JP6354538B2 - 通信システム、流量測定装置および制御装置 - Google Patents
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Description
なお、近年の車両においては、搭載された機器の電子制御化の進展に伴い、車両内にノイズ発生源が増加する傾向にあり、この観点からも、流量信号にノイズが重畳する可能性が高まっており、ノイズ重畳を抑制する要請は強い。
また、制御装置は、各種の信号を無線通信により送信する制御側送信手段を備え、制御側送信手段により、内燃機関の運転状態を示す信号である機関情報信号を送信する。また、流量測定装置は、各種の信号を無線通信により受信する測定側受信手段を備え、測定側受信手段により機関情報信号を受信する。さらに、流量測定装置は、機関情報信号に基づき流量信号を補正する補正手段を備え、測定側送信手段により、補正後の流量信号を送信する。
このため、流量測定装置と制御装置との通信システムにおいて流量信号にノイズが重畳しない構成を提供することができる。
これにより、内燃機関の運転状態(例えば内燃機関の回転数、次に燃料噴射または点火される気筒の番号、および、内燃機関の負荷率等)に基づく流量信号の補正を、流量測定装置で実行することができる。このため、制御装置の処理負荷を低減することができる。
また、本願の第8発明によれば、識別信号は、通信強度が最も強い受信先により受信される。
これにより、例えば、車両において流量測定装置の修理や交換が行われた後に、流量測定装置と制御装置とのペアリングを確実に実施することができる。
参考例の通信システム1の構成を、図1〜図3を用いて説明する。
通信システム1は、車両(図示せず。)のエンジンルームに設けられるものであり、次の流量測定装置2と制御装置3とを備える。
すなわち、流量測定装置2は、内燃機関(図示せず。)に吸入される吸入空気の流量(吸気量)を測定するものであり、吸気量に応じた信号(流量信号)を発生する流量センサを備え、発生した流量信号を外部の機器に送信する。また、制御装置3は、主に内燃機関の動作を制御する電子制御ユニットであり(以下、制御装置3をECU3と呼ぶ。)、流量信号を受信するとともに流量信号に基づき吸気量を把握し、把握した吸気量に基づき各種の制御を行う。
なお、センサチップ5および回路チップ6は、複数のターミナル12や所定の樹脂材料とともに1つのアセンブリ13として構成される。また、センサチップ5の表面は、アセンブリ13において空中に露出している。
また、ECU3は、流量測定装置2以外の他の測定機器21から送信される信号を受信しており(図1参照。)、他の測定機器21から送信される信号も併用して燃料の噴射時期や噴射期間、点火時期等を算出する。そして、ECU3は、算出した噴射時期や噴射期間、点火時期等に基づき、インジェクタ22や点火装置23それぞれに指令信号を与えて燃料噴射や点火を実行させる。
まず、流量測定装置2は、図1に示すように、各種の信号を無線通信により送信する送信手段27を備え、送信手段27により流量信号を送信する。また、ECU3は、各種の信号を無線通信により受信する受信手段28を備え、受信手段28により流量信号を受信する。
また、流量測定装置2は、吸入空気の温度に応じた信号である温度信号を発生する温度センサ30を備え、送信手段27により温度信号を送信し、ECU3は、受信手段28により温度信号を受信する。
送信手段27は、流量測定装置2においてセンサチップ5や回路チップ6とともにアセンブリ13に組み入れられる送信機である(図3参照:以下、送信手段27を送信機27と呼ぶことがある。)。そして、送信機27は、次のアンテナ32、発信回路33、変調回路34および増幅回路35等を有する。
変調回路34は、処理回路11から送られた流量信号、温度信号や特性信号に関するデータと、識別信号に関するデータとを用いて搬送波信号を変調し、流量信号、温度信号、特性信号および識別信号を含む送信信号を生成する。なお、変調方式には、振幅偏移変調(ASK)、周波数変調(FM)、周波数偏移変調(FSK)、位相変調(PM)、位相偏移変調(PSK)等の方式を用いることができる。
なお、流量信号および温度信号は無線通信により送信されるので、流量測定装置2において必要なターミナル12は電源用および接地用の2つとなる(図3参照。)。
