JP4645519B2 - 演算処理装置，制御装置およびプログラム - Google Patents

Description

本発明は、アクチュエータを制御するための制御信号をアクチュエータ側に供給するように構成された演算処理装置に関する。

近年、演算処理装置では、制御対象に対する制御量を決定づけるパラメータから、制御対象におけるアクチュエータを制御すべき制御量を演算するにあたって、浮動小数点演算プロセッサを利用することが行われている。

この種の演算手法では、固定小数点型のデータと浮動小数点型のデータとそれぞれを用いることから演算負荷が大きいという問題があったため、本願出願人は、そのような演算負荷を軽減する技術を先に提案している（特許文献１参照）。
特開２００１−１９５２３３号公報

しかし、上述した技術においても、浮動小数点演算プロセッサに演算処理の一部を任せているため、浮動小数点演算プロセッサに何らかの異常が発生してしまった場合、演算処理装置が正常であるにも拘わらず、制御対象の制御が正常に行えなくなってしまう恐れがある。そのため、浮動小数点演算プロセッサの異常を検出するための技術が要望されていた。

本願発明は、このような課題を解決するためになされたものであり、その目的は、浮動小数点演算プロセッサの異常を検出するための技術を提供することである。

上記課題を解決するため請求項１に記載の演算処理装置は、制御量取得手段により取得された第１制御パラメータに基づいて、この第１制御パラメータで示される制御量によりアクチュエータを制御するための制御信号を、アクチュエータ側に供給するように構成されている。この第１制御パラメータは、制御量取得手段が浮動小数点演算プロセッサから取得するパラメータである。

この制御量取得手段は、制御対象におけるアクチュエータの制御量を決定するために用いるパラメータとして外部から入力されるパラメータを、浮動小数点演算処理を実施可能な浮動小数点演算プロセッサに渡した後、該浮動小数点演算プロセッサが前記アクチュエータの制御量に関するパラメータとして演算する第１制御パラメータを、該浮動小数点演算プロセッサから取得する。

また、この演算処理装置では、外部から入力されるパラメータに基づいて、前記アクチュエータの制御量に関するパラメータである第２制御パラメータを、固定小数点演算処理にて演算する。また、型変換手段が、制御量取得手段により取得された浮動小数点型のデータである第１制御パラメータを、固定小数点型のデータに変換する。

そして、異常判定手段が、型変換手段により変換された第１制御パラメータ，および，パラメータ演算手段により演算された第２制御パラメータを比較し、その比較結果に応じて浮動小数点演算プロセッサに異常が発生しているか否かを判定する。

このように構成された演算処理装置であれば、浮動小数点演算プロセッサにより演算された第１制御パラメータと、演算処理装置自身が演算した第２制御パラメータとを、固定小数点型のデータとして比較する。ここで、浮動小数点演算プロセッサに異常が発生している場合、その演算値である第１制御パラメータは、演算処理装置自身により演算した第２制御パラメータと異なるものとなる。よって、これら制御パラメータに相違があることをもって、浮動小数点演算プロセッサに異常が発生しているか否かを判定して検出することができる。

なお、この構成において、異常判定手段が異常の発生と判定する基準（相違度合い）については特に限定されない。例えば、請求項２に記載のように、型変換手段により変換された第１制御パラメータ，および，パラメータ演算手段により演算された第２制御パラメータそれぞれが、所定のしきい値以上離れた値となっている場合に、浮動小数点演算プロセッサに異常が発生していると判定する構成とすればよい。

このように構成すれば、制御パラメータそれぞれが「しきい値」以上離れた値となっている場合に異常が発生していると判定される。そのため、この「しきい値」を調整することで、アクチュエータなどの条件に応じた精度による異常の検出が可能となる。

例えば、本演算処理装置を、ある程度の大きな誤差が生じうる環境下で使用する場合であれば、その誤差を充分に吸収できる程度の値を「しきい値」として設定すればよく、また、大きな誤差が生じない環境下で使用する場合であれば、異常を高い精度で検出するために「しきい値」として小さな値を設定すればよい。

また、上述した型変換手段により第１制御パラメータを固定小数点型のデータに変換するための具体的な構成については特に限定されないが、例えば、請求項３に記載のように構成することが考えられる。

