CN107107839A - 电子控制装置 - Google Patents

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Abstract

本发明在由网络连接的驱动器ECU、传感器ECU、综合ECU构成的电子控制装置中用简单的电路实现各ECU之间的定时同步。电子控制装置包括：驱动用于车辆控制的各种负载的驱动器ECU；对各种传感器信号进行采样的传感器ECU；和综合ECU，其与所述驱动器ECU和所述传感器ECU经由网络连接，基于各种传感器数据运算针对各种负载的指令值，所述驱动器ECU具有用于生成内部时序的定时器D，所述传感器ECU具有用于生成内部时序的定时器S，所述综合ECU具有作为所述定时器D、所述定时器S的基准的定时器M。

Description

电子控制装置
技术领域
本发明涉及电子控制装置，特别涉及适于由驱动负载的驱动器ECU、取得传感器数据的传感器ECU、根据传感器数据生成对驱动器ECU输出的指令值的综合ECU构成的，各ECU被网络连接的电子控制装置。
背景技术
近年来，车辆控制的复杂化正在进展，ECU的功能和IO数正在增大。为了解决ECU的复杂度，提出了将以往用ECU实现的取得传感器数据和驱动器功能作为传感器ECU、驱动器ECU分散配置在各种传感器、致动器方，将各ECU网络连接的结构。
这样的分布式架构中，各ECU之间的高精度的时序同步对于进行高精度的控制是重要的。专利文献1中，通过应用高速的TDMA(Time Division Multiple Access：时分多址)，在各种传感器ECU、驱动器ECU内进行时序信息的补足处理，而实现高精度的时序同步。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2004-190662号公报
发明内容
发明要解决的课题
专利文献1中公开的发明，能够实现高精度的时序同步，但是在各种传感器ECU、驱动器ECU方需要复杂的网络协议和用于进行补足处理的微控制器，系统整体的成本容易增大。
本发明鉴于以上所述，目的在于提供一种电子控制装置，其用网络ECU和驱动器ECU方的简单的电路实现网络连接的各种ECU的时序同步。
用于解决课题的技术方案
为了达成上述目的，本发明是一种电子控制装置，包括：驱动用于车辆控制的各种负载的驱动器ECU；对各种传感器信号进行采样的传感器ECU；和综合ECU，其与所述驱动器ECU和所述传感器ECU经由网络连接，基于各种传感器数据运算针对各种负载的指令值，所述驱动器ECU具备用于生成内部时序的定时器D；所述传感器ECU具有用于生成内部时序的定时器S；所述综合ECU具有作为所述定时器D、所述定时器S的基准的定时器M。
发明效果
根据本发明，通过在综合ECU方对各ECU内的定时器的不均进行修正，能够用网络ECU和驱动器ECU方的简单的电路实现各种ECU的高精度的时序同步。
附图说明
图1是本发明的第一实施方式的电子控制装置的整体框图。
图2是表示本发明的第一实施方式的综合ECU与驱动器ECU之间的同步方法的时序图。
图3是表示本发明的第二实施方式的综合ECU与传感器ECU之间的同步方法的时序图。
图4是本发明的第三实施方式的多个传感器ECU向网络传输数据的时序图。
具体实施方式
(第一实施方式)
以下用图1～图2说明本发明的第一实施方式的电子控制装置的结构和动作。
图1是本发明的第一实施方式的电流控制装置的整体框图。
电子控制装置由驱动致动器(6)的驱动器ECU(4)、对来自传感器(5)的数据进行采样的传感器ECU1(3)、对来自未图示的各种传感器的数据进行采样的传感器ECU2(7)、传感器ECU3(8)、和根据各种传感器数据运算对驱动器ECU(4)输出的指令值的综合ECU(1)构成，各ECU用网络(2)连接，经由网络进行用于控制的数据的发送接收。
