CN115516198A - 车辆控制装置 - Google Patents
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Abstract
本发明实现一种车辆控制装置，其能够在有限的传输速度下的串行通信中，效率良好地发送大量传感器数据并稳定地执行数据处理和控制。车辆控制装置包括：检测动力发生装置1的多个工作状态的多个检测器(6、10、13、19、20、21)；基于从多个检测器输出的多个检测数据来控制动力发生装置的控制部18；汇集多个检测数据的数据汇集部18；用于将多个检测数据从所述数据汇集部16对控制部18进行串行通信的串行通信线17；和通信顺序设定部26，其预先设定了将多个检测数据从数据汇集部16对控制部18进行串行通信的通信顺序。
Description
技术领域
本发明涉及车辆控制装置。
背景技术
近年来，为了提高机动车的安全性、舒适性，驾驶员辅助功能和自动驾驶功能的高性能化正在进展。另外，对于车辆的产生动力的内燃机和电动机也要求高效化。为了实现这些，传感器和致动器的种类和数量增加。
因此，连接传感器、致动器的线束增加，成为车辆的空间、重量、制造工作量上的课题。
为了用较少的线束发送大量的传感器信号，使用串行传输是有效的。串行传输使用一个信道逐次地发送大量的传感器数据，所以需要与对于各个传感器数据要求的传输速度相应地设定传输的数据的优先顺位。
这样的车载用的串行传输的技术在专利文献1中有公开。
专利文献1中记载的技术中，设置了在串行传输中多个传感器数据的传输请求叠加时判断并发送叠加的传感器数据中优先度高的传感器数据的判断功能。
通过该功能在传输的传感器数据叠加的情况下也能够减小传感器数据的传输延迟对控制造成的影响。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2014-95292号公报
发明内容
发明要解决的课题
专利文献1所示的技术在传感器的数量和数据量较少、能够充分确保信道的传输速度的情况下是有效的。
但是，以传输速度发送来自大量传感器的大量传感器数据的情况下，判断优先度的次数增加，优先度低的传感器数据的发送极端地延迟等，发送中易于发生延迟。
另外，发送数据的延迟时间变动，对于低通滤波处理等依赖于延迟时间的数据处理产生不便。
本发明是为了解决如上所述的课题而得出的，其目的在于实现一种在有限的传输速度下的串行通信中，能够效率良好地发送大量传感器数据且稳定地执行数据处理和控制的车辆控制装置。
用于解决课题的技术方案
为了达成上述目的，本发明如下所述地构成。
车辆控制装置包括：检测动力发生装置的多个工作状态的多个检测器；基于从所述多个检测器输出的多个检测数据来控制所述动力发生装置的控制部；汇集所述多个检测数据的数据汇集部；用于将所述多个检测数据从所述数据汇集部对所述控制部进行串行通信的串行通信线；和通信顺序设定部，其预先设定了将所述多个检测数据从所述数据汇集部对所述控制部进行串行通信的通信顺序。
发明的效果
实现一种在有限的传输速度下的串行通信中，能够效率良好地发送大量传感器数据且稳定地执行数据处理和控制的车辆控制装置。
附图说明
图1是应用了本发明的实施例1的发动机控制***的概略结构图。
图2是表示本发明的实施例1中的集线器单元和控制单元的结构的图。
图3是表示本发明的实施例1的发动机的工作状态和与发动机的工作状态对应地发送的传感器数据的图。
图4是表示本发明的实施例1中的、发动机低转速地工作的情况和高转速地工作的情况下执行1个周期的调度表的时间不同的图。
图5是本发明的实施例1中的通信方式的时序图。
图6是表示本发明的实施例1中的从主机发送的数据帧和主机接收的接收帧的一例的图。
图7是表示本发明的实施例2中的集线器单元和控制单元的结构的图。
图8是表示本发明的实施例2中的发动机工作状态和传感器数据的发送调度的图。
图9是表示本发明的实施例3中的集线器单元和控制单元的结构的图。
图10是表示本发明的实施例3的串行通信中的数据帧结构的图。
