DE102004059151B4

DE102004059151B4 - Steuervorrichtung für einen Generator eines Kraftfahrzeuges mit mindestens zwei Kommunikationsanschlüssen

Info

Publication number: DE102004059151B4
Application number: DE102004059151A
Authority: DE
Inventors: Fuyuki Maehara
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2003-12-08
Filing date: 2004-12-08
Publication date: 2012-05-24
Anticipated expiration: 2024-12-09
Also published as: US20050135133A1; FR2864724B1; JP3997984B2; US7235952B2; DE102004059151A8; JP2005176422A; DE102004059151A1; FR2864724A1

Abstract

Generatorsteuervorrichtung (1) zum Steuern einer Ausgangsspannung einer in einem Fahrzeug verwendeten Generatorvorrichtung (2) durch eine wiederholte Ein/Aus-Schaltsteuerung eines Feldstroms einer Feldspule (204) eines Wechselstromgenerators der Generatorvorrichtung (2) und zum Kommunizieren mit einer externen Steuervorrichtung (5) zum Austausch von verschiedenen Signalen, welche sowohl bestimmte Signale, die sich auf einen internen Status der Steuerung beziehen, als auch Signale, die sich auf Steuerbefehle beziehen, aufweisen, wobei die Generatorsteuervorrichtung (1) folgende Merkmale aufweist: einen LAN-(Local Area Network)Anschluss (X1), der für eine Kommunikation mit der externen Steuervorrichtung (5) durch ein LAN verbunden ist, und eine LAN-Schaltung (115), die mit dem LAN-Anschluss (X1) verbunden ist, zum Senden und Empfangen von Signalen über den LAN-Anschluss (X1); dadurch gekennzeichnet, dass die Generatorsteuervorrichtung (1) einen dedizierten Kommunikationsanschluss (X2) aufweist, der für eine Kommunikation mit der externen Steuervorrichtung (5) durch eine dedizierte Signalleitung (302) verbunden ist, und eine dedizierte Kommunikationsschaltung (116) aufweist, die mit dem dedizierten...

Description

Diese Anmeldung basiert auf der japanische Patentanmeldung JP 2005-176422 A , eingereicht am 8. Dezember 2003.
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Steuervorrichtung für eine Generatorvorrichtung, die in einem Fahrzeug angebracht ist und durch den Fahrzeugmotor angetrieben wird, um elektrische Leistung zu erzeugen.
In den letzten Jahren wurden Maßnahmen, um den Kraftstoffverbrauch von Kraftfahrzeugen zu verringern, wie z. B. das Reduzieren der Leerlaufdrehzahl des Fahrzeugmotors, das Absenken der Stärke der Reibung etc., eingeführt, da die Umweltvorschriften zunehmend strenger wurden. Es gab jedoch ein größeres Ausmaß, mit dem verschiedene Ausrüstungen eines Kraftfahrzeugs durch elektrische Leistung angetrieben wurden, und für das Aufnehmen von zusätzlichen elektrischen Ausrüstungen zur Verwendung bei der Wartung des Fahrzeugs, derart, dass die Gesamtmenge der zu versorgenden elektrischen Last dazu tendiert hat, zuzunehmen. Ein vergrößerter Pegel elektrischer Leistung muss daher durch die in dem Fahrzeug angebrachte bzw. die fahrzeugangebrachte Generatorvorrichtung zugeführt werden, die einen Wechselstromgenerator aufweist, der durch den Fahrzeugmotor angetrieben wird, um eine Wechselspannung zu erzeugen, die gleichgerichtet wird, um eine Versorgungsspannung zum Betreiben von verschiedenen elektrischen Ausrüstungen des Fahrzeugs sowie zum Laden der Fahrzeugbatterie zu erhalten. Variationen in dem Pegel der Leistung, die durch die Generatorvorrichtung zugeführt werden muss, führen zu entsprechenden Variationen in dem Pegel bzw. der Stärke des Drehmoments, das von dem Motor erforderlich ist, um die Generatorvorrichtung anzutreiben. Solche Änderungen des Drehmoments können zu wesentlichen Variationen der Motorgeschwindigkeit bzw. der Motordrehzahl führen, wenn der Motor in einem Niederdrehzahl-Leerlaufzustand betrieben wird. Aus diesem Grund ist die Erfordernis nach einer vereinheitlichten Form einer Steuerung des Betriebs des Motors und der Generatorvorrichtung basierend auf einem Austausch von elektrischen Signalen zwischen einer Generatorsteuervorrichtung, die den Betrieb der Fahrzeuggeneratorvorrichtung steuert, und der ECU- (= Electronic Control Unit = Elektronische Steuereinheit) des Motors bzw. der Motor-ECU entstanden, wodurch eine geeignete Steuerung auf die Motorleerlaufdrehzahl gemäß variierender Stärken des Drehmoments, das für die Generatorvorrichtung zum Versorgen von Variationen der elektrischen Last erforderlich ist, angewendet werden kann.
Im Stand der Technik hat man sich vorgestellt, dass ein solcher Austausch von Signalen zwischen der Generatorsteuervorrichtung und der Motor-ECU über ein fahrzeugangebrachtes LAN (= Local Area Network = Lokales Netzwerk), stattfindet wie es beispielsweise in der offen gelegten japanischen Anmeldung JP 2002-325085 A (S. 4 bis 8, 1 bis 7) beschrieben ist, auf das im Folgenden als Bezugsdokument 1 Bezug genommen wird. Solche LANs werden nun allgemein in Kraftfahrzeugen verwendet.
Die Merkmale des Oberbegriffs des Anspruchs 1 sind aus der JP 2002-325085 A bekannt, nach welcher eine ECU die Funktion einer Mastereinheit ausführt und ferner mehrere Slaves vorhanden sind, welche einen Steuerbefehl von der ECU erhalten und zu dieser Informationen übermitteln. Zum Austauschen von informationen zwischen der ECU und den Slaves dient eine Busleitung.
Weiterhin wird noch auf folgende Schriften verwiesen:
Aus dem Dokument „LIN Controlled Alternator Voltage Regulator”, IRVR, Ausgabe 09/2003, Seiten 1 bis 15 von International Rectifier wird ein integraler Wechselspannungsregler erläutert, der es ermöglicht, extern eine Sollwertspannung in einem Ladesystem für Automobile zu steuern.
Die EP 1 063 764 A2 diskutiert ein Generatorüberwachungsgerät, welches für die Verwendung mit einem elektrischen Generator angepasst ist. Das Generatorüberwachungsgerät umfasst eine Feldspule, eine Wicklung, die mit einem Paar von Ausgangsanschlüssen gekoppelt ist, und eine Generatorwelle, die wirksam ist, elektromagnetische Wechselwirkung der Feldspule mit der Wicklung zu modifizieren, wenn die Welle rotiert wird. Der Generator umfasst einen Tachometer, der auf den Generator reagiert und wirksam ist, ein Geschwindigkeitssignal zu erzeugen, das die Rotationsgeschwindigkeit der Generatorwelle angibt, ein Stromüberwachungsgerät, das wirksam ist, ein Feldstromsignal zu erzeugen, das den Durchschnittsfeldstrom der Generatorfeldspule angibt, und ein erstes Verarbeitungselement, das auf die Geschwindigkeit und Feldstromsignale reagiert und wirksam ist, ein Ausgangsstromsignal zu erzeugen, das den elektrischen Ausgangsstrom angibt, der durch den Generator über die Ausgangsanschlüsse bereitgestellt wird. Das Generatorüberwachungsgerät ist durch einen Kontroller gekennzeichnet, der auf das Ausgangsstromsignal reagiert und wirksam ist, den Durchschnittsstrom der Generatorfeldspule zu reduzieren, wenn das Ausgangsstromsignal einen übermäßigen Ausgangsstrom angibt.
Die DE 100 63 072 A1 zeigt eine Spannungssteuervorrichtung eines Wechselstromgenerators mit zwei Kommunikationsanschlüssen.
Die EP 0 783 994 A1 diskutiert den Generator-Regler über eine bidirektionale Schnittstelle mit der elektronischen Steuereinheit der auch den Generator antreibenden Kraftfahrzeug-Brennkraftmaschine zu verbinden. Die Signalübertragung kann dabei in einer Richtung durch Pulsweitenmodulation und in der anderen Richtung durch Amplitudenmodulation erfolgen. Insbesondere übermittelt dabei die Steuereinheit eine Sollwertvorgabe für die Generator-Spannung unter Berücksichtigung verschiedenster Randbedingungen. Hierbei ist auch ein Rückgriff auf das Datenbussystem des Kraftfahrzeuges möglich.
In der DE 101 08 540 A1 wird ein Spannungssteuergerät für einen fahrzeugeigenenelektrischen Generator beschrieben, das einen fahrzeugeigenen elektrischen Generator, der von einem Verbrennungsmotor angetrieben wird, und eine Ankerspule und eine Feldspule enthält. Ferner eine Spannungssteuerschaltung mit einem Ausgangstransistor zum Steuern einer parallel zu der Feldspule auftretenden Spannung, um hierdurch eine erzeugte Spannung des fahrzeugeigenen elektrischen Generators zu steuern bzw. zu regeln, eine externe Steuereinheit mit einem Ausgang zum Zuführen eines Triggersignals zu der Spannungssteuerschaltung, und eine einzige Signalleitung zum elektrischen Verbinden eines ersten Anschlusses der Spannungssteuerschaltung und eines ersten Ports der externen Steuereinheit.
Andere Verfahren zum Austauschen von solchen Signalen, die eine Kommunikation über dedizierte bzw. zweckgebundene Anschlüsse und Signalleitungen statt einem Fahrzeug-LAN verwenden, wurden vorgeschlagen, wie es beispielsweise in der offen gelegten japanischen Anmeldung Nr. JP 11-146698 A (S. 4 bis 6, 1 bis 8), auf das im Folgenden als Bezugsdokument 2 Bezug genommen wird, der offen gelegten japanischen Anmeldung Nr. JP 11-262299 A (S. 4 bis 9, 1 bis 13), auf das im Folgenden als Bezugsdokument 3 Bezug genommen wird, sowie dessen Familienmitglied US 6 137 247 A , und in der offen gelegten japanischen Anmeldung Nr. JP 08-238000 A (S. 5 bis 11, 1 bis 10), auf das im Folgenden als Bezugsdokument 4 Bezug genommen wird, beschrieben ist.
Mit dem in dem Bezugsdokument 1 beschriebenen Verfahren, das ein Fahrzeug-LAN zum Austausch von Signalen verwendet, werden die Signale als digitale Signale durch eine serielle Datenkommunikation unter Verwendung eines Zeitmultiplexens gesendet und empfangen. Sowie die Zahl von elektrischen Vorrichtungen, die mit dem Fahrzeug-LAN verbunden sind, vergrößert wird, wird daher die Zeittrennung zwischen aufeinander folgenden Zeitschlitzen, die irgendeiner spezifischen Vorrichtung zugeteilt sind, in dem seriellen Datenkommunikationsstrom größer. Die Ansprechgeschwindigkeit von jeder Vorrichtung wird somit abgesenkt, derart, dass ein solches Verfahren nicht bei einem Fall von Signalen geeignet ist, für die eine hohe Ansprechgeschwindigkeit notwendig ist, oder die mit lediglich sehr kurzen zulässigen Intervallen zwischen aufeinander folgenden Signalabschnitten im Wesentlichen kontinuierlich ausgelesen werden müssen.
Aufgrund der Tatsache, dass eine Fahrzeuggeneratorvorrichtung innerhalb des Motorraums eines Kraftfahrzeugs eingebaut ist, ist die Betriebsumgebung mit verschiedenen Leistungsversorgungsleitungen bzw. Stromversorgungsleitungen, die nahe zu den Signalleitungen angeordnet sind, extrem hart. Daher wird ein elektrisches Rauschen in den Signalleitungen aufgrund von Lasten, die durch die Leistungsversorgung bzw. Stromversorgung angetrieben werden, oder aufgrund von Rauschen hervorgerufen, das von anderen Signalleitungen ausgestrahlt wird, derart, dass ein Rauschen gesendeten Signalen überlagert wird, was zu empfangenen digitalen Datensignalen führt, die Fehler enthalten. Daher kann eine zuverlässige Kommunikation nicht sichergestellt werden. Aus diesem Grund kann eine größere Zuverlässigkeit der Kommunikation unter Verwendung von dedizierten bzw. zweckgebundenen Signalleitungen für jeweilige Signale und nicht von gemultiplexten digitalen Signalen erreicht werden.
Dieses Problem des Absenkens der Zuverlässigkeit der Datenkommunikation ist insbesondere in dem Fall von Warnsignalen ernst, die einen abnormen Betrieb der Fahrzeuggeneratorvorrichtung anzeigen, insbesondere wenn solche Warnsignale erzeugt werden, während das Fahrzeug läuft.
Um die Zuverlässigkeit einer solchen Kommunikation gegen die Effekte des Rauschens zu vergrößern, ist es möglich, verbesserte Kommunikationsprotokolle oder eine verbesserte Hardware zu verwenden. Solche Maßnahmen führen jedoch zu einem vergrößerten Herstellungsaufwand und sollten daher, wenn möglich, vermieden werden, solange das einzige tatsächliche Problem das der Zuverlässigkeit der Kommunikation mit der Generatorsteuervorrichtung ist.
Mit den Verfahren, die jeweils in den Bezugsdokumenten 2 bis 4 beschrieben sind, durch die Signale unter Verwendung von jeweiligen dedizierten Kommunikationsanschlüssen gesendet und empfangen werden, ist es notwendig, eine Zahl von unterschiedlichen Typen von Signalen mit unterschiedlichen Spannungspegeln und mit sich ändernden Werten der relativen Einschaltdauer handzuhaben. Je größer daher die Zahl von Signalen ist, die gehandhabt werden müssen, desto schwieriger ist es, ein solches Verfahren anzuwenden. Es ist möglich, die Zahl von unterschiedlichen Typen von Signalen, die gehandhabt werden können, durch Vergrößern der Zahl von dedizierten Kommunikationsanschlüssen zu vergrößern. Dies führt jedoch zu einer wesentlichen Zunahme des Herstellungsaufwands, und die Möglichkeit eines Fehlers aufgrund eines Kurzschluss- oder eines Leerlauffehlers einer Kommunikationsleitung nimmt entsprechend zu, derart, dass solche Verfahren Nachteile aufweisen.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, die vorhergehend dargelegten Probleme des Standes der Technik durch Schaffen einer fahrzeugangebrachten Steuervorrichtung (auf die im Folgendem mit „Generatorsteuervorrichtung” oder „Fahrzeuggeneratorsteuervorrichtung” Bezug genommen wird) zu überwinden, welche verschiedene Signale zu und von einer externen Steuervorrichtung senden und empfangen kann und eine Kommunikation mit einer hohen Ansprechgeschwindigkeit und einer hohen Störunempfindlichkeit gegenüber elektrischen Rauschen gewährleistet, und bei welcher nur eine minimale Anzahl an dedizierten Kommunikationsanschlüssen und entsprechende dedizierten Kommunikationsleitungen vorgesehen werden müssen.
