JP2001349807A - 車載制御装置 - Google Patents

車載制御装置

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JP2001349807A JP2000171742A JP2000171742A JP2001349807A JP 2001349807 A JP2001349807 A JP 2001349807A JP 2000171742 A JP2000171742 A JP 2000171742A JP 2000171742 A JP2000171742 A JP 2000171742A JP 2001349807 A JP2001349807 A JP 2001349807A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】簡易且つ安価な構成を用いつつ、異常発生の履
歴を適切に記憶保持することができる車載制御装置を提
供する。 【解決手段】電子制御装置100において、記憶装置1
06は、電気的に書き込み/消去可能な不揮発性メモリ
(EEPROM)である。マイクロコンピュータ105
は周知の故障診断を行い、異常発生の旨が検出される
と、異常発生を表す故障診断データを記憶装置106に
格納する。また、マイクロコンピュータ105は、IG
スイッチ131のON回数を累積的に計数すると共に、
IGスイッチON毎に初期化される経過時間カウンタを
用い、IGスイッチON後の経過時間を計数する。そし
て、故障診断データを記憶装置106に記憶する際、そ
の時点のIGスイッチON回数と経過時間カウンタの値
とを故障診断データに関連付けて記憶する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、車載機器の故障診
断を行って当該機器の異常を検出する車載制御装置に係
り、特に異常発生の履歴を好適に記憶保持するための技
術に関する。
【0002】
【従来の技術】各種センサやアクチュエータ等の車載機
器の故障診断において、故障診断結果を正しく解析する
には異常検出のタイミングを記憶保持することが要望さ
れており、その従来技術として、(1)タイマICを利
用して得られる現在時刻を記憶する技術、(2)ナビゲ
ーションシステムとの通信を利用して得られる現在時刻
を記憶する技術(特開平10−160642号公報)、
(3)車両使用状態を示す累積的なパラメータ情報を記
憶する技術(特開平8−201233号公報)、が知ら
れている。なお上記(3)の従来技術において、累積的
なパラメータ情報とは、車載バッテリからの電源供給の
累積的な積算時間、累積的な車両走行距離、イグニッシ
ョンスイッチの累積操作回数である。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記
(1)〜(3)の従来技術では以下に示す問題が介在す
る。すなわち、上記(1)の従来技術では、タイマIC
は常時作動している必要があるが、電源は主にバッテリ
であるため、バッテリの着脱により時刻が不正になると
いう問題がある。
【0004】また、上記(2)の従来技術では、GPS
衛星からの信号を受信して時刻データを得るため、バッ
テリの着脱に拘わらず正確な時刻データを得ることがで
きるものの、GPS受信装置との連携が前提となってお
り、専用機器を必須要件とすることからシステムが複雑
になると共にコストアップを招くという問題が生じる。
【0005】更に、上記(3)の従来技術では、専用機
器を別途設ける必要が無くコスト面で優れる等の利点が
あるものの、複数の異常が連続的に発生する場合におい
て正確な異常発生タイミングを記憶保持することができ
ないという問題がある。つまり、車両状態を示す累積的
なパラメータ情報として、車載バッテリからの電源供給
の累積的な積算時間を用いる場合、長期に渡って計時動
作を実現するには時間計測の間隔、すなわちタイマカウ
ントアップの分解能を比較的粗くせざるを得ない(同公
報の実施例では1分間隔としている)。それ故、例えば
一つの異常発生に伴い他の異常が誘発される場合など、
複数の異常が短時間に発生する場合に、異常発生の間隔
