JP2014036459A - 車載制御システム - Google Patents

Abstract

【課題】送信元のコントローラから送信相手側のコントローラに対して効率よく異常診断情報を送信し、ひいては送信相手側のコントローラにおいて異常診断の結果をいち早く把握する。
【解決手段】本制御システムは、相互の通信が可能に設けられた電池コントローラ２３及びＩＳコントローラ３０を備えている。電池コントローラ２３は、電池ユニット１４に関して、あらかじめ定められた複数の診断実施項目Ｘ１を対象にして異常診断を実施するとともに、診断実施項目Ｘ１の診断結果を、その診断実施項目Ｘ１よりも数の少ないマージ診断項目Ｘ２にマージし、マージ診断項目Ｘ２ごとに診断結果を決定する。また、電池コントローラ２３は、マージ診断項目Ｘ２ごとにその診断結果を所定順序でＩＳコントローラ３０に対して送信する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、複数の制御装置を有する車載制御システムに関するものである。

車載制御システムとして、例えば、車載機器としての蓄電池の充放電を制御可能としたシステムがある。より具体的には、蓄電池の充放電の状態を切り替える開閉スイッチと、その開閉スイッチのオン／オフを制御する電池コントローラとを有し、その電池コントローラが、別のコントローラ（例えばエンジンＥＣＵ）に通信可能に接続されているシステムがある（例えば特許文献１参照）。

かかる構成において、電池コントローラで蓄電池に関して異常診断を実施し、その診断結果を、別のコントローラに送信することが考えられる。つまり、当該別のコントローラが、電池コントローラから異常診断の結果を受信し、その受信した異常診断の結果と、それに加えて自身で実施した異常診断の結果とを、診断ツール等の外部装置にそれぞれ送信するようにした構成が考えられる。この場合、電池コントローラについては、外部装置との通信を想定しなくてもよく、比較的簡易な通信方式の採用が可能となる。

特開２０１２−１３０１０８号公報

ここで、電池コントローラで実施される異常診断の項目は、過充電診断、過放電診断、高温異常診断、劣化診断、断線診断、ＧＮＤ短絡診断等々、多数存在する。そのため、電池コントローラでの診断結果を、別のコントローラに対して個々に送信する場合において、その全てのデータを送信するには長い時間を要し、別のコントローラ側において蓄電池等での異常発生の把握が遅れるという不都合が生じる。この場合、電池コントローラ側で異常有りとの診断がなされていても、その異常診断済みの項目についての送信順序になるまでに無用な待ち時間を要してしまい、結果として、別のコントローラ側において、蓄電池等での異常発生に応じた処理の実施が遅れる等の不都合が生じると懸念される。

こうした問題は、電池コントローラを含む２コントローラの間で通信が行われる場合だけでなく、これとは異なるコントローラの組み合わせにおいて蓄電池以外の車載機器を診断対象とする場合にも同様に生じうると考えられる。

本発明は、送信元のコントローラ（制御装置）から送信相手側のコントローラ（制御装置）に対して効率よく異常診断情報を送信し、ひいては送信相手側のコントローラにおいて異常診断の結果をいち早く把握することができる車載制御システムを提供することを主たる目的とするものである。

以下、上記課題を解決するための手段、及びその作用効果について説明する。

請求項１に記載の発明では、
相互の通信が可能に設けられた第１制御装置（２３）及び第２制御装置（３０）を備え、それら両制御装置の間で１回ずつの通信量が規定されたデータ通信が実施される車載制御システムであって、
前記第１制御装置は、
車載機器（１４）に関して、あらかじめ定められた複数の診断実施項目（Ｘ１）を対象にして異常診断を実施する異常診断手段と、
前記診断実施項目の診断結果を、その診断実施項目よりも数の少ないマージ診断項目（Ｘ２）にマージし、マージ診断項目ごとに診断結果を決定するマージ手段と、
前記マージ手段によりマージされたマージ診断項目ごとにその診断結果を所定順序で前記第２制御装置に対して送信する送信手段と、
を備えることを特徴とする。

上記構成によれば、第１制御装置において、車載機器に関して複数の診断実施項目の異常診断が順次実施され、その診断実施項目の診断結果が、診断実施項目よりも数の少ないマージ診断項目にマージ（併合、集約）される。この場合、診断実施項目の診断結果に基づいて、マージ診断項目ごとに診断結果が決定される。そして、マージ診断項目ごとに、その診断結果が所定順序で第２制御装置に対して送信される。

ここで、マージ診断項目は診断実施項目よりも数が少ないため、第１制御装置においていずれかの診断実施項目で異常有りとの診断がなされている場合に、その異常有りとの診断結果を第２制御装置側に伝えるまでの時間間隔（第１制御装置での異常把握からの待ち時間）を短縮することができる。つまり、制御装置間では１回ずつの通信量が規定されており、既に異常有りの診断がなされていてもその診断結果の送信順序になるまではデータ送信を待たなくてはならないが、マージによりデータ送信の項目が減っていることで、順番待ちの時間を短縮できる。したがって、車載機器について異常発生していることを第１制御装置側で把握できていても第２制御装置側で当該異常発生を長時間にわたって把握できない、といった不都合を抑制できる。この場合、マージ診断項目の診断結果は各診断実施項目の診断結果を反映して決定されるものであり、第２制御装置において車載機器の異常発生を把握する上で支障が生じるものではない。

以上により、送信元の第１制御装置から送信相手側の第２制御装置に対して効率よく異常診断情報を送信し、ひいては送信相手側の第２制御装置において異常診断の結果をいち早く把握することができる。

