JPH0337358A - パルス幅変調信号で通信を行なう電子式自動車制御モジュール - 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］ 本発明は一般的には自動申の電子式制御に係わり、さら
に詳細には機関υ制御本から点火モジュールへのパルス
輔変調を用いたスパーク時期１」標値送信にｍするもの
である。

［従来の技術］ 分散処理は２１粋機をベースとするシステムでは一般的
に使用される技術であり、そこでは情報処理装置はデー
タの交換が出来る↓うに丸いに西部接続されていて、処
Ｓ機能が分割されている。このような分散システムは、
容顔増加、＾速比および修正変更の容助ざを得る１］的
で採用されている。

分散処理システムは今までも自動ｉｌｔ　＆ｌＩ　ＩＩ
Ｉ装訂の中で、特に電ｆ式Ｉｌｌ関制御に於て効果的に
使用されてきている。例えば主制御器は機関の状態味視
を複数のセンサで行なう。ｍｎｕの状態に基づいて主１
ｂｌＩＩＩＩＰ！！は種々の設定値を計算し、複数の機
関制御パラメータを設定する。独立した機ｍ　ｔ、＋１
ｍパラメータは独立したブ１】グラム可能１１１１１１
モジｌ−ルでｔ１１制御されるが、これは主制御り器か
ら信号を受信し機関パラメータ制御機能を実行する前に
それ自身の計算を（うなう。例として挙げると、主υｌ
ｌｌ１ｌ器に応答する独立ｌ１ｌｒｓモジユールは、燃
料噴銅装置、点火時期、排気ガス９！４環（ＦＯＲ）お
よびその他の白ｌｌＪ装置の動作の監ｆｊＯ理を行える
。さらに機関以外のシステムも分散処理システムを用い
て制御できる、例えば自動車の伝３ｉｉ書や車体懸架装
茜のｔｉＩＩｌｍｌである。

分散１１１システムをうまく動作させるためには、デー
タが正確に互いに独立した処理＠四の闇で通信されなく
てはならない。しかしながら自動中の機関は電気的にＩ
Ｉ音の多い環境であって、特にシリンダ内部での発火に
より発生される電ｒａｌＩ’ｓによるものが大きい。も
しも雑音信号がｉｔ　ｌｌ　！　１１！の間に接続され
た通信線で拾われると、結果として伝送データが汚染さ
れる。データのンり染は制御対１１装″Ｉ！ｔ（例えば
、機関等〉の動作を正しくないものとしてしまう。

モイＶその他による合衆国特許第３．９６９゜６１４号
には、電ｆ式機１１１１制御が発表されていて、これは
１１関パラメータを監視しそれに応じて燃利喚銅、排気
ガス循環弁、および点火時期進みの設定指令を行なう。

主中央処理装置は現もの機関状態に応じた適切な点火時
期進み値を決定する。指令値は実行回路にディジタルバ
ス経由で通信される。モッツに付与された合衆国特許第
４．２３１゜０９１Ｑおよびラックマンその他にイ４与
された合衆国特許第４．３５１．３０６号はディジタル
バスのさらに別の使用例として、主装置からの点火信号
を点火装置に通（ｇするという例を提供しているが、こ
れらの劃旧よ単一モジュールの中でアドレスバスとデー
タバスとによって互いに結びつけられている。

ディジタルデータ線上のｍ＠はディジタル狛伍進中にで
たらめなエラーを発生させる。このように通信データに
生じるエラーは高位ビットにも低位ビットにも発生し得
る。したがって単一雑音パルスで引き起こされるエラー
は非常に大きいものとなる。

アンダソンに付与された合衆国特許第４．６６１．７７
８号はさらに通信技術を含み、ここでは主制御が点火モ
ジュールに対して直接実時間で点火指令と点火時期とを
提供１ノーＣいる。この場合パルスは点火コイルに電流
が世給されている時にあたる休止期間の始まりに相当す
る時点に第一遷移を有する。パルスに於Ｃプる第二の反
対の適位置、点火が必要とされ点火−」イルへの°市流
供給が停止される時点で発生する６点火時明パルスの期
間中に発生する雑音信号は必要な点火進み角時点ではな
く、でたらめな時点で点火事象を発生させてしまう。

［発明の目的と要約］ したがって本発明の第・−の目的は、主機ｌ！１制御器
と従ａ　Ｉｌｌ　Ｉ　３との間のデータ通信方法および
装置であって、通信データに対する雑名の影響を最小と
するらのを提供つることである。

本発明のもうひとつの目的は、データ転送監視処理時間
を最小とする？＋１１肋処理装ｄ間でのデータ通信方法
お↓び装置を提供することである。

ざらに別のｌ−１的ｔよ、機関性１１シおよび条ｆ１変
化に対する１３知性を改善１Ｊることである。

まだ別の目的は、主機関制御４から点火モジ１−ルへの
点火進み角情報を、データのコード化手法を用いて、点
火事象発生時刻の計吟を簡単にするデータ通信機構を提
供することである。

