CN109417401A - 具备电力线通信功能的电子控制装置、促动器、电子控制系统及使用它们的汽车 - Google Patents

Abstract

即使产生由于促动器的驱动电流的变化引起的通信错误，也实现准确的通信。具备输出控制信号的通信部，能够经由电力线向连接的促动器发送控制信号的电子控制装置，具备促动器动作检测部，所述通信部在所述促动器动作检测部检测到促动器的动作的情况下，对检测到促动器的动作时的所述控制信号进行再送。

Description

具备电力线通信功能的电子控制装置、促动器、电子控制系统 及使用它们的汽车

技术领域

本发明涉及具备使用了直流电源的电力线的电力线通信功能的电子控制装置、促动器以及电子控制系统。

背景技术

近年，在汽车中，随着基于电子控制装置(ECU:Electronic Control Unit)的车辆控制的高精度化与高功能化，为了取得各种车辆信息(包括车辆的周边信息)以及控制车辆各部而设置大量的传感器、促动器，这些传感器、促动器与ECU之间的通信线的根数显著增加。因此，在专利文献1公开了作为车辆信息传感器数据、控制数据的通信线而使用直流电源的电力线的电力线通信装置的应用。专利文献1对电力线的使用设置通信阶段与供电阶段，并按每阶段将电力线用于通信以及供电中的某一方。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2010－81340号公报

专利文献2：日本特开2002－261663号公报

发明内容

发明所要解决的课题

专利文献1对电力线的使用设置通信阶段与供电阶段，并使通信不受供电的影响。然而，有时不允许与阶段对应地使促动器的驱动所用的来自直流电源的供电断续。例如，将被进行PWM(Pulse Width Modulation)控制的螺线管线圈、马达用作促动器时，不能使来自直流电源的供电断续。若供电断续，则不能实现促动器的所希望的控制。在被进行PWM控制的促动器的情况下，作为所希望的驱动电流，需要对促动器供给进行PWM控制的电流的平均电流，但由于供电的断续而难以控制为所希望的驱动电流。

另一方面，由于电力线的电流受到驱动促动器的电流的变化的影响而变动，因此其变动使利用了电力线的通信产生错误。因此，以往，如专利文献2所示那样，采用在由从站侧的传感器、促动器侧检测时，向控制站、即ECU发送数据的再送请求，并进行数据的再送的方法。然而，在用于来自从站的再送请求的通信时，因为与通信独立地进行PWM控制而驱动促动器的电流也有可能产生变化。因此，再送请求不能准确地传递至ECU，不能进行从ECU向从站的数据再送，准确的通信变得困难。

因此，本发明的目的在于，即使产生由促动器的驱动电流的变化引起的通信错误，也能够实现准确的通信。

用于解决课题的手段

若列举用于解决上述课题的本发明的“电子控制装置”的一例，则有具备输出控制信号的通信部，能够经由电力线向所连接的促动器发送控制信号的电子控制装置，

该电子控制装置具备促动器动作检测部，所述通信部在所述促动器动作检测部检测到促动器的动作的情况下，对促动器的动作检测时的所述控制信号进行再送。

另外，若列举本发明的“促动器”的一例，则有具备接收控制信号的通信部，能够经由电力线从所连接的电子控制装置接收控制信号的促动器，该促动器具备促动器动作检测电路，所述通信部在所述促动器动作检测电路检测到促动器的动作的情况下，基于促动器的动作检测信号，选择从电子控制装置再送来的控制信号并输出。

另外，若列举本发明的“电子控制系统”的一例，则有具备电子控制装置、1个或者多个促动器、以及将所述电子控制装置与所述促动器连接的电力线，并经由电力线从所述电子控制装置向所述促动器传输控制信号的电子控制系统，

所述电子控制装置的通信部具备促动器动作检测电路，在所述促动器动作检测电路检测到促动器的动作的情况下，再送检测到促动器动作时的所述控制信号，

所述促动器的通信部输出从电子控制装置再送来的控制信号。

发明效果

根据本发明的具有电力线通信功能的电子控制装置以及电子控制系统，在不能与阶段对应地使从直流电源向电力线的供电断续的状况(持续供电)下，即使产生由于促动器的驱动电流的变化引起的通信错误，也能够通过接收在该变化的时刻后再送来的数据，实现准确的通信。

