JP5094565B2 - On-vehicle electronic control device and fuel cell vehicle - Google Patents
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Description
この発明は、モータECU(Electric Control Unit)等の他の電子制御装置からシリアル通信データを受信する車載電子制御装置(例えば、前記他の電子制御装置を制御する上位ECU)及び前記車載電子制御装置を搭載した燃料電池車両に関する。より詳細には、前記車載電子制御装置の処理を高速化することができる車載電子制御装置及び燃料電池車両に関する。 The present invention relates to an in-vehicle electronic control device (for example, a host ECU that controls the other electronic control device) that receives serial communication data from another electronic control device such as a motor ECU (Electric Control Unit), and the in-vehicle electronic control device. The present invention relates to a fuel cell vehicle equipped with. More specifically, the present invention relates to an on-vehicle electronic control device and a fuel cell vehicle that can speed up the processing of the on-vehicle electronic control device.
自動車分野では、CAN(Controller Area Network)、LIN(Local Interconnect Network)、FlexRay等の車載ネットワーク技術が発展している(例えば、特許文献1)。これらの車載ネットワーク技術の発展により、車両の電子化が進み、車両における機械的な制御が電子的な制御に徐々に置き換わっている。これらの車載ネットワーク技術では、ワイヤ・ハーネスの増加抑制等の目的から、シリアルデータ通信が用いられることが多い。 In the automobile field, in-vehicle network technologies such as CAN (Controller Area Network), LIN (Local Interconnect Network), and FlexRay have been developed (for example, Patent Document 1). With the development of these in-vehicle network technologies, the computerization of vehicles has progressed, and mechanical control in vehicles has been gradually replaced with electronic control. In these in-vehicle network technologies, serial data communication is often used for the purpose of suppressing an increase in the number of wires and harnesses.
特許文献1には、CANにおけるデータの誤り検出が開示されている。すなわち、CRC(Cyclic Redundancy Check)コードを用いて通信ハード間のデータの誤り検出を行うと共に、チェック・サムを用いて各ECUで発生したデータの誤り検出が行われる(特許文献1の段落[0026]、[0027])。
特許文献1では、上述した二重の誤り検出を行うことによりデータの信頼性を高めているが、データの処理量がその分増加し、データの処理速度が低下するおそれがある。
In
この発明はこのような課題を考慮してなされたものであり、データの信頼性を確保しつつ、データの処理速度を向上することができる車載電子制御装置及びこの車載電子制御装置を搭載した燃料電池車両を提供することを目的とする。 The present invention has been made in consideration of such problems, and it is possible to improve the data processing speed while ensuring the reliability of the data, and the fuel on which the on-vehicle electronic control device is mounted. It aims at providing a battery vehicle.
この発明に係る車載電子制御装置は、他の電子制御装置からシリアル通信で第1通信データを受信し、この第1通信データに基づく第2通信データを出力する第1演算部と、前記第2通信データを用いて制御対象の制御を行う第2演算部と、前記第1演算部と前記第2演算部の間に配置され、前記第2通信データを前記第1演算部から前記第2演算部へと転送する転送部とを備えるものであって、前記第1通信データは、前記制御対象の制御に用いる制御用データと、前記他の電子制御装置が前記第1通信データを送信する前に前記制御用データに発生する誤りを検出するための第1誤り検出符号と、前記他の電子制御装置から前記車載電子制御装置へのデータ転送時に発生する誤りを検出するための第2誤り検出符号とを含み、前記第2通信データは、前記制御用データと、前記第1誤り検出符号とを少なくとも含み、前記第1演算部は、前記第1通信データに対する誤り検出処理を、前記第2誤り検出符号のみに基づいて行い、前記第2演算部は、前記第2通信データに対する誤り検出処理を、前記第1誤り検出符号のみに基づいて行うことを特徴とする。 The on-vehicle electronic control device according to the present invention receives first communication data from another electronic control device by serial communication, and outputs second communication data based on the first communication data, and the second A second arithmetic unit that performs control of an object to be controlled using communication data; and is disposed between the first arithmetic unit and the second arithmetic unit, and the second communication data is transmitted from the first arithmetic unit to the second arithmetic unit. The first communication data includes control data used for control of the control target and before the other electronic control unit transmits the first communication data. A first error detection code for detecting an error occurring in the control data and a second error detection for detecting an error occurring during data transfer from the other electronic control unit to the in-vehicle electronic control unit And the second communication The data includes at least the control data and the first error detection code, and the first arithmetic unit performs error detection processing on the first communication data based only on the second error detection code, The second calculation unit performs an error detection process on the second communication data based only on the first error detection code.
