(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
制御対象が接続された複数のサブシステムをなす制御装置と、前記複数の制御装置を協調動作させる協調制御装置とを、通信線を介して相互に接続してなる車両用制御システムであって、
前記協調制御装置は、複数の異なる協調制御側通信ポートと、前記協調制御側通信ポートを介して前記複数の制御装置との間でデータの送受信を行うデータ送受信手段と、前記データの送受信に異常が発生したか否か判定する判定手段と、前記判定手段による判定結果に応じて前記データを分割して複数の分割データを生成するデータ分割手段とを備え、
前記複数の制御装置のそれぞれは、前記複数の協調制御側通信ポートのうちの少なくとも２つ以上と接続された複数の通信ポートを備え、
前記協調制御装置の前記データ送受信手段は、前記判定手段による判定結果に応じて、前記異常が発生していない場合、前記制御装置の前記複数の通信ポート毎に異なる前記データを送受信し、前記異常が発生した場合、前記異常が発生していない前記複数の通信ポートにおいて前記複数の分割データを分配して送受信し、
前記協調制御装置に接続した少なくとも３つ以上の通信路のそれぞれに、互いに異なる組み合わせの複数の前記制御装置を接続するとともに、第１の通信路に異常が発生した場合に、該異常が発生していない時に前記第１の通信路を用いて送受信を行っていた第１データを、該第１データが送受信されていた前記制御装置に接続可能な第２の通信路を用いて送受信するとともに、前記異常が発生していない時に前記第２の通信路を用いて送受信を行っていた第２データを分割し、分割された前記第２データの一部を、前記異常が発生していない時に第３データが送受信されていた前記制御装置に接続可能な第３の通信路を用いて送受信することを特徴とする車両用制御システム。
【請求項２】
前記協調制御装置は、前記複数の通信路の何れかに異常が発生した場合に、異常が発生していない他の複数の前記通信路のトラフィックが略等しくなるように前記データを分割することを特徴とする請求項１に記載の車両用制御システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数の制御装置を相互に接続して協調動作させる車両用制御システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、例えば特開平７−７５０４号公報に開示されたように、車両に搭載された複数の電子制御装置を相互に接続した車載ＬＡＮが知られている。
この車載ＬＡＮでは、複数の電子制御装置（ＥＣＵ）が１つの制御演算通信ユニットにセンサ・データを送り、制御演算通信ユニットは、受信したデータに基づいて演算を行い、それぞれの電子制御装置に制御信号を返す、いわゆるサーバ・クライアント関係のネットワークが形成されている。
このような車載ＬＡＮにおいては、制御演算通信ユニットと複数の電子制御装置とを接続するネットワークに障害が発生すると、システム全体に連鎖的な障害や破損が生じる恐れがある。このため、ネットワークの多重化によって、障害発生時においても正常時と同等の機能を確保するための冗長系を設ける方法が知られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来技術の一例に係る車載ＬＡＮにおいて、冗長系は、正常時に使用される常用系のネットワーク構成をいわば二重化してなるものであって、障害が発生した常用系から切り換えられて使用される。すなわち、常用系のネットワークが正常時の場合には、冗長系のネットワークはデータの送受信に使用されず、障害発生時の場合には、常用系のネットワークで送受信されていたデータと同一のデータが冗長系のネットワークで送受信される。
このため、常用系のネットワークが正常時の場合には、冗長系のネットワークを有効利用することができないという問題が生じる。しかも、常用系のネットワーク構成を単に二重化することで冗長系のネットワークが形成されているため、車両用制御システム全体の規模が増大してしまい、車両用制御システムを構築する際の費用が嵩むという問題が生じる。
