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HINTERGRUND
DER ERFINDUNG
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[TECHNISCHES GEBIET DER
ERFINDUNG]
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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung
zum Steuern eines Generators bzw. Erzeugers, der in Fahrzeugen, wie
z. B. Personenkraftwagen oder Lastkraftwagen angebracht ist, und
insbesondere auf ein Verfahren und eine Vorrichtung, die Erzeugungsbedingungen von
solchen In-Fahrzeug-Erzeugern steuern.
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[VERWANDTE TECHNIK]
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Es
gibt viele Situationen, bei denen eine Fahrzeugsteuereinheit verschiedene
Typen von Steuerungen unter Verwendung von Informationen bewirkt,
die einer Erzeugungsrate, die von einem Erzeuger gesendet wird,
zugeordnet sind. Ein Steuerverfahren, bei dem eine Motorsteuereinheit
beispielsweise eine Erzeugungsrate eines Erzeugers verwendet, um
die Leerlaufdrehung zu stabilisieren, ist allmählich in der Öffentlichkeit
bekannt. Die japanische nicht geprüfte Patentanmeldungsveröffentlichung
Nr. 2003-079196
offenbart beispielsweise ein Schema, bei dem eine Spannungssteuerung
eines In-Fahrzeug-Erzeugers und eine äußere Steuereinheit über ein
zweckgebundenes Kabel verbunden sind, um die Erzeugungsrateninformationen
des In-Fahrzeug-Erzeugers von der Spannungssteuerung zu der äußeren Steuereinheit
zu senden. Die japanische nicht geprüfte Patentanmeldungsveröffentlichung
Nr. 2002-281792 offenbart beispielsweise ein Schema, bei dem eine
Spannungssteuerung eines In-Fahrzeug-Erzeugers und eine äußere Steuereinheit über eine
digitale Kommunikationseinrichtung verbunden sind, um die Erzeugungsrateninformationen
des In-Fahrzeug-Erzeugers zu digitalisieren und von der Spannungssteuerung
zu der äußeren Steuereinheit zu
senden. Die Verwendung dieser Signalübertragungsschemata ermöglicht,
dass die äußere Steuereinheit
eine Erzeugungsrate eines In-Fahrzeug-Erzeugers erhält, und
ermöglicht
daher, dass dieselbe das mechanische Drehmoment von beispielsweise dem
In-Fahrzeug-Erzeuger für
eine Öffnen/Schließen-Steuerung
eines Leerlaufdrehzahlventils annimmt, wodurch die Stabilisierung
der Leerlaufdrehung eines Motors erreicht wird.
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In
letzter Zeit ist immer mehr Information für eine gute Steuerung eines
Motors erforderlich. Neben den Informationen zu den Erzeugungsbedingungen
eines In-Fahrzeug-Erzeugers
sind beispielsweise Informationen über anormale Bedingungen des In-Fahrzeug-Erzeugers
erforderlich, um zu einer äußeren Steuereinheit,
wie z. B. einer Motorsteuereinheit, gesendet zu werden. Es ist ferner
eine Notwendigkeit entstanden, einen Steuerbefehlswert, wie z. B.
einen Befehlswert für
eine eingestellte Spannung, von der äußeren Steuereinheit zu dem
In-Fahrzeug-Erzeuger zu senden. Daher erfordert die Fahrzeugerzeugungssteuervorrichtung,
die in der japanischen nicht geprüften Patentanmeldungsveröffentlichung
Nr. 2002-281792 offenbart ist, Kabel für jedes der erforderlichen
Zahl von Informationsstücken
und leidet daher unter einem Problem einer komplizierten Kabelführung. Eine
solche Zunahme der Zahl von Kabeln ist unerwünscht, da die zunehmende Zahl von
Kabeln die Kabelführung
noch komplizierter macht und das Auftreten einer Trennung oder eines Kurzschlusses
beschleunigt.
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Die
Fahrzeugerzeugungssteuervorrichtung, die in der japanischen nicht
geprüften
Patentanmeldungsveröffentlichung
Nr. 2002-281792 offenbart ist, ermöglicht ferner eine Zwei-Wege-Übertragung
mit einer einzigen Kommunikationsleitung durch Multiplizieren von
mehreren Informationsstücken
und verursacht daher keine Verkomplizierung der Kabelführung. In
diesem Fall muss jedoch das einzelne Kabel durch die mehreren Informationsstücke gemeinsam verwendet
werden, was ein konstantes Überwachen der
Erzeugungsbedingungen des In-Fahrzeug-Erzeugers unmöglich macht.
Dementsprechend ist es notwendig, die Informationen über die
Erzeugungsbedingungen zu der äußeren Steuereinheit
mit der Zeitsteuerung jedes Kommunikationsintervalls zu senden.
