CN102407783A

CN102407783A - 车辆用通信系统

Info

Publication number: CN102407783A
Application number: CN2011102790608A
Authority: CN
Inventors: 牧野正宽; 吉田进一; 稻垣修
Original assignee: Tokai Rika Co Ltd
Current assignee: Tokai Rika Co Ltd
Priority date: 2010-09-13
Filing date: 2011-09-06
Publication date: 2012-04-11
Anticipated expiration: 2031-09-06
Also published as: JP5558981B2; CN102407783B; JP2012060865A; US20120065839A1

Abstract

本发明是提供一种可以在不受车辆设计上的限制的情况下抑制暗电流的车辆用通信系统。在车辆用通信系统中，多个控制单元接收来自于搭载在车辆上的电池的供电并控制搭载于该车辆上的设备，通过控制器区域网(CAN)将电池和多个控制单元相互连接并监视多个工作单元的工作状态。控制单元中的至少一个控制单元具备电源管理模块。电源管理模块监视CAN的信号，接收关于是否需要使所述至少一个控制单元动作的信号，并根据该接收到的信号对从电池向所述至少一个控制单元的供电量进行调整。

Description

车辆用通信系统

技术领域

本发明涉及一种车辆用通信系统，对接收来自于设置在车辆上的电池的供电而工作的构成部件之间的动作进行管理。

背景技术

近年，搭载有防抱死制动系统(ABS)、电动助力转向系统(EPS)等以提高安全性或操作性为目的的系统、或者无钥匙操作系统(KOS)等以提高方便性为目的的系统的汽车不断增多。由于这些系统消耗储存在搭载于车辆上的电池中的电力来进行驱动，所以对该电力高效使用的方法进行了研究。另外，相对于使用发动机作为驱动源的汽车，一般被称为电动汽车、使用电动机作为驱动源的汽车也正在开发。在电动汽车上设置有包含车辆或电池等信息的各种电子控制单元(ECU)，通过在这些ECU之间进行数据的发送或接收，来控制从外部电源向电池的充电。

在“iMiEV新型車解説書”(三菱自動車工業株式会社发行、2009年7月1日、p.54D-38、54D-39)中提出了进行这样的充电控制的通信系统。图5显示该“iMiEV新型車解説書”中记载的通信系统。

在所述通信系统50中，外部电源51一被连接到车载充电器52上，来自外部电源51的电力就被供给至车载充电器52中。在车载充电器52上设置有充电器电路52a。车载充电器52使用被供给至充电器电路52a中的电力，来生成使EV-ECU53起动的充电起动信号。

通过控制器区域网(CAN)连接车载充电器52与EV-ECU53。被供电的车载充电器52将已生成的充电起动信号通过CAN向EV-ECU53发送。

在EV-ECU53上设置有备用电源53a。接收到充电起动信号的EV-ECU53使用储存在备用电源53a中的电力，来接通EV控制继电器54。由此，辅机用电池55与EV-ECU53相互电气连接，从而来自辅机用电池55的电力被供给至该EV-ECU53中。这样，EV-ECU53被起动。

已起动的EV-ECU53接通车载充电器继电器56。由此，辅机用电池55与车载充电器52相互电气连接，从而来自辅机用电池55的电力被供给至该车载充电器52中。这样，车载充电器52被起动。已起动的车载充电器52使充电器电路52a起动。

这时，EV-ECU53通过CAN对从外部电源51供给至充电器电路52a中的电力的电压以及电流进行测定。然后，EV-ECU53根据电力的测定值算出适合于对驱动用电池57进行充电的电力的电压值以及电流值，并通过CAN将使供给电压提高等指令信号发送至车载充电器52中。充电器电路52a根据来自于EV-ECU53的指令信号，使来自于外部电源51的电压提高，并将电力供给至驱动用电池57中。这样，驱动用电池57被充电。

在所述通信系统50中，通过外部电源51与车载充电器52相互连接，车载充电器52以及EV-ECU53被起动。也就是说，只在驱动用电池57充电时，车载充电器52以及EV-ECU53才消耗来自于辅机用电池55的电力。在非充电时，通过断开EV控制继电器54以及车载充电器继电器56，停止向车载充电器52以及EV-ECU53的供电。所以，与没有设置EV控制继电器54以及车载充电器继电器56的情况相比较，可抑制车辆的通信系统50的暗电流。