この発明によれば、データ受信用の第1演算部と、制御対象の制御用の第2演算部とを別々に備え、データ受信及び制御対象の制御それぞれのデータ処理を第1演算部と第2演算部とで分けて行うことにより、それぞれの処理を高速化することが可能となる。また、第1演算部では、車載電子制御装置と他の電子制御装置との間のデータ転送時に発生した誤りのみを検出し、第2演算部では、他の電子制御装置が第1通信データを送信する前に制御用データに発生した誤りのみを検出する。このため、第1演算部及び第2演算部それぞれにおいて、両方の誤り検出処理を行う場合に比べ、データの処理速度を向上させることができる。 According to this invention, the first arithmetic unit for data reception and the second arithmetic unit for control of the control target are separately provided, and the data processing of the data reception and the control of the control target is performed separately from the first arithmetic unit and the first arithmetic unit. By performing the processing separately with the two arithmetic units, it is possible to speed up each processing. Further, the first calculation unit detects only an error that has occurred during data transfer between the on-vehicle electronic control device and another electronic control device, and the second calculation unit receives the first communication data from the other electronic control device. Only errors that occur in control data before transmission are detected. For this reason, compared with the case where both error detection processes are performed in each of the first calculation unit and the second calculation unit, the data processing speed can be improved.
前記車載電子制御装置は、さらに、車載センサから検出値データを受信する第3演算部と、前記第2演算部と前記第3演算部の間に配置され、前記検出値データを前記第3演算部から前記第2演算部へと転送する第2転送部とを備えることができる。 The on-vehicle electronic control device is further disposed between a third calculation unit that receives detection value data from an on-vehicle sensor, the second calculation unit, and the third calculation unit, and the detection value data is converted into the third calculation unit. And a second transfer unit that transfers the second calculation unit to the second calculation unit.
また、前記転送部は、前記第2通信データを記憶する記憶部を備え、前記記憶部から前記第2演算部に対して前記第2通信データをパラレル送信することが好ましい。 Moreover, it is preferable that the said transfer part is provided with the memory | storage part which memorize | stores the said 2nd communication data, and transmits the said 2nd communication data in parallel with respect to the said 2nd calculating part from the said memory | storage part.
さらに、前記他の電子制御装置から前記車載電子制御装置へのデータ転送時に発生した誤り、又は前記他の電子制御装置が前記第1通信データを送信する前に前記制御用データに発生した誤りを検出したとき、前記車載電子制御装置及び前記他の電子制御装置の両方の交換を要求する交換要求信号を出力してもよい。 Furthermore, an error that occurred during data transfer from the other electronic control device to the in-vehicle electronic control device, or an error that occurred in the control data before the other electronic control device transmits the first communication data. When detected, an exchange request signal for requesting exchange of both the in-vehicle electronic control device and the other electronic control device may be output.
この発明に係る燃料電池車両は、上述した車載電子制御装置を搭載したことを特徴とする。 A fuel cell vehicle according to the present invention includes the above-described on-vehicle electronic control device.
この発明によれば、データ受信用の第1演算部と、制御対象の制御用の第2演算部とを別々に備え、データ受信及び制御対象の制御それぞれのデータ処理を第1演算部と第2演算部とで分けて行うことにより、それぞれの処理を高速化することが可能となる。また、第1演算部では、車載電子制御装置と他の電子制御装置との間のデータ転送時に発生した誤りのみを検出し、第2演算部では、他の電子制御装置が第1通信データを送信する前に制御用データに発生した誤りのみを検出する。このため、第1演算部及び第2演算部それぞれにおいて、両方の誤り検出処理を行う場合に比べ、データの処理速度を向上させることができる。 According to this invention, the first arithmetic unit for data reception and the second arithmetic unit for control of the control target are separately provided, and the data processing of the data reception and the control of the control target is performed separately from the first arithmetic unit and the first arithmetic unit. By performing the processing separately with the two arithmetic units, it is possible to speed up each processing. Further, the first calculation unit detects only an error that has occurred during data transfer between the on-vehicle electronic control device and another electronic control device, and the second calculation unit receives the first communication data from the other electronic control device. Only errors that occur in control data before transmission are detected. For this reason, compared with the case where both error detection processes are performed in each of the first calculation unit and the second calculation unit, the data processing speed can be improved.
以下、この発明の一実施形態に係る車載電子制御装置を搭載した燃料電池車両について図面を参照して説明する。 Hereinafter, a fuel cell vehicle equipped with an in-vehicle electronic control device according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
1.燃料電池車両10の構成
(1)全体構成
図1は、この発明の一実施形態に係る車載電子制御装置80{以下「統合制御ECU80」(ECU:Electric Control Unit)とも称する。}を搭載した燃料電池車両10(以下「FC車両10」とも称する。)の回路図である。FC車両10は、基本的には、モータユニット20と、FCユニット40と、バッテリユニット60と、統合制御ECU80とを有する。
1. Configuration of Fuel Cell Vehicle 10 (1) Overall Configuration FIG. 1 is a vehicle-mounted
モータユニット20は、FC車両10の力行時には、走行用のモータ22を用いてFC車両10の走行駆動力を生成し、FC車両10の回生時には、モータ22が発生した回生電力(モータ回生電力Preg)[W]をバッテリユニット60に供給する。
The
FCユニット40は、FC車両10の力行時には、モータユニット20に対して燃料電池42(以下「FC42」とも称する。)が発生した発電電力(FC発電電力Pfc)[W]を供給し、FC車両10の回生時には、FC発電電力Pfcをバッテリユニット60に供給する。
The FC
バッテリユニット60は、FC車両10の力行時には、エネルギストレージである蓄電装置62(以下「バッテリ62」とも称する。)からの出力電力(バッテリ出力電力Pbat)[W]をモータユニット20に対して供給し、FC車両10の回生時には、モータ回生電力Preg及びFC発電電力Pfcをバッテリ62に蓄電する。
When the FC
統合制御ECU80は、モータユニット20、FCユニット40及びバッテリユニット60を制御する。
The integrated
なお、モータ回生電力Preg、FC発電電力Pfc及びバッテリ出力電力Pbatは、ライト、パワーウインド、ワイパー用電動機等の図示しない補機に供給してもよい。 The motor regenerative power Preg, the FC generated power Pfc, and the battery output power Pbat may be supplied to auxiliary equipment (not shown) such as a light, a power window, and a wiper motor.
