JP2013154708A - 車両用電源供給制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】車載機器を制御するための複数の制御装置に対して、共通の外部通信インターフェースが通信可能に接続される構成を採用した場合であっても、無駄な電力消費を抑制すること。
【解決手段】外部ツール５０，５１の通信対象となる制御装置４０〜４３のみに電源供給を行い、他の制御装置４０〜４３への電源供給を行わない配電装置３４，３５を備えている。従って、例えばダイアグデータ等のデータ読み出しや、プログラムの書き換えが必要となり、外部ツール５０，５１が特定の制御装置４０〜４３と通信を行うとき、外部ツール５０，５１と通信を行う制御装置４０〜４３以外の制御装置４０〜４３には電源供給が行われないので、無駄な電力消費を抑制することができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、ダイアグツールなどの外部ツールとの通信時に、車両に搭載された車載機器の制御装置への電源供給を制御する車両用電源供給制御装置に関する。

従来、車両に搭載された電子制御システムと、外部ツールとしてのダイアグツールとを通信可能に接続し、電子制御システムの制御ＥＣＵ（Electronic Control Unit）からダイアグデータ（ダイアグコード）などを読みだすことなどが行われている。この場合、例えば特許文献１に示されるように、電子制御システムには、外部ツールと通信を行うための通信インターフェースが設けられる。そして、外部ツールは、その通信インターフェースを介して電子制御システムの制御ＥＣＵとメッセージの送受信を行って、ダイアグコードなどの必要なデータを読み出す。

また、例えば特許文献２，３などに記載されるように、外部ツールとして、プログラム書換ツールを電子制御システムに接続し、制御ＥＣＵのフラッシュＲＯＭなどに記憶された制御プログラムの書き換えを行う場合もある。

特開２００３−３１８９９６号公報 特開平９−１２８２２９号公報 特開平１１−２０３１１５号公報

近年、車両に搭載される電子制御システムの数が増加しており、このような状況において、個々の電子制御システムに外部ツールとの通信インターフェースを個別に設けることは得策とは言えない。すなわち、外部ツールとの通信インターフェースは、各電子制御システムで共通化し、その共通の通信インターフェースを介して、各電子制御システムが外部ツールと通信を行う構成とした方が、全体の構成を簡素化することが可能となる。

ただし、外部ツールとの通信インターフェースを、各電子制御システムで共通化した場合に、外部ツールとの通信時に、共通の通信インターフェースに接続された全ての電子制御システムに電源供給が行われると、外部ツールと通信を行う電子制御システム以外の他の電子制御システムにて、無駄に電力が消費されることになってしまう。

本発明は、上述した点に鑑みてなされたものであり、車載機器を制御するための複数の制御装置に対して、共通の外部通信インターフェースが通信可能に接続される構成を採用した場合であっても、無駄な電力消費を抑制することが可能な車両用電源供給制御装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、請求項１に記載の車両用電源供給制御装置は、
車両に搭載され、車載機器の制御を行う複数の制御装置と、
車両内において複数の制御装置と通信可能に接続されるとともに、外部ツールが接続されたときに、当該外部ツールと、通信対象となる制御装置間の通信を中継する外部通信インターフェースと、
外部通信インターフェースが外部ツールから通信開始のリクエストを受信したとき、そのリクエストに含まれる通信対象となる制御装置に関する情報に基づき、その通信対象となる制御装置への電源供給を行う一方で、他の制御装置への電源供給を行わない配電装置と、を備えることを特徴とする。

このように、請求項１に記載の車両用電源供給制御装置は、外部ツールの通信対象となる制御装置のみに電源供給を行い、他の制御装置への電源供給を行わない配電装置を備えている。従って、例えばダイアグデータ等のデータ読み出しや、プログラムの書き換えが必要となり、外部ツールが特定の制御装置と通信を行うとき、その特定の制御装置には電源供給が行われるが、外部ツールと通信を行う制御装置以外の制御装置には電源供給が行われないので、無駄な電力消費を抑制することができる。

請求項２に記載したように、配電装置は、外部通信インターフェースが外部ツールから通信終了のリクエストを受信したことに基づいて、通信対象である制御装置への電源供給を停止することが好ましい。これにより、外部ツールとの通信対象となった制御装置に関しても、外部ツールとの通信終了に伴って電源供給が停止されるので、無駄な電力消費を抑制することができる。

