JP2018156167A - 物理量検出装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】生産性の高い物理量検出装置の提供。
【解決手段】物理量検出装置10は、流量の検出信号を生成するセンサ素子41と、センサ素子41により生成された検出信号から出力信号へ変換する変換回路50とを、備える。変換回路50は、二つ以上である設定数Nsの通信方式に個別に対応して設けられ、それぞれ対応する通信方式に合わせて出力信号を生成可能な設定数の出力ユニット541,542,543,544,545と、設定数Nsの通信方式のうち車両に適用される通信方式を特定する方式特定情報Isを、記憶する記憶ユニット53と、設定数Nsの出力ユニット541,542,543,544,545のうち出力信号を出力する実出力ユニット540を、記憶ユニット53に記憶された方式特定情報Isに従って選択するプロセッサユニット55の選択処理ブロック552とを、有する。
【選択図】図10
【解決手段】物理量検出装置10は、流量の検出信号を生成するセンサ素子41と、センサ素子41により生成された検出信号から出力信号へ変換する変換回路50とを、備える。変換回路50は、二つ以上である設定数Nsの通信方式に個別に対応して設けられ、それぞれ対応する通信方式に合わせて出力信号を生成可能な設定数の出力ユニット541,542,543,544,545と、設定数Nsの通信方式のうち車両に適用される通信方式を特定する方式特定情報Isを、記憶する記憶ユニット53と、設定数Nsの出力ユニット541,542,543,544,545のうち出力信号を出力する実出力ユニット540を、記憶ユニット53に記憶された方式特定情報Isに従って選択するプロセッサユニット55の選択処理ブロック552とを、有する。
【選択図】図10
Description
本発明は、搭載先において通路を流通する気体の物理量を検出する物理量検出装置に、関する。
従来、物理量を検出するセンサ素子により生成された検出信号を、変換回路により処理して出力信号へと変換する物理量検出装置は、広く知られている。
こうした物理量検出装置の一種として特許文献1に開示の装置では、SENT(Single Edge Nibble Transmission)、LIN(Local Interconnect Network)、CAN(Controller Area Network)等の通信方式により外部との通信が行われている。
しかし、特許文献1は、LIN通信方式に特化した変換回路の回路構成を開示するに、留まっている。このように単一の通信方式に対応する回路構成とした場合、搭載先の仕様等によって決まる通信方式が変更される度に、検出信号を出力信号へと変換する変換回路の異なる装置バリエーションを、用意しなければならない。この場合、通信方式の各々に対応した装置バリエーション毎の生産工程が必要となるため、生産性の低下を招いてしまう。
本発明は、以上説明した問題に鑑みてなされたものであって、その目的は、生産性の高い物理量検出装置を提供することにある。
以下、課題を達成するための発明の技術的手段について、説明する。尚、発明の技術的手段を開示する特許請求の範囲及び本欄に記載された括弧内の符号は、後に詳述する実施形態に記載された具体的手段との対応関係を示すものであり、発明の技術的範囲を限定するものではない。
上述の課題を解決するために開示された第一発明は、
搭載先において通路(3a)を流通する気体の物理量を検出する物理量検出装置(10,2010,3010,4010,5010,6010,7010)であって、
物理量の検出信号を生成するセンサ素子(41,3041,3042,6041,6042,6043,6044)と、
センサ素子により生成された検出信号から出力信号へ変換する変換回路(50,2050,3050,4050,5050,6060,7050)とを、備え、
変換回路は、
二つ以上である設定数(Ns)の通信方式に個別に対応して設けられ、それぞれ対応する通信方式に合わせて出力信号を生成可能な設定数の出力ユニット(541,542,543,544,545,1543,3541,3542,3543,3544,3545,5544,6541,6542,6543,6544,6545)と、
設定数の通信方式のうち搭載先に適用される通信方式を特定する方式特定情報(Is)を、記憶する記憶ユニット(53)と、
設定数の出力ユニットのうち出力信号を出力する出力ユニット(540)を、記憶ユニットに記憶された方式特定情報に従って選択する選択ユニット(552,1552,7552)とを、有する。
搭載先において通路(3a)を流通する気体の物理量を検出する物理量検出装置(10,2010,3010,4010,5010,6010,7010)であって、
物理量の検出信号を生成するセンサ素子(41,3041,3042,6041,6042,6043,6044)と、
センサ素子により生成された検出信号から出力信号へ変換する変換回路(50,2050,3050,4050,5050,6060,7050)とを、備え、
変換回路は、
二つ以上である設定数(Ns)の通信方式に個別に対応して設けられ、それぞれ対応する通信方式に合わせて出力信号を生成可能な設定数の出力ユニット(541,542,543,544,545,1543,3541,3542,3543,3544,3545,5544,6541,6542,6543,6544,6545)と、
設定数の通信方式のうち搭載先に適用される通信方式を特定する方式特定情報(Is)を、記憶する記憶ユニット(53)と、
設定数の出力ユニットのうち出力信号を出力する出力ユニット(540)を、記憶ユニットに記憶された方式特定情報に従って選択する選択ユニット(552,1552,7552)とを、有する。
このように第一発明によると、センサ素子により生成された検出信号を出力信号へと変換する変換回路には、二つ以上である設定数の通信方式に個別に対応して、当該対応方式に合わせた出力信号を生成可能に、設定数の出力ユニットが設けられる。そこで変換回路では、設定数の出力ユニットのうち実際に出力信号を出力する出力ユニットは、記憶ユニットに記憶されて搭載先への適用通信方式を特定する方式特定情報に従って、選択ユニットにより選択されることとなる。これによれば、搭載先への適用通信方式に応じて記憶ユニットに記憶される方式特定情報が変更されることで、同一の回路構成でも異なる装置バリエーションが用意され得る。故に、通信方式の各々に対応した装置バリエーション同士にて、記憶ユニットに記憶させる方式特定情報を変更すれば、当該記憶工程以外となる回路構成の生産工程を共通化することができるので、生産性を高めることが可能となる。
また、開示された第二発明では、
変換回路(3050,4050,5050,6060,7050)は、設定数の出力ユニット(3541,3542,3543,3544,3545,5544,6541,6542,6543,6544,6545)のうち少なくとも一つから出力信号を出力可能に設けられている複数の出力端子(3561,3562,6561,6562,6563,6564)を、有し、
センサ素子(3041,3042,6041,6042,6043,6044)は、相異なる物理量を検出するように複数設けられ、
設定数の出力ユニット毎にセンサ素子の各々の検出信号に基づき生成可能な出力信号の数の最大値を、最大信号数(Nm)と定義すると、
出力端子の数は、最大信号数と一致する。
変換回路(3050,4050,5050,6060,7050)は、設定数の出力ユニット(3541,3542,3543,3544,3545,5544,6541,6542,6543,6544,6545)のうち少なくとも一つから出力信号を出力可能に設けられている複数の出力端子(3561,3562,6561,6562,6563,6564)を、有し、
センサ素子(3041,3042,6041,6042,6043,6044)は、相異なる物理量を検出するように複数設けられ、
設定数の出力ユニット毎にセンサ素子の各々の検出信号に基づき生成可能な出力信号の数の最大値を、最大信号数(Nm)と定義すると、
出力端子の数は、最大信号数と一致する。
このように第二発明の変換回路によると、設定数の出力ユニットのうち少なくとも一つから出力信号を出力可能に、出力端子が複数設けられる。ここで出力端子の数は、それら出力ユニット毎にセンサ素子の各々の検出信号に基づき生成可能な出力信号の最大信号数と、一致する。故に、搭載先への適用通信方式と対応する出力ユニットによって生成される最大信号数以下の出力信号は、当該最大信号数と同数の出力端子のうちいずれかへと出力され得る。これによれば、最大信号数と同数の出力端子を含んだ回路構成を共通の生産工程により構築することができるので、高い生産性の達成に貢献することが可能となる。
