JP2020181244A - Electronic control device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は電子制御装置に関する。 The present invention relates to an electronic control device.
複数のコアを持つマイクロコンピュータ（以下、マイコンと称す）を搭載した電子制御装置では、再現性の重要度が高い制御を実行する場合があり、このようなマイコンではＡＭＰ型のアーキテクチャが多く採用されている。 An electronic control device equipped with a microcomputer having multiple cores (hereinafter referred to as a microcomputer) may execute control with high reproducibility, and such a microcomputer often adopts an AMP type architecture. ing.
ＡＭＰ型アーキテクチャは事前に設計者が各コアに割当てた制御通りに実行されるため、処理負荷を予め予測して制御を適切に割当てるように設計する必要がある。
しかしながら、エンジン制御のような複雑な制御系を持つ電子制御装置では、エンジンの運転状態において処理負荷が変動することから、一律に処理負荷が平準化するように制御を割当てることは困難である。また、コアにより処理負荷にばらつきがある場合、処理負荷が高いコアに合わせてマイコン性能の選定する必要があり、コストにも影響する課題となる。
Since the AMP type architecture is executed according to the control assigned to each core in advance by the designer, it is necessary to design so that the processing load is predicted in advance and the control is appropriately assigned.
However, in an electronic control device having a complicated control system such as engine control, it is difficult to assign control so that the processing load is uniformly leveled because the processing load fluctuates depending on the operating state of the engine. Further, when the processing load varies depending on the core, it is necessary to select the microcomputer performance according to the core having a high processing load, which is a problem that affects the cost.
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、その目的は、複数のコアによる処理負荷のばらつきを低減してマイコンの処理能力を高めることができる電子制御装置を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide an electronic control device capable of reducing variations in processing load due to a plurality of cores and increasing the processing capacity of a microcomputer.
請求項１の発明によれば、複数のコア（Ａ〜Ｎ）は、割当てられたコア固定制御を実行すると同時に、制御対象の動作状態に対応して割当てられたコア可変制御を実行する。 According to the invention of claim 1, the plurality of cores (A to N) execute the assigned core fixed control and at the same time execute the assigned core variable control corresponding to the operating state of the controlled object.
以下、複数の実施形態について図面を参照して説明する。複数の実施形態において、機能的または構造的に対応する部分には同一の参照符号を付与する。
（第１実施形態）
エンジンＥＣＵに適用した第１実施形態について図１から図７を参照して説明する。
図１に示すエンジンＥＣＵ１（電子制御装置に相当）は、マイコン２、入力回路３、出力回路４、通信回路５を有して構成されている。入力回路３は、エンジン制御に必要な各センサから各検出信号を入力する。出力回路４は、エンジン制御を行うための各種アクチュエータに対して駆動信号を出力する。通信回路５は、他のＥＣＵと例えばＣＡＮを通信プロトコルとする車載ネットワークにより接続されている。ＣＡＮは登録商標である。
Hereinafter, a plurality of embodiments will be described with reference to the drawings. In a plurality of embodiments, the functionally or structurally corresponding parts are given the same reference numerals.
(First Embodiment)
The first embodiment applied to the engine ECU will be described with reference to FIGS. 1 to 7.
The engine ECU 1 (corresponding to an electronic control device) shown in FIG. 1 includes a
マイコン２は、複数のコアＡ〜Ｎと、プログラムを記憶したＲＯＭ６（記憶部に相当）、ワークデータを記憶するためのＲＡＭ７、通信回路５と通信するＩ／Ｏ８を備えている。
ＲＯＭ６には、プログラムとして、複数のコア固定制御用と複数のコア可変制御を実行するためのプログラムが記憶されている。コア固定制御とは再現性の重要度が高い制御であり、割当てられるコアが規定されているＡＭＰ型アーキテクチャが採用されている。コア固定制御は、各コアＡ〜Ｎに対応した数だけＲＯＭ６に記憶されている。
The
The ROM 6 stores, as a program, a program for a plurality of core fixed controls and a program for executing a plurality of core variable controls. The core fixed control is a control in which the importance of reproducibility is high, and an AMP type architecture in which the assigned core is specified is adopted. The number of core fixed controls corresponding to each core A to N is stored in the ROM 6.
