JP2013249802A - Electronic control device for vehicle - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、複数の処理部から構成される車両用電子制御装置に関する。 The present invention relates to a vehicular electronic control device including a plurality of processing units.
従来、複数のCPU等の処理部が通信により接続されている場合、互いの処理を同期させる構成が種々提案されている(例えば、特許文献1参照。)。特許文献1では、処理部の基準タイミング発信部で生成する基準タイミングと、通信を介して他の処理部から受信する同期用フレームの受信タイミングとのずれ値を算出し、このずれ値に基づいて基準タイミングを補正している。これにより、同期フレームを送信してきた他の処理部と自処理部との処理を同期させようとしている。 Conventionally, when processing units such as a plurality of CPUs are connected by communication, various configurations for synchronizing processing with each other have been proposed (see, for example, Patent Document 1). In Patent Document 1, a deviation value between a reference timing generated by a reference timing transmission unit of a processing unit and a reception timing of a synchronization frame received from another processing unit via communication is calculated, and based on this deviation value The reference timing is corrected. Thereby, it is going to synchronize the process of the other process part which transmitted the synchronous frame, and a self-process part.
処理部には、他の処理部と同期して実行する処理と、他の処理部との同期が不要な処理とが混在することがある。したがって、基準タイミングを補正して変更すると、他の処理部との同期が不要な処理にとって、補正されるまでの基準タイミングに基づいて実行していた実行タイミングが、基準タイミングが補正されることによりずれる。その結果、不具合が生じるおそれがある。 The processing unit may include a process that is executed in synchronization with another processing unit and a process that does not require synchronization with the other processing unit. Therefore, if the reference timing is corrected and changed, the execution timing that has been executed based on the reference timing until correction is corrected for the processing that does not require synchronization with other processing units. Shift. As a result, there is a risk of malfunction.
また、他の処理部との基準タイミングのずれを補正するために、基準タイミング発信部が生成する基準タイミングを補正するので、同期をとるための処理が煩雑であるという問題がある。 Further, since the reference timing generated by the reference timing transmission unit is corrected in order to correct the deviation of the reference timing from other processing units, there is a problem that the process for synchronization is complicated.
本発明は上記課題を解決するためになされたものであり、各処理部における基準時刻は変更せず、処理部同士を容易に同期させる車両用電子制御装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a vehicle electronic control device that easily synchronizes the processing units without changing the reference time in each processing unit.
本発明の車両用電子制御装置によると、定期的に発生する同一信号を複数の処理部が受信する構成において、複数の処理部のうち少なくとも一つの第1処理部はそれぞれ、複数の処理部のうち自処理部以外の少なくとも一つの他の第2処理部が記憶している同一信号の受信時刻を取得し、第2処理部の受信時刻と自処理部が記憶している受信時刻との差で自処理部が処理を実行するときの処理時刻を修正し、自処理部の処理時刻を第2処理部の基準時刻に同期させる。 According to the vehicle electronic control device of the present invention, in the configuration in which the plurality of processing units receive the same signal that is periodically generated, at least one first processing unit of the plurality of processing units is each of the plurality of processing units. The reception time of the same signal stored in at least one other second processing unit other than the own processing unit is acquired, and the difference between the reception time of the second processing unit and the reception time stored in the own processing unit Then, the processing time when the processing unit executes processing is corrected, and the processing time of the processing unit is synchronized with the reference time of the second processing unit.
これにより、第1処理部は、自処理部の基準時刻自体を補正せずに処理時刻を第2処理部の基準時刻に同期させることができるので、第1処理部において自処理部の基準時刻に基づいて実行される処理のタイミングがずれない。 As a result, the first processing unit can synchronize the processing time with the reference time of the second processing unit without correcting the reference time itself of the own processing unit. The timing of processing executed based on
また、第1処理部において、複数の第2処理部からそれぞれ異なる受信時刻を取得する場合にも、それぞれの受信時刻と第1処理部の受信時刻との差に基づいて、異なる第2処理部の基準時刻に同期して処理を実行できる。 Further, in the first processing unit, even when different reception times are acquired from the plurality of second processing units, the different second processing units based on the difference between the respective reception times and the reception time of the first processing unit. The process can be executed in synchronization with the reference time.
