JP4650566B2 - 制御システム及び電子制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、複数のセンサと電子制御装置とを備える制御システム、及び、この制御システムを構成する電子制御装置に関する。

車両制御の技術分野では、従来、センサとアクチュエータとが一体化された駆動装置が知られている。また、上記駆動装置としては、個体毎の特性値を記憶保持するためのメモリを内蔵したものが知られている（例えば、特許文献１参照）。

駆動装置が備えるメモリには、製品出荷時に初期特性値が書き込まれ、この特性値は、駆動装置を制御する電子制御装置（ＥＣＵ）において、制御に用いられる。

この他、従来技術としては、上記電子制御装置による制御で得られた学習値を、駆動装置が備えるメモリに書き込むことにより、電子制御装置の交換等を原因として、学習値が失われてしまうのを防止する技術が知られている。
特開２００８−０５７４１３号公報

ところで、アクチュエータとメモリとを一体化させて、当該メモリに初期特性値や学習値を書き込む技術を採用する場合には、電子制御装置が、駆動装置から初期特性値を読み出し、学習値を駆動装置に書き込む必要があるため、駆動装置に対して通信機能を設ける必要がある。

複数の駆動装置を電子制御装置に通信可能に接続する手法としては、例えば、各駆動装置を個別の通信線で電子制御装置に接続する手法が挙げられるが、このような手法を採用すると、電子制御装置に、駆動装置毎の通信デバイスを設ける必要があるため、各駆動装置は、電子制御装置に対し、共通の通信線によりバス接続されるのが好ましい。

しかしながら、従来技術では、バス接続する手法を採用すると、各駆動装置に対してノードＩＤを割り当て、ノードＩＤを拠り所に、電子制御装置−駆動装置間で通信を行うことになるため、駆動装置に対しノードＩＤが正確に割り当てられていないと、不都合が生じる。

例えば、複数の駆動装置として、気筒毎のインジェクタを共通の通信線を介して電子制御装置に接続する場合を考える。インジェクタを通じた燃料噴射制御は、周知のように、電子制御装置から電子駆動装置（ＥＤＵ）に対して噴射信号が入力され、電子駆動装置が電子制御装置から入力される噴射信号に基づいてインジェクタを駆動することにより行われる。即ち、インジェクタを通じた燃料噴射制御は、電子制御装置からインジェクタへの通信線を介したメモリアクセスとは別系統で行われる。

ここで、電子制御装置が、第１気筒のインジェクタにノードＩＤ「１」、第２気筒のインジェクタにノードＩＤ「２」が割り当てられているものとして、各インジェクタから特性値を、通信線を介して取得する構成にされているにも拘らず、誤って、第１気筒にノードＩＤ「２」が割り当てられたインジェクタが取り付けられ、第２気筒にノードＩＤ「１」が割り当てられたインジェクタが取り付けられてしまった場合を考える。

この場合、電子制御装置は、第１気筒のインジェクタの特性値として、第２気筒に取り付けられたノードＩＤ「１」のインジェクタから、第２気筒のインジェクタの特性値を読み出し、この特性値に基づいて第１気筒のインジェクタを制御することになり、制御に支障が生じる。

また、同様の問題は、センサによる物理量の計測結果を表すセンサ信号の電子制御装置への入力が、通信線を介さずにアナログ入力により行われる場合にも生じる。例えば、通信線とは別に、センサ信号伝送のための信号線が、駆動装置毎に設けられている場合を考える（図１参照）。

この場合、駆動装置が内蔵するセンサと電子制御装置との接続関係は、信号線により物理的に定められるものの、駆動装置が内蔵するメモリと電子制御装置との接続関係は、ノードＩＤにより論理的に定められる。

このため、第一の信号線に、ノードＩＤ「１」の駆動装置が内蔵するセンサを接続し、第二の信号線に、ノードＩＤ「２」の駆動装置が内蔵するセンサを接続すべきシステムで、誤って、第一の信号線に、ノードＩＤ「２」の駆動装置が内蔵するセンサを接続し、第二の信号線に、ノードＩＤ「１」の駆動装置が内蔵するセンサを接続してしまうと、電子制御装置は、第二の信号線に接続されたノードＩＤ「１」の駆動装置から通信線を介して取得した特性値によって、第一の信号線に接続されたノードＩＤ「２」の駆動装置から当該信号線を介して入力されたセンサ信号を補正することになり、センサにより計測される物理量を、正確に補正することができなくなるといった問題が生じる。

本発明は、こうした問題に鑑みなされたものであり、上記駆動装置等に代表される通信機能付センサ装置を備える制御システムであって、通信機能付センサ装置が内蔵する通信デバイスが電子制御装置に対してバス接続され、通信機能付センサ装置が内蔵するセンサが電子制御装置に対して個別の信号線で接続されるシステムにおいて、予めノードＩＤが設定された通信機能付センサ装置の取付間違いにより、不都合が生じるのを防止することを目的とする。

本発明者らは、ノードＩＤを用いた通信をしない手法、又は、ノードＩＤを用いた通信をするにしても、通信機能付センサ装置の電子制御装置への物理的な接続が完了してから、ノードＩＤを通信機能付センサ装置に付与する手法を採用すれば、上記目的を達成できることを想到するに至り、次の発明をするに至った。

尚、本発明は、センサ及び通信デバイスを内蔵する通信機能付センサ装置を複数備えると共に、通信機能付センサ装置の夫々が備える通信デバイスと共通の通信線を介してバス接続され、通信機能付センサ装置の夫々と通信可能な電子制御装置、を備える制御システムであって、電子制御装置が、センサの出力信号であるセンサ信号を伝送するための信号線であって、上記通信機能付センサ装置毎に個別に設けられた信号線を介して、通信機能付センサ装置の夫々が備えるセンサと接続され、通信機能付センサ装置の夫々から出力されるセンサ信号が、上記通信機能付センサ装置毎に個別の信号線を通じて、電子制御装置に入力される制御システムを前提としたものである。

