用于电池的充电控制装置的制作方法

专利名称：用于电池的充电控制装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及要安装于机动车辆中的电池的充电控制装置；这些系统能 够控制对电池的充电。更具体地，本发明涉及存储对电池充电进行控制所 需的数据的充电控制装置。
背景技术：
要安*^机动车辆中的电池在发动机(从而交流发电机)不运转的时
候被用作车辆中的能源。例如，当发动M度慢或发动机不运转时，电池 工作以向车辆负载提供电池电压。另一方面，在发动M转时，交流发电 机工作以向车辆负载和电^l:供其输出电压，由此对电池进行充电。
用于电池的充电控制装置由此被设计为基于机动车辆的所有运行状 态控制电池的充电状态(SOC)，以^t稳定地向车辆负载提供电力和对电 池充电。
车内电池的SOC根据多种因素变化，所述多种因素包括例如驾驶者 安装的附件、机动车辆的使用环境以及驾驶者的驾车行为。机动车辆的使 用环境表示有关驾驶者通常如何使用机动车辆的信息。例如，机动车辆的 使用环境表示如下信息机动车辆通常被用于往返、购物或在高速路上进 行^JE巨离的运输。
电池的SOC的变化使得难以基于进行电池充电控制所需的公共程序 和数据正确地控制对可被安装在不同机动车辆中的电池的充电。
另 一方面，在公开号为No. H06-272611和No. H07-119538的日本专 利申请中公开了 一些类型的发动机控制系统。在这些类型的发动机控制系 统中，安装有非易失性存储器。在该非易失性存储器中，事先存储有对发 动机进行控制所需的程序和数据。该非易失性存储器被设计为可外部重 写。
在这样的发动M制系统被^市场之后，可以重写存储在非易失性 存储器中的控制程序和数据。为实现外部重写，发动机控制系统已在其中安装有用于与外部设备 (例如存储器写入器)进行通信的专用通信电路。在该专用通信电路和存 储器写入器中也已分别安装有连接器，用以专门在它们之间进行连接。此 外，还要求有线路以在专用通信电路和存储器写入器之间进行连接。
发动机控制系统与存储器写入器进行通信所需的这些附加的部件可 能会增加发动机控制系统的规模，造成其成本的增加。

发明内容
鉴于上述背景，本发明的至少一个方面的目的在于提供充电控制装 置，所述装置能够在不增加充电控制装置的，和成本的情况下，对事先 安装于充电控制装置中、对安装在车辆内的电池的充电进行控制所需的数 据进行重写。
根据本发明的一个方面，提供一种可安^fc机动车辆内的充电控制装 置，该装置被设计为基于功率产生器的输出功率进行对电池的充电控制。 该充电控制装置包括被配置为在其中存储进行电池的充电控制所需的数 据的非易失性存储器。充电控制装置包括可通信连接到第 一和第二装置的 通信电路，其中，第一和第二装置彼此不同。所述第一装置允许输入对存 储在所述非易失性存储器中的数据进行重写所需的信息。该充电控制装置 包括重写单元，其被配置为仅在第一装置被可通信地连接到通信电路时基 于输入的信息对非易失性存储器中存储的数据进行重写。


基于以下结合附图对实施例的描述，本发明的其他目的和方面将变得
明显。在附图中
图1为示意性地示出包括根据本发明实施例的充电控制装置的充电 系统的结构的例子的框图2为示意性地示出图1中示出的充电控制装置的第一功能的例子的 框图3为直观地示出图2中所示的发动机效率图的曲线图; 图4为直观地示出图2中所示的交流发电机效率图的曲线图；图5示意性地示出图1中示出的充电控制装置的电路结构的具体例子 和电压调节器的电路结构的具体例子；
图6示意性地示出图1中示出的重写器的电路结构的具体例子和根据 实施例的充电控制装置的电路结构的具体例子；
图7为示意性地示出根据实施例的充电控制装置的第二功能的例子 的框图8为示意性地示出可由根据实施例的充电控制装置的微计算机执 行的重写任务的例子的流程图9为示意性地示出可由才艮据实施例的重写器执行的任务的例子的 流程图10示意性地示出根据实施例的在充电控制装置和电压调节器以及 在充电控制装置和重写器之间的连接配置的具体例子；
图11示意性地示出根据实施例的在充电控制装置和电压调节器以及 在充电控制装置和重写器之间的连接配置的另一个具体的例子；
图12为示意性地示出根据实施例的改进的充电控制装置的结构的例 子的才匡图13为示意性地示出根据实施例的进一步改进的充电控制装置的结 构的例子的框图。
具体实施例方式
以下将结合附图描述本发明的实施例。
参考图1，提供了安^fc机动车辆(以下简称为"车辆")中的充电 系统CS，该充电系统CS配备有根据本发明实施例的充电控制装置(CC ) 6。该充电控制系统6被分配预定的ID。
充电系统CS包括用于控制车辆的发动机2的电子控制单元ECU 1、 作为功率产生器的例子的交流发电机(ALT , alternator )3、电池(BATT) 5，以及充电控制装置6。该充电系统CS还包括加速传感器7、制动 ECU(ECB) 8以及燃料控制ECU 9。图1中所示的重写器100为外部i殳备 的例子。该重写器100被分配预定的ID。
ECU 1被连接至用于测量与该车辆(比如其发动机2 )的工作状态相关联的^的传感器SS。传感器SS例如包括用于测量发动机2的机轴的 转动状态的机轴传感器。ECU1还连接到充电控制装置6。
ECU1可控制发动机2，同时监测由传感器SS测量的参数，且可向 充电控制装置6发送至少一个与车辆的工作状态相关联的^lt。在该实施 例中，ECU 1可向充电控制装置6发送发动fcl度信号，作为发动机2 的机轴的转动状态，所iUC动M度信号指示由机轴传感器测量的机轴的
转动速度(发动M度)。
