(57)【要約】【課題】各処理部における基準時刻は変更せず、処理部同士を容易に同期させる車両用電子制御装置を提供する。【解決手段】マスタＣＰＵは、スレーブＣＰＵが自ＣＰＵの基準時刻で設定したマスタＣＰＵに指令する噴射時刻Ｔｉと、スレーブＣＰＵでＧ２信号を受信する最新の受信時刻ＴｓとをスレーブＣＰＵから受信すると（Ｓ４２０）、自ＣＰＵにおけるＧ２信号の受信時刻Ｔｍと、スレーブＣＰＵから受信した受信時刻Ｔｓとの時刻差（Ｔｄ＝Ｔｍ−Ｔｓ）を算出し（Ｓ４２２）、算出した時刻差Ｔｄと噴射時刻Ｔｉとを加算してマスタＣＰＵにおける噴射時刻（Ｔｉ＋Ｔｄ）を算出する（Ｓ４２４）。マスタＣＰＵは、Ｓ４２４で算出した噴射時刻（Ｔｉ＋Ｔｄ）になると（Ｓ４２６：Ｙｅｓ）、インジェクタに対する噴射制御処理を実行する（Ｓ４２８）。【選択図】図５
2013249802.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
定期的に発生する同一信号を受信する複数の処理部（２０、３０、５０、６０）を備え、
各処理部は、
各処理部において処理を実行するときの処理時刻の基準となる基準時刻を取得する基準時刻手段（２２、３２、５２、６２）と、
前記同一信号を受信するときの前記基準時刻を受信時刻として記憶部に記憶する記憶手段（２０、３０、５０、６０、Ｓ４０２）と、
を有し、
前記複数の処理部のうち少なくとも一つの第１処理部（２０、５０、６０）はそれぞれ、
前記複数の処理部のうち自処理部以外の少なくとも一つの他の第２処理部（３０、５０、６０）の前記受信時刻を取得する情報取得手段（Ｓ４２０）と、
前記情報取得手段が取得する前記第２処理部の前記受信時刻と自処理部が記憶している前記受信時刻との差で自処理部の前記処理時刻を修正し、自処理部の前記処理時刻を前記第２処理部の前記基準時刻に同期させる同期手段（Ｓ４２２、Ｓ４２４）と、
を有する、
ことを特徴とする車両用電子制御装置。
【請求項２】
前記同一信号は気筒判別信号であることを特徴とする請求項１に記載の車両用電子制御装置。
【請求項３】
前記同一信号は、クランク軸に対するカム軸の回転位相を制御することにより前記カム軸が開閉する弁の開閉タイミングを調整するバルブタイミング調整装置が回転に同期して出力する信号であることを特徴とする請求項１に記載の車両用電子制御装置。
【請求項４】
前記第１処理部の前記情報取得手段は、前記第１処理部が実行する処理の実行指令と、前記第２処理部が前記基準時刻に基づいて設定する前記第１処理部の前記処理時刻と、前記第２処理部の前記受信時刻とを前記第２処理部から取得することを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の車両用電子制御装置。
【請求項５】
前記第１処理部の前記情報取得手段は、前記第１処理部が実行する噴射制御および点火制御の実行指令と、前記第２処理部が前記基準時刻に基づいて設定する前記噴射制御および前記点火制御の前記処理時刻と、前記第２処理部の前記受信時刻とを前記第２処理部から取得することを特徴とする請求項４に記載の車両用電子制御装置。
【請求項６】
前記第１処理部の前記情報取得手段は、通信により前記第２処理部が記憶している前記受信時刻を取得することを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載の車両用電子制御装置。
【請求項７】
前記第２処理部の前記記憶手段は共有メモリ（４０）に前記受信時刻を記憶し、
前記第１処理部の前記情報取得手段は前記共有メモリから前記第２処理部の前記受信時刻を取得する、
ことを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載の車両用電子制御装置。
【請求項８】
前記基準時刻手段は、各処理部に内蔵しているタイマから前記基準時刻を取得することを特徴とする請求項１から７のいずれか一項に記載の車両用電子制御装置。
【請求項９】
前記複数の処理部はそれぞれＣＰＵであることを特徴とする請求項１から８のいずれか一項に記載の車両用電子制御装置。
【請求項１０】
前記複数の処理部はそれぞれマルチコアＣＰＵ内の異なるプロセッサコアであることを特徴とする請求項１から８のいずれか一項に記載の車両用電子制御装置。
