JPWO2014024317A1

JPWO2014024317A1 - オルタネータ制御装置

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Publication number: JPWO2014024317A1
Application number: JP2014529234A
Authority: JP
Inventors: 崇裕伊藤
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2012-08-10
Filing date: 2012-08-10
Publication date: 2016-07-21
Anticipated expiration: 2032-08-10
Also published as: US9337760B2; JP5822025B2; CN104768803A; EP2883753B1; EP2883753A1; EP2883753A4; CN104768803B; WO2014024317A1; US20150171782A1

Abstract

オルタネータ制御装置であって、オルタネータを制御する第１制御装置と、前記第１制御装置に、前記オルタネータの発電に関する指示信号を第１所定周期で送信する第２制御装置とを備え、前記第１制御装置は、前記第２制御装置からの前記指示信号を所定期間受信しない場合に、ゼロより大きい発電量が生じる態様で前記オルタネータを制御し、前記第２制御装置は、前記第１制御装置において前記第２制御装置からの前記指示信号が所定通信規定を満たさない異常な指示信号として受信されていると判断した場合に、前記指示信号の送信を前記所定期間以上停止する。

Description

本発明は、オルタネータを制御するオルタネータ制御装置に関する。

従来から、ＬＩＮ通信ラインを介して接続された充電管理ＥＣＵとオルタネータＥＣＵとを備え、オルタネータＥＣＵがＬＩＮ通信ラインを介して充電管理ＥＣＵから情報取得を正常に行うことができない異常状態では、オルタネータＥＣＵは、オルタネータＥＣＵのデータ保持部で記憶されているバッテリの状態に関する情報と、オルタネータＥＣＵのセンサ値取得部により取得されたバッテリ電圧とに基づいて、オルタネータの発電制御を行う発電制御装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。

特開2009-214830号公報

ところで、上記の特許文献１の構成の如く、通信バスで接続される２つの制御装置により協動してオルタネータを制御する構成においては、マスタ側の制御装置からの指示信号がスレーブ側の制御装置で正常に受信されない場合があり、かかる場合にも、オルタネータの発電制御が適切に維持されることが必要である。

この点、上記の特許文献１の構成では、スレーブ側の制御装置であるオルタネータＥＣＵにおいて、通信異常時に対応した特別な機能を持たせる必要がある。

そこで、本発明は、スレーブ側の制御装置に、かかる特別な機能を持たせることなく、通信異常時においても適切にオルタネータを制御することが可能なオルタネータ制御装置の提供を目的とする。

本発明の一局面によれば、オルタネータ制御装置であって、
オルタネータを制御する第１制御装置と、
前記第１制御装置に、前記オルタネータの発電に関する指示信号を第１所定周期で送信する第２制御装置とを備え、
前記第１制御装置は、前記第２制御装置からの前記指示信号を、前記第１所定周期よりも長い所定期間、受信しない場合に、ゼロより大きい発電量が生じる態様で前記オルタネータを制御し、
前記第２制御装置は、前記第１制御装置において前記第２制御装置からの前記指示信号が所定通信規定を満たさない異常な指示信号として受信されていると判断した場合に、前記指示信号の送信を前記所定期間以上停止することを特徴とする、オルタネータ制御装置が提供される。

本発明によれば、通信異常時においても適切にオルタネータを制御することが可能なオルタネータ制御装置が得られる。

一実施例によるオルタネータ制御装置１を含むシステムの主要構成を示す図である。ＬＩＮレギュレータ２０の状態遷移図である。ＥＣＵ１０により実現される主要処理（指示信号停止判定）の一例を示すフローチャートである。ＥＣＵ１０により実現される復帰処理の一例を示すフローチャートである。

以下、図面を参照して、本発明を実施するための最良の形態の説明を行う。

図１は、一実施例によるオルタネータ制御装置１を含むシステムの主要構成を示す図である。オルタネータ制御装置１は、オルタネータ６０を制御する装置である。尚、オルタネータ６０は、エンジン（図示せず）に接続され、エンジンの回転に基づいて発電する。オルタネータ６０により発電された電力は、車両の各種電気負荷５０（例えばブロアモータ、ワイパー等）で消費される。また、オルタネータ６０により発電された電力は、車載のバッテリ４０の充電に利用されてもよい。