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Es
besteht daher ein Problem, dass eine drastische Variation der Erzeugungsbedingungen
zu der äußeren Steuereinheit
nicht korrekt gesendet werden kann.
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5 zeigt ein spezifisches
Beispiel einer periodischen Übertragung
der Erzeugungsbedingungen unter Verwendung einer herkömmlichen
Fahrzeugerzeugungssteuervorrichtung. In 5 zeigen Nach-unten-Pfeile "↓" einen Übertragungszeitpunkt, und Markierungen "x" zeigen zu sendende Erzeugungsraten.
Wie in 5 zu sehen ist,
können
die Erzeugungsraten-Informationssignale nicht in Echtzeit ausgegeben
werden, obwohl die Erzeugungsrate (F-Einschaltdauer (d. h. Feld-Einschaltdauer))
des In-Fahrzeug-Erzeugers
variiert. Dies liegt daran, dass, wenn die Erzeugungsrateninformationen
zu der äußeren Steuereinheit
durch eine digitale Kommunikation gesendet werden, andere Informationssignale
als dieselben für
die Erzeugungsrate ebenfalls in den Kommunikationssignalen umfasst
sind. Unter diesen Umständen
werden die in 5 gezeigten
Erzeugungsraten-Informationssignale in einem adäquaten Zyklus abgetastet resultierend
ausgegeben. Unter der Annahme, dass die Erzeugungsrateninformationen
mit der Zeitsteuerung, wie es durch die Pfeile in 5 gezeigt ist, abgetastet werden, werden
lediglich die Signale, die Werte nahe zu dem niedrigsten Wert des
Variationsbereichs aufweisen, zu der äußeren Steuereinheit gesendet.
Als ein Resultat können
die korrekten Bedingungen des In-Fahrzeug-Erzeugers nicht gesendet
werden.
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ZUSAMMENFASSUNG
DER ERFINDUNG
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Die
vorliegende Erfindung wurde angesichts der im Vorhergehenden beschriebenen
Probleme geschaffen und besitzt eine Aufgabe, eine Erzeugungssteuervorrichtung
für Fahrzeuge
zu schaffen, die eine vereinfachte Kabelführung und eine korrekte Übertragung
von Erzeugungsbedingungen zu einer äußeren Steuerschaltung ermöglicht.
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Um
die im Vorhergehenden beschriebenen Probleme zu lösen, sendet
die Erzeugungssteuervorrichtung für Fahrzeuge gemäß der vorliegenden
Erfindung ein Signal, das einer Erzeugungsbedingung eines In-Fahrzeug-Erzeugers
zugeordnet ist, zu einer äußeren Steuereinheit,
die Informationen erfordert, die die Erzeugungsbedingung anzei gen.
Die Erzeugungssteuervorrichtung weist eine Erfassungseinrichtung
zum Erfassen einer Zustandsvariablen, die den Erzeugungszustand
anzeigt, als ein Analoggrößensignal,
eine Umwandlungseinrichtung zum Umwandeln der erfassten Zustandsvariablen
in ein digitales Signal, eine Glättungseinrichtung
zum Glätten
des umgewandelten digitalen Signals, das den Erzeugungszustand anzeigt,
durch Filtern des umgewandelten digitalen Signals und eine Kommunikationseinrichtung
zum Senden des geglätteten
digitalen Signals, das den Erzeugungszustand anzeigt, zu der äußeren Steuereinheit
auf.
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Da
die Zustandsvariable, die die Erzeugungsbedingungen des Erzeugers
anzeigt, nach dem Glätten
gesendet wird, wenn die Variation der Zustandsvariablen groß ist, kann
die Erzeugungsbedingung des In-Fahrzeug-Erzeugers zu der äußeren Steuereinheit
korrekt gesendet werden. Die Erzeugungsbedingung des In-Fahrzeug-Erzeugers
kann außerdem
unabhängig
von der Signalsendungszeitsteuerung von anderen Informationen korrekt
gesendet werden. Andere Informationssignale als dieselben der Erzeugungsbedingung
können,
mit anderen Worten, mit einer anderen Zeitsteuerung über das gleiche
Kabel, das zum Senden der Erzeugungsbedingung verwendet wird, gesendet
werden. Eine vereinfachtere Kabelführung kann daher im Vergleich
zu dem Fall erreicht werden, bei dem mehrere Typen von Signalen über getrennte
Kabel gesendet werden.
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Es
wird bevorzugt, dass die Vorrichtung ferner eine Schalteinrichtung
zum Umschalten von Werten einer Zeitkonstante des Filters abhängig von
einem Fortschritt bzw. Verlauf von Intervallen aufweist, wobei bei
jedem derselben die Kommunikationseinrichtung das geglättete digitale
Signal, das den Erzeugungszustand anzeigt, zu der äußeren Steuereinheit überträgt.
