JP6848392B2 - Vehicle control system - Google Patents
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Description
本発明は、複数の制御部が複数の車載機器を連携して制御する連携制御が行われる車両用制御システムに関する。 The present invention relates to a vehicle control system in which coordinated control is performed in which a plurality of control units coordinately control a plurality of in-vehicle devices.
例えば特許文献1には、車両に搭載された複数のECU間での機能連携のための情報を、各ECUの車両制御用アプリケーションが使用するよりも事前に共有可能とした車載用情報処理装置が記載されている。
For example,
この車両用情報処理装置では、例えば、ナビゲーション用のアプリケーションプログラムを実行する第1ECUと、トランスミッション制御用のアプリケーションプログラムを実行する第2ECUとが、車載LANを介して接続される。 In this vehicle information processing device, for example, a first ECU that executes an application program for navigation and a second ECU that executes an application program for transmission control are connected via an in-vehicle LAN.
第1ECUは、地図探索用のプログラムである地図探索用アプリケーションや、データベースに記憶されている地図情報を用いてナビゲーションに表示する地図データを描画する描画アプリケーションなどを実行する。第1ECUにおいて、地図探索用アプリケーションが実行されている場合に、車両の前方に険しく曲がりくねった坂道があることが検出されたとき、燃費向上のためには、道路の勾配、カーブに従って自動的にトランスミッションのシフト変更を適切に行うことが効果的となる。 The first ECU executes a map search application, which is a map search program, and a drawing application for drawing map data to be displayed in navigation using map information stored in a database. When the map search application is executed in the first ECU and it is detected that there is a steep and winding slope in front of the vehicle, the transmission is automatically transmitted according to the slope and curve of the road in order to improve fuel efficiency. It is effective to change the shift of.
このため、第2ECUは、機能連携のために第1ECUとデータ(地図データ)を共有する。具体的には、第2ECUが、第1ECUに機能連携データリクエスト用パケットを送信する。第1ECUは、第2ECUから機能連携データリクエスト用パケットを受信すると、機能連携OS制御部を起動する。この機能連携OS制御部は、機能連携データリクエスト用パケットに応じたデータ(地図データ)を機能連携アドレス空間から抽出して、機能連携データ送信用パケットを作成し、第2ECUに返送する。 Therefore, the second ECU shares data (map data) with the first ECU for functional cooperation. Specifically, the second ECU transmits a function cooperation data request packet to the first ECU. When the first ECU receives the function cooperation data request packet from the second ECU, the first ECU activates the function cooperation OS control unit. The function cooperation OS control unit extracts data (map data) corresponding to the function cooperation data request packet from the function cooperation address space, creates a function cooperation data transmission packet, and returns it to the second ECU.
第2ECUは、第1ECUからデータを受信したか否かを判定し、受信したと判定した場合、受信完了割込みにより機能連携OS制御部を起動する。第2ECUの機能連携OS制御部は、受信したデータを機能連携アドレス空間上に展開する。 The second ECU determines whether or not data has been received from the first ECU, and if it determines that the data has been received, the second ECU activates the function cooperation OS control unit by a reception completion interrupt. The function cooperation OS control unit of the second ECU expands the received data on the function cooperation address space.
このようにして、第2ECUがトランスミッション制御を実行する前に、予め第1ECUが第2ECUに地図データを送信しておく。これにより、第2ECUが、トランスミッション制御を行うとき、即座に詳細な地図情報を参照することが可能となる。 In this way, the first ECU transmits the map data to the second ECU in advance before the second ECU executes the transmission control. This makes it possible for the second ECU to immediately refer to detailed map information when performing transmission control.
上述した例では、第1ECUと第2ECUとの間で、機能連携データリクエスト用パケットや機能連携データ送信用パケットがやりとりされて、機能連携した制御が実行される。この場合、機能連携データリクエスト用パケットを受信する第1ECUは、いつ、機能連携データリクエスト用パケットを受信するかを事前に知ることはできない。そのため、例えば、第1ECUとして重要な処理を実行しているにも係わらず、機能連携データリクエスト用パケットの受信による割込みによって、その実行中の処理が中断され、第1ECUとして実行すべき処理に支障が生じる虞がある。また、第2ECUも、第1ECUから機能連携データ送信用パケットがいつ返送されるか判らないため、例えば、第2ECUが他のECUへ送信しようとするデータが、第2ECUからの機能連携データリクエスト用パケットと通信ライン上で競合してしまい、機能連携データリクエスト用パケットの受信が遅れた場合、適切なタイミングで機能連携した制御を実行できない虞もある。 In the above example, the function-linked data request packet and the function-linked data transmission packet are exchanged between the first ECU and the second ECU, and the function-linked control is executed. In this case, the first ECU that receives the function cooperation data request packet cannot know in advance when to receive the function cooperation data request packet. Therefore, for example, even though important processing is being executed as the first ECU, the processing being executed is interrupted by an interrupt due to the reception of the function cooperation data request packet, which hinders the processing to be executed as the first ECU. May occur. Further, since the second ECU also does not know when the function cooperation data transmission packet is returned from the first ECU, for example, the data that the second ECU intends to transmit to another ECU is for the function cooperation data request from the second ECU. If there is a conflict with the packet on the communication line and the reception of the function-linked data request packet is delayed, there is a possibility that the function-linked control cannot be executed at an appropriate timing.
本発明は、上述した点に鑑みてなされたもので、複数の制御部による連携制御を円滑に行い得る車両用制御システムを提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above points, and an object of the present invention is to provide a vehicle control system capable of smoothly performing coordinated control by a plurality of control units.
上述した目的を達成するために、本発明による車両用制御システムは、
複数の制御部(11〜14)が複数の車載機器(30〜38)を連携して制御する連携制御が行われるものであって、
連携制御として、複数の連携制御が予め設定され、それら複数の連携制御の中から、車両の置かれた状況に応じて、実行すべき連携制御を決定する決定部(10)と、
決定部によって決定された連携制御の実行を管理する連携制御実行管理部(41e)と、を備え、
連携制御実行管理部は、
複数の連携制御の各々について、複数の制御部で個別に実行される個別制御と、その個別制御間のデータの入出力関係とに関する情報を記憶する記憶部(41f)を有し、
個別制御間のデータの入出力関係は、少なくとも1つの個別制御の出力を入力して実行される個別制御の関係を含み、
記憶部に記憶された情報に基づいて、決定部によって決定された連携制御のための複数の制御部における個別制御の実行スケジュールを作成し、
複数の制御部は、連携制御実行管理部にて作成された実行スケジュールに従って、それぞれ、個別制御を実行し、
連携制御実行管理部は、決定部が同時期に複数の連携制御を実行することを決定した場合、それぞれの連携制御の内容に応じて定められる優先順位に従って、最も優先順位が高い連携制御のための個別制御の実行スケジュールを最初に定め、以降は、優先順位の高い順に、先に定めた個別制御の実行スケジュールと干渉しないように、同時実行が求められる連携制御の個別制御の実行スケジュールを定める。
In order to achieve the above-mentioned object, the vehicle control system according to the present invention may be used.
Coordinated control is performed in which a plurality of control units (11 to 14) cooperate and control a plurality of in-vehicle devices (30 to 38).
As the cooperation control, a plurality of cooperation controls are set in advance, and among the plurality of cooperation controls, a determination unit (10) that determines the cooperation control to be executed according to the situation in which the vehicle is placed, and
The cooperation control execution management unit (41e) that manages the execution of the cooperation control determined by the determination unit is provided.
The cooperation control execution management department
Each of the plurality of cooperative controls has a storage unit (41f) for storing information regarding individual control executed individually by the plurality of control units and the data input / output relationship between the individual controls.
The data input / output relationship between the individual controls includes the relationship of the individual controls executed by inputting the output of at least one individual control.
Based on the information stored in the storage unit, an execution schedule for individual control in a plurality of control units for cooperative control determined by the determination unit is created.
A plurality of control unit, according to the execution schedule created by the cooperation control execution management unit, respectively, run the individual control,
When the decision unit decides to execute a plurality of cooperation controls at the same time, the cooperation control execution management unit has the highest priority for the cooperation control according to the priority determined according to the content of each cooperation control. The execution schedule of the individual control of the individual control is determined first, and thereafter, the execution schedule of the individual control of the cooperative control that is required to be executed simultaneously is determined so as not to interfere with the execution schedule of the individual control determined earlier in descending order of priority. ..
上述したように、本発明による車両用制御システムは、連携制御の実行を管理する連携制御実行管理部を有している。この連携制御実行管理部は、複数の連携制御の各々について、複数の制御部で個別に実行される個別制御と、その個別制御間のデータの入出力関係とに関する情報を記憶している。そして、その記憶した情報に基づき、実行することが決定された連携制御のための複数の制御部における個別制御の実行スケジュールを作成する。このように、連携制御実行管理部によって、複数の制御部における個別制御の実行スケジュールが作成されるので、複数の制御部では、実行予定の連携制御のための個別制御の実行を妨げないように、その他の処理の実行期間等を定めることができる。従って、車両用制御システムにおいて、複数の制御部による連携制御を円滑に実行することが可能になる。 As described above, the vehicle control system according to the present invention has a cooperative control execution management unit that manages the execution of cooperative control. The cooperative control execution management unit stores information on individual controls individually executed by the plurality of control units and data input / output relationships between the individual controls for each of the plurality of cooperative controls. Then, based on the stored information, an execution schedule of individual control in a plurality of control units for cooperative control determined to be executed is created. In this way, the linked control execution management unit creates execution schedules for individual control in the plurality of control units, so that the plurality of control units do not interfere with the execution of the individual control for the linked control of the execution schedule. , Execution period of other processing can be set. Therefore, in the vehicle control system, it becomes possible to smoothly execute the cooperative control by a plurality of control units.
