JP2012168605A - Control apparatus - Google Patents
Control apparatus Download PDFInfo
- Publication number
- JP2012168605A JP2012168605A JP2011027011A JP2011027011A JP2012168605A JP 2012168605 A JP2012168605 A JP 2012168605A JP 2011027011 A JP2011027011 A JP 2011027011A JP 2011027011 A JP2011027011 A JP 2011027011A JP 2012168605 A JP2012168605 A JP 2012168605A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- calculation
- control
- calculation means
- computer
- signal
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
Images
Landscapes
- Hardware Redundancy (AREA)
- Safety Devices In Control Systems (AREA)
Abstract
Description
本発明は、入力信号に基づいて機器制御のための演算を行い、演算結果を制御信号として出力する制御装置に関する。 The present invention relates to a control device that performs a calculation for device control based on an input signal and outputs a calculation result as a control signal.
従来、車両等の移動体、プラント等の設備において、機器制御を行うための制御装置が広く用いられている。このような機器制御を行う制御装置では、制御の信頼性についての要求が高いため、演算を行うCPU等が故障した場合に備えて、CPUその他の演算手段を多重化しているものが多い。 2. Description of the Related Art Conventionally, control devices for performing device control have been widely used in moving bodies such as vehicles and facilities such as plants. In control devices that perform such device control, there is a high demand for control reliability. Therefore, many CPUs and other calculation means are multiplexed in preparation for a failure of a CPU that performs calculations.
演算手段の多重化は、例えば同一チップにCPUコアを複数個封入したマルチコア・プロセッサによって実現可能である。また、コンピュータ自体を複数個備えるマルチプロセッサ装置を用いてもよい。更に、ALU(Arithmetic Logic Unit)やFPGA(Field Programmable Gate Array)等の演算器を複数個備えるものにおいて、演算に用いられる演算器を切り替えるような構成としても構わない。 Multiplexing of arithmetic means can be realized by, for example, a multi-core processor in which a plurality of CPU cores are enclosed in the same chip. Further, a multiprocessor device including a plurality of computers themselves may be used. Further, in the case where a plurality of arithmetic units such as an ALU (Arithmetic Logic Unit) and an FPGA (Field Programmable Gate Array) are provided, a configuration may be adopted in which the arithmetic units used for the calculation are switched.
特許文献1には、このような多重化を実現した2重化制御方式について記載されている。この方式では、主系にて処理を行っている最中に障害が検出された場合は、予備系に切り替えて処理を続行している。 Patent Document 1 describes a duplex control method that realizes such multiplexing. In this method, if a failure is detected during processing in the main system, the process is continued by switching to the standby system.
そして、両系の記憶部の内容を同一に保つために、主系記憶部に発生した書き込み内容を、主系CPUとは独立に動作する記憶制御部によりその内部のバッファへ逐次記憶させ、主系CPUからの指示により、主系CPUの記憶部変更内容を別のバッファ領域へ記憶させ始め、並行してバッファ領域の内容通りの変更を予備系の記憶部へ対して行うものとしている。 In order to keep the contents of the storage units of both systems the same, the write contents generated in the main system storage unit are sequentially stored in the internal buffer by the storage control unit operating independently of the main system CPU, In response to an instruction from the system CPU, the storage unit change contents of the main CPU are started to be stored in another buffer area, and in parallel, changes according to the contents of the buffer area are made to the backup system storage unit.
ところで、機器制御のための制御を行う制御装置には、センサやスイッチ等から種々の入力信号が入力される。この入力信号は、通信線における電圧値や電流値の変動によって数値等を表現したアナログ信号を含み、制御装置周辺の磁場や温度、通信線の特性、制御装置に与えられた加速度等の環境が、電圧値や電流値を変動させ、入力信号に影響を及ぼす場合がある。 By the way, various input signals are input from a sensor, a switch, or the like to a control device that performs control for device control. This input signal includes an analog signal that represents a numerical value or the like by fluctuations in the voltage value or current value in the communication line, and the environment such as the magnetic field and temperature around the control device, the characteristics of the communication line, and the acceleration given to the control device. The voltage value and the current value may be changed to affect the input signal.
演算手段を多重化した制御装置においては、演算手段の配置や通信線の長さの違い等により、前述のような入力信号への影響が、演算手段毎に異なるものとなる可能性がある。このため、同一である筈の入力信号を、各演算手段が異なる数値等として認識してしまうという現象が生じうる。 In a control device in which arithmetic means are multiplexed, the influence on the input signal as described above may be different for each arithmetic means due to the arrangement of the arithmetic means and the length of the communication line. For this reason, a phenomenon may occur in which the input signals of the same eyelid are recognized as different numerical values or the like by each calculation means.
各演算手段が同一である筈の入力信号を異なる数値等として認識してしまうと、それぞれの演算結果が異なるものとなる。この結果、各演算手段の出力する制御信号が乖離したものとなる場合がある。各演算手段の出力する制御信号が乖離したものとなると、有る演算手段の演算を他の演算手段が代替処理する際に、或いは当該代替処理から元の状態に復帰する際に、制御の連続性を損なわれる可能性がある。これによって、例えばモータ制御を行う制御装置の場合、モータの出力するトルクが滑らかに変化せず、不必要な振動等の原因となり得る。 If each input means recognizes the same input signal as a different numerical value, the result of each calculation will be different. As a result, there are cases where the control signals output from the respective arithmetic means are deviated. When the control signals output by the respective arithmetic means are different, the continuity of control when the arithmetic operation of a certain arithmetic means is replaced by another arithmetic means or when the alternative processing returns to the original state. May be damaged. Thus, for example, in the case of a control device that performs motor control, the torque output by the motor does not change smoothly, which may cause unnecessary vibrations.
