(57)【要約】【課題】センサの故障を診断するために行われる掃引処理により生じるノイズが、センサの端子電圧を求めるために定期的に行われるＡ／Ｄ変換処理に及す干渉を低減できる通信システムおよびセンサの端子電圧の公開値の更新方法を提供する。【解決手段】センサの端子電圧のＡ／Ｄ変換処理と、前記センサの素子インピーダンスを求めるための掃引処理とを、定期的に実行する通信システムに、所定の周期毎に入力される掃引トリガーに基づいて、前記掃引処理が実行され、前記センサの端子電圧のＡ／Ｄ変換処理を行うＡ／Ｄ変換処理手段と、前記センサの端子電圧のＡ／Ｄ変換値に、前記掃引処理による掃引ノイズが重畳されている可能性があるか否かを判断する判断手段と、前記掃引ノイズが重畳されている可能性がないと判断された場合に前記センサの端子電圧のＡ／Ｄ変換値を公開値として更新する更新手段とを備えることにより達成される。【選択図】図３Ｂ
2008050951.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
センサの端子電圧のＡ／Ｄ変換処理と、前記センサの素子インピーダンスを求めるための掃引処理とを、定期的に実行する通信システムであって、
所定の周期毎に入力される掃引トリガーに基づいて、前記掃引処理が実行され、
前記センサの端子電圧のＡ／Ｄ変換処理を行うＡ／Ｄ変換処理手段と、
前記センサの端子電圧のＡ／Ｄ変換値に、前記掃引処理による掃引ノイズが重畳されている可能性があるか否かを判断する判断手段と、
前記掃引ノイズが重畳されている可能性がないと判断された場合に前記センサの端子電圧のＡ／Ｄ変換値を公開値として更新する更新手段と
を備えることを特徴とする通信システム。
【請求項２】
請求項１に記載の通信システムにおいて、
前記判断手段は、前記掃引トリガーに基づいて、前記掃引波形が前記センサに入力された掃引波形入力時刻と、前記掃引波形が前記センサに入力された後に実行される前記Ａ／Ｄ変換処理の開始時刻とに基づいて、前記センサの端子電圧のＡ／Ｄ変換値に、前記掃引処理による掃引ノイズが重畳されている可能性があるか否かを判断することを特徴とする通信システム。
【請求項３】
請求項１または２に記載の通信システムにおいて、
前記判断手段は、前記掃引波形入力時刻と、前記Ａ／Ｄ変換処理の開始時刻との差が、規定値以上である場合は、前記掃引処理による掃引ノイズが重畳されている可能性がないと判断し、規定値未満である場合は、前記掃引処理による掃引ノイズが重畳されている可能性があると判断することを特徴とする通信システム。
【請求項４】
請求項３に記載の通信システムにおいて、
前記規定値は、前記掃引処理の準備時間と、掃引波形を入力する掃引ポートおよび戻しポートをオンにする時間に基づいて決定されることを特徴とする通信システム。
【請求項５】
センサの端子電圧のＡ／Ｄ変換処理と、前記センサの素子インピーダンスを求めるための掃引処理とを、定期的に実行する通信システムにおけるセンサの端子電圧の公開値の更新方法であって、
所定の周期毎に入力される掃引トリガーに基づいて、前記掃引処理が実行され、
前記センサの端子電圧のＡ／Ｄ変換処理を行うＡ／Ｄ変換処理ステップと、
前記センサの端子電圧のＡ／Ｄ変換値に、前記掃引処理による掃引ノイズが重畳されている可能性があるか否かを判断する判断ステップと、
前記掃引ノイズが重畳されている可能性がないと判断された場合に前記センサの端子電圧のＡ／Ｄ変換値を公開値として更新する更新ステップと
を有することを特徴とするセンサの端子電圧の公開値の更新方法。
【請求項６】
請求項５に記載のセンサの端子電圧の公開値の更新方法において、
前記掃引トリガーに基づいて、前記掃引波形が前記センサに入力された掃引波形入力時刻を取得するステップと、
前記掃引波形が前記センサに入力された後に実行される前記Ａ／Ｄ変換処理の開始時刻を取得するステップと
を有し、
前記判断ステップは、前記掃引波形入力時刻と、前記開始時刻とに基づいて、前記センサの端子電圧のＡ／Ｄ変換値に、前記掃引処理による掃引ノイズが重畳されている可能性があるか否かを判断することを特徴とするセンサの端子電圧の公開値の更新方法。
【請求項７】
請求項５または６に記載のセンサの端子電圧の公開値の更新方法において、
前記判断ステップは、前記掃引波形入力時刻と、前記Ａ／Ｄ変換処理の開始時刻との差が、規定値以上である場合は、前記掃引処理による掃引ノイズが重畳されている可能性がないと判断し、規定値未満である場合は、前記掃引処理による掃引ノイズが重畳されている可能性があると判断することを特徴とするセンサの端子電圧の公開値の更新方法。
【請求項８】
請求項７に記載のセンサの端子電圧の公開値の更新方法において、
前記規定値は、前記掃引処理の準備時間と、掃引波形を入力する掃引ポートおよび戻しポートをオンにする時間に基づいて決定されることを特徴とするセンサの端子電圧の公開値の更新方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両に搭載されたセンサにより検出された信号から車両の状態を示す情報を取得する車両制御装置に関し、特に酸素センサにより検出されるセンサの端子電圧を公開する通信システムおよびセンサの端子電圧の公開値の更新方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