発明の実施の形態における車載電源システムの概要を示す構成図。 ＩＳコントローラと電池コントローラとの通信の概要を示す図。 電池コントローラの機能を説明するための機能ブロック図。 診断実施項目、ＳＡレベル、マージ診断項目の具体例を示す図。 異常診断データのＬＩＮ通信におけるビット割りを示す図。 マージ処理の手順を示すフローチャート。 データ送信処理の手順を示すフローチャート。 エンジン始動後における異常診断及び通信処理の様子を示すタイムチャート。

以下、本発明を具体化した一実施形態を図面に基づいて説明する。本実施形態の電源システムは、エンジン（内燃機関）を備える車両に適用され、鉛蓄電池及びリチウムイオン蓄電池からなる２つの蓄電池と、これらを充電する発電機とを備えるものとなっている。まずは本システムの概要を図１を用いて説明する。

図１において、本電源システムはその主要な構成として、オルタネータ１１（発電機）と、鉛蓄電池１２と、リチウムイオン蓄電池１３を有する電池ユニット１４とを備えている。鉛蓄電池１２とリチウムイオン蓄電池１３とはオルタネータ１１に対して並列に接続されている。オルタネータ１１は、エンジンのクランク軸（出力軸）に連結されており、そのクランク軸の回転エネルギにより発電する。つまり、オルタネータ１１のロータがクランク軸により回転すると、ロータコイルに流れる励磁電流に応じてステータコイルに交流電流が誘起され、整流器により直流電流に変換される。そして、ロータコイルに流れる励磁電流がレギュレータにより調整されることで、発電された直流電流の電圧が設定電圧Ｖｒｅｇとなるよう調整される。オルタネータ１１のレギュレータに対する制御は、アイドルストップ制御用のコントローラであるＩＳコントローラ３０により実施される。なお、ＩＳコントローラ３０以外の、エンジン制御用のコントローラがオルタネータ１１の制御を行う構成であってもよい。

鉛蓄電池１２は周知の汎用蓄電池である。鉛蓄電池１２には、電気負荷としてスタータ１５ａが接続されている。鉛蓄電池１２からの電力供給によりスタータ１５ａが駆動されることで、エンジンが始動される。また、鉛蓄電池１２には、ヘッドライトやパワーウィンドウモータ等の各種の電気負荷１５ｂが接続されている。

また、電池ユニット１４において、リチウムイオン蓄電池１３は、鉛蓄電池１２に比べて出力密度、及びエネルギ密度の高い高密度蓄電池である。リチウムイオン蓄電池１３は、複数の単電池を直列に接続してなる組電池により構成されている。ちなみに、鉛蓄電池１２の蓄電容量は、リチウムイオン蓄電池１３の蓄電容量よりも大きいものとなっている。

電池ユニット１４には入力側端子１６と出力側端子１７とが設けられており、それら両端子を接続するようにして給電線１８が設けられている。入力側端子１６にはオルタネータ１１と鉛蓄電池１２とが接続されている。また、出力側端子１７には、リチウムイオン蓄電池１３からの電力供給先である各種の電気負荷１９が接続されている。電気負荷１９には、ナビゲーション装置やオーディオ装置など一定電流で駆動される定電流負荷が含まれる。

電池ユニット１４は、上記のリチウムイオン蓄電池１３以外に、ＭＯＳスイッチ２１と、ＳＭＲスイッチ２２と、これらの各スイッチのオン／オフ（導通／遮断）の切替を制御する電池コントローラ２３とを備えている。電池コントローラ２３は、ＣＰＵや各種メモリを有するマイクロコンピュータからなる周知の電子制御装置である。

ＭＯＳスイッチ２１は、ＭＯＳＦＥＴからなる半導体スイッチであり、入力側端子１６と出力側端子１７との間に設けられている。ＭＯＳスイッチ２１は、オルタネータ１１及び鉛蓄電池１２に対するリチウムイオン蓄電池１３の導通（オン）と遮断（オフ）とを切り替えるスイッチとして機能する。

また、ＳＭＲスイッチ２２は、ＭＯＳスイッチ２１と同様に、ＭＯＳＦＥＴからなる半導体スイッチにより構成されており、ＭＯＳスイッチ２１及び出力側端子１７の接続点（図のＸ１）とリチウムイオン蓄電池１３との間に設けられている。ＳＭＲスイッチ２２は、入力側端子１６と出力側端子１７とを接続する電力経路に対するリチウムイオン蓄電池１３の導通（オン）と遮断（オフ）とを切り替えるスイッチとして機能する。

ＳＭＲスイッチ２２は非常時用の開閉手段でもあり、非常時でない通常時には、電池コントローラ２３からのオン信号によりオン状態に保持される。そして、以下に例示する非常時に、オン信号の出力が停止されてＳＭＲスイッチ２２がオフ作動される。このＳＭＲスイッチ２２のオフ作動により、リチウムイオン蓄電池１３の過充電及び過放電の回避が図られている。例えば、オルタネータ１１に設けられたレギュレータが故障して設定電圧Ｖｒｅｇが異常に高くなる場合には、リチウムイオン蓄電池１３が過充電の状態になることが懸念される。かかる場合にＳＭＲスイッチ２２がオフ作動される。また、オルタネータ１１の故障やＭＯＳスイッチ２１の故障によりリチウムイオン蓄電池１３への充電ができなくなる場合には、リチウムイオン蓄電池１３が過放電になることが懸念される。かかる場合にもＳＭＲスイッチ２２がオフ作動される。

ＭＯＳスイッチ２１及びＳＭＲスイッチ２２のオン状態・オフ状態は、電池コントローラ２３にて常時監視され、その監視結果は電池コントローラ２３から他のコントローラ３０等に対して所定時間周期で送信される。

