JP2014052357A - 車両用電子制御装置の検証装置 - Google Patents

Abstract

【課題】再現性を高めて、適正に検証を行えるようにした車両用電子制御装置の検証装置を提供する。
【解決手段】本体操作用ＰＣからのエンジン運転モードに応じた指令に基づいて、エンジンが通常運転（正回転）であるか、揺り戻し（逆回転）を生じているかを判定し、通常運転時と判定されたときは、正回転用パターンの回転信号を出力し、揺り戻し時と判定されたときは、正回転用パターンとは異なる（パルス幅が相違する）逆回転用パターンの回転信号を出力する。
【選択図】図６

Description

本発明は、車両に搭載される電子制御装置に、車両動作状態の模擬信号を出力して機能検証を行う車両用電子制御装置の検証装置に関する。

車両の電子制御装置では、開発中の検証段階などで、制御対象を模した検証装置を使用する場合があるが、制御装置に複数の仕様が存在する場合には、各々の仕様（又は評価する機能）に応じた構成の検証装置を用いる必要がある。

この種の検証装置として、特許文献１では、電子制御装置のデバッグ処理においてエンジン回転数に応じたシミュレーションを開始する際には、クランク角度を時間周期で計算したエンジン回転同期の処理で行っている。

特開平６−２１３７７２号

ところで、特許文献１等に示されるこの種の検証装置では、一定以上のエンジン回転状態を主に対象としており、エンジンの急激な過渡運転や、回転停止時の挙動を再現させる場合、状況によっては設定が困難な場合があり、検証作業が効率的に行えない場合があった。

本発明は、このような従来の課題に着目してなされたもので、模擬信号を適正に生成することにより、通常の模擬信号では再現の難しい状況でも、再現性を高めて、適正に検証を行えるようにした車両用電子制御装置の検証装置を提供することを目的とする。

かかる目的を達成するため、本発明は、車両の動作状態を模擬する信号を生成して車両に搭載される電子制御装置の機能検証を行う車両用電子制御装置の検証装置であって、
前記車両で動作に同期して電子制御装置に入力される原信号を模擬して生成される模擬信号に対し、前記原信号の仕様に応じて信号パターンを変更する機能を有することを特徴とする。

エンジン回転信号等、動作に同期して生成される模擬信号に対し、原信号の仕様に応じて設定された信号パターンに切り換えることができるので、エンジンの急激な過渡運転や、回転停止時の挙動など、同一信号パターンでは再現の困難な状況の再現が行え、検証機能を高めることができる。

本発明に係る検証装置によって検証が行われる電子制御装置（ＥＣＵ）を搭載した車両用エンジンの構成図である。 同上エンジンにおけるクランク角センサ及びカムセンサの構造を示す図である。 同上エンジンにおけるクランク角センサ及びカムセンサの出力特性を示すタイムチャートである。 同上エンジンにおける回転信号の正回転・逆回転によるパルス幅・振幅の違いを示すタイムチャートである。 本発明に係る検出装置の概要を示す図である。 正回転と逆回転とを判別可能な模擬回転信号を出力する第１実施形態のフローチャート及び模擬回転信号の２通りの例を示すタイムチャートである。 エンジン停止状態をより正確に検出できるようにした第２実施形態のフローチャート及びエンジン停止用パターンの模擬信号を示すタイムチャートである。 エンジン高回転時の検証精度を高めた第３実施形態のフローチャートである。 エンジン低回転時の検証を確保する第４実施形態のフローチャートである。 高回転時に第２及び第３実施形態とは別の方式で検証精度を確保する第５実施形態のフローチャートである。 ＥＣＵからフィードバックされた信号に基づいて正回転、逆回転を判別する第６の実施形態のフローチャートである。 バラツキに応じて実機のクランクセンサからＥＣＵに出力される回転信号に近づける補正を行うようにした第７実施形態のフローチャートである。 バラツキに応じて、出力パルスのデューティ比補正、周期補正及びこれらを組み合わせた補正を示すタイムチャートである。

以下に、本発明の一実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
図１は、本発明に係る検証装置によって検証が行われる電子制御装置（ＥＣＵ）を搭載した車両用エンジン１０１の構成図である。尚、本例において、エンジン１０１は、直列４気筒の４サイクルエンジンであるが、本例に限定されない。