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Selbst
wenn daher andere äußere Vorrichtungen
mit der Kommunikationsleitung, die die Fahrzeugerzeugungssteuervorrichtung
mit der äußeren Steuereinheit
verbindet, verbunden sind, und daher die Intervalle einer Signalkommunikation
von der Fahrzeugerzeugungssteuervorrichtung zu der äußeren Steuereinheit
variieren, kann eine Übertragung der
korrekten Erzeugungsbedingungen des In-Fahrzeug-Erzeugers sichergestellt
werden.
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Die
Schalteinrichtung ist vorzugsweise konfiguriert, um die Zeitkonstante
des Filters bei einem gegebenen Wert bei Fällen zu halten, bei denen die Intervalle über ein
gegebenes Intervall, das für
die Intervalle eingerichtet ist, hinaus fortschreiten.
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Wenn
daher ein Kommunikationsintervall den vorbestimmten Wert überschritten
hat, wird die Zeitkonstante der Filtereinrichtung begrenzt, um zu verhindern,
dass die Anordnung der Filtereinrichtung mehr als notwendig kompliziert
wird.
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Als
ein Beispiel weist die Glättungseinrichtung
eine Einrichtung zum Berechnen eines Durchschnitts des umgewandelten
digitalen Signals zwischen zwei aufeinander folgenden Zeitpunkten,
wobei bei jedem derselben die Übertragungseinrichtung das
geglättete
digitale Signal überträgt, und
eine Einrichtung zum Senden der Daten, die den berechneten Durchschnitt
anzeigen, zu den äußeren Steuervorrichtungen
auf.
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Unter
den Umständen,
bei denen die Kommunikationsintervalle variieren, kann daher für die Zustandsvariable,
die die Erzeugungsbedingungen des In-Fahrzeug-Erzeugers anzeigt, für jedes Kommunikationsintervall
ein Durchschnitt korrekt gebildet werden. Als ein Resultat können die
Erzeugungsbedingungen des In-Fahrzeug-Erzeugers korrekt gesendet werden.
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Als
ein weiteres bevorzugtes Beispiel ist die Berechnungseinrichtung
konfiguriert, um immer dann einen aktualisierten Durchschnitt durch
Berechnen eines neuen Durchschnitts über den aktuellen Durchschnitt
und das neue geglättete
digitale Signal zu berechnen, wenn das geglättete digitale Signal von der Umwandlungseinrichtung
neu eingespeist wird, wobei der aktualisierte Durchschnitt der aktuelle
Durchschnitt ist, der zu der äußeren Steuereinheit
zu senden ist.
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Dies
ermöglicht
eine Reduzierung der Zahl von digitalen Signalen, die für eine Berechnung
des Durchschnittswerts gehalten werden sollte, und eine Reduzierung
der Zahl von digitalen Signalen, die einer Operation unterzogen
werden, wodurch ein Verarbeiten und eine Anordnung einer Schaltungsanordnung
vereinfacht werden.
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Es
wird dennoch bevorzugt, dass die Zustandsvariable eine Erzeugungsrate
ist, die von einem erregten Zustand der Feldmagnetspulen des Erzeugers
abhängt.
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Die
Erzeugungsrate des In-Fahrzeug-Erzeugers kann daher durch die äußere Steuereinheit
bestätigt
werden, die ihrerseits eine Öffnen/Schließen-Steuerung
des Leerlaufdrehzahlventils durchführen kann, um die Leerlaufdrehung
eines Motors zu stabilisieren.
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KURZE BESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
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Es
zeigen:
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1 eine
Anordnung eines In-Fahrzeug-Erzeugers gemäß einem Ausführungsbeispiel der
vorliegenden Erfindung;
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2 ein
Betriebszeitdiagramm, das den Inhalt des Betriebs zeigt, der durch
eine Glättungsschaltung,
die in der Erzeugungssteuervorrichtung gemäß dem Ausführungsbeispiel umfasst ist,
durchgeführt
wird;
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3 ein
spezifisches Beispiel eines Verbindungsmodus zwischen der Erzeugungssteuervorrichtung,
die in dem In-Fahrzeug-Erzeuger
aufgenommen ist, und einer ECU (= Electrical Control Unit = elektrische
Steuereinheit) und anderen äußeren Vorrichtungen;
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4 ein
Zeitdiagramm, das eine Signal-Sendung/einen Signal-Empfang zwischen
der ECU und der Erzeugungssteuervor richtung und drei Vorrichtungen,
die in 3 gezeigt sind, zeigt;
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5 ein
spezifisches Beispiel eines Zeitdiagramms, das periodische Sendungen
von Erzeugungsraten unter Verwendung einer herkömmlichen Erzeugungssteuervorrichtung
für Fahrzeuge
zeigt; und
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6 an
einem Beispiel dargestellt das Verarbeiten, das durch die Erzeugungssteuervorrichtung ausgeführt wird.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
VON BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELEN
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Unter
Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen
ist im Folgenden ein Ausführungsbeispiel
einer Erzeugungssteuervorrichtung für Fahrzeuge, bei denen die
vorliegende Erfindung angewendet wird, beschrieben.
