JP2012109860A - 自己診断機能を有する電子制御システムおよび自己診断方法 - Google Patents

Abstract

【課題】正常な代替え品必要としないで、不具合箇所や不具合の状態をより一層簡単に検出できる、自己診断機能を有する電子制御システムを提供する。
【解決手段】 ＥＣＵ２の制御部４とＥＣＵ２の外部の負荷３とが接続される。ＥＣＵ２の入出力端部に制御部４で制御される切り分けスイッチ７が設けられ、この切り分けスイッチ７は制御部４と負荷３とに接続される。制御部４と切り分けスイッチ７との間に負荷３を駆動する駆動部５と過電流を検出する過電流検出部６とが配設される。このとき、制御部４と過電流検出部６とにより自己診断部が構成される。自己診断部が短絡Ａ,Ｂのい
ずれかを検出したとき、制御部４が切り分けスイッチ７をオフにして、ＥＣＵ２の内部と外部とを切り分ける。この切り分けにより、短絡が短絡Ａ,Ｂのいずれであるかを検出す
る。
【選択図】 図１

Description

本発明は、車両の電子制御システム等の種々の装置の電子制御システムにおいて、自ら不具合を診断する自己診断機能を有する電子制御システムおよび自己診断方法の技術分野に関するものである。

従来、車両の電子制御システム等の種々の装置の電子制御システムにおいては、各種センサから入力される信号や他の電子制御装置（ＥＣＵ）からの通信データに基づいて、ＥＣＵの制御部が制御信号を出力し、この制御信号により各種負荷が駆動制御される。このような電子制御システムには、ＥＣＵの制御部から診断信号を出力して電子制御システムに不具合が発生しているか否かを検出して電子制御システムが正常に作動しているか否かを自ら診断する自己診断機能を有する電子制御システムが多々知られている。

このような自己診断機能を有する従来の電子制御システムとして、通信装置において通信機能の自己診断を各通信モジュール毎に切り分けて高速に行うことのできる電子制御システムが提案されている（例えば、特許文献１参照）。この特許文献１に記載の電子制御システムによれば、自己診断に要する時間を短縮することができるとともに、自己診断の効率アップ化を図ることが可能となる。

特開平７−２２６７８５号公報。

ところで、特許文献１に記載の電子制御システムを始め、自己診断機能を有する従来の電子制御システムでは、電子制御システムの不具合自体は検出することが可能であるが、不具合の箇所や不具合の状態については、必ずしも検出することができなかった。そこで、不具合の箇所や不具合の状態の調査は、作業員の手によって行われている場合が多い。このため、不具合の箇所や不具合の状態の調査については、多くの時間とコストが必要とするという問題がある。

また、ハーネス等の破損により電源とグランドとの短絡が生じた場合、同じ電源を共用している他の回路や他のＥＣＵにもこの短絡による影響が及ぼされる。このため、不具合の箇所を正常な箇所から切り分けることが難しく、前述の調査に更に多くの時間とコストがかかるという問題がある。

更に、不具合箇所を切り分けるにあたっては、ハーネスやＥＣＵ等を交換して正常に復帰するか否かを調査することが多いが、この調査の際には正常なハーネスやＥＣＵ等の代替え品を準備する必要がある。

本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであって、その目的は、正常な代替え品必要としないで、不具合箇所や不具合の状態をより一層簡単に検出できる、自己診断機能を有する電子制御システムおよび自己診断方法を提供することである。

前述の課題を解決するために、本発明に係る自己診断機能を有する電子制御システムは
、電子制御部と、前記電子制御部の外部に設けられるとともに前記電子制御部に電気的に接続される電気部材負荷とを有する電子制御システムにおいて、前記電子制御部が、制御部と、入出力端部に配設されるとともに前記制御部によってオン・オフ制御される切り分け用スイッチと、前記制御部と前記切り分け用スイッチとの間または前記制御部に配設されて電子制御システムに発生する不具合を検出する自己診断部とを有し、前記切り分け用スイッチが、前記電子制御システムの通常作動時に前記制御部によってオンされて前記制御部と前記電気部材負荷とを電気的に接続し、前記電子制御システムに不具合発生時に前記制御部によってオフされて前記自己診断部と前記電気部材負荷と電気的に遮断し、前記切り分け用スイッチのオフ時に、前記自己診断部は前記不具合が前記電子制御部の内部および前記電子制御部の外部のいずれに発生しているかを検出することを特徴としている。

また、本発明に係る電子制御システムは、前記電子制御部は前記電気部材負荷を駆動する駆動部を有し、前記自己診断部が前記駆動部より前記電気部材負荷側に不具合を検出し、前記制御部が、前記自己診断部が前記駆動部より前記電気部材負荷側に不具合を検出したとき、前記切り分け用スイッチをオフにすることにより、前記自己診断部により前記不具合が前記電子制御部の内部および前記電子制御部の外部のいずれに発生しているかを検出することを特徴としている。

