(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関を制御する制御プログラムおよび制御データを記録し、前記制御プログラムおよび前記制御データの少なくとも一部を電気的に書き換え可能な不揮発性の第１記録手段と、
通信回路と、
前記通信回路を通して行うデータ通信を制御する通信プログラムを記録している不揮発性の第２記録手段と、
前記制御プログラムおよび前記通信プログラムを実行する処理手段と、
前記通信回路の所定の入力端子の信号レベルが所定時間以上オン状態を維持するとき、前記通信プログラムを起動する起動手段と、を備え、
前記通信回路の所定の入力端子の信号レベルと、前記通信回路以外の所定の入力端子の信号レベルとが所定時間以上同時にオン状態を維持するとき、前記起動手段は、前記通信プログラムを起動することで、前記通信回路の状態をデータ通信が可能な状態である「通信可」状態とし、
前記通信プログラムは、前記通信回路から受信する指示のエラー検出を行い、エラーを検出すると前記通信回路からエラー検出を送信することを特徴とする内燃機関制御装置。
【請求項２】
前記通信回路を通し汎用通信インターフェイスでデータ通信を行うことを特徴とする請求項１記載の内燃機関制御装置。
【請求項３】
前記通信回路の端子部の形状または大きさは前記汎用通信インターフェイスの端子部と異なっており、前記通信回路の端子部と前記汎用通信インターフェイスの端子部とを接続する接続部材を備えることを特徴とする請求項２記載の内燃機関制御装置。
【請求項４】
前記第２記録手段は電気的に書き換え不可であることを特徴とする請求項１、２または３記載の内燃機関制御装置。
【請求項５】
前記通信プログラムは、前記通信回路から受信する指示により指定された所定領域において、前記第１記録手段に記録されている前記制御プログラムまたは前記制御データに対し、読み出しまたは書き込みを行うことを特徴とする請求項１から４のいずれか一項記載の内燃機関制御装置。
【請求項６】
前記通信回路は、前記通信回路の所定の入力端子の信号レベルが所定時間以上オン状態を維持するとき、出力信号をオンにする信号保持回路を有することを特徴とする請求項１から５のいずれか一項記載の内燃機関制御装置。
【請求項７】
前記信号保持回路は、前記通信回路の所定の入力端子の信号レベルと、前記通信回路以外の所定の入力端子の信号レベルとが所定時間以上オン状態を維持するとき出力信号をオンにすることを特徴とする請求項６記載の内燃機関制御装置。
【請求項８】
前記通信回路の端子の少なくとも一部を、前記通信回路以外の端子と共用することを特徴とする請求項１から６のいずれか一項記載の内燃機関制御装置。
【請求項９】
請求項１から８のいずれか一項記載の内燃機関制御装置と、
前記内燃機関制御装置と前記通信回路を介してデータ通信を行うクライアントコンピュータと、
前記クライアントコンピュータと通信回線を通してデータ通信を行うサーバコンピュータと、
を備えることを特徴とする内燃機関制御装置を用いたデータ通信システム。
【請求項１０】
前記内燃機関の燃料噴射装置を交換するとき、内燃機関に組み付ける燃料噴射装置の特性データと前記第１記録手段に記録されている前記制御データとに基づき、前記サーバコンピュータから前記クライアントコンピュータが書き込みデータを受け取り、前記クライアントコンピュータの指示により、前記第１記録手段に記録した制御プログラムおよび制御データの少なくとも一部に前記書き込みデータを書き込むことを特徴とする請求項９記載の内燃機関制御装置を用いたデータ通信システム。
【請求項１１】
前記クライアントコンピュータは、前記内燃機関制御装置とデータ通信を行う通信プログラムを前記サーバコンピュータから受け取ることを特徴とする請求項９または１０記載の内燃機関制御装置を用いたデータ通信システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、内燃機関（以下、「内燃機関」をエンジンという）を制御する制御プログラムおよび制御データを書き換え可能な不揮発性の記録手段に記録し、制御プログラムまたは制御データを通信回路を通して読み出しおよび書き込み可能なエンジン制御装置（以下、「エンジン制御装置」をＥＣＵという）に関する。