交流发电机3配^^有转子和定子。在转子的芯的周围缠绕有励磁绕组 (见以下图5中的"3A")以在通电时产生交替排列的场磁〖极(北极和南 极)。转子通过传动带等被耦合到发动机2的机轴以便可以与机轴一起转 动。
交流发电机3配备有多相定子绕组(例如，三相定子绕组，见图5 的"3B")，该绕组缠绕在围绕转子的定子芯的周围。
交流发电机3配^l^有用于对其输出电压进行整流的整流器。
在交流发电机3中，在励磁绕组通电同时转子随机轴的转动而转动 时，转动的励磁绕组产生磁通量。所产生的磁通量使所述芯磁化以提供场 磁极。
场>^极的转动产生磁通量，且产生的磁通量在定子绕组中感应出AC 电压。整流器将在定子绕组中感应出的AC电压整流为直流电压。经整流 的直流电压从交^UL电机3的输出端子B输出。
交流发电机3配备有电压调节器(电压控制单元)4。该电压调节器 4被分配有预定的ID。
电压调节器4可调节要提供给励磁绕组的励磁电流的量，从而调节交 :流电动机3的输出电压。
电压调节器4通过通信总线(总线线缆)20被可通信地连接至电压 调节器4。
例如，电池5包括多个串联连接的单元电池。电池5还包括连接到所 述串联连接的单元电池的正端的正电极(端子)5a和连接到其负端的负 电极(端子)5b。该电池5的正端子被连接到交流发电机3的输出端子B。 交5^L电机3的输出端子B还被连接到安*^该车辆中的各种电负载(未 示出)。具体地，交流发电机3输出的DC电压被提供到电负载用于驱动这些 电负载，且被提供到电池5用于对其进行充电。
充电控制装置6被连接到电池5的正和负端子5a和5b以;5U^速传感 器7、制动ECU8和燃料ECU9。充电控制装置6可监测电池5的SOC (充电状态)，并与电压调节器4配合以基于车辆的工作状态来控制交流 发电机3的输出电压。
加速传感器7被设置在车辆内以便测量与车辆的工作状态相关联的 车辆的加速。
制动ECU 8被连接到可电控制的制动系统11,该系统包括例如在车 辆的每个轮处的盘或鼓制动器。每个制动器向车辆的相应车轮施加制动力 以便使其速度放慢。
具体地，制动ECU 8被编程为向每个制动器发送减速信号，该信号 指示响应于驾驶者压下的车辆的刹车踏板，要从每个制动器施加到相应车 轮的制动力。这使得每个制动器基于所发送的减速信号放慢车辆的ilJL。 制动ECU 8还被编程为向充电控制装置6发送与车辆的工作状态相关的 减速信号'
燃料控制ECU 9被连接到发动机2的激励器AC(诸如燃料喷射器(喷 油器)和电子油门)以及充电控制装置6和传感器SS。燃料控制ECU 9 可基于传感器SS测量的车辆的工作状态控制激励器AC，以由此调节来 自发动机2的每个喷油器的喷射量。
例如，当发动机2的RPM (每分钟转数，转速)等于或大于车辆的 加速器^被释放时的预定RPM时，燃料控制ECU 9可向相应的至少 一个激励器AC发送燃料切断信号，从而中断来自发动机2的燃料喷射。 燃料控制ECU9可向充电控制装置6发送燃料切断信号。
注意，发动机ECU 1可代替燃料控制ECU 9来执行上述提出的燃料 喷射控制。
充电控制装置6具有控制电池5的充电和放电的第一功能模块Fl和 控制存储在充电控制装置6中的软件和数据的更新的第二功能模块F2。
如图2所示，第一功能模块F1包括充电/放电电流检测器600、积分 计算器602、 SOC计算器604、车辆状态确定器606、目标SOC确定器 608以及交流发电机控制器612。这些功能模块602、 604、 606、 608在操 作上彼此链接。如下所述，在该实施例中，充电控制装置6被设计为包括微计算;ML 其外围设备的微计算机系统。
该充电控制装置6还包括作为存储于其中的数据表和/或程序的发动 机效率图610和交i5UL电机效率图614。
充电/放电检测器600用来例如周期地检测去往电池5的充电电流(例 如，正电流)或来自电池5的放电电流(负电流)。
积分计算器602用来在每次该充电/放电检测器600新检测到充电电 流和放电电流的值时计算和更新充电和放电电流的各自的值的积分。
SOC计算器604用来使用多种计算SOC的方法中的一种来基于充电 电流和放电电流的各自的值的被更新的积分来计算和更新电池5的SOC。
例如，当响应于例如由驾驶者从车辆的锁芯拔出车辆的打火钥匙而断 开车辆的钥匙开关时，SOC计算器604将SOC计算器604计算的SOC 的当前值存储在充电控制装置6中。之后，当响应于例如由驾驶者将打火 钥匙插入锁芯而接通钥匙开关时，SOC计算器604开始基于积分计算器 602计算的充电电流和放电电流的各自的值的更新的积分对存储的SOC 的值进行更新。
车辆状态确定器606用来基于分别>^速传感器7、制动器ECU 8、 燃料控制ECU9发来的输入信号确定车辆的工作状态。所述输入信号包括 由传感器SS测量的^、从制动器ECU 8发来的减速信号、以;5U^燃料 控制ECU9发来的燃料切断信号中的至少一种。
例如，在该实施例中，车辆的工作状态可改变为"减速状态"、"异常 状态"、或"有效的功率产生状态"。
减速状态表示车辆在减速期间的状态。
异常状态表示车辆的这样的状态其中，到充电控制装置6的至少一 个输入信号丢失或离开预先为其确定的适当区域。
有效的功率产生状态表示除了减速状态和异常状态之外的车辆状态。
注意，车辆状态确定器606可基于^速传感器7、制动器ECU8、 燃料控制ECU 9发出的输入信号中的至少一个确定车辆的工作状态。由 此，在车辆状态确定器606使用^速传感器7、制动器ECU8、燃料控 制ECU 9发出的输入信号中的一个来确定车辆的工作状态时，可以不向 充电控制装置6中输入其余的输入信号。目标SOC确定器608用来在车辆状态确定器606确定的车辆的工作 状态处于有效的功率产生状态时确定目标SOC。
