CN102265261B

CN102265261B - 车辆用电子控制系统、车辆用电子控制单元、车辆用控制同步方法

Info

Publication number: CN102265261B
Application number: CN200880132477.8A
Authority: CN
Inventors: 安田武司
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2008-12-22
Filing date: 2008-12-22
Publication date: 2014-07-02
Anticipated expiration: 2028-12-22
Also published as: JP5381999B2; JPWO2010073312A1; DE112008004193B4; DE112008004193T5; WO2010073312A1; CN102265261A; US20110320079A1; US8244423B2

Abstract

本发明提供一种车辆用电子控制系统、车辆用电子控制单元、车辆用控制同步方法。车辆用电子控制系统连接了第一电子控制单元和第二电子控制单元，所述第一电子控制单元以预定时间执行完第一控制处理，所述第二电子控制单元执行与第一控制处理不可分的第二控制处理，所述车辆用电子控制系统的特征在于，第一电子控制单元以相对于预定时间足够短的周期发送同步信号，第二电子控制单元以接收到的同步信号为基准开始执行所述第二控制处理。

Description

车辆用电子控制系统、车辆用电子控制单元、车辆用控制同步方法

技术领域

本发明涉及连接了多个电子控制单元的车辆用电子控制系统等，尤其涉及通过各个电子控制单元执行密切相关的多个处理的车辆用控制用电子系统、车辆用电子控制单元以及车辆用控制同步方法。

背景技术

对于搭载于车辆的电子控制单元(下面成为ECU)所要求的控制正在向高功能化、复杂化发展，逐渐变得难以在一个ECU搭载所有的功能。因此，由各个ECU执行原本优选由1个ECU执行的处理的必要性增大。但是，分割该优选由1个ECU执行的处理而得的2个处理相互具有密切的关系，所以要求取得处理的同步。

图1A、图1B、图1C是示意说明2个处理的同步的图的一例。图1A是表示由1个ECU执行的2个A处理、B处理的时间关系的图的一例。A处理与B处理具有密切关系，所以如图1A所示，ECU在A处理后(处理的切换等所需的最小限度的时间之后)开始执行B处理。ECU基于A处理的处理结果对例如致动器A进行控制，基于B处理的处理结果对其他的相关致动器B进行控制。这样一来，2个致动器被协同控制。分配给A处理与B处理的时间(下面称为控制周期)是确定的，分别对控制周期A给予A处理所需的足够的时间，对控制周期B给予B处理所需的足够的时间。

图1B、图1C是进行分割而使A处理由ECU_A来处理、B处理由ECU_B来处理的情况下的A处理与B处理的时间关系的图的一例。ECU_A与ECU_B相电连接。当在ECU_A与ECU_B之间没有取得处理的同步时，则从A处理结束到B处理开始为止会空着时间(图1B)，或者A处理尚未结束而B处理就开始了(图1C)等，A处理与B处理的合适的时间将会被破坏。例如，前者中，致动器A的控制之后，致动器B的控制会发生延迟，后者中B处理会使用前一A处理的处理结果来控制致动器B，所以在哪一种情况下都无法顺畅地协同控制致动器A和致动器B。

关于处理的同步，提出了如下技术：在由多台计算机构成的计算机组中，从一方的计算机向另一方的计算机非同步地通知对话(session)的开始和结束(例如参照专利文献1)。通过通知，能够从主计算机对从计算机指示并行处理部分的最初和最终的定时。

但是，在如专利文献1所记载的同步技术那样仅靠进行通知来取得处理的同步的情况下，只要在通信时发生了通信错误，多台计算机就会难以取得同步。

利用附图进行说明。图2A是表示从ECU_A发送到ECU_B的同步信号的一例的图。ECU_A在A处理结束前后将同步信号发送到ECU_B。ECU_B能够以同步信号为触发而开始执行B处理。

但是，有时在同步信号的通信时会发生通信错误和/或优先级高的中断，ECU_B不一定总能接收到同步信号。如果如图2B所示发生了通信错误，则ECU_B无法开始执行B处理，在ECU_A执行下一个A处理而对ECU_B发送同步信号之前，ECU_B无法开始执行B处理。即，如果发生通信错误，则使得ECU_B最少也会跳过1次控制。这样的状况会使得致动器B的控制变得不稳定。

这样在以往的2个处理的同步方法中，难以通过取得2个处理的同步来使得同步地实现具有密切关系的控制。这一点，在与控制无关的单纯的信息处理中，即使ECU_B的处理漏掉1次也不会发生严重的不良情况。此外，由于具有检测出通信错误而ECU_A再度发送同步信号等的时间上的余裕，所以至今没有成为问题。

专利文献1：日本特开2006-228192号公报

发明内容

发明要解决的问题

本发明鉴于上述问题，目的在于提供一种车辆用电子控制系统、车辆用电子控制单元以及车辆用控制同步方法，其能够在分别执行处于密切关系的多个处理的多个电子控制单元中提高同步的精度。

用于解决问题的手段

本发明是一种车辆用电子控制系统，其连接了第一电子控制单元和第二电子控制单元，所述第一电子控制单元以预定时间执行完第一控制处理，所述第二电子控制单元执行与第一控制处理不可分的第二控制处理，所述车辆用电子控制系统的特征在于，第一电子控制单元以相对于预定时间足够短的周期发送同步信号，第二电子控制单元以接收到的同步信号为基准开始执行第二控制处理。