オルタネータ制御装置１は、図１に示すように、ＥＣＵ（電子制御ユニット）１０と、ＬＩＮ（Local Interconnect Network）レギュレータ２０とを含む。ＥＣＵ１０とＬＩＮレギュレータ２０とは、ＬＩＮバス（ＬＩＮ通信ライン）３０を介して接続される。ＥＣＵ１０とＬＩＮレギュレータ２０は、ＬＩＮプロトコルに基づいて通信する。ＬＩＮプロトコルは、マスタ・スレーブ方式であり、ＥＣＵ１０は、マスタとして機能し、ＬＩＮレギュレータ２０は、スレーブとして機能する。尚、ＬＩＮレギュレータ２０以外の制御装置がスレーブとしてＥＣＵ１０に接続されてもよい。

ＥＣＵ１０は、図示しないバスを介して互いに接続されたＣＰＵ、ＲＯＭ、及びＲＡＭ等からなるマイクロコンピュータとして構成されてよい。ＲＯＭのような記憶装置１２には、ＬＩＮ通信ソフトウェアが格納される。尚、ＥＣＵ１０は、エンジンを制御するＥＣＵ等の任意のＥＣＵにより実現されてよい。

ＥＣＵ１０は、オルタネータ６０の発電に関する指示信号を生成し、指示信号をＬＩＮレギュレータ２０にＬＩＮバス３０を介して送信する。オルタネータ６０の発電に関する指示信号は、オルタネータ６０の発電量に関する目標値を指示する任意の形式の信号であってよく、例えばオルタネータ６０の出力電圧（発電電圧）の目標値を指示する信号であってよい。ＥＣＵ１０は、通常スケジューリング状態（以下で説明する指示信号停止中や復帰処理実行中を除く）では、第１所定周期Ｔ１で指示信号をＬＩＮレギュレータ２０に送信する。

尚、オルタネータ６０の発電量に関する目標値の決定態様は、任意であってよい。一般的に、オルタネータ６０の発電電圧は、車両走行状態に応じて最適制御される。例えば、オルタネータ６０の発電によるエンジンの負荷を低減するために、車両のアイドリング時や定速走行時には発電電圧が低減され、減速時に発電電圧が増加されてもよい。また、加速時には、バッテリ４０の入出力電流の積算値が所定の目標値に近づくようにオルタネータ６０の発電電圧が調整されてもよい。

ＥＣＵ１０は、ＬＩＮレギュレータ２０から後述の通信異常フラグを連続して受信した場合、指示信号の送信を停止する。即ち、ＬＩＮレギュレータ２０から通信異常フラグを連続して受信した場合には、ＥＣＵ１０からＬＩＮレギュレータ２０への第１所定周期Ｔ１で指示信号の送信が停止される（通常スケジューリングでなくなる）。指示信号の送信の停止期間は、後述のＬＩＮレギュレータ２０のタイムアウトを生じさせる時間以上に設定される。この指示信号の送信の停止の意義は後述する。

ＥＣＵ１０は、指示信号の送信を停止し、後述のＬＩＮレギュレータ２０のタイムアウトを生じさせた後、再び、指示信号の送信を開始してもよい。この場合、指示信号の送信は、第２所定周期Ｔ２で実行されてよい。第２所定周期Ｔ２は、第１所定周期Ｔ１と同一であってもよいが、好ましくは、第１所定周期Ｔ１よりも長く設定される。

ＥＣＵ１０は、第２所定周期Ｔ２で送信した指示信号に対してＬＩＮレギュレータ２０から通信異常フラグを受信しない場合、指示信号の送信周期を第２所定周期Ｔ２から第１所定周期Ｔ１（通常周期、即ち通常スケジューリング）に戻してよい。この際、ＥＣＵ１０は、第２所定周期Ｔ２で送信した指示信号に対してＬＩＮレギュレータ２０から通信異常フラグを受信しない状態が継続した場合に、指示信号の送信周期を第２所定周期Ｔ２から第１所定周期Ｔ１に戻すこととしてもよい。

ＬＩＮレギュレータ２０は、ＩＣから構成されてよい。ＬＩＮレギュレータ２０は、ドイツ自動車工業会（ＶＤＡ）が規格統一を推進するレギュレータ仕様を有してよい。例えば、ＬＩＮレギュレータ２０は、かかるレギュレータ仕様を有するInfineon製TLE8880やBosch製CR665等であってよい。ＬＩＮレギュレータ２０は、図1に模式的に示すように、オルタネータ６０本体に組み込まれてもよい。