然而，由于EV控制继电器54以及车载充电器继电器56为机械开关，所以车辆的搭载位置会受到限制。也就是说，由于这些EV控制继电器54以及车载充电器继电器56向车辆搭载的自由度被限制，所以对这一点希望能得到改善。

发明内容

本发明的目的在于提供一种，可以在不受车辆设计上的限制的情况下抑制暗电流的车辆用通信系统。

为了达到上述的目的，基于本发明的一个方式，提供一种车辆用通信系统，该车辆用通行系统具备：搭载在车辆上的电池；多个控制单元，其接收来自于电池的供电并控制搭载于所述车辆上的设备；车载网络，其用于将所述电池和多个控制单元相互连接，并监视多个控制单元的工作状态；和电池管理模块，其被设置在多个控制单元中的至少一个控制单元上。电源管理模块监视车载网络的信号，检测关于是否需要使至少一个控制单元动作的信号，并根据该检测出的信号对从电池向至少一个控制单元的供电量进行调整。

基于本发明，可以在不受车辆设计上的限制的情况下抑制暗电流。

附图说明

图1是显示本发明的一个实施方式的车辆用通信系统的概略框图。

图2是显示EV-ECU、无钥匙操作系统(KOS)的内部系统的框图。

图3是显示图1的车载充电器的内部系统的框图。

图4是显示图1的车身控制模块(BCM)的内部系统的框图。

图5是显示以往的车辆用通信系统的概略框图。

具体实施方式

以下，参照附图，对本发明的一个实施方式的车辆用通信系统进行说明。该系统被搭载在电动汽车上。

如图1所示，通信系统1由电池2和电气并联在该电池2上的车载充电器3、EV-ECU4、无钥匙操作系统(KOS)5、车身控制模块(BCM)6、防抱死制动系统(ABS)7、以及电动助力转向系统(EPS)8等控制单元构成。车载充电器3用从未予图示的外部电源(交流电源)供给出的电力对电池2进行充电。在车载充电器3上设置有未予图示的充电器电路。车载充电器3通过该充电器电路将交流电转换成直流电，或提高电压。EV-ECU4对作为车辆驱动源的电动机进行电子控制、或者对储存在电池2中的电能进行监视。KOS5通过在车辆与电子钥匙之间进行无线信号的授受，来允许车门的锁闭或解锁、或者允许启动驱动源。BCM6对未予图示的车门、充电口盖等开闭部的开闭状态进行检测并通过照明报知该开闭状态，或者对车门的锁闭或解锁进行控制。ABS7防止轮胎抱死、并缩短车辆的紧急停车距离，或者抑制车辆的侧滑。EPS8辅助用户进行转向操作。

各个控制单元通过储存在电池2中的电力来起动，进行各自的控制。另外，这些控制单元被CAN连接，通过该网络在控制单元之间进行信息的传递。另外，在车辆的电源线上，在电池2与ABS7之间设置有开关9、在电池2与EPS8之间设置有开关10。ABS7以及EPS8只须在车辆的驱动源被驱动的时候工作即可。所以，开关9、10只有在车辆的驱动源被驱动的情况下才变为接通状态，将来自于电池2的电力供给至ABS7以及EPS8。另一方面，来自电池2的电力一直被供给至未设置开关的车载充电器3、EV-ECU4、KOS5、以及BCM6的控制单元。

图2显示EV-ECU4、KOS5、ABS7、以及EPS8的内部系统20。如该图2所示，内部系统20由电气连接在电池2(参照图1)上的调节器21，电气连接在该调节器21上的、作为控制单元或者控制部的微型计算机22，以及通过2根信号线Rx、Tx与该微型计算机22连接的通信收发信机23构成。信号线Rx用于接收信号、信号线Tx用于发送信号。另外，通信收发信机23通过CAN与进行其他控制的控制单元的通信收发信机23连接。

调节器21一直将来自电池2的供电的电压值控制为定值，并将该电力输出至微型计算机22中。微型计算机22一被供电，该微型计算机22就会起动并进行与各个控制单元相应的控制。然后，将自身的控制信息通过信号线Tx发送至通信收发信机23中。通信收发信机23将从微型计算机22接收到的信息、即电信号变换成CAN-HI(High speed)与CAN-LO(Low speed)的差动信号并将差动信号发送至CAN上。另外，通信收发信机23一接收CAN上的差动信号，就将该差动信号变换成串行信号，并将该串行信号通过信号线Rx发送至微型计算机22。这样，各个控制单元的微型计算机22的控制状态被相互监视。

