(57)【要約】  本発明は、自動車用の可逆型多相回転電気装置(２)の動作の方法に関し、電気装置の高水準の管理は、専用のプロトコル通信リンク（３１）を介して遠隔制御ユニット(１)によってモニタされ、低水準の管理は、装置内又は装置の直近傍の統合制御モジュール（２０）により実行される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
自動車用可逆型多相回転電気装置を機能させる方法であって、
前記装置の高水準管理は、所与のプロトコル通信リンクを介して、制御モジュールに情報を伝達する遠隔制御ユニットによって実行され、
前記制御モジュールは、前記装置内又は前記装置直近傍で一体化され、
前記装置は、前記情報によって装置の低水準管理を実行することを特徴とする方法。
【請求項２】
前記装置の高水準管理は、
始動及び再起動の実行に有用なセンサの管理と、
少なくとも１つの自動起動/再起動アルゴリズムと、
充電の状況とバッテリーの診断の管理との一方又は双方、
とのいずれか一つ以上を有する請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記制御ユニットは、システム間又は専用のプロトコルリンクを介して、前記装置を制御する目的で、車輌のシステム間通信バスから発信される情報を抽出及び処理するための手段を備える請求項１又は２に記載の方法。
【請求項４】
一つ以上の低水準の動作命令が、遠隔制御ユニットから、それぞれの付加的なケーブルリンクを介して装置へ、冗長な形式で伝達される請求項１〜３のいずれかに記載の方法。
【請求項５】
冗長な形式で伝達される前記低水準の動作命令が、始動を抑制するための命令を有する請求項４に記載の方法。
【請求項６】
冗長な形式で伝達される前記低水準の動作命令が、始動命令を有する請求項４又は５に記載の方法。
【請求項７】
一つ以上の低水準の動作命令が、装置から、それぞれの付加的なケーブルリンクを介して、制御ユニットへ、冗長な形式で伝達される請求項１〜６のいずれかに記載の方法。
【請求項８】
冗長な形式で伝達される前記低水準の動作命令が、装置の回転速度に関する情報を有する請求項７に記載の方法。
【請求項９】
前記プロトコル通信リンクが、専用の又はシステム間LINタイプのリンクである請求項１〜８のいずれかに記載の方法。
【請求項１０】
前記プロトコル通信リンクが、専用の、またはシステム間CANタイプのリンクである請求項１〜８のいずれかに記載の方法。
【請求項１１】
接地電位と車輌のバッテリーの正電位との間で参照される信号が、接地と装置の内部電源電圧との間で参照される信号に変換されるか、又は、接地と装置の内部電源電圧との間で参照される信号が、接地電位と車輌のバッテリーの正電位との間で参照される信号に変換される請求項１〜１０のいずれかに記載の方法。
【請求項１２】
制御モジュールが、制御電力モジュールである請求項１〜１１のいずれかに記載の方法。
【請求項１３】
自動車用可逆型多相回転電気装置であって、装置内又は直近傍で一体化され、所与のプロトコル通信リンクを介して遠隔制御ユニットに接続し、装置の低水準管理を行うための制御モジュールを備え、前記制御ユニットは、装置の高水準管理を行う装置。
【請求項１４】
前記装置の前記高水準管理は、
始動及び再起動の実行に有用なセンサの管理と、
少なくとも１つの自動起動/再起動アルゴリズムと、
充電の状況とバッテリーの診断の管理との一方又は双方、
とのいずれか一つ以上を有する請求項１３に記載の装置。
【請求項１５】
それぞれの低水準の動作命令を、遠隔制御ユニットから冗長な形式で受信する、付加的なケーブルリンクに接続するための一つ以上の入力を、更に備える請求項１３又は１４に記載の装置。
【請求項１６】
冗長な形式で受信される前記低水準の動作命令が、始動を抑制するための命令を備える請求項１５に記載の装置。
【請求項１７】
冗長な形式で受信される前記低水準の動作命令が、始動命令を備える請求項１５又は１６に記載の装置。
【請求項１８】
それぞれの低水準の動作命令を冗長な形式で遠隔制御ユニットへ送信するための、付加的なケーブルリンクに接続する一つ以上の出力を更に備える請求項１３〜１７のいずれかに記載の装置。
【請求項１９】
冗長な形式で送信される前記低水準の動作命令が、装置の回転速度に関する情報を備える請求項１８に記載の装置。
【請求項２０】
装置の供給端子をバッテリー端子へ接続するリンクとは異なるリンクによって車輌バッテリーの端子に接続される供給端子を有するトランシーバーを介して、制御モジュールが前記プロトコル通信リンクに接続する請求項１３〜１９のいずれかに記載の装置。
【請求項２１】
前記プロトコル通信リンクがLINバスラインであり、前記トランシーバーがLINトランシーバーである請求項１３〜２０のいずれかに記載の装置。
【請求項２２】
前記トランシーバーは、接地電位と車輌のバッテリーの正電位との間で参照される信号を、接地と装置の内部電源電圧との間で参照される信号に変換し、又は、接地と装置の内部電源電圧との間で参照される信号を、接地電位と車輌のバッテリーの正電位との間で参照される信号に変換するための、第１のレベルシフター回路と第２のレベルシフター回路とを備える請求項２０又は２１に記載の装置。
【請求項２３】
遠隔可逆型多相回転電気装置の高水準管理を行うための自動車用制御ユニットであって、前記制御ユニットは所与のプロトコル通信リンクを介して前記電気装置の制御モジュールに接続するように構成され、前記モジュールは、前記電気装置の低水準管理を行うようになっている制御ユニット。
【請求項２４】
前記電気装置の前記高水準管理は、
始動及び再起動の実行に有用なセンサの管理と、
少なくとも１つの自動起動/再起動アルゴリズムと、
充電の状況とバッテリーの診断の管理との一方又は双方、
とのいずれか一つ以上を有する請求項２３に記載の制御ユニット。
