WO2009081982A1 - 冗長通信システム - Google Patents

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WO2009081982A1
WO2009081982A1 PCT/JP2008/073607 JP2008073607W WO2009081982A1 WO 2009081982 A1 WO2009081982 A1 WO 2009081982A1 JP 2008073607 W JP2008073607 W JP 2008073607W WO 2009081982 A1 WO2009081982 A1 WO 2009081982A1
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WO
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value
command value
control
pwm signal
command
Prior art date
Application number
PCT/JP2008/073607
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English (en)
French (fr)
Inventor
Seigo Murashige
Hiroyuki Abe
Junichi Kobayashi
Takashi Majima
Yuji Sasaki
Original Assignee
Honda Motor Co., Ltd.
Ihi Corporation
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Honda Motor Co., Ltd., Ihi Corporation filed Critical Honda Motor Co., Ltd.
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Priority to EP08864991A priority patent/EP2226220B1/en
Priority to CN2008801228925A priority patent/CN101909942B/zh
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    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L12/00—Data switching networks
    • H04L12/28—Data switching networks characterised by path configuration, e.g. LAN [Local Area Networks] or WAN [Wide Area Networks]
    • H04L12/40—Bus networks
    • H04L12/40169—Flexible bus arrangements
    • H04L12/40176—Flexible bus arrangements involving redundancy
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L67/00—Network arrangements or protocols for supporting network services or applications
    • H04L67/01—Protocols
    • H04L67/12—Protocols specially adapted for proprietary or special-purpose networking environments, e.g. medical networks, sensor networks, networks in vehicles or remote metering networks
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L69/00—Network arrangements, protocols or services independent of the application payload and not provided for in the other groups of this subclass
    • H04L69/40—Network arrangements, protocols or services independent of the application payload and not provided for in the other groups of this subclass for recovering from a failure of a protocol instance or entity, e.g. service redundancy protocols, protocol state redundancy or protocol service redirection

Definitions

  • the present invention relates to a redundant communication system.
  • This application claims priority based on Japanese Patent Application No. 2007-334101 filed in Japan on December 26, 2007, and incorporates the contents thereof.
  • a motor control device that drives and controls a motor provided in an electric power steering device of a vehicle
  • a first processing device that calculates a motor command value and a second process that controls driving of the motor according to the motor command value 2.
  • a motor control device is known in which devices are connected by a serial communication line and an analog communication line (see, for example, Patent Document 1). In this motor control device, when an abnormality occurs in the serial communication line, the motor is driven and controlled in accordance with a motor command value transmitted / received via the analog communication line. JP 2004-173371 A
  • the motor control device in the motor control device according to an example of the above-described prior art, it is desired to improve the determination accuracy of whether or not an abnormality has occurred in the serial communication line and improve the reliability of the determination result. Further, it is desired to optimize the drive control of the motor by controlling the execution timing of the determination process and the timing of switching the communication line in more detail.
  • the present invention has been made in view of the above circumstances, and provides a redundant communication system capable of optimizing the control of power equipment mounted on a vehicle even when an abnormality occurs in the communication system of the vehicle. The purpose is to do.
  • a redundant communication system calculates a control command value of a power device mounted on a vehicle, a first command signal corresponding to the control command value, and The first control device that outputs a second command signal; any of a first control command value and a second control command value respectively corresponding to the first command signal and the second command signal received from the first control device; A second control device that controls the power device based on either of the first control device and the second control device, and the first command signal is transmitted from the first control device to the second control device.
  • a redundant communication system comprising: 2.
  • the control device a main communication line that determines that the main communication line is abnormal when a state where the first command signal is not received or a state where the first command signal is abnormal continues for a predetermined time An abnormality determining means; and a control command value switching means for selecting one of the first control command value and the second control command value so as to be switchable, wherein the control command value switching means is the first control command value switching means.
  • the switching selection from the first command value to the second command value is performed.
  • the control command value switching means is in a state where the first command signal is not received after the selection of switching from the first command value to the second command value and before the predetermined time has elapsed, or in the first When the state in which the command signal is abnormal is resolved, switching selection from the second command value to the first command value may be performed.
  • the second control device is configured so that the control command value switching means changes the first command value from the first command value to the second command value from a start time when the first command signal is not received or when the first command signal is abnormal.
  • the power device may be controlled based on the first command value selected immediately before the start time until the selection to switch to is performed.
  • the second control device includes: storage means for storing a difference between the first command value and the second command value; among the first command value and the second command value, switching is performed by the control command value switching means. Correction means for correcting the selected command value based on the difference stored in the storage means.
  • the main communication line and the sub communication line may communicate with each other in different communication forms.
  • the second command value is a PWM signal
  • the second control device includes a noise filter means and a Schmitt trigger for reducing noise of the PWM signal between the first control device and the control command value switching means,
  • a low-pass filter may be provided, and the PWM signal may be sequentially transmitted from the first control device to the noise filter unit, the Schmitt trigger, and the low-pass filter.
  • the noise filter means may include a common mode filter and a transistor.
  • the second control device may include a photocoupler between the noise filter means and the Schmitt trigger.
  • the second control device may include a buffer amplifier between the low-pass filter and the control command value switching means.
  • the redundant communication system there is a possibility that the main communication line is determined to be abnormal with the start of the state where the first command signal is not received or the state where the first command signal is abnormal.
  • the second control based on the second command signal from the first control command value based on the first command signal even after the timing at which it occurred and before the timing at which it is actually determined that the main communication line is abnormal. It can be switched to the command value.
  • the determination process for determining whether or not the main communication line is abnormal is being executed, it is possible to appropriately control the power device using the control command value calculated by the first control device.
  • the first command can be determined even after the first control command value is switched to the second transmission command value due to the possibility that the main communication line is determined to be abnormal.
  • the second control command value is It is possible to switch back to the first control command value.
  • the communication capacity and communication speed of the main communication line are superior to those of the sub communication line, it is possible to improve the accuracy when controlling the power device according to the control command value. It becomes.
  • the main communication line may actually be determined to be abnormal from the timing onward. Proper control of electric power equipment is continued without using a control command value that may cause an abnormality during a period from when the first control command value is switched to the second control command value. It becomes possible.
  • the second control command value is corrected so as to converge to the first control command value.
  • the fluctuation of the control command value can be smoothly changed before and after switching from the first control command value to the second control command value.
  • the main communication line and the sub communication line communicate with each other in different communication forms, for example, compared with the case where communication with the same communication form is performed, the main communication line and the sub communication line It is possible to appropriately control the power device while improving complementarity to communication.
  • the PWM signal is sequentially transmitted via the noise filter means, the Schmitt trigger, and the low-pass filter, a highly accurate PWM signal with reduced noise can be input to the low-pass filter. . Therefore, the low-pass filter can appropriately convert and output the PWM signal. As a result, it is possible to appropriately control the power device based on the PWM signal.
  • both the common mode filter and the transistor in the noise filter means can be accurately suppressed, and a highly accurate PWM signal can be transmitted.
  • the voltage of the PWM signal can be accurately converted, and noise can be further reduced.
  • failure of the photocoupler can be prevented by providing a transistor on the input side of the photocoupler. That is, for example, when a transistor is not provided, when a relatively large noise is input, there is a possibility that the photocoupler breaks down and the PWM signal cannot be transmitted. The occurrence of such problems can be prevented. Therefore, the PWM signal can be transmitted more accurately, and the occurrence of abnormality in the PWM signal can be prevented.
  • the current of the PWM signal output from the low-pass filter is amplified by the buffer amplifier. That is, when the output impedance (resistance) is reduced in the buffer amplifier, the current of the PWM signal is increased, and the control accuracy of the power device based on the PWM signal can be improved.
  • FIG. 1 is a configuration diagram of a fuel cell vehicle according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a configuration diagram of the redundant communication system according to the embodiment.
  • FIG. 3 is a block diagram of the PWM signal receiver shown in FIG.
  • FIG. 4 is a flowchart showing input processing (CAN communication side) according to the embodiment.
  • FIG. 5 is a flowchart showing a CAN reception abnormality determination process according to the embodiment.
  • FIG. 6 is a flowchart showing input processing (PWM signal side) according to the embodiment.
  • FIG. 7 is a flowchart showing a PWM signal abnormality determination process according to the embodiment.
  • FIG. 1 is a configuration diagram of a fuel cell vehicle according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a configuration diagram of the redundant communication system according to the embodiment.
  • FIG. 3 is a block diagram of the PWM signal receiver shown in FIG.
  • FIG. 4 is a flowchart showing input processing (CAN communication side) according to the embodiment.
  • FIG. 8 is a graph showing a predetermined correspondence relationship between the duty (DUTY) of the PWM signal related to the A / P rotation speed command (PWM signal) and the A / P rotation speed command according to the embodiment.
  • FIG. 9 is a flowchart showing a switching determination process according to the embodiment.
  • FIG. 10 shows CANBUS data related to the A / P rotational speed command (CAN reception value), PWM signals related to the A / P rotational speed command (PWM signal), flag values of various flags, An example of a time change of a counter value, an A / P rotation speed command (CAN reception value), an A / P rotation speed command (PWM signal), and an A / P rotation speed command (APPDU control value) is shown. It is a graph.
  • FIG. 11 shows CANBUS data related to the A / P rotational speed command (CAN reception value), PWM signals related to the A / P rotational speed command (PWM signal), flag values of various flags,
  • An example of a time change of a counter value, an A / P rotation speed command (CAN reception value), an A / P rotation speed command (PWM signal), and an A / P rotation speed command (APPDU control value) is shown. It is a graph.
  • FIG. 12 shows CANBUS data related to the A / P rotational speed command (CAN received value) according to the embodiment, PWM signal related to the A / P rotational speed command (PWM signal), flag values of various flags, An example of a time change of a counter value, an A / P rotation speed command (CAN reception value), an A / P rotation speed command (PWM signal), and an A / P rotation speed command (APPDU control value) is shown. It is a graph. FIG.
  • FIG. 13 shows CANBUS data related to the A / P rotational speed command (CAN reception value), PWM signals related to the A / P rotational speed command (PWM signal), flag values of various flags,
  • An example of a time change of a counter value, an A / P rotation speed command (CAN reception value), an A / P rotation speed command (PWM signal), and an A / P rotation speed command (APPDU control value) is shown. It is a graph.
  • FIG. 14 shows CANBUS data related to the A / P rotational speed command (CAN received value) according to the embodiment, PWM signal related to the A / P rotational speed command (PWM signal), flag values of various flags, An example of a time change of a counter value, an A / P rotation speed command (CAN reception value), an A / P rotation speed command (PWM signal), and an A / P rotation speed command (APPDU control value) is shown. It is a graph. FIG.
  • FIG. 15 shows CANBUS data related to the A / P rotational speed command (CAN reception value), PWM signals related to the A / P rotational speed command (PWM signal), flag values of various flags,
  • An example of a time change of a counter value, an A / P rotation speed command (CAN reception value), an A / P rotation speed command (PWM signal), and an A / P rotation speed command (APPDU control value) is shown. It is a graph.
  • FIG. 16 shows CANBUS data related to the A / P rotational speed command (CAN reception value), PWM signals related to the A / P rotational speed command (PWM signal), flag values of various flags,
  • An example of a time change of a counter value, an A / P rotation speed command (CAN reception value), an A / P rotation speed command (PWM signal), and an A / P rotation speed command (APPDU control value) is shown. It is a graph.
  • CANBUS data related to the A / P rotational speed command (CAN received value), PWM signals related to the A / P rotational speed command (PWM signal), flag values of various flags, and various types
  • An example of a time change of a counter value, an A / P rotation speed command (CAN reception value), an A / P rotation speed command (PWM signal), and an A / P rotation speed command (APPDU control value) is shown. It is a graph.
  • the redundant communication system 10 is mounted on, for example, the fuel cell vehicle 1 shown in FIG.
  • the fuel cell vehicle 1 includes an FC stack 12, an anode gas supply system 13, an air pump (A / P) 14, a high voltage battery 15, and a power supply device that supplies power to a motor power drive unit (MOTPDU) 11.
  • a power distribution device 16 in which an FC (fuel cell) stack 12 and a high voltage battery 15 are connected in parallel is connected in parallel to a motor power drive unit (MOTPDU) 11.
  • the driving force of the traveling motor 17 driven by the motor power drive unit (MOTPDU) 11 is transmitted to the drive wheels W via a speed reducer (not shown).
  • the motor 17 functions as a generator to generate a so-called regenerative braking force to reduce the kinetic energy of the vehicle body. Recover as electrical energy.
  • the control device 1a of the fuel cell vehicle 1 includes, for example, a motor power drive unit (MOTPDU) 11, an anode gas supply system 13, an air pump (A / P) 14, an electric power distribution device 16, and an ECU 18. It is configured. Further, the ECU 18 includes an integrated (cooperative) control ECU 21 that is a so-called server device and an air supply control ECU 22 that is a so-called client device.
  • MOTPDU motor power drive unit
  • a / P air pump
  • ECU 18 includes an integrated (cooperative) control ECU 21 that is a so-called server device and an air supply control ECU 22 that is a so-called client device.
  • the traveling motor 17 composed of a permanent magnet type three-phase AC synchronous motor is driven and controlled by three-phase AC power supplied from a motor power drive unit (MOTPDU) 11.
  • the motor power drive unit (MOTPDU) 11 includes a PWM inverter composed of, for example, a transistor switching element.
  • the motor power drive unit (MOTPDU) 11 converts DC power output from the power distribution device 16 into three-phase AC power and supplies it to the motor 17. .
  • the FC (fuel cell) stack 12 is formed by stacking a plurality of cells formed by sandwiching a solid polymer electrolyte membrane made of, for example, a solid polymer ion exchange membrane between an anode and a cathode from both sides.
  • the FC (fuel cell) stack 12 includes a fuel electrode to which an anode gas such as hydrogen gas is supplied as fuel, and an air electrode to which air containing oxygen is supplied as an oxidant. Then, hydrogen ions generated by the catalytic reaction at the anode pass through the solid polymer electrolyte membrane and move to the cathode, causing an electrochemical reaction with oxygen at the cathode to generate electricity.
  • the anode gas supply system 13 supplies anode gas such as hydrogen gas to the fuel electrode of the FC (fuel cell) stack 12.
  • the air pump (A / P) 14 supplies air to the air electrode of the FC (fuel cell) stack 12 based on a control command output from the air supply control ECU 22.
  • the high voltage battery 15 is, for example, a lithium ion battery or a nickel metal hydride (Ni-MH) battery.
  • the power distribution device 16 includes, for example, a high voltage distributor and the like, and exchange of electric power between the motor power drive unit (MOTPDU) 11 and the high voltage battery 15 based on distribution control information output from the integrated (cooperative) control ECU 21.
  • the power output from the FC (fuel cell) stack 12 is distributed to the motor power drive unit (MOTPDU) 11 and the high voltage battery 15.