附图说明

图1为示出本发明的实施例1的具备电力线通信功能的电子控制系统的图。

图2为示出表示实施例1的再送动作的收发数据流的图。

图3为示出本发明的实施例2的具备电力线通信功能的电子控制系统的图。

图4为示出表示实施例2的再送动作的收发数据流的图。

图5为示出表示在实施例2的再送动作时再次产生促动器动作时的再送动作的收发数据流的图。

图6为示出本发明的实施例3的具备将螺线管线圈作为对象的电力线通信功能的电子控制系统的图。

图7为表示将实施例3的螺线管线圈作为对象的促动器动作的检测动作以及数据再送动作的时序图的一例。

图8为示出ECU中的促动器动作检测电路的构成例的图。

图9为表示图8的促动器动作检测电路的动作的时序图的一例。

图10为示出本发明的实施例4的具备将螺线管线圈作为对象的电力线通信功能的电子控制系统的图。

图11为表示实施例4的将螺线管线圈作为对象的促动器动作的检测动作以及数据再送动作的时序图的一例。

图12为表示实施例4的将螺线管线圈作为对象的促动器动作时的接收动作的时序图的一例。

图13为具备通信功能的传感器或促动器中的促动器动作检测电路的构成例。

图14为表示具备通信功能的传感器或促动器中的促动器动作检测电路的动作的时序图的一例。

图15为示出最大电压保持电路的构成例的图。

图16为示出最小电压保持电路的构成例的图。

图17为示出本发明的实施例5的将具备多个通信功能的促动器与传感器连接于相同电力线的电子控制系统的图。

具体实施方式

作为本发明的实施方式，通过几种实施例公开具备电力线通信功能的电子控制系统。电子控制系统，在ECU中设置对促动器的驱动电流的变化(在以下的说明中，将该变化定义为促动器动作。)的时刻进行检测的单元，具有将在该检测时刻从电子控制装置ECU向传感器、促动器发送的控制数据在该时刻后再送的通信块。

根据这样的构成，在不能与阶段对应地使从直流电源向电力线的供电断续的状况下，即使产生由于促动器的驱动电流的变化引起的通信错误，也能够通过接收在该变化的时刻后再送的数据，来实现准确的通信。

此外，在实施方式的说明中，为了尽量避免某电路包含其他的电路那样的嵌套构成所带来的用语的繁琐性，使用块这一用语，但其使用无其他深意。

实施例1

图1为本发明的实施例1的具备电力线通信装置的电子控制系统的构成例。电子控制系统具有电子控制装置ECU(Electronic Control Unit)1、电源(直流电源)2、电力线总线3、以及具备通信功能的促动器4。ECU1与促动器43，经由由ECU1的控制站通信块12以及具备通信功能的促动器4的通信块41构成的电力线通信装置进行通信。控制站通信块12具有通信逻辑块121、促动器动作检测电路122、调制解调块123、以及电力线电流监视电阻124，各块基于来自ECU1的通信时钟CK_ecu动作。通信逻辑块121担任与ECU1之间的接口，进行与促动器4之间的通信数据的编码/解码、通信错误检测，并且基于促动器动作检测信号Act_ecu进行错误校正。促动器动作检测电路122根据电力线电流监视电阻124的两端电压的变化检测促动器动作，并作为信号Act_ecu向通信逻辑块121输出。在从ECU1向具备通信功能的促动器4发送控制数据Do_ecu的动作中，在通信逻辑块121中对控制数据Do_ecu附加发送目的地的具备通信功能的促动器4的地址、通信错误检测数据等，进行编码处理，并作为发送数据Dos向调制解调块123输出。此时，在检测到促动器动作检测信号Act_ecu的情况下，通信逻辑块121附加该检测时刻的发送数据，并作为信号Dos向调制解调块123输出。调制解调块123具有电压调制电路1231与电流解调电路1232，电压调制电路1231将该信号Dos作为输入并转换为电压信号，使该电压信号与电力线总线3的电压重叠，由此向具备通信功能的促动器4的通信块41发送控制数据。进而，在ECU1接收来自具备通信功能的促动器4的数据Di_ecu的动作中，通过重叠有从具备通信功能的促动器4送出的信号电流的电力线总线3的电流Ibus流过电力线电流监视电阻124，从而在该电阻124的两端产生与信号电流呈比例的电位差。在电流解调电路1232中将该电位差转换为电压信号，并作为信号Dit向通信逻辑块121输出。在通信逻辑块121中，将该信号Dit作为输入，并接收促动器动作检测信号Act_ecu，从信号Dit中提取再送数据，通过该再送数据将通信错误校正后进行解码处理，并作为Di_ecu向ECU1输出。

此外，虽省略图示，但ECU1与具备通信功能的促动器4的通信，在具备通信功能的促动器4对于ECU1向具备通信功能的促动器4发送的消息(发送数据)进行响应的消息响应形态的情况下，在ECU1发送消息期间无来自具备通信功能的促动器4的响应，因此该期间优选控制ECU1以使电流解调电路1232不进行动作。

另一方面，具备通信功能的促动器4具有通信块41、控制/驱动块42、以及促动器43。通信块41具有调制解调块411以及通信逻辑块412。调制解调块411具有将从控制/驱动块42向ECU1发送的发送数据(促动器的状态数据)Ds_sa转换为电流信号的电流调制电路4111、以及根据电力线总线3的电压信号对数据Dr_sa进行解调的电压解调电路4112。通信逻辑块412担任与控制/驱动电路块42之间的接口，进行与控制站通信块12之间的通信数据的编码/解码、通信错误检测，并且进行再送数据的附加、接收数据Dr_sa的错误校正。控制/驱动块42通过通信逻辑块412的输出信号Di_sa控制/驱动促动器43的动作，并且将控制/驱动块42、促动器43的动作状态等的数据作为信号Do_sa向通信逻辑块412输出。