Um die vorhergehende Aufgabe zu lösen, schafft die Erfindung eine Fahrzeuggeneratorsteuervorrichtung, die mit einer externen Steuervorrichtung kommunizieren kann, um Signale, die Steuersignale (d. h. von der externen Steuervorrichtung gesendet) zum Steuern des Betriebszustands des Fahrzeugwechselstromgenerators durch Ein-/Aus-Schalten des Flusses von Feldstrom (d. h. eines Erregerstroms) in der Feldspule (d. h. der Statorwicklung) des Wechselstromgenerators aufweisen, und Signale, die sich auf den Betriebszustand des Wechselstromgenerators (die von der Generatorsteuervorrichtung gesendet werden) beziehen, auszutauschen. Die Erfindung dient zur Verwendung in einem Fahrzeug, das mit einem LAN (Lokales Netzwerk) ausgerüstet ist, und die Generatorsteuervorrichtung weist einen LAN-(Lokales Netzwerk-)Anschluss, der über das Fahrzeug-LAN mit der externen Steuervorrichtung verbunden ist, und eine LAN-Schaltung auf, die mit dem LAN-Anschluss zum Senden/Empfangen von Signalen über den LAN-Anschluss gekoppelt ist. Die Erzeugungssteuerung weist ferner einen dedizierten Kommunikationsanschluss, der über eine dedizierte Signalleitung mit der externen Steuervorrichtung verbunden ist, und eine dedizierte Kommunikationsschaltung, die mit dem dedizierten Kommunikationsanschluss gekoppelt ist, zum Senden und Empfangen von Signalen über dem dedizierten Kommunikationsanschluss auf.
Eine Anzahl von unterschiedlichen Signalen kann als ein Resultat über den LAN-Anschluss im Wesentlichen gleichzeitig gesendet oder empfangen werden, in digitaler Signalform durch ein Zeitmultiplexen der Signale übermittelt werden, während zusätzlich irgendwelche spezifischen Signale entweder über den dedizierten Kommunikationsanschluss (jederzeit) gesendet oder empfangen werden können, Eine Kommunikation über den dedizierten Kommunikationsanschluss besitzt den Vorteil, dass keine Verzögerung der Kommunikation auftritt, die durch die Effekte des Multiplexens und der Übertragung von digitalen Signalen durch ein Netz verursacht wird, wie es bei der Verwendung des LAN-Anschlusses auftritt.
Die externe Steuervorrichtung kann bestimmen, dass ein spezifisches Signal zu derselben von der externen Steuervorrichtung über den dedizierten Kommunikationsanschluss gesendet werden soll oder durch die externe Steuervorrichtung über den dedizierten Kommunikationsanschluss empfangen werden soll, indem zu der Generatorsteuervorrichtung (über den LAN-Anschluss) ein Auswahlsignal, das das spezifische Signal, d. h. als ein Signal, das eine maximale Priorität aufweist, bestimmt, übertragen wird.
Auf diese Art und Weise werden die Vorteile des Vorsehens eines dedizierten Kommunikationsanschlusses erhalten, während der Nachteil eines vergrößerten Herstellungsaufwands, der wie im Stand der Technik aus dem Vorsehen einer Zahl von dedizierten Kommunikationsanschlüssen (um eine gleichzeitige Kommunikation einer Mehrzahl von Signalen zu ermöglichen) resultiert, vermieden wird.
Die Generatorsteuervorrichtung weist eine Einrichtung zum Erzeugen eines Feldspulenansteuersignals für eine Ein/Aus-Schaltsteuerung des Pegels des Feldstroms auf. Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung kann die dedizierte Kommunikationsschaltung eine Einrichtung aufweisen, die in Betrieb ist, um ein pulsbreitenmoduliertes (PWM; PWM = Pulse Width Modulation) Signal, das die Wellenform bzw. dessen Form den Wert des Feldspulenansteuersignals darstellt, zu erzeugen und um das PWM-Signal über den dedizierten Kommunikationsanschluss zu der externen Steuervorrichtung zu senden, wenn das Feldspulenansteuersignal durch das Auswahlsignal bestimmt ist. Die externe Steuervorrichtung kann dadurch jederzeit (d. h. als ein Teil eines normalen Betriebs, oder wenn es besonders erforderlich ist) ein Signal erfassen, das das Feldspulenansteuersignal darstellt, das über den dedizierten Kommunikationsanschluss gesendet wird. Die externe Steuervorrichtung kann dadurch den Betriebszustand der Generatorvorrichtung durch einen Echtzeitbetrieb überwachen und kann die Leerlaufdrehzahl des Fahrzeugmotors dementsprechend, d. h. durch Steuern des Motorbetriebs gemäß der Stärke des Drehmoments, das gegenwärtig erforderlich ist, um den Wechselstromgenerator der Generatorvorrichtung anzutreiben, genau steuern.
Aus einem anderen Aspekt der Erfindung kann die Generatorsteuervorrichtung eine Einrichtung aufweisen, um ein Drehsignal zu erzeugen, das die (AC; AC = Wechsel-)Phasenspannung darstellt, die durch eine der Phasenwicklungen des Wechselstromgenerators erzeugt wird, und die dedizierte Kommunikationsschaltung kann eine Einrichtung aufweisen, die wirkt, um ein PWM-Signal zu erzeugen, das die Wellenform bzw. Signalform des Drehsignals darstellt, und um das PWM-Signal über den dedizierten Kommunikationsanschluss zu der externen Steuervorrichtung zu senden, wenn das Drehsignal durch das Auswahlsignal von der externen Steuervorrichtung bestimmt ist. Die Generatorsteuervorrichtung kann dadurch jederzeit (als ein Teil eines normalen Betriebs, oder wenn es besonders erforderlich ist) den Wert der Drehgeschwindigkeit bzw. Drehzahl des Rotors des Wechselstromgenerators der Generatorvorrichtung (d. h. wie durch die Wechselperiode bzw. Halbperiode der Phasenspannung des Wechselstromgenerators dargestellt) erhalten, wobei dieses Signal genau und ohne Verzögerung erfasst wird.
Die externe Steuervorrichtung kann dadurch die tatsächliche Drehzahl des Rotors des Wechselstromgenerators mit der Fahrzeugmotordrehzahl vergleichen und kann beispielsweise derart ein Rutschen bzw. einen Schlupf des Antriebsriemens des Wechselstromgenerators erfassen oder das tatsächliche Riemenscheibenverhältnis erhalten, durch das der Wechselstromgenerator von dem Motor angetrieben wird.
Die Generatorvorrichtung eines Fahrzeugs richtet die Wechselspannung, die durch den Wechselstromgenerator erzeugt wird, gleich, um eine Ausgangsspannung abzuleiten, und gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung kann die Generatorsteuervorrichtung eine Einrichtung aufweisen, um ein Ausgangsspannungssignal zu erzeugen, das den Wert der Ausgangsspannung der Generatorvorrichtung darstellt, und die dedizierte Kommunikationsschaltung kann eine Einrichtung aufweisen, die in Betrieb ist, um ein PWM-Signal, dessen Form den Wert des Ausgangsspannungssignals von der Generatorvorrichtung darstellt, zu erzeugen, und um das PWM-Signal über den dedizierten Kommunikationsanschluss zu der externen Steuervorrichtung zu senden, wenn das Ausgangsspannungssignal durch das Auswahlsignal von der externen Steuervorrichtung bestimmt ist. Die externe Steuervorrichtung kann dadurch jederzeit (als ein Teil eines normalen Betriebs, oder wenn es besonders erforderlich ist) ein Signal anfordern und erhalten, das die Ausgangsspannung darstellt, die zu diesem Zeitpunkt durch die Generatorvorrichtung erzeugt wird, wobei dieses Signal über den dedizierten Kommunikationsanschluss direkt übertragen wird.
Die externe Steuervorrichtung kann dadurch ein Verarbeiten dieses Signals durchführen, um die Welligkeit, die in der Ausgangsspannung von der Stormerzeugungsvorrichtung vorhanden ist, auszugleichen, um dadurch den Durchschnittswert der Ausgangsspannung zu erhalten, und kann so irgendeine Abnormität der Ausgangsspannung von der Generatorvorrichtung genau erfassen.
Gemäß einem weiteren Aspekt kann die Generatorsteuervorrichtung eine Einrichtung zum Erzeugen eines Feldstromsignals aufweisen, das den Pegel eines Feldstromsignals aufweist, das den Pegel eines Feldstroms der Feldspule darstellt, wobei die dedizierte Kommunikationsschaltung eine Einrichtung aufweist, die in Betrieb ist, um ein PWM-Signal, dessen Form den Wert des Feldstromsignals darstellt, zu erzeugen und um das PWM-Signal über den dedizierten Kommunikationsanschluss zu der externen Steuervorrichtung zu senden, wenn das Feldstromsignal durch das Auswahlsignal von der externen Steuervorrichtung bestimmt ist. Die externe Steuervorrichtung kann dadurch jederzeit (als ein Teil eines normalen Betriebs, oder wenn es besonders erforderlich ist) den Wert des Feldstroms der Wechselstromgenerator-Feldspule zu diesem Zeitpunkt erhalten.
Selbst wenn als ein Resultat Schwankungen in dem Pegel des Feldstroms aufgrund einer Instabilität des Steuerns der Ausgangsspannung der Generatorvorrichtung oder aufgrund des Steuerns des Feldstroms auftreten, kann die externe Steuervorrichtung ein Verarbeiten durchführen, um den Durchschnittswert des Feldstroms genau zu erhalten. Die externe Steuervorrichtung kann dadurch diesen Durchschnittswert des Feldstroms verwenden, um den Pegel des Drehmoments, das erforderlich ist, um den Wechselstromgenerator zu diesem Zeitpunkt anzutreiben, genau zu bestimmen, und kann den Betrieb des Fahrzeugsmotors (z. B. um eine stabile Leerlaufdrehzahl zu erhalten) dementsprechend steuern.
Die externe Steuervorrichtung kann ein Begrenzungssignal für die relative Einschaltdauer bzw. ein Relativeinschaltdauer-Begrenzungssignal, das einen oberen Grenzwert der relativen Einschaltdauer der sich wiederholenden Ein/Aus-Schaltsteuerung des Feldstroms des Wechselstromgenerators ausdrückt, erzeugen, und kann ferner ein Feldstrombegrenzungssignal, das einen oberen Grenzwert des Feldstroms des Wechselstromgenerators ausdrückt, erzeugen. Aus einem anderen Aspekt der Erfindung kann die dedizierte Kommunikationsschaltung eine Einrichtung, die in Betrieb ist, um das Relativeinschaltdauer-Begrenzungssignal, das über den dedizierten Kommunikationsanschluss in einer PWM-Signalform gesendet wird, zu empfangen, wenn das Relativeinschaltdauer-Begrenzungssignal durch das im Vorhergehenden erwähnte Auswahlsignal von der externen Steuervorrichtung bestimmt ist, oder um das Feldstrombegrenzungssignal als ein PWM-Signal zu empfangen, wenn das Feldstrombegrenzungssignal durch das Auswahlsignal bestimmt ist, aufweisen. Die dedizierte Kommunikationsschaltung kann ferner eine Einrichtung zum Umwandeln des empfangenen PWM-Relativeinschaltdauer-Begrenzungssignals oder Feldstrombegrenzungssignals in eine geeignete Form, um jeweiligen geeigneten Schaltungen innerhalb der Generatorsteuervorrichtung zugeführt zu werden, aufweisen.
Auf diese Art und Weise kann die externe Steuervorrichtung den Betrieb der Generatorvorrichtung mit einer hohen Geschwindigkeit des Steueransprechens flexibel steuern.
Die externe Steuervorrichtung kann konfiguriert sein, um ein Spannungsregelsignal zu erzeugen, das einen Wert spezifiziert, auf den die Ausgangsspannung der Generatorvorrichtung geregelt bzw. eingestellt werden soll. Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung kann die dedizierte Kommunikationsschaltung eine Einrichtung zum Empfangen bzw. Aufnehmen des Spannungsregelsignals in der Form eines PWM-Signals und zum Umwandeln des PWM-Signals in eine geeignete Form zum Zuführen zu einer geeigneten internen Schaltung der Generatorvorrichtung, wenn das Spannungsregelsignal durch das im Vorhergehenden erwähnte Auswahlsignal, das über den LAN-Anschluss gesendet wird, bestimmt ist, aufweisen.
Die externe Steuervorrichtung kann dadurch ferner den Zustand der Generatorvorrichtung mit ausgezeichneten Steueransprechcharakteristika steuern.
Gemäß einem weiteren Aspekt kann eines der im Vorhergehenden erwähnten Mehrzahl von spezifischen Signalen als ein Signal mit einer maximalen Priorität bzw. als ein Signal, das eine maximale Priorität aufweist, bestimmt sein, und die dedizierte Kommunikationsschaltung kann eine Einrichtung aufweisen, die in Betrieb ist, um ein PWM-Signal, dessen Form den Wert des Signals, das die maximale Priorität aufweist, darstellt, zu erzeugen, und um das PWM-Signal über den dedizierten Kommunikationsanschluss zu der externen Steuervorrichtung zu übertragen, wenn die Kommunikation über den LAN-Anschluss unterbrochen ist. Auf diese Art und Weise kann die externe Steuervorrichtung fortfahren, um mindestens die wesentlichste Steuerung der Generatorvorrichtung durchzuführen, selbst wenn die Kommunikation über den LAN-Anschluss unterbrochen ist.
Das Feldspulen-Antriebssignal wird allgemein typischerweise als das Signal, das die maximale Priorität aufweist, vorbestimmt.