更に、本発明に係る電子制御システムは、前記自己診断部が、前記制御部と前記電気部材負荷との間に流れる過電流を検出する過電流検出部を有し、前記過電流検出部が前記過電流を検出したとき、前記自己診断部が前記制御部より前記電気部材負荷側に不具合を検出し、前記制御部が、前記自己診断部が前記制御部より前記電気部材負荷側に不具合を検出したとき、前記切り分け用スイッチをオフにすることにより、前記自己診断部により前記不具合が前記電子制御部の内部および前記電子制御部の外部のいずれに発生しているかを検出することを特徴としている。

更に、本発明に係る電子制御システムは、複数のチャンネルを有し、前記複数のチャンネルの各チャンネル毎に、前記電気部材負荷が配設され、前記電子制御部が前記複数のチャンネルの各チャンネル毎に、対応するチャンネルに配設された前記電気部材負荷を駆動する前記駆動部、前記切り分けスイッチ、および自己診断部を有し、前記自己診断部が対応するチャンネルにおける前記駆動部より前記電気部材負荷側に不具合を検出し、前記制御部が、前記前記複数のチャンネルを共通にオン・オフ制御するかまたは前記前記複数のチャンネルを各チャンネル毎を独立してオン・オフ制御するとともに、前記自己診断部が前記駆動部より前記電気部材負荷側に不具合を検出したとき、前記切り分け用スイッチをオフにすることにより、前記自己診断部により前記不具合が前記電子制御部の内部および前記電子制御部の外部のいずれに発生しているかを検出することを特徴としている。

更に、本発明に係る電子制御システムは、前記複数のチャンネル毎に配設された各自己診断部は、それぞれ、前記制御部と前記電気部材負荷との間に流れる過電流を検出する過電流検出部を有し、前記過電流検出部が前記過電流を検出したとき、前記自己診断部は前記制御部より前記電気部材負荷側に不具合を検出し、前記制御部が、前記自己診断部が前記制御部より前記電気部材負荷側に不具合を検出したとき、前記切り分け用スイッチをオフにすることにより、前記自己診断部により前記不具合が前記電子制御部の内部および前記電子制御部の外部のいずれに発生しているかを検出することを特徴としている。

更に、本発明に係る電子制御システムは、本発明の電子制御部であって、互いに電気的に接続された少なくとも２つの電子制御部を有し、前記少なくとも２つの電子制御部のそれぞれの前記制御部が、これらの制御部を制御する制御信号を送信する共通の制御バスに接続されていることを特徴としている。

一方、本発明に係る電子制御システムの自己診断方法は、電子制御部と前記電子制御部の外部に設けられるとともに前記電子制御部に電気的に接続される電気部材負荷とを有し、前記電子制御部の自己診断部により電子制御システムの不具合を自己診断する電子制御システムの自己診断方法において、電子制御システムの通常作動時に前記電子制御部内に配設された切り分けスイッチをオンすることにより前記電子制御部の制御部と前記電気部材負荷とを電気的に接続し、前記電子制御部の自己診断部により電子制御システムの不具合が検出されたとき、切り分けスイッチをオフにして前記電子制御部の外部と内部とを切り分けることにより、前記自己診断部により前記不具合が前記電子制御部の内部および前記電子制御部の外部のいずれに発生しているかを検出することを特徴としている。

このように構成された本発明に係る自己診断機能を有する電子制御システムおよび自己診断方法によれば、電子制御部の内部の入出力端部に、電子制御部の制御部４でオン・オフされて電子制御部の内部と外部とを切り分ける切り分け用スイッチを配設している。したがって、制御部により切り分け用スイッチをオフにして電子制御部の内部と外部とを切り分けることができる。これにより、制御部は自己診断機能によりチャンネルで発生した不具合を検出すると、この不具合が電子制御部の内部で発生しているのか、あるいは電子制御部の外部で発生しているのかを識別すること（つまり、不具合の発生箇所を検出すること）が可能となる。

その場合、不具合箇所の検出にあたっては、切り分け用スイッチを単にオフするだけであるので、正常箇所と不具合箇所とを切り分けるために、ハーネスや電子制御部等を取り外す必要がなく、電子制御システムが搭載されている装置（例えば、車両）が不具合の起こっている状態のままで、不具合箇所を簡単に検出することができる。

また、不具合箇所の検出のためにハーネスや電子制御部等を交換する必要がないので、不具合箇所の検出作業を行う際、正常な代替品を準備しなくても済ませることができる。したがって、不具合箇所の検出作業をスムーズに行うことができ、作業性を向上することが可能となる。