发明的效果

能够提供一种车辆用电子控制系统、车辆用电子控制单元以及车辆用电子控制同步方法，其能够在分别执行处于密切关系的多个处理的多个电子控制单元中提高同步的精度。

附图说明

图1A是示意说明2个处理的同步的图的一例(现有图)。

图1B是示意说明一方的处理发生延迟的图的一例(现有图)。

图1C是示意说明一方的处理过早开始的2个处理的关系的图的一例(现有图)。

图2A是表示从ECU_A发送到ECU_B的同步信号的一例的图(现有图)。

图2B是示意表示从ECU_A发送到ECU_B的同步信号中所产生的通信错误的图(现有图)。

图3是示意说明用于使多个电子控制单元取得同步的同步信号的图的一例。

图4是连接了多个电子控制单元的电子控制系统的概略构成图的一例。

图5是ECU_A和ECU_B的功能框图的一例。

图6是表示电子控制单元系统的工作程序的特征部分的流程图的一例。

图7是连接了多个电子控制单元的电子控制系统的概略构成图的一例(实施例2)。

图8是ECU_A和ECU_B的功能框图的一例(实施例2)。

图9是表示图6的步骤S40的程序的流程图的一例。

图10A是示意说明用于使多个电子控制单元取得同步的同步信号的图的一例。

图10B是示意说明处理开始时刻和ΔT的图的一例。

图11是ECU_A和ECU_B的功能框图的一例(实施例3)。

图12是说明处理开始时刻和ΔT的图的一例。

图13是表示电子控制单元系统的工作程序的特征部分的流程图的一例(实施例3)。

图14A是表示A处理与B处理的时间关系的一例的图。

图14B是表示A处理与B处理的时间关系的一例的图。

图14C表示A处理、B处理、C处理的时间关系的一例的图。

附图标记说明

11A、11B 输入输出接口

12A、12B EEPROM

13A、13B CPU

14A、14B CAN通信部

15A、15B 开关元件

16A、16B ASIC

17 直接连接线

18 CAN总线

20 同步信号程序

24 同步信号发送部

25 同步信号接收部

50 ECU

100电子控制系统

具体实施方式

下面，参照附图举出实施例来说明用于实施本发明的优选方式。

图3是示意说明本实施方式的用于多个电子控制单元取得同步的同步信号的图的一例。下面，将电子控制单元称为ECU(Electronic ControlUnit)。在区分ECU的情况下，称为ECU_A、ECU_B、ECU_C等，在不区分的情况下简称为ECU50。

ECU_A以与控制周期A相比足够短的发送周期T对ECU_B发送同步信号。ECU_B将接收同步信号而产生的同步信号中断作为开始执行B处理的开始(start)定时。以与控制周期A以及控制周期B相比足够短的周期发送同步信号，所以即使在ECU_A开始A处理后、有多个同步信号ECU_B都未能接收，ECU_B也能够将能接收到的同步信号作为开始定时而开始执行B处理。因此，即使在ECU_A开始A处理后有多个同步信号ECU_B都未能接收，ECU_B也能够不等待控制周期B的经过而开始执行B处理，不会发生ECU_B不进行致动器B的控制而经过了控制周期B的情况。

ECU_A能够以控制周期A的大致前半周期使B处理所需的处理结束，ECU_B以控制周期B的大致后半周期结束B处理。另外，ECU_A结束A处理后随即对ECU_B发送处理B所需要的处理结果(如果没有必要则不发送)。因此，即使如图所示那样ECU_B在A处理的开始后稍稍延迟的开始定时开始执行B处理，ECU_B也能够利用A处理的结果来执行B处理。这意味着：如果ECU_A、ECU_B的处理速度与以往为相同的程度，则图3的控制周期A、B比以往的A处理或者B处理的控制周期长。

ECU_B可以设计成将从A处理发送来的第几个同步信号作为开始定时，所以也可以使控制周期A、B成为与以往相同的程度。能够这样使同步信号与开始定时的关系可变，也是本实施方式的ECU50的特征之一。

实施例1

图4是连接有多个ECU50的电子控制系统100的概略构成图的一例。ECU99为以单体执行A处理与B处理的ECU，将该A处理分离至ECU_A，将B处理分离至ECU_B。在图4中记载为ECU_A与ECU_B的构造是同样的，但两者也可以不同。即，在从ECU99将功能分离至多个(图中为2个)ECU_A、ECU_B时，能够考虑A处理、B处理的处理负荷来适当设计硬件的处理能力。在图4中将发送同步信号的ECU_A设为主单元，将进行接收的ECU_B设为从单元，这是为了便于区分，也可以为ECU_B对ECU_A或其他的ECU发送同步信号。

在图4中，将原ECU99设为例如发动机ECU。发动机ECU搭载有电源控制功能和发动机控制功能。但是，电源控制功能有多样化的倾向，对于由1个ECU99执行的功能，将电源控制功能分割至ECU_A，将发动机控制功能分割至ECU_B，从而分散负荷。电源控制功能，例如通过点火启动来驱动起动马达而使发送机转速上升，并且接通燃料泵与电池之间的开关而启动燃料泵，从而能够向发动机供给燃料。此外，发动机控制功能，控制转速上升了的发动机的燃料喷射正时等以使发动机怠速旋转。

此外，例如电源控制功能根据电池的电压与电流计算出电池的SOC(State of Charge，充电状态)，在根据SOC判定为充电不足的情况下，控制交流发电机的调整电压，发动机控制功能提高怠速时的发动机转速使充电量增加。这样，可以说电源控制功能与发动机控制功能的关系相互密切相关。

