JP4380082B2 - 自動車用制御装置間の通信システム - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車に搭載される複数の制御装置間の通信システムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、自動車においては、複数の制御装置（以下、ＥＣＵとも記す）が通信によりデータを共有して制御対象を制御する、様々な形態の制御装置間通信システムが構築されている。そして、例えば、電気モータとガソリンエンジンとを動力源として備えた所謂ハイブリッド自動車では、図７に示すような自動車用制御装置間の通信システムが採用されていた。
【０００３】
まず、図７において、ＨＶ−ＥＣＵ１０は、エンジン制御用のＥＣＵ（エンジンＥＣＵ）２０と共にハイブリッド自動車の動力を制御するＥＣＵであり、自動車の運転状態に応じた電気モータの必要パワーとエンジンの必要パワーとを算出して、電気モータを制御すると共に、エンジンの必要パワーを示すパワー要求やエンジンの目標回転数などのデータを、エンジンＥＣＵ２０へ送信する。
【０００４】
そして、エンジンＥＣＵ２０は、エンジン回転数や水温などを検出して、それら検出値のデータをＨＶ−ＥＣＵ１０へ送信すると共に、ＨＶ−ＥＣＵ１０からの上記パワー要求や目標回転数などのデータに従って、エンジンのスロットル開度などを制御する。尚、このエンジンＥＣＵ２０からＨＶ−ＥＣＵ１０へ送信されるエンジン回転数などのデータは、ＨＶ−ＥＣＵ１０にて電気モータとエンジンの各必要パワーなどを算出するのに用いられる。
【０００５】
また、図７において、メータＥＣＵ３０は、車室内のメータやランプ類を制御するＥＣＵであり、エアコンＥＣＵ４０は、エアコン装置（空気調和装置）を制御するＥＣＵである。
ここで、ＨＶ−ＥＣＵ１０とエンジンＥＣＵ２０は、当該両ＥＣＵ１０，２０に専用の通信線１５を介して一対一に接続されている。尚、通信線１５は、ＨＶ−ＥＣＵ１０からエンジンＥＣＵ２０への送信用線と、エンジンＥＣＵ２０からＨＶ−ＥＣＵ１０への送信用線とからなっている。
【０００６】
また、エンジンＥＣＵ２０と、メータＥＣＵ３０と、エアコンＥＣＵ４０は、自動車内でＬＡＮ（ローカル・エリア・ネットワーク）を形成するためのＬＡＮ用通信線５０に接続されている。
そして、この図７の通信システムにおいて、ＨＶ−ＥＣＵ１０とエンジンＥＣＵ２０は、通信線１５を介した一対一のシリアル通信によって、互いが共有すべきデータ（上記パワー要求，目標回転数，エンジン回転数，水温など）をやり取りしている。
【０００７】
また、ＨＶ−ＥＣＵ１０と、メータＥＣＵ３０やエアコンＥＣＵ４０との間でもデータが共有され、そのデータについては、エンジンＥＣＵ２０が、通信線１５による通信系とＬＡＮ用通信線５０による通信系とのゲートウエイになって共有を実現している。また更に、エンジンＥＣＵ２０と、メータＥＣＵ３０やエアコンＥＣＵ４０との間でも、ＬＡＮ用通信線５０を介した通信により、エンジン回転数や水温などの所定のデータが共有される。
【０００８】
つまり、この図７の通信システムでは、通信線１５を用いたシリアル通信により、ＨＶ−ＥＣＵ１０とエンジンＥＣＵ２０とで共有するデータ、及び、ＨＶ−ＥＣＵ１０とメータＥＣＵ３０やエアコンＥＣＵ４０とで共有するデータが送受信される。そして、ＬＡＮ用通信線５０を用いた所定の調停手順（アービトレーション）を伴うＬＡＮ通信により、ＨＶ−ＥＣＵ１０とメータＥＣＵ３０やエアコンＥＣＵ４０とで共有するデータ、及び、エンジンＥＣＵ２０とメータＥＣＵ３０やエアコンＥＣＵ４０とで共有するデータが送受信される。
【０００９】
尚、この通信システムにおいて、ＨＶ−ＥＣＵ１０とエンジンＥＣＵ２０との間に専用の通信線１５を設けているのは、ＨＶ−ＥＣＵ１０とエンジンＥＣＵ２０との間では、自動車の動力を制御するための重要な情報（例えばパワー要求やエンジン回転数）が共有されると共に、そのような情報のデータを、何等かの調停手順が伴うＬＡＮ通信でやり取りするように構成すると、リアルタイム性が不足して満足な制御ができないからである。また、リアルタイム性とは、送信相手に届くデータが最新の値に変更される度合いを意味しており、リアルタイム性を高めるためには、そのデータの送受信頻度を高くする必要がある。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記図７の通信システムにおいて、ＨＶ−ＥＣＵ１０とエンジンＥＣＵ２０との間では、自動車の動力を制御するための情報が通信線１５を介してやり取りされるため、その通信線１５による通信に異常が発生すると、自動車を走行させることができなくなってしまうという問題がある。
【００１１】
また、図７の通信システムにおいては、前述したように、エンジンＥＣＵ２０が、通信線１５による通信系とＬＡＮ用通信線５０による通信系とのゲートウエイになって、ＨＶ−ＥＣＵ１０と、メータＥＣＵ３０やエアコンＥＣＵ４０といった他のＥＣＵとの間のデータ共有を実現させているため、ただでさえ高速なデータ通信が要求されるＨＶ−ＥＣＵ１０とエンジンＥＣＵ２０との間の通信線１５による通信での通信データ量が増えてしまい、自動車の動力を制御する上で好ましくない。そして、その結果、エンジンＥＣＵ２０での通信処理が肥大化するという問題がある。
【００１２】
尚、多重通信異常時の従来技術として、例えば特開平８−７９３１３号公報のように、２線式通信線を用いて接続された各装置が、正常時には、２本の通信線の差電圧を使って通信し、一方の通信線が異常な時には、正常な他方の通信線のみで通信を実現するものや、特開平１１−４１２６１号公報のように、１つの制御装置に２系統の通信バスが接続された通信システムにおいて、一方の通信バス系に異常が生じた場合に、その通信バス系をシステムから切り離すことで、正常な通信バス系への影響をなくすようにしたものがある。しかし、その何れの技術でも上記各問題を解決することはできない。
【００１３】
そこで、本発明は、自動車の動力を制御する一対の制御装置間の専用通信線による通信に異常が生じても自動車を走行させることが可能で、且つ、その専用通信線による通信での通信データ量を低減可能な自動車用制御装置間の通信システムを提供することを目的としている。
【００１４】
【課題を解決するための手段及び発明の効果】
上記目的を達成するためになされた請求項１記載の自動車用制御装置間の通信システムでは、図７に示した従来の通信システムと同様に、互いが通信によりデータを共有して自動車の動力を制御する第１の制御装置と第２の制御装置とが、当該両制御装置に専用の通信線（以下、専用通信線という）を介して一対一に接続されると共に、その専用通信線とは別のＬＡＮ用通信線を介して、該ＬＡＮ用通信線に接続された他の制御装置とも通信を行う。
【００１５】
尚、第１の制御装置と第２の制御装置は、図７に例示したＨＶ−ＥＣＵ１０とエンジンＥＣＵ２０のように、自動車のエンジンや電気モータといった動力源自体を制御するものでも良いし、そのような動力源とトランスミッションなどのパワートレインを制御するものでも良い。
【００１６】
ここで特に、請求項１の通信システムにおいて、第１の制御装置と第２の制御装置は、ＬＡＮ用通信線に夫々接続されている。
そして、第１の制御装置と第２の制御装置は、互いが共有するデータのうち、ＬＡＮ用通信線を介した通信よりも高いリアルタイム性が要求される特定のデータを、専用通信線を介して通信し、前記特定のデータ以外のデータを、ＬＡＮ用通信線を介して通信する。
【００１７】
そして更に、第１の制御装置と第２の制御装置は、専用通信線による通信に異常が発生したことを検知すると、前記特定のデータも、ＬＡＮ用通信線を介して通信するように構成されている。しかも、第１の制御装置と第２の制御装置との各々は、ＬＡＮ用通信線から上記特定のデータを受信したと判断したならば、専用通信線による通信に異常が発生していることを検知しているか否かを確認して、異常の発生を検知している場合にのみ、上記ＬＡＮ用通信線から受信した特定のデータを制御に用いるように構成されている。
このような請求項１の通信システムにおいて、第１の制御装置と第２の制御装置は、互いが共有するデータのうち、ＬＡＮ用通信線を介した通信よりも高いリアルタイム性が要求される特定のデータだけを、両制御装置間の専用通信線を介して通信し、その特定のデータ以外のデータは、ＬＡＮ用通信線を介して通信する。また、第１の制御装置と第２の制御装置は、その何れか一方が専用通信線による通信系とＬＡＮ用通信線による通信系とのゲートウエイになるのではなく、各々が他の制御装置とＬＡＮ用通信線を介して通信する。
【００１８】
