CN1972180B

CN1972180B - 通信系统

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Publication number: CN1972180B
Application number: CN2006101457768A
Authority: CN
Inventors: 土田克实
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2005-11-21
Filing date: 2006-11-21
Publication date: 2010-10-27
Anticipated expiration: 2026-11-21
Also published as: DE102006053959A1; US7769091B2; CN1972180A; JP4525569B2; JP2007142914A; US20070116135A1; DE102006053959B4

Abstract

本发明公开了一种通信系统。当设置了连接HV-ECU(11)和DC/DC转换器(20)的通信线(16)且在这些设备之间进行双向同时通信时，HV-ECU(11)对DC/DC转换器(20)输出以根据命令数据(“允许”、“禁止”、“逐渐改变”)而变化的周期设定的脉冲信号。DC/DC转换器(20)输出具有根据操作状态而变化的电压值的信号来表示操作状态。来自HV-ECU(11)的命令数据是这样的命令数据，其使得禁止DC/DC转换器(20)的降压操作的禁止命令数据被设定为最短周期。结果，如果由HV-ECU(11)检测到异常，则能够迅速地停止DC/DC转换器(20)的操作。

Description

通信系统

技术领域

本发明涉及通信系统，该通信系统设有通过单根通信线连接的第一设备和第二设备，并执行在两个设备之间的双向同时通信。

背景技术

例如，日本专利申请公开No.JP-A-8-265308说明了一种使用单根通信线在两个台站之间执行双向同时通信的通信系统。在该公开文献中所述的通信系统使用以根据数据而变化的占空比设定的脉冲信号将数据从第一台站传输到第二台站，并使用具有根据数据而变化的幅值的脉冲信号将数据从第二台站传输到第一台站。在第一台站处，基于经过通信线传输的脉冲信号的幅值来识别从第二台站传输的数据，而在第二台站处，基于经过通信线传输的脉冲信号的占空比来识别从第一台站传输的数据。结果，即使数据从两个台站经过单根通信线同时传输，也可以不受干扰地读取全部数据。

但是，在前述通信系统中，从第一台站传输的脉冲信号根据数据改变占空比，而其周期一直固定。因此，从第一台站到第二台站的数据传输速度结果保持固定。例如，如果采用该通信方法用于设置有车辆状态控制单元(用于控制多种车辆状态)的车辆中的系统的通信，其中这些控制单元通过对彼此传输和接收数据来操作，则当检测到异常时的数据传输速度结果与正常操作期间的数据传输速度相同，这是不期望的。就是说，当检测到异常时，异常处理命令优选地比正常操作期间的数据传输更快地传输到合适的控制单元。但是，这用前述通信方法是不可行的。

发明内容

考虑到前述问题，本发明的目的是能够根据所传输数据的类型容易地改变数据传输速度。

为实现此目的，本发明提供了一种通信系统，所述通信系统包括通过单根通信线互相连接的第一设备和第二设备，并经由所述通信线执行双向同时通信。该通信系统的特征在于：所述第一设备包括第一传输装置和第一接收装置，所述第一传输装置用于对所述第二设备传输被设定为根据数据而变化的预定周期的脉冲信号，所述第一接收装置用于基于经过所述传输线传输的传输信号的电压值来读取从所述第二设备传输的数据；且所述第二设备包括第二传输装置和第二接收装置，所述第二传输装置用于对所述第一设备传输被设定为根据数据而变化的预定电压的电压信号，所述第二接收装置用于基于经过所述传输线传输的传输信号的脉冲信号周期来读取从所述第一设备传输的数据。

根据如上所述构造的本发明，第一设备的第一传输装置传输脉冲信号，且该脉冲信号被设定为根据数据而不同。结果，传输到第二设备的数据的传输速度也根据数据而改变。例如，更短周期的脉冲信号导致数据以更快的速度传输到第二设备。因此，通过根据数据的类型设定脉冲信号的周期以获得对数据类型合适的数据传输速度，能够实现良好的通信控制。

此外，所述第二设备可以包括基于从所述第一设备传输的命令数据进行操作的操作装置，且所述第一设备的所述第一传输装置可以使控制所述操作装置的操作的命令数据通过根据该命令数据的类型设定的预定周期的脉冲信号而传输到所述第二设备。

因此，第一设备通过传输命令数据控制对于第二设备设置的操作装置的操作。在此情况下，命令数据使用根据该数据的类型设定的周期的脉冲信号，所以可以根据脉冲信号的周期来改变命令传输到第二设备的速度。因此，根据命令数据的类型调节脉冲信号周期，能够更好地控制操作装置。例如，当期望将命令迅速地发送到操作装置时，可以使用具有短周期的脉冲信号传输该命令。