图11是用时间轴表示应用了本发明的实施例4的串行通信中发送的传感器数据的图。
图12是表示应用了本发明的实施例5的情况下的通过串行通信发送的传感器数据的图。
图13是本发明的实施例6的概略结构图。
图14是本发明的实施例7的概略结构图。
具体实施方式
以下，对于本发明的实施方式参考附图进行说明。
(实施例1)
作为本发明的实施例1，说明应用于车辆所具有的发动机的控制***的例子。
图1是应用了本发明的实施例1的发动机控制***的概略结构图。
图1中，发动机1具有导入大气中的空气的进气通路3。在进气通路3中，设置了对大气中的异物进行过滤的空气滤清器4、计测吸入空气量的空气流量计6、调整吸入空气量的节流阀5和节流位置传感器22、计测吸入空气的温度的进气温度传感器19。吸入空气通过进气阀8的开闭动作而被导入至燃烧室2。
在燃烧室2中设置了燃料喷射阀7和对混合空气点火的火花塞9。在燃烧室2的外壁上，设置了检测异常燃烧的爆震传感器10。设置有将燃烧产生的压力转换为旋转运动的活塞11和曲轴12。在曲轴12上设置了计测旋转角的曲柄角传感器13。
燃烧后的尾气通过排气阀14的开闭而被排出至排气通路。在排气通路中设置了对尾气进行净化的催化剂15。另外，安装有省略了设置场所的图示的、计测发动机1的冷却水温度的水温传感器20、和计测润滑油的温度的油温传感器21。
对于上述发动机1的控制***进行说明。
本实施例1的发动机1中，具有空气流量计6、节流位置传感器22、爆震传感器10、进气温度传感器19、曲柄角传感器13、水温传感器20、油温传感器21等计测发动机的状态的传感器类部件。
另外，具有节流阀5、燃料喷射阀7、进气阀8、排气阀14等通过物理驱动调整发动机1的运转状态的致动器类部件。
传输用传感器类部件计测的传感器数据的信号线，与作为数据汇集部的集线器单元16连接，传感器数据被集线器单元16汇集。被集线器单元16汇集的传感器数据被经由用于串行传输传感器数据的串行通信线17传输至控制单元(控制部)18。控制单元18基于传感器数据运算致动器类部件的最优的动作参数，将该动作参数经由串行通信线17传输至集线器单元16。集线器单元16基于接收到的动作参数来驱动致动器或者发送驱动信号。
图2是表示本发明的实施例1中的集线器单元16和控制单元18的结构的图。
图2中，在集线器单元16上，连接了检测发动机1(动力发生装置)的多个工作状态的多个检测器即传感器类部件(空气流量计6、爆震传感器10、曲柄角传感器13、进气温度传感器19、水温传感器20、油温传感器21)。这些传感器类部件与集线器单元16中设置的放大器AMP连接。用传感器类部件检测、输出的多个检测数据即模拟信号被放大器AMP放大。
被放大器AMP放大后的、来自空气流量计6、爆震传感器10、进气温度传感器19、水温传感器20和油温传感器21的信号被多路复用器MPX和模拟/数字变换器A/D变换为数字值。多路复用器MPX是用于根据来自第二串行通信部SC2的指令切换模拟/数字变换的输入通道的器件。变换为数字值后的传感器数据(来自空气流量计6、爆震传感器10、进气温度传感器19、水温传感器20和油温传感器21的信号被变换为数字值得到的数据)被发送至第二串行通信部SC2。
第二串行通信部SC2中汇集的传感器数据从第二串行通信部SC2经由串行通信线17，传输至控制动力发生装置即发动机1的控制部即控制单元18中设置的第一串行通信部SC1。控制单元18中设置有运算装置MC，用运算装置MC根据第一串行通信部SC1中接收到的传感器数据来运算致动器类部件的动作参数。
运算得到的动作参数被从运算装置MC发送至第一串行通信部SC1，经由串行通信线17传输至集线器单元16的第二串行通信部SC2。第二串行通信部SC2判断接收到的动作参数的种类，将动作参数传输至致动器类部件(燃料喷射阀7、火花塞9、节流阀5)的驱动器DRIVER或者根据动作参数来生成驱动器DRIVER的信号的脉冲发生器PWM1和脉冲发生器PWM2。