综合ECU(1)具备生成用于指示对传感器ECU1(3)、传感器ECU2(7)、传感器ECU3(8)、驱动器ECU(4)输出的时序的阈值的阈值生成部(10)。
阈值生成部(10)基于未图示的控制算法，生成用于指示驱动器ECU(4)使致动器(6)接通的时序的阈值，将该值保存在阈值寄存器MD1(21)中。
进而，阈值生成部(10)基于未图示的控制算法，生成用于指示驱动器ECU(4)使致动器(6)断开的时序的阈值，将该值保存在阈值寄存器MD2(22)中。
进而，阈值生成部(10)基于未图示的控制算法，生成用于指示传感器ECU1(3)对来自传感器(5)的数据进行采样的时序的阈值，将该值保存在阈值寄存器MS(23)中。
进而，阈值生成部(10)基于未图示的控制算法，生成用于指示传感器ECU1(3)将数据发送到网络(2)上的时序的阈值，将该值保存在阈值寄存器MS1(23-1)中。
进而，阈值生成部(10)基于未图示的控制算法，生成用于指示传感器ECU2(7)将数据发送到网络(2)上的时序的阈值，将该值保存在阈值寄存器MS2(23-2)中。
进而，阈值生成部(10)基于未图示的控制算法，生成用于指示传感器ECU3(8)将数据发送到网络(2)上的时序的阈值，将该值保存在阈值寄存器MS3(23-3)中。
综合ECU(1)具备作为本电子控制系统的时序的基准的定时器M(14)。阈值生成部(10)以定时器M(14)为基准运算值，分别将值保存在阈值寄存器MD1(21)、阈值寄存器MD2(22)、阈值寄存器MS1(23-1)、阈值寄存器MS2(23-2)、阈值寄存器MS3(23-3)中。
综合ECU(1)具有使定时器M(14)、传感器ECU1(3)内的定时器S1(35)、传感器ECU2(7)内的定时器S2(71)、传感器ECU3(8)内的定时器S3(81)、驱动器ECU(4)内的定时器D(45)同时复位、和生成用于捕捉值的时序的同步信号生成部(11)。来自同步信号生成部(11)的时序经由信号sync(19)输出至网络IF(13)，经由网络(2)向各ECU发送。
按由同步信号生成部(11)指示的时序，捕捉定时器M(14)的值，将捕捉的值保存在捕捉寄存器M(15)中。
同样地，在传感器ECU1(3)中，按由同步信号生成部(11)指示的时序，捕捉定时器S1(35)的值，将捕捉的值保存在捕捉寄存器S1(36)中。捕捉寄存器S1(36)的值被经由网络(2)传输至综合ECU(1)内的捕捉寄存器MS1(17-1)。
同样地，在传感器ECU2(7)中，按由同步信号生成部(11)指示的时序，捕捉定时器S2(71)的值，将捕捉的值保存在捕捉寄存器S2(72)中。捕捉寄存器S2(72)的值被经由网络(2)传输至综合ECU(1)内的捕捉寄存器MS2(17-2)。
同样地，在传感器ECU3(8)中，按由同步信号生成部(11)指示的时序，捕捉定时器S3(81)的值，将捕捉的值保存在捕捉寄存器S3(82)中。捕捉寄存器S3(82)的值被经由网络(2)传输至综合ECU(1)内的捕捉寄存器MS3(17-3)。
同样地，在驱动器ECU(4)中，按由同步信号生成部(11)指示的时序，捕捉定时器D(45)的值，将捕捉的值保存在捕捉寄存器D(46)中。捕捉寄存器D(46)的值被经由网络(2)传输至综合ECU(1)内的捕捉寄存器MD(16)。
阈值修正部(12)为了修正综合ECU(1)内的定时器M(14)与驱动器ECU(4)内的定时器D(45)的速度差异，按阈值寄存器MD1*＝(捕捉寄存器D/捕捉寄存器M)*阈值寄存器MD1的式子修正阈值，将修正后的值保存在阈值寄存器MD1*(25)中。阈值寄存器MD1*(25)的值被经由网络(2)传输至驱动器ECU(4)内的阈值寄存器D1(43)。