図１において、エンジン（内燃機関）１０１の吸気管１０２には、スロットルモータ１０３ａでスロットルバルブ１０３ｂを開閉駆動する電子制御スロットル１０３を介装してある。

そして、エンジン１０１は、電子制御スロットル１０３及び吸気バルブ１０５を介して、各気筒の燃焼室１０６内に空気を吸入する。
各気筒の吸気ポート１３０に、燃料噴射弁１３１を設けてあり、燃料噴射弁１３１は、制御装置としてのＥＣＵ（エンジン・コントロール・ユニット）１１４からの噴射パルス信号によって開弁動作し、燃料を噴射する。

燃焼室１０６内の燃料は、点火プラグ１０４による火花点火によって着火燃焼する。点火プラグ１０４それぞれには、点火コイル及び該点火コイルへの通電を制御するパワートランジスタを内蔵した点火モジュール１１２を装着してある。

燃焼室１０６内の燃焼ガスは、排気バルブ１０７を介して排気管１１１に流出する。排気管１１１に設けたフロント触媒コンバータ１０８及びリア触媒コンバータ１０９は、排気管１１１を流れる排気を浄化する。

吸気カム軸１３４，排気カム軸１１０は、一体的にカムを備え、このカムによって吸気バルブ１０５及び排気バルブ１０７を動作させる。
吸気バルブ１０５は、アクチュエータを用いて吸気カム軸１３４をクランク軸１２０に対して相対回転させる可変バルブタイミング機構（ＶＴＣ）１１３により、バルブタイミングが可変に制御される。

ＥＣＵ１１４は、上述したように本発明に係る検証装置によって検証が行われる電子制御装置である。該ＥＣＵ１１４は、マイクロコンピュータを内蔵し、予めメモリに記憶したプログラムに従って演算を行い、電子制御スロットル１０３，燃料噴射弁１３１，点火モジュール１１２などを制御する。

ＥＣＵ１１４は、各種のセンサからの検出信号を入力する。各種のセンサとして、アクセルペダル１１６ａの開度（アクセル開度）ＡＣＣを検出するアクセル開度センサ１１６、エンジン１０１の吸入空気量Ｑを検出するエアフローセンサ１１５、エンジン１０１の出力軸であるクランク軸１２０の回転に応じてパルス状の回転信号（単位クランク角信号）ＰＯＳを出力するクランク角センサ（回転センサ）１１７、スロットルバルブ１０３ｂの開度ＴＶＯを検出するスロットルセンサ１１８、エンジン１０１の冷却水の温度ＴＷを検出する水温センサ１１９、吸気カム軸１３４の回転に応じてパルス状のカム信号ＰＨＡＳＥを出力するカムセンサ１３３、車両の運転者がブレーキペダル１２１を踏み込んだ制動状態においてオンになるブレーキスイッチ１２２、エンジン１０１を動力源とする車両の走行速度（車速）ＶＳＰを検出する車速センサ１２３などを設けている。

図２は、クランク角センサ１１７及びカムセンサ１３３の構造を示す。
クランク角センサ１１７は、クランク軸１２０に軸支され、周囲に被検出部としての突起部１５１を備えるシグナルプレート１５２と、エンジン１０１側に固定され、突起部１５１を検出して回転信号ＰＯＳを出力する回転検出装置１５３とで構成される。

シグナルプレート１５２の突起部１５１は、クランク角で１０degのピッチで等間隔に形成してあるが、突起部１５１を連続して２つ欠落させてある部分を、クランク軸１２０の回転中心を挟んで対向する２箇所に設けてある。

上記構造により、クランク角センサ１１７（回転検出装置１５３）が出力する回転信号ＰＯＳは、図３に示すように、クランク角で１０deg（単位クランク角）毎に１６回連続してハイレベルに変化した後、３０deg間ローレベルを保持し、再度１６回連続してハイレベルに変化する。

従って、クランク角３０degであるローレベル期間（歯抜け領域、欠落部分）後の最初の回転信号ＰＯＳは、クランク角１８０deg間隔で出力されることになり、このクランク角１８０degは、本実施形態の４気筒エンジン１０１における気筒間の行程位相差、換言すれば、点火間隔に相当する。

また、本実施形態では、クランク角センサ１１７が、クランク角３０degであるローレベル期間後（歯抜け領域）の最初の回転信号ＰＯＳを、各気筒の上死点前５０deg（ＢＴＤＣ５０deg）のピストン位置で出力するように設定してある。