  • the integrated (cooperative) control ECU 21 outputs a control command value (A / P rotational speed) for the rotational speed of the air pump (A / P) 14 as a control command for controlling the operation of the air supply control ECU 22.
  • distribution control information for controlling the power distribution device 16 is output.
  • the integrated (cooperative) control ECU 21 includes a detection signal output from a sensor (not shown) that detects a state quantity (for example, the rotation speed) of the traveling motor 17 and a state of the FC (fuel cell) stack 12.
  • a detection signal output from a sensor (not shown) that detects a state quantity required for calculation) is input. Then, the integrated (cooperative) control ECU 21 calculates, for example, a control command value (A / P rotation speed) and distribution control information based on each detection signal.
  • the redundant communication system 10 includes, for example, an integrated (cooperative) control ECU 21 and an air supply control ECU 22 as shown in FIG.
  • the integrated (cooperative) control ECU 21 and the air supply control ECU 22 are connected by, for example, a CAN (Controller (Area Network) communication line 61 for digital communication and a PWM signal line 62 for analog communication.
  • CAN Controller (Area Network) communication line 61 for digital communication
  • PWM signal line 62 for analog communication.
  • the integrated (cooperative) control ECU 21 includes, for example, a control command value calculation unit 71 and a CAN driver 72 of a CAN protocol. Further, the air supply control ECU 22 switches a CAN protocol CAN driver 81, a CAN communication side input processing unit 82, a PWM signal receiving unit 83, a PWM signal side input processing unit 84, a control command value storage unit 85, A processing unit 86 and a control command value output unit 87 are provided.
  • a CAN driver 72 of the integrated (cooperative) control ECU 21 and a CAN driver 81 of the air supply control ECU 22 are connected by a CAN communication line 61.
  • a control command value calculation unit 71 of the integrated (cooperation) control ECU 21 and a PWM signal reception unit 83 of the air supply control ECU 22 are connected by a PWM signal line 62.
  • the control command value calculation unit 71 of the integrated (cooperative) control ECU 21 uses, for example, a control command value (A / P rotation speed) for the rotation speed of the air pump (A / P) 14 as a control command value output to the air supply control ECU 22. Is calculated.
  • Each control signal obtained by appropriately converting the control command value (A / P rotation speed) corresponding to each communication line 61, 62 that is, CANBUS data for the CAN communication line 61 and the PWM signal line 62).
  • PWM signal is output. That is, the CANBUS data is output to the CAN driver 81 of the air supply control ECU 22 via the CAN driver 72 and the CAN communication line 61. Further, the PWM signal is output to the PWM signal receiving unit 83 of the air supply control ECU 22 via the PWM signal line 62.
  • the CAN driver 81 of the air supply control ECU 22 converts CANBUS data, which is a command signal input from the integrated (cooperation) control ECU 21, into an A / P rotational speed command (CAN received value). Then, this A / P rotational speed command (CAN received value) is output to the CAN communication side input processing unit 82.
  • the CAN communication side input processing unit 82 is CANBUS data related to the A / P rotation speed command (CAN reception value) input from the CAN driver 81 or the A / P rotation speed command (CAN reception value) via the CAN communication line 61.
  • the PWM signal receiving unit 83 converts a PWM signal, which is a command signal input from the integrated (cooperative) control ECU 21, into an A / P rotation speed command (PWM signal), and converts the A / P rotation speed command (PWM signal) to PWM.
  • PWM signal is a command signal input from the integrated (cooperative) control ECU 21, into an A / P rotation speed command (PWM signal), and converts the A / P rotation speed command (PWM signal) to PWM.
  • the signal is output to the signal side input processing unit 84.
  • the PWM signal receiving unit 83 is provided between the control command value calculating unit 71 and the PWM signal side input processing unit 84, for example, as shown in FIG.
  • the PWM signal receiving unit 83 includes a noise filter unit 83a including a common mode filter 83b and a transistor 83c, a photocoupler 83d, a Schmitt trigger 83e, a low-pass filter 83f, and a buffer amplifier 83g.
  • the common mode filter 83b, transistor 83c, photocoupler 83d, Schmitt trigger 83e, low pass filter 83f, and buffer amplifier 83g are sequentially provided. And are arranged. That is, the PWM signal transmitted from the control command value calculation unit 71 sequentially passes through the common mode filter 83b, the transistor 83c, the photocoupler 83d, the Schmitt trigger 83e, the low pass filter 83f, and the buffer amplifier 83g.
  • the PWM signal side input processing unit 84 and the switching processing unit 86 are transmitted.
  • the noise filter unit 83a may include only one of the common mode filter 83b and the transistor 83c. However, the noise can be further reduced by including the common mode filter 83b and the transistor 83c. can do.
  • the photocoupler 83d as a boundary.
  • the cooperative control ECU 21 including the control command value calculation unit 71, the common mode filter 83b, the transistor 83c, and the like belong to the low voltage region.
  • the Schmitt trigger 83e, the low-pass filter 83f, the buffer amplifier 83g, the PWM signal side input processing unit 84, the switching processing unit 86, and the like belong to the high voltage region.
  • the voltage of the PWM signal is a low voltage in the common mode filter 83b and the transistor 83c, but is a high voltage in the Schmitt trigger 83e, the low-pass filter 83f, the buffer amplifier 83g, and the like.
  • the voltage in the low voltage region is the voltage of the control power supply
  • the voltage in the high voltage region is the voltage of the fuel cell.
  • the PWM signal receiving unit 83 performs the following signal processing.
  • the PWM signal is transmitted from the control command value calculation unit 71, first, common mode noise included in the PWM signal is reduced by the common mode filter 83b.
  • normal mode noise included in the PWM signal is reduced by the transistor 83c.
  • the PWM signal in which the common mode noise and the normal mode noise are reduced is optically transmitted in a state of being electrically insulated by the photocoupler 83d. Since the photocoupler 83d has a configuration in which noise is not easily transmitted, the normal mode noise included in the PWM signal is further reduced in the photocoupler 83d.
  • the PWM signal transmitted from the photocoupler 83d passes through the Schmitt trigger 83e, and is adjusted to a more accurate and appropriate signal (a state in which the so-called “rounding” is reduced). Thereafter, the PWM signal is converted from a rectangular wave (pulse-shaped) signal into a continuous signal by the low-pass filter 83f. Specifically, the voltage output from the low-pass filter 83f is converted to be higher as the pulse width of the PWM signal input to the low-pass filter 83f is larger.
  • the signal output from the low pass filter 83f is amplified by the buffer amplifier 83e. That is, as the output impedance (resistance) is reduced in the buffer amplifier 83e, the signal current increases.
  • the PWM signal side input processing unit 84 is a duty (DUTY: that is, a motor (14) of the air pump (A / P) 14 related to the A / P rotation speed command (PWM signal) input from the PWM signal receiving unit 83. (Not shown) via a PWM signal line 62 according to the ratio of the on / off state when the switching element provided in the driver (not shown) driven by pulse width modulation by the PWM signal is driven on / off) Flag values of various flags such as a PWM signal abnormality occurrence flag indicating that an abnormality has occurred in reception of the PWM signal related to the A / P rotation speed command (PWM signal) and a PWM signal abnormality flag indicating an abnormality in the PWM signal line 62 Set.
  • a PWM signal abnormality occurrence flag indicating that an abnormality has occurred in reception of the PWM signal related to the A / P rotation speed command (PWM signal)
  • PWM signal abnormality flag indicating an abnormality in the PWM signal line 62 Set.
  • the A / P rotation speed command (PWM signal) corresponding to the PWM signal is appropriately changed from a current value to a past value, a predetermined value (zero, etc.), for example, as necessary. Then, the A / P rotational speed command (PWM signal) is output to the control command value storage unit 85 and the switching processing unit 86, and the PWM signal abnormality flag is output to the switching processing unit 86.
  • the control command value storage unit 85 includes an A / P rotational speed command (CAN reception value) input from the CAN communication side input processing unit 82 and an A / P rotational speed command (PWM) input from the PWM signal side input processing unit 84. Time-series data over a predetermined past period is stored among the difference data from the signal.
  • a / P rotational speed command CAN reception value
  • PWM A / P rotational speed command
  • the switching processing unit 86 is connected to the CAN communication side input processing unit 82 and the PWM signal side input processing unit 84 according to the flag values of various flags.
  • a command (CAN received value) or an A / P rotation speed command (PWM signal) input from the PWM signal side input processing unit 84 is selected and output to the control command value output unit 87.
  • the control command value output unit 87 receives the A / P rotational speed command (CAN received value) input from the switching processing unit 86 or the A / P rotational speed command (PWM signal) input from the PWM signal side input processing unit 84.
  • time-series data for example, past predetermined data
  • the correction coefficient is set based on the numerical data.
  • the control command value output unit 87 then applies the correction coefficient to the A / P rotation speed command (CAN reception value) or the A / P rotation speed command (PWM signal) to obtain an A / P rotation speed command (APPDU).
  • the control value is output to a driver (for example, a PWM inverter) that drives a motor (not shown) of the air pump (A / P) 14 by a PWM signal.
  • the redundant communication system 10 has the above configuration. Next, the operation of the redundant communication system 10 will be described with reference to the attached drawings. Note that the following input process (CAN communication side), input process (PWM signal side), and switching process are repeatedly executed in a predetermined cycle independently of each other.
  • step S01 it is determined whether or not a predetermined time has elapsed since the power-on at which the energization of the control device 1a is started, such as when the fuel cell vehicle 1 is started. If this determination is “YES”, the flow proceeds to step S 04 described later. On the other hand, if this determination is “NO”, the flow proceeds to step S 02. In step S02, the flag value of the CAN reception abnormality flag indicating abnormality of the CAN communication line 61 is initialized by setting “0”, and the process proceeds to step S03.
  • step S03 the A / P rotational speed command (CAN received value) is initialized by setting it to zero, and the series of processes is terminated.
  • step S04 a CAN reception abnormality determination process, which will be described later, is executed, and the series of processes ends.
  • step S11 it is determined whether a reception abnormality is detected using a ring counter, a checksum, or the like. If this determination is “YES”, the flow proceeds to step S 15 described later. On the other hand, if this determination is “NO”, the flow proceeds to step S 12.
  • step S12 the flag value of the CAN reception abnormality occurrence flag indicating that an abnormality has occurred in reception of CANBUS data related to the A / P rotation speed command (CAN reception value) via the CAN communication line 61 is set to “0”. Is set, and the process proceeds to step S13.
  • step S13 the current value of the A / P rotational speed command (CAN received value) based on the CANBUS data received from the integrated (cooperative) control ECU 21 via the CAN communication line 61 in the current process is newly set to A. / P rotational speed command (CAN received value) is set, and the process proceeds to step S14.
  • step S14 “0” is set to the flag value of the CAN reception abnormality flag indicating abnormality of the CAN communication line 61, and the series of processing ends.
  • step S15 “1” is set in the flag value of the CAN reception abnormality occurrence flag, and the process proceeds to step S16. Then, in step S16, it is determined whether or not a predetermined time has elapsed as a time period for which the abnormality that has occurred has occurred since the reception abnormality has occurred. If this determination is “YES”, the flow proceeds to step S 19 described later. On the other hand, if this determination is “NO”, the flow proceeds to step S 17. In step S17, the previous value of the A / P rotational speed command (CAN received value) based on the CANBUS data received from the integrated (cooperative) control ECU 21 via the CAN communication line 61 in the previous process is newly set to A.
  • step S17 the previous value of the A / P rotational speed command (CAN received value) based on the CANBUS data received from the integrated (cooperative) control ECU 21 via the CAN communication line 61 in the previous process is newly set to A.
  • step S18 “1” is set to the flag value of the CAN determination flag indicating that the process for determining whether or not the CAN communication line 61 is abnormal is being executed, and the series of processes is terminated.
  • step S19 zero is set in the A / P rotation speed command (CAN reception value), and the process proceeds to step S20.
  • the flag value of the CAN reception abnormality flag is set to “1”, and the series of processes ends.
  • step S31 shown in FIG. 6 it is determined whether or not a predetermined time has elapsed since the power-on at which energization to the control device 1a is started, such as when the fuel cell vehicle 1 is started. If this determination is “YES”, the flow proceeds to step S 34 described later. On the other hand, if this determination is “NO”, the flow proceeds to step S 32. In step S32, the flag value of the PWM signal abnormality flag indicating abnormality of the PWM signal line 62 is set to "0" for initialization, and the process proceeds to step S33.
  • step S33 the A / P rotational speed command (PWM signal) is set to zero and initialized, and a series of processes is terminated.
  • step S34 a PWM signal abnormality determination process to be described later is executed, and the series of processes is terminated.
  • step S41 by determining whether or not the duty (DUTY) of the PWM signal related to the A / P rotation speed command (PWM signal) is less than a predetermined lower limit value, the disconnection abnormality is detected. Whether or not has occurred is determined. If this determination is “YES”, the flow proceeds to step S 46 described later. On the other hand, if this determination is “NO”, the flow proceeds to step S 42.
  • step S42 for example, by determining whether or not the duty (DUTY) of the PWM signal related to the A / P rotation speed command (PWM signal) is larger than a predetermined upper limit value, a short circuit abnormality has occurred. It is determined whether or not. If this determination is “YES”, the flow proceeds to step S 46 described later. On the other hand, if this determination is “NO”, the flow proceeds to step S 43.
  • step S43 the flag value of the PWM signal abnormality occurrence flag indicating that an abnormality has occurred in reception of the PWM signal related to the A / P rotation speed command (PWM signal) via the PWM signal line 62 is set to “0”. Is set, and the process proceeds to step S44.
  • step S44 a new A / P rotational speed command (PWM signal) is obtained, for example, by searching a map for a predetermined map corresponding to the duty (DUTY) of the PWM signal related to the A / P rotational speed command (PWM signal). Is acquired and it progresses to step S45.
  • the predetermined map is a map showing a predetermined correspondence relationship between the duty (DUTY) and the A / P rotation speed command as shown in FIG.
  • the duty (DUTY) has a predetermined lower limit DL.
  • the A / P rotational speed command is zero.
  • the duty (DUTY) increases from the predetermined value (DL + ⁇ ) to the predetermined value (DH ⁇ )
  • the A / P rotational speed command changes to a predetermined upper limit rotational speed command NH.
  • the duty (DUTY) is in a range from a predetermined value (DH- ⁇ ) to a predetermined upper limit value DH
  • the A / P rotation speed command is set to the upper limit rotation speed command NH.
  • “0” is set to the flag value of the PWM signal abnormality flag indicating the abnormality of the PWM signal line 62, and the series of processing ends.
  • step S46 “1” is set to the flag value of the PWM signal abnormality occurrence flag. Then, in step S47, it is determined whether or not a predetermined time has elapsed as a time during which the abnormality that has occurred has occurred since the occurrence of a disconnection abnormality or a short-circuit abnormality. If this determination is “YES”, the flow proceeds to step S 49 described later. On the other hand, if this determination is “NO”, the flow proceeds to step S 48.