それは、固定小数点型のデータにおける最下位ビットに対応する物理量の値を表現する浮動小数点型のデータであるＬＳＢデータ，および，固定小数点型のデータにおける小数点の位置を示すデータであるオフセットデータに基づいて、制御量取得手段により取得された第１制御パラメータを、固定小数点型のデータに変換する、といった構成である。

このように構成すれば、ＬＳＢデータおよびオフセットデータに基づいて浮動小数点型のデータを固定小数点型のデータに変換することができる。
また、上述した異常判定手段による第１制御パラメータおよび第２制御パラメータの比較に際しては、制御量取得手段により取得されたパラメータおよびパラメータ演算手段により演算されたパラメータそのものを比較することとすればよいが、請求項４に記載のように、型変換手段により変換された第１制御パラメータ，および，パラメータ演算手段により演算された第２制御パラメータそれぞれの絶対値を比較するようにしてもよい。

この後者の構成であれば、各制御パラメータが正の値であるか負の値であるかに拘わらず、同一の判定基準にて異常の判定を行うことができるようになる。
また、上述した各演算処理装置においては、第１制御パラメータを固定小数点型のデータに変換しているが、この変換後のパラメータが固定小数点型で表現可能な範囲を超えていると、異常判定手段による比較が正常に行われなくなり、誤判定の原因となってしまう恐れがある。

そのため、このような誤判定を防止するために、以下のように構成するとよい。
この演算処理装置においては、制御量取得手段により取得された第１制御パラメータが、該第１制御パラメータを固定小数点型のデータに変換した場合に固定小数点型で表現可能な範囲を超える値になっているか否かを判定する範囲判定手段を備えている。そして、異常判定手段は、前記範囲判定手段により固定小数点型で表現可能な範囲を超える値になっていないと判定された場合にのみ、異常の判定を行う。

このように構成すれば、変換後のパラメータが固定小数点型で表現可能な範囲を超えている場合には、異常の判定を行わないようにすることで、誤判定がなされてしまうことを防止できる。

なお、上述したような誤判定を防止するための構成としては、上述のように、異常判定手段による判定が行われたり行われなかったりする構成の他に、パラメータ演算手段による演算が行われたり行われなかったりする構成としてもよい。この場合、パラメータ演算手段により第２制御パラメータが演算されず、その第２制御パラメータを参照した異常判定手段による比較，判定も行われなくなるため、上述した他の構成と同様の効果が得られる。

また、請求項５に記載の制御装置は、浮動小数点演算処理を実施可能な浮動小数点演算プロセッサと、請求項１から４のいずれかに記載の演算処理装置と、からなる制御装置である。

このように構成された制御装置によれば、請求項１から４のいずれかに記載の演算処理装置により得られるのと同様の作用，効果を得ることができる。
また、請求項６のプログラムは、請求項１から４のいずれかに記載の演算処理装置の備える全ての手段として機能させるための各種処理手順をコンピュータシステムに実行させるためのプログラムである。

このプログラムにより制御されるコンピュータシステムは、請求項１から４のいずれかに記載の演算処理装置の一部を構成することができる。
なお、上述した各プログラムは、コンピュータシステムによる処理に適した命令の順番付けられた列からなるものであって、各種記録媒体や通信回線を介して演算処理装置，制御装置や、これらを利用するユーザに提供されるものである。

また、請求項７に記載の演算処理装置は、請求項１から４のいずれかに記載の演算処理装置において、前記第１制御パラメータは前記浮動小数点演算プロセッサによる浮動小数点演算のうち、所定の浮動小数点演算による演算結果であることを特徴とする。
このように構成された演算処理装置によれば、浮動小数点演算プロセッサによる浮動小数点演算のうち、一部の浮動小数点演算による演算結果により、浮動小数点演算プロセッサに異常が発生しているか否かを判定して検出することができる。

以下に本発明の実施形態を図面と共に説明する。
（１）全体構成
制御装置１は、車両に搭載されたエンジン１００を制御するためのエンジン制御システムを構成するＥＣＵであって、マイクロコンピュータ（以降、「マイコン」という）が内蔵されている。なお、本実施形態におけるエンジン１００は、燃料噴射式の多気筒内燃機関からなるものである。

