JP5840532B2 - Fuel injection control system - Google Patents
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Description
本発明は、エンジンの燃料噴射制御システムに関するものであり、特に、圧力センサを内蔵するとともに通信機能を有する燃料噴射弁を備えるエンジンの燃料噴射制御システムに関するものである。 The present invention relates to an engine fuel injection control system, and more particularly to an engine fuel injection control system including a fuel injection valve having a built-in pressure sensor and a communication function.
従来、車両に搭載されるエンジンの燃料噴射弁としては、圧力センサと通信ドライバとを内蔵するものが知られている。このような燃料噴射弁では、圧力センサからのセンサ出力信号を、エンジンの燃料噴射制御を実施する電子制御装置(ECU)に送信するとともに、通信ドライバを通じてECUと通信データのやりとりを行うことが可能である。具体的には、燃料噴射弁に内蔵された圧力センサにより燃料の圧力を検出し、燃料噴射に伴い生じる燃料の圧力変化に基づいて、噴射開始タイミングや噴射量を算出することが可能である。また、燃料噴射弁にメモリを搭載し、製品出荷時において、燃料噴射弁ごとの特性値をメモリに記憶保持させておくことにより、製品出荷後において、個々の燃料噴射弁の特性値をECUが認識することができ、これにより、燃料噴射弁の個体差を考慮した制御を実現することが可能になる。 2. Description of the Related Art Conventionally, a fuel injection valve for an engine mounted on a vehicle has been known that incorporates a pressure sensor and a communication driver. In such a fuel injection valve, a sensor output signal from a pressure sensor can be transmitted to an electronic control unit (ECU) that performs engine fuel injection control, and communication data can be exchanged with the ECU through a communication driver. It is. Specifically, it is possible to detect the pressure of the fuel with a pressure sensor built in the fuel injection valve and calculate the injection start timing and the injection amount based on the change in the pressure of the fuel caused by the fuel injection. In addition, by installing a memory in the fuel injection valve and storing the characteristic value for each fuel injection valve in the memory at the time of product shipment, the ECU sets the characteristic value of each fuel injection valve after product shipment. This makes it possible to realize control in consideration of individual differences of the fuel injection valves.
燃料噴射弁とECUとの通信が可能なシステムにおいて、燃料噴射弁が複数設けられている場合、各々の燃料噴射弁をECUに対して通信可能に接続する手法としては、例えば、(1)燃料噴射弁に設けられた各々のセンサを、個別のセンサ出力線によってECUに接続するとともに、各々の通信ドライバを、個別の通信線によってECUに接続する手法、(2)燃料噴射弁に設けられた各々のセンサを、個別のセンサ出力線によってECUに接続するとともに、各々の通信ドライバを、共通の通信線によってECUに接続する手法などが挙げられる。このうち、後者によれば、通信線やポートの数をできるだけ少なくすることができ、システムの簡素化の点で優れている。 In a system in which communication between the fuel injection valve and the ECU is possible, when a plurality of fuel injection valves are provided, as a method of connecting each fuel injection valve to the ECU in a communicable manner, for example, (1) Fuel A method in which each sensor provided in the injection valve is connected to the ECU through an individual sensor output line, and each communication driver is connected to the ECU through an individual communication line, (2) provided in the fuel injection valve Examples include a method in which each sensor is connected to the ECU via an individual sensor output line, and each communication driver is connected to the ECU via a common communication line. Of these, the latter can reduce the number of communication lines and ports as much as possible, and is excellent in terms of simplification of the system.
その一方で、後者の接続方法(上記(2)の接続方法)を採用した場合、ECUから送信された通信データは全ての燃料噴射弁の通信デバイスで受信される。したがって、特定の燃料噴射弁を宛先とする通信データについては、その通信データにノードIDを含ませることにより、燃料噴射弁が通信データを受信した場合に、その通信データが自装置宛てのものかそうでないかを識別可能になる。 On the other hand, when the latter connection method (the connection method (2) above) is adopted, the communication data transmitted from the ECU is received by the communication devices of all the fuel injection valves. Therefore, for communication data destined for a specific fuel injection valve, by including the node ID in the communication data, when the fuel injection valve receives the communication data, is the communication data addressed to its own device? It becomes possible to identify whether it is not.
ノードIDについて、例えば製品出荷時に、予め各燃料噴射弁にノードIDを割り当てておくとともに、ノードIDと燃料噴射弁との対応関係を予めECUに記憶しておくことにより、ノードIDを拠り所にしてECU−燃料噴射弁間で通信を行うことが可能となる。ところが、燃料噴射弁の取り付け位置を誤ってしまい、例えば第1気筒に取り付けるはずの燃料噴射弁を第2気筒に取り付けてしまったり、あるいは、製品出荷後に燃料噴射弁が取り替えられたりした場合には、燃料噴射弁とノードIDとの対応関係が、予めECUに記憶させておいたものと異なってしまう。 As for the node ID, for example, at the time of product shipment, a node ID is assigned to each fuel injection valve in advance, and the correspondence between the node ID and the fuel injection valve is stored in the ECU in advance, so that the node ID can be used as a base. Communication between the ECU and the fuel injection valve can be performed. However, if the installation position of the fuel injection valve is wrong, for example, a fuel injection valve that should be attached to the first cylinder is attached to the second cylinder, or the fuel injection valve is replaced after shipment of the product. The correspondence relationship between the fuel injection valve and the node ID is different from that previously stored in the ECU.
そこで、圧力センサと通信デバイスとを内蔵する燃料噴射弁を複数備えるとともに、各々の圧力センサが個別のセンサ出力線によりECUに接続され、かつ各々の通信ドライバが共通の通信線によりECUに接続されているシステムにおいて、ECUと燃料噴射弁との接続が完了した状態でID設定処理を行うことが提案されている(例えば、特許文献1参照)。この特許文献1に記載のシステムには、ECUからの信号に基づき、センサ出力線を特定状態(電圧0V)に切り替える切替回路が設けられている。また、ECUは、切替回路の駆動を制御することにより、ID設定命令の宛先としない燃料噴射弁に接続されるセンサ出力線を通常状態にし、ID設定命令の宛先とする燃料噴射弁に接続されるセンサ出力線を特定状態にした状態で、ECUから燃料噴射弁に対してID設定命令を送信する。これにより、ECUからのID設定命令に宛先に関する情報が含まれていなくても、自身に接続されるセンサ出力線の電圧を参照することにより、燃料噴射弁において、その受信したID設定命令が、自身を宛先とするものか否かを判別できるようにしている。
Therefore, a plurality of fuel injection valves each including a pressure sensor and a communication device are provided, and each pressure sensor is connected to the ECU via an individual sensor output line, and each communication driver is connected to the ECU via a common communication line. In an existing system, it is proposed to perform the ID setting process in a state where the connection between the ECU and the fuel injection valve is completed (see, for example, Patent Document 1). The system described in
ところで、上記システムにおいて、圧力センサとECUとを繋ぐ回路に異常が生じた場合、切替回路を駆動しても、センサ出力線を通常状態と特定状態との間で切り替えることができない場合がある。かかる場合、ID設定命令の送信時において、ID設定命令の宛先とする燃料噴射弁に接続されるセンサ出力線を特定状態にならなかったり、宛先としない燃料噴射弁に接続されるセンサ出力線が特定状態になったりすることがある。また、このような事象に起因して、各燃料噴射弁に対して固有のノードIDを付与できなかったり、圧力センサとECUとを繋ぐ回路に異常が生じた場合に切替回路を駆動することによって回路の更なる故障を招いたりするおそれがある。 By the way, in the above system, when an abnormality occurs in the circuit connecting the pressure sensor and the ECU, the sensor output line may not be switched between the normal state and the specific state even if the switching circuit is driven. In such a case, at the time of transmission of the ID setting command, the sensor output line connected to the fuel injector that is the destination of the ID setting command is not in a specific state, or the sensor output line that is connected to the fuel injector that is not the destination is It may become a specific state. In addition, when a unique node ID cannot be assigned to each fuel injection valve due to such an event, or when an abnormality occurs in the circuit connecting the pressure sensor and the ECU, the switching circuit is driven. There is a risk of further failure of the circuit.
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、回路に異常が生じた場合にも適切な制御を実施することができるエンジンの燃料噴射制御システムを提供することを主たる目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described problem, and a main object of the present invention is to provide an engine fuel injection control system capable of performing appropriate control even when an abnormality occurs in a circuit. .
本発明は、上記課題を解決するために、以下の手段を採用した。 The present invention employs the following means in order to solve the above problems.