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、ネットワークの多重化を行った場合に、ネットワークの正常時においても冗長系を有効に利用することが可能な車両用制御システムを提供することを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決して係る目的を達成するために、本発明の車両用制御システムは、制御対象（例えば、後述する本実施形態での走行用モータ駆動部１１、燃料電池１２、反応ガス供給部１３、蓄電装置１４、配電部１５、冷却部１６，１６）が接続された複数のサブシステムをなす制御装置（例えば、後述する本実施形態でのモータ制御ＥＣＵ２２、反応ガス供給制御ＥＣＵ２３、配電制御ＥＣＵ２４、セル電圧検出制御ＥＣＵ２５）と、前記複数の制御装置を協調動作させる協調制御装置（例えば、後述する本実施形態での協調制御ＥＣＵ２１）とを、通信線（例えば、後述する本実施形態でのネットワーク５１）を介して相互に接続してなる車両用制御システムであって、前記協調制御装置は、複数の異なる協調制御側通信ポート（例えば、後述する本実施形態での協調制御側通信ポート２１Ａ，２１Ｂ，２１Ｃ）と、前記協調制御側通信ポートを介して前記複数の制御装置との間でデータの送受信を行うデータ送受信手段（例えば、後述する本実施形態での通信コントローラ６２）と、前記データの送受信に異常が発生したか否か判定する判定手段（例えば、後述する本実施形態でのＭＰＵ６１）とを備え、前記複数の制御装置のそれぞれは、前記複数の協調制御側通信ポートのうちの少なくとも２つ以上と接続された複数の通信ポート（例えば、後述する本実施形態での通信ポート２２Ａ，２２Ｂ及び通信ポート２３Ａ，２３Ｂ及び通信ポート２４Ｂ，２４Ｃ及び通信ポート２５Ａ，２５Ｃ）を備え、前記協調制御装置の前記データ送受信手段は、前記判定手段による判定結果に応じて、前記制御装置の前記複数の通信ポート毎に異なる前記データを送受信する、または、前記異常が発生した前記通信ポートで送受信されていた前記データを、前記異常が発生していない前記通信ポートのうちの何れかにおいて送受信することを特徴としている。
【０００５】
上記構成の車両用制御システムによれば、複数のサブシステムをなす各制御装置は、協調制御装置と接続された少なくとも２つ以上の異なる通信ポートを備えており、これらの通信ポートの何れにおいても複数のデータの送受信が可能とされているため、例えば何れかの通信ポートにおける通信に障害が発生した場合であっても、障害が発生していない他の通信ポートを介してデータの送受信を行うことができる。
しかも、各制御装置の複数の通信ポートのそれぞれに接続された各協調制御側通信ポートは、いわば別系統の通信系をなすものとされており、ネットワークの正常時においては、各協調制御側通信ポート毎に異なるデータを送受信するように設定することで、複数の通信系を有効利用することができる。
これにより、各制御装置において、いわば冗長系をなすようにして設けられた複数の通信ポートのそれぞれに対して、例えば一対一で対応するようにして複数の異なる協調制御側通信ポートを設ける場合に比べて、車両用制御システム全体の規模が増大したり、車両用制御システムを構築する際の費用が嵩むことを抑制することができる。
【０００６】
さらに、請求項１に記載の本発明の車両用制御システムは、制御対象（例えば、後述する本実施形態での走行用モータ駆動部１１、燃料電池１２、反応ガス供給部１３、蓄電装置１４、配電部１５、冷却部１６，１６）が接続された複数のサブシステムをなす制御装置（例えば、後述する本実施形態でのモータ制御ＥＣＵ２２、反応ガス供給制御ＥＣＵ２３、配電制御ＥＣＵ２４、セル電圧検出制御ＥＣＵ２５）と、前記複数の制御装置を協調動作させる協調制御装置（例えば、後述する本実施形態での協調制御ＥＣＵ２１）とを、通信線（例えば、後述する本実施形態でのネットワーク５１）を介して相互に接続してなる車両用制御システムであって、前記協調制御装置は、複数の異なる協調制御側通信ポート（例えば、後述する本実施形態での協調制御側通信ポート２