また、第1処理部と第2処理部とにおいて同一信号を受信するときの受信時刻の差で自処理部が処理を実行するときの処理時刻を修正するので、自処理部の処理時刻を第2処理部の基準時刻に容易に同期させることができる。 In addition, since the processing time when the processing unit executes processing is corrected based on the difference in reception time when the first processing unit and the second processing unit receive the same signal, the processing time of the processing unit is changed to the first processing unit. It is possible to easily synchronize with the reference time of the two processing units.
本発明の車両用電子制御装置によれば、第1処理部の情報取得手段は、第1処理部が実行する処理の実行指令と、第2処理部が基準時刻に基づいて設定する第1処理部の処理時刻と、第2処理部の受信時刻とを第2処理部から取得してもよい。 According to the vehicle electronic control device of the present invention, the information acquisition means of the first processing unit is a first process that the second processing unit sets based on the execution command of the process executed by the first processing unit and the reference time. The processing time of the unit and the reception time of the second processing unit may be acquired from the second processing unit.
この構成によれば、第1処理部は、第2処理部から取得する処理時刻を受信時刻の時刻差で修正することにより、第2処理部から指令される処理を第2処理部の基準時刻に同期して実行できる。 According to this configuration, the first processing unit corrects the processing time acquired from the second processing unit with the time difference of the reception time, thereby changing the processing commanded by the second processing unit to the reference time of the second processing unit. Can be executed synchronously with
尚、本発明に備わる複数の手段の各機能は、構成自体で機能が特定されるハードウェア資源、プログラムにより機能が特定されるハードウェア資源、またはそれらの組合せにより実現される。また、これら複数の手段の各機能は、各々が物理的に互いに独立したハードウェア資源で実現されるものに限定されない。 The functions of the plurality of means provided in the present invention are realized by hardware resources whose functions are specified by the configuration itself, hardware resources whose functions are specified by a program, or a combination thereof. The functions of the plurality of means are not limited to those realized by hardware resources that are physically independent of each other.
[第1実施形態]
図1に示す車両用電子制御装置(車両用ECU:Electronic Control Unit)10は、例えば、自動車用のガソリンエンジン(以下、単に「エンジン」とも言う。)に対する噴射制御、および点火制御を実行するものである。車両用ECU(以下、単にECUとも言う。)10は、マスタCPU20と、スレーブCPU30と、図示しない入出力回路とから主に構成されている。
[First Embodiment]
The vehicle electronic control device (vehicle ECU: Electronic Control Unit) 10 shown in FIG. 1 executes, for example, injection control and ignition control for an automobile gasoline engine (hereinafter also simply referred to as “engine”). It is. A vehicle ECU (hereinafter also simply referred to as an ECU) 10 is mainly composed of a