また、ＥＣＵに記録されている制御プログラムまたは制御データを通信回線を介しクライアントコンピュータからサーバコンピュータが受信したり、サーバコンピュータからクライアントコンピュータが受信する書き込みデータでＥＣＵが記録している制御プログラムまたは制御データに書き込むためのＥＣＵを用いたデータ通信システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば車両の修理工場等において、燃料噴射装置であるインジェクタを交換する場合、新たに組み付けるインジェクタの特性に合わせＥＣＵの書き換え可能な不揮発性の記録手段、例えばＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable Programmable Read Only Memory）やフラッシュメモリ等に記録されたエンジンの制御プログラムまたは制御データを更新しなければならないことがある。
【０００３】
インジェクタを交換しない場合も制御プログラムまたは制御データを改良するため、ＥＣＵの記録手段に記録されている制御プログラムまたは制御データを更新する必要が生じることがある。
また、記録手段に記録されている制御プログラムタまたは制御データの適正を確認するために、制御プログラムまたは制御データを読み出したいことがある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、修理工場によっては、例えば２次元コード等でインジェクタに表示されている噴射量および応答性等の特性データの読み出し装置、あるいは記録手段に記録されているデータの書き換え装置を所有していないことがある。また、新たに組み付けるインジェクタの特性データと既存の制御データに基づき制御プログラムまたは制御データを更新するデータを作成することは、通常の修理工場では困難な場合がある。
【０００５】
インジェクタの製造会社や部品センタに部品工場から新たに組み付けるインジェクタと制御データを記録した記録手段とを送り、記録データを更新した記録手段を受け取ることは可能であるが、入手までに要する日数が長くなるという問題がある。
【０００６】
本発明の目的は、エンジンの制御プログラムまたは制御データを記録した記録手段を取り外すことなく、制御プログラムおよび制御データの少なくとも一部をデータ通信により読み出しまたは書き込み可能なＥＣＵを提供することにある。本発明の他の目的は、ＥＣＵの第１記録手段に記録されているエンジンの制御プログラムおよび制御データの少なくとも一部を、サーバコンピュータが読み出し、あるいはサーバコンピュータから制御プログラムまた制御データの書き込みデータを入手可能なＥＣＵを用いたデータ通信システムを提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項１記載のＥＣＵによると、電気的に書き換え可能な不揮発性の第１記録手段に制御プログラムおよび制御データが記録されている。そして通信回路を通して行うデータ通信を制御する通信プログラムをＥＣＵが有している。したがって、ＥＣＵから第１記録手段を取りはずすことなく、第１記録手段に記録されている制御プログラムおよび制御データの少なくとも一部を読み出しまたは書き込むことができる。
また、本発明の請求項１または７記載のＥＣＵによると、通信回路の入力端子の信号レベルと、通信回路以外の入力端子の信号レベルとが所定時間以上同時にオン状態になるとき、通信プログラムが起動する。これにより、通信回路の状態が、データ通信が可能な状態である「通信可」状態となる。この構成のＥＣＵによれば、例えばノイズ等により一つの入力端子の信号レベルが所定時間以上オン状態になっても、他の入力端子にノイズが発生しなければ、通信プログラムは起動しない。
また、本発明の請求項１記載のＥＣＵによると、通信回路から受信する指示にエラーを検出すると、通信回路からエラー検出を送信する。不正なデータで制御プログラムまたは制御データを更新することを防止できる。
【０００８】
本発明の請求項２記載のＥＣＵによると、通信回路を通し汎用通信インターフェイスでデータ通信を行うので、ＲＳ２３２Ｃ等の汎用通信インターフェイスにより容易にデータ通信を行うことができる。
本発明の請求項３記載のＥＣＵによると、通信回路の端子部の形状または大きさが汎用通信インターフェイスの端子部と異なっており、通信回路の端子部と汎用通信インターフェイスの端子部とを接続する接続部材を備えている。ＥＣＵの通信回路の端子部を大きくし、接続部材との接続力を大きくすることができる。