【請求項１１】
前記基準時刻手段は前記基準時刻を複数取得し、
前記記憶手段は、前記同一信号を受信するときの各基準時刻を前記受信時刻として前記記憶部にそれぞれ記憶する、
ことを特徴とする請求項１から１０のいずれか一項に記載の車両用電子制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の処理部から構成される車両用電子制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、複数のＣＰＵ等の処理部が通信により接続されている場合、互いの処理を同期させる構成が種々提案されている（例えば、特許文献１参照。）。特許文献１では、処理部の基準タイミング発信部で生成する基準タイミングと、通信を介して他の処理部から受信する同期用フレームの受信タイミングとのずれ値を算出し、このずれ値に基づいて基準タイミングを補正している。これにより、同期フレームを送信してきた他の処理部と自処理部との処理を同期させようとしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−１８２６５９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
処理部には、他の処理部と同期して実行する処理と、他の処理部との同期が不要な処理とが混在することがある。したがって、基準タイミングを補正して変更すると、他の処理部との同期が不要な処理にとって、補正されるまでの基準タイミングに基づいて実行していた実行タイミングが、基準タイミングが補正されることによりずれる。その結果、不具合が生じるおそれがある。
【０００５】
また、他の処理部との基準タイミングのずれを補正するために、基準タイミング発信部が生成する基準タイミングを補正するので、同期をとるための処理が煩雑であるという問題がある。
【０００６】
本発明は上記課題を解決するためになされたものであり、各処理部における基準時刻は変更せず、処理部同士を容易に同期させる車両用電子制御装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の車両用電子制御装置によると、定期的に発生する同一信号を複数の処理部が受信する構成において、複数の処理部のうち少なくとも一つの第１処理部はそれぞれ、複数の処理部のうち自処理部以外の少なくとも一つの他の第２処理部が記憶している同一信号の受信時刻を取得し、第２処理部の受信時刻と自処理部が記憶している受信時刻との差で自処理部が処理を実行するときの処理時刻を修正し、自処理部の処理時刻を第２処理部の基準時刻に同期させる。
【０００８】
これにより、第１処理部は、自処理部の基準時刻自体を補正せずに処理時刻を第２処理部の基準時刻に同期させることができるので、第１処理部において自処理部の基準時刻に基づいて実行される処理のタイミングがずれない。
【０００９】
また、第１処理部において、複数の第２処理部からそれぞれ異なる受信時刻を取得する場合にも、それぞれの受信時刻と第１処理部の受信時刻との差に基づいて、異なる第２処理部の基準時刻に同期して処理を実行できる。
【００１０】
また、第１処理部と第２処理部とにおいて同一信号を受信するときの受信時刻の差で自処理部が処理を実行するときの処理時刻を修正するので、自処理部の処理時刻を第２処理部の基準時刻に容易に同期させることができる。
【００１１】
本発明の車両用電子制御装置によれば、第１処理部の情報取得手段は、第１処理部が実行する処理の実行指令と、第２処理部が基準時刻に基づいて設定する第１処理部の処理時刻と、第２処理部の受信時刻とを第２処理部から取得してもよい。
【００１２】
この構成によれば、第１処理部は、第２処理部から取得する処理時刻を受信時刻の時刻差で修正することにより、第２処理部から指令される処理を第２処理部の基準時刻に同期して実行できる。
【００１３】