上記括弧内の参照番号は、本発明の理解を容易にすべく、後述する実施形態における具体的な構成との対応関係の一例を示すものにすぎず、なんら本発明の範囲を制限することを意図したものではない。 The reference numbers in parentheses are merely examples of the correspondence with the specific configuration in the embodiment described later in order to facilitate the understanding of the present invention, and limit the scope of the present invention. Not intended.
また、上述した特徴以外の、特許請求の範囲の各請求項に記載した技術的特徴に関しては、後述する実施形態の説明及び添付図面から明らかになる。 Further, the technical features described in each claim of the claims other than the above-mentioned features will be clarified from the description of the embodiment and the attached drawings described later.
以下、本発明に係る車両用制御システムの実施形態を、図面を参照しつつ説明する。以下に説明する実施形態では、車両の走行駆動源として、エンジンと電動モータ(モータジェネレータ)とを有するハイブリッド車両に搭載される各種の車載装置からなる車載システムに対して、本発明による制御システムを適用した例について説明する。しかしながら、本発明による制御システムは、ハイブリッド車両における車載システムの制御に適用されるばかりでなく、エンジンのみを有する通常の車両や、電動モータのみを有する電動車両の車載システムの制御に適用されても良い。また、以下にドメイン分けに関して説明しているが、このドメイン分けは車両用制御システムの制御構造に密接に関係するため、必ずしも以下に説明する例と同一のドメイン分けを行う必要なく、適宜、最適なドメイン分けを行えば良い。 Hereinafter, embodiments of the vehicle control system according to the present invention will be described with reference to the drawings. In the embodiment described below, the control system according to the present invention is used for an in-vehicle system including various in-vehicle devices mounted on a hybrid vehicle having an engine and an electric motor (motor generator) as a traveling drive source of the vehicle. An applied example will be described. However, the control system according to the present invention is applied not only to the control of the in-vehicle system in the hybrid vehicle, but also to the control of the in-vehicle system of a normal vehicle having only an engine or an electric vehicle having only an electric motor. good. Further, although the domain division is described below, since this domain division is closely related to the control structure of the vehicle control system, it is not always necessary to perform the same domain division as the example described below, and it is appropriately optimized. Domain division is sufficient.
図1は、上述したハイブリッド車両における車載システムを制御するために、制御システム1が有する各種機能の一例を機能ブロック図として表したものである。ただし、図1には、制御システム1が有する機能の全てが示されている訳ではない。これは、説明の便宜のため、図1には、本実施形態に係る制御システム1の特徴を説明するために必要な構成の一例しか示していないためである。
FIG. 1 is a functional block diagram showing an example of various functions possessed by the
図1において、制御システム1は、車載機器としてのブレーキ装置30、ステアリング装置31、エアコン装置32、ドアモータ33、エンジン34、モータジェネレータ35、高圧バッテリ36、メータ37、及びディスプレイ38などを制御するための機能を有する。しかしながら、上述したように、制御システム1は、さらに、例えば、トランスミッション、サスペンション、車室内照明などのその他の車載機器を制御するための機能を有していても良い。
In FIG. 1, the
図1に示すように、制御システム1は、各種の車載機器30〜38を制御するための機能が予め複数の論理ブロック(機能ブロック)10〜16、20〜28に区分けされ、それら複数の論理ブロック10〜16、20〜28間の連結関係を規定することによって構成されている。すなわち、制御システム1における各種の車載機器30〜38を制御するための論理構造が、論理ブロック10〜16、20〜28と、それら論理ブロック10〜16、20〜28間の連結関係によって規定されている。そして、制御システム1は、複数の論理ブロック10〜16、20〜28が、規定された連結関係に従って連携して動作することにより、各種の車載機器30〜38を制御する。
As shown in FIG. 1, in the
なお、図1には示していないが、各論理ブロック10〜16、20〜28は、少なくとも1つ、通常は多数の制御ブロックを有している。各論理ブロック10〜16、20〜28は、それら多数の制御ブロックにおける演算処理を適宜組み合わせることにより、それぞれの機能(役割)を発揮する。
Although not shown in FIG. 1, each
例えば、論理ブロックとしてのエンジン制御部24は、エンジン34の運転状態を検出すべく、各種のセンサからのセンサ信号を入力して、論理ブロック内で取り扱うことができる信号に変換する制御ブロックを有する。また、センサ信号から把握されるエンジン34の運転状態から現状の発生トルクを算出するとともに、上位の論理ブロック(パワートレインドメイン制御部13)から指示された指令トルクと差異がある場合に、その差異をなくすための目標とするエンジン運転状態を算出する制御ブロックを有する。さらに、目標エンジン運転状態を達成するためのスロットルバルブ開度、燃料噴射量と燃料噴射時期、及び点火時期を算出する制御ブロックを有する。その他にも、例えば、エンジン34の発熱温度に応じて、エンジン34の温度調節を実行する制御ブロックなども有する。ただし、これらは単なる例示であって、エンジン制御部24は、その機能を発揮するために必要な、その他の演算処理を行う制御ブロックを有する場合もあり得る。また、例示された制御ブロックを含め、エンジン制御部24内の制御ブロックは、適宜、統合されたり、逆に、細分化されたりすることが可能なものである。
For example, the
制御システム1は、実際には、各論理ブロック10〜16、20〜28を、プログラムやデータベースとして、1つもしくは複数の電子制御装置に振り分けて実装することにより具現化される。複数の電子制御装置に実装される場合には、複数の電子制御装置は、論理ブロック10〜16、20〜28の連結関係を維持できるように、個別の通信線を介して接続されたり、各電子制御装置が共通のネットワークに接続され、連結関係に従う所望の電子制御装置同士が通信可能に構成されたりする。
The
本実施形態に係る制御システム1は、各車載機器30〜38の役割に応じて、各車載機器30〜38を複数のドメインに区分し、それらドメイン毎に、対応するドメインに属する車載機器30〜38の制御を統括するドメイン制御部が設けられている。
The
具体的には、図1に示す例では、ブレーキ装置30やステアリング装置31など、車両の挙動の安定化や車両の進行方向を決定する役割を担う車載機器の制御を統括するドメイン制御部としてシャシドメイン制御部11が設けられている。また、車室内の空調を行うエアコン装置32やドアモータ33などの車室内の環境を調節したり、乗員の乗降を支援したりする役割を担う車載機器の制御を統括するドメイン制御部として、ボデードメイン制御部12が設けられている。さらに、エンジン34及びMG35が、車両を加速させたり、減速させたり、あるいは速度を一定に保つための動力を車両に作用させる役割を担うため、それらの車載機器の制御を統括するドメイン制御部として、パワートレインドメイン制御部13が設けられている。なお、MG35は、車両の減速時などに回生エネルギーを発生し、パワートレインドメイン制御部13は、その回生エネルギーの生成、及びMG35などによるエネルギーの消費も管理する。このエネルギーは高圧バッテリ36に蓄電されるので、パワートレインドメイン制御部13が統括するドメインには、高圧バッテリ36も属している。また、メータ37やディスプレイ38など、各種の情報を乗員に提供する車載機器の制御を統括するドメイン制御部として、情報ドメイン制御部14が設けられている。
Specifically, in the example shown in FIG. 1, the chassis serves as a domain control unit that controls the control of in-vehicle devices such as the
そして、本実施形態に係る制御システム1では、図1に示すように、各ドメイン制御部11〜14の下に、対応するドメイン制御部11〜14からの指令に従い、各車載機器30〜38の動作状態を制御する機器制御部20〜28が設けられている。
Then, in the
例えば、図1に示す例では、シャシドメイン制御部11の下に、ブレーキ装置30を制御するブレーキ制御部20、及びステアリング装置31を制御するステアリング制御部21が設けられている。また、ボデードメイン制御部12の下に、エアコン装置32を制御するエアコン制御部22、及びドアモータ33を制御するドア制御部23が設けられている。さらに、パワートレインドメイン制御部13の下に、エンジン34を制御するエンジン制御部24、MG35を制御するMG制御部25、及び高圧バッテリ36を制御するバッテリ制御部26が設けられている。また、情報ドメイン制御部14の下に、メータ37を制御するメータ制御部27、及びディスプレイ38を制御するディスプレイ制御部28が設けられている。
For example, in the example shown in FIG. 1, a
また、詳しくは後述するが、運転者の運転操作などの、車両の各種操作機器への操作に関する情報を取得する論理ブロックであるヒューマン・マシン・インターフェース(HMI)15、さらに、車両の外部環境に関する情報を取得する論理ブロックであるエンバイロメント・ビークル・インターフェース(EVI)16も、それぞれドメイン制御部と位置づけられる。 Further, as will be described in detail later, the human-machine interface (HMI) 15, which is a logical block for acquiring information on operations on various operating devices of the vehicle, such as the driver's driving operation, and the external environment of the vehicle. The environment vehicle interface (EVI) 16, which is a logical block for acquiring information, is also positioned as a domain control unit.