【０００９】
本発明の請求項４記載のＥＣＵによると、通信プログラムは電気的に書き換え不可な第２記録手段に記録されている。通信プログラムは変更する必要がないので、例えば書き換え不可で安価なＲＯＭ（Read Only Memory）に記録することにより、製造コストが低下する。
【００１０】
本発明の請求項５記載のＥＣＵによると、第１記録手段に記録されている制御プログラムまたは制御データに対し、所定領域の読み出しまたは書き込みを行う。第１記録手段に記録されている制御プログラムまたは制御データ全体を読み出しまたは書き込まないので、データ通信に要する時間が短くなる。
【００１２】
本発明の請求項６記載のＥＣＵによると、通信回路の所定の入力端子の信号レベルが所定時間以上オン状態を維持するとき信号出力を可能にする信号保持回路を有している。信号保持回路として例えばＦＦ（フリップフロップ）等を用いることにより、通信プログラム実行中に入力端子の信号レベルをオン状態にしておく必要がない。また、ＥＣＵがＦＦをリセットすることにより、ＥＣＵが通信プログラムの実行を終了できる。
【００１３】
本発明の請求項８記載のＥＣＵによると、通信回路の端子の少なくとも一部を通信回路以外の端子と共用している。通信回路の端子は通常のエンジン運転状態では使用しないので、他の端子と共用することにより端子数を減少することができる。
【００１４】
本発明の請求項９記載のＥＣＵを用いたデータ通信システムによると、修理工場にクライアントコンピュータとしてＰＣ（パーソナルコンピュータ）があれば、インターネット等の通信回線を通し、ＥＣＵの制御プログラムまたは制御データを修理工場から部品センタ等のサーバコンピュータに容易に送信できる。また、サーバコンピュータからクライアントコンピュータが書き込みデータを受信し、この書き込みデータによりＥＣＵの制御プログラムまたは制御データを容易に更新することができる。
したがって、遠隔地、例えば海外にある修理工場においても、部品センタにおいてエンジンの制御プログラムまたは制御データの適正を短時間で確認できる。さらに、適正な制御プログラムまたは制御データに短時間で更新できる。
【００１５】
本発明の請求項１０記載のＥＣＵを用いたデータ通信システムによると、インジェクタを交換するとき、新たに組み付けるインジェクタの特性データ、およびエンジンの制御データを修理工場のクライアントコンピュータから部品センタ等のサーバコンピュータに送信し、最適な制御プログラムまたは制御データの書き込みデータをサーバコンピュータからクライアントコンピュータが受信し、ＥＣＵの制御プログラムまたは制御データを更新できる。
本発明の請求項１１記載のＥＣＵを用いたデータ通信システムによると、クライアントコンピュータは、ＥＣＵとのデータ通信を制御する通信プログラムの最新版をサーバコンピュータから受け取ることができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を示す実施例を図に基づいて説明する。
本発明のＥＣＵとＥＣＵを用いたデータ通信システムの一実施例を図１に示す。
エンジン１０は４気筒エンジンであり、各気筒にインジェクタ１１が組み付けられている。ＥＣＵ２０はエンジン１０の運転状態を検出する各種センサ信号を入力し、エンジン運転状態に応じてエンジン１０を制御する。クライアントコンピュータであるＰＣ１００はＲＳ２３２Ｃ等の汎用の通信インターフェイスによりケーブル１１０でＥＣＵ２０と接続可能である。ＥＣＵ２０の端子部２０ａは、汎用の通信インターフェイスの規格よりも大きい。接続部材としてのアダプタ１１１は汎用通信インターフェイスのケーブル１１０と端子部２０ａとを接続する。汎用インタフェイスの規格よりも大きい端子部２０ａとアダプタ１１１とが接続することにより、端子部２０ａとアダプタ１１１との接続が強固になる。ＰＣ１００は、通信回線であるインターネット２１０により部品センタのサーバコンピュータ２００と接続可能である。
【００１７】
図２に示すように、ＥＣＵ２０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）２１、センサ入力回路３０、制御信号入力回路３１、制御信号出力回路３２、通信回路４０、電源回路３３、ＲＡＭ（Random Access Memory）３５、ＲＯＭ３６およびＦ／Ｍ（Flash Memory）３７等を有している。
