JPH06235348A - 自動車用制御装置 - Google Patents

自動車用制御装置

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Publication number
JPH06235348A
JPH06235348A JP1986493A JP1986493A JPH06235348A JP H06235348 A JPH06235348 A JP H06235348A JP 1986493 A JP1986493 A JP 1986493A JP 1986493 A JP1986493 A JP 1986493A JP H06235348 A JPH06235348 A JP H06235348A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
signal
actuators
time
serial signal
control device
Prior art date
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Pending
Application number
JP1986493A
Other languages
English (en)
Inventor
Michimasa Horiuchi
道正 堀内
Hiroatsu Tokuda
博厚 徳田
Masahiko Ibamoto
正彦 射場本
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Publication date
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  • Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】コントロールユニットからの配線数を削減し、
コントロールユニットを小型化すること。 【構成】マイクロコンピュータ101の並列信号を、遅
延回路152で遅延されてリセットされる入力インター
フェース151を介して並列−直列変換153の入力と
し、その直列信号出力をパルス幅変調156により変換
して、送信インターフェース157を介して伝送路30
0に送出する。伝送変換回路150の時分割動作はシス
テムクロック154とラッチクロック155による。駆
動部200は伝送信号を受信インターフェース201で
受信し、パルス幅復調203の直列信号を直列−並列変
換204で並列信号にして、ドライブ素子206でアク
チュエータ400を駆動する。これらの動作は、クロッ
ク再生202とラッチクロック205とリセット検出20
8と電源回路207で成り立っている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は自動車用制御装置に係
り、特に制御部とアクチュエータ駆動部を分離した構成
による制御信号の伝送に好適な自動車用制御装置に関す
る。
【0002】
【従来の技術】従来、自動車用制御装置は制御部(コン
トロールユニット)とアクチュエータの接続は、コント
ロールユニットからの1つの駆動信号で1つのアクチュ
エータを駆動するように1対1で接続されていた。
【0003】これに関しては、特開平4−136451 号等で
述べられている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】上記した従来例では次
のような問題があった。コントロールユニットとアクチ
ュエータを1対1で接続するため、コントロールユニッ
トにはそれに見合った数のコネクタが必要でありコント
ロールユニットの小型化の障害になると共に配線数が多
くなっていた。この傾向は最近の自動車の高機能化に伴
い著しく目立ち初めている。また、アクチュエータの駆
動にはパワートランジスタを使用するため、発熱対策を
含めてこれもコントロールユニットの小型化の障害にな
っていた。本発明の目的は、コントロールユニットから
の配線数を削減し、コントロールユニットの小型化を計
ることにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明は、前記目的を達
成するため、複数のアクチュエータとその駆動部を備え
て、前記駆動部にアクチュエータ制御信号を与える制御
部(コントロールユニット)で構成された自動車用制御
装置において、前記制御部は複数のアクチュエータそれ
ぞれに対応した制御信号を、時分割して直列信号に変換
し前記駆動部に送信する手段を有し、前記駆動部は前記
制御部からの時分割された直列信号を複数のアクチュエ
ータそれぞれに分配する手段を有することを特徴とする
自動車用制御装置を提供する。
【0006】
【作用】本発明は、制御部において複数のアクチュエー
タのそれぞれに対して1:1で生成した制御信号を、パ
ラレル/シリアル変換手段により時分割したシリアル制
