JP2011031774A - 車両故障判定装置、車両故障判定装置設計プログラム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】本発明に係る車両故障判定装置では、各故障診断プログラム、その故障診断プログラムを実行する際に用いられる制御データ、および各故障診断プログラムの診断結果データの対応順序を、故障診断プログラムとは別に独立して定義する。また、本発明に係る車両故障判定装置設計プログラムは、故障診断項目となり得る全ての項目を記述した総診断項目リストから、必要なる故障診断項目を抽出する。
【選択図】図2
Description
図1は、本発明の実施の形態1に係るエンジンコントロールユニット200の機能ブロック図である。エンジンコントロールユニット200は、車両のエンジンの動作を制御する装置である。
故障診断プログラム1001〜100Nは、それぞれの診断対象の診断を実行し、その診断結果情報を出力する。図2では、記載の都合上、各故障診断プログラム1001〜100Nは機能ブロックとして記載したが、実際にはROM202などの記憶装置内に各故障診断プログラムを格納しておき、CPU201がこれを読み出して実行する。
許可フラグ名、RAM名は、各診断項目と故障診断プログラムを対応付けるとともに、各故障診断プログラムが内部的に使用する値などをそれぞれの故障診断プログラムと対応付ける役割を有する。
制御用データは、各故障診断プログラムが内部的に使用する制御パラメータである。ここでは、Pコード等のDTC(ダイアグノーシス・トラブル・コード)、コード消去回数、ランプを点灯する判定回数、ランプ点灯許可(SW)を例示した。これらのパラメータは、各故障診断プログラムの動作に影響を与える。例えば回数パラメータの値が変更されると、故障診断プログラム内部のある処理の繰り返し回数が変更される、といったものである。
ここでいう制御用データは、図2で説明した診断制御用データ記憶部2000が格納している各データ(2001、2002など)に相当する。例えば、制御データ2001は吸気管圧力センサの電圧High故障についての制御データ、制御データ2002は電圧Low故障についての制御データ、などである。なお、上記許可フラグ名やRAM名などのパラメータも、制御用データに含めてもよい。
設計支援プログラムα1は、CPU201によって実行される。設計支援プログラムα1は、図5(A)に示す総診断項目リストから、「選択項目」列に“1”がセットされている項目のみを抽出し、図5(B)に示すリストを出力する。また、各故障診断プログラムが用いる制御データを別途取得し、図5(B)に示すように配列上に対応付ける。各故障診断プログラムに対応する制御データは、例えば設計支援プログラムα1を実行するコンピュータ上にあらかじめ保存しておいてもよいし、設計者が入力してもよいが、効率の観点からはあらかじめ準備したものを読み込むほうが好ましい。
設計支援プログラムα2は、CPU201によって実行される。設計支援プログラムα2は、図5(B)に示すリストから、図5(C)に示すプログラム言語形式のリストを生成する。どのような形式でリストを出力するかは、設計支援プログラムα2内部で定めてもよいし、例えば設計支援プログラムα2を実行するコンピュータ上にあらかじめそのルールを保存しておいてもよい。
各設計支援プログラムは、上記α1、α2のように2種類に分けてもよいし、単一のプログラムで両者の処理を実行するようにしてもよい。また、上記各設計支援プログラムに相当するプログラムを車両故障診断装置内部に構成してもよい。ただし、車両故障診断装置のプログラムサイズを最小化する観点からは、設計支援プログラムを外部プログラムとして構成しておき、車両故障診断装置内部に組み込むプログラムのサイズを少なくするほうが好ましい。
実施の形態1では、車両の仕様に応じて故障診断プログラムや制御データの組み合わせを容易に入れ替えることのできる車両故障診断装置およびその設計プログラムについて説明した。本発明の実施の形態2では、実施の形態1で説明した構成に加え、故障診断プログラム相互の相関関係に対応することのできる構成を新たに導入する。その他の構成は概ね実施の形態1と同様であるため、以下では差異点を中心に説明する。
(フェールセーフ状態その1)故障診断結果が制御範囲外となっている場合
(フェールセーフ状態その2)故障診断結果が通常制御状態ではない値となっている場合、例えば初期値や固定値である場合