图3示意性地表示直观地示出根据实施例的发动机效率图610的曲线 图的例子。在图3中，曲线图的水平轴表示发动^UL (RPM:每分钟 转数)，垂直轴表示发动机2产生的转矩(Nm)。
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消耗曲线均为发动fet度和转矩的函数。每一条等燃料消耗曲线的具有基 本上为椭圆的形状。
当等燃料消耗曲线中的一个的主轴(长轴)的长度小于等燃料消耗曲 线中的另 一个的主轴的长度时，与等燃料消耗曲线中的所述一个相对应的 发动机效率高于与等燃料消耗曲线中的所述另 一个相对应的发动机效率。
等燃料消耗曲线(发动机效率图610)按发动^UtJL升高的顺序被分 为三个区A、 B和C。
当完全充电的电池5的SOC被确定为百分之百时，针对该发动机效 率图610的区域A的目标SOC已被确定为百分之八十八。
类似地，针对该发动机效率图610的区域B的目标SOC已被确定为 百分之九十二，针对该发动机效率图610的区域C的目标SOC已被确定 为百分之九十。
具体的，目标SOC确定器608用来
基于从ECU 1提供的发动M度信号指定当前的发动fct度；以及
使用该指定的发动M度查询(reference,对照)发动机效率图610 从而确定与当前的发动;l^度对应的目标SOC。
交流发电机控制器612用来基于确定的车辆的工作状态、确定的目标 SOC以及交流发电机效率图612来确定目标调节电压和/或目标励磁电流 值，由此向电压调节器4发送包括该目标调节电压的功率产生控制信号， 用于控制交J5UL电机3的输出功率。
图4示意性地表示根据实施例的直观地示出交流发电机效率图614 的曲线图的例子。在图4中，曲线图的水平轴表示交纟i^L电机3的转子的 RPM,简称为"交流发电机RPM"，垂直轴表示交流发电机3的输出电 流(安培)。
如图4所示，交流发电机效率图614示出了等功率产生效率曲线，每一条等功率产生效率曲线均为交流发电机RPM和输出电流的函数。所述 等功率产生效率曲线的每一条具有基本上为椭圆的形状。
当等功率产生效率曲线中的一个的主轴的长度小于等功率产生效率 曲线中的另一个的主轴的长度时，与等功率产生效率曲线中的该一个相对 应的交流发电机3的功率产生效率高于与等功率产生效率曲线中的所述 另一个相对应的交流发电机的功率产生效率。
图4还示出如何基于交;^电机效率图614改进当前的功率产生效 率，同时保持交^ML电机RPM恒定。
例如，假设交流发电机3产生交流发电机RPM值为R、输出电流值 为II的输出功率；这些值R和Il对应于图4中示出的当前功率产生效率 (当前效率)。
在该假设中，交流发电机控制器612与电压调节器4配合，将输出电 流的值增加为与目标功率产生效率(目标效率)T对应的I，同时保持交 流发电机RPM处于相同的值R。这允许交流发电机3的功率产生效率转 移到下述状态在该状态下，在交流发电机RPM值为R时功率产生效率 最向。
此外，假设交流发电机3产生交流发电机RPM值为R、输出电流值 为I2的输出功率；这些值R和I2对应于图4中示出的当前效率B。
在该假设中，交流发电机控制器612与电压调节器4配合，将输出电 流的值降低为与目标效率T对应的I，同时保持交流发电机RPM处于相 同的值R。这允许交流发电机3的功率产生效率转移到这样的状态其中， 在交流发电机RPM值为R时功率产生效率最高。
图5示意性地示出充电控制装置6的电路结构和电压调节器4的电路 结构的具体例子。
参见图5，电压调节器4配^^有功率晶体管10、续流二极管12、交 流发电机RPM检测器14、输出电压检测器16以及J力磁电流检测器18。
电压调节器4还配备有状态参数存储单元20、通信控制器22、驱动 器24、控制参数存储单元26、基于电压的励磁电流控制器28、驱动器30 以及通信连接器32，比如CAN连接器。
功率晶体管10例如为NMOSFET。例如，功率晶体管10的栅极(控 制端子)被连接到驱动器30，其源极(一个信号端子)被连接到交流发电机3的励磁绕组3A的一端。励磁绕组3A的另一端被连接到电压调节 器4的信号地线。
功率晶体管10的漏极(另一个信号端子)被连接到交流发电机3的 输出端子B。具体地，功率晶体管10被串联连接到励磁绕组3A。功率晶 体管10的导通由此允许基于输出端子B将励磁电流提供给励磁绕组3A。
续流二极管12还以其阴极连接到功率晶体管10的源极，且以其阳极 连接到信号地线，从而与励磁绕组3A平行(并联)。续流二极管12的截 止由此允许励磁电流继续流过该续流二极管12。
交流发电机RPM检测器14用来检测交流发电机RPM。例如，交流 发电机RPM检测器14用来监测在多相定子绕组3B的一相绕组中感应的 相电压，从而基于监测到的该相电压的频率来检测交流发电机RPM的 RPM。
例如，因为在定子绕组3B的一相绕组中感应的相电压的被监测到的 频率与交流发电机RPM成比例，交流发电机RPM检测器14用来基于交 流发电机RPM和所监测到的频率之间的比例关系来检测交流发电机 RPM。
输出电压检测器16用来检测交^it电机3的输出端子B的电位作为 其输出电压。
励磁电流检测器18被连接到交流发电机3的输出端子B和功率晶体 管10的漏极。
励磁电流检测器18用来检测流，磁绕组3A的励磁电流的值。
作为一个例子，励磁电流检测器18用来监测功率晶体管10的开关状 态(占空比(on-duty)),并基于监测的功率晶体管10的开关状态和交流 发电机3的输出电压来计算励磁电流值。