さらに、制御システム1は、上記の各ドメイン制御部11〜16の、電源、通信、安全などに係る動作環境を管理するとともに、各ドメイン制御部11〜16を連携、協調させるための統合制御部10を備えている。すなわち、本実施形態に係る車両用制御システムでは、各ドメイン制御部11〜16が連携して制御を行う連携制御として、予め複数の連携制御が設定されている。統合制御部10は、それらの予め設定された複数の連携制御の中から、車両の置かれた状況に応じて、実行すべき連携制御を決定する。この統合制御部10も、各ドメイン制御部の上位のドメイン制御部として、ドメイン制御部の1つに位置づけられる。
Further, the
なお、図1には、1つの統合制御部10が示されているが、例えば、ドメイン制御部11〜16をいくつかのグループに分け、それらグループ分けされたドメイン制御部に対して、それぞれ統合制御部を設けても良い。また、統合制御部10を独立して設けるのではなく、いずれかのドメイン制御部11〜16が、統合制御部10の機能を兼ね備えるように構成しても良い。
Although one
統合制御部10は、各ドメイン制御部11〜14を連携、協調させるため、運転者による各種の操作機器に対する操作、車両の状態、各車載機器30〜38の動作状態などに基づいて、車両の置かれた状況を把握し、その車両の置かれた状況に応じて、実行すべき連携制御を決定する。
In order to cooperate and coordinate each domain control unit 11 to 14, the
各ドメイン制御部11〜14の連携、協調の例を以下に説明する。例えば、車両の運転者がブレーキペダルを踏み込んだとき、そのブレーキペダルの踏込に応じた減速度を発生させる必要がある。この場合、例えば、パワートレインドメイン制御部13が、車両を減速させるための目標減速トルクを定める。さらに、パワートレインドメイン制御部13は、MG35による回生ブレーキにより発生可能な減速トルクを算出する。この減速トルクだけでは、目標減速トルクに対して不足する場合、パワートレインドメイン制御部13は、不足する減速トルクをシャシドメイン制御部11へ通知する。シャシドメイン制御部11は、その不足する減速トルクを発生するように、ブレーキ制御部20を介してブレーキ装置30を制御する。
An example of cooperation and cooperation of the domain control units 11 to 14 will be described below. For example, when the driver of a vehicle depresses the brake pedal, it is necessary to generate a deceleration corresponding to the depressing of the brake pedal. In this case, for example, the powertrain
また、各ドメイン制御部11〜14の連携、協調の別の例として、例えば、シャシドメイン制御部11が、自車両が走行車線を逸脱しないように車両の進行方向を制御するとともに、パワートレインドメイン制御部13が、先行車両に追従するように、車両の走行を制御する場合が挙げられる。この場合、EVI16は、自車両が走行する車線の区画線、及びその車線を走行する先行車両などを検出したり、それらが映し出された画像などを取得する。EVI16は、その検出結果や画像をシャシドメイン制御部11及びパワートレイドメイン制御部13に通知する。シャシドメイン制御部11は、車線の区画線と自車両の位置との関係に応じてステアリング装置31を制御する。また、パワートレインドメイン制御部13は、先行車両との距離や相対速度に応じて、エンジン34やMG35を制御する。なお、制動が必要な場合には、パワートレインドメイン13は、シャシドメイン制御部11へブレーキ装置30を作動させるよう指示する。
Further, as another example of cooperation and cooperation of the domain control units 11 to 14, for example, the chassis domain control unit 11 controls the traveling direction of the vehicle so that the own vehicle does not deviate from the traveling lane, and the power train domain. A case where the
その他にも、車両の乗員が降車する際に、EVI16がドアの周囲に障害物が存在しないかどうかを確認し、その確認結果に応じて、ボデードメイン制御部12が、ドアモータを制御して、ドアの開閉角度を制限したり、ボデードメイン制御部12が、EVI16によって検出される外部環境(外気温度、外気湿度など)を受信し、車室内温度、車室内湿度、及び日射量なども考慮して、車室内の環境を適切に制御したり、各ドメイン制御部10〜16は、様々な態様で連携、協調する。
In addition, when the occupant of the vehicle gets off, the
また、例えば、車両のフロントグリルなどに設けられた、エンジンルームへ繋がる開口部を開閉するシャッターが設けられた場合、パワートレインドメイン制御部13もしくはエンジン制御部24は、エンジン34の温度が低い場合に、エンジン34の暖気を促進するために、シャッターを閉じるように制御する。さらに、ボデードメイン制御部12もしくはエアコン制御部22は、車室内に外気を導入する場合、車室内に外気が取り入れやすくするためにシャッターを開くように制御する。このように、共通の車載機器が、異なる制御部によって制御される場合がある。
Further, for example, when a shutter for opening and closing an opening connected to the engine room is provided on the front grill of the vehicle, the power train
次に、図1に論理ブロック10〜16、20〜28として例示した、制御システム1が有する各種の機能及び各論理ブロック10〜16、20〜18の連結関係について説明する。
Next, various functions of the
図1に示すように、制御システム1は、種々の情報を取得するため、HMI15及びEVI16を備えている。HMI15は、ハイブリッド車両の運転のためや各種の車載機器の操作のために、運転者によって操作される操作部の操作量や操作位置を取得するための論理ブロックである。なお、運転者によって操作される操作部には、アクセルペダル、ブレーキペダル、シフトレバー、ステアリングホイールなどの他、エアコン装置の操作部、ドアハンドルなども含まれる。それら操作部における各々の操作量や操作位置がセンサ等によって検出され、HMI15にて取得される。また、EVI16は、ハイブリッド車両が置かれた外部環境に関する情報を取得するもので、例えば、先行車両や障害物などを検出するレーダ装置、車両の周囲の画像を取得するカメラ、及び車両の位置や走行路の形状を提供するナビゲーションシステムなどから情報を取得する。さらに、EVI16は、外気温度、外気湿度などに関する情報も取得する。
As shown in FIG. 1, the
なお、HMI15、EVI16、あるいは他の論理ブロックを用いて、車両の走行状態(例えば、速度、加速度など)や、各種の車載機器の動作状態(例えば、エンジン回転数、モータ回転数、ブレーキ油圧、操舵角など)を示す情報も取得される。 Using HMI15, EVI16, or other logical blocks, the running state of the vehicle (for example, speed, acceleration, etc.) and the operating state of various in-vehicle devices (for example, engine speed, motor speed, brake oil pressure, etc.) Information indicating the steering angle, etc.) is also acquired.
上記したHMI15において取得した操作量、操作位置に関する情報や、EVI16にて取得した外部環境に関する情報は、制御システム1の統合制御部10及び各ドメイン制御部11〜14に与えられる。これにより、例えば、統合制御部10では、車両が置かれた状況を把握し、その状況に応じて必要となる連携制御を決定することが可能となる。
The information on the operation amount and the operation position acquired in the
シャシドメイン制御部11には、例えば、車両の外部環境に関する情報が与えられる。これにより、シャシドメイン制御部11において、例えば、画像から白線を認識し、その白線によって区画される走行車線を逸脱しないように、ステアリング装置31のアシスト力を調整する(レーンキープコントロール)ことが可能となる。さらに、シャシドメイン制御部11にて、例えば、先行車両や障害物との衝突を避けるように、ブレーキ装置30やステアリング装置31を制御することが可能となる。
Information about the external environment of the vehicle is given to the chassis domain control unit 11, for example. Thereby, for example, the chassis domain control unit 11 can recognize the white line from the image and adjust the assist force of the
ブレーキ制御部20は、シャシドメイン制御部11から出力された制御信号に従い、ブレーキ装置30の動作を制御する。また、ステアリング制御部21も、シャシドメイン制御部11から出力された制御信号に従い、ステアリング装置31の動作を制御する。
The