本発明は、複数の燃料噴射弁と、該複数の燃料噴射弁の駆動を制御することによりエンジンの燃料噴射制御を実施する電子制御装置とを備える燃料噴射制御システムに関する。また、請求項1に記載の発明は、前記複数の燃料噴射弁の各々は、前記エンジンの燃料噴射パラメータを検出してその信号を出力するセンサ部と、前記電子制御装置からの通信データを受信する通信部と、前記通信部で受信した通信データに基づく処理を実行する処理部とを備え、前記電子制御装置は、前記複数の燃料噴射弁に対し、前記センサ部の各々に個別のセンサ出力線を通じて接続され、かつ前記通信部の各々に共通の通信線を通じて接続されており、前記電子制御装置により制御され、前記センサ出力線の電圧を所定電圧に切り替える電圧切替手段と、前記電圧切替手段による電圧の切り替えを実施することにより、前記複数の燃料噴射弁の各々に、前記センサ出力線を通じて、前記通信データの宛先に関する宛先情報を付与する情報付与手段と、前記情報付与手段により宛先情報を付与している状態又はその付与が完了した状態で、前記通信データを前記電子制御装置から前記通信線を通じて前記通信部に送信する送信制御手段と、前記送信制御手段により送信された通信データを前記通信部で受信した場合に、前記複数の燃料噴射弁の各処理部において、前記宛先情報に基づいて、前記通信データに基づく処理を実行するか否かを決定する受信制御手段と、前記情報付与手段による宛先情報の付与前に、前記センサ出力線の電圧に基づいて回路の異常を診断する異常診断手段と、前記異常診断手段により異常有りと診断された場合に、前記情報付与手段による宛先情報の付与を禁止し、前記異常診断手段により異常無しと診断された場合に、前記情報付与手段による宛先情報の付与を許可する許否判定手段と、を備えることを特徴とする。 The present invention relates to a fuel injection control system including a plurality of fuel injection valves and an electronic control unit that controls fuel injection of an engine by controlling driving of the plurality of fuel injection valves. Further, in the first aspect of the present invention, each of the plurality of fuel injection valves receives a communication data from the electronic control unit and a sensor unit that detects a fuel injection parameter of the engine and outputs a signal thereof. And a processing unit that executes processing based on communication data received by the communication unit, and the electronic control unit outputs individual sensor outputs to each of the sensor units with respect to the plurality of fuel injection valves. A voltage switching unit that is connected through a line and is connected to each of the communication units through a common communication line, controlled by the electronic control unit, and configured to switch the voltage of the sensor output line to a predetermined voltage; and the voltage switching unit By switching the voltage according to the above, destination information regarding the destination of the communication data is given to each of the plurality of fuel injection valves through the sensor output line. A transmission control unit that transmits the communication data from the electronic control unit to the communication unit through the communication line in a state in which the destination information is added by the information granting unit or in a state in which the granting is completed. When the communication data transmitted by the transmission control means is received by the communication unit, in each processing unit of the plurality of fuel injection valves, whether to perform processing based on the communication data based on the destination information A reception control means for determining whether or not there is an abnormality by means of an abnormality diagnosis means for diagnosing a circuit abnormality based on the voltage of the sensor output line before the destination information is given by the information giving means; When diagnosed, the information adding unit prohibits the addition of destination information, and when the abnormality diagnosing unit diagnoses that there is no abnormality, the information adding unit A permission determination means for permitting the application of previous information, that includes the features.
要するに、センサ部及び通信部を有する燃料噴射弁を複数備えるとともに、燃料噴射弁のセンサ部と電子制御装置とが、燃料噴射弁ごとに個別のセンサ出力線によって接続され、燃料噴射弁の通信部と電子制御装置とが、全ての燃料噴射弁において共通の通信線によって接続されているシステムでは、燃料噴射弁に向けて送信する通信データに宛先情報を含ませることにより、燃料噴射弁において、自身がその通信データの宛先であるか否かを判別できる。また、本構成では、通信データの送信時又は送信前に、電圧切替手段によりセンサ出力線の電圧を所定電圧に切り替え、センサ出力線を通じて、各燃料噴射弁に宛先情報を付与することにより、燃料噴射弁に向けて送信する通信データに宛先情報が含まれていなくても、燃料噴射弁において、自身のセンサ出力線を通じて付与された宛先情報を参照することにより、自身がその通信データの宛先であるか否かを判別できる。 In short, a plurality of fuel injection valves each having a sensor unit and a communication unit are provided, and the sensor unit of the fuel injection valve and the electronic control unit are connected to each fuel injection valve by a separate sensor output line. And the electronic control unit are connected by a common communication line in all the fuel injection valves, the destination information is included in the communication data transmitted to the fuel injection valve, so that the fuel injection valve Is the destination of the communication data. Further, in this configuration, at the time of transmission of communication data or before transmission, the voltage of the sensor output line is switched to a predetermined voltage by the voltage switching means, and destination information is given to each fuel injection valve through the sensor output line, thereby Even if the destination information is not included in the communication data transmitted to the injection valve, by referring to the destination information given through the sensor output line in the fuel injection valve, the destination is the destination of the communication data. It can be determined whether or not there is.
ここで、センサ出力線を通じて燃料噴射弁に宛先情報を付与する際に、センサ部と電子制御装置とを結ぶ経路において回路の異常が生じた場合、電圧切替手段を制御してもセンサ出力線の電圧が変化しないことがある。かかる場合、センサ出力線を通じての通信データの宛先指定を適正に実施することができず、本来通信データの宛先でない燃料噴射弁で該通信データに基づく処理が実行されたり、あるいは、通信データの宛先の燃料噴射弁で該通信データに基づく処理が実行されなかったりするおそれがある。中でも特に、センサ出力線に短絡異常が発生した場合(例えば電源ショートが発生した場合)、電圧切替手段の制御によってセンサ出力線の電圧切り替えの動作を行うことにより、センサ出力線を含む回路に大電流が流れ、回路の更なる故障を招くことがあると考えられる。 Here, when the destination information is given to the fuel injection valve through the sensor output line, if a circuit abnormality occurs in the path connecting the sensor unit and the electronic control unit, the sensor output line can be controlled even if the voltage switching means is controlled. The voltage may not change. In such a case, it is not possible to properly specify the destination of the communication data through the sensor output line, and processing based on the communication data is executed by the fuel injection valve that is not originally the destination of the communication data, or the destination of the communication data There is a possibility that the process based on the communication data may not be executed by the fuel injection valve. In particular, when a short-circuit abnormality occurs in the sensor output line (for example, when a power supply short-circuit occurs), the operation of switching the voltage of the sensor output line is performed by controlling the voltage switching means, so that the circuit including the sensor output line is greatly increased. It is thought that current may flow and cause further failure of the circuit.
この点、本発明では、センサ出力線の電圧に基づいて異常を診断し、異常有りと診断された場合には、電圧切替手段によるセンサ出力線の電圧切替の動作を行わないようにする。したがって、センサ部と電子制御装置とを結ぶ経路に異常が発生している場合において、電圧切替手段によるセンサ出力線の電圧切替の動作を行うことによる不都合、具体的には、回路の更なる故障を招くといった不都合や、通信データの宛先を指定できないにもかかわらず電圧切替手段による無駄な処理を実施するといった不都合を回避することができる。 In this regard, according to the present invention, an abnormality is diagnosed based on the voltage of the sensor output line, and when it is diagnosed that there is an abnormality, the operation of switching the voltage of the sensor output line by the voltage switching means is not performed. Therefore, in the case where an abnormality has occurred in the path connecting the sensor unit and the electronic control device, inconvenience due to the voltage switching operation of the sensor output line by the voltage switching means, specifically, the further failure of the circuit Inconveniences such as inconvenience, and wasteful processing by the voltage switching means even when the destination of the communication data cannot be specified can be avoided.
(第1の実施形態)
以下、第1の実施形態について図面を参照しつつ説明する。本実施形態は、エンジンのインジェクタを制御対象とする燃料噴射制御システムを構築するものとしている。当該システムは、電子制御ユニット(以下、ECUという)を中枢としてインジェクタの駆動を制御し、これによりエンジンの燃料噴射制御を実施する。本システムの回路構成の全体概略図を図1に示す。
(First embodiment)
The first embodiment will be described below with reference to the drawings. In the present embodiment, a fuel injection control system that controls an injector of an engine is constructed. The system controls the drive of the injector with an electronic control unit (hereinafter referred to as ECU) as the center, thereby implementing fuel injection control of the engine. An overall schematic diagram of the circuit configuration of this system is shown in FIG.