を正確に把握することができなくなる。
【0006】また、車両状態を示す累積的なパラメータ
情報として、累積的な車両走行距離を用いる場合には、
車両走行時以外(アイドル状態等)に複数の異常が発生
した時にそれらの発生間隔を判定することができない。
イグニッションスイッチの累積操作回数を用いる場合に
も同様に、複数の異常の発生間隔を判定することが困難
になる。
【0007】本発明は、上記問題に着目してなされたも
のであって、その目的とするところは、簡易且つ安価な
構成を用いつつ、異常発生の履歴を適切に記憶保持する
ことができる車載制御装置を提供することである。
【0008】
【課題を解決するための手段】請求項1に記載の発明で
は、累積回数計数手段は、車載バッテリからの電源投入
の回数を累積して計数し記憶する。計時手段は、少なく
とも電源供給の開始又は遮断に応じて初期化されるカウ
ンタを用い、所定の時間間隔でカウント動作を行う。ま
た、異常情報記憶手段は、異常情報を記憶する際にその
時点で計数されている電源投入の累積回数と前記カウン
タの値とを前記異常情報に関連付けて記憶する。
【0009】上記構成によれば、複数の異常情報に対し
て、その時系列を正確に把握することが可能となる。か
かる場合、電源投入の累積回数だけの単一の情報では、
1回の車両運転中に発生する複数の異常に対してその前
後関係が不明となるが、上記構成では電源投入の累積回
数に加えて、所定の時間間隔でカウントされるカウンタ
の値が異常情報と共に記憶保持されるので、複数の異常
発生時にもその前後関係が明確になる。故に、故障診断
結果の解析が容易となる。また、異常発生の履歴を記憶
保持するにあたり、構成が複雑になったり専用機器を要
することもない。
【0010】更に本発明では、上記の如く少なくとも電
源供給の開始又は遮断に応じてカウンタの値が初期化さ
れるので、電源供給の開始から終了までの間でカウンタ
が動作すれば良く、累積的に時間を計測する場合に比べ
てカウントアップ(又はダウン)の時間間隔を大幅に狭
めることが可能となる。故に、異常発生のタイミングを
細かく把握することができ、比較的短時間に発生する複
数の異常に関してもその発生の履歴を適正に把握するこ
とができる。また、実質上必要となるカウンタのサイズ
が小さくなり、これは、マイクロコンピュータ内におい
てカウンタ値を記憶保持するためのメモリサイズが縮小
化できることを意味する。その結果、簡易且つ安価な構
成を用いつつ、異常発生の履歴を適切に記憶保持するこ
とができる。
【0011】前記計時手段としては、請求項2に記載し
たように、車両のイグニッションスイッチが閉じるタイ
ミングで前記カウンタを初期化したり、請求項3に記載
したように、車載機器の異常情報を記憶するタイミング
で前記カウンタを初期化したりすると良い。
【0012】ところで、1回の電源供給期間(1回の走
行期間)内に、異常発生が単一である場合には、電源投
入の累積回数だけで異常発生の履歴が把握でき、同期間
内に2つ以上の異常が発生する場合には、それ以外の付
加情報が必要となる。そこで、請求項4に記載の発明で
は、電源投入後の最初の異常検出時には、電源投入の累
積回数だけを前記異常情報に関連付けて記憶するのに対
し、2つ目以降の異常検出時には、電源投入の累積回数
と前記カウンタの値とを前記異常情報に関連付けて記憶
する。この構成においても、異常発生の履歴を適切に記
憶保持することが可能となる。
【0013】また、請求項5に記載の発明では、電源投
入の累積回数を記憶するメモリが不揮発性メモリ(EE
PROM)であり、前記カウンタの値を記憶するメモリ
が揮発性メモリ(RAM)であるので、電源投入の累積
回数データは電源遮断後も記憶保持されるのに対し、カ
ウンタの値は電源遮断後に消去されることとなる。この
構成は、本発明の車載制御装置を実現する上で望ましい
ものとなる。
【0014】請求項6に記載の発明では、前記累積回数
計数手段に代えて、車両の走行距離を累積的に積算する
走行距離積算手段を備え、前記異常情報記憶手段は、異
常情報を記憶する際にその時点で積算されている車両の
走行距離と前記カウンタの値とを前記異常情報に関連付
けて記憶する。かかる場合、車両走行時以外(アイドル