ボデードメイン制御部12には、車両のメインスイッチ信号、エアコン装置32の操作信号、ドアハンドルの操作信号、乗員検出信号などの情報が入力される。そして、車両に乗員が乗車しており、エアコン装置32の操作信号が検出された場合、ボデードメイン制御部12は、エアコン制御部22に対して、車室内環境の制御を行うよう指示する。また、運転者が、車両のエンジンを停止させ、車両を停車した状態で、ドアアンドルを操作した場合、運転者は車両を降車するものとみなす。この場合、EVI16と連携制御が開始され、EVI16によりドア周囲に障害物が検出されると、ボデードメイン制御部12は、ドアモータ33により、ドアが障害物に衝突しないよう、ドアの開閉角度を制御する。
Information such as a vehicle main switch signal, an
エアコン制御部22は、ボデードメイン制御部12からの指示に応じて、車室内環境の制御を実行する。具体的には、エアコン制御部22は、エアコン装置32の操作信号に加えて、車室内外の温度検出信号、日射量の検出信号などの情報を入力する。そして、エアコン制御部22は、操作信号や各種の検出信号に基づいて、車室内環境を、車両の乗員によって指示された環境に一致させるべく、エアコン装置32を制御するための制御信号を生成して、出力する。この結果、エアコン装置32のファンの回転数や、エアミックスドアの開度が制御され、車室内の温度や湿度が、乗員が所望する状態に制御される。
The air
また、ドア制御部23は、ボデードメイン制御部12からの指示に従って、ドアモータ33を制御し、ドアの開閉角度を制限する。
Further, the
パワートレインドメイン制御部13には、例えば、アクセルペダル及びシフトレバーの操作量、操作位置の他、エンジン34やMG35の動作状態を示す情報が与えられる。そして、パワートレインドメイン制御部13は、それらの情報に基づき、運転者の操作に対応して車両を加速させたり、車速を維持させたりするための、車両全体としての必要駆動トルクを算出する。さらに、パワートレインドメイン制御部13は、車両全体の必要駆動トルクからエンジン34及びMG35が分担すべき駆動トルク(目標エンジントルク、目標MGトルク)を算出して、エンジン制御部24及びMG制御部25に出力する。また、パワートレインドメイン制御部13は、高圧バッテリ36の蓄電量や、各ドメインにおける電力使用量に基づき、車両の減速時等において、MG35が発生すべき回生電力量を定め、MG制御部25に出力する。
The power train
エンジン制御部24は、パワートレインドメイン制御部13から出力された目標エンジントルクを達成するために必要な制御信号をエンジン34に出力する。より詳細には、エンジン制御部24は、エンジン34の運転状態を検出する各種のセンサ(回転数、温度、空気流量等)からの情報を入力する。そして、センサからの情報により把握されるエンジン34の運転状態から現状の発生トルクを算出する。一方、エンジン制御部24は、目標エンジントルクとの差分のトルクを増減するためのエンジン運転状態を算出する。エンジン制御部24は、算出したエンジン運転状態を達成するための、スロットルバルブ開度、燃料噴射量と燃料噴射時期、及び点火時期を算出し、これらに応じた制御信号をエンジン34に出力する。
The
MG制御部25も、パワートレインドメイン制御部13から出力された目標MGトルクを実現するための制御信号をMG35に出力する。例えば、MG制御部25は、MG35が発生する駆動トルクによりエンジントルクをアシストする場合、MG31が目標MGトルクを発生するように、ベクトル制御などによりMG31の各ステータコイルへの通電電流を制御する。また、MG制御部25は、回生ブレーキ時には、パワートレインドメイン制御部13において定められた回生電力量が得られるように、MG35のインバータを制御する。
The
情報ドメイン制御部14には、車両のメインスイッチ信号、乗員による表示操作信号などの情報が入力される。そして、情報ドメイン制御部14は、メインスイッチ信号の状態、及び乗員による表示操作信号などに基づき、メータ制御部27及びディスプレイ制御部28に、情報の表示を実行するように指示する。
Information such as a vehicle main switch signal and a display operation signal by an occupant is input to the information
メータ制御部27は、情報ドメイン制御部14からの指示に従って、メータ37による表示を制御する。例えば、メータ制御部27は、車速、エンジン回転数、エンジン水温、残燃料などの情報や、車両と周囲の障害物との距離情報などを入力する。そして、メータ37を用いて、車速、エンジン回転数、水温、残燃料、あるいは障害物との接近度合などを表示したりする。なお、メータ制御部27は、情報ドメイン制御部14からの指示に従い、情報の表示数や表示の態様を変化させる。
The
ディスプレイ制御部28は、例えば、車両の周囲の状況を撮影するカメラからの画像情報や、ステアリング操舵角の情報を取得する。そして、ディスプレイ38に表示する画像情報を制御する。例えば、ディスプレイ制御部28は、カメラ画像に車両の予定進路を重畳表示したり、障害物の存在を知らせる表示を行ったりする。
The
次に、上述した各ドメイン制御部10〜16の電子制御装置への実装例を、図2を参照して説明する。図2には、上述したドメイン制御部10〜16の内、統合制御部10、シャシドメイン制御部11、ボデードメイン制御部12、及びパワートレインドメイン制御部13が、同じ電子制御装置40に実装された例を示している。このように、複数のドメイン制御部は、共通の電子制御装置に実装することができる。
Next, an example of mounting the above-mentioned
図2は、主として、電子制御装置40のソフトウエア構造と、各ドメイン制御部が実装された電子制御装置40と、各ドメイン制御部によって制御される各機器制御部50〜52間の接続を示しており、制御対象となる車載機器などの、その他の構成は省略している。電子制御装置40はメモリを有しており、図2に示す構造のソフトウエアを、メモリに記憶している。
FIG. 2 mainly shows the software structure of the
電子制御装置40は、図2に示すように、いわゆるAUTOSAR(AUTomotive Open System Architecture)に準拠するソフトウエア構造を有している。すなわち、電子制御装置40では、図2に示すように、ハードウエアであるマイクロコントローラ44に、ソフトウエアが搭載され、そのソフトウエアは、大きくは、基本ソフトウエア43、ランタイム環境(RTE)42、及び、アプリケーション層41に含まれるアプリケーションソフトウエア41a〜41eに分けられる。また、マイクロコントローラ44は、少なくとも1セットのマイクロプロセッシングユニットとキャッシュメモリとを備えている。
As shown in FIG. 2, the
基本ソフトウエア43は、例えば、マイクロコントローラ抽象化層、ECU抽象化層、サービス層などに階層化され、階層が高くなるほど、抽象化度合が強くなり、各種のハードウエアから独立するようになっている。また、基本ソフトウエア43は、複合ドライバを含んでも良い。
The
マイクロコントローラ抽象化層は、基本ソフトウエア43の最下層に位置し、マイクロコントローラドライバ、メモリドライバ、通信ドライバ、I/Oドライバなどを有する。このマイクロコントローラ抽象化層は、マイクロコントローラ44のハードウエア構成に依存する部分であるが、このマイクロコントローラ抽象化層によって、マイクロコントローラ44とその周辺機器とが抽象化されるため、これより上位の階層は、マイクロコントローラ及び周辺機器から独立することになる。
The microcontroller abstraction layer is located at the bottom layer of the
ECU抽象化層は、マイクロコントローラ抽象化層の上位に位置しており、電子制御装置40の基本コンポーネントを抽象化することにより、上位のソフトウエア層を、電子制御装置40のハードウエアから独立させるものである。このECU抽象化層は、搭載機器抽象化、メモリハードウエア抽象化、通信ハードウエア抽象化、I/Oハードウエア抽象化などを含む。
The ECU abstraction layer is located above the microcontroller abstraction layer, and by abstracting the basic components of the
サービス層は、その一部が、ECU抽象化層の上位に位置し、アプリケーションのための基本的なサービスを提供するためのものである。具体的には、サービス層は、OS、車両ネットワークの通信と管理、メモリサービス、診断サービス、ECU状態管理などのサービスを提供する。このサービス層は、大部分がハードウエアから独立しているが、OSなどマイクロコントローラ44に依存する部分も有している。
A part of the service layer is located above the ECU abstraction layer and is for providing basic services for applications. Specifically, the service layer provides services such as OS, vehicle network communication and management, memory service, diagnostic service, and ECU state management. This service layer is mostly independent of hardware, but also has a part that depends on the
複合ドライバは、複雑なセンサやアクチュエータを操作するための特殊な機能やタイミング要求を満たすような、他のレイヤにはない複雑な機能が必要な場合に使用されるものである。この複合ドライバは、例えば、燃料を噴射するインジェクタを駆動制御する場合などに使用される。 Composite drivers are used when complex functions not found in other layers are required, such as special functions for operating complex sensors and actuators and timing requirements. This composite driver is used, for example, when driving and controlling an injector that injects fuel.