【請求項２５】
それぞれの低水準の動作命令を冗長な形式で遠隔装置に送信するため、付加的なケーブルリンクに接続する一つ以上の出力を更に備える請求項２３又は２４に記載の制御ユニット。
【請求項２６】
冗長な形式で送信される前記低水準の動作命令が、始動を抑制するために命令を備える請求項２５に記載の制御ユニット。
【請求項２７】
冗長な形式で送信される前記低水準の動作命令が、始動命令を備える請求項２５又は２６に記載の制御ユニット。
【請求項２８】
それぞれの低水準の動作命令を、冗長な形式で遠隔装置から受信するための、付加的なケーブルリンクに接続する一つ以上の入力を更に備える請求項２３〜２７のいずれかに記載の制御ユニット。
【請求項２９】
冗長な形式で受信される前記低水準の動作命令は、装置の回転速度に関する情報を有する請求項２８に記載の制御ユニット。
【請求項３０】
請求項１３〜２２のいずれかに記載の可逆型多相回転電気装置と、請求項２３〜２９のいずれかに記載の制御ユニットとを備え、前記電気装置と前記制御ユニットとが互いに離隔している前記電気装置に対して、高水準管理を実行するためのシステム。
【請求項３１】
前記制御ユニットは、装置の高水準管理専用である請求項３０に記載のシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、交流発電機/始動装置等、可逆型の多段階回転電気装置の機能の管理に関する。本発明は、特に、自動車分野の用途に有用である。また、より一般的には、ダイレクトドライブ型またはベルトドライブ型のあらゆる交流発電機/始動装置、またはモータ交流発電機、またはモータ交流発電機/始動装置における制御に適用可能である。
【背景技術】
【０００２】
従来の交流発電機（すなわち可逆型ではない）では、レギュレーターとして、制御型のものを用いることができる。この交流発電機は、スループットの低いリンク（たとえば、LIN(Local Interconnect Network)リンク，２００３年９月２３日付けの「LIN規格パッケージ」（改訂版２．０）参照）を介して、コントロールボックス（例えば、エンジンコントロールボックス）と連動し、調整のための指令を送信する。このタイプのシステムは、調整部分の制御を除き、特別な制御を必要としない装置である。
【０００３】
可逆な装置を備え、かつかかる装置の制御を行うための一つ以上の遠隔制御ボックスを備えるシステムでは、電力回路と制御電子回路は、前述の複数の（又は前述の一つの）遠隔制御ボックスと一体化されている。従って、これらの電子回路は、装置の本来の環境よりも劣悪な熱的環境及び振動環境の下に置かれることとなる。
【０００４】
しかし、近年では、特に大電力（すなわち、装置の電機子コイルを供給するインバータMOSトランジスタによって供給される電力）が通電されるケーブルの長さを短くするために、一方の電力回路と制御電子回路と、他方の装置とを、より短い長さでまとめようとする。そのために、電力回路と制御電子回路を、装置の後部に一体化してなる交流発電機/始動装置が、既に提案されている。
【０００５】
このような交流発電機/始動装置の構成は、国際特許公報  WO 04/006423に記載されている。この文献の交流発電機/始動装置によれば、装置の電気機械組立体を含むボックス内に、一体化可能な制御・電力モジュールを設けることにより、一体化が図られている。
【０００６】
このモジュールは、一方では、（交流発電機モードにおいては）電圧整流器素子や（モータモードにおいては）相巻線スイッチング素子としてのMOSパワートランジスタのブリッジを有する動力部を備え、他方では、動作を開始するための制御回路（ドライバ回路）を有する制御ユニットと、このライバーを管理するための回路とを備えている。
【０００７】
この制御・電力モジュールは、（交流発電機モードにおいては）整流電圧の調整の管理と、更には（始動装置モードにおいては）始動の管理とを提供する。換言すれば、交流発電機/始動装置の外部からの制御は、始動装置モードで作動すべきか、交流発電機モードで作動すべきかの指示を出すことに、本質的に限定される。
【０００８】
しかし、現在、始動機能に対する開発により、燃料の節減を目的とした「停止及び始動」アルゴリズム（車輌停止段階における熱エンジンの停止、運転手による初期動作又は別の判断基準による再始動）が出現している。この高度な交流発電機/始動装置の出現により、一方ではセンサで発生し、かつ他方では比較的複雑なソフトウェアを使用（即ち、その実行のためには比較的大きな記憶容量・比較的大きな実行電力を要する）して発生した比較的多数の情報アイテムを、考慮することが必要になった。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかし、センサからの信号を受信し、また比較的大規模なソフトウェア及び装置の処理リソースを提供するためのマルチピンコネクタ（例えば、３６チャンネルコネクタ）を交流発電機/始動装置の後部に設置すれば、熱環境及び振動環境が厳しいため、信頼性及びコストの問題を生じることとなる。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の目的は、上記において指摘した諸問題に鑑みて、交流発電機/始動装置の作動管理における別の手法を提案することにある。
【００１１】
このため、本発明の第１の態様としては、自動車用の可逆型多相回転電気装置の機能付与する方法であって、所与のプロトコル通信リンクを介して、前記装置の直近傍に配置されるか、又は前記装置内に一体化される制御モジュールに情報を伝達する遠隔制御ユニットによって、前記装置の高水準管理が実行され、前記情報によって、前記装置の低水準管理が実行される。
【００１２】
前記情報は、低水準のコマンドであり、制御モジュールは、装置の直近傍にある場合には、例えば前記装置の後部に配置される。