請求項３に記載したように、外部通信インターフェースが、配電装置を制御する制御部を備える構成を採用しても良い。このようにすると、外部ツールから通信開始のリクエストを外部通信インターフェースにて受信したとき、外部通信インターフェースから、直接、配電装置に対して、いずれの制御装置に対して電源供給をおこなうべきかを指示することができる。

請求項４に記載したように、車両には、車載機器及び制御装置に対して、異なる動作電圧を発生する複数の電源が設けられており、それら複数の電源に対してそれぞれ配電装置が設けられることが好ましい。

通常、制御装置に対しては、例えば１２Ｖの動作電圧を発生する車載バッテリにより電源供給が行われるが、その制御装置により制御される車載機器の中には、それよりも高圧の動作電圧が必要となるもの（例えば、電動車両におけるモータ）もある。そして、例えば適合のため、外部ツールを用いて制御データ等を調整する際には、制御装置のみではなく、車載機器に対しても電源供給を行うことが必要となる場合がある。

そのため、請求項４に記載のように、車載機器及び制御装置に対して、異なる動作電圧を発生する複数の電源が設けられる場合には、それら複数の電源に対してそれぞれ配電装置を設けることにより、制御装置ばかりでなく車載機器も含めて、電源供給が必要な装置や機器にのみ電源供給を行うことが可能になる。

実施形態による車両用電源供給制御装置の構成を示す構成図である。 車両用電源供給制御装置による電源供給に係る制御処理を示すフローチャートである。

以下、本発明の実施形態による車両用電源供給制御装置について、図面を参照しつつ説明する。なお、以下に示す例では、車両用電源供給制御装置を、走行駆動源として、エンジンと電動モータとを備えた、いわゆるハイブリッド車両に適用した場合について説明する。

図１において、車両には高圧バッテリ１０と低圧バッテリ２０とが設けられている。高圧バッテリ１０は、例えば２００Ｖ程度の高圧を動作電圧として発生するものである。この高圧バッテリ１０による動作電圧は、上述した電動モータを駆動するために、ＭＧ_ＥＣＵ（Motor Generator ECU）４１内のインバータ回路に与えられる。

さらに、高圧バッテリ１０が発生する動作電圧は、電池ＥＣＵ４３にも提供される。ただし、電池ＥＣＵ４３は、高圧バッテリ１０が発生する動作電圧によって動作する訳ではなく、高圧バッテリ１０に残された電力量を示す充電率（State Of Charge：ＳＯＣ）を検出するために、高圧バッテリ１０の動作電圧を取り込んでいる。

低圧バッテリ２０は、例えば１２Ｖ程度の電圧を動作電圧として発生するものである。この低圧バッテリ２０による動作電圧は、ＥＭＳ_ＥＣＵ（Engine Management ECU）４０、ＭＧ_ＥＣＵ４１、ボデーＥＣＵ４２、及び電池ＥＣＵ４３などの、各種の車載機器を制御する制御装置に与えられる。

なお、ＥＭＳ_ＥＣＵ４０は、エンジンの運転状態を制御するためのものである。具体的には、例えば、運転者のアクセルペダル操作や車両の走行負荷を各種のセンサによって検出し、それらの検出結果に基づきエンジンが出力すべき目標トルクを決定する。そして、エンジンが、その目標トルクを出力することができるように、ＥＭＳＥＣＵ４０は、燃料噴射量、噴射時期、点火タイミングなどによりエンジンの運転状態を制御する。

ＭＧ_ＥＣＵ４１は、電動モータの駆動状態を制御するためのものである。すなわち、電動モータにより車両を走行させる場合に、電動モータが必要なトルクを発生することができるように、ＭＧ_ＥＣＵ４１が電動モータの駆動状態を制御する。なお、エンジンと電動モータとを同時に駆動する場合には、エンジンと電動モータ全体で必要なトルクが得られるように、ＥＭＳ_ＥＣＵ４０とＭＧ_ＥＣＵ４１とが協調して制御を行う。

ボデーＥＣＵ４２は、例えばメータ表示、車室内の照明、各ドアのロック・アンロックの制御等、車室内に設けられた各種の機器を制御するためのものである。また、電池ＥＣＵ４３は、上述したように高圧バッテリ１０に残された電力量を検出したり、電池の劣化度合や異常の発生を検出したりするものである。その検出結果は、ＭＧ_ＥＣＵ４１等に与えられ、ＭＧ_ＥＣＵ４１は、電動モータを制御する際に、高圧バッテリの充電量を確認する。