１Ａ，２１Ｂ，２１Ｃ）と、前記協調制御側通信ポートを介して前記複数の制御装置との間でデータの送受信を行うデータ送受信手段（例えば、後述する本実施形態での通信コントローラ６２）と、前記データの送受信に異常が発生したか否か判定する判定手段（例えば、後述する本実施形態でのＭＰＵ６１）と、前記判定手段による判定結果に応じて前記データを分割して複数の分割データを生成するデータ分割手段（例えば、後述する本実施形態ではＭＰＵ６１が兼ねる）とを備え、前記複数の制御装置のそれぞれは、前記複数の協調制御側通信ポートのうちの少なくとも２つ以上と接続された複数の通信ポート（例えば、後述する本実施形態での通信ポート２２Ａ，２２Ｂ及び通信ポート２３Ａ，２３Ｂ及び通信ポート２４Ｂ，２４Ｃ及び通信ポート２５Ａ，２５Ｃ）を備え、前記協調制御装置の前記データ送受信手段は、前記判定手段による判定結果に応じて、前記異常が発生していない場合、前記制御装置の前記複数の通信ポート毎に異なる前記データを送受信し、前記異常が発生した場合、前記異常が発生していない前記複数の通信ポートにおいて前記複数の分割データを分配して送受信し、前記協調制御装置に接続した少なくとも３つ以上の通信路のそれぞれに、互いに異なる組み合わせの複数の前記制御装置を接続するとともに、第１の通信路（例えば、後述する本実施形態では通信系８１）に異常が発生した場合に、該異常が発生していない時に前記第１の通信路を用いて送受信を行っていた第１データ（例えば、後述する本実施形態ではデータ８０ａ）を、該第１データが送受信されていた前記制御装置に接続可能な第２の通信路（例えば、後述する本実施形態では通信系８２）を用いて送受信するとともに、前記異常が発生していない時に前記第２の通信路を用いて送受信を行っていた第２データ（例えば、後述する本実施形態ではデータ８０ｂ）を分割し、分割された前記第２データの一部を、前記異常が発生していない時に第３データ（例えば、後述する本実施形態ではデータ８０ｃ）が送受信されていた前記制御装置に接続可能な第３の通信路（例えば、後述する本実施形態では通信系８３）を用いて送受信することを特徴としている。
【０００７】
上記構成の車両用制御システムによれば、例えば何れかの通信ポートにおける通信に障害が発生した場合であっても、障害が発生していない他の通信ポートを介してデータの送受信を行うことができ、しかも、ネットワークの正常時においては、各協調制御側通信ポート毎に異なるデータを送受信するように設定することで、複数の通信系を有効利用することができる。
加えて、障害が発生した通信ポートで送受信されていたデータを適宜に分割することができると共に、障害が発生していない通信ポートで送受信されているデータを適宜に分割することができる。このため、適宜の通信ポートにおけるデータの送受信に障害が発生した場合であっても、例えば複数の正常な通信系における通信トラフィックが平滑化されるようにデータを分散して送受信したり、例えば適宜の正常な通信系における通信トラフィックが所定の範囲内の値となるようにデータを分配して送受信することができる。
これにより、障害が発生した通信系で送受信されていたデータを、正常な通信系に振り替えて送受信する場合であっても、例えば特定の通信系の通信トラフィックが過剰に増大してしまうことを防止することができる。
さらに、請求項２に記載の本発明の車両用制御システムでは、前記協調制御装置は、前記複数の通信路の何れかに異常が発生した場合に、異常が発生していない他の複数の前記通信路のトラフィックが略等しくなるように前記データを分割することを特徴としている。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の車両用制御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。図１は本発明の一実施形態に係る車両用制御システム１０の構成図であり、図２は協調制御ＥＣＵ２１の機能ブロック図であり、図３は複数のサブシステムをなす各ＥＣＵ２２，…，２５の機能ブロック図であり、図４は協調制御ＥＣＵ２１と各ＥＣＵ２２，…，２５とを接続するネットワーク５１の通信経路を示す構成図である。