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1 zeigt
eine Anordnung eines In-Fahrzeug-Erzeugers gemäß dem Ausführungsbeispiel. In 1 weist
ein In-Fahrzeug-Erzeuger 1 gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel
eine Erzeugungssteuervorrichtung 6, eine Ankerspule 7,
eine Feldmagnetspule 8 und einen Drei-Phasen-Doppelweg-Gleichrichter
bzw. Vollwellen-Gleichrichter 9 auf. Der
In-Fahrzeug-Erzeuger 1 lädt eine Batterie 2 und führt einer
elektrischen Last 3, wie z. B. einer Lampe, über einen
Lastschalter 4 Leistung zu. Die Erzeugungssteuervorrichtung 6 ist
mit einer ECU (elektrischen Steuereinheit) 5, die als eine äußere Steuereinheit
dient, über
Kommunikationsanschlüsse (C-Anschlüsse) verbunden.
Signale, die den Erzeugungsbedingungen des In-Fahrzeug-Erzeugers 1 zugeordnet
sind, werden von der Erzeugungssteuervorrichtung 6 zu der
ECU 5 gesendet, während
eine Steuerkonstante zum Steuern der Erzeugungsbedingungen des In-Fahrzeug-Erzeugers 1 von
der ECU 5 zu der Erzeugungssteuervorrichtung 6 gesendet wird.
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Die
Ankerwicklung 7 ist eine Mehrphasenspule (z. B. eine Drei-Phasen-Spule),
die um einen Statoreisenkern gewickelt ist, um einen Stator bzw. einen
Ständer
zu bilden. Ein Wechselausgangssignal, das durch die Ankerwicklung 7 induziert
wird, wird dem Drei-Phasen-Vollwellen-Gleichrichter 9 zugeführt. Die
Feldmagnetspule 8 erzeugt eine Flussverkettung bzw. induktive
Kopplung, die zum Induzieren einer Spannung in der Ankerspule 7 erforderlich ist.
Die Feldmagnetspule 8 ist um einen Feldmagnetpol (nicht
gezeigt) gewickelt, um einen Rotor bzw. Läufer zu bilden. Der Drei-Phasen-Vollwellen-Gleichrichter 9 verwendet
beispielsweise Zener-Dioden als Gleichrichterelemente, die den jeweiligen
Phasen der Ankerspule 7 entsprechen, und richtet das Wechselausgangssignal
von der Ankerspule 7 in ein Gleichausgangssignal gleich.
Ein Hochpotenzial-Gleich-Anschluss des Drei-Phasen-Vollwellen-Gleichrichters 9 ist
mit einem Hochpotenzialanschluss der Batterie 2 über Ausgangsanschlüsse (Anschlüsse B) des
In-Fahrzeug-Erzeugers 1 verbunden, wobei ein Niederpotenzial-Gleich-Anschluss mit
Masse verbunden ist.
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Die
Erzeugungssteuervorrichtung 6 steuert intermittierend bzw.
mit Unterbrechungen eine Zufuhr eines Erregerstroms zu der Feldmagnetspule 8,
derart, dass die Ausgangsspannung des In-Fahrzeug-Erzeugers 1 eine
vorbestimmte eingestellte Spannung wird. Zu diesem Zweck ist die
Erzeugungssteuervorrichtung 6 mit einem Schaltelement 61,
einer Rückflussdiode,
einem Spannungskomparator 63, einer Widerstands-Spannungsteilerschaltung 64,
einem geregelten Spannungserzeuger 65, einem Einschaltdauerdetektor 66,
einem AD- (Analog-zu-Digital-) Wandler 67, einer Glättungsschaltung 68 und
einem Kommunikationssignalprozessor 69 versehen.
