JP2009286380A

JP2009286380A - 車載電子制御装置及び燃料電池車両

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Publication number: JP2009286380A
Application number: JP2008144416A
Authority: JP
Inventors: Suguru Kato; 傑加藤
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2008-06-02
Filing date: 2008-06-02
Publication date: 2009-12-10
Anticipated expiration: 2028-06-02
Also published as: JP5094565B2

Abstract

【課題】データの信頼性を確保しつつ、データの処理速度を向上することができる車載電子制御装置及び車両用データ処理方法を提供する。
【解決手段】統合制御ＥＣＵ８０は、データ受信用の第１ＣＰＵ１００と、ＦＣ車両１０の制御用の第３ＣＰＵ１０４とを別々に備え、データ受信及びＦＣ車両１０の制御それぞれのデータ処理を第１ＣＰＵ１００と第３ＣＰＵ１０４とで分けて行う。また、第１ＣＰＵ１００では、統合制御ＥＣＵ８０と各ＥＣＵ（モータＥＣＵ３２、ＦＣＥＣＵ４８、バッテリＥＣＵ７１及びＶＣＵ７４）との間のデータ転送時に発生した誤りのみを検出し、第３ＣＰＵ１０４では、各ＥＣＵがＣＡＮデータＤｃａｎを送信する前に制御用データＤｃｏｎに発生した誤りのみを検出する。
【選択図】図７

Description

この発明は、モータＥＣＵ（Electric Control Unit）等の他の電子制御装置からシリアル通信データを受信する車載電子制御装置（例えば、前記他の電子制御装置を制御する上位ＥＣＵ）及び前記車載電子制御装置を搭載した燃料電池車両に関する。より詳細には、前記車載電子制御装置の処理を高速化することができる車載電子制御装置及び燃料電池車両に関する。

自動車分野では、ＣＡＮ（Controller Area Network）、ＬＩＮ（Local Interconnect Network）、ＦｌｅｘＲａｙ等の車載ネットワーク技術が発展している（例えば、特許文献１）。これらの車載ネットワーク技術の発展により、車両の電子化が進み、車両における機械的な制御が電子的な制御に徐々に置き換わっている。これらの車載ネットワーク技術では、ワイヤ・ハーネスの増加抑制等の目的から、シリアルデータ通信が用いられることが多い。

特許文献１には、ＣＡＮにおけるデータの誤り検出が開示されている。すなわち、ＣＲＣ（Cyclic Redundancy Check）コードを用いて通信ハード間のデータの誤り検出を行うと共に、チェック・サムを用いて各ＥＣＵで発生したデータの誤り検出が行われる（特許文献１の段落［００２６］、［００２７］）。

特開２００３−２７３９５０号公報

特許文献１では、上述した二重の誤り検出を行うことによりデータの信頼性を高めているが、データの処理量がその分増加し、データの処理速度が低下するおそれがある。

この発明はこのような課題を考慮してなされたものであり、データの信頼性を確保しつつ、データの処理速度を向上することができる車載電子制御装置及びこの車載電子制御装置を搭載した燃料電池車両を提供することを目的とする。

この発明に係る車載電子制御装置は、他の電子制御装置からシリアル通信で第１通信データを受信し、この第１通信データに基づく第２通信データを出力する第１演算部と、前記第２通信データを用いて制御対象の制御を行う第２演算部と、前記第１演算部と前記第２演算部の間に配置され、前記第２通信データを前記第１演算部から前記第２演算部へと転送する転送部とを備えるものであって、前記第１通信データは、前記制御対象の制御に用いる制御用データと、前記他の電子制御装置が前記第１通信データを送信する前に前記制御用データに発生する誤りを検出するための第１誤り検出符号と、前記他の電子制御装置から前記車載電子制御装置へのデータ転送時に発生する誤りを検出するための第２誤り検出符号とを含み、前記第２通信データは、前記制御用データと、前記第１誤り検出符号とを少なくとも含み、前記第１演算部は、前記第１通信データに対する誤り検出処理を、前記第２誤り検出符号のみに基づいて行い、前記第２演算部は、前記第２通信データに対する誤り検出処理を、前記第１誤り検出符号のみに基づいて行うことを特徴とする。

この発明によれば、データ受信用の第１演算部と、制御対象の制御用の第２演算部とを別々に備え、データ受信及び制御対象の制御それぞれのデータ処理を第１演算部と第２演算部とで分けて行うことにより、それぞれの処理を高速化することが可能となる。また、第１演算部では、車載電子制御装置と他の電子制御装置との間のデータ転送時に発生した誤りのみを検出し、第２演算部では、他の電子制御装置が第１通信データを送信する前に制御用データに発生した誤りのみを検出する。このため、第１演算部及び第２演算部それぞれにおいて、両方の誤り検出処理を行う場合に比べ、データの処理速度を向上させることができる。

前記車載電子制御装置は、さらに、車載センサから検出値データを受信する第３演算部と、前記第２演算部と前記第３演算部の間に配置され、前記検出値データを前記第３演算部から前記第２演算部へと転送する第２転送部とを備えることができる。

