JP2606659Y2

JP2606659Y2 - 制御装置

Info

Publication number: JP2606659Y2
Application number: JP1992084934U
Authority: JP
Inventors: 訓牧野
Original assignee: Calsonic Kansei Corp
Current assignee: Calsonic Kansei Corp
Priority date: 1992-11-17
Filing date: 1992-11-17
Publication date: 2000-12-18
Anticipated expiration: 2007-11-17
Also published as: JPH0643239U

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この考案は、自動車等の車両を制
御するのに用いて好適な制御装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図３は従来の制御装置の制御対象として
の自動車のパワートレーンを示す平面図であり、図にお
いて、４はトランスミッション（自動変速機）、５はプ
ロペラシャフト、７はデファレンシャルギヤ、８Ｌ，８
Ｒは夫々左右後輪車輪である。前輪１Ｌ，１Ｒはステア
リングホイール９により転舵され、自動車を操向する操
舵輪であり、後輪２Ｌ，２Ｒはエンジン３の動力がトラ
ンスミッション４、プロペラシャフト５、デファレンシ
ャルギヤ７及び車軸８Ｌ，８Ｒを経て伝達されることに
より駆動され、自動車を走行させる駆動輪である。

【０００３】エンジン３はイグニッションスイッチ１０
により始動、運転、停止を行われ、運転中アクセルペダ
ル１１の踏込みにより出力を増すことができる。エンジ
ン３の出力は上述の如く車輪２Ｌ，２Ｒに伝えられて自
動車の走行を可能にするが、停車に際してはブレーキペ
ダル１２の踏込みによりこれを達成でき、また、駐車に
際してはパーキングブレーキレバー１３の操作によりこ
れを達成できる。

【０００４】エンジン３と共にパワートレーンを構成す
るトランスミッション４は、セレクトレバー１４の操作
位置、即ち駐車（Ｐ）レンジ、後退（Ｒ）レンジ、中立
（Ｎ）レンジ、前進自動変速（Ｄ）レンジ、２速エンジ
ンブレーキ（II）レンジ、又は１速エンジンブレーキ
（Ｉ）レンジに応じ動力伝達経路を選択され、Ｒ，Ｄ，
II，Ｉの走行レンジでエンジン３の動力を選択ギヤ位置
に応じ変速してプロペラシャフト５に出力する。

【０００５】このパワートレーンの制御装置は、エンジ
ン３及びトランスミッション４に共通な１個のコントロ
ールユニット１０００を具え、このコントロールユニッ
トは車載バッテリ１５の電力を電路１６を経て直接常時
通電電源として供給されると共に、イグニッションスイ
ッチ１０の投入状態で通じる電源リレー１７を介し車載
バッテリの電力を主電源として供給されることにより作
動する。

【０００６】コントロールユニット１０００は後で詳述
するが、イグニッションスイッチ１０からの信号を電路
１８より、アクセルペダル１１からの信号を電路１９よ
り、ブレーキペダル１２からの信号を電路２０より、パ
ーキングブレーキレバー１３からの信号を電路２１よ
り、セレクトレバー１４からの信号を電路２２より、エ
ンジン３のクランク角度、クランク軸トルク、吸入空気
流量及び温度に関する信号をワイヤハーネス２３より、
トランスミッション４の出力軸回転速度及び出力軸トル
クに関する信号をワイヤハーネス２４より夫々入力され
る他、回転速度センサ２９，３０からの左右後輪（左右
駆動輪）２Ｌ，２Ｒの回転速度に関する信号を電路、３
１，３２により入力され、これら入力信号の故障結果を
ワイヤハーネス２３，２４より夫々エンジン３及びトラ
ンスミッション４に出力してこれらを制御する。またコ
ントロールユニット１０００は運転者が操作するデータ
入力装置２５からのデータ入力信号を電路２６より供給
され、これらデータ入力信号に応じて動作モードを変化
させ、更に各種データを電路２７より表示装置２８に出
力して各種データを表示させる。