上記特許文献1に記載の方式は、このような現象について何ら考慮されていない。従って、主系から予備系に、或いはその逆に処理を切り替える際に、制御の連続性が損なわれる場合がある。 The method described in Patent Document 1 does not consider such a phenomenon at all. Therefore, when the processing is switched from the main system to the standby system or vice versa, the continuity of control may be impaired.
本発明はこのような課題を解決するためのものであり、演算手段を切り替える際に、制御の連続性を損なわないようにすることが可能な制御装置を提供することを、主たる目的とする。 The present invention is intended to solve such problems, and a main object thereof is to provide a control device capable of preventing the continuity of control from being impaired when switching computing means.
上記目的を達成するための本発明の一態様は、
入力信号に基づいて機器制御のための演算を行い、演算結果を制御信号として出力する制御装置であって、
前記入力信号に基づき前記機器制御のための演算を行う第1の演算手段と、
前記入力信号に基づき前記機器制御のための演算を行う第2の演算手段と、
前記第1の演算手段が正常に機能しているか否かを判定する判定手段と、
前記判定手段により前記第1の演算手段が正常に機能していると判定された場合に前記第1の演算手段の演算結果を前記制御信号として出力し、前記判定手段により前記第1の演算手段が正常に機能していないと判定された場合には前記第2の演算手段の演算結果を前記制御信号として出力するように切り替える選択手段と、
所定のタイミングで前記第1の演算手段及び前記第2の演算手段が同一の入力信号に対して同一の演算結果を行った結果の差分が記憶される記憶手段と、を備え、
前記第2の演算手段の演算結果が前記制御信号として出力される際には、前記第2の演算手段の演算結果が前記記憶手段に記憶された差分を用いて補正されることを特徴とする、
制御装置である。
In order to achieve the above object, one embodiment of the present invention provides:
A control device that performs calculation for device control based on an input signal and outputs a calculation result as a control signal,
First computing means for performing computation for the device control based on the input signal;
Second computing means for performing computation for device control based on the input signal;
Determining means for determining whether or not the first calculating means is functioning normally;
When the determination means determines that the first calculation means is functioning normally, the calculation result of the first calculation means is output as the control signal, and the determination means outputs the first calculation means. Selecting means for switching so as to output the calculation result of the second calculation means as the control signal when it is determined that is not functioning normally;
Storage means for storing a difference between results obtained by performing the same calculation result on the same input signal by the first calculation means and the second calculation means at a predetermined timing;
When the calculation result of the second calculation means is output as the control signal, the calculation result of the second calculation means is corrected using the difference stored in the storage means. ,
It is a control device.
この本発明の一態様によれば、所定のタイミングで第1の演算手段及び第2の演算手段が同一の入力信号に対して同一の演算結果を行った結果の差分が記憶される記憶手段を備え、第1の演算手段が正常に機能していないと判定され、第2の演算手段の演算結果が制御信号として出力される際に、第2の演算手段の演算結果が記憶手段に記憶された差分を用いて補正されるため、演算手段を切り替える際に、制御の連続性を損なわないようにすることができる。 According to this aspect of the present invention, there is provided storage means for storing a difference between results obtained when the first calculation means and the second calculation means perform the same calculation result on the same input signal at a predetermined timing. And when the calculation result of the second calculation means is output as a control signal, the calculation result of the second calculation means is stored in the storage means. Since the difference is corrected using the difference, the continuity of control can be prevented from being impaired when the calculation means is switched.
本発明の一態様において、
前記判定手段による判定結果は、前記第1の演算手段に異常が発生したことを示す事象が所定期間継続したときに確定し、
前記選択手段は、前記第1の演算手段に異常が発生したことを示す事象が発生した際に、前記所定期間の経過前に、前記第2の演算手段を起動させてスリープ状態から通常動作状態に移行させることを特徴とすると、好適である。
In one embodiment of the present invention,
The determination result by the determination unit is determined when an event indicating that an abnormality has occurred in the first calculation unit continues for a predetermined period of time,
The selecting means activates the second computing means and starts a normal operation state from a sleep state before an elapse of the predetermined period when an event indicating that an abnormality has occurred in the first computing means has occurred. It is preferable to shift to the above.
こうすれば、第2の演算手段の起動に要する時間によって処理の移行が遅延するという不都合を回避することができる。この結果、第1の演算手段の異常発生時における処理の移行を遅滞なく行わせることができる。 In this way, it is possible to avoid the inconvenience that the processing shift is delayed depending on the time required for starting the second arithmetic means. As a result, the process can be shifted without delay when an abnormality occurs in the first calculation means.
本発明によれば、演算手段を切り替える際に、制御の連続性を損なわないようにすることが可能な制御装置を提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, when switching a calculating means, the control apparatus which can be made not to impair the continuity of control can be provided.