また、前記転送部は、前記第２通信データを記憶する記憶部を備え、前記記憶部から前記第２演算部に対して前記第２通信データをパラレル送信することが好ましい。

さらに、前記他の電子制御装置から前記車載電子制御装置へのデータ転送時に発生した誤り、又は前記他の電子制御装置が前記第１通信データを送信する前に前記制御用データに発生した誤りを検出したとき、前記車載電子制御装置及び前記他の電子制御装置の両方の交換を要求する交換要求信号を出力してもよい。

この発明に係る燃料電池車両は、上述した車載電子制御装置を搭載したことを特徴とする。

以下、この発明の一実施形態に係る車載電子制御装置を搭載した燃料電池車両について図面を参照して説明する。

１．燃料電池車両１０の構成
（１）全体構成
図１は、この発明の一実施形態に係る車載電子制御装置８０｛以下「統合制御ＥＣＵ８０」（ＥＣＵ：Electric Control Unit）とも称する。｝を搭載した燃料電池車両１０（以下「ＦＣ車両１０」とも称する。）の回路図である。ＦＣ車両１０は、基本的には、モータユニット２０と、ＦＣユニット４０と、バッテリユニット６０と、統合制御ＥＣＵ８０とを有する。

モータユニット２０は、ＦＣ車両１０の力行時には、走行用のモータ２２を用いてＦＣ車両１０の走行駆動力を生成し、ＦＣ車両１０の回生時には、モータ２２が発生した回生電力（モータ回生電力Ｐｒｅｇ）［Ｗ］をバッテリユニット６０に供給する。

ＦＣユニット４０は、ＦＣ車両１０の力行時には、モータユニット２０に対して燃料電池４２（以下「ＦＣ４２」とも称する。）が発生した発電電力（ＦＣ発電電力Ｐｆｃ）［Ｗ］を供給し、ＦＣ車両１０の回生時には、ＦＣ発電電力Ｐｆｃをバッテリユニット６０に供給する。

バッテリユニット６０は、ＦＣ車両１０の力行時には、エネルギストレージである蓄電装置６２（以下「バッテリ６２」とも称する。）からの出力電力（バッテリ出力電力Ｐｂａｔ）［Ｗ］をモータユニット２０に対して供給し、ＦＣ車両１０の回生時には、モータ回生電力Ｐｒｅｇ及びＦＣ発電電力Ｐｆｃをバッテリ６２に蓄電する。

統合制御ＥＣＵ８０は、モータユニット２０、ＦＣユニット４０及びバッテリユニット６０を制御する。

なお、モータ回生電力Ｐｒｅｇ、ＦＣ発電電力Ｐｆｃ及びバッテリ出力電力Ｐｂａｔは、ライト、パワーウインド、ワイパー用電動機等の図示しない補機に供給してもよい。

（２）モータユニット２０
モータユニット２０は、モータ２２に加え、パワー・ドライブ・ユニット２４（以下「ＰＤＵ２４」とも称する。）と、減速機２６と、シャフト２８と、車輪３０と、モータ制御部３２｛以下「モータＥＣＵ３２」とも称する。｝とを備える。

ＰＤＵ２４は、ＦＣ車両１０の力行時において、ＦＣ４２からの発電電流（ＦＣ発電電流Ｉｆ）［Ａ］及びバッテリ６２からの出力電流（バッテリ出力電流Ｉｂａｔ）［Ａ］とを直流／交流変換し、モータ２２を駆動する電流（モータ駆動電流Ｉｍｄ）［Ａ］としてモータ２２に供給する。このモータ駆動電流Ｉｍｄの供給に伴うモータ２２の回転は、減速機２６、シャフト２８を通じて車輪３０に伝達される。

また、ＰＤＵ２４は、ＦＣ車両１０の回生時において、モータ２２からの回生電流（モータ回生電流Ｉｍｒ）を交流／直流変換し、バッテリ充電電流Ｉｂｃとしてバッテリユニット６０に供給する。このバッテリ充電電流Ｉｂｃの供給によりバッテリ６２が充電される。

モータＥＣＵ３２は、モータ２２及びＰＤＵ２４の動作を制御する。

（３）ＦＣユニット４０
ＦＣユニット４０は、ＦＣ４２に加え、水素タンク４４と、エアコンプレッサ４６と、ＦＣ制御部４８（以下「ＦＣＥＣＵ４８」とも称する。）と、ダイオード５６と、電流センサ５８とを有する。

