JP5423685B2 - 車両用電子制御システム、車両用電子制御ユニット、車両用制御同期方法 - Google Patents
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Description
12A、12B EEPROM
13A、13B CPU
14A、14B CAN通信部
15A、15B スイッチ素子
16A,16B ASIC
17 直接接続線
18 CANバス
20A 同期信号プログラム
20B 同期用プログラム
24 同期信号送信部
25 同期信号受信部
50 ECU
100 電子制御システム
ハイブリッド車の例ではそれぞれの機能(A処理〜C処理)を統合していないが、3つのECU50が実行する処理を2つのECU50に統合することもできる。例えば、A処理とB処理をECU_Aに、C処理をECU_Bに統合することで、2つのECU50間で本実施例の同期信号により同期をとることが可能となる。すなわち、本実施例の同期信号は、1つのECU99の処理を複数のECU50に分離する場合だけでなく、ECU50を統合した場合にも適用可能である。
Transistor)等を実体とし、スイッチ素子15Aには各種のスイッチ、アクチュエータやソレノイドが接続されている。ASIC16Aには、特定の演算や制御に対応して実装されモータやアクチュエータが接続されている。ECU_AのCAN通信部14Aは、CANバス18を介してECU_BのCAN通信部14Bと接続されており、時分割多重通信による複数のECU50間の通信を実現する。なお、ECU50間の通信にCANでなくFlexRayなどの他の通信方法を用いてもよい。また、通信でなく、直接接続線17でECU_AとECU_Bを接続してもよい。CAN通信部14A、14Bと直接接続線17の関係については後述する。
A処理実行部21は、さらに同期信号を送信する同期信号送信部22及び時間t1を計測する時間計測部23を有する。A処理実行部21は、同期信号送信部22が同期信号を送信すると時間計測部23に通知し、時間計測部23は通知を受けると時間t1の計測を開始する。時間計測部23は時間t1の経過を計測するとA処理実行部21に通知するので、A処理実行部21はA処理の実行を開始する。CPU13AがA処理を実行する時間はほぼ一定であり、この時間よりも長めのスライスタイムを配分しておけばA処理の実行が終了する。なお、時間t1をゼロとした場合、時間計測部23は不要である。
上記のように、A処理の実行を開始する前に、同期信号送信部22が同期信号を送信する。例えば、A処理のMain関数からサブルーチンの形態で実装された同期信号送信部22が呼び出され、同期信号送信部22が同期信号を送信する。同期信号送信部22は同期信号を送信したことをMain関数に通知するので、A処理のMain関数はサブルーチンの形態で実装された時間計測部23を呼び出し、時間計測部23が時間t1の計測を開始する。時間計測部23は、CPU13Aが有する時計機能を利用して、時間の計測を開始した時からの時間を監視し、その時間が時間t1になるまで時間の計測を継続する。
同期信号について説明する。同期信号はCAN通信又は直接接続線17を介して送信される。直接接続線17とは、ECU_Aの端子(図3ではスイッチ素子15A)とECU_Bの端子(図3では入出力インターフェイス11B)を接続する例えばワイヤーハーネスである。直接接続線17では、ECU_AとECU_Bだけが使用するものなので、同期信号がECU_Bに到達しないなどの送信エラーが生じにくい。しかしながら、直接接続線17を新たに車載する必要があるのでコスト増、車両重量増となるおそれがある。
「SOF;データIDフィールド;RTR;DLC;データフィールド;CRCフィールド;ACKフィールド;EOF」
このうち、データIDフィールドに通信データを識別するデータIDが格納されている。このデータIDには同期信号を格納していることを示す値が設定される。データフィールドには本来、送信対象のデータが格納されるが、本実施例ではECU_Aが同期のタイミングをECU_Bに通知できればよいので、データフィールドにデータを格納する必要はない。なお、複数の異なる同期信号をECU_Aが送信する場合、同期信号を識別するデータをデータフィールドに格納してもよい。同期信号を送信するCANフレームは、各フィールドの値が固定となるので、同期信号プログラム20A内に固定データとして記憶しておくことができる。
B処理はECU_Bが同期信号を受信した時から時間t2が経過すると、実行が開始される。同期信号受信部24は、直接接続線17又はCAN通信により同期信号を受信する。時間t2は、1つのECU99でA処理とB処理を実行していた際に、ECU99がA処理の実行を開始してからB処理の実行を開始するまでの時間と同程度である。
図5は、電子制御ユニットシステムの動作手順の特徴部を示すフローチャート図の一例を示す。ECU_AとECU_Bはそれぞれ独自に処理を実行しているが、A処理とB処理は制御に密接な関係があるため、図5のフローチャート図による動作は例えばECU_AがA処理を開始するとスタートする。