具体的に、本発明の制御システムは、通信データの宛先とする通信機能付センサ装置に繋がる信号線を、第一の状態に設定し、通信データの宛先としない通信機能付センサ装置に繋がる信号線を、第一の状態とは異なる第二の状態に設定した状態で、通信機能付センサ装置に通信線を介して通信データを送信する送信制御手段を電子制御装置に備え、電子制御装置から通信機能付センサ装置へは、信号線の状態を切り替えることにより、通信データの宛先を伝達する。

一方、通信機能付センサ装置は、自装置に内蔵されたセンサと電子制御装置とを結ぶ信号線の状態を判定し、この判定結果に従って、自装置の信号線が第一の状態にあるときには、通信デバイスが受信した通信データを受け付けて、当該通信データに基づく処理を実行し、自装置の信号線が第二の状態にあるときには、通信デバイスが受信した通信データを破棄する受信制御手段、を備える。

通信線を各通信機能付センサ装置共通のものとする場合には、電子制御装置から送信された通信データが、上記通信線に接続された全ての通信機能付センサ装置で受信されることになる。このため、従来技術によれば、宛先のノードＩＤを付して通信データを送信しなければ、特定の通信機能付センサ装置に向けて通信データを送信することができなかった。

これに対し、本発明では、通信機能付センサ装置毎に個別に設けられた信号線の状態を切り替えることにより、電子制御装置から通信機能付センサ装置に対して、通信データの宛先を通知するようにし、ノードＩＤを用いずとも、電子制御装置から特定の通信機能付センサ装置に向けて通信データを送信することができるようにした。

従って、本発明によれば、制御システムを構築するに当たり、予め通信機能付センサ装置にノードＩＤを割り当てておく必要がなく、通信機能付センサ装置の取付間違いにより、不都合が生じるのを防止することができる。

尚、本発明の制御システムにおいて、送信制御手段は、信号線の状態として、信号線の電気的な状態を切り替える構成にすることができ、具体的には、信号線の電位を切り替える構成にすることができる。但し、信号線の電位等の切り替えによって、上記信号線の状態を切り替える場合には、通信データを送信するに当たり、センサ信号の伝送が、信号線を介して行われていると、都合が悪い。

従って、電子制御装置には、送信制御手段の動作に先駆けて、通信機能付センサ装置に対し、信号線へのセンサ信号の出力を停止するように要求する停止要求データを、通信線を介して送信する停止要求手段を設けると共に、通信機能付センサ装置の夫々には、通信デバイスが停止要求データを受信すると、センサから信号線へのセンサ信号の出力を停止する出力停止手段、を設けるのが好ましい。

即ち、電子制御装置が備える上記センサ線の状態によって宛先を指定する送信制御手段は、通信機能付センサ装置の夫々に対応する信号線において、信号線を通じたセンサ信号の電子制御装置への入力が停止した後、動作する構成にされるのが好ましい（請求項２）。

このように電子制御装置及び通信機能付センサ装置を構成すれば、センサ信号の信号線を用いて、簡単な手順で、電子制御装置から通信機能付センサ装置に対して、通信データの宛先の情報を伝達することができ、ノードＩＤを用いる必要がない。従って、通信機能付センサ装置の取付間違いにより、不都合が生じるのを、簡素な構成で実現することができる。

ところで、上記制御システムおいては、ノードＩＤを通信機能付センサ装置に割り当てなくとも、電子制御装置から各通信機能付センサ装置に対して個別に通信データを送信することが可能であるが、上記手法では、信号線の状態切替が必要である。従って、上記制御システムは、一旦、上記手法で、各通信機能付センサ装置にノードＩＤを割り当てた後、ノードＩＤを用いて従来と同様の手法により、各通信機能付センサ装置と通信するように、構成されるのが好ましい。

即ち、電子制御装置が備える送信制御手段は、上記手法で、通信機能付センサ装置の一つを宛先に選択し、通信データとして、宛先とする通信機能付センサ装置に対し、ノードＩＤを設定するように要求するデータであって、通信機能付センサ装置に付与するノードＩＤの情報を含む設定要求データを送信する処理を、通信線に接続された複数の通信機能付センサ装置の夫々を宛先として個別に実行する構成にされるのが好ましい。

また、通信機能付センサ装置の夫々が備える受信制御手段は、設定要求データを通信デバイスが受信すると、判定結果に従って、自装置の信号線が第一の状態にあるときには、通信データに基づく処理として、通信デバイスが受信した設定要求データが表すノードＩＤを、自装置のノードＩＤとして設定する処理を実行する構成にされるのが好ましい。

また、上記構成を前提として、電子制御装置は、送信制御手段に加えて、宛先とする通信機能付センサ装置のノードＩＤを付してなる通信データを、通信線を介して、通信機能付センサ装置に送信する主送信制御手段を備え、通信機能付センサ装置の夫々は、受信制御手段に加えて、宛先とする通信機能付センサ装置のノードＩＤが付された通信データを、通信デバイスが受信すると、当該通信データに付されたノードＩＤが自装置のノードＩＤと一致するか否かを判定し、信号線の状態に拘らず、この判定結果に従って、ノードＩＤが一致する場合には、通信デバイスが受信した通信データを受け付けて、当該通信データに基づく処理を実行し、ノードＩＤが一致しない場合には、通信デバイスが受信した通信データを破棄する主受信制御手段を備える構成にされるのが好ましい（請求項３）。

このように電子制御装置及び通信機能付センサ装置を構成して、送信制御手段により通信線に接続された通信機能付センサ装置の夫々に対してノードＩＤが設定された後には、当該ノードＩＤを用いて、主送信制御手段により、通信線に接続された通信機能付センサ装置に通信データを送信するように制御システムを構成すれば、電子制御装置及び通信機能付センサ装置間で通信を行う度に、信号線の状態切替を行う必要がない。

また、本発明によれば、電子制御装置と通信機能付センサ装置との物理的な接続が完了した後に、通信機能付センサ装置に対してノードＩＤを割り当てるので、従来技術のような、通信機能付センサ装置の取付間違いが生じることがなく、取付間違いによる不都合の発生を防止することができる。