このマイコン１０には、ＣＰＵ（中央演算処理装置）１１，ＲＯＭ１３，ＲＡＭ１５，ＦＰＵ（Floating Point Unit：浮動小数点演算プロセッサ）１７，入出力ポート（Ｉ／）１９などが備えられている。このマイコン１０においては、ＦＰＵ１７が、浮動小数点演算を実施し、ＣＰＵ１１が、浮動小数点演算以外の演算を実施するように構成されている。

この制御装置１は、各種センサ２００からエンジン１００または車両の状態を示すパラメータを入力し、これらパラメータに基づいてエンジン１００の制御を実施する。なお、センサ２００には、アクセルの開度を検出するためのアクセル開度センサ，エンジン１００の回転数を検出する回転数センサ，クランクの角度を検出するクランクセンサ，エンジンの水温を検出する水温センサなどがある。
（２）マイコン１０によるエンジン１００の制御手順
以下に、マイコン１０のＣＰＵ１１による具体的なエンジン１００の制御を、図２に示す制御ブロック図に基づいて説明する。

まず、ペダル要求値算出部３２，クルーズ要求値算出部３４，アイドル要求値算出部３６それぞれが、入出力ポート１９を介して入力したパラメータに基づいて、エンジン１００における図示されないアクチュエータ（例えば、インジェクタなど）の制御に関する制御パラメータを演算する。ここで演算される制御パラメータは、それぞれがエンジン１００において発生させるべきトルクを示す値である。具体的にいうと、ペダル要求値算出部３２により演算される制御パラメータは、運転者のアクセル操作（アクセルの開度）に基づいて演算されるペダル要求値であり、クルーズ要求値算出部３４により演算される制御パラメータは、目標車速などから演算されるクルーズコントロール用のクルーズ要求値であり、アイドル要求値算出部３６により演算される制御パラメータは、目標回転数などから演算されるアイドリング用のアイドル要求値である。

なお、ペダル要求値算出部３２，クルーズ要求値算出部３４，アイドル要求値算出部３６による制御パラメータの演算は、それぞれＣＰＵ１１が、入出力ポート１９を介して入力したパラメータをＦＰＵ１７に渡し、このＦＰＵ１７がそのパラメータに基づいて演算した制御パラメータをＣＰＵ１１に返すことで実現される。こうしてＦＰＵ１７により演算された各制御パラメータは、浮動小数点型のデータであるが、これは、例えば、ＩＥＥＥ７５４規格に従って構成されたものであり、１ビットの符号部と、８ビットの指数部と、２３ビットの仮数部とからなる。このような合計４バイトの（単精度の）浮動小数点型データの場合には、７桁の分解能（０．００００００１の分解能）を持つこととなる。

次に、目標トルク算出部３８が、車両の設定状態（運転者の操作による）に応じて、ペダル要求値とアイドル要求値を加算した値，または，クルーズ要求値とアイドル要求値を加算した値を、ＦＰＵ１７の演算結果に基づく目標トルク（以降、「ＦＰＵ１７による目標トルク」という）として算出する。ここでは、車両の設定がクルーズコントロールを行うべき状態となっていなければ（スイッチの切替状態がペダル要求値算出部３２側に切り替えられているとき）、ペダル要求値とアイドル要求値とを加算した値が目標トルクとして算出される。一方、クルーズコントロールを行うべき状態となっていれば（スイッチの切替状態がクルーズ要求値算出部３４側に切り替えられているとき）、クルーズ要求値とアイドル要求値とを加算した値が目標トルクとして算出される。

次に、制御パターン演算部４２が、目標トルク算出部３８により算出された目標トルクに基づいて、この目標トルクを得るのに必要なアクチュエータの制御パターン（本実施形態では、インジェクタの噴射パターン）を演算する。なお、この制御パターンの演算は、目標トルク算出部３８により算出された目標トルクを、ＣＰＵ１１での演算に適した固定小数点型のデータに変換したうえで行われる。具体的な変換は、固定小数点型のデータにおける最下位ビットに対応する物理量の値を表現する浮動小数点型のデータであるＬＳＢデータと、固定小数点型のデータにおける小数点の位置を示すデータであるオフセットデータと、を用いて行われる。