ＬＩＮレギュレータ２０は、ＬＩＮバス３０を介してＥＣＵ１０から指示信号を受信する。ＬＩＮレギュレータ２０は、ＥＣＵ１０から所定通信規定を満足しない指示信号を受信すると、この指示信号を異常な指示として破棄し、ＥＣＵ１０から前回に受信した正常な指示信号に基づく指示値（前回値）を正しい指示値と認識する。尚、所定通信規定を満足しない指示信号とは、例えばチェックサムエラー、パリティエラー、フレーミングエラー、シンクフィールドエラー等が発生する指示信号であってよい。また、ＬＩＮプロトコルの場合、所定通信規定を満足しない指示信号とは、ＬＩＮプロトコルに適合するＬＩＮレギュレータ２０にて、受信されるものの、異常な指示信号として破棄される信号である。

ＬＩＮレギュレータ２０は、ＥＣＵ１０から指示信号を所定時間（例えば３秒）連続して受信できない場合（ＥＣＵ１０から指示信号が所定時間継続して送られてこない場合）、タイムアウトし、後述の自律発電状態に遷移する。尚、タイムアウトするまでは、ＬＩＮレギュレータ２０は、前回に受信した正常な指示信号に基づく指示値（前回値）に基づいてオルタネータ６０を制御する。

ＬＩＮレギュレータ２０は、ＬＩＮバス３０を介してＥＣＵ１０に返信信号を送信する。例えば、ＬＩＮレギュレータ２０は、返信信号にて通信異常フラグをＥＣＵ１０に送信する。通信異常フラグとは、上述の如く、ＥＣＵ１０から通信規定を満足しない指示信号を受信したこと（及びそれに伴い前回値を保持した状態で動作していること）をＥＣＵ１０に通知するための信号（フラグ）であってよい。通信異常フラグは、ＬＩＮレギュレータ２０がＥＣＵ１０から通信規定を満足しない指示信号を受信する毎に、ＬＩＮレギュレータ２０からＥＣＵ１０に返信信号として送信される。

図２は、ＬＩＮレギュレータ２０の状態遷移図である。

ＬＩＮレギュレータ２０は、図２に示すように、スタンバイ状態Ｓ１と、指示信号待機状態Ｓ２と、初期励磁発電状態Ｓ３と、通常発電状態Ｓ４と、自律発電状態Ｓ５と、励磁カット状態Ｓ６とを含む。

スタンバイ状態Ｓ１では、ＬＩＮバス３０上で通信信号がなく、オルタネータ６０の励磁コイルには励磁電流が流されない（励磁電流が０）。スタンバイ状態は、車両停止状態及びＬＩＮレギュレータ２０のスリープ状態に対応する。

指示信号待機状態Ｓ２は、図２に示すように、スタンバイ状態Ｓ１から遷移した状態であり、ＬＩＮバス３０を介したＥＣＵ１０からの指示信号を待機している状態である。この指示信号待機状態Ｓ２においても、オルタネータ６０の励磁コイルには励磁電流が流されない。指示信号待機状態Ｓ２において、ＥＣＵ１０から指示信号を受信できない状態が所定時間（例えば３秒）連続した場合、タイムアウトとなり、自律発電状態Ｓ５に遷移する。尚、タイムアウトするまでは、ＬＩＮレギュレータ２０は、オルタネータ６０の励磁コイルに励磁電流が流されない状態（オルタネータ６０の無発電状態）を維持する。

初期励磁発電状態Ｓ３は、図２に示すように、指示信号待機状態Ｓ２から遷移した状態であり、ＥＣＵ１０からの指示信号を正常受信し（即ちＥＣＵ１０から通信規定を満足する指示信号を受信し）、通常発電状態Ｓ４に移行する過渡状態である。

通常発電状態Ｓ４は、初期励磁発電状態Ｓ３から遷移した状態であり、指示信号に従ってオルタネータ６０の発電を行う状態である。即ち、通常発電状態Ｓ４では、ＬＩＮレギュレータ２０は、ＥＣＵ１０からの指示信号に基づく指示値（発電電圧が０より大きい指示値）が実現されるように、オルタネータ６０の励磁コイルに流される励磁電流を制御する。また、通常発電状態Ｓ４において、ＥＣＵ１０から通信規定を満足しない指示信号を受信すると、ＬＩＮレギュレータ２０は、前回に受信した正常な指示信号に基づく指示値が実現されるように、オルタネータ６０の励磁コイルに流される励磁電流を制御する。また、通常発電状態Ｓ４において、ＥＣＵ１０から指示信号を受信できない状態（即ちＥＣＵ１０から指示信号が送られてこない状態）が所定時間（例えば３秒）連続した場合、タイムアウトとなり、自律発電状態Ｓ５に遷移する。尚、タイムアウトするまでは、ＬＩＮレギュレータ２０は、前回に受信した正常な指示信号に基づく指示値（前回値）に基づいてオルタネータ６０の発電状態を維持する。また、通常発電状態Ｓ４において、ＥＣＵ１０からの指示信号に基づく指示値（発電電圧）がゼロである場合（即ち一時的なオルタネータ６０の停止が要求された場合）、励磁カット状態Ｓ６に遷移する。