Aus einem weiteren Aspekt kann die dedizierte Kommunikationsschaltung eine Einrichtung aufweisen, die in Betrieb ist, um ein Warnsignal über den dedizierten Kommunikationsanschluss zu der externen Steuervorrichtung zu senden, wenn ein abnormer Erzeugungsstatus der Generatorvorrichtung auftritt.
Der abnorme Erzeugungsstatus besteht typischerweise aus einem Aufhören bzw. Enden der Leistungserzeugung bzw. Stromerzeugung durch die Generatorvorrichtung.
Das Warnsignal kann vorteilhafterweise als ein PWM-Signal mit einer Modulationsperiode, die sich von einer allgemeinen Modulationsperiode von allen anderen PWM-Signalen, die über den dedizierten Kommunikationsanschluss gesendet werden, unterscheidet, implementiert sein.
Aus einem weiteren Aspekt kann die dedizierte Kommunikationsschaltung eine Einrichtung, die in Betrieb ist, um ein Signal, das den Stromerzeugungszustand der Generatorvorrichtung anzeigt, über den dedizierten Kommunikationsanschluss zu der externen Steuervorrichtung zu senden, wenn die Kommunikation über den LAN-Anschluss unterbrochen ist, aufweisen.
Aus einem weiteren Aspekt kann die dedizierte Kommunikationsschaltung eine Einrichtung zum Erzeugen eines ersten PWM-Signals, das die Form des Werts des Feldspulenansteuersignals ausdrückt, wenn die Kommunikation über den LAN-Anschluss unterbrochen ist, während die Generatorvorrichtung normal funktioniert, und zum Senden des ersten PWM-Signals über den dedizierten Kommunikationsanschluss zu der externen Steuervorrichtung aufweisen. Eine solche Einrichtung kann ferner derart angeordnet sein, um ein zweites PWM-Signal, das eine andere Modulationsperiode als das erste PWM-Signal aufweist, zu erzeugen, wenn die Generatorvorrichtung in einen abnormen Stromerzeugungsstatus, während die Kommunikation über den LAN-Anschluss unterbrochen ist, eintritt, wobei die zweiten PWM-Signale über den dedizierten Kommunikationsanschluss zu der externen Steuervorrichtung gesendet werden.
Eine Kommunikation zwischen der LAN-Schaltung und der externen Steuervorrichtung kann beispielsweise auf einer Master/Slave- bzw. einer Hauptgerät/Nebengerät-Basis durchgeführt werden, wobei die externe Steuervorrichtung als eine Master-Vorrichtung und die LAN-Schaltung als eine Slave-Vorrichtung funktionieren.
1 zeigt die Gesamtkonfiguration eines Ausführungsbeispiels einer Generatorsteuervorrichtung, die mit einer Fahrzeuggeneratorvorrichtung und einer Motor-ECU verbunden ist;
2 zeigt Details einer Spannungsregel-Bezugsspannungsschaltung der Generatorsteuervorrichtung des vorhergehenden Ausführungsbeispiels;
3 ist ein Wellenformdiagramm zum Beschreiben des Betriebs der Spannungsregel-Bezugsspannungsschaltung;
4 zeigt Details einer Feldstrombegrenzungs-Bezugsspannungsschaltung;
5 ist ein Wellenformdiagramm zum Beschreiben des Betriebs der Feldstrombegrenzungs-Bezugsspannungsschaltung;
6 zeigt Details einer Feldstromerfassungsschaltung bei dem vorhergehenden Ausführungsbeispiel;
7 zeigt Details einer Erfassungsschaltung für ein erzeugtes Ausgangssignal des vorhergehenden Ausführungsbeispiels;
8 zeigt das Format, mit dem Daten über einen LAN-Anschluss bei dem vorhergehenden Ausführungsbeispiel gesendet und empfangen werden;
9 ist ein Flussdiagramm von Steueroperationen, die durch das vorhergehende Ausführungsbeispiel durchgeführt werden;
10 ist ein Wellenformdiagramm von Signalen, die von der Generatorsteuervorrichtung über einen dedizierten Kommunikationsanschluss bei dem vorhergehenden Ausführungsbeispiel während eines normalen Betriebs der Fahrzeuggeneratorvorrichtung gesendet werden;
11 ist ein Wellenformdiagramm von Signalen, die durch die Generatorsteuervorrichtung über den dedizierten Kommunikationsanschluss bei dem vorhergehenden Ausführungsbeispiel empfangen werden; und
12 ist ein Wellenformdiagramm von Signalen, die von der Generatorsteuervorrichtung über den dedizierten Kommunikationsanschluss bei dem Ereignis des Auftretens eines abnormen Stromleistungs-Erzeugungszustands bzw. Elektroleistungs-Erzeugungszustands zu einem Zeitpunkt, zu dem eine Kommunikation über den LAN-Anschluss unterbrochen ist, gesendet werden.
1 zeigt die Konfiguration eines Ausführungsbeispiels einer Generatorsteuervorrichtung 1, die darstellt, wie die Generatorsteuervorrichtung mit einer Generatorvorrichtung 2, einer Batterie und einer ECU eines Motors bzw. einer Motor-ECU eines Fahrzeugs verbunden ist. Die Fahrzeuggeneratorsteuervorrichtung 1 führt eine Steuerung durch, wodurch die Spannung, die an einem Ausgangsanschluss (Anschluss B) einer Fahrzeuggeneratorvorrichtung bzw. Generatorvorrichtung 2 erscheint, auf einem vorbestimmten geregelten bzw. eingestellten Wert, wie z. B. 14 V, verbleibt.
Die Fahrzeuggeneratorvorrichtung 2 weist einen Wechselstromgenerator mit einer 3-Phasen-Stator-Spule 200 und einer Feldspule 204 (die an dem Rotor des Wechselstromgenerators gebildet ist) und eine Gleichrichterschaltung 202 zum Durchführen einer Ganzwellengleichrichtung bzw. Zwei-Weg-Gleichrichtung der 3-Phasen-Ausgangsspannungen, die von der Statorspule 200 erzeugt werden, auf, um die Gleichausgangsspannung, die dem Anschluss B der Fahrzeuggeneratorvorrichtung 2 zugeführt wird, zu erhalten. Die Fahrzeuggeneratorsteuervorrichtung 1 steuert die Ausgangsspannung der Fahrzeuggeneratorvorrichtung 2 durch Einstellen des Pegels des Feldstroms, der in der 204 fließt, durch eine aufeinander folgende Ein/Aus-Schaltoperation. Das Ausgangssignal von dem Anschluss 13 der Fahrzeuggeneratorvorrichtung 2 wird als ein Ladestrom zu der Fahrzeugbatterie 3, und um verschiedene elektrische Ausrüstungen des Fahrzeugs zu betreiben, zugeführt.
Die Fahrzeuggeneratorsteuervorrichtung 1 ist ferner zur Kommunikation mit einer externen Vorrichtung, die bei diesem Ausführungsbeispiel eine Motor-ECU 5 ist, über einen LAN-Anschluss X1 bzw. einen dedizierten Kommunikationsanschluss X2 verbunden. Der LAN-Anschluss X1 ist mit der Motor-ECU 5 durch einen Datenkommunikationsweg durch ein Fahrzeug-LAN 300 (das lediglich als eine Kommunikationsleitung dargestellt ist, um die Zeichnung zu vereinfachen) verbunden, während der dedizierte Kommunikationsanschluss X2 mit der Motor-ECU 5 durch eine dedizierte Signalleitung 302 verbunden ist.
Wie in 1 gezeigt, ist die Fahrzeuggeneratorsteuervorrichtung 1 aus einem MOS-FET (Metall-Oxid-Halbleiter-Feldeffekttransistor) 101, einer Rückstromdiode 102, einem Erfassungswiderstand 103, einer Leistungsversorgungsschaltung 104 bzw. Stromversorgungsschaltung, Widerständen 103, 105, 106, Spannungskomparatoren 107, 109, 113, einer Spannungsregel-Bezugsspannungsschaltung 108, einer Feldstrombegrenzungs-Bezugsspannungsschaltung 110, einer UND-Schaltung 111, einer Feldstromerfassungsschaltung 112, einer Erfassungsschaltung für ein erzeugtes Ausgangssignal 114, einer fahrzeugangebrachten LAN-Schaltung 115, einer dedizierten Kommunikationsschaltung 116 und einem A/D-(Analog-zu-Digital-)Wandler 117 gebildet.
Source- und Drain-Elektroden des MOS-FET 101 sind mit der Feldspule 204 in Reihe geschaltet, und ein Treibsignal FR ist an die Gate-Elektrode des MOS-FET 101 als ein Feldspulenansteuersignal angelegt. Der MOS-FET 101 funktioniert dadurch als ein Schaltelement, das Ein-/Aus-Schalten des Feldstroms steuert, der in der Feldspule 204 gemäß dem Treibsignal FR fließt. Die Rückstromdiode 102 ist mit der Feldspule 204 parallel geschaltet und leitet einen Fluss eines Rückstroms von der Feldspule 204, wenn der MOS-FET 101 in den Cut-Off-Zustand bzw. Sperrzustand eingestellt ist. Der Erfassungswiderstand 103 ist zwischen die Source-Elektrode des MOS-FET 101 und das Massepotenzial (d. h. den Anschluss E) geschaltet und wird verwendet, um eine Spannung zu erhalten, die den Pegel des Feldstroms, der durch die Feldspule 204 und zwischen der Drain- und der Source-Elektrode des MOS-FETs 101 fließt, anzuzeigen.
Die Leistungsversorgungsspannung 104 erzeugt verschiedene Versorgungsspannungen für jeweilige Schaltungen der Fahrzeuggeneratorsteuervorrichtung 1. Die Widerstände 105, 106 bilden eine Spannungsteilerschaltung zum Erfassen des Pegels einer Ausgangsspannung von der Fahrzeuggeneratorvorrichtung 2. Der Spannungskomparator 107 wird beim Regeln der Ausgangsspannung von der Fahrzeuggeneratorvorrichtung 2 durch Vergleichen der Erfassungsspannung, die durch die Spannungsteilerschaltung, die durch die Widerstände 105, 106 gebildet ist, erzeugt wird, mit einer Ausgangsspannungsregel-Bezugsspannung, die durch die Spannungsregel-Bezugsspannungsschaltung 108 erzeugt wird, um ein Ausgangsregelsteuersignal zu erzeugen, verwendet. Die Erfassungsspannung von der Spannungsteilerschaltung und die Ausgangsspannungsregel-Bezugsspannung sind insbesondere an den negativen Eingangsanschluss bzw. den positiven Eingangsanschluss des Spannungskomparators 107 derart angelegt, dass, wenn die Erfassungsspannung von der Spannungsteilerschaltung niedriger als die Ausgangsspannungsregel-Bezugsspannung ist, das Ausgangsregelsteuersignal auf einen hohen Pegel (d. h. eine Spannung, die einen logischen Pegel ”H” darstellt) übergeht. Wenn im Gegensatz dazu die Erfassungsspannung von der Spannungsteilerschaltung höher als die Ausgangsspannungsregel-Bezugsspannung ist, geht das Ausgangsregelsteuersignal auf einen niedrigen Pegel (d. h. eine Spannung, die einen logischen Pegel ”L” darstellt).
Die Spannungsregel-Bezugsspannungsschaltung 108 stellt den Pegel des Ausgangsregelsteuersignals basierend auf einem Spannungsregelsignal ein, das von außen über die fahrzeugangebrachte LAN-Schaltung 115 oder über die dedizierte Kommunikationsschaltung 116 von der Motor-ECU 5 gesendet wird.
2 zeigt Details der Konfiguration der Spannungsregel-Bezugsspannungsschaltung 108, während 3 ein Wellenformdiagramm der Ausgangsspannungsregel-Bezugsspannung ist, die durch die Spannungsregel-Bezugsspannungsschaltung 108 erzeugt wird. Wie gezeigt ist, ist die Spannungsregel-Bezugsspannungsschaltung 108 aus einem D/A-Wandler 1081 und einer Sägezahnwellenformspannung-Überlagerungsschaltung 1082 gebildet. Der D/A-Wandler 1081 wandelt das Spannungsregelsignal (d. h. ein digitales Signal), das dem Eingangsanschluss IN der fahrzeugangebrachten LAN-Schaltung 115 zugeführt wird, in ein entsprechendes analoges Spannungssignal V1, das an einem Ausgangsanschluss OUT erscheint, um. Dasselbe wird der Sägezahnwellenformspannung-Überlagerungsschaltung 1082 zugeführt, die die Ausgangsspannungsregel-Bezugsspannung durch Überlagern einer Sägezahnwellenformspannung auf das Spannungssignal V1 erzeugt.
Der Spannungskomparator 109 dient dazu, um den Feldstrom der Feldspule 204 durch Vergleichen des Pegels einer Stromerfassungsspannung (die von der Feldstromerfassungsschaltung 112 erzeugt wird) mit einer Feldstrombegrenzungs-Bezugsspannung (die von der Feldstrombegrenzungs-Bezugsspannungsschaltung 110 erzeugt wird), um dadurch ein Feldstrombegrenzungssteuersignal zu erzeugen, zu steuern. Die Feldstromerfassungsspannung ist insbesondere an den negativen Eingangsanschluss des Spannungskomparators 109 angelegt, während die Feldstrombegrenzungs-Bezugsspannung an den positiven Eingangsanschluss angelegt ist, derart, dass, wenn die Erfassungsspannung von der Feldstromerfassungsschaltung 112 niedriger als die Feldstrombegrenzungs-Bezugsspannung ist, der Spannungskomparator 109 das Feldstrombegrenzungssteuersignal auf dem im Vorhergehenden erwähnten hohen Pegel erzeugt, und wenn die Erfassungsspannung von der Feldstromerfassungsschaltung 112 höher als die Feldstrombegrenzungs-Bezugsspannung ist, der Spannungskomparator 109 das Feldstrombegrenzungssteuersignal auf dem im Vorhergehenden erwähnten niedrigen Pegel erzeugt.
Die Feldstrombegrenzungs-Bezugsspannungsschaltung 110 stellt den Wert der Feldstrombegrenzungs-Bezugsspannung, die den Pegel des Feldstroms der Feldspule 204 begrenzt, ein. Dieses Einstellen wird gemäß einem Feldstrombegrenzungssignal, das der Feldstrombegrenzungs-Bezugsspannungsschaltung 110 von der Motor-ECU 5 übertragen über den LAN-Anschluss X1 und die fahrzeugangebrachte LAN-Schaltung 115 zugeführt wird, durchgeführt.