更に、電子制御システムが搭載されている装置とこの装置から離れた遠隔地にあるサービスセンターとをワイヤレス通信で接続することにより、遠隔操作で不具合箇所の検出作業を行うことが可能となる。これにより、不具合が発生した装置が位置する現地に最寄りのサービスセンターで不具合部品の交換部品を手配するとともに、この最寄りのサービスセンターから手配した交換部品を現地に発送することができる。したがって、作業の効率化と作業に要する時簡の短縮化を効果的に図ることができる。

更に、互いに電気的に接続された複数の電子制御部の各制御部を、それぞれ１つの共通の制御バスで送信される制御信号で制御することで、複数の電子制御部が配設された電子制御システムをトータル的に診断可能となる。

本発明に係る自己診断機能を有する電子制御システムの実施の形態の第１例を示すブロック図である。 本発明に係る自己診断機能を有する電子制御システムの実施の形態の第２例を示すブロック図である。 本発明に係る自己診断機能を有する電子制御システムの実施の形態の第３例を示すブロック図である。 本発明に係る自己診断機能を有する電子制御システムの実施の形態の第４例を示すブロック図である。 本発明に係る自己診断機能を有する電子制御システムの実施の形態の第５例を示すブロック図である。 本発明に係る自己診断機能を有する電子制御システムの実施の形態の第６例を示すブロック図である。 本発明に係る自己診断機能を有する電子制御システムの実施の形態の第７例を示すブロック図である。

以下、図面を用いて本発明を実施するための形態について説明する。
図１は本発明に係る自己診断機能を有する電子制御システムの実施の形態の第１例を示すブロック図である。

図１に示すように、この第１例の自己診断機能を有する電子制御システム１は、電子制御部（ＥＣＵ）２と、このＥＣＵ２により制御される電磁弁のソレノイド等の電磁誘導性の負荷３（本発明の電気部材負荷に相当）とを備える。また、ＥＣＵ２は、制御部４、駆動部５、過電流検出部６、および切り分け用スイッチ７を有している。その場合、負荷３はＥＣＵ２より接地側；ＧＮＤ側に接続されている。また、駆動部５、過電流検出部６、および切り分け用スイッチ７は、負荷３に対応する１つのチャンネルに設けられるとともに、これらは直列に電気的に接続されている。更に、切り分け用スイッチ７はＥＣＵ２の内部で駆動部５および過電流検出部６よりＥＣＵ２の入出力端部側に配設されている。

この第１例の電子制御システム１においては、電子制御システム１の正常状態での通常動作時には制御部４が切り分け用スイッチ７にオン信号８を出力することで、切り分け用スイッチ７がオンしている。これにより、電子制御システム１の通常動作時にはＥＣＵ１と負荷３とが電気的に接続される。切り分け用スイッチ７のオン状態で、制御部４が駆動部５にオン信号を出力すると、駆動部５がオンする。すると、駆動部５が切り分け用スイッチ７を介して負荷３に電流を供給し、負荷３が駆動する。また、切り分け用スイッチ７は制御部４から出力されるオフ信号９によりオフにされるようになっている。

このとき、駆動部５の出力が電気的信号（第１例では電圧）であるフィードバック信号１０として制御部４へ入力される。また、負荷３に過電流が流れると、過電流検出部６からエラーの電気的信号（第１例では電流）がフィードバック信号１１として制御部４へ入力される。

そして、図１に示すように、駆動部５に対応するチャンネルにおいてＥＣＵ２の内部またはＥＣＵ２の外部のいずれかに、接地（ＧＮＤ接続）による短絡Ａ.Ｂの不具合が発生
したとする。すると、駆動部５が短絡されるため、制御部４は駆動部５にオン信号を出力しているにもかかわらず、フィードバック信号１０により駆動部５から出力（電圧）が発生されていないと判断し、短絡Ａ.Ｂ（接地：ＧＮＤ）のいずれかの不具合の発生を検出
する。また、駆動部５が短絡されることで、駆動部５の出力側には過電流が流れる。この過電流が過電流検出部６で検出され、過電流検出部６からエラーのフィードバック信号１１が制御部４に入力される。これによっても、制御部４は短絡Ａ.Ｂ（接地：ＧＮＤ）の
いずれかの不具合の発生を検出する。このように、電子制御システム１は、駆動部５の出力情報および過電流検出部６からの過電流情報に基づいてこの電子制御システム１の不具合を検出する自己診断機能を有している。そして、この自己診断機能により、制御部４は不具合の発生したチャンネルの駆動部５をオフに制御する。

ところで、駆動部５の出力情報および過電流検出部６からの過電流情報のみでは、制御部４は、不具合がＥＣＵ２内で発生した短絡Ａであるのか、あるいはＥＣＵ２外で発生した短絡Ｂであるのかを識別することができない。