コア可変制御とは再現性の重要度が低い制御であり、割当てられるコアは規定されていないが、エンジン（制御対象に相当）の運転状態（動作状態に相当）に対応して割当てられるコアが規定されているＡＭＰ型アーキテクチャが採用されている。つまり、コア可変制御は厳密にはＡＭＰ型アーキテクチャではないが、エンジンの運転状態が同一であるという条件下ではＡＭＰ型アーキテクチャであると言える。コア可変制御は、設計仕様に応じた数だけＲＯＭ６に記憶されている。 Variable core control is control with low reproducibility, and the cores to be assigned are not specified, but the cores to be assigned according to the operating state (corresponding to the operating state) of the engine (corresponding to the controlled object) are assigned. The specified AMP type architecture is adopted. That is, although the core variable control is not strictly an AMP type architecture, it can be said that it is an AMP type architecture under the condition that the operating states of the engines are the same. A number of variable core controls are stored in the ROM 6 according to the design specifications.
エンジンの運転状態とは、例えばエンジン回転数、エンジン負荷率、エンジン水温などである。コア可変制御は、各コアＡ〜Ｎの処理負荷が平準化するようにエンジンの運転状態に応じて割当てるコアが設計者により規定されている。 The operating state of the engine is, for example, the engine speed, the engine load factor, the engine water temperature, and the like. In the core variable control, the designer defines the cores to be allocated according to the operating state of the engine so that the processing load of each core A to N is leveled.
以下、コア可変制御をエンジンの運転状態に基づいて各コアＡ〜Ｎに割当てる手順について説明する。まず、エンジンの運転状態について説明する。エンジンの運転状態は、図２に示すようにｘ軸をエンジン回転数、ｙ軸をエンジン負荷率とした２次元座標で表されており、さらにｘ軸及びｙ軸に閾値をそれぞれ設定することで複数の領域に区画されている。本実施形態では、ｘ軸及びｙ軸に２個の閾値をそれぞれ設定することで運転状態を領域１−１、１−２、１−３……３−３の９個の領域に区画しているが、各座標軸に少なくとも１個の閾値を設定することで４個以上に区画しても良い。 Hereinafter, a procedure for assigning the core variable control to each core A to N based on the operating state of the engine will be described. First, the operating state of the engine will be described. As shown in FIG. 2, the operating state of the engine is represented by two-dimensional coordinates with the x-axis as the engine speed and the y-axis as the engine load factor, and by setting thresholds on the x-axis and y-axis, respectively. It is divided into multiple areas. In the present embodiment, the operating state is divided into nine regions 1-1, 1-2, 1-3 ... 3-3 by setting two threshold values on the x-axis and the y-axis, respectively. However, it may be divided into four or more by setting at least one threshold value for each coordinate axis.
コア固定制御が実行するタスクとしては、噴射制御、点火制御、Ａ／Ｆ（Air／fuel ratio）制御、ＫＣＳ（Knock Control System）制御、電子スロットル制御、過給制御、ＩＳＣ（Idle Speed Control）制御、クルーズ制御、ＯＢＤ（On-board diagnostics）制御などであるが、これに限定されるものではない。
コア可変制御が実行するタスクとしては、エアコン制御、エンジン水温制御、イモビ制御、Ｇセンサ制御、充電制御などであるが、これに限定されるものではない。
Tasks executed by core fixed control include injection control, ignition control, A / F (Air / fuel ratio) control, KCS (Knock Control System) control, electronic throttle control, supercharging control, and ISC (Idle Speed Control) control. , Cruise control, OBD (On-board diagnostics) control, etc., but is not limited to this.
The tasks executed by the variable core control include, but are not limited to, air conditioner control, engine water temperature control, immobilizer control, G sensor control, and charge control.
エンジン水温制御は、エンジン水温を適切に制御するためにファンを駆動したり、エンジン水路の切替弁を切替えたりする制御である。エアコン制御は、運転者が車両を加速したい操作を行った場合にエンジンの負荷となるエアコンのコンプレッサを停止する制御である。 The engine water temperature control is a control for driving a fan or switching a switching valve of an engine water channel in order to appropriately control the engine water temperature. The air conditioner control is a control that stops the compressor of the air conditioner, which is a load on the engine, when the driver performs an operation to accelerate the vehicle.