而且，所述第一设备可以包括用于检测异常的异常检测装置，并当检测到异常时将传输到所述第二设备的命令数据设定为具有最短周期的脉冲信号。

因此，当检测到异常时，第一设备使用具有最短周期的脉冲信号将命令数据传输到第二设备，这使得能够迅速地将操作装置控制到预定状态。即，操作装置能够迅速地执行用于异常的措施(例如，停止操作)，这提高了安全性。这样，通过以比常规命令数据更快地传输重要命令数据，可以根据命令数据的重要性程度响应地操作该操作装置。

所述第一设备和所述第二设备可以设置在车辆中，且所述异常检测装置可以检测所述车辆中的异常。

多个控制单元设置在车辆中，其通过对彼此传输和接收数据来控制车辆状态。在此发明中，第一设备通过对其传输数据控制对于第二设备设置的操作装置的操作。在此情况下，当由异常检测装置检测到车辆中的异常时，第一设备使用具有最短周期的脉冲信号将命令数据传输到第二设备。结果，可以迅速地处理车辆中的异常，从而提高车辆的安全性和可靠性。

所述第二设备可以包括电压转换装置，所述电压转换装置用作所述操作装置并将来自车载电池的电源电压转换为预定电压并将所述电力供应到所述车辆中的电负载，且所述第一设备对所述第二设备传输控制所述电压转换装置的操作的命令数据，并将在由所述异常检测装置检测到所述车载电池中的异常时传输的所述命令数据设定为具有最短周期的脉冲信号。

因此，第一设备通过对第二设备传输命令数据来控制电源转换装置的操作。此电压转换装置将来自车载电池的电力转换为预定电压，并接着将该电力供应到车辆中的电负载。如果在车载电池中检测到异常，则第一设备使用具有最短周期的脉冲信号将命令数据传输到第二设备。结果，第一设备能够将电压转换装置迅速地控制到合适的操作状态。例如，当在车载电池中检测到异常时，传输禁止电压转换装置的操作的禁止命令数据，使得电力转换装置停止，这中断了电力的供应，并因此避免了诸如对车辆中的电负载的不稳定电力供应之类的问题。

附图说明

通过参考附图对优选实施例的以下详细说明，本发明的上述和/或其他目的、特征和优点将变得清楚，其中相似标号用于表示相似元件，附图中：

图1是示意性地示出供电系统和设置有根据本发明的一个示例性实施例的通信系统的供电控制系统的信号传输系统的框图；

图2是示意性地示出设置有根据该示例性实施例的通信系统的供电控制系统的电路图；

图3是示出供电控制的电压转换操作和命令信号的时序图；

图4A和4B是解释由HV-ECU执行的供电命令控制例程的流程图；

图5是解释由DC/DC控制单元执行的电压转换控制例程的流程图；

图6是示意性地示出通信控制系统的框图；且

图7是示出通信控制系统中的信号波形的视图。

具体实施方式

在以下说明中，将针对示例性实施例更详细地说明本发明。

此后，将参考附图说明根据本发明的一个示例性实施例的通信系统。图1是设置有根据此示例性实施例的通信系统的车辆的供电控制系统的框图。图2是示意性示出该供电控制系统的框图。如图1所示，此示例性实施例的通信系统执行在混合动力控制单元11(即，HV-ECU 11)与DC/DC转换器20之间的通信。首先，将说明可以应用此通信系统的车辆的供电控制系统。

此供电控制系统包括用作驱动混合动力系统10的电源的高压电池(主电池)1、被通用汽车控制系统使用的低压电池(辅助电池)2、降低(例如，降压)高压电池1的电压或升高(例如，升压)低压电池2的电压的DC/DC转换器20、和控制混合动力系统10的操作和DC/DC转换器20的操作两者的混合动力控制单元(此后，简称作“HV-ECU”)11。ECU是电子控制单元的缩写。

首先将说明混合动力系统10。混合动力系统10包括变速驱动桥12、发动机13、发动机控制单元14、逆变器15和HV-ECU 11，变速驱动桥12包括作为用于驱使车辆的电致动器的主电机、发电机、动力分配机构、减速齿轮和差速齿轮(图中省略了这些部件)，发动机13是用于驱动车辆的内燃机，发动机控制单元14(此后称作“发动机ECU 14”)控制发动机的运行，逆变器15用于将高压电池1的直流电转换为三相并控制变速驱动桥12的主电机打开和关闭，HV-ECU 11控制混合动力系统10内的操作。