【０００９】
本実施の形態に係る車両用制御システム１０を備えた燃料電池車両１は、走行用モータ駆動部１１に電力を供給する電源装置として、例えば燃料電池１２及び反応ガス供給部１３と蓄電装置１４とから構成されたハイブリッド型の電源装置を備えており、これらの電源装置から配電部１５を介して電力が供給される走行用モータ駆動部１１の駆動力は、オートマチックトランスミッション或いはマニュアルトランスミッションよりなるトランスミッション（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側から走行用モータ駆動部１１側に駆動力が伝達されると、走行用モータ駆動部１１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ようにされている。
【００１０】
本実施の形態による車両用制御システム１０は、例えば、走行用モータ駆動部１１と、燃料電池１２と、反応ガス供給部１３と、蓄電装置１４と、配電部１５と、冷却部１６，１６と、ＥＣＵ１７とを備えて構成されている。
さらに、ＥＣＵ１７は、いわゆるサーバ装置をなす協調制御ＥＣＵ２１と、いわゆるクライアント装置をなす複数のサブシステム、例えば、モータ制御ＥＣＵ２２と、反応ガス供給制御ＥＣＵ２３と、配電制御ＥＣＵ２４と、セル電圧検出制御ＥＣＵ２５とを備えて構成されている。
【００１１】
走行用モータ駆動部１１は、例えば界磁として永久磁石を利用する永久磁石式の３相交流同期モータをなす走行用モータ（図示略）を備えて構成され、モータ制御ＥＣＵ２２から出力されるモータ制御量に基づいて、燃料電池１２及び蓄電装置１４から配電部１５を介して出力される直流電力を３相交流電力に変換して走行用モータへ供給する。
【００１２】
燃料電池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に対し、複数のセルを積層して構成されたスタックからなり、燃料として水素ガスが供給される水素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ようになっている。
【００１３】
反応ガス供給部１３は、燃料電池１２の空気極に空気を供給する空気供給部（図示略）と、水素極に水素ガスを供給する水素供給部（図示略）とを備えて構成されている。
さらに、燃料電池１２の空気極側及び水素極側のそれぞれには、燃料電池１２から排出される各排出ガスつまり空気及び水素ガスを外部に排出するための排圧弁（図示略）が備えられ、さらに、燃料電池１２の空気極側には空気の圧力を検出する圧力計（図示略）が備えられ、燃料電池１２の水素極側には水素ガスの圧力を検出する圧力計（図示略）及び流量を検出する流量計（図示略）が備えられている。
そして、反応ガス供給制御ＥＣＵ２３は、例えば、各圧力計及び流量計にて検出される各検出値を受信して協調制御ＥＣＵ２１へ出力する。さらに、反応ガス供給制御ＥＣＵ２３は、協調制御ＥＣＵ２１から受信した反応ガス制御量、つまり反応ガスの流量及び圧力に応じて、空気を供給するためのエアーコンプレッサーの回転数や排圧弁の開閉動作等を指示する指令信号を出力する。
【００１４】
蓄電装置１４、例えば電気二重層コンデンサや電解コンデンサ等からなるキャパシタとされている。そして、燃料電池１２及び蓄電装置１４は電気的負荷である走行用モータ駆動部１１等に対して並列に接続されている。
配電部１５は、例えば高圧分配器等をなし、配電制御ＥＣＵ２４からの指令信号に基づいて、走行用モータ駆動部１１等の電気的負荷へ供給する電流値を制御する。
冷却部１６は、例えば走行用モータや燃料電池１２等を冷却する水循環系をなすものであって、冷却水を供給するウォータポンプ等を備えて構成されている。
【００１５】
ＥＣＵ１７は、ネットワーク５１を介して相互に接続された複数の各ＥＣＵ２１，…，２５を備えて構成されている。
サーバ装置をなす協調制御ＥＣＵ２１は、クライアント装置をなす複数のサブシステム、例えば、モータ制御ＥＣＵ２２と、反応ガス供給制御ＥＣＵ２３と、配電制御ＥＣＵ２４と、セル電圧検出制御ＥＣＵ２５との協調動作を制御している。