さて、運転者がイグニッションスイッチをＯＮすると、エンジンＥＣＵ１にバッテリから給電されるようになるので、各コアＡ〜Ｎが起動する。
各コアＡ〜Ｎは、起動すると、図５に示すコア固定制御をＲＯＭ６から読込んで実行する。このコア固定制御では、各コアＡ〜Ｎは、割当てられた固定制御を実行する（Ｓ１０１）。
Now, when the driver turns on the ignition switch, the engine ECU 1 is supplied with power from the battery, so that the cores A to N are started.
When each of the cores A to N is started, the core fixing control shown in FIG. 5 is read from the ROM 6 and executed. In this core fixed control, each core A to N executes the assigned fixed control (S101).
また、各コアＡ〜Ｎは、起動すると、コア可変制御をＲＯＭ６から読込んで実行する。この場合、コアＡ（特定コアに相当）とコアＢ〜Ｎとではコア可変制御の動作が異なる。つまり、コアＡは、図６に示すコア可変制御において、領域を判断し（Ｓ２０１）、他のコアＢ〜Ｎに領域を通知してから（Ｓ２０２）、領域に基づいて割当てられたコア可変制御を実行する（Ｓ２０３）。 Further, when each core A to N is started, the core variable control is read from the ROM 6 and executed. In this case, the core variable control operation differs between the core A (corresponding to a specific core) and the cores B to N. That is, in the core variable control shown in FIG. 6, the core A determines the region (S201), notifies the other cores B to N of the region (S202), and then allocates the core variable control based on the region. Is executed (S203).
一方、コアＢ〜Ｎは、図７に示すコア可変制御において、コアＡから領域が通知されたかを判断しており（Ｓ３０１：ＮＯ）、通知された場合は（Ｓ３０１：ＹＥＳ）、領域に基づいて割当てられたコア可変制御を実行する（Ｓ３０２）。 On the other hand, the cores B to N determine whether or not the region has been notified from the core A in the core variable control shown in FIG. 7 (S301: NO), and if notified (S301: YES), are based on the region. The core variable control assigned to the device is executed (S302).
以上のようにして各コアＡ〜Ｎは、割当てられたコア固定制御を実行すると同時に、エンジンの運転状態に基づいて割当てられたコア可変制御を実行する。
尚、領域によってはコアＡ〜Ｎにコア可変制御が割当てられない場合があり、このようにコア可変制御が割当てられなかったコアはコア可変制御を実行することはない。
As described above, each of the cores A to N executes the assigned core fixed control and at the same time executes the assigned core variable control based on the operating state of the engine.
Depending on the region, the core variable control may not be assigned to the cores A to N, and the core to which the core variable control is not assigned does not execute the core variable control.
コア固定制御とコア可変制御について具体的に説明する。マイコン２に４個のコアＡ〜Ｄが設けられている例を用いて説明するが、４個に限定されることはなく任意数のコアを備えるようにしても良い。
The core fixed control and the core variable control will be specifically described. Although the description will be described with reference to an example in which the
コアＡ〜Ｎが実行するコア固定制御は次のように設定されている。コアＡは、割当てられたＩＳＣ制御、電子スロットル制御、過給制御を実行する。コアＢは、割当てられたＫＣＳ制御、点火制御を実行する。コアＣは、割当てられた噴射制御、Ａ／Ｆ制御を実行する。コアＤは、割当てられたクルーズコントロール制御、ＯＢＤ制御を実行する。 The core fixed control executed by the cores A to N is set as follows. Core A executes assigned ISC control, electronic throttle control, and supercharging control. Core B executes the assigned KCS control and ignition control. Core C executes the assigned injection control and A / F control. Core D executes the assigned cruise control control and OBD control.