そこで、第１例の電子制御システム１では、ＥＣＵ２内に切り分け用スイッチ７が配設されている。制御部４は不具合の発生を検出すると、不具合の発生したチャンネルの切り分け用スイッチ７にオフ信号９を出力し、この切り分け用スイッチ７がオフにされる。これにより、このチャンネルにおいてＥＣＵ２の内部とＥＣＵ２の外部とが切り分けられる。また、このとき、制御部４は駆動部５をオフにする。

いま、不具合がＥＣＵ２の外部のハーネス１２等に発生している短絡ＢであってＥＣＵ２の内部に発生している短絡Ａでない場合、駆動部５の出力側は短絡（接地）されない。したがって、再び制御部４から駆動部５にオン信号が出力されると、駆動部５が再びオンする。このとき、駆動部５の出力のフィードバック信号１０および過電流検出部６からのフィードバック信号１１はともに正常な信号に復帰する。これにより、制御部４は、不具合がＥＣＵ２の外部に発生している短絡Ｂであることを検出（判断）する。

また、不具合がＥＣＵ２の内部の短絡Ａである場合、駆動部５の出力側は依然として短絡された状態となる。すなわち、この場合には駆動部５の出力側は切り分け用スイッチ７のオン・オフに関係なく短絡された状態となり、駆動部５の出力のフィードバック信号１０および過電流検出部６からのフィードバック信号１１はいずれも異常な信号を維持する。これにより、制御部４は、不具合がＥＣＵ２の内部に発生している短絡Ａであることを検出（判断）する。

この第１例の自己診断機能を有する電子制御システム１によれば、ＥＣＵ２の内部の入出力端部に、ＥＣＵ２の制御部４でオン・オフされるとともにＥＣＵ２の内部と外部とを切り分ける切り分け用スイッチ７を配設している。したがって、制御部４により切り分け用スイッチ７をオフにしてＥＣＵ２の内部と外部とを切り分けることができる。これにより、制御部４は自己診断機能によりチャンネルで発生した短絡Ａ,Ｂの不具合を検出する
と、この不具合がＥＣＵ２の内部で発生しているのか、あるいはＥＣＵ２の外部で発生しているのかを識別すること（つまり、不具合の発生箇所を検出すること）が可能となる。

その場合、不具合箇所の検出にあたっては、切り分け用スイッチ７を単にオフするだけであるので、正常箇所と不具合箇所とを切り分けるために、ハーネス１２やＥＣＵ２等を取り外す必要がなく、電子制御システム１が搭載されている装置（例えば、車両）が不具合の起こっている状態のままで、不具合箇所を簡単に検出することができる。

また、不具合箇所の検出のためにハーネス１２やＥＣＵ２等を交換する必要がないので、不具合箇所の検出作業を行う際、正常な代替品を準備しなくても済ませることができる。したがって、不具合箇所の検出作業をスムーズに行うことができ、作業性を向上することが可能となる。

更に、電子制御システム１が搭載されている装置とこの装置から離れた遠隔地にあるサービスセンターとをワイヤレス通信で接続することにより、遠隔操作で不具合箇所の検出作業を行うことが可能となる。これにより、不具合が発生した装置が位置する現地に最寄りのサービスセンターで不具合部品の交換部品を手配するとともに、この最寄りのサービスセンターから手配した交換部品を現地に発送することができる。したがって、作業の効率化と作業に要する時簡の短縮化を効果的に図ることができる。

図２は本発明に係る自己診断機能を有する電子制御システムの実施の形態の第２例を示すブロック図である。なお、以下の実施の形態の各例において、その例より前に説明した例と同じ構成要素には同じ符号を付すことで、その詳細な説明は省略する。

図２に示すように、この第２例の電子制御システム１では、第１例の駆動部５に代えてＦＥＴ１３が配設されているとともに、第１例の過電流検出部６に代えて微小抵抗１４およびコンパレータ１５が配設されている。ＦＥＴ１３は制御部４によって制御されて電源をオン・オフする。また、コンパレータ１５は微小抵抗１４の前後の電位差を比較して、この電位差が予め設定された閾値より大きいときフィードバック信号１１を出力する。なお、符号１６は電源であり、また符号１７は抵抗である。第２例の電子制御システム１の他の構成は第１例と同じである。

この第２例の電子制御システム１においては、前述の第１例と同様に電子制御システム１の通常作動時には、制御部４により切り分け用スイッチ７がオンされる。また、切り分け用スイッチ７のオン状態で、制御部４がＦＥＴ１３にオン信号を出力してＦＥＴ１３がオンすると、電源１６がＦＥＴ１３および切り分け用スイッチ７を介して負荷３に電流を供給し、負荷３が駆動する。