此外，近年来，在市场上销售有混合动力车和电动车，因此产生了密切相关地控制电动马达和发动机、或密切相关地控制多个轮辋马达(wheelin motor)的状况。在混合动力车的情况下，被称为混合动力ECU的ECU50，基于由驾驶者所确定的加速踏板的操作量和车速，计算应该对输入轴输出的要求转矩，计算出发动机和马达各自的控制量以得到该要求转矩(A处理)。发动机ECU基于一方的控制量运算转速等，控制发动机(B处理)，马达ECU基于另一方的控制量(转矩指令)计算出在马达流动的电流值，另外，通过与该电流值相应地确定了的占空比的PWM信号使变换器(inverter)进行开关(C处理)。

因此，混合动力ECU、发动机ECU以及马达ECU这3个ECU50所执行的A处理～C处理密切协同地使车辆行驶。通过本实施例的同步信号，能够在3个ECU50之间取得A处理～C处理的同步。在混合动力车的例子中，未合并各个功能(A处理～C处理)，但也可以将3个ECU50所执行的处理合并到2个ECU50。例如，通过将A处理和B处理合并到ECU_A，将C处理分配到ECU_B，能够通过本实施例的同步信号在2个ECU50之间取得同步。即，本实施例的同步信号，不仅能够适用于将1个ECU99的处理分离到多个ECU50的情况，也能够适用于合并了ECU50的情况。

另外，除此以外，发动机和变速器也具有密切相关的处理，以往，即使将通过传动系ECU执行的两个处理分离至ECU_A和ECU_B，也能够通过本实施例的同步信号取得同步。

这样，本实施例的电子控制系统100中，由不同的ECU50执行处于密切、换言之不可分的关系的A处理和B处理。所谓密切或者不可分是指：例如在A处理之后必需进行B处理，而且开始执行B处理的开始定时受得到A处理的处理结果后经过的时间的限制。

如图4所示，输入输出接口11A、EEPROM12A、开关元件15A、ASIC(Application Specific Integrated Circuit，专用集成电路)16A以及CAN通信部14A经由总线连接于ECU_A的CPU13A。输入输出接口11B、EEPROM12B、开关元件15B、ASIC16B以及CAN通信部14B经由总线连接于ECU_B的CPU13B。ECU_A与ECU_B的构成是同样的，所以下面对ECU_A进行说明。

在EEPROM12A中存储有与A处理(ECU_B的情况为B处理)相对应的A处理程序、A处理所需的数据以及用于发送同步信号的同步信号程序20。此外，ECU_A并不是只执行A处理(也执行与B处理关系不密切的处理)，所以存储有A处理程序以外的未图示的程序。A处理程序可以与同步信号程序20分开，也可以通过1个主(Main)函数执行A处理，并且在主函数内配置同步信号程序20。

各种传感器连接于输入输出接口11A。在ECU50为发动机ECU的情况下，连接有例如O₂传感器、水温传感器、曲轴位置传感器等。开关元件15A将MOSFET、IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor，绝缘栅双极型晶体管)等作为实体，在开关元件15A连接有各种开关、致动器和/或电磁元件(solenoid)。在ASIC16A连接有与特定的运算和/或控制对应而安装的马达和/或致动器。ECU_A的CAN通信部14A经由CAN总线18与ECU_B的CAN通信部14B连接，实现基于时分复用通信的多个ECU之间的通信。ECU之间的通信可以不是使用CAN通信方法而是使用FlexRay等其他的通信方法。此外，也可以不是通过通信而是通过直接连接线17连接ECU_A与ECU_B。对于CAN通信部14A、14B与直接连接线17的关系将在后面进行叙述。

图5是本实施例的ECU_A与ECU_B的功能框图的一例。CPU13A搭载有1个或多个CPU内核，执行EEPROM12A所存储的A处理程序以及同步信号程序20。通过ECU_A的CPU13A执行A处理程序以及同步信号程序20或者通过ASIC16A等的逻辑电路，实现A处理执行部22、第一定时器(timer)中断部21、第二定时器中断部23以及同步信号发送部24。同样地，通过ECU_B的CPU13B执行B处理程序或者通过ASIC16B等的逻辑电路，实现B处理执行部27、同步信号接收部25以及第三定时器中断部。

(A处理的执行)

A处理执行部22执行A处理。CPU13执行A处理的时间大致一定，如果预先分配了比该时间长的分时(slice time)，则A处理的执行结束。所分配的时间与控制周期A相当。CPU13A检测到某一中断而开始进行A处理，或者在预定的定时(例如B处理结束了的定时)开始进行A处理。

当经过该控制周期A后，第一定时器中断部21对CPU13A进行定时器中断。第一定时器中断部21例如在即将执行A处理之前，将第一定时器复位，在第一定时器设定控制周期A，使该第一定时器启动。在第一定时器启动后(实际上是下面叙述的第二定时器启动后)，A处理执行部22开始执行A处理。当第一定时器对控制周期A的经过进行计数而对CPU13A进行中断时，CPU13A执行A处理以外的处理。

(同步信号的发送)

同步信号能够以几种方式进行发送。例如，在CPU13A具有多个内核的情况下，可以通过与执行A处理的内核不同的内核来执行同步信号程序20，由此发送同步信号。此外，可以通过ASIC16A发送同步信号。在该情况下，可以以硬件方式实现同步信号发送部24。在这些方式中，能够对A处理无影响地发送同步信号，但是有时会导致成本的增加。

此外，具有如下方式：用1个程序安装A处理的程序和同步信号程序，A处理执行部22定期执行发送同步信号的同步信号程序。在该情况下，同步信号发送部24成为由主(Main)函数中调出的下位函数或子程序。但是，当同步信号的发送周期T短时，则可能难以保证发送周期T的精度。