4 zeigt die Konfiguration der Feldstrombegrenzungs-Bezugsspannungsschaltung 110, während 5 ein Wellenformdiagramm der Feldstrombegrenzungs-Bezugsspannung ist, die durch die Feldstrombegrenzungs-Bezugsspannungsschaltung 110 erzeugt wird. Wie gezeigt ist, ist die Feldstrombegrenzungs-Bezugsspannungsschaltung 110 aus einem D/A-Wandler 1101 und einer Sägezahnwellenformspannung-Überlagerungsschaltung 1102 gebildet. Der D/A-Wandler 1101 wandelt das Feldstrombegrenzungssignal, das dem Eingangsanschluss IN von der fahrzeugangebrachten LAN-Schaltung 115 (übertragen von der Motor-ECU 5 über den LAN-Anschluss X1) zugeführt wird, in ein entsprechendes analoges Spannungssignal V2, das an einem Ausgangsanschluss OUT erscheint, um. Dieses wird der Sägezahnwellenformspannung-Überlagerungsschaltung 1102, die die Feldstrombegrenzungs-Bezugsspannung durch Überlagern einer Sägezahnwellenformspannung auf das Spannungssignal V2 erzeugt, zugeführt.
Die UND-Schaltung 111 empfängt als Eingangssignale derselben das Feldstrombegrenzungssteuersignal, das von dem Spannungskomparator 109 erzeugt wird, das Ausgangsregelsteuersignal, das von dem Spannungskomparator 107 erzeugt wird, und ein Steuersignal, auf das als das F-Relativeinschaltdauer-Begrenzungssignal, das von der dedizierten Kommunikationsschaltung 116 zugeführt wird, Bezug genommen wird. Die UND-Schaltung 111 gibt das UND-Produkt bzw. die UND-Verknüpfung dieser Signale als das F-Treibsignal FR aus.
Die Feldstromerfassungsschaltung 112 erfasst den Pegel des Feldstroms, der in der Feldspule 204 fließt, basierend auf der Spannung, die an einem Anschluss des Widerstands 103 erscheint, und erzeugt die Feldstromerfassungsspannung gemäß dem erfassten Pegel des Feldstroms.
6 zeigt Details der Konfiguration der Feldstromerfassungsschaltung 112. Wie gezeigt ist, ist dieselbe aus einem Operationsverstärker 1121, Widerständen 1122, 1123, einer Abtast-und-Halte-Schaltung 1124 und einem A/D-Wandler 1125 hergestellt. Der Operationsverstärker 1121 empfängt an dem nicht invertierenden Eingangsanschluss desselben die Spannung, die an einem Anschluss des Erfassungswiderstands 103 erscheint, und empfängt an dem invertierenden Eingangsanschluss desselben die Spannung, die an der Verbindungsstelle der Spannungsteilerschaltung, die durch die Widerstände 1122, 1123 gebildet ist, erzeugt wird, d. h. das spannungsgeteilte Ausgangssignal von 1121 selbst. Die Spannung, die als ein Resultat an dem Ausgangsanschluss des Operationsverstärkers 1121 erscheint, ist gleich der Spannung, die an einem Anschluss des Erfassungswiderstands 103 multipliziert mit einem Verstärkungsfaktor, der durch die jeweiligen Werte der Widerstände 1122, 1123 bestimmt ist, erscheint. Die Abtast-und-Halte-Schaltung 1124 erfasst und hält die Ausgangsspannung, die von der Operationsverstärkerschaltung 1121 erzeugt wird, bei jeder Zeitmessung, die mit steigenden Flanken des Taktsignals CL synchronisiert ist. Der 1125 wandelt die Spannung, die durch die Abtast-und-Halte-Schaltung 1124 gehalten wird, in einen entsprechenden digitalen Datenwert (diese Werte bilden das Feldstromsignal IF) in jedem der periodischen Intervalle um. Das Feldstromsignal IF, das dadurch von der Feldstromerfassungsschaltung 112 erzeugt wird, wird in die fahrzeugangebrachte LAN-Schaltung 115 und in die dedizierte Kommunikationsschaltung 116 eingespeist.
Die Ausgangsspannung von der Abtast-und-Halte-Schaltung 1124 der Feldstromerfassungsschaltung 112 wird zusätzlich dem negativen Eingangsanschluss des Spannungskomparators 109 als die im Vorhergehenden beschriebene Feldstromerfassungsspannung zugeführt.
Der Spannungskomparator 113 wird beim Erfassen des Stromerzeugungszustands der Fahrzeuggeneratorvorrichtung 2 durch Vergleichen einer der Phasenspannungen der Statorspule 200 des Wechselstromgenerators mit einer Bezugsspannung Vref verwendet, um ein Ausgangssignal (als ein Drehsignal VP) auf dem hohen Pegel zu erzeugen, wenn die Phasenspannung höher als Vref ist, und auf dem niedrigen Pegel zu erzeugen, wenn die Phasenspannung niedriger als Vref ist. Der Stromerzeugungszustand der Fahrzeuggeneratorvorrichtung 2 wird durch die Erfassungsschaltung 114 für das erzeugte Ausgangssignal basierend auf dem Drehsignal VP, das von dem Spannungskomparator 113 erzeugt wird, mit einem Zustandsanzeigesignal, das den Erzeugungszustand anzeigt, der durch die Erfassungsschaltung 114 des erzeugten Ausgangssignals erzeugt wird, erfasst.
7 zeigt Details der Erfassungsschaltung 114 für das erzeugte Ausgangssignal, die, wie gezeigt ist, aus einem RS-FF (R-S-Flip-Flop) 1141 und einer Verzögerungsschaltung 1142 hergestellt ist. Das RS-FF 1141 registriert vorübergehend das Drehsignal VP, das von dem Spannungskomparator 113 erzeugt wird. Nachdem ein festes Zeitintervall verstrichen ist, wird ein periodisch erzeugtes Neueinstellsignal bzw. Rücksetzsignal in einen Rücksetzanschluss bzw. einen Neueinstellanschluss R des RS-FF 1141 eingespeist, und der registrierte Inhalt wird zurückgesetzt. Die Verzögerungsschaltung 1142 gibt den Signalwert, der durch das RS-FF 1141 registriert ist, nach einem Verzögerungsintervall aus. Das Ausgangssignal von der Verzögerungsschaltung 1142 wird in die dedizierte Kommunikationsschaltung 116 eingespeist.
Die fahrzeugangebrachte LAN-Schaltung 115, die über den LAN-Anschluss X1 mit dem fahrzeugangebrachten LAN 300 verbunden ist, führt eine Steuerung der Kommunikation zwischen der Motor-ECU 5 und der Fahrzeuggeneratorsteuervorrichtung 1 über das fahrzeugangebrachte LAN 300, das mit verschiedenen externen Ausrüstungen, die die Motor-ECU 5 aufweisen, verbunden ist, durch. Wenn ein Auswahlsignal zusätzlich von der Motor-ECU 5 über den LAN-Anschluss X1 gesendet wird, das ein spezifisches Signal bestimmt, das von der Motor-ECU 5 über den dedizierten Kommunikationsanschluss X2 gesendet oder das von der Motor-ECU 5 über den dedizierten Kommunikationsanschluss X2 empfangen werden soll, meldet die fahrzeugangebrachte LAN-Schaltung 115 dies entsprechend der dedizierten Kommunikationsschaltung 116.
8 zeigt das Format, in dem Sätze von Daten über den LAN-Anschluss X1 gesendet und empfangen werden. Wie in 8 gezeigt ist, besteht jeder Satz von Daten aus einem Start-Bit, einem ID-Datenabschnitt und einem empfangenen oder gesendeten Datenabschnitt. Das Startbit wird beim Erfassen der vorderen Position der empfangenen (oder gesendeten) Daten verwendet, während die ID-Daten dazu dienen, die spezielle fahrzeugangebrachte Vorrichtung zu spezifizieren, die die Datenkommunikation durchführt, und eine Adresse der fahrzeugangebrachten Vorrichtung (d. h. eine Sendeursprungsadresse), die den Ursprung, von dem Daten (im Fall von empfangenen Daten) empfangen wurden, oder die Zieladresse (im Fall des Sendens von Daten zu einer fahrzeugangebrachten Vorrichtung) anzeigt, aufweisen.
Der empfangene (oder gesendete) Datenabschnitt besteht aus dem tatsächlichen Dateninhalt, der empfangen oder gesendet wird, und weist Prüfsummendaten, die bei der Fehlererfassung verwendet werden, auf. Wenn erfasst wird, dass keine Fehler in einem Satz von empfangenen Daten (basierend auf den Prüfsummendaten) aufgetreten sind, dann werden die Daten durch die fahrzeugangebrachte Vorrichtung am Empfangsende akzeptiert bzw. aufgenommen, während, wenn ein Fehler erfasst wird, dann die empfangenen Daten durch die fahrzeugangebrachte Vorrichtung am Empfangsende zerstört werden. Der tatsächliche Dateninhalt wird sich gemäß unterschiedlichen Kombinationen von Vorrichtungen, die Daten senden und empfangen, unterscheiden.
Die dedizierte Kommunikationsschaltung 116 ist über den dedizierten Kommunikationsanschluss X2 mit der dedizierten Signalleitung 302 verbunden und führt eine Steuerung zum Bewirken einer Kommunikation zwischen der Motor-ECU 5 und der Fahrzeuggeneratorsteuervorrichtung 1 über die dedizierte Signalleitung 302 aus. Während eines normalen Betriebs (d. h. wenn die fahrzeugangebrachte LAN-Schaltung 115 normal in Betrieb ist und sich die Fahrzeuggeneratorvorrichtung 2 nicht in einem ”Erzeugung-angehalten”-Status befindet) sendet die fahrzeugangebrachte LAN-Schaltung 115 einen Befehl zu der dedizierten Kommunikationsschaltung 116, der ein spezifisches Signal anzeigt, für das die Sendung oder der Empfang durch die dedizierte Kommunikationsschaltung 116 über den dedizierten Kommunikationsanschluss X2 begonnen werden soll, jedes Mal, wenn ein Auswahlsignal durch die fahrzeugangebrachte LAN-Schaltung 115 von der Motor-ECU 5 empfangen wird, das ein solches spezifisches Signal neu bestimmt.
Die dedizierte Kommunikationsschaltung 116 besitzt zusätzlich eine Funktion zum Umwandeln der relativen Einschaltdauer eines PWM-Signals, das über den dedizierten Kommunikationsanschluss X2 empfangen wird, in ein Datensignal, d. h. in eine Form, die durch eine entsprechende Schaltung der Generatorsteuervorrichtung verwendet werden kann, auf die gleiche Art und Weise wie Daten, die durch den ”empfangenen Dateninhalt” eines Signals befördert werden, das durch die fahrzeugangebrachte LAN-Schaltung 115 über den LAN-Anschluss X1 empfangen wird.
Die Ausgangsspannung (d. h. eine Erfassungsspannung, die den Ausgangsspannungspegel, der durch die Fahrzeuggeneratorvorrichtung 2 erzeugt wird, anzeigt) von der Spannungsteilerschaltung, die durch die Widerstände 105, 106 gebildet ist, wird in eine digitale Datenform als ein Ausgangsspannungssignal VB durch den A/D-Wandler 117 umgewandelt. Dieses Ausgangsspannungssignal VB wird in die fahrzeugangebrachte LAN-Schaltung 115 und in die dedizierte Kommunikationsschaltung 116 eingespeist.
Mit diesem Ausführungsbeispiel wird eine Kommunikation über den LAN-Anschluss X1 durch die fahrzeugangebrachte LAN-Schaltung 115 in einer Master-Slave-Form ausgeführt, bei der die Motor-ECU 5 die Master-Vorrichtung und die Fahrzeuggeneratorsteuervorrichtung 1, die die fahrzeugangebrachte LAN-Schaltung 115 aufweist, die Slave-Vorrichtung ist. Wenn ein Steuersignal (das ein Auswahlsignal enthält) von der Motor-ECU 5 über den LAN-Anschluss X1 gesendet wird, befiehlt die fahrzeugangebrachte LAN-Schaltung 115 der dedizierten Kommunikationsschaltung 116, eine Kommunikation über den dedizierten Kommunikationsanschluss X2 einzuleiten, wodurch ein Signal, das durch das Auswahlsignal von der Motor-ECU 5 spezifiziert ist, ausgewählt wird, um durch die dedizierte Kommunikationsschaltung 116 von/zu der LAN-Schaltung 115 über den dedizierten Kommunikationsanschluss X2 empfangen oder gesendet zu werden.
Wenn die Zahl der Slave-Vorrichtungen groß wird, und um sicherzustellen, dass es möglich ist, Signale von den Slave-Vorrichtungen zu geeigneten Zeitpunkten zu senden, ist es mit einer bekannten Master-Slave-Kommunikationsanordnung notwendig, die Dauer zwischen den Zeitpunkten, zu denen ein Abfragen einer Slave-Vorrichtung (wie z. B. der Fahrzeuggeneratorsteuervorrichtung 1) durchgeführt wird, zu vergrößern. Dies besitzt jedoch den Nachteil, dass mit einer solchen Kommunikation die Ansprechgeschwindigkeit abgesenkt wird. Dies ist nicht wünschenswert, wenn die Kommunikation mit dem Verarbeiten eines Signals, wie z. B. eines Feldspulenansteuersignals, für das ein rasches Ansprechen wesentlich ist, verbunden ist. Mit diesem Ausführungsbeispiel wird jedoch eine Kommunikation über den dedizierten Kommunikationsanschluss X2 dann eingeleitet, wenn ein Steuersignal von der Motor-ECU 5 zu dem LAN-Anschluss X1 gesendet wird. Da als ein Resultat Signale über den dedizierten Kommunikationsanschluss X2 ohne eine Verzögerung gesendet werden können, kann die Kommunikation sofort eingeleitet werden, und eine genaue Echtzeitübertragung des ausgewählten Signals zu der Motor-ECU 5 (oder ein Empfang des ausgewählten Signals von der Motor-ECU 5) kann durchgeführt werden.