そして、RTE42は、上述した各層からなる基本ソフトウエア43の上位に位置し、アプリケーション層41に含まれる各種のアプリケーション41a〜41eが、電子制御装置40に依存しないようにするためのものである。そのため、RTE42は、アプリケーション41a〜41e間の通信や、アプリケーション41a〜41eと基本ソフトウエア43との通信を提供する。
The
このように、AUTOSARに準拠したソフトウエア構造を採用することで、アプリケーション41a〜41eは、マイクロコントローラ44や電子制御装置40のハードウエアに依存せずに済むので、アプリケーション41a〜41eの再利用性を高めることができる。
By adopting the software structure conforming to AUTOSAR in this way, the
アプリケーション層41には、統合制御部10としての役割を果たす統合制御部アプリケーション41a、シャシドメイン制御部11としての役割を果たすシャシドメイン制御部アプリケーション41b、ボデードメイン制御部12としての役割を果たすボデードメイン制御部アプリケーション41c、及びパワートレインドメイン制御部13としての役割を果たすパワートレインドメイン制御部アプリケーション41dが設けられている。すなわち、それぞれのアプリケーション41a〜41dが実行されることにより、統合制御部10、シャシドメイン制御部11、ボデードメイン制御部12、及びパワートレインドメイン制御部13としての機能が発揮され、シャシドメイン機器制御部50、ボデードメイン機器制御部51、及びパワートレインドメイン機器制御部52へ制御信号が出力される。なお、シャシドメイン機器制御部50には、ブレーキ制御部20及びステアリング制御部21などが含まれ、ボデードメイン機器制御部51には、エアコン制御部22及びドア制御部23などが含まれ、パワートレインドメイン機器制御部52には、エンジン制御部24、MG制御部25及びバッテリ制御部26などが含まれる。
The
さらに、アプリケーション層41には、統合制御部アプリケーション41aによって決定された連携制御の実行を管理する連携制御実行管理部としての役割を果たす連携制御実行管理部アプリケーション41eも設けられている。この連携制御実行管理部アプリケーション41eが実行されることで、連携制御実行管理部として機能が発揮される。
Further, the
連携制御実行管理部は、複数の連携制御の各々について、複数のドメイン制御部11〜16で個別に実行される個別制御と、その個別制御間のデータの入出力関係とに関する情報を記憶する記憶部41fを有している。そして、連携制御実行管理部は、記憶部41fに記憶された情報に基づき、統合制御部10にて実行することが決定された連携制御のための複数のドメイン制御部11〜16における個別制御の実行スケジュールを作成する。このように、連携制御実行管理部によって、複数のドメイン制御部11〜16における個別制御の実行スケジュールが作成されるので、複数のドメイン制御部11〜16では、実行予定の連携制御のための個別制御の実行を妨げないように、その他の処理(例えば、各ドメイン制御部内における単独制御のための処理)の実行期間等を定めることができる。従って、車両用制御システムにおいて、複数のドメイン制御部11〜16による連携制御を円滑に実行することが可能になる。
The cooperative control execution management unit stores information on individual controls individually executed by the plurality of domain control units 11 to 16 and the data input / output relationship between the individual controls for each of the plurality of cooperative controls. It has a
次に、複数のドメイン制御部11〜16による連携処理を円滑に行わせるため、統合制御部10及び連携制御実行管理部にて行われる処理について、図3及び図4のフローチャートを参照して説明する。なお、図3のフローチャートは、統合制御部10において実行される処理を示しており、図4のフローチャートは、連携制御実行管理部において実行される処理を示している。
Next, in order to smoothly perform the cooperation processing by the plurality of domain control units 11 to 16, the processing performed by the
図3に示されるように、最初のステップS100では、車両の走行状態(例えば、速度、加速度など)や、各種の車載機器の動作状態(例えば、エンジン回転数、モータ回転数、ブレーキ油圧、操舵角など)を検出するセンサ信号を入力する。続くステップS110では、HMI15において取得した操作量、操作位置に関する情報や、EVI16にて取得した外部環境に関する情報を取得する。そして、ステップS120において、統合制御部10は、入力したセンサ信号や取得した各種の情報に基づいて車両の置かれた状況を把握するとともに、予め設定された複数の連携制御の中から、車両の置かれた状況に応じて、実行すべき連携制御を決定する。この場合、車両の置かれた状況に複数の連携制御が関連付けられていたとすると、統合制御部10は、複数の連携制御を、実行すべき連携制御として決定する、一方、車両の置かれた状況に対して連携制御が関連付けられていない場合には、実行すべき連携制御は決定されない。
As shown in FIG. 3, in the first step S100, the running state of the vehicle (for example, speed, acceleration, etc.) and the operating state of various in-vehicle devices (for example, engine speed, motor speed, brake oil pressure, steering). Input the sensor signal to detect (corner, etc.). In the following step S110, the information regarding the operation amount and the operation position acquired by the
続くステップS130では、ステップS120の処理において、実行すべき連携制御が決定されたか否かを判定する。実行すべき連携制御が決定されたと判定した場合、ステップS140の処理に進んで、実行すべき連携制御の情報を連携制御実行管理部に出力する。一方、実行すべき連携制御が決定されていないと判定した場合には、ステップS100からの処理を繰り返す。 In the following step S130, it is determined whether or not the cooperation control to be executed is determined in the process of step S120. When it is determined that the cooperation control to be executed is determined, the process proceeds to step S140, and the information of the cooperation control to be executed is output to the cooperation control execution management unit. On the other hand, if it is determined that the cooperation control to be executed has not been determined, the process from step S100 is repeated.
次に、図4のフローチャートに示す処理について説明する。まず、最初のステップS200では、連携制御実行管理部は、統合制御部10から連携制御情報を受信したか否かを判定する。連携制御情報を受信したと判定した場合、ステップS210に進む。一方、連携制御情報を受信していないと判定した場合、ステップS200の処理を繰り返すことにより、連携制御情報を受信するまで待機する。
Next, the process shown in the flowchart of FIG. 4 will be described. First, in the first step S200, the cooperation control execution management unit determines whether or not the cooperation control information has been received from the
ステップS210では、受信した連携制御情報に基づき、複数の連携制御を同時期に実行することが必要か否かを判定する。この判定処理において、複数の連携制御を同時期に実行することが必要と判定した場合、ステップS220の処理に進む。ステップS220では、複数の連携制御のそれぞれの内容に応じて、複数の連携制御に優先順位を定める。例えば、予め同時期に実施される複数の連携制御のパターンごとに、各連携制御の優先順位を定めて記憶しておき、該当するパターンの各連携制御の優先順位を参照して、複数の連携制御の優先順位を定めることができる。 In step S210, it is determined whether or not it is necessary to execute a plurality of cooperative controls at the same time based on the received cooperative control information. If it is determined in this determination process that it is necessary to execute a plurality of cooperative controls at the same time, the process proceeds to step S220. In step S220, priorities are set for the plurality of cooperative controls according to the contents of each of the plurality of linked controls. For example, the priority order of each cooperation control is determined and stored in advance for each of a plurality of cooperation control patterns executed at the same time, and the priority order of each cooperation control of the corresponding pattern is referred to, and a plurality of cooperations are performed. Control priorities can be set.
続くステップS230では、連携制御実行管理部は、優先順位が最も高い連携制御のための個別制御の実行スケジュールを作成する。この実行スケジュールの作成する際、連携制御実行管理部は、記憶部41fに記憶された情報を参照する。記憶部41fには、複数の連携制御の各々について、複数のドメイン制御部11〜16で個別に実行される個別制御と、その個別制御間のデータの入出力関係とに関する情報が記憶されている。従って、連携制御実行管理部は、優先順位が最も高い連携制御を行うために、各ドメイン制御部にて実行される個別制御と、その個別制御の実行順序の制約とを把握した上で、適切な実行スケジュールを定めることができる。
In the following step S230, the cooperation control execution management unit creates an execution schedule of individual control for the cooperation control having the highest priority. When creating this execution schedule, the cooperation control execution management unit refers to the information stored in the
次に、ステップS250において、連携制御実行管理部は、同時期に実行することが必要な複数の連携制御について、まだ実行スケジュールを作成していない連携制御が残されているか否かを判定する。この判定処理において、まだ実行スケジュールを作成していない連携制御が残されていると判定した場合には、ステップS260に進み、全ての連携制御について実行スケジュールの作成を完了したと判定した場合、ステップS330の処理に進む。 Next, in step S250, the cooperation control execution management unit determines whether or not there is a cooperation control for which an execution schedule has not yet been created for a plurality of cooperation controls that need to be executed at the same time. In this determination process, if it is determined that the linkage control for which the execution schedule has not been created remains, the process proceeds to step S260, and if it is determined that the creation of the execution schedule has been completed for all the linkage controls, the step Proceed to the process of S330.
なお、ステップS210の判定処理において、同時期に複数の連携制御を実行する必要はなく、ただ1つの連携制御を実行すれば良いと判定した場合には、ステップS240に進み、そのただ1つの連携制御のための個別制御の実行スケジュールが作成される。その後、処理は、ステップS330に進む。 In the determination process of step S210, if it is determined that it is not necessary to execute a plurality of cooperation controls at the same time and only one cooperation control needs to be executed, the process proceeds to step S240 and the only cooperation is performed. An execution schedule for individual controls is created for control. After that, the process proceeds to step S330.
ステップS250において、まだ実行スケジュールを作成していない連携制御が残されていると判定した場合に実行されるステップS260では、実行スケジュールがまだ作成されていない連携制御の中で、最も優先順位の高い連携制御を選択する。そして、次のステップS270において、選択した連携制御において制御対象となる車載機器の中に、優先順位が上位で、すでに個別制御の実行スケジュールを作成した連携制御にて制御対象となる車載機器と重複する車載機器が含まれているか否かを判定する。 In step S250, which is executed when it is determined that the linkage control for which the execution schedule has not been created remains, the highest priority is given among the linkage controls for which the execution schedule has not yet been created. Select linked control. Then, in the next step S270, among the in-vehicle devices to be controlled in the selected cooperative control, the in-vehicle devices having a higher priority and already created an execution schedule for individual control overlap with the in-vehicle devices to be controlled in the linked control. It is determined whether or not the in-vehicle device to be used is included.
例えば、上述したように、エンジンルームに繋がる開口部に設けられたシャッターは、ボデードメイン制御部12とパワートレインドメイン制御部13との両方の制御対象となり得る。このように複数のドメイン制御部が同じ車載機器を制御対象とし得る場合、複数の連携制御において、その車載機器が重複して制御される可能性が生じる。しかしながら、複数の連携制御において、それぞれが同じ車載機器を重複して制御する場合、その車載機器の制御状態が相互に相反する可能性も否定できず、その場合、頻繁に制御状態が変更されるなど、却って悪影響が生じかねない。そのため、ステップS270において、優先順位が上位で、すでに個別制御の実行スケジュールを作成した連携制御の制御対象と重複する制御対象を含むと判定した場合には、ステップS320に進む。そして、ステップS320において、選択された連携制御のための個別制御の実行スケジュールの作成を保留する。これにより、上述したような問題が生じることを防ぐことができる。
For example, as described above, the shutter provided in the opening connected to the engine room can be controlled by both the body
なお、複数の連携制御において、制御対象となる車載機器が重複する場合、いずれかの連携制御において、該当する車載機器の他に、同様の目的を達成するために利用できる別の車載機器があるかどうかを判定し、そのような車載機器がある場合には、優先順位の低い連携制御のための個別制御の実行スケジュールの作成を保留することなく、優先順位が上位の連携制御のための個別制御と干渉しないように、優先順位が低い連携制御のための個別制御の実行スケジュールを作成するようにしても良い。 In addition, when the in-vehicle devices to be controlled overlap in a plurality of cooperative controls, in one of the linked controls, in addition to the corresponding in-vehicle device, there is another in-vehicle device that can be used to achieve the same purpose. If there is such an in-vehicle device, it is not necessary to suspend the creation of the execution schedule of the individual control for the low-priority cooperative control, and the individual control for the high-priority cooperative control is not suspended. An execution schedule for individual control for cooperative control with a low priority may be created so as not to interfere with the control.
