JP2014095292A

JP2014095292A - Control device for internal combustion engine

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Publication number: JP2014095292A
Application number: JP2012245321A
Authority: JP
Inventors: Yasuto Imai; 康人今井
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2012-11-07
Filing date: 2012-11-07
Publication date: 2014-05-22

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To suppress the influences of a communication delay of sensor signals on control even when requirements for serial communication of the plurality of sensor signals overlap with one another.SOLUTION: An ECU 50 includes a microcomputer 51 and an IC 55. The IC 55 transmits the sensor signals output from various types of sensors 38-46 to the microcomputer 51 with serial communication. When requirements for the serial transmission of the plurality of sensor signals overlap with one another, the IC 55 sets a transmission order of the sensor signals on the basis of the fluctuation states of the sensor signals or signal output timings for the sensor signals in combustion cycles. Thus, the sensor signal can be transmitted sequentially from the sensor signal having higher priority to be reflected to control, namely, the sensor signal having a smaller tolerance limit to a communication delay. This can suppress the influences of the communication delay due to the serial communication on the control.

Description

本発明は、内燃機関の制御装置に関し、特に、制御装置を構成する機器の間でシリアル通信を行う機能を備えた内燃機関の制御装置に関する。 The present invention relates to an internal combustion engine control apparatus, and more particularly to an internal combustion engine control apparatus having a function of performing serial communication between devices constituting the control apparatus.

従来技術として、例えば特許文献１（特開２００５−２９１１０６号公報）に開示されているように、シリアル通信機能を備えたエンジンの燃焼診断システムが知られている。従来技術では、燃焼診断に必要となる筒内圧センサの出力等をシリアル通信により送信するようにしている。 As a prior art, for example, as disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2005-291106, an engine combustion diagnosis system having a serial communication function is known. In the prior art, the output of the in-cylinder pressure sensor necessary for combustion diagnosis is transmitted by serial communication.

特開２００５−２９１１０６号公報JP-A-2005-291106 特開２０１１−１７４３９７号公報JP 2011-174497 A 特開２０００−０９２１４９号公報JP 2000-092149 A 特開２００７−１４６７８１号公報JP 2007-146781 A

近年では、内燃機関の制御システムに搭載されるセンサの種類や個数が増加する傾向がある。従来技術では、制御システムを構成する機器の間で複数のセンサに対応する信号を通信する場合に、シリアル通信を用いることによって通信端子の個数を抑制したいという要求がある。しかしながら、シリアル通信を用いた場合には、各センサに対応する信号が順次通信されることになるので、通信遅れが生じ易いという問題がある。 In recent years, there has been a tendency for the types and number of sensors mounted in the control system of an internal combustion engine to increase. In the prior art, there is a demand for suppressing the number of communication terminals by using serial communication when signals corresponding to a plurality of sensors are communicated between devices constituting a control system. However, when serial communication is used, signals corresponding to the sensors are sequentially communicated, which causes a problem that communication delay is likely to occur.

本発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、本発明の目的は、複数のセンサ信号をシリアル通信する要求が重複した場合でも、センサ信号の通信遅れが制御に与える影響を抑制し、制御を安定的に実行することが可能な内燃機関の制御装置を提供することにある。 The present invention has been made to solve the above-described problems. The object of the present invention is to influence the influence of communication delay of sensor signals on control even when requests for serial communication of a plurality of sensor signals overlap. It is an object of the present invention to provide a control device for an internal combustion engine that can suppress the above and stably execute the control.

第１の発明は、内燃機関の制御に用いるための信号を出力する複数のセンサと、
前記複数のセンサから個別に出力された信号である複数のセンサ信号を１つの信号線によりシリアル送信することが可能な信号処理ユニットと、
前記信号処理ユニットから受信した前記センサ信号に基いて内燃機関のアクチュエータを制御する制御ユニットと、
前記複数のセンサ信号をシリアル送信する要求が重複した場合に、前記各センサ信号の変動状態または燃焼サイクル中での前記センサ信号の信号出力時期に基いて、前記各センサ信号の送信順序を設定する送信順序設定手段と、を備えることを特徴とする。 A first invention includes a plurality of sensors that output signals for use in controlling an internal combustion engine;
A signal processing unit capable of serially transmitting a plurality of sensor signals, which are signals individually output from the plurality of sensors, through one signal line;
A control unit for controlling an actuator of the internal combustion engine based on the sensor signal received from the signal processing unit;
When requests for serial transmission of the plurality of sensor signals are duplicated, the transmission order of the sensor signals is set based on the fluctuation state of the sensor signals or the signal output timing of the sensor signals during a combustion cycle. Transmission order setting means.

第２の発明は、前記送信順序設定手段は、前記センサ信号の単位時間当たりの変化量が大きいほど当該センサ信号の送信順序が早くなるように、前記各センサ信号の送信順序を設定する構成としている。 According to a second aspect of the present invention, the transmission order setting means sets the transmission order of the sensor signals so that the transmission order of the sensor signals becomes faster as the amount of change per unit time of the sensor signals is larger. Yes.

第３の発明は、過去の一定期間における前記センサ信号の最大値と最小値との差分を過去信号変化量として算出すると共に、現時点を含む一定期間における前記センサ信号の最大値と最小値との差分を現在信号変化量として算出する算出手段を備え、
前記送信順序設定手段は、前記センサ信号の前記過去信号変化量に対する前記現在信号変化量の割合が大きいほど当該センサ信号の送信順序が早くなるように、前記各センサ信号の送信順序を設定する構成としている。 The third invention calculates the difference between the maximum value and the minimum value of the sensor signal in a past fixed period as a past signal change amount, and calculates the difference between the maximum value and the minimum value of the sensor signal in a fixed period including the present time. A calculating means for calculating the difference as the current signal change amount;
The transmission order setting means is configured to set the transmission order of the sensor signals so that the transmission order of the sensor signals is earlier as the ratio of the current signal change amount to the past signal change amount of the sensor signals is larger. It is said.

第４の発明は、前記複数のセンサは、内燃機関の複数気筒にそれぞれ設けられた筒内圧センサであり、
前記送信順序設定手段は、前記各気筒の前記筒内圧センサからそれぞれ出力される前記センサ信号のうち、吸気行程中の気筒で出力される前記センサ信号の送信順序が吸気行程以外の気筒で出力される前記センサ信号よりも早くなるように、前記各センサ信号の送信順序を設定し、
前記制御ユニットは、前記センサ信号に基いて吸入空気量を算出する構成としている。 In a fourth aspect of the present invention, the plurality of sensors are in-cylinder pressure sensors provided in a plurality of cylinders of an internal combustion engine,
The transmission order setting means outputs the sensor signals output in the cylinders during the intake stroke among the sensor signals output from the in-cylinder pressure sensors of the cylinders, in the cylinders other than the intake stroke. Set the transmission order of the sensor signals so as to be earlier than the sensor signals.
The control unit is configured to calculate an intake air amount based on the sensor signal.

第５の発明は、前記複数のセンサは、内燃機関の複数気筒にそれぞれ設けられた筒内圧センサであり、
前記送信順序設定手段は、前記各気筒の前記筒内圧センサからそれぞれ出力される前記センサ信号のうち、膨張行程が開始された気筒で出力される前記センサ信号の送信順序が膨張行程以外の気筒で出力される前記センサ信号よりも早くなるように、前記各センサ信号の送信順序を設定し、
前記制御ユニットは、前記センサ信号に基いて前記各気筒の着火を検出する構成としている。 In a fifth aspect of the present invention, the plurality of sensors are in-cylinder pressure sensors respectively provided in a plurality of cylinders of an internal combustion engine.
The transmission order setting means is a cylinder in which the transmission order of the sensor signal output from the cylinder signal in which the expansion stroke has started is out of the sensor signals output from the in-cylinder pressure sensor of each cylinder. Set the transmission order of each sensor signal so as to be earlier than the output sensor signal,
The control unit is configured to detect ignition of each cylinder based on the sensor signal.

第６の発明は、前記送信順序設定手段により設定される送信順序に関係なく、前記複数のセンサ信号のうち特定のセンサ信号の送信順序を他のセンサ信号よりも早くする優先信号設定手段を備えている。 6th invention is equipped with the priority signal setting means which makes the transmission order of a specific sensor signal earlier than another sensor signal among the several sensor signals irrespective of the transmission order set by the said transmission order setting means. ing.