これらおよびその他の［１的は処理装置間の通信にパル
ス幅変ｍ信号を採用した今回の発明で尖現されている。

主ｆｌｌ１１１１１　′、ＦＡは自動装置の動作を監督
管１！Ｉ！する。従底制ａｌｌ器は自ｗＪ装置の一部分
の制御を、主ｆｊＩ制御おによって変更された情報に従
って実施する。信ｊ１通（ｒｊねｔよ主ゐｌ　Ｉｌｌ蒸
ど従層ｔｉＱ御器との間に、これらの間の信ｐｉを通信
するように結合されている。制都器のＯとつは信号通信
線上に予め定められた通信期間の開信号を発生ざ吐る興
ｄ＠有し、その信号は変更された情報を表わす幅を有す
るパルスとして発生される。もう一方の制ｍｌは予め定
められた通信Ｉｌｌ　ｌ！！ｌの間パルスを積算し、予
め定められた通０朗間が終了する時点で、先の変更され
た情報に対する値を確定する装置を有する。

本発明はさらに電子式１！Ｉ　Ｉｌｌ　１ｌｉ１１１モ
ジユ一ル間での情報通信方法も含んでおり、ここでＵ機
関の回転位１ｄが監視８れている。通イ（機関の発生は
、機関位置が第一・の予め定められた位Ｗ範囲に入った
ことで検出される。パルス輌１変調されたパルスは、通
信期間の間に第一モジ１−ルから第二モジｌ−ルに伝送
される。パルスは通信期間中第二ｔジュール内の累算器
で積分される。読み取り部の発生は機関位置が第二の予
め定められた位ｒ＋範囲に入ったことで検出される。積
分されたパルスは読み取り期間中に累算器から読みださ
れる。ｇｒＡ算器は次の通信期間の前に初期化される。

本発明の新規な特徴は添付の特許請求の範囲に詳細に記
述されている。しかしながら発明自体すなわち、動作の
機構および方法またさらに別の目的および長所Ｕ、添付
図に従った以下の記述を参照することによってさらに良
く理解されるであろう。

［実施Ｍｌ 第１図に於て、電子式機関１，１Ｊｎｌｌ　（ＥＥＣ）
　１０は機関１４に対する主１１ｉ制御器であってこれ
は点火モジュール１１に接続されている。Ｆ−Ｆ：　０
１０点火進み角信号（ＳＡＷ）を通信線１２の上に出力
し、）：、（火を（Ｉなうべき■点でのクランク軸角度
を示す。モジュール１１番よ線１３の上にブ０゛ノイー
ル点火パルス（１）　Ｉ　Ｐ　）を出りし、１１１ＩＩ
クランク軸のおおまかな位置を示してＥＥＣｌｏが１分
間当りの回転数で示されるＩａ１１１回転速度ヤｔＵＵ
加速度といった機関バシメータを決定できるようにして
いる。ＰＩＰ信号は各々のシリンダ上死点前（Ｂ’ＴＤ
Ｃ）１０度で発生し、付加的に点火時期のデフォルト値
を５える。点火接地線（ＩＧＮＧＮＤ）１８はＥＥＣＩ
Ｏとモジエール１１との間に接続されていて、ＰＩＰお
よびＳ　Ａ　Ｗ　ｆｉ　Ｑ通信の塁準値を与えている。

クランク軸位置センサ１５はＢ１ｔｊ１１４のクランク
軸の近くに配置されていてモジュール１１にセンサ出力
を提供する。」イル１６は機関１４の点火栓、蓄電池１
７Ｊ３よびモジュール１１に接続されている。コイル１
６はモジュール１１の制御下で付勢され、１イル１６を
通して電流を流す期間（すなわち休止期間）と電流を遮
断する時（すなわら点火時期）に１．１ＮＩＩされる。

ＥＥｃｌｏはその他のセンサや駆ｌｌＲに結合されてお
り′ｅｓ関１４のその他の動作、例えば燃料噴射パルス
、排気ガス循環および空気／燃料の混合などのａ＋１１
１ｉｌｌを行なう。

くの主１ＩＩＩｌυ１ｔｌｌｌ器の役割として、［ＥＣ
１０は多くの能＊ｒＡ’ａセンサ信号を処理し、必要な
点火進み角を決定している。変数、たとえばマニホール
ド絶縁対圧力、Ｉ　１ｍｌ　ＩＱｌ　転速度、＊　１３
Ｅ１　冷２４１　Ｍ　部１４　度および機関ノック等が
監視されこれらの値は各種の４１算や多次元ゲータテー
ブルを採用した、電算機処Ｉ！！Ｉ関ＩＩＩ　ＩＩＩ方
式で使用され適切な点火進み角を決定する。

点火進み角、燃料パルス幅、排気ガス帖環およびその他
のａ、ｌＩ　ｔ１１パラメータに対りる指令偵は、通常
ＥＥＣｌｏのバックグラウンド処理’ｃ−ｉｔ　ｒｉさ
れる。ｍ関パラメータの更新周期はバックグラウンド処
理で全ての制御計算を実行するのに必要な時間で決まる
。バックグラウンド処理時間が短１）ればみじかいほど
、更新は頻繁に行えるので機関性能が改善される。最大
機関回転速疫に於て、バックグラウンド処！！Ｉ！時間
は増大するがそれ社点火時Ｉｌｌ　ｉｌｊ　ｃｌ、び燃
料噴出時機を実行するための限界出力機能が飲水する実
時間応答としてより速いものが必盆とされるためである
。