HV-ECU 11的主要部分是微计算机。HV-ECU 11根据来自各个传感器的表示例如加速器开度量、换档杆位置等的各个信号，基于发动机的运行状态来计算电机转矩和发动机输出，并将所需求的值输出到发动机ECU14，并控制逆变器15的输出。

在此示例性实施例中，高压电池1具有288伏(V)的额定电压。用作高压电池1的供电路径的高压主供电线3连接到逆变器15。用于允许和中断来自高压电源的电力供应的系统主继电器4(此后称作“SMR 4”)设置在高压主供电线3的中部。高压供电支线5在SMR 4的更靠近负载的那侧上支路连接到高压主供电线3。来自高压电池1的电力经由此高压供电支线供应到DC/DC逆变器20。

同时，在此示例性实施例中，低压电池2具有12V的一般额定电压。用作低压电池2的供电路径的低压主供电线6分支为供应电力并与点火开关7的开/关操作可操作地连接的点火连接低压供电线8，和供应电力但并未可操作地连接到点火开关7的常规低压供电线9。这些线8和9两者都将低压电力供应到HV-ECU 11、DC/DC逆变器20、和电动转向装置30。虽然图2中省略了，但是还存在从低压电池2供应电力的更多电负载。

此外，用作辅助电源的用于将电压降压到12V的降压电路17连接到高压电池1的高压主供电线3。此降压电路17连接到低压主供电线6。

DC/DC逆变器20包括将从高压供电支线5供应的288V电力降压(即，降低)到预定电压(在此实施例中为42V)的降压电路21、将从常规低压供电线9供应的12V电力升压到预定电压(在此实施例中为33V)的升压电路22、和控制降压电路21和升压电路22的操作的DC/DC控制单元23。此DC/DC控制单元23通过单根通信线16连接到HV-ECU 11。DC/DC控制单元23和HV-ECU 11能够经由此通信线16同时双向通信。

降压电路21例如产生预定电压的直流电，一旦通过晶体管桥接电路将输入电压转换为交流电压之后，用变压器将其降压到低电压，并接着整流并使其平滑。同样，升压电路22例如通过将电流间歇地流动到升压线圈而在串联设置在电线中的升压线圈内产生电力，并接着通过输出该电力来升高电压。

降压电路21和升压电路22的输出端子连接到共同的DC/DC转换器输出线24(此后简称作“转换器输出线24”)。DC/DC控制单元23监视此转换器输出线24中的电压并反馈控制降压电路21或升压电路22的操作以使输出电压与目标电压匹配。DC/DC控制单元也监视输出电流并检查电流冲击(current surge)。

转换器输出线24作为电机驱动电源连接到电动转向装置30以及其他行驶控制装置60(图中仅示出了其中之一)。这些其他行驶控制装置60可以是例如消耗大量电能并设有电致动器61和用于驱动电致动器61的ECU 62的控制系统。一些示例包括制动控制系统、稳定器系统和悬架系统。

电动转向装置30包括将转向辅助力施加到转向轮WH的转向辅助机构31和用于驱动设置在转向辅助机构31中的电机32的转向辅助控制单元(此后简称作“EPS-ECU”)40。

转向辅助机构31将绕转向轴35(其与转向轮34的旋转操作可操作地相连)的轴线的旋转转换为由齿条齿轮机构36进行的在齿杆37的轴向上的运动。电机32组装到齿杆37上。电机32根据该旋转，经由滚珠螺纹机构38通过在轴向上驱动齿杆37，而将辅助力施加到转向轮34的旋转操作。而且，输出表示电机旋转角度的信号的旋转角度传感器33也设置在电机32上。此外，转向转矩传感器39组装到转向轴35上。

EPS-ECU 40包括计算由电机32为施加预定转向辅助力所需的电量的电子控制单元41，和响应于来自电子控制单元41的控制信号来驱动电机32的电机驱动电路42。

电机驱动电路42由使用六个切换元件S1、S2、S3、S4、S5和S6(在此示例性实施例中使用MOSET)的三相逆变器形成。由DC/DC转换器20的转换器输出线24供应用于驱动电机的电力。电机驱动电路42还包括测量流动经过电机32各相的电流的量的电流传感器43。

电子控制单元41的主要部分是微计算机。此电子控制单元41从转向转矩传感器39和检测车辆的行驶速度的车速传感器45输入检测信号，并基于这些检测信号计算由电机32所需的电量。电子控制单元41还通过基于来自旋转角度传感器33的信号和来自电流传感器43的检测值控制电机32的操作来产生所期望的转向辅助力。