  • step S48 the previous value of the A / P rotational speed command (PWM signal) based on the PWM signal received from the integrated (cooperative) control ECU 21 via the PWM signal line 62 in the previous process is newly set to A / A P rotation speed command (PWM signal) is set, and a series of processing ends.
  • step S49 zero is set in the A / P rotation speed command (CAN reception value), and the process proceeds to step S50.
  • step S50 “1” is set to the flag value of the PWM signal abnormality flag, and the series of processing ends.
  • step S61 it is determined whether or not the flag value of the CAN reception abnormality occurrence flag is “0”. If this determination is “NO”, the flow proceeds to step S 69 described later. On the other hand, if this determination is “YES”, the flow proceeds to step S62.
  • step S62 the switching processor 86 sets the flag value of the switching flag indicating that the A / P rotational speed command (CAN received value) is switched to the A / P rotational speed command (PWM signal). It is determined whether or not “1”. If this determination is “NO”, the flow proceeds to step S 65 described later. On the other hand, if this determination is “YES”, the flow proceeds to step S63.
  • a correction coefficient for the A / P rotational speed command (CAN received value) is set, and the process proceeds to step S64.
  • the correction coefficient is, for example, the difference between the A / P rotational speed command (CAN reception value) and the A / P rotational speed command (PWM signal) stored in the control command value storage unit 85 immediately before the current process. It is set according to the data. For example, the correction coefficient is calculated based on an A / P rotational speed command (CAN reception value) and an A / P rotational speed command (PWM signal) at a plurality of predetermined rotational speeds with respect to the rotational speed of the air pump (A / P) 14. The difference average value based on the difference of
  • step S64 the correction coefficient for the A / P rotational speed command (PWM signal) is initialized to zero, and the process proceeds to step S65.
  • step S65 the A / P rotational speed command (CAN received value) after correction by the correction coefficient is set as the A / P rotational speed command, and the process proceeds to step S66.
  • step S66 “0” is set to the flag value of the switching flag, and the process proceeds to step S67.
  • step S67 it is determined whether or not the flag value of the PWM signal abnormality occurrence flag is “0”. When the determination result is “NO”, the series of processes is terminated. On the other hand, if this determination is “YES”, the flow proceeds to step S68.
  • step S68 as a learning process, the difference between the current value of the A / P rotational speed command (CAN reception value) and the current value of the A / P rotational speed command (PWM signal) is stored in the control command value storage unit 85. Store, and the series of processing ends.
  • step S69 it is determined whether or not the flag value of the PWM signal abnormality occurrence flag is “0”. If this determination is “NO”, the flow proceeds to step S 76 described later. On the other hand, if this determination is “YES”, the flow proceeds to step S70.
  • step S70 it is determined whether or not the flag value of the switching flag is “0”. If this determination is “NO”, the flow proceeds to step S 74 described later. On the other hand, if this determination is “YES”, the flow proceeds to step S71.
  • step S71 it is determined whether or not a predetermined standby time has elapsed since the occurrence of CAN reception abnormality. If the determination result is “NO”, the determination process of step S71 is repeated. On the other hand, if this determination is “YES”, the flow proceeds to step S72.
  • a correction coefficient for the A / P rotational speed command (PWM signal) is set, and the process proceeds to step S73.
  • the correction coefficient is, for example, the difference between the A / P rotational speed command (CAN reception value) and the A / P rotational speed command (PWM signal) stored in the control command value storage unit 85 immediately before the current process. It is set according to the data. For example, the correction coefficient is calculated based on an A / P rotational speed command (CAN reception value) and an A / P rotational speed command (PWM signal) at a plurality of predetermined rotational speeds with respect to the rotational speed of the air pump (A / P) 14. The difference average value based on the difference of
  • step S73 the correction coefficient for the A / P rotational speed command (CAN received value) is initialized to zero, and the process proceeds to step S74.
  • step S74 the A / P rotation speed command (PWM signal) corrected by the correction coefficient is set as the A / P rotation speed command, and the process proceeds to step S75.
  • step S75 “1” is set to the flag value of the switching flag, and the series of processing ends.
  • step S76 it is determined whether or not the flag value of the CAN determination flag is “1”. If this determination is “NO”, the flow proceeds to step S 77, where zero is set as the A / P rotation speed command, and the series of processes is terminated. On the other hand, if this determination is “YES”, the flow proceeds to step S78.
  • step S78 it is determined whether or not the flag value of the switching flag is “1”. If this determination is “NO”, the flow proceeds to step S 81 described later. On the other hand, if the determination is “YES”, the flow proceeds to step S79.
  • step S79 a correction coefficient for the A / P rotational speed command (CAN received value) is set, and the process proceeds to step S80.
  • the correction coefficient is, for example, the difference between the A / P rotational speed command (CAN reception value) and the A / P rotational speed command (PWM signal) stored in the control command value storage unit 85 immediately before the current process. It is set according to the data.
  • the correction coefficient is calculated based on an A / P rotational speed command (CAN reception value) and an A / P rotational speed command (PWM signal) at a plurality of predetermined rotational speeds with respect to the rotational speed of the air pump (A / P) 14.
  • the difference average value based on the difference of
  • step S80 the correction coefficient for the A / P rotational speed command (PWM signal) is initialized to zero, and the process proceeds to step S81.
  • step S81 the A / P rotational speed command (CAN received value) after correction using the correction coefficient is set as the A / P rotational speed command, and the process proceeds to step S82.
  • step S82 the flag value of the switching flag is set to “0”, and the series of processes is terminated.
  • the flag value of the substrate power supply (low pressure system) flag is changed from “0” to “1” when power is supplied to the control device 1 a when the fuel cell vehicle 1 is started.
  • the timing switched to is time t0, and the period from time t0 to time t1 when a predetermined time elapses is called a preparation period.
  • the flag values of the CAN reception abnormality flag and the PWM signal abnormality flag are set to “0”. Also, zero is set in the A / P rotational speed command (CAN reception value) and the A / P rotational speed command (PWM signal).
  • the timing at which each counter value of the abnormality detection counter indicating the elapsed time of reception abnormality and the disconnection abnormality counter indicating the elapsed time of disconnection abnormality is less than the predetermined standby time is defined as time t2.
  • the A / P rotation speed command (CAN reception value) and the A / P rotation speed command (PWM signal) change from zero to an increasing tendency with the generation of the CANBUS data and the PWM signal.
  • the switching processing unit After this time t2, when each flag value of the CAN reception abnormality flag and the PWM signal abnormality flag is “0” and no abnormality has occurred in the CAN communication line 61 and the PWM signal line 62, the switching processing unit At 86, an A / P rotational speed command (CAN received value) is selected, and this A / P rotational speed command (CAN received value) is set as an A / P rotational speed command (APPDU control value).
  • the counter value of the abnormality detection counter is less than a predetermined standby time, and the A / P rotation speed command (CAN reception value) tends to increase from zero with the generation of CANBUS data.
  • the timing of changing to is time t2.
  • time t2 when the flag value of the CAN reception abnormality flag is “0” and no abnormality has occurred in the CAN communication line 61, for example, time t3 when the counter value of the disconnection abnormality counter is a predetermined time. Is reached, the flag value of the PWM signal abnormality flag becomes “1” after time t3, and it is determined that an abnormality has occurred in the PWM signal line 62.
  • the switching processor 86 selects the A / P rotational speed command (CAN reception value), and this A / P rotational speed command (CAN reception). Value) is set as the A / P rotational speed command (APPDU control value).
  • the timing at which the A / P rotation speed command (CAN reception value) is selected in the switching processor 86 is time t2, and after this time t2, the CAN communication line 61 and the PWM signal line 62
  • the timing at which the counter value of the disconnection abnormality counter changes in an increasing tendency with no abnormality occurring at time t4 is at time t4.
  • the value immediately before (that is, the previous value) is maintained.
  • the flag value of the PWM signal abnormality flag becomes “1” after time t5, and an abnormality occurs in the PWM signal line 62. If it is determined that the A / P rotational speed command (PWM signal) is zero, zero is set.
  • the count value of the disconnection abnormality counter is less than a predetermined standby time, and the A / P rotational speed command (PWM signal) changes from zero to an increasing tendency as the PWM signal is generated.
  • the timing is time t2, and after this time t2, the flag value of the PWM signal abnormality flag is “0” and no abnormality has occurred in the PWM signal line 62.
  • the switching processor 86 selects the A / P rotational speed command (PWM signal), and this A / P rotational speed command (PWM signal). ) Is set as the A / P rotational speed command (APPDU control value).
  • the A / P rotation speed command (CAN reception value) is selected in the switching processing unit 86 when there is no abnormality in the CAN communication line 61 and the PWM signal line 62.
  • the timing is set to time t2, and after this time t2, for example, the timing at which the counter value of the abnormality detection counter changes in an increasing tendency is set to time t7.
  • the A / P rotational speed command (CAN received value) is issued. The value immediately before time t7 (that is, the previous value) is maintained.
  • the A / P rotational speed command (APPDU control value) is maintained at the value immediately before time t7 (that is, the previous value) in the same manner as the A / P rotational speed command (CAN received value). For example, if the timing at which the counter value of the abnormality detection counter reaches the predetermined standby time is a state in which the counter value of the abnormality detection counter continues to increase after time t8, the flag value of the CAN reception abnormality flag is set. Even if “0”, the switching processing unit 86 switches and selects the A / P rotational speed command (CAN received value) from the A / P rotational speed command (PWM signal), and the A / P rotational speed command (PWM).
  • a / P rotational speed command (APPDU control value). For example, when the counter value of the abnormality detection counter reaches a predetermined time, the flag value of the CAN reception abnormality flag becomes “1” as after time t9, and it is determined that an abnormality has occurred in the CAN communication line 61. Then, zero is set in the A / P rotational speed command (CAN reception value).
  • an A / P rotational speed command (CAN reception value) is selected in the switching processing unit 86 in accordance with the fact that no abnormality has occurred in the CAN communication line 61 and the PWM signal line 62.
  • the timing is set to time t2, and after this time t2, for example, the timing at which the counter value of the abnormality detection counter changes in an increasing tendency is set to time t7.
  • the A / P rotational speed command (CAN received value) is issued.
  • the value immediately before time t7 that is, the previous value) is maintained.
  • the A / P rotational speed command (APPDU control value) is maintained at the value immediately before time t7 (that is, the previous value) in the same manner as the A / P rotational speed command (CAN received value). For example, if the counter value of the abnormality detection counter continues to increase after time t8 when the counter value of the abnormality detection counter reaches the predetermined standby time, the flag value of the CAN reception abnormality flag is “0”. , The switching processor 86 selects the A / P rotational speed command (CAN received value) to the A / P rotational speed command (PWM signal), and the A / P rotational speed command (PWM signal). Is set as the A / P rotational speed command (APPDU control value).
  • the A / P rotational speed command (PWM signal) set as the A / P rotational speed command (APPDU control value) is the A / P rotational speed command (CAN received value) stored in the control command value storage unit 85. ) And the A / P rotational speed command (PWM signal). Then, at time t8 when the A / P rotational speed command (APPDU control value) is switched from the A / P rotational speed command (CAN received value) to the A / P rotational speed command (PWM signal), the A / P rotational speed is selected.
  • the numerical command (APPDU control value) is set so that smooth switching is performed so that it does not fluctuate rapidly.
  • the timing at which the counter values of the abnormality detection counter and the disconnection abnormality counter reach a predetermined time is defined as time t10.
  • the flag values of the CAN reception abnormality flag and the PWM signal abnormality flag become “1”, and it is determined that an abnormality has occurred in the CAN communication line 61 and the PWM signal line 62.
  • a / P rotational speed command (CAN reception value) and the A / P rotational speed command (PWM signal) become zero, zero is set as the A / P rotational speed command (APPDU control value).
  • the A / P rotation speed command (CAN reception value) is selected in the switching processing unit 86 because no abnormality has occurred in the CAN communication line 61 and the PWM signal line 62.
  • the timing is set to time t2, and after this time t2, for example, after time t11 when the counter value of the abnormality detection counter changes in an increasing tendency, the A / P rotation speed command (CAN reception value) is a value immediately before time t11 ( That is, the previous value is maintained. Accordingly, the A / P rotational speed command (APPDU control value) is maintained at the value immediately before time t11 (that is, the previous value), similarly to the A / P rotational speed command (CAN received value).
  • the timing to perform is set to time t12, and after this time t12, the switching processing unit 86 switches and selects the A / P rotational speed command (CAN received value) to the A / P rotational speed command (PWM signal).
  • a rotational speed command (PWM signal) is set as an A / P rotational speed command (APPDU control value).
  • the flag value of the CAN reception abnormality flag becomes “1” after time t13, and it is determined that an abnormality has occurred in the CAN communication line 61. Then, zero is set in the A / P rotational speed command (CAN reception value). Further, for example, after time t14 when the counter value of the disconnection abnormality counter changes in an increasing tendency, the A / P rotational speed command (PWM signal) is maintained at the value immediately before time t14 (that is, the previous value).
  • the A / P rotational speed command (APPDU control value) is maintained at the value immediately before time t14 (that is, the previous value), similarly to the A / P rotational speed command (PWM signal). Then, for example, when the count value of the disconnection abnormality counter reaches a predetermined time, the flag value of the PWM signal abnormality flag becomes “1” after time t15, and it is determined that an abnormality has occurred in the PWM signal line 62. Then, zero is set in the A / P rotational speed command (PWM signal). Along with this, zero is set as the A / P rotation speed command (APPDU control value).
  • CAN indicating that an abnormality has occurred in reception of CANBUS data related to the A / P rotation speed command (CAN reception value) via the CAN communication line 61.
  • the A / P rotational speed command (APPDU control value) is changed from the A / P rotational speed command (CAN received value) to the A / P rotational speed command (PWM signal).
  • the air pump (A / P) 14 is appropriately controlled by the control command value calculated by the integrated (cooperative) control ECU 21. can do.
  • the A / P rotational speed command (APPDU control value) is changed from the A / P rotational speed command (CAN received value) to A / P. Even after switching to the rotational speed command (PWM signal), the flag value of the CAN reception abnormality occurrence flag is switched from “1” to “0”, and the reception abnormality is resolved. Accordingly, the possibility that the CAN communication line 61 is determined to be abnormal disappears.
  • the PWM signal line The accuracy of controlling the air pump (A / P) 14 can be improved by the CAN communication line 61 having a communication capacity, a communication speed and the like superior to those of the 62.
  • the flag value of the CAN reception abnormality occurrence flag is changed from “0” to “1”.
  • the A / P rotational speed command (CAN reception value) is the value immediately before this time (that is, the previous time) Value).
  • an abnormality may occur during a period until the A / P rotation speed command (APPDU control value) is switched from the A / P rotation speed command (CAN reception value) to the A / P rotation speed command (PWM signal).
  • Appropriate control of the air pump (A / P) 14 can be continued without using a control command value having a characteristic.