そして、駆動制御部４４が、制御パターン演算部４２により演算された制御パターンに従ってアクチュエータを制御するために必要な制御信号（インジェクタにより燃料噴射を実施させるための制御信号）を生成し、これをアクチュエータ側（アクチュエータを駆動させる駆動回路１１０）に供給する。
（３）マイコン１０のＣＰＵ１１による異常検出処理
また、マイコン１０は、上述したようなエンジン１００の制御と並行して、以下に示す異常検出処理を実行する。以下に、この異常検出処理の処理手順を図３に基づいて説明する。なお、この異常検出処理は、図４に示す制御ブロックにより模擬的に表すことができるものである。

この異常検出処理では、まず、ＣＰＵ１１が、上述のように、ＦＰＵ１７に対して制御パラメータを演算させる際に、ＣＰＵ１１自身においても入出力ポート１９を介して入力したパラメータに基づいて各制御パラメータを演算する（ｓ１１０）（図４の「要求演算部」参照）。ここでは、上述したのと同様のペダル要求値，クルーズ要求値，アイドル要求値が、固定小数点型のデータとして演算される。

次に、ＣＰＵ１１は、ｓ１１０で演算した各制御パラメータに基づいて、ＣＰＵ１１の演算結果に基づく目標トルク（以降、「ＣＰＵ１１による目標トルク」という）を算出する（ｓ１２０）。ここでは、上述したのと同様、車両の設定に応じて、ペダル要求値とアイドル要求値とを加算した値，または，クルーズ要求値とアイドル要求値とを加算した値が、ＣＰＵ１１による目標トルクとして算出される。

次に、ＣＰＵ１１は、ｓ１１０で制御パラメータを演算するのに先立ち、ＦＰＵ１７に演算させた制御パラメータをＦＰＵ１７から取得する（ｓ１３０）。
次に、ＣＰＵ１１は、ｓ１３０で取得した各制御パラメータの中に、この制御パラメータを固定小数点型のデータに変換した場合に固定小数点型で表現可能な範囲を超える値になっているものが含まれているか否かをチェックする（ｓ１３２）。ここでは、例えば、オフセットを０とした２バイトにて制御パラメータを表現するように構成されている場合を例示すると、固定小数点型のデータに変換した場合に６５５３６を超える，または，０を下回るような値を示す制御パラメータが含まれているか否かがチェックされる。

このｓ１３２で、固定小数点型で表現可能な範囲を超える値になっている制御パラメータが含まれている場合であれば（ｓ１３２：ＹＥＳ）、本異常検出処理を終了する。
一方、ｓ１３２で、固定小数点型で表現可能な範囲を超える値になっている制御パラメータが含まれていない場合であれば（ｓ１３２：ＮＯ）、ｓ１３０にて取得した制御パラメータそれぞれを固定小数点型のデータに変換する（ｓ１４０）。ここでは、上述したのと同様、ＬＳＢデータとオフセットデータとを用いた変換が行われる。より具体的には、浮動小数点型のデータである制御パラメータに、オフセットデータで示されるオフセット値を加算し、これをＬＳＢデータで示される値で除算して小数点以下を切り捨てた値が、固定小数点型のデータである制御パラメータとして算出される。

次に、ｓ１４０で変換した各制御パラメータに基づいてＦＰＵ１７による目標トルクを算出する（ｓ１５０）。ここでは、上述したのと同様、車両の設定に応じて、ペダル要求値とアイドル要求値とを加算した値，または，クルーズ要求値とアイドル要求値とを加算した値が、ＦＰＵ１７による目標トルクとして算出される。

次に、ＣＰＵ１１は、ｓ１２０にて算出されたＣＰＵ１１による目標トルクと、ｓ１５０にて算出されたＦＰＵ１７による目標トルクと、に基づいてＦＰＵ１７に異常が発生しているか否かを判定する（ｓ１６０）（図４の「異常検出部」参照）。ここでは、両目標トルクの差の絶対値が、あらかじめ定められたしきい値（例えば、１００）より大きい値となっているか否か（｜ＣＰＵ１１による目標トルク − ＦＰＵ１７による目標トルク|＞しきい値？）をチェックし、しきい値より大きければ、ＦＰＵ１７に異常が発生していると判定する。この「しきい値」は、上記差の絶対値が、ＦＰＵ１７に何らかの異常が発生している場合に到達しうる値として、あらかじめ定められたものである。つまり、このｓ１６０では、ＣＰＵ１１による目標トルクと、ｓ１５０にて算出されたＦＰＵ１７による目標トルクとが、しきい値以上離れた値となっている場合に、ＦＰＵ１７に何らかの異常が発生しているものとして検出することとなる。なお、この「しきい値」は、任意に設定可能なパラメータである。