以下、本発明を実施するための形態について、添付図面を参照しながら実施例を挙げて説明する。 DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
以下、図面を参照し、本発明の実施例に係る制御装置について説明する。本発明の制御装置は、車両等の移動体、プラント等の設備において、機器制御を行うための装置である。以下の説明では、ハイブリッド自動車に搭載され、車載センサ等から入力される入力信号に基づいて、主にモータのトルク指令値を算出するハイブリッドECU(Electronic Control Unit)に適用されたものとして説明する。なお、ECUとは、特定の制御を行うために構成されたコンピュータユニットである。 Hereinafter, a control apparatus according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. The control device of the present invention is a device for performing device control in a moving body such as a vehicle or a facility such as a plant. The following description will be made assuming that the present invention is applied to a hybrid ECU (Electronic Control Unit) that is mainly mounted on a hybrid vehicle and calculates a torque command value of a motor based on an input signal input from an in-vehicle sensor or the like. Note that the ECU is a computer unit configured to perform specific control.
<第1実施例>
[構成]
図1は、本発明の第1実施例に係るハイブリッドECU1のシステム構成例である。ハイブリッドECU1は、主要な構成として、メインコンピュータ10と、サブコンピュータ20と、電源IC30と、共有メモリ40と、を備える。
<First embodiment>
[Constitution]
FIG. 1 is a system configuration example of a hybrid ECU 1 according to a first embodiment of the present invention. The hybrid ECU 1 includes a main computer 10, a
ハイブリッドECU1には、車載センサから種々の入力信号が入力される。例えば、アクセル開度センサからアクセル開度信号ACが、シフトポジションセンサからシフトポジション信号SPが、エンジンECUからエンジン回転数Neが、車速センサから車速信号Vが、バッテリECUからハイブリッド用バッテリの充電率SOCが、それぞれ入力される。これらの信号は、デジタル信号である場合もあるし、アナログ信号である場合もある。 Various input signals are input to the hybrid ECU 1 from the in-vehicle sensor. For example, the accelerator position signal AC from the accelerator position sensor, the shift position signal SP from the shift position sensor, the engine speed Ne from the engine ECU, the vehicle speed signal V from the vehicle speed sensor, and the charging rate of the hybrid battery from the battery ECU Each SOC is input. These signals may be digital signals or analog signals.
メインコンピュータ10及びサブコンピュータ20は、それぞれが、ROM(Read Only Memory)等のプログラムメモリ、CPU(Central Processing Unit)、RAM(Random Access Memory)、アナログ信号をデジタル信号に変換するためのA/D変換器等を備えている。なお、それぞれのCPUは、命令フェッチユニット、命令バッファ、命令デコーダ、ALU(Arithmetic Logic Unit)やFPGA(Field Programmable Gate Array)等の演算回路、LSU(Load Store Unit)、レジスタ、キャッシュメモリ、フラッシュメモリ等を備えた構成となっている。
Each of the main computer 10 and the
なお、係る構成は、「複数の演算手段」を備える制御装置の代表例であり、本発明の制御装置は、マルチコア・プロセッサ、マルチプロセッサ装置等、種々の態様のコンピュータを採用し得る。 Note that such a configuration is a representative example of a control device including “a plurality of arithmetic units”, and the control device of the present invention may employ various types of computers such as a multi-core processor and a multi-processor device.
本実施例では、メインコンピュータ10が正常に機能している間は、メインコンピュータ10がモータのトルク指令値を算出してモータECU50に出力する。但し、メインコンピュータ10に異常が生じたときは、サブコンピュータ20がメインコンピュータ10と同様の演算を代替して行い、モータECU50に出力する。このための構成として、メインコンピュータ10とサブコンピュータ20のプログラムメモリに同じプログラム(コンピュータの仕様に応じて若干異なる部分があってもよい)が格納されてもよいし、メインコンピュータ10とサブコンピュータ20がプログラムメモリを共有する構成であってもよい。
In the present embodiment, while the main computer 10 is functioning normally, the main computer 10 calculates a motor torque command value and outputs it to the
[トルク指令値演算]
ここで、メインコンピュータ10を主系とし、サブコンピュータ20を予備系として実行されるモータのトルク指令値演算について簡単に説明する。本実施例のハイブリッドECU1が搭載される車両は、エンジン、第1モータ、第2モータ、及び車軸がプラネタリギヤによって連結されたシリーズ・パラレル方式(スプリット方式)のハイブリッド車両であるものとする。
[Torque command value calculation]
Here, the motor torque command value calculation executed with the main computer 10 as the main system and the
係る構成において、プラネタリギヤの中心部材であるサンギヤには、サンギヤ軸を介して第1モータの回転軸が連結される。プラネタリギヤのリングギヤには、リングギヤ軸及び減速機を介して第2モータの回転軸が、更にリングギヤ軸及びギヤ機構を介して車軸が連結されている。 In this configuration, the rotation shaft of the first motor is connected to the sun gear, which is the central member of the planetary gear, via the sun gear shaft. The rotating gear of the second motor is connected to the ring gear of the planetary gear via a ring gear shaft and a reduction gear, and the axle is further connected via a ring gear shaft and a gear mechanism.
そして、複数のピニオンギヤを連結したキャリアには、ダンパ等を介してエンジンのクランクシャフトが連結されている。なお、係るプラネタリギヤによる動力分割の原理等については、既に種々のものが公知となっているため、詳細な説明は省略する。 And the crankshaft of an engine is connected with the carrier which connected several pinion gears via a damper. In addition, since the various things etc. are already well-known about the principle of the power split by such a planetary gear, detailed description is abbreviate | omitted.