よって、第１の制御装置と第２の制御装置との間の専用通信線上には、第１の制御装置と第２の制御装置とで共有されるデータのうち、高いリアルタイム性が必要なデータだけが流れることとなり、その専用通信線による通信での通信データ量を低減することができる。このため、第１の制御装置と第２の制御装置との通信処理も軽減することができる。尚、ＬＡＮ用通信線には、第１の制御装置と第２の制御装置とで共有されるデータのうちで高いリアルタイム性が必要の無いデータと、第１の制御装置と他の制御装置とで共有されるデータ及び第２の制御装置と他の制御装置とで共有されるデータとが流れることになる。
【００１９】
しかも、請求項１の通信システムにおいて、第１の制御装置と第２の制御装置は、専用通信線による通信に異常が発生したことを検知すると、その専用通信線で通信していた上記特定のデータもＬＡＮ用通信線を介して通信するようになっているため、上記専用通信線が切れる等して、その専用通信線による通信が不能となっても、第１の制御装置と第２の制御装置は、上記特定のデータを本来のリアルタイム性は得られないものの最低限共有することができる。
【００２０】
よって、第１の制御装置と第２の制御装置との間の専用通信線による通信に異常が生じても、自動車の動力が制御不能とならず、自動車の最低限の走行を可能にすることができる。
以上のように、請求項１の通信システムによれば、自動車の動力を制御する一対の制御装置間の専用通信線による通信での通信データ量を低減することができると共に、その専用通信線による通信に異常が生じても自動車を走行させることが可能になる。
【００２１】
ところで、第１の制御装置と第２の制御装置との各々は、専用通信線による通信に異常が発生したことを検知した場合に、請求項２に記載の如く、上記特定のデータのうち、固定値では自動車を退避走行させることができないデータ（即ち、固定値では自動車の動力を制御することができないデータ）だけを、ＬＡＮ用通信線を介して通信するように構成することができる。
【００２２】
そして、このようにすれば、専用通信線による通信に異常が生じた場合のＬＡＮ用通信線でのトラフィック増加を抑えることができる。つまり、専用通信線による通信に異常が生じた場合には、それまで専用通信線で通信されていたデータがＬＡＮ用通信線で通信されることとなるため、そのＬＡＮ用通信線での通信データ量あるいは通信頻度が増加することとなるが、その増加分を極力抑えつつ、自動車の退避走行（所謂リンプホーム）を可能にすることができる。
【００２３】
また更に、本発明の自動車用制御装置間の通信システムでは、前述したように、第１の制御装置と第２の制御装置との各々は、ＬＡＮ用通信線から上記特定のデータ（即ち、本来は専用通信線で通信されるデータ）を受信したと判断したならば、専用通信線による通信に異常が発生していることを検知しているか否かを確認して、異常の発生を検知している場合にのみ、上記ＬＡＮ用通信線から受信した特定のデータを制御に用いるように構成されている。
【００２４】
このため、専用通信線による通信が本当は正常であるにもかかわらず、第１の制御装置と第２の制御装置との何れかが、ノイズなどの影響によってＬＡＮ用通信線から上記特定のデータを受信したと判断しても、そのような不確かな受信データが制御に用いられてしまうことがなく、その結果、制御の信頼性を高めることができる。
【００２５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明が適用された実施形態の自動車用制御装置間の通信システムについて、図面を用いて説明する。
まず図１は、実施形態の自動車用制御装置間の通信システムを表す構成図である。尚、本実施形態の通信システムも、前述した図７の通信システムと同様に、電気モータとガソリンエンジンとを動力源として備えたハイブリッド自動車に搭載されるものである。そして、図１において、図７と同様のものについては、同じ符号を付しているため、詳細な説明は省略する。
【００２６】
図１に示すように、本実施形態の通信システムでは、図７の通信システムと比較すると、エンジンＥＣＵ２０だけでなく、ＨＶ−ＥＣＵ１０もＬＡＮ用通信線５０に接続されている点が異なる。
そして、ＨＶ−ＥＣＵ１０とエンジンＥＣＵ２０は、互いが共有するデータのうち、高いリアルタイム性が必要でＬＡＮ用通信線５０を介した通信ではリアルタイム性が足らない特定のデータ（以下、第１種データという）は、両ＥＣＵ１０，２０間に設けられた専用通信線１５を介して通信し、その第１種データ以外のデータ（即ち、高いリアルタイム性が必要なく、リアルタイム性の面においてＬＡＮ用通信線５０を介した通信でも十分なデータであり、以下、こうしたデータを第２種データという）は、ＬＡＮ用通信線５０を介して通信する。
【００２７】
具体例を挙げると、本実施形態において、ＨＶ−ＥＣＵ１０からエンジンＥＣＵ２０へは、エンジンの必要パワーを示すパワー要求，トランスミッションの変速状態を示すシフト情報，エンジンの目標回転数，エンジンへの燃料カットを指示する燃料カット要求，エンジンの吸排気バルブの開閉タイミングを変更させるためのＶＶＴ進角要求，エアコンの動作を許可したことを示すエアコン許可信号，ラジエータファンの駆動を指示するラジエータファン駆動要求，エンジンＥＣＵ２０による通信線１５へのデータ送信に異常が生じていることを示すエンジンＥＣＵ送信異常情報などの各データが送信される。
【００２８】
そして、それらデータのうち、パワー要求，シフト情報，目標回転数，燃料カット要求，及びエンジンＥＣＵ送信異常情報の各データは、上記第１種データとして、通信線１５を介しエンジンＥＣＵ２０へと送信され、その他のＶＶＴ進角要求，エアコン許可信号，及びラジエータファン駆動要求などの各データは、上記第２種データとして、ＬＡＮ用通信線５０を介しエンジンＥＣＵ２０へと送信される。
【００２９】
また逆に、エンジンＥＣＵ２０からＨＶ−ＥＣＵ１０へは、エンジン回転数，エンジンの冷却水温，エンジンの吸気温度，エンジンへの燃料カットを実行している最中であることを示す燃料カット実行中情報，ＨＶ−ＥＣＵ１０による通信線１５へのデータ送信に異常が生じていることを示すＨＶ−ＥＣＵ送信異常情報などの各データが送信される。
【００３０】
そして、それらデータのうち、エンジン回転数，燃料カット実行中情報，及びＨＶ−ＥＣＵ送信異常情報の各データは、上記第１種データとして、通信線１５を介しＨＶ−ＥＣＵ１０へと送信され、その他の冷却水温，及び吸気温度などの各データは、上記第２種データとして、ＬＡＮ用通信線５０を介しＨＶ−ＥＣＵ１０へと送信される。
【００３１】
尚、本実施形態の通信システムにおいては、ＨＶ−ＥＣＵ１０とメータＥＣＵ３０やエアコンＥＣＵ４０との間、及び、エンジンＥＣＵ２０とメータＥＣＵ３０やエアコンＥＣＵ４０との間でも、ＬＡＮ用通信線５０を介した通信によりデータが共有される。例えば、ＨＶ−ＥＣＵ１０からエアコンＥＣＵ４０へ、ＬＡＮ用通信線５０を介して、エアコン装置を制御するためのデータが送信され、また、ＨＶ−ＥＣＵ１０からメータＥＣＵ３０へ、ＬＡＮ用通信線５０を介して、車速データなどが送信される。そして、エアコンＥＣＵ４０は、ＨＶ−ＥＣＵ１０からのデータに応じてエアコン装置を制御し、メータＥＣＵ３０は、上記車速データに応じて車速メータの表示を制御する。また例えば、エンジンＥＣＵ２０からメータＥＣＵ３０へ、ＬＡＮ用通信線５０を介して、冷却水温などのデータが送信される。そして、メータＥＣＵ３０は、エンジンＥＣＵ２０からの冷却水温データに応じて水温メータの表示を制御する。
【００３２】
そして更に、本実施形態の通信システムにおいて、ＨＶ−ＥＣＵ１０とエンジンＥＣＵ２０は、通信線１５による通信に異常が発生したことを検知すると、上記第１種データのうちの一部を、ＬＡＮ用通信線５０を介して通信するようになっている。
【００３３】
そこで次に、ＨＶ−ＥＣＵ１０とエンジンＥＣＵ２０とで夫々実行される通信のための処理について、図２〜図６を用いて説明する。尚、以下の説明においては、ＬＡＮ用通信線５０介して行う通信のことを、ＬＡＮ通信と言う。
まず図２は、専用通信線１５による一対一のシリアル通信（以下単に、シリアル通信ともいう）の受信処理を表すフローチャートであり、この受信処理は、シリアル通信の受信毎（即ち、通信線１５からデータを受信する毎）に実行される。
【００３４】
図２に示すように、この受信処理では、まずステップ（以下単に「Ｓ」と記す）１１０にて、シリアル通信の受信異常（換言すれば、通信相手の送信異常）を検出するための受信間隔カウンタをクリアする。
そして、続くＳ１２０にて、今回受信したシリアル通信のデータを、制御で使用するデータ用に解凍する。具体的には、受信したデータから実質的なデータ部分を抽出して、それをＲＡＭなどの記憶手段に格納する。そして、このＳ１２０の処理により、通信相手からの第１種データが自分側の記憶手段に格納され、その後、当該受信処理が終了される。