図1に示す制御システムは、多気筒エンジン(本実施形態では4気筒エンジン)を搭載する車両に搭載されるものであり、エンジンの気筒毎に設けられたインジェクタ10と、インジェクタ10の駆動を制御する駆動制御装置(EDU)30と、エンジンの燃料噴射制御を実行するECU50とを備えている。
The control system shown in FIG. 1 is mounted on a vehicle equipped with a multi-cylinder engine (four-cylinder engine in this embodiment), and controls the
インジェクタ10は、エンジンの各気筒内に燃料を直接供給する筒内噴射式の燃料噴射弁である。本実施形態のインジェクタ10は、インジェクタ10の燃料噴射圧力を検出するセンサ部としての圧力センサ11と、データを記憶保持する記憶部としてのメモリ13と、通信データの送受信が可能な通信部としての通信ドライバ15と、通信データに基づく各種処理を実行する通信処理部17とを備えている。
The
圧力センサ11は、例えばインジェクタ10の先端部の噴孔付近に設けられており、エンジンの燃料噴射パラメータとして、噴孔における燃料圧力を検出する。当該圧力センサ11は、センサ素子11aと出力回路12とを備えている。出力回路12は、センサ素子11a及びセンサ出力線LSに電気的に接続されており、センサ素子11aの出力信号であって圧力の計測結果を表すセンサ出力信号を入力し、その入力したセンサ出力信号をセンサ出力線LSに出力する。本実施形態では、複数のインジェクタ10の各々の圧力センサ11とECU50とが、個別のセンサ出力線LSを介して接続されている。
The
出力回路12は、図2に示すように、オペアンプ12a及び抵抗R1,R2,R3により構成されており、オペアンプ12aの出力端子をそのマイナス端子に接続し、センサ素子11aの出力端をプラス端子に接続してバッファ回路を構成している。この出力回路12では、電源電圧Vc=5Vが供給される抵抗R1、接地された抵抗R3、及び抵抗R1と抵抗R3とを結ぶ抵抗R2の3つの抵抗により、出力回路の出力電圧Voutを0V<Vout<5Vの範囲(例えば、0.8V≦Vout≦4.8Vの範囲)にしている。
As shown in FIG. 2, the
メモリ13は、電気的にデータの書き換えが可能な不揮発性メモリであり、本実施形態では、例えばEEPROM(登録商標)で構成されている。なお、メモリ13は、例えばSRAMなどの揮発性メモリで構成されていてもよい。メモリ13には、各インジェクタ10の固有情報としてセンサ特性値やインジェクタ特性値、個体番号などが記憶されている。
The
通信ドライバ15は、通信処理部17に電気的に接続されており、通信処理部17との間でデータのやりとりが可能になっている。通信ドライバ15は、通信線LCを通じてECU50に電気的に接続されており、ECU50から送信された通信データを受信して通信処理部17に出力するとともに、通信処理部17から入力した通信データを、通信線LCを通じてECU50に送信する。これにより、インジェクタ10−ECU50間の通信を実現する。通信線LCは、各インジェクタ10で共有されており、各インジェクタ10の通信ドライバ15とECU50とが共通の通信線LCで接続(バス接続)されている。
The
通信処理部17は、周知の通りCPU、ROM、RAM等よりなるマイクロコンピュータを主体として構成されており、通信ドライバ15を通じてECU50から受信した通信データに基づき各種処理を実行する。例えば、通信処理部17は、通信データとして、インジェクタ特性値を送信する旨の指令信号をECU50から受信した場合、その指令信号に基づき、メモリ13に記憶されたインジェクタ特性値を読み出し、その読み出したインジェクタ特性値を、受信した通信データに対する応答データとして、通信線LCを通じてECU50に送信する。あるいは、通信処理部17は、通信データとして、インジェクタ特性値を更新する旨の指令信号をECU50から受信した場合、その指令信号に含まれるインジェクタ特性値についての学習値をメモリ13に書き込み、メモリ13に記憶されているインジェクタ特性値を更新する処理を実行する。
As is well known, the
なお、本システムでは、インジェクタ10とECU50との間の通信データのやりとりは、各インジェクタ10に共通の通信線LCを通じて行われるのに対し、各インジェクタ10に取り付けられた圧力センサ11から出力されるセンサ出力信号の伝送は、インジェクタ10毎に個別に設けられたセンサ出力線LSを通じて、通信線LCとは別系統で行われる。
In this system, exchange of communication data between the
ECU50は、各インジェクタ10側の通信ドライバ15に通信線LCを通じて接続される通信ドライバ51と、各センサ出力線LSにそれぞれ接続される入力回路55と、燃料噴射制御のための各種処理を実行するマイクロコンピュータ(以下、マイコンという)53とを備える。マイコン53は、通信ドライバ51及び入力回路55にそれぞれ電気的に接続されており、通信ドライバ51を通じて、インジェクタ10の固有情報などの通信データを入力するとともに、入力回路55を通じて、圧力センサ11からのセンサ出力信号を入力する。また、マイコン53は、それら入力した各種データに基づいて、燃料の噴射時期や噴射量等を演算し、その演算結果に基づく噴射信号(インジェクタ駆動信号)をEDU30に出力する。EDU30は、ECU50のマイコン53から入力した噴射信号に基づいて、各インジェクタ10の駆動を制御する。
The
マイコン53には、図2に示すように、入力回路55の出力端において、それぞれの入力回路55に接続される複数の(本実施形態では4つの)A/D変換器53aと、データを記憶する記憶部としてのメモリ53bとが内蔵されている。A/D変換器53aは、入力回路55から出力されたアナログのセンサ出力信号をデジタル信号に変換する。このデジタル信号は、マイコン53が実行する各種の燃料噴射制御に用いられる。例えば、各圧力センサ11のセンサ出力信号が示す計測値(センサ出力値)は、インジェクタ10から通信線LCを通じて読み出したインジェクタ10ごとのセンサ特性値に基づいて補正され、その補正後の値が燃料噴射制御に用いられる。なお、図2では、A/D変換器53aを1つのみ示し、その他のA/D変換器53aについては省略してある。
As shown in FIG. 2, the
メモリ53bは、データの記憶・保持が可能であればよく、揮発性メモリでも不揮発性メモリでもよい。本実施形態では、メモリ53bとしてSRAMが用いられており、電源との接続状態が保持されている間はデータが記憶・保持され、電源と非接続状態になることでデータが失われる。メモリ53bには、各インジェクタ10から通信線LCを通じて読み出したインジェクタ10の固有情報としてのセンサ特性値やインジェクタ特性値、インジェクタ10の個体番号などが記憶されている。
The
本システムでは、各インジェクタ10側に設けられた通信ドライバ15と、ECU50側に設けられた通信ドライバ51とが共通の通信線LCで接続されている。そのため、ECU50からインジェクタ10へ通信データが送信された場合、その通信データは全てのインジェクタ10で受信される。ところが、通信データの中には、複数のインジェクタ10のうち、その一部を宛先とするべきデータも存在する。そこで、本システムでは、インジェクタ10とECU50との間でやりとりされる通信データの中に、インジェクタ10を識別情報としてのノードIDを含ませておくことにより、インジェクタ10の通信処理部17において、ECU50から受信した通信データが、自装置を宛先とするものであるか否を識別可能にしている。また、インジェクタ10からの通信データをECU50が受信した場合に、その通信データがいずれのインジェクタ10から送信されたものであるかをECU50側で識別することができる。
In this system, the
本システムでは、各インジェクタ10のノードIDを設定するID設定処理を実行し、特に本実施形態では、複数のインジェクタ10とECU50との電気的な接続が完了した状態でID設定処理を実行することとしている。
In this system, an ID setting process for setting the node ID of each
以下、本実施形態のID設定処理について詳述する。本実施形態のID設定処理は、インジェクタ10にノードIDを付与する処理であるID付与処理と、インジェクタ10側において、付与されたノードIDを認識して自身のノードIDとして設定する処理であるID受付処理とにより構成される。このうち、ID付与処理はECU50のマイコン53により実行され、ID設定処理はインジェクタ10の通信処理部17のマイコンにより実行される。
Hereinafter, the ID setting process of this embodiment will be described in detail. The ID setting process of the present embodiment is an ID assigning process that is a process for assigning a node ID to the
ID設定処理では、まず最初にID付与処理を実行することにより、通信データとしてのID設定命令を、ECU50からインジェクタ10に通信線LCを通じて送信する。ID設定命令は、各インジェクタ10に割り当てるノードID(本実施形態では4つのノードID)の中の1つのノードIDを含んでおり、そのノードIDを自身のノードIDとして設定するようインジェクタ10に要求する通信データである。ただし、ID設定命令が送信される時点では、インジェクタ10側ではその受信したID設定命令が自装置宛のものかそうでないかを判別することができない。
In the ID setting process, an ID setting process is first executed to transmit an ID setting command as communication data from the
そこで、本システムでは、ID設定命令の送信時に、各々のセンサ出力線LSの電圧を所定電圧に切り替えることにより、複数のインジェクタ10の各々に、センサ出力線LSを通じて、通信データの宛先に関する宛先情報を付与する(情報付与手段)。また、マイコン53は、その宛先情報を付与している状態で、通信データとしてのID設定命令をインジェクタ10に送信する(送信制御手段)。そして、インジェクタ10側では、センサ出力線LSを通じて付与された宛先情報を参照することにより、受信したID設定命令に基づく処理を実行するか否かを決定する(受信制御手段)。したがって、インジェクタ10に向けて送信する通信データにノードIDが含まれていなくても、インジェクタ10において、自身のセンサ出力線LSを通じて付与された宛先情報を参照することにより、自身がその通信データ(ID設定命令)の宛先であるか否かを判別できる。
