FR2719683A1 - Increasing capacity of vehicle engine control computer - Google Patents
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Abstract
Description
La présente invention concerne les calculateurs électroniques utilisés dans les véhicules automobiles pour effectuer en particulier la commande électronique du moteur. Ces calculateurs sont des systèmes informatiques comprenant un processeur, une mémoire vive et une mémoire externe. The present invention relates to electronic computers used in motor vehicles to perform in particular electronic engine control. These computers are computer systems comprising a processor, a random access memory and an external memory.
Ces calculateurs peuvent être utilisés pour de nombreuses autres fonctions telles que la commande et la surveillance de l'état d'ouverture des portières du véhicule, des réglages divers, par exemple le réglage des rétroviseurs, des fonctions de sécurité (systèmes antiblocage des freins, coussins d'air de sécurité, etc) ou des fonctions de diagnostic embarqué. De nouvelles fonctions sont proposées en permanence aux utilisateurs si bien que les capacités nécessaires des calculateurs sont toujours augmentées. These computers can be used for many other functions such as controlling and monitoring the opening status of the vehicle doors, various settings, for example adjusting the mirrors, safety functions (anti-lock brake systems, safety air bags, etc.) or on-board diagnostic functions. New functions are constantly offered to users, so that the necessary capacities of the computers are always increased.
Pour des raisons de prix de revient, ces calculateurs sont toujours dimensionnés au plus juste en ce qui concerne la capacité de leur mémoire, le nombre de leurs entrées/sorties et leur puissance de calcul. Toute augmentation de leurs capacités a un impact notable sur le prix de ces calculateurs. For reasons of cost price, these computers are always dimensioned as accurately as possible with regard to their memory capacity, the number of their inputs / outputs and their computing power. Any increase in their capacity has a significant impact on the price of these computers.
Dans le cas des véhicules automobiles, le nombre de modèles et des options disponibles est élevé et l'on a pour chaque option un nombre limité de véhicules vendus si bien qu'il n'est pas économiquement possible de prévoir à chaque fois un calculateur dont les capacités sont adaptées aux fonctions disponibles sur le véhicule. In the case of motor vehicles, the number of models and options available is high and there is for each option a limited number of vehicles sold so that it is not economically possible to provide each time with a computer whose capacities are adapted to the functions available on the vehicle.
Les fournisseurs d'équipements proposent donc des calculateurs très puissants conçus par exemple sur la base de processeurs à 16 bits ou de processeurs multiples. Ces calculateurs sont largement dimensionnés pour pouvoir exécuter des algorithmes complexes mais ils sont beaucoup trop chers pour les modèles de bas de gamme qui représentent l'essentiel des volumes de production. Equipment suppliers therefore offer very powerful computers designed for example on the basis of 16-bit processors or multiple processors. These computers are largely dimensioned to be able to execute complex algorithms but they are much too expensive for the models of low range which represent the main part of the production volumes.
On utilise donc des calculateurs qui sont dimensionnés au plus juste pour les modèles de bas de gamme qui doivent être complétés pour les modèles offrant des options. Les équipementiers proposent des architectures de logiciels modulaires qui sont parfois écrites en langage évolué qui permettent d'adapter rapidement les logiciels des calculateurs à des fonctions nouvelles. Les applications sont codées en faisant appel à des bibliothèques de routines. Ceci a malheureusement tendance à accroître encore les besoins en ressources du système. We therefore use computers which are dimensioned as accurately as possible for the low-end models which must be completed for the models offering options. The equipment manufacturers offer modular software architectures which are sometimes written in advanced language which make it possible to quickly adapt the computer software to new functions. Applications are coded using routine libraries. This unfortunately tends to further increase the resource requirements of the system.
Le problème des ressources nécessaires devient encore plus pénalisant pour les études et les développements d'algorithmes complexes. En effet, on ne dispose pas de calculateurs capables de recevoir ces algorithmes. The problem of necessary resources becomes even more penalizing for studies and development of complex algorithms. Indeed, there are no computers capable of receiving these algorithms.