从具备通信功能的促动器4向控制站通信块12的发送动作是指，通信逻辑块412将具备通信功能的促动器4的地址、错误检测码等包含在来自控制/驱动块42的促动器43状态信息等的发送数据Do_sa中，并进行编码处理，作为信号Ds_sa向调制解调块411输出。调制块411的电流调制电路4111将该信号Ds_sa转换为电流信号，并与电力线总线电流Ibus重叠，由此作为电流信号向控制站通信块12发送数据。进而，在从控制站通信块12向具备通信功能的促动器4的接收动作中，将在控制站通信块12的电压调制电路1231中被调制并与电力线总线3重叠而得的电压信号，在电压解调电路4112中解调为电压信号Dr_sa，并向通信逻辑块412输出。在通信逻辑块412中，将该接收信号Dr_sa作为输入，根据错误检测码等判定通信错误的有无，在有错误的情况下，通过接收信号Dr_sa所含的再送数据进行校正后，进行解码处理，并作为Di_sa向控制/驱动块42输出。

图2为在根据本实施例的具备电力线通信装置的电子控制系统中，表示在从控制站通信块12向具备通信功能的促动器4的通信块的发送动作时，产生通信错误时的数据再送与错误校正动作的数据流。在该图中示出在由具备通信功能的促动器4与控制站通信块12进行的电力线通信中，促动器43的驱动电流产生变化，通过再送数据进行校正的收发数据流。控制站通信块12的通信逻辑块121在输出第n个通信帧的数据中，若通过控制站通信块12的促动器动作检测电路122检测到促动器动作，则在下一个的第n+1个通信帧中，也将与第n个的通信帧相同的数据向调制解调块123再输出。该数据在电压调制电路1231中调制为电压信号并向电力线总线3送出。

另一方面，在具备通信功能的促动器4中，将通过与电力线总线3重叠的发送数据进行调制后的电压变化，在电压解调电路4112中解调为接收信号Dr_sa，并向通信逻辑块412输出。在通信逻辑块412中，将该信号Dr_sa进行解码处理，提取具备通信功能的促动器4的地址信号、控制信号、通信错误检测信号，在检测到通信错误的情况下，将第n个通信帧的数据设为无效，将第n+1个数据作为接收数据Di_sa向控制/驱动块42输出。其结果，在确认到通信错误的时刻，使接收数据无效，从而通过接收再送的通信帧数据，而成为总是进行错误校正。

根据本实施例，在持续从直流电源向电力线供电的状况下，能够实现使用电力线的通信。具体而言，即使产生由于促动器43的驱动电流的变化引起的通信错误，由于能够通过控制站通信块12检测该变化并确定通信错误位置，因此能够再送该错误时刻前后的数据。其结果，由具备通信功能的促动器4与控制站通信块12进行的电力线通信装置中的通信，能够使用该再送数据进行通信错误的校正，因此不会产生通信错误。另外，利用通信逻辑块412的错误检测功能，将误数据设为无效并接收再送数据，因此无需在促动器侧设置促动器动作检测电路，系统的构成变得简单。

实施例2

图3为本发明的实施例2的具备电力线通信装置的电子控制系统的构成例。在本实施例中也与图1的实施例相同地，电子控制系统具有电子控制装置ECU1、电源2、电力线总线3、以及具备通信功能的促动器4。图3所示的本实施例在具备通信功能的促动器4的通信块41中，除了调制解调块411与通信逻辑块412之外还具有促动器动作检测电路413，与图1的再送动作不同的点在于，抑制再送的数据数、以及在具备通信功能的促动器4的通信块41中具有促动器动作检测电路413。

接下来在本实施例中，对促动器43动作而产生通信错误时的再送动作进行说明。图4表示从ECU1向促动器4的收发信号动作中的通信块41的再送动作与错误校正动作的收发数据流的一例，使用该图对ECU侧的通信控制块12的再送动作、以及促动器侧的通信逻辑块412的错误校正动作进行说明。该图示出如下情况下的动作：在连续向多个促动器或传感器发送ECU1的数据Do_ecu时，在第n个通信帧(向第n个促动器或传感器发送的状态)中，与相同电力线连接的促动器4之一动作而促动器驱动电流Idrv发生变化(即，定义为促动器的动作)，电力线总线3的电流与电压变动，产生通信错误。

此外，一个通信帧的数据表示在1次的通信中对一个促动器发送的数据列。在第n个通信帧中，若促动器4动作，电力线总线3的电流变化较大而产生通信错误，则控制站通信块12的促动器动作检测电路122检测到该电流变化，将该检测信号Act_ecu与ECU侧通信时钟CK_ecu同步并向通信逻辑块121输出。在通信逻辑块121中，接收该促动器动作检测信号，将在该检测时刻前后发送的多个比特的数据，例如包含该检测时刻的发送比特的前后1比特的数据附加到相同通信帧的最后并再输出，在该再输出后，将其次的第n+1个通信帧的数据作为信号Dos向电压调制电路1231输出。电压调制电路1231接收该信号Dos并向电力线总线3送出信号电压。此外，考虑到通信逻辑块121的输出时刻与电压调制电路1231的送出时刻差，需要使促动器动作检测电路122的检测时刻延迟该送出时刻差。