【００１３】
このモジュールは、好ましくは制御および電力モジュールである。
【００１４】
可逆型多相回転電気装置の高水準管理とは、自動停止/再始動アルゴリズム、充電の状況及びバッテリーの診断の管理用アルゴリズムの他に、始動（及び再始動）機能の管理に有用なセンサの完全な管理を意味している。
【００１５】
また、システム間又は専用のプロトコルによってリンクされた装置を作動させるために必要な簡単な命令を設定する観点からは、この高水準管理は、車輌のシステム間通信バス上に伝達される情報を、抽出及び処理するための手段を備えている。この動作は、「ゲートウェイ」と呼ばれ、車輌のシステム間バスを流れる全ての情報の中から、装置の制御に有用な情報を選択して、これを処理し、次いで、低水準のコマンドを送信することにより、前記装置を駆動することを可能にしている。
【００１６】
この装置の低水準管理は、特に、始動装置モードで作動するか交流発電機モードで作動するかを装置に指示する指令、交流発電機モードを調整する指令、装置の動作に関する診断（熱・電気・機械的故障に関する管理）を意味している。
【００１７】
更に、発生した電流の調整に加えて、相電圧（始動装置モード）が印加されるMOSパワートランジスタの制御、同期整流（交流発電機モードで）の実行を含むこの装置のハードウエア管理が、装置内で実行される。
【００１８】
本発明によれば、交流発電機/始動装置への入力接続の数と、交流発電機/始動装置にロードされるソフトウェアのサイズとを小さくすることが可能になる。このようにして、装置が非常に厳しい熱環境・振動環境内に配置された場合でも、進歩的で、かつ信頼性の高い交流発電機/始動装置を得ることができる。
【００１９】
また、コストに関する利点もある。換言すれば、装置の機能に対する管理を、高水準の部分と低水準の部分に分けることにより、高水準管理に対するオフセット制御の利点（厳しい熱環境及び振動環境に対する隔離・ソフトウェアとハードウエアのリソースのより容易な利用）と、低水準管理に対する統合制御の利点（MOSパワートランジスタと装置の電機子巻線との接続長さの低減）とを組み合わせることが可能になる。
【００２０】
更に、この技術によると、従来の装置における疑問の余地の無い中央制御ユニットにより、高水準管理を一体化する可能性が提供される。
【００２１】
本発明の第２の態様は、自動車用可逆型多相回転電気装置に関し、この装置は、装置の近傍又は直近傍に配置され、装置の低水準管理を実行し、所与のプロトコル通信リンクを介して遠隔制御ユニットに接続する統合制御モジュールを備え、前記制御ユニットは、装置の高水準管理を実行する。
【００２２】
本発明の第３の態様は、遠隔にある可逆型多相回転電気装置の高水準管理を実行し、所与のプロトコル通信リンクを介して、前記装置の制御モジュールに接続されるように構成される自動車用制御ユニットに関し、前記モジュールは、前記装置の低水準管理を実行する。
【００２３】
制御ユニットは、エンジンコントロールボックス、高機能装置ボックス（IEB）、動力設備ボックス（MEB）、バッテリー取外しユニット、充電状況及びバッテリー診断のための管理ボックス、又は複数バッテリー間のスイッチングのための管理ボックスであってもよい。
【００２４】
変形例として、前記の装置が十分なハードウエアリソースやソフトウェアリソースを有しない場合、又はこの目的のために設計されたものではない場合には、制御ユニットは、専用の制御ユニットの形をとることができる。このユニットは、CANバスや同等要素等のバス（専用又はシステム間）を通して、前述の装置アイテムの少なくとも１つと連動することができる。
【００２５】
プロトコル通信リンクは、LINタイプのシングルワイヤーリンク、又はCANタイプのマルチワイヤーリンク（専用又はシステム間）の何れであってもよい。
【００２６】
また、本発明の第４の態様では、前記装置と前記制御ユニットが互いに離隔する場合に、装置の高水準管理を行う目的で、上記第２の態様に従った可逆型多相回転電気装置と、上記第３の態様に従った制御ユニットとを備えるシステムを提案するものである。
【００２７】
この制御ユニットは、装置の高水準管理専用であってもよく、又は同時に他の機能も果たすものであってもよい。
【００２８】
装置と遠隔制御ユニット（高水準管理）との間で通信を行うことにより、装置を正しく作動するために必要な情報を伝達することを可能にし、他方、装置が置かれる熱環境及び振動環境が厳しい場合でも、動作の信頼性及び安全性を確実にする。前記の情報は、特に、装置（交流発電機モード又は始動装置モード）の作動モードの選択、始動命令、再開命令、始動途中の割込み、調整の命令、進行中の充電動作、装置の診断等に関連するものである。
【００２９】
そのため、有利な具体例では、遠隔制御ユニットから装置へ、それぞれの追加のケーブルリンクを通して、冗長な形式で、一つ以上の低水準の動作命令が伝達される。この命令は、特に、始動を抑止する命令と始動命令の一方又は双方を備えていてもよい。
【００３０】
このように、装置を正しく作動するために必要な情報（装置動作モードの選択、始動命令、再始動命令、始動途中の割込、調整命令、進行中の充電命令、装置の診断、等）は、プロトコル通信リンク上を移動し、同時に、厳しい熱環境及び振動環境でのシステムの作動に対する安全性が、ハードウエア冗長性によって確保されることにより、ソフトウェア管理に不具合があったり、プロトコル通信リンクが破壊された場合でも（又は強い干渉によりプロトコルフレームの損失が生じた場合でも）、例えば始動を抑制したり緊急始動の権限を与えることが可能になる。
【００３１】
更に、非限定的な具体例によれば、一つ以上の低水準の動作命令が、遠方の装置から制御ユニットまで、それぞれの追加のケーブルリンクを介して伝達される。これらの命令は、装置の回転速度に関する情報を有していてもよい。