最近の車両は、ダイアグ  ノーシス（以下「ダイアグ」と言う）と呼ばれる自己診断機能がエンジンコントロールユニットの一機能として設けられることが多い。このダイアグでは、車両に搭載されたセンサからの信号に異常があった場合にそのデータがダイアグ情報としてエンジンコントロールユニットのメモリ内に記憶され、車両が整備工場などに立ち寄った際に読み出されて故障の有無の確認などに利用される。
【０００３】
一例として、酸素センサのダイアグについて説明する。
【０００４】
酸素センサのダイアグでは、酸素センサの故障を診断する一手法として、インピーダンス算出という手法が用いられる。
【０００５】
このインピーダンス算出では、酸素センサに対して、掃引波形を入力し、掃引前と掃引中の電流の変化量と電圧の変化量によりインピーダンス（以下、素子インピーダンスと呼ぶ）が算出され、この素子インピーダンスに基づいて、酸素センサの故障の診断が行われる。具体的には、素子インピーダンスは、酸素センサの端子電圧を求めるために定期的に行われる酸素センサの端子電圧のＡ／Ｄ変換処理の合間に、酸素センサに掃引波形を入力し、掃引中の電圧、電流変化量を計測して算出される。
【０００６】
定期的、例えば４ｍｓ毎に酸素センサの端子電圧のＡ／Ｄ変換処理が行われる場合、この定期的なＡ／Ｄ変換処理とは独立したタイミングで掃引処理を行うため、ＥＣＵ（電子制御装置）に実装されたマイコンは、Ａ／Ｄ変換処理および掃引処理を実行する統合ＩＣへの送信処理を２ｍｓ基準でスケジューリングを行う。その結果、定期的なＡ／Ｄ変換の起動処理と掃引の起動処理とが交互に実行される。ＥＣＵは、各種のセンサ信号によりエンジンの運転状態を検知し、燃料噴射制御（ＥＦＩ）などを行う。
【特許文献１】特開平７−２９５８３９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上述した背景技術には以下の問題がある。
【０００８】
定期的な酸素センサの端子電圧のＡ／Ｄ変換処理のための起動処理と、素子インピーダンスを求めるための掃引処理の起動処理は、マイコン内のタスク処理により実行される。そのため、その実行タイミングは、他の優先順位の高いタスクなどに割り込まれるなどにより、必ずしも２ｍｓ周期で実行されるとは限らない。
【０００９】
その結果、例えば、掃引処理が遅れた場合には、該掃引処理により生じるノイズが、次の定期的なＡ／Ｄ変換処理に影響を及ぼし、酸素センサの端子電圧の値にノイズとして反映される。その結果、アプリケーションに公開される酸素センサの端子電圧の値が正しくないという問題がある。
【００１０】
掃引処理は、定期的なＡ／Ｄ変換処理に干渉してはならない。しかし、タスクで実行されるために掃引処理の遅れは回避できず、定期的なＡ／Ｄ変換処理に干渉する可能性が高い。
【００１１】
具体的に、図１および図２を参照して説明する。
【００１２】
図１には、酸素センサにより検出された信号から車両の状態を示す情報を取得する車両制御装置１０が示される。この車両制御装置１０は、酸素センサ１２と、センサ回路１４と、電子制御装置１６とを備える。電子制御装置１６は、統合ＩＣ１８と、マイコン２０とを備える。
【００１３】
図２は、電子制御装置１６に実装された統合ＩＣ１８およびマイコン２０における処理を示すタイミングチャートである。図２において、横軸は時間である。
【００１４】
上述したように、マイコン２０は、Ａ／Ｄ変換処理および掃引処理を実行する統合ＩＣ１８への送信処理を２ｍｓ基準、例えば２ｍｓ周期でスケジューリングを行う。図２には、２ｍｓ基準での処理タイミングが示される。
【００１５】
マイコン２０は、定期的、例えば４ｍｓ毎に酸素センサ１２の端子電圧を求めるためのＡ／Ｄ変換の起動処理を指示するコマンド（以下、Ａ／Ｄ変換の起動処理を指示するコマンドと呼ぶ）を作成し、統合ＩＣ１８に送信する（統合ＩＣへの送信）（ステップＳ３０）。
【００１６】
マイコン２０から送信されたＡ／Ｄ変換の起動処理を指示するコマンドは、統合ＩＣ１８に入力される。統合ＩＣ１８は、入力されたＡ／Ｄ変換の起動処理を指示するコマンドにしたがって、酸素センサの端子電圧の値を取り込み、Ａ／Ｄ変換を行う。例えば、統合ＩＣ１８は、図２の（１）、（２）、（３）、（４）および（５）のタイミングで酸素センサ１２の端子電圧の取り込みを行う。図２には、酸素センサのＡ／Ｄ変換処理の行われるタイミングとして、Ａ／Ｄ変換の起動処理を指示するコマンドが送信される時刻（ＡＤＴＩＭ）が示される。
【００１７】
また、統合ＩＣ１８は、酸素センサ１２の端子電圧のＡ／Ｄ変換値をマイコン２０に送信する（ステップＳ３２）。マイコン２０は、統合ＩＣ１８から送信された酸素センサ１２の端子電圧のＡ／Ｄ変換値を受信する（統合ＩＣからの受信）。
【００１８】
また、マイコン２０は、定期的、例えば４ｍｓ毎に素子インピーダンスを求めるために行われる掃引の起動処理を指示するコマンド（以下、掃引の起動処理を指示するコマンドと呼ぶ）を作成し、統合ＩＣ１８に送信する（統合ＩＣへの送信）（ステップＳ３４）。
【００１９】
また、マイコン２０では、酸素センサ１２の故障の診断を行うための素子インピーダンスを求めるために、所定の周期、例えば６４ｍｓまたは１２８ｍｓ毎に掃引波形を酸素センサ１２に入力する掃引トリガーを統合ＩＣ１８に入力する。
【００２０】
統合ＩＣ１８は、掃引の起動処理を指示するコマンドに応じて、マイコン２０から掃引トリガーが入力された場合に、掃引処理を行う。掃引トリガーが入力されない場合には、マイコン２０は、受信処理を行うが、統合ＩＣ１８からは、掃引時電圧および掃引時電流のＡ／Ｄ変換値は出力されない（ステップＳ３６）。
【００２１】