このとき、ＦＥＴ１３の出力が電気的信号（第２例では電圧）であるフィードバック信号１０として制御部４へ入力される。また、負荷２へ過電流が流れると、微小抵抗１４の電圧降下（つまり、微小抵抗１４の前後の電位差）が大きくなり、この大きな電位差がコンパレータ１５で閾値と比較される。コンパレータ１５は微小抵抗１４における電位差が閾値より大きいと判断すると、エラーのフィードバック信号１１を出力し、このフィードバック信号１１が制御部４へ入力される。すなわち、第１例と同様に、第２例の電子制御システム１も、ＦＥＴ１３のフィードバック信号１０による出力情報およびコンパレータ１５からのフィードバック信号１１による過電流情報に基づいてこの電子制御システム１の不具合を検出する自己診断機能を有している。そして、この自己診断機能により、制御部４は不具合の発生したチャンネルのＦＥＴ１３をオフに制御する。

そして、図２に示すように、第１例と同様に、ＦＥＴ１３に対応するチャンネルにおいてＥＣＵ２の内部またはＥＣＵ２の外部のいずれかに短絡Ａ.Ｂ（接地：ＧＮＤ）の不具
合が発生したとする。そこで、制御部４がＦＥＴ１３をオフにする。次いで、制御部４は第１例と同様に切り分け用スイッチ７をオフにして、再びＦＥＴ１３をオンする。以後、第１例と同様にして、制御部４は、不具合がＥＣＵ２の内部に発生している短絡Ａであるのか、あるいはＥＣＵ２の外部に発生している短絡Ｂであるのかを検出（判断）する。
この第２例の電子制御システム１の他の作用効果は、第１例と同じである。

図３は本発明に係る自己診断機能を有する電子制御システムの実施の形態の第３例を示すブロック図である。
前述の第１および第２例では、負荷３はローサイドに接続されているが、図３に示すようにこの第３例の電子制御システム１では、負荷３はＥＣＵ２より電源１６側に接続されている。

また、第１例の駆動部５に代えて第２例と同様にＦＥＴ１３が配設されている。この場合、ＦＥＴ１３のソース側は接地（ＧＮＤ接続）されているとともに、ＦＥＴ１３と電源１６との間には抵抗１７が設置されている。そして、ＦＥＴ１３の出力が電気的信号（第３例では電圧）であるフィードバック信号１０として制御部４へ入力される。また、ＦＥＴ１３へ過電流が流れると、過電流検出部６からエラーの電気的信号（第３例では電流）がフィードバック信号１１として制御部４へ入力される。第３例の電子制御システム１の他の構成は第１例と同じである。

この第３例の電子制御システム１においては、前述の第１例と同様に電子制御システム１の通常作動時には、制御部４により切り分け用スイッチ７がオンされる。この切り分け用スイッチ７のオン状態で、制御部４がＦＥＴ１３にオン信号を出力してＦＥＴ１３がオ
ンすると、負荷３が切り分け用スイッチ７、過電流検出部６、およびＦＥＴ１３を介して接地される。すると、電源１６が負荷３に電流を供給し、負荷３が駆動する。

このとき、ＦＥＴ１３の出力が電気的信号（第３例では電圧）であるフィードバック信号１０として制御部４へ入力される。また、負荷３へ過電流が流れると、過電流検出部６によりエラーのフィードバック信号１１が制御部４へ入力される。すなわち、第１例および第２例と同様に、第３例の電子制御システム１も、ＦＥＴ１３のフィードバック信号１０による入力情報および過電流検出部６からのフィードバック信号１１による過電流情報に基づいてこの電子制御システム１の不具合を検出する自己診断機能を有している。そして、この自己診断機能により、制御部４は不具合の発生したチャンネルのＦＥＴ１３をオフに制御する。

そして、図３に示すように、第１例と同様に、ＦＥＴ１３に対応するチャンネルにおいてＥＣＵ２の内部またはＥＣＵ２の外部のいずれかに短絡Ｃ.Ｄ（電源接続）の不具合が
発生したとする。そこで、制御部４がＦＥＴ１３をオフにする。次いで、制御部４は第１例と同様に切り分け用スイッチ７をオフにして、再びＦＥＴ１３をオンする。以後、第１例と同様にして、制御部４は、不具合がＥＣＵ２の内部に発生している短絡Ｃであるのか、あるいはＥＣＵ２の外部に発生している短絡Ｄであるのかを検出（判断）する。
この第３例の電子制御システム１の他の作用効果も、第１例と同じである。