【００３５】
次に、図３は、シリアル通信の異常検出処理を表すフローチャートであり、この処理は所定時間毎（例えば１６ｍｓ毎）に実行される。
図３に示すように、この異常検出処理では、まずＳ２１０にて、前述の受信間隔カウンタをインクリメント（＋１）する。
【００３６】
そして、続くＳ２２０にて、受信間隔カウンタが、予め設定された所定値Ｎ以上であるか否かを判定し、所定値Ｎ以上でなければ、正常であると判断して、そのまま当該異常検出処理を終了する。
これに対し、Ｓ２２０にて、受信間隔カウンタが所定値Ｎ以上であると判定した場合には、「当該異常検出処理の実行周期Ｔ×所定値Ｎ」の間、通信線１５からデータを受信していないということであり、この場合には、通信線１５によるシリアル通信に異常が発生したと判断して、Ｓ２３０に進む。そして、このＳ２３０にて、受信異常情報のフラグをセットし、その後、当該異常検出処理を終了する。
【００３７】
そして更に、ＨＶ−ＥＣＵ１０とエンジンＥＣＵ２０との各々は、上記Ｓ２３０で受信異常情報のフラグをセットすると、通信線１５によるシリアル通信と、ＬＡＮ用通信線５０によるＬＡＮ通信との両方で、通信相手のＥＣＵへ、そのＥＣＵにシリアル通信の送信異常が生じていることを示す送信異常情報を送信する。例えば、ＨＶ−ＥＣＵ１０側にて、上記受信異常情報のフラグがセットされた場合には、ＨＶ−ＥＣＵ１０からエンジンＥＣＵ２０へ、前述のエンジンＥＣＵ送信異常情報がシリアル通信とＬＡＮ通信との両方で送信され、逆に、エンジンＥＣＵ２０側にて、上記受信異常情報のフラグがセットされた場合には、エンジンＥＣＵ２０からＨＶ−ＥＣＵ１０へ、前述のＨＶ−ＥＣＵ送信異常情報がシリアル通信とＬＡＮ通信との両方で送信される。
【００３８】
つまり、本実施形態の通信システムにおいて、ＨＶ−ＥＣＵ１０とエンジンＥＣＵ２０との各々は、少なくとも上記「Ｔ×Ｎ」の間に１回は、通信線１５にデータを送出するようになっているため、各ＥＣＵ１０，２０は、異常検出処理（図３）のＳ２２０にて、上記「Ｔ×Ｎ」の間、通信線１５からデータを受信していないことを検知した場合に、通信線１５によるシリアル通信に異常が発生したと判断して、自己のＥＣＵ内では、通信相手のＥＣＵからシリアル通信のデータを受信できない旨を示す受信異常情報のフラグをセットし、また、通信相手のＥＣＵへは、その通信相手のＥＣＵがシリアル通信のデータを正常に送信していない旨を知らせるための送信異常情報を送信するようにしている。
【００３９】
次に、図４は、ＬＡＮ通信の送信データを作成するための送信データ作成処理を表すフローチャートであり、この処理は所定時間毎（例えば８ｍｓ毎）に実行される。
図４に示すように、この送信データ作成処理では、まずＳ３１０にて、ＬＡＮ通信で送信する通常のデータ（即ち、前述した第２種データと、メータＥＣＵ３０やエアコンＥＣＵ４０との間で共有する汎用性の高いデータ）を、ＬＡＮ通信の送信データとして作成する。
【００４０】
具体的には、当該ＥＣＵにて算出したデータに、そのデータの種別を表すＩＤを付け、そのＩＤを付したデータを、送信データとして、所定の送信データ用アドレスにコピーする。
尚、本実施形態において、送信データ用アドレスとしては、一定時間毎に送信（以下、この送信を定期送信という）すべきデータが夫々格納される定期送信データ用アドレスと、値が変化した時に送信（以下、この送信をイベント送信という）すべきデータが夫々格納されるイベント送信データ用アドレスとの２種類があり、Ｓ３１０の処理では、定期送信すべきデータにＩＤを付したものは、上記定期送信データ用アドレスのうち、予め当該データ種に割り当てられたアドレスにコピーし、イベント送信すべきデータにＩＤを付したものは、上記イベント送信データ用アドレスのうち、予め当該データ種に割り当てられたアドレスにコピーする。そして、定期送信データ用アドレスの各々に格納された各データは、一定時間毎に実行される定期送信処理（図示省略）により、ＬＡＮ用通信線５０へ定期的に送出され、イベント送信データ用アドレスの各々に格納された各データは、後述する図５のイベント送信処理により、そのデータ値が変化したと判定された時に、ＬＡＮ用通信線５０へと送出される。
【００４１】
次に、Ｓ３２０にて、通信相手のＥＣＵから、前述した送信異常情報（本処理を実行するのがＨＶ−ＥＣＵ１０であれば、エンジンＥＣＵ２０からのＨＶ−ＥＣＵ送信異常情報であり、本処理を実行するのがエンジンＥＣＵ２０であれば、ＨＶ−ＥＣＵ１０からのエンジンＥＣＵ送信異常情報）が送信されて来ているか否かにより、自己のシリアル送信（即ち、通信線１５へのデータ送信）に異常が発生しているか否かを判定する。
【００４２】
ここで、送信異常情報が送信されて来ていない場合には、異常無しと判断して、そのまま当該送信データ作成処理を終了するが、送信異常情報が送信されて来ている場合には、通信線１５への自己のシリアル送信に異常が発生していると判断して、Ｓ３３０に進む。
【００４３】
そして、Ｓ３３０にて、通常はシリアル通信で送信している第１種データのうち、固定値では自動車を退避走行させることができないデータ（即ち、固定値では自動車の動力を制御することができないデータであり、以下、最重要データという）を、ＬＡＮ通信の送信データとして作成する。
【００４４】
具体的には、Ｓ３１０の処理と同様に、当該ＥＣＵにて算出した最重要データに、そのデータの種別を表すＩＤを付け、そのＩＤを付したデータを、送信データとして、イベント送信データ用アドレスのうち、予め当該データ種に割り当てられたアドレスへコピーする。そして、このＳ３３０の後、当該送信データ作成処理を終了する。
【００４５】
尚、本実施形態にいおいて、ＨＶ−ＥＣＵ１０からエンジンＥＣＵ２０への最重要データは、パワー要求，シフト情報，及び目標回転数であり、エンジンＥＣＵ２０からＨＶ−ＥＣＵ１０への最重要データは、エンジン回転数である。また、ＨＶ−ＥＣＵ１０とエンジンＥＣＵ２０との各々は、図３のＳ２２０でシリアル通信に異常が発生したと判断した場合、通信相手から受け取るはずの上記最重要データ以外の第１種データについては、異常になる前の値または予め定められたフェイルセーフ値（デフォルト値）といった固定値を制御に用いる。
【００４６】
次に、図５は、ＬＡＮ通信のイベント送信処理を表すフローチャートであり、この処理は所定時間毎（例えば４ｍｓ毎）に実行される。
図５に示すように、このイベント送信処理では、まずＳ４１０にて、イベント送信対象の各データが格納されているイベント送信データ用アドレスの先頭のアドレスを、検索アドレスとしてセットする。
【００４７】
次に、続くＳ４２０にて、検索アドレスのデータ値が前回から変化しているか否かを判定し、変化している場合には、Ｓ４３０に進んで、その検索アドレスのデータを、イベント送信するために送信バッファへセット（コピー）する。すると、その送信バッファからＬＡＮ用通信線５０へデータが送出されることとなる。
【００４８】
このようなＳ４３０の処理により、検索アドレスのデータをイベント送信したならば、次のＳ４４０にて、検索アドレスを、１送信データ分だけ次のアドレスに更新し、続くＳ４５０にて、検索アドレスが終了した（即ち、検索アドレスが、イベント送信データ用アドレスの最終アドレスを越えた）か否かを判定する。そして、検索アドレスが終了していなければ、上記Ｓ４２０以降の処理を再度行い、検索アドレスが終了していれば、当該イベント送信処理を終了する。
【００４９】
また、上記Ｓ４２０にて、検索アドレスのデータ値が前回から変化していないと判定した場合には、その検索アドレスのデータについてはイベント送信する必要がないので、そのままＳ４４０に進む。
つまり、このイベント送信処理では、イベント送信データ用アドレスの各々を先頭から順にサーチして、格納されているデータの値が前回から変化していれば、そのデータをＬＡＮ用通信線５０へと送出するようにしている。
【００５０】
このため、図４のＳ３２０でシリアル送信が異常であると判断されて、Ｓ３３０の処理により、最重要データがＬＡＮ通信の送信データとしてイベント送信データ用アドレスの何れかに格納されるようになれば、当該イベント送信処理にて、その最重要データの値が前回から変化したと判定される毎に、その最重要データがＬＡＮ用通信線５０へと送出されることとなる。
【００５１】
次に、図６は、ＬＡＮ通信の受信処理を表すフローチャートであり、この受信処理は、ＬＡＮ通信の受信毎（即ち、ＬＡＮ用通信線５０からデータを受信する毎）に実行される。
図６に示すように、この受信処理では、まずＳ５１０にて、ＬＡＮ用通信線５０から受信したデータが、通常のデータか、シリアル通信の異常時にだけ送信される第１種データ（詳しくは前述の最重要データ）かを、その受信データに付されているＩＤから判別する。