Der Betrieb der Fahrzeuggeneratorsteuervorrichtung 1 ist im Folgenden spezifischer beschrieben. 9 ist ein Flussdiagramm dieses Betriebs. Wenn anfangs der Zündschalter (nicht in den Zeichnungen gezeigt) des Fahrzeugs, das die Fahrzeuggeneratorsteuervorrichtung 1 trägt, in einer AUS-Position ist, derart, das kein Steuersignal durch den LAN-Anschluss X1 von der Motor-ECU 5 eingespeist wird, wird die Fahrzeuggeneratorsteuervorrichtung 1 (anders als die fahrzeugangebrachte LAN-Schaltung 115) in dem unwirksamen bzw. nicht betriebsfähigen Zustand gehalten (Schritt S100).
Die fahrzeugangebrachte LAN-Schaltung 115 überwacht den LAN-Anschluss X1, um zu entscheiden, ob ein Steuersignal von der Motor-ECU 5 eingespeist wird oder nicht (Schritt S101). Solange kein Steuersignal eingespeist wird (d. h. keine Entscheidung), wird die Fahrzeuggeneratorsteuervorrichtung 1 in dem nicht betriebsfähigen Zustand gehalten. Wenn der Fahrzeugzündschlüssel auf die EIN-Position eingestellt wird, derart, dass ein Steuersignal von der Motor-ECU 5 über das fahrzeugangebrachte LAN 300 zu dem LAN-Anschluss X1 eingespeist wird, erfasst die fahrzeugangebrachte LAN-Schaltung 115 dieses Steuersignal, und eine JA-Entscheidung wird somit bei dem Schritt S101 erreicht. Die fahrzeugangebrachte LAN-Schaltung 115 übermittelt als Nächstes ein Aktivierungssignal zu der Leistungsversorgungsschaltung 104, wodurch die Leistungsversorgungsschaltung 104 beginnt, Betriebsleistung zu den verschiedenen Schaltungen der Fahrzeuggeneratorsteuervorrichtung 1 zuzuführen. Als ein Resultat beginnt die Fahrzeuggeneratorsteuervorrichtung 1, eine Reihe von Steueroperationen auszuführen, die gemäß dem Steuersignal, das von der Motor-ECU 5 gesendet wird, durchgeführt werden (Schritt S103).
Spezifische Beispiele dieser Steueroperationen sind:

(1) eine Operation zum Steuern der Ausgangsspannung der Fahrzeuggeneratorvorrichtung 2 gemäß einem Steuersignal, das von der Motor-ECU 5 gesendet und über die fahrzeugangebrachte LAN-Schaltung 115 empfangen wird;
(2) eine Steueroperation zum Einstellen eines oberen Grenzwerts für den Feldstrom der Feldspule 204 gemäß einem Steuersignal, das von der Motor-ECU 5 gesendet und über die fahrzeugangebrachte LAN-Schaltung 115 empfangen wird;
(3) Operationen zum Senden von verschiedenen Signalen, die sich auf den internen Betriebsstatus der Fahrzeuggeneratorsteuervorrichtung 1 beziehen und zu der Motor-ECU 5 über die fahrzeugangebrachte LAN-Schaltung 115 gesendet werden.

Diese Operationen sind im Folgenden beschrieben.
(1) Ausgangsspannungssteueroperation
Mit dieser Operation wird ein Steuersignal zum Regeln des Pegels einer Ausgangsspannung von der Fahrzeuggeneratorvorrichtung 2 von der Motor-ECU 5 gesendet. Die fahrzeugangebrachte LAN-Schaltung 115 spricht durch Einspeisen eines Spannungsregelsignals, das als Dateninhalt, der in dem Steuersignal enthalten ist, von der Motor-ECU 5 empfangen wird, in die Spannungsregel-Bezugsspannungsschaltung 108 an. Die Spannungsregel-Bezugsspannungsschaltung 108 erzeugt dadurch die Ausgangsspannungsregel-Bezugsspannung mit einer Sägezahnwellenformspannung, die auf eine analoge Spannung, wie im Vorhergehenden beschrieben, gemäß dem Spannungsregelsignal überlagert ist. Dieselbe wird dem Spannungskomparator 107 zugeführt, der dadurch das Ausgangsregelsteuersignal auf einem hohen Pegel erzeugt, wenn die Erfassungsspannung, die von der Spannungsteilerschaltung, die aus den Widerständen 105, 106 gebildet ist, erzeugt wird, niedriger als die Ausgangsspannungsregel-Bezugsspannung ist. Dieses hochpegelige Signal wird zu der Gate-Elektrode des MOS-FET 101 über die UND-Schaltung 111 übertragen, wodurch der MOS-FET 101 in den EIN-(d. h. einen leitenden)Zustand eingestellt wird, derart, dass ein Feldstrom durch die Feldspule 204 fließt, und die Ausgangsspannung, die durch die Fahrzeuggeneratorvorrichtung 2 erzeugt wird, steigt entsprechend an. Der Spannungskomparator 107 erzeugt im Gegensatz dazu das Ausgangsregelsteuersignal auf einem niedrigen Pegel, wenn die Erfassungsspannung, die von der Spannungsteilerschaltung erzeugt wird, höher als die Ausgangsspannungsregel-Bezugsspannung ist. Dieses niederpegelige Signal, das durch die UND-Schaltung 111 an die Gate-Elektrode des MOS-FET 101 angelegt ist, stellt den AUS-Zustand des MOS-FETs 101 ein, derart, dass der Fluss von Strom durch die Feldspule 204 unterbrochen wird und die Ausgangsspannung der Fahrzeuggeneratorvorrichtung 2 entsprechend fällt.
Auf diese Art und Weise führt der MOS-FET 101 eine EIN/AUS-Schaltsteuerung durch, wodurch die Ausgangsspannung der Fahrzeuggeneratorvorrichtung 2 auf einen Wert gesteuert wird, der im Wesentlichen identisch zu einem geregelten Spannungswert ist, der der Ausgangsspannungsregel-Bezugsspannung entspricht.
Ein Steuersignal zum Einstellen eines oberen Grenzwertes des Feldstroms (z. B. 3 A) kann von der Motor-ECU 5 gesendet werden, und wenn dies auftritt, speist die fahrzeugangebrachte LAN-Schaltung 115 ein Feldstrombegrenzungssignal gemäß einem Dateninhalt des gesendeten Steuersignals in die Feldstrombegrenzungs-Bezugsspannungsschaltung 110 ein. Ansprechend darauf erzeugt die Feldstrombegrenzungs-Bezugsspannungsschaltung 110 die Feldstrombegrenzungs-Bezugsspannung mit einer Sägezahnwellenformspannung, die auf ein analoges Spannungssignal überlagert ist, das dem im Vorhergehenden erwähnten Dateninhalt entspricht. Wenn die Feldstromerfassungsspannung, die von der Feldstromerfassungsschaltung 112 an den Spannungskomparator 109 angelegt ist, niedriger als die Feldstrombegrenzungs-Bezugsspannung ist, erzeugt der Spannungskomparator 109 ein hochpegeliges Ausgangssignal, das über die UND-Schaltung 111 an die Gate-Elektrode des MOS-FET 101 angelegt ist, Der MOS-FET 101 wird dadurch in einen leitenden Zustand eingestellt, derart, dass ein Feldstrom in der Feldspule 204 fließt und die Ausgangsspannung der Fahrzeuggeneratorvorrichtung 2 entsprechend ansteigt. Wenn im Gegensatz dazu die Feldstromerfassungsspannung niedriger als die Feldstrombegrenzungs-Bezugsspannung ist, erzeugt der Spannungskomparator 109 ein niederpegeliges Ausgangssignal, das über die UND-Schaltung 111 an die Gate-Elektrode des MOS-FET 101 angelegt ist. Der MOS-FET 101 wird dadurch in den Cut-Off- bzw. den Sperrzustand, d. h. einen nichtleitenden Zustand, eingestellt, derart, dass ein Feldstromfluss durch die Feldspule 204 unterbrochen ist und die Ausgangsspannung der Fahrzeuggeneratorvorrichtung 2 entsprechend fällt.
Auf diese Art und Weise führt der MOS-FET 101 eine EIN/AUS-Schaltsteuerung durch, wodurch der Feldstrom der Feldspule 204 in einem Bereich von Werten, die niedriger als der Feldstromgrenzwert sind, der durch den Dateninhalt des im Vorhergehenden erwähnten Steuersignals zum Einstellen eines oberen Grenzwertes des Feldstroms (der von der Motor-ECU 5 gesendet wird) ausgedrückt wird, gehalten wird.
(3) Operationen zum Senden von verschiedenen Signalen, die sich auf einen internen Status beziehen
Das F-Treibsignal FR zum Steuern eines EIN/AUS-Schaltens des MOS-FETs 101, das Feldstromsignal IF, das von der Feldstromerfassungsschaltung 112 ausgegeben wird, das Ausgangsspannungssignal VB, das durch den Spannungskomparator 107 durch Umwandeln der Ausgangsspannung von der Spannungsteilerschaltung, die durch die Widerstände 105, 106 gebildet ist, erzeugt wird, und das Drehsignal VP, das von dem Spannungskomparator 113 basierend auf der Spannung, die durch eine Phasenwicklung der Statorspule 200 erzeugt wird, ausgegeben wird, werden jeweils in die fahrzeugangebrachte LAN-Schaltung 115 eingespeist. Im Folgenden wird auf die vorhergehenden vier Signale gemeinsam als der ”spezifische Satz von Sendesignalen” Bezug genommen. Wenn die fahrzeugangebrachte LAN-Schaltung 115 eine Anforderung, die von der Motor-ECU 5 dafür gesendet wird, dass diese Signale über den LAN-Anschluss X1 gesendet werden, empfangt, sendet die fahrzeugangebrachte LAN-Schaltung 115 dann das angeforderte Signal (die angeforderten Signale) zu der Motor-ECU 5 über den LAN-Anschluss X1 und das Fahrzeug-LAN 300 durch einen Zeitmultiplexbetrieb als einen seriellen Strom von digitalen Daten.
Parallel zu der Steueroperation von Schritt S103 wird das Empfangen oder das Senden von Signalen über den dedizierten Kommunikationsanschluss X2 ansprechend auf Anforderungen von der Motor-ECU 5 durchgeführt (Schritt S104). In diesem Fall wird jede solche Anfrage als ein Auswahlsignal, das von der Motor-ECU 5 über den LAN-Anschluss X1 gesendet wird und ein spezifisches Signal bestimmt, das von der Fahrzeuggeneratorsteuervorrichtung 1 zu der Motor-ECU 5 gesendet oder durch die Fahrzeuggeneratorsteuervorrichtung 1 von der Motor-ECU 5 empfangen werden soll, implementiert. Das Auswahlsignal kann ein Signal des im Vorhergehenden erwähnten ”spezifischen Satzes von Sendesignalen” bestimmen, wobei jedes derselben in der Fahrzeuggeneratorsteuervorrichtung 1 erzeugt wird. Das Auswahlsignal kann alternativ ein Signal bestimmen, das in der Motor-ECU 5 erzeugt und durch die Fahrzeuggeneratorsteuervorrichtung 1 empfangen werden soll, d. h. das Feldstrombegrenzungssignal, das F-Relativeinschaltdauer-Begrenzungssignal oder das Spannungsregelsignal.
Wenn ein Auswahlsignal von der Motor-ECU 5 über den LAN-Anschluss X1 empfangen wird, meldet die fahrzeugangebrachte LAN-Schaltung 115 dies entsprechend der dedizierten Kommunikationsschaltung 116. Wenn das Auswahlsignal eine Anforderung für die Sendung eines bestimmten Signals von der Fahrzeuggeneratorsteuervorrichtung 1 darstellt, wandelt die dedizierte Kommunikationsschaltung 116 das bestimmte Signal in eine PWM-Form um und sendet dasselbe zu der Motor-ECU 5 über den dedizierten Kommunikationsanschluss X2. Wenn das Auswahlsignal eine Anforderung zum Empfangen eines bestimmten Signals von der Motor-ECU 5 über den dedizierten Kommunikationsanschluss X2 bildet und die fahrzeugangebrachte LAN-Schaltung 115 eine Meldung darüber sendet, führt die dedizierte Kommunikationsschaltung 116 ein Verarbeiten durch, um (in der PWM-Signalform) das Signal, das durch das Auswahlsignal spezifiziert ist, von dem dedizierten Kommunikationsanschluss X2 zu empfangen und, wenn notwendig, das empfangene PWM-Signal in eine geeignete Form zur Verwendung innerhalb der Fahrzeuggeneratorsteuervorrichtung 1 vor dem Zuführen desselben zu der geeigneten Schaltung umzuwandeln.
10 ist ein Wellenformdiagramm von Signalen, die über den dedizierten Kommunikationsanschluss X2 gesendet werden. Wenn beispielsweise ein Auswahlsignal von der Motor-ECU 5 über den LAN-Anschluss X1 empfangen wird, das das Feldstromsignal IF bestimmt, beendet die dedizierte Kommunikationsschaltung 116 zuerst die Vorbereitung für das Senden des Feldstromsignals IF (Zeitpunkt t1), und beginnt dann, das Feldstromsignal IF als ein PWM-Signal über den dedizierten Kommunikationsanschluss X2 zu der Motor-ECU 5 zu senden. In 10 ist angenommen, dass ein Auswahlsignal dann von der Motor-ECU 5 über den LAN-Anschluss X1, das das Drehsignal VP spezifiziert, empfangen wird. In diesem Fall hält, nachdem die dedizierte Kommunikationsschaltung 116 die Vorbereitung zum Senden des Drehsignals VP (Zeitpunkt t2) beendet, dieselbe die Sendung des Feldstromsignals IF an und beginnt, das Drehsignal VP als ein PWM-Signal über den dedizierten Kommunikationsanschluss X2 zu der Motor-ECU 5 zu senden.