【０００７】次にコントロールユニット１０００に対す
る各入出力信号を図４につき順次詳述する。先ず入力信
号を説明する。イグニッションスイッチ信号１０１はイ
グニッションスイッチ１０の操作位置、即ちロック位
置、オフ位置、アクセサリ位置、オン位置及びスタータ
位置に応じた信号で電路１８より入力され、これら操作
位置での動作内容は周知であるため、説明を省略する。
セレクト信号１０２はセレクトレバー１４の前記各操作
レンジＰ，Ｒ，Ｎ，Ｄ，II，Ｉに対応した信号で、電路
２２より入力され、またアクセル信号１０３はアクセス
ペダル１１の踏込量に比例した電圧信号で、ポテンシオ
メータにより得、電路１９を経て入力する。ブレーキ信
号１０４はブレーキペダル１２の踏込量に比例した電圧
信号で、ポテンシオメータ等により得、電路２０を経て
入力し、パーキングブレーキ信号１０５もパーキングブ
レーキレバー１３に応動するポテンシオメータ等からの
パーキングブレーキレバー操作位置に比例した電圧信号
で、電路２１を経て入力する。

【０００８】なお、ブレーキ信号１０４及びパーキング
ブレーキ信号１０５はこの代りにブレーキ要素の押圧力
（制動力）に応動する圧力センサによって得ることもで
きる。また、信号１０３〜１０５を上記ではアナログ信
号としたが、エンコーダ等により直接デジタルコード信
号として得ることができる。

【０００９】データ入力信号１０６はデータ入力装置２
５のキーボードやスイッチ類からの信号で、電路２６よ
り入力され、このデータ入力信号によりコントロールユ
ニット１０００の動作モード、例えば制御動作と診断検
査モードや、動力性能重視モードと燃費重複モード等を
指定する。なお、データ入力信号１０６としては例えば
特開昭５８−１３１４０号公報に記載された如きものが
ある。主電源１０７は車載バッテリ１５から電源リレー
１７を介して入力され、常時通電電源１０８はバッテリ
１５から電路１６より常時入力される。

【００１０】クランク角度信号１２０はエンジンクラン
ク軸の一定回転角毎に発生するパルス信号で、ワイヤハ
ーネス２３より入力され、この信号は、クランク軸と一
体回転する円板に一定角度間隔でスリットを設け、円板
の回転中該スリットに通過する光を光電検出することに
よって得ることができる。クランク軸トルク信号１２１
は、クランク軸に加わるトルクを磁歪効果により電気的
に検出したトルク比例の電圧信号で、ワイヤハーネス２
３より入力され、この信号は例えば特公昭３５−１２４
４７号公報に記載の如きトルクセンサによって得ること
ができる。空気流量信号１２２はエンジン３の吸入空気
量に反比例の信号で、ワイヤハーネス２３より入力さ
れ、燃料噴射式エンジンに常用のエアフローメータによ
って該信号は得ることができる。エンジン温度信号１２
３はエンジン３の冷却水温度に比例した信号で、ワイヤ
ハーネス２３より入力され、該信号は冷却水温に感応す
るサーミスによって得ることができる。

【００１１】なお、クランク軸トルク信号１２１以外の
上記各種入力信号については本願出願人の出願に係わる
特開昭５７−１８５５０１号公報にも既に記述してある
通り容易に得ることができる。

【００１２】出力軸回転速度信号１４０はトランスミッ
ション４の出力軸回転速度に比例した信号で、ワイヤハ
ーネス２４より入力され、この信号は前記クランク角度
信号１２０を得ると同様の手段により得られたパルス信
号の周期又は周波数を演算することにより得ることがで
きる。出力軸トルク信号１４１はトランスミッション４
の出力軸トルクに比例の電圧信号でワイヤハーネス２４
より入力され、該信号は前記クランク軸トルク信号１２
１を得ると同様のトルクセンサによって発生させること
ができる。左後輪回転速度信号１４２は左後輪（左駆動
輪）２Ｌの回転速度に比例した信号で、前記クランク角
度信号１２０を得ると同様の手段、例えばセンサ２９に
より得られて電路３１より入力されるパルス信号の周期
又は周波数を演算することで求めることができる。

【００１３】右後輪回転速度信号１４３は右後輪（右駆
動輪）２Ｒの回転速度に比例した信号で、センサ２９と
同様のセンサ３０から電路３２より入力されるパルス信
号の周期又は周波数も演算することで求めることができ
る。なお、両駆動輪２Ｌ，２Ｒの平均回転速度がトラン
スミッション４の出力回転数に対応するから、信号１４
０は信号１４２，１４３の平均値として求めることも可
能であり、この場合信号１４０を得るための手段を省略
することができる。ところで、スリップが発生しない間
信号１４２，１４３は同じであるが、駆動輪２Ｌ，２Ｒ
への動力伝達ディファレンシャルギヤ７を介して行われ
るため、スリップ発生時はこれら駆動輪の回転速度が大
きく異なり、その差がスリップの度合に応じたものにな
ることから、信号１４２，１４３をスリップの発生時そ
の度合に応じ異なる２種の信号として用いることができ
る。