一方、カムセンサ１３３は、吸気カム軸１３４の端部に軸支され、周囲に被検出部としての突起部１５７を備えたシグナルプレート１５８と、エンジン１０１側に固定され、突起部１５７を検出してカム信号ＰＨＡＳＥを出力する回転検出装置１５９とで構成される。

シグナルプレート１５８の突起部１５７は、カム角で９０deg毎の４箇所それぞれに、１個、３個、４個、２個ずつ設けられ、これら突起部１５７を検知して１個単独、３個連続、４個連続、２個連続にハイレベルに変化するカム信号ＰＨＡＳＥが出力される。

また、１個単独のカム信号ＰＨＡＳＥ、及び、複数連続して出力されるカム信号ＰＨＡＳＥの先頭の信号は、クランク角で１８０deg間隔に出力され、かつ、１個単独、３個連続、４個連続、２個連続の出力パターンが、ある気筒の上死点ＴＤＣと次の気筒の上死点ＴＤＣとの間でそれぞれ出力されるようにしてある。なお、ＶＴＣ１１３によって、吸気バルブ１０５のバルブタイミングを変更しても、カム信号ＰＨＡＳＥの出力位置が上死点ＴＤＣを横切って変化することがないように、バルブタイミングの変更範囲を見込んでカム信号ＰＨＡＳＥの出力位置及び出力間隔を設定してある。

各上死点ＴＤＣの間で出力するカム信号ＰＨＡＳＥの連続出力数は、次に圧縮上死点となる気筒番号を示し、例えば、今回の上死点ＴＤＣと前回の上死点ＴＤＣとの間で、カム信号ＰＨＡＳＥを３個連続して出力した場合には、今回の上死点ＴＤＣは、第３気筒の圧縮上死点ＴＤＣであることを示す。

本例の４気筒エンジン１０１では、点火を第１気筒→第３気筒→第４気筒→第２気筒の順で行うので、上死点ＴＤＣ間で出力されるカム信号ＰＨＡＳＥの出力パターンは、図３に示すように、１個単独、３個連続、４個連続、２個連続の順に設定してある。

ＥＣＵ１１４は、例えば、回転信号ＰＯＳの歯抜け箇所を回転信号ＰＯＳの周期変化などから判断し、この歯抜け位置を基準に、回転信号ＰＯＳの発生数を計数することで、上死点ＴＤＣ（基準クランク角位置ＲＥＦ）を検出する。

そして、ＥＣＵ１１４は、上死点ＴＤＣ間でカム信号ＰＨＡＳＥの出力数を計数することで、次にピストンの位置が圧縮上死点ＴＤＣ（所定ピストン位置）となる気筒を判別すると共に、上死点ＴＤＣからの回転信号ＰＯＳの発生数を計数し、該計数値ＣＮＴＰＯＳに基づいてそのときのクランク角を検出する。

圧縮上死点ＴＤＣの気筒及びクランク角を検出すると、ＥＣＵ１１４は、燃料噴射及び点火を行わせる気筒、更に、燃料噴射タイミング及び点火タイミングを決定し、前記計数値ＣＮＴＰＯＳに基づいて検出されるクランク軸１２０の角度（クランク角）に応じて噴射パルス信号や点火制御信号を出力する。

また、基準クランク角位置から１個単独のカム信号ＰＨＡＳＥ、又は、複数連続して出力されるカム信号ＰＨＡＳＥの先頭の信号までの回転信号ＰＯＳの発生数をカウントすることにより、ＶＴＣ１１３によって変更されるクランク軸１２０に対する吸気カム軸１３４の回転位相（吸気バルブ１０５の実バルブタイミング）を検出することができ、この検出値に基づいて、バルブタイミングを目標値に近づけるようにフィードバック制御することができる。

ところで、エンジン１０１（クランク軸１２０）が正方向に回転（正転）している場合には、回転信号ＰＯＳの発生が、クランク軸１２０が１０degだけ正転したことを示し、基準クランク角位置からの回転信号ＰＯＳの発生数が、基準クランク角位置からのクランク軸１２０の回転角度を示すことになる。

しかし、エンジン１０１の停止直前には、筒内の圧縮圧などによってエンジン１０１（クランク軸１２０）が逆方向に回転（逆転）する場合があり、係る逆転時にも正転時と同様に回転信号ＰＯＳの発生数を計数し続けると、クランク軸１２０の角度位置（クランク角）を誤検出することになってしまう。