御信号に変換してアクチュエータの駆動部に伝送する。
アクチュエータの駆動部では、シリアル制御信号をシリ
アル/パラレル変換手段によりパラレル制御信号に変換
して、複数のアクチュエータそれぞれを駆動する。これ
により制御部と駆動部間の配線はアクチュエータ数より
少なくすることができる。
【0007】
【実施例】以下、本発明に係る自動車用制御装置につい
て説明する。
【0008】図1は本発明の一実施例を示す。
【0009】100は自動車制御用の制御部、200は
駆動部、300は伝送路、400はアクチュエータであ
る。制御部100は、点火時期や燃料噴射量を算出して
制御信号とアクチュエータそれぞれ1:1対応の並列信
号を出力するマイクロコンピュータ(CPU)101と並
列信号を直列信号に変換して駆動部200に伝送する伝
送変換回路150で構成されている。
【0010】以下、6気筒エンジンの点火制御信号を例
にして説明する。
【0011】図2のようにエンジンの回転位置をクラン
ク角センサにより検出する。これにより各気筒に対応し
てREFパルスが発生し、これをCPU101に取り込
み点火時期を算出して点火信号IGN1〜IGN6を出
力する。この並列の点火信号を入力インターフェース1
51に入力し、CPU101のリセット信号RESの遅
延回路152の出力がハイレベルの時、点火信号IGN
1〜IGN6が出力して並列−直列変換153に入力さ
れる。点火信号IGN1〜IGN6の並列信号が直列信
号に変換されて伝送される動作を図3に示す。ところで
図2において時間Δtで時分割し、その間の点火信号I
GN1〜IGN6を直列信号に変換する。点火信号は6
信号であるが後で説明する駆動部での同期のためにリセ
ット信号RES、また周期的に同期を得るのに好都合と
なるように全体で8信号として伝送するようにしてあ
る。すなわち、1フレーム8ビット構成の直列信号であ
る。システムクロック154は直列信号1ビット分の時
間長を決めるクロックで、並列−直列変換153のシフ
ト用とパルス幅変調156の基準用となる。システムク
ロックの8個分に同期したラッチクロック155により
並列−直列変換153の並列入力をラッチし、ラッチさ
れた並列入力をシステムクロック154でシフトして直
列信号を出力する。この動作がラッチクロック155周
期毎すなわちΔt毎に繰り返される。並列−直列変換1
53は並列信号がLレベルの時にLレベルに、Hレベル
の時にHレベルに、1クロック毎に出力される。パルス
幅変調156はLレベル入力では1クロック中にHレベ
ル時間に対してLレベル時間が長く、Hレベル入力では
1クロック中にLレベル時間に対してHレベル時間が長
くなるようにパルス幅変調する。パルス幅変調出力は伝
送路300に適した送信インターフェース157を介し
て駆動部に伝送される。
【0012】次に、駆動部の動作を図4により説明す
る。伝送路300に適した受信インターフェース201
のパルス幅変調された出力から、クロック再生202に
より制御部のシステムクロックと同じクロックを発生さ
せる。また並列信号がLレベルの時にLレベルに、Hレ
ベルの時にHレベルに、1クロック毎に出力されるよう
にパルス幅復調203をする。これはクロック再生20
2の立上り時にパルス幅変調信号がLレベルかHレベル
の判定で行うことが出来る。パルス幅復調203の出力
を直列−並列変換204の入力とし、クロックでシフト
させると共に、クロックを分周して得られるラッチクロ
ック205により並列出力をラッチする。すなわちΔt
毎に並列出力が変化する。直列−並列変換204の出力
によりドライブ素子206を駆動してアクチュエータで
ある点火コイルを動作させる。なお駆動部は電源回路2
07により定電圧Vccで動作させる。
【0013】図5,図6はイグニッションスイッチがオ
ンしてスタート時の動作を説明する図である。
【0014】まず、制御部の動作について説明する。図
5において制御部の電源が時刻t100 で立上り、時間T
RES 経過後リセットRESが立上がる。この間は伝送変
換回路150はリセット中であり、駆動部にはLレベル
の連続が伝送される。時刻t101 になると入力インター
フェース151以外はリセットが解除され、遅延回路1
52が立上がる迄の時間TDEL はRESがHレベル、他
はLレベルが駆動部に伝送される。すなわち、この間は
1つの信号のみHレベルにすることにより同期信号にで
きる。時刻t102 以降では入力インターフェース151
のリセットが解除されて、点火信号IGN1〜IGN6
の伝送が開始される。
【0015】次に、駆動部の動作について説明する。図
6において駆動部の電源が時刻t200 で立上がると動作
開始するが、時間TRES の間はLレベルが連続するので
図1のリセット検出208によりリセット状態である。
リセット検出208の具体例を図7に示すが、入力の立
上りで動作するワンショット回路であり、ワンショット
時間を1クロック分と2クロック分の間に設定すること