まず、本実施例の同期信号の送信について説明する。同期信号送信部22は、A処理においてA処理が終了する前、A処理終了時、又は、A処理終了後、いずれかのタイミングで同期信号をECU_Bに送信する。同期信号送信部22は、1つのECU99がA処理を終了してB処理の実行を開始したタイミングと同じタイミングで、同期信号をECU_Bに送信する。このタイミングは実施例1の時間t2に相当する。なお、B処理のスタートタイミングが遅延しないよう、例えば、時間「t2−t0」内に送信されるよう制限してもよい。A処理データを先に送信し同期信号を後で送信する態様では時間t2に同期信号を送信し、A処理データと同期信号を同程度のタイミングで送信する態様では時間「t2−t0」内に送信する。
データ送信部27が、A処理データを送信する態様は、図6Aに示したように、同期信号と同じタイミングで送信する態様、同期信号の送信後速やかに送信する態様と、図6Bに示したように同期信号と非同期に送信する態様がある。
データ送信部27は、CAN通信により同期信号送信部22が同期信号を送信する場合、同期信号を送信するCANフレームにA処理データを格納する。こうすることで、データ送信部27は、同期信号と同じタイミングでA処理データを送信することができる。また、同期信号送信部22が直接接続線17を介して同期信号を送信する場合、データ送信部27は同期信号送信部22から同期信号を送信した旨の通知を受け、CAN通信部14AからA処理データを送信する。完全に同じタイミングとはならなくても、データ送信部27は、同期信号とほぼ同じタイミングでA処理データを送信することができる。
データ送信部27は同期信号送信部22から同期信号を送信した旨の通知を受け、予め定められた所定時間内にCAN通信部14AからA処理データを送信する。この所定時間は、ECU_Bが同期信号の同期信号割込みに必要な時間程度である。こうすることで、データ送信部27は、同期信号の送信後、速やかにA処理データを送信することができる。
データ送信部27は、A処理においてA処理データの送信が可能となった直後、又は、B処理が必要とするA処理の一部の処理が終了した段階で、A処理データをECU_Bに送信する。こうすることで、ECU_Bは、早期に前処理を終了させることができる。なお、上記のように、A処理データを同期信号と非同期に送信する場合、B処理がA処理データを利用できるよう、例えば、好ましくは時間「t2−t0」内に、遅くても実施例1の時間t2までに送信する。
データ受信部30は、例えばECU_BのCAN通信部14Bを実体とし、A処理データ(同期信号とA処理データが一体の場合は両方)を受信する。A処理データの受信によりCAN通信部14BはCPU13Bに割込みする(受信割込み)。これにより、CPU13Bは前処理実行部29を起動する。上記のように、前処理実行部29は、同期信号割込みに関係した処理、CAN通信部14Bの通信処理、及び、A処理データの伸長処理等を言う。前処理実行部29は、前処理を施したA処理データをいったんRAMや不揮発メモリに記憶する。
B処理実行部26は、同期信号を受信した時をスタートタイミングにB処理の実行を開始する。同期信号とA処理データを同じタイミングで受信した場合、又は、同期信号の受信後、速やかにA処理データを受信した場合、B処理実行部26は、前処理実行部29が終了すると、そのままB処理を実行する。したがって、B処理実行部26は、前処理実行部29から呼び出されるような形態で前処理実行部29と一体に実装される。
A処理のスタートタイミングは実施例1と同様である。すなわち、A処理は、CPU13Aが何らかの割込みを検知することで開始されたり、サイクル時間毎、又は、例えばB処理からB処理データを受信したタイミングで開始される。
図8は、電子制御ユニットシステムの動作手順の特徴部を示すフローチャート図の一例を示す。このフローチャート図は、図6AのようにECU_Aが同期信号とA処理データを共に送信する場合の動作手順を示す。図8のフローチャート図による動作は例えばECU_AがA処理を開始するとスタートする。
図9は、電子制御ユニットシステムの動作手順の特徴部を示すフローチャート図の一例を示す。このフローチャート図は、図6BのようにECU_Aが同期信号とA処理データを非同期に送信する場合の動作手順を示す。
Claims (9)
- 制御処理Aを実行する第1の電子制御ユニットと、前記制御処理Aと連携して動作する制御処理Bを実行する第2の電子制御ユニットと、が接続された車両用電子制御システムであって、
前記第1の電子制御ユニットは、
同期信号を前記第2の電子制御ユニットに送信する同期信号送信手段と、
前記同期信号を送信した後、前記制御処理Aの実行を開始する第1の制御処理実行手段と、を有し、
前記第2の電子制御ユニットは、
前記同期信号を前記第1の電子制御ユニットから受信する同期信号受信手段と、
前記同期信号を受信してから所定時間Tbを計測する第1の時間計測手段と、