マスタCPU20は、インジェクタの噴射時刻および点火プラグの点火時刻をクランク角度に同期して制御する。スレーブCPU30は、各種センサの出力信号をAD変換し、そのAD変換結果に基づいて、インジェクタの噴射時刻および点火プラグの点火時刻を、クランク角信号(NE信号)に同期して決定する。そして、スレーブCPU30は、インジェクタの噴射時刻および点火時刻をマスタCPU20に通知することにより、噴射制御処理および点火プラグの点火制御処理をマスタCPU20に指令する。
The
マスタCPU20とスレーブCPU30は、それぞれ時刻計測部22、32を有している。さらにマスタCPU20は、ずれ値算出部24を有している。CPU20、30は、吸入、圧縮、燃焼、排気で表わされる1燃焼サイクル(720°CA)において定期的に発生し、各気筒がどの行程を実行しているかを判別するための気筒判別信号(G2信号)を同一信号として入力している。さらにスレーブCPU30は、噴射時刻および点火プラグの点火時刻を決定するためにNE信号を入力している。
The
時刻計測部22、32は、CPU20、30の内蔵タイマとして、クロックに同期してカウントアップするフリーランカウンタのカウント数によってCPU20、30における基準時刻を計測する。基準時刻は、マスタCPU20、スレーブCPU30のそれぞれで処理を実行するときの処理時刻の基準となる。フリーランカウンタは、オーバーフローすると初期値に戻るカウンタである。基準時刻を計測するためのタイマは、CPU20、30の外部に設けられたタイマでもよい。
The
ずれ値算出部24は、マスタCPU20とスレーブCPU30とがG2信号を入力するときの受信時刻の差を時刻計測部22、32が計測する基準時刻の差として算出する。
(時刻ずれ)
図2に基づいて、マスタCPU20とスレーブCPU30との基準時刻のずれを説明する。マスタCPU20とスレーブCPU30とにおいてフリーランカウンタにより計測される基準時刻は、マスタCPU20とスレーブCPU30との起動時刻の差、ならびにノイズ等により発生するフリーランカウンタのカウント数の増減によりずれる。
The deviation
(Time difference)
Based on FIG. 2, the difference in reference time between the
そこで、本実施形態では、マスタCPU20とスレーブCPU30とにおいて、G2信号を入力したときの受信時刻Tm、Tsをそれぞれ記憶しておく。そして、スレーブCPU30は、自CPUがG2信号を受信するときの受信時刻TsをマスタCPU20に通知する。
Therefore, in this embodiment, the
また、スレーブCPU30は、NE信号に同期して自CPUの基準時刻で決定したインジェクタの噴射時刻Tiを噴射時刻Tiの前にマスタCPU20に通知する。スレーブCPU30は、噴射時刻TiをマスタCPU20に通知することにより、マスタCPU20にインジェクタに対する噴射制御処理を指令する。
The
マスタCPU20は、スレーブCPU30から噴射時刻TiとスレーブCPU30における受信時刻Tsとを通知されると、マスタCPU20とスレーブCPU30との受信時刻の時刻差(Td=Tm−Ts)を算出し、噴射時刻Tiに時刻差Tdを加算することにより、スレーブCPU30で決定した噴射時刻Tiに同期した、マスタCPU20における時刻(Ti+Td)でインジェクタに燃料噴射を実行させる。
When the
次に、マスタCPU20およびスレーブCPU30がROM等に記憶された制御プログラムにしたがって実行する処理について説明する。以下の処理は、噴射制御処理について説明するが、処理時刻が異なる以外は点火制御処理についても実質的に同一処理が実行される。
Next, processing executed by the
(受信時刻記憶処理)
図3のS400において、CPU20、30は、G2信号を受信する毎に(S400:Yes)、自CPUで計測している基準時刻により受信時刻を決定し、記憶部としてRAMに記憶する(S402)。
(Reception time storage process)
In S400 of FIG. 3, each time the G20 signal is received (S400: Yes), the
(処理情報送信処理)
図4の処理情報送信処理はスレーブCPU30が実行する。スレーブCPU30は、各種センサの出力信号に基づき、NE信号に同期してインジェクタの噴射時刻Tiを算出し(S410)、算出した噴射時刻TiとスレーブCPU30でG2信号を受信する最新の受信時刻Tsとを処理情報としてマスタCPU20に送信する(S412)。
(Processing information transmission process)
The
(同期処理)
図5の同期処理はマスタCPU20が実行する。マスタCPU20は、噴射時刻TiとスレーブCPU30でG2信号を受信する最新の受信時刻Tsとを受信すると(S420)、自CPU20におけるG2信号の受信時刻Tmと、スレーブCPU30から受信した受信時刻Tsとの時刻差(Td=Tm−Ts)を算出し(S422)、算出した時刻差Tdと噴射時刻Tiとを加算してマスタCPU20における噴射時刻(Ti+Td)を算出する(S424)。
(Synchronous processing)
The
これにより、スレーブCPU30の基準時刻に同期してマスタCPU20でインジェクタに指令する噴射時刻を算出できる。
S424で算出した噴射時刻(Ti+Td)になると(S426:Yes)、インジェクタに対する噴射制御処理を実行する(S428)。
Thereby, the injection time commanded to the injector by the
When the injection time (Ti + Td) calculated in S424 is reached (S426: Yes), an injection control process for the injector is executed (S428).