ＦＣ４２は、例えば固体高分子電解質膜をアノード電極とカソード電極とで両側から挟み込んで形成されたセルを積層したスタック構造にされている。ＦＣ４２には、水素タンク４４とエアコンプレッサ４６が配管により接続されている。水素タンク４４内の加圧水素は、ＦＣ４２のアノード電極に供給される。また、エアコンプレッサ４６により空気がＦＣ４２のカソード電極に供給される。水素タンク４４及びエアコンプレッサ４６の動作は、ＦＣＥＣＵ４８により制御される。ＦＣ４２内で反応ガスである水素（燃料ガス）と空気（酸化剤ガス）の電気化学反応によりＦＣ発電電流Ｉｆが生成される。ＦＣ発電電流Ｉｆは、電流センサ５８及びダイオード５６を介し、ＦＣ車両１０の力行時にはＰＤＵ２４に供給され、回生時にはバッテリユニット６０に供給される。電流センサ５８で検出されたＦＣ発電電流Ｉｆ［Ａ］は、通信線１２０を介して統合制御ＥＣＵ８０に出力される。

（４）バッテリユニット６０
バッテリユニット６０は、バッテリ６２に加え、電圧センサ６４、６６と、電流センサ６８、７０と、バッテリ制御部７１（以下「バッテリＥＣＵ７１」とも称する。）と、ＤＣ／ＤＣコンバータ７２と、コンバータ制御部７４｛以下「ＶＣＵ７４」（ＶＣＵ：Voltage Control Unit）｝とを有する。

バッテリ６２は、ＤＣ／ＤＣコンバータ７２の１次側１Ｓに接続されており、例えばリチウムイオン２次電池やニッケル水素２次電池又はキャパシタを利用することができる。本実施形態ではリチウムイオン２次電池を利用している。電圧センサ６４は、ＤＣ／ＤＣコンバータ７２の１次側１Ｓの電圧（１次電圧Ｖ１）［Ｖ］を検出し、通信線１２２に出力する。電圧センサ６６は、ＤＣ／ＤＣコンバータ７２の２次側２Ｓの電圧（２次電圧Ｖ２）［Ｖ］を検出し、通信線１２４に出力する。電流センサ６８は、一次側１Ｓの電流（１次電流Ｉ１）を検出し、通信線１２６に出力する。電流センサ７０は、２次側２Ｓの電流（２次電流Ｉ２）を検出し、通信線１２８に出力する。

バッテリＥＣＵ７１は、バッテリ６２の温度や電圧Ｖｂａｔ［Ｖ］などを監視し、異常を検出した場合には、充放電の制限や停止によりバッテリ６２を保護する。

ＤＣ／ＤＣコンバータ７２は、いわゆるチョッパ方式の昇降圧ＤＣ／ＤＣコンバータであり、力行時には、１次電圧Ｖ１を昇圧して２次側２Ｓに供給し、回生時には、２次電圧Ｖ２を降圧して１次側１Ｓに供給する。すなわち、モータ２２が発生した回生電圧（モータ回生電圧Ｖｒｅｇ）［Ｖ］又はＦＣ４２のＦＣ発電電圧Ｖｆである２次電圧Ｖ２がＤＣ／ＤＣコンバータ７２により低電圧に変換された１次電圧Ｖ１によりバッテリ６２を充電する。

ＶＣＵ７４は、統合制御ＥＣＵ８０からの指令並びに電圧センサ６４、６６及び電流センサ６８、７０の検出値に基づいて、ＤＣ／ＤＣコンバータ７２を制御する。

（５）統合制御ＥＣＵ８０
統合制御ＥＣＵ８０は、モータ２２の要求出力（モータ要求出力Ｐｍｒ＿ｒｅｑ）［Ｗ］やＦＣユニット４０（エアコンプレッサ４６等）の要求電力、図示しない補機の要求電力に基づいて、モータＥＣＵ３２、ＦＣＥＣＵ４８、バッテリＥＣＵ７１及びＶＣＵ７４を制御する。統合制御ＥＣＵ８０は、その他のＥＣＵを制御してもよい。

統合制御ＥＣＵ８０は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、タイマの他、Ａ／Ｄ変換器、Ｄ／Ａ変換器等の入出力インタフェース、並びに、必要に応じてＤＳＰ（Digital Signal Processor）等を有している。モータＥＣＵ３２、ＦＣＥＣＵ４８、バッテリＥＣＵ７１及びＶＣＵ７４も同様である。さらに、統合制御ＥＣＵ８０は、表示装置９２に接続されている。

統合制御ＥＣＵ８０と、モータＥＣＵ３２、ＦＣＥＣＵ４８、バッテリＥＣＵ７１及びＶＣＵ７４とは、車内ＬＡＮであるＣＡＮ（Controller Area Network）の通信線８２を通じて相互に接続されている。これらの制御部は、各種スイッチ及び各種センサからの入出力情報を入力として各ＣＰＵが各ＲＯＭに格納されたプログラムを実行することにより各種機能を実現する。

（６）その他
車両状態を検出する各種スイッチ及び各種センサとしては、上述した電圧センサ６４、６６、電流センサ５８、６８、７０の他、通信線８２に接続されるイグニッションスイッチ８４、アクセルセンサ８６、ブレーキセンサ８８、及び車速センサ９０等がある。