  • the A / P rotational speed command (CAN received value) and the A / P rotational speed command (PWM signal) are corrected to be equal.
  • the A / P rotation speed command (APPDU control value) is smoothly changed before and after the selection of switching between the A / P rotation speed command (CAN reception value) and the A / P rotation speed command (PWM signal). It is possible to prevent the control state of the air pump (A / P) 14 from changing rapidly.
  • the integration (cooperation) control ECU 21 and the air supply control ECU 22 are connected by the CAN communication line 61 and the PWM signal line 62 with different communication modes, for example, they are integrated (cooperation) with the communication lines with the same communication mode.
  • the air pump (A / P) 14 is appropriately adjusted while improving the complementarity to the communication between the integrated (cooperation) control ECU 21 and the air supply control ECU 22. Can be controlled.
  • the PWM signal receiving unit 83 is sequentially transmitted via the noise filter unit 83a, the Schmitt trigger 83e, and the low-pass filter 83f, so that noise is generated.
  • the reduced and accurate PWM signal can be input to the low-pass filter 83f. Therefore, the low-pass filter 83f can appropriately convert and output the PWM signal.
  • control of the air pump (A / P) 14 based on a PWM signal can be performed appropriately.
  • both the common mode filter 83b and the transistor 83c in the noise filter unit 83a both common mode noise and normal mode noise can be accurately suppressed, and a highly accurate PWM signal can be transmitted. it can.
  • the photocoupler 83d by providing the photocoupler 83d, the voltage of the PWM signal can be accurately converted, and noise can be further reduced. Further, by providing the transistor 83c on the input side of the photocoupler 83d, failure of the photocoupler 83d can be prevented. For example, when the transistor 83c is not provided, when a relatively large noise is input, the photocoupler 83d may break down and the PWM signal may not be transmitted. However, the provision of the transistor 83c can prevent such a problem from occurring. Therefore, the PWM signal can be transmitted more accurately to the PWM signal side input processing unit 84, and the occurrence of abnormality in the PWM signal can be prevented.
  • the common mode filter 83b, the transistor 83c, the photocoupler 83d, and the Schmitt trigger 83e are sequentially arranged from the control command value calculation unit 71 side to the PWM signal side input processing unit 84 side.
  • the low-pass filter 83f and the buffer amplifier 83g are arranged, the present invention is not limited to this.
  • the order from the input side of the PWM signal of the common mode filter 83b and the transistor 83c may be switched.
  • the photocoupler 83d may be provided on the output side of the buffer amplifier 83e (that is, between the buffer amplifier 83e and the PWM signal side input processing unit 84) instead of between the noise filter unit 83a and the Schmitt trigger 83e. Good.
  • the redundant communication system 10 is mounted on the fuel cell vehicle 1, but is not limited thereto, and may be mounted on other vehicles such as a hybrid vehicle.
  • the redundant communication system 10 includes the integrated (cooperative) control ECU 21 and the air supply control ECU 22, but is not limited thereto.
  • the air supply control ECU 22 another control ECU may be provided, and the control command value for other power devices is switched and selected, not limited to the motor that drives the air pump (A / P) 14. May be.
  • the redundant communication system of the present invention it is possible to optimize the control of the power equipment mounted on the vehicle even when an abnormality occurs in the vehicle communication system.

Landscapes

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Abstract

　車両に搭載された電力機器の制御指令値を算出し、この制御指令値に対応する第１指令信号及び第２指令信号を出力する前記第１制御装置と；前記第１制御装置から受信した前記第１指令信号及び前記第２指令信号にそれぞれ対応する第１制御指令値及び第２制御指令値のいずれか一方に基づき前記電力機器を制御する第２制御装置と；前記第１指令信号を、前記第１制御装置から前記第２制御装置へ伝達する主通信線と；前記第２指令信号を、前記第１制御装置から前記第２制御装置へ伝達する副通信線と；を備える冗長通信システムであって、前記第２制御装置は：前記第１指令信号が受信されない状態又は前記第１指令信号が異常である状態が所定時間に亘って持続する場合に、前記主通信線が異常であると判定する主通信線異常判定手段と；前記第１制御指令値及び前記第２制御指令値のいずれか一方を切換可能に選択する制御指令値切換手段と；を有し、前記制御指令値切換手段は、前記第１指令信号が受信されない状態又は前記第１指令信号が異常である状態の開始時刻から前記主通信線異常判定手段により前記主通信線が異常であると判定される時刻までの前記所定時間以内に、前記第１指令値から前記第２指令値への切換選択を行う。

Description

冗長通信システム
　本発明は、冗長通信システムに関する。
　本願は、２００７年１２月２６日に日本出願された特願２００７－３３４１０１号に基づき優先権を主張し、その内容を取り込むものとする。
　従来、例えば車両の電動パワーステアリング装置に具備されるモータを駆動制御するモータ制御装置として、モータ指令値を算出する第１処理装置と、このモータ指令値に応じてモータを駆動制御する第２処理装置とを、シリアル通信ラインおよびアナログ通信ラインにより接続されたモータ制御装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。このモータ制御装置では、シリアル通信ラインに異常が発生した場合に、アナログ通信ラインを介して送受信されるモータ指令値に応じてモータを駆動制御する。
特開２００４－１７３３７１号公報
　ところで、上記従来技術の一例に係るモータ制御装置においては、シリアル通信ラインに異常が発生したか否かの判定精度を上げて、判定結果の信頼性を向上させることが望まれている。また、この判定処理の実行タイミングと、通信ラインを切り換えるタイミングとを、より詳細に制御することで、モータの駆動制御を適正化することが望まれている。
　本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、車両の通信システムに異常が発生した場合であっても、車両に搭載された電力機器の制御を適正化することが可能な冗長通信システムを提供することを目的とする。
　上記課題を解決して係る目的を達成するために、本発明に係る冗長通信システムは、車両に搭載された電力機器の制御指令値を算出し、この制御指令値に対応する第１指令信号及び第２指令信号を出力する前記第１制御装置と；前記第１制御装置から受信した前記第１指令信号及び前記第２指令信号にそれぞれ対応する第１制御指令値及び第２制御指令値のいずれか一方に基づき前記電力機器を制御する第２制御装置と；前記第１制御装置と前記第２制御装置とを接続し、前記第１指令信号を、前記第１制御装置から前記第２制御装置へ伝達する主通信線と；前記第１制御装置と前記第２制御装置とを接続し、前記第２指令信号を、前記第１制御装置から前記第２制御装置へ伝達する副通信線と；を備える冗長通信システムであって、前記第２制御装置は：前記第１指令信号が受信されない状態又は前記第１指令信号が異常である状態が所定時間に亘って持続する場合に、前記主通信線が異常であると判定する主通信線異常判定手段と；前記第１制御指令値及び前記第２制御指令値のいずれか一方を切換可能に選択する制御指令値切換手段と；を有し、前記制御指令値切換手段は、前記第１指令信号が受信されない状態又は前記第１指令信号が異常である状態の開始時刻から前記主通信線異常判定手段により前記主通信線が異常であると判定される時刻までの前記所定時間以内に、前記第１指令値から前記第２指令値への切換選択を行う。
　前記制御指令値切換手段は、前記第１指令値から前記第２指令値への切換選択以後であって、かつ前記所定時間の経過前に、前記第１指令信号が受信されない状態又は前記第１指令信号が異常である状態が解消した場合、前記第２指令値から前記第１指令値への切換選択を行ってもよい。
　前記第２制御装置は、前記第１指令信号が受信されない状態又は前記第１指令信号が異常である状態の開始時刻から、前記制御指令値切換手段により前記第１指令値から前記第２指令値への切換選択を行うまでの間、前記開始時刻の直前に選択された前記第１指令値に基づき前記電力機器を制御してもよい。
　前記第２制御装置は：前記第１指令値と前記第２指令値との差分を記憶する記憶手段と；前記第１指令値及び前記第２指令値のうち、前記制御指令値切換手段により切換選択された指令値を、前記記憶手段に記憶された前記差分に基づき補正する補正手段と；を有してもよい。