バックグラウンド処理時間を減少さける必要から、分散
処理が採用され、ここではモジ−１一部１１は点火進み
角を実行するための時機機能を遂行している。同じ理由
で高速ゲータセンサ１５は高速ｆ−タ信号を処理するた
めにモジ１一部１１に結合されている。上り但速なデー
タであるＰＩＰ信号はモジュール１１からＥＥＣｌｏに
供給されておりＥＥＣｌｏの負荷を軽減している。

通信線１２に受信された点火進み角（ｇ　ＨＳ　Ａ　Ｗ
に応答して、点火モジュール１１はクランク軸位費を基
準とした、＝」イル電流開始時機および点火時期の決定
を行うが、この点火は蓄電池１７からコイルを通り接地
線に供給されていたコイル電流を切り替えることでなさ
れる。

従来技術により知られているように、点火を実行するた
めにＥＥＣ１０内にあって通信１ｍ１２ヒへの出力（ら
号のような時ａ調整機能はｉｔ接点火時期を制御する。

この信号、点火出力（５ｐａｒｋｏｕｔｐｕｔ）は５Ｐ
ＯＵＴと呼ばれている。第２ａ図にボすように、５ｐｏ
ｕｒイａ号は体ＬＬｌｌＩ間の始まりを２０にお（）る
ようなパルスの立ち下がりでふすことが出来る。２１に
おける立ち上がりで点火１象の始まりを示す。しかしな
がらｉ合情）２２が休止期間中に生じるかも知れずこれ
は立ち上がり変化をもたらし、過早点火の原因となる。

仮に雑ａ信号がランダムだとすると、単一雑音パルスに
対でる点火エラーが重大なものとなる可能性が残る。

従来技術による分数処理′＆歌に於いては、必要な点火
進角Ｇ、ｉ、主ＩＩＩ御器から従属点火モジュールにデ
ィジタル形式で並列または直列バスを介して伝送される
。ディジタルＣＡＢの伝送中に発生する単一ＭＭパルス
は、高位ピットにも低位ビットに−ｂ彰Ｗするので、点
火進角に重大な影響を与える可能性がある。従って従来
技術に於いては、単一雑音パルスが点火事象の発生を劇
的に早くする事も有り得る。その他の問題ｔ３指摘され
ていて、その中には点火出力エネルギーの低下、および
失火の多発等が挙げられている。

本発明によれば伝送中の点火進角狛に対りる雑音の影響
は、点火進角をパルス幅変調を用いて伝送することで軽
減されている。ＳＡＷパルスが１ＥＥＣＩＯから通信線
１２Ｉ！由で点火モジ１一部１１に供給されている。パ
ルスは予め決められた通信時間の間モジュール１１で積
等され、その後１ｆ４算されたパルス飽は国定されて累
惇忍から読みだされる。第２ｂ図に示寸ように、ＳＡＷ
パルスは立ち上がり部２３と立ち下がり部２４どをイ１
し、ＳＡＷパルスの良さは点火進角の吊に代数的に比例
している。ＳＡＷパルス中に発生した雑音パルス２５は
短時間ＳＡＷパルスを欠落させるので、ｖ４鋒されるべ
きパルス幅量を減少させる。同様に第２Ｃ図に示すよう
に、ＳＡＷパルスの外部で発生する雑音パルス２６は最
終の点火進角に対してＳＡＷパルス値が増加した分に相
当する僅かな誤差をもたらす。しかしながらいずれの場
合も積算された５ＡＷｌｔｉにもたらされる誤差の総做
は僅かである。

［ＥＣ１０と点火モジュール１１との間の同期は通信期
間と読み取り期間とを期間工程中の３期間４０、　＆Ｘ
　単Ｑ’として酸６）ることにより尖現されており、そ
の結果ＳＡＷパルスの送（ｇがモジ１−ル１１内Ｒ１ｓ
の累算器からのパルス読みだしと同時に生じないように
保証される。実際ＳＡＷパルスの送信がなされるところ
の通信期間は基本的には、前ＩＩの点火進角情報が読み
だされている間、または累算器が消去されている間を除
いてシリンダニ稈中のどの時点で生じてもかまわない。

好適に読みだし朗間ハ、上北点’ｍ　（Ａ　１−ＤＣ）
　１０直近辺で約１０マイクロ秒の内定期間に設定され
ている。」二死点後（ＡｒＤＣ）１０度の点に読みだし
期間を設６ノることが針通なのは、この期間には通常で
あればｆｐＪｆｉを引ぎ起こすはずの点火動作がほとん
ど発生しないためである。

このように点火進角はＦ−ビＣ１０′ｃ−５１１され、
ＳＡＷパルスはパルス幅変調されて点火モジュール１１
に通信され、点火モジュール１１は点火を実行し点火休
止１期間を１１１Ｉｌｌ　する。ＥＥＣＩＯのバックグ
ラウンド処理時間は軽減されるがそれは、ＳＡＷパルス
幅および通仇朋間開始＆ｊ　ＩＩＩの決定が単純な代数
式で計算されるため゛ぐある。点火時ＩＩ！１および休
止期間ｆｆｉ　１９！は実ＩＬ’１間で１）う必斂があ
るが、これは点火モジュール１１で取り扱われるのでＥ
　ｒ−Ｇ　１０でのバックグラウンド処１Ｉ１１時ｒＮ
ｕ短くなり全体の機関性能が改善される。