このｓ１６０でＦＰＵ１７に異常が発生していないと判定したら（ｓ１６０：ＮＯ）、そのまま本異常検出処理を終了する一方、ＦＰＵ１７に異常が発生していると判定したら（ｓ１６０：ＹＥＳ）、フェイルセーフ処理を実施した後（ｓ１７０）、本異常検出処理を終了する。このフェイルセーフ処理では、エンジン１００を安全に制御可能な制御パターンに従ってアクチュエータを制御するための制御信号を、アクチュエータを駆動させるための駆動回路１１０に供給する，といった処理が行われる。なお、このフェイルセーフ処理と同時に、車両に設けられた表示部による警告の表示や、マイコン１０と通信可能な他の装置に対するメッセージの送信によって、ＦＰＵ１７に異常が発生したことを報知する，といった処理を併せて行うように構成してもよい。
（４）作用，効果
このように構成された制御装置１において、マイコン１０のＣＰＵ１１は、異常検出処理において、ＦＰＵ１７により演算された制御パラメータ，および，ＣＰＵ１１自身が演算した制御パラメータにより算出された目標トルクそれぞれを、固定小数点型のデータにて比較する（図３のｓ１６０）。ここで、ＦＰＵ１７に異常が発生している場合、ＦＰＵ１７による目標トルクは、ＣＰＵ１１自身による目標トルクとは異なるものとなる。そして、ＣＰＵ１１は、そのような目標トルクの相違をもって、ＦＰＵ１７に異常が発生しているか否かを判定して検出することができる。

また、上記実施形態では、ＣＰＵ１１による目標トルク，および，ＦＰＵ１７による目標トルクそれぞれが、所定のしきい値以上離れた値となっている場合に、ＦＰＵ１７に異常が発生していると判定している（図３のｓ１６０で「ＹＥＳ」）。そして、この「しきい値」は、任意に設定可能なパラメータであるため、その値を調整することで、アクチュエータなどの条件に応じた精度による異常の検出が可能となる。

例えば、制御装置１を、ある程度の大きな誤差が生じうる環境下で使用する場合であれば、その誤差を充分に吸収できる程度の値を「しきい値」として設定すればよく、また、大きな誤差が生じない環境下で使用する場合であれば、異常を高い精度で検出するために、「しきい値」として小さな値を設定すればよい。

また、上記構成では、ＬＳＢデータおよびオフセットデータに基づいて、ＦＰＵ１７により演算された浮動小数点型のデータである制御パラメータを、固定小数点型のデータに変換することができる。

また、上記実施形態では、ＣＰＵ１１が、ＣＰＵ１１自身による目標トルクと、ＦＰＵ１７による目標トルクとを比較するにあたり、それぞれの絶対値を用いている。そのため、ＦＰＵ１７に異常が発生しているか否かを判定するにあたり、各パラメータが正の値であるか負の値であるかに拘わらず、同一の判定基準にて異常の判定を行うことができるようになる。

また、上記実施形態において、ＣＰＵ１１は、ＦＰＵ１７に演算させた制御パラメータが、固定小数点型で表現可能な範囲を超えてしまうような場合に、異常検出処理を終了させることで、ＦＰＵ１７に異常が発生しているか否かの判定を行わないようにしている（図３のｓ１３２で「ＹＥＳ」）。これは、変換後の制御パラメータが固定小数点型で表現可能な範囲を超えてしまうと、その値が異常なものとなってしまうことにより、その後の目標トルクの比較を正常に行えなくなる結果、誤判定をしてしまう恐れがあるからである。つまり、上述のように異常検出処理を終了させる構成とすれば、変換後の制御パラメータが固定小数点型で表現可能な範囲を超えてしまうことに起因する誤判定を防止することができる。
（５）変形例
以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明は、上記実施形態に何ら限定されることはなく、本発明の技術的範囲に属する限り種々の形態をとり得ることはいうまでもない。