【００５２】
そして、受信したデータが通常のデータであれば、そのままＳ５３０に移行して、その受信データに対してデータ解凍処理を行う。具体的には、受信したデータから実質的なデータ部分を抽出して、そのデータが自己のＥＣＵにおける制御に必要なデータであれば、それをＲＡＭなどの記憶手段に格納して制御に用いられるようにする。
【００５３】
そして、このＳ５３０で上記データ解凍処理を行った後、当該受信処理を終了する。
一方、上記Ｓ５１０にて、ＬＡＮ用通信線５０から受信したデータが、シリアル通信の異常時にだけ送信される第１種データ（最重要データ）であると判別した場合には、Ｓ５２０に進む。
【００５４】
このＳ５２０では、図３のＳ２３０でセットされる受信異常情報のフラグを参照することにより、当該ＥＣＵにてシリアル通信の異常を検知しているか否かを確認する。
そして、受信異常情報のフラグがセットされていれば、当該ＥＣＵにてシリアル通信の異常を検知しており、ＬＡＮ用通信線５０から今回受信したデータは、通信線１５を介したシリアル通信相手のＥＣＵからＬＡＮ用通信線５０へ送出された本当の第１種データ（最重要データ）であると判断できるため、Ｓ５３０に進んで、前述のデータ解凍処理を行う。よって、この場合には、ＬＡＮ用通信線５０から受信した最重要データが、ＲＡＭなどの記憶手段に格納されて制御に用いられることとなる。
【００５５】
これに対し、上記Ｓ５２０で、当該ＥＣＵにてシリアル通信の異常を検知していない（即ち、受信異常情報のフラグがセットされていない）と判定した場合には、Ｓ５３０のデータ解凍処理を行うことなく、そのまま当該受信処理を終了する。つまり、この場合には、ＬＡＮ用通信線５０から第１種データ（最重要データ）が送信されて来るはずがないためである。
【００５６】
尚、本実施形態では、ＨＶ−ＥＣＵ１０とエンジンＥＣＵ２０とのうち、一方が、第１の制御装置に相当し、他方が、第２の制御装置に相当している。そして、メータＥＣＵ３０とエアコンＥＣＵ４０との各々が、ＬＡＮ用通信線に接続された他の制御装置に相当している。
【００５７】
以上のような本実施形態の通信システムでは、ハイブリッド自動車の動力を制御するＨＶ−ＥＣＵ１０とエンジンＥＣＵ２０とが、ＬＡＮ用通信線５０にも夫々接続されている。そして、その両ＥＣＵ１０，２０は、互いが共有するデータのうち、ＬＡＮ用通信線５０を介した通信よりも高いリアルタイム性が要求される第１種データだけを、専用の通信線１５を介してシリアル通信し、その第１種データ以外の第２種データは、ＬＡＮ用通信線５０を介して通信するようになっている。また更に、ＨＶ−ＥＣＵ１０とエンジンＥＣＵ２０は、その何れか一方が通信線１５による通信系とＬＡＮ用通信線５０による通信系とのゲートウエイになるのではなく、各々が他のＥＣＵ３０，４０とＬＡＮ用通信線５０を介して通信するようになっている。
【００５８】
よって、ＨＶ−ＥＣＵ１０とエンジンＥＣＵ２０との間の専用通信線１５上には、その両ＥＣＵ１０，２０で共有されるデータのうち、高いリアルタイム性が必要な第１種データだけが流れることとなり、その専用通信線１５によるシリアル通信での通信データ量を低減することができる。このため、ＨＶ−ＥＣＵ１０とエンジンＥＣＵ２０との通信処理も軽減することができる。
【００５９】
しかも、本実施形態の通信システムにおいて、ＨＶ−ＥＣＵ１０とエンジンＥＣＵ２０との各々は、所定時間（＝Ｔ×Ｎ）以上継続して通信線１５からデータを受信できない場合に、通信線１５によるシリアル通信に異常が発生したと判断して（Ｓ２２０：ＹＥＳ）、その旨を示す送信異常情報を相手のＥＣＵに送信するようになっている（Ｓ２３０）。そして、ＨＶ−ＥＣＵ１０とエンジンＥＣＵ２０とのうち、相手からの送信異常情報を受けた方は、通信線１５で送信していた第１種データをＬＡＮ用通信線５０で送信し（Ｓ３２０：ＹＥＳ，Ｓ３３０）、送信異常情報を送った方は、ＬＡＮ用通信線５０から第１種データを受信して、制御に用いるようにしている（Ｓ５１０〜Ｓ５３０）。
【００６０】
このため、通信線１５が切れる等して、その通信線１５によるシリアル通信が不能となっても、ＨＶ−ＥＣＵ１０とエンジンＥＣＵ２０は、第１種データを本来のリアルタイム性は得られないものの最低限共有することができ、自動車の動力が制御不能とならず、その結果、自動車の最低限の走行（退避走行）を可能にすることができる。
【００６１】
また特に、ＨＶ−ＥＣＵ１０とエンジンＥＣＵ２０との各々は、通信線１５によるシリアル通信に異常が発生したことを検知した場合に、第１種データの全てではなく、そのうち、固定値では自動車を退避走行させることができない最重要データだけを、ＬＡＮ用通信線５０を介して通信するようにしているため、通信線１５によるシリアル通信に異常が生じた場合のＬＡＮ用通信線５０でのトラフィック増加（ＬＡＮ用通信線５０での通信データ量あるいは通信頻度の増加）を抑えることができる。
【００６２】
そして更に、本実施形態の通信システムにおいて、ＨＶ−ＥＣＵ１０とエンジンＥＣＵ２０との各々は、通信線１５で本来通信される最重要データをＬＡＮ用通信線５０から受信したと判断したならば（Ｓ５１０：シリアル通信異常時のみ送信されるデータ）、通信線１５によるシリアル通信に異常が発生していることを検知しているか否かを確認して（Ｓ５２０）、異常の発生を検知している場合にのみ、ＬＡＮ用通信線５０から受信した最重要データを制御に用いるようにしている（Ｓ５２０：ＹＥＳ，Ｓ５３０）。
【００６３】
このため、通信線１５によるシリアル通信が本当は正常であるにもかかわらず、両ＥＣＵ１０，２０の何れかが、ノイズなどの影響によってＬＡＮ用通信線５０から最重要データを受信したと判断しても、そのような不確かなデータが制御に用いられてしまうことがなく、制御の信頼性を高めることができる。
【００６４】
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は、種々の形態を採り得ることは言うまでもない。
例えば、 上記実施形態の通信システムでは、ＨＶ−ＥＣＵ１０とエンジンＥＣＵ２０とが、自動車の動力源自体（電気モータ及びガソリンエンジン）を制御するものであったが、自動車の動力を制御する一対の制御装置としては、エンジン等の動力源を制御するＥＣＵとトランスミッションなどのパワートレインを制御するＥＣＵでも良い。
【００６５】
また、上記実施形態の通信システムにおいて、ＨＶ−ＥＣＵ１０とエンジンＥＣＵ２０との各々が、ＬＡＮ用通信線５０による第２種データの通信に異常が発生したことを検知すると、その第２種データを通信線１５でシリアル通信する、といったフェイルセーフ機能を追加すれば、信頼性を一層高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 実施形態の自動車用制御装置間の通信システムを表す構成図である。
【図２】 ＨＶ−ＥＣＵとエンジンＥＣＵとの夫々で実行されるシリアル通信の受信処理を表すフローチャートである。
【図３】 ＨＶ−ＥＣＵとエンジンＥＣＵとの夫々で実行されるシリアル通信の異常検出処理を表すフローチャートである。
【図４】 ＨＶ−ＥＣＵとエンジンＥＣＵとの夫々で実行されるＬＡＮ通信の送信データ作成処理を表すフローチャートである。
【図５】 ＨＶ−ＥＣＵとエンジンＥＣＵとの夫々で実行されるＬＡＮ通信のイベント送信処理を表すフローチャートである。
【図６】 ＨＶ−ＥＣＵとエンジンＥＣＵとの夫々で実行されるＬＡＮ通信の受信処理を表すフローチャートである。
【図７】 従来の自動車用制御装置間の通信システムを表す構成図である。
【符号の説明】
１０…ＨＶ−ＥＣＵ、１５…通信線、２０…エンジンＥＣＵ、３０…メータＥＣＵ、４０…エアコンＥＣＵ、５０…ＬＡＮ用通信線
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車に搭載される複数の制御装置間の通信システムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、自動車においては、複数の制御装置（以下、ＥＣＵとも記す）が通信によりデータを共有して制御対象を制御する、様々な形態の制御装置間通信システムが構築されている。そして、例えば、電気モータとガソリンエンジンとを動力源として備えた所謂ハイブリッド自動車では、図７に示すような自動車用制御装置間の通信システムが採用されていた。
【０００３】
まず、図７において、ＨＶ−ＥＣＵ１０は、エンジン制御用のＥＣＵ（エンジンＥＣＵ）２０と共にハイブリッド自動車の動力を制御するＥＣＵであり、自動車の運転状態に応じた電気モータの必要パワーとエンジンの必要パワーとを算出して、電気モータを制御すると共に、エンジンの必要パワーを示すパワー要求やエンジンの目標回転数などのデータを、エンジンＥＣＵ２０へ送信する。