【００１４】次に出力信号を説明する。電源リレー制御
信号２０１は電源リレー１７をオン・オフ制御するもの
で、イグニッションスイッチ１０をオン又はスタータ位
置にしたエンジン３の運転中電源リレー１７をオンに
し、これを経てコントロールユニット１０００にバッテ
リ１５から主電源１０７を供給すると共に、イグニッシ
ョンスイッチ１０をオフにした時もデータを保存するた
めの退避などが完了するまでは電源リレー１７をオンに
しておき、コントロールユニット１０００に主電源１０
７を供給し続ける。データ出力信号２０２は電路２７よ
り表示装置２８に出力され、この表示装置にトランスミ
ッション４の変速位置や、セレクトレバー１４の選択レ
ンジ、或いはパワートレーン制御装置の診断結果を表示
させる。なお、このデータ出力信号２０２としてはデー
タ入力信号１０６と同じく特開昭５８−１３１４０号公
報に記載された如きものがある。

【００１５】空気量も制御信号２２０はアクセル信号１
０３に応じたスロットル開度指令又はこれをスリップ情
報に応じ修正した修正スロットル開度指令で、ワイヤハ
ーネス２３よりエンジン３に設けられた周知のスロット
ルアクチュエータ（例えば特公昭５８−２５８５３号公
報参照）に供給され、これを介してエンジンスロットル
開度を基本的には上記スロットル開度指令によりアクセ
ルペダル１１の踏込量（アクセル信号１０３）に対応し
た値にするも、上記修正スロットル開度指令である場合
は、エンジンスロットル開度を該指令に対応した値に
し、エンジン３の吸入空気値を信号２２０に対応したも
のにする。

【００１６】エンジン３のアイドリング運転において空
気量制御信号２２０は特開昭５５−１６０１３７号公報
に記載の如くアイドリング回転数を一定に保つようスロ
ットルアクチュエータを介してスロットル開度を制御
し、更にデータ入力信号１０６により定速走行が指示さ
れた場合空気量制御信号２２０は出力軸回転速度１４０
による車速と指示車速との比較からスロットルアクチュ
エータを介しスロットル開度を制御（フィードバック制
御）して定速走行を可能にする。燃料噴射量制御信号２
２１はエンジン３に設けられた燃料噴射弁の開弁時間を
制御するパルス信号で、ワイヤハーネス２３より出力さ
れ、基本的には特開昭５５−１２５３３４号公報に記載
の如くクランク角度信号１２０及び空気流量信号１２２
から吸入空気量に比例する上記開弁時間幅（燃料噴射
量）が算出されると共にそれに各種補正がほどこされ、
その結果が燃料噴射量制御信号２２１としてエンジン３
の運転に同期して出力される。点火制御信号２２２は特
開昭５７−１８５５０１号公報及び特開昭５４−５８１
１６号公報に記載の如く、エンジン３に設けられたイグ
ニッションコイルの一次コイルに対する通電時間及び通
電中止時間をクランク角度信号１２０に同期して制御
し、点火エネルギー及び点火時間を制御する信号で、ワ
イヤハーネス２３より出力される。

【００１７】なお、点火エネルギーはエンジン回転速度
（クランク角度信号１２０の周期又は周波数から算出す
る）やバッテリ１５の電圧が変化しても一定に保たれる
よう制御され、点火時間はエンジン回転速度及びクラン
ク軸トルクにより出力トルク、燃費、排気等を考慮して
決定される。ＥＧＲ制御信号２２３は特開昭５５−３２
９１８号公報に記載の如くエンジン３に設けられた排気
還流制御弁の開度（排気還流量）に関する信号で、ワイ
ヤハーネス２３より出力され、上記の弁開度（排気還流
量）はエンジン回転速度及びクランク軸トルクに応じ、
排気及び燃費等を考慮して決定される。