脉冲发生器PWM1生成表示燃料喷射阀7的喷射时期和喷射量的PWM波形。该PWM波形中，表示喷射时期的频率和相位，是基于用曲柄角传感器13计测到的曲柄角度和用控制单元18运算得到的动作参数即喷射时期生成的。对于表示喷射量的脉冲宽度，基于用控制单元18运算得到的动作参数设定脉冲宽度。
另外，脉冲发生器PWM1生成使火花塞9工作的脉冲波。脉冲波中表示点火时期的频率和相位，是基于用曲柄角传感器13计测到的曲柄角度和用控制单元18运算得到的点火时期的动作参数生成的。
脉冲发生器PWM2生成驱动节流阀5的PWM波形。节流阀5的开度由PWM波形的占空比决定。占空比是用控制单元18的运算装置MC运算得到的动作参数。脉冲发生器PWM2以成为目标节流开度的方式，基于经由放大器AMP输入的节流位置传感器22的信号来生成并输出PWM波。
曲柄角传感器13检测曲轴12的旋转并发生与旋转速度相应的频率的脉冲信号。来自曲柄角传感器13的脉冲信号被放大器AMP放大。被AMP放大后的脉冲信号被输入至计时器25，对脉冲数进行计数，从计时器25输出该计数值。该计数值表示发动机1的曲柄角度，能够根据测定出的曲柄角度判别燃烧室2的进气行程、压缩行程、膨胀行程、排气行程。曲柄角数据被发送至控制单元18中设置的第一串行通信部SC1。
集线器单元16如图2所示，不仅取得传感器类部件的传感器数据，也取得致动器类部件的工作信号作为传感器数据，经由串行通信线17传输至控制单元18。
本实施例1中，示出了对于从燃料喷射阀7的驱动器输出的工作电压和工作电流值用A/D变换器变换为数字值并发送至第二串行通信部SC2的方式。
如上述结构一般，经由串行通信线17传输(通信)传感器类部件的传感器数据和致动器类部件的动作参数的情况下，需要对于大量传感器数据满足实时性地传输(通信)。
如果是具备相对于检测出的传感器数据的数据量充分的传输速度(通信速度)的通信方式，则逐次传输全部传感器数据即可，但需要使用高成本的通信方式。
在使用有限的传输速度的串行通信中，为了稳定地执行数据处理和控制需要效率良好地发送传感器数据。
以下，说明为了达成如上所述效率良好地发送传感器数据而构成的传输调度功能。
在图3中示出对于作为动力发生装置的3气缸发动机的控制装置应用了本发明的实施例1的例子。图3是表示发动机1的工作状态、和与发动机1的工作状态对应地发送的传感器数据的图。发送的传感器数据由发动机1的工作状态、即燃料喷射、点火、燃烧的行程决定。该发动机1的行程与基于发动机1的曲柄角传感器13测定的曲柄角存在相关，对于多个传感器数据基于曲柄角(以曲柄角为基准)设定发送的顺序。
对图3所示的传输调度进行说明。图3所示的例子中，燃料喷射、点火、燃烧喷射按气缸编号2、3、1的顺序进行。
首先，用燃料喷射阀7喷射燃料。此时，为了检测燃料喷射阀7的开阀和闭阀的时机的误差，而用使用串行通信线17进行的串行通信将燃料喷射阀7的驱动电压和驱动电流发送至控制单元18。仅在燃料喷射阀7进行驱动的时机发送该驱动电压和驱动电流，在其他期间中不传输。
即，限定于可以得到对于控制必要的传感器数据的期间地串行传输传感器数据。因此，不需要发送对于控制不必要的数据，能够削减经过串行通信的传感器数据的通信量。
接着，用火花塞9将混合空气点燃，燃烧开始。此时，为了检测异常燃烧而经由串行通信线17将爆震传感器10的传感器数据传输至控制单元18。在燃烧期间的时机发送该爆震传感器10的传感器数据。在不发生爆震的进气行程等其他期间中不传输。
因为限定于存在发生爆震的可能性的期间地串行传输传感器数据，所以不需要发送不必要的数据，能够削减经过串行通信线17的传感器数据的通信量。
接着，关于空气流量计6的传感器数据，因为随时需要追随进气的脉动的传感器数据，所以需要不依赖于发动机1的燃烧行程地随时传输。因此，不依赖于表示发动机1的工作状态的曲柄角地随时经由串行通信传输。
进气温度传感器19、水温传感器20和油温传感器21是不依赖于发动机1的燃烧循环的数据。这些温度传感器(进气温度传感器19、水温传感器20和油温传感器21)取决于发动机1的温度地在数秒至数十秒中逐渐地变化，所以传感器数据的变动是低速的。
