JP2020100202A - 故障診断システム - Google Patents

Abstract

【課題】故障診断用ＩＤの枯渇を防ぐために同じＩＤを共有しても、混信が生じることなく故障診断を行えるようにする。【解決手段】故障診断ユニット５および故障診断ツール４は、同じ故障診断用ＩＤを用いて、各制御装置１と通信を行って故障診断を行う。ゲートウェイ装置２は、故障診断ツール４が故障診断を行っているとき、故障診断ユニット５から故障診断の要求があると、この要求を拒否し、故障診断ツール４による故障診断を継続する。また、ゲートウェイ装置２は、故障診断ユニット５が故障診断を行っているとき、故障診断ツール４から故障診断の要求があると、故障診断のターゲットの制御装置１に応じて、いずれの故障診断を優先するかの調停を行う。【選択図】図１

Description

本発明は、車両に故障診断ツールを接続して行う故障診断と無線通信によりリモートで行う故障診断が可能な故障診断システムに関する。

車両の故障診断機能は、エンジン、ブレーキ、エアバッグ、カーナビゲーションなどの車両のシステムの制御を行う制御装置（ＥＣＵ）内に備わっており、ＥＣＵのシステム状態を監視して、異常を検知する。そして、故障診断ツールを車両の通信バスに接続して、故障診断ツールがゲートウェイ装置を介して制御装置と通信を行って、故障診断が行われる。また、リモートで故障診断を実施できる制御装置を有する故障診断ユニットがゲートウェイ装置を通じて制御装置と通信を行って、故障診断が行われる。

ここで、通信バスで送受信されるフレームには、フレームの用途や種類などを示すＩＤが含まれている。制御装置は、受信したフレームのＩＤに応じて故障診断などの異なる処理を行う。そのため、故障診断ツールによる故障診断用ＩＤと故障診断ユニットによる故障診断用ＩＤには、別々のＩＤが設定される。車両に搭載される制御装置が増えると、故障診断用ＩＤも増え、ＩＤが枯渇するおそれがある。特許文献１では、ＩＤの枯渇を防ぐために、ゲートウェイ装置が故障診断ユニットと制御装置との通信を中継するとき、故障診断用ＩＤを故障診断ツールによる故障診断で用いられるＩＤに変換する。

特開２０１４−７８８０１号公報

電子制御装置がさらに増えると、特許文献１の技術では、ＩＤの枯渇を防ぐことができない。そこで、故障診断ツールの故障診断用ＩＤと故障診断ユニットの故障診断用ＩＤを同一にする。これにより、ＩＤの増加を防げる。しかし、故障診断ツールによる故障診断と故障診断ユニットによる故障診断とが同時に行われた場合、混信が生じ、通信できなくなる。

本発明は、上記に鑑み、同じ故障診断用ＩＤを共有しても、混信が生じない故障診断システムの提供を目的とする。

本発明の故障診断システムは、故障診断機能を有する複数の制御装置と、各制御装置に通信バスを介して接続され、各制御装置間の通信を中継するゲートウェイ装置と、通信バスに接続してゲートウェイ装置を通じて故障診断を行う故障診断ツールと、無線通信によりゲートウェイ装置を通じてリモートで故障診断を行う故障診断ユニットとを備え、故障診断ユニットおよび故障診断ツールは、同じ故障診断用ＩＤを用いて、各制御装置と通信を行って故障診断を行い、ゲートウェイ装置は、故障診断ツールが故障診断を行っているとき、故障診断ユニットから故障診断の要求があると、この要求を拒否し、故障診断ユニットが故障診断を行っているとき、故障診断ツールから故障診断の要求があると、いずれの故障診断を優先するかの調停を行う。

先の故障診断を優先する場合、故障診断ユニットが故障診断を継続する。後の故障診断を優先する場合、故障診断ツールが故障診断を行う。故障診断元が変わっても、同じＩＤを用いているので、制御装置との通信を維持でき、競合することなく故障診断を行える。

本発明によると、故障診断ツールと故障診断ユニットが同じ故障診断用ＩＤを共有しても、故障診断の際に混信が生じず、故障診断の競合を避けることができる。

本発明の実施形態の故障診断システムを備えた車両の制御システムの概略構成を示すブロック図 故障診断のターゲットの制御装置が先要求優先の場合の故障診断のシーケンス図 故障診断のターゲットの制御装置が後要求優先の場合の故障診断のシーケンス図

本発明の実施形態に係る故障診断システムを含む制御システムを図１に示す。車両は、エンジン、ボディ、メータ、トランスミッション、ブレーキ、カーナビゲーションなどのシステムの制御用に複数の制御装置（ＥＣＵ）１を備えている。これらの制御装置１は、情報、制御、安全などの機能に応じた系統に分けられ、系統ごとにネットワークが形成される。これらのネットワークは、ＣＡＮ（登録商標）を構成している。各ネットワークを一元管理するためにゲートウェイ装置（ＣＧＷ：Ｃｅｎｔｒａｌ Ｇａｔｅｗａｙ）２が設けられ、各ネットワークの通信バス３がゲートウェイ装置２にそれぞれ接続されている。

制御装置１は、自己診断を実行する故障診断機能を有している。自己診断において、システム状態を監視する。システムに何らかの異常が発生したとき、制御装置１は、センサの出力信号から故障が発生したと判断して、故障コードを記憶すると同時に、故障が発生したときのセンサの検出値などの故障に関する診断データ（フリーズフレームデータ）を記憶する。