なお、アンテナ32から送信された送信信号は通信強度が最も強い受信先により受信されるが、通信強度が最も強い受信先としてECU3が設定されている。このため、流量測定装置2の送信信号はECU3に受信される。
受信回路38は、無線通信にて送信された信号を受信し、復調処理してデータを取り出すとともに受信バッファ39に出力する。ここで、アンテナ37は、流量測定装置2の送信周波数と同じ周波数に整合されて受信回路38に接続されており、流量測定装置2から送信された送信信号を受信して受信回路38に送る。
受信バッファ39は、受信回路38から出力されたデータを一時的に格納し、格納されたデータは、CPU25からの指示に従ってCPU25に出力される。
参考例の通信システム1によれば、流量測定装置2は、無線通信により信号を送信する送信機27を備え、送信機27により流量信号を送信し、ECU3は、無線通信により信号を受信する受信機28を備え、受信機28により流量信号を受信する。
このため、通信システム1において流量信号にノイズが重畳しない構成を提供することができる。また、有線通信により流量信号を送受信する場合に必要となるターミナルやハーネスが不要になるので、コストダウンすることができる。さらに、ECU3に流量信号を入力するための入力回路を設けなくても、流量信号を受信することができるので、更なるコストダウンを達成することができる。
これにより、流量信号ばかりでなく温度信号についても、無線通信により、流量測定装置2から送信させてECU3に受信させることができる。このため、通信システム1において温度信号にノイズが重畳しない構成を提供することができる。
さらに、ECU3に温度信号を入力するための入力回路を設けなくても、温度信号を受信することができるので、流量測定装置2からECU3に送信すべき信号の数が2つに増えても、入力回路の増加によるコストアップを防ぐことができる。
これにより、ECU3は、流量測定装置2の個体ごとの流量出力特性を把握することができるので、把握した流量出力特性に基づき流量信号を補正等することで、吸気量に関し、より精度の高い数値を把握することができる。また、流量測定装置2の個体ごとの流量出力特性を、ECU3の方で記憶しておかなくても、吸気量に関し、精度の高い数値を把握することができる。このため、流量出力特性の記憶のためにECU3の記憶手段24において記憶容量をさほど使用しなくても、吸気量に関し、精度の高い数値を把握することができる。
これにより、例えば、車両において流量測定装置2の修理や交換が行われた後に、流量測定装置2とECU3とのペアリングを確実に実施することができる。
実施例の通信システム1の特徴的な構成を、実施例の通信システム1と異なる部分を中心に説明する。
実施例の通信システム1によれば、図4に示すように、ECU3は、各種の信号を無線通信により送信する送信手段41を備え、送信手段41により、内燃機関の運転状態を示す信号である機関情報信号を送信する。また、流量測定装置2は、各種の信号を無線通信により受信する受信手段42を備え、受信手段42により機関情報信号を受信する。
送信手段41は、ECU3において設けられた送受信機41であり(以下、送信手段41を送受信機41と呼ぶことがある。)、参考例の受信機28と同様の機能を併せ持つ。そこで、実施例の送受信機41が有するアンテナ、受信回路および受信バッファについて、参考例の受信機28と同一の符号を付し、アンテナ37、受信回路38および受信バッファ39と呼ぶ。
アンテナ32は、ECU3の送信周波数と同じ周波数に整合されて受信回路48に接続されており、ECU3から送信された送信信号を受信して受信回路48に送る。
実施例の通信システム1によれば、流量測定装置2、ECU3は、それぞれ、無線通信により信号を送受信する送受信機42、41を備え、ECU3は、送受信機41により機関情報信号を送信し、流量測定装置2は、送受信機42により機関情報信号を受信する。そして、流量測定装置2は、演算部43により、機関情報信号に基づく流量信号の補正を行い、補正後の流量信号を、送受信機42により送信する。
これにより、内燃機関の運転状態に基づく流量信号の補正を、流量測定装置2で実行することができる。このため、ECU3のCPU25における処理負荷を低減することができる。