【０００４】
そして、エンジンＥＣＵ２０は、エンジン回転数や水温などを検出して、それら検出値のデータをＨＶ−ＥＣＵ１０へ送信すると共に、ＨＶ−ＥＣＵ１０からの上記パワー要求や目標回転数などのデータに従って、エンジンのスロットル開度などを制御する。尚、このエンジンＥＣＵ２０からＨＶ−ＥＣＵ１０へ送信されるエンジン回転数などのデータは、ＨＶ−ＥＣＵ１０にて電気モータとエンジンの各必要パワーなどを算出するのに用いられる。
【０００５】
また、図７において、メータＥＣＵ３０は、車室内のメータやランプ類を制御するＥＣＵであり、エアコンＥＣＵ４０は、エアコン装置（空気調和装置）を制御するＥＣＵである。
ここで、ＨＶ−ＥＣＵ１０とエンジンＥＣＵ２０は、当該両ＥＣＵ１０，２０に専用の通信線１５を介して一対一に接続されている。尚、通信線１５は、ＨＶ−ＥＣＵ１０からエンジンＥＣＵ２０への送信用線と、エンジンＥＣＵ２０からＨＶ−ＥＣＵ１０への送信用線とからなっている。
【０００６】
また、エンジンＥＣＵ２０と、メータＥＣＵ３０と、エアコンＥＣＵ４０は、自動車内でＬＡＮ（ローカル・エリア・ネットワーク）を形成するためのＬＡＮ用通信線５０に接続されている。
そして、この図７の通信システムにおいて、ＨＶ−ＥＣＵ１０とエンジンＥＣＵ２０は、通信線１５を介した一対一のシリアル通信によって、互いが共有すべきデータ（上記パワー要求，目標回転数，エンジン回転数，水温など）をやり取りしている。
【０００７】
また、ＨＶ−ＥＣＵ１０と、メータＥＣＵ３０やエアコンＥＣＵ４０との間でもデータが共有され、そのデータについては、エンジンＥＣＵ２０が、通信線１５による通信系とＬＡＮ用通信線５０による通信系とのゲートウエイになって共有を実現している。また更に、エンジンＥＣＵ２０と、メータＥＣＵ３０やエアコンＥＣＵ４０との間でも、ＬＡＮ用通信線５０を介した通信により、エンジン回転数や水温などの所定のデータが共有される。
【０００８】
つまり、この図７の通信システムでは、通信線１５を用いたシリアル通信により、ＨＶ−ＥＣＵ１０とエンジンＥＣＵ２０とで共有するデータ、及び、ＨＶ−ＥＣＵ１０とメータＥＣＵ３０やエアコンＥＣＵ４０とで共有するデータが送受信される。そして、ＬＡＮ用通信線５０を用いた所定の調停手順（アービトレーション）を伴うＬＡＮ通信により、ＨＶ−ＥＣＵ１０とメータＥＣＵ３０やエアコンＥＣＵ４０とで共有するデータ、及び、エンジンＥＣＵ２０とメータＥＣＵ３０やエアコンＥＣＵ４０とで共有するデータが送受信される。
【０００９】
尚、この通信システムにおいて、ＨＶ−ＥＣＵ１０とエンジンＥＣＵ２０との間に専用の通信線１５を設けているのは、ＨＶ−ＥＣＵ１０とエンジンＥＣＵ２０との間では、自動車の動力を制御するための重要な情報（例えばパワー要求やエンジン回転数）が共有されると共に、そのような情報のデータを、何等かの調停手順が伴うＬＡＮ通信でやり取りするように構成すると、リアルタイム性が不足して満足な制御ができないからである。また、リアルタイム性とは、送信相手に届くデータが最新の値に変更される度合いを意味しており、リアルタイム性を高めるためには、そのデータの送受信頻度を高くする必要がある。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記図７の通信システムにおいて、ＨＶ−ＥＣＵ１０とエンジンＥＣＵ２０との間では、自動車の動力を制御するための情報が通信線１５を介してやり取りされるため、その通信線１５による通信に異常が発生すると、自動車を走行させることができなくなってしまうという問題がある。
【００１１】
また、図７の通信システムにおいては、前述したように、エンジンＥＣＵ２０が、通信線１５による通信系とＬＡＮ用通信線５０による通信系とのゲートウエイになって、ＨＶ−ＥＣＵ１０と、メータＥＣＵ３０やエアコンＥＣＵ４０といった他のＥＣＵとの間のデータ共有を実現させているため、ただでさえ高速なデータ通信が要求されるＨＶ−ＥＣＵ１０とエンジンＥＣＵ２０との間の通信線１５による通信での通信データ量が増えてしまい、自動車の動力を制御する上で好ましくない。そして、その結果、エンジンＥＣＵ２０での通信処理が肥大化するという問題がある。
【００１２】
尚、多重通信異常時の従来技術として、例えば特開平８−７９３１３号公報のように、２線式通信線を用いて接続された各装置が、正常時には、２本の通信線の差電圧を使って通信し、一方の通信線が異常な時には、正常な他方の通信線のみで通信を実現するものや、特開平１１−４１２６１号公報のように、１つの制御装置に２系統の通信バスが接続された通信システムにおいて、一方の通信バス系に異常が生じた場合に、その通信バス系をシステムから切り離すことで、正常な通信バス系への影響をなくすようにしたものがある。しかし、その何れの技術でも上記各問題を解決することはできない。
【００１３】
そこで、本発明は、自動車の動力を制御する一対の制御装置間の専用通信線による通信に異常が生じても自動車を走行させることが可能で、且つ、その専用通信線による通信での通信データ量を低減可能な自動車用制御装置間の通信システムを提供することを目的としている。
【００１４】
【課題を解決するための手段及び発明の効果】
上記目的を達成するためになされた請求項１記載の自動車用制御装置間の通信システムでは、図７に示した従来の通信システムと同様に、互いが通信によりデータを共有して自動車の動力を制御する第１の制御装置と第２の制御装置とが、当該両制御装置に専用の通信線（以下、専用通信線という）を介して一対一に接続されると共に、その専用通信線とは別のＬＡＮ用通信線を介して、該ＬＡＮ用通信線に接続された他の制御装置とも通信を行う。
【００１５】
尚、第１の制御装置と第２の制御装置は、図７に例示したＨＶ−ＥＣＵ１０とエンジンＥＣＵ２０のように、自動車のエンジンや電気モータといった動力源自体を制御するものでも良いし、そのような動力源とトランスミッションなどのパワートレインを制御するものでも良い。
【００１６】
ここで特に、請求項１の通信システムにおいて、第１の制御装置と第２の制御装置は、ＬＡＮ用通信線に夫々接続されている。
そして、第１の制御装置と第２の制御装置は、互いが共有するデータのうち、ＬＡＮ用通信線を介した通信よりも高いリアルタイム性が要求される特定のデータを、専用通信線を介して通信し、前記特定のデータ以外のデータを、ＬＡＮ用通信線を介して通信する。
【００１７】
そして更に、第１の制御装置と第２の制御装置は、専用通信線による通信に異常が発生したことを検知すると、前記特定のデータも、ＬＡＮ用通信線を介して通信するように構成されている。しかも、第１の制御装置と第２の制御装置との各々は、ＬＡＮ用通信線から上記特定のデータを受信したと判断したならば、専用通信線による通信に異常が発生していることを検知しているか否かを確認して、異常の発生を検知している場合にのみ、上記ＬＡＮ用通信線から受信した特定のデータを制御に用いるように構成されている。
このような請求項１の通信システムにおいて、第１の制御装置と第２の制御装置は、互いが共有するデータのうち、ＬＡＮ用通信線を介した通信よりも高いリアルタイム性が要求される特定のデータだけを、両制御装置間の専用通信線を介して通信し、その特定のデータ以外のデータは、ＬＡＮ用通信線を介して通信する。また、第１の制御装置と第２の制御装置は、その何れか一方が専用通信線による通信系とＬＡＮ用通信線による通信系とのゲートウエイになるのではなく、各々が他の制御装置とＬＡＮ用通信線を介して通信する。
【００１８】
よって、第１の制御装置と第２の制御装置との間の専用通信線上には、第１の制御装置と第２の制御装置とで共有されるデータのうち、高いリアルタイム性が必要なデータだけが流れることとなり、その専用通信線による通信での通信データ量を低減することができる。このため、第１の制御装置と第２の制御装置との通信処理も軽減することができる。尚、ＬＡＮ用通信線には、第１の制御装置と第２の制御装置とで共有されるデータのうちで高いリアルタイム性が必要の無いデータと、第１の制御装置と他の制御装置とで共有されるデータ及び第２の制御装置と他の制御装置とで共有されるデータとが流れることになる。
【００１９】
しかも、請求項１の通信システムにおいて、第１の制御装置と第２の制御装置は、専用通信線による通信に異常が発生したことを検知すると、その専用通信線で通信していた上記特定のデータもＬＡＮ用通信線を介して通信するようになっているため、上記専用通信線が切れる等して、その専用通信線による通信が不能となっても、第１の制御装置と第２の制御装置は、上記特定のデータを本来のリアルタイム性は得られないものの最低限共有することができる。