Les personnes qui développent de nouveaux algorithmes doivent travailler sur des prototypes qui sont en constante évolution et souvent sujets à des défaillances.People who develop new algorithms have to work on prototypes that are constantly evolving and often prone to failures.
Une autre solution consiste à travailler sur des calculateurs existants en essayant de contourner les problèmes de ressources.Another solution is to work on existing computers while trying to work around resource problems.
Pour ces systèmes en développement, les équipementiers proposent des systèmes adaptés qui sont chers. De plus ces systèmes sont spécifiques pour un calculateur si bien que cela supprime la possibilité de mise en concurrence des fournisseurs pour une application donnée. For these systems in development, equipment manufacturers offer suitable systems which are expensive. In addition, these systems are specific for a computer so that this eliminates the possibility of competitive suppliers for a given application.
Il existe donc un besoin de pouvoir augmenter les capacités d'un calculateur dimensionné pour des fonctions de base afin de lui donner la possibilité d'être utilisé sur de nombreux modèles avec des options diverses et également pour le développement de nouveaux algorithmes complexes. There is therefore a need to be able to increase the capacities of a computer sized for basic functions in order to give it the possibility of being used on many models with various options and also for the development of new complex algorithms.
L'invention a donc pour objet un procédé pour augmenter les capacités d'un calculateur de série embarqué sur un véhicule automobile, en particulier la mémoire et la puisssance de calcul du calculateur, en vue de l'exécution de nouvelles fonctions, le calculateur comportant une mémoire externe morte programmable électriquement, caractérisé en ce que l'on connecte un calculateur additionnel constitué par une unité de microinformatique au calculateur de série, le calculateur additionnel agissant en tant que calculateur hôte et le calculateur de série en tant que calculateur cible, et en ce que la mémoire externe du calculateur de série est remplacée pour une mémoire à double accès et un bloc de synchronisation, la connexion entre les deux calculateurs étant réalisée par la mémoire à double accès et le bloc de synchronisation générant des interruptions pour le calculateur additionnel à partir d'évènements se produisant dans le calculateur de série. The subject of the invention is therefore a method for increasing the capacities of a serial computer on board a motor vehicle, in particular the memory and the computing power of the computer, with a view to performing new functions, the computer comprising an electrically programmable external read-only memory, characterized in that an additional computer constituted by a microinformatics unit is connected to the series computer, the additional computer acting as host computer and the series computer as target computer, and in that the external memory of the serial computer is replaced for a dual access memory and a synchronization block, the connection between the two computers being carried out by the dual access memory and the synchronization block generating interruptions for the additional computer from events occurring in the series computer.
Ce procédé permet d'adapter un calculateur de série quelconque en utilisant un calculateur additionnel qui n'est pas spécifique au calculateur de série. En particulier, le choix de l'architecture en logiciel du calculateur additionnel est indépendant de l'architecture du calculateur de série et le calculateur additionnel peut être utilisé sur un autre calculateur de série ou sur un autre véhicule sans nécessiter aucune mise au point ou adaptation. This method makes it possible to adapt any series computer using an additional computer which is not specific to the series computer. In particular, the choice of software architecture of the additional computer is independent of the architecture of the series computer and the additional computer can be used on another series computer or on another vehicle without requiring any adjustment or adaptation .
L'architecture matérielle et logicielle du calculateur de série est conservée. Les lois de commande et les réglages existants sont également conserves. The hardware and software architecture of the serial computer is preserved. The existing control laws and settings are also retained.
La capacité de la mémoire à double accès correspond à l'ensemble des capacités d'adressage du calculateur de série et la mémoire vive du calculateur de série sert aux échanges de données entre les deux calculateurs. The capacity of the dual-access memory corresponds to all of the addressing capacities of the serial computer and the random access memory of the serial computer is used for the exchange of data between the two computers.
Avantageusement, le calculateur additionnel est constitué par une carte électronique. Cette carte peut être implantée sur la carte mère du calculateur de série. Advantageously, the additional computer is constituted by an electronic card. This card can be installed on the motherboard of the serial computer.