(2)モータユニット20
モータユニット20は、モータ22に加え、パワー・ドライブ・ユニット24(以下「PDU24」とも称する。)と、減速機26と、シャフト28と、車輪30と、モータ制御部32{以下「モータECU32」とも称する。}とを備える。
(2)
In addition to the
PDU24は、FC車両10の力行時において、FC42からの発電電流(FC発電電流If)[A]及びバッテリ62からの出力電流(バッテリ出力電流Ibat)[A]とを直流/交流変換し、モータ22を駆動する電流(モータ駆動電流Imd)[A]としてモータ22に供給する。このモータ駆動電流Imdの供給に伴うモータ22の回転は、減速機26、シャフト28を通じて車輪30に伝達される。
The
また、PDU24は、FC車両10の回生時において、モータ22からの回生電流(モータ回生電流Imr)を交流/直流変換し、バッテリ充電電流Ibcとしてバッテリユニット60に供給する。このバッテリ充電電流Ibcの供給によりバッテリ62が充電される。
In addition, the PDU 24 performs AC / DC conversion on the regenerative current (motor regenerative current Imr) from the
モータECU32は、モータ22及びPDU24の動作を制御する。
The
(3)FCユニット40
FCユニット40は、FC42に加え、水素タンク44と、エアコンプレッサ46と、FC制御部48(以下「FC ECU48」とも称する。)と、ダイオード56と、電流センサ58とを有する。
(3) FC
In addition to the FC 42, the
FC42は、例えば固体高分子電解質膜をアノード電極とカソード電極とで両側から挟み込んで形成されたセルを積層したスタック構造にされている。FC42には、水素タンク44とエアコンプレッサ46が配管により接続されている。水素タンク44内の加圧水素は、FC42のアノード電極に供給される。また、エアコンプレッサ46により空気がFC42のカソード電極に供給される。水素タンク44及びエアコンプレッサ46の動作は、FC ECU48により制御される。FC42内で反応ガスである水素(燃料ガス)と空気(酸化剤ガス)の電気化学反応によりFC発電電流Ifが生成される。FC発電電流Ifは、電流センサ58及びダイオード56を介し、FC車両10の力行時にはPDU24に供給され、回生時にはバッテリユニット60に供給される。電流センサ58で検出されたFC発電電流If[A]は、通信線120を介して統合制御ECU80に出力される。
The FC 42 has, for example, a stack structure in which cells formed by sandwiching a solid polymer electrolyte membrane between an anode electrode and a cathode electrode from both sides are stacked. A
(4)バッテリユニット60
バッテリユニット60は、バッテリ62に加え、電圧センサ64、66と、電流センサ68、70と、バッテリ制御部71(以下「バッテリECU71」とも称する。)と、DC/DCコンバータ72と、コンバータ制御部74{以下「VCU74」(VCU:Voltage Control Unit)}とを有する。
(4)
In addition to the battery 62, the
バッテリ62は、DC/DCコンバータ72の1次側1Sに接続されており、例えばリチウムイオン2次電池やニッケル水素2次電池又はキャパシタを利用することができる。本実施形態ではリチウムイオン2次電池を利用している。電圧センサ64は、DC/DCコンバータ72の1次側1Sの電圧(1次電圧V1)[V]を検出し、通信線122に出力する。電圧センサ66は、DC/DCコンバータ72の2次側2Sの電圧(2次電圧V2)[V]を検出し、通信線124に出力する。電流センサ68は、一次側1Sの電流(1次電流I1)を検出し、通信線126に出力する。電流センサ70は、2次側2Sの電流(2次電流I2)を検出し、通信線128に出力する。
The battery 62 is connected to the primary side 1S of the DC /
バッテリECU71は、バッテリ62の温度や電圧Vbat[V]などを監視し、異常を検出した場合には、充放電の制限や停止によりバッテリ62を保護する。
The
DC/DCコンバータ72は、いわゆるチョッパ方式の昇降圧DC/DCコンバータであり、力行時には、1次電圧V1を昇圧して2次側2Sに供給し、回生時には、2次電圧V2を降圧して1次側1Sに供給する。すなわち、モータ22が発生した回生電圧(モータ回生電圧Vreg)[V]又はFC42のFC発電電圧Vfである2次電圧V2がDC/DCコンバータ72により低電圧に変換された1次電圧V1によりバッテリ62を充電する。
The DC /
VCU74は、統合制御ECU80からの指令並びに電圧センサ64、66及び電流センサ68、70の検出値に基づいて、DC/DCコンバータ72を制御する。
The
(5)統合制御ECU80
統合制御ECU80は、モータ22の要求出力(モータ要求出力Pmr_req)[W]やFCユニット40(エアコンプレッサ46等)の要求電力、図示しない補機の要求電力に基づいて、モータECU32、FC ECU48、バッテリECU71及びVCU74を制御する。統合制御ECU80は、その他のECUを制御してもよい。