作为另一个例子，励磁电流检测器18配备有串联连接到功率晶体管 10的用于检测励磁电流的旁路电阻(未示出)，可用来测量旁路电阻上的 电压，从而基于测量到的旁路电阻上的电压检测励磁电流值。
状态参数存储单元20被连接到交流发电机RPM检测器14、输出电 压检测器16和励磁电流检测器18中的每一个。
该状态参数存储单元20可用来:
通过例如使用检测到的交流发电机RPM、检测到的输出电压和检测到的励磁电流值调制载波来产生功率产生状态信号(数字调制的信号)，
该信号包括作为功率产生状态M的检测到的交流发电机RPM、检测到 的输出电压和检测到的励磁电流值；以及
在其中存储所产生的功率产生状态信号。
通信控制器22被连接到状态参数存储单元20、驱动器24和控制参 数存储单元26。
通信控制器22可用来
读M储在状态M存储单元中的功率产生状态信号；
将所读出的功率产生状态信号转换为具有预定的数字通信格式(比如 CAN格式)的通信帧；以及
向驱动器24发送该通信帧，在该帧中包含有电压调节器4的ID。
驱动器24被连接到通信连接器32 ，该通信连接器32被可移除地连 接到通信总线20的一端，且可经由通信总线20向充电控制装置6发送通 信帧。
驱动器24用作接收器。具体地，驱动器24还可用来经由通信总线 20接收从充电控制装置6发送的通信帧。
通信控制器22还可用来将从充电控制装置6发出的通信帧转换为由 交流发电机控制器612所产生的所述功率产生控制信号。通信控制器22 可将所转换的功率产生控制信号发送到控制M存储单元26。
控制参数存储单元26可接收该功率产生控制信号并在其中存储包含 在该功率产生控制信号中的目标调节电压。
基于电压的励磁电流控制器28可用来
查询(对照)存储在控制M存储单元26中的目标调节电压；以及
向驱动器30发送驱动信号，比如PWM (脉宽调制信号)驱动信号。
PWM驱动信号允许功率晶体管10基于预定的占空比导通和截止。 需要该占空比来使交^JL电机3的输出电压与目标调节电压相匹配，或使 励磁电流值与基于目标调节电压的目标电流值相匹配。
驱动器30用来接收PWM驱动信号以及才艮据该PWM驱动信号的预 定的占空比来驱动功率晶体管10，控制交纟i^L电机3的输出电压。
充电控制装置6配备有旁路电阻50、放大器52和60、模拟到数字(A/D)转换器54和62、电阻器56和58、微计算机64、闪存66、随机 存取存储器(RAM) 68、驱动器70、通信控制器72、输入接口 78以及 通信连接器79。
旁路电阻器50用作检测电池5的充电和放电电流的电阻器，其一端 连接到电池5的负端子5b，其另一端连接到充电控制装置6的信号地线。
放大器52例如为差分放大器，可放大旁路电阻器50上的电压。该放 大的电压被A/D转换器54转换为数字数据，且该数字数据被输入到微计 算机64。在该实施例中，例如，旁路电阻器50、放大器52和A/D转换 器54构成充电/放电电流检测器600。
电阻器56和58构成用于检测电池5的端子电压(电池电压)的分压 器。具体地，电阻器56的一端被连接到电阻器58的一端，电阻器56的 另一端被连接到电池5的正端子5a。电阻器58的另一端被连接到信号地 线。放大器60例如为用作緩冲器的运算放大器。
如图5所示，放大器60的非反相输入端被连接到电阻器56和58之 间的连接点，换句话说，即分压器的输出端子。放大器60的反相输入端 被连接到其输出端。
具体地，放大器60可输出跟随分压器的输出端的电位的电压。该输 出电压被A/D转换器62转换为数字数据，该数字数据被输入到微计算机 64。
通信控制器72被连接到微计算机64和驱动器70。
驱动器70被连接到通信连接器79，该通信连接器79被可移除地连 接到通信总线20的另一端。
驱动器70与通信控制器72被设置为与电压调节器4交换信号，从而 可执行与驱动器24和通信控制器22基本上相同的操作。
具体地，驱动器70用作接收器，可接收从电压调节器4发送的通信 帧且将其发送给通信控制器72。
通信控制器72可将从电压调节器4发出的通信帧转换为由该电压调 节器4所产生的所述功率产生控制状态信号。该通信控制器72可将所转 换的功率产生状态信号发送给微计算机64,使得该功率产生状态信号在 微计算机64的控制下被存储在RAM 68中。
通信控制器72可用来读取由微计算机64产生且存储在RAM 68中的功率产生控制信号；
将所读出的功率产生控制信号转换为具有预定的数字通信格式(比如 CAN格式)的通信帧，以及
向驱动器70发送通信帧，该通信帧中含有充电控制装置6的ID。
驱动器70可用来通过通信总线20向电压调节器4发送通信帧。
输入接口 78可用来接收^速传感器7、制动ECU 8和燃料控制 ECU 9发出的输入信号，并将它们以可由微计算机64处理的格式输入到 微计算机64。
闪存66为各种类型的非易失性存储器的例子，且其中存储有可由微 计算机64处理的各种控制程序66a以及执行对电池5的充电和放电控制 所需的各项控制数据66b。发动机效率图610和交流发电机效率图614例 如包括在控制数据66b项中。
具体地，存储在闪存66中的至少一个控制程序66a使微计算机64 实现所有的功能模块602、 604、 606、 608以及612，从而执行对电池5 的充电和放电控制。
在该实施例中，在闪存66中已存储有重写(更新)程序。该重写(更 新)程序使得微计算机64实现第二功能模块F2，从而基于从重写器100 输入的信息重写(更新)存储在闪存66中的控制程序66a和控制数据66b 项目。
图6示意性地示出重写器100的电路结构和充电控制装置6的电路结 构的具体例子。