同样地，阈值修正部(12)为了修正综合ECU(1)内的定时器M(14)与驱动器ECU(4)内的定时器D(45)的速度差异，按阈值寄存器MD2*＝(捕捉寄存器D/捕捉寄存器M)*阈值寄存器MD2的式子修正阈值，将修正后的值保存在阈值寄存器MD1*(26)中。阈值寄存器MD1*(26)的值被经由网络(2)传输至驱动器ECU(4)内的阈值寄存器D1(44)。
同样地，阈值修正部(12)为了修正综合ECU(1)内的定时器M(14)与传感器ECU1(3)内的定时器S1(35)的速度差异，按阈值寄存器MS*＝(捕捉寄存器S/捕捉寄存器M)*阈值寄存器MS的式子修正阈值，将修正后的值保存在阈值寄存器MS*(27)中。阈值寄存器MS*(27)的值被经由网络(2)传输至传感器ECU1(3)内的阈值寄存器S(33)。
同样地，阈值修正部(12)为了修正综合ECU(1)内的定时器M(14)与传感器ECU1(3)内的定时器S1(35)的速度差异，按阈值寄存器MS1*＝(捕捉寄存器S/捕捉寄存器M)*阈值寄存器MS1的式子修正阈值，将修正后的值保存在阈值寄存器MS1*(27-1)中。阈值寄存器MS1*(27-1)的值被经由网络(2)传输至传感器ECU1(3)内的阈值寄存器S1(34)。
同样地，阈值修正部(12)为了修正综合ECU(1)内的定时器M(14)与传感器ECU2(7)内的定时器S2(71)的速度差异，按阈值寄存器MS2*＝(捕捉寄存器S2/捕捉寄存器M)*阈值寄存器MS2的式子修正阈值，将修正后的值保存在阈值寄存器MS2*(27-2)中。阈值寄存器MS2*(27-2)的值被经由网络(2)传输至传感器ECU2(7)内的阈值寄存器S2(73)。
同样地，阈值修正部(12)为了修正综合ECU(1)内的定时器M(14)与传感器ECU3(8)内的定时器S3(81)的速度差异，按阈值寄存器MS3*＝(捕捉寄存器S3/捕捉寄存器M)*阈值寄存器MS3的式子修正阈值，将修正后的值保存在阈值寄存器MS3*(27-3)中。阈值寄存器MS3*(27-3)的值被经由网络(2)传输至传感器ECU3(8)内的阈值寄存器S3(83)。
在驱动器ECU(4)中，时序生成部D(42)对阈值寄存器D1(43)和定时器D(45)的值进行比较，生成使MOS(47)接通的时序。进而，时序生成部D(42)对阈值寄存器D2(44)和定时器D(45)的值进行比较，生成使MOS(47)关断的时序。如上所述地控制MOS(47)的通/断，驱动致动器(6)。
在传感器ECU1(3)中，时序生成部S(32)对阈值寄存器S(33)和定时器S(35)的值进行比较，生成AD转换器(37)对传感器(5)数据进行采样的时序。进而，时序生成部S(32)对阈值寄存器S1(34)和定时器S(35)的值进行比较，生成对网络(2)发送数据的时序。
同样地，在传感器ECU2(7)、传感器ECU(8)中，也使用定时器S2(71)、阈值寄存器S2(73)、定时器S3(81)、阈值寄存器S3(83)，生成对网络(2)传输数据的时序。
以下用图2说明图1中说明的电子控制装置驱动致动器(6)的动作。
在综合ECU(1)内使用阈值MD1和阈值MD2，生成使致动器(6)接通/断开的时序。此处，因为综合ECU(1)内的定时器M(14)与驱动器ECU(4)内的定时器D(45)存在速度差异，所以使用相同阈值时存在时序有偏差的问题。于是，用上述方法修正阈值。本例中，示出了定时器D比用虚线表示的定时器M计数更慢的例子。通过按上述式子修正阈值，能够在驱动器ECU方生成与以定时器M为基准的脉冲时序相同的波形。
(第二实施方式)
以下用图3说明本发明的第二实施方式的电子控制装置的传感器数据采样的动作。
在综合ECU(1)内使用阈值S和阈值S1生成传感器数据的采样和向网络上数据传输的时序。此处，因为综合ECU(1)内的定时器M(14)与传感器ECU1(3)内的定时器S(35)存在速度差异，所以使用相同阈值时存在时序有偏差的问题。于是，用上述方法修正阈值。本例中，示出了定时器S比用虚线表示的定时器M计数更慢的例子。通过按上述式子修正阈值，能够在传感器ECU方生成与以定时器M为基准的采样和数据发送时序相同的时序。