『診断NGフラグ』は、診断結果統括処理部3000が各故障診断プログラムの故障診断結果を診断結果情報記憶部4000に格納することにより作成される。本フラグは、図6における診断結果情報4001、4002等のうち左から2番目の『現在故障』フラグに相当する。本フラグの格納場所は、図9の(1)RAM名と(2)フラグ名により特定される。フラグ名については、後述の図10で例を挙げて説明する。
『F/S状態フラグ』は、フェールセーフ状態判定部6000が各故障診断プログラムの診断結果に基づき、RAM204などの適当な領域に格納する。図6では、F/S状態フラグ6001〜600Nとして記載した。本フラグの格納場所は、図9の(3)F/S状態のRAM名、フラグ名により特定される。
最終列には、横軸が最終であることを示す情報である0xFFが全ての項目に定義してある。これは、ループ処理の終了判定を行うための情報として使用するものである。必ずしも0xFFでなくとも、プログラムが識別できる情報であれば値は任意でよい。また、あらかじめ総診断項目数を得られるのであれば、本項目はなくてもよい。
設計支援プログラムβ1は、CPU201によって実行される。設計支援プログラムβ1は、図9(A)に示す総診断相関表から、「選択項目」列に“1”がセットされている項目のみを抽出し、図9(B)に示すリストを出力する。また、図9の横軸に示す各項目の値を別途取得し、配列上に対応付ける。図9の横軸に示す各値は、例えば設計支援プログラムβ1を実行するコンピュータ上にあらかじめ保存しておいてもよいし、設計者が入力してもよいが、効率の観点からはあらかじめ準備したものを読み込むほうが好ましい。
設計支援プログラムβ2は、CPU201によって実行される。設計支援プログラムβ2は、図9(B)に示すリストから、図10に示すリストを生成する。どのような形式でリストを出力するかは、設計支援プログラムβ2内部で定めてもよいし、例えば設計支援プログラムβ2を実行するコンピュータ上にあらかじめそのルールを保存しておいてもよい。
各設計支援プログラムは、上記β1、β2のように2種類に分けてもよいし、単一のプログラムで両者の処理を実行するようにしてもよい。また、上記各設計支援プログラムに相当するプログラムを車両故障診断装置内部に構成してもよい。さらには、実施の形態1で説明した設計支援プログラムα1、α2と、本実施の形態2における設計支援プログラムβ1、β2を、一体化して構成してもよい。
本実施の形態2において、設計支援プログラムをβ1とβ2に分けた理由を補足しておく。図9(A)に示す総診断相関表から、図9(B)に示す圧縮した診断相関表を作成した後、設計作業の過程で、システム構成が変更になる可能性がある。この場合、図9(A)から改めて作業を行ってもよいが、圧縮した診断相関表を直接編集した方が効率的である場合も考えられる。例えば、一部の表セルの数値のみを「1」から「2」に変更する、といった場合である。そこで、本実施の形態2では、図9(A)〜図10に至る過程を2段階に分けるとともに、設計支援プログラムの機能もこれに対応させて2種類に分け、途中で編集作業を介入させることができるようにした。これにより、総診断相関表から一括的に診断相関定義リスト5001を作成する処理と、圧縮された診断相関表を個別に編集する作業とを両立させることができるので、開発工数を大幅に効率化することができる。
実施の形態2では、故障診断プログラム相互の相関関係に対応することのできる構成を説明した。本発明の実施の形態3では、故障診断プログラムの診断結果とフェールセーフ状態に移行してよいか否かとの相関関係に対応することのできる構成を説明する。その他の構成は概ね実施の形態1〜2いずれかと同様であるため、以下では差異点を中心に説明する。なお、以下では説明の便宜上、実施の形態2で説明した構成に加えて新たに上記構成を導入する例を示すが、実施の形態1で説明した構成に加え、上記構成を導入することもできる。本実施の形態3と実施の形態1を組み合わせる場合には、本実施の形態3で新たに説明する構成に加え、フェールセーフ状態判定部6000またはこれに相当する機能部が必要である。