另一方面，在具备通信功能的促动器4中，在电压解调电路4112中将电力线总线3的电位变化转换为电压信号Dr_sa并向通信逻辑块412输出。在促动器动作检测电路413中，检测在第n个通信帧接收中由促动器驱动电流Idrv的变化引起的电压变化，并与具备通信功能的促动器4的通信时钟CK_sa同步，作为促动器动作检测信号Act_sa向通信逻辑块412输出。车载的电力线总线的布线长最大也仅为20m左右以下，通信周期也仅为数us左右。促动器驱动电流的变化引起的电流/电压信号在电力线总线的全长中传递的时间最大也仅为100ns左右，与通信周期时间相比快1数量级左右。因此，由控制站通信块12的促动器动作检测电路122检测到的促动器动作检测信号Act_ecu、与由具备通信功能的促动器4的促动器动作检测电路413检测到的促动器动作检测信号Act_sa，在相同通信周期内，即以通信周期单位来看时，能够在相同时刻检测。因此，能够利用具备通信功能的促动器4的促动器动作检测信号Act_sa，检测在电压解调电路4112的解调信号Dr_sa中产生通信错误的时刻。在图4的情况下，在第n个通信帧的第3比特产生通信错误，包含该比特的前后比特的再送数据被附加到通信帧的最后尾。因此，如图4所示，在通信逻辑块412中，从接收数据Dr_sa中取出再送数据，并将该再送数据替换产生通信错误的比特进行校正，作为信号Di_sa向控制/驱动块42输出。

图5示出在第n个通信帧内、以及用于校正在该通信帧内产生的通信错误的再送数据帧双方中，产生促动器动作时的通信动作的情况。在这样的情况下，在控制站通信块12的通信逻辑块121中，若在第n个通信帧中检测到促动器动作，则在通信逻辑块121的输出Dos中，将在该检测时刻的比特与附加了其前后时刻的比特而成的再送数据附加到第n个通信帧的发送数据后并向电压调制电路1231输出。此时，在通信逻辑块121中，在该再送数据的发送中再次检测到促动器动作的情况下，在检测到促动器动作的时刻的1通信周期后，再次输出再送数据。另一方面，在具备通信功能的促动器4中，也检测到2次的促动器动作，如图4所示，若在附加了再送数据的时刻检测到第二次的促动器动作，则忽略该时刻前后的数据，使用之后再次附加的再送数据，进行接收数据的校正。其结果，即使产生通信错误，也总是向促动器控制/驱动块42输出准确的控制数据。

根据本实施例，在持续从直流电源向电力线供电的状况下，能够实现使用电力线的通信。具体而言，即使产生由于促动器43的驱动电流的变化引起的通信错误，也能够由控制站通信块12检测该变化并确定通信错误位置，因此能够再送该错误时刻前后的数据。其结果，由具备通信功能的促动器4与控制站通信块12进行的电力线通信装置中的通信能够使用该再送数据，进行通信错误的校正，因此不会产生通信错误。另外，通过附加包含检测到促动器的动作的时刻的发送比特的前后数比特的控制信号来发送，因此与实施例1那样再送1帧的信号相比，能够减少再送数据量。

实施例3

图6为实施例3的具备电力线通信装置的电子控制系统的构成例。但省略了电源2以及ECU1的控制块11的图示。本实施例为对实施例1的促动器43适用螺线管线圈的电子控制系统。促动器控制/驱动块42具有螺线管线圈控制电路421、以及具有开关SW1及二极管D1的螺线管线圈驱动电路422。流过螺线管线圈43的驱动电流Idrv的平均电流，由开关SW1接通的时间宽度相对于开关SW1的开/关的周期，换句话说由控制信号Spwm的脉冲宽度控制。即，驱动电流Idrv通过控制信号Spwm被PWM(pulse width modulation)控制。此外，控制脉冲Spwm的频率为数100Hz(开关SW1的开/关的切换频率)。关于电力线总线3的电流Ibus，在开关SW1接通时流过螺线管线圈驱动电流Idrv，在断开时不流动。因此，在电力线总线3中，在螺线管线圈驱动电流切换的时刻(开关SW1接通或断开时刻)，产生较大的电压与电流变化，换句话说产生电压电流噪声。如实施例1中说明那样，该电压电流噪声在以通信周期单位来看时，在几乎相同时刻传递至控制站通信块12、具备通信功能的促动器4。其结果，由于该电压电流噪声，使信号电压失真而产生通信错误。