注意，在充电控制装置6对电池5进行充电和放电控制时建立充电控 制装置6和电压调节器4之间的电连接(见图5)。此外，在充电控制装 置6对存储在闪存66中的控制程序66a和控制数据66b项进行重写时建 立充电控制装置6和重写器100之间的电连接(见图6)。
参见图6，重写器100配备有重写处理器80、 RAM82、通信控制器 84、驱动器86、操作面板卯、输入接口 92、显示器94以及通信连接器 95。
驱动器86被连接到通信连接器95，该通信连接器95可移除地连接 至通信总线20的一端。
驱动器86和通信控制器84被设置为与电压调节器4交换信号，从而它们能与驱动器70和通信控制器72执行基4^目同的操作。
重写处理器80可用来执行对各种控制程序66a和各项控制数据66b 进行重写所需的各种任务。
例如，该重写处理器80可用来向充电控制装置6发送重写指令，作 为对重写的触发。
重写处理器80还可用来向充电控制装置6发送新的控制程序和/或新 的控制数据项，存储在闪存66中的相应的至少一个控制程序和/或相应的 控制数据项应当被重写为该新的控制程序和/或新的控制数据项。
操作面板90被设计为例如重写器100的屏幕。操作面板卯包括多个 用户可操作的掩組。
例如，在重写器IOO已被连接到充电控制装置6后，在用户按压用于 重写指令的一个掩組时，操作面板卯工作，将该重写指令发送给充电控 制装置6。此外，当用户按压至少一个其余的按钮时，新的控制程序和/ 或新的控制数据项通过输入接口 92被输入到重写处理器80，存储在闪存 66中的相应的至少一个控制程序和/或相应的控制数据项应当被重写为该 新的控制程序和/或新的控制数据项。
输入接口 92可用来
接收由操作面板卯输入的指示重写指令的重写信息、新的控制程序 和/或新的控制数据项；
将所接收到的重写信息转换为可被重写处理器80处理的格式的重写 信息；以及
将转换后的重写信息发送到重写处理器80。
具体地，重写处理器80可用来接^输入接口 92发出的重写信息并 将接收到的重写信息发送给通信控制器84。
通信控制器84可用来
接^重写处理器80发出的重写信息；
将接收到的重写信息转换为具有预定的数字通信格式(比如CAN格 式)的通信帧；以及
向驱动器86发送其中^^有重写器100的ID的通信帧。
驱动器86被连接到通信总线20且可用来通过通信总线20向充电控制装置6发送通信帧。
显示器94可用来显示由用户4吏用IMt面板90输入的更新信息和/或 指示正由重写处理器80执行的任务的信息。RAM82用作主存储器，用 于在其中存储在重写处理器80执行任务期间获得的数据。
图7为示意性示出用于重写存储在闪存66中的至少一个控制程序 66a和至少一项控制数据66b的充电控制装置6的第二功能F2的例子。
如图7所示，第二功能F2包括重写控制器620、目的确定器622以 及重写信息接收器624。这些功能模块620、 622和624在操作上彼此链 接。存储在闪存66中的重写程序使微计算机64实现所有的功能模块620、 622和624。
重写控制器620用来以预定大小(比如多位或至少一个字节)的块重 写存储在闪存66中的至少一个控制程序66a和/或至少一项控制数据。
如图7所示，控制程序66a被分布地存储于闪存66的10个区域A、 B，…，J中；且这十个区域A、 B,…，J中的每一个具有与每个块的所述预定 大小相等的预定大小。
类似地，控制数据66b项目被分布地存储在闪存66的六个区域中； 且这六个区域A、 B，...，J中的每一个具有与每个块的预定大小相等的预定 大小。
在该实施例中，例如，控制程序66a可被模块化成与相应的十个区域 A到J对应的十个块。例如，控制程序66a的每个模块(块)对应于独立 的程序模块。
类似地，在该实施例中，例如，控制lt据66b项可^L模块化为与六个 区K到P分别对应的六个块。
已在闪存66中分配了预定尺寸为16比特的存储器区域作为控制寄存 器66c。控制寄存器(存储器区域)66c的一位用作表示是否允许存储在 各区域A到P中的数据项中的相应的一个被删除的标记。
具体地，当控制寄存器66c中的一位祐:设为"1"时，重写控制器620 允许存储在区域A到P中相应的一个区域中的相应的一个数据块被删除。 或者，如果控制寄存器66c的一位被设置为"0"，则重写控制器620禁 止删除存储在区域A到P中相应的一个区域中的相应的一个数据块。
在删除存储在区域A到P中相应的一个区域中的一个数据块之后，重写控制器620被配置为将从重写器100发出的块中的新的控制程序或新 的控制数据项写入区域A到P中相应的一个区域中。
在该实施例中，重写指令包括其数据块要被重写的至少一个指定区域 的位置(地址范围)。
目的确定器622包括数据表T，在该数据表中存储有电压调节器4和 重写器100中的每一个与相应的一个ID之间的关系。
具体地，目的确定器622可用来基于数据表T和通信帧确定充电控 制装置6的目的是电压调节器4还是重写器100;该通信帧是在电压调节 器4和重写器100中的任一个连接到充电控制装置6的时间点从该电压调 节器4和重写器100中的所述一个发出的。
重写信息接收器624可用来
接^重写器100发出的通信帧；
将所接收的从重写器100发出的通信帧转换为指示重写指令、新的控 制程序和/或新的数据项的重写信息；以及
将转换后的重写信息传送到重写控制器620。
接下来，以下将描述由图5和6示出的充电控制装置6、微处理器64 及其外围设备根据存储在闪存66中的重写程序执行的重写任务。例如， 在充电控制装置6被通电后以定期的间隔启动重写程序。
在启动重写程序时，在图8的步骤S100，目的确定器622 (微计算机 64)确定电压调节器4 (交流发电机3)是否与通信总线20连接。