【００１８】変速比制御信号２４０トランスミッション
４の変速比（ギヤ位置）に対応するもので、ワイヤーハ
ーネス２４より出力される。この変速比はトランスミッ
ション４の入力トルク（エンジン３のクランク軸トル
ク）、即ち信号１２１又はこれに対応する信号（アクセ
ル信号１０３、吸入空気量信号１２２等）と、車速（出
力軸回転速度信号１４０）とに応じ、駆動トルク、燃
費、振動等を考慮して決定される。

【００１９】そして変速比制御信号２４０は特開昭５７
−４７０５６号公報、特開昭５６−２４２５５号公報及
び特開昭５６−２４２５６号公報に記載の如くトランス
ミッション４の各種変速ソレノイドを選択駆動して対応
する摩擦要素の作動により目的とするギヤ位置を得るこ
とができる。ロックアップ制御信号２４１はトランスミ
ッション４に設けられたトルクコンバータの入出力要素
間を結合、釈放制御する信号で、ワイヤーハーネス２４
より出力される。ロックアップ制御信号２４１は特開昭
５６−２４２５５号公報、特開昭５６−２４２５６号公
報及び特開昭５７−３３２５３号公報に記載の如くクラ
ンク軸トルク（信号１２１）及び車速（信号１４０）に
応じ燃費及び振動を考慮して決定され、上記結合、釈放
制御によりトルクコンバータ入出力要素間相対回転（ス
リップ）を必要に応じ制限する。

【００２０】なお、図４においては、各信号１０１〜１
０８，１２０〜１２３，１４０〜１４３，２０１，２０
２，２２０〜２２３，２４０，２４１は何れもインター
フェイス回路を介してコントロールユニット１０００に
対して入出力されるものである。

【００２１】

【考案が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
たような従来の制御装置においては、センサ１個毎に、
コントロールユニット１０００及び表示装置２８迄ワイ
ヤハーネスを１本ずつ接続していたため、多数のセンサ
が搭載された車両においてはワイヤハーネスによる車両
重量が過多になるという問題点があった。

【００２２】この考案は、このような従来の問題点を解
決するためになされたもので、ワイヤハーネスを軽減で
きる制御装置を得ることを目的としている。

【００２３】

【課題を解決するための手段】この考案においては、そ
れぞれセンサからの信号が入力される複数のインターフ
ェイス回路をリング状に接続してそれぞれに入力される
信号をクロックに同期して順次に次段のインターフェイ
ス回路に転送すると共に、その１つのインターフェイス
回路の出力データをコントロールユニットに送るように
構成している。

【００２４】

【作用】複数のインターフェイス回路のうちの１つの出
力データのみをコントロールユニットに送ればよいの
で、ワイヤハーネス本数が軽減できる。

【００２５】

【実施例】以下、この考案の一実施例を図について説明
する。図１において、１０１〜１０８，１２０〜１２
３，１４０〜１４３，２０１，２０２，２２０〜２２
３，２４０，２４１は全て図４の同一番号で示す入出力
信号を入出力するインターフェイス回路として図示して
ある。

【００２６】このうちインターフェイス回路１０２，１
０４，１０５の各入力端子ＤＩと各出力端子ＤＯとを信
号線１１０，１１１，１１２を介して相互に接続するこ
とにより、これらのインターフェイス回路１０２，１０
４，１０５がリング状に接続されている。これと共に、
インターフェイス回路１０２の出力データが上記信号線
１１０を通じてコントロールユニット１０００に送られ
るように成されている。

【００２７】なお、インターフェイス回路１０２には、
図３のセレクトレバー１４に設けたセレクトセンサ１０
２ａよりセレクト信号が入力され、インターフェイス回
路１０４には、ブレーキペダル１２に設けたブレーキセ
ンサ１０４ａよりブレーキ信号が入力される。また、イ
ンターフェイス回路１０５にはパーキングブレーキレバ
ー１３に設けたパーキングブレーキセンサ１０５ａより
パーキングブレーキ信号が入力されるように成されてい
る。

【００２８】また、クロック発生器１０９が設けられ、
そのクロック信号により、各インターフェイス回路１０
２，１０４，１０５の出力データが順次に転送され、イ
ンターフェイス回路１０２の出力データがクロック信号
によりコントロールユニット１０００に送られるように
成されている。