同様の目的を達成するために利用可能な複数の車載機器の例としては、例えば、エンジンルームの温度制御のために利用可能な、シャッターと電動冷却ファンとが挙げられる。また、乗員に対して暖房を提供するために利用可能な、エアコン装置とシートヒータなども該当する。 Examples of multiple in-vehicle devices that can be used to achieve similar objectives include, for example, shutters and electric cooling fans that can be used to control the temperature of the engine room. It also includes air conditioners and seat heaters that can be used to provide heating to the occupants.
一方、ステップS270において、優先順位が上位の連携制御とは制御対象が重複しないと判定した場合には、ステップS280に進む。ステップS280では、先に定めた優先順が高い連携制御のための個別制御の実行スケジュールと干渉しないように、選択された連携制御のための個別制御の実行スケジュールを作成する。 On the other hand, if it is determined in step S270 that the control targets do not overlap with the cooperative control having a higher priority, the process proceeds to step S280. In step S280, the execution schedule of the individual control for the selected cooperative control is created so as not to interfere with the execution schedule of the individual control for the cooperative control having the higher priority.
例えば、先に定めた優先順が高い連携制御Aのための個別制御の実行スケジュールが、図5(a)に示すように定められたとする。図5(a)に示されるように、連携制御Aは、個別制御a1、a2、a3からなり、個別制御a3は、個別制御a1、a2からの出力をそれぞれ入力して実行されるものである。そのため、連携制御実行管理部は、連携制御Aのための個別制御a1、a2、a3の実行スケジュールを、最初に個別制御a1を実行し、次に個別制御a2を実行し、最後に個別制御a3を実行するように定めた。 For example, it is assumed that the execution schedule of the individual control for the cooperative control A having the higher priority is set as shown in FIG. 5A. As shown in FIG. 5A, the cooperation control A includes individual controls a1, a2, and a3, and the individual control a3 is executed by inputting the outputs from the individual controls a1 and a2, respectively. .. Therefore, the cooperation control execution management unit first executes the individual control a1, then the individual control a2, and finally the individual control a3, regarding the execution schedule of the individual controls a1, a2, and a3 for the cooperation control A. Was decided to be executed.
一方、連携制御Aの後で、個別制御の実行スケジュールが作成される連携制御Bは、図5(b)に示すように、個別制御b1、b2からなり、個別制御b2は、個別制御b1からの出力を入力して実行されるものである。 On the other hand, after the cooperation control A, the cooperation control B in which the execution schedule of the individual control is created is composed of the individual controls b1 and b2 as shown in FIG. 5 (b), and the individual control b2 is from the individual control b1. It is executed by inputting the output of.
なお、図5(a)、(b)において、横軸は時間、縦軸は処理負荷を示している。つまり、それぞれの個別制御a1〜a3、b1〜b2は、各々の処理内容に応じた処理負荷があり、その処理負荷は、例えば、単位時間におけるマイクロプロセッシングユニットの使用率によって定めることができる。あるいは、処理負荷は、マイクロプロセッシングユニットの使用率に加え、キャッシュメモリの使用率を考慮して定めても良い。処理負荷の低い個別制御であれば、電子制御装置40は、同時に他の個別制御も実行することができる。
In FIGS. 5A and 5B, the horizontal axis represents time and the vertical axis represents processing load. That is, each of the individual controls a1 to a3 and b1 to b2 has a processing load according to each processing content, and the processing load can be determined, for example, by the usage rate of the microprocessing unit in a unit time. Alternatively, the processing load may be determined in consideration of the usage rate of the cache memory in addition to the usage rate of the microprocessing unit. If the individual control has a low processing load, the
そのため、連携制御実行管理部は、例えば、図5(c)に示すように、連携制御Bのための個別制御b1、b2の実行スケジュールを、個別制御b1が個別制御a2と同時に実行され、個別制御b2が個別制御a3の後に実行されるように定めることができる。このように連携制御Bのための個別制御b1、b2の実行スケジュールを定めることにより、連携制御Bが連携制御Aと干渉せず、双方の連携制御A,Bとも円滑に実行することが可能になる。 Therefore, for example, as shown in FIG. 5C, the cooperation control execution management unit executes the execution schedules of the individual controls b1 and b2 for the cooperation control B at the same time as the individual control b1 and individually. Control b2 can be defined to be executed after individual control a3. By defining the execution schedules of the individual controls b1 and b2 for the cooperation control B in this way, the cooperation control B does not interfere with the cooperation control A, and both cooperation controls A and B can be smoothly executed. Become.
なお、電子制御装置40のマイクロプロセッサユニットが複数のコアで構成されている場合、同時に実行される個別制御は、別々のコアで処理されるようにしても良い。このように、別々のコアで処理することにより、同時に実行される個別制御が互いに干渉することを確実に防止することができる。ただし、この場合には、同時実行可能な個別制御の数は、コアの数に制限される。
When the microprocessor unit of the
上述した実行スケジュールの設定例は単なる一例にすぎず、他の態様の実行スケジュールを設定しても良い。例えば、連携制御Aに引き続いて、シーケンシャルに連携制御Bが実行されるように、それぞれの個別制御の実行スケジュールを定めても良い。あるいは、連携制御Aのための個別制御a1、A2、A3の空き時間に、連携制御Bの個別制御b1、b2を挿入するように、実行スケジュールを定めても良い。 The above-described execution schedule setting example is merely an example, and execution schedules of other modes may be set. For example, the execution schedule of each individual control may be set so that the cooperation control B is executed sequentially following the cooperation control A. Alternatively, the execution schedule may be set so that the individual controls b1 and b2 of the cooperation control B are inserted in the free time of the individual controls a1, A2 and A3 for the cooperation control A.
なお、図5に示した実行スケジュールの設定例では、説明の便宜のため、それぞれの個別制御a1〜a3、b1〜b2の制御期間などを同一として示したが、各連携制御は制御周期が異なっていたり、個別制御の制御期間が異なっていたりしても良い。 In the execution schedule setting example shown in FIG. 5, for convenience of explanation, the control periods of the individual controls a1 to a3 and b1 to b2 are shown as the same, but the control cycles of the linked controls are different. Or the control period of the individual control may be different.
続くステップS290では、優先順位が高い連携制御のための個別制御の実行スケジュールと干渉しないように、それよりも優先順位が低い連携制御のための個別制御の実行スケジュールが作成できたか否かを判定する。この判定処理において、非干渉実行スケジュールが作成できたと判定した場合、ステップS250の処理に戻る。一方、非干渉実行スケジュールが作成できないと判定した場合、ステップS300の処理に進む。 In the following step S290, it is determined whether or not the execution schedule of the individual control for the cooperation control having a lower priority can be created so as not to interfere with the execution schedule of the individual control for the cooperation control having a higher priority. To do. If it is determined in this determination process that the non-interference execution schedule has been created, the process returns to step S250. On the other hand, if it is determined that the non-interference execution schedule cannot be created, the process proceeds to step S300.
以下に、非干渉実行スケジュールが作成できないケースについて、具体例を説明する。例えば、図6(a)に示すように、優先順位の高い連携制御Aのための個別制御a1、a2、a3の実行スケジュールが、図5(a)と同様に作成されたとする。その後に、個別制御の実行スケジュールが作成される連携制御Cは、図6(b)に示すように、個別制御c1、c2、c3からなり、個別制御c2は個別制御c1からの出力を入力して実行され、個別制御c3は個別制御c2からの出力を入力して実行されるものであるとする。 A specific example will be described below of a case where a non-interfering execution schedule cannot be created. For example, as shown in FIG. 6A, it is assumed that the execution schedules of the individual controls a1, a2, and a3 for the high-priority cooperative control A are created in the same manner as in FIG. 5A. After that, the linked control C for which the execution schedule of the individual control is created is composed of the individual controls c1, c2, and c3 as shown in FIG. 6B, and the individual control c2 inputs the output from the individual control c1. It is assumed that the individual control c3 is executed by inputting the output from the individual control c2.
この場合、個別制御c2は個別制御a2と同時に実行することは可能であるが、個別制御a1、c1とも処理負荷が高いため、個別制御c1は、個別制御a1と同時に実行することができない。このようなケースにおいて、個別制御c1を個別制御a1よりも先に実行することに支障があったり、連携制御C全体を連携制御Aの後に行うことができない事情があったりする場合、優先順位が高い連携制御のための個別制御の実行スケジュールと干渉しない、優先順位が低い連携制御のための個別制御の実行スケジュールは作成できないと判定される。 In this case, the individual control c2 can be executed at the same time as the individual control a2, but since the processing load of both the individual controls a1 and c1 is high, the individual control c1 cannot be executed at the same time as the individual control a1. In such a case, if there is a problem in executing the individual control c1 before the individual control a1, or if there is a situation in which the entire cooperation control C cannot be performed after the cooperation control A, the priority is set. It is determined that the execution schedule of the individual control for the low priority cooperation control that does not interfere with the execution schedule of the individual control for the high cooperation control cannot be created.
非干渉実行スケジュールが作成できないと判定した場合に実行されるステップS300では、優先順位の高い、先に個別制御の実行スケジュールが作成されている連携制御について、それぞれの個別制御の実行タイミングをずらせるか否かを判定する。 In step S300, which is executed when it is determined that the non-interfering execution schedule cannot be created, the execution timing of each individual control is shifted for the linked control for which the execution schedule of the individual control has been created first, which has a high priority. Judge whether or not.