自律発電状態Ｓ５では、通信異常等に起因してＥＣＵ１０からの指示信号が得られない状態であるが、ＬＩＮレギュレータ２０は、ＥＣＵ１０からの指示信号に基づくことなく、自律的にオルタネータ６０を制御して発電させる。即ち、ＬＩＮレギュレータ２０は、オルタネータ６０の回転数を監視し、ＥＣＵ１０からの指示信号（前回値を含む）に依存せず、自律モードでオルタネータ６０の発電を行う。自律発電状態Ｓ５において、オルタネータ６０の発電制御態様は任意である。例えば、オルタネータ６０の発電電圧（目標値）は、０より大きい固定値であってもよいし、０より大きい範囲（即ち発電が生じる範囲）で可変されてもよい。

励磁カット状態Ｓ６では、ＥＣＵ１０からの指示信号に基づく指示値（発電電圧）が０であることに起因して、オルタネータ６０の励磁コイルには励磁電流が流されない。励磁カット状態Ｓ６において、ＥＣＵ１０からの指示信号に基づく指示値（発電電圧）が０よりも大きくなると、通常発電状態Ｓ４に遷移する。また、励磁カット状態Ｓ６において、ＥＣＵ１０から通信規定を満足しない指示信号を受信すると、ＬＩＮレギュレータ２０は、前回に受信した正常な指示信号に基づく指示値（０）に基づいて、オルタネータ６０の励磁電流がゼロの状態を維持する（即ち無発電状態を維持する）。また、励磁カット状態Ｓ６において、ＥＣＵ１０から指示信号を受信できない状態（即ちＥＣＵ１０から指示信号が送られてこない状態）が所定時間（例えば３秒）連続した場合、タイムアウトとなり、自律発電状態Ｓ５に遷移する。尚、タイムアウトするまでは、ＬＩＮレギュレータ２０は、前回に受信した正常な指示信号に基づく指示値（０）に基づいてオルタネータ６０の無発電状態を維持する。

図３は、ＥＣＵ１０により実現される主要処理（指示信号停止判定）の一例を示すフローチャートである。尚、図３に示す処理は、ＥＣＵ１０のＣＰＵがＬＩＮ通信ソフトウェアを実行することにより実現される。図３に示す処理は、例えば車両のイグニッションスイッチがオンされたときに起動され、例えば指示信号の通常の送信周期（第１所定周期Ｔ１）に同期して実行されてもよい。図３に示す処理は、通常スケジューリングで指示信号が送信されている間、実行される。

ステップ３００では、ＬＩＮレギュレータ２０から通信異常フラグを受信したか否かを判定する。ＬＩＮレギュレータ２０から通信異常フラグを受信した場合は、ステップ３０４に進み、ＬＩＮレギュレータ２０から通信異常フラグを受信しない場合は、ステップ３０２に進む。

ステップ３０２では、通常スケジューリングで指示信号が送信される状態が維持される。

ステップ３０４では、異常フラグカウンタが１だけインクリメントされる。尚、異常フラグカウンタの初期値は０であってよい。

ステップ３０６では、異常フラグカウンタの値（積算値）が所定値Ｔｈ１以上であるか否かが判定される。所定値Ｔｈ１は、典型的には、２以上の任意の値であるが、好ましくは、オルタネータ６０の無発電状態（又は通常発電状態における前回値を保持した制御状態）が許容される上限時間またはそれにマージンを持たせた時間に対応してよい。オルタネータ６０の無発電状態が許容される上限時間は、バッテリ４０の状態（例えばＳＯＣ）や車両の走行状態等に依存するため、所定値Ｔｈ１は、可変値とされてもよい。簡易な構成では、所定値Ｔｈ１は、例えば１０秒に対応した値であってよい。異常フラグカウンタの値が所定値Ｔｈ１以上である場合は、ステップ３０８に進み、それ以外の場合（即ち異常フラグカウンタの値が所定値Ｔｈ１未満である場合）は、ステップ３００に戻る。このようにして通信異常フラグが、所定値Ｔｈ１に対応する所定回数以上連続して受信されると、ステップ３０８に進む。なお、ステップ３０８に進むまでは、通常スケジューリングで指示信号が送信される状態が維持される。