(第三实施方式)
以下用图4说明本发明的第三实施方式的电子控制装置的网络传输的动作。
在综合ECU(1)使用阈值S1、阈值S1、阈值S3生成传感器ECU1、传感器ECU2、传感器ECU3的数据传输时序。此处，因为综合ECU(1)内的定时器M(14)与各传感器ECU内的定时器S1(35)、定时器S2(71)、定时器S3(81)存在速度差异，所以使用相同阈值时存在时序有偏差的问题。于是，通过按上述式子修正阈值，能够在各传感器ECU方生成与以定时器M为基准的数据发送时序相同的时序。本例中，通过等间隔地传输数据，而避免数据冲突，进行低延迟的数据传输。通过应用本发明，而无需在传感器ECU方进行避免冲突和优先度判定调整这样的复杂的网络处理，用简单的电路实现低延迟的数据传输。
附图标记说明
1…综合ECU
2…网络
3…传感器ECU1
4…驱动器ECU
5…传感器
6…致动器
7…传感器ECU2
8…传感器ECU3。

Claims (6)

1.一种电子控制装置，其特征在于，包括：
驱动用于车辆控制的各种负载的驱动器ECU；
对各种传感器信号进行采样的传感器ECU；和
综合ECU，其与所述驱动器ECU和所述传感器ECU经由网络连接，基于各种传感器数据计算针对各种负载的指令值，
所述驱动器ECU具有用于生成内部时序的定时器D，
所述传感器ECU具有用于生成内部时序的定时器S，
所述综合ECU具有作为所述定时器D、所述定时器S的基准的定时器M。
2.如权利要求1所述的电子控制装置，其特征在于：
所述驱动器ECU具有用于生成内部时序的阈值寄存器D和保持所述定时器D的一个时刻的值的捕捉寄存器D，
所述综合ECU包括：
保持所述定时器M的一个时刻的值的捕捉寄存器M、经由网络与所述阈值寄存器D进行值的同步的阈值寄存器MD*、经由网络与所述捕捉寄存器D进行值的同步的捕捉寄存器MD和用于生成所述驱动器的内部时序的阈值寄存器MD，
在同一时刻将所述定时器D、所述定时器M复位，
在同一时刻对所述定时器D、所述定时器M捕捉值，
所述定时器D的捕捉值保存在所述捕捉寄存器D中，
所述定时器M的捕捉值保存在所述捕捉寄存器M中，
保存在所述阈值寄存器MD*中的值，基于分别保存在所述阈值寄存器MD、所述捕捉寄存器MD、所述捕捉寄存器M中的值来运算。
3.如权利要求2所述的电子控制装置，其特征在于：
所述驱动器ECU通过对所述定时器D与所述阈值寄存器D的值进行比较来生成驱动各种负载的脉冲。
4.如权利要求1所述的电子控制装置，其特征在于：
所述传感器ECU具有用于生成内部时序的阈值寄存器S和保持所述定时器S的一个时刻的值的捕捉寄存器S，
所述综合ECU包括：
保持所述定时器M的一个时刻的值的捕捉寄存器M、经由网络与所述阈值寄存器S进行值的同步的阈值寄存器MS*、经由网络与所述捕捉寄存器S进行值的同步的捕捉寄存器MS和用于生成所述驱动器的内部时序的阈值寄存器MS，
在同一时刻将所述定时器S、所述定时器M复位，
在同一时刻对所述定时器S、所述定时器M捕捉值，
所述定时器S的捕捉值保存在所述捕捉寄存器S中，
所述定时器M的捕捉值保存在所述捕捉寄存器M中，
保存在所述阈值寄存器MS*中的值，基于分别保存在所述阈值寄存器MS、所述捕捉寄存器MS、所述捕捉寄存器M中的值来运算。
5.如权利要求4所述的电子控制装置，其特征在于：
所述传感器ECU通过对所述定时器S与所述阈值寄存器S的值进行比较来生成各种传感器数据的采样时序。
6.如权利要求4所述的电子控制装置，其特征在于：
所述传感器ECU通过对所述定时器S与所述阈值寄存器S的值进行比较来生成所述传感器ECU向网络上传输数据的时序。
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