图3显示车载充电器3的控制单元的内部系统30。如该图3所示，内部系统30为在图2所示的内部系统20上追加了电源管理模块331的系统。在此，为了在说明中避免与内部系统20的调节器21、微型计算机22、以及通信收发信机23产生混淆，在内部系统30中，记载为调节器321、微型计算机322、通信收发信机323。

电源管理模块331被设置在调节器321和微型计算机322之间，调节器321、微型计算机322两者被电气连接。另外，电源管理模块331与信号线Rx连接，该信号线Rx将微型计算机322和通信收发信机323相互连接。另外，在车载充电器3上设置有与微型计算机322连接的未予图示的充电器电路。所述充电器电路被微型计算机322控制，将从外部电源供给出的交流电转换成直流电，或者使供给的电压提高。

电源管理模块331接收来自调节器321的供电而起动，并通过监视信号线Rx的信号，对从该调节器321向微型计算机322供给的电力进行控制。也就是说，电源管理模块331根据对被BCM6控制的充电口盖的开闭状态进行表示的信号，在通电状态和非通电状态之间选择性地切换微型计算机322。

图4显示BCM6的控制单元的内部系统40。如该图4所示，内部系统40为在图2所示的内部系统20上追加了电源管理模块431的系统。在此，为了在说明中避免与内部系统20的调节器21、微型计算机22、以及通信收发信机23产生混淆，在内部系统40中，记载为调节器421、微型计算机422、通信收发信机423。

在仍维持调节器421和微型计算机422连接的状态下，内部系统40的电源管理模块431与微型计算机422、以及信号线Rx连接。也就是说，从调节器421输出的电力一直被供给至微型计算机422中(连续通电状态)。

电源管理模块431接收来自调节器421的供电而起动，并监视信号线Rx的信号。由此，电源管理模块431在待机状态、即睡眠状态(节电模式)和检测车门的开闭状态并控制照明的唤醒状态之间选择性地切换被连续通电的所述微型计算机422。电源管理模块431根据表示KOS5的锁闭状态或解锁状态的信号，在睡眠状态和唤醒状态之间选择性地切换微型计算机422。另外，睡眠状态是指以微型计算机422可以顺畅地转换成工作状态的形式待机且电力消耗要比唤醒状态少的状态。由于睡眠状态为待机状态，所以可抑制电力消耗。在唤醒状态中，由于进行照明，所以与睡眠状态相比较消耗的电力变多。

接着，对以这种形式构成的通信系统1的电力控制方式加以说明。前提是车辆的驱动源没有被驱动、即车辆处于停车状态。因此，开关9、10断开。另外，车门以及充电口盖为关闭状态且被锁闭。

EV-ECU4以及KOS5的微型计算机22通过各自的调节器21被供电。各个控制单元的微型计算机22进行各自的控制，并通过CAN相互监视其他控制单元的控制状态。

这时，虽然其他控制单元的控制状态从信号线Rx通过CAN被输入至BCM6的微型计算机422以及车载充电器3的微型计算机322中，但微型计算机322、422分别为非通电状态、即处于睡眠状态。因此，可抑制微型计算机322、422对电力的消耗。被CAN发送至车载充电器3以及BCM6的微型计算机322、422中的信号的信息分别被电源管理模块331、431监视。

在车辆停止的情况下，在用户对电池2进行充电时，外部电源需要连接在车辆(车载充电器3)上。也就是说，需要将未予图示的充电口盖解锁并打开。

充电口盖的锁闭或解锁由KOS5检测。因此，充电口盖一被解锁，表示该检测信息的信号就被CAN传递至其他控制单元的微型计算机22、322、422中。

表示充电口盖已被解锁的信息的信号还通过BCM6的通信收发信机423以及与该通信收发信机连接的信号线Rx被传递至微型计算机422中。这时，监视信号线Rx的电源管理模块431对表示充电口盖已被解锁的信息的信号进行确认。电源管理模块431根据该信号判断用户即将对充电口盖进行开操作，将处于睡眠状态的微型计算机422切换成唤醒状态。处于唤醒状态的微型计算机422的电力消耗要比睡眠状态多，例如进行表示充电口盖的位置的照明。