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Das
Schaltelement 61 ist mit einem Ende der Feldmagnetspule 8 über einen
Anschluss F in Reihe geschaltet. Das andere Ende der Feldmagnetspule 8 ist
mit einem Hochpotenzialanschluss der Batterie 2 über die
Anschlüsse
B verbunden. Wenn das Schaltelement 61 eingeschaltet ist,
wird dementsprechend ein Erregerstrom der Feldmagnetspule 8 zugeführt, und
wenn dasselbe ausgeschaltet ist, ist die Zufuhr des Erregerstroms
zu der Feldmagnetspule 8 abgeschaltet. Die Rückflussdiode 62 ist
mit der Feldmagnetspule 8 über den Anschluss F und den
Anschluss B parallel geschaltet, und Rückflüsse des Erregerstroms fließen durch
die Feldmagnetspule 8, wenn das Schaltelement 61 ausgeschaltet
ist.
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Die
Widerstands-Spannungsteilerschaltung 64 teilt die Ausgangsspannung
des In-Fahrzeug-Erzeugers 1,
die bei dem Anschluss B erscheint, und legt die geteilte Spannung
an einen positiven Eingangsanschluss des Spannungskomparators 63 an. Der
geregelte Spannungserzeuger 65 erzeugt eine eingestellte
Spannung, die einem Befehlswert einer eingestellten Spannung entspricht,
die durch eine Steuerkonstante bestimmt ist, die von der ECU 5 über die
Kommunikationsanschlüsse
C empfangen wird, und legt die erzeugte Spannung an einen negativen
Eingangsanschluss des Spannungskomparators 63 an. Der Spannungskomparator 63 vergleicht dann
die geteilte Spannung, die an den positiven Eingangsanschluss angelegt
ist, und die eingestellte Spannung, die an den negativen Eingangsanschluss angelegt
ist. Wenn die eingestellte Spannung höher ist, speist der Spannungskomparator 63 ein
inneres Niederpegel-Steuersignal in das Schaltelement 61 ein,
und wenn die eingestellte Spannung niedriger ist, speist derselbe
ein inneres Hochpegel-Steuersignal in das Schaltelement 61 ein.
Das Schaltelement 61 ist ausgeschaltet, wenn das innere
Steuersignal einen niedrigen Pegel aufweist, und eingeschaltet, wenn
das innere Steuersignal einen hohen Pegel aufweist.
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Der
Einschaltdauerdetektor 66 erfasst eine Einschaltdauer des
inneren Steuersignals, das in das Schaltelement 61 von
dem Spannungskomparator 63 eingespeist wird, und erzeugt
eine Spannung (eine Einschaltdauererfassungsspannung), die dieser Einschaltdauer
entspricht. Diese Einschaltdauer entspricht einer Zustandsvariablen,
die die Bedingungen einer Erzeugung anzeigt. Diese Einschaltdauer
zeigt, mit anderen Worten, eine Erzeugungsrate an, die Erregungsbedingungen
der Feldmagnetspule 8 entspricht. Der Wechselwandler 67 digitalisiert
die Einschaltdauererfassungsspannung (analoge Signale), um Einschaltdauererfassungsdaten
(digitale Signale) zu erzeugen. Die Glättungsschaltung 68 glättet die Einschaltdauererfassungsdaten,
die aus dem AD-Wandler 67 ausgegeben werden. Die Glättungsschaltung 68 berechnet
insbesondere einen Durchschnittswert der Einschaltdauererfassungsdaten,
die während
der Zeitdauer von der vor hergehenden Sendung zu der folgenden Sendung,
die durch den Kommunikationssignalprozessor 69 ausgeführt werden, ausgegeben
werden, und gibt denselben aus. Der Kommunikationssignalprozessor 69 sendet
dann über
die Kommunikationsanschlüsse
C ein Signal, das durch die Glättungsschaltung 68 geglättet ist,
zu der ECU 5, und empfängt
zu der gleichen Zeit über die
Kommunikationsanschlüsse
C eine Steuerkonstante (ein Befehlswertsignal einer eingestellten Spannung).
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Der
vorhergehende Einschaltdauerdetektor 66 entspricht der
Zustandsvariablen-Erfassungseinrichtung,
der AD-Wandler 67 entspricht der Umwandlungseinrichtung
für ein
digitales Signal, die Glättungsschaltung 68 entspricht
der Filtereinrichtung, und der Kommunikationssignalprozessor 69 entspricht
der Kommunikationseinrichtung.
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Der
In-Fahrzeug-Erzeuger 1 und die Erzeugungssteuervorrichtung 6,
die in demselben aufgenommen ist, gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel,
sind wie im Vorhergehenden beschrieben angeordnet. Eine Beschreibung
des Betriebs der Glättungsschaltung 68,
der durchgeführt
wird, wenn Signale, die den Erzeugungsbedingungen zugeordnet sind,
zu der ECU 5 von der Erzeugungssteuervorrichtung 6 gesendet
werden, ist im Folgenden angegeben.
