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

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

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JPH0337358A
JPH0337358A JP2138664A JP13866490A JPH0337358A JP H0337358 A JPH0337358 A JP H0337358A JP 2138664 A JP2138664 A JP 2138664A JP 13866490 A JP13866490 A JP 13866490A JP H0337358 A JPH0337358 A JP H0337358A
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pulse
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pulse width
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JP2138664A
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Charles J Debiasi
チャールズ ジェイ.デビアシ
Wesley D Boyer
ウェスリイ ディー.ボイヤー
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Ford Motor Co
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Ford Motor Co
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    • H04BTRANSMISSION
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    • H04B14/02Transmission systems not characterised by the medium used for transmission characterised by the use of pulse modulation
    • H04B14/026Transmission systems not characterised by the medium used for transmission characterised by the use of pulse modulation using pulse time characteristics modulation, e.g. width, position, interval
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02PIGNITION, OTHER THAN COMPRESSION IGNITION, FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINES; TESTING OF IGNITION TIMING IN COMPRESSION-IGNITION ENGINES
    • F02P5/00Advancing or retarding ignition; Control therefor
    • F02P5/04Advancing or retarding ignition; Control therefor automatically, as a function of the working conditions of the engine or vehicle or of the atmospheric conditions
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  • Electrical Control Of Ignition Timing (AREA)

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。
JP2138664A 1989-06-30 1990-05-30 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 Pending JPH0337358A (ja)

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