例えば、エンジン制御システムを構成するＥＣＵに本願発明の制御装置および演算処理装置を適用した場合を例示した。しかし、本願発明における制御装置および演算処理装置は、エンジン以外の制御対象を制御する装置に適用することもできる。

また、上記実施形態においては、目標トルクを算出するのに用いられるパラメータを使用して、ＦＰＵ１７に異常が発生しているか否かを判定するように構成されたものを例示した。しかし、ＦＰＵ１７に異常が発生しているか否かを判定するにあたっては、目標トルクを算出するために用いられるパラメータ以外のパラメータを使用する構成としてもよい。

すなわち、上記実施形態においては、ＦＰＵ１７にて実施する浮動小数点演算のうち、目標トルクの演算結果を用いて、ＦＰＵ１７に異常が発生しているか否かを判定していたが、代わりに他の浮動小数点演算結果を用いても良い。あるいは前述の目標トルクの演算と他の浮動小数点演算結果とを併用しても良い。要するに、単一の浮動小数点演算結果だけを用いた異常の判断ではなく、複数の浮動小数点の演算結果とこれに対応する複数のＣＰＵ１１による演算結果とを比較する異常の判断を行うようにしても良い。究極的には、ＦＰＵ１７にて実施する全ての浮動小数点演算結果を、ＣＰＵ１１による演算結果と対比させるよう構成しても良い。

ただし、ＣＰＵ１１の負荷を考えれば、上記実施形態に示したように、ＦＰＵ１７が実施する複数の浮動小数点演算のうち、特定（所定）の、あるいは任意の処理のみを使うことが望ましい。

また、ＦＰＵ１７にて実施する全ての浮動小数点演算をチェックするような場合、ＣＰＵ１１では入力するパラメータを用い、簡易な演算を行いＣＰＵ１１における負荷を抑えるようにしても良い。

尚、このように、異常判断のためにＣＰＵ１１にて行う演算を簡易化することは前述の実施形態においても適用しても良い。この場合、上述のように、浮動小数点演算に基づく値とＣＰＵ１１による演算値との比較において、そのしきい値を調整することで判定は可能と言える。

また、上記実施形態においては、ＣＰＵ１１が、ＣＰＵ１１による目標トルクと、ＦＰＵ１７による目標トルクとを比較するにあたり、それぞれの絶対値を用いるように構成されたものを例示した（図３のｓ１６０）。しかし、この比較に際しては、それぞれの値そのものを用いるように構成してもよい。

また、上記実施形態においては、ＣＰＵ１１が、図３のｓ１６０で比較する目標トルクのうち、ＦＰＵ１７による目標トルクを、同図ｓ１５０にて算出するように構成されたものを例示した。しかし、ＦＰＵ１７による目標トルクとしては、実際にエンジン１００の制御に用いる値，つまりアクチュエータの制御パターンを演算する際（図２の「制御パターン演算」参照）に用いられる値を流用することとしてもよい。

また、上記実施形態においては、図３の異常検出処理を、同図ｓ１４０以降のみの処理で構成し、同図ｓ１１０〜ｓ１３２までを別の処理として実行するように構成してもよい。

例えば、同図ｓ１１０〜ｓ１３２の後、ｓ１３２で「ＹＥＳ」と判定されたらフラグに「０」がセットされ（ｓ１３６）、ｓ１３２で「ＮＯ」と判定されたらフラグに「１」がセットされるといった構成の処理を、異常検出処理と並行して実行される処理（範囲判定処理）とする（図５参照）。そして、異常検出処理では、フラグに「１」がセットされている場合にのみ（ｓ１３８：ＹＥＳ）、ｓ１４０以降の処理が行われ、フラグに「０」がセットされている場合には（ｓ１３８：ＮＯ）、直ちに異常検出処理を終了するようにすればよい（図６参照）。
（６）本発明との対応関係
以上説明した実施形態において、ＣＰＵ１１が本発明における演算処理装置である。