図３に示すように各コアＡ〜Ｄによるコア固定制御による処理負荷はエンジンの運転状態によって異なる。例えばコアＡが実行する過給制御は、エンジン負荷が高い領域では、ウェイストゲートバルブの閉じ力を制御し、要求する駆動力を実現する制御を実行する。このため、領域３−３の過給制御は領域１−１の場合に比較して処理負荷が大きくなっている。 As shown in FIG. 3, the processing load due to the core fixed control by the cores A to D differs depending on the operating state of the engine. For example, the supercharging control executed by the core A controls the closing force of the wastegate valve in a region where the engine load is high, and executes the control to realize the required driving force. Therefore, the supercharging control in the area 3-3 has a larger processing load than in the case of the area 1-1.
このように領域に応じてコアＡ〜Ｄが実行するコア固定制御の処理負荷が異なることから、各コアＡ〜Ｄがコア固定制御に加えてコア可変制御を実行する場合の処理負荷が平準化するように領域に対応して各コアＡ〜Ｄに割当てられるコア可変制御が規定されている。 Since the processing load of the core fixed control executed by the cores A to D differs depending on the region in this way, the processing load when each core A to D executes the core variable control in addition to the core fixed control is leveled. The core variable control assigned to each core A to D is defined so as to be performed.
以下、エンジン回転数とエンジン負荷率とに対応して区画された領域１−１と領域３−３とを代表領域として説明する。これらの領域１−１と領域３−３に対応したコア固定制御とコア可変制御とは説明のために例示しただけであり、実際とは異なる場合がある。 Hereinafter, the regions 1-1 and 3-3 partitioned according to the engine speed and the engine load factor will be described as representative regions. The core fixed control and the core variable control corresponding to these regions 1-1 and 3-3 are merely illustrated for the sake of explanation, and may differ from the actual ones.
図３に示す領域１−１では、コアＡの処理負荷が最も大きく、コアＢの処理負荷が最も小さい。そこで、コア可変制御として、コアＡにコア可変制御を割当てず、コアＢにヒーマネ制御とエアコン制御とを割当て、コアＣにイモビ制御を割当て、コアＤにＧセンサ制御と充電制御とを割当てることで各コアＡ〜Ｄの処理負荷を平準化する。 In the region 1-1 shown in FIG. 3, the processing load of the core A is the largest and the processing load of the core B is the smallest. Therefore, as core variable control, core variable control is not assigned to core A, heijunka control and air conditioner control are assigned to core B, immobilizer control is assigned to core C, and G sensor control and charging control are assigned to core D. The processing load of each core A to D is leveled.
図４に示す領域３−３では、コアＢの処理負荷が最も大きく、コアＣの処理負荷が最も小さい。そこで、コア可変制御として、コアＡにエアコン制御とヒーマネ制御とを割当て、コアＢにコア可変制御を割当てず、コアＣにイモビ制御とＧセンサ制御とを割当て、コアＤに充電制御を割当てることで各コアＡ〜Ｄの処理負荷を平準化する。
同様にして、各領域に対応してコア可変制御を各コアＡ〜Ｄに割当てることで各コアＡ〜Ｄの処理負荷を平準化している。
In the region 3-3 shown in FIG. 4, the processing load of the core B is the largest and the processing load of the core C is the smallest. Therefore, as core variable control, air conditioner control and heimane control are assigned to core A, core variable control is not assigned to core B, immobilizer control and G sensor control are assigned to core C, and charging control is assigned to core D. The processing load of each core A to D is leveled.
Similarly, the processing load of each core A to D is leveled by allocating the core variable control to each core A to D corresponding to each region.
このような実施形態によれば、次のような効果を奏することができる。
各コアＡ〜Ｄは、割当てられたコア固定制御を実行すると同時に、エンジンの運転状態に対応して割当てられたコア可変制御を実行するので、エンジンの運転状態が変動した場合であっても各コアＡ〜Ｄの処理負荷を平準化することができる。
According to such an embodiment, the following effects can be obtained.
Since each core A to D executes the assigned core fixed control and at the same time executes the assigned core variable control corresponding to the operating state of the engine, each core A to D executes the assigned core variable control even when the operating state of the engine fluctuates. The processing load of cores A to D can be leveled.