第1モータ及び第2モータは、リチウムイオン電池等のハイブリッド用バッテリに接続されている。ハイブリッド用バッテリは、第1モータや第2モータにおいて回生制御が行なわれることにより充電され、第1モータや第2モータにおいて力行制御が行なわれる際にはこれらに電力を供給する。 The first motor and the second motor are connected to a hybrid battery such as a lithium ion battery. The hybrid battery is charged by performing regenerative control in the first motor or the second motor, and supplies power to these when power running control is performed in the first motor or the second motor.
メインコンピュータ10(又はサブコンピュータ20;以下省略)は、上記のように入力されるアクセル開度ACやシフトポジションSP信号、車速V等に基づいて、ドライバがアクセル操作によって出力要求したドライバ要求トルクTd#を算出し、これに駆動軸の回転数Nd、及び所定の係数を乗じて、ドライバ要求動力Pdを算出する。駆動軸の回転数Ndは、例えば第2モータに取り付けられた回転センサ(レゾルバ)からの値に基づいて計算する。
The main computer 10 (or the
そして、ドライバ要求動力Pdと、外部から入力される補機要求Pa(電動エアコンプレッサ、その他の走行に直接関係しない電動機器が要求する電力)を加算して、出力要求Pwを算出する。 Then, an output request Pw is calculated by adding the driver request power Pd and the auxiliary machine request Pa (electric power required by an electric air compressor or other electric equipment not directly related to traveling) input from the outside.
出力要求Pwが、ハイブリッド用バッテリの供給可能電力Pb(SOC等から算出する)未満である場合は、第2モータの動力のみにより走行する(モータ走行)。この場合、ドライバ要求トルクTd#をギヤ機構のギヤ比で除した値が第2モータ130の要求トルクTm#となる。なお、出力要求Pwを、ハイブリッド用バッテリの供給可能電力Pbではなく、所定の閾値と比較しても構わない。 When the output request Pw is less than the suppliable power Pb (calculated from the SOC or the like) of the hybrid battery, the vehicle travels only by the power of the second motor (motor travel). In this case, a value obtained by dividing the driver required torque Td # by the gear ratio of the gear mechanism is the required torque Tm # of the second motor 130. The output request Pw may be compared with a predetermined threshold value instead of the suppliable power Pb of the hybrid battery.
一方、出力要求Pwがハイブリッド用バッテリの供給可能電力Pb以上である場合は、エンジン、第1モータ、及び第2モータを駆動して走行を行なう(エンジン/モータ走行)。この場合、まず、出力要求Pwからハイブリッド用バッテリの供給可能電力Pbを差し引いて、エンジン要求動力Peを算出する。そして、エンジンをエネルギー効率よく運転できる運転ライン(トルクと回転数を要素とする座標を連ねたもの)上で、エンジン要求動力Peを実現可能な点の座標を、エンジンの目標トルクTe#、目標回転数Ne#とする。 On the other hand, when the output request Pw is greater than or equal to the suppliable power Pb of the hybrid battery, the engine, the first motor, and the second motor are driven to travel (engine / motor traveling). In this case, first, the required engine power Pe is calculated by subtracting the suppliable power Pb of the hybrid battery from the output request Pw. The coordinates of the point at which the engine required power Pe can be realized on the operation line (the coordinate of the torque and the rotation speed as elements) can be obtained by using the engine target torque Te # and the target The rotation speed is Ne #.
第1モータについては、エンジンの目標回転数Ne#と現在のリングギヤの回転数Nrから、目標回転数Ng#を次式(1)に基づいて計算する。式中、ρはプラネタリギヤのギヤ比である。 For the first motor, the target rotational speed Ng # is calculated based on the following equation (1) from the target rotational speed Ne # of the engine and the current rotational speed Nr of the ring gear. In the equation, ρ is the gear ratio of the planetary gear.
Ng#={(1+ρ)・Ne#−Nr}/ρ …(1) Ng # = {(1 + ρ) · Ne # −Nr} / ρ (1)
そして、第1モータが回転数Ng#で駆動されるように、次式(2)のフィードバック制御を行なう。式中、Ngは第1モータの実際の回転数である。また、K1は比例項のゲインであり、K2は積分項のゲインである。 Then, feedback control of the following equation (2) is performed so that the first motor is driven at the rotation speed Ng #. In the equation, Ng is the actual rotational speed of the first motor. K1 is the gain of the proportional term, and K2 is the gain of the integral term.
Tg#=前回Tg#+K1・(Ng#−Ng)+K2・∫(Ng#−Ng)dt …(2) Tg # = previous Tg # + K1 · (Ng # −Ng) + K2 · ∫ (Ng # −Ng) dt (2)
第1モータの目標トルクTg#が決定されると、エンジンと第1モータの駆動によってリングギヤに出力されるトルク(以下、直達トルクTerという)を次式(3)により算出し、ドライバ要求トルクTd#から直達トルクTerを差し引いたトルクをギヤ機構のギヤ比で除し、第2モータ130の目標トルクTm#を算出する。 When the target torque Tg # of the first motor is determined, the torque output to the ring gear by driving the engine and the first motor (hereinafter referred to as direct torque Tor) is calculated by the following equation (3), and the driver required torque Td The target torque Tm # of the second motor 130 is calculated by dividing the torque obtained by subtracting the direct torque Ter from # by the gear ratio of the gear mechanism.