ステップ３０８では、指示信号の送信が停止される。即ち、第１所定周期Ｔ１で送信されていた指示信号の送信が停止される。指示信号の送信が停止されると、ＬＩＮレギュレータ２０が指示信号を受信できない状態となる。上述の如く、ＬＩＮレギュレータ２０は、ＥＣＵ１０から指示信号を受信できない状態（即ちＥＣＵ１０から指示信号が送られてこない状態）が所定時間（例えば３秒）連続した場合、タイムアウトとなり、自律発電状態Ｓ５（図２参照）に遷移する。このようにして、ＥＣＵ１０は、通信異常フラグを所定回数以上連続して受信すると、ＬＩＮレギュレータ２０のタイムアウトを発生させて自律発電状態に遷移させるために、ＬＩＮレギュレータ２０への指示信号の送信を停止する。この目的のため、指示信号の送信の停止状態は、タイムアウトを発生させるのに必要な所定時間以上継続される。尚、所定時間は、第１所定周期Ｔ１よりも有意に長い時間である。

このように図３に示す処理によれば、ＥＣＵ１０は、指示信号が通信規定を満足しないことに起因してＬＩＮレギュレータ２０から送信されてくる通信異常フラグを所定回数以上連続して受信した場合に、ＬＩＮレギュレータ２０のタイムアウトを発生させて自律発電状態に遷移させることができる。ここで、例えば通常発電状態Ｓ４及び励磁カット状態Ｓ６において、ＥＣＵ１０からの指示信号が通信規定を満足しない場合は、上述の如く、ＬＩＮレギュレータ２０は、ＥＣＵ１０から前回に受信した正常な指示信号に基づく指示値に基づいて動作を継続するが、通信規定を満足しない指示信号が連続すると、当該前回の指示値を保持して使用する動作状態が継続することになる。かかる動作状態が比較的長い時間に亘って継続すると、意図しない発電制御が実現される虞がある。特に、励磁カット状態Ｓ６においては、通信規定を満足しない指示信号が比較的長い時間に亘って連続すると、オルタネータ６０の無発電状態が比較的長い時間に亘って継続するので、電圧低下やいわゆるバッテリ上がりが生じる虞がある。これは、指示信号待機状態Ｓ２においても同様である。即ち、指示信号待機状態Ｓ２において、通信規定を満足しない指示信号が比較的長い時間に亘って連続すると、オルタネータ６０の無発電状態が比較的長い時間に亘って継続するので、電圧低下やいわゆるバッテリ上がりが生じる虞がある。

これに対して、図３に示す処理によれば、ＥＣＵ１０は、ＬＩＮレギュレータ２０から通信異常フラグを所定回数以上連続して受信した場合に、ＬＩＮレギュレータ２０のタイムアウトを発生させて自律発電状態に遷移させることができるので、上記のような不都合（即ち、比較的長い時間に亘って、意図しない発電制御状態が継続されてしまうこと）を適切に防止することができる。例えば、励磁カット状態Ｓ６や指示信号待機状態Ｓ２において、通信規定を満足しない指示信号が所定回数以上連続すると、ＬＩＮレギュレータ２０が自律発電状態に遷移するので、電圧低下やバッテリ上がりが生じることを防止することができる。また、通常発電状態Ｓ４において、通信規定を満足しない指示信号が所定回数以上連続すると、ＬＩＮレギュレータ２０が自律発電状態に遷移するので、通常発電状態Ｓ４において比較的長い時間に亘って前回の正常な指示信号の指示値が保持されることによる不都合（即ち、保持されている前回の正常な指示信号の指示値と、本来の指示値との乖離が大きい状態が比較的長い時間に亘って継続すること等）を防止することができる。

尚、図３に示す処理において、ステップ３０８の処理によりＬＩＮレギュレータ２０のタイムアウトを発生させて自律発電状態Ｓ５が実現されると、ＥＣＵ１０は、指示信号送信停止状態を維持してもよい。或いは、指示信号が一時的に通信規定を満足しない場合（恒久的な異常でない場合）があることを想定して、ＥＣＵ１０は、ＬＩＮレギュレータ２０の通常発電状態Ｓ４（図２参照）への復帰を試みる状態（通常発電状態への復帰判定状態）に移行してもよい。