第３図にはパルス幅と点火進角との変換関数をボす。１
Ｉ１１Ｑ回転速度が増加するにつれて、ＳＡＷパルス転
送に使用できる時間が短くなる。さらに点火角の進みは
Ｉｍ関回転数の増加と）ｊｌ　３！Ｉ　している。

従って第３図に示りように変換関数は、ＳＡＷパルス輻
が減少するにつれて上死点菌進角が増加する様な関係と
なる。従って有効ＳＡＷパルス幅領域３０は点火進角の
有効動作領域を示寸−ｈ、ＳＡＷ変換関数の領域３１お
よび３２Ｌｉ点火進角のデフォルト値として有効な１０
１ｔｌＢＴＤＣを超える部分に相当するＳＡＷパルス幅
に対応する。

ｈ効ＳＡＷパルス領域３０は一対のｆｔＩ　？！）　３
３を有しており、これはパルスを有効領域外と読み誤る
のを防止している。

提出された実施例に於昏プるＳＡＷパルス輻変換関数番
、Ｌ１点点火進角情報して５７．５度ＢＴＤＣから１０
１立ＡＴＤｃ（すなわちマイナス１０度ｅ　−ｒ　ｃ　
ｏ　＞をｎ１意している。ＳＡＷパルス輸の有効範囲に
対応する、６４マイクロ秒から１７９２マイクロ秒の特
定範囲は結ｊ；６　Ｓ　Ａ　Ｗパルス幅値となり、これ
は点火〔ジュールクロックの２の整数指数となっている
。この結果以下に述べるように、ＳＡＷパルス幅から点
火時期（すなわちクランク軸位隨）への食散がｎ甲にな
る。

次に第４図に番よＳＡＷパルスの送受信装置が詳細に示
されている。主１．ＩＩ御器またはＥ　Ｅ　Ｃ１０はマ
イクロブ［ＩＮ？ッサ３４を有する。出力データ線Ｄ０
は通信Ｉ！１２に接続されており、この通信線はその反
対側で従滅器／点火モジュール１１内のパルスｒＪＡ鐸
！！ｉ３５に接続されている。通信線１２は例えばシ１
ミツトトリガ回路のようなヒステリシスを・備えたＩａ
ＩＩａ検出器３６の入力に接続されている。検出＆３６
の出力は３人）」へＮＤゲート３７のひとつの入力に接
続されている。クロック信号３８がＡＮＤゲート３７の
もうひとつの入力に接続されている。ＡＮＤゲート３７
の出力Ｕ計数器３９のクロック入力に接続されている。

計数器出力ＱｌからＱ９はマイク０′１０セツザ４０に
結合されている。計数器３９の次の最高位、出力ビット
、例えばＱＩＯはオーバーフロー信号として反転ｆ１４
１に接続されており、その出力はＡＮＤゲート３７の残
りのひとつの入力に接続されている。

マイクロプロセッサ４０は計数器３９のリセット入力に
接続されたひとつの出力を有する。マイク０ブ０セツ１
す４０のさらに別の出力は・一対のトランジスタ４２お
よび４３で構成された点火コイル駆動器の駆動人力に接
続されている。別の実施例ではパルス累算器３５の全て
の素子をマイクロプロセッサ４０の中に組す入れたもの
もある。

動作に際しては、ＥＥＣ１０内部のマイクロプロ上ツナ
３４は必要な点火進角とそれに対応し通ｔ＝［＃１２上
に転送するためのＳＡＷパルス暢とを１算する。マイク
ロブ１］セツサ３４はその出力ＤｏにＳＡＷパルス輔に
相当する時間出力信ｇを供給する。通Ｌａ１１１２上の
信号は検出器３６で検出され、この検出器はＳＡＷパル
スを入力している間ＡＮＤゲート３７に高出力を与えク
ロック信号３８の転送がＩＴＪ能な状態としている。し
たがって、計数器３９はＳＡＷパルスが出ている問、グ
ーｌ−を通ったクロック信号３８パルスを計数し計数Ｐ
Ｉｉ３９出力がＳＡＷパルスのディジタル１ｆｉｔ３値
となるようにしている。ＳＡＷパルスが有効パルス幅以
上にＩ！Ｉｎされた場合には（Ｑ１０）からのオーバフ
ロー信号が反転″ａ４１出力を低状態に落すのでこれ以
上のクロック信号がＡ　Ｎ　ｌ）ゲート３７を通過りる
のを貼止する。

クランク軸位置が積算パルス幅読み取り時刻（例えば１
０度Ａ　Ｉ　Ｄ　Ｃ）になったことをマイクロプロセッ
サ４０が検出すると、マイクロプロセッサすは計数器３
９から計数出力を読み込んだ後、計数器３９のリセット
入力へリセットパルスを送り次のＳＡＷパルスの梢尊に
備える。次の通（Ａ　Ｉ！！Ｊ１川ｔよリセット信号が
計数４３９のりセット人力から取り除かれた時点から開
始される。次にマイクロブＯセツリ４０ｕ以１；に述べ
る方法にしたがってＳＡＷパルス幅を点火進角にｉり変
換する。マイク「１ブＯセツサ４０で決められｌこ、再
変換点火進角および休止期間に祉づいて一対のドノンジ
スタ４２および４３ｕ付勢され、好適なコイル電流をコ
イル１６（第１図）に恢給１Ｊる。