图7示出表示在从ECU1向具备通信功能的促动器4通信中，螺线管线圈43的驱动电流发生变化时的控制站通信块12的发送动作的时序图。使用该图，对本实施例的发送动作进行说明。此外，为了进行说明在该图中将通信帧长设为8比特，并假设在第n个通信帧中螺线管线圈的驱动电流发生变化。在螺线管线圈的驱动电流未变化时，ECU1的电力线总线电压Vbus_E与具备通信功能的促动器4的电力线总线电压Vbus_A，均通过来自控制站通信块12的通信逻辑块121的发送数据Dos进行电压调制，成为信号电压与电源2的电源电压Vbs重叠而成的电压波形。然而，如上述那样，若螺线管线圈控制信号Spwm转变至高电平，则开关SW接通，驱动电流Idrv从电力线总线3流向螺线管线圈43。该瞬间，具备通信功能的促动器4的电力线总线电压Vbus_A由于流过电力线总线3的电流较大变化，而由于电力线总线3的寄生电感71产生较大的电压噪声。此时，由于在控制站通信块12的电力线电流监视电阻124中流过电力线总线电流Ibus，因此在其两端产生与电力线总线电流Ibus呈比例的电位差Vbus-Vbus_E。若该电位差Vbus-Vbus_E超过阈值电压Vth_it，则控制站通信块12的促动器动作检测电路122将与通信时钟CK_ecu同步的信号Act_ecu向通信逻辑块121输出。通信逻辑块121若接收该促动器动作检测信号Act_ecu，则在其次的第n+1个通信帧中也将与第n个通信帧相同的数据向调制解调块123再输出。该数据在电压调制电路1231中被调制为电压信号并向电力线总线3送出。

图8为控制站通信块12的促动器动作检测电路122的构成例。促动器动作检测电路122具有对电力线总线电流Ibus进行电压转换的差分放大器1221、通过通信时钟信号CK_ecu保持差分放大器1221的输出电压的电压保持电路1222、根据该输出保持电压检测促动器动作的差分放大器1223、比较器1224、触发器1225、以及进行通信时钟CK_ecu的极性反转输出的反相器1226。

图9为表示该促动器动作检测电路122的促动器动作检测动作的时序图。使用该图，对促动器动作检测电路122中促动器动作的检测动作、即检测电力线总线电流Ibus的变化的动作进行说明。若根据螺线管线圈控制信号Spwm将开关SW1接通，则在电力线总线3中流过螺线管线圈的驱动电流Idrv，若断开则电力线总线电流不流动。因此，在电力线总线3中流动的电流Ibus，在开关SW1的接通断开的转变时的任一情况下，都产生较大的电流变化。该促动器动作检测电路122通过电力线电流监视电阻124两端的电位差检测该电流变化。具体而言，通过电力线总线电流Ibus流过电力线电流监视电阻124，从而在该电阻124的两端产生与电力线总线电流Ibus呈比例的电位差。通过由差分放大器1221将该电位差放大从而使电力线总线电流Ibus转换为电压信号VI_mon。进而，在电压保持电路1222中，在通信时钟信号CK_ecu的下降边缘的定时，将该电压信号VI_mon保持为连续的2周期的电位V_now与V_before的电位。差分放大器1223输出该2个电位V_now与V_before之差分。在该差分较大时，在上述的2周期期间的时刻，电力线总线电流Ibus较大变化，螺线管线圈的驱动电流较大变化。比较器1224通过该差分电压检测促动器动作。具体而言，在该差分大于阈值电压Vth_itp的情况下与小于Vth_itn的情况下输出高电平，在差分处于阈值电压Vth_itp与Vth_itn之间的情况下输出低电平。触发器1225在通信时钟信号CK_ecu的上升边缘的定时，保持比较器1224的输出信号S_act，并作为促动器动作检测信号Act_ecu输出。如图9所示，该促动器动作检测电路122在电力线总线电流Ibus处于开关SW1接通而增加的情况下、以及处于开关SW1断开而减少的情况下，均检测其变化，并输出促动器动作检测信号Act_ecu。

实施例4

图10为对实施例2的促动器43适用螺线管线圈的电子控制系统的实施例4的构成例。此外，省略了电源2以及ECU1的控制块11的图示。促动器控制/驱动块42具有螺线管线圈控制电路421、以及具有开关SW1与二极管D1的螺线管线圈驱动电路422。流过螺线管线圈43的驱动电流Idrv的平均电流由开关SW1接通的时间宽度相对于开关SW1的开/关的周期，换句话说由控制信号Spwm的脉冲宽度控制。即，驱动电流Idrv由控制信号Spwm进行PWM(pulsewidth modulation)控制。此外，控制脉冲Spwm的频率为数100Hz(开关SW1的开/关的切换频率)。电力线总线3的电流Ibus在开关SW1接通时流过螺线管线圈驱动电流Idrv，在断开时不流动。因此，在电力线总线3中，当螺线管线圈驱动电流切换的时刻(开关SW1接通或断开的时刻)，产生较大的电压与电流变化，换句话说产生电压电流噪声。如实施例1中说明那样，该电压电流噪声以通信周期单位来看时，几乎在相同时刻传递至控制站通信块12、具备通信功能的促动器4。其结果，由于该电压电流噪声使信号电压失真而产生通信错误。