Ter=−Tg#/ρ …(3) Ter = −Tg # / ρ (3)
メインコンピュータ10は、このようにエンジンの目標回転数Ne#及び目標トルクTe#、第1モータの目標回転数Ng#及び目標トルクTg#、第2モータの目標トルクTm#を算出すると、これらをデジタル値又はアナログ値で表現した制御信号を、エンジンECUやモータECU50に出力する。
When the main computer 10 calculates the target rotational speed Ne # and target torque Te # of the engine, the target rotational speed Ng # and target torque Tg # of the first motor, and the target torque Tm # of the second motor in this manner, A control signal expressed as a digital value or an analog value is output to the engine ECU or the
[コンピュータの切り替え制御]
電源IC30は、メインコンピュータ10が正常に機能しているか否かを判定するためのWDT(Watchdog Timer)32を備える。WDT32は、メインコンピュータ10により定期的に所定の信号が出力されたか否かを監視し、当該所定の信号が途切れた場合には、電源IC30にその旨を示す異常検知信号を出力する。
[Computer switching control]
The
電源IC30は、WDT32が出力する異常検知信号に基づいて、メインコンピュータ10やサブコンピュータ20の状態を、スリープ、通常動作状態等から選択して切り替える。
Based on the abnormality detection signal output by the WDT 32, the
図2は、電源IC30によってメインコンピュータ10やサブコンピュータ20の状態が切り替えられる様子を示す図である。
FIG. 2 is a diagram illustrating a state in which the state of the main computer 10 and the
電源IC30は、例えば、定常状態(図2における時刻t0〜t1)では、メインコンピュータ10を通常動作状態とすると共にサブコンピュータ20をスリープ状態としておき、WDT32が異常検知信号を出力し始めると(時刻t1)、サブコンピュータ20にウエイクアップ信号を出力して起動させる。
For example, in the steady state (time t0 to t1 in FIG. 2), the
そして、WDT32が異常検知信号を所定サイクル以上継続して出力したときに(時刻t2)、メインコンピュータ10が異常状態となったとの判断を確定し、メインコンピュータ10にリセット信号を出力すると共にサブコンピュータ20にメインコンピュータ10の代替処理を実行させる。 When the WDT 32 continuously outputs the abnormality detection signal for a predetermined cycle or more (time t2), it is determined that the main computer 10 is in an abnormal state, and a reset signal is output to the main computer 10 and the sub computer. 20 causes the main computer 10 to execute an alternative process.
このように、メインコンピュータ10が異常状態となったという判断が確定する前に、サブコンピュータ20を起動させるため、サブコンピュータ20の起動に要する時間によって処理の移行が遅延するという不都合を回避することができる。この結果、メインコンピュータ10の異常発生時における処理の移行を遅滞なく行わせることができる。
As described above, since the
その後、メインコンピュータ10のリセット処理が終了すると、メインコンピュータ10は割り込み通知等によって、その旨をサブコンピュータ20に通知する(時刻t3)、サブコンピュータ20は、割り込み通知を受けると、代替処理を終了してスリープ状態に移行する(時刻t4)。
Thereafter, when the reset process of the main computer 10 is completed, the main computer 10 notifies the
[演算結果差分の補正]
ところで、このような構成において、同じセンサの出力値に基づいて同じ算出式を用いて演算を行う場合であっても、メインコンピュータ10とサブコンピュータ20の演算結果が異なる場合がある。前述のように、ハイブリッドECU1に入力される信号は、デジタル信号である場合もあるし、アナログ信号である場合もあるのであるが、特にアナログ信号の場合、ハイブリッドECU1内外の磁場や配線長の差、温度変化等に起因し、メインコンピュータ10とサブコンピュータ20で異なる値として認識される場合があり得るからである。
[Correction of calculation result difference]
By the way, in such a configuration, even when the calculation is performed using the same calculation formula based on the output value of the same sensor, the calculation results of the main computer 10 and the
係る現象に対し、本実施例のハイブリッドECU1では、出所が同一の入力信号に対して同一の演算結果を行った結果として生じる演算結果の乖離を学習し、サブコンピュータ20がメインコンピュータ10の代替処理を行う際には、学習した乖離を打ち消すように補正を行うものとした。
In response to such a phenomenon, the hybrid ECU 1 of the present embodiment learns the divergence of the calculation results generated as a result of performing the same calculation result on the same input signal as the source, and the
具体的には、ハイブリッドECU1は、所定のタイミングで(例えば車両の始動時、所定時間毎等)メインコンピュータ10とサブコンピュータ20が、出所が同一の入力信号(実際の信号でもよいし、ダミーの信号を出力するようにしてもよい)に対して同一の演算結果を行い、メインコンピュータ10とサブコンピュータ20のいずれかがその演算結果の差分を計算して共有メモリ40に格納する。ここで、差分は、例えば(メインコンピュータ10の演算結果)−(サブコンピュータ20の演算結果)とする。
Specifically, the hybrid ECU 1 determines that the main computer 10 and the
そして、前述のようにサブコンピュータ20がメインコンピュータ10の代替処理を行う際には、サブコンピュータ20の演算結果に、共有メモリ40に格納された差分を加算して、モータECU50に出力する。なお、差分が上記の逆数である場合、差分を差し引いてモータECU50に出力すればよい。
As described above, when the
共有メモリ40は、例えばRAMであるが、差分計算の間隔を複数トリップ毎とするような場合は、EEPROM(Electrically Erasable and Programmable Read Only Memory)等の不揮発性メモリを用いると好適である。
The shared
図3は、メインコンピュータ10の異常発生時における各コンピュータの演算結果の推移を模式的に示す図である。 FIG. 3 is a diagram schematically showing the transition of the calculation result of each computer when an abnormality occurs in the main computer 10.