具体地，在步骤S100a，目的确定器622确定是否通过通信总线20 发送通信帧。
例如，当用户想要重写至少一个控制程序66a或至少一项控制婆:据 66b时，用户将重写器100的通信连接器95连接到通信总线20的一端， 该通信总线20的另一端已被连接到充电控制装置6的通信连接器79。
当重写控制器80在重写器100连接到充电控制装置6之前或之后被 通电时，在图9的步骤S50确定通信连接器95是否被连接到通信总线20 ，。
当确定通信连接器95未被连接到通信总线20时(步骤S50中的判断 为"否，，)，重写处理器80周期性地重复步骤S50中的判断)。
否则，当确定通信连接器95被连接到通信总线20时(步骤S50中的判断为"是")，重写处理器80通过通信控制器84和驱动器86向充电控 制装置6发送通信帧，在步骤S51，重写器100的ID被存储在该通信帧 中。
此时，因为驱动器70收到该通信帧连同从重写器100发出的重写器 的ID， S100a中的判断为"是"，因此，目的确定器622在步骤S100b 中确定在接收的通信帧中是否存储有ID。注意，当步骤S100a中的判断 为"否"时，微计算机64退出重写任务。
在步骤S100a中的判断为肯定的结果之后，目的确定器622查询(对 照)数据表T以基于该查询结果(对照结果)在步骤S100b中确定包含 在接收的通信帧中的ID是否代表电压调节器4。
当确定该ID代表电压调节器4(在步骤S100b中的判断为"是")时， 目的确定器622确定在电压调节器4和充电控制装置6之间建立电连接， iiyV步骤SlOl。
在步骤SIOI，微计算机64执行至少一个控制程序66a，从而执行如 图2所示的对电池5的充电和放电控制。
否则，当确定包含在接收的通信帧中的该ID不表示电压调节器4(步 骤S100b中的判断为"否")时，目的确定器622it^V到步骤S102。
在步骤S102，目的确定器622基于所述查询结果(对照结果)确定 包含在接收到的通信帧中的该ID是否表示重写器100。
当确定该ID不表示重写器100时(在步骤S102中的判断为"否")， 微计算机64退出重写任务。
否则，当确定该ID表示重写器100时(在步骤S102中的判断为"是")， 目的确定器622确定在重写器100和电压调节器4之间建立电连接，1 步骤S103。
在步骤S103,重写控制器620确定在接收到的通信帧中是否包含重 写指令。
当确定在接收到的通信帧中不包含重写指令时(在步骤S103中判断 为"否")，重写控制器620退出重写任务。
否则，当确定在接收的通信帧中包含重写指令时(在步骤S103中判 断为"否")，重写控制器620i^A步骤S104。
在步骤S104中，重写控制器620获取其数据块要被重写的至少一个指定区域(例如图7中的区域A到P中的一个)的位置。接下来，重写 控制器620将控制寄存器66c中与该指定区域相对应的一位设置为"1"， 从而删除存储在与该指示的位置相对应的所述至少一个指定区域中的数 据块。
此后，在步骤S106，重写控制器620通过通信控制器72和84和驱动 器70和86访问重写处理器80，以提示用户输入与要被重写的指定区域 相对应的新控制程序块或新控制数据项块。
当从操作面板90将与要被重写的指定区域相对应的新控制程序块或 新控制数据项块输入到重写处理器80时，从重写器100的重写处理器80 将通信帧下载到充电控制装置6，在所述通信帧中存储有指示所述新控制 程序或新控制数据项的重写信息。
此时，重写信息接收器624在步骤S106接收该重写信息，且重写控 制器620在步骤S107将接收的新的控制程序或新的控制数据项写入闪存 66的所述指定区域。
此后，重写控制器620在步骤S108中确定对闪存66的所述指定区域 的重写^Mt是否完成。
当确定该重写^作未完成时(在步骤S108中判断为"否")，重写控 制器620和重写信息接收器624重复步骤S106到S108中的操作，直到步 骤S108中的判断为肯定结果时为止。
图10示出在充电控制装置6和电压调节器4之间的和在充电控制装 置6和重写器100之间的连接配置的具体例子。
如图IO所示，用于在充电控制装置6和电压调节器4之间的连接的 通信总线20a在其一端和另一端分别连接到连接器20al和20a2。通信总 线20a的连接器20al可以被可移除地连接到电压调节器4的连接器32, 且其连接器20a2可以被可移除地连接到充电控制装置6的连接器79。
类似地，用于充电控制装置6和重写器100之间的连接的通信总线 20b在其一端和另一端分别被连接到连接器20bl和20b2。通信总线20b 的连接器20bl可以被可移除地连接到重写器100的连接器95，且其连接 器20b2可以被可移除地连接到充电控制装置6的连接器79。
具体地，连接器20a2的形状和连接器20b2的形状均可与充电控制装 置6的连接器79的形状相匹配。由此，用户可选择连接器20a2和20b2中的任一个，以将其连接到充 电控制装置6的连接器79;这允许电压调节器4和重写器100中的任一 个被选择性地连接到充电控制装置6。
图11示出充电控制装置6和电压调节器4之间的和充电控制装置6 和重写器100之间的连接配置的另一个具体的例子。
如图11所示，通信总线20在其一端和另一端分别被连接到连接器 20c和20d。通信总线20的连接器20c可以被可移除地连接到充电控制装 置6的连接器79。
通信总线20的连接器20d可以被可移除地连接到电压调节器4的连 接器32和重写器100的连接器95。
具体地，通信总线20的连接器20d的形状可以与电压调节器4的连 接器32的形状和重写器100的连接器95的形W目匹配。