此外，具有利用定时器中断的方式。图5的功能框图中图示了利用了定时器中断的方式。同步信号发送部24按每个发送周期而进行执行，当发送同步信号后结束。

首先，第二定时器中断部23例如在第一定时器中断部21刚使第一定时器启动之后，对第二定时器进行复位，对第二定时器设定发送周期T，使第二定时器启动。在第二定时器启动之后，A处理执行部22执行A处理，而当第二定时器对发送周期T的经过进行计数而对CPU13A进行中断时，中断处理程序(handler)使A处理的上下文(context)退避，使CPU13A执行同步信号程序20。由此，同步信号发送部24得以实现，同步信号发送部24发送同步信号。

当同步信号发送部24发送完同步信号后，中断处理程序对CPU13A等设定退避了的上下文，使之执行A处理程序。能够通过反复进行A处理的退避、同步信号的发送以及A处理的再次开始，使得ECU_A按每个发送周期T来发送同步信号。

(同步信号)

对同步信号进行说明。同步信号经由CAN通信或直接连接线17而被进行发送。直接连接线17是指连接ECU_A的端子(在图4中为开关元件15A)和ECU_B的端子(在图4中为输入输出接口11B)的例如金属电气配线。直接连接线17是仅由ECU_A和ECU_B使用的，因而难以发生同步信号不达到ECU_B等的发送错误。但是，需要重新车载直接连接线17，所以可能会导致成本增加、车辆重量增加。

另一方面，在通过CAN通信发送同步信号的情况下，各ECU50搭载CAN通信部14A、14B，所以成本不易增加。但是，CAN通信将CSMA/CA(Carrier Sense Multiple Access/Collision Avoidance)作为访问步骤，所以在ECU_A发送同步信号时，如果包括ECU_B的其他的ECU50使用CAN总线18，则有时ECU_A不能以所期望的定时发送同步信号。

根据上述内容，在例如可以使连接有ECU_A和ECU_B的CAN总线18的使用率足够小的情况下，设计为：不安装直接连接线17而通过CAN通信来发送同步信号。在CAN总线18的使用率比较大的情况下，设计为：安装直接连接线17以发送同步信号。即，根据各车辆和/或设计方针而优选的安装例是不同的。

使用直接连接线17而发送的同步信号为高电平(Hi)(例如5V)信号。同步信号发送部24对于开关元件15A，将某一开关设为接通，发送高电平信号。ECU_B的输入输出接口11B检测出从低电平(Low)到高电平的上升缘，同步信号接收部25接收该检测信号作为同步信号。

此外，使用CAN通信发送的同步信号为CAN帧。CAN的通信数据以下面的CAN帧为发送单位。

“SOF；数据ID字段(data ID field)；RTR；DLC；数据字段(datafield)；CRC字段；ACK字段；EOF”

其中，数据ID字段中存储有识别通信数据的数据ID。该数据ID中设定了表示存储有同步信号的值。在数据字段中原本存储发送对象的数据，但在本实施例中ECU_A只要能够将同步的定时通知到ECU_B即可，所以没有必要在数据字段中存储数据。在ECU_A发送多个不同的周期信号的情况下，也可以在数据字段存储识别同步信号的数据。发送同步信号的CAN帧的其各字段的值是固定的，所以能够作为固定数据而事先存储于同步信号程序内。

ECU_B的CAN通信部14B参照在CAN总线18广播(broadcast)发送的CAN帧的数据ID，当其是ECU_B应该接收的CAN帧时，则进行接收。同步信号接收部25利用CAN通信部14B所具有的接收中断来接收同步信号。

(发送周期T)

对发送周期T进行说明。对于发送周期T，只要是与控制周期T相比足够短的时间即可，优选为控制周期A的1/10左右，例如为控制周期A的1/3～1/100的范围。

发送周期T越短，越容易使开始执行B处理的开始定时与A处理的开始定时一致。但是，在使用直接连接线17发送同步信号的情况下，也可以不考虑直接连接线17的负荷，但发送周期T越短，则由同步信号发送部24所产生的CPU13A的处理负荷越会增大。因此，设计为例如对A处理无影响的适当的发送周期T。

在使用CAN通信发送同步信号的情况下，发送周期T越短，则CAN总线18的总线负荷越会增大。因此，确定适当的发送周期T，使得CAN帧不会发生预定以上的冲突。这样一来，能够确定上限(最短的)的发送周期T。

另一方面，发送周期T的下限受A处理的实际的执行时间的限制。如上所述，例如，当A处理以控制周期A的一半左右的时间而结束时，则发送周期T至少需要比控制周期A的“1/2”短。

(B处理的执行)

B处理在开始定时开始执行同步信号的接收。当经由直接连接线17而预定的电路检测出上升缘(I/O中断)时，则同步信号接收部25接收同步信号。同步信号接收部25对CPU13A进行中断，所以由此ECU_B开始执行B处理。

此外，在ECU_B通过CAN通信接收同步信号的情况下，在CAN通信部14B接收到作为同步信号的CAN帧时，同步信号接收部25对CPU13B进行中断(接收中断)。由此，CPU13B开始执行B处理。下面，不区分I/O中断和接收中断，简单称为“同步信号中断”。

当CPU13B被进行同步信号中断时，则中断处理程序使CPU13B此前所执行的处理的上下文退避，使CPU13B执行B处理程序。由此，实现B处理执行部27，B处理执行部27执行B处理。CPU13B执行B处理的时间是大致一定的，如果事先分配比该时间长的分时，则B处理的执行结束。所分配的时间与控制周期B相当。