図示するように、メインコンピュータ10に異常が発生すると、予め起動状態となっているサブコンピュータ20がトルク指令値を算出してモータECU50に出力する。ここで、サブコンピュータ20は、自己の算出値に対して、予め共有メモリ40に格納されている差分を加算して補正を行ったトルク指令値をモータECU50に出力するため、代替処理の開始時及び終了時においてトルク指令値にギャップが生じるという不都合を抑制することができる。
As shown in the figure, when an abnormality occurs in the main computer 10, the
なお、サブコンピュータ20からメインコンピュータ10に復帰する際に、サブコンピュータ20の演算結果がメインコンピュータ10に送信され、なまし処理等の元データとして用いられると好適である。また、サブコンピュータ20の代替処理開始時においても同様のことがいえる。この場合、図2における時刻t1とt2の間に、メインコンピュータ10の演算結果がサブコンピュータ20に送信されるものとすればよい。
When returning from the
図4は、本実施例のハイブリッドECU1により実行される処理の流れを示すフローチャートである。本フローは、ハイブリッドECU1が搭載された車両が始動された状態である間、所定周期で繰り返し実行される。 FIG. 4 is a flowchart showing a flow of processing executed by the hybrid ECU 1 of the present embodiment. This flow is repeatedly executed at a predetermined cycle while the vehicle on which the hybrid ECU 1 is mounted is started.
まず、メインコンピュータ10は、差分学習タイミングであるか否かを判定する(S100)。差分学習タイミングは、所望のタイミングに定めてよく、例えば、車両の始動時、所定時間毎、所定日数毎、所定週毎等と設定することができる。 First, the main computer 10 determines whether or not it is a difference learning timing (S100). The difference learning timing may be set to a desired timing, and can be set, for example, at the start of the vehicle, every predetermined time, every predetermined number of days, every predetermined week, or the like.
差分学習タイミングであると判定した場合は、サブコンピュータ20にウエイクアップ信号を出力してサブコンピュータ20を起動させ(S102)、サブコンピュータ20に対し、タイミングを同期させてメインコンピュータ10と同一の入力信号に対する同一の演算結果を出力させ(S104)、差分を計算して共有メモリ40に格納する(S106)。
If it is determined that the timing is the difference learning timing, a wake-up signal is output to the
そして、サブコンピュータ20にスリープ状態に移行するように指示する(S108)。
Then, the
電源IC30は、WDT32が異常検知信号を出力したか否かを判定する(S110)。WDT32が異常検知信号を出力していないと判定した場合は、後述するカウント値を値0とし(S112)、本フローの1ルーチンを終了する。
The
WDT32が異常検知信号を出力したと判定した場合は、サブコンピュータ20がスリープ状態であるか否かを判定する(S114)。係る判定は、例えば電源IC30が内蔵するレジスタ等にサブコンピュータ20の状態を格納しておき、係る状態情報を参照することにより行われる。
If it is determined that the WDT 32 has output an abnormality detection signal, it is determined whether or not the
サブコンピュータ20がスリープ状態でないと判定した場合は、サブコンピュータ20にウエイクアップ信号を出力してサブコンピュータ20を起動させ、通常動作状態とする(S116)。
If it is determined that the
そして、カウント値が所定値C1(例えば値5程度)以上であるか否かを判定する(S118)。このカウント値は、メインコンピュータ10が異常状態となったとの判断を確定するまでの期間を決定する値であり、電源IC30が内蔵するインクリメントカウンタによってカウントされる。なお、デクリメントカウンタを用いてもよく、この場合、S116の判定は「カウント値が所定値以下であるか否かを判定する」と置換される。
Then, it is determined whether or not the count value is greater than or equal to a predetermined value C1 (for example, a value of about 5) (S118). This count value is a value that determines a period until the determination that the main computer 10 is in an abnormal state is confirmed, and is counted by an increment counter built in the
カウント値が所定値C1以上であると判定した場合は、メインコンピュータ10にリセット信号を出力すると共に(S120)サブコンピュータ20にメインコンピュータ10の代替処理を実行させる(S122)。そして、カウント値をリセットして(S124)本フローの1ルーチンを終了する。
When it is determined that the count value is equal to or greater than the predetermined value C1, a reset signal is output to the main computer 10 (S120), and the
カウント値が所定値未満である場合は、カウント値を1インクリメントし(S126)、本フローの1ルーチンを終了する。 If the count value is less than the predetermined value, the count value is incremented by 1 (S126), and one routine of this flow is terminated.
以上説明した本実施例のハイブリッドECU1によれば、トルク指令値を算出するコンピュータを、メインコンピュータ10からサブコンピュータ20に(及びその逆に)切り替える際に、制御の連続性を損なわないようにすることができる。 According to the hybrid ECU 1 of the present embodiment described above, control continuity is not impaired when the computer that calculates the torque command value is switched from the main computer 10 to the sub computer 20 (and vice versa). be able to.