オルタネータ１１での発電により生じた電力は、各種の車載電気負荷に供給されるとともに、鉛蓄電池１２及びリチウムイオン蓄電池１３に供給される。エンジンの駆動が停止してオルタネータ１１で発電が実施されていない場合には、鉛蓄電池１２及びリチウムイオン蓄電池１３から車載電気負荷に電力が供給される。鉛蓄電池１２及びリチウムイオン蓄電池１３から車載電気負荷への放電量、及びオルタネータ１１から各蓄電池１２，１３への充電量は、各蓄電池１２，１３のＳＯＣ（State of charge：満充電時の充電量に対する実際の充電量の割合）が過充放電とならない範囲（適正範囲）となるよう制御される。つまり、上記のとおり過剰な充放電とならないように、ＩＳコントローラ３０により設定電圧Ｖｒｅｇが調整されるとともに、電池コントローラ２３によりＭＯＳスイッチ２１の作動が制御されるようになっている。

また、給電線１８には、ＭＯＳスイッチ２１をバイパスするようにしてバイパス給電線２５が接続されている。バイパス給電線２５は、一方の端部が給電線１８においてＭＯＳスイッチ２１よりも鉛蓄電池１２の側に接続され、他方の端部が給電線１８においてＭＯＳスイッチ２１よりも電気負荷１９の側（リチウムイオン蓄電池１３の側）に接続されている。そして、バイパス給電線２５を介して、オルタネータ１１及び鉛蓄電池１２の少なくともいずれかから電気負荷１９への電力供給が可能となっている。

バイパス給電線２５には、常閉式の電磁リレーであるバイパスリレー２６（バイパス切替手段）が設けられている。バイパスリレー２６の作動は電池コントローラ２３により制御される。バイパスリレー２６は、ＭＯＳスイッチ２１や電池コントローラ２３に異常（故障）が発生した場合に使用される非常時通電手段であり、通常時（非故障時）は、電池コントローラ２３から励磁電流が常時出力されることで開放状態となっている。そして、例えば電池コントローラ２３に異常が発生してＭＯＳスイッチ２１をオンできなくなると、電池コントローラ２３からの励磁電流の出力が停止され、常閉式であるバイパスリレー２６が導通状態にされて、バイパス給電線２５が導通されるようになっている。これにより、バイパス給電線２５を介して、オルタネータ１１及び鉛蓄電池１２の少なくともいずれかから電気負荷１９への電力供給が実施される。

ＩＳコントローラ３０は、車両走行中において所定の自動停止条件を満たした場合にエンジンを自動停止させ、エンジンの自動停止が実施された状態で所定の再始動条件を満たした場合にエンジンを自動で再始動させる、アイドルストップ機能を有するものとなっている。なお、自動停止条件としては、例えば車速が所定以下であること、アクセル操作量がゼロであること（又はブレーキオンであること）、電池ユニット１４で異常（正常なアイドルストップ機能を実施できない異常）が生じていないこと等が含まれる。また、エンジン再始動条件としては、例えばアクセル操作が行われたこと、ブレーキ操作が解除されたこと等が含まれる。

上記のアイドルストップ制御においてエンジンの自動停止が行われる際には、エンジン回転速度の減少過程でリチウムイオン蓄電池１３の充電（回生充電）を行うべく、電池コントローラ２３によりＭＯＳスイッチ２１及びＳＭＲスイッチ２２が共にオン状態に操作される。また、エンジンの再始動時には、鉛蓄電池１２とリチウムイオン蓄電池１３とを電気的に切り離した状態で、鉛蓄電池１２の電力供給によりスタータ１５ａを駆動させるべく、電池コントローラ２３によりＭＯＳスイッチ２１がオンからオフに操作される。

ここで、電池コントローラ２３とＩＳコントローラ３０とは車両通信ネットワークにより相互に情報通信可能に接続されている。本実施形態では、電池コントローラ２３とＩＳコントローラ３０とはＬＩＮ（Local Interconnect Network）よりなる通信ネットワークにより接続されており、これら両者間でＬＩＮ通信が行われる。ＬＩＮ通信は、アクセス方式としてマスタスレーブ方式を採用した通信手段であり、本実施形態では、ＩＳコントローラ３０をマスタ、電池コントローラ２３をスレーブとしてこれら両コントローラ間で通信が実施される。なお、図示は省略するが、車両には、エンジンや、変速機、車両ボディ、空調装置等をそれぞれ制御対象とする複数のＥＣＵ（電子制御装置）が搭載されており、これらのＥＣＵ間（ＩＳコントローラ３０を含む）では、アクセス方式としてＣＳＭＡ／ＣＡ方式を採用したＣＡＮ通信が行われる。本実施形態では、電池コントローラ２３が第１制御装置に相当し、ＩＳコントローラ３０が第２制御装置に相当する。

電池コントローラ２３は、その制御機能として、リチウムイオン蓄電池１３のＳＯＣ、端子電圧、温度等を監視する機能や、各スイッチ２１，２２のオン／オフ切替を実施する機能、電池ユニット１４について異常の有無を監視する機能（電池異常診断機能）を有している。これに対し、ＩＳコントローラ３０は、アイドルストップ制御機能や、アイドルストップ制御に関して異常の有無を監視する機能（アイドルストップ異常診断機能）、電池コントローラ２３に対して各スイッチ２１，２２のオン／オフ切替を指令する機能、異常発生時にフェイルセーフの処理を実施するフェイルセーフ機能を有している。なお、ＩＳコントローラ３０は、アイドルストップ制御を実施するアイドルストップＥＣＵであるとも言える。