从而，这样低速地变化的传感器数据只要在发动机1的工作循环中传输的传感器数据较少的空闲时间中传输就是充分的。
即，避开发送燃料喷射阀7的驱动电压和驱动电流和爆震传感器10的传感器数据的时机地发送。另外，作为其他传感器数据，在该期间中传输变动缓慢的传感器数据。
如上所述，基于表示发动机1的工作状态的曲柄角度，不是随时传输全部传感器的数据，而是仅传输对于控制必要的期间的传感器数据。
进而，基于以低速的传感器数据在通信量比较少的期间中传输的方式预先决定了传输的顺序的调度表26(控制单元18中具有的通信顺序设定部)进行串行通信，由此能够效率良好地发送传感器数据。调度表26是预先设定了从多个检测数据的数据汇集部即集线器单元16对控制部即控制单元18进行串行通信的通信顺序的通信顺序设定部。
图4是表示实施例1中的、发动机1低转速地工作的情况和高转速地工作的情况下执行1个周期的调度表26的时间不同的图。如上所述，经由串行通信线17传输的传感器数据是基于发动机1的曲柄角度决定的。这样，如图4所示，在时间轴上观察发送的传感器数据时，发动机1低转速地工作的情况和高转速地工作的情况下，执行1个周期的调度表26的时间不同。
即，具有以下特征：基于表示作为动力发生装置的发送机1的工作状态的曲柄角、基于预先决定了传输的传感器数据的顺序的调度表26进行串行通信时，通过串行通信发送的数据与发动机1的工作速度相应地变动。
如上所述，按预先决定的顺序发送(按基于作为动力发生装置的发动机1的工作状态设定的顺序发送(通信))用串行通信线17传输的传感器数据，由此多个传感器数据的发送请求不会冲突。由此，传感器数据的延迟时间固定，所以能够正常地执行依赖于传感器数据的采样周期的低通滤波处理等数据处理。
接着，说明本实施例1中示出的串行通信的具体方式的一例。
本实施例1中，说明使用全双工通信的SPI(Serial Peripheral Interface：串行外设接口)通信作为串行通信方式的例子。
图5是本实施例1中的通信方式的时序图。本方式中，控制单元18中设置的第一串行通信部SC1是SPI通信中的主机，集线器单元16中设置的第二串行通信部SC2是SPI通信中的从机。SPI通信中，使用4条通信线(CS、SCK、MOSI、MISO)进行数据的发送接收。
首先，通过CS的逻辑电平的变化选择通信的从机。本实施例1的情况下，因为是控制单元18与集线器单元16的一对一通信，所以CS线是1条。SCK是时钟信号，MOSI是来自主机的发送数据，MISO是来自从机的接收数据。
在帧1中，CS成为低电平时，从SCK发送时钟信号。与此同时，从MOSI发送请求传感器数据(DATA1)的信号。
接着，在帧2中，在CS成为低电平的时机，从从机经由MISO发送传感器数据(DATA1)的值。同时，帧2中，发送下一个从主机对MOSI请求传感器数据(DATA2)的信号。
在下一个帧3中，从从机经由MISO发送传感器数据(DATA2)的值。这样，反复由从机返回主机请求的传感器数据而发送接收数据。主机请求的传感器数据的顺序和时机符合基于曲柄角的调度。
图6是表示从主机发送的数据帧和主机接收的接收帧的一例的图。
本实施例1中的发送帧和接收帧的比特长设为32bit。
发送帧由8bit的接收地址(R.ADR1)、8bit的发送地址(T.ADR)、16bit的发送数据(T.DATA)构成。接收地址(R.ADR1)表示对于集线器单元16请求哪个传感器的数据，发送地址(T.ADR)表示用控制单元18运算得到的动作参数是哪个致动器的。发送数据(T.DATA)表示动作参数的值。
接收帧由8bit的接收地址(R.ADR2)和24bit的接收数据(R.DATA)构成。接收地址(R.ADR2)表示接收到的数据是哪个传感器的，接收数据(R.DATA)表示传感器数据的值。
如上所述，本发明的实施例1具有决定从集线器单元16对控制单元18发送的传感器信号的顺序的调度功能，该调度功能构成为基于根据动力发生装置即发动机1的工作状态预先决定了发送的传感器数据的顺序的调度表26执行发送。