此电子控制单元41经由通信线18连接到DC/DC转换器20的DC/DC控制单元23，以便于能够接收从DC/DC控制单元23传输的逐渐改变命令，其将在下文说明。

接着，将说明由HV-ECU 11和DC/DC转换器20进行的供电控制。图3是与此示例性实施例中的供电控制相关的时序图。而且，图4A和图4B是由HV-ECU 11执行的命令控制例程的流程图，图5是由DC/DC控制单元23执行的电压转换控制例程的流程图。这两个例程都作为控制程序存储在未示出的存储器单元中。命令控制例程和电压转换控制例程并行执行。首先，将参考图3、4A和4B说明由HV-ECU 11执行的命令控制例程。

当点火开关7打开时开始此控制例程。首先，HV-ECU 11对DC/DC控制单元23输出禁止命令达预定时间段(S10)。在此时间段期间，执行混合动力系统的初始检查(S11)。一旦初始检查完成，SMR 4打开，使得来自高压电池1的电力供应到混合动力系统10(S12；图3中的时间t1)。输出禁止命令所达的预定时间段可以是由计时器测量的经历时间或可以在初始检查完成后终止。

接着，允许来自高压电池1的电力被使用的允许命令输出到DC/DC控制单元23(S13；图3中的时间t2)，并将标记F设定为F＝1(S14)。当SMR 4关闭时此标记F设定为F＝0，并禁止来自高压电池1的电力的使用，当SMR 4打开时标记F设定为F＝1，并允许来自高压电池1的电力的使用。此后，由HV-ECU 11输出到DC/DC控制单元23的命令信号将称作“HV命令”。

这样，来自高压电池1的电力被供应到DC/DC转换器20，且DC/DC控制单元23响应于来自HV-ECU 11的允许命令操作降压电路21并输出42V电力(图3中的时间t2)。虽然对DC/DC转换器20侧的控制将在下文参考图5进行说明，这里将对该控制中涉及图3的点进行说明。

一旦从DC/DC转换器20的次级侧输出42V电力，HV-ECU 11重复地检查点火开关7的状态，检查异常，并检查标记F的状态(S15、S16和S17)。通过检查混合动力系统10中的异常和高压电池1中的异常(例如接地错误异常或电压异常)来执行步骤S16中的异常检查。而且，由于步骤S14中标记F已经被设定为F＝1，所以步骤S17中的判断是“否”。

因此，只要点火开关7打开且未检测到异常，此状态将继续。就是说，SMR 4保持打开，且允许命令继续输出到DC/DC控制单元23。因此，在此时间段期间，来自高压电池1的已经降压到42V的电力从转换器输出线24供应到电动转向装置30和其他行驶控制装置60。

当点火开关7关闭时(图3中的时间t3)，步骤S15中的判断改变为“是”，且处理进行到步骤S18，在步骤S18检查标记F的状态。在此情况下，因为标记F被设定为F＝1，所以处理进行到步骤819，在步骤S19，逐渐改变命令被输出到DC/DC控制单元23(图3中的时间t8)。此逐渐改变命令是给出电力供应将停止的提前通的命令，使得当来自转换器输出线24的电力供应停止时，电动转向装置30等的负载将不会被突然切断。

继续，HV-ECU 11接着检查在输出逐渐改变命令之后是否已经经过了预定时间段(S20)，然后将禁止命令输出到DC/DC控制单元23(S21；图3中的时间t10)。在此情况下，在接收到逐渐改变命令之后已经经过了预定时间以后，DC/DC控制单元23停止降压电路21(图3中的时间t9)的降压操作。HV-ECU 11接着检查在输出禁止命令之后是否已经经过了预定时间段(S22)，且如果是(即，步骤S22中的“是”)，则将中断信号输出到SMR 4以中断对混合动力系统10的高压电供应。然后，控制例程结束(S23)。

在另一方面，如果点火开关7打开(即，步骤S15中的“否”)并在降压电路21执行降压操作时检测到异常(即，步骤S16中的“是”)，则处理进行到步骤S24，在步骤S24检查标记F的状态。在此情况下，因为标记F被设定为F＝1，所以处理进行到步骤S25，在步骤S25将禁止命令输出到DC/DC控制单元23(图3中的时间t4)。读取来自DC/DC控制单元23的使用状态信号，且一旦接收到高压未使用信号(图3中的时间t5)，则SMR 4关闭(S27；图3中的时间t6)。接着标记F被设定为F＝0(S28)，此后此状态继续。