11 ist ein Wellenformdiagramm von Signalen, die über den dedizierten Kommunikationsanschluss X2 empfangen werden. In 11 ist angenommen, dass zuerst ein Auswahlsignal von der Motor-ECU 5 über den LAN-Anschluss X1 empfangen wird, das das Feldstrombegrenzungssignal spezifiziert. Nachdem die Vorbereitung zum Empfangen des Feldstrombegrenzungssignals beendet ist (Zeitpunkt t3), beginnt die dedizierte Kommunikationsschaltung 116, das Signal in PWM-Form von dem dedizierten Kommunikationsanschluss X2 zu empfangen. Sowie das Signal empfangen wird, wird dasselbe durch die dedizierte Kommunikationsschaltung 116 von der PWM-Form in die gleiche Signalform wie das Feldstrombegrenzungssignal, das von der fahrzeugangebrachten LAN-Schaltung 115 ausgegeben und der Feldstrombegrenzungs-Bezugsspannungsschaltung 110, wie im Vorhergehenden beschrieben, zugeführt wird, umgewandelt. Das resultierende umgewandelte Feldstrombegrenzungssignal, das durch die dedizierte Kommunikationsschaltung 116 erzeugt wird, wird in die Feldstrombegrenzungs-Bezugsspannungsschaltung 110 eingespeist.
Wenn die Feldstrombegrenzungs-Bezugsspannungsschaltung 110 die Feldstrombegrenzungssignale sowohl von der fahrzeugangebrachten LAN-Schaltung 115 als auch von der dedizierten Kommunikationsschaltung 116 empfängt, verwendet dieselbe lediglich das Feldstrombegrenzungssignal, das von der dedizierten Kommunikationsschaltung 116 zugeführt wird.
Ein ähnlicher Betrieb tritt auf, wenn ein Auswahlsignal, das das Spannungsregelsignal bestimmt, von der Motor-ECU 5 über den LAN-Anschluss X1 empfangen wird, was dazu führt, dass die Spannungsregel-Bezugsspannungsschaltung 108 Spannungsregelsignale sowohl von der fahrzeugangebrachten LAN-Schaltung 115 als auch ferner von der dedizierten Kommunikationsschaltung 116 empfängt. In diesem Fall wählt die Spannungsregel-Bezugsspannungsschaltung 108 das Spannungsregelsignal, das von der dedizierten Kommunikationsschaltung 116 zugeführt wird, zur Verwendung beim Erzeugen der Ausgangsspannungsregel-Bezugsspannung aus.
Wenn ein Auswahlsignal durch die fahrzeugangebrachte LAN-Schaltung 115 von der Motor-ECU 5 über den LAN-Anschluss X1 empfangen wird, das das F-Relativeinschaltdauer-Begrenzungssignal spezifiziert, dann beginnt, nachdem die Vorbereitung zum Empfangen des F-Relativeinschaltverhältnis-Begrenzungssignal beendet ist (Zeitpunkt t4), die dedizierte Kommunikationsschaltung 116 das Signal in PWM-Form von dem dedizierten Kommunikationsanschluss X2 zu empfangen. Sowie das F-Relativeinschaltdauer-Begrenzungssignal empfangen wird, wird dasselbe (weiter in PWM-Form) von der dedizierten Kommunikationsschaltung 116 in die UND-Schaltung 111 eingespeist. Beispielsweise annehmend, dass das F-Relativeinschaltdauer-Begrenzungssignal eine relative Einschaltdauer von 90% ausdrückt, wird dann die relative Einschaltdauer des F-Treibsignals FR, das von der UND-Schaltung 111 ausgegeben wird, auf einen maximalen Wert von 90% begrenzt.
Parallel zu den Steueroperationen von Schritt S103 und den Signalsende- und -empfangsoperationen von Schritt S104, die im Vorhergehenden beschrieben sind, führt die fahrzeugangebrachte LAN-Schaltung 115 eine Entscheidungsoperation in periodischen Intervallen (beispielsweise alle 2 Sekunden) durch, um zu bestimmen, ob eine Kommunikation über den LAN-Anschluss X1 weiter möglich ist oder nicht (Schritt S105). Wenn sich herausstellt, dass sich ein Zustand, durch den eine Kommunikation über den LAN-Anschluss X1 nicht möglich ist, für mehr als zwei Sekunden fortgesetzt hat, wird dies allgemein andeuten, dass sich der LAN-Anschluss X1 in einem Leerlaufzustand aufgrund eines Leerlauffehlers innerhalb des fahrzeugangebrachten LANs 300 oder aufgrund eines Leerlaufs, der in einem anderen Teil des Systems als dem fahrzeugangebrachten LAN 300 aufgetreten ist, befindet. Wenn bei dem Schritt S105 entschieden wird, dass dieser Zustand nicht aufgetreten ist (eine NEIN-Entscheidung), dann wird die Operation von Schritt 103 fortgefahren, wobei eine normale Steuerung angewendet wird. Wenn jedoch bei dem Schritt 105 entschieden wird, dass sich der Zustand, durch den die Kommunikation über den LAN-Anschluss X1 nicht möglich ist, für mehr als 2 Sekunden fortgesetzt hat (d. h. eine JA-Entscheidung), dann sendet die fahrzeugangebrachte LAN-Schaltung 115 ein Signal, das eine Meldung des Auftretens einer Abnormität bildet, zu der Spannungsregel-Bezugsspannungsschaltung 108 und zu der Feldstrombegrenzungs-Bezugsspannungsschaltung 110. Die Spannungsregel-Bezugsspannungsschaltung 108 und die Feldstrombegrenzungs-Bezugsspannungsschaltung 110 sind jeweils konfiguriert, um auf diese Meldung durch Ausführen einer Steuerung unter Verwendung von vorbestimmten Standardwerten anzusprechen (Schritt S106).
In diesem Fall wird zusätzlich ein Signal, um zu melden, dass die normale Kommunikation über den LAN-Anschluss X1 unterbrochen ist, ferner durch die LAN-Schaltung 115 der dedizierten Kommunikationsschaltung 116 zugeführt. Ansprechend darauf wählt die dedizierte Kommunikationsschaltung 116 das F-Treibsignal FR aus dem im Vorhergehenden erwähnten spezifischen Satz von Sendesignalen aus, um in eine PWM-Signalform umgewandelt und über den dedizierten Kommunikationsanschluss X2 zu der Motor-ECU 5 gesendet zu werden (Schritt S107). D. h., dass bei diesem Ausführungsbeispiel, wenn das Auftreten einer solchen Abnormität vorliegt, dem Senden des F-Treibsignals FR zu der Motor-ECU 5 von der Fahrzeuggeneratorsteuervorrichtung 1 über den dedizierten Kommunikationsanschluss X2 eine Priorität zugewiesen wird. Abhängig von dem Inhalt der Steueroperationen, die durch die Motor-ECU 5 ausgeführt werden, ist es jedoch möglich, eine solche Priorität auf eine andere geeignete Weise zuzuweisen.
Mit diesem Ausführungsbeispiel erhält beispielsweise die Motor-ECU 5 Informationen, die Übergangszunahmen und -abnahmen der Stärke des Drehmoments, das an die Fahrzeuggeneratorvorrichtung 2 durch den Fahrzeugmotor angelegt werden muss, basierend auf dem F-Treibsignal FR, das über den LAN-Anschluss X1 oder den dedizierten Kommunikationsanschluss X2 gesendet wird, anzeigen, und die Motor-ECU 5 steuert die Leerlaufdrehzahl des Fahrzeugmotors gemäß dieser variierenden Erfordernisse für das Drehmoment. Mit diesem Ausführungsbeispiel wird daher, wenn ein Senden/Empfangen über den LAN-Anschluss X1 unmöglich wird, dem Senden des F-Treibsignals FR zu der Motor-ECU 5 über den dedizierten Kommunikationsanschluss X2 eine Priorität gegeben. Die Motor-ECU 5 kann dadurch fortfahren, die Leerlaufdrehzahl zu steuern.
Bei dem Schritt S108 entscheidet die dedizierte Kommunikationsschaltung 116, ob die Fahrzeuggeneratorvorrichtung 2 einen Leistungserzeugungshaltstatus (d. h. wie durch das Zustandsanzeigesignal, das von der Erfassungsschaltung 114 für das erzeugte Ausgangssignal erzeugt wird, angezeigt) betreten hat oder nicht. Wenn entschieden wird, dass die Leistungserzeugung fortfährt (d. h. eine NEIN-Entscheidung), dann kehrt der Betrieb zu dem Schritt S107 zurück, wobei die Sendung des F-Treibsignals FR zu der Motor-ECU 5 fortgefahren wird. Wenn bei dem Schritt S108 festgestellt wird, dass sich die Fahrzeuggeneratorvorrichtung 2 in einem Erzeugungshaltstatus befindet (d. h. eine JA-Entscheidung), dann sendet die dedizierte Kommunikationsschaltung 116 ein Erzeugungshalt-Warnsignal zu der Motor-ECU 5 über den dedizierten Kommunikationsanschluss X2 (Schritt S109). Das Erzeugungshalt-Warnsignal wird als ein PWM-Signal mit einer PWM-Modulationsperiode, die sich von derselben des normalen F-Treibsignals FR unterscheidet, wenn dasselbe als ein PWM-Signal gesendet wird, gesendet. Wenn beispielsweise die PWM-Modulationsperiode des normalen F-Treibsignals FR 5 ms ist, kann die PWM-Modulationsperiode des Erzeugungshalt-Warnsignals die Hälfte derselben, d. h. 2,5 ms, sein. Die Motor-ECU 5 ist konfiguriert, um zu erfassen, dass der Erzeugungshaltstatus der Fahrzeuggeneratorvorrichtung 2 aufgetreten ist, indem diese andere Modulationsperiode des empfangenen PWM-Signals erfasst wird, und spricht auf diese Erfassung durch Erzeugen einer Form einer Warnanzeige, die an den Fahrzeugfahrer gerichtet ist, an.
Mit diesem Ausführungsbeispiel wird das Erzeugungshalt-Warnsignal gesendet, indem fortgefahren wird, das F-Treibsignal FR als ein PWM-Signal zu senden, jedoch mit der im Vorhergehenden beschriebenen Änderung der Modulationsperiode. Auf diese Weise fährt die Motor-ECU 5 fort, das F-Treibsignal FR zu empfangen, während zur gleichen Zeit der Erzeugungshaltzustand gemeldet wird.
12 ist ein Wellenformdiagramm von Signalen, die über den dedizierten Kommunikationsanschluss X2 gesendet werden, wenn ein abnormer Status des LAN-Anschlusses X1 auftritt oder wenn die Fahrzeuggeneratorvorrichtung 2 einen Erzeugungshaltstatus betritt. In 12 ist angenommen, dass eine Kommunikation normalerweise bis zu dem Zeitpunkt t5 auftritt, wobei das Signal, das derzeit ausgewählt ist (spezifiziert durch die Daten, die von der Motor-ECU 5, wie im Vorhergehenden beschrieben ist, gesendet werden), von der Fahrzeuggeneratorsteuervorrichtung 1 über den LAN-Anschluss X1 gesendet oder durch dieselbe empfangen wird. Zu dem Zeitpunkt t5 tritt ein Leerlauffehler des LAN-Anschlusses X1 auf, derart, dass die dedizierte Kommunikationsschaltung 116 das F-Treibsignal FR als die höchste Priorität (wie im Vorhergehenden beschrieben) aufweisend auswählt und das Signal in PWM-Form über den dedizierten Kommunikationsanschluss X2 zu der Motor-ECU 5 sendet. In 12 ist angenommen, dass ein Erzeugungshaltstatus der Fahrzeuggeneratorvorrichtung 2 anschließend zu einem Zeitpunkt t6 auftritt und die dedizierte Kommunikationsschaltung 116 sendet somit dann ein Erzeugungshalt-Warnsignal über den dedizierten Kommunikationsanschluss X2 zu der Motor-ECU 5, wie im Vorhergehenden beschrieben, d. h. als ein PWM-Signal mit einer Modulationsperiode, die die Hälfte derselben eines normal gesendeten PWM-Signals ist.
Somit können mit diesem Ausführungsbeispiel verschiedene unterschiedliche Signale durch einen TDM-Betrieb als ein sequenzieller Datenstrom zwischen der Fahrzeuggeneratorsteuervorrichtung 1 und der Motor-ECU 5 über den LAN-Anschluss X1 gesendet und empfangen werden. Es ist außerdem zusätzlich ferner möglich, eine Kommunikation über den dedizierten Kommunikationsanschluss X2 durchzuführen, derart, dass eine Kommunikation eines spezifischen Signals, das durch ein Auswahlsignal, das zu der Fahrzeuggeneratorsteuervorrichtung 1 von der Motor-ECU 5 über den LAN-Anschluss X1 gesendet wird, spezifiziert ist, mit einer hohen Ansprechgeschwindigkeit und einer hohen Widerstandsfähigkeit gegenüber Effekten eines elektrischen Rauschens durchgeführt werden kann. Da außerdem verschiedene unterschiedliche Typen von Signalen gehandhabt werden können, können wesentliche Aufwandsreduzierungen im Vergleich zu einem System, das lediglich dedizierte Kommunikationsanschlüsse verwendet, d. h. bei dem eine Mehrzahl von dedizierten Kommunikationsanschlüssen, wie z. B. der dedizierte Kommunikationsanschluss X2, vorgesehen werden müssen, um eine gleichzeitige Kommunikation einer Mehrzahl von Signalen zu ermöglichen, erreicht werden.
Wenn ferner das Auswahlsignal von der Motor-ECU 5 das Feldspulenansteuersignal bestimmt, das den Pegel des Feldstrom steuert, sendet die dedizierte Kommunikationsschaltung 116 ein PWM-Signal, dessen Form den Wert des Feldspulenansteuersignals (d. h. des F-Treibsignals FR) darstellt, zu der äußeren Steuervorrichtung, die durch die Motor-ECU 5 gebildet ist, über den dedizierten Kommunikationsanschluss X2. Die Motor-ECU 5 kann dadurch jederzeit (d. h. als ein Teil des normalen Betriebs, oder wenn es speziell erforderlich ist) ein Signal, das die Form des Werts des Feldspulenansteuersignals, das direkt über den dedizierten Kommunikationsanschluss X2 gesendet wird, ausdrückt, anfordern und erhalten und kann so den Betriebszustand der Fahrzeuggeneratorvorrichtung 2 bestimmen und dadurch die Leerlaufdrehzahl des Fahrzeugmotors auf eine stabile Art und Weise ohne Weiteres entsprechend steuern.