図４は、通常発電状態への復帰判定状態においてＥＣＵ１０により実現される主要処理（復帰処理）の一例を示すフローチャートである。図４に示す処理、ＥＣＵ１０のＣＰＵがＬＩＮ通信ソフトウェアを実行することにより実現されてよい。図４に示す処理は、図３に示すステップ３０８の処理によりＬＩＮレギュレータ２０を自律発電状態Ｓ５に遷移させた後に実行されてよい。

ステップ４００では、指示信号停止カウンタが１だけインクリメントされる。尚、指示信号停止カウンタの初期値は０であってよい。

ステップ４０２では、指示信号停止カウンタの値（積算値）が所定値Ｔｈ２以上であるか否かが判定される。所定値Ｔｈ２は、第２所定周期Ｔ２に対応し、１以上の任意の値であってよい。所定値Ｔｈ２が小さいほど、指示信号が通信規定を満足するようになった時点から通常発電状態への復帰までの時間が短くなるが、指示信号が恒久的に又は非常に長い時間に亘って通信規定を満たさない場合には処理効率が悪くなる。この観点から、所定値Ｔｈ２は、第２所定周期Ｔ２が例えば１０秒から２０秒の範囲内になるように設定されてもよい。ステップ４０２において、指示信号停止カウンタの値が所定値Ｔｈ２以上である場合は、ステップ４０４に進み、それ以外の場合（即ち指示信号停止カウンタの値が所定値Ｔｈ２未満である場合）は、ステップ４００に戻る。

ステップ４０４では、指示信号がＬＩＮレギュレータ２０に送信される。このようにして、指示信号停止カウンタの値が所定値Ｔｈ２になると（即ち第２所定周期Ｔ２に相当する時間が経過すると）、ＥＣＵ１０から指示信号がＬＩＮレギュレータ２０に送信される。ＬＩＮレギュレータ２０は、上述の如く、この指示信号を受信し、この指示信号が通信規定を満たさない場合は、通信異常フラグをＥＣＵ１０に返信する。従って、指示信号が通信規定を満たす状態が継続しない場合は、指示信号が通信規定を満たす状態が継続するまで（或いは他の終了条件が満たされるまで）、自律発電状態Ｓ５は維持されることになる。他方、この指示信号が通信規定を満足する場合は、ＬＩＮレギュレータ２０は、この指示信号の指示値に基づいてオルタネータ６０の制御を実行する（即ち通常発電状態Ｓ４へ復帰する）。

ステップ４０６では、上記のステップ４０４で送信した指示信号に対するＬＩＮレギュレータ２０からの返信信号として通信異常フラグを受信したか否かが判定される。ＬＩＮレギュレータ２０から通信異常フラグを受信した場合は、ステップ４１０を経由して、ステップ４００に戻る。他方、ＬＩＮレギュレータ２０から通信異常フラグを受信しない場合は、ステップ４０８に進む。

ステップ４０８では、ＬＩＮレギュレータ２０から通信異常フラグを受信しない事象が所定回数以上継続したか否かが判定される。即ち、所定回数以上の連続した指示信号の送信（ステップ４０４）に対して、ＬＩＮレギュレータ２０からの通信異常フラグが受信されないか否かが判定される。所定回数は、１回以上の任意の回数であってよい。ＬＩＮレギュレータ２０から通信異常フラグを受信しない事象が所定回数以上継続した場合は、ステップ４１２に進み、それ以外の場合（ＬＩＮレギュレータ２０から通信異常フラグを受信しない事象が所定回数連続しない場合）は、ステップ４１０を経由して、ステップ４００に戻る。

ステップ４１０では、指示信号停止カウンタがクリアされる。即ち指示信号停止カウンタの値が０にリセットされる。ステップ４１０の処理後はステップ４００に戻る。このようにして、指示信号が通信規定を満たす状態が継続しない場合は、指示信号が通信規定を満たす状態が継続するまで（或いは他の終了条件が満たされるまで）、指示信号が第２所定周期Ｔ２で繰り返しＬＩＮレギュレータ２０に送信されることになる。

ステップ４１２では、通常スケジューリングで指示信号を送信する状態が形成される。即ち、ＥＣＵ１０は、通常スケジューリングで指示信号を送信する状態に復帰する。これにより、通常発電状態Ｓ４において、ＬＩＮレギュレータ２０は、第１所定周期Ｔ１で送信されてくる指示信号の指示値に基づいてオルタネータ６０の制御を実行することになる。