即，基于表示发动机1的工作状态的曲柄角度，不是随时传输全部传感器的数据，而是仅传输对于控制必要的期间的传感器数据，基于以低速的传感器数据在通信量比较少的期间中传输的方式预先决定了传输的顺序的调度表26进行串行通信，由此能够效率良好地发送传感器数据。
由此，能够实现一种在有限的传输速度下的串行传输中，能够效率良好地发送大量传感器数据且稳定地执行数据处理和控制的车辆控制装置。
另外，上述实施例1中，没有加入用于进行发送帧和接收帧的错误检测的编码，但也可以根据需要***CRC码等。
另外，本实施例1中，示出了全部传感器和致动器与集线器单元16连接的结构，但并不一定需要使全部传感器、致动器与集线器单元16连接。通过与集线器单元16上连接的传感器和致动器的种类相应地设定决定传输的传感器数据的顺序的调度表26，同样能够得到本发明的效果。
另外，本实施例1中，示出了在集线器单元16中设置了汇集传感器类的信号的功能和基于动作参数驱动致动器的功能的结构，但在仅具备汇集传感器类的信号的功能的结构中也能够得到本发明的效果。
另外，实施例1中，将调度表26配置在控制单元18内，但也能够配置在集线器单元16内。
(实施例2)
接着，对于本发明的实施例2进行说明。
作为本发明的实施例2，对于将本发明应用于发动机1的控制***的结构进行说明。本实施例2中，与实施例1同样，对于应用于发动机控制***的结构进行说明，特别对于与实施例1不同的部分进行说明。
图7是表示本实施例2中的集线器单元16和控制单元18的结构的图。
实施例2与实施例1的不同点，在于在集线器单元16中设置了缓冲存储器23。如实施例1所说明，燃料喷射阀7的工作电压、工作电流被A/D变换装置变换为数字值。变换为数字值后的数据被保存在缓冲存储器23中。
图8是表示发动机工作状态和传感器数据的发送调度的图。
图8中，首先，用燃料喷射阀7喷射燃料。此时，为了检测燃料喷射阀7的开阀和闭阀的时机，而将燃料喷射阀7的驱动电压和驱动电流通过A/D变换而变换为数字值并保存在缓冲存储器23中。
缓冲存储器23中保存的数据是燃料喷射阀7驱动的时机的数据，其他期间的数据并不保存。即，限定于可以得到对于控制必要的数据的规定期间地缓冲(存储)传感器数据。由此能够削减缓冲所需的存储容量。
接着，用火花塞9将混合空气点燃，燃烧开始。此时，为了检测异常燃烧而经由串行通信线17将爆震传感器10的传感器数据发送至控制单元18。在燃烧期间的时机发送该爆震传感器10的传感器数据，在不发生爆震的进气行程等其他期间中不传输。
因为限定于能够得到对于控制必要的数据的期间地经由串行通信线17串行传输传感器数据，所以不需要发送对于控制不必要的数据，能够削减经过串行通信的传感器数据的通信量。
串行发送爆震传感器10的传感器数据之后，发送缓冲存储器23中保存的燃料喷射阀7的驱动电压、驱动电流。
这样，通过设置缓冲存储器23，能够使通过串行通信传输的时机错开。
关于空气流量计6的传感器数据，因为需要追随进气的脉动的传感器数据，所以需要不依赖于发动机1的燃烧行程地随时计测。因此，不依赖于表示发动机1的工作状态的曲柄角地随时经由串行通信线17传输。
进气温度传感器19、水温传感器20和油温传感器21是不依赖于发动机1的燃烧循环的数据。这些温度传感器(进气温度传感器19、水温传感器20和油温传感器21)取决于发动机1的温度地在数秒至数十秒中逐渐地变化，所以传感器数据的变动是低速的。
从而，这样低速地变化的传感器数据只要在发动机1的工作循环中传输的传感器数据较少的空闲时间中传输就是充分的。
即，避开发送燃料喷射阀7的驱动电压和驱动电流和爆震传感器10的传感器数据的时机地发送。另外，作为其他传感器数据，在该期间中传输变动缓慢的传感器数据。
本实施例2能够得到与实施例1同样的效果，另外也能够得到以下效果。
本实施例2中，不是随时传输全部传感器的数据，而是仅传输对于控制必要的期间的传感器数据，进而，在通信量比较少的期间中传输低速的传感器数据。除此以外，在缓冲存储器23中暂时保存传感器数据，能够在控制上不发生异常的范围内使时机错开地发送。