　前記主通信線と前記副通信線とは互いに異なる通信形態で通信が行われてもよい。
　前記第２指令値はＰＷＭ信号であり、前記第２制御装置は、前記第１制御装置と前記制御指令値切換手段との間に、前記ＰＷＭ信号のノイズを低減するノイズフィルタ手段およびシュミットトリガおよびローパスフィルタを有し、前記ＰＷＭ信号は、前記第１制御装置から、順次、前記ノイズフィルタ手段、前記シュミットトリガ、前記ローパスフィルタへと伝達されてもよい。
　前記ノイズフィルタ手段は、コモンモードフィルタ及びトランジスタを有していてもよい。
　前記第２制御装置は、前記ノイズフィルタ手段と前記シュミットトリガとの間に、フォトカプラを有していてもよい。
　前記第２制御装置は、前記ローパスフィルタと前記制御指令値切換手段との間に、バッファアンプを備えていてもよい。
　本発明に係る冗長通信システムによれば、前記第１指令信号が受信されない状態又は前記第１指令信号が異常である状態の開始に伴い、主通信線が異常であると判定される可能性が生じたタイミング以降から、実際に主通信線が異常であると判定されるタイミングより前であっても、前記第１指令信号に基づく第１制御指令値から前記第２指令信号に基づく第２制御指令値へと切り換えることができる。これにより、主通信線が異常であるか否かの判定処理の実行中であっても、第１制御装置により算出された制御指令値によって電力機器を適正に制御することが可能となる。
　さらに、主通信線が異常であると判定される可能性が生じたことに伴い、前記第１制御指令値から前記第２伝達指令値へと切り換えられた以後であっても、前記第１指令信号が受信されない状態又は前記第１指令信号が異常である状態が解消したことに伴い、主通信線が異常であると判定される可能性が消滅した場合には、前記第２制御指令値から前記第１制御指令値へと切り換え戻すことができる。これにより、例えば副通信線に比べて主通信線の方が通信容量および通信速度等が優れている場合には、制御指令値に応じて電力機器を制御する際の精度を向上させることが可能となる。
　さらに、前記第１指令信号が受信されない状態又は前記第１指令信号が異常である状態の開始に伴い、主通信線が異常であると判定される可能性が生じたタイミング以降から、実際に前記第１制御指令値から前記第２制御指令値へと切り換えが実行される時点までの期間において、異常が生じる可能性がある制御指令値を用いること無しに、電力機器の適正な制御を継続することが可能となる。
　さらに、前記第１制御指令値と前記第２制御指令値との間に差異が存在する場合であっても、例えば前記第２制御指令値を前記第１制御指令値に収束させるようにして補正することによって、前記第１制御指令値から前記第２制御指令値への切換前後において、制御指令値の変動を滑らかに変化させることができる。これにより、電力機器の制御状態が急激に変動してしまうことを防止することが可能となる。
　さらに、主通信線と副通信線とは互いに異なる通信形態での通信が行われることから、例えば互いに同一の通信形態での通信が行われる場合に比べて、主通信線および副通信線での通信に対する相補性を向上させつつ、電力機器を適正に制御することが可能となる。
　さらにＰＷＭ信号が、順次、ノイズフィルタ手段と、シュミットトリガと、ローパスフィルタとを介して伝達される構成としたことにより、ノイズが低減された精度の良いＰＷＭ信号をローパスフィルタに入力することができる。従って、ローパスフィルタにおいては、ＰＷＭ信号を適正に変換して出力することができる。これにより、ＰＷＭ信号に基づく電力機器の制御を、適正に行うことが可能となる。
　さらに、ノイズフィルタ手段にコモンモードフィルタとトランジスタとの両方を設けることにより、コモンモードノイズとノーマルモードノイズの両方を的確に抑制することができ、精度が良いＰＷＭ信号を送信することが可能となる。
　さらに、フォトカプラを設けることにより、ＰＷＭ信号の電圧を的確に変換できるとともに、ノイズを、より一層、低減することが可能となる。
　しかも、フォトカプラの入力側にトランジスタを設けることにより、フォトカプラの故障を防止することができる。すなわち、例えばトランジスタを備えていない場合には、相対的に大きなノイズが入力されたときに、フォトカプラが故障して、ＰＷＭ信号を伝達することができなくなる虞が生じるが、トランジスタを設けることにより、このような不具合の発生を防止することができる。従って、ＰＷＭ信号をより的確に送信することができ、ＰＷＭ信号の異常発生を防止することが可能となる。
　さらに、ローパスフィルタから出力されたＰＷＭ信号は、バッファアンプによって電流が増幅される。すなわち、バッファアンプにおいて出力インピーダンス（抵抗）が低下させられることにより、ＰＷＭ信号の電流が大きくなり、ＰＷＭ信号に基づく電力機器の制御の精度を向上させることが可能となる。
図１は、本発明の一実施形態に係る燃料電池車両の構成図である。 図２は、同実施形態に係る冗長通信システムの構成図である。 図３は、図２に示すＰＷＭ信号受信部の構成図である。 図４は、同実施形態に係る入力処理（ＣＡＮ通信側）を示すフローチャートである。 図５は、同実施形態に係るＣＡＮ受信異常判定の処理を示すフローチャートである。 図６は、同実施形態に係る入力処理（ＰＷＭ信号側）を示すフローチャートである。 図７は、同実施形態に係るＰＷＭ信号異常判定の処理を示すフローチャートである。 図８は、同実施形態に係るＡ／Ｐ回転数指令（ＰＷＭ信号）に係るＰＷＭ信号のデューティー（ＤＵＴＹ）と、Ａ／Ｐ回転数指令との所定の対応関係を示すグラフである。 図９は、同実施形態に係る切換判定の処理を示すフローチャートである。 図１０は、同実施形態に係るＡ／Ｐ回転数指令（ＣＡＮ受信値）に係るＣＡＮＢＵＳデータと、Ａ／Ｐ回転数指令（ＰＷＭ信号）に係るＰＷＭ信号と、各種フラグのフラグ値と、各種カウンタのカウンタ値と、Ａ／Ｐ回転数指令（ＣＡＮ受信値）と、Ａ／Ｐ回転数指令（ＰＷＭ信号）と、Ａ／Ｐ回転数指令（ＡＰＰＤＵ制御値）との時間変化の一例を示すグラフである。 図１１は、同実施形態に係るＡ／Ｐ回転数指令（ＣＡＮ受信値）に係るＣＡＮＢＵＳデータと、Ａ／Ｐ回転数指令（ＰＷＭ信号）に係るＰＷＭ信号と、各種フラグのフラグ値と、各種カウンタのカウンタ値と、Ａ／Ｐ回転数指令（ＣＡＮ受信値）と、Ａ／Ｐ回転数指令（ＰＷＭ信号）と、Ａ／Ｐ回転数指令（ＡＰＰＤＵ制御値）との時間変化の一例を示すグラフである。 図１２は、同実施形態に係るＡ／Ｐ回転数指令（ＣＡＮ受信値）に係るＣＡＮＢＵＳデータと、Ａ／Ｐ回転数指令（ＰＷＭ信号）に係るＰＷＭ信号と、各種フラグのフラグ値と、各種カウンタのカウンタ値と、Ａ／Ｐ回転数指令（ＣＡＮ受信値）と、Ａ／Ｐ回転数指令（ＰＷＭ信号）と、Ａ／Ｐ回転数指令（ＡＰＰＤＵ制御値）との時間変化の一例を示すグラフである。 図１３は、同実施形態に係るＡ／Ｐ回転数指令（ＣＡＮ受信値）に係るＣＡＮＢＵＳデータと、Ａ／Ｐ回転数指令（ＰＷＭ信号）に係るＰＷＭ信号と、各種フラグのフラグ値と、各種カウンタのカウンタ値と、Ａ／Ｐ回転数指令（ＣＡＮ受信値）と、Ａ／Ｐ回転数指令（ＰＷＭ信号）と、Ａ／Ｐ回転数指令（ＡＰＰＤＵ制御値）との時間変化の一例を示すグラフである。 図１４は、同実施形態に係るＡ／Ｐ回転数指令（ＣＡＮ受信値）に係るＣＡＮＢＵＳデータと、Ａ／Ｐ回転数指令（ＰＷＭ信号）に係るＰＷＭ信号と、各種フラグのフラグ値と、各種カウンタのカウンタ値と、Ａ／Ｐ回転数指令（ＣＡＮ受信値）と、Ａ／Ｐ回転数指令（ＰＷＭ信号）と、Ａ／Ｐ回転数指令（ＡＰＰＤＵ制御値）との時間変化の一例を示すグラフである。 図１５は、同実施形態に係るＡ／Ｐ回転数指令（ＣＡＮ受信値）に係るＣＡＮＢＵＳデータと、Ａ／Ｐ回転数指令（ＰＷＭ信号）に係るＰＷＭ信号と、各種フラグのフラグ値と、各種カウンタのカウンタ値と、Ａ／Ｐ回転数指令（ＣＡＮ受信値）と、Ａ／Ｐ回転数指令（ＰＷＭ信号）と、Ａ／Ｐ回転数指令（ＡＰＰＤＵ制御値）との時間変化の一例を示すグラフである。 図１６は、同実施形態に係るＡ／Ｐ回転数指令（ＣＡＮ受信値）に係るＣＡＮＢＵＳデータと、Ａ／Ｐ回転数指令（ＰＷＭ信号）に係るＰＷＭ信号と、各種フラグのフラグ値と、各種カウンタのカウンタ値と、Ａ／Ｐ回転数指令（ＣＡＮ受信値）と、Ａ／Ｐ回転数指令（ＰＷＭ信号）と、Ａ／Ｐ回転数指令（ＡＰＰＤＵ制御値）との時間変化の一例を示すグラフである。 図１７は、同実施形態に係るＡ／Ｐ回転数指令（ＣＡＮ受信値）に係るＣＡＮＢＵＳデータと、Ａ／Ｐ回転数指令（ＰＷＭ信号）に係るＰＷＭ信号と、各種フラグのフラグ値と、各種カウンタのカウンタ値と、Ａ／Ｐ回転数指令（ＣＡＮ受信値）と、Ａ／Ｐ回転数指令（ＰＷＭ信号）と、Ａ／Ｐ回転数指令（ＡＰＰＤＵ制御値）との時間変化の一例を示すグラフである。
符号の説明
　１　燃料電池車両（車両）
　１ａ　制御装置
　１０　冗長通信システム
　１１　モータパワードライブユニット（ＭＯＴＰＤＵ）
　１２　ＦＣスタック
　１３　アノードガス供給システム
　１４　エアーポンプ（Ａ／Ｐ）（電力機器）
　１５　高圧バッテリ
　１６　電力分配装置
　１７　モータ
　２１　統合（協調）制御ＥＣＵ（第１制御装置）
　２２　空気供給制御ＥＣＵ（第２制御装置）
　６１　ＣＡＮ通信ライン（主通信線）
　６２　ＰＷＭ信号ライン（副通信線）
　８２　ＣＡＮ通信側入力処理部（主通信線異常判定手段）
　８３ａ　ノイズフィルタ部
　８３ｂ　コモンモードフィルタ
　８３ｃ　トランジスタ
　８３ｄ　フォトカプラ
　８３ｅ　シュミットトリガ
　８３ｆ　ローパスフィルタ
　８３ｇ　バッファアンプ
　８５　制御指令値記憶部（記憶手段）
　８６　切換処理部（制御指令値切換手段）
　８７　制御指令値出力部（補正手段）
　以下、本発明の冗長通信システムの一実施形態について、添付図面を参照しながら説明する。
　本実施形態による冗長通信システム１０は、例えば図１に示す燃料電池車両１に搭載されている。この燃料電池車両１は、モータパワードライブユニット（ＭＯＴＰＤＵ）１１に電力を供給する電源装置として、ＦＣスタック１２と、アノードガス供給システム１３と、エアーポンプ（Ａ／Ｐ）１４と、高圧バッテリ１５と、電力分配装置１６とを備えている。ＦＣ（燃料電池）スタック１２および高圧バッテリ１５が並列に接続された電力分配装置１６は、モータパワードライブユニット（ＭＯＴＰＤＵ）１１に並列に接続されている。モータパワードライブユニット（ＭＯＴＰＤＵ）１１により駆動される走行用のモータ１７の駆動力は、減速機（図示略）を介して駆動輪Ｗに伝達される。また、燃料電池車両１の減速時に駆動輪Ｗ側からモータ１７側に駆動力が伝達されると、モータ１７は発電機として機能して、いわゆる回生制動力を発生して、車体の運動エネルギーを電気エネルギーとして回収する。
　この燃料電池車両１の制御装置１ａは、例えば、モータパワードライブユニット（ＭＯＴＰＤＵ）１１と、アノードガス供給システム１３と、エアーポンプ（Ａ／Ｐ）１４と、電力配分装置１６と、ＥＣＵ１８とを備えて構成されている。
　さらに、ＥＣＵ１８は、いわゆるサーバ装置である統合（協調）制御ＥＣＵ２１と、いわゆるクライアント装置である空気供給制御ＥＣＵ２２とを備えて構成されている。
　永久磁石式の３相交流同期モータからなる走行用のモータ１７は、モータパワードライブユニット（ＭＯＴＰＤＵ）１１から供給される３相交流電力により駆動制御される。
　モータパワードライブユニット（ＭＯＴＰＤＵ）１１は、例えばトランジスタのスイッチング素子から構成されたＰＷＭインバータを備えており、電力分配装置１６から出力される直流電力を３相交流電力に変換して、モータ１７へ供給する。
　ＦＣ（燃料電池）スタック１２は、例えば固体ポリマーイオン交換膜等からなる固体高分子電解質膜を、アノードとカソードとで両側から挟み込んで形成されたセルが、複数積層されて構成されている。そして、このＦＣ（燃料電池）スタック１２は、燃料として水素ガス等のアノードガスが供給される燃料極と、酸化剤として酸素を含む空気が供給される空気極とを備えている。そして、アノードで触媒反応により発生した水素イオンが、固体高分子電解質膜を通過してカソードまで移動して、カソードで酸素と電気化学反応を起こして発電する。
　アノードガス供給システム１３は、ＦＣ（燃料電池）スタック１２の燃料極に水素ガス等のアノードガスを供給する。
　エアーポンプ（Ａ／Ｐ）１４は、空気供給制御ＥＣＵ２２から出力される制御指令に基づいて、ＦＣ（燃料電池）スタック１２の空気極に空気を供給する。
　高圧バッテリ１５は、例えばリチウムイオンバッテリやニッケル水素（Ｎｉ－ＭＨ）バッテリ等とされている。
　電力分配装置１６は、例えば高圧分配器等を備え、統合（協調）制御ＥＣＵ２１から出力される分配制御情報に基づいて、モータパワードライブユニット（ＭＯＴＰＤＵ）１１と高圧バッテリ１５との間の電力のやり取りと、ＦＣ（燃料電池）スタック１２から出力される電力のモータパワードライブユニット（ＭＯＴＰＤＵ）１１および高圧バッテリ１５への分配とを制御する。
　ＥＣＵ１８において統合（協調）制御ＥＣＵ２１は、空気供給制御ＥＣＵ２２の動作を制御するための制御指令として、エアーポンプ（Ａ／Ｐ）１４の回転数に対する制御指令値（Ａ／Ｐ回転数）を出力すると共に、電力分配装置１６を制御する分配制御情報を出力する。
　この統合（協調）制御ＥＣＵ２１には、走行用のモータ１７の状態量（例えば、回転数等）を検出するセンサ（図示略）から出力される検出信号と、ＦＣ（燃料電池）スタック１２の状態量（例えば、電流、電圧、温度等）を検出するセンサ（図示略）から出力される検出信号と、高圧バッテリ１５の状態量（例えば、電流、電圧、温度等であって、残容量ＳＯＣの算出に必要とされる状態量）を検出するセンサ（図示略）から出力される検出信号とが入力されている。そして、統合（協調）制御ＥＣＵ２１は、各検出信号に基づき、例えば制御指令値（Ａ／Ｐ回転数）および分配制御情報を算出する。
　本実施形態による冗長通信システム１０は、例えば図２に示すように、統合（協調）制御ＥＣＵ２１と、空気供給制御ＥＣＵ２２とを備えて構成されている。これら統合（協調）制御ＥＣＵ２１と空気供給制御ＥＣＵ２２とは、例えばデジタル通信に対するＣＡＮ（Controller Area Network）通信ライン６１およびアナログ通信に対するＰＷＭ信号ライン６２により接続されている。