尚、上述した制御システムの発明は、請求項４〜請求項６記載のように、電子制御装置単体の発明、及び、通信機能付センサ装置単体の発明として構成することができる。また、上述した各手段は、プログラムにより、コンピュータに実現させることが可能である。

以下に本発明の実施例について、図面と共に説明する。図１は、本発明が適用されたインジェクタ駆動システム１の全体構成を表すブロック図である。

本実施例のインジェクタ駆動システム１は、４気筒エンジンを駆動する車両に搭載されたものであり、気筒毎のインジェクタ１０と、各インジェクタ１０を駆動する電子駆動装置（ＥＤＵ）３０と、インジェクタ１０の燃料噴射制御を行う電子制御装置５０と、を備える。

インジェクタ駆動システム１を構成する気筒毎のインジェクタ１０は、燃料噴射圧力を計測する圧力センサ１１を内蔵すると共に、センサ特性値やインジェクタ特性値を記憶保持する電気的にデータ書換可能な不揮発性メモリとしてのＥＥＰＲＯＭ１３を内蔵する。

更に、このインジェクタ１０は、ＥＥＰＲＯＭ１３に記憶された上記特性値を、電子制御装置５０に送信したり、電子制御装置５０から送信されてきた上記特性値についての学習値をＥＥＰＲＯＭ１３に書き込むことにより、ＥＥＰＲＯＭ１３が記憶する特性値を更新したりする機能を有する。

具体的に、インジェクタ１０は、各気筒に共通の通信線（バス）ＬＣに接続された通信ドライバ１５と、送信対象の通信データを生成して通信ドライバ１５に出力すると共に、通信ドライバ１５が受信した通信データに基づく処理を行う通信処理部１７とを備える。

各インジェクタ１０に搭載された通信ドライバ１５は、電子制御装置５０に対し通信線ＬＣを介してバス接続されており、各インジェクタ１０に搭載された通信ドライバ１５は、通信線ＬＣを介して受信した通信データを、自装置の通信処理部１７に入力すると共に、自装置の通信処理部１７から入力された送信対象の通信データを、通信線ＬＣに出力することで、インジェクタ１０−電子制御装置５０間の通信を実現する。

また、通信線ＬＣは、インジェクタ１０−電子制御装置５０間で、上記特性値を送受信するために用いられ、各インジェクタ１０が備える圧力センサ１１の出力信号であって圧力の計測結果を表すセンサ信号の伝送は、本実施例において、通信線ＬＣとは別系統で行われる。

詳述すると、本実施例のインジェクタ駆動システム１は、圧力センサ１１から出力されるセンサ信号を、アナログ信号にて、インジェクタ１０毎に個別のセンサ出力線ＬＳを通じて電子制御装置５０に入力する構成にされている。

即ち、本実施例のインジェクタ駆動システム１は、圧力センサ１１と電子制御装置５０とを結ぶ信号線であって、圧力センサ１１からのセンサ信号を電子制御装置５０に伝送するためのセンサ出力線ＬＳを、圧力センサ１１毎に有し、各インジェクタ１０が内蔵する圧力センサ１１のセンサ信号は、このセンサ出力線ＬＳを通じて、電子制御装置５０に入力される。

一方、電子制御装置５０は、各気筒のインジェクタ１０の通信ドライバ１５に繋がる通信線ＬＣに接続された通信ドライバ５１と、通信ドライバ５１を通じたインジェクタ１０との通信処理を実行すると共に、インジェクタ１０の燃料噴射制御を実行するマイクロコンピュータ５３と、を備える。

この電子制御装置５０において、マイクロコンピュータ５３は、通信線ＬＣ及びセンサ出力線ＬＳとは別の制御線を通じて、電子駆動装置３０に対し、噴射信号（換言すればインジェクタ駆動信号）を入力することにより、燃料噴射制御を実現する。

尚、このマイクロコンピュータ５３には、各インジェクタ１０のセンサ出力線ＬＳが、当該センサ出力線ＬＳの状態を切り替えるための状態切替回路５５を介して、接続されており、マイクロコンピュータ５３は、状態切替回路５５を介して、センサ出力線ＬＳの状態を切り替えることにより、センサ出力線ＬＳに接続されたインジェクタ１０に対し、そのインジェクタ１０が通信データの宛先であることを通知する構成にされている（詳細後述）。

即ち、状態切替回路５５は、マイクロコンピュータ５３に制御されて、センサ出力線ＬＳの状態を切り替える構成にされている。具体的には、センサ出力線ＬＳの電位を、Ｈｉｇｈ又はＬｏｗ（０Ｖ）に切り替える。

また、マイクロコンピュータ５３には、各気筒のセンサ出力線ＬＳに対応するＡ／Ｄ変換器５３ａ（図２参照）が内蔵されており、状態切替回路５５を通じてセンサ出力線ＬＳから電子制御装置５０に入力されるセンサ信号は、このＡ／Ｄ変換器５３ａにてディジタル信号に変換され、マイクロコンピュータ５３が実行する燃料噴射制御に用いられる。

尚、電子制御装置５０に入力される各圧力センサ１１のセンサ信号が示す計測値は、マイクロコンピュータ５３が対応するインジェクタ１０から通信線ＬＣを介して読み出したセンサ特性値に基づいて補正されて、燃料噴射制御に用いられる。

図２は、インジェクタ駆動システム１を構成するインジェクタ１０及び電子制御装置（ＥＣＵ）３０の詳細構成を表すブロック図である。

図２に示すように、インジェクタ１０が内蔵する圧力センサ１１は、センサ本体１１ａと、センサ出力線ＬＳに接続された出力切替回路１１ｂと、からなり、出力切替回路１１ｂは、通信処理部１７からトランジスタＴｒ２のベースにＬｏｗ信号が入力されているときには、センサ本体１１ａから出力されるセンサ信号をトランジスタＴｒ３のコレクタを通じてセンサ出力線ＬＳに伝送する一方、通信処理部１７からトランジスタＴｒ２のベースにＨｉｇｈ信号が入力されているときには、センサ本体１１ａの出力端を接地し、トランジスタＴｒ３をオフに設定することで、センサ出力線ＬＳをセンサ本体１１ａに対して遮断すると共に、電源電圧がセンサ出力線ＬＳに出力される状態する構成にされている。