低圧バッテリ２０と高圧バッテリ１０との間には、ＤＣ−ＤＣコンバータ３０が設けられている。そして、例えばＩＧスイッチがＡＣＣ位置にされて、低圧バッテリ２０がいくつかの制御装置４０〜４３などに電源供給を行う必要が生じたときに、高圧バッテリ１０に十分な電力量が残されている場合には、ＤＣ−ＤＣコンバータ３０の電圧変換部３１を動作させ、高圧バッテリ１０の動作電圧により、低圧バッテリ２０の充電を行う。このようにして、低圧バッテリ２０により、安定的に電源供給が行われるようにしている。

ＤＣ−ＤＣコンバータ３０は、電圧変換部３１の他に、ダイアグツール５０やプログラム書換ツール５１などの外部ツールとの通信のための外部通信インターフェース３３と、高圧バッテリ１０及び低圧バッテリ２０に対してそれぞれ設けられ、高圧バッテリ１０及び低圧バッテリ２０と、各電源供給対象との間に介在して、各バッテリ１０，２０からの電源供給をオン、オフ可能な配電装置３４，３５を有している。

外部通信インターフェース３３は、外部ツール５０，５１が接続されるコネクタを有している。さらに、外部通信インターフェース３３は、各制御装置４０〜４３と、車両に設けられた通信線を介して接続されている。外部ツール５０，５１は、例えばダイアグデータの読み出しや、プログラムの書き換えのために、特定の制御装置４０〜４３と通信を行う場合、まず、通信対象となる制御装置４０〜４３を示す情報を含む通信開始リクエストを送出する。また、制御装置４０〜４３との間で必要な通信を完了すると、通信を終了することを示す通信終了リクエストを送出する。

外部通信インターフェース３３は、その内部に、配電装置３４，３５を制御するための制御部を有している。そして、外部通信インターフェース３３は、外部ツール５０，５１から通信開始リクエストを受信したとき、通信開始リクエストが通信対象となる制御装置４０〜４３へ送信されるよう中継するとともに、その制御部が、通信対象となる制御装置４０〜４３、及び、必要に応じて、その制御装置４０〜４３により制御される車載機器に電源供給が開始されるように、配電装置３４，３５を制御する。なお、車載機器に電源供給が必要となるのは、例えば、適合のため、外部ツール５０，５１を用いて制御データ等を調整する場合などである。

このように、本実施形態では、外部通信インターフェース３３が、配電装置３４，３５を制御する制御部を備えている。従って、外部ツール５０，５１から通信開始リクエストを外部通信インターフェース３３にて受信したとき、外部通信インターフェース３３から、直接、配電装置３４、３５に対して、いずれの制御装置４０〜４３に対して電源供給を行うべきかを指示することができる。ただし、配電装置３４，３５を制御する制御部は、外部通信インターフェース３３とは独立して設けても良いし、各配電装置３４，３５に設けても良い。

次に、上述した構成を有する車両用電源供給制御装置により実行される電源供給に関する制御処理を、図２のフローチャートを参照しつつ説明する。なお、車両が走行を開始するときには、原則としてすべての制御装置４０〜４３に電源が供給される。図２のフローチャートに示す電源供給制御処理は、そのような車両走行時の電源供給のためのものではなく、外部ツールとしてのダイアグツール５０やプログラム書換ツール５１が、例えば製造ラインにて接続されたり、ディーラー等での点検時に接続されたりしたときにおける、各制御装置４０〜４３や各車載機器に対する電源供給を制御するためのものである。

まず、ステップＳ１００では、ＩＧ信号（ＡＣＣ）の受信や、外部ツール５０，５１との接続などに応じて、ＤＣ−ＤＣコンバータ３０を起動させる。ただし、高圧バッテリ１０に残されている電力量が所定の閾値電力量よりも少なかったり、低圧バッテリ２０に所定の閾値以上の電力量が蓄えられていたりする場合には、ＤＣ−ＤＣコンバータ３０の電圧変換部３１を作動させる必要はない。また、この場合、全ての制御装置４０〜４３に対して電源供給が行われてはおらず、少なくとも１部の制御装置４０〜４３への電源供給は停止されたままとなっている。

ステップＳ１１０では、外部通信インターフェース３３が通信待機状態となり、外部ツール５０，５１からの通信開始リクエストの受信待ち状態となる。そして、ステップＳ１２０において、外部ツール５０，５１から通信開始リクエストがあったと判定されない限り、通信待機状態が維持される。