这样，当检测到异常时，SMR 4关闭，使得来自高压电池1的电力供应中断。例如，如果来自高压电池1的电力的电压降落到等于或低于预定电压，则这被检测为电池异常。于是，关闭SMR 4防止在混合动力系统10中发生异常，并防止对经由转换器输出线24接收电力的控制装置(例如电动转向装置30)的不稳定的电力供应，从而提高了安全性。

此外，在检测到异常且SMR 4关闭以中断来自高压电池1的电力供应之后，当异常检查判断接着改变到“无异常”(即，步骤S16中的“否”)时，处理接着进行到步骤S17。在此情况下，因为标记F被设定为F＝0，所以步骤S17中的判断为“是”。因此，处理进行到步骤S29，在步骤S29，SMR 4打开从而允许来自高压电池1的电力被使用，允许命令被输出到DC/DC控制单元23(S30)，且标记F被设定为F＝1(S31)。例如，当来自高压电池1的电力的电压在降落之后回到基准电压时，步骤S16中的判断从“异常”转换为“无异常”。一旦电压返回正常状况，SMR 4打开，并且允许命令被输出到DC/DC控制单元23。

重复此处理直到点火开关7关闭，在此时输出逐渐改变命令和禁止命令，使得如上所述SMR 4关闭，此后控制例程结束。顺便提及，如果当正在输出禁止命令的同时点火开关7关闭，则步骤S18中的判断改变为“是”，控制例程直接结束。

接着，将参考图5的流程图和图3的时序图说明DC/DC控制单元23侧上执行的电压转换控制例程。此控制例程与上述由HV-ECU 11执行的命令控制例程并行执行，并在点火开关7打开时开始。

首先，从HV-ECU 11读取命令(S50)并判断命令的类型。当此控制例程开始时，HV-ECU 11输出禁止命令。在此情况下的处理因而进行到步骤S52，在步骤S52检查标记F的设定。此标记F与上述命令控制例程中使用的标记F不同。即，此标记F表示DC/DC转换器20的操作状态。当降压电路21或升压电路22的任一个都未操作时，标记F被设定为F＝0。当降压电路21正在操作时，标记F被设定为F＝1，而当升压电路22正在操作时，标记F被设定为F＝2。当此控制例程开始时，标记F被设定为F＝0。因此，当车辆启动时，步骤S52中的判断是“F＝0”所以处理进行到步骤S53，在步骤S53将高压未使用信号输出到HV-ECU 11。

DC/DC控制单元23有规律地将表示来自高压电池的电力是否正被使用的使用状态信号输出到HV-ECU 11。当降压电路21未操作时，输出高压未使用信号。处理接着进行到步骤S50，在步骤S50读取来自HV-ECU11的命令信号。重复地读取此命令信号(即，HV命令)，并当从HV-ECU 11接收到允许信号时(S51；图3中的时间t2)，检查标记F的设定(S54)。在此情况下，标记F上一次被设定为F＝0，所以步骤S54中的判断是“F＝0”。因此，处理进行到步骤S55，在步骤S55降压电路21开始操作。标记F接着被设定为F＝1(S56)，并将高压使用信号输出到HV-ECU 11(S57；图3中的时间t3)。

一旦DC/DC控制单元23开始操作降压电路21，其监视输出电压并将其调节为与目标电压(此示例性实施例中为42V)相匹配。而且，DC/DC控制单元23还监视输出电流。如果检测到电流冲击，则DC/DC控制单元23将电流冲击信息经由传输线18输出到EPS-ECU 40的电子控制单元41。结果，电子控制单元41调节电机驱动电路42并减小供应到电机32的电流的上限值一防止降压电路21过热。

这样，一旦降压电路21开始操作且电力从高压电池1供应到电动转向装置30和其他行驶控制装置60，此状态将继续知道来自HV-ECU 11的命令改变(S54；F＝1)。DC/DC控制单元23在经由通信线18对EPS-ECU 40的电子控制单元41传输表示电力已经开始从高压电池1供应的信息的同时开始操作降压电路21。EPS-ECU 40基于此信息以100％容量开始辅助控制。因此，电动转向装置30接收高压电力的供应，并因此能够获得足够的转向辅助转矩。

如果在此状态下点火开关7关闭(图3中的时间t7)，则HV-ECU 11如上所述将逐渐改变命令传输到DC/DC控制单元23(图3中的时间t8)。在从HV-ECU 11接收此逐渐改变命令时(S51；逐渐改变)，DC/DC控制单元23将逐渐改变命令输出到EPS-ECU 40的电子控制单元41(S58)。此逐渐改变命令给出将停止从高压电池1供应电力的提前通知。