第１の発明によれば、複数のセンサ信号をシリアル送信する要求が重複した場合でも、各センサ信号の変動状態または燃焼サイクル中でのセンサ信号の信号出力時期に基いて、各センサ信号を制御に反映させるときの優先度を判断し、各センサ信号の送信順序を設定することができる。これにより、優先度が高いセンサ信号、即ち、通信遅れに対する許容限度が小さいセンサ信号から順次送信することができる。従って、シリアル通信による通信遅れが制御に与える影響を抑制し、各種の制御を安定的に実行することができる。 According to the first invention, even when requests for serial transmission of a plurality of sensor signals are duplicated, each sensor signal is controlled based on the fluctuation state of each sensor signal or the signal output timing of the sensor signal during the combustion cycle. It is possible to determine the priority at which the signal is reflected and set the transmission order of the sensor signals. Thereby, it is possible to sequentially transmit a sensor signal having a high priority, that is, a sensor signal having a small allowable limit for communication delay. Therefore, it is possible to suppress the influence of communication delay due to serial communication on the control and stably execute various controls.

第２の発明によれば、送信順序設定手段は、センサ信号の単位時間当たりの変化量が大きいほど当該センサ信号の送信順序が早くなるように、各センサ信号の送信順序を設定することができる。即ち、単位時間当たりの変化量が大きいセンサ信号は、センサ信号の変化を制御に素早く反映させる必要があるので、シリアル送信時の優先度を高くして送信順序を早くすることができる。 According to the second invention, the transmission order setting means can set the transmission order of each sensor signal so that the larger the amount of change per unit time of the sensor signal, the faster the transmission order of the sensor signal. . That is, a sensor signal having a large change amount per unit time needs to quickly reflect the change of the sensor signal in the control, so that the priority of serial transmission can be increased and the transmission order can be advanced.

第３の発明によれば、現時点での信号の変動状態を過去の一定期間を基準として相対的に判定することができる。これにより、例えば現時点での信号変化量が小さいセンサ信号でも、過去の信号変化量が更に小さい場合には、直近の期間で大きく変化したセンサ信号であると判定し、シリアル送信の優先度を高くして送信順序を早くすることができる。また、例えば過去から現在に至るまで信号変化量が継続的に大きいセンサ信号は、その信号特性が既に制御に反映されていると考えて、送信順序を遅くすることができる。従って、センサ信号の変動状態を長期的な視点から数値化して送信順序に反映させることができる。この結果、センサ信号の直近の挙動だけで送信順序が誤って設定されるのを抑制し、送信順序を的確に設定することができる。 According to the third aspect of the present invention, it is possible to relatively determine the current signal fluctuation state based on a certain past period. Thus, for example, even if a sensor signal has a small signal change amount at the present time, if the past signal change amount is further small, it is determined that the sensor signal has changed greatly in the most recent period, and the serial transmission priority is increased. The transmission order can be accelerated. Further, for example, a sensor signal having a continuously large signal change amount from the past to the present can be delayed in the transmission order on the assumption that the signal characteristics are already reflected in the control. Therefore, the fluctuation state of the sensor signal can be digitized from a long-term viewpoint and reflected in the transmission order. As a result, it is possible to prevent the transmission order from being erroneously set only by the latest behavior of the sensor signal, and to accurately set the transmission order.

第４の発明によれば、吸気行程中の気筒で筒内圧センサから出力されるセンサ信号、即ち、吸入空気量の算出値に対する影響度が高いセンサ信号から順番にシリアル送信することができる。これにより、センサ信号の通信遅れにより吸入空気量の算出精度が低下するのを抑制することができ、各気筒の筒内圧センサにより吸入空気量を正確に算出することができる。 According to the fourth aspect of the invention, the sensor signal output from the in-cylinder pressure sensor in the cylinder in the intake stroke, that is, the sensor signal having a high influence on the calculated value of the intake air amount can be serially transmitted in order. Thereby, it can suppress that the calculation precision of intake air quantity falls by the communication delay of a sensor signal, and the intake air quantity can be correctly calculated with the cylinder pressure sensor of each cylinder.

第５の発明によれば、膨張行程が開始された気筒で筒内圧センサから出力されるセンサ信号、即ち、着火の検出タイミングが到来した気筒のセンサ信号から順番にシリアル送信することができる。これにより、センサ信号の通信遅れにより着火の検出精度が低下するのを抑制することができる。従って、例えば内燃機関の始動時等において、各気筒の着火及び失火を的確に検出し、始動制御を円滑に実行することができる。 According to the fifth aspect, serial transmission can be performed sequentially from the sensor signal output from the in-cylinder pressure sensor in the cylinder in which the expansion stroke has started, that is, the sensor signal of the cylinder at which the ignition detection timing has arrived. Thereby, it can suppress that the detection accuracy of ignition falls by the communication delay of a sensor signal. Therefore, for example, when the internal combustion engine is started, ignition and misfire of each cylinder can be accurately detected, and start control can be executed smoothly.

第６の発明によれば、優先信号設定手段は、送信順序設定手段により設定される送信順序に関係なく、特定のセンサ信号の送信順序を他のセンサ信号よりも早くすることができる。これにより、センサ信号を用いる制御の目的や特性等に合わせて、送信順序を早くするセンサ信号を自由に選択することができる。 According to the sixth aspect, the priority signal setting means can make the transmission order of a specific sensor signal earlier than other sensor signals regardless of the transmission order set by the transmission order setting means. Accordingly, it is possible to freely select a sensor signal that accelerates the transmission order in accordance with the purpose and characteristics of the control using the sensor signal.

本発明の実施の形態１のシステム構成を説明するための全体構成図である。It is a whole block diagram for demonstrating the system configuration | structure of Embodiment 1 of this invention. ＥＣＵの構成を模式的に示す構成図である。It is a block diagram which shows typically the structure of ECU. 本発明の実施の形態１において、ＥＣＵにより実行される制御の一例を示すフローチャートである。In Embodiment 1 of this invention, it is a flowchart which shows an example of the control performed by ECU. 本発明の実施の形態２において、センサの相対信号変化量を説明するための特性線図である。In Embodiment 2 of this invention, it is a characteristic diagram for demonstrating the relative signal variation | change_quantity of a sensor. 本発明の実施の形態２において、ＥＣＵにより実行される制御の一例を示すフローチャートである。In Embodiment 2 of this invention, it is a flowchart which shows an example of the control performed by ECU. 筒内圧センサの信号波形と燃焼サイクルの各行程との関係を示す特性線図である。It is a characteristic diagram which shows the relationship between the signal waveform of a cylinder pressure sensor, and each process of a combustion cycle. 本発明の実施の形態３において、ＥＣＵにより実行される制御の一例を示すフローチャートである。In Embodiment 3 of this invention, it is a flowchart which shows an example of the control performed by ECU. 本発明の実施の形態４において、ＥＣＵにより実行される制御の一例を示すフローチャートである。In Embodiment 4 of this invention, it is a flowchart which shows an example of the control performed by ECU.

実施の形態１．
［実施の形態１の構成］
以下、図１乃至図３を参照して、本発明の実施の形態１について説明する。図１は、本発明の実施の形態１のシステム構成を説明するための全体構成図である。本実施の形態のシステムは、例えば多気筒型の内燃機関としてのエンジン１０を備えている。なお、図１は、エンジン１０の１気筒を例示したものである。エンジン１０の各気筒には、ピストン１２により燃焼室１４が形成されており、ピストン１２は、エンジンのクランク軸１６に連結されている。また、エンジン１０は、各気筒に吸入空気を吸込む吸気通路１８と、各気筒から排気ガスが排出される排気通路２０とを備えている。 Embodiment 1 FIG.
[Configuration of Embodiment 1]
The first embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. FIG. 1 is an overall configuration diagram for explaining a system configuration according to the first embodiment of the present invention. The system of the present embodiment includes an engine 10 as, for example, a multi-cylinder internal combustion engine. FIG. 1 illustrates one cylinder of the engine 10. In each cylinder of the engine 10, a combustion chamber 14 is formed by a piston 12, and the piston 12 is connected to a crankshaft 16 of the engine. The engine 10 also includes an intake passage 18 that sucks intake air into each cylinder, and an exhaust passage 20 through which exhaust gas is discharged from each cylinder.