マイコン２０から入力された掃引トリガーは、所定の周期で統合ＩＣ１８に入力される。この場合、統合ＩＣ１８は、マイコン２０の掃引トリガーのポートがオンにされたタイミングで、酸素センサ１２に掃引波形を入力する（ＴＲＧＴＩＭ：トリガータイム）。統合ＩＣ１８は、掃引時電圧および掃引時電流の値を取り込み、Ａ／Ｄ変換を行う。また、統合ＩＣは、掃引時電圧および掃引時電流のＡ／Ｄ変換値をマイコン２０に送信する。その結果、マイコン２０は、統合ＩＣ１８から送信された掃引時電圧および掃引時電流のＡ／Ｄ変換値を受信し、更新する（ステップＳ３８）。
【００２２】
マイコン２０は、掃引時電圧および掃引時電流のＡ／Ｄ変換値が更新されている場合、素子インピーダンスを算出する。
【００２３】
ここで、定期的に素子インピーダンスを求めるための掃引の起動処理を指示するコマンドのマイコン２０から統合ＩＣ１８への送信処理の遅れが発生した場合、その送信処理の遅れにより、マイコン２０から入力される掃引トリガーにも遅れが生じる。その結果、掃引処理により生じるノイズが、次の定期的なＡ／Ｄ変換処理に影響を及ぼし、アプリケーションに公開される酸素センサ１２の端子電圧の値にノイズとして反映される。例えば、統合ＩＣ１８は、酸素センサ１２の端子電圧の値を取得する場合に、予め決められたタイミングで、その値を取り込む。しかし、酸素センサ１２の端子電圧にその前に行われた掃引が干渉する。
【００２４】
このようなタスクの遅れに関して、処理の遅れているタスク間通信を優先的に処理するタスク間通信システムが開示されている（例えば、特許文献１参照）。
【００２５】
しかし、処理の遅れているタスク間通信を優先的に処理した場合でも、処理遅れにより他の処理に対して干渉を及ぼす。すなわち処理遅れが生じた掃引処理により生じるノイズがＡ／Ｄ変換処理に影響を及ぼす。
【００２６】
また、掃引処理を優先順位が最高である割り込みハンドラに移すことで、処理の遅れは回避できるが、ハンドラ処理が増加することにより全体のスループットが低下する場合があり得策でない。したがって、タスク処理が遅れて定期的なＡ／Ｄ変換処理に干渉した場合の措置を考慮する必要があるが現状ではなされていない。
【００２７】
本発明は、上述の点に鑑みてなされたものであり、センサの故障を診断するために行われる掃引処理により生じるノイズが、センサの端子電圧を求めるために定期的に行われるＡ／Ｄ変換処理に及ぼす干渉を低減できる通信システムおよびセンサの端子電圧の公開値の更新方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００２８】
上記課題を解決するため、本発明の通信システムは、センサの端子電圧のＡ／Ｄ変換処理と、前記センサの素子インピーダンスを求めるための掃引処理とを、定期的に実行する通信システムであって、所定の周期毎に入力される掃引トリガーに基づいて、前記掃引処理が実行され、前記センサの端子電圧のＡ／Ｄ変換処理を行うＡ／Ｄ変換処理手段と、前記センサの端子電圧のＡ／Ｄ変換値に、前記掃引処理による掃引ノイズが重畳されている可能性があるか否かを判断する判断手段と、前記掃引ノイズが重畳されている可能性がないと判断された場合に前記センサの端子電圧のＡ／Ｄ変換値を公開値として更新する更新手段とを備えることを特徴の１つとする。
【００２９】
このように構成することにより、センサの素子インピーダンスを求めるための掃引処理による掃引ノイズが重畳されている可能性があるセンサの端子電圧のＡ／Ｄ変換値を破棄することができる。
【００３０】
また、別の構成例では、前記判断手段は、前記掃引トリガーに基づいて、前記掃引波形が前記センサに入力された掃引波形入力時刻と、前記掃引波形が前記センサに入力された後に実行される前記Ａ／Ｄ変換処理の開始時刻とに基づいて、前記センサの端子電圧のＡ／Ｄ変換値に、前記掃引処理による掃引ノイズが重畳されている可能性があるか否かを判断するように構成される。
【００３１】
このように構成することにより、前記センサの素子インピーダンスを求めるための掃引処理で、掃引波形が前記センサに入力された掃引波形入力時刻と、センサの端子電圧のＡ／Ｄ変換処理が開始される開始時刻により、前記センサの端子電圧のＡ／Ｄ変換値に、前記掃引処理による掃引ノイズが重畳されている可能性があるか否かを判断することができる。
【００３２】
さらに、別の構成例では、前記判断手段は、前記掃引波形入力時刻と、前記Ａ／Ｄ変換処理の開始時刻との差が、規定値以上である場合は、前記掃引処理による掃引ノイズが重畳されている可能性がないと判断し、規定値未満である場合は、前記掃引処理による掃引ノイズが重畳されている可能性があると判断するように構成される。
【００３３】
このように構成することにより、センサの素子インピーダンスを求めるための掃引処理で、掃引波形が前記センサに入力された掃引波形入力時刻と、センサの端子電圧のＡ／Ｄ変換処理が開始される開始時刻との差により、前記センサの端子電圧のＡ／Ｄ変換値に、前記掃引処理による掃引ノイズが重畳されている可能性があるか否かを判断することができる。
【００３４】
さらに、別の構成例では、前記規定値は、前記掃引処理の準備時間と、掃引波形を入力する掃引ポートおよび戻しポートをオンにする時間に基づいて決定されるように構成される。
【００３５】
このように構成することにより、前記掃引処理の準備時間と、掃引波形（電圧）を入力する掃引ポートおよび戻しポートをオンにする時間に基づいて、規定値を決定することができる。
【００３６】