<第2実施例>
以下、本発明の第2実施例に係るハイブリッドECU2について説明する。構成については、第1実施例と同様であるため、図1を参照することとし、各構成要素についての説明は省略する。
<Second embodiment>
Hereinafter, the hybrid ECU 2 according to the second embodiment of the present invention will be described. Since the configuration is the same as that of the first embodiment, reference will be made to FIG. 1 and description of each component will be omitted.
第2実施例のハイブリッドECU2が有するメインコンピュータ10は、トルク指令値の上昇時、低下時等の幾つかの変化パターンにおける変化分の平均値を、予め算出しておき、共有メモリ40に格納しておく。そしてサブコンピュータ20は、代替処理を行う際に、メインコンピュータ10が直前に出力していたトルク指令値を元に、共有メモリ40に格納された変化パターンを加味してトルク指令値を算出する。
The main computer 10 included in the hybrid ECU 2 of the second embodiment calculates in advance an average value of changes in several change patterns such as when the torque command value increases or decreases, and stores it in the shared
以上説明した本実施例のハイブリッドECU2によれば、トルク指令値を算出するコンピュータを、メインコンピュータ10からサブコンピュータ20に(及びその逆に)切り替える際に、制御の連続性を損なわないようにすることができる。 According to the hybrid ECU 2 of the present embodiment described above, the control continuity is not impaired when the computer that calculates the torque command value is switched from the main computer 10 to the sub computer 20 (and vice versa). be able to.
以上、本発明を実施するための最良の形態について実施例を用いて説明したが、本発明はこうした実施例に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々の変形及び置換を加えることができる。 The best mode for carrying out the present invention has been described above with reference to the embodiments. However, the present invention is not limited to these embodiments, and various modifications can be made without departing from the scope of the present invention. And substitutions can be added.
例えば、発明の制御装置は、ハイブリッド自動車に搭載されたハイブリッドECUに限定されず、車両等の移動体、プラント等の設備において、機器制御を行うための装置に広く適用することができる。 For example, the control device of the invention is not limited to a hybrid ECU mounted on a hybrid vehicle, and can be widely applied to devices for performing device control in a moving body such as a vehicle or equipment such as a plant.
また、メインコンピュータ10とサブコンピュータ20の演算結果の差分を格納するのは、実施例のような共有メモリ40に限らず、サブコンピュータ20が有するRAMやフラッシュメモリ等であっても構わない。
Further, the difference between the calculation results of the main computer 10 and the
1、2 ハイブリッドECU
10 メインコンピュータ
20 サブコンピュータ
30 電源IC
32 WDT
40 共有メモリ
50 モータECU
1, 2 Hybrid ECU
10
32 WDT
40 shared
Claims (2)
前記入力信号に基づき前記機器制御のための演算を行う第1の演算手段と、
前記入力信号に基づき前記機器制御のための演算を行う第2の演算手段と、
前記第1の演算手段が正常に機能しているか否かを判定する判定手段と、
前記判定手段により前記第1の演算手段が正常に機能していると判定された場合に前記第1の演算手段の演算結果を前記制御信号として出力し、前記判定手段により前記第1の演算手段が正常に機能していないと判定された場合には前記第2の演算手段の演算結果を前記制御信号として出力するように切り替える選択手段と、
所定のタイミングで前記第1の演算手段及び前記第2の演算手段が同一の入力信号に対して同一の演算結果を行った結果の差分が記憶される記憶手段と、を備え、
前記第2の演算手段の演算結果が前記制御信号として出力される際には、前記第2の演算手段の演算結果が前記記憶手段に記憶された差分を用いて補正されることを特徴とする、
制御装置。 A control device that performs calculation for device control based on an input signal and outputs a calculation result as a control signal,
First computing means for performing computation for the device control based on the input signal;
Second computing means for performing computation for device control based on the input signal;
Determining means for determining whether or not the first calculating means is functioning normally;
When the determination means determines that the first calculation means is functioning normally, the calculation result of the first calculation means is output as the control signal, and the determination means outputs the first calculation means. Selecting means for switching so as to output the calculation result of the second calculation means as the control signal when it is determined that is not functioning normally;
Storage means for storing a difference between results obtained by performing the same calculation result on the same input signal by the first calculation means and the second calculation means at a predetermined timing;
When the calculation result of the second calculation means is output as the control signal, the calculation result of the second calculation means is corrected using the difference stored in the storage means. ,
Control device.