ＳＡＷパルス幅の点火進角への変換を簡単にし、点火変
換誤差を最小と１Ｊるｌこめに、ＳＡＷ変換関数は２の
整数累乗を係数とするパルス！ｉ＠ｎ器りロック周Ｗ」
と点火モジュールに入力される機関クンンク位ｔａ＊ｉ
ａ間隔とに関連付けられている。パルス累算器クロック
周期と２の累乗とを点火進角からＳＡＷパルス幅を導く
ためのｈ！？式に取り入れることに依って、点火モジュ
ールは丸め誤差を小さくしながらＳＡＷパルス幅を点火
進角に迅速に変換することが出来る。ＳＡＷパルス幅を
求める方程式に於て、クランク標識間隔（クランク軸回
転を位ｌａ毎に角度′ぐ測定した信号〉を用いることに
より、点火を実行するときに指令された点火進角と測定
された位置信号と、を比較する信頼性の高い方法が得ら
れる。この方法はｉｔ　ｎ　ｖｐ問を短縮し、点火モジ
ュールに於ける動的点火精度を向上させる。必要な点火
進角からＳＡＷパルス幅を針幹するための公式は以下の
ようになる： ５ＡＷ＝Ｚｒｌ）Ｃ−（ＳＦ＊Ｉ１２　　／ＣＭＩ）こ
こで ＳＡＷは、針幹されたパルス幅（単位置マイクロ秒）： ｚｒｏｃは、パルス幅のオフセット給で、点火進角がＯ
度ＴＤＣの時のＳＡＷパルス幅に対応する： Ｓ　Ｔは、点火進角を角度で表わしたものであり、上タ
ヒ点以後（Ａ　Ｔ　Ｄ　Ｃ＞の点火進角に対しては負と
なる； Ｔは、パルスｙ／、ｎ器のクロック周１ｆＪ　＜単位置
７１９０秒）； ２Ｘは、必要な点火分ｗｌ能を得るための位首信号問に
含まれるステップ数モしてＸは整数；そして ＣＭＩは、機関クランク標識間隔、すなわち位置センサ
で検出される情＞４間のクランク軸同転角度である。

クランク位ｖｉ（４’４お上びクランク標識間隔に付い
ての理解は、開気１ｒ１機関に対応している第す図から
得られるであろう。赴角円ＩＭ４５が機関のクランク軸
にこれと御粘に間転するように装着されている。複数の
強磁性体歯４６が進角円盤４５本体から欠歯Ｔ１域４７
を除いて好適に１０東間隔で（づなわちクランク株：ａ
間隔が１０１１＞飛び出ているが、この欠歯領１１１４
７は特定の機関回転位置を基準のために示すものである
。可変陽気抵抗センサ４８が進角内盤に近接して置かれ
ており、強磁性体向の通過に対応する信号を発生する。

セン１ノ４８は機関位置が四気筒機関の第一気筒が９０
度Ｂ　Ｔ　Ｄ　Ｃとなった時点で欠歯領域４７と対向す
るように配置されている。セン＋７４８に対する欠歯部
分の位置は欠南領１ｉ１４７の検出中に進角円盤の加速
や減速を最少と１６ように選ばれ、それによって欠歯の
絶対位置基準が確実に同期が取れてＩｆｆｈできるよう
にしている。六気筒お↓びへ気ｎｎ　ｒｓｎ　−（”　
ｔａ欠１１ａｆｆｉ域ＬＬ　ｉレソｔＬ　６０１１２　
Ｂ　ｒ　Ｄ　Ｃオにび５０１ｍ　Ｂ　Ｙ　Ｄ　Ｃに位置
される必要がある。

位置センサー４８ＬＩ進角円盤が回転し南がセンサを横
切る１０度毎に位置信号を発生りるが、欠歯部分が通過
するときだけは信号を発生せずこの場合は絶対位置の検
出と認識される。ＳＡＷパルスを点火進角に変換するた
めに、各々の上死点点火位置より前の歯が以下のように
計数される。気筒＃１の上死点に対応する歯にはゼロ番
が付けられているので、ゼ【１番の歯が通過する前にセ
ンサ４８を通る南にはそれぞれ対応する番号が付けられ
ている。同様に、気筒＃２の上死点を＋１数する歯にも
ｆｉｌ様な番８が付Ｏられている。クランクａ識間隔は
第５図に示づように１０度である。例えば点火進角が１
５度ＢＩＤＣというのはクランク標識１とクランク［１
２との間で生じるであろう。

可変磁気抵抗センサ４８は細い線で包まれた磁極片を備
えた磁気変換器で構成できる。磁束の変化に曝されると
線の中に電圧が誘導される。進角円盤が回転している時
に、強磁性体ｍ４６が通過するとセン９４８に対して磁
気抵抗の変化を生じるので、センサ４８の擬似正弦波出
力を生む。正弦波は位置！信８と解釈出来、そのゼ［１
点交差Ｎが各々のｆａ４６の中心を示す。予想されるビ
Ｏ交差が生じない場合が欠向領１４４．７の存在を示す
。