図４は本発明に係る自己診断機能を有する電子制御システムの実施の形態の第４例を示すブロック図である。
図４に示すように、この第４例の電子制御システム１では、第１例の駆動部５および過電流検出部６が設けられないとともに、第１例の負荷３に代えてローサイドスイッチ１９（本発明の電気部材負荷に相当）が設けられている。その場合、ローサイドスイッチ１９はＥＣＵ２のローサイド（接地側：ＧＮＤ側）に設けられている。このローサイドスイッチ１９は、装置の使用者によってオン・オフ操作される。また、制御部４と切り分け用スイッチ７との間がプルアップ抵抗（Pull-up 抵抗）２０を介して電源１６に接続されている。この第４例の電子制御システム１の他の構成は、第１例と同じである。

この第４例の電子制御システム１においては、電子制御システム１の通常作動時に切り分け用スイッチ７がオンするので、ローサイドスイッチ１９がオンすると、接地電位（ＧＮＤ電位）の入力信号が制御部４に入力される。すると、制御部４により、入力信号がロー（ＬＯＷ）であると認識される。つまり、制御部４の入力端子４ａの電位がＧＮＤ電位のロー（ＬＯＷ）となる。また、ローサイドスイッチ１９がオフすると、ＥＣＵ２内部のプルアップ抵抗２０によって制御部４の入力端子４ａの電位が電源電圧のハイ（ＨＩＧＨ）となる。

ところで、ローサイドスイッチ１９に対応するチャンネルにおいてＥＣＵ２の内部またはＥＣＵ２の外部のいずれかに、短絡（接地）Ａ.Ｂの不具合が発生したとする。すると
、制御部４の入力端子４ａが短絡されるため、ローサイドスイッチ１９がオンしたときと識別できない。そこで、制御部４は前述の各例と同様に切り分け用スイッチ７をオフにする。これにより、ＥＣＵ２の外部で短絡Ｂが発生している場合には、プルアップ抵抗２０によって制御部４の入力端子４ａの電位が電源電圧まで上昇する。これにより、制御部４の入力端子４ａの電位がハイ（ＨＩＧＨ）と認識されて、ＥＣＵ２の外部に短絡Ｂの不具合が発生していることが認識される。また、切り分け用スイッチ７をオフにしても、制御部４の入力端子４ａの電位が接地電位（ＧＮＤ電位）のままで上昇しない場合は、制御部４の入力端子４ａの電位がロー（ＬＯＷ）と認識されて、ＥＣＵ２の内部に短絡Ａの不具合が発生していることが認識される。
この第４例の電子制御システム１の他の作用効果も、第１例と同じである。

図５は本発明に係る自己診断機能を有する電子制御システムの実施の形態の第５例を示すブロック図である。
図５に示すように、この第５例の電子制御システム１では、前述の第４例のローサイドスイッチ１９に代えてハイサイドスイッチ２１（本発明の電気部材負荷に相当）が設けられている。その場合、ハイサイドスイッチ２１はＥＣＵ２のハイサイド（電源側）に設けられている。このハイサイドスイッチ２１は、装置の使用者によってオン・オフ操作される。また、制御部４と切り分け用スイッチ７との間がプルダウン抵抗（Pull-down 抵抗）２３を介してＧＮＤに接続されている。この第５例の電子制御システム１の他の構成は、第１例と同じである。

この第５例の電子制御システム１においては、電子制御システム１の通常作動時に切り分け用スイッチ７がオンするので、ハイサイドスイッチ２１がオンすると、電源電圧の入力信号が制御部４に入力される。つまり、制御部４の入力端子４ａの電位が電源電圧のハイ（ＨＩＧＨ）となる。また、ハイサイドスイッチ２１がオフすると、プルダウン抵抗２３によって制御部４の入力端子４ａの電位がＧＮＤまで降下する。つまり、制御部４の入力端子４ａの電位が接地位置のロー（ＬＯＷ）と認識される。

ところで、ハイサイドスイッチ２１に対応するチャンネルにおいてＥＣＵ２の内部またはＥＣＵ２の外部のいずれかに短絡（電源接続）Ｃ,Ｄの不具合が発生したとする。する
と、制御部４の入力端子４ａが短絡されるため、ハイサイドスイッチ２１がオンしたときと識別できない。そこで、制御部４は前述の各例と同様に切り分け用スイッチ７をオフにする。これにより、ＥＣＵ２の内部で短絡Ｃが発生している場合には、電源電圧が制御部４に入力される。これにより、制御部４の入力端子４ａの電位がハイ（ＨＩＧＨ）と認識されて、ＥＣＵ２の内部に短絡Ｃの不具合が発生していることが認識される。また、切り分け用スイッチ７をオフにして制御部４の入力端子４ａの電位が接地電位（ＧＮＤ電位）に降下する場合は、制御部４の入力端子４ａの電位がロー（ＬＯＷ）と認識されて、ＥＣＵ２の外部に短絡Ｄの不具合が発生していることが認識される。
この第５例の電子制御システム１の他の作用効果も、第１例と同じである。