本発明のセンサの端子電圧の公開値の更新方法は、センサの端子電圧のＡ／Ｄ変換処理と、前記センサの素子インピーダンスを求めるための掃引処理とを、定期的に実行する通信システムにおけるセンサの端子電圧の公開値の更新方法であって、所定の周期毎に入力される掃引トリガーに基づいて、前記掃引処理が実行され、前記センサの端子電圧のＡ／Ｄ変換処理を行うＡ／Ｄ変換処理ステップと、前記センサの端子電圧のＡ／Ｄ変換値に、前記掃引処理による掃引ノイズが重畳されている可能性があるか否かを判断する判断ステップと、前記掃引ノイズが重畳されている可能性がないと判断された場合に前記センサの端子電圧のＡ／Ｄ変換値を公開値として更新する更新ステップとを有することを特徴の１つとする。
【００３７】
このようにすることにより、前記センサの素子インピーダンスを求めるための掃引処理により掃引ノイズが重畳されている可能性があるセンサの端子電圧のＡ／Ｄ変換値を破棄することができる。
【００３８】
また、別の構成例では、前記掃引トリガーに基づいて、前記掃引波形が前記センサに入力された掃引波形入力時刻を取得するステップと、前記掃引波形が前記センサに入力された後に実行される前記Ａ／Ｄ変換処理の開始時刻を取得するステップとを有し、前記判断ステップは、前記掃引波形入力時刻と、前記開始時刻とに基づいて、前記センサの端子電圧のＡ／Ｄ変換値に、前記掃引処理による掃引ノイズが重畳されている可能性があるか否かを判断するように構成される。
【００３９】
このようにすることにより、前記センサの素子インピーダンスを求めるための掃引処理で、掃引波形が前記センサに入力された掃引波形入力時刻と、センサの端子電圧のＡ／Ｄ変換処理が開始される開始時刻により、前記センサの端子電圧のＡ／Ｄ変換値に、前記掃引処理による掃引ノイズが重畳されている可能性があるか否かを判断することができる。
【００４０】
さらに、別の構成例では、前記判断ステップは、前記掃引波形入力時刻と、前記Ａ／Ｄ変換処理の開始時刻との差が、規定値以上である場合は、前記掃引処理による掃引ノイズが重畳されている可能性がないと判断し、規定値未満である場合は、前記掃引処理による掃引ノイズが重畳されている可能性があると判断するように構成される。
【００４１】
このようにすることにより、前記センサの素子インピーダンスを求めるための掃引処理で、掃引波形が前記センサに入力された掃引波形入力時刻と、センサの端子電圧のＡ／Ｄ変換処理が開始される開始時刻との差により、前記センサの端子電圧のＡ／Ｄ変換値に、前記掃引処理による掃引ノイズが重畳されている可能性があるか否かを判断することができる。
【００４２】
さらに、別の構成例では、前記規定値は、前記掃引処理の準備時間と、掃引波形を入力する掃引ポートおよび戻しポートをオンにする時間に基づいて決定されるように構成される。
【００４３】
このようにすることにより、前記掃引処理の準備時間と、掃引波形（電圧）を入力する掃引ポートおよび戻しポートをオンにする時間に基づいて、規定値を決定することができる。
【発明の効果】
【００４４】
本発明の実施例によれば、センサの故障を診断するために行われる掃引処理により生じるノイズが、センサの端子電圧を求めるために定期的に行われるＡ／Ｄ変換処理に及ぼす干渉を低減できる通信システムおよびセンサの端子電圧の公開値の更新方法を実現できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４５】
次に、本発明を実施するための最良の形態を、以下の実施例に基づき図面を参照しつつ説明する。
なお、実施例を説明するための全図において、同一機能を有するものは同一符号を用い、繰り返しの説明は省略する。
【００４６】
本発明の実施例にかかる通信システムとしての車両制御装置１００について、図３Ａを参照して説明する。
【００４７】
本実施例にかかる車両制御装置１００は、酸素センサ１２０と、センサ回路１４０と、電子制御装置（ＥＣＵ：  Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｕｎｉｔ）１６０とを備える。電子制御装置１６０は、Ａ／Ｄ変換処理部１６２と、スケジューリング部１６４と、掃引処理部１６６と、判断部１６８と、更新手段としてのセンサ端子電圧公開部１７０と、掃引トリガー発生部１７２と、素子インピーダンス算出部１７４とを備える。
【００４８】
酸素センサ１２０は、例えば、内燃機関の排気通路に配置され、排気ガス中の酸素濃度を検出するために用いられる。図３Ａにおいて、酸素センサ１２０は、インピーダンス成分と起電力成分とを含むものとして等価的に示されている。すなわち、酸素センサ１２０は、被検出ガス中の酸素濃度に応じた電圧を発生する起電力式のセンサである。
【００４９】
スケジューリング部１６４は、定期的、例えば４ｍｓ毎にセンサ端子電圧を求めるためのＡ／Ｄ変換の起動処理を指示するコマンド（以下、Ａ／Ｄ変換の起動処理を指示するコマンドと呼ぶ）をＡ／Ｄ変換処理部１６２へ入力する処理と、該４ｍｓ毎のＡ／Ｄ変換処理とは独立したタイミングで素子インピーダンスを求めるために掃引の起動処理の実行を指示するコマンド（以下、掃引の起動処理を指示するコマンドと呼ぶ）をＡ／Ｄ変換処理部１６２へ入力する処理を実行する。例えば、スケジューリング部１６４は、Ａ／Ｄ変換の起動処理を指示するコマンドを入力する処理と、掃引の起動処理の実行を指示するコマンドを入力する処理を所定の時間、例えば２ｍｓを基準として、交互に実行する。また、スケジューリング部１６４は、Ａ／Ｄ変換の起動処理を指示するコマンドを作成し、入力した時間を示す情報を判断部１６８に入力する。