以下、本発明の複数の実施形態を図面に基づいて説明する。尚、各実施形態において対応する構成要素には同一の符号を付すことにより、重複する説明を省略する場合がある。各実施形態において構成の一部分のみを説明している場合、当該構成の他の部分については、先行して説明した他の実施形態の構成を適用することができる。また、各実施形態の説明において明示している構成の組み合わせばかりではなく、特に組み合わせに支障が生じなければ、明示していなくても複数の実施形態の構成同士を部分的に組み合わせることができる。
(第一実施形態)
図1に示すように、本発明の第一実施形態による物理量検出装置10は、「搭載先」である車両のエンジンシステム1に、搭載されている。エンジンシステム1は、物理量検出装置10と共に、内燃機関2、吸気管3、スロットル装置4、吸気バルブタイミング調整装置5、排気バルブタイミング調整装置6、排気管7、エンジンECU(Electronic Control Unit)8及び車内ネットワーク9を、含んで構成されている。
図1に示すように、本発明の第一実施形態による物理量検出装置10は、「搭載先」である車両のエンジンシステム1に、搭載されている。エンジンシステム1は、物理量検出装置10と共に、内燃機関2、吸気管3、スロットル装置4、吸気バルブタイミング調整装置5、排気バルブタイミング調整装置6、排気管7、エンジンECU(Electronic Control Unit)8及び車内ネットワーク9を、含んで構成されている。
内燃機関2は、インジェクタ2aから噴射させた燃料を気筒2b内で燃焼させることで、車両を走行させるための回転駆動力をクランク軸2cから出力する。吸気管3の形成する吸気通路3aは、インジェクタ2aからの噴射燃料と混合させる「気体」としての空気を流通させて、気筒2b内に吸入させる。スロットル装置4は、吸気通路3aにおける吸入空気の流量を、スロットルバルブ4aの開閉により調整する。吸気バルブタイミング調整装置5は、内燃機関2における吸気バルブ2dの開閉タイミングを調整する。排気バルブタイミング調整装置6は、内燃機関2における排気バルブ2eの開閉タイミングを調整する。排気管7の形成する排気通路7aは、内燃機関2における燃焼により生じた排気ガスを流通させて、車両の外部へと排出する。
エンジンECU8は、マイクロコンピュータを主体に構成され、内燃機関2におけるインジェクタ2a等の電装品、スロットル装置4、バルブタイミング調整装置5,6及び物理量検出装置10に対し、車内ネットワーク9を介して通信可能に電気接続されている。
エンジンECU8は、物理量検出装置10の出力信号等に基づき、他の電気接続要素の作動を制御する。このときエンジンECU8は、スロットル装置4及びバルブタイミング調整装置5,6の作動情報を、取得可能となっている。
エンジンECU8は、物理量検出装置10の出力信号等に基づき、他の電気接続要素の作動を制御する。このときエンジンECU8は、スロットル装置4及びバルブタイミング調整装置5,6の作動情報を、取得可能となっている。
車内ネットワーク9は、複数のワイヤハーネス90を主体に構成されている。車両の仕様に応じて車内ネットワーク9に適用可能と想定される通信方式には、図2〜6に示す五つの通信方式が含まれている。ここで図2は、SENT通信方式に従って生成される信号を、示している。図3は、LIN通信方式に従って生成される信号を、示している。図4は、単線型のCAN通信方式に従って生成される信号を、示している。図5は、パルス周波数変調(PFM:Pulse Frequency Modulation)通信方式に従って生成される信号を、示している。図6は、アナログ電圧通信方式に従って生成される信号を示している。このように、車両にて適用可能な通信方式の設定数Ns(後述する図10参照)は、第一実施形態では二つ以上となる五つに設定されている。
図7〜9に示すように物理量検出装置10は、吸気管3の取付孔3bに取り付けられる。物理量検出装置10は、ハウジング20、回路基板30、センサ素子41及び変換回路50を備えている。
ハウジング20は、耐熱性樹脂によりブロック状に形成されている。ハウジング20は、取付孔3bを嵌通することで、吸気管3の内外に跨って設置される。ハウジング20は、車内ネットワーク9としてエンジンECU8との間を繋ぐワイヤハーネス90(図1,10参照)と機械接続されるコネクタ21を、吸気管3の外部に有している。ハウジング20は、吸気管3の内部にて吸気通路3aに露出する箇所には、バイパス通路22を有している。吸気通路3aを流通して内燃機関2の気筒2b内へと吸入される吸入空気の一部は、同通路3aからバイパス通路22へと分流される。
ここで、図7,8に示すようにバイパス通路22は、第一通路部221と第二通路部222とから構成されている。第一通路部221は、入口221a及び出口221bを共に、吸気通路3aに開口させている。第一通路部221は、入口221a及び出口221bの間にて吸入空気を、吸気通路3aと実質同一方向へ流通させる(図8の一点鎖線矢印を参照)。第二通路部222は、入口222aを第一通路部221の中途部に開口させている一方、出口222bを吸気通路3aに開口させている。第二通路部222は、入口222a及び出口222bの間にて吸入空気を、吸気通路3aとは反対方向へ周回させてから同通路3aと同一方向へ流通させる(図8の一点鎖線矢印を参照)。こうした構成によりバイパス通路22では、吸入空気中の異物が第二通路部222までは侵入し難くなっている。
図8に示すように回路基板30は、硬質材料により平板状に形成されている。回路基板30は、ハウジング20に内包されている。第一実施形態の回路基板30には、単一のセンサ素子41が実装されている。このセンサ素子41は、ハウジング20内においてバイパス通路22の第二通路部222に露出している。熱線式又はカルマン渦式等のセンサ素子41は、吸気通路3aを流通して第二通路部222へと流入した吸入空気の流量を、「物理量」として検出する。そこでセンサ素子41は、検出した流量を表す検出信号を、随時生成して出力する。このとき、センサ素子41から出力される流量の検出信号は、アナログ信号及びデジタル信号のうちいずれであってもよい。
さらに、ハウジング20内にて回路基板30には、変換回路50が実装されている。この変換回路50は、センサ素子41により生成された検出信号を処理して出力信号へと変換する、電子回路である。図10に示すように変換回路50は、内部電力ユニット51、内部インタフェイス52、記憶ユニット53、外部インタフェイス54、プロセッサユニット55及び外部端子ユニット56を有している。
内部電力ユニット51は、レギュレータを主体に構成され、外部端子ユニット56を介して車両のバッテリに電気接続されている。内部電力ユニット51は、バッテリの充電状態に拘わらず安定した電源電圧を、各インタフェイス52,54及び各ユニット53,55,56に供給する。尚、内部電力ユニット51について図10は、電力供給対象のうちプロセッサユニット55との電気接続状態のみを示し、他の電力供給対象との電気接続状態の図示を省略している。
内部インタフェイス52は、センサ素子41の検出信号がアナログ信号の場合にはアナログデジタルコンバータを主体に構成され、プロセッサユニット55へ入力する検出信号をデジタル信号に変換処理する。一方、センサ素子41の検出信号がデジタル信号の場合に内部インタフェイス52は、入力バッファを主体に構成され、プロセッサユニット55へ入力する検出信号の信号レベル等を調整処理する。
記憶ユニット53は、EEPROM(Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory)等のメモリを主体に構成されている。記憶ユニット53は、車両に想定される設定数Nsの通信方式のうち、実際の車両に適用される通信方式を特定する方式特定情報Isを、長期記憶している。それと共に記憶ユニット53は、センサ素子41による流量の検出値と検出信号との相関を校正するための相関校正情報Iiを、長期記憶している。ここで相関校正情報Iiとは、実際に物理量検出装置10の備えるセンサ素子41に応じて検出信号の振幅等の信号値に相関する検出値を、理想値へと校正するために装置10の製品製造時に予め規定されて、記憶ユニット53に記憶される情報である。
外部インタフェイス54は、複数の出力ユニット541,542,543,544,545を組み合わせて構成されている。出力ユニット541,542,543,544,545は、車両に想定される設定数Nsの通信方式に個別に対応するように、第一実施形態では五つ設けられている。