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2 ist
ein Zeitdiagramm, das den Inhalt des Betriebs der Glättungsschaltung 68,
die in der Erzeugungssteuervorrichtung 6 gemäß dem vorliegenden
Ausführungsbeispiel
umfasst ist, zeigt. In 2 zeigt die "Zeit" der
horizontalen Achse die verstrichene Zeit. "F-Einschaltdauer (Feldeinschaltdauer)" der vertikalen Achse
zeigt die Einschaltdauerwerte, die durch den Einschaltdauerdetektor 66 erfasst
werden. Nach-unten-Pfeile "↓" zeigen die Zeitsteuerung
der Signalsendung von dem Kommunikationssignalprozessor 69.
Markierungen "x" zeigen den Inhalt
der Signale, die durch die Glättungsschaltung 68 geglättet werden
(geglättete
Einschaltdauern).
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Der
Einschaltdauerdetektor 66 erfasst Einschaltdauern von inneren
Steuersignalen, die in das Schaltelement 61 eingespeist
werden. Wenn die Einschaltdauer-Erfassungsspannung,
die den erfassten Einschaltdauern entspricht, ausgegeben wird, wandelt
der AD-Wandler 67 die Einschaltdauer-Erfassungsspannung
in digitale Signale bei einem vorbestimmten zeitlichen Intervall
um, um die entsprechenden Einschaltdauer-Erfassungsdaten auszugeben. Die
Glättungsschaltung 68 führt ein
Verarbeiten zum Glätten
der Einschaltdauer-Erfassungsdaten, die von dem AD-Wandler 67 eingespeist
werden, durch, d. h. ein Verarbeiten zum Bilden des Durchschnitts
der eingespeisten Einschaltdauer-Erfassungsdaten. Der Bereich der
Einschaltdauer-Erfassungsdaten, die dem Durchschnittsbildungsverarbeiten
unterzogen werden, hängt
von dem Zyklus der Signalsendung des Kommunikationssignalprozessors 69 ab.
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2 zeigt
beispielsweise ein spezifisches Beispiel, bei dem ein Signal von
dem Kommunikationssignalprozessor 69 einmal bei jeder dritten
Ausgabe der Einschaltdauer-Erfassungsdaten von dem AD-Wandler 67 gesendet
wird. Bei diesem Fall führt nach
einem Verstreichen der vorhergehenden Sendezeit für drei Ausgaben
die Glättungsschaltung 68 das
Durchschnittsbildungsverarbeiten für weitere drei Ausgaben der
Einschaltdauer-Erfassungsdaten, die von dem AD-Wandler 67 erhalten
werden, aus. Der Kommunikationssignalprozessor 69 sendet
ein Signal, das aus dem Durchschnittsbildungsverarbeiten der Glättungsschaltung 68 resultiert
und das die Einschaltdauer-Erfassungsdaten
anzeigt, zu der ECU 5. Es sei bemerkt, dass, wenn eine
Signalsendungszeitsteuerung des Kommunikationssignalprozessors 69 vorher
bekannt ist, die Glättungsschaltung 68 das
Durchschnittsbildungsverarbeiten abgestimmt mit der Sendungszeitsteuerung
ausführen kann.
Wenn im Gegensatz dazu die Signalsendungszeitsteuerung des Kommunikationssignalprozessors 69 vorher
nicht bekannt ist, wird das Durchschnittsbildungsverarbeiten der
Glättungsschaltung 68 neu
eingestellt bzw. zurückgesetzt,
wenn die Glättungsschaltung 68 einen
Befehl von dem Kommunikationssignalprozessor 69 empfangen
hat, um die gemittelten Einschaltdauer-Erfassungsdaten zu lesen,
oder wenn die Glättungsschaltung 68 über die
Signalsendungsbeendigung von dem Kommunikationssignalprozessor 69 informiert
wurde. Von da aus wird das Durchschnittsbildungsverarbeiten unter
Verwendung der Einschaltdauer-Erfassungsdaten, die von dem AD-Wandler 67 neu
eingespeist werden, wieder aufgenommen. Die Glättungsschaltung 68 kann
daher wiederum das Durchschnittsbildungsverarbeiten abgestimmt mit
der Signalsendungszeitsteuerung, d. h. dem Kommunikationszyklus
des Kommunikationssignalprozessors 69, durchführen.
