JPH0331565A - エンジン性能試験装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、自動車の性能試験等、電気的雑音の強度が高
い環境の下での通信方法に関する。

〔従来の技術〕

従来、離れた２点間の通信については、通信路にツイス
トペア線を用いて、信号レベルを接地電位に対して±５
ｖ以上の電位を送ることによって信号を伝送するＲ８２
３２Ｃと呼ばれる通信方式がある。この通信方式はＪＩ
Ｓにも定められている。この方式を使って通信を行ない
、エンジンの性能を測定する装置としては特開昭５８−
１８６８７２号に記載されたものがある。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記従来技術ば、一つの通信路上に複数の端末が接続さ
れているため、１台の端末が故障し１通信不能になると
、他の端末にも影響が及ぶ問題がある。また、電気的雑
音の強度が高い環境下での通信では、ツイストペア線に
雑音が乗り、誤通信がふえる問題がある。

本発明は、複数の端末との通信において、１台の端末の
故障が他に影響を及ぼさない方法と、電気的外来雑音に
対して強い通信路を提供することを目的とする。

従来、こうした通信では調歩同期式がとられるが、伝送
スピードが上げられない問題があり、充分高い伝送スピ
ードを確保するため同期式を採用した場合、同期式では
スタートで同期をとる必要がある。

こうした問題点を解決することにより、離れた地点から
エンジンの挙動を調べ、性能を試験する方法を提供する
ことを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的を達するため、通信用の同期クロックを供給す
る側で、クロックと送信データを各々の端末毎に信号を
振り分ける手段を設けて、受信信号を切りかえる手段を
置く。

また、通信路には電気的磁気的外来雑音に強い手段を使
うことにより、ツイストペア線の問題点を解決できる。

〔作用〕

クロックと送信データを振り分ける手段としては、セレ
クタのビットのパターンにより信号を分配する。この分
配する手段により、複数の端末のうち１台が故障しても
、他の端末に通信路を妨害することがない。

受信信号は受信路゛を端末毎に切りかえることで、１台
の端末からの信号が論理的にＨｉｇｈレベルまたはＬｏ
％ルベルに固定された状態でも、他の端末の信号を正し
く受信できる。

また、電気的磁気的外来雑音に強い光ファイバを使えば
、通信信号の誤りを少なくすることができる。

〔実施例〕

以下、本発明の一実施例を第１図により説明する。

エンジン制御ユニット１の内部に通信用の直並列変換器
ＳＣＩを置き、直並列変換器Ｘからは、送信ＴＸと同期
クロックＣＬを出し、受信ＲＸで信号を受信する。

また、端末からの送信要求（ＲＴ　Ｓ　＝　Ｒｅｑｕｅ
ｓｔｔｏ　５ｅｎｄ）と、端末の受信勧誘ＣＴ　Ｓ　（
Ｃ１ｅａｒ　ｔ。

５ｅｎｄ）とのポートを設ける。

さら４．、、ＴＸ、ＣＬＫ、ＲＸを分配し、切り換える
ためのデマルチプレクサ、及びマルチプレクサを置き、
端末の数を２進数で表わしたピット数だけ、切りかえ出
力ポートＰｓｗｔ装置く。

デマルチプレクサ及び、マルチプレクサは光ファイバへ
のＯＥ変換器に接続され、エンジン制御ユニット１から
離れた端末２及び３との間で通信を行なう。

エンジン制御ユニットでは、吸入空気量Ｑ＆とエンジン
回転数とを計数し、エンジンの運転状態に対して１点火
時期と燃料噴射幅を計算し、出力している（図示せず）
。

端末２は、点火後の膨張行程におけるエンジンのノック
信号を観測しており、ノック信号の有無を検出し、また
、エンジン制御ユニット１単体では不足しているスイッ
チ入力やポート出力のデータを交換し、端末２から入出
力するようにしている。

端末３は、エンジン制御ユニット１内部のマイクロコン
ピュータのプログラムまたはデータを書きかえることに
より、エンジン制御内容を書きかえている０例えば、水
温データ（ＴＷ）を書きかえる様に、端末３からマイク
ロコンピュータに命令を送れば、実際のエンジンの水温
とは無関係にエンジン制御を変えて、低温始動または、
高温始動の試験を模擬的に行なうことができる。