前記所定時間Tbが経過すると前記制御処理Bの実行を開始する第2の制御処理実行手段と、を有し、
前記第1の時間計測手段が計測する前記所定時間Tbは、
前記同期信号送信手段が前記同期信号を送信してから前記制御処理Aの実行が完了するまでの時間、及び、実行完了後、前記制御処理Aの処理結果を前記第2の電子制御ユニットが受信する時間の合計と等しい、
ことを特徴とする車両用電子制御システム。 - 前記制御処理Aと前記制御処理Bは、1つの電子制御ユニットで実行されていた制御処理である、ことを特徴とする請求項1記載の車両用電子制御システム。
- 前記第1の電子制御ユニットは、走行用モータのトルクを制御する電子制御ユニットであり、
前記第2の電子制御ユニットは、内燃機関の出力を制御する電子制御ユニットである、
ことを特徴とする請求項1記載の車両用電子制御システム。 - 前記第1の電子制御ユニットと前記第2の電子制御ユニットは、前記同期信号が送信される信号線を介して接続されている、ことを特徴とする請求項1記載の車両用電子制御システム。
- 前記第1の電子制御ユニットは、
前記同期信号を送信してから所定時間Taを計測する第2の時間計測手段を有し、
前記第1の制御処理実行手段は、前記所定時間Taが経過すると前記制御処理Aの実行を開始する、ことを特徴とする請求項1記載の車両用電子制御システム。 - 前記制御処理Aと連携して動作する制御処理Cを実行する第3の電子制御ユニットを有し、
前記同期信号送信手段は、前記同期信号を前記第3の電子制御ユニットに送信し、
前記第3の電子制御ユニットは、
前記同期信号を前記第1の電子制御ユニットから受信する第2の同期信号受信手段と、
前記同期信号を受信してから所定時間Tcを計測する第3の時間計測手段と、
前記所定時間Tcが経過すると前記制御処理Cの実行を開始する第3の制御処理実行手段と、を有することを特徴とする請求項1記載の車両用電子制御システム。 - 同期信号を当該車両用電子制御ユニットに送信する同期信号送信手段と、
前記同期信号を送信した後に、制御処理Aの実行を開始する第1の制御処理実行手段と、 を有する第2の車両用電子制御ユニットと、接続される車両用電子制御ユニットであって、
前記同期信号を前記第2の車両用電子制御ユニットから受信する同期信号受信手段と、
前記同期信号を受信してから所定時間Tbを計測する第1の時間計測手段と、
前記所定時間Tbが経過すると、前記制御処理Aと連携して動作する制御処理Bの実行を開始する第2の制御処理実行手段と、を有し、
前記第1の時間計測手段が計測する前記所定時間Tbは、前記同期信号送信手段が前記同期信号を送信してから前記制御処理Aの実行が完了するまでの時間、及び、実行完了後、前記制御処理Aの処理結果を当該車両用電子制御ユニットが受信する時間の合計と等しい、ことを特徴とする車両用電子制御ユニット。 - 同期信号を当該車両用電子制御ユニットから受信する同期信号受信手段と、
前記同期信号を受信してから所定時間Tbを計測する第1の時間計測手段と、
前記所定時間Tbが経過すると制御処理Aと連携して動作する制御処理Bの実行を開始する第2の制御処理実行手段と、を有し、
前記第1の時間計測手段が計測する前記所定時間Tbは、当該車両用電子制御ユニットが前記同期信号を送信してから前記制御処理Aの実行が完了するまでの時間、及び、実行完了後、前記制御処理Aの処理結果を受信する時間の合計と等しい時間である第2の車両用電子制御ユニットと、接続される車両用電子制御ユニットであって、
前記同期信号を前記第2の車両用電子制御ユニットに送信する同期信号送信手段と、
前記同期信号を送信した後に、前記制御処理Aの実行を開始する第1の制御処理実行手段と、を有することを特徴とする車両用電子制御ユニット。 - 制御処理Aを実行する第1の車両用電子制御ユニットと、前記制御処理Aと連携して動作する制御処理Bを実行する第2の車両用電子制御ユニットと、が接続された車両用電子制御システムの車両用制御同期方法であって、
前記第1の車両用電子制御ユニットは、
同期信号送信手段が、同期信号を前記第2の車両用電子制御ユニットに送信するステップと、
前記同期信号を送信した後、第1の制御処理実行手段が、前記制御処理Aの実行を開始するステップと、を有し、
前記第2の車両用電子制御ユニットは、
同期信号受信手段が、同期信号を前記第1の車両用電子制御ユニットから受信するステップと、
第2の時間計測手段が、前記同期信号を受信してから所定時間Tbを計測するステップと、
第2の制御処理実行手段が、前記所定時間Tbが経過すると前記制御処理Bの実行を開始するステップと、を有し、
前記第2の時間計測手段が計測する前記所定時間Tbは、前記同期信号送信手段が前記同期信号を送信してから前記制御処理Aの実行が完了するまでの時間、及び、実行完了後、前記制御処理Aの処理結果を前記第2の車両用電子制御ユニットが受信する時間の合計と等しい、ことを特徴とする車両用制御同期方法。
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