【００１８】
処理手段としてのＣＰＵ２１は、第２記録手段としてのＲＯＭ３６に記録されている通信プログラム、ならびに第１記録手段としての書き換え可能な不揮発性のＦ/Ｍ３７に記録されている制御プログラムを実行する。Ｆ/Ｍ３７にはエンジン１０の制御プログラムに加えエンジン１０の制御データが記録されている。
【００１９】
センサ入力回路３０は、エンジン１０の運転状態を検出する各種センサ信号を入力する。制御信号入力回路３１は、センサ信号以外にエンジン１０の運転状態を規定する制御信号を入力する。制御信号出力回路３２は、エンジン１０の各部にエンジン運転状態を設定する制御信号を送出する。電源回路３３は、ＥＣＵ２０の各素子に電力を供給する。ＲＡＭ３５は、ＲＯＭ３６に記録されている通信プログラム、ならびにＦ／Ｍ３７に記録されている制御プログラムの作業領域を提供している。
【００２０】
図３に示すように、通信回路４０は、積分回路４１、スライス回路４２、微分回路４３、信号保持回路としての保持回路（ＦＦ）４４、電源スイッチ回路４５およびトランシーバ回路４６を有している。積分回路４１、スライス回路４２、微分回路４３およびＦＦ４４は起動手段を構成している。
【００２１】
積分回路４１、スライス回路４２および微分回路４３は、ＰＣ１００からＥＣＵ２０に送出される切替信号Ａ、Ｂが同時に所定時間以上同時にオン状態になったとき、微分回路４３からパルス信号を出力する。なお、ここでいう「オン状態」とは、ＰＣ１００とＥＣＵ２０との間で通信が可能な「通信可」状態になったことを示す。ＦＦ４４は、微分回路４３が出力するパルス信号をラッチし、ＣＰＵ２１に通信可信号を送出する。切替信号Ａ、Ｂは、例えばディップスイッチによりオン、オフが設定される。切替信号Ａ、Ｂの一方にノイズによりオンになっても、他方の切替信号がオンにならなければ、微分回路４３はパルス信号を出力せず、ＦＦ４４から通信可信号は出力されない。
【００２２】
電源スイッチ回路４５は、ＦＦ４４が出力する通信可信号がオンになると、トランシーバ回路４６の各素子への電力供給を可能にする。トランシーバ回路４６の各素子は、ＣＰＵ２１から送出されるイネーブル信号により駆動される。ＦＦ４４の通信可信号で電源スイッチ回路４５を切替える代わりに、通信可信号でイネーブル信号を制御してもよい。
【００２３】
図３では、切替信号Ａ、Ｂは専用信号である。これに対し、図４に示すように、ＥＣＵ２０の入力端子の制御入力信号をスイッチ回路５０で切替えることにより、一つの入力端子を制御入力信号の入力端子、または切替信号Ｂの入力端子として共用することも可能である。エンジン通常運転時は、共用解除信号により切替信号Ｂ側をオフにしておく。なお、この共用解除信号として切替信号Ａを使用してもよい。この場合、通信回路４０内において、切替信号Ａを入力する端子から積分回路４１に到る系路とスイッチ回路５０とを接続すれば、端子数の低減が可能となる。
【００２４】
次に、インジェクタ１１を交換するときのデータ通信手順を説明する。
(1) 例えば、修理工場等でエンジン１０の第２シリンダに取り付けられているインジェクタ１１を交換するとき、新たに第２シリンダに組み付けるインジェクタ１１の特性データをデジタルカメラ９０で撮影する。インジェクタ１１の特性データとは、インジェクタ１の噴射量や応答性を示すデータである。特性データは、例えば公知の２次元コードとしてインジェクタ１１にマーキングされている。
【００２５】
(2) デジタルカメラ９０で撮影した新たにエンジン１０に組み付けるインジェクタ１１の特性データ、インジェクタ１１を組み付けるシリンダ番号等の情報をＰＣ１００に入力する。
(3) 汎用通信インターフェイスの一つであるＲＳ２３２Ｃのケーブル１１０でＥＣＵ２０の通信回路４０の端子部２０ａとＰＣ１００の通信端子部とを接続する。
【００２６】
(4) ＰＣ１００がＥＣＵ２０とデータ通信を行う通信プログラムを持たない場合、部品センタのサーバコンピュータ２００から通信プログラムをＰＣ１００がダウンロードする。
(5) ＥＣＵ２０の切替信号Ａ、Ｂに対応するディップスイッチをオンにし、ＥＣＵ２００の電源をオンにする。すると、図５に示すように、ステップ３００において通信可信号、つまりＦＦ４４の出力がオンであるかを判定する。通信可、つまりＦＦ４４の出力がオンであればステップ３０１に移行し、通信プログラムを起動する。通信不可、つまりＦＦ４４の出力がオフであればステップ３０２に移行し、エンジン制御プログラムを起動する。