具体的に、通信処理部１７は、通信線ＬＣを通じて通信ドライバ１５がウェイクアップ（ＷａｋｅＵＰ）命令を受信することにより、通信ドライバ１５から転送される上記ウェイクアップ命令に従って、トランジスタＴｒ２へのベース信号をＬｏｗ信号からＨｉｇｈ信号に切り替えてトランジスタＴｒ２をオンに設定し、通信線ＬＣを通じて通信ドライバ１５がスリープ（Ｓｌｅｅｐ）命令を受信すると、トランジスタＴｒ２へのベース信号をＨｉｇｈ信号からＬｏｗ信号に切り替えてトランジスタＴｒ２をオフに設定する機能を有する。

以下では、トランジスタＴｒ２がオンされて、センサ出力線ＬＳがセンサ本体１１ａと遮断された状態を、センサ出力線ＬＳが「センサ非出力状態」にあると表現し、トランジスタＴｒ２がオフされて、センサ出力線ＬＳにセンサ本体１１ａからのセンサ信号が伝送されている状態を、センサ出力線ＬＳが「センサ出力状態」にあると表現する。

この他、インジェクタ１０には、図２に示すように、センサ出力線ＬＳに接続された比較器１９が設けられており、比較器１９は、所定電圧との比較により、センサ出力線ＬＳの電位のＨｉｇｈ／Ｌｏｗを判定し、その判定結果を、通信処理部１７に入力する構成にされている。

尚、センサ出力線ＬＳの電位は、電子制御装置５０が、ウェイクアップ命令の送信後、状態切替回路５５のトランジスタＴｒ１をオン／オフすることにより、Ｌｏｗ／Ｈｉｇｈに切り替えられる。このセンサ出力線ＬＳの状態切替により、本実施例では、電子制御装置５０からインジェクタ１０に対して、通信データの宛先が通知される。

図２に示すように、電子制御装置５０は、状態切替回路５５として、マイクロコンピュータ５３からトランジスタＴｒ１のベースにＨｉｇｈ信号が入力されるとトランジスタＴｒ１をオンして、センサ出力線ＬＳの電位をＬｏｗ（０Ｖ）に設定し、マイクロコンピュータ５３からトランジスタＴｒ１のベースにＬｏｗ信号が入力されるとトランジスタＴｒ１をオフして、センサ出力線ＬＳを伝送するセンサ信号がマイクロコンピュータ５３に入力される状態にする回路を有する。

インジェクタ１０のトランジスタＴｒ２がオンにされた状態では、電子制御装置５０のトランジスタＴｒ１がオンからオフに切り替わると、センサ出力線ＬＳの電位がＬｏｗからＨｉｇｈに切り替わることになり、このような電位の変化は、インジェクタ１０において、上記比較器１９により検知される。

続いて、インジェクタ１０の通信処理部１７が実行する通信制御処理について、図３を用いて説明する。通信処理部１７は、通信ドライバ１５を通じてウェイクアップ命令を受信すると、図３に示す通信制御処理を開始する。

図３に示す通信制御処理を開始すると、通信処理部１７は、ウェイクアップ命令に従う処理として、自装置の圧力センサ１１に繋がるセンサ出力線ＬＳを、「センサ出力状態」から「センサ非出力状態」に切り替えるウェイクアップ処理を実行する（Ｓ１１０）。

具体的に、ウェイクアップ処理では、出力切替回路１１ｂのトランジスタＴｒ２に対する入力信号を、Ｌｏｗ信号からＨｉｇｈ信号に切り替えることにより、自装置のセンサ出力線ＬＳを「センサ非出力状態」に切り替える。

また、この処理を終えると、通信処理部１７は、Ｓ１２０に移行し、通信ドライバ１５を通じて電子制御装置５０から、スリープ命令又はＩＤ設定命令又はＲｅａｄ命令又はＷｒｉｔｅ命令を受信するまで待機する（Ｓ１２０，Ｓ１３０，Ｓ１４０）。

そして、スリープ命令を受信すると（Ｓ１２０でＹｅｓ）、当該スリープ命令に従う処理として、自装置の圧力センサ１１に繋がるセンサ出力線ＬＳを、「センサ非出力状態」から「センサ出力状態」に切り替えるスリープ処理を実行する（Ｓ１２５）。

具体的に、スリープ処理では、出力切替回路１１ｂのトランジスタＴｒ２に対するベース信号を、Ｈｉｇｈ信号からＬｏｗ信号に切り替えることにより、自装置のセンサ出力線ＬＳを「センサ出力状態」に切り替える。その後、当該通信制御処理を終了する。

一方、ＩＤ設定命令を受信すると（Ｓ１３０でＹｅｓ）、通信処理部１７は、受信したＩＤ設定命令が自装置を宛先とするＩＤ設定命令であるか否かを、自装置のセンサ出力線ＬＳの状態によって判断する（Ｓ１３３）。尚、ＩＤ設定命令は、ノードＩＤを設定するように要求する通信データであって、設定すべきノードＩＤの情報を含む通信データである。

Ｓ１３３では、比較器１９からセンサ出力線ＬＳの電位がＬｏｗであることを示す信号（判定結果）が入力されている場合、受信したＩＤ設定命令が自装置を宛先とするＩＤ設定命令であると判断し（Ｓ１３３でＹｅｓ）、ＩＤ設定命令が上記「設定すべきノードＩＤ」として示すノードＩＤを、自装置のノードＩＤとして設定する（Ｓ１３７）。例えば、ＥＥＰＲＯＭ１３に、自装置のノードＩＤを書き込む処理を行う。その後、Ｓ１２０に移行して、次の命令が入力されるまで待機する。