尚、本発明に備わる複数の手段の各機能は、構成自体で機能が特定されるハードウェア資源、プログラムにより機能が特定されるハードウェア資源、またはそれらの組合せにより実現される。また、これら複数の手段の各機能は、各々が物理的に互いに独立したハードウェア資源で実現されるものに限定されない。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】第１実施形態による車両用電子制御装置を示すブロック図。
【図２】基準時刻のずれを示すタイムチャート。
【図３】Ｇ２信号の受信処理を示すフローチャート。
【図４】スレーブからマスタへの処理情報送信処理を示すフローチャート。
【図５】マスタにおける同期処理を示すフローチャート。
【図６】第２実施形態による車両用電子制御装置を示すブロック図。
【図７】第３実施形態による車両用電子制御装置を示すブロック図。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
［第１実施形態］
図１に示す車両用電子制御装置（車両用ＥＣＵ：Electronic Control Unit）１０は、例えば、自動車用のガソリンエンジン（以下、単に「エンジン」とも言う。）に対する噴射制御、および点火制御を実行するものである。車両用ＥＣＵ（以下、単にＥＣＵとも言う。）１０は、マスタＣＰＵ２０と、スレーブＣＰＵ３０と、図示しない入出力回路とから主に構成されている。
【００１６】
マスタＣＰＵ２０は、インジェクタの噴射時刻および点火プラグの点火時刻をクランク角度に同期して制御する。スレーブＣＰＵ３０は、各種センサの出力信号をＡＤ変換し、そのＡＤ変換結果に基づいて、インジェクタの噴射時刻および点火プラグの点火時刻を、クランク角信号（ＮＥ信号）に同期して決定する。そして、スレーブＣＰＵ３０は、インジェクタの噴射時刻および点火時刻をマスタＣＰＵ２０に通知することにより、噴射制御処理および点火プラグの点火制御処理をマスタＣＰＵ２０に指令する。
【００１７】
マスタＣＰＵ２０とスレーブＣＰＵ３０は、それぞれ時刻計測部２２、３２を有している。さらにマスタＣＰＵ２０は、ずれ値算出部２４を有している。ＣＰＵ２０、３０は、吸入、圧縮、燃焼、排気で表わされる１燃焼サイクル（７２０°ＣＡ）において定期的に発生し、各気筒がどの行程を実行しているかを判別するための気筒判別信号（Ｇ２信号）を同一信号として入力している。さらにスレーブＣＰＵ３０は、噴射時刻および点火プラグの点火時刻を決定するためにＮＥ信号を入力している。
【００１８】
時刻計測部２２、３２は、ＣＰＵ２０、３０の内蔵タイマとして、クロックに同期してカウントアップするフリーランカウンタのカウント数によってＣＰＵ２０、３０における基準時刻を計測する。基準時刻は、マスタＣＰＵ２０、スレーブＣＰＵ３０のそれぞれで処理を実行するときの処理時刻の基準となる。フリーランカウンタは、オーバーフローすると初期値に戻るカウンタである。基準時刻を計測するためのタイマは、ＣＰＵ２０、３０の外部に設けられたタイマでもよい。
【００１９】
ずれ値算出部２４は、マスタＣＰＵ２０とスレーブＣＰＵ３０とがＧ２信号を入力するときの受信時刻の差を時刻計測部２２、３２が計測する基準時刻の差として算出する。
（時刻ずれ）
図２に基づいて、マスタＣＰＵ２０とスレーブＣＰＵ３０との基準時刻のずれを説明する。マスタＣＰＵ２０とスレーブＣＰＵ３０とにおいてフリーランカウンタにより計測される基準時刻は、マスタＣＰＵ２０とスレーブＣＰＵ３０との起動時刻の差、ならびにノイズ等により発生するフリーランカウンタのカウント数の増減によりずれる。
【００２０】
そこで、本実施形態では、マスタＣＰＵ２０とスレーブＣＰＵ３０とにおいて、Ｇ２信号を入力したときの受信時刻Ｔｍ、Ｔｓをそれぞれ記憶しておく。そして、スレーブＣＰＵ３０は、自ＣＰＵがＧ２信号を受信するときの受信時刻ＴｓをマスタＣＰＵ２０に通知する。
【００２１】
また、スレーブＣＰＵ３０は、ＮＥ信号に同期して自ＣＰＵの基準時刻で決定したインジェクタの噴射時刻Ｔｉを噴射時刻Ｔｉの前にマスタＣＰＵ２０に通知する。スレーブＣＰＵ３０は、噴射時刻ＴｉをマスタＣＰＵ２０に通知することにより、マスタＣＰＵ２０にインジェクタに対する噴射制御処理を指令する。
【００２２】