ステップＳ１２０にて通信開始リクエストを受信したと判定すると、ステップＳ１３０に進み、通信対象となる制御装置４０〜４３と、必要に応じて、その制御装置４０〜４３により制御される車載機器とに電源供給が開始されるように、配電装置３４，３５を制御する。換言すれば、通信対象となる制御装置４０〜４３への電源供給を行う一方で、他の制御装置４０〜４３への電源供給を行わないように、配電装置３４，３５を制御する。さらに、ステップＳ１４０において、外部ツール５０，５１からの通信開始リクエストを通信対象となる制御装置４０〜４３へ中継するとともに、その後も、外部ツール５０，５１と通信対象制御装置４０〜４３との間でやり取りされる信号を中継することにより、外部ツール５０，５１と制御装置４０〜４３との通信を可能にする。

続くステップＳ１５０では、外部ツール５０，５１から通信終了リクエストを受信したか否かを判定する。外部ツール５０，５１から通信終了リクエストを受信したと判定した場合には、ステップＳ１６０の処理に進み、通信終了リクエストを受信していないと判定した場合には、上述したステップＳ１４０の処理を繰り返し実行する。

ステップＳ１６０では、通信対象制御装置４０〜４３への電源供給を遮断するように、配電装置３４，３５を制御する。これにより、外部ツール５０，５１との通信対象となっていた制御装置４０〜４３に関して、外部ツール５０，５１との通信終了に伴って電源供給を停止することができるので、その制御装置４０〜４３により無駄に電力が消費されることを抑制することができる。

上述したように、本実施形態による車両用電源供給制御装置では、外部ツール５０，５１の通信対象となる制御装置４０〜４３のみに電源供給を行い、他の制御装置４０〜４３への電源供給を行わない配電装置３４，３５を備えている。従って、例えばダイアグデータ等のデータ読み出しや、プログラムの書き換えが必要となり、外部ツール５０，５１が特定の制御装置４０〜４３と通信を行うとき、その特定の制御装置には電源供給が行われるが、外部ツール５０，５１と通信を行う制御装置４０〜４３以外の制御装置４０〜４３には電源供給が行われないので、無駄な電力消費を抑制することができる。

また、本実施形態では、車載機器及び制御装置４０〜４３に対して、異なる動作電圧を発生する高圧バッテリ１０と低圧バッテリ２０とが設けられるとともに、それら高圧バッテリ１０及び低圧バッテリ２０に対してそれぞれ配電装置３４，３５を設けている。このため、制御装置４０〜４３ばかりでなく車載機器も含めて、電源供給が必要な装置や機器にのみ電源供給を行うことが可能になる。

以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明は上述した実施形態になんら制限されることなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲において、種々変形して実施することができる。

例えば、上述した実施形態では、いわゆるハイブリッド車両に対して本発明の車両用電源供給制御装置を適用した例について説明したが、本発明の車両用電源供給装置の適用対象は、走行駆動源としてエンジンのみを有する車両や、走行駆動源として電動モータのみを有する電動車両であっても良い。

１０ 高圧バッテリ
２０ 低圧バッテリ
３０ ＤＣ−ＤＣコンバータ
３３ 外部通信インターフェース
３４，３５ 配電装置
４０〜４３ 制御装置
５０，５１ 外部ツール

Claims (4)

1. 車両に搭載され、車載機器の制御を行う複数の制御装置と、
   前記車両内において前記複数の制御装置と通信可能に接続されるとともに、外部ツールが接続されたときに、当該外部ツールと、通信対象となる制御装置間の通信を中継する外部通信インターフェースと、
   前記外部通信インターフェースが前記外部ツールから通信開始のリクエストを受信したとき、そのリクエストに含まれる通信対象となる制御装置に関する情報に基づき、その通信対象となる制御装置への電源供給を行う一方で、他の制御装置への電源供給を行わない配電装置と、を備えることを特徴とする車両用電源供給制御装置。
2. 前記配電装置は、前記外部通信インターフェースが前記外部ツールから通信終了のリクエストを受信したことに基づいて、前記通信対象である制御装置への電源供給を停止することを特徴とする請求項１に記載の車両用電源供給制御装置。
3. 前記外部通信インターフェースは、前記配電装置を制御する制御部を備えることを特徴とする請求項１に記載の車両用電源供給制御装置。
4. 前記車両には、前記車載機器及び前記制御装置に対して、異なる動作電圧を発生する複数の電源が設けられており、それら複数の電源に対してそれぞれ前記配電装置が設けられることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の車両用電源供給制御装置。

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