設計支援プログラムγ1は、CPU201によって実行される。設計支援プログラムγ1は、図13(A)に示すF/S総相関表から、横軸の「選択項目」列に“1”がセットされている項目のみを抽出し、図13(B)に示すリストを出力する。また、図13の横軸に示す各項目の値を別途取得し、配列上に対応付ける。図13の横軸に示す各値は、例えば設計支援プログラムγ1を実行するコンピュータ上にあらかじめ保存しておいてもよいし、設計者が入力してもよいが、効率の観点からはあらかじめ準備したものを読み込むほうが好ましい。
設計支援プログラムγ2は、CPU201によって実行される。設計支援プログラムγ2は、図13(B)に示すリストから、図14(C)に示すリストを生成する。どのような形式でリストを出力するかは、設計支援プログラムγ2内部で定めてもよいし、例えば設計支援プログラムγ2を実行するコンピュータ上にあらかじめそのルールを保存しておいてもよい。
各設計支援プログラムは、上記γ1、γ2のように2種類に分けてもよいし、単一のプログラムで両者の処理を実行するようにしてもよい。また、上記各設計支援プログラムに相当するプログラムを車両故障診断装置内部に構成してもよい。さらには、実施の形態1〜2で説明した設計支援プログラムα1、α2、β1、β2のいずれか1ないし複数と一体化して構成してもよい。
本実施の形態3において、設計支援プログラムをγ1とγ2に分けた理由は、実施の形態2における設計支援プログラムβ1、β2を分けた理由と同様である。
本発明の実施の形態4では、実施の形態1〜3で説明した各機能部および各設計支援プログラムの動作フローについて説明する。なお、以下の説明において、説明の便宜上各プログラムが動作主体であるものとして記載する場合があるが、実際の動作主体は各プログラムを実行するCPU201などの演算装置である。
各故障診断プログラムは、診断結果として、OK/NGフラグなどを出力する。診断結果統括処理部3000がその出力を受け取った時点で、本ステップが開始される。受け取った出力がOKフラグであればステップS1402へ進み、それ以外であれば本動作フローを終了する。
診断結果統括処理部3000は、ステップS1401で受け取った診断項目に対応する配列番地の情報を、受け取った出力に付加する。診断結果統括処理部3000は、図5などで説明した『診断名』列で定義された情報から、当該診断項目に対応する配列番地を得ることができる。
診断結果統括処理部3000は、運転内診断完了フラグを、診断結果情報記憶部4000の当該診断項目に対応する配列上のビットに書き込む。運転内診断完了フラグは、OK/NGフラグが当該診断項目について既に出力されたこと、すなわち診断が完了した旨を表すフラグである。
診断結果統括処理部3000は、診断結果情報記憶部4000の当該診断項目に対応する配列上の『現在故障』フラグをクリアする。このフラグは、対応する診断対象が故障中であるか否かを表すフラグである。
診断相関判定部5000は、当該故障診断プログラムの実行可否を指示するビットを、診断結果情報記憶部4000の対応する配列上の『診断許可』フラグに書き込む。また、フェールセーフ相関判定部7000は、『フェールセーフ起動要求』フラグをフェールセーフ起動情報記憶部8000に書き込む。診断結果統括処理部3000は、以上の処理が終了した後、本動作フローを終了する。
診断結果統括処理部3000は、各故障診断プログラムから受け取った出力がNGフラグであればステップS1502へ進み、それ以外であれば本動作フローを終了する。
本ステップは、図15のステップS1402〜S1403と同様である。
診断結果統括処理部3000は、診断結果情報記憶部4000の当該診断項目に対応する配列上に『現在故障』フラグをセットする。
診断結果統括処理部3000は、ランプ用のカウンタをカウントアップする。
診断結果統括処理部3000は、診断制御用データ記憶部2000に格納されている制御データのうち当該診断項目に対応する配列番地のものを取得する。診断結果統括処理部3000は、ランプ用のカウンタが同制御データの判定回数欄で定義されている数値に達したか否かを判断する。達していればステップS1507へ進み、達していなければS1510へスキップする。上述の判断は、ランプを点灯するためのNG検出回数を任意に設定できることを示しており、判定回数欄で定義することで、各国の法規制あるいは、カーメーカ毎の要求に対する汎用性を向上している。
診断結果統括処理部3000は、診断結果情報記憶部4000の当該診断項目に対応する配列上に『ランプON要求』フラグをセットする。