ここで、各サブシステムを構成する各ＥＣＵ２２，…，２５は、協調制御ＥＣＵ２１や制御対象との間で送受信する制御信号に対するＩ／Ｏ処理や、ネットワーク停止時等の異常時における退避処理や保護動作等の制御を行い、協調制御ＥＣＵ２１は、各ＥＣＵ２２，…，２５でのＩ／Ｏ処理により得られた制御信号に基づいて、各ＥＣＵ２２，…，２５を制御するための制御演算を行う。
【００１６】
例えば図２に示すように、協調制御ＥＣＵ２１は、ＭＰＵ６１と、通信コントローラ６２と、プログラム書込制御部６３とを備えて構成されている。
ＭＰＵ６１は、通信コントローラ６２を介して複数のサブシステムをなす各ＥＣＵ２２，…，２５からＩ／Ｏ処理後の各制御信号を受信して、これらの制御信号に基づいて各ＥＣＵ２２，…，２５を協調動作させるための制御演算を行う。
さらに、ＭＰＵ６１は通信コントローラ６２に接続されたネットワーク５１での通信が正常か否かを判定すると共に通信トラフィックを検出して、これらの判定結果及び検出結果に基づいて、後述するように通信経路の切替制御を行う。
また、プログラム書込制御部６３は、例えば各ＥＣＵ２２，…，２５の協調動作の内容等が変更となって、適宜のプログラム書込装置６５が外部からＭＰＵ６１の演算内容を変更する際の書込動作を制御する。
【００１７】
例えば図３に示すように、複数のサブシステムをなす各ＥＣＵ２２，…，２５は、ＭＰＵ７１と、通信コントローラ７２と、プログラム書込制御部７３と、入力回路７４と、出力回路７５とを備えて構成されている。
ＭＰＵ７１は、入力回路７４を介して外部のセンサ・スイッチ７６等から受信した信号や、通信コントローラ７２を介して協調制御ＥＣＵ２１から受信した制御信号に対して、所定の変換処理等からなるＩ／Ｏ処理を行う。そして、入力回路７４からの信号は通信コントローラ７２を介して協調制御ＥＣＵ２１へ送信し、協調制御ＥＣＵ２１からの制御信号は出力回路７５を介してアクチェータ７７へ出力する。
さらに、ＭＰＵ７１は、反応ガス供給部１３等の制御対象の退避動作や燃料電池１２の保護動作等を単独で制御しており、例えばネットワーク５１の停止時等の異常発生時に制御信号をアクチェータ７７へ出力する。
なお、プログラム書込制御部７３は、例えばＭＰＵ７１におけるＩ／Ｏ処理等の処理内容が変更される際の書込動作を制御する。
【００１８】
さらに、例えば図４に示すように、協調制御ＥＣＵ２１の通信コントローラ６２は、冗長系をなす複数（例えば、３つ）の協調制御側通信ポート２１Ａ，２１Ｂ，２１Ｃを備えている。
そして、モータ制御ＥＣＵ２２の通信コントローラ７２は、冗長系をなす複数（例えば、２つ）の通信ポート２２Ａ，２２Ｂを備えている。
また、反応ガス供給制御ＥＣＵ２３の通信コントローラ７２には、冗長系をなす複数（例えば、２つ）の通信ポート２３Ａ，２３Ｂを備えている。
また、配電制御ＥＣＵ２４の通信コントローラ７２には、冗長系をなす複数（例えば、２つ）の通信ポート２４Ｂ，２４Ｃを備えている。
また、セル電圧検出制御ＥＣＵ２５の通信コントローラ７２には、冗長系をなす複数（例えば、２つ）の通信ポート２５Ａ，２５Ｃを備えている。
【００１９】
そして、例えば、協調制御ＥＣＵ２１に接続された第一の協調制御側通信ポート２１Ａには、モータ制御ＥＣＵ２２の一方の通信ポート２２Ａと、反応ガス供給制御ＥＣＵ２３の一方の通信ポート２３Ａとが、通信路８１Ｍを介して接続され、さらに、セル電圧検出制御ＥＣＵ２５の他方の通信ポート２５Ａが通信路８１Ｓを介して接続されている。
【００２０】
さらに、協調制御ＥＣＵ２１の第二の協調制御側通信ポート２１Ｂには、通信路８２Ｍを介して配電制御ＥＣＵ２４の一方の通信ポート２４Ｂが接続され、さらに、モータ制御ＥＣＵ２２の他方の通信ポート２２Ｂと、反応ガス供給制御ＥＣＵ２３の他方の通信ポート２３Ｂとが、通信路８２Ｓを介して接続されている。
【００２１】
さらに、協調制御ＥＣＵ２１の第三の協調制御側通信ポート２１Ｃには、セル電圧検出制御ＥＣＵ２５の一方の通信ポート２５Ｃが通信路８３Ｍを介して接続され、配電制御ＥＣＵ２４の他方の通信ポート２４Ｃが通信路８３Ｓを介して接続されている。