【００５０】
Ａ／Ｄ変換処理部１６２は、入力されたＡ／Ｄ変換の起動処理を指示するコマンドにしたがって、センサ回路１４０を介して、電子制御燃料噴射装置、例えばＥＦＩ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ  Ｆｕｅｌ  Ｉｎｊｅｃｔｉｏｎ）に使用される複数のセンサのうち、該当チャネル、すなわちセンサ端子電圧に対応するチャネルの値を取り込み、Ａ／Ｄ変換を行う。また、Ａ／Ｄ変換処理部１６２は、酸素センサ１２０の端子電圧のＡ／Ｄ変換値を、センサ端子電圧公開部１７０に入力する。
【００５１】
判断部１６８は、酸素センサ１２０の端子電圧のＡ／Ｄ変換値に、掃引ノイズが重畳されている可能性があるか否か、例えば酸素センサ１２０の端子電圧のＡ／Ｄ変換値に掃引ノイズが重畳されている場合、その掃引ノイズが許容されるか否かを判断する。具体的には、判断部１６８は、掃引トリガー発生部１７２に掃引トリガーを発生する指示（命令）が入力されてから、スケジューリング部１６４においてＡ／Ｄ変換の起動処理を指示するコマンドが作成され、入力された時間までの経過時間が所定の規定値としての余裕時間未満であるか否かを判断する。また、判断部１６８は、掃引トリガー発生部１７２から掃引処理部１６６に掃引トリガーが出力された時刻、すなわち掃引トリガーのポートがオンにされた時刻からＡ／Ｄ変換の起動処理を指示する時刻までの経過時間が所定の余裕時間未満であるか否かを判断するようにしてもよい。この場合、掃引トリガー発生部１７２から掃引トリガーが出力された時刻が判断部１６８に通知され、スケジューリング部１６４からＡ／Ｄ変換の起動を指示した時間が通知される。
【００５２】
判断部１６８は、掃引トリガー発生部１７２に掃引トリガーを発生する指示（命令）が入力されてからＡ／Ｄ変換の起動処理を指示するコマンドが作成され、入力された時間までの経過時間が所定の余裕時間未満である場合には、酸素センサ１２０の端子電圧のＡ／Ｄ変換値に掃引ノイズが重畳されている可能性があると判断し、酸素センサ１２０の端子電圧のＡ／Ｄ変換値を破棄するように、センサ端子電圧公開部１７０に命令する。センサ端子電圧公開部１７０は、判断部１６８からの命令にしたがって酸素センサ１２０の端子電圧のＡ／Ｄ変換値を破棄する。
【００５３】
一方、判断部１６８は、掃引トリガー発生部１７２に掃引トリガーを発生する指示（命令）が入力されてからＡ／Ｄ変換の起動処理を指示するコマンドが作成され、入力された時間までの経過時間が所定の余裕時間未満でない場合、すなわち、掃引トリガー発生部１７２に掃引トリガーを発生する指示（命令）が入力された時間からＡ／Ｄ変換の起動処理を指示するコマンドを作成した時間までの経過時間が所定の余裕時間以上である場合には、センサ端子電圧のＡ／Ｄ変換値に掃引ノイズが重畳されている可能性はないと判断し、センサ端子電圧のＡ／Ｄ変換値に所定の加工を行い、アプリケーションに公開するように、センサ端子電圧公開部１７０に命令する。センサ端子電圧公開部１７０は、判断部１６８からの命令にしたがってセンサ端子電圧のＡ／Ｄ変換値に所定の加工を行い、アプリケーションに公開する
ここで、余裕時間は、例えば掃引処理部１６６における掃引準備時間と、掃引波形を入力する掃引ポートおよび戻しポートをオンにする時間に基づいて決定される。具体的には、余裕時間は、掃引処理部１６６における掃引準備時間と、掃引ポートをオンにする時間と、戻しポートをオンにする時間と、所定のマージンとの和になる。
【００５４】
また、スケジューリング部１６４は、定期的、例えば４ｍｓ毎に掃引の起動処理を指示する。具体的には掃引ポートの切替を指示するコマンドを作成し、Ａ／Ｄ変換処理部１６２に入力する。
【００５５】
また、掃引処理部１６６は、酸素センサ１２０の故障の診断を行うために、所定の周期、例えば６４ｍｓまたは１２８ｍｓ毎に掃引波形を酸素センサ１２０に入力し、掃引前と掃引中の電流の変化量と電圧の変化量に基づいてインピーダンス（素子インピーダンス）を算出する処理を行う。スケジューリング部１６４から送信された掃引の起動処理を指示するコマンドは、Ａ／Ｄ変換処理部１６２に入力される。
【００５６】
掃引トリガーを発生する命令が、所定の周期で掃引トリガー発生部１７２に対して行われ、掃引トリガー発生部１７２は、その時刻（以下、トリガータイム（ＴＲＧＴＩＭ）と呼ぶ）を取得し、判断部１６８に通知する。掃引トリガー発生部１７２は、掃引トリガーを発生する指示にしたがって、掃引トリガーのポートをオンにする。
【００５７】
掃引トリガーが入力されると、掃引処理部１６６は、掃引トリガーのポートがオンにされるタイミングで、掃引処理を実行する。また、掃引処理部１６６は、Ａ／Ｄ変換処理部１６６に掃引処理を行うことを通知する。
【００５８】
Ａ／Ｄ変換処理部１６２は、掃引処理部１６６から掃引処理を行うことを通知されると、掃引時電圧および掃引時電流を検出し、検出された掃引時電圧の値および掃引時電流の値を取り込み、Ａ／Ｄ変換を行う。また、Ａ／Ｄ変換処理部１６２は、掃引時電圧および掃引時電流のＡ／Ｄ変換値を、素子インピーダンス算出部１７４に入力する。
【００５９】
素子インピーダンス算出部１７４は、掃引時電圧および掃引時電流のＡ／Ｄ変換値を、Ａ／Ｄ変換処理部１６２から入力された値に更新する。素子インピーダンス算出部１７４は、掃引時電圧および掃引時電流のＡ／Ｄ変換値が更新されている場合にインピーダンスを算出することにより、定期的に素子インピーダンスの取得処理を行う。