吸気通路１８には、吸入空気量を調整する電子制御式のスロットルバルブ２２が設けられ、排気通路２０には、排気ガスを浄化する三元触媒等の触媒２４が設けられている。また、各気筒には、吸気ポートに燃料を噴射する燃料噴射弁２６と、燃焼室１４内（筒内）の混合気に点火する点火プラグ２８と、吸気ポートを筒内に対して開閉する吸気バルブ３０と、排気ポートを筒内に対して開閉する排気バルブ３２とが設けられている。また、エンジン１０は、吸気バルブ３０の開弁特性を可変に設定する吸気可変動弁機構３４と、排気バルブ３２の開弁特性を可変に設定する排気可変動弁機構３６とを備えている。 The intake passage 18 is provided with an electronically controlled throttle valve 22 for adjusting the amount of intake air, and the exhaust passage 20 is provided with a catalyst 24 such as a three-way catalyst for purifying exhaust gas. Each cylinder has a fuel injection valve 26 for injecting fuel into the intake port, an ignition plug 28 for igniting an air-fuel mixture in the combustion chamber 14 (in-cylinder), and an intake air for opening and closing the intake port with respect to the cylinder. A valve 30 and an exhaust valve 32 for opening and closing the exhaust port with respect to the inside of the cylinder are provided. The engine 10 also includes an intake variable valve mechanism 34 that variably sets the valve opening characteristic of the intake valve 30 and an exhaust variable valve mechanism 36 that variably sets the valve opening characteristic of the exhaust valve 32.

次に、システムの制御系統について説明する。本実施の形態のシステムは、少なくともセンサ３８，４０，４２，４４，４６を含むセンサ系統と、エンジン１０の運転状態を制御するＥＣＵ(Electronic Control Unit)５０とを備えている。まず、センサ系統について説明すると、クランク角センサ３８は、クランク軸１６の回転に同期した信号を出力するもので、エアフローセンサ４０は、エンジンの吸入空気量を検出する。水温センサ４２は、エンジン冷却水の温度を検出し、空燃比センサ４４は、排気空燃比を検出する。一方、筒内圧センサ４６は、各気筒にそれぞれ設けられ、筒内圧を気筒毎に検出するものである。また、センサ系統には、上記センサの他にも、エンジン１０やこれを搭載する車両の制御に必要な各種のセンサ（例えば運転者のアクセル操作量を検出するアクセルセンサ等）が含まれている。 Next, a system control system will be described. The system according to the present embodiment includes a sensor system including at least sensors 38, 40, 42, 44, and 46 and an ECU (Electronic Control Unit) 50 that controls the operating state of the engine 10. First, the sensor system will be described. The crank angle sensor 38 outputs a signal synchronized with the rotation of the crankshaft 16, and the air flow sensor 40 detects the intake air amount of the engine. The water temperature sensor 42 detects the temperature of the engine cooling water, and the air-fuel ratio sensor 44 detects the exhaust air-fuel ratio. On the other hand, the in-cylinder pressure sensor 46 is provided for each cylinder, and detects the in-cylinder pressure for each cylinder. In addition to the above sensors, the sensor system includes various sensors (for example, an accelerator sensor that detects the amount of accelerator operation by the driver) necessary for controlling the engine 10 and a vehicle on which the engine 10 is mounted. .

図２は、ＥＣＵの構成を模式的に示す構成図である。この図に示すように、ＥＣＵ５０は、制御ユニットとしてのマイコン（マイクロコンピュータ）５１と、信号処理ユニットとしてのＩＣ５５とを備えている。マイコン５１は、ＥＣＵ５０に搭載されたＣＰＵ（Central Processing Unit）等により構成され、例えばＲＯＭ、ＲＡＭ等の記憶回路（図示せず）と、演算処理部５２と、第１シリアル通信部５３とを備えている。演算処理部５２は、記憶回路に予め記憶されたプログラムと、第１シリアル通信部５３から入力される各種のセンサ信号とに基いて、必要なアクチュエータを駆動するための制御信号を生成し、この制御信号を第１シリアル通信部５３に出力する。 FIG. 2 is a configuration diagram schematically showing the configuration of the ECU. As shown in this figure, the ECU 50 includes a microcomputer 51 as a control unit and an IC 55 as a signal processing unit. The microcomputer 51 includes a CPU (Central Processing Unit) mounted on the ECU 50, and includes a storage circuit (not shown) such as a ROM and a RAM, an arithmetic processing unit 52, and a first serial communication unit 53. ing. The arithmetic processing unit 52 generates a control signal for driving a necessary actuator based on a program stored in advance in the storage circuit and various sensor signals input from the first serial communication unit 53. The control signal is output to the first serial communication unit 53.

第１シリアル通信部５３は、信号線５４を介してＩＣ５５の第２シリアル通信部５６と接続されており、第２シリアル通信部５６との間でシリアル通信（シリアル送信及びシリアル受信）を行う機能を備えている。シリアル送信時には、演算処理部５２から入力された各種の制御信号を用いてシリアル信号を生成し、このシリアル信号を第２シリアル通信部５６にシリアル送信する。シリアル受信時には、第２シリアル通信部５６から受信したシリアル信号を各種のセンサ信号に復元し、これらのセンサ信号を演算処理部５２に出力する。これにより、演算処理部５２は、上記センサ系統から入力される複数のセンサ信号に基いて各種の制御信号を出力することにより、スロットルバルブ２２、燃料噴射弁２６、点火プラグ２８、可変動弁機構３４，３６等を含む各種のアクチュエータをそれぞれ制御し、エンジンの制御を実行する。 The first serial communication unit 53 is connected to the second serial communication unit 56 of the IC 55 via the signal line 54, and performs a serial communication (serial transmission and serial reception) with the second serial communication unit 56. It has. At the time of serial transmission, a serial signal is generated using various control signals input from the arithmetic processing unit 52, and this serial signal is serially transmitted to the second serial communication unit 56. At the time of serial reception, the serial signal received from the second serial communication unit 56 is restored to various sensor signals, and these sensor signals are output to the arithmetic processing unit 52. As a result, the arithmetic processing unit 52 outputs various control signals based on a plurality of sensor signals input from the sensor system, so that the throttle valve 22, the fuel injection valve 26, the ignition plug 28, and the variable valve mechanism. Various actuators including 34 and 36 are controlled to execute engine control.

一方、ＩＣ５５は、カスタムＩＣ等により構成され、第２シリアル通信部５６と、入力Ａ／Ｄ変換部５７と、出力Ｄ／Ａ変換部５８とを備えている。第２シリアル通信部５６は、第１シリアル通信部５３とほぼ同様のシリアル通信機能を有している。即ち、シリアル送信時には、複数のセンサから入力Ａ／Ｄ変換部５７を介して入力されるセンサ信号を用いてシリアル信号を生成し、このシリアル信号を第１シリアル通信部５３にシリアル送信する。また、シリアル受信時には、第１シリアル通信部５３から受信したシリアル信号を各種の制御信号に復元し、これらの制御信号を出力Ｄ／Ａ変換部５８を介して個々のアクチュエータに出力する。 On the other hand, the IC 55 is configured by a custom IC or the like, and includes a second serial communication unit 56, an input A / D conversion unit 57, and an output D / A conversion unit 58. The second serial communication unit 56 has substantially the same serial communication function as the first serial communication unit 53. That is, at the time of serial transmission, a serial signal is generated using sensor signals input from a plurality of sensors via the input A / D conversion unit 57, and the serial signal is serially transmitted to the first serial communication unit 53. At the time of serial reception, the serial signal received from the first serial communication unit 53 is restored to various control signals, and these control signals are output to the individual actuators via the output D / A conversion unit 58.

なお、入力Ａ／Ｄ変換部５７は、各種のセンサ信号をＡ／Ｄ変換して第２シリアル通信部５６に出力するもので、出力Ｄ／Ａ変換部５８は、各種の制御信号をＤ／Ａ変換して個々のアクチュエータに出力するものである。また、図２において、複数のセンサ６０は、上記センサ系統のうち筒内圧センサ４６以外のセンサを模式的に例示したもので、複数のアクチュエータ７０は、上記各種のアクチュエータを模式的に例示したものである。また、筒内圧センサ４６は、４気筒エンジンの各気筒にそれぞれ配置した場合を例示している。なお、図２に示したセンサ６０の個数、アクチュエータ７０の個数及びエンジンの気筒数は、本発明を限定するものではない。 The input A / D conversion unit 57 A / D converts various sensor signals and outputs them to the second serial communication unit 56. The output D / A conversion unit 58 outputs various control signals to the D / D. A is converted and output to each actuator. In FIG. 2, the plurality of sensors 60 schematically illustrates sensors other than the in-cylinder pressure sensor 46 in the sensor system, and the plurality of actuators 70 schematically illustrates the various actuators. It is. Further, the case where the in-cylinder pressure sensor 46 is disposed in each cylinder of the four-cylinder engine is illustrated. Note that the number of sensors 60, the number of actuators 70, and the number of cylinders of the engine shown in FIG. 2 do not limit the present invention.