　統合（協調）制御ＥＣＵ２１は、例えば、制御指令値算出部７１と、ＣＡＮプロトコルのＣＡＮドライバ７２とを備えて構成されている。
　また、空気供給制御ＥＣＵ２２は、ＣＡＮプロトコルのＣＡＮドライバ８１と、ＣＡＮ通信側入力処理部８２と、ＰＷＭ信号受信部８３と、ＰＷＭ信号側入力処理部８４と、制御指令値記憶部８５と、切換処理部８６と、制御指令値出力部８７とを備えて構成されている。
　統合（協調）制御ＥＣＵ２１のＣＡＮドライバ７２と空気供給制御ＥＣＵ２２のＣＡＮドライバ８１とがＣＡＮ通信ライン６１により接続されている。統合（協調）制御ＥＣＵ２１の制御指令値算出部７１と空気供給制御ＥＣＵ２２のＰＷＭ信号受信部８３とがＰＷＭ信号ライン６２により接続されている。
　統合（協調）制御ＥＣＵ２１の制御指令値算出部７１は、例えば空気供給制御ＥＣＵ２２に出力する制御指令値として、エアーポンプ（Ａ／Ｐ）１４の回転数に対する制御指令値（Ａ／Ｐ回転数）を算出する。そして、この制御指令値（Ａ／Ｐ回転数）を各通信ライン６１，６２に対応させて適宜に変換して得た各指令信号（つまり、ＣＡＮ通信ライン６１に対するＣＡＮＢＵＳデータおよびＰＷＭ信号ライン６２に対するＰＷＭ信号）を出力する。つまり、ＣＡＮＢＵＳデータは、ＣＡＮドライバ７２およびＣＡＮ通信ライン６１を介して空気供給制御ＥＣＵ２２のＣＡＮドライバ８１へ出力される。また、ＰＷＭ信号は、ＰＷＭ信号ライン６２を介して空気供給制御ＥＣＵ２２のＰＷＭ信号受信部８３へ出力される。
　空気供給制御ＥＣＵ２２のＣＡＮドライバ８１は、統合（協調）制御ＥＣＵ２１から入力された指令信号であるＣＡＮＢＵＳデータを、Ａ／Ｐ回転数指令（ＣＡＮ受信値）に変換する。そして、このＡ／Ｐ回転数指令（ＣＡＮ受信値）は、ＣＡＮ通信側入力処理部８２へ出力される。
　ＣＡＮ通信側入力処理部８２は、ＣＡＮドライバ８１から入力されたＡ／Ｐ回転数指令（ＣＡＮ受信値）に係るＣＡＮＢＵＳデータあるいはＣＡＮ通信ライン６１を介したＡ／Ｐ回転数指令（ＣＡＮ受信値）に係るＣＡＮＢＵＳデータの受信状態および未受信状態等に応じて、ＣＡＮ通信ライン６１を介したＡ／Ｐ回転数指令（ＣＡＮ受信値）に係るＣＡＮＢＵＳデータの受信に異常が発生したことを示すＣＡＮ受信異常発生フラグやＣＡＮ通信ライン６１の異常を示すＣＡＮ受信異常フラグ等の各種のフラグのフラグ値を設定する。また、ＣＡＮ通信側入力処理部８２は、ＣＡＮＢＵＳデータに応じたＡ／Ｐ回転数指令（ＣＡＮ受信値）を、必要に応じて、例えば現在値から過去値や所定値等に適宜に変更する。そして、Ａ／Ｐ回転数指令（ＣＡＮ受信値）を制御指令値記憶部８５および切換処理部８６へ出力すると共に、ＣＡＮ受信異常フラグを切換処理部８６へ出力する。
　ＰＷＭ信号受信部８３は統合（協調）制御ＥＣＵ２１から入力された指令信号であるＰＷＭ信号をＡ／Ｐ回転数指令（ＰＷＭ信号）に変換し、このＡ／Ｐ回転数指令（ＰＷＭ信号）をＰＷＭ信号側入力処理部８４へ出力する。
　このＰＷＭ信号受信部８３は、例えば図３に示すように、制御指令値算出部７１とＰＷＭ信号側入力処理部８４との間に設けられている。このＰＷＭ信号受信部８３は、コモンモードフィルタ８３ｂおよびトランジスタ８３ｃを具備するノイズフィルタ部８３ａと、フォトカプラ８３ｄと、シュミットトリガ８３ｅと、ローパスフィルタ８３ｆと、バッファアンプ８３ｇとを備えている。
　制御指令値算出部７１側からＰＷＭ信号側入力処理部８４側に向かって、順次、コモンモードフィルタ８３ｂと、トランジスタ８３ｃと、フォトカプラ８３ｄと、シュミットトリガ８３ｅと、ローパスフィルタ８３ｆと、バッファアンプ８３ｇとが配置されている。すなわち、制御指令値算出部７１から送信されたＰＷＭ信号は、順次、コモンモードフィルタ８３ｂと、トランジスタ８３ｃと、フォトカプラ８３ｄと、シュミットトリガ８３ｅと、ローパスフィルタ８３ｆと、バッファアンプ８３ｇとを介して、ＰＷＭ信号側入力処理部８４および切換処理部８６に送信される構成となっている。
　なお、ノイズフィルタ部８３ａは、コモンモードフィルタ８３ｂとトランジスタ８３ｃとのいずれか一方のみを備えるようにしてもよいが、コモンモードフィルタ８３ｂとトランジスタ８３ｃとを備えることにより、ノイズを、より一層、低減することができる。
　また、この実施形態では、フォトカプラ８３ｄを境界として、電圧が低く設定されたローボルテージ領域と、ローボルテージ領域よりも電圧が高く設定されたハイボルテージ領域とが存在している。
　制御指令値算出部７１を具備する協調制御ＥＣＵ２１と、コモンモードフィルタ８３ｂと、トランジスタ８３ｃ等とは、ローボルテージ領域に属している。一方、シュミットトリガ８３ｅと、ローパスフィルタ８３ｆと、バッファアンプ８３ｇと、ＰＷＭ信号側入力処理部８４と、切換処理部８６等とは、ハイボルテージ領域に属している。つまり、ＰＷＭ信号の電圧は、コモンモードフィルタ８３ｂおよびトランジスタ８３ｃにおいては低い電圧であるが、シュミットトリガ８３ｅおよびローパスフィルタ８３ｆおよびバッファアンプ８３ｇ等においては高い電圧である。
　なお、ローボルテージ領域の電圧は、制御電源の電圧であり、ハイボルテージ領域の電圧は、燃料電池の電圧である。
　このＰＷＭ信号受信部８３においては、以下のような信号処理が行われる。
　制御指令値算出部７１からＰＷＭ信号が送信されると、先ず、コモンモードフィルタ８３ｂによって、ＰＷＭ信号に含まれているコモンモードノイズが低減される。
　次に、トランジスタ８３ｃによって、ＰＷＭ信号に含まれているノーマルモードノイズが低減される。こうしてコモンモードノイズとノーマルモードノイズとが低減されたＰＷＭ信号が、フォトカプラ８３ｄにおいて電気的に絶縁された状態で、光学的に伝達される。なお、フォトカプラ８３ｄはノイズが伝達されにくい構成となっているため、フォトカプラ８３ｄにおいても、ＰＷＭ信号に含まれているノーマルモードノイズが更に低減される。
　そして、フォトカプラ８３ｄから送信されたＰＷＭ信号は、シュミットトリガ８３ｅを通過することにより、さらに精度の良い適正な信号（いわゆる「なまり」が低減された状態）に整えられる。
　この後、ＰＷＭ信号はローパスフィルタ８３ｆによって、矩形波状（パルス状）の信号から連続的な信号に変換される。具体的には、例えばローパスフィルタ８３ｆに入力されたＰＷＭ信号のパルス幅が大きいほど、ローパスフィルタ８３ｆから出力される電圧が高くなるように変換される。
　そして、ローパスフィルタ８３ｆから出力された信号は、バッファアンプ８３ｅによって電流が増幅される。すなわち、バッファアンプ８３ｅにおいて出力インピーダンス（抵抗）が低下させられることにより、信号の電流が大きくなる。
　ＰＷＭ信号側入力処理部８４は、ＰＷＭ信号受信部８３から入力されたＡ／Ｐ回転数指令（ＰＷＭ信号）に係るＰＷＭ信号のデューティー（ＤＵＴＹ：つまり、エアーポンプ（Ａ／Ｐ）１４のモータ（図示略）をＰＷＭ信号によるパルス幅変調により駆動するドライバ（図示略）に具備されるスイッチング素子をオン／オフ駆動させる際のオン／オフ状態の比率）に応じて、ＰＷＭ信号ライン６２を介したＡ／Ｐ回転数指令（ＰＷＭ信号）に係るＰＷＭ信号の受信に異常が発生したことを示すＰＷＭ信号異常発生フラグやＰＷＭ信号ライン６２の異常を示すＰＷＭ信号異常フラグ等の各種のフラグのフラグ値を設定する。また、ＰＷＭ信号に応じたＡ／Ｐ回転数指令（ＰＷＭ信号）を、必要に応じて、例えば現在値から過去値や所定値（ゼロ等）等に適宜に変更する。そして、Ａ／Ｐ回転数指令（ＰＷＭ信号）を制御指令値記憶部８５および切換処理部８６へ出力すると共に、ＰＷＭ信号異常フラグを切換処理部８６へ出力する。
　制御指令値記憶部８５は、ＣＡＮ通信側入力処理部８２から入力されるＡ／Ｐ回転数指令（ＣＡＮ受信値）とＰＷＭ信号側入力処理部８４から入力されるＡ／Ｐ回転数指令（ＰＷＭ信号）との差分のデータのうち、所定の過去の期間に亘る時系列データを記憶する。
　切換処理部８６は、ＣＡＮ通信側入力処理部８２およびＰＷＭ信号側入力処理部８４から入力される各種フラグのフラグ値に応じて、ＣＡＮ通信側入力処理部８２から入力されるＡ／Ｐ回転数指令（ＣＡＮ受信値）またはＰＷＭ信号側入力処理部８４から入力されるＡ／Ｐ回転数指令（ＰＷＭ信号）を切換選択して、制御指令値出力部８７へ出力する。
　制御指令値出力部８７は、切換処理部８６から入力されたＡ／Ｐ回転数指令（ＣＡＮ受信値）またはＰＷＭ信号側入力処理部８４から入力されたＡ／Ｐ回転数指令（ＰＷＭ信号）に対して、制御指令値記憶部８５に記憶されたＡ／Ｐ回転数指令（ＣＡＮ受信値）およびＡ／Ｐ回転数指令（ＰＷＭ信号）の所定の過去に遡る時系列データ（例えば、過去の所定数のデータ）に基づき補正係数を設定する。そして、制御指令値出力部８７は、この補正係数をＡ／Ｐ回転数指令（ＣＡＮ受信値）またはＡ／Ｐ回転数指令（ＰＷＭ信号）に作用させて得たＡ／Ｐ回転数指令（ＡＰＰＤＵ制御値）を、エアーポンプ（Ａ／Ｐ）１４のモータ（図示略）をＰＷＭ信号により駆動するドライバ（例えば、ＰＷＭインバータ等）に出力する。
　本実施形態による冗長通信システム１０は上記構成を備えている。
　次に、この冗長通信システム１０の動作について添付図面を参照しながら説明する。
　なお、以下に示す入力処理（ＣＡＮ通信側）と入力処理（ＰＷＭ信号側）と切換処理とは、互いに独立して所定周期で繰り返し実行される。
　以下に、入力処理（ＣＡＮ通信側）について説明する。
　先ず、例えば図４に示すステップＳ０１においては、燃料電池車両１の始動時等のように、制御装置１ａに対する通電が開始される電源投入から所定時間が経過したか否かを判定する。
　この判定結果が「ＹＥＳ」の場合には、後述するステップＳ０４に進む。
　一方、この判定結果が「ＮＯ」の場合には、ステップＳ０２に進む。
　そして、ステップＳ０２においては、ＣＡＮ通信ライン６１の異常を示すＣＡＮ受信異常フラグのフラグ値に「０」を設定して初期化して、ステップＳ０３に進む。
　そして、ステップＳ０３においては、Ａ／Ｐ回転数指令（ＣＡＮ受信値）にゼロを設定して初期化し、一連の処理を終了する。
　また、ステップＳ０４においては、後述するＣＡＮ受信異常判定の処理を実行し、一連の処理を終了する。
　以下に、上述したステップＳ０４でのＣＡＮ受信異常判定の処理について説明する。
　先ず、例えば図５に示すステップＳ１１においては、リングカウンタやチェックサム等を用いて受信異常を検知したか否かを判定する。
　この判定結果が「ＹＥＳ」の場合には、後述するステップＳ１５に進む。
　一方、この判定結果が「ＮＯ」の場合には、ステップＳ１２に進む。
　そして、ステップＳ１２においては、ＣＡＮ通信ライン６１を介したＡ／Ｐ回転数指令（ＣＡＮ受信値）に係るＣＡＮＢＵＳデータの受信に異常が発生したことを示すＣＡＮ受信異常発生フラグのフラグ値に「０」を設定して、ステップＳ１３に進む。
　そして、ステップＳ１３においては、今回の処理にて統合（協調）制御ＥＣＵ２１からＣＡＮ通信ライン６１を介して受信したＣＡＮＢＵＳデータによるＡ／Ｐ回転数指令（ＣＡＮ受信値）の今回値を、新たにＡ／Ｐ回転数指令（ＣＡＮ受信値）として設定して、ステップＳ１４に進む。
　そして、ステップＳ１４においては、ＣＡＮ通信ライン６１の異常を示すＣＡＮ受信異常フラグのフラグ値に「０」を設定して、一連の処理を終了する。
　また、ステップＳ１５においては、ＣＡＮ受信異常発生フラグのフラグ値に「１」を設定して、ステップＳ１６に進む。
　そして、ステップＳ１６においては、受信異常が発生してから、発生した異常が継続する時間として所定時間が経過したか否かを判定する。
　この判定結果が「ＹＥＳ」の場合には、後述するステップＳ１９に進む。
　一方、この判定結果が「ＮＯ」の場合には、ステップＳ１７に進む。
　そして、ステップＳ１７においては、前回の処理にて統合（協調）制御ＥＣＵ２１からＣＡＮ通信ライン６１を介して受信したＣＡＮＢＵＳデータによるＡ／Ｐ回転数指令（ＣＡＮ受信値）の前回値を、新たにＡ／Ｐ回転数指令（ＣＡＮ受信値）として設定して、ステップＳ１８に進む。
　そして、ステップＳ１８においては、ＣＡＮ通信ライン６１の異常の有無を判定する処理の実行中であることを示すＣＡＮ判定中フラグのフラグ値に「１」を設定して、一連の処理を終了する。
　また、ステップＳ１９においては、Ａ／Ｐ回転数指令（ＣＡＮ受信値）にゼロを設定して、ステップＳ２０に進む。
　そして、ステップＳ２０においては、ＣＡＮ受信異常フラグのフラグ値に「１」を設定して、一連の処理を終了する。
　以下に、入力処理（ＰＷＭ信号側）について説明する。
　先ず、例えば図６に示すステップＳ３１においては、燃料電池車両１の始動時等のように、制御装置１ａに対する通電が開始される電源投入から所定時間が経過したか否かを判定する。
　この判定結果が「ＹＥＳ」の場合には、後述するステップＳ３４に進む。
　一方、この判定結果が「ＮＯ」の場合には、ステップＳ３２に進む。
　そして、ステップＳ３２においては、ＰＷＭ信号ライン６２の異常を示すＰＷＭ信号異常フラグのフラグ値に「０」を設定して初期化して、ステップＳ３３に進む。
　そして、ステップＳ３３においては、Ａ／Ｐ回転数指令（ＰＷＭ信号）にゼロを設定して初期化し、一連の処理を終了する。
　また、ステップＳ３４においては、後述するＰＷＭ信号異常判定の処理を実行し、一連の処理を終了する。
　以下に、上述したステップＳ３４でのＰＷＭ信号異常判定の処理について説明する。
　先ず、例えば図７に示すステップＳ４１においては、Ａ／Ｐ回転数指令（ＰＷＭ信号）に係るＰＷＭ信号のデューティー（ＤＵＴＹ）が所定の下限値未満であるか否かを判定することにより、断線異常が発生しているか否かを判定する。
　この判定結果が「ＹＥＳ」の場合には、後述するステップＳ４６に進む。
　一方、この判定結果が「ＮＯ」の場合には、ステップＳ４２に進む。
　そして、ステップＳ４２においては、例えばＡ／Ｐ回転数指令（ＰＷＭ信号）に係るＰＷＭ信号のデューティー（ＤＵＴＹ）が所定の上限値よりも大きいか否かを判定することにより、短絡異常が発生しているか否かを判定する。