(5)
Based on the required output of the motor 22 (motor required output Pmr_req) [W], the required power of the FC unit 40 (such as the air compressor 46), and the required power of an auxiliary machine (not shown), the
統合制御ECU80は、CPU、ROM、RAM、タイマの他、A/D変換器、D/A変換器等の入出力インタフェース、並びに、必要に応じてDSP(Digital Signal Processor)等を有している。モータECU32、FC ECU48、バッテリECU71及びVCU74も同様である。さらに、統合制御ECU80は、表示装置92に接続されている。
The
統合制御ECU80と、モータECU32、FC ECU48、バッテリECU71及びVCU74とは、車内LANであるCAN(Controller Area Network)の通信線82を通じて相互に接続されている。これらの制御部は、各種スイッチ及び各種センサからの入出力情報を入力として各CPUが各ROMに格納されたプログラムを実行することにより各種機能を実現する。
The
(6)その他
車両状態を検出する各種スイッチ及び各種センサとしては、上述した電圧センサ64、66、電流センサ58、68、70の他、通信線82に接続されるイグニッションスイッチ84、アクセルセンサ86、ブレーキセンサ88、及び車速センサ90等がある。
(6) Others As various switches and various sensors for detecting the vehicle state, in addition to the
2.統合制御ECU80の内部構成
図2には、統合制御ECU80の内部構成のブロック図が示されている。図2に示すように、統合制御ECU80は、第1CPU100と、第2CPU102と、第3CPU104と、第1RAM106と、第2RAM108と、第1パラレルバス110と、第2パラレルバス112と、シリアルバス114と、第3パラレルバス116と、複数のA/D変換器118と、を備える。
2. Internal Configuration of
第1CPU100は、CANの通信線82を介して各ECU(モータECU32、FC ECU48、バッテリECU71及びVCU74)との間で行うデータ(CANデータDcan)の送受信を制御する。
The
第2CPU102は、センサ出力受信用の通信線120、122、124、126、128を介して各センサ(電流センサ58、68、70及び電圧センサ64、66)からのデータ(検出値データDd)の受信を制御する。
The
第3CPU104は、第1CPU100からのCANデータDcan及び第2CPU102からの検出値データDdを用いて、FC車両10(制御対象)の動作を制御する。例えば、モータECU32、FC ECU48、バッテリECU71及びVCU74に対して制御指令COMを送信する。
The
第1RAM106は、第1CPU100と第3CPU104との間に配置され、第1CPU100からのCANデータDcan及び第3CPU104からの制御指令COMを記録する。第1RAM106は、例えば、デュアル・ポートRAM(Random Access Memory)であり、第1CPU100と第1RAM106との間は、第1パラレルバス110で接続されている。また、第1RAM106と第3CPU104との間は、第2パラレルバス112で接続されている。このため、第3CPU104が第1RAM106からCANデータDcanを読み出す場合、及び第1CPU100が第1RAM106から制御指令COMを読み出す場合、高速な読出しが可能となる。
The
第2RAM108は、第2CPU102と第3CPU104との間に配置され、第2CPU102からの検出値データDdを記録する。第2RAM108は、例えば、デュアル・ポートRAMであり、第2CPU102と第2RAM108との間はシリアルバス114で接続されている。また、第3CPU104と第2RAM108との間は、第3パラレルバス116で接続されている。
The
3.CANデータDcanのフレーム構成
図3には、CANデータDcanのフレーム構成が示されている。CANデータDcanは、スタート・オブ・フレーム(SOF)と、アービトレーション・フィールドと、コントロール・フィールドと、データ・フィールドと、CRCフィールドと、アクノレッジメント(ACK)と、エンド・オブ・フレーム(EOF)とから構成される。
3. Frame structure of CAN data Dcan FIG. 3 shows a frame structure of CAN data Dcan. The CAN data Dcan consists of a start of frame (SOF), an arbitration field, a control field, a data field, a CRC field, an acknowledgment (ACK), and an end of frame (EOF). Composed.