次に送受信のタイミングを第２図により説明する。

エンジン制御ユニットとの通信は同期クロックＣＬＫに
よる同期通信とする。送受信データは８ビツト（１バイ
ト）を単位とし、クロックの立ち下がりでＴＸ上に゛１
ビット毎に出力され、クロッりの立ち上がりでＲＸのデ
ータとしてサンプリングされるものとする（第２図（ａ
））。

端末側では、エンジン制御ユニットのＴＸ信号と同期信
号ＣＬＫとを受信するが、端末側では、ＣＬＫのエンジ
カウントが狂うと受信信号が数ビットずれる問題がある
１例えば、エンジン制御ユニットからの送信がスタート
してから端末の電源が立ち上がったとき、電源の立ち上
がる前のクロック分だけ、クロックのカウントがずれ、
それ以降の同期がずれたままになってしまう（第２図（
ｂ））。

そこで、クロックのカウントを端末側で同期化する必要
があり、その方法を述べる。

１つの方法としては、第３図に示すように、端末側の電
源が立ち上がってから、または、同期化が必要となって
から、端末の受信動作を止め、クロックＣＬＫの１６回
以上の時間経過した時点で受信を再開する方法がある（
第３図（ａ））。

この場合、１バイト分のクロックと次のクロックとの間
隔をやはり１バイト分のクロック以上とる。すなわち、
第３図（ｂ）に示す様に、同期化処理のスタートが７ビ
ツト目のクロックであった場合、８ビット分の時間ＴＣ
Ｌ８経過後、８ビット分のクロックが再送出される。２
回目の送信の０ビツト目からＴＣＬ８経過後、受信を再
開すれば、３回目の送信内容から、エンジン制御ユニッ
トと端末との間で同期化が完了する。

シーケンスとしては、■受信割込の停止、■立ち下がり
のインプットキャプチャ割込許可、■インプットキャプ
チャ割込が入った時点で、ＴＣＬａ後のタイマ割込許可
、■前記■と■とを再度実行した後、受信割込を許可、
することになる（第３図（Ｃ））。

この方法では、同期がとれるまでに２バイトのデータが
失なわれるが、通信制御手順の中で同期化処理中の２バ
イトはダミーデータとすることで対応できる０例えば、
端末側が同期化処理を行なうため、エンジン制御ユニッ
ト側に対し送信要求（ＲＴＳ）を送り、送信要求が立ち
上がってから２バイト分はダミーデータとする方法であ
る。端末からエンジン制御ユニットへの送信の際に常に
行なうことも可能である。

さらに、別の同期化の方法としては、クロックのカウン
ト自体のクリアである。例えば、受信勧誘（ＣＴＳ）の
信号が入った時点でクロックのカウントがクリアされ、
ＣＴＳが解除された時点で受信が再開される（第４図）
。

第３の同期化方法としては、同期化のための特定のコー
ドが受信れるまで待つ方法がある。この場合、クロック
を１゛回ずつ間引いて１バイトの受信のスタートをずら
す必要もある。

続いて、エンジン制御ユニットから複数個の端末への通
信の分配について説明する。

通信路の分配はデマルチプレクサとマルチプレクサで行
なう０通信路を切りかえるタイミングは、１バイトの伝
送終了の時点であり、送受信を同時に行なっている場合
は、受信終了時点に等しい。

そこで、エンジン制御ユニット側では、受信終了時に割
込みを発生させ、受信割込内で通信路を切りかえる（第
５図）。

次に、端末２と３との通信路の使用時間の分は方を説明
する。

端末２は、主にノックコントロールに使われるため、エ
ンジンのクランク角度に同期して通信を行なう。一方、
端末３は、定期的にデータを送受信する必要がある。

そこで、第６図に示す様に、エンジンの点火から膨張ま
での間は、ノッキング検出を行なっており、エンジン制
御ユニットと端末２との通信は無効になる。これを利用
して、この期間にエンジン制御ユニットと端末３との通
信を行なう。

エンジンの回転数が比較的低いときは、端末３との通信
時間Ｔ３が、１バイトを送る時間ＴＣＬ８より充分長く
なる。このときは、Ｔ３の時間中に連続して、データを
転送することができる。

すなねち、膨張行程に入る時点（第６図ではＢＴＤＣＩ
Ｏ”　）で、膨張行程の終了（第６図ではＢＴＤＣ６５
＠）までの時間に何バイト転送できるかをテーブル検索
し、カウンタＳｃにヒツトする。