診断結果統括処理部3000は、診断結果情報記憶部4000の当該診断項目に対応する配列上に、Pコード等のDTC(ダイアグノーシス・トラブル・コード)の情報をセットする。
診断結果統括処理部3000は、DTCをクリアするための回数をセットする。
本ステップは、図15のステップS1405と同様である。
診断結果統括処理部3000は、配列番地を0から順番にセットする。本ステップを再度実行するときは、配列番地を1つずつ増やす。本ステップは、診断項目のカウンタを1つずつ順次増やす役割を有する。
診断結果統括処理部3000は、運転内で故障診断が完了し、かつ故障がなかったかどうかを判定する。これは、診断結果情報記憶部4000の当該診断項目に対応する配列上の『運転内診断完了』フラグと『運転内故障』フラグを参照することにより判定できる。運転内で故障診断が完了し、かつ故障がなければ、ステップS1603へ進む。いずれかの条件を満たさなければステップS1609へ進む。
本ステップは、図15のステップS1404と同様である。
診断結果統括処理部3000は、ランプの消灯用回数とDTCの消去用回数をカウントする。
ステップS1604でカウントした回数がランプ消灯回数に達している場合はステップS1606に進み、そうでなければステップS1609に進む。
診断結果統括処理部3000は、診断結果情報記憶部4000の当該診断項目に対応する配列上における『ランプON要求』フラグをクリアする。
ステップS1604でカウントした回数がDTCクリア回数に達している場合はステップS1608に進み、そうでなければステップS1609に進む。
診断結果統括処理部3000は、DTC関連情報をクリアする。
診断結果統括処理部3000は、全ての配列番地について以上の処理を終了したか否かを判定する。終了していなければステップS1601に戻って同様の処理を次の配列番地について実行し、終了していればステップS1610へ進む。
本ステップは、図15のステップS1405と同様である。
診断相関判定部5000は、配列番地を0から順番にセットする。本ステップを再度実行するときは、配列番地を1つずつ増やす。本ステップは、診断項目のカウンタを1つずつ順次増やす役割を有する。
診断相関判定部5000は、診断相関定義リスト5001のうちステップS1701でセットした配列番地の内容を取得する。診断相関判定部5000は、同配列番地の内容が定義する各フラグの値を取得する。
ステップS1702で取得した全てのフラグの値が0であればステップS1704へ進み、0でない値があればステップS1705へ進む。
診断相関判定部5000は、故障している診断対象がない、またはフェールセーフ状態の診断対象がないと判断し、診断結果情報記憶部4000の当該配列番地に対応する配列上における『診断許可』フラグをセットする。これは、当該診断項目の診断を許可することに相当する。
診断相関判定部5000は、診断結果情報記憶部4000の当該配列番地に対応する配列上における『診断許可』フラグをクリアする。これは、当該診断項目の診断を禁止することに相当する。
診断相関判定部5000は、全ての配列番地について以上の処理を終了したか否かを判定する。終了していなければステップS1701に戻って同様の処理を次の配列番地について実行し、終了していれば本動作フローを終了する。
フェールセーフ相関判定部7000は、配列番地を0から順番にセットする。本ステップを再度実行するときは、配列番地を1つずつ増やす。本ステップは、診断項目のカウンタを1つずつ順次増やす役割を有する。
フェールセーフ相関判定部7000は、フェールセーフ相関定義リスト7001のうちステップS1801でセットした配列番地の内容を取得する。フェールセーフ相関判定部7000は、同配列番地の内容が定義する各フラグの値を取得する。
ステップS1802で取得した全てのフラグの値が0であればステップS1804へ進み、0でない値があればステップS1805へ進む。
フェールセーフ相関判定部7000は、故障している診断対象がない、またはフェールセーフ状態の診断対象がないと判断し、フェールセーフ起動情報記憶部8000の当該配列番地に対応する配列上における『起動要求』フラグをセットする。これは、当該フェールセーフ機能の実行を許可することに相当する。
フェールセーフ相関判定部7000は、フェールセーフ起動情報記憶部8000の当該配列番地に対応する配列上における『起動要求』フラグをクリアする。これは、当該フェールセーフ機能の実行を禁止することに相当する。