通过BCM6的微型计算机422检测充电口盖的开闭状态。因此，充电口盖一被开操作，表示该信息的信号就被CAN传递至其他控制单元的微型计算机22中。

表示充电口盖已被开操作的信息的信号还通过车载充电器3的通信收发信机323以及信号线Rx被传递至微型计算机322中。这时，监视信号线Rx的电源管理模块331对表示充电口盖已被开操作的信息的信号进行确认。电源管理模块331根据该信号判断用户即将进行从外部电源向电池2的充电，使处于非通电状态的微型计算机322通电。也就是说，电源管理模块331将被调节器321控制为预定电压的电池2的电力供给至微型计算机322中。这样，微型计算机322被通电并起动。在该状态下，如果外部电源被连接在车辆上的话，微型计算机322就会检测两者之间的连接，并对从外部电源供给出的电力的电压值以及电流值进行测定。然后，微型计算机322为了将外部电源的电力储存到电池2中算出必要的升压值，对未予图示的充电器电路进行控制。这样，从外部电源供给出的交流电经由充电器电路，由此该交流电被转换成直流电且该直流电的电压被提高，从而被储存到电池2中。

这样，车载充电器3通过设置有电源管理模块331，以充电口盖被开操作作为一个触发，使设置该车载充电器3上的微型计算机322起动。车载充电器3的微型计算机322原本就是只在对电池2进行充电的情况下才需起动的控制单元。因此，只在向电池2进行充电的情况下才起动微型计算机322，由此在非充电时可以减少该微型计算机322所消耗的电力。也就是说，可以减少储存在电池2中的电力的消耗。

另外，在从外部电源向电池2的充电正在进行时无需各种照明。在此，设置在本例的车载充电器3上的微型计算机322将表示把BCM6的微型计算机422设为睡眠状态的信息的信号发送至CAN上。BCM6的电源管理模块431一检测出该表示把BCM6的微型计算机422设为睡眠状态的信息的信号，就将微型计算机422切换成睡眠状态。由此，可抑制充电时的BCM6(微型计算机422)的电力消耗。

一完成充电、且外部电源和车辆的连接被解除，设置在车载充电器3上的微型计算机322就将表示需要进行照明的信息的信号发送至CAN上。BCM6的电源管理模块431一检测出该信号，就快速地将微型计算机422切换成唤醒状态。然后，该微型计算机422进行必要的照明。

之后，如果充电口盖被关闭操作的话，车载充电器3的微型计算机322就无需起动。因此，BCM6的微型计算机422通过CAN将表示把微型计算机322设为非通电状态的信息的信号传递至该微型计算机322中。监视信号线Rx的电源管理模块331一检测出表示将微型计算机322设为非通电状态的信息的信号，就使从电池2向车载充电器3的微型计算机322的供电停止。这样，微型计算机322无法使用储存在电池2中的电力。

另外，如果充电口盖被锁闭的话，BCM6的微型计算机422就无需处于唤醒状态。因此，KOS5的微型计算机22通过CAN将表示把微型计算机422切换成睡眠状态的信息的信号传递至该微型计算机422中。监视信号线Rx的电源管理模块431一检测出表示将微型计算机422设为睡眠状态的信息的信号，就将微型计算机422设为睡眠状态，从而可抑制该微型计算机422的电力消耗。这样，微型计算机422可抑制储存在电池2中的电力的消耗。

如上所述，基于本实施方式，可以获得以下效果。

(1)在车载充电器3上设置有电源管理模块331。该电源管理模块331通过监视从CAN向车载充电器3的微型计算机322传递的、表示充电口盖的开闭状态的信号，在通电状态和非通电状态之间选择性地切换该微型计算机322。由此，只在充电口盖为开状态时、即只在外部电源和车辆可以连接的状态下，来自于电池2的电力才被供给至微型计算机322。因此，由于只在微型计算机322需要起动的情况下才被供电，所以可以抑制该微型计算机322所消耗的电能。所以，在车辆上无需搭载以往为了对车载充电器的微型计算机22所消耗的电能进行抑制的机械开关、即继电器。由此，可以提高电池2、以及车载充电器3向车辆搭载的位置自由度。

(2)在BCM6上设置有电源管理模块431。该电源管理模块431通过监视从CAN向BCM6的微型计算机422传递的、表示充电口盖的锁闭或解锁的信号，在睡眠状态和唤醒状态之间选择性地切换该微型计算机422。处于睡眠状态的微型计算机422与唤醒状态相比较电力消耗较少。所以，只在充电口盖被解锁而进行使照明点亮等控制的情况下才将微型计算机422设为唤醒状态，由此可以抑制该微型计算机422的电力消耗。