Dans le cas du développement de nouveax algorithmes, ce calculateur additionnel peut également être constitué par une carte implantée dans un microordinateur de type
PC.In the case of the development of new algorithms, this additional computer can also consist of a card installed in a microcomputer of the type
PC.
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée qui va suivre pour la compréhension de laquelle on se reportera aux dessins annexés dans lesquels
- La figure 1 est le schéma synoptique d'un mode de réalisation de l'invention
- la figure 2 représente la configuration du logiciel, et
- la figure 3 illustre l'étant du noyau après le chargement des tâches d'acquisition.Other characteristics and advantages of the invention will appear on reading the detailed description which follows for the understanding of which reference will be made to the accompanying drawings in which
- Figure 1 is the block diagram of an embodiment of the invention
FIG. 2 represents the configuration of the software, and
- Figure 3 illustrates the state of the core after loading the acquisition tasks.
Sur la figure 1, le calculateur de série embarqué est représenté à la gauche de la figure et le calculateur additionnel à droite, le calculateur de série comporte par exemple un calculateur d'injection 1 avec un logiciel de série. Il reçoit des données d'entrée en 2 et fournit des signaux aux organes du moteur en 3. In FIG. 1, the on-board serial computer is represented on the left of the figure and the additional computer on the right, the serial computer comprises for example an injection computer 1 with serial software. It receives input data in 2 and provides signals to the engine components in 3.
Conformément à l'invention, la mémoire externe du calculateur 1 est remplacée par une mémoire à double accès 4 et on prévoit un bloc de synchronisation 5 qui est en liaison avec le calculateur de série 1. According to the invention, the external memory of the computer 1 is replaced by a dual-access memory 4 and a synchronization block 5 is provided which is in connection with the series computer 1.
Le complément de ressources en capacité de mémoire et de puissance de calcul est fourni par une unité de microinformatique comprenant un processeur 6 de type PC avec un logiciel d'entrées/sorties. Ce processeur reçoit des données d'entrée en 7 et fournit en 8 des données destinées au traitement de fonctions supplémentaires. The additional resources in terms of memory capacity and computing power are provided by a microinformatics unit comprising a processor 6 of the PC type with input / output software. This processor receives input data at 7 and supplies data at 8 intended for processing additional functions.
Ce calculateur informatique agit en tant que calculateur hôte, le calculateur de série 1 étant le calculateur cible. This computer calculator acts as a host computer, the series 1 computer being the target computer.
Le calculateur additionnel comporte une mémoire 9 dans laquelle sont stockées des tâches utilisateurs. La mémoire 9 reçoit également des développements de lois de commande en langage évolué. The additional computer has a memory 9 in which user tasks are stored. The memory 9 also receives developments of control laws in advanced language.
Un disque 11 qui est en liaison avec la mémoire 9 sert au stockage des tâches. Ce disque 11 est également en communication avec le bloc de synchronisation 5. A disk 11 which is linked to the memory 9 is used for storing tasks. This disk 11 is also in communication with the synchronization block 5.
Un système d'affichage 12 reçoit des informations de la mémoire 9. Un système de pilotage 13 est en liaison bilatérale avec la mémoire 9 et reçoit des informations de la mémoire à double accès 4, ce système étant utilisé pour effectuer une tâche de pilotage. A display system 12 receives information from the memory 9. A control system 13 is in bilateral connection with the memory 9 and receives information from the dual-access memory 4, this system being used to perform a control task.
La mémoire à double accès 4 réalise la connexion entre les deux calculateurs. Elle est en liaison bilatérale avec les deux calculateurs et avec le bloc de synchronisation 5 qui reçoit des données de synchronisation du calculateur cible 1 et en envoie à la mémoire 9. The dual access memory 4 makes the connection between the two computers. It is in bilateral connection with the two computers and with the synchronization block 5 which receives synchronization data from the target computer 1 and sends it to memory 9.