一方、比較器１９からセンサ出力線ＬＳの電位がＨｉｇｈであることを示す信号が入力されている場合、受信したＩＤ設定命令が自装置を宛先とするＩＤ設定命令ではないと判断して（Ｓ１３３でＮｏ）、Ｓ１３７の処理を実行せずに、Ｓ１２０に移行する。即ち、通信処理部１７は、受信したＩＤ設定命令に従う処理を実行せずに、破棄する。

この他、Ｒｅａｄ命令又はＷｒｉｔｅ命令を受信すると（Ｓ１４０でＹｅｓ）、通信処理部１７は、Ｓ１４３に移行し、受信したＲｅａｄ命令又はＷｒｉｔｅ命令が自装置を宛先とする命令であるか否かを、命令に宛先情報として付されたノードＩＤに基づいて判断する。尚、Ｒｅａｄ命令は、ＥＥＰＲＯＭ１３からのデータ読み出しを命令する通信データであり、Ｗｒｉｔｅ命令は、当該Ｗｒｉｔｅ命令に内包された書込対象のデータを、ＥＥＰＲＯＭ１３に書き込むように命令する通信データである。これらＲｅａｄ命令／Ｗｒｉｔｅ命令には、電子制御装置５０からの送信時に、宛先（命令先）のノードＩＤの情報が付与される。

即ち、Ｓ１４３では、命令に宛先情報として付されたノードＩＤが、自装置のノードＩＤと一致するか否かによって、受信した命令が自装置宛の命令であるか否かを判断し、自装置宛の命令であると判断すると（Ｓ１４３でＹｅｓ）、受信した命令に従う処理を実行する（Ｓ１４７）。

例えば、受信した命令がＲｅａｄ命令である場合には、当該命令にて指定された読出対象のデータを、ＥＥＰＲＯＭ１３から読み出し、読み出したデータを、通信ドライバ１５を通じて、電子制御装置５０に送信する処理を行う。一方、受信した命令がＷｒｉｔｅ命令である場合には、当該命令に内包された書込対象のデータを、ＥＥＰＲＯＭ１３に書き込む処理を行う。

このようにして、本実施例のインジェクタ１０は、ＥＥＰＲＯＭ１３に記憶された特性値を電子制御装置５０に送信すると共に、電子制御装置５０から入力された学習値を、ＥＥＰＲＯＭ１３に書き込む処理を行う。

また、Ｓ１４７での処理を終えると、通信処理部１７は、Ｓ１２０に移行して、次の命令が入力されるまで待機する。

一方、Ｓ１４３で自装置宛の命令ではないと判断すると（Ｓ１４３でＮｏ）、通信処理部１７は、Ｓ１４７の処理を実行せずに、Ｓ１２０に移行することにより、受信した命令を破棄する。

続いて、電子制御装置５０のマイクロコンピュータ５３が実行する初期処理について、図４を用いて説明する。図４は、マイクロコンピュータ５３が実行する初期処理を表すフローチャートである。この初期処理は、各気筒のインジェクタ１０に対してノードＩＤを付与し、通信系統のセットアップをするのに用いられる。

例えば、電子制御装置５０は、この初期処理を、電子制御装置５０の起動毎に実行する構成にすることができる。この他、電子制御装置５０は、起動毎に初期処理を実行するのではなく、外部から初期セットアップの実行指令が入力されたこと契機に、初期処理を実行する構成にされてもよい。

図４に示す初期処理を開始すると、マイクロコンピュータ５３は、まずＳ２００にて、図５に示すＩＤ割当処理を実行する。図５は、マイクロコンピュータ５３が実行するＩＤ割当処理を表すフローチャートである。

ＩＤ割当処理を開始すると、マイクロコンピュータ５３は、通信線ＬＣに対し、通信ドライバ５１を通じて上記ウェイクアップ命令を出力することにより、通信線ＬＣに接続された各インジェクタ１０に対してウェイクアップ命令を送信する（Ｓ２１０）。

この処理を終えると、各インジェクタ１０のセンサ出力線ＬＳから入力される信号（電位）に基づき、各気筒のセンサ出力線ＬＳが全て「センサ非出力状態」に遷移したか否かを判断し（Ｓ２２０）、全センサ出力線ＬＳが「センサ非出力状態」に遷移するか、ウェイクアップ命令の送信時から予め定められた待機時間が経過するまで待機する（Ｓ２２０，Ｓ２２５）。

そして、全センサ出力線ＬＳが「センサ非出力状態」に遷移せずに待機時間が経過すると（Ｓ２２５でＹｅｓ）、エラーが生じたものとして、当該ＩＤ割当処理を終了する（タイムアウト処理）。

一方、待機時間が経過するまでの期間に、全センサ出力線ＬＳが「センサ非出力状態」に遷移すると（Ｓ２２０でＹｅｓ）、Ｓ２３１に移行し、第１気筒のセンサ出力線ＬＳに接続されたインジェクタ１０に対してノードＩＤとして値「１」を付与するための処理を実行する（Ｓ２３１，Ｓ２３３，Ｓ２３５）。

具体的には、Ｓ２３１で、第１気筒のセンサ出力線ＬＳに接続された状態切替回路５５のトランジスタＴｒ１に入力するベース信号をＬｏｗ信号からＨｉｇｈ信号に切り替えることにより、第１気筒のセンサ出力線ＬＳの電位をＬｏｗに切り替え、その後、設定すべきノードＩＤとして値「１」を記したＩＤ設定命令を、通信ドライバ５１を通じて通信線ＬＣに出力する（Ｓ２３３）。

尚、気筒毎の状態切替回路５５には、初期状態でマイクロコンピュータ５３からトランジスタＴｒ１のベースに対してＬｏｗ信号が入力されているため、上記ＩＤ設定命令の送信時点では、図６に示すように、第１気筒のセンサ出力線ＬＳのみがＬｏｗに設定され、他のセンサ出力線ＬＳは、全てＨｉｇｈに設定された状態である。

従って、上記ＩＤ設定命令をＳ２３３で送信すると、各気筒のインジェクタ１０の内、第１気筒のセンサ出力線ＬＳに接続されたインジェクタ１０のみが、通信ドライバ１５を通じて受信したＩＤ設定命令を自装置宛と判断して、自装置に対し、ノードＩＤ「１」を設定する動作を行うことになる。