フェールセーフ相関判定部7000は、全ての配列番地について以上の処理を終了したか否かを判定する。終了していなければステップS1801に戻って同様の処理を次の配列番地について実行し、終了していれば本動作フローを終了する。
本動作フローは、所定の時間間隔毎(例えば40ms)に実行される。
吸気管圧力センサ機能診断プログラム1003は、診断結果情報記憶部4000のうち吸気管圧力センサ機能診断プログラム1003の診断項目に対応する配列番号の配列値を取得する。吸気管圧力センサ機能診断プログラム1003は、取得した配列値のうち『診断許可要求』フラグの値をチェックする。同フラグに『診断許可』の旨がセットされていればステップS1902へ進み、セットされていなければ本動作フローを終了する。
吸気管圧力センサ機能診断プログラム1003は、判定に適した運転条件であるかをチェックする。条件不成立であれば本動作フローを終了する。条件成立の時は、ステップS1903へ進む。
吸気管圧力センサ機能診断プログラム1003は、吸気管圧力センサ値を取り込む。
フェールセーフ状態判定部6000(または吸気管圧力センサ機能診断プログラム1003)は、ステップS1903で取り込んだセンサ出力値から、当該診断対象がフェールセーフ状態にあるか否かを判定する。フェールセーフ状態であればステップS1905へ進み、フェールセーフ状態でなければステップS1906へ進む。
フェールセーフ状態判定部6000(または吸気管圧力センサ機能診断プログラム1003)は、吸気管圧力センサ機能診断プログラム1003の診断項目に対応するF/S状態フラグをセットする。本ステップにおいて、F/S状態フラグは必ずしも1つのみである必要はなく、制御目的に応じた複数のF/S状態フラグの値をセットするようにしてもよい。F/S状態フラグの使用目的は、F/S相関表における横軸のF/S状態フラグを作成することであるので、故障診断プログラムの実行許可/実行禁止、あるいは各フェールセーフ機能の起動/停止に関わる目的毎に、フラグを適宜分けて設定すればよい。次のステップS1906においても同様である。
フェールセーフ状態判定部6000(または吸気管圧力センサ機能診断プログラム1003)は、吸気管圧力センサ機能診断プログラム1003の診断項目に対応するF/S状態フラグをクリアする。
吸気管圧力センサ機能診断プログラム1003は、ステップS1903で取得したセンサ出力値が故障判定用の所定範囲内にあるか否かをチェックする。範囲内であればステップS1908へ進み、範囲内でなければステップS1909へ進む。
吸気管圧力センサ機能診断プログラム1003は、OK判定用の継続時間を計測する。継続時間が所定の時間に達しない場合は本動作フローを終了し、達していればステップS1910へ進む。
吸気管圧力センサ機能診断プログラム1003は、NG判定用の継続時間を計測する。継続時間が所定の時間に達しない場合は本動作フローを終了し、達していればステップS1911へ進む。
吸気管圧力センサ機能診断プログラム1003は、診断結果情報記憶部4000のうち吸気管圧力センサ機能診断プログラム1003の診断項目に対応する配列番号の『現在故障』フラグをセットする。
吸気管圧力センサ機能診断プログラム1003は、診断結果情報記憶部4000のうち吸気管圧力センサ機能診断プログラム1003の診断項目に対応する配列番号の『現在故障』フラグをクリアする。
吸気管圧力センサ機能診断プログラム1003は、判定成立フラグをセットする。
Claims (14)
- 車両の故障を判定する装置であって、
前記車両の故障診断項目について故障診断を行う1以上の故障診断プログラムを実行して故障診断を行う故障診断部と、
各前記故障診断プログラム、その故障診断プログラムを実行する際に用いられる制御データ、および各前記故障診断プログラムの診断結果データの対応順序を定義する診断制御部と、
を備えたことを特徴とする車両故障判定装置。 - 前記故障診断プログラムの診断結果に基づき他の前記故障診断プログラムの実行許可または実行停止を指示する診断相関判定部を備えた
ことを特徴とする請求項1記載の車両故障判定装置。 - 前記診断相関判定部は、
前記故障診断プログラムの診断結果と他の前記診断プログラムの実行許可または実行停止の相関関係を定義する診断相関定義リストを備え、
前記故障診断プログラムの診断結果と前記診断相関定義リストを照合して前記故障診断プログラムの実行許可または実行停止を指示する