出力ユニット541,542,543,544,545のうち、実際の車両に適用される通信方式に対応した一つの実出力ユニット540(図10の例では第一出力ユニット541)には、プロセッサユニット55を通じてセンサ素子41の検出信号が入力される。但し、実際の適用通信方式は、後に詳述の如く製品製造時にて記憶ユニット53へと記憶される方式特定情報Isに、従うこととなる。そこで、いずれの出力ユニット541,542,543,544,545についても、それぞれ対応する通信方式に合わせた出力信号を、一つのセンサ素子41の検出信号に基づき生成可能且つ外部端子ユニット56へ出力可能に構成されている。
ここで第一出力ユニット541の出力信号は、図2に示すSENT通信方式に従うことで、流量の検出値をデータフィールドFdにて表すように、生成される。第二出力ユニット542の出力信号は、図3に示すLIN通信方式に従うことで、流量の検出値をデータフィールドFdにて表すように、生成される。第三出力ユニット543の出力信号は、図4に示す単線型のCAN通信方式に従うことで、流量の検出値をデータフィールドFdにて表すように、生成される。第四出力ユニット544の出力信号は、図5に示すPFM通信方式に従うことで、流量の検出値をパルス幅Wpに基づくデューティ比Wp/Tp及びパルス振幅電圧Vpの一定下にてパルス周期Tpの長短によって表すように、生成される。第五出力ユニット545の出力信号は、図6に示すアナログ電圧通信方式に従うことで、流量の検出値を電圧Vpの大小によって表すように、生成される。
このように、設定数Nsの出力ユニット541,542,543,544,545毎にてセンサ素子41の検出信号に基づき生成可能な出力信号の数は、それぞれ一つである。以上より、図10に示す第一実施形態では、出力ユニット541,542,543,544,545毎に生成可能な出力信号の数について、その最大値となる最大信号数Nmがセンサ素子41と同数の一つに、定義されている。
プロセッサユニット55は、マイクロコンピュータを主体に構成されている。プロセッサユニット55は、制御プログラムを実行することで、信号処理ブロック551及び選択処理ブロック552を機能的に構築する。信号処理ブロック551は、センサ素子41から内部インタフェイス52を介して入力された検出信号に、必要な信号処理を施す。このとき信号処理ブロック551の信号処理では、記憶ユニット53に記憶された相関校正情報Iiを読み出して、検出信号の表す検出値を同情報Iiに従う値へ校正する。
選択処理ブロック552は、設定数Nsの出力ユニット541,542,543,544,545のうち、信号処理ブロック551により処理されたセンサ素子41の検出信号を入力させる実出力ユニット540を、切り替える。これにより選択処理ブロック552は、外部端子ユニット56へと実際に出力信号を出力する実出力ユニット540を、選択することとなる。このとき選択処理ブロック552は、記憶ユニット53に記憶された方式特定情報Isを読み出して同情報Isに従うことで、実際の車両に適用される通信方式と対応した実出力ユニット540を、適正に選択可能となっている。このように第一実施形態では、プロセッサユニット55のうち選択処理ブロック552を構築する機能部分が、「選択ユニット」に相当する。尚、図10では、選択処理ブロック552のイメージを分かりやすくするために、選択処理ブロック552の機能をスイッチ記号により模式的に示している。
外部端子ユニット56は、単一の出力端子561及び一対の入力端子566,567と共に、電源端子568及びグランド端子569を組み合わせて構成されている。これらの端子561,566,567,568,569はいずれも、導電性の硬質金属により形成され、図9の如く全てコネクタ21に内包されている。ここでコネクタ21は、設定数Nsの通信方式に共通の形状に形成されることで、車両への実際の適用通信方式に拘わらず、図10のワイヤハーネス90と機械接続可能となっている。
第一実施形態において出力端子561は、一つ設けられている。即ち、出力端子561の数は、外部インタフェイス54に定義された最大信号数Nmと一致している。出力ユニット541,542,543,544,545の各々は、共通の出力端子561に電気接続されることで、生成した出力信号を当該端子561へ出力可能となっている。但し、出力ユニット541,542,543,544,545のうち上述の如く実出力ユニット540の選択された製品状態では、当該ユニット540からのみ出力信号が出力される。ここで出力端子561には、ワイヤハーネス90に内包される信号線901が電気接続される。故に、実出力ユニット540から出力端子561へ出力された出力信号は、信号線901を通じてエンジンECU8へと入力される。
第一入力端子566は、内部インタフェイス52に準ずる構成のインタフェイス(図示しない)と、プロセッサユニット55とを介して記憶ユニット53に電気接続されている。第一入力端子566には、方式特定情報Isを表す信号が製品製造時の記憶工程にて予め入力される。ここで、例えば方式特定情報Isを記憶したコンピュータ等の外部機器を、製品製造時にて第一入力端子566と一時的に電気接続させることで、当該外部機器から第一入力端子566への信号入力が可能となる。こうした第一入力端子566への信号入力に応じてプロセッサユニット55は、方式特定情報Isを記憶ユニット53に長期記憶させるように、構成されている。
第二入力端子567は、内部インタフェイス52に準ずる構成のインタフェイス(図示しない)と、プロセッサユニット55とを介して記憶ユニット53に電気接続されている。第二入力端子567には、相関校正情報Iiを表す信号が製品製造時の記憶工程にて予め入力される。ここで、例えば相関校正情報Iiを記憶したコンピュータ等の外部機器を、製品製造時にて第二入力端子567と一時的に電気接続させることで、当該外部機器から第二入力端子567への信号入力が可能となる。こうして第二入力端子567への信号入力に応じてプロセッサユニット55は、相関校正情報Iiを記憶ユニット53に長期記憶させるように、構成されている。
電源端子568は、車両のバッテリに電気接続されている。グランド端子569は、車両の金属製ボディ等に電気接続されることで、接地されている。内部電力ユニット51は、これらの電源端子568及びグランド端子569に電気接続されることで、バッテリからの印加電圧を各インタフェイス52,54及び各ユニット53,55,56への供給電圧へと調整する。
(作用効果)
ここまで説明した第一実施形態の作用効果を、以下に説明する。
ここまで説明した第一実施形態の作用効果を、以下に説明する。
第一実施形態によると、センサ素子41により生成された検出信号を出力信号へと変換する変換回路50には、二つ以上である設定数Nsの通信方式に個別に対応して、当該対応方式に合わせた出力信号を生成可能に、設定数Nsの出力ユニット541,542,543,544,545が設けられる。そこで変換回路50では、設定数Nsの出力ユニット541,542,543,544,545のうち実際に出力信号を出力する実出力ユニット540は、記憶ユニット53に記憶されて車両への適用通信方式を特定する方式特定情報Isに従って、プロセッサユニット55の選択処理ブロック552により選択されることとなる。これによれば、車両への適用通信方式に応じて記憶ユニット53に記憶される方式特定情報Isが変更されることで、同一の回路構成でも異なる装置バリエーションが用意され得る。故に、通信方式の各々に対応した装置バリエーション同士にて、記憶ユニット53に記憶させる方式特定情報Isを変更すれば、当該記憶工程以外となる回路構成の生産工程を共通化することができるので、生産性を高めることが可能となる。また、そうした共通化の結果、コストを低減することも可能となる。
また第一実施形態の変換回路50によると、方式特定情報Isを表す信号が第一入力端子566に入力されることで、当該方式特定情報Isが記憶ユニット53に記憶される。これによれば、共通化された生産工程により同一の回路構成を製造した後、車両への適用通信方式に応じた異なる方式特定情報Isを、記憶ユニット53へと容易に記憶させることができる。故に、高い生産性の達成に貢献することが可能となる。
さらに第一実施形態によると、単一の出力端子561を内包するコネクタ21は、設定数Nsの通信方式に共通の形状に形成される。これによれば、出力端子561を含んだ回路構成だけでなく、同端子561を内包により保護するためのコネクタ21も、共通の生産工程により構築して生産性を高めることが可能となる。
(第二実施形態)
本発明の第二実施形態は、第一実施形態の変形例である。
本発明の第二実施形態は、第一実施形態の変形例である。
図11に示すように、第二実施形態による物理量検出装置2010の変換回路2050では、第一実施形態の入力端子566,567が単一の入力端子2566に統合されている。これにより入力端子2566には、方式特定情報Isを表す信号と、相関校正情報Iiを表す信号とが、製品製造時の記憶工程にて予め入力される。ここで特に、相関校正情報Iiを表す信号の入力は、方式特定情報Isを表す信号の入力に前後して、順次実行されることが好ましい。