【００２９】次に、上記構成による動作について説明す
る。インターフェイス回路１０２は信号線１１０を介し
てコントロールユニット１０００とインターフェイス回
路１０５とに出力データを送り、インターフェイス回路
１０５は信号線１１２を介してインターフェイス回路１
０４に出力データを送る。また、インターフェイス回路
１０４は信号線１１１を介してインターフェイス回路１
０２に出力データを送る。この動作が繰り返されること
によって、出力データである上記セレクト信号、ブレー
キ信号、パーキングブレーキ信号が順次インターフェイ
ス回路１０２に転送され、ここからコントロールユニッ
ト１０００に順次に送られることになる。

【００３０】図２はクロック発生器１０９で発生される
クロック信号を示す。同図に示すようにクロック信号
は、まず最初にマーカを出力し、以後、任意の数のクロ
ックを出力する。任意の数のクロックを出力し終えたな
ら、再びマーカを出力し、以後これを繰り返す。インタ
ーフェイス回路１０２，１０４，１０５は上記クロック
信号のマーカの、例えば立ち下がりに同期して、各イン
ターフェイス回路１０２，１０４，１０５のそれぞれの
信号のレベルをデータ信号の指定したビットｂ ₀ ，
ｂ ₁ ，‥‥‥ｂ _n にセットする。例えば、インターフェ
イス回路１０２がマーカの立ち下がりを検出すると、そ
れに同期してセレクト信号が１番目のビットｂ ₀ にセッ
トされ、またマーカの次のクロックがインターフェイス
回路１０４に供給されると、そのクロックの立ち下がり
に同期してブレーキ信号が２番目のビットｂ ₁ にセット
される。さらに、２番目のクロックがインターフェイス
回路１０５に供給されると、そのクロックの立ち下がり
に同期してパーキングブレーキ信号が３番目のビットｂ
₂ にセットされる。具体的には、パーキングブレーキが
引かれてパーキングブレーキ信号がオン状態を示してい
る場合には、３番目のビットｂ ₂ がハイレベルにセット
され、オフ状態を示している場合には、ローレベルにセ
ットされる。なお、セレクト信号及びブレーキ信号につ
いても同様で各対応するビットｂ ₀ ，ｂ ₁ が、検出状態
に応じてハイレベル又はローレベルにセットされる。コ
ントロールユニット１０００は、クロック信号とデータ
信号とを入力して、必要な信号のレベルを取り出す。

【００３１】

【考案の効果】この考案によれば、それぞれセンサから
信号が入力される複数のインターフェイス回路をリング
状に接続して、それぞれに入力される信号をクロックに
同期して順次転送すると共に、その１つのインターフェ
イス回路の出力データをコントロールユニットに送るよ
うに構成したことにより、ワイヤハーネスの本数を節約
することができ、車両重量を軽減できる効果がある。ま
た、任意の数のクロック信号としたことにより、任意の
数のセンサが更に追加できるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】この考案の実施例を示すブロック図である。

【図２】動作を示すタイミングチャートである。

【図３】自動車のパワートレーンを示す平面図である。

【図４】従来の制御装置のブロック図である。

【符号の説明】

１０２，１０４，１０５インターフェイス回路１０２ａ，１０４ａ，１０５ａセンサ１０９クロック発生器１０００コントロールユニット

Claims

(57)【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】それぞれセンサ（１０２ａ，１０４ａ，
１０５ａ）からの信号が入力されると共に互いに直列に
リング状に接続された複数のインターフェイス回路（１
０２，１０４，１０５）と、上記複数のインターフェイ
ス回路（１０２、１０４，１０５）のうちの１つのイン
ターフェイス回路（１０２）の出力データが加えられる
コントロールユニット（１０００）と、上記複数のイン
ターフェイス回路（１０２，１０４，１０５）及び上記
コントロールユニット（１０００）にクロック信号を加
えるクロック発生器（１０９）とを備え、上記クロック
発生器（１０９）から出力されるクロック信号は、所定
の周期毎にマーカを含み、上記インターフェイス回路
（１０２，１０４，１０５）は、そのマーカを検出する
と、そのマーカの後に、上記各センサ（１０２ａ，１０
４ａ，１０５ａ）からの信号を付加し、その付加した信
号を上記クロック信号に同期して次段のインターフェイ
ス回路に転送し、上記１つのインターフェイス回路（１
０２）に転送された各信号が上記入力データとして上記
コントロールユニット（１０００）に順次に送られるよ
うにしたことを特徴とする制御装置。