Thus, in this system, when the ID setting command is transmitted, the voltage of each sensor output line LS is switched to a predetermined voltage, so that each of the plurality of
より具体的には、本実施形態では、本システムにおいて、ECU50には、各インジェクタ10に接続されるセンサ出力線LSの電圧を所定電圧に切り替える電圧切替手段としてトランジスタTr11が設けられている。また、インジェクタ10には、自身に接続されるセンサ出力線LSの電圧を検出する電圧検出手段として電圧検出回路19が設けられている。ECU50のマイコン53は、ID設定命令を送信するのに際し、まずトランジスタTr11のオンオフ制御により、ID設定命令の宛先としないインジェクタ10に接続されるセンサ出力線LS(非対象出力線)を第1電圧状態にする一方、ID設定命令の宛先とするインジェクタ10に接続されるセンサ出力線LS(対象出力線)を、第1電圧状態とは異なる第2電圧状態にする。これにより、センサ出力線LSを通じて宛先情報をインジェクタ10側に付与する(情報付与手段)。また、ECU50は、非対象出力線を第1電圧状態にし、かつ対象出力線を第2電圧状態にした状態で、ECU50からインジェクタ10にID設定命令を送信する(送信制御手段)。各々のインジェクタ10では、電圧検出回路19によりセンサ出力線LSの電圧を検出することにより、自身に接続されるセンサ出力線LSが、第1電圧状態か第2電圧状態かを判別する。そして、自身に接続されるセンサ出力線LSが第1電圧状態である場合には、その受信したID設定命令を破棄する。一方、自身に接続されるセンサ出力線LSが第2電圧状態である場合には、その受信したID設定命令に基づく処理を実行する(受信制御手段)。
More specifically, in the present embodiment, in this system, the
電圧切替手段としてのトランジスタTr11は、図2に示すように、入力回路55に設けられており、本実施形態ではNPN型のトランジスタTr11として構成されている。トランジスタTr11の各端子について、ベース端子は、マイコン53において入力回路55毎に設けられたトリガ端子に接続され、エミッタ端子は接地され、コレクタ端子は、センサ出力線LSに接続されるとともに、抵抗R12を介して電源電圧Vc(例えば、Vc=5V)に接続されている。
The transistor Tr11 as voltage switching means is provided in the
トランジスタTr11は、トリガ端子を通じたマイコン53からの指令信号によってオンオフが切り替えられ、これによりセンサ出力線LSの電圧状態が変更される。具体的には、マイコン53によりトランジスタTr11のベース電位がLoに設定された場合、トランジスタTr11がオフになり、この場合、センサ出力線LSはセンサ出力信号を伝送可能な通常状態(>0V、第1電圧状態)になる。一方、トランジスタTr11のベース電位がHiに設定された場合には、トランジスタTr11がオンになり、センサ出力線LSが接地された状態になる。したがって、センサ出力線LSの電圧は0Vになり、センサ出力信号を伝送不能な特定状態(第2電圧状態)になる。
The transistor Tr11 is turned on and off by a command signal from the
なお、入力回路55は、トランジスタTr11及び抵抗R12の他、コンデンサC11及び抵抗R11からなるフィルタ回路を備えている。これにより、センサ出力線LSを通じて伝送されるセンサ出力信号が、フィルタ回路を通じてA/D変換器53aに入力される。
The
電圧検出回路19は、圧力センサ11の出力電圧Voutに基づいてセンサ出力線LSの電圧を検出する。詳しくは、電圧検出回路19はコンパレータを備えており、そのコンパレータに圧力センサ11の出力電圧Voutと閾値電圧とが入力され、その比較結果がコンパレータの出力データとして通信処理部17に出力される。このとき、圧力センサ11の出力電圧Voutが閾値電圧よりも高い場合には、コンパレータから通信処理部17にHi信号が入力され、圧力センサ11の出力電圧Voutが閾値電圧よりも低い場合には、コンパレータから通信処理部17にLo信号が入力される。通信処理部17では、電圧検出回路19から入力される信号がHiであれば、センサ出力線LSがセンサ出力信号を伝送可能な通常状態(>0V)であると判定し、Loであれば、センサ出力線LSがセンサ出力信号を伝送不可能な特定状態(=0V)であると判定する。
The voltage detection circuit 19 detects the voltage of the sensor output line LS based on the output voltage Vout of the
なお、本実施形態では、出力回路12の出力端の電圧が出力電圧Voutとして電圧検出回路19に入力される構成としたが、出力回路12の入力端と出力端との間の電圧が出力電圧Voutとして電圧検出回路19に入力される構成としてもよい。
In this embodiment, the voltage at the output terminal of the
次に、図3のタイムチャートを用いて、本実施形態のID設定処理について具体的に説明する。なお、本実施形態では、第1気筒のインジェクタ(インジェクタ♯1)、第2気筒のインジェクタ(インジェクタ♯2)、第3気筒のインジェクタ(インジェクタ♯3)、第4気筒のインジェクタ(インジェクタ♯4)の順にノードIDを設定する。ただし、図3では、便宜上、インジェクタ♯1及びインジェクタ♯2のID設定について示してある。このID設定処理は、本実施形態では車両のイグニッションスイッチのオンへの切り替えに伴いECU50が起動する毎に実行される。ただし、外部からの実行指令の入力に伴い実行される構成としてもよい。
Next, the ID setting process of the present embodiment will be specifically described with reference to the time chart of FIG. In the present embodiment, the first cylinder injector (injector # 1), the second cylinder injector (injector # 2), the third cylinder injector (injector # 3), and the fourth cylinder injector (injector # 4). Node IDs are set in this order. However, in FIG. 3, for convenience, ID setting of the
図3において、ECU50が起動されることにより、センサ出力電圧Voutは、センサ素子11aの圧力検出結果に応じた値を示す。ECU50のマイコン53は、タイミングt10で、今回のID設定対象のインジェクタ10としてインジェクタ♯1を選択し、インジェクタ♯1のセンサ出力線LS(LS#1)に接続される電圧切替回路55aのトランジスタTr11(Tr♯1)をオフからオンに切り替える。このトランジスタTr♯1のオン切り替えに伴い、センサ出力線LS♯1の電圧が0Vに切り替わる。
In FIG. 3, when the
続くタイミングt11では、マイコン53は、ECU50の通信ドライバ51からインジェクタ10の通信ドライバ15に対し、通信データとしてのID設定命令を、通信線LCを通じて送信する。ここで送信するID設定命令には、ノードIDとして「1」を設定する旨の情報が含まれている。
At subsequent timing t11, the
マイコン53からのID設定命令が各インジェクタ10の通信処理部17に入力されると、各々の通信処理部17は、電圧検出回路19からの入力信号に基づいて、自装置に接続されるセンサ出力線LSが、センサ出力信号を伝送可能な通常状態であるか(閾値電圧よりも大きいか)、それともセンサ出力信号を伝送不可能な特定状態であるか(閾値電圧よりも小さいか)を判定する。そして、センサ出力線LSが通常状態にあるインジェクタ10については、自身はID設定対象ではないと判断し、今回受信したID設定命令を破棄する。つまり、今回のID設定命令に対する処理を実行しない。ここでは、インジェクタ♯2、インジェクタ♯3及びインジェクタ♯4において、受信したID設定命令が破棄される。
When an ID setting command from the
一方、センサ出力線LSが特定状態にあるインジェクタ10では、自身は今回のID設定対象であると判断し、今回受信したID設定命令に基づく処理(ID受付処理)を実行する。ここでは、今回のID設定対象であるインジェクタ♯1においてID受付処理が実行される。ID受付処理として、インジェクタ♯1の通信処理部17は、タイミングt12で、メモリ13から自身の個体番号(個体番号♯1)を読み出し、その読み出した個体番号を、通信線LCを通じてECU50に送信するとともに、タイミングt13で、ID設定命令に含まれるノードID「1」を自身のノードIDとして設定し、メモリ13に保存する。
On the other hand, in the
ECU50のマイコン53は、インジェクタ10の個体番号を受信すると、その受信した個体番号を現在のID設定対象のインジェクタ10(ここでは第1気筒のインジェクタ)の情報としてメモリ53bに記憶・更新する(タイミングt13)。また、マイコン53は、タイミングt14で、トランジスタTr♯1をオンからオフに切り替える。
When the
インジェクタ♯1のID設定が終了すると、次にインジェクタ♯2のID設定が実行される。この場合にも、基本的にはインジェクタ♯1の場合と同様の処理が実行される。すなわち、ECU50のマイコン53は、タイミングt15で、インジェクタ♯2のセンサ出力線(LS#2)に接続されるトランジスタTr11(Tr♯2)をオフからオンに切り替え、タイミングt16で、通信線LCを通じてID設定命令を送信する。このID設定命令には、ノードIDとして「2」を設定する旨の情報が含まれている。
When the ID setting for the
各インジェクタ10の通信処理部17は、電圧検出回路19から入力される信号に基づいて、自装置に接続されるセンサ出力線LSが通常状態及び特定状態のいずれにあるかを判定する。ここでは、センサ出力線♯2が特定状態であることから、インジェクタ♯2の通信処理部17は、今回受信したID設定命令に基づいてID設定処理を実行する(タイミングt17〜t18)。一方、インジェクタ♯1、インジェクタ♯3及びインジェクタ♯4のそれぞれの通信処理部17は、受信したID設定命令を破棄する。
The
ところで、センサ素子11aとA/D変換器53aとを結ぶ経路(例えば、出力回路12や入力回路55)に短絡や地絡などの回路の異常が生じた場合、マイコン53によってトランジスタTr11のベース電位をLoに設定しても、センサ出力線LSが通常状態(電圧が0Vよりも大きい状態)にならないことがある。また同様に、上記回路の異常時において、マイコン53によってトランジスタTr11のベース電位をHiに設定しても、センサ出力線LSが特定状態(電圧が0Vの状態)にならないことがある。