当经过该控制周期B后，第三定时器中断部26对CPU13B进行定时器中断。因此，第三定时器中断部26例如在即将执行B处理之前，对第三定时器进行复位，对第三定时器设定控制周期B，使第三定时器启动。因此，B处理执行部27在第三定时器启动后开始执行B处理。当第三定时器对控制周期B的经过进行计数而对CPU13B进行中断时，CPU13B转为B处理以外的处理。在图3中，控制周期A与控制周期B为相同的程度，但如上所述，控制周期A与控制周期B相互独立。

(电子控制系统(ECU_A、ECU_B)100的工作程序)

图6是表示电子控制单元系统的工作程序的特征部分的流程图的一例。ECU_A和ECU_B分别独立地执行处理，但A处理和B处理在控制方面具有密切的关系，所以例如当ECU_A开始A处理时，图6的流程图所示的工作开始。

当CPU13A执行A处理程序以及同步信号程序时，第一定时器中断部21设定第一定时器(控制周期A)，使第一定时器启动，第二定时器中断部23设定第二定时器(发送周期T)，使第二定时器启动(S10)。

接着，A处理执行部22开始执行A处理(S20)。A处理执行部22执行A处理直至第二定时器对CPU13A进行中断(S30)。

当经过发送周期T而第二定时器对CPU13A进行中断时(S30中为“是”)，则同步信号发送部24对ECU_B发送同步信号(S40)。当发送同步信号后，则A处理执行部22再次开始执行A处理。

在A处理的执行期间中，在第一定时器对CPU13A进行中断之前(S50中为“否”)，处理返回步骤S20，A处理执行部22继续执行A处理(S20)。

需说明的是，当经过控制周期A而第一定时器对CPU13A进行中断时(S50中为“是”)，ECU_A可以执行A处理以外的其他的处理(S60)。

转换到ECU_B的处理，ECU_B执行B处理以外的其他的处理直至接收到同步信号(S110)。

接着，当从ECU_A发送来同步信号时(S120中为“是”)，则同步信号接收部25对CPU13B进行中断，CPU13B执行B处理程序。伴随着开始执行B处理，第三定时器中断部26进行执行，第三定时器中断部26设定第三定时器(控制周期B)，使第三定时器启动(S130)。

此外，B处理执行部27开始执行B处理(S140)。B处理执行部27在未经过控制周期B而第三定时器对CPU13B进行中断之前(S150中为“否”)，执行步骤S140的B处理(S140)。这样，当ECU_A开始执行A处理时，则ECU_A与ECU_B反复进行图6的处理。

如以上所说明的那样，本实施例的电子控制系统100以与ECU_A的控制周期A相比足够短的周期对ECU_B发送同步信号，所以即使在ECU_A开始A处理后有多个同步信号ECU_B无法接收，ECU_B也能够将此后所接收到的同步信号作为开始定时而开始执行B处理。因此，ECU_B能够将相对于处于密切关系的A处理的延迟设为最小限度地执行B处理，能够消除如以往那样在1个控制周期B期间不执行B处理这样的状况。

实施例2

在本实施例中，对ECU_A能够使用直接连接线17和CAN通信这两方来对ECU_B发送同步信号的电子控制系统100进行说明。

图7示出连接了多个电子控制单元的电子控制系统100的概略构成图的一例。在图7中对与图4相同的部分标注相同的附图标记并省略对其的说明。图7的电子控制系统100中，ECU_A与ECU_B能够进行CAN通信，并且具有直接连接线17。由此，即使难以实现使用直接连接线17和CAN通信部14A、14B中的任一方的通信，ECU_B也能够经由另一方来接收同步信号。

对同步信号发送部24发送同步信号的几个方式进行说明。

(1)第一方式为在发送同步信号时同步信号发送部24通过直接连接线17和CAN通信这两方来发送同步信号的方式。在该情况下，能够使同步信号大致可靠地到达ECU_B，但是有可能导致CAN总线18的总线负荷增大。虽然同步信号发送部24同时从直接连接线17发送Hi信号、从CAN通信部14A发送CAN帧，但是同步信号接收部25经由直接连接线17和CAN通信部14B同时接收同步信号的情况较少。因此，同步信号接收部25可以将较早接收到的同步信号作为处理B的开始定时。

(2)第二方式为在直接连接线17和CAN通信部14A、14B中的某一方发生了异常的情况下，同步信号发送部24经由另一方来发送同步信号的方式。例如，即使在直接连接线17发生了异常的情况下，也能够通过CAN通信来发送同步信号，在CAN通信发生了异常的情况下，能够通过直接连接线17来发送同步信号，能够实现故障保护(fail safe)。但是，在该情况下，是ECU_A检测ECU_B所发生的异常而选择发送方法，因此ECU_A需要共有(共享)ECU_B的异常。ECU_B只要通过直接连接线17或CAN通信中的某一方来接收同步信号即可，但不优选：ECU_B共有ECU_A所发生的异常。

图8表示方式(2)中的本实施例的功能框图的一例。在方式(1)中，同步信号发送部24从直接连接线17发送Hi信号、从CAN通信部14A发送CAN帧，这在功能框图中没有变更，所以省略了图示。本实施例的ECU_A具有异常检测部28，ECU_B具有异常检测部31。ECU_A与ECU_B由直接连接线17连接，所以在未在直接连接线17上检测到异常的情况下，同步信号发送部24经由直接连接线17发送同步信号，由此能够减轻总线负荷。

而且，异常检测部28和异常检测部31对直接连接线17的异常进行检测。例如在直接连接线17所连接的端子检测到规定以外的低或高的电压的情况下，ECU_A的异常检测部28和ECU_B的异常检测部31的至少某一方检测为直接连接线17有异常。此外，ECU_B的异常检测部31可以在一定期间内经由直接连接线17从ECU_A没有接受到同步信号的情况下检测出异常。