Wenn ferner das Auswahlsignal von der Motor-ECU 5 das Drehsignal, das die Phasenspannung von einer der Phasenwicklungen der Statorspule 200 der Fahrzeuggeneratorvorrichtung 2 ausdrückt, spezifiziert, sendet die dedizierte Kommunikationsschaltung 116 ein PWM-Signal, dessen Form den Wert des Drehsignals darstellt, zu der externen Steuervorrichtung, die durch die Motor-ECU 5 gebildet ist, über den dedizierten Kommunikationsanschluss X2. Die Motor-ECU 5 kann dadurch jederzeit (als ein Teil des normalen Betriebs, oder wenn es besonders erforderlich ist) ein Signal anfordern und erhalten, das das Drehsignal als ein Signal, das die Drehzahl des Rotors des Wechselstromgenerators der Fahrzeuggeneratorvorrichtung 2 anzeigt, ausdrückt, wobei dieses Signal durch eine Echtzeit-Operation erfasst wird. Die Motor-ECU 5 kann dadurch die tatsächliche Drehzahl des Rotors des Wechselstromgenerators mit der Motordrehzahl vergleichen und kann dadurch jeglichen Schlupf des Antriebsriemens des Wechselstromgenerators erfassen oder kann das tatsächliche Riemenscheibenverhältnis erfassen, mit dem der Wechselstromgenerator von dem Motor angetrieben wird.
Es sei bemerkt, dass sich der Ausdruck ”Echtzeitbetrieb”, wie hierin verwendet, auf eine Signalkommunikation bezieht und das Übertragen eines Signals direkt über einen Kommunikationsweg bedeutet, ohne dass die Kommunikation durch die Effekte des Zeitmultiplexens von Signalen oder einer Signalübertragung durch ein digitales Datenkommunikationsnetz verzögert wird.
Wenn außerdem das Auswahlsignal von der Motor-ECU 5 das Ausgangsspannungssignal spezifiziert, das den Pegel der Ausgangsspannung von der Fahrzeuggeneratorvorrichtung 2 (d. h. an dem im Vorhergehenden erwähnten Anschluss B der Fahrzeuggeneratorvorrichtung 2 erscheinend) ausdrückt, überträgt die dedizierte Kommunikationsschaltung 116 ein PWM-Signal, dessen Form den Wert dieses Ausgangsspannungssignals darstellt, zu der externen Steuervorrichtung, die durch Motor-ECU 5 gebildet ist, über den dedizierten Kommunikationsanschluss X2. Die Motor-ECU 5 kann dadurch jederzeit (als ein Teil des normalen Betriebs, oder wenn es besonders erforderlich ist) ein Signal anfordern und erhalten, das die Ausgangsspannung darstellt, die zu dem Zeitpunkt durch die Fahrzeuggeneratorvorrichtung 2 erzeugt wird, wobei dieses Signal über den dedizierten Kommunikationsanschluss X2 direkt übertragen wird. Die Motor-ECU 5 kann dadurch ein Verarbeiten dieses Signals durchführen, um Variationen in der dargestellten Ausgangsspannung auszugleichen, um dadurch den Durchschnittswert der Ausgangsspannung zu erhalten, die durch die Fahrzeuggeneratorvorrichtung 2 erzeugt wird. Die Motor-ECU 5 kann dadurch genau erfassen, wann diese Spannung einen abnormen Wert erreicht.
Wenn ähnlicherweise das Auswahlsignal von der Motor-ECU 5 das Feldstromsignal spezifiziert, das den Pegel des Feldstroms der Feldspule 204 darstellt, sendet die dedizierte Kommunikationsschaltung 116 ein PWM-Signal, dessen Form den Wert dieses Feldstromsignals darstellt, zu der externen Steuervorrichtung, die durch die Motor-ECU 5 gebildet ist, über den dedizierten Kommunikationsanschluss X2. Die Motor-ECU 5 kann dadurch jederzeit (als ein Teil des normalen Betriebs, oder wenn es besonders erforderlich ist) ein Signal anfordern und erhalten, das den Pegel des Feldstroms darstellt, der durch die Feldspule 204 zu diesem Zeitpunkt läuft, wobei das Signal über den dedizierten Kommunikationsanschluss X2 direkt übertragen wird. Als ein Resultat kann, selbst wenn Schwankungen in dem Pegel des Feldstroms zu diesem Zeitpunkt (z. B. aufgrund einer Instabilität des Steuerns der Ausgangsspannung der Fahrzeuggeneratorvorrichtung 2 oder einer Instabilität des Steuerns des Feldstroms) auftreten, die Motor-ECU 5 diese Schwankungen ausgleichen, um den Durchschnittswert des Feldstroms zu diesem Zeitpunkt genau zu erhalten. Die Motor-ECU 5 kann dadurch diesen Durchschnittswert des Feldstroms verwenden, um die Stärke des Drehmoments zu bestimmen, das erforderlich ist, um den Wechselstromgenerator der Fahrzeuggeneratorvorrichtung 2 zu diesem Zeitpunkt anzutreiben, und kann den Betrieb des Fahrzeugmotors entsprechend steuern.
Wenn ähnlicherweise das Auswahlsignal von der Motor-ECU 5 das Relativeinschaltdauer-Begrenzungssignal (F-Einschaltdauer-Begrenzungssignal) (als ein Signal, das von der Motor-ECU 5 zu empfangen ist) spezifiziert, das den oberen Grenzwert der relativen Einschaltdauer darstellt, die bei der EIN/AUS-Schaltsteuerung des Feldstroms anzuwenden ist, empfängt die dedizierte Kommunikationsschaltung 116 das Relativeinschaltdauer-Begrenzungssignal von dem dedizierten Kommunikationsanschluss X2 als ein PWM-Signal und führt dasselbe der UND-Schaltung 111 direkt zu, um eine Begrenzung der relativen Einschaltdauer der EIN/AUS-Schaltsteuerung des Feldstroms des Wechselstromgenerators zu bewirken. Wenn außerdem das Auswahlsignal das Feldstrombegrenzungssignal spezifiziert, das den oberen Grenzwert des Feldstroms der Feldspule 204 darstellt, empfängt die dedizierte Kommunikationsschaltung 116 das Feldstrombegrenzungssignal als ein PWM-Signal, das von der Motor-ECU 5 über den dedizierten Kommunikationsanschluss X2 gesendet wird. Die dedizierte Kommunikationsschaltung 116 wandelt dann das Signal in eine geeignete Form zur Verwendung durch die Feldstrombegrenzungs-Bezugsspannungsschaltung 110, wie hierin im Vorhergehenden beschrieben, um.
Der Fahrzeuggeneratorsteuervorrichtung 1 können dadurch jederzeit (als ein Teil des normalen Betriebs, oder wenn es besonders erforderlich ist) Signale von der Motor-ECU 5 zugeführt werden, die den oberen Grenzwert für die schaltende Relativeinschaltdauer, die den Pegel des Feldstroms bestimmt, und den oberen Grenzwert des Feldstroms selbst ausdrücken. Die Motor-ECU 5 kann somit den Betrieb der Fahrzeuggeneratorvorrichtung 2 gemäß der Stärke des Drehmoments, das durch den Motor angelegt werden muss, um die Fahrzeuggeneratorvorrichtung 2 anzutreiben, mit ausgezeichneten Steueransprechcharakteristika genau steuern.
Wenn ähnlicherweise das Auswahlsignal von der Motor-ECU 5 (als ein Signal, das von der Motor-ECU 5 empfangen werden soll) das Spannungsregelsignal spezifiziert, das den Wert ausdrückt, auf den die Ausgangsspannung der Fahrzeuggeneratorvorrichtung 2 geregelt werden soll, empfängt die dedizierte Kommunikationsschaltung 116 (über den dedizierten Kommunikationsanschluss X2) ein PWM-Signal, dessen Form den Wert des Spannungsregelsignals darstellt. Die dedizierte Kommunikationsschaltung 116 wandelt das Signal in eine geeignete Form um, um zu der Spannungsregel-Bezugsspannungsschaltung 108 zugeführt zu werden, die dadurch die Ausgangsspannungsregel-Bezugsspannung, wie im Vorhergehenden beschrieben, erzeugt. Dies ermöglicht ferner, dass die Motor-ECU 5 den Stromerzeugungszustand der Fahrzeuggeneratorvorrichtung 2 effektiv steuert.
Wenn zusätzlich eine Kommunikation über den LAN-Anschluss X1 unmöglich wird, weist die dedizierte Kommunikationsschaltung 116 einem vorbestimmten Signal eines Satzes von Signalen, die zu der Motor-ECU 5 gesendet werden können, die höchste Priorität zu und sendet dieses Signal, das die höchste Priorität aufweist, über den dedizierten Kommunikationsanschluss X2 als ein PWM-Signal zu der Motor-ECU 5. Auf diese Weise kann die Motor-ECU 5 fortfahren, zumindest die wesentlichste Form der Steuerung der Fahrzeuggeneratorvorrichtung 2 durchzuführen, selbst wenn eine Kommunikation über den LAN-Anschluss X1 und das fahrzeugangebrachte LAN 300 nicht durchgeführt werden kann.
Wenn insbesondere das im Vorhergehenden erwähnte Signal, das die höchste Priorität aufweist, als das Feldspulenansteuersignal (das an die Gate-Elektrode des MOS-FET 101, wie im Vorhergehenden beschrieben, angelegt ist) vorbestimmt ist, kann die Motor-ECU 5 fortfahren, dieses Feldspulenansteuersignal zu empfangen, selbst wenn eine Kommunikation über den LAN-Anschluss X1 unterbrochen ist, und kann so vorübergehende Zunahmen und Abnahmen der Stärke des Drehmoments, das erforderlich ist, um die Fahrzeuggeneratorvorrichtung 2 anzutreiben, zuverlässig erfassen und kann dadurch Operationen, wie z. B. das Steuern der Leerlaufdrehzahl des Fahrzeugmotors, entsprechend durchführen.
Wenn zusätzlich ein abnormer Erzeugungszustand der Fahrzeuggeneratorvorrichtung 2 auftritt, sendet die dedizierte Kommunikationsschaltung 116 ein Signal, das vor diesem abnormen Erzeugungszustand warnt, über den dedizierten Kommunikationsanschluss X2 zu der Motor-ECU 5. Dieses Warnsignal wird ungeachtet des Kommunikationsstatus des LAN-Anschlusses X1 zu diesem Zeitpunkt gesendet. Der Motor-ECU 5 wird dadurch unmittelbar das Auftreten eines solchen abnormen Erzeugungszustands gemeldet, und dieselbe kann die notwendigen Operationen ansprechend darauf durchführen. Die Zuverlässigkeit des Fahrzeugbatterieladesystems, das die Fahrzeuggeneratorvorrichtung 2 aufweist, wird dadurch wesentlich verbessert.
Wenn ferner ein solcher abnormer Erzeugungszustand der Fahrzeuggeneratorvorrichtung 2 zu einem Anhalten der Leistungserzeugung durch die Fahrzeuggeneratorvorrichtung 2 führt, kann dies der Motor-ECU 5 unmittelbar zu Beginn eines solchen abnormen Erzeugungszustands durch das im Vorhergehenden erwähnte Warnsignal, das über den dedizierten Kommunikationsanschluss X2 gesendet wird, gemeldet werden, derart, dass die Motor-ECU 5 unmittelbare Maßnahmen gegen ein plötzliches Aufhören bzw. Enden der Zufuhr von elektrischer Leistung zu verschiedenen Ausrüstungen des Fahrzeugs vornehmen kann. Dies ist insbesondere wichtig, wenn ein solcher Leistungsfehler der Fahrzeuggeneratorvorrichtung 2 auftritt, während das Fahrzeug läuft.
Das Warnsignal für einen abnormen Erzeugungszustand kann vorteilhafterweise durch die dedizierte Kommunikationsschaltung 116 implementiert sein, die ein PWM-Signal über den dedizierten Kommunikationsanschluss X2 unter Verwendung eines Werts der PWM-Modulationsperiode sendet, der sich von demjenigen eines normalen PWM-Signals, das über den dedizierten Kommunikationsanschluss X2 gesendet wird, unterscheidet. Es sei bemerkt, dass mit einem solchen Verfahren die Motor-ECU 5 zwischen einem abnormen Leistungserzeugungszustand der Fahrzeuggeneratorvorrichtung 2 und einem Leerlauf- oder Kurzschlussfehlerzustand der Verbindung über den dedizierten Kommunikationsanschluss X2 unterscheiden kann, da ein solcher Leerlauf- oder Kurzschlussfehlerzustand dazu führt, dass ein Signal, das auf den H- oder den L-Pegel festgelegt ist, und nicht ein PWM-Signal der Motor-ECU 5 von dem dedizierten Kommunikationsanschluss X2 zugeführt wird.
Wenn ferner eine Kommunikation über den LAN-Anschluss X1 unmöglich ist, kann die dedizierte Kommunikationsschaltung 116 über den dedizierten Kommunikationsanschluss X2 eine Nachricht zu der Motor-ECU 5 senden, die meldet, ob die Fahrzeuggeneratorvorrichtung 2 in einem normalen oder abnormen Zustand in Betrieb ist. Auf diese Art und Weise kann die Kommunikation mit der Motor-ECU 5 über den dedizierten Kommunikationsanschluss X2 fortgefahren werden, wenn eine Kommunikation über den LAN-Anschluss X1 unterbrochen ist, derart, dass der Motor-ECU 5 ein abnormer Betriebszustand der Fahrzeuggeneratorvorrichtung 2 gemeldet werden kann und beispielsweise eine Warnanzeige an den Fahrzeugfahrer erzeugen kann, wenn ein solcher abnormer Zustand auftritt.
Wenn insbesondere eine Kommunikation über den LAN-Anschluss X1 unmöglich wird und ferner ein abnormer Betriebszustand der Fahrzeuggeneratorvorrichtung 2 auftritt, sendet die dedizierte Kommunikationsschaltung 116 ein Signal, wie z. B. das Feldspulenansteuersignal, in einer PWM-Form über den dedizierten Kommunikationsanschluss X2 zu der Motor-ECU 5, wobei das PWM-Signal eine Modulationsperiode aufweist, die sich von der Modulationsperiode unterscheidet, die normalerweise verwendet wird. Auf diese Weise fährt die Motor-ECU 5 fort, das Feldspulenansteuersignal zu erhalten, das an die Fahrzeuggeneratorvorrichtung 2 angelegt ist, und kann so die Stärke des Drehmoments, das erforderlich ist, um den Wechselstromgenerator der Fahrzeuggeneratorvorrichtung 2 anzutreiben, sicherstellen und eine Steuerung des Fahrzeugmotors entsprechend durchführen, mit einem effektiven Steueransprechen auf Variationen des Drehmoments, obwohl die Kommunikation durch den LAN-Anschluss X1 und das fahrzeugangebrachte LAN 300 unterbrochen ist. Zu diesem Zeitpunkt wird der Motor-ECU 5 der abnorme Betriebszustand der Fahrzeuggeneratorvorrichtung 2, wie durch die unterschiedliche Modulationsperiode des PWM-Signals, das von der Fahrzeuggeneratorsteuervorrichtung 1 über den dedizierten Kommunikationsanschluss X2 empfangen wird, angezeigt ist, gemeldet, und dieselbe kann so beispielsweise geeignete Operationen, wie z. B. das Erzeugen einer Warnanzeige, die an den Fahrzeugfahrer gerichtet ist, durchführen. Die Gesamtzuverlässigkeit des Batterieladesystems des Fahrzeugs wird dadurch verbessert.