接收此逐渐改变命令的EPS-ECU 40接着逐渐减小供应到电机32的上限电流值，使得转向辅助转矩逐渐减小。即，EPS-ECU 40逐渐减小能够输出的转向辅助转矩，使得转向操作的感觉不会由于通过电力供应的突然停止而突然取消转向辅助转矩引起突然改变。

在步骤S58中输出命令之后，在已经经过预定时间段之后，降压电路21的操作停止(S60；图3中的时间t9)。降压操作停止的时机是在设定的时间段(其由计时器来测量)已经经过并进入由EPS-ECU 40为逐渐改变操作所需的时间之后。而且，在降压电路21停止操作的同时，高压未使用信号被输出到HV-ECU 11(S61)。控制例程于是结束。HV-ECU 11基于从DC/DC控制单元23输出的高压未使用信号，通过关闭SMR 4来中断来自高压电池1的电力供应。

当在降压电路21操作的同时HV-ECU 11传输禁止命令时(图3中的时间t4)，步骤551中的判断从“允许”改变到“禁止”，此后在步骤S52检查标记F的状态。在紧接着来自HV-ECU 11的命令从“允许”改变到“禁止”之后，因为标记F被设定为F＝1，所以步骤S52中的判断是“F＝1”。接着在步骤S63中开始升压电路22的操作的同时，在步骤S62中停止降压电路21的操作(图3中的时间t5)。然后标记F被设定为F＝2，并将高压未使用信号输出到HV-ECU 11(S53)。

因此，在通过开始升压电路22的操作而启动来自低压电池2的升压电力以供应到电动转向装置30或其他行驶控制装置60的同时，通过停止降压电路21的操作而中断在高压电池1与电动转向装置30或其他行驶控制装置60之间的电力供应。在此情况下，DC/DC控制单元23开始操作此升压电路22并将表示已经开始从低压电池2供应电力的信息经由通信线18传输到EPS-ECU 40。EPS-ECU 40接着基于此信息，在以预定电力或低于预定电力操作的情况下以安全模式执行辅助控制。

除非来自HV-ECU 11的命令改变，否则低压电池2的此升压操作将继续。当正在执行低压电池2的此升压操作，且来自HV-ECU 11的命令从“禁止”改变到“允许”时，步骤851中的判断改变到“允许”，并在步骤S54中检查标记F的状态。在此情况下，标记F被设定为F＝2，所以处理进行到步骤S65，在步骤S65停止升压电路22的升压操作。然后处理进行到步骤S55，在步骤S55降压电路21再次开始操作。标记F接着被设定为F＝1(S56)并将高压使用信号输出到HV-ECU 11(S57)。

这样，控制例程根据来自HV-ECU 11的命令改变DC/DC转换器20的操作。因此，DC/DC转换器20的操作不象背景技术中那样受EPS-ECU40控制，所以来自DC/DC转换器20的输出也可以稳定地用于其他行驶控制装置60。即，DC/DC转换器20受HV-ECU 11控制，所以来自DC/DC转换器20的输出不仅能够被电动转向装置30使用，而且也能被各种行驶控制装置60使用。结果，拓展了其使用范围，这提高了其作为供电装置的通用性。

而且，因为不象背景技术中那样使用CAN通信系统传输电压转换命令，所以能够减少在CAN中传输的数据量，从而将CAN通信系统上的负载减少对应的量。此外，与传统系统相比，还可以减少通信线的引线成本。而且，如果电池中发生诸如电压短路之类的异常，则禁止来自高压电池1的电力的使用，以防止对电动转向装置30和其他行驶控制装置60的不稳定的电力供应。而且，即使禁止来自高压电池1的电力的使用，也可以供应升压之后的来自低压电池2的电力，从而能够进行电动转向装置30和其他行驶控制装置60的致动器61的良好操作，这提高了安全性、可靠性和车辆性能。

接着，将说明在HV-ECU 11和DC/DC控制单元23之间的双向同时通信执行所经由的系统，即此示例性实施例的通信系统。图6示出了HV-ECU 11和DC/DC控制单元23中的通信部分的构造。图中的左侧表示DC/DC控制单元23的通信部分23A，图中的右侧表示HV-ECU 11的通信部分11A。