第３図の変換関数に戻−）て、上死点オフセット狛は１
５３６マイクロ秒くすむわらＺ丁Ｄ　Ｃ−１５３６）に
選ばれている。パルス＊ｔｉ′ａではクロック周期とし
て４マイク【１秒が採用されており、これはりＯツク周
波数としては２５０にＨ２に相当する。クランク４１１
識間隔は１０度で１０ａ間隔の間で心合な分解能はｆｆ
ｌ改的な６手段階、１なわちｘ−５、と選ばれている。

本例に於けるＳＡＷパルス幅を求める公式はしたがって
以下のようになる： ５ＡＷ＝１５３６−８Ｔ＊４＊２６／１０この式は次の
ようにｌｉ！甲化出来る：５ＡＷ−１５３６−８１１２
５．６ 点火進角に於ける角１０度の違いは、ＳＡＷパルス幅で
は２５６マイクロ秒の違いとなる。したがって累ｎ器に
於けるＳＡＷパルス幅の各々の４マイク１コ秒Ｕクラン
ク軸角度分解能の５７３２度と′Ｓ価である。

ＳへＷパルス幅の点火進角への変換は、一対の標識間の
クランク標識の整数部分と端数部分とを分離することに
よりなされる。この符号解読は第６図に示す方法にした
がって好適に実施される。

ＳＡＷデータの１６ビツト（すなわち二つの８−ビット
からなるバイト）は第６図ａ　ｋ：　ｍすようにパルス
輻累詐器から読まれる。バイト１は（８０）から（Ｂ７
）でホされる八つの低位ビットを含んでいる。バイト２
はビット（Ｂ８）を含みこれはＳへＷパルス幅の有効範
囲内の最高位ビットである。したがってバイト２の残り
部分はピロビットである。もしもバイト２の残り全ての
ビットがゼロで無い場合はパルス累算ｉ値が無効であり
点火進角の初ＩＩ偵である１　０ｆｌ！ＢＴ　ＤＣ＄使
用される。

第６図すに示すように、ＳＡＷデータは予め・決められ
た数だけ左にシフトされるが、これはＳＡＷ値が２Ｘで
割り算され１クランクａ諜間隔に相当するＳＡＷパルス
幅時間をかけ韓されたのと等価となるようにするためで
ある。例に関して続けると、ＳＡＷデータは左に２ビツ
トシフトされるがこれは２６または６４で割られ、２５
６または２８をかけられたことに相当する。第６ｋｂに
於けるバイト２の値は有効点火進角範囲の先頭から点火
指令時までの間に生じるクランク標識の整数協に相当す
る。第６図すのバイト１の値は点火事象が発生する時点
にあるクランクＩＲｉ１ｗＪの端数に対応している。

第６図Ｃに於てバイト２内のクランク４！９！識数を第
−有効点火進角１ｉｆｉ聞始直葡に通過するクランク標
識の２進値から減算している。本例では点火進角は１０
１ｆＡＴＤＣと５７．５１１１８ＴＤＣとの間にｔ１１
１限しているので、有効点火進角１ｉｎｒｆｎ始直萌に
通過するクランク標識はａ：１番？ｉ６である。ビット
Ｂ６から８８で構成されているバイト２を標識番号６と
等価なディジタル値から減ｎすることにより、ビット量
１からＭ３で構成される２進値が冑られ、これは点火事
象が開始される菊に佐賀センリを通ＶＡｔべきクランク
標識の個数を示している。

実際の動作に際しては、ＳＡＷパルスがひとたびコード
化されると点火モジ１−ルはクランク帖（ｆｆ　Ｉａの
監視を行い、ビット量１からＭ３の値に対応１ｙるｆｉ
識を示す位隨信罎が生じるまで持続ける。

このクランク標識が通過すると次のクランク標識が通過
するまでの端数部分である追加時間で第６図すのバイト
１と等価な時間が計ｖｉされる。この端数部分の計時が
完ｒすると点火Ｓ象が開始される。

提出され１．ｌ：実施例に於て、叩−の無効ＳＡＷパル
スが符号解Ｂされた場合は最も直前の有効ＳＡＷ愉が使
用される。もしも無効パルスが継続し累算された場合に
は点火モジ１−ルは予めプログラムされた初期植の１０
ｔｌｌＢＴＤＣと仮定する。

有効ＳＡＷパルスが符冶解読されると、通常これは次に
発生する点火間隔に供給される。

以上述べたＳへＷパルス幅を最終の点火進角１旨令に変
換するための方法は、累粋されたレジスタの内容を２進
数−〇直接取り扱っている１、この方法は処理が早く、
変換誤差を最小と゛するので、特に高速データ位胃セン
ザと共に使用するのに有効である。これとは別に変換を
パルスをコード化する際に王制ｍｔ器を行った針幹の逆
を代数的に行うことも可能である。