２．統合制御ＥＣＵ８０の内部構成
図２には、統合制御ＥＣＵ８０の内部構成のブロック図が示されている。図２に示すように、統合制御ＥＣＵ８０は、第１ＣＰＵ１００と、第２ＣＰＵ１０２と、第３ＣＰＵ１０４と、第１ＲＡＭ１０６と、第２ＲＡＭ１０８と、第１パラレルバス１１０と、第２パラレルバス１１２と、シリアルバス１１４と、第３パラレルバス１１６と、複数のＡ／Ｄ変換器１１８と、を備える。

第１ＣＰＵ１００は、ＣＡＮの通信線８２を介して各ＥＣＵ（モータＥＣＵ３２、ＦＣＥＣＵ４８、バッテリＥＣＵ７１及びＶＣＵ７４）との間で行うデータ（ＣＡＮデータＤｃａｎ）の送受信を制御する。

第２ＣＰＵ１０２は、センサ出力受信用の通信線１２０、１２２、１２４、１２６、１２８を介して各センサ（電流センサ５８、６８、７０及び電圧センサ６４、６６）からのデータ（検出値データＤｄ）の受信を制御する。

第３ＣＰＵ１０４は、第１ＣＰＵ１００からのＣＡＮデータＤｃａｎ及び第２ＣＰＵ１０２からの検出値データＤｄを用いて、ＦＣ車両１０（制御対象）の動作を制御する。例えば、モータＥＣＵ３２、ＦＣＥＣＵ４８、バッテリＥＣＵ７１及びＶＣＵ７４に対して制御指令ＣＯＭを送信する。

第１ＲＡＭ１０６は、第１ＣＰＵ１００と第３ＣＰＵ１０４との間に配置され、第１ＣＰＵ１００からのＣＡＮデータＤｃａｎ及び第３ＣＰＵ１０４からの制御指令ＣＯＭを記録する。第１ＲＡＭ１０６は、例えば、デュアル・ポートＲＡＭ（Random Access Memory）であり、第１ＣＰＵ１００と第１ＲＡＭ１０６との間は、第１パラレルバス１１０で接続されている。また、第１ＲＡＭ１０６と第３ＣＰＵ１０４との間は、第２パラレルバス１１２で接続されている。このため、第３ＣＰＵ１０４が第１ＲＡＭ１０６からＣＡＮデータＤｃａｎを読み出す場合、及び第１ＣＰＵ１００が第１ＲＡＭ１０６から制御指令ＣＯＭを読み出す場合、高速な読出しが可能となる。

第２ＲＡＭ１０８は、第２ＣＰＵ１０２と第３ＣＰＵ１０４との間に配置され、第２ＣＰＵ１０２からの検出値データＤｄを記録する。第２ＲＡＭ１０８は、例えば、デュアル・ポートＲＡＭであり、第２ＣＰＵ１０２と第２ＲＡＭ１０８との間はシリアルバス１１４で接続されている。また、第３ＣＰＵ１０４と第２ＲＡＭ１０８との間は、第３パラレルバス１１６で接続されている。

３．ＣＡＮデータＤｃａｎのフレーム構成
図３には、ＣＡＮデータＤｃａｎのフレーム構成が示されている。ＣＡＮデータＤｃａｎは、スタート・オブ・フレーム（ＳＯＦ）と、アービトレーション・フィールドと、コントロール・フィールドと、データ・フィールドと、ＣＲＣフィールドと、アクノレッジメント（ＡＣＫ）と、エンド・オブ・フレーム（ＥＯＦ）とから構成される。

スタート・オブ・フレームは、データ・フレームの開始を表すフィールドである。アービトレーション・フィールドは、フレームの優先順位を示すフィールドである。コントロール・フィールドは、予約ビットとデータのバイト数を表すフィールドである。データ・フィールドは、制御用データＤｃｏｎを示すフィールドであり、０〜８バイトの間で可変である。制御用データＤｃｏｎは、各ＥＣＵの動作状態等を示すものであり、例えば、モータＥＣＵ３２からの制御用データＤｃｏｎであれば、モータ２２の出力状態等のデータが含まれる。また、本実施形態では、最終バイト（第ｎバイト）の最終ビットにチェック・サムＣＳが配置されている。ＣＲＣフィールドは、フレームの伝送誤りをチェックするためのＣＲＣコードＣｃｒｃから成るフィールドである。アクノレッジメントは、正常受信した確認の合図を表すフィールドである。エンド・オブ・フレームは、データ・フレームの終了を表すフィールドである。

４．データ転送処理
上述したように、本実施形態では、制御用の第３ＣＰＵ１０４に対して入力されるデータとしてＣＡＮデータＤｃａｎと検出値データＤｄとがあり、ＣＡＮデータＤｃａｎと検出値データＤｄは、別々の経路で第３ＣＰＵ１０４に入力される。

（１）ＣＡＮデータＤｃａｎの転送
図４には、ＣＡＮデータＤｃａｎをＦＣ車両１０内で転送するフローチャートが示されている。ステップＳ１において、各ＥＣＵ（モータＥＣＵ３２、ＦＣＥＣＵ４８、バッテリＥＣＵ７１及びＶＣＵ７４）は、統合制御ＥＣＵ８０に送信する制御用データＤｃｏｎを生成する。