そこで、エンジン１０１（クランク軸１２０）の正転・逆転を判別できるように、クランク角センサ１１７（回転検出装置１５３）が、クランク軸１２０の正転時と逆転時とで識別可能な回転信号ＰＯＳ（パルス信号）を出力するようにしてある（図４（Ａ）参照）。

例えば、回転軸の回転方向によってパルス幅の異なるパルス信号を発生させる手段として、例えば特開２００１−１６５９５１号公報に開示される手段を用いる。具体的には、シグナルプレート１５２の突起部１５１の検出パルス信号として、相互に位相がずれた２つの信号を発生させ、これらの信号を比較することで正転・逆転を判定し、相互に異なるパルス幅ＷＩＰＯＳに生成される２つのパルス信号のいずれか一方を、正転・逆転の判定結果に基づいて選択して出力させるようにする。

ＥＣＵ１１４では、回転信号ＰＯＳのパルス幅ＷＩＰＯＳを計測し、パルス幅の計測値ＷＩＰＯＳと、正転・逆転の判別閾値である閾値ＳＬとを比較することで、正転時のパルス幅ＷＩＰＯＳであるか、逆転時のパルス幅ＷＩＰＯＳであるかを判断し、クランク軸１２０が正転しているか逆転しているかを判別する。

正転・逆転の判別に用いる閾値ＳＬは、正転時のパルス幅ＷＩＰＯＳと逆転時のパルス幅ＷＩＰＯＳとの中間値（例えば、５５μｓ〜８０μｓ）に設定され、正転時のパルス幅ＷＩＰＯＳよりも逆転時のパルス幅ＷＩＰＯＳが長い本実施形態では、パルス幅ＷＩＰＯＳが前記閾値ＳＬ以上であれば、逆転状態であると判断し、パルス幅ＷＩＰＯＳが前記閾値ＳＬ未満であれば、正転状態であると判断する。

また、回転信号ＰＯＳの振幅（信号レベル）が正転・逆転で異なるようにして、振幅（信号レベル）の違いによって正転・逆転を判別することもできる（例えば、逆転時にＨＩＧＨレベルを下げ、または、ＬＯＷレベルを上げる。図４（Ｂ），（Ｃ）参照）。

上記のように構成されるＥＣＵ１１４を、検証装置（ＨＩＬＳ）によって検証する。検証装置は、ＥＣＵ１１４の制御対象である実機（車両及びエンジン）と同様に、ＥＣＵ１１４との間で信号を授受しつつ、所望のシミュレーションを実現するためのシステムである。なお、通常は、開発過程にあるＥＣＵについて検証するが、完成品のＥＣＵについて、メンテナンスのため検証を行うこともできる。

図５に示すように、本検証装置は、ＥＣＵ１１４に接続される検証装置本体（ＨＩＬＳ本体）２０１と本体操作用ＰＣ（ＰＣ：パソコン）２０２とを備え、本体操作用ＰＣ２０２は、運転条件（モード）に応じた指令をＨＩＬＳ本体２０１に出力する。

ＨＩＬＳ本体２０１は、本体操作用ＰＣ２０２から入力した指令及びＥＣＵ１１４からフィードバックされたアクチュエータ等の制御信号に基づいて、実機においてセンサ等からＥＣＵ１１４に入力される信号の模擬信号を生成し、ＥＣＵ１１４に出力する。

ＥＣＵ１１４は、ＨＩＬＳ本体２０１から入力した模擬信号に基づき運転状態に応じたアクチュエータ等の制御信号をＨＩＬＳ本体操作用ＰＣ２０２に出力する。
本体操作用ＰＣ２０２は、ＥＣＵ１１４からの制御信号を入力し、元の運転条件から想定される制御信号と比較し、ＥＣＵ１１４の処理機能が正常であるか否かを検証する。

また、ＥＣＵ１１４からの制御信号は、上述したように、本体操作用ＰＣ２０２を介してＨＩＬＳ本体２０１にフィードバックされ、新たな模擬信号の生成に用いられる。
ここで、以下に示す実施形態では、エンジン回転に同期して出力されるクランク角センサまたはカムセンサからの回転信号（原信号）の模擬信号を、本体操作用ＰＣ２０２からの指令によって、原信号の仕様に応じて信号パターンを変更するように構成される。