第1実施形態では、スレーブCPU30からマスタCPU20に通信により噴射時刻TiとスレーブCPU30におけるG2信号の受信時刻Tsを通知するので、噴射時刻TiおよびG2信号の受信時刻TsをマスタCPU20が取得するための共有メモリがない場合にも、スレーブCPU30からマスタCPU20に噴射時刻Tiでのインジェタに対する噴射制御処理を指令できる。
In the first embodiment, the
[第2実施形態]
図6に示す第2実施形態のECU12では、スレーブCPU30は、NE信号に同期して自CPUの基準時刻で決定したインジェクタの噴射時刻Tiと、自CPU20がG2信号を受信したときの受信時刻Tsとを共有メモリ40に記憶する。これにより、スレーブCPU30は、噴射制御処理を通信でマスタCPU20に指令するときに、噴射時刻Tiおよび受信時刻TsをマスタCPU20に送信する必要がない。
[Second Embodiment]
In the
マスタCPU20は、スレーブCPU30から噴射処理制御を指令されると、共有メモリ40から噴射時刻TiとスレーブCPU30の受信時刻Tsとを読出し、読み出した受信時刻Tsと、自CPU20におけるG2信号の受信時刻Tmとの時刻差Tdを算出する。そして、算出した時刻差Tdと噴射時刻Tiとを加算してマスタCPU20における噴射時刻(Ti+Td)を決定する。
When the
第2実施形態では、スレーブCPU30が噴射時刻Tiと自CPU30の受信時刻Tsとを共有メモリ40に記憶しマスタCPU20に送信しないので、送信負荷を低減できる。
In the second embodiment, since the
上記第1、第2実施形態では、マスタCPU20が、G2信号を受信するマスタCPU20とスレーブCPU30との受信時刻の時刻差から、スレーブCPU30から取得する噴射時刻および点火時刻を修正してマスタCPU20における噴射時刻および点火時刻を算出する。
In the first and second embodiments, the
これにより、マスタCPU20の基準時刻を補正することなく、マスタCPU20における噴射時刻および点火時刻をスレーブCPU30の基準時刻に容易に同期させることができる。
Thereby, the injection time and ignition time in the
また、マスタCPU20において噴射制御および点火制御以外の処理をマスタCPU20の基準時刻に同期して実行する場合に、自CPUの基準時刻からずれることなく実行できる。
Further, when processing other than injection control and ignition control is executed in the
[第3実施形態]
図7に示す第3実施形態のECU14では、CPU50、60がそれぞれ時刻計測部52、62と、ずれ値算出部54、64とを有している。そして、CPU50、60が互いに処理の実行指令と、NE信号に同期した処理を実行するときの処理時刻と、G2信号の受信時刻とを相手のCPUから取得し、互いに、ずれ値算出部54、64で受信時刻の時刻差を算出し、算出した時刻差で自CPUの処理時刻を修正して他のCPUの基準時刻に同期させている。
[Third Embodiment]
In the
つまり、特許請求の範囲に記載した第1処理部および第2処理部の両方の機能を一つのCPUが実行している。
[他の実施形態]
上記実施形態では、一つのCPUが他の一つのCPUからG2信号の受信時刻と処理を実行するときの処理時刻とを取得した。これに対し、一つのCPUが複数のCPUから処理の実行指令と処理を実行するときの処理時刻とG2信号の受信時刻とを取得し、指令された処理時刻を受信時刻の時刻差で修正することにより、複数のCPUのそれぞれの基準時刻に処理時刻を同期させてもよい。
That is, one CPU executes the functions of both the first processing unit and the second processing unit described in the claims.
[Other Embodiments]
In the above embodiment, one CPU obtains the reception time of the G2 signal and the processing time when the processing is executed from the other one CPU. On the other hand, one CPU obtains a process execution command and a process time when the process is executed from a plurality of CPUs and a reception time of the G2 signal, and corrects the commanded process time with a time difference between the reception times Thus, the processing time may be synchronized with the reference time of each of the plurality of CPUs.