本願発明の態様は実施例に限定されず、種々の変形例を考えることができる。
例えば、実施例の通信システム1によれば、流量測定装置2は、温度信号を発生する温度センサ30を備え、流量測定装置2からECU3に送信される送信信号には流量信号と温度信号とが含まれていたが、流量測定装置2からECU3への送信信号の態様は、このような態様に限定されない。
Claims (9)
- 内燃機関に吸入される吸入空気の流量に応じた信号である流量信号を発生する流量センサ(5)を備え、前記流量信号を送信する流量測定装置(2)と、
前記流量信号を受信するとともに、受信した前記流量信号に基づき、前記内燃機関に供給すべき燃料の噴射制御、または、前記内燃機関の各気筒における点火制御の少なくとも一方の制御を行う制御装置(3)とを含んで構成される車両用の通信システム(1)において、
前記流量測定装置(2)は、各種の信号を無線通信により送信する測定側送信手段(27、42)を備え、この測定側送信手段(27、42)により前記流量信号を送信し、
前記制御装置(3)は、各種の信号を無線通信により受信する制御側受信手段(28、41)を備え、この制御側受信手段(28、41)により前記流量信号を受信し、
また、前記制御装置(3)は、各種の信号を無線通信により送信する制御側送信手段(41)を備え、この制御側送信手段(41)により、前記内燃機関の運転状態を示す信号である機関情報信号を送信し、
前記流量測定装置(2)は、各種の信号を無線通信により受信する測定側受信手段(42)を備え、この測定側受信手段(42)により前記機関情報信号を受信し、
さらに、前記流量測定装置(2)は、前記機関情報信号に基づき前記流量信号を補正する補正手段(43)を備え、前記測定側送信手段(27、42)により、補正後の前記流量信号を送信することを特徴とする通信システム(1)。 - 請求項1に記載の通信システム(1)において、
前記流量測定装置(2)は、吸入空気の流量以外の各種のパラメータそれぞれ応じた信号を発生する1または複数の他センサ(30)を備え、前記測定側送信手段(27、42)により、前記他センサ(30)が発生する信号を送信し、
前記制御装置(3)は、前記制御側受信手段(28、41)により、前記他センサ(30)が発生する信号を受信することを特徴とする通信システム(1)。 - 請求項2に記載の通信システム(1)において、
前記他センサ(30)とは、吸入空気の温度、湿度、圧力および酸素濃度のそれぞれに応じた信号である温度信号、湿度信号、圧力信号および酸素濃度信号を発生する温度センサ(30)、湿度センサ、圧力センサおよび酸素濃度センサの内の1または複数のセンサであることを特徴とする通信システム(1)。 - 請求項1ないし請求項3の内のいずれか1つに記載の通信システム(1)において、
前記流量測定装置(2)は、前記流量信号のレベルを示す値と流量の値との相関を示す流量出力特性を記憶する記憶手段(31)を備え、
前記流量測定装置(2)は、前記測定側送信手段(27、42)により、前記流量出力特性を示す信号である特性信号を送信し、
前記制御装置(3)は、前記制御側受信手段(28、41)により前記特性信号を受信することを特徴とする通信システム(1)。 - 請求項1ないし請求項4の内のいずれか1つに記載の通信システム(1)において、
前記機関情報信号とは、前記内燃機関の回転数、次に燃料噴射または点火される気筒の番号、および、前記内燃機関の負荷率の内の1または複数を示す信号であることを特徴とする通信システム(1)。 - 請求項1ないし請求項5の内のいずれか1つに記載の通信システム(1)を構成する流量測定装置(2)。
- 請求項6に記載の流量測定装置(2)において、
前記測定側送信手段(27、42)により、前記流量測定装置(2)を個体ごとに識別するための識別信号を送信することを特徴とする流量測定装置(2)。 - 請求項7に記載の流量測定装置(2)において、
前記識別信号は、通信強度が最も強い受信先(3)により受信されることを特徴とする流量測定装置(2)。 - 請求項1ないし請求項5の内のいずれか1つに記載の通信システム(1)を構成する制御装置(3)。
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