以下、ＨＩＬＳ本体２０１よって、模擬信号を生成して出力する実施形態について説明する。
図６（Ａ）は、上記エンジン１０１に対応して正回転と逆回転とを判別可能な模擬回転信号を出力する第１実施形態のフローを示す。

ステップ１では、エンジン運転状態を判別する。具体的には、本体操作用ＰＣ２０１からのエンジン運転モードに応じた指令に基づいて、エンジンが通常運転（正回転）であるか、揺り戻し（逆回転）を生じているかを判定する。

エンジン運転モードに応じた指令では、例えば、通常運転時はエンジンの回転数（クランク軸回転数、カム軸回転数）を正数、揺り戻し時は、負数として正負に応じて判定させ、あるいは、スイッチ等で通常運転時と揺り戻し時とを切り換えるようにしてもよい。また、エンジン回転数とは異なる判別用データとしたり、回転数データの一部を用いて判別させてもよい。

そして、通常運転時と判定されたときはステップ２へ進んで、正回転用パターンの回転信号を出力し、揺り戻し時と判定されたときはステップ３へ進んで、逆回転用パターンの回転信号を出力する。例えば、回転数に応じた周期，パルス幅を有する回転信号を発生し、ＥＣＵ１１４に、正回転と逆回転とを区別できる異なるパターンの回転数信号（模擬信号）を出力する。上記したように、ＥＣＵ１１４が、クランク角センサ１１７から出力される回転信号のパルス幅が正回転時と逆回転時とで相違するように構成した場合には、同様にパルス幅が正回転時と逆回転時とで相違する模擬信号を出力する（図６（Ｂ）参照）。

このように、第１実施形態によれば、クランク角センサ１１７の仕様に応じて、クランク角センサ１１７から出力される信号と同様のパターンの模擬信号を生成することにより、該模擬信号を入力したＥＣＵ１１４は、正回転と逆回転とを正しく判別することができる。これにより、エンジンを停止させる極低回転時など、逆回転を生じる運転状況でのＥＣＵ１１４の動作を検証することが可能となる。

また、特許文献１のように、大きなクランク角度間のクランク角度を補間演算して時間周期で回転同期の割り込み処理を行わせると、実車両に比べて演算による制御遅れが発生し、また、回転変動の大きい過渡時には、エンジン回転同期の処理を精度の良いタイミングで行わせることが難しく、回転変動の大きい過渡時では制御の追従性を検証することが困難であった。

これに対し、本実施形態では、クランク角センサ１１７と同じく、回転信号（ＰＯＳ信号）を、微小な単位クランク角毎にエンジン回転に同期させて出力するように模擬信号が生成される。したがって、上記のように、逆回転を生じる極低回転時も含め、回転変動の大きい低回転時における状況での制御の追従性等も精度よく検証することができる。

なお、上述したように、クランク角センサからの回転信号ＰＯＳの振幅（信号レベル）の違いによって正回転・逆回転を判別する場合には、該仕様に応じて模擬信号も正回転時と逆回転時とで振幅を相違させたパターンの信号を生成すればよい（例えば、逆転時にＨＩＧＨレベルを下げ、または、ＬＯＷレベルを上げる。図６（Ｃ），（Ｄ）参照）。

また、実機の場合は、クランク角センサ１１７のセンサ部から発生する相互に位相がずれた２つの信号をセンサ内の信号処理回路に入力させ、これらの信号を比較することで正回転・逆回転を判定した上で、パルス幅や振幅の異なる信号を出力する必要がある。これに対し、本検証装置では、これらの実機での信号処理は必要がなく、本体操作用ＰＣ２０２が、逆回転を発生する運転モードでパルス幅，振幅等の相違する信号パターンに切り換える指令をＨＩＬＳ本体２０１に出力することで対応できる。

ただし、クランク角センサが、位相のずれた２つの信号を出力するだけの機能を有し、ＥＣＵに、これら２つの信号を信号処理して正回転・逆回転を判定し、パルス幅や振幅の異なる信号を出力する機能を持たせる仕様とすることもできる。この仕様の場合には、ＨＩＬＳ本体２０１で位相がずれた２つの回転信号を模擬信号として生成すればよい。