このように図４に示す処理によれば、図３に示すステップ３０８の処理によりＬＩＮレギュレータ２０を自律発電状態Ｓ５に遷移させた場合でも、その後、第２所定周期Ｔ２毎に、指示信号をＬＩＮレギュレータ２０に送信することで、その後、指示信号が通信規定を満足するようになったときにＬＩＮレギュレータ２０を通常発電状態Ｓ４へ遷移させることができる。これにより、指示信号が一時的に通信規定を満足しなくなった場合に、自律発電状態を形成してバッテリ上がり等を防止しつつ、指示信号が通信規定を満足するようになったときに、通常発電状態Ｓ４へ復帰させることができる。

以上説明した本実施例のオルタネータ制御装置１によれば、とりわけ、以下のような優れた効果が奏される。

上述の如く、ＥＣＵ１０からの指示信号が通信規定を満たさず、ＬＩＮレギュレータ２０がＥＣＵ１０から正常な指示信号を受信できない状態に陥った場合でも、オルタネータ６０の無発電状態（又は通常発電状態における前回値を保持した制御状態）が、望ましくない期間に亘って継続することが防止される。これにより、バッテリ上がりなどの問題が生じないロバスト性の高い制御ロジックを実現することができる。

ところで、上述した実施例では、本来第１所定周期Ｔ１で送信するはずのＥＣＵ１０からＬＩＮレギュレータ２０への指示信号を停止することで、オルタネータ６０のタイムアウトを発生させて、オルタネータ６０の無発電状態（又は通常発電状態における前回値を保持した制御状態）が長時間に亘って継続することを防止している。これに対して、比較構成として、ＥＣＵ１０からＬＩＮレギュレータへの指示信号の停止を実施せず、それに代えて、ＬＩＮレギュレータにおいて、ＥＣＵ１０からの指示信号が連続して通信規定を満足しない場合に、その後のＥＣＵ１０からの指示信号（通信規定を満足しない指示信号）を無視して、自発的に自律発電状態Ｓ５に遷移する機能を持たせる構成が考えられうる。しかしながら、かかる機能は、ドイツ自動車工業会（ＶＤＡ）が規格統一を推進するレギュレータ仕様には存在しないため、かかるレギュレータ仕様に適合しないＬＩＮレギュレータが必要となる。これに対して、本実施例では、ドイツ自動車工業会（ＶＤＡ）が規格統一を推進するレギュレータ仕様に適合した汎用性の高いＬＩＮレギュレータ２０を用いて、バッテリ上がりなどの問題が生じないロバスト性の高い制御ロジックを実現することができる。

以上、本発明の好ましい実施例について詳説したが、本発明は、上述した実施例に制限されることはなく、本発明の範囲を逸脱することなく、上述した実施例に種々の変形及び置換を加えることができる。

例えば、上述した実施例では、車載ＬＡＮとしてＬＩＮが用いられているが、ＬＩＮ以外の車載ＬＡＮにおいても適用可能となりうる。

１０ＥＣＵ
２０ＬＩＮレギュレータ
３０ＬＩＮバス
４０バッテリ
５０電気負荷
６０オルタネータ

本発明の一局面によれば、オルタネータ制御装置であって、
オルタネータを制御する第１制御装置と、
前記第１制御装置に、前記オルタネータの発電に関する指示信号を第１所定周期で送信する第２制御装置とを備え、
前記第１制御装置は、前記第２制御装置からの前記指示信号を、前記第１所定周期よりも長い所定期間、受信しない場合に、ゼロより大きい発電量が生じる態様で前記オルタネータを制御し、
前記第２制御装置は、前記第１制御装置において前記第２制御装置からの前記指示信号が所定通信規定を満たさない異常な指示信号として受信されていると判断した場合に、前記指示信号の送信を前記所定期間以上停止し、
前記第１制御装置は、前記第２制御装置からの前記指示信号に基づいて、前記オルタネータを制御する第１モードと、前記指示信号に基づくことなく、ゼロより大きい発電量が生じる態様で前記オルタネータを制御する第２モードとを備え、
前記第１制御装置は、前記第２制御装置からの前記指示信号が所定通信規定を満たさない異常な指示信号であると判断した場合に、前記指示信号が異常であることを表す異常通知信号を、前記第２制御装置に送信するように構成され、
前記第１制御装置は、前記第１モードにおいて、前記第２制御装置からの前記指示信号が前記異常な指示信号である場合に、該異常な指示信号よりも前に受信した指示信号に基づいて、前記オルタネータを制御し、
前記第１制御装置は、前記第１モードにおいて、前記第２制御装置からの前記指示信号を所定期間受信しない場合に、前記第２モードに遷移し、
前記第２制御装置は、前記第１制御装置から前記異常通知信号を連続して受信した場合に、前記指示信号の送信を前記所定期間以上停止する、オルタネータ制御装置が提供される。