点火進角パルス幅情報のね効範囲に加えて、主ｉｌｌ　
ｔａｌｌ　′ａおよび点火モジュ一ルとの間の通信のた
めのその他の通信コード（づなわち情報またはメツセー
ジ）を表わ号付加パルス幅を追加することも、第３図に
ホすように可能である。例えばクロック周ｔｉｌｌ誤差
も予め決められた長さの較正パルスを準備して置くこと
により処理できる。測定された較正パルスとそのＩＩ　
４４される長さとの間になんらかの違いがある場合には
、この適いは点火モジ１−ルでＷ２続の測定パルス幅の
比例補１■１に４１１！川できる。ちなみに別の例では
、パルス幅の特定の値が別の点火方法、例えば繰り返し
点火を実行する指令として割り付けられている。繰り返
し点火は目間に特許請求中の１９８９年３月２０Ｅ１受
付の合衆国特許明細ｉ番３２５．８１７に発表されてい
る。

このようなその他の１１１１　ｒ！ｉ的油偶コードは同
様に、情報の正しい通信を保証するための十分な保護帯
を含むべきである。

以上述べた主ＩＩ御器と従属＆１１１１１器との間をパ
ルス幅累偉２！回路を通しパルス幅変調を介して情報通
（ｒｓをｔ−７う方法並びに装置は、分散処理装誼の雑
音劇性を強化した。特に点火進角値の線形減少関数であ
る点火進角パルス幅は、全てのｍ関速麿に４゜ 於て通信に必要な−１分な時間を保証し、しかし次に続
く読み取りｍ間が発生する前に十分な保護帯を備えてい
る。ざらに必要な点火発！Ｆ　１５機を求めるために′
ＪＡｉパルス幅を取り扱うための効果的な方法が具備さ
れている。

本発明の提出された実［を示して説明を行ったが、この
ような実施例はただ単に例としてのみ示したものである
ことｕｌ！ｌ！解されよう。本技術分野４．″粘通の技
術者は多くの変化、変更および質き換えを本発明の精神
から離れることなく１１うことが出来るであろう。した
がって添付の特許請求の範囲はそのような変化を全で本
特許の精神ならびに範囲に含むように意図している１゜

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明で使用される様に機関に接続された、電
子式８！関ｆＩＩ１１！ｌＩおよび点火モジュールのブ
ーツ９図。 第２図は雑乃が点火指令４ｉ号に与える影響を示す波形
図。 第３図は本発明のひとつの実施例による伝送機能を示す
因。 第４図は本発明による装誼を一部は模式図で、まに一・
部はブロック図で示した図である。 第５図は本発明のひとつの実施例で採用されている時機
円骸と位置センサの平面図。 第６図は点火モジュール内での通信された点火情報を解
読するための、実施例によるピット饋をボ１図である。 １符号の説明］ １０・・・・・・Ｅ［Ｃ（主υ＋１１１器）１１・・・
・・・点火モジュール １４・・・・・・機関 １５・・・・・・クランク軸位置センサ１６・・・・・
・コイル １７・・・・・・蓄電池 ２０．２４・・・・・・パルス立ち上がり２１．２３・
・・・・・パルス立ち下がり２２．２５．２６・・・・
・・ｍ音パルス３０・・・・・・有効ＳＡＷパルス幅領
域３１．３２・・・・・・７ＦＩｔ効Ｓ八Ｗパへス幅領
域３３・・・・・・保７ａ（１シ ３４・・・・・・マイクロブロヒッＶ ３５・・・・・・パルス累算器 ３６・・・・・・閾値検出器 ３７・・・・・・ＡＮＤゲート ３９・・・・・・Ｓ１数４ ４０・・・・・・マイク０ブロセツリー４２．４３・・
・・・・トランジスタ ４５・・・・・・進角］１１盤 ４６・・・・・・強轍廿体歯 ４７・・・・・・欠歯領域 ４８・・・・・・センサ

Claims (15)