コアＡは、エンジンの運転状態を判断し、その判断結果を他のコアＢ〜Ｄに通知し、他のコアＢ〜Ｄは、コアＡから通知された判断結果に基づいて割当てられたコア可変制御を実行するので、他のコアＢ〜Ｄの処理負荷を軽減することができる。 Core A determines the operating state of the engine and notifies the other cores B to D of the determination result, and the other cores B to D are core variable assigned based on the determination result notified from the core A. Since the control is executed, the processing load of the other cores B to D can be reduced.
エンジンの運転状態を、２つのパラメータで表される２次元座標の座標軸に２個の閾値を設定することで複数の領域に区画するようにしたので、エンジンの運転状態の変動に応じて各コアＡ〜Ｄにコア可変制御を適切に割当てることができる。 Since the operating state of the engine is divided into multiple regions by setting two threshold values on the coordinate axes of the two-dimensional coordinates represented by the two parameters, each core is divided according to the fluctuation of the operating state of the engine. Variable core control can be appropriately assigned to A to D.
（第２実施形態）
第２実施形態について図８を参照して説明する。この第２実施形態は、エンジンの運転状態を３次元座標で表すことを特徴とする。
図８に示すようにエンジンの運転状態は、ｘ軸のエンジン回転数、ｙ軸のエンジン負荷率、ｚ軸のエンジン水温とした３次元座標で表されており、さらにｘ軸、ｙ軸及びｚ軸に１個の閾値を設定することで８個の領域１−１−１、１−１−２、１−２−１、……２−２−２に区画されている。
(Second Embodiment)
The second embodiment will be described with reference to FIG. The second embodiment is characterized in that the operating state of the engine is represented by three-dimensional coordinates.
As shown in FIG. 8, the operating state of the engine is represented by three-dimensional coordinates of the x-axis engine speed, the y-axis engine load factor, and the z-axis engine water temperature, and further, the x-axis, y-axis, and z. By setting one threshold on the axis, it is divided into eight regions 1-1-1, 1-1-2, 1-2-1, ... 2-2-2.
第１実施形態と同様に、各コアＡ〜Ｄに割当てるコア固定制御は規定されていると共に領域に対応して各コアＡ〜Ｄに割当てるコア可変制御も規定されている。各コアＡ〜Ｄに割当てるコア可変制御は各コアＡ〜Ｄの処理負荷が平準化するように規定されている。
各コアＡ〜Ｄは、割当てられたコア固定制御を実行すると同時に、エンジンの運転状態に対応して割当てられたコア可変制御を実行する。
Similar to the first embodiment, the core fixed control assigned to each core A to D is specified, and the core variable control assigned to each core A to D corresponding to the region is also specified. The core variable control assigned to each core A to D is defined so that the processing load of each core A to D is leveled.
Each core A to D executes the assigned core fixed control, and at the same time, executes the assigned core variable control according to the operating state of the engine.
このような実施形態によれば、エンジンの運転状態を３つパラメータで表される３次元座標により複数の領域に区画するようにしたので、エンジンの運転状態をより詳細な領域に区画することができる。 According to such an embodiment, since the operating state of the engine is divided into a plurality of regions by three-dimensional coordinates represented by three parameters, the operating state of the engine can be divided into more detailed regions. it can.
（第３実施形態）
第３実施形態について図９を参照して説明する。この第３実施形態は、領域をエンジンに対する操作状態で区画したことを特徴とする。
図９に示すようにアクセルのスロットル開度が１度未満の場合はアイドルＯＮ状態の領域Ａとし、スロットル開度が１度以上の場合はアイドルＯＦＦ状態の領域Ｂとする。
各コアＡ〜Ｄは、上記各実施形態と同様に、割当てられたコア固定制御を実行すると同時に、スロットル開度に応じた領域に対応して割当てられたコア可変制御を実行する。
(Third Embodiment)
The third embodiment will be described with reference to FIG. This third embodiment is characterized in that the area is partitioned in an operating state with respect to the engine.
As shown in FIG. 9, when the throttle opening of the accelerator is less than 1 degree, the region A is in the idle ON state, and when the throttle opening is 1 degree or more, the region B is in the idle OFF state.
Similar to each of the above embodiments, each of the cores A to D executes the assigned core fixed control, and at the same time, executes the assigned core variable control corresponding to the region corresponding to the throttle opening degree.