【００２２】
以下に、協調制御ＥＣＵ２１と、複数のサブシステムを構成する各ＥＣＵ２２，…，２５の機能について説明する。
モータ制御ＥＣＵ２２は、協調制御ＥＣＵ２１から受信したモータ制御量、例えば要求トルク値等に基づいて所定の制御マップを参照して、例えばＵ相及びＶ相及びＷ相に対する各交流電圧指令値を出力する。そして、これらの各電圧指令値に応じたＵ相電流及びＶ相電流及びＷ相電流を走行用モータの各相へ供給する。
【００２３】
反応ガス供給制御ＥＣＵ２３は、協調制御ＥＣＵ２１から受信した反応ガス制御量、例えば燃料電池１２に供給される反応ガスつまり水素ガス及び空気の流量及び圧力に基づいて所定の制御マップを参照し、例えば空気を供給するエアーコンプレッサーの回転速度や、例えばステッピングモータ等により調整可能な排圧弁の弁開度等を制御する。
【００２４】
配電制御ＥＣＵ２４は、例えば燃料電池１２から出力される出力電流及び出力電圧の信号や、蓄電装置１４から出力される出力電流及び端子間電圧及び温度の信号等に、所定のＩ／Ｏ処理を施して協調制御ＥＣＵ２１へ送信すると共に、協調制御ＥＣＵ２１から受信した配電制御信号、例えば高圧分配器等の動作を指示する制御信号に基づいて電力供給の切替制御を行う。
【００２５】
セル電圧検出制御ＥＣＵ２５は、燃料電池１２を構成する複数のセルの電圧値をモニタしており、例えば複数のセルに対して検出した電圧値の平均値や偏差、最大値や最小値等を算出して協調制御ＥＣＵ２１へ送信する。
【００２６】
本実施の形態による車両用制御システム１０は上記構成を備えており、次に、この車両用制御システム１０の動作について説明する。
なお、表１にはネットワーク５１の正常時と障害発生時とのそれぞれにおいて選択される通信経路及び送受信されるデータの一例を示した。
【００２７】
【表１】
0003795321.tif 000002
【００２８】
すなわち、図４および表１に示すように、ネットワーク５１の正常時においては、例えば協調制御ＥＣＵ２１の第一の協調制御側通信ポート２１Ａは、通信路８１Ｍを介してモータ制御ＥＣＵ２２の一方の通信ポート２２Ａと、反応ガス供給制御ＥＣＵ２３の一方の通信ポート２３Ａとの間で第一のデータ８０ａを送受信している。
さらに、協調制御ＥＣＵ２１の第二の協調制御側通信ポート２１Ｂは、通信路８２Ｍを介して配電制御ＥＣＵ２４の一方の通信ポート２４Ｂとの間で第二のデータ８０ｂを送受信しており、協調制御ＥＣＵ２１の第三の協調制御側通信ポート２１Ｃは、通信路８３Ｍを介してセル電圧検出制御ＥＣＵ２５の一方の通信ポート２５Ｃとの間で第三のデータ８０ｃを送受信している。
この場合、各通信路８１Ｍ（８１Ｓ），８２Ｍ（８２Ｓ），８３Ｍ（８３Ｓ）の通信トラフィックは、例えば各３０％とされている。
【００２９】
ここで、例えば通信路８１Ｍに障害が発生した場合には、先ず、通信路８１Ｍを介して送受信していたデータ８０ａを、通信路８２Ｓを介して送受信するように設定する。
そして、通信路８２Ｍを介して送受信していたデータ８０ｂのうちの所定量（例えば、１／２）を通信路８３Ｓを介して送受信する。
すなわち、協調制御ＥＣＵ２１の第二の協調制御側通信ポート２１Ｂは、通信路８２Ｓを介してモータ制御ＥＣＵ２２の通信ポート２２Ｂと、反応ガス供給制御ＥＣＵ２３の他方の通信ポート２３Ｂとの間で第一のデータ８０ａを送受信すると共に、通信路８２Ｍを介して配電制御ＥＣＵ２４の一方の通信ポート２４Ｂとの間で、分割された第二のデータ８０ｂの一方を送受信する。
さらに、協調制御ＥＣＵ２１の第三の協調制御側通信ポート２１Ｃは、通信路８３Ｍを介してセル電圧検出制御ＥＣＵ２５の一方の通信ポート２５Ｃとの間で第三のデータ８０ｃを送受信すると共に、通信路８３Ｓを介して配電制御ＥＣＵ２４の他方の通信ポート２４Ｃとの間で、分割された第二のデータ８０ｂの他方を送受信する。
これにより、各通信路８２Ｍ（８２Ｓ），８３Ｍ（８３Ｓ）の通信トラフィックは、各４５％となる。
【００３０】