ここまで説明した第二実施形態によると、方式特定情報Isを表す信号に加えて、センサ素子41による検出値と検出信号との相関を校正するための相関校正情報Iiを表す信号も、同一の入力端子2566に入力される。これによれば、方式特定情報Isと相関校正情報Iiとを入力端子2566に順次入力することで、方式特定情報Isの記憶と相関校正情報Iiの記憶とを連続的又は断続的に容易に実行することができる。故に、校正による高い検出精度を、高い生産性にて達成することが可能となる。
(第三実施形態)
本発明の第三実施形態は、第一実施形態の変形例である。
本発明の第三実施形態は、第一実施形態の変形例である。
図12〜14に示すように、第三実施形態による物理量検出装置3010は、相異なる「物理量」を検出するように構成された複数のセンサ素子3041,3042を、備えている。具体的には、第一実施形態のセンサ素子41と実質同一構成の第一センサ素子3041に加え、別の第二センサ素子3042が設けられている。
図12に示すように第二センサ素子3042は、吸気管3の内部にてハウジング20の外部へ突出するように配置されることで、吸気通路3aに露出している。抵抗式等の第二センサ素子3042は、吸気通路3aを流通する吸入空気中の水蒸気割合である湿度を、「物理量」として検出する。そこで第二センサ素子3042は、検出した湿度を表す検出信号を、随時生成して出力する。このとき、第二センサ素子3042から出力される湿度の検出信号は、内部インタフェイス52にて処理可能なアナログ信号及びデジタル信号のうち、いずれであってもよい。尚、こうしたことから図13,14の記憶ユニット53には、第二センサ素子3042による湿度の検出値と検出信号との相関を校正するための相関校正情報Iiも、長期記憶されている。
物理量検出装置3010の変換回路3050では、設定数Nsの通信方式に個別対応した五つの出力ユニット3541,3542,3543,3544,3545のうち、第一出力ユニット3541には単一の出力段3541aが設けられている。この第一出力ユニット3541の出力段3541aは、対応する通信方式に合わせた出力信号を、二つのセンサ素子3041,3042の検出信号に基づき生成可能且つ外部端子ユニット56へと出力可能に構成されている。
ここで、第一出力ユニット3541において単一の出力段3541aからの出力信号は、図2に示すSENT通信方式に従うことで、流量の検出値をデータフィールドFdにて且つ湿度の検出値をステータスフィールドFsにてそれぞれ表すように、生成される。このように、第一出力ユニット3541にてセンサ素子3041,3042の各々の検出信号に基づき生成可能な出力信号の数は、それらセンサ素子3041,3042の数よりも少ない一つである。
一方、図13,14に示すように第一以外の第二〜第五出力ユニット3542,3543,3544,3545には、出力段が二つずつ設けられている。これら第二〜第五出力ユニット3542,3543,3544,3545の各出力段は、対応する通信方式に合わせた出力信号を、センサ素子3041,3042の検出信号に基づき生成可能且つ外部端子ユニット56へと出力可能に構成されている。
ここで、第二出力ユニット3542において図13,14に示す一出力段3542aからの出力信号は、図3に示すLIN通信方式に従うことで、流量の検出値をデータフィールドFdにて表すように、生成される。第二出力ユニット3542において別出力段3542bからの出力信号は、図3に示すLIN通信方式に従うことで、湿度の検出値をデータフィールドFdにて表すように、生成される。
第三出力ユニット3543において図13,14に示す一出力段3543aからの出力信号は、図4に示す単線型のCAN通信方式に従うことで、流量の検出値をデータフィールドFdにて表すように、生成される。第三出力ユニット3543において別出力段3543bからの出力信号は、図4に示す単線型のCAN通信方式に従うことで、湿度の検出値をデータフィールドFdにて表すように、生成される。
第四出力ユニット3544において一出力段3544aからの出力信号は、図5に示すPFM通信方式に従うことで、流量の検出値をパルス周期Tpの長短によって表すように、生成される。第四出力ユニット3544において別出力段3544bからの出力信号は、図5に示すPFM通信方式に従うことで、湿度の検出値をパルス周期Tpの長短によって表すように、生成される。
第五出力ユニット3545において図13,14に示す一出力段3545aからの出力信号は、図6に示すアナログ電圧通信方式に従うことで、流量の検出値を電圧Vpの大小によって表すように、生成される。第五出力ユニット3545において別出力段3545bからの出力信号は、図6に示すアナログ電圧通信方式に従うことで、湿度の検出値を電圧Vpの大小によって表すように、生成される。
尚、説明の理解を容易にするために図13,14では、出力ユニット3542,3543,3544,3545毎の出力段が互いに分離して、描かれている。但し実際には、そのような分離した構成が採用されていてもよいし、出力ユニット3542,3543,3544,3545毎に出力段の纏められた構成が採用されていてもよい。したがって、いずれの構成にあっても、第三実施形態の第二〜第五出力ユニット3542,3543,3544,3545は、それぞれ二つずつの出力段の組を一つのユニットとして、構成されていると考えることができる。
このように、第二〜第五出力ユニット3542,3543,3544,3545毎にてセンサ素子3041,3042の各々の検出信号に基づき生成可能な出力信号の数は、いずれも二つである。一方、第一出力ユニット3541での出力信号の数は、上述の如く一つである。以上より第三実施形態では、設定数Nsの出力ユニット3541,3542,3543,3544,3545毎に生成可能な出力信号の数について、その最大値となる最大信号数Nmがセンサ素子3041,3042と同数の二つに、定義されている。
物理量検出装置3010の変換回路3050ではさらに、複数の出力端子3561,3562が設けられている。これらの出力端子3561,3562は、他の566,567,568,569と同様に導電性の硬質金属により形成され、図15に示すように全てコネクタ3021に内包されている。ここで第五実施形態においてもコネクタ3021は、設定数Nsの通信方式に共通の形状に形成されることで、車両への実際の適用通信方式に拘わらず、図13、14のワイヤハーネス3090と機械接続可能となっている。
出力ユニット3541,3542,3543,3544,3545の各出力段3541a,3542a,3543a,3544a,3545aは、共通の第一出力端子3561に電気接続されることで、生成した出力信号を当該端子3561へ出力可能となっている。一方、第一以外となる出力ユニット3542,3543,3544,3545の各出力段3542b,3543b,3544b,3545bは、共通の第二出力端子3562に電気接続されることで、生成した出力信号を当該端子3562へ出力可能となっている。
以上により、出力ユニット3541,3542,3543,3544,3545の少なくとも一つから出力信号を出力可能に構成された出力端子3561,3562の数は、最大信号数Nmと一致した二つに設定されている。また、SENT通信方式に対応する第一出力ユニット3541は、センサ素子3041,3042の各々の検出信号に基づき最大信号数Nmよりも少なく生成される単一の出力信号を、いずれか一つの出力端子となる第一出力端子3561へ出力可能に、構成されている。したがって、こうしたことから第三実施形態では、第一出力ユニット3541の対応するSENT通信方式が、「単一信号方式」に相当している。
但し、出力ユニット3541,3542,3543,3544,3545のうち実出力ユニット540(図13の例では第一出力ユニット3541/図14の例では第二出力ユニット3542)の選択された製品状態では、当該ユニット540からのみ出力信号が出力される。ここで出力端子3561,3562の各々には、車内ネットワーク9としてエンジンECU8との間を繋ぐワイヤハーネス3090に内包される信号線3901,3902が、個別に電気接続される。故に、実出力ユニット540から第一出力端子3561のみ(図13の例)へ出力される場合の出力信号は、信号線3901を通じてエンジンECU8へと入力される。一方、実出力ユニット540から出力端子3561,3562の各々(図14の例)へ出力される場合の出力信号は、それぞれ信号線3901,3902を通じてエンジンECU8へと入力される。