この場合にも、処理を指令されたCPUが自CPUの基準時刻を補正しないので、他の複数のCPUからそれぞれ受信する受信時刻と自CPUの受信時刻との時刻差で処理時刻を修正することにより、複数のCPUのそれぞれの基準時刻に処理時刻を同期させることができる。 Also in this case, since the CPU instructed to process does not correct the reference time of the own CPU, the processing time is corrected by the time difference between the reception times received from the other plural CPUs and the reception time of the own CPU. Thus, the processing time can be synchronized with the reference time of each of the plurality of CPUs.
また、一つの共通のCPUが複数のCPUに処理の実行指令と処理を実行するときの処理時刻とG2信号の受信時刻とを通知し、各CPUが指令された処理の処理時刻を共通のCPUの基準時刻に同期させてもよい。 In addition, one common CPU notifies a plurality of CPUs of processing execution instructions and processing times when the processes are executed and reception times of the G2 signals, and the processing times of the processes instructed by each CPU are shared by the CPUs. It may be synchronized with the reference time.
本発明では、処理部はCPUに限るものではなく、CPUがマルチコアで構成される場合には各プロセッサコアを本発明の処理部としてもよい。
各CPUが受信時刻を記憶する同一信号は、定期的に発生する信号であればどのような信号でもよい。例えば、G2信号に代え、クランク軸に対するカム軸の回転位相を制御することによりカム軸が開閉する弁の開閉タイミングを調整するバルブタイミング調整装置が回転に同期して出力する信号を同一信号として採用してもよい。
In the present invention, the processing unit is not limited to the CPU, and each processor core may be used as the processing unit of the present invention when the CPU is configured with multiple cores.
The same signal in which each CPU stores the reception time may be any signal as long as it is a signal generated periodically. For example, instead of the G2 signal, a signal output in synchronism with the rotation by the valve timing adjustment device that adjusts the opening / closing timing of the valve that opens and closes the camshaft by controlling the rotation phase of the camshaft relative to the crankshaft is adopted as the same signal May be.
また、CPUに複数のタイマが設けられている場合、CPUが実行する処理に応じて各タイマで基準時刻を測定し、G2信号を受信するときの受信時刻を基準時刻毎に記憶してもよい。つまり、CPUに複数の基準時刻を設けてもよい。そして、他のCPUからG2信号の受信時刻と各処理を実行するときの処理時刻とを取得し、指令された処理時刻を対応する受信時刻の時刻差で修正することにより、他のCPUの基準時刻に処理時刻を同期させる。 Further, when the CPU is provided with a plurality of timers, the reference time may be measured by each timer according to the processing executed by the CPU, and the reception time when the G2 signal is received may be stored for each reference time. . That is, a plurality of reference times may be provided in the CPU. Then, the reception time of the G2 signal and the processing time when each process is executed are acquired from the other CPU, and the commanded processing time is corrected by the time difference between the corresponding reception times, thereby obtaining the reference of the other CPU. Synchronize processing time with time.
この場合、他のCPUから取得するG2信号の受信時刻と各処理を実行するときの処理時刻とは、他のCPUにおいて一つの基準時刻から求めたものでよいし、他のCPUにおいて複数のタイマにより基準時刻がそれぞれ計測される場合には、指令する処理毎に対応する基準時刻から求めたものでもよい。 In this case, the reception time of the G2 signal acquired from the other CPU and the processing time when each process is executed may be obtained from one reference time in the other CPU, or a plurality of timers in the other CPU. When the reference time is measured by the above, it may be obtained from the reference time corresponding to each commanded process.
また、上記実施形態では、基準時刻手段、記憶手段、情報取得手段および同期手段の機能を、制御プログラムにより機能が特定されるCPUにより実現している。これに対し、上記複数の手段の機能の少なくとも一部を、回路構成自体で機能が特定されるハードウェアで実現してもよい。 In the above-described embodiment, the functions of the reference time unit, the storage unit, the information acquisition unit, and the synchronization unit are realized by the CPU whose functions are specified by the control program. On the other hand, at least some of the functions of the plurality of means may be realized by hardware whose functions are specified by the circuit configuration itself.