なお、エンジンの回転数以外で、ＡＴ（自動変速機）等で正回転と逆回転が起こる場合に対応して、該回転数の信号を、同様にパターンを変更して出力させるようにしてもよい。

図７（Ａ）は、第１実施形態の正回転／逆回転判別機能に加え、エンジン停止状態をより正確に検出できるようにした第２実施形態のフローを示す。
ステップ１で運転状態を判別し、揺り戻しと判定されたときに、ステップ３へ進んで逆回転用パターンの回転信号が出力されることは、第１実施形態と同様である。

ステップ１で通常運転と判定されたときは、ステップ４へ進んで、エンジン状態として、エンジンが回転しているか否かを判定する。そして、エンジン回転時と判定されたときは
ステップ２へ進み、第１実施形態同様に正回転用パターンの回転信号を出力する。

一方、ステップ４でエンジン停止と判定されたときは、ステップ５へ進み、エンジン停止パターンを出力する。例えば、図７（Ｂ）に示すように、エンジン停止時の出力（ＬＯＷまたはＨＩＧＨ）をそのまま維持する方式、又は、図７（Ｃ）に示すように、停止時の出力をＨＩＧＨまたはＬＯＷに固定する方式とする。ＥＣＵ１１４は、模擬信号の出力レベルが停止判別用の閾値を超えて持続したときにエンジン停止と判定することができる。

第２実施形態によれば、第１実施形態と同様の効果を得られると共に、エンジン停止時の出力が同一レベルに維持されることにより、停止状態を明確に判別して、エンジン停止状態での検証精度を確保できる。

図８は、第２実施形態の機能に加え、エンジン高回転時の検証精度を高めた第３実施形態のフロー示す。
ステップ１〜５は、第２実施形態と同様である。

ステップ４でエンジン回転時と判定されたときは、ステップ６へ進んでエンジンが所定回転数ＮＨ以上の高回転時であるかを判定する。
ステップ６で、高回転時と判定されたときはステップ７へ進んで、高回転時正回転用パターンの回転信号を出力する。具体的には、クランク角センサ１１７から出力される回転信号（ＰＯＳ）と同様に回転の増大に比例して回転数検出用にカウントされるパルスの幅を減少させると、パルス幅が短くなりすぎて検出されにくくなる。特に、ＥＣＵ１１４には、ノイズによる誤検出を抑制するため、所定以下の短いパルス幅のパルスをマスク処理することが行われる。

そこで、高回転時は、検証の際に、かかるマスク処理で処理されることのないように、カウントされるパルス（ＨＩＧＨ又はＬＯＷ）の幅を増加補正する。
ステップ６で高回転時でないと判定されたときは、ステップ２へ進んで、上記増加補正を行わない通常の正回転用パターンの回転信号を出力する。

第３実施形態によれば、第２実施形態と同様の効果を得られると共に、高回転時にカウントされるパルスの幅を増加補正することにより、該パルスが検出されやすくなり、高回転時の検証精度を向上できる。

図９は、第３実施形態の機能に加え、エンジン低回転時の検証を確保する第４実施形態のフローを示す。
ステップ１〜７は、第３実施形態と同様である。

ステップ１で通常運転時と判定されると、ステップ８でエンジンが所定回転数ＮＬ未満（停止を除く）の低回転時であるかを判定する。
低回転時と判定されたときはステップ９へ進み、エンジン回転数を下限回転数ＮＬ０（＜ＮＬ）以上に制限する。ここで、下限回転数ＮＬ０は、以下のように設定される。回転数が停止近くまで低下すると、クランク角センサから出力される回転信号パルスの発生間隔が増大し、停止判定用の閾値を超えて停止と誤判定される可能性がある。このため、かかる誤判定を生じないように、つまり、パルス発生間隔が停止判定用の閾値を超えない回転数以上となるように下限回転数ＮＬ０を設定する。

ステップ９で上記のようにエンジン回転数を下限回転数ＮＬ０以上に制限した後、ステップ４へ進む。また、ステップ８の判定がＮＯ、つまり、エンジン回転数が下限回転数ＮＬ０以上であるか、または、エンジン停止時であるときにもステップ４へ進む。

ステップ４〜ステップ７は、第３実施形態と同様である。即ち、エンジン停止と判定されたときはステップ５へ進んで、エンジン停止パターンを出力し、エンジンが所定回転数ＮＨ以上の高回転時と判定されたときは、ステップ７でカウントされるパルス（ＨＩＧＨ又はＬＯＷ）の幅を増加補正した高回転時正回転用パターンの回転信号を出力し、高回転時より低回転のときは、通常の正回転用パターンの回転信号を出力する。