ＩＳコントローラ３０には、外部装置である診断ツール４０が接続可能となっており、診断ツール４０からの要求に応じて、ＩＳコントローラ３０から診断ツール４０へ各種情報が送信されるようになっている。この場合、ＩＳコントローラ３０は、診断ツール４０に対して、異常診断情報（故障コード）、故障ランプ情報、スタータ駆動回数などの情報を送信する。

本実施形態では、診断ツール４０は、ＩＳコントローラ３０に対しては接続可能であるが、電池コントローラ２３（電池ユニット１４）に対しては接続不可となっている。これは、電池コントローラ２３への通信線としてＬＩＮを用いたことにも起因する。そのため、電池コントローラ２３にて実施された異常診断の結果は、一旦ＩＳコントローラ３０に送信され、そのＩＳコントローラ３０内のバックアップ用のメモリ（ＥＥＰＲＯＭ等）に記憶される。そして、それが診断ツール４０からの要求に応じて、ＩＳコントローラ３０から診断ツール４０に送信されるようになっている。診断ツール４０では、故障コードを取得して、異常の発生箇所や内容の特定を実施する。

マスタ側のＩＳコントローラ３０とスレーブ側の電池コントローラ２３との間の通信について説明する。これら両コントロール間では、所定時間ごとに１つのメッセージフレームのデータ送信が行われるようになっており、このデータ送信が時系列で連続して実施される。より具体的には、図２に示すように、まずはＩＳコントローラ３０から１バイトのヘッダデータが送信され、それに応答して電池コントローラ２３から８バイト＋８バイトのレスポンスデータが返信される。この場合、２回に分けて送信されるレスポンスデータの一方（例えば２回目）に、異常診断データが割り当てられて送信される。図示のとおり１つのメッセージフレームは、送信に４５ｍｓｅｃを要するものとなっている。

ここで、電池コントローラ２３において実施される異常診断の項目は、多種にわたり多数存在する。また、その診断項目は、電池ユニット１４についてより詳細に異常診断を行おうとするほど多数となる。そのため、電池コントローラ２３での診断結果を、ＩＳコントローラ３０側に個々に全て送信しようとすると、そのデータ送信に要する時間が長くなり、ＩＳコントローラ３０側において電池ユニット１４での異常発生の把握が遅れるという不都合が生じる。つまり、電池コントローラ２３での異常診断結果は、異常診断の項目ごとに所定の順序で１つずつ送信される。この場合、異常有りとの診断がなされていても、その異常診断済みの項目についての送信順序になるまでは診断結果をＩＳコントローラ３０側に送信できず、結果として、電池ユニット１４での異常発生に対処するべきフェイルセーフ処理の実施が遅れることが懸念される。

そこで本実施形態では、電池コントローラ２３で実施される複数の異常診断処理の結果についてそれらを全て個別にＩＳコントローラ３０に対して送信するのではなく、それら各診断結果を、あらかじめ定めた数分の診断データにマージ（併合、集約）し、そのマージの診断データをＩＳコントローラ３０に送信することとしている。

図３は、電池コントローラ２３の機能を説明するための機能ブロック図である。

図３において、異常診断部Ｍ１では、電池ユニット１４について各種の異常診断を個々に実施する。具体的には、図４（ａ）に示すように異常診断の実施項目（診断実施項目Ｘ１）があらかじめ定められており、異常診断部Ｍ１では、これらの各診断実施項目Ｘ１について、個々に定められた実施条件に応じて異常診断を実施する。このとき、診断実施項目Ｘ１ごとに、正常／異常／未診断（初期状態＝未診断）のいずれかの診断結果が付与される。なお、各異常診断の実施条件としては、前回の実施時から所定時間が経過したこと、電池ユニット１４でのスイッチ状態が、異常診断可能な所定の状態（オン／オフ状態）であること、リチウムイオン蓄電池１３が充電状態（又は放電状態）であることなどが挙げられる。

また、マージ処理部Ｍ２では、異常診断部Ｍ１で実施した異常診断結果を、所定数で規定されている異常診断項目にてマージする。なお、マージ後の異常診断項目を、「マージ診断項目Ｘ２」と言う。具体的には、図４（ｃ）に示すようにマージ診断項目Ｘ２が異常診断部Ｍ１の診断実施項目Ｘ１よりも少ない数で規定されており、マージ処理部Ｍ２では、これら各マージ診断項目Ｘ２について、異常診断部Ｍ１での異常診断結果に基づいて正常／異常／未診断のいずれかの診断結果を付与する。本実施形態では、診断実施項目Ｘ１の数が４０であるのに対し、マージ診断項目Ｘ２の数が１６となっている。すなわち、異常診断結果が４０個から１６個にマージされるようになっている。

マージ処理部Ｍ２では、異常診断部Ｍ１での診断実施項目Ｘ１とマージ診断項目Ｘ２との対応付けがなされており、基本として「複数：１」でそれら両項目の対応付けがなされている。なお、「１：１」の対応付けが否定されているわけではなく、「１：１」で診断実施項目Ｘ１とマージ診断項目Ｘ２とが対応付けられていてもよい。また、１つの診断実施項目Ｘ１が、複数のマージ診断項目Ｘ２に対応付けられていてもよい。

マージ処理の具体例を説明する。マージ診断項目Ｘ２には、電池ユニット１４に設けられた温度センサに関する「温度センサ系診断」が含まれている。なお、温度センサとしては、リチウムイオン蓄電池１３の温度を検出するセル温度センサ、電池ユニット１４のケース内温度を検出するケース内温度センサ等が想定される。