Claims

オルタネータ制御装置であって、
オルタネータを制御する第１制御装置と、
前記第１制御装置に、前記オルタネータの発電に関する指示信号を第１所定周期で送信する第２制御装置とを備え、
前記第１制御装置は、前記第２制御装置からの前記指示信号を、前記第１所定周期よりも長い所定期間、受信しない場合に、ゼロより大きい発電量が生じる態様で前記オルタネータを制御し、
前記第２制御装置は、前記第１制御装置において前記第２制御装置からの前記指示信号が所定通信規定を満たさない異常な指示信号として受信されていると判断した場合に、前記指示信号の送信を前記所定期間以上停止することを特徴とする、オルタネータ制御装置。
前記第１制御装置は、前記第２制御装置からの前記指示信号に基づいて、前記オルタネータを制御する第１モードと、前記指示信号に基づくことなく、ゼロより大きい発電量が生じる態様で前記オルタネータを制御する第２モードとを備え、
前記第１制御装置は、前記第２制御装置からの前記指示信号が所定通信規定を満たさない異常な指示信号であると判断した場合に、前記指示信号が異常であることを表す異常通知信号を、前記第２制御装置に送信するように構成され、
前記第１制御装置は、前記第１モードにおいて、前記第２制御装置からの前記指示信号が前記異常な指示信号である場合に、該異常な指示信号よりも前に受信した指示信号に基づいて、前記オルタネータを制御し、
前記第１制御装置は、前記第１モードにおいて、前記第２制御装置からの前記指示信号を所定期間受信しない場合に、前記第２モードに遷移し、
前記第２制御装置は、前記第１制御装置から前記異常通知信号を連続して受信した場合に、前記指示信号の送信を前記所定期間以上停止する、請求項１に記載のオルタネータ制御装置。
前記第１制御装置は、前記第２モードにおいて、前記第２制御装置から所定通信規定を満たす前記指示信号を受信した場合には、前記第１モードに遷移し、
前記第２制御装置は、前記指示信号の送信を前記所定期間以上停止した後、前記指示信号を前記第１制御装置に第２所定周期で送信する、請求項２に記載のオルタネータ制御装置。
前記第１制御装置は、スタンバイ状態から遷移するモードであって、前記第２制御装置からの前記指示信号を待機する待機モードと、前記第２制御装置からの前記指示信号に基づいて、前記オルタネータを制御する第１モードと、前記指示信号に基づくことなく、ゼロより大きい発電量が生じる態様で前記オルタネータを制御する第２モードとを備え、
前記第１制御装置は、前記第２制御装置からの前記指示信号が所定通信規定を満たさない異常な指示信号であると判断した場合に、前記指示信号が異常であることを表す異常通知信号を、前記第２制御装置に送信するように構成され、
前記第１制御装置は、前記待機モードにおいて、前記第２制御装置からの前記指示信号が前記異常な指示信号である場合に、前記オルタネータの発電量をゼロに維持し、
前記第１制御装置は、前記待機モードにおいて、前記第２制御装置からの前記指示信号を所定期間受信しない場合に、前記第２モードに遷移し、
前記第２制御装置は、前記第１制御装置から前記異常通知信号を連続して受信した場合に、前記指示信号の送信を前記所定期間以上停止する、請求項１に記載のオルタネータ制御装置。
前記第１制御装置は、前記待機モードにおいて、前記第２制御装置から所定通信規定を満たす前記指示信号を受信した場合には、前記第１モードに遷移し、
前記第２制御装置は、前記指示信号の送信を前記所定期間以上停止した後、前記指示信号を前記第１制御装置に第２所定周期で送信する、請求項４に記載のオルタネータ制御装置。
前記第２所定周期は、前記第１所定周期よりも長い周期である、請求項３又は５に記載のオルタネータ制御装置。
前記第２制御装置は、前記第２所定周期で送信する前記指示信号に関して前記第１制御装置から前記異常通知信号を受信しない場合に、前記指示信号を前記第１所定周期で送信する、請求項６に記載のオルタネータ制御装置。
前記第１制御装置は、ＬＩＮ（Local Interconnect Network）プロトコルに適合したレギュレータであり、前記第１制御装置と前記第２制御装置とは、ＬＩＮプロトコルに基づいて通信する、請求項１〜７のうちのいずれか１項に記載のオルタネータ制御装置。