スタート・オブ・フレームは、データ・フレームの開始を表すフィールドである。アービトレーション・フィールドは、フレームの優先順位を示すフィールドである。コントロール・フィールドは、予約ビットとデータのバイト数を表すフィールドである。データ・フィールドは、制御用データDconを示すフィールドであり、0〜8バイトの間で可変である。制御用データDconは、各ECUの動作状態等を示すものであり、例えば、モータECU32からの制御用データDconであれば、モータ22の出力状態等のデータが含まれる。また、本実施形態では、最終バイト(第nバイト)の最終ビットにチェック・サムCSが配置されている。CRCフィールドは、フレームの伝送誤りをチェックするためのCRCコードCcrcから成るフィールドである。アクノレッジメントは、正常受信した確認の合図を表すフィールドである。エンド・オブ・フレームは、データ・フレームの終了を表すフィールドである。
The start of frame is a field indicating the start of the data frame. The arbitration field is a field indicating the priority order of frames. The control field is a field indicating reserved bits and the number of data bytes. The data field is a field indicating control data Dcon, and is variable between 0 and 8 bytes. The control data Dcon indicates the operation state of each ECU. For example, the control data Dcon from the
4.データ転送処理
上述したように、本実施形態では、制御用の第3CPU104に対して入力されるデータとしてCANデータDcanと検出値データDdとがあり、CANデータDcanと検出値データDdは、別々の経路で第3CPU104に入力される。
4). Data Transfer Processing As described above, in this embodiment, CAN data Dcan and detection value data Dd are input to the
(1)CANデータDcanの転送
図4には、CANデータDcanをFC車両10内で転送するフローチャートが示されている。ステップS1において、各ECU(モータECU32、FC ECU48、バッテリECU71及びVCU74)は、統合制御ECU80に送信する制御用データDconを生成する。
(1) Transfer of CAN Data Dcan FIG. 4 shows a flowchart for transferring CAN data Dcan in the
続くステップS2において、各ECUは、制御用データDconからチェック・サムCSを演算し、ステップS3において、各ECUは、制御用データDconからCRCコードCcrcを演算する。ステップS4において、各ECUは、制御用データDcon及びチェック・サムCSをデータ・フィールドに格納し、CRCコードCcrcをCRCフィールドに格納したCANデータDcanを統合制御ECU80にシリアル送信する。
In the subsequent step S2, each ECU calculates a check sum CS from the control data Dcon. In step S3, each ECU calculates a CRC code Ccrc from the control data Dcon. In step S4, each ECU serially transmits CAN data Dcan storing the control data Dcon and the check sum CS in the data field and the CRC code Ccrc stored in the CRC field to the
ステップS5において、統合制御ECU80の第1CPU100は、CANデータDcanを受信する。続くステップS6において、第1CPU100は、CRCコードCcrcを用いて誤り検出(CRC)を行う。すなわち、受信したCANデータDcanのデータ・フィールドに含まれる制御用データDconに基づいて比較用CRCコードCcrc_cを演算し、ステップS3で演算されCRCフィールドに格納されているCRCコードCcrcと比較する。両コードが一致すれば、各ECUから統合制御ECU80へのデータ転送時に誤り(転送時誤り)は発生しておらず、両コードが一致しなければ、転送時誤りが発生している。
In step S5, the
ステップS6において転送時誤りが発生している場合(S7:Yes)、ステップS8において、第1CPU100は、今回のCANデータDcanを送信したECU(モータECU32、FC ECU48、バッテリECU71及びVCU74のいずれか)及び統合制御ECU80の交換を要求する。具体的には、第1CPU100は、表示装置92に対して交換要求信号Sreqを送信し、この交換要求信号Sreqを受信した表示装置92は、前記交換を要求する旨を表示する。
If a transfer error has occurred in step S6 (S7: Yes), in step S8, the
ステップS6において転送時誤りが発生していない場合(S7:No)、ステップS9において、第1CPU100は、CANデータDcanを第1RAM106にシリアル転送し、第1RAM106にCANデータDcanを記憶させる。続くステップS10において、第3CPU104は、第1RAM106からCANデータDcanを読み出し、第1RAM106から第3CPU104にCANデータDcanをパラレル転送する。
If no transfer error has occurred in step S6 (S7: No), in step S9, the
ステップS11において、第3CPU104は、チェック・サムCSを用いて誤り検出を行う。すなわち、受信したCANデータDcanのデータ・フィールドに含まれる制御用データDconに基づいて比較用チェック・サムCS_cを演算し、ステップS2で演算されデータ・フィールドに格納されているチェック・サムCSと比較する。両者が一致すれば、データ・フィールドに格納されている制御用データDconに誤り(データ内誤り)は発生しておらず、両者が一致しなければ、データ内誤りが発生している。
In step S11, the
ステップS11においてデータ内誤りが発生している場合(S12:Yes)、ステップS13において、第3CPU104は、ステップS8と同様の処理を行う。すなわち、第3CPU104は、今回のCANデータDcanを送信したECU(モータECU32、FC ECU48、バッテリECU71及びVCU74のいずれか)と統合制御ECU80との交換を要求する。より具体的には、第3CPU104は、表示装置92に対して交換要求信号Sreqを送信し、この交換要求信号Sreqを受信した表示装置92は、前記交換を要求する旨を表示する。
If an in-data error has occurred in step S11 (S12: Yes), in step S13, the
ステップS11においてデータ内誤りが発生していない場合(S12:No)、ステップS14において、第3CPU104は、今回のCANデータDcanのデータ・フィールドに格納されている制御用データDconを用いてFC車両10の制御を行う。例えば、各ECUの制御指令値を演算し、各ECUに送信する。
If no in-data error has occurred in step S11 (S12: No), in step S14, the
(2)検出値データDdのデータ転送
図5には、検出値データDdをFC車両10内で転送するフローチャートが示されている。ステップS21において、各センサ(電流センサ58、68、70、電圧センサ64、66)は、統合制御ECU80に対して検出値データDdをアナログ出力する。
(2) Data Transfer of Detection Value Data Dd FIG. 5 shows a flowchart for transferring the detection value data Dd in the
ステップS22において、統合制御ECU80のA/D変換器118は、検出値データDdをA/D変換する。続くステップS23において、第2CPU100は、検出値データDdを統合制御ECU80内のデータ転送用のフレーム構成に変更する。ステップS24において、第2CPU102は、検出値データDdを第2RAM108にシリアル転送し、第2RAM108に検出値データDdを記憶させる。ステップS25において、第3CPU104は、第2RAM108から検出値データDdを読み出し、第2RAM108から第3CPU104に検出値データDdをパラレル転送する。
In step S22, the A /
ステップS26において、第3CPU104は、今回の検出値データDdを用いてFC車両10の制御を行う。例えば、各ECUの制御指令値を演算し、各ECUに送信する。
In step S <b> 26, the
5.本実施形態の特徴(比較例との比較)
本実施形態の特徴を比較例との比較を通じて説明する。
5. Features of this embodiment (comparison with comparative example)
The features of this embodiment will be described through comparison with comparative examples.