この場合、マージ処理部Ｍ２では、異常診断部Ｍ１での診断実施項目Ｘ１のうち、
（１）セル温度センサの断線診断
（２）セル温度センサのＧＮＤショート診断
（３）セル温度センサの偏差異常診断
（４）セル以外温度センサの異常診断
の各診断実施項目Ｘ１について、その診断結果が正常／異常／未診断のいずれであるかに基づいて、温度センサ系診断の診断結果を決定する。例えば、上記（１）〜（４）のうち少なくとも１つの診断結果が「異常」であれば、温度センサ系診断の結果を「異常」とする。また、上記（１）〜（４）の診断結果が全て「正常」であれば、温度センサ系診断の結果を「正常」とする。上記以外の場合には、温度センサ系診断の結果を「未診断」とする。

また、ＳＡレベル判定部Ｍ３では、異常診断部Ｍ１での診断結果に関し、どの診断実施項目Ｘ１について「異常」との判定がなされたかに応じて、システムアクションレベル（以下、ＳＡレベルという）を設定する。このＳＡレベルは、電池ユニット１４に関して異常発生時の対応を複数段階で定めたものであり、診断実施項目Ｘ１ごとに対応レベルが定められている。ＳＡレベルは、異常の程度を示す異常レベルデータ（ダイアグレベルデータ）でもある。具体的には、診断実施項目Ｘ１ごとにＳＡレベルがあらかじめ定められており（図４（ｂ）参照）、いずれかの診断実施項目Ｘ１について異常有りとの診断がなされた場合に、それに対応するＳＡレベル（１〜４のいずれか）が現状のＳＡレベルとして設定されるようになっている。ＳＡレベルとして「１〜４」のいずれかが設定された場合、ＩＳコントローラ３０は、その各レベルに応じたフェイルセーフ処理を実施する。なお、初期状態ではＳＡレベル＝０である。

各レベルに対する対処（フェイルセーフ処理）の内容は以下のとおりである。
・ＳＡレベル＝１が設定された場合、他システムの判断を待ってエンジンを再始動する。その後、ＭＯＳスイッチ２１＝オン、ＳＭＲスイッチ２２＝オフして、リチウムイオン蓄電池１３に関する電源制御を禁止する。
・ＳＡレベル＝２が設定された場合、他システムの判断を無視してエンジンを再始動する。その後、ＭＯＳスイッチ２１＝オン、ＳＭＲスイッチ２２＝オフして、リチウムイオン蓄電池１３に関する電源制御を禁止する。
・ＳＡレベル＝３が設定された場合、そのレベル３の設定時が車両減速中であったらエンジンの自動停止・再始動を禁止し、ＭＯＳスイッチ２１とＳＭＲスイッチ２２とを両方共にオフするとともに、バイパスリレー２６をオンする。そして、停車したらエンジンを即時再始動する。車両停車中に発生したら、ＭＯＳスイッチ２１とＳＭＲスイッチ２２とを両方共にオフするとともに、バイパスリレー２６をオンした後、エンジンを即時再始動する。なお、このレベル３の設定時には、各スイッチ２１，２２のオフ操作とバイパスリレー２６のオン操作とを、ＩＳコントローラ３０からの指示を待たずに電池コントローラ２３で実施するようにしてもよい。
・ＳＡレベル＝４は、通信異常時にのみ設定され、通信異常が生じているため、異常の通知自体が不可能であることが考えられる。ただし、電池コントローラ２３では一応エンジン再始動、電源制御禁止を通知する。

また、通信制御部Ｍ４は、マージ処理部Ｍ２でマージしたマージ診断項目Ｘ２についての診断結果と、ＳＡレベル判定部Ｍ３で判定したＳＡレベルとを、ＩＳコントローラ３０からの送信要求に応じて送信する。このとき、通信制御部Ｍ４では、上述のメッセージフレームに則したメッセージを作成し、１回の送信ごとに１つの診断結果を送信する。

図５は、異常診断データのＬＩＮ通信におけるビット割りを示す図である。本実施形態では、ｂ０〜ｂ３を診断番号用に割り振り、ｂ４〜ｂ６をＳＡレベル用に割り振り、ｂ７〜ｂ８を診断結果用に割り振っている。診断番号は「００〜１５」のいずれかであり、ＳＡレベルは「０〜４」のいずれかであり、診断結果は０（未診断）、１（正常）、２（異常）のいずれかである。

図６は、電池コントローラ２３におけるマージ処理の手順を示すフローチャートであり、本処理は例えば所定の時間周期で繰り返し実施される。

図６において、ステップＳ１１では、診断番号００のマージ診断項目Ｘ２（以下、「Ｘ２（００）」とする）について診断の実施条件が成立しているか否かを判定する。この実施条件としては、マージ診断項目Ｘ２（００）に対応する１又は複数の診断実施項目Ｘ１について診断が実施済みであることを含む。

そして、実施条件が成立すれば、ステップＳ１２に進み、マージ診断項目Ｘ２（００）に対応付けられた診断実施項目Ｘ１の診断結果を取得し、続くステップＳ１３では、その取得した診断実施項目Ｘ１の診断結果をマージすることで、マージ診断項目Ｘ２（００）としての診断結果を決定する。このとき、診断実施項目Ｘ１の診断結果は「正常／異常／未診断」のいずれかであり、その診断結果に応じて、マージ診断項目Ｘ２（００）として「正常／異常／未診断」のいずれかが診断結果が決定される。

ステップＳ１１で診断条件が不成立となる場合は、ステップＳ１２，Ｓ１３が読み飛ばされる。これにより、マージ診断項目Ｘ２（００）の診断結果は現状維持とされる。例えば、エンジン始動直後であって診断結果が「未診断」である場合には、そのまま「未診断」とされる。

その後、ステップＳ１４〜Ｓ１６では、マージ診断項目Ｘ２（０１）について診断結果を決定する。これは、ステップＳ１１〜Ｓ１３と同様の処理であり、説明は割愛する。さらにその後、図示は初略するが、Ｘ２（０２）→Ｘ２（０３）→・・・→Ｘ２（１５）の順に、残りのマージ診断項目Ｘ２についても診断結果を決定する。