により伝送信号が2クロック時間以上Lレベルが連続し
たときリセット状態にすることができる。時刻t201
RESのHレベルが伝送されると、リセット検出208
は1クロック毎に立上りを検出するので駆動部のリセッ
トが解除されると同時に、クロックが再生され、パルス
幅変調された伝送信号が復調されて直列−並列変換20
4の入力となる。ところで、直列−並列変換204は直
列出力端子204aがあり、最初のRESのHレベルが
直列出力端子204aに出力されてから、すなわち時刻
202 からラッチクロック205はクロックの分周動作
を開始する。2,4,8分周がすべてLレベルの期間で
ラッチ信号204bを出力して直列−並列変換204の
並列出力をラッチする。これにより、ラッチ時の同期が
とれ伝送される信号とのずれが生じない。なお、前述し
た制御部から8信号を伝送する理由は、分周によるラッ
チ信号を取り出す為である。
【0016】本実施例によれば、制御部と駆動部の間を
1本の伝送路で接続できるので、ハーネス数を削減でき
る効果がある。また、駆動部にクロック発生回路がなく
ても伝送信号からクロックを再生できる効果がある。
【0017】図8は他の実施例を示す図である。伝送信
号が誤った場合の再同期、及び駆動部で生じた誤動作を
制御部に伝送して再同期する実施例である。
【0018】図8の動作を図9により説明する。制御部
において、時刻t300 で制御部の送信信号Tx1と受信信
号Rx1が何等かの原因で不一致になると、不一致検出回
路158が出力し、この出力の立ち下がりでワンショッ
ト回路159がT159 のパルス幅出力を出力する。これ
により、ノア160及びアンド161は不一致期間+T
159 の間0になるので伝送変換回路150はリセットさ
れ0の連続が伝送される。一方駆動部はパルス幅出力T
159 の時間がリセット検出208の検出時間より長く設
定されており、駆動部の受信信号Rx2が0の連続になる
と駆動部がリセットされる。そして、時間T159 の経過
後は図5,図6と同じ動作により再同期させることがで
きる。また、駆動部で生じた誤動作を誤動作検出209
で検出し伝送路に出力し、制御部の送信信号Tx1と受信
信号Rx1を強制的に不一致させて再伝送させることがで
きる。以上の動作を可能とする送信と受信のインターフ
ェースの実施例を図10,図11に示す。図10は伝送
路300を光ファイバ301とした実施例であり、送受
信インターフェースは光−電気変換器157a,201
a、電気−光変換器157b,201b、光分岐器15
7c,201cで構成してある。図11は伝送路300
を2線式の電気ケーブル302とし、それに適合する送
受信インターフェース157,201にした実施例であ
る。
【0019】本実施例によれば、伝送路300、及び駆
動部で生じる誤動作に対して自動的に再伝送できる効果
がある。
【0020】図12はさらに他の実施例を示す図であ
る。駆動部200はLSI化された信号部210とドラ
イブ素子206と伝送信号端子211とアクチュエータ
接続端子212が一つの筐体内で構成されている。
【0021】本実施例によれば、駆動部200が小型化
できる効果がある。
【0022】図13はさらに他の実施例を示す図であ
る。制御部においてCPU101に発振回路102とア
ドレスバスABとデータバスDBとCPU101に同期
したクロックEにより周辺回路103を動作させる場
合、周辺回路103の動作時間がCPU101より遅い
とクロックEが引き延ばされる。これより、伝送変換回
路150で使用するシステムクロック150は独立した
構成にしてある。
【0023】本実施例によれば、伝送変換回路150の
クロックが周辺回路103の動作時間によって乱されな
い効果がある。
【0024】
【発明の効果】本発明によれば、コントロールユニット
からの配線数を削減し、コントロールユニットの小型化
を計ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例を示す図である。
【図2】図1の動作説明図である。
【図3】図1の動作説明図である。
【図4】図1の動作説明図である。
【図5】図1の動作説明図である。
【図6】図1の動作説明図である。
【図7】図1の動作説明図である。
【図8】本発明の他の実施例を示す図である。
【図9】動作説明図である。
【図10】本発明の他の実施例を示す図である。
【図11】本発明の他の実施例を示す図である。
【図12】本発明の他の実施例を示す図である。
【図13】本発明の他の実施例を示す図である。
【符号の説明】
100…自動車制御用制御部、101…マイクロコンピ
ュータ、150…伝送変換回路、151…入力インター
フェース、152…遅延回路、153…並列−直列変
換、154…システムクロック、155…ラッチクロッ
ク、156…パルス幅変調、157…送信インターフェ
ース、200…自動車制御用駆動部、201…受信イン
ターフェース、202…クロック再生、203…パルス
幅復調、204…直列−並列変換、205…ラッチクロ