続くステップＳ２において、各ＥＣＵは、制御用データＤｃｏｎからチェック・サムＣＳを演算し、ステップＳ３において、各ＥＣＵは、制御用データＤｃｏｎからＣＲＣコードＣｃｒｃを演算する。ステップＳ４において、各ＥＣＵは、制御用データＤｃｏｎ及びチェック・サムＣＳをデータ・フィールドに格納し、ＣＲＣコードＣｃｒｃをＣＲＣフィールドに格納したＣＡＮデータＤｃａｎを統合制御ＥＣＵ８０にシリアル送信する。

ステップＳ５において、統合制御ＥＣＵ８０の第１ＣＰＵ１００は、ＣＡＮデータＤｃａｎを受信する。続くステップＳ６において、第１ＣＰＵ１００は、ＣＲＣコードＣｃｒｃを用いて誤り検出（ＣＲＣ）を行う。すなわち、受信したＣＡＮデータＤｃａｎのデータ・フィールドに含まれる制御用データＤｃｏｎに基づいて比較用ＣＲＣコードＣｃｒｃ＿ｃを演算し、ステップＳ３で演算されＣＲＣフィールドに格納されているＣＲＣコードＣｃｒｃと比較する。両コードが一致すれば、各ＥＣＵから統合制御ＥＣＵ８０へのデータ転送時に誤り（転送時誤り）は発生しておらず、両コードが一致しなければ、転送時誤りが発生している。

ステップＳ６において転送時誤りが発生している場合（Ｓ７：Ｙｅｓ）、ステップＳ８において、第１ＣＰＵ１００は、今回のＣＡＮデータＤｃａｎを送信したＥＣＵ（モータＥＣＵ３２、ＦＣＥＣＵ４８、バッテリＥＣＵ７１及びＶＣＵ７４のいずれか）及び統合制御ＥＣＵ８０の交換を要求する。具体的には、第１ＣＰＵ１００は、表示装置９２に対して交換要求信号Ｓｒｅｑを送信し、この交換要求信号Ｓｒｅｑを受信した表示装置９２は、前記交換を要求する旨を表示する。

ステップＳ６において転送時誤りが発生していない場合（Ｓ７：Ｎｏ）、ステップＳ９において、第１ＣＰＵ１００は、ＣＡＮデータＤｃａｎを第１ＲＡＭ１０６にシリアル転送し、第１ＲＡＭ１０６にＣＡＮデータＤｃａｎを記憶させる。続くステップＳ１０において、第３ＣＰＵ１０４は、第１ＲＡＭ１０６からＣＡＮデータＤｃａｎを読み出し、第１ＲＡＭ１０６から第３ＣＰＵ１０４にＣＡＮデータＤｃａｎをパラレル転送する。

ステップＳ１１において、第３ＣＰＵ１０４は、チェック・サムＣＳを用いて誤り検出を行う。すなわち、受信したＣＡＮデータＤｃａｎのデータ・フィールドに含まれる制御用データＤｃｏｎに基づいて比較用チェック・サムＣＳ＿ｃを演算し、ステップＳ２で演算されデータ・フィールドに格納されているチェック・サムＣＳと比較する。両者が一致すれば、データ・フィールドに格納されている制御用データＤｃｏｎに誤り（データ内誤り）は発生しておらず、両者が一致しなければ、データ内誤りが発生している。

ステップＳ１１においてデータ内誤りが発生している場合（Ｓ１２：Ｙｅｓ）、ステップＳ１３において、第３ＣＰＵ１０４は、ステップＳ８と同様の処理を行う。すなわち、第３ＣＰＵ１０４は、今回のＣＡＮデータＤｃａｎを送信したＥＣＵ（モータＥＣＵ３２、ＦＣＥＣＵ４８、バッテリＥＣＵ７１及びＶＣＵ７４のいずれか）と統合制御ＥＣＵ８０との交換を要求する。より具体的には、第３ＣＰＵ１０４は、表示装置９２に対して交換要求信号Ｓｒｅｑを送信し、この交換要求信号Ｓｒｅｑを受信した表示装置９２は、前記交換を要求する旨を表示する。

ステップＳ１１においてデータ内誤りが発生していない場合（Ｓ１２：Ｎｏ）、ステップＳ１４において、第３ＣＰＵ１０４は、今回のＣＡＮデータＤｃａｎのデータ・フィールドに格納されている制御用データＤｃｏｎを用いてＦＣ車両１０の制御を行う。例えば、各ＥＣＵの制御指令値を演算し、各ＥＣＵに送信する。

（２）検出値データＤｄのデータ転送
図５には、検出値データＤｄをＦＣ車両１０内で転送するフローチャートが示されている。ステップＳ２１において、各センサ（電流センサ５８、６８、７０、電圧センサ６４、６６）は、統合制御ＥＣＵ８０に対して検出値データＤｄをアナログ出力する。