次に、１バイト分を送信する。このデータの送信終了時
に受信割込が発生し、送信バッファのポインタを１つ進
める。もし、端末からの送信要求が立っていれば、受信
データを送信バッファに入れる。

この後、タイマ割込内で、カウンタＳＣがゼロになるま
で１バイト毎に転送する。

これらの動作により、ＢＴＤＣ６５’で端末２に通信路
が開かれ、ＢＴＤＣｌｏｏで端末３に切り換おる。

エンスト時は、端末２と３とに交互に通信することで通
信路を分ける。

端末３との通信では、エンジン制御ユニット内のＲＯＭ
／ＲＡＭのデータを呼び出したり、書きかえることによ
り、エンジン制御を変えることができる。

特に、ワンチップマイコンと呼ばれるマイクロコンピュ
ータでは、外部にマイクロコンピュータ自身のデータバ
スやアドレスバスが出ないため、マイクロコンピュータ
の動作を解析するために使ねれる従来のバスモニタと呼
ばれる、データバスアドレスバスのラッチ回路が使えな
い。

端末３は、この問題点を解決するため、エンジン制御ユ
ニット内のマイクロコンピュータからデータを読み出し
、先述のバスモニタでラッチ可能な信号に変換した後、
バスモニタでデータを確認する方法をとることができる
。

この場合、データの転送間は短いほどよいが、通常エン
ジン制御ユニットのタイマー割込の最小単位で行なえば
よい。エンジン制御ユニット内のマイクロコンピュータ
がＲＡＭへの書きこみの時点から、タイマー割込み時間
Ｔｒｓｔと、通信路上の転送時間Ｔ（：Ｌ８の和だけ遅
れることになる。

この遅れは、数ｍｓ程度であり１通常のエンジン制御の
モニタには支障はない（第７図）。

〔発明の効果〕

本発明によれば、エンジン制御ユニットをエンジンの近
くに置き、端末を前述のユニットから煎れた地点からユ
ニットとの通信を行なうことにより、操作性が向上する
。

例えば１本発明の実施例中にある端末２をノックセンサ
の近くに設置すれば、ノックセンサからの微弱な信号を
減衰することなく信号処理ができる。

また端末３をエンジンの運転操作盤（室）に置くことに
より、エンジンの接地電位によらず、電気的磁気的雑音
の少ない環境の下で測定ができる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の構成図、第２図（ａ）（ｂ
）は送信、受信信号の説明図、第３図（ａ）（ｂ）（ｃ
）は同期化処理の一実施例を示す図、第４図は同期化処
理の一実施例を示す図、第５図（ａ）（ｂ）は分配信号
切り換えの処理の例を示す図、第６図はエンジンのクラ
ンク角に同期して通信を行なう例のタイムチャート、第
７図（ａ）（ｂ）はバスモニタのデータ転送遅れのタイ
ムチャートである。 １・・・エンジン制御ユニット、２・・・端末、３・・
・端末。 第１図 第２図 （住） 第２図 Ｃｂ） 竜ヲｌ末ＯＮ 第３図 １ｒ） 弔３図 （山） 第３図 （ｂ） 第 図 ↑ ＰＩＩ＃ｌ化イ冬ゴ 第５図 第５図 （ｂ） （αン 第６図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、エンジンの制御ユニットと、前述のユニット内部の
   マイクロコンピュータに接続された直並列変換回路を備
   え、直列信号を並列信号に変換または逆に並列信号を直
   列信号に変換し、 前述の直並列変換器の直列信号の入出力を複数の通信路
   に分配する分配回路と、複数の端末と前述の・端末毎に
   複数の通信路を備え、 前述の各端末との通信路の分配を、所定の時間間隔毎、
   または、エンジンのクランク角に同期して切り換えるよ
   うに、分配回路を具備したことを特徴とするエンジン性
   能試験装置。 ２、前述のエンジン制御ユニットもしくは各端末に直列
   通信の同期クロックを供給するクロック発振器を備え、
   エンジン制御ユニットと各端末との間に送信要求信号線
   を具備したことを特徴とするエンジン性能試験装置。 ３、前述の第１項または第２項のエンジン制御ユニット
   とエンジン性能試験装置において、シリアルデータをパ
   ラレルに変換することにより、データの監視やパラメー
   タを変更することを特徴とするエンジン性能試験装置。