ここまで説明した第三実施形態の変換回路3050によると、設定数Nsの出力ユニット3541,3542,3543,3544,3545のうち少なくとも一つから出力信号を出力可能に、複数の出力端子3561,3562が設けられる。ここで出力端子3561,3562の数は、それら出力ユニット3541,3542,3543,3544,3545毎にセンサ素子3041,3042の各々の検出信号に基づき生成可能な出力信号の最大信号数Nmと、一致する。故に、車両への適用通信方式と対応する実出力ユニット540によって生成される最大信号数Nm以下の出力信号は、当該数Nmと同数の出力端子3561,3562のうちいずれかへと出力され得る。これによれば、最大信号数Nmと同数の出力端子3561,3562を含んだ回路構成を共通の生産工程により構築することができるので、高い生産性の達成に貢献することが可能となる。
さらに第三実施形態では、設定数Nsの通信方式に含まれる「単一信号方式」として、第一出力ユニット3541の対応するSENT通信が適用される。これにより第一出力ユニット3541では、センサ素子3041,3042の各々の検出信号に基づき最大信号数Nmよりも少なく生成される単一出力信号が、複数の出力端子3561,3562のうちいずれか一つに出力される。故に、SENT通信が適用された場合の車両では、ワイヤハーネス3090の省線化に貢献すると共に、通信精度の向上を図ることが可能となる。
またさらに第三実施形態によると、最大信号数Nmと同数設けられた出力端子3561,3562の全てを内包するコネクタ21は、設定数Nsの通信方式に共通の形状に形成される。これによれば、最大信号数Nmと同数の出力端子3561,3562を含んだ回路構成だけでなく、それら出力端子3561,3562を内包により保護するためのコネクタ21も、共通の生産工程により構築して生産性を高めることが可能となる。
(第四実施形態)
本発明の第四実施形態は、第三実施形態の変形例である。
本発明の第四実施形態は、第三実施形態の変形例である。
図16に示すように、第四実施形態による物理量検出装置4010の変換回路4050では、「単一信号方式」としてのSENT通信に対応した第一出力ユニット3541が、第一出力端子3561だけでなく、第二出力端子3562にも電気接続されている。これにより第一出力ユニット3541は、センサ素子3041,3042の各々の検出信号に基づき最大信号数Nmよりも少なく生成される単一の出力信号を、相異なる出力端子3561,3562の各々へ出力可能に構成されている。
ここまで説明した第四実施形態による第一出力ユニット3541では、センサ素子3041,3042の各々の検出信号に基づき最大信号数Nmよりも少なく生成される単一出力信号が、相異なる出力端子3561,3562の各々に出力される。これによれば、相異なる出力端子3561,3562にとっては同一となる出力信号は、それら出力端子3561,3562からワイヤハーネス3090の各信号線3901,3902により冗長搬送されることとなる。故に、信号線3901,3902のうち片方に断線等の異常が生じたとしても、相互チェックすることができる。したがって、回路構成の生産工程を共通化して生産性を高めつつ、通信の信頼性向上に貢献することが可能となる。
(第五実施形態)
本発明の第五実施形態は、第三実施形態の変形例である。
本発明の第五実施形態は、第三実施形態の変形例である。
図17に示すように、第五実施形態による物理量検出装置5010の変換回路5050において第四出力ユニット5544には、単一の出力段5544aが設けられている。この第四出力ユニット5544の出力段5544aは、対応する通信方式に合わせた出力信号を、二つのセンサ素子3041,3042の検出信号に基づき生成可能且つ外部端子ユニット56へと出力可能に構成されている。
ここで、第四出力ユニット5544において単一の出力段5544aからの出力信号は、図18に示すパルス周波数変調(PFM)とパルス幅変調(PWM:Pulse Width Modulation)との複合通信方式に従っている。これにより、第四出力ユニット5544における出力段5544aからの出力信号は、パルス振幅電圧Vpの一定下にて、流量の検出値をパルス周期Tpの長短によって且つ湿度の検出値をパルス幅Wpに基づくデューティ比Wp/Tpの大小によってそれぞれ表すように、生成される。このように、第四出力ユニット5544にてセンサ素子3041,3042の各々の検出信号に基づき生成可能な出力信号の数は、それらセンサ素子3041,3042の数よりも少ない一つである。したがって、こうしたことから図17の第五実施形態でも、設定数Nsの出力ユニット3541,3542,3543,5544,3545毎に生成可能な出力信号の数については、その最大値となる最大信号数Nmがセンサ素子3041,3042と同数の二つに、定義されている。
第四出力ユニット5544の出力段5544aは、他ユニット3541,3542,3543,3545の出力段3541a,3542a,3543a,3545aと共通に電気接続される第一出力端子3561へ、出力信号を出力可能となっている。またそれに応じて、第一及び第四以外となる出力ユニット3542,3543,3545の各出力段3542b,3543b,3545bは、共通に電気接続される第二出力端子3562へ、生出力信号を出力可能となっている。
以上により、出力ユニット3541,3542,3543,5544,3545の少なくとも一つから出力信号を出力可能に構成された第五実施形態の出力端子3561,3562の数も、最大信号数Nmと一致した二つに設定されている。また、PFM及びPWMの複合通信方式に対応する第四出力ユニット5544は、センサ素子3041,3042の各々の検出信号に基づき最大信号数Nmよりも少なく生成される単一の出力信号を、いずれか一つの出力端子となる第一出力端子3561へ出力可能に、構成されている。ここで図17は、実出力ユニット540として第四出力ユニット5544が選択された例を示している。こうしたことから第五実施形態では、第一出力ユニット3541の対応するSENT通信方式と共に、第四出力ユニット5544の対応する複合通信方式とがそれぞれ、「単一信号方式」に相当している。
ここまで説明した第五実施形態の変換回路5050によると、設定数Nsの出力ユニット3541,3542,3543,5544,3545のうち少なくとも一つから出力信号を出力可能に、複数の出力端子3561,3562が設けられる。ここで出力端子3561,3562の数は、それら出力ユニット3541,3542,3543,5544,3545毎にセンサ素子3041,3042の各々の検出信号に基づき生成可能な出力信号の最大信号数Nmと、一致する。故に第三実施形態と同様の原理により、最大信号数Nmと同数の出力端子3561,3562を含んだ回路構成を共通の生産工程により構築することができるので、高い生産性の達成に貢献することが可能となる。
さらに第五実施形態では、設定数Nsの通信方式に含まれる「単一信号方式」として、第一出力ユニット3541の対応するSENT通信と、第四出力ユニット5544の対応するPFM及びPWMの複合通信方式とが、適用される。これにより出力ユニット3541,5544では、センサ素子3041,3042の各々の検出信号に基づき最大信号数Nmよりも少なく生成される単一の出力信号が、複数の出力端子3561,3562のうちいずれか一つに出力されることとなる。故に、SENT通信又はPFM及びPWMの複合通信方式が適用された場合の車両では、ワイヤハーネス3090の省線化に貢献することが可能となる。
(第六実施形態)
本発明の第六実施形態は、第三実施形態の変形例である。
本発明の第六実施形態は、第三実施形態の変形例である。
図19〜21に示すように、第六実施形態による物理量検出装置6010は、相異なる「物理量」を検出するように構成された複数のセンサ素子6041,6042,6043,6044を、備えている。具体的には、第一実施形態のセンサ素子41と実質同一構成の第一センサ素子6041と、第三実施形態のセンサ素子3042と実質同一構成の第二センサ素子6042とに加えて、別の第三センサ素子6043及び第四センサ素子6044が設けられている。
図19に示すように第三センサ素子6043は、吸気管3の内部にてハウジング20の外部へ突出するように配置されることで、吸気通路3aに露出している。感圧式等の第三センサ素子6043は、吸気通路3aを流通する吸入空気の圧力を、「物理量」として検出する。そこで第三センサ素子6043は、検出した圧力を表す検出信号を、随時生成して出力する。このとき、第三センサ素子6043から出力される圧力の検出信号は、内部インタフェイス52にて処理可能なアナログ信号及びデジタル信号のうち、いずれであってもよい。尚、こうしたことから図20,21の記憶ユニット53には、第三センサ素子6043による圧力の検出値と検出信号との相関を校正するための相関校正情報Iiも、長期記憶されている。