　この判定結果が「ＹＥＳ」の場合には、後述するステップＳ４６に進む。
　一方、この判定結果が「ＮＯ」の場合には、ステップＳ４３に進む。
　そして、ステップＳ４３においては、ＰＷＭ信号ライン６２を介したＡ／Ｐ回転数指令（ＰＷＭ信号）に係るＰＷＭ信号の受信に異常が発生したことを示すＰＷＭ信号異常発生フラグのフラグ値に「０」を設定して、ステップＳ４４に進む。
　そして、ステップＳ４４においては、例えばＡ／Ｐ回転数指令（ＰＷＭ信号）に係るＰＷＭ信号のデューティー（ＤＵＴＹ）に応じた所定マップに対するマップ検索等によって、新たにＡ／Ｐ回転数指令（ＰＷＭ信号）を取得して、ステップＳ４５に進む。
　なお、この所定マップは、例えば図８に示すように、デューティー（ＤＵＴＹ）とＡ／Ｐ回転数指令との所定の対応関係を示すマップであって、例えばデューティー（ＤＵＴＹ）が所定の下限値ＤＬから所定値（ＤＬ＋α）までの範囲においては、Ａ／Ｐ回転数指令はゼロとされている。デューティー（ＤＵＴＹ）が所定値（ＤＬ＋α）から所定値（ＤＨ－β）まで増大することに伴い、Ａ／Ｐ回転数指令が所定の上限回転数指令ＮＨまで増大傾向に変化する。また、デューティー（ＤＵＴＹ）が所定値（ＤＨ－β）から所定の上限値ＤＨまでの範囲においては、Ａ／Ｐ回転数指令は上限回転数指令ＮＨとされている。
　そして、ステップＳ４５においては、ＰＷＭ信号ライン６２の異常を示すＰＷＭ信号異常フラグのフラグ値に「０」を設定して、一連の処理を終了する。
　また、ステップＳ４６においては、ＰＷＭ信号異常発生フラグのフラグ値に「１」を設定する。
　そして、ステップＳ４７においては、断線異常または短絡異常が発生してから、発生した異常が継続する時間として所定時間が経過したか否かを判定する。
　この判定結果が「ＹＥＳ」の場合には、後述するステップＳ４９に進む。
　一方、この判定結果が「ＮＯ」の場合には、ステップＳ４８に進む。
　そして、ステップＳ４８においては、前回の処理にて統合（協調）制御ＥＣＵ２１からＰＷＭ信号ライン６２を介して受信したＰＷＭ信号によるＡ／Ｐ回転数指令（ＰＷＭ信号）の前回値を、新たにＡ／Ｐ回転数指令（ＰＷＭ信号）として設定し、一連の処理を終了する。
　また、ステップＳ４９においては、Ａ／Ｐ回転数指令（ＣＡＮ受信値）にゼロを設定して、ステップＳ５０に進む。
　そして、ステップＳ５０においては、ＰＷＭ信号異常フラグのフラグ値に「１」を設定して、一連の処理を終了する。
　以下に、切換処理について説明する。
　先ず、例えば図９に示すステップＳ６１においては、ＣＡＮ受信異常発生フラグのフラグ値が「０」であるか否かを判定する。
　この判定結果が「ＮＯ」の場合には、後述するステップＳ６９に進む。
　一方、この判定結果が「ＹＥＳ」の場合には、ステップＳ６２に進む。
　そして、ステップＳ６２においては、切換処理部８６においてＡ／Ｐ回転数指令（ＣＡＮ受信値）からＡ／Ｐ回転数指令（ＰＷＭ信号）へと切換選択されていることを示す切換フラグのフラグ値が「１」であるか否かを判定する。
　この判定結果が「ＮＯ」の場合には、後述するステップＳ６５に進む。
　一方、この判定結果が「ＹＥＳ」の場合には、ステップＳ６３に進む。
　そして、ステップＳ６３においては、Ａ／Ｐ回転数指令（ＣＡＮ受信値）に対する補正係数を設定して、ステップＳ６４に進む。
　なお、この補正係数は、例えば今回の処理の直前までに制御指令値記憶部８５に記憶されたＡ／Ｐ回転数指令（ＣＡＮ受信値）とＡ／Ｐ回転数指令（ＰＷＭ信号）との差分のデータに応じて設定されている。例えば、この補正係数は、エアーポンプ（Ａ／Ｐ）１４の回転数に対する複数の所定回転数毎でのＡ／Ｐ回転数指令（ＣＡＮ受信値）とＡ／Ｐ回転数指令（ＰＷＭ信号）との差分に基づく差分平均値等とされている。
　そして、ステップＳ６４においては、Ａ／Ｐ回転数指令（ＰＷＭ信号）に対する補正係数をゼロに初期化して、ステップＳ６５に進む。
　そして、ステップＳ６５においては、補正係数による補正後のＡ／Ｐ回転数指令（ＣＡＮ受信値）をＡ／Ｐ回転数指令に設定して、ステップＳ６６に進む。
　そして、ステップＳ６６においては、切換フラグのフラグ値に「０」を設定して、ステップＳ６７に進む。
　そして、ステップＳ６７においては、ＰＷＭ信号異常発生フラグのフラグ値が「０」であるか否かを判定する。
　この判定結果が「ＮＯ」の場合には、一連の処理を終了する。
　一方、この判定結果が「ＹＥＳ」の場合には、ステップＳ６８に進む。
　そして、ステップＳ６８においては、学習処理として、Ａ／Ｐ回転数指令（ＣＡＮ受信値）の今回値とＡ／Ｐ回転数指令（ＰＷＭ信号）の今回値との差分を制御指令値記憶部８５に記憶し、一連の処理を終了する。
　また、ステップＳ６９においては、ＰＷＭ信号異常発生フラグのフラグ値が「０」であるか否かを判定する。
　この判定結果が「ＮＯ」の場合には、後述するステップＳ７６に進む。
　一方、この判定結果が「ＹＥＳ」の場合には、ステップＳ７０に進む。
　そして、ステップＳ７０においては、切換フラグのフラグ値が「０」であるか否かを判定する。
　この判定結果が「ＮＯ」の場合には、後述するステップＳ７４に進む。
　一方、この判定結果が「ＹＥＳ」の場合には、ステップＳ７１に進む。
　そして、ステップＳ７１においては、ＣＡＮ受信異常が発生してから、所定待機時間が経過したか否かを判定する。
　この判定結果が「ＮＯ」の場合には、ステップＳ７１の判定処理を繰り返す。
　一方、この判定結果が「ＹＥＳ」の場合には、ステップＳ７２に進む。
　そして、ステップＳ７２においては、Ａ／Ｐ回転数指令（ＰＷＭ信号）に対する補正係数を設定して、ステップＳ７３に進む。
　なお、この補正係数は、例えば今回の処理の直前までに制御指令値記憶部８５に記憶されたＡ／Ｐ回転数指令（ＣＡＮ受信値）とＡ／Ｐ回転数指令（ＰＷＭ信号）との差分のデータに応じて設定される。例えば、この補正係数は、エアーポンプ（Ａ／Ｐ）１４の回転数に対する複数の所定回転数毎でのＡ／Ｐ回転数指令（ＣＡＮ受信値）とＡ／Ｐ回転数指令（ＰＷＭ信号）との差分に基づく差分平均値等とされている。
　そして、ステップＳ７３においては、Ａ／Ｐ回転数指令（ＣＡＮ受信値）に対する補正係数をゼロに初期化して、ステップＳ７４に進む。
　そして、ステップＳ７４においては、補正係数による補正後のＡ／Ｐ回転数指令（ＰＷＭ信号）をＡ／Ｐ回転数指令として設定して、ステップＳ７５に進む。
　そして、ステップＳ７５においては、切換フラグのフラグ値に「１」を設定し、一連の処理を終了する。
　また、ステップＳ７６においては、ＣＡＮ判定中フラグのフラグ値が「１」であるか否かを判定する。
　この判定結果が「ＮＯ」の場合には、ステップＳ７７に進み、このステップＳ７７においては、Ａ／Ｐ回転数指令としてゼロを設定し、一連の処理を終了する。
　一方、この判定結果が「ＹＥＳ」の場合には、ステップＳ７８に進む。
　そして、ステップＳ７８においては、切換フラグのフラグ値が「１」であるか否かを判定する。
　この判定結果が「ＮＯ」の場合には、後述するステップＳ８１に進む。
　一方、この判定結果が「ＹＥＳ」の場合には、ステップＳ７９に進む。
　そして、ステップＳ７９においては、Ａ／Ｐ回転数指令（ＣＡＮ受信値）に対する補正係数を設定して、ステップＳ８０に進む。
　なお、この補正係数は、例えば今回の処理の直前までに制御指令値記憶部８５に記憶されたＡ／Ｐ回転数指令（ＣＡＮ受信値）とＡ／Ｐ回転数指令（ＰＷＭ信号）との差分のデータに応じて設定される。例えば、この補正係数は、エアーポンプ（Ａ／Ｐ）１４の回転数に対する複数の所定回転数毎でのＡ／Ｐ回転数指令（ＣＡＮ受信値）とＡ／Ｐ回転数指令（ＰＷＭ信号）との差分に基づく差分平均値等とされている。
　そして、ステップＳ８０においては、Ａ／Ｐ回転数指令（ＰＷＭ信号）に対する補正係数をゼロに初期化して、ステップＳ８１に進む。
　そして、ステップＳ８１においては、補正係数による補正後のＡ／Ｐ回転数指令（ＣＡＮ受信値）をＡ／Ｐ回転数指令として設定して、ステップＳ８２に進む。
　そして、ステップＳ８２においては、切換フラグのフラグ値に「０」を設定し、一連の処理を終了する。
　以上により、ＣＡＮ受信異常フラグおよびＣＡＮ判定中フラグおよびＰＷＭ信号以上フラグの各フラグ値と、Ａ／Ｐ回転数指令（ＡＰＰＤＵ制御値）との対応関係は、例えば下記表１に示すように記述される。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
　また、例えば図１０に示すように、燃料電池車両１の始動時等において制御装置１ａに対する通電が開始される電源投入により、基板電源（低圧系）フラグのフラグ値が「０」から「１」に切り換えられたタイミングを時刻ｔ０とし、この時刻ｔ０から所定時間が経過する時刻ｔ１に亘る期間を所謂準備期間とする。この準備期間において、ＣＡＮ受信異常フラグおよびＰＷＭ信号異常フラグのフラグ値が「０」に設定される。また、Ａ／Ｐ回転数指令（ＣＡＮ受信値）およびＡ／Ｐ回転数指令（ＰＷＭ信号）にゼロが設定される。
　この時刻ｔ１から、例えば受信異常の経過時間を示す異常検知カウンタおよび断線異常の経過時間を示す断線異常カウンタの各カウンタ値が、所定待機時間未満となるタイミングを時刻ｔ２とする。この時刻ｔ２においては、ＣＡＮＢＵＳデータおよびＰＷＭ信号の発生に伴い、Ａ／Ｐ回転数指令（ＣＡＮ受信値）およびＡ／Ｐ回転数指令（ＰＷＭ信号）が、ゼロから増大傾向に変化する。この時刻ｔ２以降において、ＣＡＮ受信異常フラグおよびＰＷＭ信号異常フラグの各フラグ値が「０」であって、ＣＡＮ通信ライン６１およびＰＷＭ信号ライン６２に異常が発生していない場合には、切換処理部８６においてＡ／Ｐ回転数指令（ＣＡＮ受信値）が選択され、このＡ／Ｐ回転数指令（ＣＡＮ受信値）がＡ／Ｐ回転数指令（ＡＰＰＤＵ制御値）として設定される。
　また、例えば図１１に示すように、例えば異常検知カウンタのカウンタ値が所定待機時間未満であって、ＣＡＮＢＵＳデータの発生に伴い、Ａ／Ｐ回転数指令（ＣＡＮ受信値）が、ゼロから増大傾向に変化するタイミングを時刻ｔ２とする。この時刻ｔ２以降において、ＣＡＮ受信異常フラグのフラグ値が「０」であって、ＣＡＮ通信ライン６１に異常が発生していない場合には、例えば断線異常カウンタのカウンタ値が所定時間である時刻ｔ３に到達することで、この時刻ｔ３以降のようにＰＷＭ信号異常フラグのフラグ値が「１」となり、ＰＷＭ信号ライン６２に異常が発生していると判定される。そして、Ａ／Ｐ回転数指令（ＰＷＭ信号）がゼロとなったとしても、切換処理部８６においてＡ／Ｐ回転数指令（ＣＡＮ受信値）が選択され、このＡ／Ｐ回転数指令（ＣＡＮ受信値）がＡ／Ｐ回転数指令（ＡＰＰＤＵ制御値）として設定される。
　また、例えば図１２に示すように、切換処理部８６においてＡ／Ｐ回転数指令（ＣＡＮ受信値）が選択されるタイミングを時刻ｔ２とし、この時刻ｔ２以降にＣＡＮ通信ライン６１およびＰＷＭ信号ライン６２に異常が発生していないことに伴い、断線異常カウンタのカウンタ値が増大傾向に変化するタイミングを時刻ｔ４とし、この時刻ｔ４以降においては、Ａ／Ｐ回転数指令（ＰＷＭ信号）が時刻ｔ４の直前における値（つまり、前回値）に維持される。
　そして、例えば断線異常カウンタのカウンタ値が所定時間である時刻ｔ５に到達することで、時刻ｔ５以降のようにＰＷＭ信号異常フラグのフラグ値が「１」となり、ＰＷＭ信号ライン６２に異常が発生していると判定されると、Ａ／Ｐ回転数指令（ＰＷＭ信号）にゼロが設定される。
　また、図１３に示すように、例えば断線異常カウンタのカウンタ値が所定待機時間未満であって、ＰＷＭ信号の発生に伴い、Ａ／Ｐ回転数指令（ＰＷＭ信号）がゼロから増大傾向に変化するタイミングを時刻ｔ２とし、この時刻ｔ２以降において、ＰＷＭ信号異常フラグのフラグ値が「０」であって、ＰＷＭ信号ライン６２に異常が発生していない場合であって、例えば異常検知カウンタのカウンタ値が所定時間に到達するタイミングを時刻ｔ６とし、この時刻ｔ６以降において、ＣＡＮ受信異常フラグのフラグ値が「１」となり、ＣＡＮ通信ライン６１に異常が発生していると判定される。そして、Ａ／Ｐ回転数指令（ＣＡＮ受信値）がゼロとなる場合には、切換処理部８６においてＡ／Ｐ回転数指令（ＰＷＭ信号）が選択され、このＡ／Ｐ回転数指令（ＰＷＭ信号）がＡ／Ｐ回転数指令（ＡＰＰＤＵ制御値）として設定される。
　また、例えば図１４に示すように、ＣＡＮ通信ライン６１およびＰＷＭ信号ライン６２に異常が発生していないことに伴い、切換処理部８６においてＡ／Ｐ回転数指令（ＣＡＮ受信値）が選択されるタイミングを時刻ｔ２とし、この時刻ｔ２以後において、例えば異常検知カウンタのカウンタ値が増大傾向に変化するタイミングを時刻ｔ７とし、この時刻ｔ７以降においては、Ａ／Ｐ回転数指令（ＣＡＮ受信値）が時刻ｔ７の直前における値（つまり、前回値）に維持される。これに伴い、Ａ／Ｐ回転数指令（ＡＰＰＤＵ制御値）はＡ／Ｐ回転数指令（ＣＡＮ受信値）と同様に時刻ｔ７の直前における値（つまり、前回値）に維持される。
　そして、例えば異常検知カウンタのカウンタ値が所定待機時間に到達するタイミングを時刻ｔ８以降において、異常検知カウンタのカウンタ値が継続して増大している状態であれば、ＣＡＮ受信異常フラグのフラグ値が「０」であっても、切換処理部８６においてＡ／Ｐ回転数指令（ＣＡＮ受信値）からＡ／Ｐ回転数指令（ＰＷＭ信号）へと切換選択されて、Ａ／Ｐ回転数指令（ＰＷＭ信号）がＡ／Ｐ回転数指令（ＡＰＰＤＵ制御値）として設定される。
　そして、例えば異常検知カウンタのカウンタ値が所定時間に到達することで、時刻ｔ９以降のようにＣＡＮ受信異常フラグのフラグ値が「１」となり、ＣＡＮ通信ライン６１に異常が発生していると判定されると、Ａ／Ｐ回転数指令（ＣＡＮ受信値）にゼロが設定される。
　また、例えば図１５に示すように、ＣＡＮ通信ライン６１およびＰＷＭ信号ライン６２に異常が発生していないことに伴い、切換処理部８６においてＡ／Ｐ回転数指令（ＣＡＮ受信値）が選択されるタイミングを時刻ｔ２とし、この時刻ｔ２以後において、例えば異常検知カウンタのカウンタ値が増大傾向に変化するタイミングを時刻ｔ７とし、この時刻ｔ７以降においては、Ａ／Ｐ回転数指令（ＣＡＮ受信値）が時刻ｔ７の直前における値（つまり、前回値）に維持される。これに伴い、Ａ／Ｐ回転数指令（ＡＰＰＤＵ制御値）はＡ／Ｐ回転数指令（ＣＡＮ受信値）と同様に時刻ｔ７の直前における値（つまり、前回値）に維持される。