状態等)に複数の異常が発生しても、各々の異常の発生
履歴が把握できる。つまり、所定の時間間隔でカウント
動作するカウンタの値と車両の走行距離とを併用するこ
とにより、既述の通り簡易且つ安価な構成を用いつつ、
異常発生の履歴を適切に記憶保持することができるよう
になる。
【0015】
【発明の実施の形態】以下、この発明を具体化した一実
施の形態を図面に従って説明する。本実施の形態ではそ
の概略として、自動車に搭載される電子制御装置におい
て、各種センサやアクチュエータ等の車載機器の故障を
診断し、その診断結果を時系列的に逐次記憶する。
【0016】図1は、本実施の形態の概略構成を示すブ
ロック図である。電子制御装置100はその内部に、入
力回路101及び102、A/Dコンバータ103、出
力回路104、マイクロコンピュータ105、記憶装置
106を備える。記憶装置106は、電気的に書き込み
/消去可能な不揮発性メモリ(EEPROM)である。
マイクロコンピュータ105は、CPU105a、RO
M105b、RAM105c及びI/O105dを備え
る。
【0017】入力回路101,102には、エンジン運
転状態等を検出するセンサ群110よりアナログ信号又
はデジタル信号が各々入力される。マイクロコンピュー
タ105は、入力回路101,102及びA/Dコンバ
ータ103を介して各種センサ信号を取り込んでエンジ
ン運転状態を検知し、その結果に基づいて燃料噴射制御
や点火制御のための制御信号を演算する。そして、同マ
イクロコンピュータ105は、その制御信号を出力回路
104を介してインジェクタやイグナイタ等の各種アク
チュエータ120に出力する。また、マイクロコンピュ
ータ105は、センサ群110やアクチュエータ120
等の車載機器に対して周知の故障診断を行い、異常発生
の旨が検出されると、異常発生を表す故障診断データ
(ダイアグコード)を記憶装置106に格納する。
【0018】また、電子制御装置100には、イグニッ
ションスイッチ(以下、IGスイッチと略す)131を
介してバッテリ130が接続されており、運転者が図示
しないイグニッションキーをON位置(又はACC位
置)に操作すると、IGスイッチ131がONとなり、
バッテリ130から電子制御装置100に対して電源が
投入される。
【0019】次に、上記構成の電子制御装置100につ
いて、故障診断に係る一連の処理を図2〜図4のフロー
チャートに従い説明する。ここで、図2はIGスイッチ
ON時処理を、図3は所定時間毎(例えば1ms毎)の
定時割り込み処理を、図4は故障診断処理をそれぞれ示
すフローチャートであり、何れの処理もマイクロコンピ
ュータ105のCPU105aにより実施される。
【0020】さて、IGスイッチ131がONになる
と、電子制御装置100への電力供給が開始され、図2
のIGスイッチON時処理が起動される。同図2におい
て、先ずステップ101では、記憶装置106からIG
スイッチON回数を読み出す。このIGスイッチON回
数は、車両の工場出荷以降におけるIGスイッチ131
のON回数(累積回数)を表すものであり、記憶装置1
06に常に記憶保持されている。但し、IGスイッチO
N回数は、必ずしも車両の工場出荷以降のカウント値で
なくても良く、少なくとも最初の異常発生時以前にカウ
ントアップが開始されていれば良い。
【0021】その後、ステップ102では、IGスイッ
チON回数を「1」をインクリメントし、続くステップ
103では、インクリメント後のIGスイッチON回数
を記憶装置106に格納する。更に、ステップ104で
は、IGスイッチ131のON後の経過時間を計時する
ための経過時間カウンタを0にクリアしておく。なお、
この経過時間カウンタは、マイクロコンピュータ105
のRAM105cに設けられる。
【0022】一方図3では、所定の時間間隔(本実施の
形態では1ms間隔)で経過時間カウンタをカウントア
ップ動作させる。すなわち、ステップ201では、経過
時間カウンタが保持できるMAX値かどうかを判別し、
MAX値未満であればステップ202に進み、経過時間
カウンタを「1」インクリメントする。また、MAX値
以上であれば、オーバーフローするためインクリメント