尚、図６は、ＩＤ割当処理にてマイクロコンピュータ５３から出力される命令と、各インジェクタ１０の動作及びセンサ出力線ＬＳの状態との対応関係を示したタイムチャートである。但し、当該タイムチャートにおいて、第３及び第４気筒のインジェクタ１０の動作及びセンサ出力線ＬＳの状態の描写は、省略する。

このようなＩＤ設定命令の送信後には、該当するインジェクタ１０にてノードＩＤの設定が完了する時期を見計らって、状態切替回路５５に入力する信号をＨｉｇｈ信号からＬｏｗ信号に切り替えることにより、第１気筒のセンサ出力線ＬＳの電位を、Ｈｉｇｈに戻す（Ｓ２３５）。

マイクロコンピュータ５３は、このような処理手順により、第１気筒のセンサ出力線ＬＳに接続されたインジェクタ１０に対しノードＩＤを付与する処理を完了する。

また、Ｓ２３５での処理を終えると、マイクロコンピュータ５３は、Ｓ２４１に移行して、第２気筒のセンサ出力線ＬＳに接続されたインジェクタ１０に対し、ノードＩＤとして値「２」を付与するための処理を実行する（Ｓ２４１，Ｓ２４３，Ｓ２４５）。

即ち、Ｓ２４１で、第２気筒のセンサ出力線ＬＳに接続された状態切替回路５５を通じて、第２気筒のセンサ出力線ＬＳの電位をＬｏｗに切り替え、その後、設定すべきノードＩＤとして値「２」を記したＩＤ設定命令を、通信線ＬＣに通信ドライバ５１を通じて出力する（Ｓ２４３）。

尚、上述したように、Ｓ２３５では、Ｓ２３１でＬｏｗに設定した第１気筒のセンサ出力線ＬＳの電位をＨｉｇｈに戻すため、Ｓ２４１で第２気筒のセンサ出力線ＬＳの電位をＬｏｗに切り替えた時点では、第２気筒のセンサ出力線ＬＳ以外の各気筒のセンサ出力線ＬＳは電位がＨｉｇｈの状態である。

従って、Ｓ２４３でＩＤ設定命令を送信すると、各気筒のインジェクタ１０の内、第２気筒のセンサ出力線ＬＳに接続されたインジェクタ１０のみが、通信ドライバ１５を通じて受信したＩＤ設定命令を自装置宛と判断して、自装置に対し、ノードＩＤ「２」を設定する動作を行うことになる。

マイクロコンピュータ５３は、このようなＩＤ設定命令の送信後、Ｓ２３５での処理と同様、インジェクタ１０にてノードＩＤの設定が完了する時期を見計らって、状態切替回路５５を通じ、第２気筒のセンサ出力線ＬＳの電位を、Ｈｉｇｈに戻す（Ｓ２４５）。このような処理手順により、マイクロコンピュータ５３は、第２気筒のセンサ出力線ＬＳに接続されたインジェクタ１０に対してノードＩＤを付与する処理を完了する。

また、この処理を終えると、マイクロコンピュータ５３は、Ｓ２５１に移行し、同様の手法で、第３気筒のセンサ出力線ＬＳに接続されたインジェクタ１０に対して、ノードＩＤとして値「３」を付与するための処理を実行する（Ｓ２５１，Ｓ２５３，Ｓ２５５）。

更に、この処理の実行後には、Ｓ２６１に移行して、同様の手法で、第４気筒のセンサ出力線ＬＳに接続されたインジェクタ１０に対して、ノードＩＤとして値「４」を付与するための処理を実行する（Ｓ２６１，Ｓ２６３，Ｓ２６５）。

そして、これらの処理により全気筒のインジェクタ１０に対してノードＩＤが割り当てられると、スリープ命令を通信線ＬＣに出力することで（Ｓ２７０）、通信線ＬＣに接続された各インジェクタ１０に、図３に示す通信制御処理を終了させ、当該ＩＤ割当処理を終了する。

また、Ｓ２００におけるＩＤ割当処理を終了すると、マイクロコンピュータ５３は、Ｓ３００に移行し、Ｓ２００でのＩＤ割当処理が成功したか否かを判断する。そして、ＩＤ割当処理のＳ２２５で肯定判断されてタイムアウト処理がなされている場合には、ＩＤ割当処理が失敗したと判断して（Ｓ３００でＮｏ）、再度、ＩＤ割当処理を実行する（Ｓ２００）。

一方、ＩＤ割当処理に成功したと判断すると（Ｓ３００でＹｅｓ）、マイクロコンピュータ５３は、各気筒のインジェクタ１０に対して付与したノードＩＤを用いて、各気筒のインジェクタ１０からＥＥＰＲＯＭ１３に記憶されている特性値を読み出す処理を実行する。

具体的に、第ｉ気筒（但し，ｉ＝１，２，３，４のいずれか）のインジェクタ１０から特性値を読み出す際には、第ｉ気筒のインジェクタ１０に対して付与したノードＩＤ（値ｉ）を宛先情報として付してなるＲｅａｄ命令であって上記特性値を読み出すためのＲｅａｄ命令を、通信線ＬＣに出力することにより、ノードＩＤが値ｉである第ｉ気筒のインジェクタ１０に、Ｒｅａｄ命令を処理させて、第ｉ気筒のインジェクタ１０から通信線ＬＣを介して、特性値を取得する（Ｓ４００）。

尚、図３に示すフローチャートからも理解できるように、インジェクタ１０は、ウェイクアップ処理を実行してからスリープ処理を実行するまでの期間しかＲｅａｄ／Ｗｒｉｔｅ命令を受け付けない構成にされているため、Ｓ４００でもＲｅａｄ命令を送信するのに先駆けては、ウェイクアップ命令を送信し、最後にスリープ命令をインジェクタ１０に送信して、Ｓ４００での処理を終える。