(3)从外部电源向电池2进行充电中的车载充电器3的电源管理模块331将预定信号发送至CAN上，该预定信号表示将在该充电中无需起动的BCM6的微型计算机422设为睡眠状态的信息。由此，微型计算机422在充电中处于睡眠状态，从而可抑制在充电中的BCM6(微型计算机422)的电力消耗。

另外，上述实施方式也可以更改为以下的形式。

虽然电源管理模块331被设置在车载充电器3上、且电源管理模块431被设置在BCM6上，然而电源管理模块也可以被设置在其他的控制单元，即EV-ECU4、KOS5、ABS7、以及EPS8上。在这种情况下，所有的控制单元均可以包含内部系统30或者内部系统40。通过这样实施，可以抑制设置有电源管理模块的控制单元的电力消耗。另外，在ABS7、以及EPS8上设置电源管理模块的情况下，可以省略开关9、10。

虽然车载充电器3搭载有图3所示的内部系统30，然而该车载充电器3也可以搭载有图4所示的内部系统40。即使这样实施，也可以抑制车载充电器3的电力消耗。

虽然BCM6搭载有内部系统40，然而该BCM6也可以搭载有内部系统30。即使这样实施，也可以抑制BCM6的电力消耗。

虽然本发明适用于搭载有车载充电器3、EV-ECU4、KOS5、BCM6、ABS7、以及EPS8等控制单元的车辆，然而也可以适用于具备其他控制单元的车辆。其他的控制单元例如包含电动机控制单元(MCU)、电池管理单元(BMU)、电池监测控制单元(CMU)、压缩机、加热控制器、以及仪表。

Claims

1.一种车辆用通信系统，其特征在于，具备：

搭载在车辆上的电池；

多个控制单元，其接收来自于所述电池的供电并控制搭载于所述车辆上的设备；

车载网络，其用于将所述电池和所述多个控制单元相互连接，并监视所述多个控制单元的工作状态；和

电源管理模块，其被设置在所述多个控制单元中的至少一个控制单元上，

所述电源管理模块监视所述车载网络的信号，检测关于是否需要使所述至少一个控制单元动作的信号，并根据该检测出的信号对从所述电池向所述至少一个控制单元的供电量进行调整。

2.根据权利要求1所述的车辆用通信系统，其特征在于，

所述多个控制单元分别具备：调节器，其将来自于所述电池的电力保持为定值；和基于来自于所述调节器的电力起动的控制部，

所述至少一个控制单元的动作状态包含：所述控制部被供电的通电状态、和向所述控制部的供电被停止的非通电状态，

所述电源管理模块被设置在所述调节器和所述控制部之间，该电源管理模块通过在所述通电状态和所述非通电状态之间选择性地切换所述至少一个控制单元，对从所述电池向所述至少一个控制单元的供电量进行调整。

3.根据权利要求1所述的车辆用通信系统，其特征在于，

所述至少一个控制单元的动作状态包括：唤醒状态，在该唤醒状态中所述控制部处于工作状态且消耗预定量的电力；和睡眠状态，在该睡眠状态中所述控制部为了顺畅地转换成所述工作状态而待机且电力消耗量要比所述唤醒状态少，

所述电源管理模块被设置在所述调节器和所述控制部之间，该电源管理模块通过在所述唤醒状态和所述睡眠状态之间选择性地切换所述至少一个控制单元，对从所述电池向所述至少一个控制单元的供电量进行调整。

4.根据权利要求2所述的车辆用通信系统，其特征在于，

所述至少一个控制单元包含车载充电器，该车载充电器控制从外部电源向所述电池的充电，

所述电源管理模块被设置在所述车载充电器上，该电源管理模块通过检测关于从外部电源向所述电池进行充电的信号，来检测关于是否需要使所述车载充电器动作的信号。

5.根据权利要求1所述的车辆用通信系统，其特征在于，

在所述多个控制单元中的、在从外部电源向所述电池的充电正在进行时无需起动的控制单元上设置有所述电源管理模块，

在所述充电正在进行时处于已起动状态的所述控制单元将预定信号发送至所述车载网络上，该预定信号表示降低向所述充电正在进行时无需起动的控制单元的供电量的信息。