【００３２】
このように、装置の回転速度に関するハードウエア情報により、制御ユニットは、通信バスが機能しない場合においても、（例えば、ベルトの破壊を検出する目的で）装置が回転中であるか否かを、知得することができる。この情報が、処理を行うにはプロトコル通信バスのスループットがあまりに低い場合には、熱のエンジンの回転速度との比較によりベルトのスリップを検出するため、制御ユニットが有利に用いることができる。
【００３３】
本発明の利点は、以下の説明の解釈から明らかになる。これは、純粋に例示であり、添付の図面に関して解釈されるべきである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３４】
全ての図面おいて、同一または類似の要素に対しては、同じ符号を付してある。
【００３５】
図１は、本発明による可逆型回転電気装置の管理の原理を例示している。
【００３６】
制御ユニット１ないしVCU（車輌制御ユニット：Vehicle Control Unit）は、交流発電機/始動装置等の可逆型電気装置２、特にその制御モジュール２０に接続されている。
【００３７】
非限定的な具体例では、制御モジュール２０は、好ましくは、制御・電力モジュールである。以後、この例について説明を行う。
【００３８】
この接続は、一方では、プロトコル通信リンク３１を介して行われ、他方では、既存又は新規のケーブルリンク３２〜３４を介して行われる。VCU１と装置２とは、一方が他方に対してずれを生じるように、ゼロよりも大きな距離を置いて配置されている。したがって、リンク３１及び３２〜３４は、ゼロ以外の長さ、例えば１ｍ以上の長さを有する。
【００３９】
プロトコル通信リンクが、画定されたプロトコル（情報のコーディング）、即ちLIN, CANを用いて、情報の数個の多重送信アイテムを伝達するための一つ以上のワイヤを備える事を想定する。この情報は、デジタルである。
【００４０】
CANプロトコルでは、一般にワイヤを２本用い、LINプロトコルでは、ワイヤを１本（シングルワイヤーリンク）用いる。更に、ケーブルでつながれた接続は、アナログまたはデジタル情報のシングルアイテムを伝達するためのワイヤである。
【００４１】
ユニット１は、入出力１０１、出力１０２、１０３、及び入力１０４を備え、これらは、動作中は、リンク３１、リンク３２、３３及びリンク３４にそれぞれ接続するリンクである。装置２は、入出力２０１、入力２０２、２０３及び出力２０４を備え、これらは、動作中は、リンク３１、リンク３２、３３及びリンク３４にそれぞれ接続するリンクである。
【００４２】
装置２の機能の高水準管理は、プロトコルを介して、装置の通信リンク３１を制御するVCU１により遂行される。この管理は、一つ以上の自動S&S  ("Stop and Start")  再始動アルゴリズム、充電の状況の管理、バッテリーの診断の他に、始動（及び再始動）機能のために有用なセンサの管理を備えている。
【００４３】
このため、VCU１は、ハードウエアリソース（特に、マイクロプロセッサ、メモリ、マルチチャネルコネクタ、その他）、及び比較的複雑なソフトウェアリソースを備えており、これらは、装置２内に存在するよりも上級である。
【００４４】
VCU１は、システム間相互通信バス１８から到着したセンサ情報を、低水準のコマンドに変換し、プロトコル通信リンク３１は、これらの低水準の命令を、電子回路電力及び制御モジュール２０に伝達することを可能にし、上述のモジュール２０は、これらの低水準の命令を、ドライバ回路２２に伝達されるハードウエア命令に翻訳することにより、装置２の低水準管理が可能となる。
【００４５】
モジュール２０は、装置２の収容部内、又はその近くに配置されてもよく、例えば、その後部に固定される。
【００４６】
これらの電子回路は、例えば制御部用ASIC ("Application Specific Integrated Circuit"：特定用途向けＩＣ）や、電力部用MOSトランジスタのためのドライバ回路等、専用の回路を備える必要がある。
【００４７】
また、モジュール２０は、装置２のハードウエア管理を提供する。即ち：
−相電圧PHU、PHV及びPHWを印加し（始動装置モード）又は同期整流を遂行する（交流発電機モード）交流発電機/始動装置のMOSパワートランジスタのドライバ２２を介した制御、及び
−整流電圧を調整するための回転子の励起電流の発生（交流発電機モード）
を提供する。
【００４８】
非限定的な有利な具体例では、動作の安全性を確保にするため、特に、VCU１でのソフトウェア故障の場合又はプロトコル通信リンク３１が、切断（ないし強い干渉）の場合、一つ以上の低水準の動作命令を、冗長な形式で、制御ユニット１から追加のケーブルリンク３２、３３を介して、システム２へ伝達することが可能であることに留意する必要がある。例えば、これらの命令により、車輌の始動の抑制や、逆に緊急始動を確保できる。
【００４９】
追加のケーブルリンク３２、３３を介しての低水準の動作命令の送信は、冗長であり、プロトコル通信リンク３１を介しての対応情報の同時又は準同時伝送と同じ効果（少なくとも通常の運転条件下で）を奏する。
【００５０】
この冗長性により、装置２が、VCU１の故障の状況やリンク３１での破壊（または強い干渉）を検出できるようになることに留意する必要がある。これは、プロトコル通信リンク３１を介して受信される（又は受信されない）情報と、付加的なケーブルリンクを介して受信される低水準の動作命令との間の一致を、連続的にモニタすることにより、係る状況を検出することが可能になるからである。
【００５１】
更に、非限定的な有利な具体例では、一つ以上の低水準の動作命令が、遠隔にある装置２から、それぞれの付加的なケーブルリンク３４を介して、制御ユニット１へ伝達される。これらの命令は、例えば装置の回転速度に関する情報を有している。