また、上記構成では、マイコン５１とＩＣ５５との間に１つの信号線５４を接続し、複数のセンサ信号及び複数の制御信号を同一の信号線５４によりシリアル通信する場合を例示した。しかし、本発明はこれに限らず、例えば２つの信号線を用いることにより、複数のセンサ信号をシリアル通信する信号線と、複数の制御信号をシリアル通信する信号線とを分離する構成としてもよい。 In the above configuration, a case where one signal line 54 is connected between the microcomputer 51 and the IC 55 and a plurality of sensor signals and a plurality of control signals are serially communicated through the same signal line 54 is exemplified. However, the present invention is not limited to this. For example, by using two signal lines, a signal line that serially communicates a plurality of sensor signals and a signal line that serially communicates a plurality of control signals may be separated. .

［実施の形態１の特徴］
上記構成においては、例えば複数のセンサ信号をＩＣ５５からマイコン５１に同時に送信しようとしても、シリアル送信によりセンサ信号が順次送信されることになるので、通信遅れが生じ易い。このため、本実施の形態では、複数のセンサ信号をシリアル送信するときの送信順序を、センサ信号の出力変化に基いて設定する構成としている。具体例を挙げると、センサ信号には、例えば水温センサ４２の信号のように出力変化が比較的緩やかなものと、筒内圧センサ４６の信号のように出力変化が急峻なものがある。一般に、急峻な変化特性をもつセンサ信号は、出来るだけ早く制御に反映させるのが好ましく、緩やかに変化するセンサ信号は、制御への反映が多少遅れても影響が小さい。 [Features of Embodiment 1]
In the above configuration, for example, even if a plurality of sensor signals are transmitted from the IC 55 to the microcomputer 51 at the same time, the sensor signals are sequentially transmitted by serial transmission, so that communication delay is likely to occur. For this reason, in this Embodiment, it is set as the structure which sets the transmission order at the time of carrying out the serial transmission of several sensor signals based on the output change of a sensor signal. As a specific example, there are sensor signals whose output change is relatively gradual, for example, a signal from the water temperature sensor 42, and those whose output change is steep, such as a signal from the in-cylinder pressure sensor 46. In general, a sensor signal having a steep change characteristic is preferably reflected in the control as soon as possible, and a slowly changing sensor signal has little influence even if the reflection in the control is somewhat delayed.

この点を踏まえて、本実施の形態では、複数のセンサ信号をシリアル送信する要求が重複した場合に、各センサ信号の変動状態に基いてセンサ信号の送信順序を設定する構成としている。そして、「変動状態」の具体例としては、センサ信号の単位時間当たりの変化量（信号波形の勾配）を採用している。即ち、本実施の形態では、センサ信号の単位時間当たりの変化量が大きいほど当該センサ信号の送信順序が早くなるように、各センサ信号の送信順序を設定する。この送信順序によれば、２つ以上のセンサ信号のうち、単位時間当たりの変化量が最も大きいセンサ信号が最初に送信され、単位時間当たりの変化量が最も小さいセンサ信号が最後に送信される。 In view of this point, in this embodiment, when requests for serial transmission of a plurality of sensor signals are duplicated, the transmission order of the sensor signals is set based on the fluctuation state of each sensor signal. As a specific example of the “fluctuation state”, the amount of change (gradient of the signal waveform) per unit time of the sensor signal is employed. That is, in the present embodiment, the transmission order of each sensor signal is set so that the transmission order of the sensor signal becomes earlier as the change amount of the sensor signal per unit time is larger. According to this transmission order, the sensor signal having the largest change amount per unit time among the two or more sensor signals is transmitted first, and the sensor signal having the smallest change amount per unit time is transmitted last. .

［実施の形態１を実現するための具体的な処理］
次に、図３を参照して、上述した制御を実現するための具体的な処理について説明する。図３は、本発明の実施の形態１において、ＥＣＵにより実行される制御の一例を示すフローチャートである。この図に示すルーチンは、エンジンの運転中に繰り返し実行されるものとする。図３に示すルーチンでは、まず、ステップ１００において、例えばマイコン５１で実行する各種制御の内容、演算周期等に基いて、複数のセンサ信号をシリアル送信する要求が重複したか否かを判定する。この判定が成立した場合には、ステップ１０２に移行する。また、ステップ１００の判定が不成立の場合には、特に送信順序を設定せず、センサ信号が入力した順番にシリアル送信してもよい。 [Specific Processing for Realizing Embodiment 1]
Next, specific processing for realizing the above-described control will be described with reference to FIG. FIG. 3 is a flowchart showing an example of the control executed by the ECU in the first embodiment of the present invention. The routine shown in this figure is repeatedly executed during operation of the engine. In the routine shown in FIG. 3, first, in step 100, it is determined whether or not requests for serial transmission of a plurality of sensor signals are duplicated based on the contents of various controls executed by the microcomputer 51, the calculation cycle, and the like. When this determination is established, the routine proceeds to step 102. If the determination in step 100 is not established, the transmission order may not be set and serial transmission may be performed in the order in which the sensor signals are input.

次に、ステップ１０２では、送信タイミングが重複したセンサ信号の送信順序を設定する。この設定方法の具体例を挙げると、ＩＣ５５は、例えば各センサ信号の過去の出力値を個別に記憶しておく機能を備えている。そして、ステップ１０２では、記憶していた過去の出力値と現時点での出力値とを比較することにより、センサ信号の単位時間当たりの変化量を個別に算出する。続いて、算出した変化量の大小関係に基いて、単位時間当たりの変化量が大きいセンサ信号から順番に送信されるように送信順序を設定する。次に、ステップ１０４では、ステップ１０２により設定した送信順序に従って、第２シリアル通信制御部５６から各センサ信号を順次シリアル送信する。 Next, in step 102, the transmission order of sensor signals having overlapping transmission timings is set. As a specific example of this setting method, the IC 55 has a function of individually storing past output values of each sensor signal, for example. Then, in step 102, the amount of change per unit time of the sensor signal is individually calculated by comparing the stored past output value with the current output value. Subsequently, based on the magnitude relationship of the calculated change amounts, the transmission order is set so that the sensor signals having the large change amounts per unit time are sequentially transmitted. Next, in step 104, each sensor signal is sequentially serially transmitted from the second serial communication control unit 56 in accordance with the transmission order set in step 102.

以上詳述した通り、本実施の形態によれば、複数のセンサ信号を送信する要求が重複した場合でも、センサ信号の単位時間当たりの変化量に基いて、当該センサ信号を制御に反映させるときの優先度を判断することができる。即ち、単位時間当たりの変化量が大きいセンサ信号は、センサ信号の変化を制御に素早く反映させる必要があるので、シリアル送信時の優先度を高くして送信順序を早くすることができる。これにより、優先度が高いセンサ信号、即ち、通信遅れに対する許容限度が小さいセンサ信号から順次送信することができる。従って、シリアル通信による通信遅れが制御に与える影響を抑制し、各種の制御を安定的に実行することができる。 As described above in detail, according to the present embodiment, even when requests for transmitting a plurality of sensor signals are duplicated, the sensor signals are reflected in the control based on the amount of change per unit time of the sensor signals. Can be determined. That is, a sensor signal having a large change amount per unit time needs to quickly reflect the change of the sensor signal in the control, so that the priority of serial transmission can be increased and the transmission order can be advanced. Thereby, it is possible to sequentially transmit a sensor signal having a high priority, that is, a sensor signal having a small allowable limit for communication delay. Therefore, it is possible to suppress the influence of communication delay due to serial communication on the control and stably execute various controls.