図７は、電池コントローラ２３におけるデータ送信処理の手順を示すフローチャートであり、本処理はＩＳコントローラ３０からの送信要求に応じて実施される。なお、ＩＳコントローラ３０では、データ送信周期に応じて定められた所定時間ごとに電池コントローラ２３に対してデータ送信を要求する。

ステップＳ２１では、今回送信するマージ診断項目Ｘ２の番号（診断番号）を決定する。本実施形態では、診断番号を、送信処理ごとに降順で番号変更し、００〜１５で循環するようにして決定する。すなわち、００→０１→０２→…→１５→００の順でデータ送信されるようにして診断番号を決定する。

その後、ステップＳ２２では、今回決定された診断番号のマージ診断項目Ｘ２について、図６のマージ処理で決定された診断結果を取得する。

その後、ステップＳ２３では、現時点で異常診断が実施済みである診断実施項目Ｘ１の診断結果に「異常」が含まれるか否かを判定し、含まれていればステップＳ２４に進み、含まれていなければステップＳ２５に進む。

ステップＳ２４では、今回「異常」となっている診断実施項目Ｘ１について個々にＳＡレベルを読み出し、そのうちＳＡレベルが最も高い診断実施項目Ｘ１（最も重度な対応を要するＳＡレベルの診断実施項目Ｘ１）を選んで、そのＳＡレベルを今回のＳＡレベルとする。例えば、ＳＡレベルに「３」と「２」とが含まれている場合は、高レベルの「３」を今回のＳＡレベルとする。また、ステップＳ２５では、ＳＡレベルを「０」にする。

最後に、ステップＳ２６では、ステップＳ２２で決定したマージ診断項目Ｘ２の診断結果と、ステップＳ２４，Ｓ２５で決定したＳＡレベルとを組み込んでメッセージを作成し、それをＩＳコントローラ３０側に送信する。

図８は、車両への電源投入に伴うエンジン始動後において異常診断及び通信処理の様子を示すタイムチャートである。

図８において、タイミングｔ１では、イグニッションスイッチがオンされ、車両に電源が投入される。そして、電池コントローラ２３は、診断実施項目Ｘ１の各々について各自の実施条件の成否に応じて異常診断を実施するとともに、実施済みとなった診断実施項目Ｘ１の診断結果をマージすることで、マージ診断項目Ｘ２の診断結果を決定する。

ここで、エンジン始動直後には、マージ診断項目Ｘ２（００）に対応する診断実施項目Ｘ１が実施されるようになっており、タイミングｔ１では、診断実施項目Ｘ１の診断結果に応じて、マージ診断項目Ｘ２（００）の診断結果が「未診断」から「正常」に切り替わっている。この時点では、どの診断実施項目Ｘ１についても異常有りとの診断はなされておらず、ＳＡレベルは「０」である。したがって、タイミングｔ１では、診断番号＝００、診断結果＝正常（１）、ＳＡレベル＝０の診断情報が電池コントローラ２３からＩＳコントローラ３０へ送信される。

なお、診断番号００のデータ送信時には、診断番号０１以降のデータは未送信であり、ＩＳコントローラ３０では、診断番号０１以降のデータを「データ無し」として認識している。

その後は、電池コントローラ２３が、所定の通信周期（本実施形態では４５ｍｓｅｃ）ごとに、診断番号０１→０２→０３…の順で各マージ診断項目Ｘ２の診断結果と、ＳＡレベルとをＩＳコントローラ３０に対して送信する。

例えば、タイミングｔ２，ｔ３は、マージ診断項目Ｘ２（０１），Ｘ２（０２）の送信タイミングであるが、この時点ではまだこれらＸ２（０１），Ｘ２（０２）の診断条件が成立していないため、マージ診断項目Ｘ２（０１），Ｘ２（０２）が「未診断」となっている。ただし、マージ診断項目Ｘ２（０２）について言えば、タイミングｔ３で、電池コントローラ２３からＩＳコントローラ３０に「未診断」のデータが送信されるため、ＩＳコントローラ３０の認識が「データ無し」から「未診断」に切り替わっている。

その後、タイミングｔ４では、マージ診断項目Ｘ２（０２）の診断条件が成立することで、このＸ２（０２）に関する診断実施項目Ｘ１のマージが実施され、診断結果が決定される。このとき、マージ診断項目Ｘ２（０２）の診断結果が「異常」となっている。なお、図示の事例において、タイミングｔ４では、マージ診断項目Ｘ２（０２）の診断条件が成立することに伴い、ＳＭＲスイッチ２２がオンされている。

ＳＡレベルは、タイミングｔ５以前は「０」であり、タイミングｔ５で「２」に切り替わっている。これは、例えばタイミングｔ４で実施された診断実施項目Ｘ１で異常有りとの診断がなされ、その異常有りと診断された診断実施項目Ｘ１に対応するＳＡレベルが「２」であったことを意味する。

したがって、タイミングｔ４直後の送信タイミングであるタイミングｔ５では、診断番号＝０６、診断結果＝未診断（０）の情報と共に、ＳＡレベル＝２の情報が電池コントローラ２３からＩＳコントローラ３０へ送信される。なお補足しておくと、今回ＳＡレベル＝２となったのは、全診断実施項目Ｘ１のうち、異常時にＳＡレベル＝２にすると規定された診断実施項目Ｘ１について「異常有り」と診断されたためであり、タイミングｔ５で送信対象となる診断番号０６のマージ診断項目Ｘ２とは、偶然一致する場合を除いて何ら関係は無い。