【００５２】
これらの素子は、ケーブルリンク３２〜３４と結合することにより、前記の低水準の動作命令のハードウエア送信ができるようになっているのが好ましい。非限定的な例では、これらの結合された素子は、送信用のドライバや、受信用のフィルタや増幅部である。しかし、有利な例では、これらの素子は、単にハードウエア素子のみである。このように、リンク３２〜３４は、ソフトウェア故障の場合であっても、運転中の状態を保持する。
【００５３】
図２の線図は、本発明の実行の第１の非限定的な例を示している。プロトコル通信リンク３１は、CANバス(Controller Area Network − ISO 11898)である。
【００５４】
ここでVCU１は、例えば１６ビットマイクロプロセッサ等、複数のケーブル線１２を介して、一組のセンサ（図示せず）に接続されるマイクロプロセッサ（μp）１１を備えている。また、マイクロプロセッサ１１は、起動指令信号＋DEMを受信するために、ワイヤ１３を介して、車輌の始動装置スイッチ（図示せず）に接続されている。
【００５５】
マイクロプロセッサ１１は、特に、装置２用の低水準管理命令を発生させるための管理プログラムを実行する。これらの命令は、CANバスのインターフェース１４を介して、その入出力１０１を通り、CANバスのプロトコル規格に応じてリンク３１を通って、装置２へ伝達される。
【００５６】
逆に、マイクロプロセッサ１１は、リンク３１及びインターフェース１４を介して,特に診断情報を含む帰路情報を受信し、またリンク３１及びインターフェース１０４を介して、装置の回転速度の情報Vitを受信することに留意する必要がある。
【００５７】
さらに、VCU１は、複数のケーブル線１６を介して一組のセンサ（図示せず）に接続される動作安全性ユニット（SDF）１５を備えていることに留意する必要がある。これらのセンサで発生する信号に従い、ユニット１５は、マイクロプロセッサ１１に伝達される情報を発生し、更に、ユニット１５は、状況（例えばギアボックスセンサがギアの係合を示している等）に応じて、始動抑制信号Inhib_DEM又は始動信号DEMを発生し、これは、それぞれ関連するケーブルリンク３２又はリンク３３を通って装置２に伝達される。
【００５８】
この信号Inhib_DEMまたはDEMは、装置により、プロトコル通信リンク３１から出される低水準の動作命令に翻訳処理される。このようにして、プロトコル通信リンク３１でのソフトウェア管理不良や破壊（又は強い干渉）があったとしても、始動や強制始動の抑制が可能になる。ソフトウェア故障による影響を排除するため、ユニット１５全体は、ハードワイヤード論理で実行される。
【００５９】
変形例としては、信号DEMを信号＋DEMに合併するべく、リンク１３を直接にリンク３３に接続してもよい。
【００６０】
装置２に関しては、既に上述した如く、制御・電力モジュール２０を備えることにより、特に、装置２の機能の低水準管理とハードウエア管理を提供する。前記の低水準管理とハードウエア管理は、ASLCなどの電子回路２１を備える制御部によって実行される。
【００６１】
また、ハードウエア管理は、前記の信号PHU、PHV及びPHWを発生することにより、装置のインバータ（図示せず）のMOSパワートランジスタを駆動する一組のドライバ回路２２を備えた電力部により実行される。
【００６２】
回路２１は、例えば８ビットマイクロコントローラー等のマイクロコントローラー（μC）２１１などの論理回路を備えている。入出力２０１を経由し、リンク３１及びCANバスのインターフェース２１４を介して、VCU１より受信した低水準の命令情報から、マイクロコントローラー２１１は、装置のドライバ用のハードウエア制御信号を発生する。
【００６３】
装置のそれぞれの相（ここでは三相装置）にそれぞれ対する制御信号U、V及びWと、交流発電機モードでのドライバ回路の機能を制御する信号VA（VA=1）と、始動装置モードでのドライバ回路の機能を制御する信号VD（VD=1）とを有している。
【００６４】
また、マイクロコントローラー２１１は、装置の入力２０３及びリンク３３を介して信号DEMを受信する。これは、信号DEMが、装置に対する高速の事前命令とデフォルトの始動命令との何れかに応答することが可能であるためである。
【００６５】
第１のケースでは、信号DEMにより、始動装置モードでは、装置の界磁コイルの励起電流のために必要な時間を与えることにより、相の切替制御を開始する前に、その最大値に到達することが可能になる。この事前命令は、低温では、およそ１５０ミリ秒間継続し、高温では、８０ミリ秒間継続する。
【００６６】
第２のケースでは、信号DEMにより、VCU１又はリンク３１上で誤動作が生じた場合であっても、車輌の始動が可能になる。これは、ユーザーのための安全手段である。
【００６７】
アクティブ信号DEMがマイクロコントローラー２１１により受信されれば、後者は、信号VDの１に流路を制御する。
【００６８】
VCU１は、例えばライン３２と３３の間に配置されるｎｐｎトランジスタ等の手段１７を有し、信号DEMをゼロ（DEM=0）に強制することができる。また、あらゆる事を考慮し、マイクロプロセッサ１１への入力として、Inhib_DEMが供給される。
【００６９】
また、回路２１は、機能ユニット２１５の安全性を担保し、これは全体としてハードワイヤード論理で構築することが有利である。
【００７０】
ユニット２１５は、装置の入力２０２を介して、また関連したケーブルリンク３２を介して、信号Inhib_DEMを受信する。アクティブ信号Inhib_DEMが受信されれば、ユニット２１５は、信号Protを発生させる。この信号は、例えば電圧インバータに用いられるｎｐｎトランジスタ２１６を介して、信号VDがゼロ（VD=0）になるよう強制する。その結果、装置の始動（即ち車輌の始動）が抑制された状態にある。これは、プロトコルリンク３１を介して受信される低水準管理情報の印加により、回路２１１が信号VDをハイの状態（VD=1）に設定しようとしても、信号VDは、ゼロ（VD=0）のままであるからである。