なお、前記実施の形態１では、図３中のステップ１０２が送信順序設定手段の具体例を示している。また、実施の形態１では、センサ信号の変動状態として、センサ信号の単位時間当たりの変化量を用いる場合を例示した。しかし、本発明はこれに限らず、例えばセンサ信号の変動状態として変動周期を採用し、センサ信号の変動周期が小さいほど当該センサ信号の送信順序を早くする構成としてもよい。また、後述する実施の形態２の方法によりセンサ信号の変動状態を数値化してもよい。 In the first embodiment, step 102 in FIG. 3 shows a specific example of the transmission order setting means. In the first embodiment, the case where the change amount per unit time of the sensor signal is used as the fluctuation state of the sensor signal is exemplified. However, the present invention is not limited to this. For example, a variation period may be adopted as the variation state of the sensor signal, and the transmission order of the sensor signals may be accelerated as the variation period of the sensor signal is smaller. Further, the fluctuation state of the sensor signal may be quantified by the method of the second embodiment described later.

実施の形態２．
次に、図４及び図５を参照して、本発明の実施の形態２について説明する。本実施の形態では、前記実施の形態１と同様の構成（図１及び図２）において、センサの相対信号変化量に基いてシリアル通信の順序を設定することを特徴としている。なお、本実施の形態では、実施の形態１と同一の構成要素に同一の符号を付し、その説明を省略するものとする。 Embodiment 2. FIG.
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 4 and FIG. The present embodiment is characterized in that, in the same configuration as in the first embodiment (FIGS. 1 and 2), the order of serial communication is set based on the relative signal change amount of the sensor. In the present embodiment, the same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted.

［実施の形態２の特徴］
図４は、本発明の実施の形態２において、センサの相対信号変化量を説明するための特性線図である。相対信号変化量とは、過去の一定期間におけるセンサ信号の最大値と最小値との差分を過去信号変化量とし、現時点を含む一定期間における当該センサ信号の最大値と最小値との差分を現在信号変化量とした場合に、下記（１）式のように算出される。即ち、相対信号変化量とは、過去信号変化量に対する現在信号変化量の割合として定義されるもので、「センサ信号の変動状態」に相当している。 [Features of Embodiment 2]
FIG. 4 is a characteristic diagram for explaining the relative signal change amount of the sensor in the second embodiment of the present invention. Relative signal change amount is the difference between the maximum and minimum values of the sensor signal in the past fixed period as the past signal change amount, and the difference between the maximum and minimum values of the sensor signal in the fixed period including the present time is the current When the signal change amount is used, it is calculated as the following equation (1). That is, the relative signal change amount is defined as a ratio of the current signal change amount with respect to the past signal change amount, and corresponds to a “sensor signal fluctuation state”.

相対信号変化量＝現在信号変化量／過去信号変化量・・・（１） Relative signal change amount = current signal change amount / past signal change amount (1)

図４は、２つの異なるセンサＡとセンサＢについて、センサ信号の波形を例示したものである。この図において、センサＡは、過去信号変化量と現在信号変化量の両方がほぼ等しい値ａとなっているので、センサＡの相対信号変化量は１となる。これに対し、センサＢは、過去信号変化量ｂよりも現在信号変化量ｃの方が小さいので、センサＢの相対信号変化量は１よりも大きな値となり、センサＡの相対信号変化量よりも大きくなる。 FIG. 4 exemplifies sensor signal waveforms for two different sensors A and B. FIG. In this figure, since the sensor A has both the past signal change amount and the current signal change amount substantially the same value a, the relative signal change amount of the sensor A is 1. On the other hand, since the current signal change amount c is smaller than the past signal change amount b in the sensor B, the relative signal change amount of the sensor B is larger than 1, and is larger than the relative signal change amount of the sensor A. growing.

この場合、センサＢは、現在の信号変化量が過去とほぼ同様であるのに対し、センサＡは、何らかの理由により現在の信号変化量が過去と比較して増加傾向にある。従って、２つのセンサを比較した場合に、センサ信号を制御に反映させるべき優先度は、センサＢよりもセンサＡの方が高いと考えられる。このため、本実施の形態では、複数のセンサ信号をシリアル送信する要求が重複した場合に、センサ信号の相対信号変化量が大きいほど当該センサ信号の送信順序が早くなるように、各センサ信号の送信順序を設定する構成としている。即ち、上記の例では、センサＡ→センサＢの順番でセンサ信号をシリアル送信する。 In this case, the current signal change amount of the sensor B is almost the same as that of the past, while the sensor A has a tendency that the current signal change amount is increased compared to the past for some reason. Therefore, when two sensors are compared, the sensor A is considered to be higher in priority than the sensor B when the sensor signal should be reflected in the control. For this reason, in the present embodiment, when requests for serial transmission of a plurality of sensor signals are duplicated, the transmission order of the sensor signals is accelerated as the relative signal change amount of the sensor signals increases. The transmission order is set. That is, in the above example, sensor signals are serially transmitted in the order of sensor A → sensor B.

［実施の形態２を実現するための具体的な処理］
次に、図５を参照して、上述した制御を実現するための具体的な処理について説明する。図５は、本発明の実施の形態２において、ＥＣＵにより実行される制御の一例を示すフローチャートである。この図に示すルーチンは、エンジンの運転中に繰り返し実行されるものとする。図５に示すルーチンでは、まず、ステップ２００において、実施の形態１と同様に、複数のセンサ信号をシリアル送信する要求が重複したか否かを判定する。この判定が成立した場合には、ステップ２０２〜２０４において、以下のようにセンサ信号の送信順序を設定する。 [Specific Processing for Realizing Embodiment 2]
Next, specific processing for realizing the above-described control will be described with reference to FIG. FIG. 5 is a flowchart showing an example of control executed by the ECU in the second embodiment of the present invention. The routine shown in this figure is repeatedly executed during operation of the engine. In the routine shown in FIG. 5, first, in step 200, it is determined whether requests for serial transmission of a plurality of sensor signals are duplicated as in the first embodiment. If this determination is established, the transmission order of the sensor signals is set in steps 202 to 204 as follows.

まず、ステップ２０２では、前述の方法により各センサ信号の相対信号変化量を算出する。そして、ステップ２０４では、相対信号変化量が大きいセンサ信号から順番に送信されるように、シリアル送信の送信順序を設定する。次に、ステップ２０６では、ステップ２０４により設定した送信順序に従って、第２シリアル通信部５６から各センサ信号を順次シリアル送信する。 First, in step 202, the relative signal change amount of each sensor signal is calculated by the method described above. In step 204, the transmission order of serial transmission is set so that the sensor signals having the larger relative signal variation are transmitted in order. Next, in step 206, each sensor signal is serially transmitted sequentially from the second serial communication unit 56 in accordance with the transmission order set in step 204.

このように構成される本実施の形態でも、前記実施の形態１とほぼ同様の作用効果を得ることができる。特に、本実施の形態では、送信順序の設定時に相対信号変化量を用いるので、現時点での信号の変動状態を過去の一定期間を基準として相対的に判定することができる。これにより、例えば現時点での信号変化量が小さいセンサ信号でも、過去の信号変化量が更に小さい場合には、直近の期間で大きく変化したセンサ信号であると判定し、シリアル送信の優先度を高くして送信順序を早くすることができる。また、例えば過去から現在に至るまで信号変化量が継続的に大きいセンサ信号は、その信号特性が既に制御に反映されていると考えて、送信順序を遅くすることができる。従って、センサ信号の変動状態を長期的な視点から数値化して送信順序に反映させることができる。この結果、センサ信号の直近の挙動だけで送信順序が誤って設定されるのを抑制し、送信順序を的確に設定することができる。 In the present embodiment configured as described above, it is possible to obtain substantially the same operational effects as in the first embodiment. In particular, in the present embodiment, since the relative signal change amount is used when the transmission order is set, the current signal fluctuation state can be relatively determined based on a certain past period. Thus, for example, even if a sensor signal has a small signal change amount at the present time, if the past signal change amount is further small, it is determined that the sensor signal has changed greatly in the most recent period, and the serial transmission priority is increased. The transmission order can be accelerated. Further, for example, a sensor signal having a continuously large signal change amount from the past to the present can be delayed in the transmission order on the assumption that the signal characteristics are already reflected in the control. Therefore, the fluctuation state of the sensor signal can be digitized from a long-term viewpoint and reflected in the transmission order. As a result, it is possible to prevent the transmission order from being erroneously set only by the latest behavior of the sensor signal, and to accurately set the transmission order.