上述したように、本実施の形態による車両用制御システム１０によれば、通信制御ＥＣＵ２１に接続された３つの協調制御側通信ポート２１Ａ，２１Ｂ，２１Ｃのうちの何れか２つの協調制御側通信ポートに対して、複数のＥＣＵ２２，…，２５のそれぞれに接続された各２つの通信ポート２２Ａ，２２Ｂ及び通信ポート２３Ａ，２３Ｂ及び通信ポート２４Ｂ，２４Ｃ及び通信ポート２５Ａ，２５Ｃが接続されていることにより、何れかの協調制御側通信ポート２１Ａ，２１Ｂ，２１Ｃに障害が発生した場合であっても、他の正常な協調制御側通信ポート２１Ａ，２１Ｂ，２１Ｃによって各ＥＣＵ２２，…，２５との間でデータの送受信を行うことができる。これにより、例えばネットワーク５１の正常時には使用されずに、異常時のみに使用されるような複数の通信ポート、バスを設ける必要は生じず、例えば通信制御ＥＣＵ２１に、複数のＥＣＵ２２，…，２５の各通信ポート２２Ａ，…，２５Ｃと一対一で対応する複数の通信ポート及び通信経路を設ける場合に比べて、必要とされるバスの設置数を低減することができ、車両用制御システム１０を構築する際に要する費用を削減することが可能となる。
しかも、異常が発生した通信系から正常な通信系へとデータの通信経路を振り替える際に、例えば正常な通信系同士の間においてもデータの割り振り量を調整して、各通信系での通信トラフィックが平滑化されるように設定することで、例えば特定の通信系での通信トラフィックが過剰に増大してデータの伝送遅れ等が発生してしまうことを防止することができる。
【００３１】
なお、本実施の形態においては、第一のデータ８０ａの通信経路を、異常が発生した通信系８１から正常な通信系８２又は８３へと振り替える際に、正常な通信系８２，８３において通信トラフィックが平滑化するように設定したが、これに限定されず、例えば各通信系８２，８３において通信トラフィックにアンバランスが生じるように設定したり、例えば何れかの通信系における通信トラフィックが増大するように設定しても良い。要するに、異常が発生した通信系から正常な通信系へとデータの通信経路を振り替える際に、通信トラフィックが過剰に増大して伝送遅れ等が所定の許容範囲を超えないように設定すれば良い。なお、各通信系８１，８２，８３における通信トラフィックの調整は、例えば予め設定された所定の割り振り率を参照しても良いし、例えば現時点での通信トラフィックを検出して、所定の閾値を超えないように配分しても良い。
【００３２】
また、本実施の形態においては、協調制御ＥＣＵ２１の通信コントローラ６２には、３つの協調制御側通信ポート２１Ａ，２１Ｂ，２１Ｃが接続されるとしたが、これに限定されず、４つ以上の協調制御側通信ポートが接続されても良いし、例えば図５に示す本実施形態の変形例に係る車両用制御システム９０のように、２つの協調制御側通信ポート２１Ａ，２１Ｂが接続されても良い。
図５に示す本実施形態の変形例に係る車両用制御システム９０では、協調制御ＥＣＵ２１の通信コントローラ６２には、冗長系をなす２つの協調制御側通信ポート２１Ａ，２１Ｂが接続されている。
そして、サブシステムをなす複数（例えば、２つ）の第一および第二ＥＣＵ９１，９２の各通信コントローラ７２には、冗長系をなす複数（例えば、各２つ）の通信ポート９１Ａ，９１Ｂおよび通信ポート９２Ａ，９２Ｂがそれぞれ接続されている。
【００３３】
そして、例えば、通信系９３において、協調制御ＥＣＵ２１の第一の協調制御側通信ポート２１Ａには、第一ＥＣＵ９１の一方の通信ポート９１Ａが通信路９３Ｍを介して接続され、第二ＥＣＵ９２の一方の通信ポート９２Ａが通信路９３Ｓを介して接続されている。
さらに、通信系９４において、協調制御ＥＣＵ２１の第二の協調制御側通信ポート２１Ｂには、第二ＥＣＵ９２の他方の通信ポート９２Ｂが通信路９４Ｍを介して接続され、第一ＥＣＵ９１の他方の通信ポート９１Ｂが通信路９４Ｓを介して接続されている。
【００３４】
なお、表２にはネットワーク５１の正常時と障害発生時とのそれぞれにおいて選択される通信経路及び送受信されるデータの一覧を示した。
【００３５】
【表２】
0003795321.tif 000003
【００３６】
すなわち、図５および表２に示すように、ネットワーク５１の正常時においては、例えば協調制御ＥＣＵ２１の第一の協調制御側通信ポート２１Ａは、通信路９３Ｍを介して第一ＥＣＵ９１の一方の通信ポート９１Ａとの間で第一のデータ９０ａを送受信している。