Incidentally, when a circuit abnormality such as a short circuit or a ground fault occurs in a path (for example, the
例えば、インジェクタ♯1に接続されるセンサ出力線LSが地絡した場合、センサ出力線♯1は常に0Vを示すため、インジェクタ♯1側では、トランジスタTr♯1のオンによってセンサ出力線LS♯1が接地された状態と区別することができない。かかる場合、インジェクタ♯1では、センサ出力線LS♯1の電圧に基づいて、自身がID設定対象であると常に認識することとなり、ECU50からID設定命令が送信される毎にID設定が実施される。その結果、インジェクタ♯1に対し、他のインジェクタとは異なる固有のノードIDを付すことができず、同じノードIDのインジェクタ10が複数存在することとなる。例えば、インジェクタ♯1には、本来、ノードIDとして「1」が付されるはずであるにも関わらず、最後にID設定を実施したインジェクタ♯4のノードID「4」が付される。かかる場合、インジェクタ♯1は、インジェクタ♯4へ送信された命令に従って駆動制御されることとなり、燃料噴射制御の制御性が低下するおそれがある。また、センサ出力線LSが地絡している場合には、ECU50側でトランジスタTr♯1のベース電位をHiに設定しても、結局のところ、各インジェクタ10が設置されている気筒番号に対応した適正なノードIDを設定することができず、ベース電位のHiへの切り替え動作が無駄な処理となってしまう。
For example, when the sensor output line LS connected to the
また、インジェクタ♯1に接続されるセンサ出力線LS♯1が短絡した場合にも、センサ出力線LS♯1は、トランジスタTr♯1のベース電位に対応した電圧状態にならないことがある。そのため、インジェクタ♯1側では、自身がID設定対象であるかそうでないかを認識できず、インジェクタ♯1にノードIDを付与できなくなる。特に、センサ出力線LSが電源と短絡した場合には、トランジスタTr♯1のオフからオンへの切り替えに伴い、抵抗R1に繋がる電源電圧Vcを供給源として、電源からトランジスタTr11の経路に電流が流れ、回路に設計値を超える大電流が流れるおそれがある。この場合、回路において復帰不可能な故障を招くおそれがある。
Even when the sensor output
そこで本実施形態では、センサ出力線の電圧に基づいて回路の異常を診断し、異常有りと診断した場合には、ECU50のマイコン53によって実行されるID付与処理について、その実行を禁止することとしている。
Therefore, in the present embodiment, the abnormality of the circuit is diagnosed based on the voltage of the sensor output line, and when the abnormality is diagnosed, the execution of the ID assignment process executed by the
次に、本実施形態のID設定処理(ID付与処理、ID受付処理)及び異常診断処理の処理手順について、図4〜図6のフローチャートを用いて説明する。まずはID付与処理(図4)について説明する。この処理は、ECU50のマイコン53により所定周期毎に実行される。
Next, processing procedures of ID setting processing (ID assignment processing, ID reception processing) and abnormality diagnosis processing according to the present embodiment will be described with reference to the flowcharts of FIGS. First, the ID assigning process (FIG. 4) will be described. This process is executed at predetermined intervals by the
図4において、ステップS100では、ID付与処理の実行前において、全てのインジェクタ10を対象に、センサ出力線LSの電圧の異常を診断する処理(異常診断処理)を実行済みであるか否かを判定する。ここでは、異常診断処理の実行が完了したことを示す実行済フラグF1を参照し、実行済フラグF1がオンの場合に肯定判定される。実行済フラグF1がオフであり、異常診断処理による異常診断が未完である場合にはステップS105へ進み、図5に示す異常診断処理を実行する。なお、図5の異常診断処理が、本発明における「異常診断手段」に相当する。
In FIG. 4, in step S100, it is determined whether or not the process of diagnosing abnormality of the voltage of the sensor output line LS (abnormality diagnosis process) has been executed for all the
ここで、異常診断処理について説明する。図5において、ステップS200では、いずれかのインジェクタ10において異常診断処理を実施している最中か否か(サンプリング中か否か)を判定する。ステップS200がNoである場合、ステップS205へ進み、異常診断が未実施のインジェクタ10の中から、今回の診断対象とするインジェクタ10を1つ選択し、ステップS210へ進む。ステップS210では、サンプリング回数Ns及び異常検出回数Ndをゼロに初期化し、この処理を終えると、A/D変換器53aで変換したデジタル信号を参照して、センサ出力電圧の変化を判断する動作を規定回数Nn繰り返す(ステップS220〜S250)。
Here, the abnormality diagnosis process will be described. In FIG. 5, in step S <b> 200, it is determined whether or not abnormality diagnosis processing is being performed in any of the injectors 10 (whether or not sampling is being performed). When step S200 is No, the process proceeds to step S205, and one
具体的には、ステップS220では、サンプリング回数Nsを1だけ加算し、ステップS230では、A/D変換器53aで変換したデジタル信号を参照し、センサ出力電圧の今回値における前回値からの変化量が所定値より小さいか否かを判定する。そして、その変化量が所定値よりも小さく、センサ出力電圧の変化がほとんどない場合には(ステップS230でYes)、ステップS240で異常検出回数Ndを1加算してステップS250に移行する。一方、センサ出力電圧の変化が所定値以上である場合には(ステップS230でNo)、異常検出回数Ndを更新することなくステップS250に移行する。 Specifically, in step S220, the sampling count Ns is incremented by 1, and in step S230, the digital signal converted by the A / D converter 53a is referred to, and the change amount of the current value of the sensor output voltage from the previous value. Whether or not is smaller than a predetermined value is determined. If the change amount is smaller than the predetermined value and there is almost no change in the sensor output voltage (Yes in step S230), the abnormality detection count Nd is incremented by 1 in step S240, and the process proceeds to step S250. On the other hand, if the change in the sensor output voltage is equal to or greater than the predetermined value (No in step S230), the process proceeds to step S250 without updating the abnormality detection count Nd.
ステップS250では、サンプリング回数Nsが規定回数Nn以上であるか否かを判定し、規定回数Nn未満である場合には(ステップS250でNo)、一旦本ルーチンを終了する。この場合、本ルーチンが再度実行され、サンプリング回数Nsが規定回数Nnになるまでセンサ出力電圧の変化量の大小を判定する動作が繰り返される。そして、ステップS250でサンプリング回数Nsが規定回数Nn以上であると判定されると、ステップS260へ進み、異常検出回数Ndが閾値を超えているか否かを判定する。 In step S250, it is determined whether or not the sampling count Ns is equal to or greater than the specified count Nn. If the sampling count Ns is less than the specified count Nn (No in step S250), the routine is temporarily terminated. In this case, this routine is executed again, and the operation of determining the amount of change in the sensor output voltage is repeated until the sampling count Ns reaches the specified count Nn. If it is determined in step S250 that the sampling number Ns is equal to or greater than the specified number Nn, the process proceeds to step S260, and it is determined whether the abnormality detection number Nd exceeds the threshold value.