【００６０】
次に、本実施例にかかる車両制御装置１００のハードウエア構成について、図３Ｂを参照して説明する。
【００６１】
本実施例にかかる車両制御装置１００の電子制御装置１６０は、統合ＩＣ１８０と、マイコン２００とを備える。統合ＩＣ１８０は、上述したＡ／Ｄ変換処理部１６２および掃引処理部１６６として機能するロジック回路１８２と、通信部１８４と、掃引ポート１８６と、戻しポート１８８と、掃引時電圧検出部１９０と、掃引時電流検出部１９２と、センサ端子電圧検出部１９４とを備える。マイコン２００は、通信部２０２と、上述した掃引トリガー発生部１７２として機能する掃引トリガー発生部２０４と、上述したスケジューリング部１６４、判断部１６８、センサ端子電圧公開部１７０および素子インピーダンス算出部１７４として機能するＣＰＵ２０６と、メモリ２０８とを備える。
【００６２】
メモリ２０８には、ＣＰＵ２０６を、上述したスケジューリング部１６４と、判断部１６８と、センサ端子電圧公開部１７０と、素子インピーダンス算出部１７４として機能させるプログラムが格納されている。
【００６３】
ＣＰＵ２０６は、定期的、例えば４ｍｓ毎にセンサ端子電圧を求めるためのＡ／Ｄ変換の起動処理を指示するコマンドを統合ＩＣ１８０へ送信する処理と、該４ｍｓ毎のＡ／Ｄ変換処理とは独立したタイミングで、素子インピーダンスを求めるために、掃引の起動処理を指示するコマンドを統合ＩＣ１８０へ送信する処理を実行する。例えば、ＣＰＵ２０６は、Ａ／Ｄ変換の起動処理を指示するコマンドを送信する処理と、掃引の起動処理の実行を指示するコマンドを送信する処理を所定の時間、例えば２ｍｓを基準として、交互に実行する。
【００６４】
図４を参照して説明する。図４において、横軸は時間である。
【００６５】
ＣＰＵ２０６は、Ａ／Ｄ変換処理および掃引処理を実行する統合ＩＣ１８０への送信処理を２ｍｓ基準、例えば２ｍｓ周期でスケジューリングを行う。図４には、２ｍｓ基準での処理タイミングが示される。
【００６６】
ＣＰＵ２０６は、定期的、例えば４ｍｓ毎にＡ／Ｄ変換の起動処理を指示するコマンドを作成し、通信部２０２を介して、統合ＩＣ１８０に送信する（４ｍｓ定期ＡＤを指示）（ステップＳ３００）。
【００６７】
マイコン２００から送信されたＡ／Ｄ変換の起動処理を指示するコマンドは、統合ＩＣ１８０の通信部１８４を介してロジック回路１８２に入力される。ロジック回路１８２は、入力されたＡ／Ｄ変換の起動処理を指示するコマンドにしたがって、電子制御燃料噴射装置、例えばＥＦＩに使用される複数のセンサのうち、該当チャネル、すなわちセンサ端子電圧検出部１９４において検出された酸素センサ１２０の端子電圧の値を取り込み、Ａ／Ｄ変換を行う。また、ロジック回路１８２は、酸素センサ１２０の端子電圧のＡ／Ｄ変換値を、通信部１８４を介して、マイコン２００に送信する。
【００６８】
統合ＩＣ１８０から送信された酸素センサ１２０の端子電圧のＡ／Ｄ変換値は、マイコン２００の通信部２０２を介してＣＰＵ２０６に入力される（４ｍｓ定期ＡＤを受信）（ステップＳ３２０）。
【００６９】
ＣＰＵ２０６は、酸素センサ１２０の端子電圧のＡ／Ｄ変換値に、掃引ノイズが重畳されている可能性があるか否か、例えば酸素センサ１２０の端子電圧のＡ／Ｄ変換値に掃引ノイズが重畳されている場合、その掃引ノイズが許容されるか否かを判断する。具体的には、ＣＰＵ２０６は、後述する掃引トリガーを発生する指示を掃引トリガー発生部２０４に入力した時間からＡ／Ｄ変換の起動処理を指示するコマンドが作成され、入力された時間までの経過時間が所定の規定値としての余裕時間未満か否かを判断する。ＣＰＵ１８０は、掃引トリガーを発生する指示を掃引トリガー発生部２０４に入力した時間からＡ／Ｄ変換の起動処理を指示するコマンドが作成され、入力された時間までの経過時間が所定の余裕時間未満である場合には、センサ端子電圧のＡ／Ｄ変換値に掃引ノイズが重畳されている可能性があると判断し、センサ端子電圧のＡ／Ｄ変換値を破棄する。
【００７０】
一方、ＣＰＵ１８０は、掃引トリガーを発生する指示を掃引トリガー発生部２０４に入力した時間からＡ／Ｄ変換の起動処理を指示するコマンドが作成され、入力された時間までの経過時間が所定の余裕時間未満でない場合、すなわち、掃引トリガーを発生する指示を掃引トリガー発生部２０４に入力した時間からＡ／Ｄ変換の起動処理を指示するコマンドが作成され、入力された時間までの経過時間が所定の余裕時間以上である場合には、センサ端子電圧のＡ／Ｄ変換値に掃引ノイズが重畳されている可能性はないと判断し、センサ端子電圧のＡ／Ｄ変換値に所定の加工を行い、アプリケーションに公開する。
【００７１】
ここで、余裕時間は、例えば統合ＩＣ１８０における掃引準備時間と、掃引波形を入力する掃引ポートおよび戻しポートをオンにする時間に基づいて決定される。具体的には、余裕時間は、統合ＩＣ１８０における掃引準備時間と、掃引ポートをオンにする時間と、戻しポートをオンにする時間と、所定のマージンとの和になる。
【００７２】
また、ＣＰＵ２０６は、定期的、例えば４ｍｓ毎に掃引の起動処理を指示する。具体的には掃引ポートの切替を指示するコマンドを作成し、通信部２０２を介して、統合ＩＣ１８０に送信する（掃引ポートの切替を指示）（ステップＳ３４０）。
【００７３】