図６は本発明に係る自己診断機能を有する電子制御システムの実施の形態の第６例を示すブロック図である。
前述の図１に示す第１例では１つのチャンネルのみが設けられるものとしているが、図６に示すように、この第６例の電子制御システム１では、複数のチャンネルが設けられる。その場合、各チャンネルに対して、第１例と同様の駆動部５、過電流検出部６、切り分け用スイッチ７、および負荷３が配設されている。なお、図６には駆動部５、過電流検出部６、および切り分け用スイッチ７に対してチャンネルにかかわらず同じ符号を付しているが、駆動部５、過電流検出部６、および切り分け用スイッチ７はチャンネル毎に異なってもよいし、一部または全部のチャンネルにおいて同じでもよい。
そして、各切り分け用スイッチ７は制御部４から同一の信号でオン・オフされるようになっている。
この第６例の電子制御システム１の他の構成は、第１例と同じである。

この第６例の電子制御システム１においては、前述の各例と同様に、電子制御システム１の通常作動時は各切り分け用スイッチ７は制御部４から共通の同一の信号でオンにされる。この状態で、例えば図６に示すようにＥＣＵ２の外部で１つのチャンネルに短絡Ｂ（接地；ＧＮＤ接続）が発生したとする。これにより、短絡Ｂが発生したチャンネルにおいて駆動部５の出力のフィードバック信号１０および過電流検出部６からのフィードバック信号１１はともに異常信号となるが、他のチャンネルにおいて駆動部５の出力のフィードバック信号１０および過電流検出部６からのフィードバック信号１１はいずれも正常信号
のままとなる。

そして、前述の各例と同様に、各切り分け用スイッチ７がいずれも制御部４から共通の同一の信号でオフにされると、短絡Ｂが発生したチャンネルの両フィードバック信号１０,１１がともに正常な信号となる。これにより、短絡Ｂが発生したチャンネルが識別され
るとともに、短絡ＢがＥＣＵ２の外部で発生したことも識別される。
この第６例の電子制御システム１の他の作用効果も、第１例と同じである。
なお、各切り分け用スイッチ７はそれぞれ制御部４から互いに異なる信号でオン・オフされる、つまり独立してオン・オフされるようにすることもできる。

図７は本発明に係る自己診断機能を有する電子制御システムの実施の形態の第７例を示すブロック図である。
前述の図１に示す第１例では１つのＥＣＵ２のみが設けられるものとしているが、図７に示すようにこの第７例の電子制御システム１では、第１例のＥＣＵ２と他のＥＣＵ２（本発明の電気部材負荷に相当）と配設されているとともに、各ＥＣＵ２の各制御部４が１つの共通の制御バス２２に接続されている。そして、制御バス２２を通して通信される制御信号で各制御部４が制御されるようになっている。

第７例の電子制御システム１においても、ＥＣＵ２の各内部に発生した短絡Ａ（接地）およびＥＣＵ２の各外部に発生した短絡Ｂ（接地）について、制御バス２２からの制御信号で各制御部４が制御されることで、第１例と同様に各切り分け用スイッチ７がオン・オフされる。その場合、２つのＥＣＵ２の各切り分け用スイッチ７に対して、不具合の状況に応じて互いに異なる制御および同一の制御が行われる。これにより、どのＥＣＵ２の内部または外部に短絡Ｂが発生しているかを識別することが可能となる。すなわち、複数のＥＣＵ２が配設された電子制御システム１をトータル的に診断可能となる。
この第７例の電子制御システム１の他の構成および他の作用効果は、第１例と同じである。

なお、本発明は前述の例に限定されることはなく、特許請求の範囲に記載された技術事項の範囲内で種々の設計変更が可能である。

本発明に係る自己診断機能を有する電子制御システムおよび自己診断方法は、車両の電子制御システム等の種々の装置の電子制御システムにおいて、自ら不具合を診断する自己診断機能を有する電子制御システムおよび自己診断方法に好適に利用可能である。

１…電子制御システム、２…電子制御部（ＥＣＵ）、３…負荷、４…制御部、４ａ…入力端子、５…駆動部、６…過電流検出部、７…切り分け用スイッチ、１２…ハーネス、１３…ＦＥＴ、１４…微小抵抗、１５…コンパレータ、１６…電源、１７,１８…抵抗、１９
…ローサイドスイッチ、２０…プルアップ抵抗（Pull-up 抵抗）、２１…ハイサイドスイッチ、２２…制御バス、２３…プルダウン抵抗（Pull-down 抵抗）

Claims (7)