【００２０】
よって、第１の制御装置と第２の制御装置との間の専用通信線による通信に異常が生じても、自動車の動力が制御不能とならず、自動車の最低限の走行を可能にすることができる。
以上のように、請求項１の通信システムによれば、自動車の動力を制御する一対の制御装置間の専用通信線による通信での通信データ量を低減することができると共に、その専用通信線による通信に異常が生じても自動車を走行させることが可能になる。
【００２１】
ところで、第１の制御装置と第２の制御装置との各々は、専用通信線による通信に異常が発生したことを検知した場合に、請求項２に記載の如く、上記特定のデータのうち、固定値では自動車を退避走行させることができないデータ（即ち、固定値では自動車の動力を制御することができないデータ）だけを、ＬＡＮ用通信線を介して通信するように構成することができる。
【００２２】
そして、このようにすれば、専用通信線による通信に異常が生じた場合のＬＡＮ用通信線でのトラフィック増加を抑えることができる。つまり、専用通信線による通信に異常が生じた場合には、それまで専用通信線で通信されていたデータがＬＡＮ用通信線で通信されることとなるため、そのＬＡＮ用通信線での通信データ量あるいは通信頻度が増加することとなるが、その増加分を極力抑えつつ、自動車の退避走行（所謂リンプホーム）を可能にすることができる。
【００２３】
また更に、本発明の自動車用制御装置間の通信システムでは、前述したように、第１の制御装置と第２の制御装置との各々は、ＬＡＮ用通信線から上記特定のデータ（即ち、本来は専用通信線で通信されるデータ）を受信したと判断したならば、専用通信線による通信に異常が発生していることを検知しているか否かを確認して、異常の発生を検知している場合にのみ、上記ＬＡＮ用通信線から受信した特定のデータを制御に用いるように構成されている。
【００２４】
このため、専用通信線による通信が本当は正常であるにもかかわらず、第１の制御装置と第２の制御装置との何れかが、ノイズなどの影響によってＬＡＮ用通信線から上記特定のデータを受信したと判断しても、そのような不確かな受信データが制御に用いられてしまうことがなく、その結果、制御の信頼性を高めることができる。
【００２５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明が適用された実施形態の自動車用制御装置間の通信システムについて、図面を用いて説明する。
まず図１は、実施形態の自動車用制御装置間の通信システムを表す構成図である。尚、本実施形態の通信システムも、前述した図７の通信システムと同様に、電気モータとガソリンエンジンとを動力源として備えたハイブリッド自動車に搭載されるものである。そして、図１において、図７と同様のものについては、同じ符号を付しているため、詳細な説明は省略する。
【００２６】
図１に示すように、本実施形態の通信システムでは、図７の通信システムと比較すると、エンジンＥＣＵ２０だけでなく、ＨＶ−ＥＣＵ１０もＬＡＮ用通信線５０に接続されている点が異なる。
そして、ＨＶ−ＥＣＵ１０とエンジンＥＣＵ２０は、互いが共有するデータのうち、高いリアルタイム性が必要でＬＡＮ用通信線５０を介した通信ではリアルタイム性が足らない特定のデータ（以下、第１種データという）は、両ＥＣＵ１０，２０間に設けられた専用通信線１５を介して通信し、その第１種データ以外のデータ（即ち、高いリアルタイム性が必要なく、リアルタイム性の面においてＬＡＮ用通信線５０を介した通信でも十分なデータであり、以下、こうしたデータを第２種データという）は、ＬＡＮ用通信線５０を介して通信する。
【００２７】
具体例を挙げると、本実施形態において、ＨＶ−ＥＣＵ１０からエンジンＥＣＵ２０へは、エンジンの必要パワーを示すパワー要求，トランスミッションの変速状態を示すシフト情報，エンジンの目標回転数，エンジンへの燃料カットを指示する燃料カット要求，エンジンの吸排気バルブの開閉タイミングを変更させるためのＶＶＴ進角要求，エアコンの動作を許可したことを示すエアコン許可信号，ラジエータファンの駆動を指示するラジエータファン駆動要求，エンジンＥＣＵ２０による通信線１５へのデータ送信に異常が生じていることを示すエンジンＥＣＵ送信異常情報などの各データが送信される。
【００２８】
そして、それらデータのうち、パワー要求，シフト情報，目標回転数，燃料カット要求，及びエンジンＥＣＵ送信異常情報の各データは、上記第１種データとして、通信線１５を介しエンジンＥＣＵ２０へと送信され、その他のＶＶＴ進角要求，エアコン許可信号，及びラジエータファン駆動要求などの各データは、上記第２種データとして、ＬＡＮ用通信線５０を介しエンジンＥＣＵ２０へと送信される。
【００２９】
また逆に、エンジンＥＣＵ２０からＨＶ−ＥＣＵ１０へは、エンジン回転数，エンジンの冷却水温，エンジンの吸気温度，エンジンへの燃料カットを実行している最中であることを示す燃料カット実行中情報，ＨＶ−ＥＣＵ１０による通信線１５へのデータ送信に異常が生じていることを示すＨＶ−ＥＣＵ送信異常情報などの各データが送信される。
【００３０】
そして、それらデータのうち、エンジン回転数，燃料カット実行中情報，及びＨＶ−ＥＣＵ送信異常情報の各データは、上記第１種データとして、通信線１５を介しＨＶ−ＥＣＵ１０へと送信され、その他の冷却水温，及び吸気温度などの各データは、上記第２種データとして、ＬＡＮ用通信線５０を介しＨＶ−ＥＣＵ１０へと送信される。
【００３１】
尚、本実施形態の通信システムにおいては、ＨＶ−ＥＣＵ１０とメータＥＣＵ３０やエアコンＥＣＵ４０との間、及び、エンジンＥＣＵ２０とメータＥＣＵ３０やエアコンＥＣＵ４０との間でも、ＬＡＮ用通信線５０を介した通信によりデータが共有される。例えば、ＨＶ−ＥＣＵ１０からエアコンＥＣＵ４０へ、ＬＡＮ用通信線５０を介して、エアコン装置を制御するためのデータが送信され、また、ＨＶ−ＥＣＵ１０からメータＥＣＵ３０へ、ＬＡＮ用通信線５０を介して、車速データなどが送信される。そして、エアコンＥＣＵ４０は、ＨＶ−ＥＣＵ１０からのデータに応じてエアコン装置を制御し、メータＥＣＵ３０は、上記車速データに応じて車速メータの表示を制御する。また例えば、エンジンＥＣＵ２０からメータＥＣＵ３０へ、ＬＡＮ用通信線５０を介して、冷却水温などのデータが送信される。そして、メータＥＣＵ３０は、エンジンＥＣＵ２０からの冷却水温データに応じて水温メータの表示を制御する。
【００３２】
そして更に、本実施形態の通信システムにおいて、ＨＶ−ＥＣＵ１０とエンジンＥＣＵ２０は、通信線１５による通信に異常が発生したことを検知すると、上記第１種データのうちの一部を、ＬＡＮ用通信線５０を介して通信するようになっている。
【００３３】
そこで次に、ＨＶ−ＥＣＵ１０とエンジンＥＣＵ２０とで夫々実行される通信のための処理について、図２〜図６を用いて説明する。尚、以下の説明においては、ＬＡＮ用通信線５０介して行う通信のことを、ＬＡＮ通信と言う。
まず図２は、専用通信線１５による一対一のシリアル通信（以下単に、シリアル通信ともいう）の受信処理を表すフローチャートであり、この受信処理は、シリアル通信の受信毎（即ち、通信線１５からデータを受信する毎）に実行される。
【００３４】
図２に示すように、この受信処理では、まずステップ（以下単に「Ｓ」と記す）１１０にて、シリアル通信の受信異常（換言すれば、通信相手の送信異常）を検出するための受信間隔カウンタをクリアする。
そして、続くＳ１２０にて、今回受信したシリアル通信のデータを、制御で使用するデータ用に解凍する。具体的には、受信したデータから実質的なデータ部分を抽出して、それをＲＡＭなどの記憶手段に格納する。そして、このＳ１２０の処理により、通信相手からの第１種データが自分側の記憶手段に格納され、その後、当該受信処理が終了される。
【００３５】
次に、図３は、シリアル通信の異常検出処理を表すフローチャートであり、この処理は所定時間毎（例えば１６ｍｓ毎）に実行される。
図３に示すように、この異常検出処理では、まずＳ２１０にて、前述の受信間隔カウンタをインクリメント（＋１）する。
【００３６】
そして、続くＳ２２０にて、受信間隔カウンタが、予め設定された所定値Ｎ以上であるか否かを判定し、所定値Ｎ以上でなければ、正常であると判断して、そのまま当該異常検出処理を終了する。
これに対し、Ｓ２２０にて、受信間隔カウンタが所定値Ｎ以上であると判定した場合には、「当該異常検出処理の実行周期Ｔ×所定値Ｎ」の間、通信線１５からデータを受信していないということであり、この場合には、通信線１５によるシリアル通信に異常が発生したと判断して、Ｓ２３０に進む。そして、このＳ２３０にて、受信異常情報のフラグをセットし、その後、当該異常検出処理を終了する。