タイミングｔ５では、ＩＳコントローラ３０でＳＡレベル＝２が認識されるため、そのレベル２に対応するフェイルセーフ処理の実施が指示される。

電池コントローラ２３の送信情報として「ＳＡレベル＝２」が設定された後は、そのＳＡレベルが維持される。つまり、データ送信の都度、「ＳＡレベル＝２」が送信される。なお、図８には示されていないが、タイミングｔ５以降、ＳＡレベル＝２よりも高レベルのＳＡレベル（３又は４）が設定された場合には、その高レベルのＳＡレベルによって、ＳＡレベルの更新が行われる。

その後、マージ診断項目Ｘ２の診断番号が００〜１５で一巡すると、タイミングｔ６以降、診断番号が１５から００に戻る。なお、タイミングｔ６では既に全てのマージ診断項目Ｘ２が送信済みとなっているが、本実施形態では、２回の送信結果によりＩＳコントローラ３０で診断内容が確定されるようにしており、タイミングｔ６以前に「正常」又は「異常」の診断結果が送信されていたとしても、全て「未診断」として認識されている。

また、タイミングｔ７では、マージ診断項目Ｘ２（０２）の診断結果として「異常」が電池コントローラ２３から送信される。ただし１回目の情報送信では、診断内容が確定されないため、ＩＳコントローラ３０の認識は「未診断」のままである。

そして、再びマージ診断項目Ｘ２（０２）の送信順序となるタイミングｔ８で、マージ診断項目Ｘ２（０２）の診断結果として「異常」が電池コントローラ２３から送信されると、ＩＳコントローラ３０においてマージ診断項目Ｘ２（０２）の診断内容が「異常」に変更される。

以上詳述した本実施形態によれば、以下の優れた効果が得られる。

マージ診断項目Ｘ２は診断実施項目Ｘ１よりも数が少ないため、電池コントローラ２３においていずれかの診断実施項目Ｘ１で異常有りとの診断がなされている場合に、その異常有りとの診断結果をＩＳコントローラ３０側に伝えるまでの時間間隔（電池コントローラ２３での異常把握からの待ち時間）を短縮することができる。つまり、両コントローラ２３，３０間では１回ずつの通信量が規定されており、既に異常有りの診断がなされていてもその診断結果の送信順序になるまではデータ送信を待たなくてはならないが、マージによりデータ送信の項目が減っていることで、順番待ちの時間を短縮できる。したがって、電池ユニット１４（車載機器）について異常発生していることを電池コントローラ２３側で把握できていても、ＩＳコントローラ３０側で当該異常発生を長時間にわたって把握できない、といった不都合を抑制できる。この場合、マージ診断項目Ｘ２の診断結果は各診断実施項目Ｘ１の診断結果を反映して決定されるものであり、ＩＳコントローラ３０において電池ユニット１４の異常発生を把握する上で支障が生じるものではない。

以上により、電池コントローラ２３からＩＳコントローラ３０に対して効率よく異常診断情報を送信し、ひいてはＩＳコントローラ３０において異常診断の結果をいち早く把握することができることとなる。

アイドルストップ機能を有するシステムでは、エンジン始動後においてＩＳコントローラ３０側で電池ユニット１４の異常発生の状況を把握し、その上でアイドルストップの実施を許可又は禁止することが望ましい。この点、上記のとおりマージ後の診断結果（マージ診断項目Ｘ２の診断結果）をＩＳコントローラ３０に送信する構成としているため、ＩＳコントローラ３０側での異常状況の把握が早くなり、アイドルストップを適正に実施できるようになる。

マスタスレーブ方式の通信手段を採用した構成では、通信手段の簡易化によりシステムの簡素化やコスト低減等といった効果を見込むことが可能であるものの、スレーブ側の電池コントローラ２３において診断実施項目Ｘ１のいずれかで異常発生の旨が診断された場合に、その異常発生した診断実施項目Ｘ１の情報を直ぐさまＩＳコントローラ３０に送信できないことが考えられる。本実施形態では、診断実施項目Ｘ１をマージしたマージ診断項目Ｘ２を直ぐさま送信できないことが考えられる。この点、マスタ側のＩＳコントローラ３０により送信順序が指示されるとしても上記のとおりスレーブ側の電池コントローラ２３でマージ処理が実施されることで、電池ユニット１４の異常発生の旨を電池コントローラ２３からＩＳコントローラ３０に送信する場合に、診断からデータ送信までの遅れの時間を短縮できる。

電池コントローラ２３において、各診断実施項目Ｘ１の異常診断が実施される場合に、異常有りと診断される都度、ＳＡレベル（対応レベル）の設定が行われる。この場合、電池コントローラ２３からＩＳコントローラ３０への通信回ごとにＳＡレベルが送信されるため、ＩＳコントローラ３０において、電池ユニット１４に関する異常発生をいち早く把握できる。ここで、ＳＡレベルは、マージ診断項目Ｘ２との関連付けがなく、単に異常対応の段階を示すデータ（本実施形態では、０〜４のいずれかのデータ）であるため、１回ごとの通信量が規定された通信条件にあっても、その通信の制約は小さい。このとき、ＩＳコントローラ３０では、「異常」となっているマージ診断項目Ｘ２の通信順序が来る前でも、ＳＡレベルの送信によって、電池ユニット１４で何らかの異常が生じておりその対応が必要であることを把握でき、フェイルセーフ処理を適正かつ迅速に実施できるようになる。