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Wie
im Vorhergehenden beschrieben ist, können, wenn die Variation der
Zustandsvariablen drastisch ist, die Erzeugungsbedingungen des In-Fahrzeug-Erzeugers 1 zu
der ECU 5 korrekt gesendet werden, da die Zustandsvariablen
(Einschaltdauern) der Erzeugungsbedingungen des In-Fahrzeug-Erzeugers 1,
nachdem dieselben geglättet sind,
gesendet werden. Da außerdem
die Erzeugungsbedingungen des In-Fahrzeug-Erzeugers 1 unabhängig von
der Signalsendungszeitsteuerung von anderen Informationen als die
Erzeugungsbedingungen korrekt gesendet werden können, können solche anderen Informationen
mit einer anderen Zeitsteuerung über
das gleiche Kabel gesendet werden. Eine Kabelanordnung kann daher
im Vergleich zu dem Fall, bei dem mehrere Typen von Signalen über getrennte
Kabel gesendet werden, vereinfachter sein.
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3 zeigt
ein spezifisches Beispiel eines Verbindungsmodus zwischen der Erzeugungssteuervorrichtung 6,
die in dem In-Fahrzeug-Erzeuger 1 aufgenommen ist, und
der ECU 5. Bei dem in 3 gezeigten
Beispiel sind sowohl die Erzeugungssteuervorrichtung 6 als
auch drei Vorrichtungen A, B, C parallel zueinander mit der ECU 5 verbunden. 3 zeigt
eine Signal-Empfangs/Sendungs-Korrelation. Dieser physikalische
Verbindungsmodus zwischen der ECU 5 und der Erzeugungssteuervorrichtung 6 und
den Vorrichtungen A, B, C kann eine Kaskadenverbindung bzw. Kettenschaltung
beispielsweise über
einen seriellen Bus sein. 4 ist ein
Diagramm, das die Zeitsteuerung des Signal-Empfangs/der Signal-Sendung
zwischen der ECU 5 und der Erzeugungssteuervorrichtung 6 und
den Vorrichtungen A, B, C zeigt. Wie in 4 gezeigt
ist, kann, selbst wenn die Intervalle zum Senden von Signalen von
der Erzeugungssteuervorrichtung 6 zu der ECU 5 nicht
gleichmäßig sind,
das Durchschnittsbildungsverarbeiten durch die Glättungsschaltung 68 gemäß einem
solchen ungleichmäßigen Kommunikationszyklus
durchgeführt
werden. Die Erzeugungsbedingungen des In-Fahrzeug-Erzeugers 1 können daher
von der Erzeugungssteuervorrichtung 6 zu der ECU 5 korrekt
gesendet werden.
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Wie
im Vorhergehenden beschrieben ist, berechnet die Glättungsschaltung 68 den
Durchschnittswert der digitalisierten Signale, die von dem AD-Wandler 67 während der
Zeitdauer von der vorhergehenden Signalsendung zu der folgenden
Signalsendung, die durch den Kommunikationssignalprozessor 69 durchgeführt wird,
ausgegeben werden, und gibt denselben aus. Dementsprechend können die
Zustandsvariablen, die die Erzeugungsbedingungen des In-Fahrzeug-Erzeugers 1 anzeigen, für jedes
Kommunikationsintervall korrekt gemittelt werden, um dadurch die
Erzeugungsbedingungen des In-Fahrzeug-Erzeugers 1 zu
der ECU 5 korrekt zu senden, selbst wenn Kommunikationsintervalle variieren.
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Ein
spezifisches Beispiel (Modifikation) des Durchschnittsbildungsverarbeitens,
das durch die Glättungsschaltung 68 durchgeführt wird,
ist im Folgenden beschrieben. Bei der Glättungsschaltung 68 wird
ein Ausgangswert Bn unter Verwendung der
folgenden Formel berechnet und dann ausgegeben. Bn = A + (Bn-1 – A) × K,wobei
A ein tatsächlich
erfasster Wert (Wert der Einschaltdauererfassungsdaten) ist, Bn ein folgender Ausgangswert der Glättungsschaltung 68 ist,
Bn-1 ein vorhergehender Ausgangswert der
Glättungsschaltung 68 ist
und K eine Filterkonstante ist, die eine Zeitkonstante zum Erneuern
des Ausgangswertes Bn ist.
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Für jede der
einen Bestandteil der Erzeugungssteuervorrichtung 6 bildenden
Schaltungen ist es beispielsweise wahrscheinlich, dass dieselbe
mit einem bestimmten Zyklus (z. B. 5 ms) betrieben wird, und eine
Erzeugungsrate (Einschaltdauer-Erfassungsdaten)
des In-Fahrzeug-Erzeugers 1 wird für jeden Zyklus erzeugt. Die
Werte von A, Bn-1 und Bn der
vorhergehenden Formel werden, mit anderen Worten, für jeden
Zyklus erneuert.