マスタＣＰＵ２０は、スレーブＣＰＵ３０から噴射時刻ＴｉとスレーブＣＰＵ３０における受信時刻Ｔｓとを通知されると、マスタＣＰＵ２０とスレーブＣＰＵ３０との受信時刻の時刻差（Ｔｄ＝Ｔｍ−Ｔｓ）を算出し、噴射時刻Ｔｉに時刻差Ｔｄを加算することにより、スレーブＣＰＵ３０で決定した噴射時刻Ｔｉに同期した、マスタＣＰＵ２０における時刻（Ｔｉ＋Ｔｄ）でインジェクタに燃料噴射を実行させる。
【００２３】
次に、マスタＣＰＵ２０およびスレーブＣＰＵ３０がＲＯＭ等に記憶された制御プログラムにしたがって実行する処理について説明する。以下の処理は、噴射制御処理について説明するが、処理時刻が異なる以外は点火制御処理についても実質的に同一処理が実行される。
【００２４】
（受信時刻記憶処理）
図３のＳ４００において、ＣＰＵ２０、３０は、Ｇ２信号を受信する毎に（Ｓ４００：Ｙｅｓ）、自ＣＰＵで計測している基準時刻により受信時刻を決定し、記憶部としてＲＡＭに記憶する（Ｓ４０２）。
【００２５】
（処理情報送信処理）
図４の処理情報送信処理はスレーブＣＰＵ３０が実行する。スレーブＣＰＵ３０は、各種センサの出力信号に基づき、ＮＥ信号に同期してインジェクタの噴射時刻Ｔｉを算出し（Ｓ４１０）、算出した噴射時刻ＴｉとスレーブＣＰＵ３０でＧ２信号を受信する最新の受信時刻Ｔｓとを処理情報としてマスタＣＰＵ２０に送信する（Ｓ４１２）。
【００２６】
（同期処理）
図５の同期処理はマスタＣＰＵ２０が実行する。マスタＣＰＵ２０は、噴射時刻ＴｉとスレーブＣＰＵ３０でＧ２信号を受信する最新の受信時刻Ｔｓとを受信すると（Ｓ４２０）、自ＣＰＵ２０におけるＧ２信号の受信時刻Ｔｍと、スレーブＣＰＵ３０から受信した受信時刻Ｔｓとの時刻差（Ｔｄ＝Ｔｍ−Ｔｓ）を算出し（Ｓ４２２）、算出した時刻差Ｔｄと噴射時刻Ｔｉとを加算してマスタＣＰＵ２０における噴射時刻（Ｔｉ＋Ｔｄ）を算出する（Ｓ４２４）。
【００２７】
これにより、スレーブＣＰＵ３０の基準時刻に同期してマスタＣＰＵ２０でインジェクタに指令する噴射時刻を算出できる。
Ｓ４２４で算出した噴射時刻（Ｔｉ＋Ｔｄ）になると（Ｓ４２６：Ｙｅｓ）、インジェクタに対する噴射制御処理を実行する（Ｓ４２８）。
【００２８】
第１実施形態では、スレーブＣＰＵ３０からマスタＣＰＵ２０に通信により噴射時刻ＴｉとスレーブＣＰＵ３０におけるＧ２信号の受信時刻Ｔｓを通知するので、噴射時刻ＴｉおよびＧ２信号の受信時刻ＴｓをマスタＣＰＵ２０が取得するための共有メモリがない場合にも、スレーブＣＰＵ３０からマスタＣＰＵ２０に噴射時刻Ｔｉでのインジェタに対する噴射制御処理を指令できる。
【００２９】
［第２実施形態］
図６に示す第２実施形態のＥＣＵ１２では、スレーブＣＰＵ３０は、ＮＥ信号に同期して自ＣＰＵの基準時刻で決定したインジェクタの噴射時刻Ｔｉと、自ＣＰＵ２０がＧ２信号を受信したときの受信時刻Ｔｓとを共有メモリ４０に記憶する。これにより、スレーブＣＰＵ３０は、噴射制御処理を通信でマスタＣＰＵ２０に指令するときに、噴射時刻Ｔｉおよび受信時刻ＴｓをマスタＣＰＵ２０に送信する必要がない。
【００３０】
マスタＣＰＵ２０は、スレーブＣＰＵ３０から噴射処理制御を指令されると、共有メモリ４０から噴射時刻ＴｉとスレーブＣＰＵ３０の受信時刻Ｔｓとを読出し、読み出した受信時刻Ｔｓと、自ＣＰＵ２０におけるＧ２信号の受信時刻Ｔｍとの時刻差Ｔｄを算出する。そして、算出した時刻差Ｔｄと噴射時刻Ｔｉとを加算してマスタＣＰＵ２０における噴射時刻（Ｔｉ＋Ｔｄ）を決定する。
【００３１】
第２実施形態では、スレーブＣＰＵ３０が噴射時刻Ｔｉと自ＣＰＵ３０の受信時刻Ｔｓとを共有メモリ４０に記憶しマスタＣＰＵ２０に送信しないので、送信負荷を低減できる。
【００３２】
上記第１、第２実施形態では、マスタＣＰＵ２０が、Ｇ２信号を受信するマスタＣＰＵ２０とスレーブＣＰＵ３０との受信時刻の時刻差から、スレーブＣＰＵ３０から取得する噴射時刻および点火時刻を修正してマスタＣＰＵ２０における噴射時刻および点火時刻を算出する。
【００３３】
これにより、マスタＣＰＵ２０の基準時刻を補正することなく、マスタＣＰＵ２０における噴射時刻および点火時刻をスレーブＣＰＵ３０の基準時刻に容易に同期させることができる。
【００３４】
また、マスタＣＰＵ２０において噴射制御および点火制御以外の処理をマスタＣＰＵ２０の基準時刻に同期して実行する場合に、自ＣＰＵの基準時刻からずれることなく実行できる。