1. 電子制御部と、前記電子制御部の外部に設けられるとともに前記電子制御部に電気的に接続される電気部材負荷とを有する電子制御システムにおいて、
   前記電子制御部は、制御部と、入出力端部に配設されるとともに前記制御部によってオン・オフ制御される切り分け用スイッチと、前記制御部と前記切り分け用スイッチとの間または前記制御部に配設されて電子制御システムに発生する不具合を検出する自己診断部とを有し、
   前記切り分け用スイッチは、前記電子制御システムの通常作動時に前記制御部によってオンされて前記制御部と前記電気部材負荷とを電気的に接続し、前記電子制御システムに不具合発生時に前記制御部によってオフされて前記自己診断部と前記電気部材負荷と電気的に遮断し、
   前記切り分け用スイッチのオフ時に、前記自己診断部は前記不具合が前記電子制御部の内部および前記電子制御部の外部のいずれに発生しているかを検出することを特徴とする自己診断機能を有する電子制御システム。
2. 前記電子制御部は前記電気部材負荷を駆動する駆動部を有し、
   前記自己診断部は前記駆動部より前記電気部材負荷側に不具合を検出し、
   前記制御部は、前記自己診断部が前記駆動部より前記電気部材負荷側に不具合を検出したとき、前記切り分け用スイッチをオフにすることにより、前記自己診断部により前記不具合が前記電子制御部の内部および前記電子制御部の外部のいずれに発生しているかを検出することを特徴とする請求項１に記載の自己診断機能を有する電子制御システム。
3. 前記自己診断部は、前記制御部と前記電気部材負荷との間に流れる過電流を検出する過電流検出部を有し、
   前記過電流検出部が前記過電流を検出したとき、前記自己診断部は前記制御部より前記電気部材負荷側に不具合を検出し、
   前記制御部は、前記自己診断部が前記制御部より前記電気部材負荷側に不具合を検出したとき、前記切り分け用スイッチをオフにすることにより、前記自己診断部により前記不具合が前記電子制御部の内部および前記電子制御部の外部のいずれに発生しているかを検出することを特徴とする請求項１または２に記載の自己診断機能を有する電子制御システム。
4. 複数のチャンネルを有し、
   前記複数のチャンネルの各チャンネル毎に、前記電気部材負荷が配設され、
   前記電子制御部は前記複数のチャンネルの各チャンネル毎に、対応するチャンネルに配設された前記電気部材負荷を駆動する前記駆動部、前記切り分けスイッチ、および自己診断部を有し、
   前記自己診断部は対応するチャンネルにおける前記駆動部より前記電気部材負荷側に不具合を検出し、
   前記制御部は、前記前記複数のチャンネルを共通にオン・オフ制御するかまたは前記前記複数のチャンネルを各チャンネル毎を独立してオン・オフ制御するとともに、前記自己診断部が前記駆動部より前記電気部材負荷側に不具合を検出したとき、前記切り分け用スイッチをオフにすることにより、前記自己診断部により前記不具合が前記電子制御部の内部および前記電子制御部の外部のいずれに発生しているかを検出することを特徴とする請求項１に記載の自己診断機能を有する電子制御システム。
5. 前記複数のチャンネル毎に配設された各自己診断部は、それぞれ、前記制御部と前記電気部材負荷との間に流れる過電流を検出する過電流検出部を有し、
   前記過電流検出部が前記過電流を検出したとき、前記自己診断部は前記制御部より前記
   電気部材負荷側に不具合を検出し、
   前記制御部は、前記自己診断部が前記制御部より前記電気部材負荷側に不具合を検出したとき、前記切り分け用スイッチをオフにすることにより、前記自己診断部により前記不具合が前記電子制御部の内部および前記電子制御部の外部のいずれに発生しているかを検出することを特徴とする請求項１または４に記載の自己診断機能を有する電子制御システム。
6. 請求項１ないし３に記載の電子制御部であって、互いに電気的に接続された少なくとも２つの電子制御部を有し、
   前記少なくとも２つの電子制御部のそれぞれの前記制御部は、これらの制御部を制御する制御信号を送信する共通の制御バスに接続されていることを特徴とする自己診断機能を有する電子制御システム。
7. 電子制御部と前記電子制御部の外部に設けられるとともに前記電子制御部に電気的に接続される電気部材負荷とを有し、前記電子制御部の自己診断部により電子制御システムの不具合を自己診断する電子制御システムの自己診断方法において、
   電子制御システムの通常作動時に前記電子制御部内に配設された切り分けスイッチをオンすることにより前記電子制御部の制御部と前記電気部材負荷とを電気的に接続し、
   前記電子制御部の自己診断部により電子制御システムの不具合が検出されたとき、切り分けスイッチをオフにして前記電子制御部の外部と内部とを切り分けることにより、前記自己診断部により前記不具合が前記電子制御部の内部および前記電子制御部の外部のいずれに発生しているかを検出することを特徴とする電子制御システムの自己診断方法。

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