また、マイコン２００では、酸素センサ１２０の故障の診断を行うために、所定の周期、例えば６４ｍｓまたは１２８ｍｓ毎に掃引波形を酸素センサ１２０に入力し、掃引前と掃引中の電流の変化量と電圧の変化量に基づいて素子インピーダンスを算出する処理が行われる。マイコン２００から送信された掃引の起動処理を指示するコマンドは、統合ＩＣ１８０の通信部１８４を介してロジック回路１８２に入力される。
【００７４】
ロジック回路１８２は、掃引の起動処理を指示するコマンドに応じて、掃引トリガー発生部２００から掃引トリガーが入力された場合に、掃引処理を行う。掃引トリガーが入力されない場合には、ＣＰＵ２０６は、受信処理を行うが、ロジック回路１８２からは、掃引時電圧および掃引時電流のＡ／Ｄ変換値は出力されない（ステップＳ３６０）。
【００７５】
ＣＰＵ２０６は、所定の周期で掃引トリガー発生部２０４に対して、掃引トリガーを発生する指示と同時に、その時刻（以下、トリガータイム（ＴＲＧＴＩＭ）と呼ぶ）を取得する。掃引トリガー発生部２０４は、ＣＰＵ２０６からの掃引トリガーを発生する指示にしたがって、掃引トリガーのポートをオンにする。
【００７６】
掃引トリガーが入力される場合、ロジック回路１８２は、掃引トリガーのポートがオンにされるタイミングで、掃引処理を実行する。
【００７７】
具体的には、図５に示されるように、掃引トリガー発生部２０４の掃引トリガーのポートがオンにされ、掃引ポート１８６がオンにされ、掃引信号がセンサ回路１４０を介して酸素センサ１２０に入力される。続いて、戻しポート１８８がオンにされ、掃引信号が入力される。図５において、Ｔ０は素子インピーダンス算出に使用する掃引時電圧および掃引時電流の値を取得するための時間範囲を示し、予め決められたタイミングで、その値が取り込まれる。Ｔ１は掃引波形を上側に持ち上げる時間を示し、Ｔ２は掃引波形を下側に下げる時間を示す。
【００７８】
ロジック回路１８２は、掃引時電圧検出部１９０により検出された掃引時電圧の値および掃引時電流検出部１９２により検出された掃引時電流の値を取り込み、Ａ／Ｄ変換を行う。また、ロジック回路１８２は、掃引時電圧および掃引時電流のＡ／Ｄ変換値を、通信部１８４を介して、マイコン２００に送信する。
【００７９】
統合ＩＣ１８０から送信された掃引時電圧および掃引時電流のＡ／Ｄ変換値は、マイコン２００の通信部２０２を介してＣＰＵ２０６に入力される。
【００８０】
ＣＰＵ２０６は、掃引時電圧および掃引時電流のＡ／Ｄ変換値が更新されている場合、インピーダンスを算出する。
【００８１】
次に、本発明の実施例にかかる通信システムの動作について、定期的に行われる酸素センサの端子電圧を求めるためのＡ／Ｄ変換処理と、素子インピーダンスを求めるために行われる掃引処理に分けて説明する。
【００８２】
Ａ／Ｄ変換の起動処理を指示するコマンドを送信する処理について、図６を参照して説明する。
【００８３】
ＣＰＵ２０６は、定期的、例えば４ｍｓ毎にＡ／Ｄ変換の起動処理を指示するコマンドを作成する（ステップＳ６０２）。
【００８４】
次に、ＣＰＵ２０６は、現在の時刻を取得する（ステップＳ６０４）。例えば、ＣＰＵ２０６は、内蔵されているタイマにより現在の時刻、すなわちＡ／Ｄ変換の起動処理を指示するコマンドが作成され、統合ＩＣ１８０に入力された時刻（以下、ＡＤＴＩＭＥと呼ぶ）を取得する。
【００８５】
次に、ＣＰＵ２０６は、作成したコマンドを、通信部２０２を介して統合ＩＣ１８０に送信する（ステップＳ６０６）。
【００８６】
次に、酸素センサの端子電圧の受信処理について、図７を参照して説明する。
【００８７】
ＣＰＵ２０６において作成されたＡ／Ｄ変換の起動処理を指示するコマンドは、通信部１８４を介して、ロジック回路１８２に入力される。ロジック回路１８２は、入力されたＡ／Ｄ変換の起動処理を指示するコマンドにしたがって、電子制御燃料噴射装置に使用される複数のセンサのうち、該当チャネル、すなわちセンサ端子電圧検出部１９４において検出された酸素センサの端子電圧（センサ端子電圧）の値を取り込み、Ａ／Ｄ変換を行う。また、ロジック回路１８２は、センサ端子電圧のＡ／Ｄ変換値を、通信部１８４を介して、マイコン２００に送信する。
【００８８】
ＣＰＵ２０６は、センサの端子電圧のＡ／Ｄ変換値を受信する（ステップＳ７０２）。
【００８９】
次に、ＣＰＵ２０６は、受信したセンサの端子電圧のＡ／Ｄ変換値に掃引ノイズが重畳されている可能性があるか否かを判断する（ステップＳ７０４）。
【００９０】
例えば、ＣＰＵ２０６が、掃引トリガー発生部２０４に対して掃引トリガーを発生する指示を行った時刻、すなわちＴＲＧＴＩＭからＡＤＴＩＭＥまでの経過時間が所定の余裕時間未満か否かを判断することにより、受信したセンサの端子電圧のＡ／Ｄ変換値に掃引ノイズが重畳されている可能性があるか否かを判断する。
【００９１】
ＣＰＵ２０６は、ＴＲＧＴＩＭからＡＤＴＩＭＥまでの経過時間が所定の余裕時間未満でない場合、すなわち、ＴＲＧＴＩＭからＡＤＴＩＭＥまでの経過時間が所定の余裕時間以上である場合、センサの端子電圧のＡ／Ｄ変換値に掃引ノイズが重畳されている可能性はないと判断し（ステップＳ７０４：ＮＯ）、センサの端子電圧のＡ／Ｄ変換値に所定の加工を行い、アプリケーションに公開する（ステップＳ７０６）。
【００９２】
一方、ＣＰＵ２０６は、ＴＲＧＴＩＭからＡＤＴＩＭＥまでの経過時間が所定の余裕時間未満である場合には、センサの端子電圧のＡ／Ｄ変換値に掃引ノイズが重畳されている可能性があると判断し（ステップＳ７０４：ＹＥＳ）、センサの端子電圧のＡ／Ｄ変換値を破棄する（ステップＳ７０８）。
【００９３】
次に、掃引の起動処理について、図８を参照して説明する。