【００３５】
［第３実施形態］
図７に示す第３実施形態のＥＣＵ１４では、ＣＰＵ５０、６０がそれぞれ時刻計測部５２、６２と、ずれ値算出部５４、６４とを有している。そして、ＣＰＵ５０、６０が互いに処理の実行指令と、ＮＥ信号に同期した処理を実行するときの処理時刻と、Ｇ２信号の受信時刻とを相手のＣＰＵから取得し、互いに、ずれ値算出部５４、６４で受信時刻の時刻差を算出し、算出した時刻差で自ＣＰＵの処理時刻を修正して他のＣＰＵの基準時刻に同期させている。
【００３６】
つまり、特許請求の範囲に記載した第１処理部および第２処理部の両方の機能を一つのＣＰＵが実行している。
［他の実施形態］
上記実施形態では、一つのＣＰＵが他の一つのＣＰＵからＧ２信号の受信時刻と処理を実行するときの処理時刻とを取得した。これに対し、一つのＣＰＵが複数のＣＰＵから処理の実行指令と処理を実行するときの処理時刻とＧ２信号の受信時刻とを取得し、指令された処理時刻を受信時刻の時刻差で修正することにより、複数のＣＰＵのそれぞれの基準時刻に処理時刻を同期させてもよい。
【００３７】
この場合にも、処理を指令されたＣＰＵが自ＣＰＵの基準時刻を補正しないので、他の複数のＣＰＵからそれぞれ受信する受信時刻と自ＣＰＵの受信時刻との時刻差で処理時刻を修正することにより、複数のＣＰＵのそれぞれの基準時刻に処理時刻を同期させることができる。
【００３８】
また、一つの共通のＣＰＵが複数のＣＰＵに処理の実行指令と処理を実行するときの処理時刻とＧ２信号の受信時刻とを通知し、各ＣＰＵが指令された処理の処理時刻を共通のＣＰＵの基準時刻に同期させてもよい。
【００３９】
本発明では、処理部はＣＰＵに限るものではなく、ＣＰＵがマルチコアで構成される場合には各プロセッサコアを本発明の処理部としてもよい。
各ＣＰＵが受信時刻を記憶する同一信号は、定期的に発生する信号であればどのような信号でもよい。例えば、Ｇ２信号に代え、クランク軸に対するカム軸の回転位相を制御することによりカム軸が開閉する弁の開閉タイミングを調整するバルブタイミング調整装置が回転に同期して出力する信号を同一信号として採用してもよい。
【００４０】
また、ＣＰＵに複数のタイマが設けられている場合、ＣＰＵが実行する処理に応じて各タイマで基準時刻を測定し、Ｇ２信号を受信するときの受信時刻を基準時刻毎に記憶してもよい。つまり、ＣＰＵに複数の基準時刻を設けてもよい。そして、他のＣＰＵからＧ２信号の受信時刻と各処理を実行するときの処理時刻とを取得し、指令された処理時刻を対応する受信時刻の時刻差で修正することにより、他のＣＰＵの基準時刻に処理時刻を同期させる。
【００４１】
この場合、他のＣＰＵから取得するＧ２信号の受信時刻と各処理を実行するときの処理時刻とは、他のＣＰＵにおいて一つの基準時刻から求めたものでよいし、他のＣＰＵにおいて複数のタイマにより基準時刻がそれぞれ計測される場合には、指令する処理毎に対応する基準時刻から求めたものでもよい。
【００４２】
また、上記実施形態では、基準時刻手段、記憶手段、情報取得手段および同期手段の機能を、制御プログラムにより機能が特定されるＣＰＵにより実現している。これに対し、上記複数の手段の機能の少なくとも一部を、回路構成自体で機能が特定されるハードウェアで実現してもよい。
【００４３】
このように、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の実施形態に適用可能である。
【符号の説明】
【００４４】
１０、１２、１４：ＥＣＵ（車両用電子制御装置）、２０：マスタＣＰＵ（第１処理部、基準時刻手段、記憶手段、情報取得手段、同期手段）、２２、３２、５２、６２：時刻計測部（基準時刻手段）、２４、５４、６４：ずれ値算出部（同期手段）、３０：スレーブＣＰＵ（第２処理部、基準時刻手段、記憶手段）、４０：共有メモリ、５０、６０：ＣＰＵ（第１処理部、第２処理部、基準時刻手段、記憶手段、情報取得手段、同期手段）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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