このように、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の実施形態に適用可能である。 As described above, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and can be applied to various embodiments without departing from the gist thereof.
10、12、14:ECU(車両用電子制御装置)、20:マスタCPU(第1処理部、基準時刻手段、記憶手段、情報取得手段、同期手段)、22、32、52、62:時刻計測部(基準時刻手段)、24、54、64:ずれ値算出部(同期手段)、30:スレーブCPU(第2処理部、基準時刻手段、記憶手段)、40:共有メモリ、50、60:CPU(第1処理部、第2処理部、基準時刻手段、記憶手段、情報取得手段、同期手段) 10, 12, 14: ECU (electronic control device for vehicle), 20: Master CPU (first processing unit, reference time means, storage means, information acquisition means, synchronization means), 22, 32, 52, 62: Time measurement Part (reference time means), 24, 54, 64: deviation value calculation part (synchronization means), 30: slave CPU (second processing part, reference time means, storage means), 40: shared memory, 50, 60: CPU (First processing unit, second processing unit, reference time unit, storage unit, information acquisition unit, synchronization unit)
Claims (11)
各処理部は、
各処理部において処理を実行するときの処理時刻の基準となる基準時刻を取得する基準時刻手段(22、32、52、62)と、
前記同一信号を受信するときの前記基準時刻を受信時刻として記憶部に記憶する記憶手段(20、30、50、60、S402)と、
を有し、
前記複数の処理部のうち少なくとも一つの第1処理部(20、50、60)はそれぞれ、
前記複数の処理部のうち自処理部以外の少なくとも一つの他の第2処理部(30、50、60)の前記受信時刻を取得する情報取得手段(S420)と、
前記情報取得手段が取得する前記第2処理部の前記受信時刻と自処理部が記憶している前記受信時刻との差で自処理部の前記処理時刻を修正し、自処理部の前記処理時刻を前記第2処理部の前記基準時刻に同期させる同期手段(S422、S424)と、
を有する、
ことを特徴とする車両用電子制御装置。 A plurality of processing units (20, 30, 50, 60) for receiving the same signal generated periodically,
Each processing unit
A reference time means (22, 32, 52, 62) for acquiring a reference time as a reference of the processing time when the processing is executed in each processing unit;
Storage means (20, 30, 50, 60, S402) for storing the reference time when receiving the same signal as a reception time in a storage unit;
Have
At least one first processing unit (20, 50, 60) of the plurality of processing units, respectively,
Information acquisition means (S420) for acquiring the reception time of at least one other second processing unit (30, 50, 60) other than the processing unit among the plurality of processing units;
The processing time of the own processing unit is corrected by correcting the processing time of the own processing unit by the difference between the reception time of the second processing unit acquired by the information acquisition unit and the reception time stored in the own processing unit. Synchronizing means (S422, S424) for synchronizing the reference time with the reference time of the second processing unit,
Having
An electronic control device for a vehicle.
前記第1処理部の前記情報取得手段は前記共有メモリから前記第2処理部の前記受信時刻を取得する、
ことを特徴とする請求項1から5のいずれか一項に記載の車両用電子制御装置。 The storage means of the second processing unit stores the reception time in a shared memory (40),
The information acquisition means of the first processing unit acquires the reception time of the second processing unit from the shared memory;
The vehicular electronic control device according to any one of claims 1 to 5, wherein
前記記憶手段は、前記同一信号を受信するときの各基準時刻を前記受信時刻として前記記憶部にそれぞれ記憶する、
ことを特徴とする請求項1から10のいずれか一項に記載の車両用電子制御装置。 The reference time means acquires a plurality of the reference times,
The storage means stores each reference time when receiving the same signal in the storage unit as the reception time.
The vehicular electronic control device according to any one of claims 1 to 10, wherein
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JP2016173676A (en) * | 2015-03-16 | 2016-09-29 | カルソニックカンセイ株式会社 | Multiplex communication device |
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