La mémoire à double accès 9 échange des variables du calculateur cible 1 avec ce dernier et des variables du processeur PC 6 avec ce dernier. Les variables du processeur PC transitent par la mémoire 9. The dual-access memory 9 exchanges variables of the target computer 1 with the latter and variables of the processor PC 6 with the latter. The variables of the PC processor pass through memory 9.
La figure 2 illustre l'architecture logicielle de l'ensemble des deux calculateurs. FIG. 2 illustrates the software architecture of all of the two computers.
Le calculateur cible comporte un logiciel de série 21 d'injection. Il reçoit des variables internes en 22, des entrées standard en 23 et délivre des données de sortie en 24. Ce logiciel commande la synchronisation du moteur. The target computer comprises a series 21 injection software. It receives internal variables at 22, standard inputs at 23 and delivers output data at 24. This software controls the synchronization of the motor.
Le calculateur additionnel comporte un logiciel 25 tel que celui désigné par la dénomination commerciale "NTR V2.00". Il est en liaison avec le disque 11, il est relié à un clavier d'affichage 26, il reçoit des données d'entrée de tâche 27 et délivre des données de sortie de tâche 28. Il gère aussi des nouvelles lois de commande, par exemple au nombre de trois, schématisées en 29. The additional computer includes software 25 such as that designated by the trade name "NTR V2.00". It is linked to the disc 11, it is connected to a display keyboard 26, it receives task input data 27 and delivers task output data 28. It also manages new control laws, for example three examples, shown schematically at 29.
La connexion entre les deux calculateurs est réalisée par une tâche de communication 31 du calculateur additionnel qui dialogue avec la mémoire vive à double accès 32 qui comprend une partie 33 de copie de mémoire virtuelle contenant des données concernant les variables et les périphériques internes à des adresses comprises entre 000 et 1FF (en système hexadécimal). The connection between the two computers is carried out by a communication task 31 of the additional computer which dialogues with the dual access RAM 32 which includes a portion 33 of virtual memory copy containing data concerning the variables and the internal peripherals at addresses between 000 and 1FF (in hexadecimal system).
Une autre partie 34 dont les adresses sont comprises entre 200 et 3FFF comprend les échanges de données, les indicateurs de synchronisation et les boîtes à lettres et une troisième partie 35 dont les adresses sont comprises entre 4000 et FFFF est utilisée pour les valeurs de réglage et les données d'interruption. Another part 34 whose addresses are between 200 and 3FFF includes data exchanges, synchronization indicators and mailboxes and a third part 35 whose addresses are between 4000 and FFFF is used for the setting values and interrupt data.
La figure 3 représente l'architecture logicielle et l'état du noyau après le chargement des tâches d'acquisition. On retrouve le logiciel 25 de la figure 2. Il gère trois tâches d'acquisition 41, 42 et 43, une tâche de dialogue 44, une tâche d'affichage 45 et une tâche de sauvegarde 46. La tâche de dialogue comprend par exemple quatre procédures de choix 47 sélectionnées au moyen de cinq menus 48. La tâche d'affichage comprend trois procédures 49 et la tâche de sauvegarde trois procédures 51. FIG. 3 represents the software architecture and the state of the kernel after the loading of the acquisition tasks. We find the software 25 of FIG. 2. It manages three acquisition tasks 41, 42 and 43, a dialogue task 44, a display task 45 and a backup task 46. The dialogue task comprises for example four selection procedures 47 selected by means of five menus 48. The display task comprises three procedures 49 and the backup task three procedures 51.
Le calculateur additionnel est sous la forme d'une carte électronique de type PC qui peut être logée dans le véhicule. Ce système pourrait évidemment être réalisé sous d'autres formes. The additional computer is in the form of an electronic card of the PC type which can be housed in the vehicle. This system could obviously be implemented in other forms.
Le principe de l'invention consiste donc à connecter un calculateur additionnel à un calculateur embarqué de série qui devient un calculateur cible géré par le calculateur additionnel qui est le calculateur hôte. The principle of the invention therefore consists in connecting an additional computer to a series on-board computer which becomes a target computer managed by the additional computer which is the host computer.