(1)比較例の内容
図6には、比較例に係る車載電子制御装置200(以下「統合制御ECU200」とも称する。)の内部構成のブロック図が示されている。図2の統合制御ECU80と同様の構成要素には同一の参照符号を付し、その説明を省略する。図6に示すように、統合制御ECU200は、第4CPU202と、第5CPU204と、第3RAM206と、第1シリアルバス208と、第2シリアルバス210と、複数のA/D変換器118と、を備える。
(1) Contents of Comparative Example FIG. 6 shows a block diagram of an internal configuration of an in-vehicle electronic control device 200 (hereinafter also referred to as “
第4CPU202は、CANの通信線82を介して各ECU(モータECU32、FC ECU48、バッテリECU71及びVCU74)との間で行うデータ(CANデータDcan)の送受信を制御すると共に、センサ出力受信用の通信線120、122、124、126、128を介して各センサ(電流センサ58、68、70及び電圧センサ64、66)からのデータ(検出値データDd)の受信を制御する。
The
第5CPU204は、第4CPU202からのCANデータDcan及び検出値データDdを用いて、FC車両10(制御対象)の動作を制御する。例えば、モータECU32、FC ECU48、バッテリECU71及びVCU74に対して制御指令COMを送信する。
The
第3RAM206は、第4CPU202と第5CPU204との間に配置され、第4CPU202からのCANデータDcan及び検出値データDd並びに第5CPU204からの制御指令COMを記録する。第3RAM206は、シングル・ポートRAMであり、第4CPU202と第3RAM206との間は、第1シリアルバス208で接続されている。また、第3RAM206と第5CPU204との間は、第2シリアルバス210で接続されている。
The
(2)本実施形態と比較例との比較
図7には、本実施形態におけるデータ転送処理の説明図が、図8には、比較例におけるデータ転送処理の説明図が示されている。
(2) Comparison between this embodiment and comparative example FIG. 7 is an explanatory diagram of data transfer processing in this embodiment, and FIG. 8 is an explanatory diagram of data transfer processing in the comparative example.
先に図4を用いて説明したように、本実施形態(図7)の第1CPU100では、CRCコードCcrcのみを用いた誤り検出処理(図4のS6、S7)が行われ、チェック・サムCSを用いた誤り検出処理は行われない。また、第2CPU102では、チェック・サムCSのみを用いた誤り検出処理(図4のS11、S12)が行われ、CRCコードCcrcを用いた誤り検出処理は行われない。
As described above with reference to FIG. 4, the
これに対し、比較例(図8)では、第4CPU202及び第5CPU204のいずれにおいても、CRCコードCcrcとチェック・サムCSの両方を用いた誤り検出処理が行われる。すなわち、第4CPU202は、CANデータDcanを受信すると、制御用データDconから比較用CRCコードCcrc_c及び比較用チェック・サムCS_cの両方を演算し、CANデータDcanに含まれるCRCコードCcrc及びチェック・サムCSと比較する。第5CPU204も、第4CPU202と同様の処理を行う。このため、比較例と比べると、本実施形態におけるデータ転送処理の方が処理負荷が軽い。
On the other hand, in the comparative example (FIG. 8), both the
6.本実施形態の効果
以上のように、本実施形態に係る統合制御ECU80は、データ受信用の第1CPU100と、FC車両10の制御用の第3CPU104とを別々に備え、データ受信及びFC車両10の制御それぞれのデータ処理を第1CPU100と第3CPU104とで分けて行うことにより、それぞれの処理を高速化することが可能となる。また、第1CPU100では、統合制御ECU80と各ECU(モータECU32、FC ECU48、バッテリECU71及びVCU74)との間のデータ転送時に発生した誤り(転送時誤り)のみを検出し、第3CPU104では、各ECUがCANデータDcanを送信する前に制御用データDconに発生した誤り(データ内誤り)のみを検出する。このため、第1CPU100及び第3CPU104それぞれにおいて、両方の誤り検出処理を行う場合に比べ、CANデータDcanの処理速度を向上させることができる。
6). As described above, the
本実施形態では、各ECUから統合制御ECU80へのデータ転送の経路と、各センサ(電流センサ58、68、70及び電圧センサ64、66)から統合制御ECU80へのデータ転送の経路を別々にすることが可能となり、CANデータDcanと検出値データDdとで異なる誤り検出処理を行うことが可能となり、統合制御ECU80全体でのデータ転送の効率化を図ることができる。
In the present embodiment, the data transfer path from each ECU to the
本実施形態では、第1RAM106から第3CPU104に対してCANデータDcanをパラレル送信する。これにより、第3CPU104に対するCANデータDcanの入力を高速化することができるようになり、その結果、第3CPU104におけるCANデータDcanの処理も高速化することが可能となる。
In this embodiment, the CAN data Dcan is transmitted in parallel from the
本実施形態では、各ECUから統合制御ECU80へのデータ転送時に発生した誤り(転送時誤り)、又は各ECUがCANデータDcanを送信する前に制御用データDconに発生した誤り(データ内誤り)を検出したとき、第1CPU100又は第3CPU104は、CANデータDcanを送信したECU(モータECU32、FC ECU48、バッテリECU71及びVCU74のいずれか)及び統合制御ECU80の交換を要求する交換要求信号Sreqを出力する。これにより、転送時誤り又はデータ内誤りを検出したときのいずれであっても、CANデータDcanを送信したECU及び統合制御ECU80の両方の交換を促すことができる。いずれの誤りであっても故障箇所を特定することに多大な工数がかかる場合、CANデータDcanを送信したECU及び統合制御ECU80の両方を交換した方がメンテナンス効率がよい場合がある。本実施形態によれば、そのような場合に適した構成を提供可能である。