ステップＳ２２において、統合制御ＥＣＵ８０のＡ／Ｄ変換器１１８は、検出値データＤｄをＡ／Ｄ変換する。続くステップＳ２３において、第２ＣＰＵ１００は、検出値データＤｄを統合制御ＥＣＵ８０内のデータ転送用のフレーム構成に変更する。ステップＳ２４において、第２ＣＰＵ１０２は、検出値データＤｄを第２ＲＡＭ１０８にシリアル転送し、第２ＲＡＭ１０８に検出値データＤｄを記憶させる。ステップＳ２５において、第３ＣＰＵ１０４は、第２ＲＡＭ１０８から検出値データＤｄを読み出し、第２ＲＡＭ１０８から第３ＣＰＵ１０４に検出値データＤｄをパラレル転送する。

ステップＳ２６において、第３ＣＰＵ１０４は、今回の検出値データＤｄを用いてＦＣ車両１０の制御を行う。例えば、各ＥＣＵの制御指令値を演算し、各ＥＣＵに送信する。

５．本実施形態の特徴（比較例との比較）
本実施形態の特徴を比較例との比較を通じて説明する。

（１）比較例の内容
図６には、比較例に係る車載電子制御装置２００（以下「統合制御ＥＣＵ２００」とも称する。）の内部構成のブロック図が示されている。図２の統合制御ＥＣＵ８０と同様の構成要素には同一の参照符号を付し、その説明を省略する。図６に示すように、統合制御ＥＣＵ２００は、第４ＣＰＵ２０２と、第５ＣＰＵ２０４と、第３ＲＡＭ２０６と、第１シリアルバス２０８と、第２シリアルバス２１０と、複数のＡ／Ｄ変換器１１８と、を備える。

第４ＣＰＵ２０２は、ＣＡＮの通信線８２を介して各ＥＣＵ（モータＥＣＵ３２、ＦＣＥＣＵ４８、バッテリＥＣＵ７１及びＶＣＵ７４）との間で行うデータ（ＣＡＮデータＤｃａｎ）の送受信を制御すると共に、センサ出力受信用の通信線１２０、１２２、１２４、１２６、１２８を介して各センサ（電流センサ５８、６８、７０及び電圧センサ６４、６６）からのデータ（検出値データＤｄ）の受信を制御する。

第５ＣＰＵ２０４は、第４ＣＰＵ２０２からのＣＡＮデータＤｃａｎ及び検出値データＤｄを用いて、ＦＣ車両１０（制御対象）の動作を制御する。例えば、モータＥＣＵ３２、ＦＣＥＣＵ４８、バッテリＥＣＵ７１及びＶＣＵ７４に対して制御指令ＣＯＭを送信する。

第３ＲＡＭ２０６は、第４ＣＰＵ２０２と第５ＣＰＵ２０４との間に配置され、第４ＣＰＵ２０２からのＣＡＮデータＤｃａｎ及び検出値データＤｄ並びに第５ＣＰＵ２０４からの制御指令ＣＯＭを記録する。第３ＲＡＭ２０６は、シングル・ポートＲＡＭであり、第４ＣＰＵ２０２と第３ＲＡＭ２０６との間は、第１シリアルバス２０８で接続されている。また、第３ＲＡＭ２０６と第５ＣＰＵ２０４との間は、第２シリアルバス２１０で接続されている。

（２）本実施形態と比較例との比較
図７には、本実施形態におけるデータ転送処理の説明図が、図８には、比較例におけるデータ転送処理の説明図が示されている。

先に図４を用いて説明したように、本実施形態（図７）の第１ＣＰＵ１００では、ＣＲＣコードＣｃｒｃのみを用いた誤り検出処理（図４のＳ６、Ｓ７）が行われ、チェック・サムＣＳを用いた誤り検出処理は行われない。また、第２ＣＰＵ１０２では、チェック・サムＣＳのみを用いた誤り検出処理（図４のＳ１１、Ｓ１２）が行われ、ＣＲＣコードＣｃｒｃを用いた誤り検出処理は行われない。

これに対し、比較例（図８）では、第４ＣＰＵ２０２及び第５ＣＰＵ２０４のいずれにおいても、ＣＲＣコードＣｃｒｃとチェック・サムＣＳの両方を用いた誤り検出処理が行われる。すなわち、第４ＣＰＵ２０２は、ＣＡＮデータＤｃａｎを受信すると、制御用データＤｃｏｎから比較用ＣＲＣコードＣｃｒｃ＿ｃ及び比較用チェック・サムＣＳ＿ｃの両方を演算し、ＣＡＮデータＤｃａｎに含まれるＣＲＣコードＣｃｒｃ及びチェック・サムＣＳと比較する。第５ＣＰＵ２０４も、第４ＣＰＵ２０２と同様の処理を行う。このため、比較例と比べると、本実施形態におけるデータ転送処理の方が処理負荷が軽い。