Le calculateur de série devient un périphérique du calculateur additionnel. The serial computer becomes a peripheral of the additional computer.
En d'autres termes, on rajoute des capacités de calcul sous la forme d'une carte microprocesseur adaptée à dialoguer avec le calculateur de série en utilisant les informations d'entrée et de sortie de ce dernier. In other words, computing capacities are added in the form of a microprocessor card adapted to dialogue with the serial computer using the input and output information of the latter.
Le calculateur de série reçoit des signaux relatifs au fonctionnement du moteur (température, pression, régime...etc...); il effectue des opérations et génère des signaux de sortie, notamment, à destination des injecteurs. The serial computer receives signals relating to the operation of the engine (temperature, pressure, speed, etc.); it performs operations and generates output signals, in particular, intended for injectors.
Le calculateur additionnel, qui utilise les signaux d'entrée du calculateur de série et éventuellement d'autres signaux, effectue d'autres calculs et modifie les signaux de sortie du calculateur de base sans affecté le fonctionnement de ce dernier. The additional computer, which uses the input signals from the serial computer and possibly other signals, performs other calculations and modifies the output signals of the basic computer without affecting the operation of the latter.
Par exemple, dans le cas de la commande d'une climatisation par le calculateur additionnel, il faut prendre en compte l'incidence du fonctionnement de la climatisation au niveau de la commande réalisée par le calculateur de série. For example, in the case of controlling an air conditioning by the additional computer, it is necessary to take into account the impact of the operation of the air conditioning on the level of the control carried out by the standard computer.
La mise en marche de la climatisation nécessite sa prise en compte par le moteur et, par suite, une correction du temps d'injection. Switching on the air conditioning requires it to be taken into account by the engine and, consequently, a correction of the injection time.
Cette correction peut être chargée dans le calculateur additionnel qui vient alors substituer, lorsque la climatisation est mise en route, aux valeurs de temps d'injection calculées par le calculateur de série les valeurs corrigées par le calculateur additionnel. This correction can be loaded into the additional computer which then replaces, when the air conditioning is switched on, the values of injection time calculated by the series computer with the values corrected by the additional computer.
Les modifications de matériel et de logiciel à apporter au calculateur embarqué sont minimes et ce calculateur peut continuer à assurer ses fonctions de base, par exemple commande de l'injection et de l'allumage du moteur, le calculateur additionnel exécutant les nouveaux algorithmes. La communication entre les deux calculateurs se fait immédiatement au rythme d'un accès à un périphérique. Les deux logiciels sont étroitement synchronisés par des échanges d'interruption. The hardware and software modifications to be made to the on-board computer are minimal and this computer can continue to carry out its basic functions, for example controlling the injection and ignition of the engine, the additional computer running the new algorithms. Communication between the two computers takes place immediately at the rate of access to a peripheral. The two software programs are closely synchronized by interrupt exchanges.
La mémoire double accès est vue depuis le calculateur série comme étant sa mémoire externe d'origine alors que cette même mémoire est vue depuis le calculateur additionnel comme un périphérique. Le bloc de synchronisation génère des interruptions pour le calculateur additionnel à partir d'événements survenant dans le calculateur série, ce qui permet de synchroniser les deux logiciels. The dual access memory is seen from the serial computer as its original external memory while this same memory is seen from the additional computer as a peripheral. The synchronization block generates interrupts for the additional computer from events occurring in the serial computer, which allows the two software to be synchronized.
La capacité de la mémoire 4 correspond à l'ensemble des capacités d'adressage du calculateur série, par exemple 64 K, ceci permettant au calculateur additionnel d'accéder à toutes les données du calculateur série en temps réel. Le logiciel de série est logé dans la mémoire à double accès à son emplacement habituel. La mémoire vive du calculateur série sert aux échanges de données, le transfert d'informations s'effectuant immédiatement sans liaison série, ni conversion. The capacity of memory 4 corresponds to all the addressing capacities of the serial computer, for example 64 K, this allowing the additional computer to access all the data of the serial computer in real time. The serial software is stored in the dual-access memory in its usual location. The random access memory of the serial computer is used for data exchange, the information being transferred immediately without serial link or conversion.