In the present embodiment, an error that occurred during data transfer from each ECU to the integrated control ECU 80 (error during transfer), or an error that occurred in control data Dcon before each ECU sent CAN data Dcan (error in data). The
本実施形態では、統合制御ECU80は、FC車両10に搭載されている。一般に、FC車両は、ガソリン車両等の車両に比べて数多くのセンサが存在し、車内データ通信量が多いため、本実施形態をより効果的に利用することができる。
In the present embodiment, the
7.変形例
なお、この発明は、上記実施形態に限らず、この明細書の記載内容に基づき、種々の構成を採り得ることはもちろんである。例えば、以下の構成を採用することができる。
7). Modifications It should be noted that the present invention is not limited to the above-described embodiment, and it is needless to say that various configurations can be adopted based on the contents described in this specification. For example, the following configuration can be adopted.
上記実施形態では、統合制御ECU80をFC車両10に搭載したが、ハイブリッド車両、電気自動車、ガソリン車両等の車両に搭載することも可能である。
In the above embodiment, the
上記実施形態では、車載ネットワーク技術としてのCANを用いる構成を示したが、これに限られず、LIN(Local Interconnect Network)やFlexRay等の車載ネットワーク技術にこの発明を適用することもできる。 In the above-described embodiment, the configuration using CAN as the in-vehicle network technology has been described. However, the present invention is not limited to this, and the present invention can also be applied to an in-vehicle network technology such as LIN (Local Interconnect Network) and FlexRay.
上記実施形態では、誤り検出符号として、チェック・サムCS及びCRCコードCcrcを用いたが、パリティ・ビット等その他の誤り検出符号を用いてもよい。 In the above embodiment, the check sum CS and the CRC code Ccrc are used as the error detection codes, but other error detection codes such as parity bits may be used.
上記実施形態では、統合制御ECU80において複数のCPU(第1CPU100、第2CPU102、第3CPU104)を用いたが、同様の構成を各ECU(モータECU32、FC ECU48、バッテリECU71及びVCU74)に採用することもできる。
In the above embodiment, a plurality of CPUs (
上記実施形態では、各ECUから第1CPU100に送信されるデータと、第1CPU100から第3CPU104に送信されるデータを同一のCANデータDcanとしたが、これに限られない。例えば、第1CPU100において、CANデータDcanからCRCコードCcrcを削除し、当該データを第3CPU104に送信してもよい。
In the above embodiment, the data transmitted from each ECU to the
上記実施形態では、各ECUから統合制御ECU80へのデータ転送の経路と、各センサから統合制御ECU80へのデータ転送の経路を別々にしたが、図6の比較例のように、両経路を同一とすることもできる。
In the above embodiment, the data transfer path from each ECU to the
上記実施形態では、第1RAM106及び第2RAM108を設けたが、これらを設けない構成も可能である。また、第1パラレルバス110、第2パラレルバス112及び第3パラレルバス116をシリアルバスに変更することもできる。
In the above embodiment, the
上記実施形態では、各ECUから統合制御ECU80へのデータ転送時に発生した誤り、又は各ECUがCANデータDcanを送信する前に制御用データDconに発生した誤りを検出したとき、当該CANデータDcanを送信したECU及び統合制御ECU80の両方の交換を要求したが、一方のみの交換を要求してもよい。
In the above embodiment, when an error that occurs during data transfer from each ECU to the
10…燃料電池(FC)車両 32…モータECU
48…FC ECU 58、68、70…電流センサ
64、66…電圧センサ 71…バッテリECU
74…VCU
80…統合制御ECU(車載電子制御装置)
100…第1CPU(第1演算部) 102…第2CPU(第3演算部)
104…第3CPU(第2演算部) 106…第1RAM(記憶部)
108…第2RAM(第2転送部)
Ccrc…CRCコード(第2誤り検出符号)
CS…チェック・サム(第1誤り検出符号)
Dcan…CANデータ(第1通信データ、第2通信データ)
Dcon…制御用データ Dd…検出値データ
Sreq…交換要求信号
10 ... Fuel cell (FC)
48 ...