DC/DC控制单元23的通信部分23A包括电阻元件R1、R2、R3和R4，晶体管Q1，传输控制部分23A1和接收控制部分23A2。通信线16连接在电阻元件R1和电阻元件R2之间，电阻元件R1和电子元件R2串联设置在电路中的地线和预定电压电源V之间。传输部分23A1将控制信号输出到用作与这些电阻元件R1和R2串联设置的开关元件的晶体管Q1的基极，由此其将晶体管Q1在开和关之间切换。因此，通过将晶体管Q1在开和关之间切换，传输控制部分23A1改变输出到通信线16的电压，从而将表示DC/DC转换器20的操作状态(即，操作状态数据)的信号传输到HV-ECU 11。即，当DC/DC转换器20的降压电路21操作时，输出“高压使用”信号，并当降压电路21未操作时，输出“高压未使用”信号。

在此情况下，如图7的中间部分所示，对于“高压使用”信号，传输控制部分23A1将晶体管Q1打开，并将操作状态信号设定到预定的第一电压V1。对于“高压未使用”信号，传输控制部分23A1将晶体管Q1关闭，并将传输状态信号设定到预定的第二电压V2(V2＞V1)。即，此通信部分23A采用通过改变输出电压的幅值来改变传输信号(即，传输数据)的电压幅值调制方法。图7中的操作状态信号的波形是当传输线16开路时输出端子电压的波形。

此外，读取从HV-ECU 11的通信部分11A传输的信号的接收部分23A2设置在通信部分23A中的串联设置的传输线16和电阻元件R4连接处的位置上。

同时，HV-ECU 11的通信部分11A包括电阻元件R11、R12和R13，雪崩二极管ZD，晶体管Q2，电容器C，传输控制部分11A1和接收部分11A2。电阻元件R13、雪崩二极管ZD和晶体管Q2串联设置在通信线16和地线之间，而串联设置的电阻元件R11和R12，与用作噪声过滤器的电容器C互相并联设置。

传输控制部分11A1通过对用作开关元件的晶体管Q2的基极输出脉冲信号来将晶体管Q2在开和关之间切换。在此情况下，传输控制部分11A1对晶体管Q2的基极输出预定占空比(在此示例性实施例中为50％)的脉冲信号，并通过切换此脉冲信号的周期来切换经过传输线16传输的HV命令信号。即，HV-ECU 11将表示“允许”、“禁止”或“逐渐改变”的HV命令信号(即，HV命令数据)传输到DC/DC控制单元23，并采用通过改变输入到晶体管Q2的脉冲信号的周期来在这三种命令信号之间切换的脉冲周期调制方法。

在此示例中，如图7的上部所示，HV命令信号是这样的命令信号，其使得以最短周期T1设定“禁止”命令信号1，而以最长周期T3设定“允许”命令信号。而且，以介于最短周期T1和最长周期T3之间的周期T2设定“逐渐改变”命令信号(即，T1＜T2＜T3)。

而且，接收部分11A2设置在电阻元件R11和R12之间的连接部分处。此接收部分11A2通过读取该连接部分处的电压读取从DC/DC控制单元23的通信部分23A传输的信号。雪崩二极管ZD将HV命令信号保持在相对于地线的预定电压或预定电压以上，并一旦发生电路中的故障(即，地线错误故障)能够将其检测。

这样构造的通信部分11A和23A通过单根通信线16连接在一起。因此，经过此通信线16传输的传输信号的波形是其中HV命令信号和操作状态信号已经被合成的一种波形，如图7的下部所示。

在HV-ECU 11的通信部分11A中的接收部分11A2处，通过使用未示出的A/D转换器将电阻元件R11和R12之间的电压转换为数字信号，并读取传输信号的电压(即，脉冲信号的电压幅值(即，摆幅))，来判断从DC/DC控制单元23传输的信号类型(即，“高压使用”或“高压未使用”)。

同时，在DC/DC控制单元23的通信部分23A中的接收部分23A2处，通过检测电阻元件R3和电阻元件R4连接的点处的电压改变得到的信号边缘(edge)(即，脉冲信号的升高或降落)来获得脉冲信号的周期。这样，判断从HV-ECU 11输出的HV命令信号的类型(即，“禁止”、“允许”、或“逐渐改变”)。

根据上述HV-ECU 11和DC/DC控制单元23之间的通信系统，根据脉冲周期区分从HV-ECU 11输出的HV命令信号。此外，通过缩短周期来增大用于禁止命令的信号(其是重要的信号)的传送速度。因此，可以在DC/DC控制单元23中更早识别到禁止命令，使得在检测到异常的状况下能够更早地停止来自高压电池1的电力供应。而且，当仅使用电压调制方法执行双向通信时，阀值的设定范围在包含容许偏差时变得相当窄。但是，在此示例性实施例中，通过将电压调制方法与脉冲周期调制方法接合而消除了此问题。