【特許請求の範囲】
1. （１）自動車システムの動作を監視するための主制御器
   と、 前記システムの一部分の制御を前記主制御器で変換され
   た情報にしたがつて実行するための従属制御器と、 前記主制御器と前記従属制御器とを結合し両者の間で信
   号通信を行うための信号通信線と を備えた装置に於て、 前記制御器のひとつが前記信号通信線に対して予め定め
   られた通信期間の１８信号を発生するための手段を有し
   、前記信号は前記変換された情報を表わす幅を有するパ
   ルスとして生成され、 前記制御器のもう一方は前記予め定められた通信期間中
   に前記パルスを累算し、前記通信期間の終了時点で前記
   変換された情報として値を固定することを特徴とする前
   記装置。
2. （２）請求項第１項記載の装置に於て、前記システムが
   内燃機関用の点火制御系を有することを特徴とする前記
   装置。
3. （３）請求項第２項記載の装置がさらに前記機関の回転
   位置検出用の検出手段を有し、前記予め定められた通信
   期間が、前記機関の回転位置範囲に対応することを特徴
   とする前記装置。
4. （４）請求項第２項記載の装置に於て、前記ひとつの制
   御器が前記主制御器であり、前記主制御器はさらに前記
   機関の点火進角決定用および該点火進角に相当する前記
   パルス幅計算用手段とを有し、前記もう一方の制御器が
   従属制御器であつて前記従属制御器はさらに前記パルス
   の累算結果に基づいて点火事象のスケジューリングを行
   うための手段とを有することを特徴とする前記装置。
5. （５）請求項第４項記載の装置に於て、前記パルス幅が
   前記点火進角の増加にともなって減少することを特徴と
   する前記装置。
6. （６）電子式機関制御モジュール間で情報通信を行う方
   法に於て、 機関の回転位置を監視し、 前記機関位置が第一の予め定められた回転位置範囲に入
   っていることにより通信期間の開始を検出し、 パルス幅変調されたパルスを第一モジュールから第二モ
   ジュールに前記通信期間に伝送し、前記パルスを前記通
   信期間の間前記第二モジュール内の累算器で積分し、 前記機関位置が第二の予め定められた回転位置範囲に入
   つていることにより読み取り期間の開始を検出し、 前記積分されたパルスを前記読み取り期間の間に前記累
   算器から読み取り、そして 前記累算器を次の通信期間に先だって除去する、という
   上記の手順で構成されていることを特徴とする前記通信
   方法。
7. （７）請求項第６項記載の方法に於て、前記情報が点火
   進角値で構成されており、さらに、 前記第一モジュールで前記点火進角値を計算し、そして 前記計算された点火進角値に相当する前記パルス幅変調
   されたパルスの幅を、前記点火進角値が増加するにとも
   なって前記幅が減少するように決定する、 手順を含むことを特徴とする前記方法。
8. （８）請求項第７項記載の方法に於て、前記幅がつぎの
   式で表わされ、 ＳＡＷ＝ＺＴＤＣ−（ＳＴ＊−Ｔ＊２＾Ｘ／ＣＭＩ）こ
   こで、 ＳＡＷは、前記パルス幅であり、 ＺＴＤは、パルス幅のオフセット値で、点火進角が０度
   の時の点火進角に相当し、 ＳＴは、点火進角を角度で表わした値であり、上死点以
   後の点火進角に対しては負となり、Ｔは、前記パルスが
   累算される際のクロック周期であり、 ＣＭＩは、前記機関位置を監視するための位置信号間の
   クランク軸同転角度であり、そして２＾Ｘは、必要な点
   火分解能を得るための位置信号間に含まれるステップ数
   である、 ことを特徴とする前記方法。
9. （９）請求項第７項記載の方法に於て、前記読み取り期
   間が上死点後約１０度の時点で始まることを特徴とする
   前記方法。
10. （１０）内燃機関内部の状態を監視し、前記監視状態に
    基づいて前記内燃機関の運転を監督制御する電子式機関
    制御器で点火進角値を決定する手段と、前記点火進角値
    に依存するパルス幅を有するパルスを発生する手段とを
    備えた前記電子式機関制御器と、 前記パルスを受信するために前記電子式機関制御器に結
    合された通信線と、それに 前記機関の点火制御を前記電子式機関制御器から受信し
    た情報にしたがつて実行するための点火モジュールであ
    つて、前記通信線に接続され前記パルスを積分するため
    のパルス累算器を備えた前記点火モジュールと、 を備えた前記装置。
11. （１１）請求項第１０項記載の装置に於て、さらに前記
    電子式機関制御器と、前記点火モジュールとに接続され
    前記機関の角度位置を示す位置信号を供給するための位
    置検出装置を有し、前記電子式機関制御器と前記点火モ
    ジュールは前記位置信号に反応して、角度位置の第一範
    囲に対応する通信期間を制定し前記パルス伝送を開始し
    、前記位置信号に反応して、角度位置の第二範囲に対応
    する読み取り期間を制定し前記累算器から積分されたパ
    ルスを読み取りそして累算器を初期化することを特徴と
    する前記装置。
12. （１２）請求項第１０項記載の装置に於て、前記電子式
    機関制御器がさらに前記パルス幅をパルス幅の減少が上
    死点前点火進角の増加となる関係で計算するための手段
    を有することを特徴とする前記装置。
13. （１３）請求項第１１項記載の装置に於て、前記点火モ
    ジュールがクロック周期Ｔで動作する中央処理装置を有
    し、前記電子式機関制御器がさらに前記パルス幅をつぎ
    の計算式で計算する手段を有し、ＳＡＷ＝ＺＴＤＣ−（
    ＳＴ＊Ｔ＊２＾Ｘ／ＣＭＩ）ここで、 ＳＡＷは、計算されたパルス幅であり、 ＺＴＤＣは、点火進角が０度の時に相当するパルス幅の
    オフセット値であり、 ＳＴは、点火進角を角度で表わした値であり、上死点以
    後の点火進角に対しては負となり、Ｔは、前記クロック
    周期であり、 ＣＭＩは、位置信号間の機関回転角度であり、そして ２＾Ｘは、必要な点火分解能を得るための位置信号間に
    含まれるステップ数である、 ことを特徴とする前記装置。
14. （１４）請求項第１３項記載の装置に於て、前記点火モ
    ジュールがさらに前記積分されたパルスを、点火進角値
    が現れる直前に検出される最後の位置信号に対応する第
    一部分と、次の位置信号が来る前に点火進角値に達して
    しまう場合の時間の端数部に対応する第二部分に符号分
    解するための手段とを有することを特徴とする前記装置
    。
15. （１５）請求項第１０項記載の装置に於て、前記電子式
    機関制御器がさらに予め定められた通信コードに対応す
    るパルス幅を有するパルス発生手段を有し、前記点火モ
    ジュールがさらに前記通信コードに対応する前記パルス
    幅を解読するための手段を有することを特徴とする前記
    装置。