由此，用户可将通信总线20的连接器20d选择性地连接到电压调节 器4的连接器32和重写器100的连接器95中的任一个；这允许电压调节 器4和重写器100中的任一个被选择性地连接到充电控制装置6。
利用图11中示出的连接配置，通信线缆20可用于在充电控制装置6 和电压调节器4之间以及在充电控制装置6和重写器100之间进行连接。 为此，连接器79用作在电池5的一个端子5a或5b和充电控制装置6之 间进行连接的连接器。这还允许连接器20c接纳通信线缆20的一端和电 池5的一个端子5a或5b与充电控制装置6之间的连接线的一端。
如上所述，充电控制装置6被配置为对于到安装在交流发电机3中的 电压调节器4的连接和到重写器100的连接共用蒼沐上必须的通信控制器 72和驱动器70;需要该重写器100对控制电池5的充电和放电所需的闪 存66的内容进行重写。
可以不再提供附加的专用通信工具和连接器用于充电控制装置6和 重写器100之间的通信，使得有可能在不增加充电控制装置6的尺度和/ 或成本的情况下重写闪存66的内容。
充电控制装置6还被配置为在已被安装在机动车辆中的情况下对闪 存66的内容进行重写。这可控制电池5的充电和放电以便使其SOC与机 动车辆的工作状态相匹配，使得有可能提高燃料效率，不使电池5 ^。
充电控制装置6被进一步配置为在被安装在机动车辆之前重写该闪存66的内容。这可在生产完成之后紧接着对生产线上的充电控制装置6 的闪存66的缺省内容进行重写，而不会提高成本。
此外，在出货之前，作为机动车辆的备用件的充电控制装置6可对控 制该电池5的充电和放电所需的至少一个控制程序和至少一个控制数据 项进行重写，以满足所需的规范。这使得无需为满足用户所要求的不同规 范而准备各种类型的充电控制装置6作为机动车辆的备用件。
充电控制装置6配备有目的确定器622，其被配置为确定重写器100 和电压调节器4中的任一个是否连接到充电控制装置6。这可以仅在重写 器100连接到充电控制装置6时重写闪存66的内容。这使得有可能防止 在执行充电和放电控制期间闪存66的内容被意外地重写，从而改进充电 系统CS的可靠性。
基于图10和图11中示出的具体的连接配置使用通信线缆、充电控制 装置6、电压调节器4以及重写器100的现有连接器可无需提供用于充电 控制装置6和重写器100之间的连接的附加的专用通信工具和连接器。这 使得有可能在不增加充电控制装置6的尺度和/或成本的情况下重写闪存 66的内容。
注意，在该实施例中，控制电池5的充电和放电所需的控制程序和控 制数据项已被存储在闪存66中，当然，它们也可被存储在另一种非易失 性存储器(例如EEPROM)中。
在该实施例中，充电控制装置6能够重写控制电池5的充电和放电所 需的控制程序和控制lt据项，当然，本发明不限于该结构。
具体地，充电控制装置6可被配置为允许控制程序和控制数据中的任 一个的更新，而禁止另一个的更新。例如，充电控制装置6可^Li殳计为允 许控制数据的更新而禁止控制程序的更新，使得能够防止控制程序被意外 地更新。
当对闪存66的内容进行重写的次数达到预定的允许次数时，充电控 制装置6可被配置为在此之后防止对闪存66的内容的重写。
当对闪存66的内容进行重写的最大次数受到限制时，可以对闪存66 的内容进行重写，使得防止对闪存66的内容进行重写的次IM1过该最大 次数。该可使得闪存66不会由于过度重写而受到损坏。
图12示意性地示出改进的充电控制装置6A的结构的例子。如图12所示，在闪存66X中分配有预定大小的存储区域作为指示对 闪存66进行重写的次数的寄存器；在寄存器66d中存储有缺省值"0"。
具体地，在步骤SllO，改进的充电控制装置6A的重写控制器620A 被编程为对寄存器66d进行更新以每当在图8的步骤S108中的判断为肯 定结果时(换句话说，即每次在步骤S108完成对闪存66的操作时)，使 存储于其中的值增加"1"。
在完成重写任务后，在启动下一个重写任务时，重写控制器620A被 编程为在步骤Slll检查存储在寄存器66d中的值是否达到与允许进行重 写的最大次数相对应的预定阈值。
当检查出存储在寄存器66d中的值达到预定的阈值(步骤Slll中判 断为"是")时，重写控制器620A强制终止重写任务，不执行步骤S112 中的重写操作。
作为对改进的充电控制装置6A的进一步的改进，可针对区域A到P 中的每一个准备寄存器66d的值。
具体地，在步骤SllO， 重写控制器620A可被编程为更新对应于一 个指定区域的寄存器66d的值，以每当在步骤S108中对闪存66X的该指 定区域的重写操作完成时，使其中存储的值增加"1"。之后，重写控制器 620A退出重写任务。
在进一步的改进中，假设对闪存66X中的一个区域进行重写的最大 允许次数不同于对其中另 一个区域进行重写的最大允许次数。
在该假设中，可以对存储在闪存66X中的每个区域的数据进行重写， 使得防止对闪存66X中的每个区域中存储的数据进行重写的次数超出针 对相应的一个区域所允许的次数。这使得有可能有效地使用闪存66X的 整个存储区域。
在该实施例中，重写程序已被存储在闪存66中，当然，其可在执行 图8中示出的重写任务时从重写器100装载到充电控制装置6中。
图13示意性地示出进一步改进的充电控制装置6B的结构的例子。
除了充电控制装置6的第二功能F2的结构之外，充电控制装置6B 包括作为第二功能F2的重写程序接收器630。
充电控制装置6B还包括RAM 68。
具体地，在开始执行重写任务时，充电控制装置6B的重写程序接收器630被编程为访问重写器100的重写处理器80，以基于该访问结果从 重写器100下载重写程序(见图13中的"68a")。