【００３７】
そして更に、ＨＶ−ＥＣＵ１０とエンジンＥＣＵ２０との各々は、上記Ｓ２３０で受信異常情報のフラグをセットすると、通信線１５によるシリアル通信と、ＬＡＮ用通信線５０によるＬＡＮ通信との両方で、通信相手のＥＣＵへ、そのＥＣＵにシリアル通信の送信異常が生じていることを示す送信異常情報を送信する。例えば、ＨＶ−ＥＣＵ１０側にて、上記受信異常情報のフラグがセットされた場合には、ＨＶ−ＥＣＵ１０からエンジンＥＣＵ２０へ、前述のエンジンＥＣＵ送信異常情報がシリアル通信とＬＡＮ通信との両方で送信され、逆に、エンジンＥＣＵ２０側にて、上記受信異常情報のフラグがセットされた場合には、エンジンＥＣＵ２０からＨＶ−ＥＣＵ１０へ、前述のＨＶ−ＥＣＵ送信異常情報がシリアル通信とＬＡＮ通信との両方で送信される。
【００３８】
つまり、本実施形態の通信システムにおいて、ＨＶ−ＥＣＵ１０とエンジンＥＣＵ２０との各々は、少なくとも上記「Ｔ×Ｎ」の間に１回は、通信線１５にデータを送出するようになっているため、各ＥＣＵ１０，２０は、異常検出処理（図３）のＳ２２０にて、上記「Ｔ×Ｎ」の間、通信線１５からデータを受信していないことを検知した場合に、通信線１５によるシリアル通信に異常が発生したと判断して、自己のＥＣＵ内では、通信相手のＥＣＵからシリアル通信のデータを受信できない旨を示す受信異常情報のフラグをセットし、また、通信相手のＥＣＵへは、その通信相手のＥＣＵがシリアル通信のデータを正常に送信していない旨を知らせるための送信異常情報を送信するようにしている。
【００３９】
次に、図４は、ＬＡＮ通信の送信データを作成するための送信データ作成処理を表すフローチャートであり、この処理は所定時間毎（例えば８ｍｓ毎）に実行される。
図４に示すように、この送信データ作成処理では、まずＳ３１０にて、ＬＡＮ通信で送信する通常のデータ（即ち、前述した第２種データと、メータＥＣＵ３０やエアコンＥＣＵ４０との間で共有する汎用性の高いデータ）を、ＬＡＮ通信の送信データとして作成する。
【００４０】
具体的には、当該ＥＣＵにて算出したデータに、そのデータの種別を表すＩＤを付け、そのＩＤを付したデータを、送信データとして、所定の送信データ用アドレスにコピーする。
尚、本実施形態において、送信データ用アドレスとしては、一定時間毎に送信（以下、この送信を定期送信という）すべきデータが夫々格納される定期送信データ用アドレスと、値が変化した時に送信（以下、この送信をイベント送信という）すべきデータが夫々格納されるイベント送信データ用アドレスとの２種類があり、Ｓ３１０の処理では、定期送信すべきデータにＩＤを付したものは、上記定期送信データ用アドレスのうち、予め当該データ種に割り当てられたアドレスにコピーし、イベント送信すべきデータにＩＤを付したものは、上記イベント送信データ用アドレスのうち、予め当該データ種に割り当てられたアドレスにコピーする。そして、定期送信データ用アドレスの各々に格納された各データは、一定時間毎に実行される定期送信処理（図示省略）により、ＬＡＮ用通信線５０へ定期的に送出され、イベント送信データ用アドレスの各々に格納された各データは、後述する図５のイベント送信処理により、そのデータ値が変化したと判定された時に、ＬＡＮ用通信線５０へと送出される。
【００４１】
次に、Ｓ３２０にて、通信相手のＥＣＵから、前述した送信異常情報（本処理を実行するのがＨＶ−ＥＣＵ１０であれば、エンジンＥＣＵ２０からのＨＶ−ＥＣＵ送信異常情報であり、本処理を実行するのがエンジンＥＣＵ２０であれば、ＨＶ−ＥＣＵ１０からのエンジンＥＣＵ送信異常情報）が送信されて来ているか否かにより、自己のシリアル送信（即ち、通信線１５へのデータ送信）に異常が発生しているか否かを判定する。
【００４２】
ここで、送信異常情報が送信されて来ていない場合には、異常無しと判断して、そのまま当該送信データ作成処理を終了するが、送信異常情報が送信されて来ている場合には、通信線１５への自己のシリアル送信に異常が発生していると判断して、Ｓ３３０に進む。
【００４３】
そして、Ｓ３３０にて、通常はシリアル通信で送信している第１種データのうち、固定値では自動車を退避走行させることができないデータ（即ち、固定値では自動車の動力を制御することができないデータであり、以下、最重要データという）を、ＬＡＮ通信の送信データとして作成する。
【００４４】
具体的には、Ｓ３１０の処理と同様に、当該ＥＣＵにて算出した最重要データに、そのデータの種別を表すＩＤを付け、そのＩＤを付したデータを、送信データとして、イベント送信データ用アドレスのうち、予め当該データ種に割り当てられたアドレスへコピーする。そして、このＳ３３０の後、当該送信データ作成処理を終了する。
【００４５】
尚、本実施形態にいおいて、ＨＶ−ＥＣＵ１０からエンジンＥＣＵ２０への最重要データは、パワー要求，シフト情報，及び目標回転数であり、エンジンＥＣＵ２０からＨＶ−ＥＣＵ１０への最重要データは、エンジン回転数である。また、ＨＶ−ＥＣＵ１０とエンジンＥＣＵ２０との各々は、図３のＳ２２０でシリアル通信に異常が発生したと判断した場合、通信相手から受け取るはずの上記最重要データ以外の第１種データについては、異常になる前の値または予め定められたフェイルセーフ値（デフォルト値）といった固定値を制御に用いる。
【００４６】
次に、図５は、ＬＡＮ通信のイベント送信処理を表すフローチャートであり、この処理は所定時間毎（例えば４ｍｓ毎）に実行される。
図５に示すように、このイベント送信処理では、まずＳ４１０にて、イベント送信対象の各データが格納されているイベント送信データ用アドレスの先頭のアドレスを、検索アドレスとしてセットする。
【００４７】
次に、続くＳ４２０にて、検索アドレスのデータ値が前回から変化しているか否かを判定し、変化している場合には、Ｓ４３０に進んで、その検索アドレスのデータを、イベント送信するために送信バッファへセット（コピー）する。すると、その送信バッファからＬＡＮ用通信線５０へデータが送出されることとなる。
【００４８】
このようなＳ４３０の処理により、検索アドレスのデータをイベント送信したならば、次のＳ４４０にて、検索アドレスを、１送信データ分だけ次のアドレスに更新し、続くＳ４５０にて、検索アドレスが終了した（即ち、検索アドレスが、イベント送信データ用アドレスの最終アドレスを越えた）か否かを判定する。そして、検索アドレスが終了していなければ、上記Ｓ４２０以降の処理を再度行い、検索アドレスが終了していれば、当該イベント送信処理を終了する。
【００４９】
また、上記Ｓ４２０にて、検索アドレスのデータ値が前回から変化していないと判定した場合には、その検索アドレスのデータについてはイベント送信する必要がないので、そのままＳ４４０に進む。
つまり、このイベント送信処理では、イベント送信データ用アドレスの各々を先頭から順にサーチして、格納されているデータの値が前回から変化していれば、そのデータをＬＡＮ用通信線５０へと送出するようにしている。
【００５０】
このため、図４のＳ３２０でシリアル送信が異常であると判断されて、Ｓ３３０の処理により、最重要データがＬＡＮ通信の送信データとしてイベント送信データ用アドレスの何れかに格納されるようになれば、当該イベント送信処理にて、その最重要データの値が前回から変化したと判定される毎に、その最重要データがＬＡＮ用通信線５０へと送出されることとなる。
【００５１】
次に、図６は、ＬＡＮ通信の受信処理を表すフローチャートであり、この受信処理は、ＬＡＮ通信の受信毎（即ち、ＬＡＮ用通信線５０からデータを受信する毎）に実行される。
図６に示すように、この受信処理では、まずＳ５１０にて、ＬＡＮ用通信線５０から受信したデータが、通常のデータか、シリアル通信の異常時にだけ送信される第１種データ（詳しくは前述の最重要データ）かを、その受信データに付されているＩＤから判別する。
【００５２】
そして、受信したデータが通常のデータであれば、そのままＳ５３０に移行して、その受信データに対してデータ解凍処理を行う。具体的には、受信したデータから実質的なデータ部分を抽出して、そのデータが自己のＥＣＵにおける制御に必要なデータであれば、それをＲＡＭなどの記憶手段に格納して制御に用いられるようにする。
【００５３】
そして、このＳ５３０で上記データ解凍処理を行った後、当該受信処理を終了する。
一方、上記Ｓ５１０にて、ＬＡＮ用通信線５０から受信したデータが、シリアル通信の異常時にだけ送信される第１種データ（最重要データ）であると判別した場合には、Ｓ５２０に進む。
【００５４】
このＳ５２０では、図３のＳ２３０でセットされる受信異常情報のフラグを参照することにより、当該ＥＣＵにてシリアル通信の異常を検知しているか否かを確認する。