图11示出表示在从ECU1向具备通信功能的促动器4通信中，螺线管线圈43的驱动电流变化时的控制站通信块12的发送动作的时序图。使用该图对本实施例的发送动作进行说明。此外，为了进行说明，将该图中通信帧长设为8比特，并假设在第n个通信帧中螺线管线圈的驱动电流发生变化。在螺线管线圈的驱动电流未变化时，ECU1的电力线总线电压Vbus_E与具备通信功能的促动器4的电力线总线电压Vbus_A，均通过来自控制站通信块12的通信逻辑块121的发送数据Dos被电压调制，成为信号电压与电源2的电源电压Vbs重叠而成的电压波形。然而，如上所述，若螺线管线圈控制信号Spwm转变至高电平则开关SW接通，驱动电流Idrv从电力线总线3流向螺线管线圈43。在该瞬间，具备通信功能的促动器4的电力线总线电压Vbus_A由于流过电力线总线3的电流较大变化，而由于电力线总线3的寄生电感71产生较大的电压噪声。此时，由于在控制站通信块12的电力线电流监视电阻124中流过电力线总线电流Ibus，因此在其两端产生与电力线总线电流Ibus呈比例的电位差Vbus-Vbus_E。若该电位差Vbus-Vbus_E超过阈值电压Vth_it，则控制站通信块12的促动器动作检测电路122将与通信时钟CK_ecu同步的信号Act_ecu向通信逻辑块121输出。通信逻辑块121接收该促动器动作检测信号Act_ecu，并在第n个的通信帧的最后将包含此时刻的3周期份的数据作为信号Dos再输出。此外，在该例中，作为再送数据，将从输出促动器检测信号Act_ecu的时刻起的前面3周期的数据设为再送数据，但也可以将促动器检测信号Act_ecu的输出时刻前后3周期以上的数据设为再送数据。

图12示出表示在从ECU1向具备通信功能的促动器4通信中，具备通信功能的促动器4的接收动作的时序图。在具备通信功能的促动器4中，通过电压解调电路4112将电力线总线3的电位变化转换为电压信号Dr_sa并向通信逻辑块412输出。在促动器动作检测电路413中，当在第n个通信帧接收中，检测由促动器驱动电流Idrv的变化引起的电压变化，并与具备通信功能的促动器4的通信时钟CK_sa同步，将促动器动作检测信号Act_sa向通信逻辑块412输出。如实施例1已说明那样，由控制站通信块12的促动器动作检测电路122检测到的促动器动作检测信号Act_ecu、以及由具备通信功能的促动器4的促动器动作检测电路413检测到的促动器动作检测信号Act_sa，在相同通信周期内、即以通信周期单位来看时能够在相同时刻检测。因此，能够利用具备通信功能的促动器4的促动器动作检测信号Act_sa，检测在具备通信功能的促动器4的电压解调电路4112的解调信号Dr_sa中产生通信错误的时刻。在图12的情况下，在第n个通信帧的第3比特，产生通信错误，包含该比特的前后比特的再送数据被附加到通信帧的最后尾。因此，如图12所示，在通信逻辑块412中，从接收数据Dr_sa中取出再送数据，用该再送数据替换产生了通信错误的比特来进行校正，并作为信号Di_sa向控制/驱动块42输出。其结果，即使产生通信错误，也总是向促动器控制/驱动块输出准确的控制数据。

图13为具备通信功能的促动器4的促动器动作检测电路413的构成例。促动器动作检测电路413具有保持电力线总线电位Vbus_A的电位的电压保持电路4131、保持电压保持电路4131的输出电压的最大值的最大电压保持电路4132、保持电压保持电路4131的输出电压的最小值的最小电压保持电路4133、取得最大电压保持电路4132与最小电压保持电路4133的输出电压的差分的差分放大器4134、对阈值电压Vth_pwm与差分放大器4134的输出电压进行比较的比较器4135、2个触发器4136与4138、以及将通信时钟信号CK_sa极性反转的反相器4137。