図19に示すように第四センサ素子6044は、吸気管3の内部にてハウジング20の外部へ突出するように配置されることで、吸気通路3aに露出している。サーミスタ式等の第四センサ素子6044は、吸気通路3aを流通する吸入空気の温度を、「物理量」として検出する。そこで第四センサ素子6044は、検出した温度を表す検出信号を、随時生成して出力する。このとき、第四センサ素子6044から出力される温度の検出信号は、内部インタフェイス52にて処理可能なアナログ信号及びデジタル信号のうち、いずれであってもよい。尚、こうしたことから図20,21の記憶ユニット53には、第四センサ素子6044による温度の検出値と検出信号との相関を校正するための相関校正情報Iiも、長期記憶されている。
物理量検出装置6010の変換回路6050では、設定数Nsの通信方式に個別対応した五つの出力ユニット6541,6542,6543,6544,6545のうち第一出力ユニット6541は、第三実施形態の第一出力ユニット3541と実質同一の構成である。一方で第一以外の第二〜第五出力ユニット6542,6543,6544,6545には、出力段が四つずつ設けられている。これら第二〜第五出力ユニット6542,6543,6544,6545の各出力段は、対応する通信方式に合わせた出力信号を、センサ素子6041,6042,6043,6044の検出信号に基づき生成可能且つ外部端子ユニット56へと出力可能に構成されている。
ここで、第二出力ユニット6542において図20,21に示す出力段6542a,6542bは、第三実施形態の第二出力ユニット3542における出力段3542a,3542bと実質同一の構成である。第二出力ユニット6542において別出力段6542cからの出力信号は、図3に示すLIN通信方式に従うことで、圧力の検出値をデータフィールドFdにて表すように、生成される。第二出力ユニット6542においてさらに別出力段6542dからの出力信号は、図3に示すLIN通信方式に従うことで、温度の検出値をデータフィールドFdにて表すように、生成される。
第三出力ユニット6543において図20,21に示す出力段6543a,6543bは、第三実施形態の第三出力ユニット3543における出力段3543a,3543bと実質同一の構成である。第三出力ユニット6543において別出力段6543cからの出力信号は、図4に示す単線型のCAN通信方式に従うことで、圧力の検出値をデータフィールドFdにて表すように、生成される。第三出力ユニット6543においてさらに別出力段6543dからの出力信号は、図4に示す単線型のCAN通信方式に従うことで、温度の検出値をデータフィールドFdにて表すように、生成される。
第四出力ユニット6544において図20,21に示す出力段6544a,6544bは、第三実施形態の第四出力ユニット3544における出力段3544a,3544bと実質同一の構成である。第四出力ユニット6544において別出力段6544cからの出力信号は、図5に示すPFM通信方式に従うことで、圧力の検出値をパルス周期Tpの長短によって表すように、生成される。第四出力ユニット6544においてさらに別出力段6544dからの出力信号は、図5に示すPFM通信方式に従うことで、温度の検出値をパルス周期Tpの長短によって表すように、生成される。
第五出力ユニット6545において図20,21に示す出力段6545a,6545bは、第三実施形態の第五出力ユニット3545における出力段3545a,3545bと実質同一の構成である。第五出力ユニット6545において別出力段6545cからの出力信号は、図6に示すアナログ電圧通信方式に従うことで、圧力の検出値を電圧Vpの大小によって表すように、生成される。第五出力ユニット6545において別出力段6545dからの出力信号は、図6に示すアナログ電圧通信方式に従うことで、温度の検出値を電圧Vpの大小によって表すように、生成される。
尚、説明の理解を容易にするために図20,21でも、出力ユニット6542,6543,6544,6545毎の出力段が互いに分離して、描かれている。但し実際には、そのような分離した構成が採用されていてもよいし、出力ユニット6542,6543,6544,6545毎に出力段の纏められた構成が採用されていてもよい。したがって、いずれの構成にあっても、第六実施形態の第二〜第五出力ユニット6542,6543,6544,6545は、それぞれ四つずつの出力段の組を一つのユニットとして、構成されていると考えることができる。
このように、第二〜第五出力ユニット6542,6543,6544,6545毎にてセンサ素子6041,6042,6043,6044の各々の検出信号に基づき生成可能な出力信号の数は、いずれも四つである。一方、第一出力ユニット6541での出力信号の数は、第三実施形態の第一出力ユニット3541と同様に一つである。以上より第六実施形態では、設定数Nsの出力ユニット6541,6542,6543,6544,6545毎に生成可能な出力信号の数について、その最大値となる最大信号数Nmがセンサ素子6041,6042,6043,6044と同数の四つに、定義されている。
物理量検出装置6010の変換回路6050ではさらに、複数の出力端子6561,6562,6563,6564が設けられている。これらの出力端子6561,6562,6563,6563は、他の566,567,568,569と同様に導電性の硬質金属により形成され、図22に示すように全てコネクタ6021に内包されている。ここで第六実施形態においてもコネクタ6021は、設定数Nsの通信方式に共通の形状に形成されることで、車両への実際の適用通信方式に拘わらず、図20,21のワイヤハーネス6090と機械接続可能となっている。
出力ユニット6541,6542,6543,6544,6545の各出力段6541a,6542a,6543a,6544a,6545aは、共通の第一出力端子6561に電気接続されることで、生成した出力信号を当該端子6561へ出力可能となっている。一方、第一以外となる出力ユニット6542,6543,6544,6545の各出力段6542b,6543b,6544b,6545bは、共通の第二出力端子6562に電気接続されることで、生成した出力信号を当該端子6562へ出力可能となっている。それと共に、第一以外となる出力ユニット6542,6543,6544,6545の各出力段6542c,6543c,6544c,6545cは、共通の第三出力端子6563に電気接続されることで、生成した出力信号を当該端子6563へ出力可能となっている。さらに、第一以外となる出力ユニット6542,6543,6544,6545の各出力段6542d,6543d,6544d,6545dは、共通の第四出力端子6564に電気接続されることで、生成した出力信号を当該端子6564へ出力可能となっている。
以上により、出力ユニット6541,6542,6543,6544,6545の少なくとも一つから出力信号を出力可能に構成された出力端子6561,6562,6563,6564の数は、最大信号数Nmと一致した四つに設定されている。また、SENT通信方式に対応する第一出力ユニット6541は、センサ素子6041,6042,6043,6044の各々の検出信号に基づき最大信号数Nmよりも少なく生成される単一の出力信号を、いずれか一つの出力端子となる第一出力端子6561へ出力可能に、構成されている。したがって、第一出力ユニット6541の対応するSENT通信方式が、第六実施形態でも「単一信号方式」に相当している。
但し、出力ユニット6541,6542,6543,6544,6545のうち実出力ユニット540(図20の例では第一出力ユニット6541/図21の例では第四出力ユニット6544)の選択された製品状態では、当該ユニット540からのみ出力信号が出力される。ここで出力端子6561,6562,6563,6564の各々には、車内ネットワーク9としてエンジンECU8との間を繋ぐワイヤハーネス6090に内包される信号線6901,6902,6903,6904が、個別に電気接続される。故に、実出力ユニット540から第一出力端子6561のみ(図20の例)へ出力される場合の出力信号は、信号線6901を通じてエンジンECU8へと入力される。一方、実出力ユニット540から出力端子6561,6562,6563,6564の各々(図21の例)へ出力される場合の出力信号は、それぞれ信号線6901,6902,6903,6904を通じてエンジンECU8へと入力される。