異常検出回数Ndが閾値を超えている場合(ステップS260でYes)、ステップS270へ進み、現在の診断対象のインジェクタ10においてセンサ出力線LSの電圧の異常有りと判定する。具体的には、ECU50に入力されるセンサ出力信号に基づいて、センサ出力電圧Voutが0Vで一定の状態か、電源電圧(例えば5V)で一定の状態か、あるいは0Vと電源電圧との間の中間値で固着した状態である場合に回路の異常有りと判定する。一方、異常検出回数Ndが閾値以下である場合(ステップS260でNo)、ステップS280へ進み、現在の診断対象のインジェクタ10においてセンサ出力線LSの電圧の異常は生じておらず正常であると判定する。
If the abnormality detection count Nd exceeds the threshold value (Yes in step S260), the process proceeds to step S270, where it is determined that there is an abnormality in the voltage of the sensor output line LS in the
続くステップS285では、全てのインジェクタ10について異常診断が終了したか否かを判定し、未だ終了していない場合には本ルーチンを再度繰り返す。そして、異常診断が全て終了すると、ステップS285で肯定判定され、ステップS290へ進み、実行済フラグF1をオンして本処理を終了する。
In a succeeding step S285, it is determined whether or not the abnormality diagnosis has been completed for all the
図4の説明に戻り、図5の異常診断処理により全てのインジェクタ10について異常診断が終了すると、ステップS100で肯定判定され、ステップS110へ進む。ステップS110では、全てのインジェクタ10で正常判定されたか否かを判定する。そして、全てのインジェクタ10で正常と判定された場合には、以下のID付与処理(ステップS115〜S150の処理)の実行を許可する。一方、いずれかのインジェクタ10で異常有りと判定された場合には、以下のID付与処理の実行を禁止し、そのまま本処理を終了する。
Returning to the description of FIG. 4, when the abnormality diagnosis is completed for all the
ID付与処理について詳しくは、マイコン53は、ステップS115において、全てのインジェクタ10に対してノードIDの付与が終了したか否かを判定する。ステップS115がNoの場合、ステップS120へ進み、ID設定が未だ終了していないインジェクタ10の中から今回のID設定対象のインジェクタ10を一つ選択する。続くステップS125では、選択したID設定対象のインジェクタ10に接続される入力回路55のトランジスタTr11について、ベース電位をLoからHiに切り替え、トランジスタTr11をオンする(情報付与手段)。これにより、ID設定対象のインジェクタ10に繋がるセンサ出力線LSの電圧がHi(>0V)からLo(0V)に切り替わる。なお、各入力回路55のトランジスタTr11では、初期状態のベース電位が全てLoに維持されている。したがって、今回のID設定対象でないインジェクタ10については、そのインジェクタ10に繋がるセンサ出力線LSの電圧はHi(>0V)になっている。
For details of the ID assigning process, the
続くステップS130において、マイコン53は、通信データとしてID設定命令を生成する。また、ID設定対象のインジェクタ10に接続されるトランジスタTr11をオンし、かつそれ以外のインジェクタ10に接続されるトランジスタTr11をオフしたままの状態で、その生成した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(送信制御手段)。ここで生成されるID設定命令には、ID設定対象のインジェクタ10に対して付与するノードIDが含まれており、例えばID設定対象のインジェクタ10の気筒番号に対応したノードIDが含まれている。
In subsequent step S130, the
その後、マイコン53は、ID設定命令を送信してから所定時間が経過するまで待機し、ステップS135で、その待機時間内において、ID設定命令に対する応答データをインジェクタ10の通信処理部17から受信したか否かを判定する。本実施形態では、インジェクタ10の正常時には、ID設定命令に対するインジェクタ10からの応答データとして、自身の個体番号を記したデータが送信される構成となっている。マイコン53は、インジェクタ10の個体番号を受信すると(ステップS135がYes)、ステップS140へ進み、ID設定対象のインジェクタ10についての管理データを更新する。本実施形態では、マイコン53に内蔵されるメモリ53bには、気筒毎の管理データとして、各気筒のインジェクタ10に付与したノードIDと、そのインジェクタ10の個体番号とを関連付けたデータが保持されている。ここでは、今回インジェクタ10に付与したノードIDの個体番号を受信した個体番号に更新する。その後、ステップS150へ移行する。
Thereafter, the
一方、上記応答データを受信することなく所定時間が経過した場合には(ステップS135でNo)、ID設定対象のインジェクタ10に対応する気筒の管理データが示す個体番号をエラーコードに書き換えて、メモリ53bが記憶する管理データを更新した後(ステップS145)、ステップS150に移行する。
On the other hand, if the predetermined time has passed without receiving the response data (No in step S135), the individual number indicated by the management data of the cylinder corresponding to the ID setting
ステップS150では、ID設定対象のインジェクタ10に繋がるセンサ出力線LSを通常状態に復帰させる。すなわち、ID設定対象のセンサ出力線LSに繋がる入力回路55のトランジスタTr11のベース電位をHiからLoに切り替える。このようにして各気筒のインジェクタ10に対しノードIDを付与する。そして、全てのインジェクタ10に対してノードIDを付与した時点で(ステップS115でYes)、本処理を終了する。
In step S150, the sensor output line LS connected to the ID setting
次に、ID受付処理について図6を用いて説明する。この処理は、各インジェクタ10の通信処理部17のマイコンにより所定周期毎に実行される。なお、図6のID受付処理が、本発明における「受信制御手段」に相当する。
Next, ID reception processing will be described with reference to FIG. This process is executed at predetermined intervals by the microcomputer of the
図6において、通信処理部17のマイコンは、ステップS310で、通信ドライバ15に通信データが受信され、かつその通信データがID設定命令であるか否かを判定する。ID設定命令を受信した場合(ステップS310がYes)、ステップS320へ移行し、自装置に接続されるセンサ出力線LSの電圧を検出する。ここでは、電圧検出回路19からの入力信号がHi/Loのいずれであるかを判定する。電圧検出回路19からの入力信号がHiである場合(センサ出力線LSが通常状態である場合)、受信したID設定命令を破棄し、ステップS330及びS340の処理を実行せずに本処理を終了する。一方、電圧検出回路19からの入力信号がLoである場合(センサ出力線LSが特定状態である場合)、ステップS330へ移行し、メモリ13から自装置の個体番号を読み出すとともに、その個体番号を通信ドライバ15を通じてECU50に送信する。また、ステップS340では、ID設定命令に含まれているノードIDを、自装置のノードIDとしてメモリ13に記憶する。そして本処理を終了する。
In FIG. 6, the microcomputer of the
図7は、回路の異常が生じていない正常時と、回路の異常が生じている異常時とにおけるID設定処理の実施態様を示すタイムチャートである。図7では、インジェクタ♯1のセンサ出力線LS♯1が電源と短絡した場合を一例に挙げて説明する。なお、図7では、正常時を一点鎖線で示し、異常時を実線で示している。また、図7では、便宜上、各気筒に配置された4つのインジェクタ10のうち、インジェクタ♯1及びインジェクタ♯2について示してある。
FIG. 7 is a time chart showing an embodiment of the ID setting process at a normal time when no circuit abnormality occurs and at an abnormal time when a circuit abnormality occurs. In FIG. 7, a case where the sensor output
図7において、ECU50が起動されると、センサ出力電圧Voutは、正常時にはセンサ素子11aの圧力検出結果に応じた値を示すのに対し、電源ショートの発生時には電源電圧Vc(5V)を示す。本実施形態では、センサ出力電圧Voutに基づいてセンサ出力線LSが電源と短絡したと判定された場合には、全ての気筒について、トランジスタTr11のベース電位をHiに設定するのを禁止する(トランジスタTr11をオンしない)。
In FIG. 7, when the
なお、いずれかのインジェクタ10でセンサ出力線LSの電圧の異常有りと診断された場合、本実施形態では、全てのインジェクタ10についてノードIDの設定を行わず、インジェクタ特性値やセンサ特性値などを考慮せずにエンジンの燃料噴射制御を実施する。但し、回路の異常発生に伴いID設定処理を実施しない場合において、前回設定したノードIDを用いてエンジンの燃料噴射制御を実施する構成としてもよい。
Note that if any of the
以上詳述した本実施形態によれば、次の優れた効果が得られる。 According to the embodiment described in detail above, the following excellent effects can be obtained.