せずにMAX値を保持する。このカウンタの値と割り込
み処理の周期とから、IGスイッチON後の経過時間が
算出できる。
【0023】因みに、経過時間カウンタの値がMAX値
に達する場合(ステップ201がNOの場合)は正しい
時間が計測できなくなるが、カウンタとして用いる変数
を4バイト長にすることで、連続約49日間のカウント
が可能となる(1ms周期の場合)。故に、事実上正確
な時間計測が可能となる。
【0024】一方、図4の故障診断処理は、エンジン制
御メイン処理から周期的に実行される。先ずステップ3
01では、センサ群110からの各種信号に基づいて故
障診断を実施する。故障診断の結果、ステップ302で
異常無しと判定された場合は、そのまま本処理を抜け、
燃料噴射制御や点火制御などのエンジン制御処理を実施
する。
【0025】ステップ302で異常有りと判定された場
合は、ステップ303に進み、記憶装置106からIG
スイッチON回数を読み出す。また、続くステップ30
4では、IGスイッチON回数とその時の経過時間カウ
ンタの値(すなわち、IGスイッチON後の経過時間デ
ータ)とに関連付けて、該当する故障診断データを記憶
装置106に格納する。
【0026】その後、ステップ305では、フェールセ
ーフ処理を実施する。例えば、センサ故障の場合にはそ
のセンサ出力値を固定値としたり、燃料噴射量の制御値
を固定値としたりする。また、故障発生の旨を運転者等
に警告するための異常警告灯(MIL灯)を点灯させ
る。
【0027】なお本実施の形態では、前記図2のステッ
プ101〜103が本発明の累積回数計数手段に相当
し、前記図3の処理が計時手段に相当し、前記図4のス
テップ304が異常情報記憶手段に相当する。
【0028】上記動作を図5のタイムチャートを用いて
より具体的に説明する。図5において(a)はIGスイ
ッチON回数の推移を示し、(b)は経過時間カウンタ
の推移を示す。また、(c),(d)は各々異なる異常
の発生タイミングを示しており、例えば時刻t1,t2
では「故障診断データ1」及び「故障診断データ2」と
して異常発生を表すデータ「1」が記憶されるようにな
っている。
【0029】詳しくは図5では、IGスイッチ131の
ON毎、すなわち電子制御装置100への電源投入毎に
IGスイッチON回数が「1」ずつインクリメントされ
る。また、IGスイッチON後の経過時間を表す経過時
間カウンタは、IGスイッチ131のON毎に0にクリ
アされると共に、その後、定期的(1ms毎)にカウン
トアップされる。
【0030】時刻t1で最初の異常発生が検出される
と、その時のIGスイッチON回数(図のC1)と経過
時間カウンタの値(図のC2)とがその時の故障診断デ
ータ1に関連付けて記憶装置106に格納される。ま
た、時刻t2で2つ目の異常発生が検出されると、再び
その時のIGスイッチON回数(図のC3)と経過時間
カウンタの値(図のC4)とがその時の故障診断データ
2に関連付けて記憶装置106に格納される。
【0031】上記の時刻t1,t2では、仮に2つの異
常が短時間に連続的に発生しても、経過時間カウンタの
カウントアップ間隔が比較的短いので、各々の異常発生
のタイミングを正確に知り得ることができる。こうし
て、連続する2つの異常発生に関し、正確な履歴情報が
記憶保持することができる。
【0032】以上詳述した本実施の形態によれば、以下
に示す効果が得られる。異常情報としての故障診断デー
タを記憶装置106に記憶する際に、その時点のIGス
イッチON回数(電源投入の累積回数)と経過時間カウ
ンタの値とを故障診断データに関連付けて記憶するの
で、複数の異常情報に対して相対的な発生タイミングが
判断でき、その時系列を正確に把握することが可能とな
る。故に、故障診断結果の解析が容易となる。また、異
常発生の履歴を記憶保持するにあたり、構成が複雑にな
ったり専用機器を要することもない。
【0033】更に、経過時間カウンタは、IGスイッチ
ON毎に初期化されるので、少なくとも電源供給の開始
から終了までの間でカウント動作するものであれば良
く、累積的に時間を計測する場合(従来技術、特開平8
−201233号公報)に比べてカウントアップの時間