６．本実施形態の効果
以上のように、本実施形態に係る統合制御ＥＣＵ８０は、データ受信用の第１ＣＰＵ１００と、ＦＣ車両１０の制御用の第３ＣＰＵ１０４とを別々に備え、データ受信及びＦＣ車両１０の制御それぞれのデータ処理を第１ＣＰＵ１００と第３ＣＰＵ１０４とで分けて行うことにより、それぞれの処理を高速化することが可能となる。また、第１ＣＰＵ１００では、統合制御ＥＣＵ８０と各ＥＣＵ（モータＥＣＵ３２、ＦＣＥＣＵ４８、バッテリＥＣＵ７１及びＶＣＵ７４）との間のデータ転送時に発生した誤り（転送時誤り）のみを検出し、第３ＣＰＵ１０４では、各ＥＣＵがＣＡＮデータＤｃａｎを送信する前に制御用データＤｃｏｎに発生した誤り（データ内誤り）のみを検出する。このため、第１ＣＰＵ１００及び第３ＣＰＵ１０４それぞれにおいて、両方の誤り検出処理を行う場合に比べ、ＣＡＮデータＤｃａｎの処理速度を向上させることができる。

本実施形態では、各ＥＣＵから統合制御ＥＣＵ８０へのデータ転送の経路と、各センサ（電流センサ５８、６８、７０及び電圧センサ６４、６６）から統合制御ＥＣＵ８０へのデータ転送の経路を別々にすることが可能となり、ＣＡＮデータＤｃａｎと検出値データＤｄとで異なる誤り検出処理を行うことが可能となり、統合制御ＥＣＵ８０全体でのデータ転送の効率化を図ることができる。

本実施形態では、第１ＲＡＭ１０６から第３ＣＰＵ１０４に対してＣＡＮデータＤｃａｎをパラレル送信する。これにより、第３ＣＰＵ１０４に対するＣＡＮデータＤｃａｎの入力を高速化することができるようになり、その結果、第３ＣＰＵ１０４におけるＣＡＮデータＤｃａｎの処理も高速化することが可能となる。

本実施形態では、各ＥＣＵから統合制御ＥＣＵ８０へのデータ転送時に発生した誤り（転送時誤り）、又は各ＥＣＵがＣＡＮデータＤｃａｎを送信する前に制御用データＤｃｏｎに発生した誤り（データ内誤り）を検出したとき、第１ＣＰＵ１００又は第３ＣＰＵ１０４は、ＣＡＮデータＤｃａｎを送信したＥＣＵ（モータＥＣＵ３２、ＦＣＥＣＵ４８、バッテリＥＣＵ７１及びＶＣＵ７４のいずれか）及び統合制御ＥＣＵ８０の交換を要求する交換要求信号Ｓｒｅｑを出力する。これにより、転送時誤り又はデータ内誤りを検出したときのいずれであっても、ＣＡＮデータＤｃａｎを送信したＥＣＵ及び統合制御ＥＣＵ８０の両方の交換を促すことができる。いずれの誤りであっても故障箇所を特定することに多大な工数がかかる場合、ＣＡＮデータＤｃａｎを送信したＥＣＵ及び統合制御ＥＣＵ８０の両方を交換した方がメンテナンス効率がよい場合がある。本実施形態によれば、そのような場合に適した構成を提供可能である。

本実施形態では、統合制御ＥＣＵ８０は、ＦＣ車両１０に搭載されている。一般に、ＦＣ車両は、ガソリン車両等の車両に比べて数多くのセンサが存在し、車内データ通信量が多いため、本実施形態をより効果的に利用することができる。

７．変形例
なお、この発明は、上記実施形態に限らず、この明細書の記載内容に基づき、種々の構成を採り得ることはもちろんである。例えば、以下の構成を採用することができる。

上記実施形態では、統合制御ＥＣＵ８０をＦＣ車両１０に搭載したが、ハイブリッド車両、電気自動車、ガソリン車両等の車両に搭載することも可能である。

上記実施形態では、車載ネットワーク技術としてのＣＡＮを用いる構成を示したが、これに限られず、ＬＩＮ（Local Interconnect Network）やＦｌｅｘＲａｙ等の車載ネットワーク技術にこの発明を適用することもできる。

上記実施形態では、誤り検出符号として、チェック・サムＣＳ及びＣＲＣコードＣｃｒｃを用いたが、パリティ・ビット等その他の誤り検出符号を用いてもよい。

上記実施形態では、統合制御ＥＣＵ８０において複数のＣＰＵ（第１ＣＰＵ１００、第２ＣＰＵ１０２、第３ＣＰＵ１０４）を用いたが、同様の構成を各ＥＣＵ（モータＥＣＵ３２、ＦＣＥＣＵ４８、バッテリＥＣＵ７１及びＶＣＵ７４）に採用することもできる。