ことを特徴とする請求項2記載の車両故障判定装置。 - 前記診断相関定義リストは、
前記故障診断項目の複数種類の故障状態と他の前記診断プログラムの実行許可または実行停止の相関関係を定義しており、
前記診断相関判定部は、
前記故障状態と前記診断相関定義リストを照合して前記故障診断プログラムの実行許可または実行停止を指示する
ことを特徴とする請求項3記載の車両故障判定装置。 - 前記診断相関判定部は、
前記診断制御部が定義する前記対応順序と同じ対応順序で、前記故障診断プログラムの診断結果と他の前記故障診断プログラムの実行許可または実行停止の指示を相互に対応付ける
ことを特徴とする請求項2から請求項4のいずれか1項に記載の車両故障判定装置。 - 前記故障診断プログラムの診断結果に基づき前記車両が備えるフェールセーフ機能の実行許可または実行停止を指示するフェールセーフ相関判定部を備えた
ことを特徴とする請求項1から請求項5のいずれか1項に記載の車両故障判定装置。 - 前記フェールセーフ相関判定部は、
前記故障診断プログラムの診断結果と前記車両が備えるフェールセーフ機能の実行許可または実行停止の相関関係を定義するフェールセーフ相関定義リストを備え、
前記故障診断プログラムの診断結果と前記フェールセーフ相関定義リストを照合して前記フェールセーフ機能の実行許可または実行停止を指示する
ことを特徴とする請求項6記載の車両故障判定装置。 - 前記フェールセーフ相関定義リストは、
前記故障診断項目の複数種類の故障状態と他の前記フェールセーフ機能の実行許可または実行停止の相関関係を定義しており、
前記フェールセーフ相関判定部は、
前記故障状態と前記フェールセーフ相関定義リストを照合して前記フェールセーフ機能の実行許可または実行停止を指示する
ことを特徴とする請求項7記載の車両故障判定装置。 - 前記フェールセーフ相関判定部は、
前記診断制御部が定義する前記対応順序と同じ対応順序で、前記車両が備えるフェールセーフ機能の実行許可または実行停止の指示を相互に対応付ける
ことを特徴とする請求項6から請求項8のいずれか1項に記載の車両故障判定装置。 - 車両の故障を判定する装置を設計するための処理をコンピュータに実行させるプログラムであって、
前記コンピュータに、
前記車両の故障診断項目となり得る全ての項目を記述した総診断項目リストを読み込むステップと、
前記総診断項目リストが記述している前記故障診断項目のうち前記車両に対応する故障診断項目を抽出して当該車両の故障診断項目リストを生成するステップと、
を実行させることを特徴とする車両故障判定装置設計プログラム。 - 前記コンピュータに、
前記故障診断項目の診断結果と他の前記故障診断項目の故障診断を行うか否かの相関関係を、前記車両の故障診断項目となり得る全ての項目について定義する総診断相関定義リストを読み込むステップと、
前記総診断相関定義リストが定義している前記相関関係のうち前記車両に対応する故障診断項目に係るものを抽出して当該車両の診断相関定義リストを生成するステップと、
を実行させることを特徴とする請求項10記載の車両故障判定装置設計プログラム。 - 前記総診断相関定義リストは、
前記故障診断項目の複数種類の故障状態と他の前記故障診断項目の故障診断を行うか否かの相関関係を定義している
ことを特徴とする請求項11記載の車両故障判定装置設計プログラム。 - 前記コンピュータに、
前記故障診断項目の診断結果と前記車両が備えるフェールセーフ機能を実行するか否かの相関関係を、前記車両の故障診断項目となり得る全ての項目および前記車両のフェールセーフ機能となり得る全ての機能について定義する総フェールセーフ相関定義リストを読み込むステップと、
前記総フェールセーフ相関定義リストが定義している前記相関関係のうち前記車両に対応する故障診断項目および前記車両のフェールセーフ機能に係るものを抽出して当該車両のフェールセーフ相関定義リストを生成するステップと、
を実行させることを特徴とする請求項10から請求項12のいずれか1項に記載の車両故障判定装置設計プログラム。 - 前記総フェールセーフ相関定義リストは、
前記故障診断項目の複数種類の故障状態と前記フェールセーフ機能を実行するか否かの相関関係を定義している
ことを特徴とする請求項13記載の車両故障判定装置設計プログラム。
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