第４実施形態によれば、第３実施形態と同様の効果を得られると共に、エンジン回転数を下限回転数ＮＬ０以上に制限することによりエンジンの低回転時、特に、エンジン停止に近い極低回転時の検証精度を確保できる。

図１０は、第４実施形態と同様にエンジン低回転時の検証を確保すると共に、高回転時に第２及び第３実施形態とは別の方式で検証精度を確保する第５実施形態のフローを示す。

ステップ１，３，８，９，４については第４実施形態と同様である。
ステップ６’では、エンジンが所定回転数ＮＨ’を超える高回転時であるかを判定する。

ステップ６'で高回転時と判定されたときは、エンジン回転数を上限回転数ＮＨ０（＞ＮＨ’）以下に制限する。これにより、回転信号のパルス幅が所定値以上となって高回転時の検証精度が確保される。ここで、上限回転数ＮＨ０は、第２及び第３実施形態の所定回転数ＮＨと同等の値であってよいが、パルス幅の増加補正を行うことなく、通常の正回転用パターン出力でのパルスをＥＣＵ１１４が検出できるようにするために、ＮＨより小さい値としてもよい。

以上の実施形態では、ステップ１で本体操作用ＰＣを介して指示された運転状態（運転モード）によって、エンジンの正回転と逆回転とを判別、つまり、判別可能な信号を与えられて判別するものを示した。一方、ＨＩＬＳ本体２０１がＥＣＵ１１４から入力した燃料噴射量、点火時期及び吸入空気量等に基づいてエンジントルクを算出し（あるいは、ＥＣＵ１１４で算出されたエンジントルクを入力し）、該エンジントルクに基づいて低回転時の正回転、逆回転を判別することも可能である。

図１１は、上記のように検証装置が、ＥＣＵ１１４からフィードバックされた信号に基づいて正回転、逆回転を判別する第６の実施形態のフローを示す。
ステップ２１では、ＥＣＵ１１４からフィードバックされる燃料噴射量、点火時期、吸入空気量等からエンジントルクを算出する（あるいは、ＥＣＵ１１４で算出されたエンジントルクを入力する）。

ステップ２２では、ステップ２１で算出されたエンジントルクと、エンジンを駆動（正回転）するのに必要なエンジンのフリクショントルクとの大小を比較する。なお、簡易的にはフリクショントルクを一定値に設定してもよいが、指令された運転モードにおいてエンジン水温が可変に設定される場合には、該設定された水温に基づいて可変なフリクショントルクを算出するようにしてもよい。

そして、エンジントルクがフリクショントルク以上と判定されたときは、エンジンが正回転されると判断し、ステップ２３へ進んで、正回転用パターンの回転信号を出力する。
一方、フリクショントルクがエンジントルクより大と判定されたときは、エンジンが逆回転されると判断し、ステップ２４へ進んで、逆回転用パターンの回転信号を出力する。

第６実施形態によれば、運転モードの逆回転指令を与えることなく、ＥＣＵ１１４からのフィードバック信号に基づいて正回転と逆回転とを判別して回転信号のパルスのパターンを変更することができる。また、ＥＣＵ１１４の制御による逆回転発生の有無の検証も可能となる。

ところで、エンジンに装着されるセンサ類から出力される信号には、各種要因によってバラツキを有する。
図１２は、上記バラツキに応じて実機のクランクセンサ１１７からＥＣＵ１１４に出力される回転信号に近づける補正を行うようにした第７実施形態のフローを示す。

ステップ３１では、バラツキ補正を必要とするか否かを判定する。これは、予め、実機からクランク角センサ１１７の信号の各種要因に基づくバラツキを求めておき、バラツキ補正が必要か否かを求めておいて、その結果を本体操作用ＰＣから検出装置に出力する。

バラツキ補正を必要とすると判定された場合は、ステップ３２へ進み、回転信号のバラツキ補正を行う。
例えば、クランク角センサ１１７単体のバラツキ、温度特性のバラツキ、センサ取付位置のバラツキ、電位のバラツキ等があり、これらのバラツキに応じて図１３に示すように、出力パルスのデューティ比補正、周期補正、振幅補正及びこれらを組み合わせた補正等を行う。

なお、電位のバラツキについては、（Ｃ）のように＋側電位にバラツキを有する場合と、（Ｄ）のように−（グラウンド）側電位が高く、パルスのＯＦＦ区間が０Vまで下がりきらない場合があり、+側と−側の双方にバラツキを有する場合もある。