また、図３のｓ１３０が本発明における制御量取得手段であり、同図ｓ１１０が本発明におけるパラメータ演算手段であり、同図ｓ１４０が本発明における型変換手段であり、同図ｓ１６０が本発明における異常判定手段であり、同図ｓ１３２が本発明における範囲判定手段である。

また、図３のｓ１３０にて取得される制御パラメータが本発明における第１制御パラメータであり、同図ｓ１１０にて演算される制御パラメータが本発明における第２制御パラメータである。

制御装置の全体構成を示すブロック図 ＣＰＵによるエンジンの制御を示す制御ブロック図 異常検出処理を示すフローチャート 異常検出処理を模擬的に表した制御ブロック図 別の実施形態における範囲判定処理を示すフローチャート 別の実施形態における異常検出処理を示すフローチャート

符号の説明

１…制御装置、１０…マイコン、１１…ＣＰＵ、１３…ＲＯＭ、１５…ＲＡＭ、１７…ＦＰＵ、１９…入出力ポート。

Claims (7)

1. 制御対象におけるアクチュエータの制御量を決定するために用いるパラメータとして外部から入力されるパラメータを、浮動小数点演算処理を実施可能な浮動小数点演算プロセッサに渡した後、該浮動小数点演算プロセッサが前記アクチュエータの制御量に関するパラメータとして演算する第１制御パラメータを、該浮動小数点演算プロセッサから取得する制御量取得手段が、備えられ、
   該制御量取得手段により取得された第１制御パラメータに基づいて、該第１制御パラメータで示される制御量により前記アクチュエータを制御するための制御信号を、前記アクチュエータ側に供給するように構成された演算処理装置であって、
   前記外部から入力されるパラメータに基づいて、前記アクチュエータの制御量に関するパラメータである第２制御パラメータを、固定小数点演算処理にて演算するパラメータ演算手段と、
   前記制御量取得手段により取得された浮動小数点型のデータである第１制御パラメータを、固定小数点型のデータに変換する型変換手段と、
   該型変換手段により変換された第１制御パラメータ，および，前記パラメータ演算手段により演算された第２制御パラメータを比較し、その比較結果に応じて前記浮動小数点演算プロセッサに異常が発生しているか否かを判定する異常判定手段と、
   前記制御量取得手段により取得された第１制御パラメータが、該第１制御パラメータを固定小数点型のデータに変換した場合に固定小数点型で表現可能な範囲を超える値になっているか否かを判定する範囲判定手段と、を備えており、
   前記異常判定手段は、前記範囲判定手段により固定小数点型で表現可能な範囲を超える値になっていないと判定された場合にのみ、異常の判定を行う
   ことを特徴とする演算処理装置。
2. 前記異常判定手段は、前記型変換手段により変換された第１制御パラメータ，および，前記パラメータ演算手段により演算された第２制御パラメータそれぞれが、所定のしきい値以上離れた値となっている場合に、前記浮動小数点演算プロセッサに異常が発生していると判定する
   ことを特徴とする請求項１に記載の演算処理装置。
3. 前記型変換手段は、固定小数点型のデータにおける最下位ビットに対応する物理量の値を表現する浮動小数点型のデータであるＬＳＢデータ，および，固定小数点型のデータにおける小数点の位置を示すデータであるオフセットデータに基づいて、前記制御量取得手段により取得された第１制御パラメータを固定小数点型のデータに変換する
   ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の演算処理装置。
4. 前記異常判定手段は、前記型変換手段により変換された第１制御パラメータ，および，前記パラメータ演算手段により演算された第２制御パラメータそれぞれの絶対値を比較する
   ことを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の演算処理装置。
5. 浮動小数点演算処理を実施可能な浮動小数点演算プロセッサと、請求項１から４のいずれかに記載の演算処理装置と、からなる制御装置。
6. 請求項１から４のいずれかに記載の演算処理装置の備える全ての手段として機能させるための各種処理手順をコンピュータシステムに実行させるためのプログラム。
7. 請求項１から４のいずれかに記載の演算処理装置において、前記第１制御パラメータは前記浮動小数点演算プロセッサによる浮動小数点演算のうち、所定の浮動小数点演算による演算結果であることを特徴とする演算処理装置。

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