检测出异常的一方的异常检测部28(31)对另一方的异常检测部31(28)通知异常。异常的通知例如使用CAN帧。由此，ECU_A的异常检测部28和ECU_B的异常检测部31能够共有异常的检测。异常检测部28操作例如表示有无检测到异常的异常检测标志(无异常：消除标志(flagoff)；有异常：建立标志(flag on))29，并记录直接连接线17的异常。同样地，异常检测部31操作异常检测标志32并记录直接连接线17的异常。

同步信号发送部24参照异常检测标志29，在异常检测标志29消除(off)的情况下通过直接连接线17发送同步信号，在异常检测标志29建立(on)的情况下从CAN通信部14A发送同步信号。此外，同步信号接收部25参照异常检测标志32，在异常检测标志32消除的情况下通过直接连接线17接收同步信号，在异常检测标志32建立的情况下通过CAN通信部14B接收同步信号。

由此，在直接连接线17无异常的情况下能够降低总线负荷，在直接连接线17发生了异常的情况下能够通过CAN通信发送同步信号。

图9是表示图6的步骤S40的程序的流程图的一例。电子控制系统100的工作程序与图6相同，所以省略说明。异常检测部28、31与图6的程序无关，在检测出异常的情况下已经建立了异常检测标志29、32。

当经过发送周期T而第二定时器对CPU13A进行中断(S30中为“是”)时，则同步信号发送部24对ECU_B发送同步信号(S40)。此时，同步信号发送部24参照异常检测标志29，判定异常检测标志29是建立还是消除(S41)。

在异常检测标志29建立的情况下(S41中为“是”)，同步信号发送部24通过CAN帧发送同步信号(S42)。在异常检测标志29消除的情况下(S41中为“否”)，同步信号发送部24通过直接连接线17发送同步信号(S43)。以后的程序与图6是同样的。

本实施例的电子控制系统100除了实施例1的效果外还能够通过CAN通信和直接连接线17这两者来发送同步信号，由此能够更加可靠地对ECU_B发送同步信号。

实施例3

在本实施例中，对即使持续ECU_B不能接收同步信号的状态，也能够避免B处理的开始执行发生延迟的电子控制系统100进行说明。

图10A是示意说明用于多个电子控制单元取得同步的同步信号的图的一例。如以上所说明的那样，ECU_A以与控制周期A相比足够短的发送周期T对ECU_B发送同步信号。

但是，例如有时几个同步信号由于在直接连接线17所产生的噪音和/或CAN通信的通信错误而不能进行接收。此外，由于在ECU_B产生各种中断，因此有时在产生了直接连接线17以外的I/O中断时，当同步信号到达时，ECU_B无法接收同步信号(下面将这些称为接收不良)。当这样的接收不良连续(图中为2次)时，则B处理会发生延迟，由于A处理与B处理具有密切的关系，所以这样延迟是不希望的。

因此，如图10B所示，ECU_B预先设定了B处理的处理开始时刻，当从处理开始时刻起经过了ΔT以上的时间时，则即使未接收到同步信号，也开始执行B处理。因此，能够将开始执行能够B的延迟抑制到最大为ΔT。

图11表示本实施例的ECU_A和ECU_B的功能框图的一例。在图11中，对与图5相同的部件标注相同的附图标记，省略对其的说明。也可以如实施例2那样包括异常检测部28等。

本实施例的ECU_B具有信号计数部33和延迟时间计测部34。信号计数部33对接收到同步信号的次数进行计数，检测A处理的执行结束的定时(时刻)。延迟时间计测部34从A处理的执行结束了的时刻开始对计测时间进行计测，当该计测时间从图10A、图10B的处理开始时刻开始经过ΔT以上时，则对CPU13B进行中断。由此，即使ECU_B未接收到同步信号，也能够开始执行B处理。延迟时间计测部34为如计数电路的硬件时，则该中断可以是硬件中断，当延迟时间计测部34通过软件来安装时，则该中断为系统调用等的软件中断。此外，在后者的情况下，延迟时间计测部34通过在开始执行B处理之前CPU13B执行程序来得以实现。

对于处理开始时间和ΔT使用图12进行说明。处理开始时刻为在ECU_A刚开始执行A处理之后、ECU_B接收同步信号发送部24所发送的同步信号(下面称为最初的同步信号)的时刻。假设由于接收不良，实际上ECU_B未接收到最初的同步信号。因此，处理开始时刻通过将最后接收到同步信号的时刻(A处理结束了的时刻)作为起点对时间进行计测来设定。

同步信号发送部24在A处理的控制周期A期间所发送的同步信号的次数固定为例如N次(在图12中为10次)。因此，信号计数部33对同步信号接收部25接收到同步信号的次数进行计数。而且，当同步信号变为N次时，对延迟时间计测部34通知A处理已结束。延迟时间计测部34以该通知为起点开始进行计测时间的计测。即使未接收到同步信号，只要处理开始时刻明确即使一次，则信号计数部33能够在经过了发送周期T之后，推测接收不良，能够假想地计数接收到同步信号的次数。

如图12所示，A处理按每个相同的A处理间隔而执行，所以从A处理结束到再次开始执行A处理的A处理间隔大致一定。延迟时间计测部34将所计测的计测时间与该A处理间隔一致的时刻设定为处理开始时刻。而且，当所计测的计测时间从处理开始时刻起超过ΔT以上时，则对CPU13B进行中断。由此，即使在最初的同步信号中产生接收不良，也能够将最大的延迟时间抑制为ΔT。