そして、この処理を終えると、マイクロコンピュータ５３は、初期処理を終了する。尚、このようにして、マイクロコンピュータ５３が各気筒のインジェクタ１０から取得した特性値は、センサ信号を補正する目的及び燃料噴射制御の制御パラメータを補正する目的で、燃料噴射制御に用いられる。

以上、本実施例のインジェクタ駆動システム１について説明したが、本実施例のインジェクタ駆動システム１では、ＩＤ設定命令の宛先とするインジェクタ１０に繋がるセンサ出力線ＬＳの電位を、Ｌｏｗに設定し、ＩＤ設定命令の宛先としないインジェクタ１０に繋がるセンサ出力線ＬＳの電位を、Ｈｉｇｈに保持した状態で、電子制御装置５０から通信線ＬＣにＩＤ設定命令を出力することにより、各気筒のインジェクタ１０にてＩＤ設定命令が自装置宛であるか否かを判断できるようにし、ノードＩＤが設定されていない状態のインジェクタ１０に対して、通信線ＬＣを通じて、設定対象のノードＩＤを個別に指定できるようにした。

従って、本実施例のインジェクタ駆動システム１によれば、インジェクタ１０を通信線ＬＣに接続して、システムに組み込む前から、予めノードＩＤを各インジェクタ１０に対して設定する必要がなく、各気筒のセンサ出力線ＬＳへ誤ったノードＩＤのインジェクタ１０を接続することによる不都合を解消することができる。

尚、本実施例によれば、原理上、インジェクタ１０に対してノードＩＤを付与しなくても、センサ出力線ＬＳの状態切替により、電子制御装置５０から特定のインジェクタ１０に対して各種命令を送信することができるので、ノードＩＤを付与しなくても、各インジェクタ１０のＥＥＰＲＯＭ１３から特性値を読み出したり、学習値をＥＥＰＲＯＭ１３に書き込んだりすることができるように、システムを構成することも可能である。

しかしながら、ノードＩＤをインジェクタ１０に付与しない場合には、通信の度、センサ出力線ＬＳの電位を切り替える必要がある。このため、本実施例では、上記初期処理により、各インジェクタ１０に対してノードＩＤを付与して、付与後には、電位を切り替えなくても、ノードＩＤを用いてソフトウェア的な処理で、電子制御装置５０から特定のインジェクタ１０に対して命令を送信することができるようにした。

従って、本実施例によれば、各気筒のセンサ出力線ＬＳへ誤ったノードＩＤのインジェクタ１０が接続されることによる不都合を解消することができると共に、ノードＩＤ付与後には、従来と同様にして簡便に、電子制御装置５０−インジェクタ１０間で通信を行うことができる。

尚、本発明の通信機能付センサ装置は、圧力センサ１１及び通信ドライバ１５を備えるインジェクタ１０に対応し、信号線は、センサ出力線ＬＳに対応する。また、送信制御手段は、電子制御装置５０のマイクロコンピュータ５３が実行するＳ２３１〜Ｓ２６５の処理により実現され、主送信制御手段は、Ｓ４００の処理により実現されている。

その他、受信制御手段は、インジェクタ１０の通信処理部１７が実行するＳ１３３，１３７の処理により実現され、主受信制御手段は、通信処理部１７が実行するＳ１４３，Ｓ１４７の処理により実現され、停止要求手段は、停止要求データとしてのウェイクアップ命令を送信するＳ２１０の処理にて実現され、出力停止手段は、インジェクタ１０の通信処理部１７が実行するＳ１１０の処理により実現されている。

また、本発明は、上記実施例に限定されるものではなく、種々の態様を採ることができる。例えば、上記実施例では、本発明を、インジェクタ駆動システム１に適用した例を紹介したが、本発明は、電子制御装置とインジェクタとをバス接続する制御システムに限らず、種々の制御システムに適用することができる。

また、上記実施例では、ノードＩＤを各インジェクタ１０に割り当てた後、ノードＩＤにより宛先を指定した通信を行う際にも、センサ出力を停止するようにしたが、ノードＩＤにより宛先を指定した通信を行う際には、センサ出力線ＬＳを通じてインジェクタ１０に通信データの宛先を通知する必要がないので、この際には、センサ出力を停止しないようにインジェクタ駆動システム１を構成してもよい。

このようにシステムを構成すれば、ノードＩＤを各インジェクタ１０に割り当てた後には、電子制御装置５０が、各インジェクタ１０からセンサ信号の入力を受けつつも、各インジェクタ１０と通信を行うことができて、都合がよい。

この他、上記実施例では、電子制御装置５０と電子駆動装置３０とが別体に構成されたインジェクタ駆動システム１について説明したが、電子制御装置５０と電子駆動装置３０とは一体に構成されてもよい。

インジェクタ駆動システム１の全体構成を表すブロック図である。 インジェクタ１０及び電子制御装置５０の構成を表すブロック図である。 通信処理部１７が実行する通信制御処理を表すフローチャートである。 マイクロコンピュータ５３が実行する初期処理を表すフローチャートである。 マイクロコンピュータ５３が実行するＩＤ割当処理を表すフローチャートである。 電子制御装置５０及びインジェクタ１０の動作並びにセンサ出力線ＬＳの状態を表したタイムチャートである。

符号の説明

１…インジェクタ駆動システム、１０…インジェクタ、１１…圧力センサ、１１ａ…センサ本体、１１ｂ…出力切替回路、１３…ＥＥＰＲＯＭ、１５…通信ドライバ、１７…通信処理部、１９…比較器、３０…電子駆動装置、５０…電子制御装置、５１…通信ドライバ、５３…マイクロコンピュータ、５３ａ…Ａ／Ｄ変換器、５５…状態切替回路、ＬＣ…通信線、ＬＳ…センサ出力線、Ｔｒ１〜Ｔｒ３…トランジスタ

Claims (6)