なお、前記実施の形態２では、図６中のステップ２０２が算出手段の具体例を示し、ステップ２０４が送信順序設定手段の具体例を示している。また、実施の形態２では、図４に例示したように、過去の一定期間と、現時点を含む一定期間とが重複しない構成とした。しかし、本発明はこれに限らず、これらの期間を、少なくとも一部が重複する期間として設定した上で、相対信号変化量を算出する構成としてもよい。 In the second embodiment, step 202 in FIG. 6 shows a specific example of the calculation means, and step 204 shows a specific example of the transmission order setting means. In the second embodiment, as illustrated in FIG. 4, the past certain period and the certain period including the present time are not overlapped. However, the present invention is not limited to this, and the relative signal change amount may be calculated after these periods are set as periods at least partially overlapping.

実施の形態３．
次に、図６及び図７を参照して、本発明の実施の形態３について説明する。本実施の形態では、前記実施の形態１と同様の構成（図１及び図２）において、筒内圧センサ信号の送信順序を、燃焼サイクル中でのセンサ信号の信号出力時期に基いて設定することを特徴としている。なお、本実施の形態では、実施の形態１と同一の構成要素に同一の符号を付し、その説明を省略するものとする。 Embodiment 3 FIG.
Next, Embodiment 3 of the present invention will be described with reference to FIGS. In the present embodiment, in the same configuration as in the first embodiment (FIGS. 1 and 2), the transmission order of the in-cylinder pressure sensor signals is set based on the signal output timing of the sensor signals in the combustion cycle. It is characterized by. In the present embodiment, the same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted.

［実施の形態３の特徴］
本実施の形態では、筒内圧センサ４６のセンサ信号に基いて吸入空気量を算出する場合において、各気筒のセンサ信号の送信順序を設定する方法について説明する。図６は、筒内圧センサの信号波形と燃焼サイクルの各行程との関係を示す特性線図である。筒内圧センサ４６により吸入空気量を算出する場合には、吸気行程中に出力されるセンサ信号が重要となるので、吸入工程中の気筒のセンサ信号を通信遅れなく受信する必要がある。 [Features of Embodiment 3]
In the present embodiment, a method for setting the transmission order of the sensor signals of each cylinder when calculating the intake air amount based on the sensor signal of the in-cylinder pressure sensor 46 will be described. FIG. 6 is a characteristic diagram showing the relationship between the signal waveform of the in-cylinder pressure sensor and each stroke of the combustion cycle. When the intake air amount is calculated by the in-cylinder pressure sensor 46, the sensor signal output during the intake stroke is important, so it is necessary to receive the cylinder sensor signal during the intake process without communication delay.

このため、本実施の形態では、各気筒の筒内圧センサ４６からそれぞれ出力されるセンサ信号のうち、吸気行程中の気筒で出力されるセンサ信号の送信順序が吸気行程以外の気筒で出力されるセンサ信号よりも早くなるように、各気筒のセンサ信号の送信順序を設定する。具体例を挙げると、例えば吸気行程が＃１→＃４→＃３→＃２の気筒順で到来する４気筒エンジンにおいて、クランク角に基いて現在吸気行程中の気筒が＃３であると判明した場合には、センサ信号の送信順序を＃３→＃２→＃１→＃４に設定する。 Therefore, in the present embodiment, among the sensor signals output from the in-cylinder pressure sensor 46 of each cylinder, the transmission order of the sensor signals output from the cylinder during the intake stroke is output from the cylinders other than the intake stroke. The transmission order of the sensor signals for each cylinder is set so as to be earlier than the sensor signals. For example, in a 4-cylinder engine in which the intake stroke comes in the order of cylinders # 1 → # 4 → # 3 → # 2, for example, the cylinder currently in the intake stroke is determined to be # 3 based on the crank angle. In this case, the sensor signal transmission order is set as # 3 → # 2 → # 1 → # 4.

［実施の形態３を実現するための具体的な処理］
次に、図７を参照して、上述した制御を実現するための具体的な処理について説明する。図７は、本発明の実施の形態３において、ＥＣＵにより実行される制御の一例を示すフローチャートである。この図に示すルーチンは、エンジンの運転中に繰り返し実行されるものとする。図７に示すルーチンでは、まず、ステップ３００において、各気筒の筒内圧センサ４６から出力されるセンサ信号をシリアル送信する要求が重複したか否かを判定する。この判定が成立した場合には、ステップ３０２に移行する。また、ステップ３００の判定が不成立の場合には、特に送信順序を設定せず、センサ信号が入力した順番にシリアル送信してもよい。 [Specific Processing for Realizing Embodiment 3]
Next, specific processing for realizing the above-described control will be described with reference to FIG. FIG. 7 is a flowchart showing an example of control executed by the ECU in the third embodiment of the present invention. The routine shown in this figure is repeatedly executed during operation of the engine. In the routine shown in FIG. 7, first, in step 300, it is determined whether or not requests for serial transmission of sensor signals output from the in-cylinder pressure sensor 46 of each cylinder are duplicated. When this determination is established, the routine proceeds to step 302. If the determination in step 300 is not established, the transmission order may not be set and serial transmission may be performed in the order in which the sensor signals are input.

次に、ステップ３０２では、送信タイミングが重複したセンサ信号の送信順序を、吸気行程中の気筒のセンサ信号から順番に送信されるように設定する。そして、ステップ３０４では、ステップ３０２により設定した送信順序に従って、各筒内圧センサ４６のセンサ信号を第２シリアル通信部５６から順次シリアル送信する。次に、ステップ３０６では、第１シリアル通信部５３により受信したセンサ信号に基いて、エンジンの吸入空気量を算出する。この算出処理は、演算処理部５２により実行される。 Next, in step 302, the transmission order of sensor signals having overlapping transmission timings is set so that the sensor signals are transmitted in order from the sensor signal of the cylinder in the intake stroke. In step 304, the sensor signals of the in-cylinder pressure sensors 46 are sequentially serially transmitted from the second serial communication unit 56 in accordance with the transmission order set in step 302. Next, in step 306, the intake air amount of the engine is calculated based on the sensor signal received by the first serial communication unit 53. This calculation process is executed by the arithmetic processing unit 52.

このように構成される本実施の形態でも、センサ信号の優先度に応じて送信順序を設定することができ、前記実施の形態１とほぼ同様の作用効果を得ることができる。即ち、本実施の形態によれば、吸気行程中の気筒のセンサ信号（＝吸入空気量の算出値に対する影響度が高いセンサ信号）から順番にシリアル送信することができる。これにより、センサ信号の通信遅れにより吸入空気量の算出精度が低下するのを抑制することができる。従って、例えばエアフローセンサ４０を使用しなくても、各気筒の筒内圧センサ４６により吸入空気量を正確に算出することができる。 Also in the present embodiment configured as described above, the transmission order can be set according to the priority of the sensor signal, and almost the same operational effects as those of the first embodiment can be obtained. That is, according to the present embodiment, serial transmission can be performed sequentially from the sensor signal of the cylinder in the intake stroke (= sensor signal having a high influence on the calculated value of the intake air amount). Thereby, it can suppress that the calculation precision of intake air amount falls by the communication delay of a sensor signal. Therefore, for example, the intake air amount can be accurately calculated by the in-cylinder pressure sensor 46 of each cylinder without using the air flow sensor 40.

なお、前記実施の形態３では、図７中のステップ３０２が送信順序設定手段の具体例を示している。また、実施の形態３では、「燃焼サイクル中でのセンサ信号の信号出力時期」として「吸気行程」を採用し、吸気行程中であるか否かに基いて各気筒のセンサ信号の送信順序を設定する場合を例示した。しかし、本発明はこれに限らず、センサ信号を用いる制御の目的に応じて、圧縮行程、膨張行程または排気行程中の気筒のセンサ信号が先に送信されるように送信順序を設定してもよい。 In the third embodiment, step 302 in FIG. 7 shows a specific example of the transmission order setting means. In the third embodiment, “intake stroke” is adopted as “signal output timing of the sensor signal during the combustion cycle”, and the transmission order of the sensor signals of each cylinder is determined based on whether or not the intake stroke is in progress. The case of setting was illustrated. However, the present invention is not limited to this, and the transmission order may be set so that the sensor signal of the cylinder in the compression stroke, the expansion stroke or the exhaust stroke is transmitted first according to the purpose of the control using the sensor signal. Good.