对ΔT进行说明。ΔT由B处理的执行受到何种程度的时间限制来确定。例如，当B处理的执行的开始不允许与同步信号的发送周期T相当的时间的延迟时，则确定为ΔT不到发送周期T。此外，当从最初的同步信号起能够允许两次左右的接收不良时，则将其确定为不到3×发送周期T。

图13是表示电子控制单元系统的工作程序的特征部分的流程图的一例。在图13中，ECU_A的工作程序与图6相同。

ECU_B执行B处理之外的其他的处理直到接收到同步信号(S110)。

延迟时间计测部34按每个循环时间对在S146中所说明的计测时间是否从处理开始时刻起经过了ΔT以上进行判定(S115)。当发生了同步信号的接收不良时，则是否从ECU_A发送了同步信号是不明确的，是否能够接收到同步信号也不明确，所以延迟时间计测部34与同步信号的接受无关地对从处理开始时刻起是否经过了ΔT以上进行判定。

在从处理开始时刻起未经过ΔT以上的情况下(S115中为“否”)，如果没有接收不良时，则会接收到同步信号。与实施例1同样地，当同步信号接收部25从ECU_A接收到同步信号(S120中为“是”)时，则对CPU13B进行中断，CPU13B执行B处理程序。因此，第三中断部进行执行，第三定时器中断部26设定第三定时器(控制周期B)并使第三定时器启动(S130)。

此外，信号计数部33在B处理的执行期间，每当同步信号接收部25接收同步信号时，对接收到的次数进行计数(S140)。接着，判定接收到同步信号的次数是否为N次以上(S145)，当为N次以上时，则通知延迟时间计测部34，由此延迟时间计测部34开始对计测时间进行计测(S146)。接收了N次时的时刻被视为A处理结束了的时刻。此外，信号计数部33将所计数的次数重设(复位)为零(S147)。

接着，B处理执行部27开始执行B处理(S140)。B处理执行部27在未经过控制周期B而第三定时器对CPU13B进行中断之前(S150中为“否”)，开始执行步骤S140的B处理(S140)。

通过这样在A处理结束后开始计测计测时间，从而在步骤S115中，延迟时间计测部34能够判定从处理开始时刻起是否经过了ΔT以上。在从处理开始时刻起经过了ΔT以上的情况下(S115中为“是”)，信号计数部33对次数设定预定的初始值(S116)，使第三定时器启动(S130)，开始执行B处理(S140)。该预定的初始值为与所设定的ΔT相应的值。例如，当允许接受不良的同步信号的次数为2次时，则次数的预定的初始值为“2”。

如上所述，本实施例的电子控制系统100通过在从处理开始时刻起ΔT以上的时间内未接收到同步信号的情况下，开始执行B处理，从而能够将开始执行B处理的延迟抑制为最大ΔT。

实施例4

对电子控制系统100的几个变形例进行说明。图14A表示A处理和B处理的时间关系的一例。在图14A中，A处理具有A1处理～A3处理的子程序，B处理具有B1处理～B3处理的子程序。A1处理与B1处理密切相关，A2处理与B62处理密切相关，A3处理与B3处理密切相关。

因此，B1处理需要接着A1处理无延迟地开始执行，B2处理需要接着A2处理无延迟地开始执行，B3处理需要接着A3处理无延迟地开始执行，ECU_B通过以与控制周期A相比足够短的发送周期T接收同步信号，从而能够严密地确定开始执行B1～B3处理的开始定时。在该情况下，A处理以发送周期T×2左右的时间结束执行，A2处理以发送周期T×5左右的时间结束执行，A3处理以发送周期T×8左右的时间结束执行，ECU_B仅通过对所接收到的周期信号的数量进行计数就能够检测B1处理～B3处理的开始定时。

此外，ECU_B能够不将接收到最初的同步信号的时刻作为开始定时，而对接收到同步信号的次数进行计数，将接收到预定次数的同步信号的时刻作为开始定时。图14B表示A处理与B处理的时间关系的一例。在图14B中，B处理的开始定时为接收到5次同步信号的时刻。

因此，例如，在对A处理程序实施了使A处理的执行的结束变迟这样的设计变更的情况下，只要变更B处理的开始定时即可，因此能够最小限度地进行B处理的设计变更。

此外，在有与B处理密切相关的C处理的情况下，当ECU_B对ECU_C发送同步信号时，则ECU_C能够与B处理取得同步而确定C处理的开始定时。图14C是表示A处理、B处理、C处理的时间关系的一例。C处理将从ECU_B接收到的最初的同步信号作为开始定时。A处理和B处理取得同步而被执行，B处理和C处理也取得同步而被执行，因此开始执行C处理的时刻相对于A处理也能够取得同步。

此外，例如即使在有影响到得到A处理的处理结果的定时的设计变更，ECU_B和ECU_C只要与接收到同步信号的次数相应地变更开始定时即可，所以能够最小限度地进行用于取得B处理以及C处理的同步的设计变更。即，当密切相关的处理的数量变多时，则本实施例的电子控制系统100的有效性进一步增加。

如上所说明的那样，本实施方式的电子控制系统100中，通过ECU_A以与控制周期A相比足够短的周期发送同步信号，即使无法接收同步信号，ECU_B也能够以与能接收的情况相同程度的定时开始执行处理B。与事件驱动型的同步控制不同，几乎不受同步信号的接收不良的影响。

此外，当从自ECU_A最初发送同步信号的时刻即处理开始时刻起经过ΔT时，则即使未接收到同步信号也开始执行B处理，所以即使有同步信号的接收不良也能够将延迟抑制到最小限度。