間隔を大幅に狭めることが可能となる。故に、異常発生
のタイミングを細かく把握することができ、比較的短時
間に発生する複数の異常に関してもその発生の履歴を適
正に把握することができる。また、実質上必要となるカ
ウンタのサイズが小さくなり、これは、マイクロコンピ
ュータ内においてカウンタ値を記憶保持するためのメモ
リサイズが縮小化できることを意味する。その結果、簡
易且つ安価な構成を用いつつ、異常発生の履歴を適切に
記憶保持することができるようになる。
【0034】EEPROM(不揮発性メモリ)である記
憶装置106にIGスイッチON回数を記憶し、RAM
105c(揮発性メモリ)に経過時間カウンタの値を記
憶するので、IGスイッチON回数は電源遮断後も記憶
保持されるのに対し、経過時間カウンタの値は電源遮断
後に消去される。この構成は、車載制御装置を実現する
上で望ましいものとなる。
【0035】なお本発明は、上記以外に次の形態にて具
体化できる。上記実施の形態では、IGスイッチ131
のON毎に経過時間カウンタを0にクリア(初期化)す
ると共に、その後カウントアップさせる構成としたが、
これを以下のように変更しても良い。
【0036】(1)例えば、異常発生が検出されるタイ
ミングで経過時間カウンタをクリア(初期化)する。図
6はその動作を示すタイムチャートであり、これは前述
の図5の一部を変更したものである。図6において、最
初の異常発生のタイミング(時刻t1)では、IGスイ
ッチON回数(図のC1)と経過時間カウンタの値(図
のC2)とがその時の故障診断データ1に関連付けて記
憶装置106に格納されると共に、経過時間カウンタが
一旦0にクリアされ、その後カウントアップが再開され
る。そして、2つ目の異常発生のタイミング(時刻t
2)では、再びその時のIGスイッチON回数(図のC
3)と経過時間カウンタの値(図のC5)とがその時の
故障診断データ2に関連付けて記憶装置106に格納さ
れる。マイクロコンピュータ105で図6の動作を実現
するには、前述の図4の処理においてステップ304の
後に「経過時間カウンタをクリアする」といった処理を
追加すれば良い。
【0037】(2)IGスイッチON後の最初の異常発
生が検出されるまでは、経過時間カウンタを動かさず最
初の異常発生後にカウントアップを開始する。図7はそ
の動作を示すタイムチャートであり、これは前述の図5
の一部を変更したものである。図7において、最初の異
常発生のタイミング(時刻t1)では、IGスイッチO
N回数(図のC1)だけがその時の故障診断データ1に
関連付けて記憶装置106に格納されると共に、経過時
間カウンタのカウントアップが開始される。そして、2
つ目の異常発生のタイミング(時刻t2)では、その時
のIGスイッチON回数(図のC3)と経過時間カウン
タの値(図のC6)とがその時の故障診断データ2に関
連付けて記憶装置106に格納される。経過時間カウン
タは、電源遮断時又は投入時に初期化されればよく、2
つ目以降の異常発生時に経過時間カウンタを一旦クリア
するか否かは任意でよい。マイクロコンピュータ105
で図7の動作を実現するには、前述の図3の処理におい
てステップ201の前に「最初の異常有りか?」の判別
処理を加え、異常有りの場合にのみステップ202のカ
ウントアップ処理を行わせれば良い。
【0038】図7の場合、IGスイッチON後の最初の
異常発生に関しては、IGスイッチON回数のみが故障
診断データに関連付けられ、2つ目以降の異常発生に関
しては、IGスイッチON回数と経過時間カウンタの値
とが故障診断データに関連付けられるようになるが、何
れの場合にも異常発生の履歴が適切に記憶保持され、複
数の異常の時系列を明確にすることが可能となる。
【0039】(3)その他に、経過時間カウンタは、I
GスイッチON後の異常発生前と異常発生後とでそのカ
ウントアップの周期が異なるものであっても良い。例え
ば、異常発生前は周期を比較的大きくし、異常発生後は
周期を比較的小さくする。また、電源遮断時(例えば、
メインリレー制御時)にクリアされるものでも良い。
【0040】また、上記実施の形態では、異常の履歴
(時系列)を記憶する一情報として、IGスイッチON