実施の形態４．
次に、図８を参照して、本発明の実施の形態４について説明する。本実施の形態では、前記実施の形態３と同様の構成において、膨張行程が開始された気筒で出力される筒内圧センサ信号の送信順序を早くすることを特徴としている。なお、本実施の形態では、実施の形態１と同一の構成要素に同一の符号を付し、その説明を省略するものとする。 Embodiment 4 FIG.
Next, a fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The present embodiment is characterized in that, in the same configuration as in the third embodiment, the transmission order of the in-cylinder pressure sensor signals output from the cylinder in which the expansion stroke is started is advanced. In the present embodiment, the same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted.

［実施の形態４の特徴］
本実施の形態では、筒内圧センサ４６のセンサ信号に基いて始動時の着火を検出する場合において、各気筒のセンサ信号の送信順序を設定する方法について説明する。エンジンの始動時等において、筒内圧センサ４６により着火を算出する場合には、膨張行程の初期（膨張行程が開始された直後）に出力されるセンサ信号が重要となるので、膨張行程が開始された気筒のセンサ信号を通信遅れなく受信する必要がある。 [Features of Embodiment 4]
In the present embodiment, a method for setting the transmission order of the sensor signals of each cylinder when detecting ignition at the start based on the sensor signal of the in-cylinder pressure sensor 46 will be described. When ignition is calculated by the in-cylinder pressure sensor 46 at the time of starting the engine or the like, the sensor signal output at the initial stage of the expansion stroke (immediately after the expansion stroke is started) is important, so the expansion stroke is started. It is necessary to receive the sensor signal of the cylinder without communication delay.

このため、本実施の形態では、各気筒の筒内圧センサ４６からそれぞれ出力されるセンサ信号のうち、膨張行程が開始された気筒で出力されるセンサ信号の送信順序が膨張行程以外の気筒で出力されるセンサ信号よりも早くなるように、各センサ信号の送信順序を設定する。 Therefore, in the present embodiment, among the sensor signals output from the in-cylinder pressure sensor 46 of each cylinder, the transmission order of the sensor signals output from the cylinder in which the expansion stroke is started is output from the cylinders other than the expansion stroke. The transmission order of each sensor signal is set so as to be earlier than the sensor signal to be transmitted.

［実施の形態４を実現するための具体的な処理］
次に、図８を参照して、上述した制御を実現するための具体的な処理について説明する。図８は、本発明の実施の形態４において、ＥＣＵにより実行される制御の一例を示すフローチャートである。この図に示すルーチンは、エンジンの運転中に繰り返し実行されるものとする。図８に示すルーチンでは、まず、ステップ４００において、前記実施の形態３と同様に、各気筒の筒内圧センサ４６から出力されるセンサ信号をシリアル送信する要求が重複したか否かを判定する。そして、この判定が成立した場合には、ステップ４０２に移行する。 [Specific processing for realizing Embodiment 4]
Next, specific processing for realizing the above-described control will be described with reference to FIG. FIG. 8 is a flowchart showing an example of control executed by the ECU in the fourth embodiment of the present invention. The routine shown in this figure is repeatedly executed during operation of the engine. In the routine shown in FIG. 8, first, in step 400, as in the third embodiment, it is determined whether requests for serial transmission of sensor signals output from the in-cylinder pressure sensor 46 of each cylinder are duplicated. If this determination is established, the routine proceeds to step 402.

次に、ステップ４０２では、送信タイミングが重複したセンサ信号の送信順序を、膨張行程が開始された気筒のセンサ信号から順番に送信されるように設定する。そして、ステップ４０４では、ステップ４０２により設定した送信順序に従って、各筒内圧センサ４６のセンサ信号を第２シリアル通信部５６から順次シリアル送信する。次に、ステップ４０６では、第１シリアル通信部５３により受信したセンサ信号に基いて、当該センサ信号に対応する気筒で着火が正常に行われたか否かを検出する。この検出処理は、演算処理部５２により実行される。具体的には、センサ信号が着火に対応する判定値以上に増加すれば、着火が行われたと判定することができる。 Next, in step 402, the transmission order of sensor signals having overlapping transmission timings is set so as to be transmitted in order from the sensor signal of the cylinder in which the expansion stroke is started. In step 404, the sensor signals of the in-cylinder pressure sensors 46 are sequentially serially transmitted from the second serial communication unit 56 in accordance with the transmission order set in step 402. Next, in step 406, based on the sensor signal received by the first serial communication unit 53, it is detected whether or not ignition has been normally performed in the cylinder corresponding to the sensor signal. This detection process is executed by the arithmetic processing unit 52. Specifically, if the sensor signal increases to a determination value corresponding to the ignition or higher, it can be determined that the ignition has been performed.

このように構成される本実施の形態でも、センサ信号の優先度に応じて送信順序を設定することができ、前記実施の形態１とほぼ同様の作用効果を得ることができる。即ち、本実施の形態によれば、膨張行程が開始された気筒のセンサ信号（＝着火の検出タイミングが到来した気筒のセンサ信号）から順番にシリアル送信することができる。これにより、センサ信号の通信遅れにより着火の検出精度が低下するのを抑制することができる。従って、例えばエンジンの始動時等において、各気筒の着火及び失火を的確に検出し、始動制御を円滑に実行することができる。 Also in the present embodiment configured as described above, the transmission order can be set according to the priority of the sensor signal, and almost the same operational effects as those of the first embodiment can be obtained. That is, according to the present embodiment, serial transmission can be performed sequentially from the sensor signal of the cylinder in which the expansion stroke has started (= the sensor signal of the cylinder at which the detection timing of ignition has arrived). Thereby, it can suppress that the detection accuracy of ignition falls by the communication delay of a sensor signal. Therefore, for example, when the engine is started, ignition and misfire of each cylinder can be accurately detected, and start control can be executed smoothly.

なお、前記実施の形態４では、図８中のステップ４０２が送信順序設定手段の具体例を示している。また、実施の形態３，４では、それぞれ吸気行程、膨張行程中の気筒のセンサ信号を優先的にシリアル送信する制御を例示したが、本発明は、これらの制御を組合わせる構成としてもよい。即ち、本発明では、例えばエンジンの始動時に実施の形態４の制御を実行して着火の検出を重視し、始動後の通常運転時には、実施の形態３の制御を実行して吸入空気量の算出精度を向上させる構成としてもよい。 In the fourth embodiment, step 402 in FIG. 8 shows a specific example of the transmission order setting means. Further, in the third and fourth embodiments, the control in which the sensor signals of the cylinders in the intake stroke and the expansion stroke are preferentially serially transmitted is exemplified, but the present invention may be configured to combine these controls. That is, in the present invention, for example, the control of the fourth embodiment is executed at the time of starting the engine to place importance on the detection of ignition, and the control of the third embodiment is executed at the time of normal operation after the start to calculate the intake air amount. It is good also as a structure which improves a precision.

また、本発明では、車両及びエンジンの運転状態（例えば車速、エンジン回転数、アクセル開度等）に応じて、燃焼サイクル中で重視する特定の行程を決定する構成としてもよい。この場合には、前記特定の行程中の気筒で出力されるセンサ信号の送信順序が、他の行程中の気筒で出力されるセンサ信号よりも早くなるように、各センサ信号の送信順序を設定すればよい。この構成によれば、筒内圧センサ４６を用いる制御の目的や特性等に合わせて、センサ信号の送信時に送信順序を早くする行程を燃料サイクル中で自由に選択することができる。 In the present invention, a specific stroke to be emphasized in the combustion cycle may be determined in accordance with the operation state of the vehicle and the engine (for example, vehicle speed, engine speed, accelerator opening, etc.). In this case, the transmission order of the sensor signals is set so that the transmission order of the sensor signals output from the cylinders in the specific stroke is earlier than the sensor signals output from the cylinders in the other strokes. do it. According to this configuration, it is possible to freely select a stroke in the fuel cycle in which the transmission order is advanced when the sensor signal is transmitted in accordance with the purpose and characteristics of the control using the in-cylinder pressure sensor 46.