图14示出表示对该促动器动作检测电路413的促动器动作进行检测的动作的时序图。使用该图说明根据电力线总线电位Vbus_A的变化检测螺线管线圈的驱动电流的变化的动作。若螺线管线圈控制信号Spwm成为高电平，则开关SW1接通，螺线管线圈的驱动电流经由电力线总线3流向控制站通信块12的电力线电流监视电阻124而产生电压下降，电力线总线电压降低ΔVdr量。若螺线管线圈控制信号Spwm成为低电平则在电力线总线3中无电流流动，因此电力线总线电压Vbus_A不会电压下降。因此，在电力线总线3中产生由螺线管线圈的驱动电流引起的电压变动ΔVdr。除此之外，在电力线总线3中，由于螺线管线圈控制信号Spwm的上升转变时与下降转变时的电力线总线电流Ibus的电流变化、以及电力线总线3的寄生电感71，而产生较大的电压变动ΔVln。另一方面，在电力线总线3的电压中重叠有来自控制站通信块12的电压信号，由该电压信号引起的电压变动与由螺线管线圈的驱动电流的变化引起的电压变动混存。因此，在该促动器动作检测块413中，需要从该3个电压变动中，辨别由螺线管线圈的驱动电流的变化引起的电压变动，并仅检测螺线管线圈的驱动电流的变化。使用图14，对其具体的动作进行说明。该图为，表示作为发送数据Dos而“1”和“0”交替地连续发送时，当螺线管线圈的驱动电流Idrv变化的情况下的动作的时序图。电力线总线电压Vbus_A为来自控制站通信块12的信号电压与由螺线管线圈的驱动电流的变化引起的电压噪声重叠而成的波形。电压保持电路4131在通信时钟信号CK_sa的下降边缘的定时，将该电力线总线电压Vbus_A保持为该时刻的电力线总线电压并作为电压信号Vinhd输出。将该电压信号Vinhd作为输入，最大电压保持电路4132保持该电压信号Vinhd的最大电压并作为电压信号Vmax输出，最小电压保持电路4133保持该电压信号Vinhd的最小电压并作为电压信号Vmin输出。差分放大器4134取得该2个电路的输出电压的差分，并作为电压信号Vs输出。在该电压信号Vs为阈值Vth_pwm以上时，成为螺线管线圈的驱动电流发生较大变化的时刻。因此，比较器4135在该电压信号Vs的电压与阈值电压Vth_pwm相比较高时输出高电平作为电压信号S_act，较低时输出低电平作为电压信号S_act，从而检测螺线管线圈的驱动电流发生较大变化的时刻。通过触发器4136将该信号S_act与通信时钟信号CK_sa同步，并作为促动器动作检测信号Act_sa向通信逻辑块412输出。此外，若该信号Act_sa成为高电平，则复位信号S_reset成为高电平，最大电压保持电路4132与最小电压保持电路4133的输出电压变为相同，两者的电路被复位。

图15示出最大电压保持电路4132的具体构成例。最大电压保持电路4132具有运算放大器41321、二极管41322、开关41323、电容元件41324以及运算放大器41325。首先，若复位信号S_reset为高电平，则开关41323接通，内部节点电压Vhmax成为与输入信号Vinhd相同。输出电压Vmax总是通过运算放大器41325成为与内部节点电压Vhmax相同。若复位信号S_reset为低电平，则开关41323断开。总是通过运算放大器41321比较输入电压Vinhd与内部节点电压Vhmax，在输入电压Vinhd高于内部节点电压Vhmax时，对电容元件41324充电以使内部节点电压Vhmax与输入电压Vinhd相同。另一方面，在输入电压Vinhd低于内部节点电压Vhmax时，由于通过二极管41222阻止放电，因此内部节点电压Vhmax总是保持为输入电压Vinhd的最大电压。

图16示出最小电压保持电路4133的具体构成例。最小电压保持电路4133具有运算放大器41331、二极管41332、开关41333、电容元件41334、运算放大器41335以及电源电路41336。这里电源电路41336设定为总是高于输入电压vinhd的最小值的电压。关于该构成例的输出，在由低通滤波器构成电源电路41336的例子中，输出输入电压Vinhd的平均电压。若复位信号S_reset为高电平，则开关41333接通，内部节点电压Vhmin成为与输入信号Vinhd相同。输出电压Vmax总是通过运算放大器41325与内部节点电压Vhmax相同。若复位信号S_reset为低电平，则开关41333断开。总是通过运算放大器41331比较输入电压Vinhd与内部节点电压Vhmin，在输入电压Vinhd低于内部节点电压Vhmin时，对电容元件41334充电以使内部节点电压Vhmin与输入电压Vinhd相同。另一方面，在输入电压Vinhd高于内部节点电压Vhmin时，由于通过二极管41332阻止放电，因此内部节点电压Vhmin总是保持为输入电压Vinhd的最小电压。

根据本实施例，在持续从直流电源向电力线供电的状况下，能够实现使用电力线的通信。具体而言，即使产生由于促动器43的驱动电流的变化引起的通信错误，也能够通过控制站通信块12检测到该变化并确定通信错误位置，因此能够再送该错误时刻前后的数据。其结果，由具备通信功能的促动器4与控制站通信块12进行的电力线通信装置中的通信，能够使用该再送数据进行通信错误的校正，因此不会产生通信错误。

实施例5

图17为实施例5的具备电力线通信装置的电子控制系统的构成例，且为使具备通信功能的传感器5与连接了具备实施例1的通信功能的促动器4及控制站通信块12的相同电力线总线3连接的构成例。控制站通信块12担任与ECU1的接口，并且具有通信逻辑块121以及调制解调块123，该通信逻辑块121进行与具备通信功能的促动器4、具备通信功能的传感器5之间的通信下的收发数据的编码、解码以及数据再送/错误校正，该调制解调块123用于经由电力线总线3将收发数据调制解调为电流/电压信号以进行收发。具备通信功能的促动器4具有，进行与控制站通信块12之间的通信下的收发数据的编码、解码以及数据再送/错误校正的通信块41、通过促动器控制数据驱动促动器并且生成促动器的动作状态信息的促动器控制/驱动块42、以及促动器43。具备通信功能的传感器5具有，进行与控制站通信块12之间的通信下的收发数据的编码、解码以及数据再送/错误校正的通信块51、进行传感器的状态控制、将由传感器检测到的模拟信号转换为数字信号的控制/检测块52、以及传感器53。构成具备通信功能的传感器5的通信块51与实施例1的具备通信功能的促动器4的通信块41为相同构成。具备通信功能的传感器5以外的构成也为与实施例1相同的构成。