74 ... VCU
80 ... Integrated control ECU (on-vehicle electronic control unit)
DESCRIPTION OF
104 ... 3rd CPU (2nd calculating part) 106 ... 1st RAM (memory | storage part)
108 ... 2nd RAM (2nd transfer part)
Ccrc ... CRC code (second error detection code)
CS ... Check sum (first error detection code)
Dcan ... CAN data (first communication data, second communication data)
Dcon: control data Dd: detected value data Sreq: exchange request signal
Claims (5)
前記第2通信データを用いて制御対象の制御を行う第2演算部と、
前記第1演算部と前記第2演算部の間に配置され、前記第2通信データを前記第1演算部から前記第2演算部へと転送する転送部と
を備える車載電子制御装置であって、
前記第1通信データは、
前記制御対象の制御に用いる制御用データと、
前記他の電子制御装置が前記第1通信データを送信する前に前記制御用データに発生する誤りを検出するための第1誤り検出符号と、
前記他の電子制御装置から前記車載電子制御装置へのデータ転送時に発生する誤りを検出するための第2誤り検出符号と
を含み、
前記第2通信データは、前記制御用データと、前記第1誤り検出符号とを少なくとも含み、
前記第1演算部は、前記第1通信データに対する誤り検出処理を、前記第2誤り検出符号のみに基づいて行い、
前記第2演算部は、前記第2通信データに対する誤り検出処理を、前記第1誤り検出符号のみに基づいて行う
ことを特徴とする車載電子制御装置。 A first arithmetic unit that receives first communication data by serial communication from another electronic control unit and outputs second communication data based on the first communication data;
A second arithmetic unit that controls a control object using the second communication data;
An in-vehicle electronic control device comprising: a transfer unit that is disposed between the first calculation unit and the second calculation unit and transfers the second communication data from the first calculation unit to the second calculation unit. ,
The first communication data is:
Control data used for controlling the control object;
A first error detection code for detecting an error occurring in the control data before the other electronic control unit transmits the first communication data;
A second error detection code for detecting an error that occurs during data transfer from the other electronic control device to the on-vehicle electronic control device,
The second communication data includes at least the control data and the first error detection code,
The first calculation unit performs error detection processing on the first communication data based only on the second error detection code,
The on-vehicle electronic control device, wherein the second calculation unit performs error detection processing on the second communication data based only on the first error detection code.
車載センサから検出値データを受信する第3演算部と、
前記第2演算部と前記第3演算部の間に配置され、前記検出値データを前記第3演算部から前記第2演算部へと転送する第2転送部と
を備える
ことを特徴とする車載電子制御装置。 The in-vehicle electronic control device according to claim 1, further comprising:
A third calculation unit that receives detection value data from the in-vehicle sensor;
A vehicle-mounted vehicle comprising: a second transfer unit that is disposed between the second calculation unit and the third calculation unit and transfers the detected value data from the third calculation unit to the second calculation unit. Electronic control device.
前記転送部は、
前記第2通信データを記憶する記憶部を備え、
前記記憶部から前記第2演算部に対して前記第2通信データをパラレル送信する
ことを特徴とする車載電子制御装置。 The in-vehicle electronic control device according to claim 1 or 2,
The transfer unit
A storage unit for storing the second communication data;
The vehicle-mounted electronic control device, wherein the second communication data is transmitted in parallel from the storage unit to the second calculation unit.
前記他の電子制御装置から前記車載電子制御装置へのデータ転送時に発生した誤り、又は前記他の電子制御装置が前記第1通信データを送信する前に前記制御用データに発生した誤りを検出したとき、前記車載電子制御装置及び前記他の電子制御装置の両方の交換を要求する交換要求信号を出力する
ことを特徴とする車載電子制御装置。 In the vehicle-mounted electronic control apparatus of any one of Claims 1-3,
An error that occurred during data transfer from the other electronic control device to the in-vehicle electronic control device or an error that occurred in the control data before the other electronic control device transmitted the first communication data was detected. An on-vehicle electronic control device that outputs an exchange request signal for requesting exchange of both the on-vehicle electronic control device and the other electronic control device.
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