本实施例2中，将燃料喷射阀7的驱动电压、电流数据暂时保存在缓冲存储器23中，与爆震传感器10的传感器数据相比使时机错开地串行传输。
因此，能够使通过串行通信传输的传感器数据进一步分散、降低最大传输速度。作为使用缓冲存储器23传输的传感器数据，如果是需要高速取得短期间的信号的数据，则能够得到降低通信量的峰值的效果。
另外，因为也能够将高速取得的数据存储在缓冲存储器23中，通过串行通信低速发送，所以能够得到进一步降低通信量的峰值的效果。
(实施例3)
接着，对于本发明的实施例3进行说明。
实施例3对于将本发明应用于发动机1的控制***的结构进行说明。本实施例3中，与实施例1和实施例2同样说明应用于发动机控制***的结构，特别对于与实施例1和实施例2不同的部分进行说明。
图9是表示实施例3中的集线器单元16和控制单元18的结构的图。实施例3与实施例1和实施例2的不同点在于在集线器单元16中设置了诊断部24。另外，图9中，记载了缓冲存储器23，但也能够省略缓冲存储器23。
诊断部24为了诊断驱动火花塞9、节流阀5的驱动器部的故障，而对驱动器的输入值与输出值进行比较而判断是正常还是异常。诊断部24判断为异常时，对第二串行通信部SC2发送表示发生了异常的信号。第二串行通信部SC2从诊断部24接收异常发生的信号时，经由串行通信线17和第一串行通信部SC1对控制单元18的运算装置MC发送异常信号。
图10是表示本实施例3的串行通信中的数据帧结构的图。与实施例1和实施例2的不同点，在于在从从机即第二串行通信部SC2对主机即第一串行通信部SC1发送的主机接收帧中设置了表示诊断信息的8比特的诊断用编码DIAG。在该诊断用编码DIAG中附加从诊断部24接收到的表示异常部位的比特模式，由此能够对控制单元18通知异常。作为表示故障的比特模式，预先决定正常时的比特模式和异常时的比特模式。
实施例3能够得到与实施例1或实施例2同样的效果，另外也能够得到如下所述的效果。
根据实施例3，能够在集线器单元16内执行集线器单元16内的电路部件的诊断。由此，不需要对控制单元18发送用于故障诊断的数据，能够削减串行通信中的通信数据量。另外，经由串行通信线17对控制单元18发送发生了异常，为了失效保护而对致动器类部件经由串行通信线17发送时，从判断为异常直到转移至失效保护动作要耗费时间。如本实施例3一般在集线器单元16中设置诊断部24时，诊断部24能够立即执行使发生了故障的部件停止等失效保护动作，能够提高安全性。
另外，记载了诊断部24诊断驱动火花塞9、节流阀5的驱动器部的故障的例子，但也能够构成为诊断构成集线器单元16的其他部件AMP、MPX、A/D、PWM1、PWM2、计时器25等的故障(集线器单元16的故障)、将诊断结果经由第二串行通信部SC2和第一串行通信部SC1发送(通信)至运算装置MC。
(实施例4)
接着，对于本发明的实施例4进行说明。
本实施例4中，与实施例1和实施例2同样，说明应用于发动机控制***的例子，特别对于与实施例1和实施例2不同的部分进行说明。
图11是用时间轴表示应用了本实施例4的串行通信中发送的传感器数据的图。如图11所示，发动机1低转速地工作的情况下和高转速地工作的情况下，执行1个周期的调度表26的时间不同。
进而，在低转速区间中，如图11中所示，存在追加检测数据(追加传感器数据)，发送的传感器数据的种类增加。即，作为动力发生装置的发动机1低速工作的情况与高速工作的情况下检测数据的种类的一部分不同，具有以发动机1低速工作的情况下检测数据的种类更多的方式设定的调度表26。
本实施例4中，与发动机1高速工作的情况相比，低速工作的情况下，通过串行通信发送的传感器数据的种类增加。
发动机1转速高的情况下，曲柄角的旋转速度上升，经由串行通信线17发送的单位时间的传感器数据量增加。反之，发动机1转速低的情况下，单位时间的传感器数据量减少。这样，在低转速的状态下，串行通信中能够发送的数据量中能够产生余量，所以能够发送其他种类的传感器数据，能够有效地利用串行通信的传输效率。
根据实施例4，能够得到与实施例1同样的效果，另外也能够得到如上所述的效果。