此外，即使密切相关的处理的一方有设计变更，也能够最小限度地进行同步的另一方的处理的设计变更。

Claims

1.一种车辆用电子控制系统，连接了第一电子控制单元和第二电子控制单元，所述第一电子控制单元以第一控制周期内的预定时间执行完第一控制处理，所述第二电子控制单元在第二控制处理的执行时间的两倍左右的第二控制周期内执行该第二控制处理，所述第二控制处理需要在所述第一控制处理之后执行，所述车辆用电子控制系统的特征在于，

所述第一电子控制单元以比所述第二控制周期的一半小的周期发送同步信号，

所述第二电子控制单元以所述同步信号为触发开始第二控制周期的计数，在所述第二控制周期内使所述第二控制处理结束，

当从所述第一电子控制单元接收到的所述同步信号的次数变为预定值以上时，所述第二电子控制单元开始执行所述第二控制处理。

2.根据权利要求1所述的车辆用电子控制系统，其特征在于，

所述第二电子控制单元，在以所述同步信号为触发开始第二控制周期的计数之后，从取得所述第一控制处理的处理结果起在预定时间内开始所述第二控制处理。

3.根据权利要求1或2所述的车辆用电子控制系统，其特征在于，

所述第一控制处理和所述第二控制处理为由一个电子控制单元执行的处理。

4.根据权利要求1或2所述的车辆用电子控制系统，其特征在于，

所述第一电子控制单元为控制行驶用马达的转矩的电子控制单元，

所述第二电子控制单元为控制内燃机的输出的电子控制单元。

5.根据权利要求1所述的车辆用电子控制系统，其特征在于，

所述第一电子控制单元以所述第一控制周期的十分之一以下的周期发送同步信号。

6.根据权利要求1所述的车辆用电子控制系统，其特征在于，

具有第三电子控制单元，该第三电子控制单元执行第三控制处理，所述第三控制处理需要在所述第一控制处理之后执行，

所述第一电子控制单元对第三电子控制单元发送所述同步信号。

7.根据权利要求6所述的车辆用电子控制系统，其特征在于，

所述第二电子控制单元，在开始执行所述第二控制处理之后，以比所述第一控制周期的一半小的周期对第三电子控制单元发送同步信号，

第三电子控制单元以接收到的所述同步信号为基准开始执行第三控制处理。

8.根据权利要求1所述的车辆用电子控制系统，其特征在于，

所述第一电子控制单元和所述第二电子控制单元经由不同于通信线的信号线相连接。

9.根据权利要求8所述的车辆用电子控制系统，其特征在于，

所述第一电子控制单元，具有对所述信号线的异常进行检测的异常检测单元，在检测到所述信号线的异常的情况下，通过所述通信线发送所述同步信号。

10.根据权利要求1所述的车辆用电子控制系统，其特征在于，

所述第二电子控制单元，具有对接收到所述同步信号的次数进行计数的计数单元，当从开始执行所述第一控制处理起接收到的所述同步信号的次数成为预定值以上时，开始执行所述第二控制处理。

11.根据权利要求1所述的车辆用电子控制系统，其特征在于，

所述第一电子控制单元以所述第一控制周期的前半周期执行完所述第一控制处理，

所述第二电子控制单元在经过所述第二控制周期的前半周期以后开始所述第二控制处理，在所述第二控制周期内使所述第二控制处理结束。

12.根据权利要求1所述的车辆用电子控制系统，其特征在于，

所述第二电子控制单元，即使从所述第一控制周期开始时起没有接收到至少一个所述同步信号，也在所述第二控制周期内使所述第二控制处理结束，该第二控制周期是若在所述第一控制周期开始时接收到所述同步信号、则应该开始了的控制周期。

13.一种车辆用电子控制单元，以第一控制周期内的预定时间执行完第一控制处理，所述车辆用电子控制单元的特征在于，

以比第二控制周期的一半小的周期对第二车辆用电子控制单元发送同步信号，

所述第二车辆用电子控制单元是以所述同步信号为触发开始所述第二控制周期的计数、在所述第二控制周期内使第二控制处理结束的单元，所述第二控制处理需要在所述第一控制处理之后执行，

当从该车辆用电子控制单元接收到的所述同步信号的次数变为预定值以上时，所述第二车辆用电子控制单元开始执行所述第二控制处理。

14.一种车辆用电子控制单元，与以第一控制周期内的预定时间执行完第一控制处理的第二车辆用电子控制单元连接，在第二控制处理的执行时间的两倍以上的第二控制周期内执行第二控制处理，所述车辆用电子控制单元的特征在于，

以从所述第二车辆用电子控制单元按比所述第二控制周期的一半小的周期发送的同步信号为触发，开始所述第二控制周期的计数，在所述第二控制周期内使第二控制处理结束，所述第二控制处理需要在所述第一控制处理之后执行，

当从所述第二车辆用电子控制单元接收到的所述同步信号的次数变为预定值以上时，该车辆用电子控制单元开始执行所述第二控制处理。

15.一种车辆用电子控制系统的车辆用控制同步方法，所述车辆用电子控制系统连接了第一电子控制单元和第二电子控制单元，所述第一电子控制单元以第一控制周期内的预定时间执行完第一控制处理，所述第二电子控制单元在第二控制处理的执行时间的两倍以上的第二控制周期内执行该第二控制处理，所述第二控制处理需要在所述第一控制处理之后执行，所述车辆用控制同步方法的特征在于，包括：

所述第一电子控制单元以比所述第二控制周期的一半小的周期发送同步信号的步骤；

第二电子控制单元以所述同步信号为触发开始第二控制周期的计数，在所述第二控制周期内使所述第二控制处理结束的步骤；和

当从所述第一电子控制单元接收到的所述同步信号的次数变为预定值以上时，所述第二电子控制单元开始执行所述第二控制处理的步骤。