また、本発明では、実施の形態１乃至４で設定される送信順序に関係なく、複数のセンサ信号のうち特定のセンサ信号の送信順序を他のセンサ信号よりも早くする機能を設ける構成としてもよい。この機能は、請求項６における優先信号設定手段に相当している。具体例を挙げると、例えばセンサ信号の変化量が小さくても当該センサ信号を優先的に検出したい場合や、センサ信号の微小な変化を検出したい場合、センサ信号の変化量が小さいこと自体を検出したい場合等には、目的とするセンサ信号の送信順序を常に早く設定する構成としてもよい。この構成によれば、センサ信号を用いる制御の目的や特性等に合わせて、送信順序を早くするセンサ信号を自由に選択することができる。 In addition, the present invention may be configured to provide a function of making the transmission order of a specific sensor signal among a plurality of sensor signals faster than other sensor signals regardless of the transmission order set in the first to fourth embodiments. Good. This function corresponds to the priority signal setting means in claim 6. For example, if you want to detect the sensor signal preferentially even if the change amount of the sensor signal is small, or if you want to detect a minute change in the sensor signal, detect that the change amount of the sensor signal is small. For example, the transmission order of the target sensor signals may be always set early. According to this configuration, it is possible to freely select a sensor signal that accelerates the transmission order in accordance with the purpose and characteristics of control using the sensor signal.

また、実施の形態では、４気筒エンジンを例に挙げて説明したが、本発明はこれに限らず、単気筒及び２気筒以上の任意の気筒数のエンジンに適用することができる。 In the embodiments, a four-cylinder engine has been described as an example. However, the present invention is not limited to this, and can be applied to an engine having an arbitrary number of cylinders, such as a single cylinder and two or more cylinders.

１０エンジン（内燃機関）
１２ピストン
１４燃焼室
１６クランク軸
１８吸気通路
２０排気通路
２２スロットルバルブ
２４触媒
２６燃料噴射弁
２８点火プラグ
３０吸気バルブ
３２排気バルブ
３４，３６可変動弁機構
３８クランク角センサ
４０エアフローセンサ
４２水温センサ
４４空燃比センサ
４６筒内圧センサ
５０ＥＣＵ
５１マイコン（制御ユニット）
５２演算処理部
５３第１シリアル通信部
５４信号線
５５ＩＣ（信号処理ユニット）
５６第２シリアル通信部
５７入力Ａ／Ｄ変換部
５８出力Ｄ／Ａ変換部
６０センサ
７０アクチュエータ 10 Engine (Internal combustion engine)
12 Piston 14 Combustion chamber 16 Crankshaft 18 Intake passage 20 Exhaust passage 22 Throttle valve 24 Catalyst 26 Fuel injection valve 28 Spark plug 30 Intake valve 32 Exhaust valves 34 and 36 Variable valve mechanism 38 Crank angle sensor 40 Air flow sensor 42 Water temperature sensor 44 Air-fuel ratio sensor 46 In-cylinder pressure sensor 50 ECU
51 Microcomputer (control unit)
52 arithmetic processing unit 53 first serial communication unit 54 signal line 55 IC (signal processing unit)
56 Second Serial Communication Unit 57 Input A / D Converter 58 Output D / A Converter 60 Sensor 70 Actuator

Claims

内燃機関の制御に用いるための信号を出力する複数のセンサと、
前記複数のセンサから個別に出力された信号である複数のセンサ信号を１つの信号線によりシリアル送信することが可能な信号処理ユニットと、
前記信号処理ユニットから受信した前記センサ信号に基いて内燃機関のアクチュエータを制御する制御ユニットと、
前記複数のセンサ信号をシリアル送信する要求が重複した場合に、前記各センサ信号の変動状態または燃焼サイクル中での前記センサ信号の信号出力時期に基いて、前記各センサ信号の送信順序を設定する送信順序設定手段と、
を備えることを特徴とする内燃機関の制御装置。 A plurality of sensors for outputting signals for use in controlling an internal combustion engine;
A signal processing unit capable of serially transmitting a plurality of sensor signals, which are signals individually output from the plurality of sensors, through one signal line;
A control unit for controlling an actuator of the internal combustion engine based on the sensor signal received from the signal processing unit;
When requests for serial transmission of the plurality of sensor signals are duplicated, the transmission order of the sensor signals is set based on the fluctuation state of the sensor signals or the signal output timing of the sensor signals during a combustion cycle. Transmission order setting means;
A control device for an internal combustion engine, comprising:

前記送信順序設定手段は、前記センサ信号の単位時間当たりの変化量が大きいほど当該センサ信号の送信順序が早くなるように、前記各センサ信号の送信順序を設定する構成としてなる請求項１に記載の内燃機関の制御装置。 The said transmission order setting means becomes a structure which sets the transmission order of each said sensor signal so that the transmission order of the said sensor signal may become early, so that the variation | change_quantity per unit time of the said sensor signal is large. Control device for internal combustion engine.

過去の一定期間における前記センサ信号の最大値と最小値との差分を過去信号変化量として算出すると共に、現時点を含む一定期間における前記センサ信号の最大値と最小値との差分を現在信号変化量として算出する算出手段を備え、
前記送信順序設定手段は、前記センサ信号の前記過去信号変化量に対する前記現在信号変化量の割合が大きいほど当該センサ信号の送信順序が早くなるように、前記各センサ信号の送信順序を設定する構成としてなる請求項１に記載の内燃機関の制御装置。 The difference between the maximum value and the minimum value of the sensor signal in a past fixed period is calculated as a past signal change amount, and the difference between the maximum value and the minimum value of the sensor signal in a fixed period including the present time is calculated as the current signal change amount A calculating means for calculating as
The transmission order setting means is configured to set the transmission order of the sensor signals so that the transmission order of the sensor signals is earlier as the ratio of the current signal change amount to the past signal change amount of the sensor signals is larger. The control device for an internal combustion engine according to claim 1.

前記複数のセンサは、内燃機関の複数気筒にそれぞれ設けられた筒内圧センサであり、
前記送信順序設定手段は、前記各気筒の前記筒内圧センサからそれぞれ出力される前記センサ信号のうち、吸気行程中の気筒で出力される前記センサ信号の送信順序が吸気行程以外の気筒で出力される前記センサ信号よりも早くなるように、前記各センサ信号の送信順序を設定し、
前記制御ユニットは、前記センサ信号に基いて吸入空気量を算出する構成としてなる請求項１に記載の内燃機関の制御装置。 The plurality of sensors are in-cylinder pressure sensors provided in a plurality of cylinders of an internal combustion engine,
The transmission order setting means outputs the sensor signals output in the cylinders during the intake stroke among the sensor signals output from the in-cylinder pressure sensors of the cylinders, in the cylinders other than the intake stroke. Set the transmission order of the sensor signals so as to be earlier than the sensor signals.
The control device for an internal combustion engine according to claim 1, wherein the control unit is configured to calculate an intake air amount based on the sensor signal.

前記複数のセンサは、内燃機関の複数気筒にそれぞれ設けられた筒内圧センサであり、
前記送信順序設定手段は、前記各気筒の前記筒内圧センサからそれぞれ出力される前記センサ信号のうち、膨張行程が開始された気筒で出力される前記センサ信号の送信順序が膨張行程以外の気筒で出力される前記センサ信号よりも早くなるように、前記各センサ信号の送信順序を設定し、
前記制御ユニットは、前記センサ信号に基いて前記各気筒の着火を検出する構成としてなる請求項１に記載の内燃機関の制御装置。 The plurality of sensors are in-cylinder pressure sensors provided in a plurality of cylinders of an internal combustion engine,
The transmission order setting means is a cylinder in which the transmission order of the sensor signal output from the cylinder signal in which the expansion stroke has started is out of the sensor signals output from the in-cylinder pressure sensor of each cylinder. Set the transmission order of each sensor signal so as to be earlier than the output sensor signal,
The control device for an internal combustion engine according to claim 1, wherein the control unit is configured to detect ignition of each cylinder based on the sensor signal.

前記送信順序設定手段により設定される送信順序に関係なく、前記複数のセンサ信号のうち特定のセンサ信号の送信順序を他のセンサ信号よりも早くする優先信号設定手段を備えてなる請求項１乃至５のうち何れか１項に記載の内燃機関の制御装置。 A priority signal setting unit that sets a transmission order of a specific sensor signal among the plurality of sensor signals earlier than other sensor signals regardless of the transmission order set by the transmission order setting unit. 5. The control apparatus for an internal combustion engine according to claim 1.