另外，作为在低转速区间中追加的检测数据，例如有致动器等的寿命数据。
(实施例5)
接着，对于本发明的实施例5进行说明。
本发明的实施例5中，说明应用于与实施例1和实施例2同样的发动机控制***的结构，特别对于与实施例1和实施例2不同的部分进行说明。
图12是表示应用了本实施例5的情况下的通过串行通信发送的传感器数据的图。如图12所示，本实施例5中具有在发动机1工作的情况和停止的情况下进行不同的通信的调度表26。
发动机1工作中的情况下遵照与曲柄角相应地决定传感器数据的发送顺序的调度表26。发动机1停止的情况下，用控制单元18中设置的运算装置MC或第一串行通信部SC1设置的计时器进行调度。
即，发动机1工作中按以曲柄角度为基准的调度发送，发动机1停止时按以时间为基准的调度发送。
作为切换设定了上述2种调度的调度表26的时机，能够对于发动机1的旋转速度设置规定的阈值，按转速低于该阈值的情况和高于该阈值的情况进行切换。转速能够根据曲柄角度计算。
由此，在发动机1停止、曲柄角不再变化的情况下，也能够经由串行通信线17发送接收必要的数据。
根据本实施例5，能够得到与实施例1同样的效果，另外也能够得到如上所述的效果。
另外，本实施例5中，示出了使用在发动机1是工作状态的情况和是停止状态的情况下进行不同的通信的调度表26的例子，但也能够具有设定了怠速停止起动等发动机1从停止状态转移至工作状态的情况下的通信的调度表26、和根据从工作状态转移至停止状态的情况等发动机1的工作状态进行不同的通信的调度表26。
(实施例6)
接着，对于本发明的实施例6进行说明。
本实施例6是应用于作为发动机1以外的动力发生装置的电动机的控制装置的例子。
图13是本实施例6的概略结构图。
图13中，动力发生装置是电动机31，在控制单元18或集线器单元16内配置的调度表26中，以电动机31的旋转角为基准决定了发送(通信)的传感器信号的顺序。
作为检测电动机31的旋转角的旋转角传感器27，能够使用同步分解器。另外，经由集线器单元16和串行通信线17对控制单元18发送的传感器数据，有用温度传感器28检测出的温度传感器信号、用电流传感器29检测出的电流传感器信号、用电压传感器30检测出的电压检测信号等。
控制单元18的内部结构与实施例1的结构是同样的，所以省略详细说明。另外，集线器单元16的内部结构与实施例1的结构同样，由第二串行通信部SC2、放大器AMP、多路复用器MPX、驱动器DRIVER、脉冲发生器PWM1、脉冲发生器PWM2、计时器25构成。
实施例6基于与实施例1同样的技术思想，基于表示电动机31的工作状态的电动机31的旋转角度，不是随时传输全部传感器的数据，而是仅传输对于控制必要的期间的传感器数据。进而，基于以低速的传感器数据在通信量比较少的期间中传输的方式预先决定了传输的顺序的调度表26进行串行通信，由此能够效率良好地发送传感器数据。
由此，根据实施例6，能够实现一种在有限的传输速度下的串行传输中，能够效率良好地发送大量传感器数据且稳定地执行数据处理和控制的车辆控制装置。
(实施例7)
接着，对于本发明的实施例7进行说明。
本实施例7是应用于车辆的自动驾驶装置的例子。
图14是本实施例7的概略结构图。作为动力发生装置，有车辆36的内燃机或电动机、制动器、转向***(车辆动力发生装置37)，在控制单元18或集线器单元17内配置的调度表26中，以车辆36的速度为基准决定了发送的传感器信号的顺序。
作为检测车辆36的车轮的速度的传感器，能够使用车轮速度传感器32。另外，通过串行通信线17从集线器单元16对控制单元18发送的传感器数据，有用摄像机33拍摄到的拍摄数据、用雷达34检测出的到对象物的距离数据、用声纳35检测出的到对象物的距离数据等。
控制单元18的内部结构与实施例1的结构相同，所以省略详细说明。另外，集线器单元16的内部结构与实施例1的结构同样，由第二串行通信部SC2、放大器AMP、多路复用器MPX、驱动器DRIVER、脉冲发生器PWM1、脉冲发生器PWM2、计时器25构成。