1. センサ及び通信デバイスを内蔵する通信機能付センサ装置、を複数備えると共に、
   前記通信機能付センサ装置の夫々が備える前記通信デバイスと共通の通信線を介してバス接続され、当該通信線を介して前記通信機能付センサ装置の夫々と通信可能な電子制御装置、を備え、
   更に、前記電子制御装置は、前記センサの出力信号であるセンサ信号を伝送するための信号線であって、前記通信機能付センサ装置毎に個別に設けられた信号線を介して、前記通信機能付センサ装置の夫々が備える前記センサと接続された制御システムであって、
   前記電子制御装置は、通信データの宛先とする前記通信機能付センサ装置に繋がる前記信号線を、第一の状態に設定し、通信データの宛先としない前記通信機能付センサ装置に繋がる前記信号線を、前記第一の状態とは異なる第二の状態に設定した状態で、前記通信機能付センサ装置に前記通信線を介して通信データを送信する送信制御手段、を備え、
   前記通信機能付センサ装置の夫々は、自装置に内蔵された前記センサと前記電子制御装置とを結ぶ前記信号線の状態を判定し、この判定結果に従って、自装置の前記信号線が前記第一の状態にあるときには、前記通信デバイスが受信した通信データを受け付けて、当該通信データに基づく処理を実行し、自装置の前記信号線が前記第二の状態にあるときには、前記通信デバイスが受信した通信データを破棄する受信制御手段、を備えること
   を特徴とする制御システム。
2. 前記電子制御装置は、前記送信制御手段の動作に先駆けて、前記通信機能付センサ装置に対し、前記信号線へのセンサ信号の出力を停止するように要求する停止要求データを、前記通信線を介して送信する停止要求手段、を備え、
   前記通信機能付センサ装置の夫々は、前記通信デバイスが前記停止要求データを受信すると、前記センサから前記信号線への前記センサ信号の出力を停止する出力停止手段、を備え、
   前記電子制御装置が備える前記送信制御手段は、前記通信機能付センサ装置の夫々に対応する前記信号線において、当該信号線を通じた前記センサ信号の当該電子制御装置への入力が停止した後、動作することを特徴とする請求項１記載の制御システム。
3. 前記電子制御装置が備える前記送信制御手段は、前記通信機能付センサ装置の一つを宛先に選択し、前記通信データとして、宛先とする通信機能付センサ装置に対し、ノードＩＤを設定するように要求するデータであって、前記通信機能付センサ装置に付与するノードＩＤの情報を含む設定要求データを送信する処理を、前記通信線に接続された複数の通信機能付センサ装置の夫々に対して個別に実行する構成にされ、
   前記通信機能付センサ装置の夫々が備える前記受信制御手段は、前記設定要求データを前記通信デバイスが受信すると、前記判定結果に従って、自装置の前記信号線が前記第一の状態にあるときには、前記通信データに基づく処理として、前記通信デバイスが受信した前記設定要求データが表すノードＩＤを、自装置のノードＩＤとして設定する処理を実行し、自装置の前記信号線が前記第二の状態にあるときには、前記通信デバイスが受信した前記設定要求データを破棄する構成にされ、
   前記電子制御装置は、前記送信制御手段に加えて、
   宛先とする前記通信機能付センサ装置のノードＩＤを付してなる通信データを、前記通信線を介して、前記通信機能付センサ装置に送信する主送信制御手段
   を備え、
   前記通信機能付センサ装置の夫々は、前記受信制御手段に加えて、
   前記宛先とする前記通信機能付センサ装置のノードＩＤが付された前記通信データを、前記通信デバイスが受信すると、当該通信データに付されたノードＩＤが自装置のノードＩＤと一致するか否かを判定し、前記信号線の状態に拘らず、この判定結果に従って、ノードＩＤが一致する場合には、前記通信デバイスが受信した通信データを受け付けて、当該通信データに基づく処理を実行し、ノードＩＤが一致しない場合には、前記通信デバイスが受信した通信データを破棄する主受信制御手段
   を備えること
   を特徴とする請求項１又は請求項２記載の制御システム。
4. センサ及び通信デバイスを内蔵する通信機能付センサ装置、の複数と通信可能な構成にされ、
   前記通信機能付センサ装置の夫々が備える前記通信デバイスとは、共通の通信線を介してバス接続され、
   前記通信機能付センサ装置の夫々が備える前記センサとは、前記センサの出力信号であるセンサ信号を伝送するための信号線であって、前記通信機能付センサ装置毎に個別に設けられた信号線を介して接続された電子制御装置であって、
   通信データの宛先とする前記通信機能付センサ装置に繋がる前記信号線を、第一の状態に設定し、通信データの宛先としない前記通信機能付センサ装置に繋がる前記信号線を、前記第一の状態とは異なる第二の状態に設定した状態で、前記通信機能付センサ装置に前記通信線を介して通信データを送信する送信制御手段
   を備えることを特徴とする電子制御装置。
5. 前記通信機能付センサ装置に対し、前記信号線へのセンサ信号の出力を停止するように要求する停止要求データを、前記通信線を介して送信する停止要求手段
   を備え、
   前記送信制御手段は、前記通信線に接続された前記通信機能付センサ装置の夫々が前記停止要求データに応じた処理を実行することにより、前記通信機能付センサ装置の夫々に対応する前記信号線において、当該信号線を通じた前記センサ信号の当該電子制御装置への入力が停止した後、動作すること
   を特徴とする請求項４記載の電子制御装置。
6. 前記送信制御手段は、前記通信機能付センサ装置の一つを宛先に選択し、前記通信データとして、宛先とする通信機能付センサ装置に対し、ノードＩＤを設定するように要求するデータであって、前記通信機能付センサ装置に付与するノードＩＤの情報を含む設定要求データを送信する処理を、前記通信線に接続された複数の通信機能付センサ装置の夫々に対して個別に実行する構成にされ、
   更に、当該電子制御装置は、
   宛先とする前記通信機能付センサ装置のノードＩＤを付してなる通信データを、前記通信線を介して、前記通信機能付センサ装置に送信する主送信制御手段
   を備え、
   前記送信制御手段により前記通信線に接続された前記通信機能付センサ装置の夫々に対してノードＩＤが設定された後には、前記主送信制御手段により、前記通信線に接続された前記通信機能付センサ装置に通信データを送信する構成にされていること
   を特徴とする請求項４又は請求項５記載の電子制御装置。

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