また、（Ｅ）は、（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）にバラツキを有した場合を示したが、バラツキを有したものをそれぞれ補正すればよい。
このようにバラツキに応じた補正を行った実機のクランク角センサからの信号に近い模擬回転信号を形成して出力することにより、実機毎に高精度な検証を行うことができる。
更に、上記実施形態から把握し得る請求項以外の技術的思想について、以下にその効果と共に記載する。

（イ）請求項３に記載の車両用電子制御装置の検証装置において、前記信号パターンを変更する機能は、エンジンの正回転時と逆回転時とで回転信号のパルスのパターンを変更する機能であることを特徴とする。
このようにすれば、エンジンを停止させる極低回転時など、逆回転を生じる運転状況でのＥＣＵの動作を検証することが可能となる。

（ロ）請求項３に記載の車両用電子制御装置の検証装置において、前記信号パターンを変更する機能は、エンジン停止時に回転信号のレベルを停止時のレベルに維持し、又は、停止時用のレベルに固定する機能であることを特徴とする。
このようにすれば、停止状態を明確に判別して、エンジン停止状態での検証精度を確保できる。

（ハ）請求項３に記載の車両用電子制御装置の検証装置において、前記信号パターンを変更する機能は、エンジン高回転時に回転信号の回転数検出用にカウントされるパルスの幅を増加補正する機能であることを特徴とする。
このようにすれば、高回転時にカウントされるパルスの幅を増加補正することにより、該パルスが検出されやすくなり、高回転時の検証精度を向上できる。

（ニ）請求項３に記載の車両用電子制御装置の検証装置において、前記信号パターンを変更する機能は、エンジン回転数を下限回転数ＮＬ０以上に制限する機能であることを特徴とする。
このようにすれば、下限回転数ＮＬ０以上に制限してパルス幅を所定値以上確保することによりエンジンの低回転時、特に、エンジン停止に近い極低回転時の検証精度を確保できる。

（ホ）請求項３に記載の車両用電子制御装置の検証装置において、前記信号パターンを変更する機能は、エンジン回転数を上限回転数ＮＨ０以下に制限する機能であることを特徴とする。
このようにすれば、回転信号のパルス幅が所定値以上となって高回転時の検証精度が確保される。

（ヘ）請求項３に記載の車両用電子制御装置の検証装置において、前記信号パターンを変更する機能は、ＥＣＵからフィードバックされた信号に基づいて正回転、逆回転を判別して回転信号のパルスのパターンを変更する機能であることを特徴とする。
このようにすれば、運転モードの逆回転指令を与えることなく、ＥＣＵからのフィードバック信号に基づいて正回転と逆回転とを判別して回転信号のパルスのパターンを変更することができる。また、ＥＣＵの制御による逆回転発生の有無の検証も可能となる。

（ト）請求項３に記載の車両用電子制御装置の検証装置において、前記信号パターンを変更する機能は、エンジン回転を検出するセンサのバラツキを補正した模擬回転信号を生成する機能であることを特徴とする。
このようにすれば、実機毎にセンサのバラツキに対応した高精度な検証を行うことができる。

１２…電動モータ、１０１…エンジン、１０５…吸気バルブ、１１３…可変バルブタイミング機構（ＶＴＣ）、１１４…ＥＣＵ、１１７…クランク角センサ、１３３…カムセンサ、１３４…吸気カム軸、２０１…ＨＩＬＳ本体、２０２…本体操作用ＰＣ

Claims (3)

1. 車両の動作状態を模擬する信号を生成して車両に搭載される電子制御装置の機能検証を行う車両用電子制御装置の検証装置であって、
   前記車両で動作に同期して電子制御装置に入力される原信号を模擬して生成される模擬信号に対し、前記原信号の仕様に応じて信号パターンを変更する機能を有することを特徴とする車両用電子制御装置の検証装置。
2. 前記対象部材の動作に同期した模擬信号は、車両に搭載されるエンジンの回転に同期する信号であることを特徴とする請求項１に記載の車両用電子制御装置の検証装置。
3. 前記対象部材の動作に同期した模擬信号は、クランクシャフトまたは機関バルブ開閉用カムシャフトの回転に同期する信号であることを特徴とする請求項２に記載の車両用電子制御装置の検証装置。