そして、受信異常情報のフラグがセットされていれば、当該ＥＣＵにてシリアル通信の異常を検知しており、ＬＡＮ用通信線５０から今回受信したデータは、通信線１５を介したシリアル通信相手のＥＣＵからＬＡＮ用通信線５０へ送出された本当の第１種データ（最重要データ）であると判断できるため、Ｓ５３０に進んで、前述のデータ解凍処理を行う。よって、この場合には、ＬＡＮ用通信線５０から受信した最重要データが、ＲＡＭなどの記憶手段に格納されて制御に用いられることとなる。
【００５５】
これに対し、上記Ｓ５２０で、当該ＥＣＵにてシリアル通信の異常を検知していない（即ち、受信異常情報のフラグがセットされていない）と判定した場合には、Ｓ５３０のデータ解凍処理を行うことなく、そのまま当該受信処理を終了する。つまり、この場合には、ＬＡＮ用通信線５０から第１種データ（最重要データ）が送信されて来るはずがないためである。
【００５６】
尚、本実施形態では、ＨＶ−ＥＣＵ１０とエンジンＥＣＵ２０とのうち、一方が、第１の制御装置に相当し、他方が、第２の制御装置に相当している。そして、メータＥＣＵ３０とエアコンＥＣＵ４０との各々が、ＬＡＮ用通信線に接続された他の制御装置に相当している。
【００５７】
以上のような本実施形態の通信システムでは、ハイブリッド自動車の動力を制御するＨＶ−ＥＣＵ１０とエンジンＥＣＵ２０とが、ＬＡＮ用通信線５０にも夫々接続されている。そして、その両ＥＣＵ１０，２０は、互いが共有するデータのうち、ＬＡＮ用通信線５０を介した通信よりも高いリアルタイム性が要求される第１種データだけを、専用の通信線１５を介してシリアル通信し、その第１種データ以外の第２種データは、ＬＡＮ用通信線５０を介して通信するようになっている。また更に、ＨＶ−ＥＣＵ１０とエンジンＥＣＵ２０は、その何れか一方が通信線１５による通信系とＬＡＮ用通信線５０による通信系とのゲートウエイになるのではなく、各々が他のＥＣＵ３０，４０とＬＡＮ用通信線５０を介して通信するようになっている。
【００５８】
よって、ＨＶ−ＥＣＵ１０とエンジンＥＣＵ２０との間の専用通信線１５上には、その両ＥＣＵ１０，２０で共有されるデータのうち、高いリアルタイム性が必要な第１種データだけが流れることとなり、その専用通信線１５によるシリアル通信での通信データ量を低減することができる。このため、ＨＶ−ＥＣＵ１０とエンジンＥＣＵ２０との通信処理も軽減することができる。
【００５９】
しかも、本実施形態の通信システムにおいて、ＨＶ−ＥＣＵ１０とエンジンＥＣＵ２０との各々は、所定時間（＝Ｔ×Ｎ）以上継続して通信線１５からデータを受信できない場合に、通信線１５によるシリアル通信に異常が発生したと判断して（Ｓ２２０：ＹＥＳ）、その旨を示す送信異常情報を相手のＥＣＵに送信するようになっている（Ｓ２３０）。そして、ＨＶ−ＥＣＵ１０とエンジンＥＣＵ２０とのうち、相手からの送信異常情報を受けた方は、通信線１５で送信していた第１種データをＬＡＮ用通信線５０で送信し（Ｓ３２０：ＹＥＳ，Ｓ３３０）、送信異常情報を送った方は、ＬＡＮ用通信線５０から第１種データを受信して、制御に用いるようにしている（Ｓ５１０〜Ｓ５３０）。
【００６０】
このため、通信線１５が切れる等して、その通信線１５によるシリアル通信が不能となっても、ＨＶ−ＥＣＵ１０とエンジンＥＣＵ２０は、第１種データを本来のリアルタイム性は得られないものの最低限共有することができ、自動車の動力が制御不能とならず、その結果、自動車の最低限の走行（退避走行）を可能にすることができる。
【００６１】
また特に、ＨＶ−ＥＣＵ１０とエンジンＥＣＵ２０との各々は、通信線１５によるシリアル通信に異常が発生したことを検知した場合に、第１種データの全てではなく、そのうち、固定値では自動車を退避走行させることができない最重要データだけを、ＬＡＮ用通信線５０を介して通信するようにしているため、通信線１５によるシリアル通信に異常が生じた場合のＬＡＮ用通信線５０でのトラフィック増加（ＬＡＮ用通信線５０での通信データ量あるいは通信頻度の増加）を抑えることができる。
【００６２】
そして更に、本実施形態の通信システムにおいて、ＨＶ−ＥＣＵ１０とエンジンＥＣＵ２０との各々は、通信線１５で本来通信される最重要データをＬＡＮ用通信線５０から受信したと判断したならば（Ｓ５１０：シリアル通信異常時のみ送信されるデータ）、通信線１５によるシリアル通信に異常が発生していることを検知しているか否かを確認して（Ｓ５２０）、異常の発生を検知している場合にのみ、ＬＡＮ用通信線５０から受信した最重要データを制御に用いるようにしている（Ｓ５２０：ＹＥＳ，Ｓ５３０）。
【００６３】
このため、通信線１５によるシリアル通信が本当は正常であるにもかかわらず、両ＥＣＵ１０，２０の何れかが、ノイズなどの影響によってＬＡＮ用通信線５０から最重要データを受信したと判断しても、そのような不確かなデータが制御に用いられてしまうことがなく、制御の信頼性を高めることができる。
【００６４】
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は、種々の形態を採り得ることは言うまでもない。
例えば、 上記実施形態の通信システムでは、ＨＶ−ＥＣＵ１０とエンジンＥＣＵ２０とが、自動車の動力源自体（電気モータ及びガソリンエンジン）を制御するものであったが、自動車の動力を制御する一対の制御装置としては、エンジン等の動力源を制御するＥＣＵとトランスミッションなどのパワートレインを制御するＥＣＵでも良い。
【００６５】
また、上記実施形態の通信システムにおいて、ＨＶ−ＥＣＵ１０とエンジンＥＣＵ２０との各々が、ＬＡＮ用通信線５０による第２種データの通信に異常が発生したことを検知すると、その第２種データを通信線１５でシリアル通信する、といったフェイルセーフ機能を追加すれば、信頼性を一層高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 実施形態の自動車用制御装置間の通信システムを表す構成図である。
【図２】 ＨＶ−ＥＣＵとエンジンＥＣＵとの夫々で実行されるシリアル通信の受信処理を表すフローチャートである。
【図３】 ＨＶ−ＥＣＵとエンジンＥＣＵとの夫々で実行されるシリアル通信の異常検出処理を表すフローチャートである。
【図４】 ＨＶ−ＥＣＵとエンジンＥＣＵとの夫々で実行されるＬＡＮ通信の送信データ作成処理を表すフローチャートである。
【図５】 ＨＶ−ＥＣＵとエンジンＥＣＵとの夫々で実行されるＬＡＮ通信のイベント送信処理を表すフローチャートである。
【図６】 ＨＶ−ＥＣＵとエンジンＥＣＵとの夫々で実行されるＬＡＮ通信の受信処理を表すフローチャートである。
【図７】 従来の自動車用制御装置間の通信システムを表す構成図である。
【符号の説明】
１０…ＨＶ−ＥＣＵ、１５…通信線、２０…エンジンＥＣＵ、３０…メータＥＣＵ、４０…エアコンＥＣＵ、５０…ＬＡＮ用通信線
Claims (2)
- 互いが通信によりデータを共有して自動車の動力を制御する第１の制御装置と第２の制御装置とが、当該両制御装置に専用の通信線を介して一対一に接続されると共に、前記専用の通信線とは別のＬＡＮ用通信線を介して、該ＬＡＮ用通信線に接続された他の制御装置とも通信を行う自動車用制御装置間の通信システムにおいて、
前記第１の制御装置と前記第２の制御装置は、前記ＬＡＮ用通信線に夫々接続されており、互いが共有するデータのうち、前記ＬＡＮ用通信線を介した通信よりも高いリアルタイム性が要求される特定のデータを、前記専用の通信線を介して通信すると共に、前記特定のデータ以外のデータを、前記ＬＡＮ用通信線を介して通信し、
更に、前記第１の制御装置と前記第２の制御装置は、前記専用の通信線による通信に異常が発生したことを検知すると、前記特定のデータも、前記ＬＡＮ用通信線を介して通信するように構成されており、
しかも、前記第１の制御装置と前記第２の制御装置との各々は、
前記ＬＡＮ用通信線から前記特定のデータを受信したと判断したならば、前記専用の通信線による通信に異常が発生していることを検知しているか否かを確認して、異常の発生を検知している場合にのみ、前記受信した特定のデータを制御に用いるように構成されていること、
を特徴とする自動車用制御装置間の通信システム。 - 請求項１に記載の自動車用制御装置間の通信システムにおいて、
前記第１の制御装置と前記第２の制御装置との各々は、
前記専用の通信線による通信に異常が発生したことを検知した場合に、前記特定のデータのうち、固定値では自動車を退避走行させることができないデータだけを、前記ＬＡＮ用通信線を介して通信するように構成されていること、
を特徴とする自動車用制御装置間の通信システム。
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