このような実施形態によれば、エンジンに対する操作状態に対応して領域が区画されているので、エンジンの運転状態ではなくエンジンに対する操作状態に基づいてコア可変制御を各コアＡ〜Ｄに割当てることができ、適用対象を拡大することができる。 According to such an embodiment, since the area is divided according to the operating state for the engine, the core variable control is assigned to each core A to D based on the operating state for the engine instead of the operating state for the engine. And the scope of application can be expanded.
（その他の実施形態）
エンジンの運転状態を判断し、その判断結果を他のコアに通知する専用のコアを設けるようにしても良い。
各コアがエンジンの運転状態を判断し、その判断結果に基づいて対応するコア可変制御を実行するようにしても良い。
(Other embodiments)
A dedicated core may be provided to determine the operating state of the engine and notify other cores of the determination result.
Each core may determine the operating state of the engine and execute the corresponding core variable control based on the determination result.
エンジンの運転状態を、第１実施形態や第２実施形態で説明したエンジンの運転状態と、第３実施形態で説明した操作状態とを組み合わせた領域で区切るようにしても良い。
エンジンの運転状態に限定されることなく、各種制御対象の動作状態を制御するマイコンに適用するようにしても良い。
The operating state of the engine may be divided into a region in which the operating state of the engine described in the first embodiment and the second embodiment and the operating state described in the third embodiment are combined.
The application is not limited to the operating state of the engine, and may be applied to a microcomputer that controls the operating state of various controlled objects.
本開示は、実施形態に準拠して記述されたが、本開示は当該実施形態や構造に限定されるものではないと理解される。本開示は、様々な変形例や均等範囲内の変形をも包含する。加えて、様々な組み合わせや形態、さらには、それらに一要素のみ、それ以上、あるいはそれ以下、を含む他の組み合わせや形態をも、本開示の範疇や思想範囲に入るものである。 Although this disclosure has been described in accordance with embodiments, it is understood that this disclosure is not limited to such embodiments or structures. The present disclosure also includes various modifications and modifications within an equal range. In addition, various combinations and forms, as well as other combinations and forms that include only one element, more, or less, are also within the scope of the present disclosure.
図面中、１はエンジンＥＣＵ（電子制御装置）、２はマイコン、６はＲＯＭ（記憶部）、Ａはコア（特定コア）、Ｂ〜Ｎはコアである。
In the drawings, 1 is an engine ECU (electronic control unit), 2 is a microcomputer, 6 is a ROM (storage unit), A is a core (specific core), and B to N are cores.
Claims (6)
前記マイクロコンピュータは、
複数のコア固定制御と複数のコア可変制御とを実行するためのプログラムを記憶した記憶部（６）と、
割当てられたコア固定制御を実行すると同時に、制御対象の動作状態に対応して割当てられた前記コア可変制御を実行する複数のコア（Ａ〜Ｎ）と、
を備えた電子制御装置。 An electronic control device equipped with a microcomputer (2).
The microcomputer
A storage unit (6) that stores a program for executing a plurality of core fixed controls and a plurality of core variable controls, and a storage unit (6).
A plurality of cores (A to N) that execute the assigned core fixed control and at the same time execute the core variable control assigned according to the operating state of the controlled object.
Electronic control device equipped with.
前記コアは、前記特定コアから通知された判断結果に基づいて割当てられた前記コア可変制御を実行する請求項１に記載の電子制御装置。 A specific core (A) that determines the operating state of the controlled object and notifies the determination result to the core is provided.
The electronic control device according to claim 1, wherein the core executes the core variable control assigned based on a determination result notified from the specific core.
前記コアは、前記領域に基づいて割当てられた前記コア可変制御を実行する請求項１または２に記載の電子制御装置。 The operating state of the controlled object is divided into a plurality of areas.
The electronic control device according to claim 1 or 2, wherein the core executes the core variable control assigned based on the region.
前記コア可変制御は、再現性の重要度が低い制御である請求項１から５のいずれか一項に記載の電子制御装置。 The core fixing control is a control in which reproducibility is very important.
The electronic control device according to any one of claims 1 to 5, wherein the core variable control is a control having a low reproducibility.
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