因此，进行控制站通信块12与具备通信功能的传感器5之间的通信的全部的块的构成，与实施例1相同，因此本实施例在持续从直流电源向电力线供电的状况下，也能够实现使用电力线的通信。具体而言，在控制站通信块12与具备通信功能的传感器5的通信块51间的通信中，即使产生由于促动器43的驱动电流的变化引起的通信错误，由于能够通过控制站通信块12检测到该变化并确定通信错误位置，因此能够再送该错误时刻前后的数据。其结果，由具备通信功能的传感器5与控制站通信块12进行的电力线通信装置中的通信，能够使用该再送数据进行通信错误的校正，因此不会产生通信错误。

工业上的可利用性

本发明的具备电力线通信功能的电子控制系统能够用于汽车中的各种车辆信息的取得、以及与用于车辆各部的控制的传感器、促动器的通信。并且，不限于车载的电子控制系统，能够广泛适用于除此以外的传感器系统等。

附图标记说明

1：电子控制装置ECU

2：电源

3：电力线总线

4：具备通信功能的促动器

5：具备通信功能的传感器

11:控制块

12：控制站通信块

121：通信逻辑块

122：促动器动作检测电路

123：调制解调块

1231：电压调制电路

1232：电流解调电路

124：电力线电流监视电阻

41、51：通信块

42：促动器控制/驱动块

43：促动器

52：传感器控制/检测块

53：传感器

411、511：调制解调块

412、512：通信逻辑块

413、513：促动器动作检测电路

4111、5111：电流调制电路

4112、5112：电压解调电路

Claims (15)

1.一种电子控制装置，具备输出控制信号的通信部，能够经由电力线对所连接的促动器发送控制信号，其特征在于，

具备促动器动作检测部，

所述通信部在所述促动器动作检测部检测到促动器的动作的情况下，对检测到促动器的动作时的所述控制信号进行再送。

2.如权利要求1所述的电子控制装置，其特征在于，

所述通信部对检测到促动器的动作的时刻的控制信号的1帧进行再送。

3.如权利要求1所述的电子控制装置，其特征在于，

所述通信部将包含检测到促动器的动作的时刻的发送比特的前后1比特或者多个比特的控制信号，附加到相同通信帧的最后并发送。

4.如权利要求3所述的电子控制装置，其特征在于，

所述通信部在向相同帧的最后附加控制信号并发送中，再次检测到促动器的动作的情况下，在检测到促动器的动作的时刻的1通信周期后，再次发送再送数据。

5.如权利要求1所述的电子控制装置，其特征在于，

所述通信部对电力线的电压进行电压调制来发送控制信号。

6.一种促动器，具备接收控制信号的通信部，能够经由电力线从所连接的电子控制装置接收控制信号，其特征在于，

具备促动器动作检测电路，

所述通信部在所述促动器动作检测电路检测到促动器的动作的情况下，基于促动器的动作检测信号，选择从电子控制装置再送来的控制信号并输出。

7.如权利要求6所述的促动器，其特征在于，

所述通信部在所述促动器动作检测电路检测到促动器的动作的情况下，将检测到促动器动作时的发送数据设为无效，选择附加到相同通信帧的最后而发送来的再送数据并输出。

8.如权利要求6所述的促动器，其特征在于，

所述控制信号为控制促动器的信号。

9.如权利要求6所述的促动器，其特征在于，

所述促动器为螺线管线圈，所述动作为开关动作。

10.一种电子控制系统，具备电子控制装置、1个或者多个促动器、以及将所述电子控制装置与所述促动器连接的电力线，经由电力线从所述电子控制装置向所述促动器传输控制信号，其特征在于，

所述电子控制装置的通信部具备促动器动作检测电路，在所述促动器动作检测电路检测到促动器的动作的情况下，再送检测到促动器动作时的所述控制信号，

所述促动器的通信部输出从电子控制装置再送来的控制信号。

11.如权利要求10所述的电子控制系统，其特征在于，

所述电子控制装置的通信部对检测到促动器的动作时刻的控制信号的1帧进行再送。

12.如权利要求10所述的电子控制系统，其特征在于，

所述电子控制装置的通信部在所述促动器动作检测电路检测到促动器的动作的情况下，将包含检测到促动器的动作的时刻的发送比特的前后1个或者多个比特的控制信号附加到相同通信帧的最后并发送，

所述促动器的通信部具备促动器动作检测电路，在该促动器动作检测电路检测到促动器动作的情况下，将检测到促动器的动作时的发送数据设为无效，选择附加到相同通信帧的最后而发送来的再送数据并输出。

13.如权利要求10所述的电子控制系统，其特征在于，

所述促动器为螺线管线圈，所述动作为开关动作。

14.如权利要求10所述的电子控制系统，其特征在于，

所述电力线连接有1个或者多个具备通信功能的传感器。

15.一种汽车，使用权利要求10～14中的任一项所述的电子控制系统。