In dem vorhergehenden Ausführungsbeispiel wird beispielsweise, wenn eine Kommunikation über den LAN-Anschluss X1 und das fahrzeugangebrachte LAN 300 unterbrochen wurde und dann die Fahrzeuggeneratorvorrichtung 2 einen Zustand betritt, durch den die Stromerzeugung angehalten wird, eine Meldung darüber zu der Motor-ECU 5 durch Senden eines PWM-Signals, wie z. B. des Feldspulenansteuersignals, das eine Modulationsperiode aufweist, die sich von einer Standardmodulationsperiode unterscheidet, die für solche PWM-Signale verwendet wird, (über den dedizierten Kommunikationsanschluss X2) gesendet. Es ist jedoch gleichermaßen möglich, dass ein spezifisches Warnsignal in der PWM-Form unter Verwendung der Standard-PWM-Modulationsperiode übertragen wird. Es ist alternativ beispielsweise bei der dedizierten Kommunikationsschaltung 116 möglich, eine hochpegelige Spannung an den dedizierten Kommunikationsanschluss X2 fest anzulegen, wenn ein Leistungserzeugungsfehlerzustand der Fahrzeuggeneratorvorrichtung 2 auftritt, um dadurch ein hochpegeliges Signal zu der Motor-ECU 5 zu senden, wobei die Motor-ECU 5 konfiguriert ist, um dies als anzeigend zu erkennen, dass die Fahrzeuggeneratorvorrichtung 2 aufgehört hat, eine elektrische Leistung zu erzeugen, oder dass die dedizierte Kommunikationsschaltung 116 eine niederpegelige Spannung an den dedizierten Kommunikationsanschluss X2 als ein solches vorbestimmtes Warnanzeigesignal fest anlegt.
Es ist ferner nicht wesentlich, dass Signale, die einen abnormen Betrieb der Fahrzeuggeneratorvorrichtung 2 anzeigen, über den dedizierten Kommunikationsanschluss X2 lediglich bei einem Zustand gesendet werden, bei dem eine Kommunikation über den LAN-Anschluss X1 unterbrachen ist. D. h., dass es möglich ist, das System derart zu konfigurieren, dass die fahrzeugangebrachte LAN-Schaltung 115 immer irgendein Warnsignal, das den abnormen Betrieb der Fahrzeuggeneratorvorrichtung 2 anzeigt, über den dedizierten Kommunikationsanschluss X2 der Motor-ECU 5 direkt sendet.
Es ist außerdem ferner möglich, das System derart zu konfigurieren, dass jeweilige spezifische Warnsignale von der Fahrzeuggeneratorsteuervorrichtung 1 zu der Motor-ECU 5 gesendet werden, wenn spezielle Fehlerzustände, die sich auf die Fahrzeuggeneratorvorrichtung 2 beziehen, auftreten, wie z. B., wenn ein Verlust der Steuerung des Pegels der Ausgangsspannung, die durch die Fahrzeuggeneratorvorrichtung 2 erzeugt wird, auftritt.

Claims

Generatorsteuervorrichtung (1) zum Steuern einer Ausgangsspannung einer in einem Fahrzeug verwendeten Generatorvorrichtung (2) durch eine wiederholte Ein/Aus-Schaltsteuerung eines Feldstroms einer Feldspule (204) eines Wechselstromgenerators der Generatorvorrichtung (2) und zum Kommunizieren mit einer externen Steuervorrichtung (5) zum Austausch von verschiedenen Signalen, welche sowohl bestimmte Signale, die sich auf einen internen Status der Steuerung beziehen, als auch Signale, die sich auf Steuerbefehle beziehen, aufweisen, wobei die Generatorsteuervorrichtung (1) folgende Merkmale aufweist: einen LAN-(Local Area Network)Anschluss (X1), der für eine Kommunikation mit der externen Steuervorrichtung (5) durch ein LAN verbunden ist, und eine LAN-Schaltung (115), die mit dem LAN-Anschluss (X1) verbunden ist, zum Senden und Empfangen von Signalen über den LAN-Anschluss (X1); dadurch gekennzeichnet, dass die Generatorsteuervorrichtung (1) einen dedizierten Kommunikationsanschluss (X2) aufweist, der für eine Kommunikation mit der externen Steuervorrichtung (5) durch eine dedizierte Signalleitung (302) verbunden ist, und eine dedizierte Kommunikationsschaltung (116) aufweist, die mit dem dedizierten Kommunikationsanschluss (X2) und mit der LAN-Schaltung (115) verbunden ist, wobei über den dedizierten Kommunikationsanschluss (X2) dasjenige bestimmte Signal gesendet oder empfangen wird, welches durch ein von der externen Steuervorrichtung (5) über den LAN-Anschluss (X1) zu der LAN-Schaltung (115) gesendetes Auswahlsignal ausgewählt ist, und die dezidierte Kommunikationsschaltung (116) dieses ausgewählte Signal zum Senden und Empfangen in eine geeignete Signalform umwandelt.
Generatorsteuervorrichtung (1) nach Anspruch 1, wobei die Generatorsteuervorrichtung (1) ein Feldspulenansteuersignals (FR) erzeugt, welches das Ein-/Ausschalten des Feldstroms steuert, wobei die dedizierte Kommunikationsschaltung (116) das Feldspulenansteuersignal (FR) auf Anforderung durch das Auswahlsignal in ein PWM-(Pulsbreitenmodulations-)Signal umwandelt, dessen Form den Wert des Feldspulenansteuersignals (FR) ausdrückt, und dieses PWM-Signal über den dedizierten Kommunikationsanschluss (X2) zur externen Steuervorrichtung (5) sendet.
Generatorsteuervorrichtung (1) nach Anspruch 1, welche eine Einrichtung zum Erzeugen eines Drehsignals durch Auswertung einer Phasenspannung umfasst, wobei das Drehsignal die Drehzahl des Rotors des Wechselstromgenerators (2) ausdrückt, und die dedizierte Kommunikationsschaltung (116) das Drehsignal auf Anforderung durch das Auswahlsignal in ein PWM-(Pulsbreitenmodulations-)Signal umwandelt, dessen Form den Wert des Drehsignals darstellt, und dieses PWM-Signal über den dedizierten Kommunikationsanschluss (X2) zur externen Steuervorrichtung (5) sendet.
Generatorsteuervorrichtung (1) nach Anspruch 1, bei der die Generatorvorrichtung (2) eine durch den Wechselstromgenerator (2) erzeugte Wechselspannung gleichrichtet, um die Ausgangsspannung abzuleiten, wobei die Generatorsteuervorrichtung (1) eine Einrichtung zum Erzeugen eines Ausgangsspannungssignals, das einen Wert der Ausgangsspannung ausdrückt, aufweist, und die dedizierte Kommunikationsschaltung (116) das Ausgangsspannungssignal auf Anforderung durch das Auswahlsignal in ein PWM-(Pulsbreitenmodulations-)Signal umwandelt, dessen Form den Wert des Ausgangsspannungssignals ausdrückt, und dieses PWM-Signal über den dedizierten Kommunikationsanschluss (X2) zur externen Steuervorrichtung (5) sendet.
Generatorsteuervorrichtung (1) nach Anspruch 1, welche eine Einrichtung zum Erzeugen eines Feldstromsignals, das einen Wert eines Feldstroms der Feldspule ausdrückt, aufweist, und die dedizierte Kommunikationsschaltung (116) das Feldstromsignal auf Anforderung durch das Auswahlsignal in ein PWM-(Pulsbreitenmodulations-)Signal umwandelt, dessen Form den Wert des Feldstromsignals ausdrückt, und dieses PWM-Signal über den dedizierten Kommunikationsanschluss (X2) zur externen Steuervorrichtung (5) sendet.
Generatorsteuervorrichtung (1) nach Anspruch 1, bei der das Auswahlsignal ein Relativeinschaltdauer-Begrenzungssignal bestimmt, das einen oberen Grenzwert einer relativen Einschaltdauer der wiederholten Ein/Aus-Schaltsteuerung ausdrückt, und die dedizierte Kommunikationsschaltung (116) das Relativeinschaltdauer-Begrenzungssignal als ein PWM-Signal über den dedizierten Kommunikationsanschluss (X2) der externen Steuervorrichtung (5) empfängt.
Generatorsteuervorrichtung (1) nach Anspruch 1, bei der das Auswahlsignal ein Feldstrombegrenzungssignal bestimmt, das einen oberen Grenzwert eines Feldstroms eines Wechselstromgenerators der Generatorvorrichtung (2) ausdrückt, und die dedizierte Kommunikationsschaltung (116) das Feldstrombegrenzungssignal als ein PWM-Signal über den dedizierten Kommunikationsanschluss (X2) von der externen Steuervorrichtung (5) empfängt.
Generatorsteuervorrichtung (1) nach Anspruch 1, bei der das Auswahlsignal ein Spannungsregelsignal bestimmt, das einen Wert ausdrückt, auf den die Ausgangsspannung der Generatorvorrichtung (2) geregelt werden soll, und die dedizierte Kommunikationsschaltung (116) das Spannungsregelsignal als ein PWM-Signal über den dedizierten Kommunikationsanschluss (X2) von der externen Steuervorrichtung (5) empfängt.
Generatorsteuervorrichtung (1) nach Anspruch 1, bei der eines der bestimmten Signale als ein Signal, das eine maximale Priorität aufweist, vorbestimmt ist, und bei der die dedizierte Kommunikationsschaltung (116) ein PWM-(Pulsbreitenmodulations-)Signal erzeugt, dessen Form einen Wert des Signals, das die maximale Priorität aufweist, ausdrückt, und das PWM-Signal über den dedizierten Kommunikationsanschluss (X2) zur externen Steuervorrichtung (5) sendet, wobei die Einrichtung auf die Unterbrechung der Kommunikation über den LAN-Anschluss (X1) anspricht.
Generatorsteuervorrichtung (1) nach Anspruch 2, bei der das Feldspulenansteuersignal (FR) als ein Signal, das eine maximale Priorität aufweist, vorbestimmt ist, und bei der die dedizierte Kommunikationsschaltung (116) ein PWM-(Pulsbreitenmodulations-)Signal erzeugt, dessen Form den Wert des Feldspulenansteuersignals (FR) ausdrückt, und das PWM-Signal über den dedizierten Kommunikationsanschluss (X2) zur externen Steuervorrichtung (5) sendet, wobei die Einrichtung auf die Unterbrechung der Kommunikation über den LAN-Anschluss (X1) anspricht.
Generatorsteuervorrichtung (1) nach Anspruch 1, bei der die dedizierte Kommunikationsschaltung (116) eine Einrichtung zum Senden eines Warnsignals über den dedizierten Kommunikationsanschluss (X2) zu der externen Steuervorrichtung (5) aufweist, wobei das Warnsignal das Auftreten eines abnormen Erzeugungsstatus der Generatorvorrichtung (2) anzeigt.
Generatorsteuervorrichtung (1) nach Anspruch 11, bei der der abnorme Erzeugungsstatus ein Zustand des Endens der Stromleistungserzeugung durch die Generatorvorrichtung (2) ist.
Generatorsteuervorrichtung (1) nach Anspruch 11, bei der das Warnsignal ein PWM-(Pulsbreitenmodulations-)Signal mit einer Modulationsperiode ist, die sich von einer allgemeinen Modulationsperiode von allen anderen PWM-Signalen unterscheidet, die über den dedizierten Kommunikationsanschluss (X2) gesendet werden.
Generatorsteuervorrichtung (1) nach Anspruch 1, bei der die dedizierte Kommunikationsschaltung (116) eine Einrichtung zum Senden eines Signal über den dedizierten Kommunikationsanschluss (X2) zur externen Steuervorrichtung (5) aufweist, wobei das Signal einen Status der Stromerzeugung durch die Generatorvorrichtung (2) anzeigt, und wobei die Einrichtung auf eine Unterbrechung einer Kommunikation über den LAN-Anschluss (X1) anspricht.
Generatorsteuervorrichtung (1) nach Anspruch 2, bei der die dedizierte Kommunikationsschaltung (116) eine Einrichtung aufweist, die ein erstes PWM-(Pulsbreitenmodulations-)Signal, das den Wert des Feldspulenansteuersignals (FR) ausdrückt, erzeugt, und das erste PWM-Signal über den dedizierten Kommunikationsanschluss (X2) zur externen Steuervorrichtung (5) sendet, wobei die Einrichtung auf einen Zustand anspricht, bei dem die Generatorvorrichtung (2) normal in Betrieb ist und eine Kommunikation über den LAN-Anschluss (X1) unterbrochen ist, und die ein zweites PWM-Signal mit einer anderen Modulationsperiode als das erste PWM-Signal erzeugt und das zweite PWM-Signal über den dedizierten Kommunikationsanschluss (X2) zur externen Steuervorrichtung (5) sendet, wobei die Einrichtung die auf einen Zustand anspricht, bei dem die Generatorvorrichtung (2) in einem abnormen Stromerzeugungsstatus ist und eine Kommunikation über den LAN-Anschluss (X1) unterbrochen ist.
Generatorsteuervorrichtung (1) nach Anspruch 1, bei der die Kommunikation zwischen der LAN-Schaltung (115) und der externen Steuervorrichtung (5) durch ein Master/Slave-Kommunikationsverfahren durchgeführt wird, bei dem die externe Steuervorrichtung (5) als eine Master-Vorrichtung und die LAN-Schaltung (115) als eine Slave-Vorrichtung funktionieren.