从重写器100下栽的重写程序68a被存储在RAM 68中。
微计算机64运行存储在RAM 68中的重写程序68a，以实现重写控 制器620，从而执行图8中示出的重写任务。
这可取消在闪存66中存储重写程序68a所需的存储容量，使得可以 降低闪存66的存储器大小，从而降低充电控制装置6B的成本。
在该实施例中，使用充电控制装置6的现有通信电路(例如通信控制 器72、驱动器70以及电压调节器4连接到的连接器79 )作为重写器100 连接到的通信电路，当然，本发明不限于该结构。
具体地，可使用充电控制装置6的现有通信电路作为充电器100连接 到的通信电路，其中，该现有的通信电^被连接到另一个车上控制单元 (ECU)、车上LAN或故障诊断装置。
可使用传动控制单元、制动系统控制单元或悬挂控制系统作为另 一个 车上控制单元。
虽然已描述了当前考虑的本发明的实施例及其修改，可以理解，也可 进行这里未描述的多种改变，且所附的权利要求旨在涵盖落入本发明的实 质精神和范围内的所有这样的修改。
权利要求
1.一种充电控制装置，其能安装在机动车辆中，且被设计为基于功率产生器的输出功率对电池进行充电控制，该充电控制装置包括非易失性存储器，其可被配置为在其中存储对电池进行充电控制所需的数据；通信电路，其能被能通信连接到彼此不同的第一和第二设备，第一设备允许输入对存储在该非易失性存储器中的数据进行重写所需的信息；和重写单元，其可被配置为仅在第一设备被通信连接到该通信电路时，基于输入的信息对存储在该非易失性存储器中的数据进行重写。
2.根据权利要求l所述的充电控制装置，其中，第二设备事先被安 装在机动车辆中。
3.根据权利要求2所述的充电控制装置，其中，第二设备为安^L 功率产生器中且被配置为控制该功率产生器的输出功率的功率控制器。
4.根据权利要求l所述的充电控制装置，进一步包括目的确定单元，其被配置为基于第一设备和第二设备中的哪一个连接 到该通信电路来确定该充电控制设备的通信目的是第一设备还是第二设 备，其中，该重写单元被配置为在确定该充电控制设备的通信目的是第一 设备时，开始对存储在非易失性存储器中的数据进行重写。
5.根据权利要求1所述的充电控制装置，其中，该重写单元被配置 为响应于从第 一设备输入的作为所述信息的重写指令对存储在所述非易 失性存储器中的数据进行重写。
6.根据权利要求1所述的充电控制装置，其中，该通信电路被能移 除地连接到公共连接器，该第一设备被通信连接到第一通信线缆的一端，在该第一通信线缆的另 一端配备有第一连接器，该第二设备被通信连接到 第二通信线缆的一端，该第二通信线缆的另一端配备有第二连接器，该第 一连接器具有能被能移除地连接到该公共连接器的形状，该第二连接器具 有能被能移除地连接到该公共连接器的形状。
7.根据权利要求1所述的充电控制装置，其中，该通信电路能被连 接到通信线缆的一端，该通信线缆的另一端被连接到第三连接器，第一和 第二设备中的每一个具有第四连接器，该第四连接器的形状使得该第四连 接器能被能移除地连接到第三连接器。
8.根据权利要求1所述的充电控制设备，其中，该重写单元进一步 包括更新数据接收单元，其被配置为接^第一设备发出的作为所述信息 的更新数据，该重写单元被配置为将存储在该非易失性存储器中的数据重 写为所接收到的更新lt据。
9.根据权利要求l所述的充电控制装置，进一步包括重写程序接收单元，其被配置为接收从第一设备发出的作为所述信息 的重写程序；以及存储单元，其被配置为能重写地在其中存储接收到的重写程序，其中，所述重写单元被配置为运行该重写程序，以对存储在该非易失 性存储器中的数据进行重写。
10.根据权利要求l所述的充电控制设备，其中，存储在该非易失性 存储器中的数据包括控制程序和控制数据，该控制程序使该重写单元进行 对该电池的充电控制，该控制数据是执行该控制程序所需的，该控制程序 事先被存储，带有指示禁止对该数据进行重写的第一标记，该控制数据事 先被存储，带有指示允许对该数据进行重写的第二标记，且该重写单元被 配置为查询该第一标记和该第二标记；以及基于该查询结果^t控制lt据进行重写。
11. 根据权利要求1所述的充电控制设备，其中，执行对电池的充电 控制所需的数据存储于该非易失性存储器中，带有指示对存储在该非易失 性存储器中的数据进行重写的最高次数的第三标记，且该重写单元被配置为重复基于输入的信息对存储在非易失性存储器中的数据进行的重写； 对该lt据的重写的重复次数进行计数；通过查询所述第三标记确定所计数的次lbl否达到所述最高次数；以及当确定所计数的次数达到所述最高次数时，防止对该数据的重写。
12. 根据权利要求11所述的充电控制装置，其中，存储在所述非易 失性存储器中的数据由多个预定大小的块组成，该重写单元被配置为基于输入的信息，以块为单位重复地重写存储在非易失性存储器中的 数据；以及以块为单位，确定所计数的次数是否达到所述最高次数。
全文摘要
本申请涉及用于电池的充电控制装置。在可安装在机动车辆中且被设计为基于功率产生器的输出功率对电池进行充电控制的充电控制设备中，非易失性存储器中存储有对电池进行充电控制所需的数据。通信电路可被可通信地连接到彼此不同的第一和第二设备。该第一设备允许输入对存储在该非易失性存储器中的数据进行重写所需的信息。重写单元仅在第一设备被可通信地连接到通信电路时基于输入的信息重写存储在非易失性存储器中的数据。
文档编号G05B19/04GK101286651SQ200810008268
公开日2008年10月15日 申请日期2008年2月14日 优先权日2007年2月14日
发明者阿部邦宏 申请人:株式会社电装