L'invention permet d'ajouter facilement un algorithme complexe, par exemple de diagnostic ou de contrôle de moteur, au calculateur de série. Le calculateur additionnel est doté d'un processeur adapté à cet algorithme et peut lire ses propres entrées, acquérir des données du calculateur cible, synchroniser l'algorithme avec les événements du calculateur cible, dérouler l'algorithme avec son architecture logicielle, mettre à jour des variables du calculateur cible ou des sorties complémentaires. The invention makes it possible to easily add a complex algorithm, for example of diagnostic or engine control, to the serial computer. The additional computer has a processor adapted to this algorithm and can read its own inputs, acquire data from the target computer, synchronize the algorithm with the events of the target computer, run the algorithm with its software architecture, update variables from the target computer or additional outputs.
L'utilisation d'une mémoire à double accès permet de réaliser l'interface entre les deux calculateurs sans modifier le logiciel du calculateur de série, alors qu'une telle modification serait nécessaire si les échanges entre les deux calculateurs étaient réalisés par exemple par une liaison série à fort débit. The use of a dual access memory makes it possible to carry out the interface between the two computers without modifying the software of the serial computer, whereas such a modification would be necessary if the exchanges between the two computers were carried out for example by a high speed serial link.
Le logiciel de série n'est pas modifié, mais certains de ses traitements peuvent être neutralisés ou modifiés par le calculateur additionnel par modification du logiciel en temps réel. The standard software is not modified, but some of its processing can be neutralized or modified by the additional computer by modification of the software in real time.
Les architectures logicielles des deux systèmes peuvent être complètement différentes. The software architectures of the two systems can be completely different.
On peut par exemple avoir un automate de contrôle moteur dans le calculateur série et un automate de diagnostic dans le calculateur additionnel qui peut travailler en langage évolué avec virgule flottante et être doté de routines d'acquisition, d'affichage ou d'interface avec l'extérieur. We can for example have an engine control automaton in the serial computer and a diagnostic automaton in the additional calculator which can work in advanced language with floating point and be provided with acquisition, display or interface routines with the 'outside.
Le calculateur additionnel n'est pas spécifique à un type de calculateur cible, la standardisation de la connexion étant due au fait que les signaux aboutissant à une mémoire programmable électriquement sont standardisés. On peut donc connecter le calculateur additionnel sur tous les calculateurs de série du marché. The additional computer is not specific to a type of target computer, the standardization of the connection being due to the fact that the signals arriving at an electrically programmable memory are standardized. We can therefore connect the additional computer to all serial computers on the market.
Claims (5)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR9405519A FR2719683B1 (en) | 1994-05-05 | 1994-05-05 | Method for increasing the capacities of a computer on board a motor vehicle. |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR9405519A FR2719683B1 (en) | 1994-05-05 | 1994-05-05 | Method for increasing the capacities of a computer on board a motor vehicle. |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| FR2719683A1 true FR2719683A1 (en) | 1995-11-10 |
| FR2719683B1 FR2719683B1 (en) | 1996-07-12 |
Family
ID=9462908
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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| FR9405519A Expired - Fee Related FR2719683B1 (en) | 1994-05-05 | 1994-05-05 | Method for increasing the capacities of a computer on board a motor vehicle. |
Country Status (1)
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|---|---|
| FR (1) | FR2719683B1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2788143A1 (en) * | 1998-12-31 | 2000-07-07 | Renault | Automatic calibration process for control-command software for internal combustion engine of car has execute phase followed by analysis phase of results |
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| EP0412666A2 (en) * | 1989-08-09 | 1991-02-13 | Ford Motor Company Limited | A read/write memory |
-
1994
- 1994-05-05 FR FR9405519A patent/FR2719683B1/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (1)
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| FR2719683B1 (en) | 1996-07-12 |
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