いずれかの診断実施項目Ｘ１で異常有りとの診断がなされると、それ以降は、ＳＡレベルを維持してデータ送信が行われる。これにより、所定のフェイルセーフの状態を好適に維持できる。また、２以上の診断実施項目Ｘ１で異常有りと診断された場合には、そのうち最も重度な対応を要するＳＡレベル（高レベルのＳＡレベル）が、次回の通信時に送信するＳＡレベルとして再設定されるため、複数の異常が併発された状態下でもフェイルセーフの実施状態を好適なまま維持できる。

（他の実施形態）
上記実施形態を例えば次のように変更してもよい。

・上記実施形態では、電池コントローラ２３において、各マージ診断項目Ｘ２のマージ処理と送信処理とを同期させずに各々個別に実施していたが（図６，図７参照）、これを変更してもよい。例えば、電池コントローラ２３において、ＩＳコントローラ３０からの送信要求を受信することをトリガとして、送信対象となるマージ診断項目Ｘ２に対応する診断実施項目Ｘ１の診断結果をマージし、そのマージ診断項目Ｘ２の診断結果を決定する構成としてもよい。つまり、各マージ診断項目Ｘ２のマージ処理のタイミングを変更し、各マージ診断項目Ｘ２のマージ処理と送信処理とを同期させる。

・上記実施形態では、電池コントローラ２３からＩＳコントローラ３０へのデータ送信時において、今回送信するマージ診断項目Ｘ２を、あらかじめ定められた順序、すなわち診断番号の降順（又は昇順）で決定する構成としたが（図７のステップＳ２１）、これを変更する。例えば、異常診断を実施済みの診断実施項目Ｘ１の診断結果を考慮して、今回送信するマージ診断項目Ｘ２を決定するようにしてもよい。この場合、上記ステップＳ２１において、診断実施済みの診断実施項目Ｘ１に、「異常」の診断実施項目Ｘ１が含まれているか否かを判定する。そして、「異常」が含まれていなければ、今回送信するマージ診断項目Ｘ２を、診断番号の降順（又は昇順）で決定し、「異常」が含まれていれば、今回送信するマージ診断項目Ｘ２を、その「異常」の診断実施項目Ｘ１に対応するマージ診断項目Ｘ２を優先して決定する。

・マージ診断項目Ｘ２の数を変更できる構成としてもよい。例えば、電池コントローラ２３において、４０個の診断実施項目Ｘ１を１０個のマージ診断項目Ｘ２ａにマージする処理（第１マージ処理）と、同じく４０個の診断実施項目Ｘ１を１６個のマージ診断項目Ｘ２ｂにマージする処理（第２マージ処理）とを設定しておき、それら各マージ処理の使い分けを実施できる構成とする。具体的には、エンジン始動後において先の第１期間では、項目数の小さいマージ診断項目Ｘ２ａのマージ処理を実施し、後の第２期間では、項目数の大きいマージ診断項目Ｘ２ｂのマージ処理を実施する構成とする。この場合、ＩＳコントローラ３０では、マージ診断項目Ｘ２ａ，Ｘ２ｂのいずれかを指定して送信要求を行うとよい。

・上記実施形態では、車両の電源システムについて具体化したが、電源システム以外への適用も可能である。例えば、車両のシートユニットに設けられたサブコントローラを第１制御装置（スレーブ）、そのサブコントローラに通信可能に接続されるメインコントローラを第２制御装置（マスタ）とする構成や、パワーウィンドウユニットに設けられたサブコントローラを第１制御装置（スレーブ）、そのサブコントローラに通信可能に接続されるメインコントローラを第２制御装置（マスタ）とする構成が考えられる。

１４…電池ユニット（車載機器）、２３…電池コントローラ（第１制御装置）、３０…ＩＳコントローラ（第２制御装置）。

Claims (4)

1. 相互の通信が可能に設けられた第１制御装置（２３）及び第２制御装置（３０）を備え、それら両制御装置の間で１回ずつの通信量が規定されたデータ通信が実施される車載制御システムであって、
   前記第１制御装置は、
   車載機器（１４）に関して、あらかじめ定められた複数の診断実施項目（Ｘ１）を対象にして異常診断を実施する異常診断手段と、
   前記診断実施項目の診断結果を、その診断実施項目よりも数の少ないマージ診断項目（Ｘ２）にマージし、マージ診断項目ごとに診断結果を決定するマージ手段と、
   前記マージ手段によりマージされたマージ診断項目ごとにその診断結果を所定順序で前記第２制御装置に対して送信する送信手段と、
   を備えることを特徴とする車載制御システム。
2. 前記両制御装置は、前記第２制御装置をマスタ、前記第１制御装置をスレーブとするマスタスレーブ方式の通信手段により接続されており、
   前記第１制御装置は、前記第２制御装置からの送信要求に基づいて前記マージ診断項目の診断結果を所定順序で送信する請求項１に記載の車載制御システム。
3. 前記車載機器について異常発生時の対応が複数段階で定められ、その複数段階の異常対応が対応レベルとして規定されており、
   前記診断実施項目ごとに前記対応レベルが定められており、
   前記第１制御装置は、各診断実施項目の異常診断時において異常有りと診断される場合に前記対応レベルの設定を行うレベル設定手段を備え、
   前記送信手段は、前記マージ診断項目の診断結果を送信する際に、そのマージ診断項目の診断結果に加えて、前記レベル設定手段により設定された前記対応レベルに相当するデータを前記第２制御装置に対して送信する請求項１又は２に記載の車載制御システム。
4. 前記第１制御装置は、前記複数の診断実施項目のいずれかで異常有りとの診断がなされると、前記対応レベルを維持して、それ以降の通信回ごとに前記対応レベルのデータを毎回送信するとともに、２以上の診断実施項目で異常有りと診断された場合に、そのうち最も重度な対応を要する対応レベルを、次回の通信時に送信する対応レベルとして再設定する請求項３に記載の車載制御システム。

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