【００７１】
当然、他の低水準の動作命令は、それぞれの付加的なケーブルリンクを介して、装置２により冗長形式で受信することができる。
【００７２】
更に、ユニット２１５は、マイクロコントローラー２１１に信号Inhib_DEMの出現を送信することに留意する必要がある。故障動作モード（プロトコル通信回線３１が妨げられ又は遮断された場合）では、これはマイクロプロセッサ２１１に伝達される警報を構成する。これは、リンク３１を介してVCU１から受信される低水準の制御情報と一致した場合に、マイクロプロセッサ２１１は、VCU１でのソフトウェア故障状況や、リンク３１での破壊・高劣化を検出することができるからである。この場合、妥当なルーチンを実行することを決定してもよい。
【００７３】
更に、劣悪動作モードか通常の動作モードかに関係なく、ユニット２１は、出力２０４によってリンク３４を介して、装置の回転速度に関する情報Vitを発生することに留意する必要がある。
【００７４】
ここに記載する具体例では、リンク３１（すなわちCANバス）は、車輌のシステム間CANバスの一部、即ち、エンジンコントロールECUやバッテリー管理システム等のシステムに接続するバスの一部を形成している。変形例として、専用のCANバスとしてもよい。
【００７５】
CANバスの利点は、その大きな信頼性であり、これは、バスのラインCAN_HとCAN_Lの間で、情報が差動モードで伝達される事から生じる。他方、CANバスを使用することは、コストに関して有害である。その理由は、前記バスに接続される各デバイスには、高い精度（およそ０．１%）のクロック周波数が要求され、この実現には、比較的費用のかかる水晶発振器を必要とするからであり、また、ソフトウェアリソース及びこれに必要なメモリが要求されるからである。
【００７６】
こういった理由で、もう一つの具体例では、プロトコル通信リンク３１として、図３の線図で示すLINバスを用いている。LINプロトコルは、シングルワイヤの直列プロトコルである。LINリンクは、SCI（シリアル通信インターフェース）であり、例えば19200ボー（ビット／秒）で、マスター/スレイブ原理に基づいて動作する。
【００７７】
このLINプロトコルは、自動車分野の製造業者の集合体によって開発されたものである。これは、CANプロトコルに比べて、低速であり、堅固さも劣るが、費用面で有利であり、また実行が容易である。
【００７８】
図３に示す具体例では、VCU１のマイクロプロセッサ１１とLINバス３１との間に配置されるインターフェース１４は、標準LINインターフェースである。
更に、装置２のマイクロプロセッサ２１１とLINバス３１との間に配置されるインターフェース２１４は、標準LINインターフェースと比較すれば変形型のLINインターフェースである。この変形型LINインターフェース２１４については、後述する。
【００７９】
ここに記載されている具体例では、LINバス３１は、専用のリンクである。VCU１、特にそのマイクロプロセッサ１１は、CANインターフェース１１４を介して、CANバス等のシステム間バス１１に接続されている。これにより、VCU１は、車輌において、他の系統及び装置を駆動することが可能になる。
【００８０】
インターフェース２１４の具体例を次に示す。これは、プロトコル通信リンク３１がLINリンクである場合には、LINトランシーバー、又はラインドライバ/レシーバーと称されている。この場合、情報は、LINリンクの上に電圧Vbusのレベルによって伝達される。
【００８１】
図４の線図に例示されているLINプロトコルのスペックによると、電圧Vbusが、最高電圧Vsupの６０%に対応した高参照値より高い場合には、電圧Vbusのレベルは、「後退」状況（ロジック１の情報）に相当している。同様に、電圧Vbusが上述の最高電圧Vsupの４０%に対応した低参照値より低い場合には、このレベルは「優勢」状況（ロジック０の情報）に相当している。
【００８２】
電圧Vbusに対して選択した参照値のため、特に始動時に問題が生じる場合がある。次に、これらの問題及びその解決方法につき、図５の線図を参照して説明する。
【００８３】
この図は、２つの正負の電源端子B＋及びB−を有する装置２を示している。説明の便宜のため、以下、これらの端子の供給端子と電位を一緒に扱うこととする。電位B−は、装置２の電力電子回路用の接地であり、車輌の接地（シャシ接地）から絶縁されている。
【００８４】
供給端子B−及びB＋は、それぞれ、インピーダンスL及びRによって表される電気リンク（配線）を介して、車輌のバッテリー４の正端子＋BATT及び負端子−BATTに接続されている。端子−BATTは、車輌のシャシに接続されている。従って、電位−BATTは、車輌バッテリー接地（シャシ接地）である。電圧＋BATT（バッテリー電圧）、信号DEM及びInhib_DEMは、LINバスの電圧Vbusと同様に、−BATTに対して参照される。
【００８５】
電位B＋及びB−は、始動中を除いて、それぞれ電位＋BATT及び−BATTに対応している。これは、装置２にバッテリー４を接続するケーブル部の長さは、１ｍである（使用上現実的な仮定）とすると、誘導のインピーダンスLは、およそ１μHとなるからである。しかし、交流発電機/始動装置が始動する際、このケーブル部を流れる電流Iは、約１μsの間に、０Ａから約６００Aへと上昇する。
【００８６】
レンツの法則（V =−L dl/dt）によれば、供給端子B＋と＋BATTとの間、及び端子B−と−BATTとの間の電圧差分ΔVは、約６００Vにピークを有することになる。しかし、交流発電機/始動装置のインバータのMOSトランジスタは、それらのそれぞれの内部ダイオードによって、この過電圧を約３２Vに制限する。