さらに、協調制御ＥＣＵ２１の第二の協調制御側通信ポート２１Ｂは、通信路９４Ｍを介して第二ＥＣＵ９１の他方の通信ポート９２Ｂとの間で第二のデータ９０ｂを送受信している。
【００３７】
ここで、例えば通信路９３Ｍに障害が発生した場合には、協調制御ＥＣＵ２１の第二の協調制御側通信ポート２１Ｂは、通信路９４Ｓを介して第一ＥＣＵ９１の他方の通信ポート９１Ｂとの間で第一のデータ９０ａを送受信すると共に、通信路９４Ｍを介して第二ＥＣＵ９２の他方の通信ポート９２Ｂとの間で第二のデータ９０ｂを送受信する。
一方、例えば通信路９４Ｍに障害が発生した場合には、協調制御ＥＣＵ２１の第一の協調制御側通信ポート２１Ａは、通信路９３Ｍを介して第一ＥＣＵ９１の一方の通信ポート９１Ａとの間で第一のデータ９０ａを送受信すると共に、通信路９３Ｓを介して第二ＥＣＵ９２の一方の通信ポート９２Ａとの間で第二のデータ９０ｂを送受信する。
【００３８】
すなわち、正常時には、別系統とされる２つの通信系９３，９４によって、それぞれ異なるデータ９０ａ，９０ｂを送受信して、何れかの通信系９３，９４に障害が発生した場合には、障害の発生していない何れかの通信系９３，９４によって、２つデータ９０ａ，９０ｂを送受信する。
【００３９】
なお、本実施の形態においては、車両用制御システム１０，９０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。
【００４０】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の車両用制御システムによれば、各制御装置において、いわば冗長系をなすようにして設けられた複数の通信ポートのそれぞれに対して、例えば一対一で対応するようにして複数の異なる協調制御側通信ポートを設ける場合に比べて、車両用制御システム全体の規模が増大したり、車両用制御システムを構築する際の費用が嵩むことを抑制することができる。
また、請求項１に記載の車両用制御システムによれば、例えば何れかの通信ポートにおける通信に障害が発生した場合であっても、障害が発生していない他の通信ポートを介してデータの送受信を行うことができ、ネットワークの正常時においては、複数の通信系を有効利用することができる。
しかも、障害が発生した通信系で送受信されていたデータを、正常な通信系に振り替えて送受信する場合であっても、特定の通信系の通信トラフィックが過剰に増大してしまうことを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の一実施形態に係る車両用制御システムの構成図である。
【図２】  協調制御ＥＣＵの機能ブロック図である。
【図３】  複数のサブシステムをなす各ＥＣＵの機能ブロック図である。
【図４】  協調制御ＥＣＵと各ＥＣＵとを接続するネットワークの通信経路を示す構成図である。
【図５】  本実施形態の変形例に係る車両用制御システムの構成図である。
【符号の説明】
１０  車両用制御システム
１１  走行用モータ駆動部（制御対象）
１２  燃料電池（制御対象）
１３  反応ガス供給部（制御対象）
１４  蓄電装置（制御対象）
１５  配電部（制御対象）
１６  冷却部（制御対象）
２１  協調制御ＥＣＵ（協調制御装置）
２１Ａ，２１Ｂ、２１Ｃ  協調制御側通信ポート
２２Ａ，２２Ｂ  通信ポート
２３Ａ，２３Ｂ  通信ポート
２４Ｂ，２４Ｃ  通信ポート
２５Ａ，２５Ｃ  通信ポート
２２  モータ制御ＥＣＵ（制御装置）
２３  反応ガス供給制御ＥＣＵ（制御装置）
２４  配電制御ＥＣＵ（制御装置）
２５  セル電圧検出制御ＥＣＵ（制御装置）
５１  ネットワーク（通信線）
６２  通信コントローラ（データ送受信手段）
６１  ＭＰＵ（判定手段、データ分割手段）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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