　そして、例えば異常検知カウンタのカウンタ値が所定待機時間に到達する時刻ｔ８以降において、異常検知カウンタのカウンタ値が継続して増大している状態であれば、ＣＡＮ受信異常フラグのフラグ値が「０」であっても、切換処理部８６においてＡ／Ｐ回転数指令（ＣＡＮ受信値）からＡ／Ｐ回転数指令（ＰＷＭ信号）へと切換選択されて、Ａ／Ｐ回転数指令（ＰＷＭ信号）がＡ／Ｐ回転数指令（ＡＰＰＤＵ制御値）として設定される。このとき、Ａ／Ｐ回転数指令（ＡＰＰＤＵ制御値）として設定されるＡ／Ｐ回転数指令（ＰＷＭ信号）は、制御指令値記憶部８５に記憶されたＡ／Ｐ回転数指令（ＣＡＮ受信値）とＡ／Ｐ回転数指令（ＰＷＭ信号）との差分のデータに応じた補正係数により補正されている。そして、Ａ／Ｐ回転数指令（ＡＰＰＤＵ制御値）がＡ／Ｐ回転数指令（ＣＡＮ受信値）からＡ／Ｐ回転数指令（ＰＷＭ信号）へと切換選択される時刻ｔ８において、Ａ／Ｐ回転数指令（ＡＰＰＤＵ制御値）が急激に変動しないようにして、滑らかな切換が行われるように設定されている。
　また、例えば図１６に示すように、所謂準備期間が終了する時刻ｔ１以降において、例えば異常検知カウンタおよび断線異常カウンタのカウンタ値が所定時間に到達するタイミングを時刻ｔ１０とし、この時刻ｔ１０以降のようにＣＡＮ受信異常フラグおよびＰＷＭ信号異常フラグのフラグ値が「１」となり、ＣＡＮ通信ライン６１およびＰＷＭ信号ライン６２に異常が発生していると判定される。そして、Ａ／Ｐ回転数指令（ＣＡＮ受信値）およびＡ／Ｐ回転数指令（ＰＷＭ信号）がゼロとなる場合には、Ａ／Ｐ回転数指令（ＡＰＰＤＵ制御値）としてゼロが設定される。
　また、例えば図１７に示すように、ＣＡＮ通信ライン６１およびＰＷＭ信号ライン６２に異常が発生していないことに伴い、切換処理部８６においてＡ／Ｐ回転数指令（ＣＡＮ受信値）が選択されるタイミングを時刻ｔ２とし、この時刻ｔ２以後において、例えば異常検知カウンタのカウンタ値が増大傾向に変化する時刻ｔ１１以降においては、Ａ／Ｐ回転数指令（ＣＡＮ受信値）が時刻ｔ１１の直前における値（つまり、前回値）に維持される。これに伴い、Ａ／Ｐ回転数指令（ＡＰＰＤＵ制御値）はＡ／Ｐ回転数指令（ＣＡＮ受信値）と同様に時刻ｔ１１の直前における値（つまり、前回値）に維持される。
　そして、異常検知カウンタのカウンタ値が継続して増大している状態であれば、ＣＡＮ受信異常フラグのフラグ値が「０」であっても、例えば異常検知カウンタのカウンタ値が所定待機時間に到達するタイミングを時刻ｔ１２とし、この時刻ｔ１２以降において、切換処理部８６においてＡ／Ｐ回転数指令（ＣＡＮ受信値）からＡ／Ｐ回転数指令（ＰＷＭ信号）へと切換選択されて、Ａ／Ｐ回転数指令（ＰＷＭ信号）がＡ／Ｐ回転数指令（ＡＰＰＤＵ制御値）として設定される。
　そして、例えば異常検知カウンタのカウンタ値が所定時間に到達することで、時刻ｔ１３以降のようにＣＡＮ受信異常フラグのフラグ値が「１」となり、ＣＡＮ通信ライン６１に異常が発生していると判定されると、Ａ／Ｐ回転数指令（ＣＡＮ受信値）にゼロが設定される。
　さらに、例えば断線異常カウンタのカウンタ値が増大傾向に変化する時刻ｔ１４以降においては、Ａ／Ｐ回転数指令（ＰＷＭ信号）が時刻ｔ１４の直前における値（つまり、前回値）に維持される。これに伴い、Ａ／Ｐ回転数指令（ＡＰＰＤＵ制御値）はＡ／Ｐ回転数指令（ＰＷＭ信号）と同様に時刻ｔ１４の直前における値（つまり、前回値）に維持される。
　そして、例えば断線異常カウンタのカウンタ値が所定時間に到達することで、時刻ｔ１５以降のようにＰＷＭ信号異常フラグのフラグ値が「１」となり、ＰＷＭ信号ライン６２に異常が発生していると判定されると、Ａ／Ｐ回転数指令（ＰＷＭ信号）にゼロが設定される。これに伴い、Ａ／Ｐ回転数指令（ＡＰＰＤＵ制御値）としてゼロが設定される。
　上述したように、本実施形態による冗長通信システム１０によれば、ＣＡＮ通信ライン６１を介したＡ／Ｐ回転数指令（ＣＡＮ受信値）に係るＣＡＮＢＵＳデータの受信に異常が発生したことを示すＣＡＮ受信異常発生フラグのフラグ値が「０」から「１」に切り換わった時点、つまりＣＡＮ通信ライン６１が異常であると判定される可能性が生じた時点から、たとえ実際にＣＡＮ通信ライン６１が異常であると判定されるより前のタイミングであっても、Ａ／Ｐ回転数指令（ＡＰＰＤＵ制御値）をＡ／Ｐ回転数指令（ＣＡＮ受信値）からＡ／Ｐ回転数指令（ＰＷＭ信号）へと切り換えることができる。そして、ＣＡＮ通信ライン６１が異常であるか否かの判定処理の実行中であっても、統合（協調）制御ＥＣＵ２１により算出された制御指令値によってエアーポンプ（Ａ／Ｐ）１４を適正に制御することができる。
　さらに、ＣＡＮ通信ライン６１が異常であると判定される可能性が生じたことに伴い、Ａ／Ｐ回転数指令（ＡＰＰＤＵ制御値）をＡ／Ｐ回転数指令（ＣＡＮ受信値）からＡ／Ｐ回転数指令（ＰＷＭ信号）へと切り換えた以後であっても、ＣＡＮ受信異常発生フラグのフラグ値が「１」から「０」に切り換わり、受信異常が解消する。これに伴い、ＣＡＮ通信ライン６１が異常であると判定される可能性が消滅する。この場合には、Ａ／Ｐ回転数指令（ＡＰＰＤＵ制御値）をＡ／Ｐ回転数指令（ＰＷＭ信号）からＡ／Ｐ回転数指令（ＣＡＮ受信値）へと切り換え戻すことにより、例えばＰＷＭ信号ライン６２に比べて通信容量および通信速度等が優れているＣＡＮ通信ライン６１によって、エアーポンプ（Ａ／Ｐ）１４を制御する際の精度を向上させることができる。
　さらに、Ａ／Ｐ回転数指令（ＡＰＰＤＵ制御値）としてＡ／Ｐ回転数指令（ＣＡＮ受信値）が設定されている状態において、ＣＡＮ受信異常発生フラグのフラグ値が「０」から「１」に切り換わった時点、つまりＣＡＮ通信ライン６１が異常であると判定される可能性が生じた時点においては、Ａ／Ｐ回転数指令（ＣＡＮ受信値）が、この時点の直前における値（つまり、前回値）に維持される。これにより、Ａ／Ｐ回転数指令（ＡＰＰＤＵ制御値）がＡ／Ｐ回転数指令（ＣＡＮ受信値）からＡ／Ｐ回転数指令（ＰＷＭ信号）へと切り換えられるまでの期間において、異常が生じる可能性がある制御指令値を用いること無しに、エアーポンプ（Ａ／Ｐ）１４の適正な制御を継続することができる。
　さらに、Ａ／Ｐ回転数指令（ＣＡＮ受信値）とＡ／Ｐ回転数指令（ＰＷＭ信号）との間に差異が存在する場合であっても、例えばＡ／Ｐ回転数指令（ＣＡＮ受信値）とＡ／Ｐ回転数指令（ＰＷＭ信号）とが同等になるように補正を行う。これにより、Ａ／Ｐ回転数指令（ＣＡＮ受信値）とＡ／Ｐ回転数指令（ＰＷＭ信号）との切換選択の前後において、Ａ／Ｐ回転数指令（ＡＰＰＤＵ制御値）を滑らかに変化させることができ、エアーポンプ（Ａ／Ｐ）１４の制御状態が急激に変動してしまうことを防止することができる。
　さらに、統合（協調）制御ＥＣＵ２１と空気供給制御ＥＣＵ２２とは、異なる通信形態によるＣＡＮ通信ライン６１およびＰＷＭ信号ライン６２により接続されていることから、例えば同一の通信形態による通信ラインによって統合（協調）制御ＥＣＵ２１と空気供給制御ＥＣＵ２２とを接続する場合に比べて、統合（協調）制御ＥＣＵ２１と空気供給制御ＥＣＵ２２との間の通信に対する相補性を向上させつつ、エアーポンプ（Ａ／Ｐ）１４を適正に制御することができる。
　さらに、本実施形態によるＰＷＭ信号受信部８３によれば、ＰＷＭ信号が、順次、ノイズフィルタ部８３ａと、シュミットトリガ８３ｅと、ローパスフィルタ８３ｆとを介して送信される構成としたことにより、ノイズが低減された精度の良いＰＷＭ信号をローパスフィルタ８３ｆに入力することができる。従って、ローパスフィルタ８３ｆにおいては、ＰＷＭ信号を適正に変換して出力することができる。これにより、ＰＷＭ信号に基づくエアーポンプ（Ａ／Ｐ）１４の制御を、適正に行うことができる。
　また、ノイズフィルタ部８３ａにコモンモードフィルタ８３ｂとトランジスタ８３ｃとの両方を設けることにより、コモンモードノイズとノーマルモードノイズの両方を的確に抑制することができ、精度が良いＰＷＭ信号を送信することができる。
　さらに、フォトカプラ８３ｄを設けることにより、ＰＷＭ信号の電圧を的確に変換できるとともに、ノイズを、より一層、低減することができる。
　また、フォトカプラ８３ｄの入力側にトランジスタ８３ｃを設けることにより、フォトカプラ８３ｄの故障を防止することができる。例えば、トランジスタ８３ｃを備えていない場合には、相対的に大きなノイズが入力されたときに、フォトカプラ８３ｄが故障して、ＰＷＭ信号を伝達することができなくなる虞が生じる。しかし、トランジスタ８３ｃを設けることにより、このような不具合の発生を防止することができる。従って、ＰＷＭ信号側入力処理部８４に対して、ＰＷＭ信号をより的確に送信することができ、ＰＷＭ信号の異常発生を防止することができる。
　なお、上述した実施形態においては、制御指令値算出部７１側からＰＷＭ信号側入力処理部８４側に向かって、順次、コモンモードフィルタ８３ｂと、トランジスタ８３ｃと、フォトカプラ８３ｄと、シュミットトリガ８３ｅと、ローパスフィルタ８３ｆと、バッファアンプ８３ｇとが配置されているとしたが、これに限定されない。例えばコモンモードフィルタ８３ｂとトランジスタ８３ｃとのＰＷＭ信号の入力側からの順序は入れ替わってもよい。
　また、フォトカプラ８３ｄは、ノイズフィルタ部８３ａとシュミットトリガ８３ｅとの間の換わりに、バッファアンプ８３ｅの出力側（つまり、バッファアンプ８３ｅとＰＷＭ信号側入力処理部８４との間）に設けてもよい。
　なお、本実施形態において、冗長通信システム１０は、燃料電池車両１に搭載されるとしたが、これに限定されず、その他の車両、例えばハイブリッド車両等に搭載されても良い。
　また、本実施形態において、冗長通信システム１０は、統合（協調）制御ＥＣＵ２１と空気供給制御ＥＣＵ２２とを備えて構成されるとしたが、これに限定されない。空気供給制御ＥＣＵ２２の代わりに、他の制御ＥＣＵを備えて構成されてもよいし、エアーポンプ（Ａ／Ｐ）１４を駆動するモータに限らず、他の電力機器に対する制御指令値を切換選択してもよい。
　本発明の冗長通信システムによれば、車両の通信システムに異常が発生した場合であっても車両に搭載された電力機器の制御を適正化することが可能となる。

Claims (9)

  1. 　車両に搭載された電力機器の制御指令値を算出し、この制御指令値に対応する第１指令信号及び第２指令信号を出力する第１制御装置と；
    　前記第１制御装置から受信した前記第１指令信号及び前記第２指令信号にそれぞれ対応する第１制御指令値及び第２制御指令値のいずれか一方に基づき前記電力機器を制御する第２制御装置と；
    　前記第１制御装置と前記第２制御装置とを接続し、前記第１指令信号を、前記第１制御装置から前記第2制御装置へ伝達する主通信線と；
    　前記第１制御装置と前記第２制御装置とを接続し、前記第２指令信号を、前記第１制御装置から前記第2制御装置へ伝達する副通信線と；
    を備える冗長通信システムであって、
    　前記第２制御装置は：
    　前記第１指令信号が受信されない状態または前記第１指令信号が異常である状態が所定時間に亘って持続する場合に、前記主通信線が異常であると判定する主通信線異常判定手段と；
    　前記第１制御指令値及び前記第２制御指令値のいずれか一方を切換可能に選択する制御指令値切換手段と；
    を有し、
    　前記制御指令値切換手段は、前記第１指令信号が受信されない状態又は前記第１指令信号が異常である状態の開始時刻から前記主通信線異常判定手段により前記主通信線が異常であると判定される時刻までの前記所定時間以内に、前記第１指令値から前記第２指令値への切換選択を行う冗長通信システム。
  2. 　前記制御指令値切換手段は、前記第１指令値から前記第２指令値への切換選択以後であって、かつ前記所定時間の経過前に、前記第１指令信号が受信されない状態又は前記第１指令信号が異常である状態が解消した場合、前記第２指令値から前記第１指令値への切換選択を行う請求項１に記載の冗長通信システム。
  3. 　前記第２制御装置は、前記第１指令信号が受信されない状態又は前記第１指令信号が異常である状態の開始時刻から、前記制御指令値切換手段により前記第１指令値から前記第２指令値への切換選択を行うまでの間、前記開始時刻の直前に選択された前記第１指令値に基づき前記電力機器を制御する請求項１に記載の冗長通信システム。
  4. 　前記第２制御装置は：
    　前記第１指令値と前記第２指令値との差分を記憶する記憶手段と；
    　前記第１指令値及び前記第２指令値のうち、前記制御指令値切換手段により切換選択された指令値を、前記記憶手段に記憶された前記差分に基づき補正する補正手段と；
    を有する請求項１に記載の冗長通信システム。
  5. 　前記主通信線と前記副通信線とは互いに異なる通信形態で通信が行われる請求項１に記載の冗長通信システム。
  6. 　前記第２指令値はＰＷＭ信号であり、
    　前記第２制御装置は、前記第１制御装置と前記制御指令値切換手段との間に、前記ＰＷＭ信号のノイズを低減するノイズフィルタ手段およびシュミットトリガおよびローパスフィルタを有し、
    　前記ＰＷＭ信号は、前記第１制御装置から、順次、前記ノイズフィルタ手段、前記シュミットトリガ、前記ローパスフィルタへと伝達される請求項１に記載の冗長通信システム。
  7. 　前記ノイズフィルタ手段は、コモンモードフィルタ及びトランジスタを備える請求項６に記載の冗長通信システム。
  8. 　前記第２制御装置は、前記ノイズフィルタ手段と前記シュミットトリガとの間に、フォトカプラを備える請求項６に記載の冗長通信システム。
  9. 　前記第２制御装置は、前記ローパスフィルタと前記制御指令値切換手段との間に、バッファアンプを備える請求項６に記載の冗長通信システム。
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