实施例7基于与实施例1同样的技术思想，基于车辆36的车辆速度，不是随时传输全部传感器的数据，而是仅传输对于车辆36的车辆动力发生装置37的控制必要的期间的传感器数据。进而，基于以低速的传感器数据在通信量比较少的期间中传输的方式预先决定了传输的顺序的调度表26进行串行通信，由此能够效率良好地发送传感器数据。
由此，根据实施例7，能够实现一种在有限的传输速度下的串行传输中，能够效率良好地发动大量传感器数据且稳定地执行数据处理和控制的车辆控制装置(车辆中具有的车辆控制装置)。
另外，作为实施例7中的动力发生装置，能够采用车辆36的内燃机或电动机31。
附图标记说明
1…发动机，2…燃烧室，3…进气通路，4…空气滤清器，5…节流阀，6…空气流量计，7…燃料喷射阀，8…进气阀，9…火花塞，10…爆震传感器，11…活塞，12…曲轴，13…曲柄角传感器，14…排气阀，15…催化剂，16…集线器单元，17…串行通信线，18…控制单元，19…进气温度传感器，20…水温传感器，21…油温传感器，22…节流位置传感器，23…缓冲存储器，24…诊断部，25…计时器，26…调度表，27…旋转角传感器，28…温度传感器，29…电流传感器，30…电压传感器，31…电动机，32…车轮速度传感器，33…摄像机，34…雷达，35…声纳，36…车辆，37…车辆动力发生装置，AMP…放大器，MC…运算装置，SC1…第一串行通信部，SC2…第二串行通信部。
Claims (11)
1.一种车辆控制装置，其特征在于，包括：
检测动力发生装置的多个工作状态的多个检测器；
基于从所述多个检测器输出的多个检测数据来控制所述动力发生装置的控制部；
汇集所述多个检测数据的数据汇集部；
用于将所述多个检测数据从所述数据汇集部对所述控制部进行串行通信的串行通信线；和
通信顺序设定部，其预先设定了将所述多个检测数据从所述数据汇集部对所述控制部进行串行通信的通信顺序。
2.如权利要求1所述的车辆控制装置，其特征在于：
所述通信顺序设定部所预先设定的所述多个检测数据的通信顺序，是基于所述动力发生装置的工作状态来设定的。
3.如权利要求2所述的车辆控制装置，其特征在于：
所述数据汇集部是集线器单元，所述通信顺序设定部是调度表。
4.如权利要求3所述的车辆控制装置，其特征在于：
所述集线器单元具有存储所述多个检测器中的任意个检测器的规定期间的所述检测数据的缓冲存储器，所述缓冲存储器中存储的所述检测数据按所述调度表中设定的通信顺序来从所述集线器单元对所述控制部进行串行通信。
5.如权利要求3所述的车辆控制装置，其特征在于：
所述集线器单元具有诊断部，其用于诊断所述集线器单元的故障并从所述集线器单元经由串行通信线对所述控制部进行诊断结果的通信。
6.如权利要求3所述的车辆控制装置，其特征在于：
在所述调度表中，在所述动力发生装置低速工作的情况下和高速工作的情况下，所述检测数据的种类有一部分不同。
7.如权利要求6所述的车辆控制装置，其特征在于：
在所述调度表中，所述动力发生装置低速工作的情况下的所述检测数据的种类比所述动力发生装置高速工作的情况下的所述检测数据的种类多。
8.如权利要求3所述的车辆控制装置，其特征在于：
在所述调度表中，在所述动力发生装置工作的情况下和停止的情况下，所述检测数据的种类有一部分不同。
9.如权利要求3所述的车辆控制装置，其特征在于：
所述动力发生装置是内燃机，所述多个检测数据中的一个是所述内燃机的曲柄角，在所述调度表中，以所述曲柄角为基准设定了要进行通信的所述多个检测数据的通信顺序。
10.如权利要求3所述的车辆控制装置，其特征在于：
所述动力发生装置是电动机，所述多个检测数据中的一个是所述电动机的旋转角，在所述调度表中，以所述旋转角为基准设定了要进行通信的所述多个检测数据的通信顺序。
11.如权利要求3所述的车辆控制装置，其特征在于：
所述动力发生装置是内燃机或电动机，在所述调度表中，以具有所述车辆控制装置的车辆的速度为基准设定了要进行通信的所述多个检测数据的通信顺序。
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