ここまで説明した第六実施形態の変換回路6050によると、設定数Nsの出力ユニット6541,6542,6543,6544,6545のうち少なくとも一つから出力信号を出力可能に、複数の出力端子6561,6562,6563,6564が設けられる。ここで出力端子6561,6562,6563,6564の数は、それら出力ユニット6541,6542,6543,6544,6545毎にセンサ素子6041,6042,6043,6044の各々の検出信号に基づき生成可能な出力信号の最大信号数Nmと、一致する。故に第三実施形態と同様の原理により、最大信号数Nmと同数の出力端子6561,6562,6563,6564を含んだ回路構成を共通の生産工程により構築することができるので、高い生産性の達成に貢献することが可能となる。
さらに第六実施形態では、設定数Nsの通信方式に含まれる「単一信号方式」として、第一出力ユニット6541の対応するSENT通信が適用される。故に第三実施形態と同様の原理により、SENT通信が適用された場合の車両では、ワイヤハーネス6090の省線化に貢献すると共に、通信精度の向上を図ることが可能となる。
またさらに第六実施形態によると、最大信号数Nmと同数設けられた出力端子6561,6562,6563,6564の全てを内包するコネクタ21は、設定数Nsの通信方式に共通の形状に形成される。故に第三実施形態と同様の原理により、回路構成だけでなくコネクタ21も、共通の生産工程により構築して生産性を高めることが可能となる。
(第七実施形態)
本発明の第七実施形態は、第六実施形態の変形例である。
本発明の第七実施形態は、第六実施形態の変形例である。
図23に示すように、第七実施形態による物理量検出装置7010の変換回路7050では、第一出力ユニット6541とは非接続状態の第二〜第四出力端子6562,6563,6564が、内部インタフェイス52に準ずる構成のインタフェイス(図示しない)を介して、プロセッサユニット55にも電気接続されている。そこで、車両への実際の適用通信方式がSENT通信の場合に第二〜第四出力端子6562,6563,6564には、それぞれエンジンECU8からワイヤハーネス6090の信号線6902,6903,6904を通じて、補正情報Irを表す信号が個別に逆入力される。このとき第一出力端子6561からは、第一出力ユニット6541の出力信号がワイヤハーネス6090の信号線6901を通じてエンジンECU8へと入力される。このように、補正情報Irを表す信号の入力される出力端子6562,6563,6564は、「単一信号方式」としてのSENT通信方式に対応する第一出力ユニット6541から出力信号を出力させる第一出力端子6561とは、異ならされている。
第七実施形態において補正情報Irは、吸入吸気が吸気通路3aを流通することにとなる内燃機関2の運転に伴ってセンサ素子6041,6042,6043,6044による各検出値を、当該吸入空気の脈動に対して補正するのに必要な情報である。ここで、第二出力端子6562への入力信号が表す補正情報Irは、例えば内燃機関2の作動情報として、エンジン回転数(回転速度)に設定されている。また、第三出力端子6563への入力信号が表す補正情報Irは、例えばスロットル装置4の作動情報に設定される。さらに、第四出力端子6564への入力信号が表す補正情報Irは、例えばバルブタイミング調整装置5,6のうち少なくとも一方の作動情報に設定される。
以上の構成下、プロセッサユニット55の選択処理ブロック7552は、設定数Nsの出力ユニット6541,6542,6543,6544,6545のうち、信号処理ブロック7551により処理されたセンサ素子41の検出信号を入力させる実出力ユニット540(図23の例では第一出力ユニット6541)を、選択する。その結果、SENT通信方式に対応した第一出力ユニット6541を実出力ユニット540として選択する場合に選択処理ブロック552は、エンジンECU8から出力端子6562,6563,6564への入力信号をプロセッサユニット55の信号処理ブロック7551へと出力する。それに応じて信号処理ブロック7551は、センサ素子6041,6042,6043,6044から内部インタフェイス52を介して入力された各検出信号に、必要な信号処理を施す。このとき信号処理ブロック7551の信号処理では、記憶ユニット53に記憶された相関校正情報Iiを読み出して、検出信号の表す検出値を同情報Iiに従う値へ校正する。さらに、校正された検出値について信号処理ブロック7551の信号処理では、内燃機関2の運転に伴って出力端子6562,6563,6564の各々に逆入力される信号の表す補正情報Irに基づき、随時補正する。
ここまで説明した第七実施形態によると、「単一信号方式」としてのSENT通信方式に対応した第一出力ユニット6541から単一の出力信号を出力させる第一出力端子6561とは、異なる第二〜第四出力端子6562,6563,6564が設けられる。そこで、SENT通信が適用された場合の車両における第二〜第四出力端子6562,6563,6564には、吸気通路3aでの吸入空気の流通に伴って「物理量」の検出値を補正するのに必要な補正情報Irを表す信号が、入力される。これによれば、最大信号数Nmよりも少ない、いずれか一つの第一出力端子6561が利用されることとなるSENT通信方式では、出力信号の出力には利用されない残りの第二〜第四出力端子6562,6563,6564を、「物理量」の検出値補正に有効活用することができる。故に、高い検出精度の達成に貢献することが可能となる。
(他の実施形態)
以上、本発明の複数の実施形態について説明したが、本発明は、それらの実施形態に限定して解釈されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々の実施形態及び組み合わせに適用することができる。
以上、本発明の複数の実施形態について説明したが、本発明は、それらの実施形態に限定して解釈されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々の実施形態及び組み合わせに適用することができる。
具体的に第一〜第七実施形態に関する変形例1では、信号処理ブロック551,7551及び選択処理ブロック552,7552のうち少なくとも一方を、プロセッサユニット55とは異なる一つ又は複数のIC等によってハードウェア的に構築してもよい。
ここで例えば、図24に示す変形例1は、プロセッサユニット55により制御されて選択処理ブロックの機能を果たすスイッチング回路部1552を、プロセッサユニット55と外部インタフェイス54との間に設けている。また一方、図25に示す変形例1は、プロセッサユニット55により制御されて選択処理ブロックの機能を果たすスイッチング回路部1552を、外部インタフェイス54と外部端子ユニット56との間に設けている。但し、図25に示す変形例1では、信号処理ブロックから全出力ユニットに検出信号は入力されるものの、それら出力ユニットのうち実出力ユニット540からのみ、出力端子への出力信号の出力がスイッチング回路部1552によって許容されることとなる。したがって、これら図24,25の変形例1では、スイッチング回路部1552が、「選択ユニット」に相当することとなる。尚、図24,25は、第一実施形態に関する変形例1を代表して示している。
第一〜第七実施形態に関する変形例2では、通信方式として説明した五つのうち二つ〜四つのみを、車両への適用方式として想定してもよい。第一〜第七実施形態に関する変形例3では、通信方式として説明した五つのうち少なくとも一つに代えて又は加えて、説明したもの以外の方式を、車両への適用方式として想定してもよい。これら変形例2,3の場合には、車両への適用方式として想定される通信方式の数に対応して、出力ユニットの数が決定されることとなる。
ここで例えば、図26に示す変形例3では、単線型のCAN通信方式に代えて、二線差動電圧型の高速CAN通信方式に従うように、第三出力ユニット1543を構成してもよい。この変形例3の場合には、第三出力ユニット1543にのみ電気接続される出力端子1560が、当該ユニット1543から出力される出力信号数分、追加して設けられることとなる。尚、図26は、第三実施形態に関して出力端子1560と電気接続されるワイヤハーネス3090の信号線1900を含めた変形例3を、代表して示している。
第一〜第七実施形態に関する変形例4では、ハウジング20の外部にてセンサ素子41,3041,6041を、吸気通路3aに露出させてもよい。第三〜第七実施形態に関する変形例5では、ハウジング20の内部にてセンサ素子3042,6042を、バイパス通路22(特に第一実施形態のセンサ素子41に準じた第二通路部222)に露出させてもよい。第六及び第七実施形態に関する変形例6では、ハウジング20の内部にてセンサ素子6043,6044のうち少なくとも一方を、バイパス通路22(特に第一実施形態のセンサ素子41に準じた第二通路部222)に露出させてもよい。