ック、206…ドライブ素子、207…電源回路、30
0…伝送路、400…アクチュエータ。

Claims (12)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】複数のアクチュエータとその駆動部を備え
    て、前記駆動部にアクチュエータ制御信号を与える制御
    部で構成された自動車用制御装置において、 前記制御部は複数のアクチュエータそれぞれに対応した
    制御信号を、時分割して直列信号に変換し前記駆動部に
    送信する手段を有し、前記駆動部は前記制御部からの時
    分割された直列信号を複数のアクチュエータそれぞれに
    分配する手段を有することを特徴とする自動車用制御装
    置。
  2. 【請求項2】請求項1において、時分割して直列信号に
    変換し前記駆動部に送信する手段は、並列信号を直列信
    号に変換する手段,1,0の直列信号を符号化する手
    段,駆動部に送信するためのインターフェース手段から
    なり、駆動部の時分割された直列信号を複数のアクチュ
    エータそれぞれに分配する手段は、制御部から送信され
    た信号を受信するためのインターフェース手段,クロッ
    クパルスを生成する手段,直列信号を並列信号に変換す
    る手段からなることを特徴とする自動車用制御装置。
  3. 【請求項3】請求項1において、時分割して直列信号に
    変換し前記駆動部に送信する手段は、並列信号を直列信
    号に変換する手段,1,0の直列信号を異なるパルス幅
    に変調する手段,駆動部に送信するためのインターフェ
    ース手段からなり、駆動部の時分割された直列信号を複
    数のアクチュエータそれぞれに分配する手段は、制御部
    から送信された信号を受信するためのインターフェース
    手段,クロックパルスを生成する手段,直列信号を並列
    信号に変換する手段からなることを特徴とする自動車用
    制御装置。
  4. 【請求項4】請求項1において、駆動部の時分割された
    直列信号を複数のアクチュエータそれぞれに分配する手
    段は、送信された信号を並列信号に変換する手段とアク
    チュエータを駆動する手段からなり、同一筐体内で接続
    されていることを特徴とする自動車用制御装置。
  5. 【請求項5】請求項1において、駆動部の時分割された
    直列信号を複数のアクチュエータそれぞれに分配する手
    段は、バッテリ電源から安定化電圧手段を有することを
    特徴とする自動車用制御装置。
  6. 【請求項6】請求項1において、駆動部の時分割された
    直列信号を複数のアクチュエータそれぞれに分配する手
    段は、クロック発生手段を有することを特徴とする自動
    車用制御装置。
  7. 【請求項7】請求項1において、制御部から駆動部に送
    信する手段は光ファイバであることを特徴とする自動車
    用制御装置。
  8. 【請求項8】複数のアクチュエータとその駆動部を備え
    て、前記駆動部にアクチュエータ制御信号を与える制御
    部で構成された自動車用制御装置において、 前記制御部は複数のアクチュエータそれぞれに対応した
    制御信号とアクチュエータの駆動に直接関与しない制御
    信号を、時分割して直列信号に変換し前記駆動部に送信
    する手段を有し、前記駆動部は前記制御部からの時分割
    された直列信号を複数のアクチュエータそれぞれに分配
    すると共にアクチュエータの駆動に直接関与しない制御
    信号によりアクチュエータの駆動順序を同期させる手段
    を有することを特徴とする自動車用制御装置。
  9. 【請求項9】請求項2において、制御部のパルス幅変調
    手段をリセットし、連続した一定値が伝送された時駆動
    部がリセットとなり、制御部のパルス幅変調手段のリセ
    ットが解除されてパルス幅変調信号が伝送された時駆動
    部のリセットが解除されることを特徴とする自動車用制
    御装置。
  10. 【請求項10】請求項9において、制御部のパルス幅変
    調手段のリセットは制御部で検出した送信信号と受信信
    号の不一致検出手段の出力によることを特徴とする自動
    車用制御装置。
  11. 【請求項11】請求項10において、送信信号と受信信
    号の不一致を駆動部で発生した誤動作により強制的に生
    じさせることを特徴とする自動車用制御装置。
  12. 【請求項12】請求項1において、制御部はマイクロコ
    ンピュータで制御され、時分割して直列信号に変換する
    手段のクロックはマイクロコンピュータで生成されるク
    ロックと独立していることを特徴とする自動車用制御装
    置。
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