【００２７】
(6) ＰＣ１００はＥＣＵ２０から制御データを読み出し、すでに得ているインジェクタ１１の特性データおよびシリンダ番号等の情報とともにサーバコンピュータ２００に送信する。ＥＣＵ２０の通信プログラムは、ＰＣ１００と通信するとき、ＰＣ１００からの指示にエラーがあるかチェックする。例えば、指示フォーマットの不正、データ書き込み領域の不正等である。ＰＣ１００の指示にエラーがある場合、ＥＣＵ２０はエラーを検出したことをＰＣ１００に送信する。
【００２８】
(7) サーバコンピュータ２００は、ＰＣ１００から受信したデータに基づき制御データの書き込みデータを作成し、さらに書き込みデータを２次元コードに変換して作成する。
(8) サーバコンピュータ２００は書き込みデータと２次元データとをＰＣ１００に送信する。
【００２９】
(9) ＰＣ１００は、受信した書き込みデータをケーブル１１０を介しＥＣＵ２０に送信する。また、ＰＣ１００は受信した２次元コードを印刷する。印刷した２次元コードは修理データとして保管される。
(10)ＥＣＵ２０は受信した書き込みデータにより制御プログラムまたは制御データを更新する。
(11)ＰＣ１００とサーバコンピュータ２００との接続を切り、ＰＣ１００とＥＣＵ２０との接続を切る。その後、ＥＣＵ２０の切替信号Ａ、Ｂに対応するディップスイッチをオフにする。
【００３０】
以上説明した本発明の一実施例では、ＥＣＵ２０がＰＣ１００とデータ通信を行う通信回路４０および通信プログラムを有し、エンジン制御プログラムまたはエンジン制御データを書き換え可能な不揮発性のＦ／Ｍ３７に記録している。したがって、インジェクタ１１を交換する際に、インジェクタ１１の特性データおよびＥＣＵ２０の制御データをＰＣ１００からインターネットを介して遠隔地にある部品センタのサーバコンピュータ２００に送信し、適正な書き込みデータをサーバコンピュータ２００からＰＣ１００に送信できる。これにより、ＥＣＵ２０に記録されている制御データまたは制御プログラムの書き込みが短時間で容易に実現できる。
【００３１】
本実施例では、図１に示すデータ通信システムを用いてＥＣＵ２０の制御プログラムまたは制御データに書き込んだ。制御プログラムまたは制御データに書き込む込以外に、ＥＣＵ２０の制御プログラムまたは制御データをＰＣ１００が読み出してサーバコンピュータ２００に送信し、サーバ側で制御プログラムまたは制御データの適正を検討するだけでもよい。
本実施例では、ＥＣＵ２０とＰＣ１００とのデータ通信を汎用通信インターフェイスで行ったが、専用の通信インターフェイスで行ってもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のＥＣＵとＥＣＵを用いたデータ通信システムを示す模式的構成図である。
【図２】本実施例のＥＣＵを示すブロック図である。
【図３】本実施例の通信回路を示すブロック図である。
【図４】本実施例の入力端子共用回路を示すブロック図である。
【図５】ＥＣＵの制御プログラムまたは通信プログラムの起動を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１０      エンジン（内燃機関）
１１      インジェクタ（燃料噴射装置）
２０      ＥＣＵ（内燃機関制御装置）
２０ａ    端子部
２１      ＣＰＵ（処理手段）
３６      ＲＯＭ（第２記録手段）
３７      Ｆ／Ｍ（第１記録手段）
４０      通信回路
４１      積分回路（起動手段）
４２      スライス回路（起動手段）
４３      微分回路（起動手段）
４４      ＦＦ（信号保持回路、起動手段）
１００      ＰＣ（クライアントコンピュータ）
１１０      ケーブル
１１１      アダプタ（接続手段）
２００      サーバコンピュータ
２１０      インターネット（通信回線）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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