例えば、図6(a)に示す例では、連携制御Aのための個別制御a1、a2、a3の実行スケジュールを、最初に個別制御a1を実行し、次に個別制御a2を実行し、最後に個別制御a3を実行するように定められている。しかし、個別制御a1、a2はともに、制御結果を個別制御a3に対して出力するものであるため、個別制御a1と個別制御a2との実行タイミングを入れ替えても、連携制御Aの全体の実行には支障は生じない。このような場合、連携制御の個別制御の実行開始タイミングはずらせると判定される。 For example, in the example shown in FIG. 6A, the execution schedules of the individual controls a1, a2, and a3 for the cooperation control A are first executed, then the individual control a2 is executed, and finally the individual control a2 is executed. It is defined to execute the individual control a3. However, since both the individual controls a1 and a2 output the control result to the individual control a3, even if the execution timings of the individual control a1 and the individual control a2 are exchanged, the entire linked control A can be executed. Does not cause any problems. In such a case, it is determined that the execution start timing of the individual control of the cooperative control is deviated.
ステップS300において、先に個別制御の実行スケジュールを作成した連携制御について、個別制御の実行タイミングをずらせると判定した場合、ステップS310の処理に進む。ステップS310では、優先順位の高い、先に個別制御の実行スケジュールが作成された連携制御の個別制御の実行タイミングをずらすように実行スケジュールを修正し、その修正した実行スケジュールと干渉しないように、選択した連携制御の個別制御の実行スケジュールを作成する。 If it is determined in step S300 that the execution timing of the individual control is shifted with respect to the linked control for which the execution schedule of the individual control is created earlier, the process proceeds to step S310. In step S310, the execution schedule is modified so as to shift the execution timing of the individual control of the linked control for which the execution schedule of the individual control, which has a high priority, is created earlier, and is selected so as not to interfere with the modified execution schedule. Create an execution schedule for individual control of linked control.
なお、ステップS310において、さらに、修正実行スケジュールと干渉しない実行スケジュールが作成できたかどうかを判定し、作成できない場合、さらに別のパターンでの修正が可能であれば、再修正実行スケジュールを作成しても良い。そして、修正実行スケジュール、あるいは再修正スケジュールに対しても、干渉しない実行スケジュールが作成できない場合には、選択した連携制御のための個別制御の実行スケジュールの作成を保留するようにすれば良い。 In step S310, it is further determined whether or not an execution schedule that does not interfere with the correction execution schedule has been created, and if it cannot be created, and if correction with a different pattern is possible, a re-correction execution schedule is created. Is also good. Then, if it is not possible to create an execution schedule that does not interfere with the correction execution schedule or the re-correction schedule, the creation of the execution schedule for individual control for the selected cooperative control may be suspended.
一方、ステップS300において、個別制御の実行タイミングをずらすことはできないと判定した場合、ステップS320の処理に進み、選択した連携制御のための個別制御の実行スケジュールの作成を保留する。 On the other hand, if it is determined in step S300 that the execution timing of the individual control cannot be shifted, the process proceeds to step S320, and the creation of the execution schedule of the individual control for the selected cooperative control is suspended.
以上のようにして、単一、もしくは複数の連携制御のための実行スケジュールの作成が完了すると、ステップS330において、作成した実行スケジュールを各ドメイン制御部10〜16に出力する。各ドメイン制御部10〜16では、受領した実行スケジュールに沿って、個別制御を実行する。これにより、各ドメイン制御部10〜16によって連携制御を円滑に実行することが可能になる。
When the creation of the execution schedule for single or a plurality of cooperative controls is completed as described above, the created execution schedule is output to the
なお、統合制御部10は、実行スケジュールに従って、ドメイン制御部11〜16及びそれに付随する領域の電源、通信、安全などの動作環境を管理する。
The
例えば、統合制御部10は、動作環境の管理として電源を管理する場合、各ドメインの論理ブロックが実装された電子制御装置及び制御対象となる車載機器により消費される予定の電力量に関する情報を各ドメイン制御部11〜16から収集する。そして、統合制御部10は、各ドメインにて消費される予定の電力量が、車両に搭載されたバッテリの蓄電量により賄うことが可能であるか否かを判定する。消費予定の電力量をバッテリの蓄電量により賄うことが可能であると判定すると、統合制御部10は、各ドメイン制御部11〜16に対して、消費予定の電力量の使用を許可する通知を出す。
For example, when the
しかし、消費予定の電力量をバッテリの蓄電量により賄うことができないと判定すると、統合制御部10は、例えば、バッテリの蓄電量を増加するための制御を行う。例えば、バッテリとして、車両には低圧バッテリと高圧バッテリとが搭載され、低圧バッテリと高圧バッテリ36とは、DC/DCコンバータを介して接続されるよう構成されることがある。なお、高圧バッテリは、モータジェネレータ35及びエアコン装置32の電動コンプレッサに電源を供給し、低圧バッテリは、その他の電子制御装置や車載機器に電源を供給する。このような構成において、低圧バッテリによって供給される電源が不足すると判定した場合には、統合制御部10は、DC/DCコンバータを作動させることで、低圧バッテリを充電することが可能である。
However, if it is determined that the amount of power to be consumed cannot be covered by the amount of electricity stored in the battery, the
あるいは、連携制御実行管理部41eは、各ドメイン制御部10〜16が、作成された実行スケジュールに従ってそれぞれ個別制御を実行する際に必要となる電力エネルギーの提供計画を作成し、統合制御部10は、その電力エネルギー提供計画に従って、各ドメイン制御部11〜16へ電力エネルギーを提供するようにしても良い。
Alternatively, the cooperative control
また、高圧バッテリの電力が不足する場合には、例えば、モータジェネレータ35やエアコン装置32の電動コンプレッサに供給する電源を制限するようにしても良い。
Further, when the power of the high-voltage battery is insufficient, for example, the power supply to the electric compressor of the
統合制御部10が、動作環境の管理として通信を管理する場合には、例えば、統合制御部10は、各ドメイン制御部11〜16が個別制御を開始する前に、各ドメイン制御部11〜16の通信機能が正常に動作しているかの確認を行ったりする。また、実際に各ドメイン制御部11〜16間において通信が行われるときに、必要に応じてプロトコル変換を行ったりする。
When the
さらに、統合制御部10は、動作環境の管理として安全を管理する場合には、例えば、車両の加減速度が目標値通りに変化しているか否かに基づき、制御システム1の各ドメイン制御部11〜16による制御が正常に実施されているかを確認したりする。そして、何らかの異常が生じていると判定した場合には、統合制御部10は、例えば車両の退避走行の実施及び乗員への報知を各ドメイン制御部11〜16に指示するなど、必要なフェールセーフ処理を実施する。また、統合制御部10は、安全環境管理の一環として、各ドメイン制御部11〜16における制御周期のずれを補償するための時間整合を指示したりする。
Further, when the
このような安全管理が、統合制御部10において確実に実行されるようにするために、連携制御実行管理部41eは、作成した実行スケジュールに基づいて、安全管理の提供計画を作成し、統合制御部10は、その安全管理提供計画に従って、各ドメイン制御部11〜16へ安全管理環境を提供するようにしても良い。
In order to ensure that such safety management is executed in the
上記の実施形態では、同時に実行される個別制御に関する処理を除き、マイクロプロセッサユニットのコアの構成には着目せず、マイクロプロセッサの使用率に着目して説明した。これは、マイクロプロセッサユニットが複数のコアを備えている場合であっても、各連携制御のための実行スケジュールを作成した後に、コアの構成を考慮して、各コアへの処理配分を行う方が、実行スケジュールの作成段階で、コアへの処理配分を考慮するよりも、処理配分を簡素化することができるためである。換言すると、実行スケジュールの作成段階で、コアへの処理配分を考慮した場合、処理の配分を複雑化させる傾向が生じる。 In the above embodiment, except for the processing related to the individual control executed at the same time, the description does not focus on the core configuration of the microprocessor unit, but focuses on the usage rate of the microprocessor. This is a method of allocating processing to each core in consideration of the core configuration after creating an execution schedule for each cooperative control even when the microprocessor unit has multiple cores. However, this is because the processing allocation can be simplified rather than considering the processing allocation to the core at the stage of creating the execution schedule. In other words, when the processing allocation to the core is considered at the stage of creating the execution schedule, the processing allocation tends to be complicated.
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明は、上述した実施形態になんら制限されることなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲において、種々変形して実施することが可能である。 Although the preferred embodiment of the present invention has been described above, the present invention can be variously modified and implemented without being limited to the above-described embodiment without departing from the gist of the present invention. ..