センサ出力線LSの電圧に基づいて異常を診断し、異常無しと診断された場合にID設定処理(ID付与処理)の実行を許可し、異常有りと診断された場合にID設定処理(ID付与処理)の実行を禁止した。これにより、センサ出力線LSの電圧の異常が発生した時にトランジスタTr11をオンに切り替える場合の不都合、具体的には、センサ出力線LSが短絡した場合にトランジスタTr11をオンすることに伴い回路に大電流が流れ、回路に復帰不可能な故障が発生するといった不都合や、ノードIDを適正に設定できないことに起因してエンジンの燃料噴射制御の制御性が低下するといった不都合、あるいは、ノードIDを適正に設定できないにもかかわらずトランジスタTr11をオンに切り替える無駄な処理を実施してしまうといった不都合を回避することができる。 An abnormality is diagnosed based on the voltage of the sensor output line LS. When it is diagnosed that there is no abnormality, the execution of the ID setting process (ID assignment process) is permitted, and when it is diagnosed that there is an abnormality, the ID setting process (ID assignment) Execution of processing) was prohibited. Thus, inconvenience when the transistor Tr11 is turned on when an abnormality in the voltage of the sensor output line LS occurs, specifically, the circuit is greatly increased by turning on the transistor Tr11 when the sensor output line LS is short-circuited. An inconvenience that current flows and a failure that cannot be restored occurs in the circuit, an inconvenience that the controllability of the fuel injection control of the engine is deteriorated due to an inability to properly set the node ID, or an appropriate node ID However, it is possible to avoid the inconvenience of performing a wasteful process of turning on the transistor Tr11 even though it cannot be set.
ECU50によってID設定命令が送信されてからインジェクタ10に受信されるまでにはある程度の時間を要するため、センサ出力線LSを通常状態と特定状態とのいずれかにした状態でID設定命令を送信する構成では、少なくともID設定命令が送信されてからインジェクタ10に受信されるまでの期間、トランジスタTr11をオンしておかなくてはならない。このとき、センサ出力線LSの電圧の異常に起因して、センサ出力線LSを通じて宛先情報を送信できない場合において、上記制御を実施すると、無駄な処理を行う期間が長くなってしまう。また、センサ出力線LSに短絡が生じた場合に、本来流れない経路において電流が流れる時間が長くなることも考えられる。したがって、本システムの構成において、センサ出力線LSの電圧の異常時にはID設定処理を実施しないようにすることにより上記不都合を好適に抑制できる。
Since a certain amount of time is required until the
ID設定命令を送信する時点ではノードIDの今回値が設定されておらず、インジェクタ10にID設定命令を送信しても、インジェクタ10側では、その受信したID設定命令が自装置宛のものかそうでないかを判別することができない。この点、本構成では、通信データとしてID設定命令を送信する際に、センサ出力線LSを通じて各インジェクタ10に宛先情報を付与するとともに、その状態でID設定命令を送信する構成とした。したがって、それぞれのインジェクタ10に対し、ノードIDを適正に割り当てることができ、ひいてはエンジンの燃料噴射制御を適切に実施することができる。
When the ID setting command is transmitted, the current value of the node ID is not set. Even if the ID setting command is transmitted to the
図5の異常診断処理により、いずれか1つのインジェクタ10においてセンサ出力線LSの電圧の異常有りと診断された場合、ID設定命令の宛先とするインジェクタ10のセンサ出力線LSに繋がるトランジスタTr11をオンに切り替えることにより、複数のセンサ出力線LSが特定状態になることがあり、複数のインジェクタ10のそれぞれに固有のノードIDを割り当てることができない。この点、上記構成によれば、複数のインジェクタ10の少なくともいずれかで、センサ出力線LSの電圧の異常有りと診断された場合には、全てのインジェクタ10に対してノードIDを付与しない構成としたため、不適切なノードIDが設定されることによってエンジンの燃料噴射制御が実施されるのを回避することができる。
When any one of the
(第2の実施形態)
次に、本発明の第2の実施形態について、上記第1の実施形態との相違点を中心に説明する。上記の第1の実施形態では、トランジスタTr11のオンオフ制御によって、通信データの宛先とするインジェクタ10と宛先としないインジェクタ10とでセンサ出力線LSの電圧を異なる値とすることにより各インジェクタ10に宛先情報を付与し、その付与している状態で、ECU50からインジェクタ10に対し、通信データとしてのID設定命令を送信することによりノードIDを設定する構成について説明した。これに対し、本実施形態では、トランジスタTr11のオンオフ制御によって、宛先情報としてノードIDに関する情報を各インジェクタ10に付与することにより、各々のインジェクタ10でノードIDを設定した後(宛先情報の付与が完了した状態で)、ECU50からインジェクタ10に通信データを送信する。
(Second Embodiment)
Next, a second embodiment of the present invention will be described focusing on differences from the first embodiment. In the first embodiment described above, by setting the voltage of the sensor output line LS to be different between the
具体的には、まず、ECU50のマイコン53は、トランジスタTr11のオンオフ制御によってセンサ出力線LSの電圧を所定電圧に切り替えることにより、インジェクタ10に付与するノードIDに応じて、センサ出力線LSが特定状態のまま継続される継続時間を異なる時間に設定し、これによりセンサ出力線LSを通じて、通信データの宛先に関する情報を付与する(情報付与手段)。また、インジェクタ10の通信処理部17は、その継続時間に基づいて自身のノードIDを設定する。その後、ECU50は、通信データとして、インジェクタ10に対し、自身の個体番号を送信するよう要求する番号送信命令を送信する(送信制御手段)。この番号送信命令には、当該命令を実行すべき気筒のノードIDが含まれている。インジェクタ10の通信処理部17は、番号送信命令を受信すると、その命令に含まれるノードIDを参照し、自身のノードIDと一致している場合には、番号送信命令に基づく処理を実行する(受信制御手段)。
Specifically, first, the
図8のタイムチャートを用いて更に説明する。図8において、ECU50のマイコン53は、まず、タイミングt30でID付与開始命令を送信し、タイミングt31で、全てのトランジスタTr11をオンする。これにより、全てのセンサ出力線LSの電圧が強制的にグランド電圧(=0V)に設定され、全てのセンサ出力線LSにローエッジが生じる。また、ローエッジが生じたタイミングから、インジェクタ♯1に付与するノードID(本実施形態では「1」)に対応した時間T(♯1)が経過すると、そのタイミングt32で、センサ出力線LS♯1に繋がるトランジスタTr♯1をオフする。これにより、タイミングt32で、センサ出力線LS♯1にハイエッジが生じる。インジェクタ♯1側では、ローエッジからハイエッジまでの時間(t31〜t32)を計測し、その計測値に対応したノードIDを、自身に付与されたノードIDとしてメモリ13に保存する。
This will be further described with reference to the time chart of FIG. In FIG. 8, the
他のインジェクタについても同様に、ローエッジが生じたタイミングからの経過時間が、各インジェクタ10に付与するノードIDに対応した時間T(♯x)(x=2,3,4)になった時点で、それぞれのインジェクタ10のセンサ出力線LSに繋がるトランジスタTr11をオフにする。本実施形態では、タイミングt33で、インジェクタ♯2に繋がるトランジスタTr11をオフし、タイミングt34で、インジェクタ♯3に繋がるトランジスタTr11をオフし、タイミングt35で、インジェクタ♯4に繋がるトランジスタTr11をオフする。こうして、全てのインジェクタ10に対してノードIDが付与される。その後、ECU50のマイコン53は、通信データとして、自身の個体番号を送信する旨の番号送信命令を、通信線LCを通じてインジェクタ10に送信する。この番号送信命令にはノードIDが含まれており、インジェクタ10の通信処理部17は、その番号送信命令に含まれるノードIDを参照することにより、今回受信した番号送信命令が、自身を宛先とするものかそうでないかを判別する。番号送信命令に含まれているノードIDが「1」である場合には、インジェクタ♯1の通信処理部17が自身の個体番号をECU50に送信する(タイミングt36)。
Similarly, for the other injectors, when the elapsed time from the timing when the low edge occurs becomes the time T (#x) (x = 2, 3, 4) corresponding to the node ID assigned to each
また、本実施形態において、ECU50のマイコン53は、ID付与開始命令を送信する前に(t30よりも前に)、図5に示す異常診断処理を実行する。そして、異常無しと診断された場合には、トランジスタTr11によるセンサ出力線LSの電圧切り替えを実施してノードIDの設定を行い、一方、異常有りと診断された場合には、トランジスタTr11によるセンサ出力線LSの電圧切り替えを実施しないようにする。つまり、図5の異常診断処理により異常有りと診断された場合には、図8のタイミングt30以降のID設定に関する全ての処理を実行しない。こうすることにより、ID設定ができない場合にまで電圧切り替えの処理を行うといった無駄な動作を省くことができるし、更なる回路故障を招くのを回避することができる。
In the present embodiment, the
(他の実施形態)
本発明は上記実施形態の記載内容に限定されず、例えば次のように実施されてもよい。
(Other embodiments)
The present invention is not limited to the description of the above embodiment, and may be implemented as follows, for example.