前記判定手段による判定結果は、前記第1の演算手段に異常が発生したことを示す事象が所定期間継続したときに確定し、
前記選択手段は、前記第1の演算手段に異常が発生したことを示す事象が発生した際に、前記所定期間の経過前に、前記第2の演算手段を起動させてスリープ状態から通常動作状態に移行させることを特徴とする、
制御装置。 The control device according to claim 1,
The determination result by the determination unit is determined when an event indicating that an abnormality has occurred in the first calculation unit continues for a predetermined period of time,
The selecting means activates the second computing means and starts a normal operation state from a sleep state before an elapse of the predetermined period when an event indicating that an abnormality has occurred in the first computing means has occurred. It is characterized by shifting to
Control device.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2011027011A JP2012168605A (en) | 2011-02-10 | 2011-02-10 | Control apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2011027011A JP2012168605A (en) | 2011-02-10 | 2011-02-10 | Control apparatus |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2012168605A true JP2012168605A (en) | 2012-09-06 |
Family
ID=46972736
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2011027011A Withdrawn JP2012168605A (en) | 2011-02-10 | 2011-02-10 | Control apparatus |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2012168605A (en) |
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2016062219A (en) * | 2014-09-17 | 2016-04-25 | 日立オートモティブシステムズ株式会社 | Electronic control device |
WO2017022476A1 (en) * | 2015-07-31 | 2017-02-09 | 日立オートモティブシステムズ株式会社 | Vehicle control device |
JP2017146897A (en) * | 2016-02-19 | 2017-08-24 | 株式会社デンソー | Microcontroller and electronic control unit |
WO2018078870A1 (en) * | 2016-10-31 | 2018-05-03 | 新電元工業株式会社 | Control apparatus and method for controlling control apparatus |
WO2018131079A1 (en) * | 2017-01-10 | 2018-07-19 | 三菱電機株式会社 | Substitution device, information processing system, and substitution method |
US11934257B2 (en) | 2020-12-10 | 2024-03-19 | Imagination Technologies Limited | Processing tasks in a processing system |
JP7489954B2 (en) | 2020-12-10 | 2024-05-24 | イマジネーション テクノロジーズ リミテッド | Processing tasks within a processing system |
-
2011
- 2011-02-10 JP JP2011027011A patent/JP2012168605A/en not_active Withdrawn
Cited By (16)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2016062219A (en) * | 2014-09-17 | 2016-04-25 | 日立オートモティブシステムズ株式会社 | Electronic control device |
CN107533498B (en) * | 2015-07-31 | 2020-10-30 | 日立汽车系统株式会社 | Vehicle control device |
JP2017033236A (en) * | 2015-07-31 | 2017-02-09 | 日立オートモティブシステムズ株式会社 | Vehicle controller |
WO2017022476A1 (en) * | 2015-07-31 | 2017-02-09 | 日立オートモティブシステムズ株式会社 | Vehicle control device |
CN107533498A (en) * | 2015-07-31 | 2018-01-02 | 日立汽车系统株式会社 | Controller of vehicle |
US10788826B2 (en) | 2015-07-31 | 2020-09-29 | Hitachi Automotive Systems, Ltd. | Vehicle control device |
US10592356B2 (en) | 2016-02-19 | 2020-03-17 | Denso Corporation | Microcontroller and electronic control unit |
JP2017146897A (en) * | 2016-02-19 | 2017-08-24 | 株式会社デンソー | Microcontroller and electronic control unit |
JPWO2018078870A1 (en) * | 2016-10-31 | 2018-10-25 | 新電元工業株式会社 | Control device and control method of control device |
US10606252B2 (en) | 2016-10-31 | 2020-03-31 | Shindengen Electric Manufacturing Co., Ltd. | Control device including one microcomputer for controlling a motor vehicle which may immediately stop rotations of the motor when an abnormal condition occurs |
WO2018078870A1 (en) * | 2016-10-31 | 2018-05-03 | 新電元工業株式会社 | Control apparatus and method for controlling control apparatus |
WO2018131079A1 (en) * | 2017-01-10 | 2018-07-19 | 三菱電機株式会社 | Substitution device, information processing system, and substitution method |
JPWO2018131079A1 (en) * | 2017-01-10 | 2019-04-18 | 三菱電機株式会社 | Alternative apparatus, information processing system and alternative method |
US11314606B2 (en) | 2017-01-10 | 2022-04-26 | Mitsubishi Electric Corporation | Substitution device, information processing system, and substitution method |
US11934257B2 (en) | 2020-12-10 | 2024-03-19 | Imagination Technologies Limited | Processing tasks in a processing system |
JP7489954B2 (en) | 2020-12-10 | 2024-05-24 | イマジネーション テクノロジーズ リミテッド | Processing tasks within a processing system |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP2012168605A (en) | Control apparatus | |
JP2013062981A (en) | Electronic control device and vehicle control system | |
CN103842837A (en) | Secondary battery control device and method | |
CN102778651A (en) | Systems and methods for determining cell capacity values in a multi-cell battery | |
US10764372B2 (en) | Vehicular communication device | |
JP2001282302A (en) | Abnormality monitor for cpu in controller of traveling object using motor | |
CN111976503B (en) | Torque control method, torque control device, vehicle, electronic device, and storage medium | |
CN103134420B (en) | Position detector | |
JP6046577B2 (en) | Control device and vehicle using the same | |
US10186882B2 (en) | Battery pack and method of driving the same | |
US10144305B2 (en) | Battery control device, battery system, and movable body | |
JPWO2013121544A1 (en) | Control device, control system | |
CN110450850B (en) | Steering control device, steering control method, and steering system | |
JP2016071771A (en) | Control device and monitoring device | |
JP2016099271A (en) | Charge state display device of secondary battery | |
JP5605254B2 (en) | Motor control device | |
JP2010113419A (en) | Multicore controller | |
JP6365387B2 (en) | Electronic control unit | |
KR101481355B1 (en) | Method and system for synchronizing voltage | |
JP2012145049A (en) | Engine torque estimation device | |
JP2015139292A (en) | Cell unit and cell system | |
JP2017039433A (en) | Vehicle fault diagnostic device | |
JP6702145B2 (en) | Processor | |
JP6115491B2 (en) | Monitoring device | |
JP2015006854A (en) | Electronic controller |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20140513 |