第一及び第二実施形態に関する変形例7では、例えば第六実施形態で説明したもの等、流量以外の「物理量」をセンサ素子41により検出してもよい。第三〜第五実施形態に関する変形例8では、例えば第六実施形態で説明したもの等、流量及び湿度以外の「物理量」を、センサ素子3041,3042のうち少なくとも一方により検出してもよい。第六及び第七実施形態に関する変形例9では、例えば第六実施形態で説明したもの以外の「物理量」を、センサ素子6041,6042,6043,6044のうち少なくとも一つにより検出してもよい。
第六及び第七実施形態に関する変形例10では、センサ素子6041,6042,6043,6044のいずれとも異なる「物理量」を検出するセンサ素子を、さらに少なくとも一つ追加して設けてもよい。即ち変形例10としては、センサ素子の数を五つ以上に設定してもよい。この変形例10の場合には、例えばセンサ素子の数と対応する等の最大信号数Nmに応じて、出力端子の数も五つ以上に設定してもよい。
第一〜第七実施形態に関する変形例11では、コネクタ21,3021,6021の形状を、車両に適用される通信方式に応じて相異ならせてもよい。第一、第三〜第七実施形態に関する変形例12では、入力端子566,567のうち少なくとも一方を設けなくてもよい。この変形例12の場合には、情報Is,Iiのうち、設けない入力端子と対応する少なくとも一方を予め記憶させた記憶ユニット53を変換回路に組み込んでもよいし、当該少なくとも一方を記憶ユニット53に記憶させなくてもよい。
第三〜第七実施形態に関する変形例13では、入力端子566,567に代えて、第二実施形態に準じた入力端子2566を設けてもよい。第五〜第七実施形態に関する変形例14では、第四実施形態に準じて出力ユニット3541,5544,6541を、出力端子3561,6561だけでなく、他の出力端子のうち少なくとも一つにも電気接続させてもよい。
第六及び第七実施形態に関する変形例15では、PFM通信方式と対応した出力ユニット3544に代えて、第五実施形態に準じてPFM及びPWMの複合通信方式と対応した出力ユニット6544を、設けてもよい。第六及び第七実施形態に関する変形例16では、図27に示すように、センサ素子6041,6042,6043,6044のうちいずれか一つを設けなくてもよい。この変形例16の場合には、いずれか一つの出力端子として、設けないセンサ素子(図27の例では第四センサ素子6044)に対応する出力段及び端子は、設けられないこととなる。尚、図27は、第六実施形態に関する変形例16を代表して示している。
第一〜第七実施形態に関する変形例17では、車両において例えば図1の排気通路7a等、吸気通路3a以外の通路を流通する「気体」の「物理量」を、物理量検出装置により検出してもよい。第一〜第七実施形態に関する変形例18では、車両以外の例えば医療用吸気量検出等を、物理量検出装置の「搭載先」としてもよい。
10,2010,3010,4010,5010,6010,7010 物理量検出装置、21,3021,6021 コネクタ、41 センサ素子、50,2050,3050,4050,5050,6050,7050 変換回路、53 記憶ユニット、541,3541,6541 第一出力ユニット、542,3542,6542 第二出力ユニット、543,3543,6543 第三出力ユニット、544,3544,5544,6544 第四出力ユニット、545,3545,6545 第五出力ユニット、552,7552 選択処理ブロック、561 出力端子、566,2566 入力端子、3041,6041 第一センサ素子、3042,6042 第二センサ素子、3561,6561 第一出力端子、3562,6562 第二出力端子、6043 第三センサ素子、6044 第四センサ素子、6563 第三出力端子、6564 第四出力端子
Claims (11)
- 搭載先において通路(3a)を流通する気体の物理量を検出する物理量検出装置(10,2010,3010,4010,5010,6010,7010)であって、
前記物理量の検出信号を生成するセンサ素子(41,3041,3042,6041,6042,6043,6044)と、
前記センサ素子により生成された検出信号から出力信号へ変換する変換回路(50,2050,3050,4050,5050,6060,7050)とを、備え、
前記変換回路は、
二つ以上である設定数(Ns)の通信方式に個別に対応して設けられ、それぞれ対応する通信方式に合わせて前記出力信号を生成可能な前記設定数の出力ユニット(541,542,543,544,545,1543,3541,3542,3543,3544,3545,5544,6541,6542,6543,6544,6545)と、
前記設定数の通信方式のうち前記搭載先に適用される通信方式を特定する方式特定情報(Is)を、記憶する記憶ユニット(53)と、
前記設定数の出力ユニットのうち前記出力信号を出力する出力ユニット(540)を、前記記憶ユニットに記憶された前記方式特定情報に従って選択する選択ユニット(552,1552,7552)とを、有する物理量検出装置。 - 前記変換回路は、前記方式特定情報を前記記憶ユニットに記憶させるために、前記方式特定情報を表す信号が入力される入力端子(566,2566)を、有する請求項1に記載の物理量検出装置。
- 前記入力端子(2566)には、前記センサ素子による前記物理量の検出値と前記検出信号との相関を校正するために前記記憶ユニットに記憶される相関校正情報を表す信号が、入力される請求項2に記載の物理量検出装置。
- 前記変換回路(50,2050)は、前記設定数の出力ユニット(541,542,543,544,545)の各々から前記出力信号を出力可能に設けられている単一の出力端子(561)を、有し、
前記設定数の通信方式に共通の形状に形成されて前記出力端子を内包しているコネクタ(21)を、さらに備える請求項1〜3のいずれか一項に記載の物理量検出装置。 - 前記変換回路(3050,4050,5050,6060,7050)は、前記設定数の出力ユニット(3541,3542,3543,3544,3545,5544,6541,6542,6543,6544,6545)のうち少なくとも一つから前記出力信号を出力可能に設けられている複数の出力端子(3561,3562,6561,6562,6563,6564)を、有し、
前記センサ素子(3041,3042,6041,6042,6043,6044)は、相異なる前記物理量を検出するように複数設けられ、
前記設定数の出力ユニット毎に前記センサ素子の各々の前記検出信号に基づき生成可能な前記出力信号の数の最大値を、最大信号数(Nm)と定義すると、
前記出力端子の数は、前記最大信号数と一致する請求項1〜3のいずれか一項に記載の物理量検出装置。 - 前記設定数の通信方式は、単一信号方式を含んでおり、
前記設定数の出力ユニットのうち前記単一信号方式に対応する出力ユニット(3541,5544,6541)は、前記センサ素子の各々の前記検出信号に基づき前記最大信号数よりも少なく生成される単一の前記出力信号を、いずれか一つの前記出力端子(3561,6561)に出力する請求項5に記載の物理量検出装置。 - 前記設定数の出力ユニット(6541,6542,6543,6544,6545)のうち前記単一信号方式に対応する出力ユニット(6541)から前記出力信号を出力させる前記出力端子(6561)とは異なる前記出力端子(6562,6563,6564)には、前記通路での前記気体の流通に伴って前記センサ素子(6041,6042,6043,6044)による前記物理量の検出値を補正するのに必要な補正情報(Ir)を表す信号が、入力される請求項6に記載の物理量検出装置。
- 前記設定数の通信方式は、単一信号方式を含んでおり、
前記設定数の出力ユニット(3541,3542,3543,3544,3545)のうち前記単一信号方式に対応する出力ユニット(3541)は、前記センサ素子(3041,3042)の各々の前記検出信号に基づき前記最大信号数よりも少なく生成される単一の前記出力信号を、相異なる前記出力端子(3561,3562)の各々に出力させる請求項5に記載の物理量検出装置。 - 前記単一信号方式は、SENT(Single Edge Nibble Transmission)通信方式である請求項6〜8のいずれか一項に記載の物理量検出装置。
- 前記単一信号方式は、相異なる前記物理量をそれぞれパルス周波数とデューティ比とで表す前記出力信号を搬送するパルス周波数変調及びパルス幅変調の複合通信方式である請求項6〜9のいずれか一項に記載の物理量検出装置。
- 前記設定数の通信方式に共通の形状に形成されて前記出力端子の全てを内包しているコネクタ(3021,6021)を、さらに備える請求項5〜10のいずれか一項に記載の物理量検出装置。
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