・上記実施形態では、センサ出力線LSの電圧の異常を診断する手段(異常診断手段)をECU50が備え、A/D変換器53aに入力されるセンサ出力信号に基づいて、マイコン53がセンサ出力線LSの電圧の異常を診断する構成とした。これに対し、本構成では、異常診断手段をインジェクタ10の通信処理部17が備え、電圧検出回路19からの入力信号に基づいて、通信処理部17がセンサ出力信号の異常を診断するとともに、その診断結果を通信線LCを通じてECU50に送信することにより、ECU50側でセンサ出力線LSの電圧の異常を認識する構成とする。具体的には、例えば通信処理部17のマイコンは、トランジスタTr11のオフ状態において、電圧検出回路19からの入力信号がLoの状態が所定時間以上継続している場合に、センサ出力線LSの電圧の異常有り(この場合、グランドショート)と診断する。通信処理部17は、この診断結果を、通信線LCを通じてECU50に送信する。また、ECU50は、その受信した診断結果に基づき、センサ出力線LSの電圧の異常の有無を把握し、異常有りの場合にはID付与処理を実施しないようにする。
In the above embodiment, the
・上記第2の実施形態では、インジェクタ10に付与するノードIDに応じて、センサ出力線LSが特定状態のまま継続される時間を異なる時間に設定することにより、各インジェクタ10にノードIDを付与する構成としたが、センサ出力線LSの電圧の切り替えを実施することにより、センサ出力線LSを通じてノードIDを付与する手段であれば、この構成に限定しない。例えば、圧力センサ11における出力回路の構成を、通信処理部17からの指令信号に基づいてセンサ出力信号の電圧を0Vから電源電圧(例えば5V)まで可変に設定できる構成にする。そして、まずECU50は、各インジェクタ10の通信処理部17に対し、センサ出力線LSの電圧を特定の開始電圧(例えば0V)からスイープさせることを命令するためのスイープ命令用通信データを、通信線LCを通じて送信する。また、ECU50は、スイープ命令用通信データの送信後、各インジェクタ10に付与するノードIDに応じたタイミングで、トランジスタTr11をオンし、センサ出力線LSの電圧を0Vにする。一方、各通信処理部17は、受信したスイープ命令用通信データに基づいて、センサ出力線LSの電圧を開始電圧からスイープさせるとともに、センサ出力線LSの電圧をモニタする。そして、センサ出力線LSの電圧が0Vになったタイミング(ローエッジのタイミング)でのセンサ出力線LSの電圧又は開始からの経過時間に応じて、自身のノードIDを設定する。
In the second embodiment, a node ID is assigned to each
・上記第1の実施形態では、通信データとしてID設定命令を送信する場合について説明したが、ID設定命令とは異なる通信データを送信する場合にも適用することができる。例えば、通信データとして、インジェクタ10のメモリ13からインジェクタ特性値やセンサ特性値などの読み出しを命令するRead命令や、インジェクタ特性値についての学習値をメモリ13に書き込むように命令するWrite命令にも本発明の構成を適用することができる。
In the first embodiment, the case where the ID setting command is transmitted as communication data has been described. However, the present invention can also be applied to the case where communication data different from the ID setting command is transmitted. For example, as communication data, a Read command for instructing reading of an injector characteristic value, a sensor characteristic value, and the like from the
・上記実施形態では、インジェクタ10のセンサ部が、エンジンの燃料噴射パラメータとして燃料の圧力を検出する圧力センサ11である場合について説明したが、これに限らず、例えばエンジンの燃料噴射パラメータとして温度を検出する温度センサを備えるインジェクタ10に本発明を適用してもよい。
In the above embodiment, the case where the sensor unit of the
10…インジェクタ(燃料噴射弁)、11…圧力センサ(センサ部)、12…出力回路、13…メモリ(記憶部)、15…通信デバイス(通信部)、17…通信処理部(処理部)、19…電圧検出回路、30…EDU、50…ECU(電子制御装置)、51…通信デバイス、53…マイコン、53a…A/D変換器、53b…メモリ、55…入力回路、LC…通信線、LS…センサ出力線、Tr11…トランジスタ(電圧切替手段)。
DESCRIPTION OF
Claims (4)
前記複数の燃料噴射弁の各々は、前記エンジンの燃料噴射パラメータを検出してその信号を出力するセンサ部(11)と、前記電子制御装置からの通信データを受信する通信部(15)と、前記通信部で受信した通信データに基づく処理を実行する処理部(17)とを備え、
前記電子制御装置は、前記複数の燃料噴射弁に対し、前記センサ部の各々に個別のセンサ出力線(LS)を通じて接続され、かつ前記通信部の各々に共通の通信線(LC)を通じて接続されており、
前記電子制御装置により制御され、前記センサ出力線の電圧を所定電圧に切り替える電圧切替手段(Tr11)と、
前記電圧切替手段による電圧の切り替えを実施することにより、前記複数の燃料噴射弁の各々に、前記センサ出力線を通じて、前記通信データの宛先に関する宛先情報を付与する情報付与手段と、
前記情報付与手段により宛先情報を付与している状態又はその付与が完了した状態で、前記通信データを前記電子制御装置から前記通信線を通じて前記通信部に送信する送信制御手段と、
前記送信制御手段により送信された通信データを前記通信部で受信した場合に、前記複数の燃料噴射弁の各処理部において、前記宛先情報に基づいて、前記通信データに基づく処理を実行するか否かを決定する受信制御手段と、
前記情報付与手段による宛先情報の付与前に、前記センサ出力線の電圧に基づいて回路の異常を診断する異常診断手段と、
前記異常診断手段により異常有りと診断された場合に、前記情報付与手段による宛先情報の付与を禁止し、前記異常診断手段により異常無しと診断された場合に、前記情報付与手段による宛先情報の付与を許可する許否判定手段と、
を備えることを特徴とする燃料噴射制御システム。 A fuel injection control system comprising a plurality of fuel injection valves (10) and an electronic control unit (50) for performing fuel injection control of an engine by controlling driving of the plurality of fuel injection valves,
Each of the plurality of fuel injection valves includes a sensor unit (11) that detects a fuel injection parameter of the engine and outputs a signal thereof; a communication unit (15) that receives communication data from the electronic control unit; A processing unit (17) that executes processing based on communication data received by the communication unit;
The electronic control unit is connected to each of the plurality of fuel injection valves through an individual sensor output line (LS) and to each of the communication units through a common communication line (LC). And
Voltage switching means (Tr11) controlled by the electronic control unit and switching the voltage of the sensor output line to a predetermined voltage;
Information providing means for assigning destination information regarding the destination of the communication data to each of the plurality of fuel injection valves through the sensor output line by performing voltage switching by the voltage switching means;
Transmission control means for transmitting the communication data from the electronic control unit to the communication unit through the communication line in a state where the destination information is being assigned by the information granting means or in a state where the granting is completed,
Whether or not to execute processing based on the communication data based on the destination information in each processing unit of the plurality of fuel injection valves when the communication unit receives communication data transmitted by the transmission control unit A reception control means for determining whether or not
An abnormality diagnosing means for diagnosing an abnormality of the circuit based on the voltage of the sensor output line before the destination information is given by the information giving means;
When the abnormality diagnosing unit diagnoses that there is an abnormality, the information providing unit prohibits the addition of destination information, and when the abnormality diagnosing unit diagnoses that there is no abnormality, the information adding unit provides the destination information. Permission determination means for permitting,
A fuel injection control system comprising:
前記送信制御手段は、前記非対象出力線を前記第1電圧状態にし、前記対象出力線を前記第2電圧状態にした状態で、前記通信データを前記電子制御装置から前記通信線を通じて前記通信部に送信し、
前記受信制御手段は、前記送信制御手段により送信された通信データを前記通信部で受信した場合に、自装置の前記センサ部に接続されるセンサ出力線が前記第1電圧状態の時には前記通信データに基づく処理を実行せず、前記第2電圧状態の時には前記通信データに基づく処理を実行する請求項1又は2に記載の燃料噴射制御システム。 The information providing means sets the non-target output line, which is a sensor output line connected to the sensor unit of the fuel injector that is not a destination of the communication data, to the first voltage state by the voltage switching means, and sets the communication data By setting a target output line, which is a sensor output line connected to the sensor unit of the fuel injection valve as a destination, to a second voltage state different from the first voltage state, each of the plurality of fuel injection valves , Giving the destination information through the sensor output line,
The transmission control means sets the communication data from the electronic control unit to the communication unit through the communication line in a state where the non-target output line is in the first voltage state and the target output line is in the second voltage state. To
The reception control means receives the communication data transmitted by the transmission control means when the communication output is received by the communication section when the sensor output line connected to the sensor section of the device is in the first voltage state. 3. The fuel injection control system according to claim 1, wherein the process based on the communication data is executed when the second voltage state is not executed.
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