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Wenn
die Filterkonstante K vergrößert ist,
ist der Glättungsgrad
ebenfalls vergrößert, und
wenn die Filterkonstante K verringert ist, ist der Glättungsgrad
ebenfalls ver ringert. Dort, wo die Variation der Erzeugungsraten
(Einschaltdauern) drastisch ist, kann die Variation der Erzeugungsraten,
die aus der Glättungsschaltung 68 ausgegeben
werden, durch Vergrößern des
Werts der Filterkonstante K unterdrückt werden. Bei diesem Fall
ist jedoch das Ansprechen der Erzeugungsraten, die aus der Glättungsschaltung 68 ausgegeben
werden, verschlechtert.
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Bei
der Erzeugungssteuervorrichtung 6 gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel,
wie in 6 gezeigt ist, wird ein Einstellen zum Umschalten der
Filterkonstante K durch die folgenden Prozeduren durchgeführt. Diese
Prozeduren können
durch ein Steuerbauglied, wie z. B. eine CPU (Zentrale Verarbeitungseinheit),
die in der Glättungsschaltung 68 aufgenommen
ist, einen Kommunikationssignalprozessor 69 oder eine andere
Steuervorrichtung, die in dieser Erzeugungssteuervorrichtung 6 eingebaut sein
kann, durchgeführt
werden.
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Bei
der ersten Prozedur wird die Filterkonstante K der Glättungsschaltung 68 unmittelbar
nach dem Senden eines Signals, das die Erzeugungsbedingungen anzeigt,
von der Erzeugungssteuervorrichtung 6 zu der ECU 5 auf
0,9 eingestellt.
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Dann
wird das Verarbeiten zu der zweiten Prozedur verschoben, bei der
die Filterkonstante K für
jede eingestellte Spannungssteuerung, d. h. jedes Mal, wenn die
Einschaltdauer-Erfassungsdaten von dem AD-Wandler 67 ausgegeben
werden, um 0,1 verringert wird. Nachdem die Filterkonstante K 0,3
erreicht hat, wird die Filterkonstante K (= 0,3) nicht länger verändert, selbst
wenn der Zyklus der eingestellten Spannungssteuerung fortschreitet.
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Bei
der dritten Prozedur kehrt die Prozedur zu der ersten Prozedur zurück, um die
Filterkonstante K auf den Anfangswert 0,9 zurückzusetzen, wenn das Signal,
das die Erzeugungsbedingungen anzeigt, aus der Erzeugungssteuervorrichtung 6 zu
der ECU 5 ausgegeben wurde.
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Die
Filterkonstante K (Zeitkonstante) der Glättungsschaltung 68 wird,
wie im Vorhergehenden beschrieben ist, gemäß dem Signalsendungsintervall des
Kommunikationssignalprozessors 69 umgeschaltet bzw. gewechselt.
Dort, wo dementsprechend das Kommunikationsintervall von der Erzeugungssteuervorrichtung 6 zu
der ECU 5 verursacht durch die Verbindung von anderen äußeren Vorrichtungen mit
der Kommunikationsleitung, die die Erzeugungssteuervorrichtung 6 mit
der ECU 5 verbindet, variiert, können die Erzeugungsbedingungen
des In-Fahrzeug-Erzeugers 1 korrekt gesendet werden. Es
kann ferner verhindert werden, dass die Anordnung der Glättungsschaltung 68 komplizierter
als notwendig wird, indem die Filterkonstante K auf einen bestimmten
Wert (0,3) festgelegt wird, wenn das Signalsendungsintervall einen
vorbestimmten Wert überschreitet.
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Jedes
Mal, wenn digitale Signale von dem AD-Wandler 67 in die
Glättungsschaltung 68 eingespeist
werden, berechnet die Glättungsschaltung 68 zusätzlich einen
neuen Durchschnittswert basierend auf den neu eingespeisten digitalen
Signalen (A) und dem vorhergehenden Durchschnittswert (Bn-1), um den Durchschnittswert zu erneuern.
Dies kann die Zahl der digitalen Signale, die für eine Durchschnittswertberechnung
gehalten werden, und die Zahl von digitalen Signalen reduzieren,
die einer Operation unterzogen sind, und ermöglicht daher eine Vereinfachung
des Verarbeitens und der Schaltungsanordnung.
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Die
vorliegende Erfindung kann in mehreren anderen Formen ausgeführt sein,
ohne von dem Geist derselben abzuweichen. Die soweit beschriebenen
Ausführungsbeispiele
und Modifikationen sollen daher lediglich darstellend und nicht
einschränkend
sein, da der Schutzbereich der Erfindung durch die beigefügten Ansprüche und
nicht durch die denselben vorausgehende Beschreibung definiert sein soll.
Alle Änderungen,
die in die Grenzen und Schranken der Ansprüche fallen, oder Äquivalente von
solchen Grenzen und Schranken sollen daher durch die Ansprüche umfasst
sein.