【００９４】
ＣＰＵ２０６は、定期的、例えば４ｍｓ毎に掃引の起動処理を指示するコマンドを作成する（ステップＳ８０２）。該コマンドには、素子インピーダンス算出に使用する掃引時電圧および掃引時電流の値を取得するための時間範囲を示すＴ０と、掃引波形を上側に持ち上げる時間を示すＴ１と、掃引波形を下側に下げる時間を示すＴ２の情報が含まれる。このＴ０、Ｔ１およびＴ２の値は、前回算出された素子インピーダンスの値に応じて変更される。
【００９５】
次に、ＣＰＵ２０６は、作成したＡ／Ｄ変換の起動処理を指示するコマンドを送信する（ステップＳ８０４）。
【００９６】
次に、素子インピーダンスを算出する処理について、図９を参照して説明する。
【００９７】
ＣＰＵ２０６は、所定の周期、例えば６４ｍｓまたは１２８ｍｓ毎に掃引トリガー発生部２０４に対して、掃引トリガーを発生するように指示する同時に、その時刻を取得する。
【００９８】
ＣＰＵ２０６は、掃引トリガーを発生する指示を行う掃引タイミングであるか否かを判断する（ステップＳ９０２）。
【００９９】
掃引タイミングである場合（ステップＳ９０２：ＹＥＳ）、ＣＰＵ２０６は、掃引トリガー発生部２０４に対して、掃引トリガーを発生するように指示する（ステップＳ９０４）。
【０１００】
次に、ＣＰＵ２０６は、現在の時刻、すなわち掃引トリガー発生部２０４に対して、掃引トリガーを発生するように指示した時刻を取得する（ステップＳ９０６）。
【０１０１】
掃引トリガー発生部２０４は、ＣＰＵ２０６からの掃引トリガーを発生する指示にしたがって、掃引トリガーのポートをオンにする（ステップＳ９０８）。
【０１０２】
掃引トリガーが掃引トリガー発生部２０４から入力された場合、ロジック回路１８２は、掃引トリガーのポートがオンにされるタイミングで、掃引処理を実行する。具体的には、ロジック回路１８２は、掃引時電圧検出部１９０により検出された掃引時電圧の値および掃引時電流検出部１９２により検出された掃引時電流の値を取り込み、Ａ／Ｄ変換を行う。また、ロジック回路１８２は、掃引時電圧および掃引時電流のＡ／Ｄ変換値を、通信部１８４を介して、マイコン２００に送信する。
【０１０３】
ＣＰＵ２０６は、掃引時電圧および掃引時電流のＡ／Ｄ変換値を受信する（ステップＳ９１０）。
【０１０４】
次に、ＣＰＵ２０６は、受信した掃引時電圧および掃引時電流のＡ／Ｄ変換値が更新されているか否かを判断する（ステップＳ９１２）。
【０１０５】
掃引時電圧および掃引時電流のＡ／Ｄ変換値が更新されている場合（ステップＳ９１２：ＹＥＳ）、ＣＰＵ２０６は、素子インピーダンスを算出する（ステップＳ９１４）。
【０１０６】
一方、掃引タイミングでない場合（ステップＳ９０２：ＮＯ）および掃引時電圧および掃引時電流のＡ／Ｄ変換値が更新されていない場合（ステップＳ９１２：ＮＯ）、終了する。
【０１０７】
上述した実施例においては、一例として、酸素センサの端子電圧の公開値を更新する場合について説明したが、他のセンサについても同様に適用できる。
【産業上の利用可能性】
【０１０８】
本発明にかかる通信システムおよびセンサの端子電圧の公開値の更新方法は、車両故障検出装置に適用できる。
【図面の簡単な説明】
【０１０９】
【図１】車両制御装置を示す部分ブロック図である。
【図２】センサの端子電圧を公開する処理を示すタイムチャートである。
【図３Ａ】本発明の一実施例にかかる車両制御装置を示す部分ブロック図である。
【図３Ｂ】本発明の一実施例にかかる車両制御装置のハードウエア構成を示す部分ブロック図である。
【図４】センサの端子電圧を公開する処理を示すタイムチャートである。
【図５】掃引処理を示すタイムチャートである。
【図６】本発明の一実施例にかかるセンサ端子電圧を求めるためのＡ／Ｄ変換の起動を指示するコマンドの送信処理を示すフロー図である。
【図７】本発明の一実施例にかかるセンサ端子電圧のＡ／Ｄ変換値の更新処理を示すフロー図である。
【図８】本発明の一実施例にかかる素子インピーダンスを求めるために行われる掃引の起動処理を指示するコマンドの送信処理を示すフロー図である。
【図９】本発明の一実施例にかかる素子インピーダンスの算出処理を示すフロー図である。
【符号の説明】
【０１１０】
１０、１００  車両制御装置
１２、１２０  酸素センサ
１４、１４０  センサ回路
１６、１６０  電子制御装置
１８、１８０  統合ＩＣ
２０、２００  マイコン
１６２  Ａ／Ｄ変換処理部
１６４  スケジューリング部
１６６  掃引処理部
１６８  判断部
１７０  センサ端子電圧公開部
１７２  掃引トリガー発生部
１７４  素子インピーダンス算出部
１８２  ロジック回路
１８４、２０２  通信部
１８６  掃引ポート
１８８  戻しポート
１９０  掃引時電圧検出部
１９２  掃引時電流検出部
１９４  センサ端子電圧検出部
２０４  掃引トリガー発生部
２０６  ＣＰＵ
【図１】
2008050951.tif 000003
【図２】
2008050951.tif 000004
【図３Ａ】
2008050951.tif 000005
【図３Ｂ】
2008050951.tif 000006
【図４】
2008050951.tif 000007
【図５】
2008050951.tif 000008
【図６】
2008050951.tif 000009
【図７】
2008050951.tif 000010
【図８】
2008050951.tif 000011
【図９】
2008050951.tif 000012