上記実施形態では、各ＥＣＵから第１ＣＰＵ１００に送信されるデータと、第１ＣＰＵ１００から第３ＣＰＵ１０４に送信されるデータを同一のＣＡＮデータＤｃａｎとしたが、これに限られない。例えば、第１ＣＰＵ１００において、ＣＡＮデータＤｃａｎからＣＲＣコードＣｃｒｃを削除し、当該データを第３ＣＰＵ１０４に送信してもよい。

上記実施形態では、各ＥＣＵから統合制御ＥＣＵ８０へのデータ転送の経路と、各センサから統合制御ＥＣＵ８０へのデータ転送の経路を別々にしたが、図６の比較例のように、両経路を同一とすることもできる。

上記実施形態では、第１ＲＡＭ１０６及び第２ＲＡＭ１０８を設けたが、これらを設けない構成も可能である。また、第１パラレルバス１１０、第２パラレルバス１１２及び第３パラレルバス１１６をシリアルバスに変更することもできる。

上記実施形態では、各ＥＣＵから統合制御ＥＣＵ８０へのデータ転送時に発生した誤り、又は各ＥＣＵがＣＡＮデータＤｃａｎを送信する前に制御用データＤｃｏｎに発生した誤りを検出したとき、当該ＣＡＮデータＤｃａｎを送信したＥＣＵ及び統合制御ＥＣＵ８０の両方の交換を要求したが、一方のみの交換を要求してもよい。

この発明の一実施形態に係る統合制御ＥＣＵを搭載した燃料電池車両の回路図である。前記統合制御ＥＣＵの内部構成のブロック図である。前記燃料電池車両で用いられるＣＡＮデータのフレーム構成図である。前記ＣＡＮデータを前記燃料電池車両内で転送するフローチャートである。各センサで取得された検出値データを前記燃料電池車両内で転送するフローチャートである。比較例に係る統合制御ＥＣＵの内部構成のブロック図である。前記実施形態におけるデータ転送処理の説明図である。前記比較例におけるデータ転送処理の説明図である。

符号の説明

１０…燃料電池（ＦＣ）車両３２…モータＥＣＵ
４８…ＦＣＥＣＵ５８、６８、７０…電流センサ
６４、６６…電圧センサ７１…バッテリＥＣＵ
７４…ＶＣＵ
８０…統合制御ＥＣＵ（車載電子制御装置）
１００…第１ＣＰＵ（第１演算部）１０２…第２ＣＰＵ（第３演算部）
１０４…第３ＣＰＵ（第２演算部）１０６…第１ＲＡＭ（記憶部）
１０８…第２ＲＡＭ（第２転送部）
Ｃｃｒｃ…ＣＲＣコード（第２誤り検出符号）
ＣＳ…チェック・サム（第１誤り検出符号）
Ｄｃａｎ…ＣＡＮデータ（第１通信データ、第２通信データ）
Ｄｃｏｎ…制御用データＤｄ…検出値データ
Ｓｒｅｑ…交換要求信号

Claims

他の電子制御装置からシリアル通信で第１通信データを受信し、この第１通信データに基づく第２通信データを出力する第１演算部と、
前記第２通信データを用いて制御対象の制御を行う第２演算部と、
前記第１演算部と前記第２演算部の間に配置され、前記第２通信データを前記第１演算部から前記第２演算部へと転送する転送部と
を備える車載電子制御装置であって、
前記第１通信データは、
前記制御対象の制御に用いる制御用データと、
前記他の電子制御装置が前記第１通信データを送信する前に前記制御用データに発生する誤りを検出するための第１誤り検出符号と、
前記他の電子制御装置から前記車載電子制御装置へのデータ転送時に発生する誤りを検出するための第２誤り検出符号と
を含み、
前記第２通信データは、前記制御用データと、前記第１誤り検出符号とを少なくとも含み、
前記第１演算部は、前記第１通信データに対する誤り検出処理を、前記第２誤り検出符号のみに基づいて行い、
前記第２演算部は、前記第２通信データに対する誤り検出処理を、前記第１誤り検出符号のみに基づいて行う
ことを特徴とする車載電子制御装置。
請求項１記載の車載電子制御装置において、さらに、
車載センサから検出値データを受信する第３演算部と、
前記第２演算部と前記第３演算部の間に配置され、前記検出値データを前記第３演算部から前記第２演算部へと転送する第２転送部と
を備える
ことを特徴とする車載電子制御装置。
請求項１又は２記載の車載電子制御装置において、
前記転送部は、
前記第２通信データを記憶する記憶部を備え、
前記記憶部から前記第２演算部に対して前記第２通信データをパラレル送信する
ことを特徴とする車載電子制御装置。
請求項１〜３のいずれか１項に記載の車載電子制御装置において、
前記他の電子制御装置から前記車載電子制御装置へのデータ転送時に発生した誤り、又は前記他の電子制御装置が前記第１通信データを送信する前に前記制御用データに発生した誤りを検出したとき、前記車載電子制御装置及び前記他の電子制御装置の両方の交換を要求する交換要求信号を出力する
ことを特徴とする車載電子制御装置。
請求項１〜４のいずれか１項に記載の車載電子制御装置を搭載した燃料電池車両。