【００８７】
バッテリーにおいては、オームの法則は、ΔV=Rbat.Δl と表現でき、ΔVは、負荷のないバッテリー電圧とスタートアップ時の電圧との電圧差分を示し、Rbatは、バッテリーの内部抵抗（約０．１Ω）、Δlは、始動電流（６００アンペア）である。続いて、バッテリーにおける電圧降下は、約６V以下となる。
【００８８】
このため、始動期間中にインバータのMOSトランジスタの各切替の約１００μs間で、一方で端子B−と−BATTの間、他方B＋と＋BATTの間の、オフセットが、約＋/−１３V生じることになる。この現象は、接地オフセットと呼ばれる。
【００８９】
その結果、スタートアップ中の通信による干渉が生じる。LINリンク上の電圧Vbusを参照する高水準及び低水準値が、通信の送信側と受信側で同一であるので、装置２側のVCU１側で同じ高電圧Vsupを用いることが必要である。実際問題として、車輌バッテリーの正端子の電圧＋BATT（同じバッテリーの負端子に関して参照される）は、最高電圧（Vsup = ＋BATT）とされる。
【００９０】
この目的のため、LINトランシーバー２１４は、B−とB＋の間ではなく、−BATTと＋BATTの間に供給されるトランシーバー２１４の供給端子は、装置２の供給端子B＋及びB−をバッテリー端子へ接続するリンクとは異なるリンクによって、バッテリー４の端子＋BATT及び−BATTに接続される。
【００９１】
この解決策によると、新たに２つの供給リンクを提供することが必要になるが、スタートアップ中の接地オフセットの問題を緩和できるという利点が得られる。
【００９２】
このように、どの瞬間でも、送信参照値は、受信参照値と同一である。始動時の電圧変化に対して、一定の時定数を有するよう、VCU１と装置２で、同一のフィルタを確実に用いることが好ましい。
【００９３】
装置２の制御回路にB−と固定電圧Vddの間の電圧、例えば（B＋から更に発生する）５Vの電圧が供給されると、問題が生じる。前述の接地オフセットによる支障発生があった局面において、LINリンクの電圧Vbusを参照する場合に、この問題が再び生じる。これは、−BATTに対して参照されるトランシーバー２１４と、B−に対して参照されるマイクロプロセッサ２１１との間の通信に関する問題である。
【００９４】
この問題を解決するため、LINトランシーバーは、２つのレベルの変化回路（レベルシフター）を備えていてもよく、この２つの一方は、通信の各方向に対応する。
【００９５】
第１のレベルシフター回路６０は、図６に概略的に示されている。これにより、車輌バッテリーの接地電位−BATTと正電位＋BATTの間で参照される信号Vbusを、装置の接地電位B−と装置の電子回路の固定電源電圧Vddとの間で参照される受信信号Rxに変換することが可能になる。
【００９６】
図７に概略的に示す第２のレベルシフター回路７０により、逆変換が可能になる。これにより、接地B−と電源電圧Vddとの間で参照される伝送信号Txを、車輌バッテリーの接地電位−BATTと正の電位＋BATTとの間で参照される信号Vbusに変換することが可能になる。
【００９７】
図８は、図６で概略的に表されるレベルシフター回路６０の非限定的な具体例を示している。
【００９８】
ここで、回路６０は、コンパレーターU10を備え、このコンパレーターは、その逆入力が、LINバスから信号Vbusを受信し、その非逆入力が、例えば抵抗器ブリッジ（図示せず）により発生する基準電圧Vrefを受信する。電位−BATTと＋BATTの間で参照される信号Vbusに対して、コンパレーターU10は、これらの電位の間に供給される。
【００９９】
コンパレーターU10の出力は、インバータ及びインピーダンスR67として接続するｎｐｎトランジスタT10を介して、電流ミラーにおいて接続される１対のｐｎｐトランジスタT8の入力部に接続される。ペアT8におけるトランジスタのエミッタは、端子＋BATTに接続する。ペアT8の出力は、カスケードｎｐｎトランジスタのペアT15の入力に接続する（即ち、ペアT15の上流トランジスタのコレクタは、ペアT15の下流トランジスタのベースに接続される）。ペアT15の上流及び下流トランジスタのベースは、それぞれインピーダンスR82及びR81を介して、端子B−に接続されている。
【０１００】
同様に、これらのエミッタは、端子Bに接続されている。更に、これらのコレクタは、それぞれのインピーダンスR76及びR75を介して、端子Vddに接続されている。回路６０の出力は、ペアT15の下流トランジスタのコレクタから送られて信号Rxを伝達するが、この信号は、電位B−（装置の接地）とVddとの間で参照される。
【０１０１】
一具体例では、インピーダンスR67、R81、R76及びR75は、10kΩの抵抗器であり、インピーダンスR82は、4.7kΩの抵抗器である。
【０１０２】
図９は、図７で概略的に示されたレベルシフター回路７０の非限定的な例を示す。
【０１０３】
回路７０は、カスケードｎｐｎトランジスタのペアT14を備えている。すなわち、ペアT14の上流側トランジスタのコレクタは、このペアの下流側トランジスタのベースに接続されている。
【０１０４】
ペアT14の上流側トランジスタのベースは、インピーダンスR79を介して信号Txを受信する。信号Txは、端子B−とVddとの間で参照される。ペアT14の上流側及び下流側のトランジスタのベースは、それぞれ、インピーダンスR83及びR80によって端子B−に接続されている。ペアT14の上流側トランジスタのコレクタは、インピーダンスR77を介して、端子Vddに接続されている。
【０１０５】