回数(電源投入の累積回数)を用いたが、これに代え
て、車両の走行距離(積算値)を用いる。そして、異常
情報としての故障診断データを記憶する際にその時点で
積算されている車両の走行距離と経過時間カウンタの値
(IGスイッチON後の経過時間)とを前記異常情報に
関連付けて記憶する。かかる場合、経過時間カウンタ
は、IGスイッチのON時に初期化されるものや、異常
発生時に初期化されるものの何れかが適用できる(図5
〜図7に示すカウンタ動作の何れか)。本構成によれ
ば、車両走行時以外(アイドル状態等)に複数の異常が
発生しても、各々の異常の発生履歴が把握できる。つま
り、IGスイッチON回数に代えて車両走行距離を用い
る場合においても、既述の通り簡易且つ安価な構成を用
いつつ、異常発生の履歴を適切に記憶保持することがで
きる。なお、例えばマイクロコンピュータ105が走行
距離積算手段に相当し、マイクロコンピュータ105に
より車両の走行距離が算出される。
【0041】上記実施の形態では、経過時間カウンタの
周期を1msとしたが、それを4ms,8ms等に変更
しても良い。但し、故障診断データの時系列を明確化す
るには、故障診断の周期と同じ周期、又はそれよりも短
い周期でカウント動作させるのが望ましい。
【図面の簡単な説明】
【図1】発明の実施の形態における車載制御装置の概略
構成を示すブロック図。
【図2】IGスイッチON時処理を示すフローチャー
ト。
【図3】定時割り込み処理を示すフローチャート。
【図4】故障診断処理を示すフローチャート。
【図5】実施の形態の作用をより具体的に示すタイムチ
ャート。
【図6】別の形態において作用を示すタイムチャート。
【図7】別の形態において作用を示すタイムチャート。
【符号の説明】
100…電子制御装置、105…マイクロコンピュー
タ、105a…CPU、105c…RAM、106…記
憶装置、110…センサ群、120…アクチュエータ、
130…バッテリ、131…IGスイッチ。

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】車載機器の異常を検出した時にその異常情
    報を記憶する異常情報記憶手段を備えた車載制御装置に
    おいて、 車載バッテリからの電源投入の回数を累積して計数し記
    憶する累積回数計数手段と、 少なくとも電源供給の開始又は遮断に応じて初期化され
    るカウンタを用い、所定の時間間隔でカウント動作を行
    う計時手段と、 前記異常情報記憶手段は、異常情報を記憶する際にその
    時点で計数されている電源投入の累積回数と前記カウン
    タの値とを前記異常情報に関連付けて記憶することを特
    徴とする車載制御装置。
  2. 【請求項2】前記計時手段は、車両のイグニッションス
    イッチが閉じるタイミングで前記カウンタを初期化する
    請求項1に記載の車載制御装置。
  3. 【請求項3】前記計時手段は、車載機器の異常情報を記
    憶するタイミングで前記カウンタを初期化する請求項1
    又は2に記載の車載制御装置。
  4. 【請求項4】前記異常情報記憶手段は、電源投入後の最
    初の異常検出時には、電源投入の累積回数だけを前記異
    常情報に関連付けて記憶するのに対し、2つ目以降の異
    常検出時には、電源投入の累積回数と前記カウンタの値
    とを前記異常情報に関連付けて記憶する請求項1〜3の
    何れかに記載の車載制御装置。
  5. 【請求項5】電源投入の累積回数を記憶するメモリが不
    揮発性メモリであり、前記カウンタの値を記憶するメモ
    リが揮発性メモリである請求項1〜4の何れかに記載の
    車載制御装置。
  6. 【請求項6】前記累積回数計数手段に代えて、車両の走
    行距離を累積的に積算する走行距離積算手段を備え、 前記異常情報記憶手段は、異常情報を記憶する際にその
    時点で積算されている車両の走行距離と前記カウンタの
    値とを前記異常情報に関連付けて記憶する請求項1〜3
    の何れかに記載の車載制御装置。
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