例えば、上述した実施形態では、複数のドメイン制御部が、共通の電子制御装置40に実装された。しかし、例えば図7に示すように、各ドメイン制御部11〜16を別個の電子制御装置に実装するように構成しても良い。この場合、各ドメイン制御部11〜16は、それぞれ別個の電子制御装置にて個別制御を実行するので、干渉防止のためにマイクロプロセッシングユニットやキャッシュメモリの使用率を考慮するよりもむしろ、通信データの競合を避けることを考慮すべきである。そのため、連携制御実行管理部は、複数の連携制御が同時期に実行される場合、同時実行が求められる連携制御のための個別制御に関連する通信データが、優先順位の高い連携制御のための個別制御に関連する通信データと競合しないように、同時実行が求められる連携制御のための個別制御の実行スケジュールを定める。なお、連携制御実行管理部は、作成した個別制御の実行スケジュールに基づいて、2つ以上の異なる電子制御装置間で通信される通信データの通信スケジュールも作成するようにしても良い。この場合、各ドメイン制御部11〜16は、作成された通信スケジュールに従って、それぞれ、通信データの通信を行うことになる。
For example, in the above-described embodiment, a plurality of domain control units are mounted on a common
このような実行スケジュール及び通信スケジュールは、統合制御部アプリケーション141aが実装された電子制御装置140に設けられたメイン連携制御実行管理部141eにて作成される。そして、作成された実行スケジュールは、他の電子制御装置に設けられたサブ連携制御実行管理部141gへ送られ、その実行スケジュールに応じた個別制御の実行タイミングや通信タイミングが管理される。
Such an execution schedule and a communication schedule are created by the main cooperative control
上述した実施形態や変形例では、予め定められて連携制御実行管理部41eの記憶部41fに記憶されている連携制御に関して、実行スケジュールや通信スケジュールなどを作成する例について説明した。しかしながら、近年では、車両が市場に投入された後に、オンラインで又はプログラムの書換装置を用いてプログラムの書き換えを行って、新たな機能や連携制御が追加されたり、以前の機能や連携制御が削除されたりすることがある。このような場合、プログラムの書き換えに伴って、追加、削除される連携制御の内容に応じて、記憶部41fの記憶内容を更新することにより、連携制御の追加、削除に対応することが可能となる。
In the above-described embodiment and modification, an example of creating an execution schedule, a communication schedule, and the like for the cooperative control stored in the
1:車両用制御システム、10:統合制御部、11:シャシドメイン制御部、12:ボデードメイン制御部、13:パワートレイドメイン制御部、14:情報ドメイン制御部、15:HMI、16:EVI、20:ブレーキ制御部、21:ステアリング制御部、23:ドア制御部、24:エンジン制御部、25:MG制御部、26:バッテリ制御部、27:メータ制御部、28:ディスプレイ制御部、30:ブレーキ装置、31:ステアリング装置、32:エアコン装置、33:ドアモータ、34:エンジン、35:モータジェネレータ、36:高圧バッテリ、37:メータ、38:ディスプレイ、40:電子制御装置、41:アプリケーション層、41a:統合制御部アプリケーション、41b:シャシドメイン制御部アプリケーション、41c:ボデードメイン制御部アプリケーション、41d:パワートレインドメイン制御部アプリケーション、41e:連携制御実行管理部、41f:記憶部、43:基本ソフトウエア、44:マイクロコントローラ、50:シャシドメイン機器制御部、51:ボデードメイン機器制御部、52:パワートレインドメイン機器制御部 1: Vehicle control system, 10: Integrated control unit, 11: Chassis domain control unit, 12: Body domain control unit, 13: Power tray domain control unit, 14: Information domain control unit, 15: HMI, 16: EVI, 20: Brake control unit, 21: Steering control unit, 23: Door control unit, 24: Engine control unit, 25: MG control unit, 26: Battery control unit, 27: Meter control unit, 28: Display control unit, 30: Brake device, 31: Steering device, 32: Air conditioner device, 33: Door motor, 34: Engine, 35: Motor generator, 36: High pressure battery, 37: Meter, 38: Display, 40: Electronic control device, 41: Application layer, 41a: Integrated control unit application, 41b: Chassis domain control unit application, 41c: Body domain control unit application, 41d: Powertrain domain control unit application, 41e: Cooperative control execution management unit, 41f: Storage unit, 43: Basic software , 44: Microcontroller, 50: Chassis domain device control unit, 51: Body domain device control unit, 52: Powertrain domain device control unit
Claims (7)
前記連携制御として、複数の連携制御が予め設定され、それら複数の連携制御の中から、車両の置かれた状況に応じて、実行すべき連携制御を決定する決定部(10)と、
前記決定部によって決定された連携制御の実行を管理する連携制御実行管理部(41e)と、を備え、
前記連携制御実行管理部は、
複数の連携制御の各々について、複数の前記制御部で個別に実行される個別制御と、その個別制御間のデータの入出力関係とに関する情報を記憶する記憶部(41f)を有し、
前記個別制御間のデータの入出力関係は、少なくとも1つの個別制御の出力を入力して実行される個別制御の関係を含み、
前記記憶部に記憶された情報に基づいて、前記決定部によって決定された連携制御のための複数の前記制御部における個別制御の実行スケジュールを作成し、
複数の前記制御部は、前記連携制御実行管理部にて作成された実行スケジュールに従って、それぞれ、個別制御を実行し、
前記連携制御実行管理部は、前記決定部が同時期に複数の連携制御を実行することを決定した場合、それぞれの連携制御の内容に応じて定められる優先順位に従って、最も優先順位が高い連携制御のための個別制御の実行スケジュールを最初に定め、以降は、優先順位の高い順に、先に定めた個別制御の実行スケジュールと干渉しないように、同時実行が求められる連携制御の個別制御の実行スケジュールを定める車両用制御システム。 A vehicle control system in which a plurality of control units (11 to 14) cooperate to control a plurality of in-vehicle devices (30 to 38) to perform coordinated control.
As the cooperation control, a plurality of cooperation controls are set in advance, and a determination unit (10) that determines the cooperation control to be executed according to the situation in which the vehicle is placed from among the plurality of cooperation controls.
The cooperation control execution management unit (41e) that manages the execution of the cooperation control determined by the determination unit is provided.
The cooperative control execution management unit
Each of the plurality of cooperative controls has a storage unit (41f) for storing information regarding individual controls individually executed by the plurality of control units and data input / output relationships between the individual controls.
The data input / output relationship between the individual controls includes an individual control relationship executed by inputting the output of at least one individual control.
Based on the information stored in the storage unit, an execution schedule of individual control in a plurality of the control units for cooperative control determined by the determination unit is created.
A plurality of said control unit, according to the execution schedule created by the cooperative control execution management unit, respectively, run the individual control,
When the decision unit decides to execute a plurality of cooperation controls at the same time, the cooperation control execution management unit has the highest priority of the cooperation control according to the priority determined according to the content of each cooperation control. The execution schedule of the individual control for is determined first, and thereafter, in descending order of priority, the execution schedule of the individual control of the cooperative control that is required to be executed simultaneously so as not to interfere with the execution schedule of the individual control determined earlier. Vehicle control system to determine.
前記連携制御実行管理部は、複数の前記制御部として、複数の前記ドメインごとに設けられた前記ドメイン制御部における個別制御の実行スケジュールを作成する請求項1に記載の車両用制御システム。 The plurality of in-vehicle devices are divided into a plurality of domains in advance according to their respective roles, and further, the device control unit for controlling the plurality of in-vehicle devices and the device control unit are used for each of the plurality of domains. It is layered with the domain control unit that controls the control.
The vehicle control system according to claim 1, wherein the cooperative control execution management unit creates an execution schedule of individual control in the domain control unit provided for each of the plurality of domains as the plurality of control units.
前記連携制御実行管理部は、先に定めた優先順位の高い連携制御のための個別制御との干渉防止として、前記電子制御装置におけるマイクロプロセッシングユニットにおける未使用率及び作業メモリの空き容量の少なくとも1つを考慮して、先に定めた優先順位の高い連携制御のための個別制御の実行を妨害しないように、同時実行が求められる連携制御のための個別制御の実行スケジュールを定める請求項1又は3に記載の車両用制御システム。 The plurality of control units are mounted on a common electronic control device, and the plurality of control units are mounted on a common electronic control device.
The cooperative control execution management unit has at least one of the unused rate and the free capacity of the working memory in the microprocessing unit of the electronic control device as a means of preventing interference with the individual control for the cooperative control having a high priority determined above. In consideration of the above, claim 1 or claim 1 in which the execution schedule of the individual control for the cooperative control, which is required to be executed simultaneously, is determined so as not to interfere with the execution of the individual control for the cooperative control with the higher priority determined above. the vehicle control system according to 3.
前記連携制御実行管理部は、先に定めた優先順位の高い連携制御のための個別制御との干渉防止として、同時実行が求められる連携制御のための個別制御に関連する通信データが、優先順位の高い連携制御のための個別制御に関連する通信データと競合しないように、同時実行が求められる連携制御のための個別制御の実行スケジュールを定める請求項1又は3に記載の車両用制御システム。 The plurality of control units are distributed and mounted in at least two or more different electronic control devices, and the two or more different electronic control devices are connected to each other so as to be communicable with each other.
In the cooperation control execution management unit, communication data related to the individual control for the cooperation control, which is required to be executed simultaneously, is prioritized as the prevention of interference with the individual control for the cooperation control having the higher priority specified above. The vehicle control system according to claim 1 or 3 , wherein an execution schedule of individual control for cooperative control is required so as not to conflict with communication data related to individual control for high cooperative control.
複数の前記制御部は、前記連携制御実行管理部にて作成された通信スケジュールに従って、それぞれ、通信データの通信を行う請求項5に記載の車両用制御システム。 Based on the created individual control execution schedule, the cooperative control execution management unit also creates a communication schedule for communication data to be communicated between the two or more different electronic control devices.
The vehicle control system according to claim 5 , wherein each of the plurality of control units communicates communication data according to a communication schedule created by the cooperative control execution management unit.
Priority Applications (2)
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