ペアT14の下流トランジスタのコレクタは、電流ミラーに接続したｐｎｐトランジスタのペアT9の入力に、インピーダンスR78を介して接続され、このｐｎｐトランジスタのエミッタは、端子＋BATTに接続されている。ペアT9の出力は、インバータとして接続されるｎｐｎトランジスタT11の入力に接続されている。トランジスタT11のベースは、インピーダンスR72を介して、端子−BATTに接続されている。同様に、このエミッタは、端子−BATTに接続されている。
【０１０６】
最後に、このコネクタは、インピーダンスR65を介して、端子＋BATTに接続されている。回路７０の出力は、トランジスタのT11のコネクタから送られて電圧Vbusを伝達するが、この電圧が、−BATTと＋BATTとの間で参照される。
【０１０７】
一例では、回路７０の前記のインピーダンスは抵抗器であり、R65=30 kΩ、R72= R78= 10 kΩ、R79= 100 kΩ、R83=47 kΩ、R77= R80 = 4.7 kΩである。
【０１０８】
図１０は、概略的に制御ユニットVCU１の具体例を示し、これは、装置２と、例えばエンジンコントロールボックス（ECU）、高機能装置ボックス（BSl）や、エンジン装置ボックス（BSM）、バッテリー切断ユニット、充電状況管理ボックスとバッテリー診断管理ボックスとの何れか、又は両方、又は複数個バッテリー間切替管理ボックスとの間に配置されている。
【０１０９】
この具体例は、前記の装置が装置の高水準管理を実行するのに十分なハードウエアやソフトウェアリソースを有しない場合や、この目的のために設計されていないような用途に特に適している。制御ユニット１は、このように専用の制御ユニットの形をとっている。
【０１１０】
この専用の制御ユニット１は、図２の線図に関して上記に説明した素子１１〜１８に加え、例えばハードワイヤード論理で実行される入力用管理ユニット１９を備えている。ユニット１９は、リンク１３の始動制御信号＋DEMの他に、リンク１２、１６を通る信号をセンサから受信する。それは、マイクロプロセッサ１１への信号＋DEMと同様に、センサ信号のうちの約１２個の信号を送り、同様に、センサ信号のうちの別の１６個を動作安全ユニット１５に送る。
【０１１１】
更に、ユニット１は、CANトランシーバー２４の前段に、システム間CANバス１８とマイクロプロセッサ１１の間に配置されたフィルタ２３を備えている。マイクロプロセッサ１１により、トランシーバー２４に対して送受信される信号は、それぞれ、RXl（受信）及びTX1（送信）で示されている。同様に、トランシーバー１４に対して、送受信される信号は、それぞれ、RX2（受信）及びTX2（送信）で示されている。
【０１１２】
マイクロプロセッサ１１は、装置の高水準管理を制御するよう構成されている。
これは特に、BMS(Battery Management System) とS&S (Stop and Start) アルゴリズムとを備えている。この目的のため、LINバス３１に接続されるように構成された入出力部１０１を備えている。入力部１０１は、トランシーバー１４を介して、マイクロプロセッサ１１に接続されている。
【０１１３】
更に、ユニット１は、それぞれ、付加的なリンク３２及び３３に接続されように構成された出力１０２及び１０３を備えている。出力１０２は、リンク３２を介して、装置に信号Inhib_DEMを伝達するために、ユニット１５に接続されている。同様に、出力１０３は、接続３３を介して、装置に信号DEMを伝達するために、マイクロプロセッサ１１に接続する。
【図面の簡単な説明】
【０１１４】
【図１】本発明に従って装置動作の管理に関する原理を例示する図である。
【図２】CANバスを用いるプロトコル通信リンクの第１の具体例を示す図である。
【図３】LINバスを用いるプロトコル通信リンクの第２の具体例を示す図である。
【図４】LINバス上のロジック１と０のデータに関連する電圧レベルのリファレンスを例示するグラフである。
【図５】システム全体の簡略図であり、LINバスの使用に影響を及ぼし得る接地オフセットの問題と、その改善策の例とを示す図である。
【図６】装置の電力・制御モジュールがLINバスに接続されるLINトランシーバーに使用可能な水準転位回路（ブラックボックス）の簡略図である。
【図７】装置の電力・制御モジュールがLINバスに接続されるLINトランシーバーに使用可能な水準転位回路（ブラックボックス）の簡略図である。
【図８】図６の水準転位回路の具体例を示す簡略図である。
【図９】図７の水準転位回路の具体例を示す簡略図である。
【図１０】本発明の第３の態様に従った制御ユニットの機能図である。
【符号の説明】
【０１１５】
２  可逆型電気装置
１１  マイクロプロセッサ
１３  ワイヤ
１４  インターフェース
１５  ユニット
１６  ケーブル線
２０  制御モジュール
３１〜３４  リンク
１０１  入出力
１０２  出力
１０３  出力
１０４  入力
２０１  入出力
２１５  機能ユニット
２０２  出力
２０３  出力
２０４  入力
【図１】
2008522577.tif 000003
【図２】
2008522577.tif 000004
【図３】
2008522577.tif 000005
【図４】
2008522577.tif 000006
【図５】
2008522577.tif 000007
【図６】
2008522577.tif 000008
【図７】
2008522577.tif 000009
【図８】
2008522577.tif 000010
【図９】
2008522577.tif 000011
【図１０】
2008522577.tif 000012
【国際調査報告】
2008522577.tif 000013
2008522577.tif 000014
2008522577.tif 000015
2008522577.tif 000016
2008522577.tif 000017
2008522577.tif 000018