具有此示例性实施例的通信部分11A的HV-ECU 11对应于本发明的第一设备。具有此示例性实施例的通信部分23A的DC/DC控制单元23对应于本发明的第二设备。此示例性实施例中的传输控制部分11A1对应于本发明的第一传输装置。此示例性实施例中的接收部分11A2对应于本发明的第一接收装置。此示例性实施例中的传输控制部分23A1对应于本发明的第二传输装置。此示例性实施例中的接收部分23A2对应于本发明的第二接收装置。在此示例性实施例中的DC/DC转换器20对应于本发明的对于第二设备设置的操作装置(即，电压转换装置)。而且，在此示例性实施例中HV-ECU 11的检测高压电池1中电压异常的功能部分(即，图4A中的步骤S16的处理)对应于本发明的异常检测装置。此外，在此示例性实施例中的操作状态信号和HV命令信号对应于本发明的数据。具体地，HV命令信号对应于本发明的命令数据。

虽然已经参考示例性实施例说明了具有通信系统的供电控制系统，但是本发明不限于此。相反，各种修改方案也可以落在本发明的范围内。

例如，在前述示例性实施例中，本发明应用于在设置在车辆中的设备之间的通信系统。本发明还可以应用于除车辆之外的某些装备。而且，当本发明应用于车辆时，其不限于在HV-ECU 11和DC/DC控制单元23之间通信，而可以应用于各种车辆状态控制单元之间的通信。而且，在前述示例性实施例中，对于当检测到异常时传输的信号，脉冲信号的周期被设定得最短，但是本发明不一定限于此，只要在应用了该通信系统的系统中用于需要传输得最快的信息的脉冲信号的周期被缩短即可。而且，在前述示例性实施例中的许多值(电池电压、降压电压和升压电压)等的设定仅是示例，并可以适当地设定。

虽然已经参考其示例性实施例说明了本发明，但是应该理解本发明不限于示例性实施例或构造。相反，本发明意在覆盖各种修改方案和等同布置。此外，虽然作为示例性的，以各种组合和构造示出了示例性实施例的各个元件，但是包括更多、更少或仅单个元件的其他组合和构造也落在本发明的精神和范围内。

Claims

1.一种通信系统，所述通信系统包括通过单根通信线(16)互相连接的第一设备(11)和第二设备(23)，并经由所述通信线(16)执行在所述第一和第二设备(11、23)之间的双向同时通信，其特征在于：

所述第一设备(11)包括第一传输装置(11A1)和第一接收装置(11A2)，所述第一传输装置(11A1)用于对所述第二设备(23)传输被设定为根据数据而变化的预定周期的脉冲信号，所述第一接收装置(11A2)用于基于经过所述通信线(16)传输的传输信号的电压值来读取从所述第二设备(23)传输的数据；

所述第二设备(23)包括第二传输装置(23A1)和第二接收装置(23A2)，所述第二传输装置(23A1)用于对所述第一设备(11)传输被设定为根据数据而变化的预定电压值的电压信号，所述第二接收装置(23A2)用于基于经过所述通信线(16)传输的传输信号的脉冲信号周期来读取从所述第一设备(11)传输的数据；其中

所述第一设备(11)和所述第二设备(23)设置在车辆中；

所述第二设备(23)包括基于从所述第一设备(11)传输的命令数据进行操作的操作装置(20)，且所述第一设备(11)的所述第一传输装置(11A1)使控制所述操作装置(20)的操作的命令数据通过根据该命令数据的类型设定的预定周期的脉冲信号而传输到所述第二设备(23)；

所述第一设备(11)还包括用于检测异常的异常检测装置(S16)，并当检测到异常时将传输到所述第二设备(23)的命令数据设定为具有最短周期的脉冲信号；并且

所述异常检测装置(S16)检测所述车辆中的高压电池的异常。

2.根据权利要求1所述的通信系统，其中所述第二设备(23)包括电压转换装置，所述电压转换装置用作所述操作装置(20)并将来自车载电池的电源电压转换为预定电压并将所述电力供应到所述车辆中的电负载，且所述第一设备(11)对所述第二设备(23)传输控制所述电压转换装置的操作的命令数据，并将在由所述异常检测装置(S16)检测到所述车载电池中的异常时传输的所述命令数据设定为具有最短周期的脉冲信号。