故障診断システムは、通信バス３に接続してゲートウェイ装置２を通じて故障診断を行う故障診断ツール４と、無線通信によりゲートウェイ装置２を通じてリモートで故障診断を行う故障診断ユニット５とを備えている。故障診断ツール４は、ディーラーなどに備えられたものであり、ゲートウェイ装置２に接続された通信バス６のコネクタ（ＤＬＣ：データ・リンク・カプラ）７に接続されて使用される。故障診断ツール４がコネクタ７に接続されると、ゲートウェイ装置２を通じて制御装置１と通信を行える。

故障診断ユニット５は、無線通信機能を有する通信制御装置（ＴＣＵ：Ｔｅｌｅｍａｔｉｃｓ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）８と、通信制御装置８と無線通信を可能とされ、故障診断を行うセンタ装置９とから構成される。通信制御装置８は、情報系の通信バス３に接続され、ゲートウェイ装置２を通じて他の制御装置１と通信を行うとともにセンタ装置９と無線通信を行う。なお、センタ装置９は、スマートフォンなどの携帯通信端末であってもよい。センタ装置９が故障診断の指示を行うと、通信制御装置８は、ゲートウェイ装置２を通じて制御装置１と通信を行い、故障診断を実行する。

ＣＡＮにおいて送受信されるフレームには、個別のＩＤが含まれている。ＩＤは、フレームの用途、種類、送信元、送信先等に応じて設定される。故障診断が行われるとき、故障診断用ＩＤを含むフレームが送受信される。故障診断ツール４および故障診断ユニット５は、故障診断用ＩＤを用いて各制御装置１と通信を行う。ここで、故障診断ツール４が用いるＩＤと故障診断ユニット５が用いるＩＤは同一とされる。

ゲートウェイ装置２は、マイクロコンピュータからなる制御部１０と通信バス３を介して各制御装置１間の通信を行う通信部１１とメモリ１２とを備えている。そして、ゲートウェイ装置２の制御部１０は、故障診断ツール４あるいは故障診断ユニット５から故障診断の通信要求があると、通信を許可する。通信部１１は、故障診断ツール４あるいは故障診断ユニット５とターゲットの制御装置１との通信を中継する。

故障診断ツール４による故障診断と故障診断ユニット５による故障診断が競合するとき、ゲートウェイ装置の制御部１０は、いずれの故障診断を優先するかの調停を行う。すなわち、制御部１０は、故障診断ツール４が故障診断を行っているとき、故障診断ユニット５から故障診断の要求があっても故障診断ツール４による故障診断を優先する。また、制御部１０は、故障診断ユニット５が故障診断を行っているとき、故障診断ツール４から故障診断の要求があると、この要求の許否を判断して、いずれか一方の故障診断を優先させる。ターゲットの制御装置１が先要求優先であるか後要求優先であるかに応じて、要求の許否が判断される。

故障診断ツール４を用いて故障診断を行うとき、故障診断ツール４がＤＬＣバス６のコネクタ７に接続される。故障診断ツール４は、ターゲットの制御装置１へのオフボード故障診断を開始する。まず、故障診断ツール４は、ターゲットの制御装置１とオフボード通信を行うために、故障診断を要求するオフボードフレームを送信する。ゲートウェイ装置２は、オフボードフレームに含まれるＩＤに基づいて、ターゲットの制御装置１を特定し、この制御装置１に故障診断ツール４からのオフボードフレームを転送する。ターゲットの制御装置１は、ゲートウェイ装置２を通じて応答のオフボードフレームを故障診断ツール４に送信する。このような通信が繰り返されて故障診断が行われる。ターゲットの制御装置１への故障診断を終えると、故障診断ツール４は通信を終了する。ゲートウェイ装置２は、通信終了に伴って故障診断ツール４が故障診断を終えたことを認識する。

故障診断ユニット５による故障診断を行うとき、センタ装置９は、通信制御装置８に故障診断を指示する。図２に示すように、通信制御装置８は、ゲートウェイ装置２に故障診断（リモートオフボード）の通信要求の制御フレームを送信する。ゲートウェイ装置２は、故障診断ツール４からの信号がない、すなわち故障診断ツール４が接続されていないことを確認すると、故障診断の通信許可の制御フレームを通信制御装置８に送信する。なお、故障診断ツール４が接続されているとき、ゲートウェイ装置２は、通信制御装置８から通信要求の制御フレームが送信されても、制御フレームをターゲットの制御装置１に転送せず破棄する。

ゲートウェイ装置２から許可を受けた後、通信制御装置８は、ターゲットの制御装置１へのオフボード故障診断を開始し、故障診断のオフボードフレームを送信する。ゲートウェイ装置２は、ターゲットの制御装置１に通信制御装置８からのオフボードフレームを転送する。ターゲットの制御装置１は、ゲートウェイ装置２を通じて応答のオフボードフレームを通信制御装置８に送信する。通信制御装置８は故障診断結果をセンタ装置９に送信する。

故障診断ユニット５が故障診断を行っているとき、故障診断ツール４が接続されると、故障診断ツール４は故障診断を要求するオフボードフレームを送信する。ここで、故障診断ツール４からの故障診断用ＩＤと故障診断ユニット５からの故障診断用ＩＤとは同じである。ゲートウェイ装置２は、故障診断ツール４からのオフボードフレームのＩＤに基づいてターゲットの制御装置１をチェックする。

ターゲットの制御装置１がボディＥＣＵなどの先要求優先の制御装置１である場合、ゲートウェイ装置２は、故障診断ツール４からのオンボードフレームをターゲットの制御装置１に転送せず破棄する。先に故障診断を行っている故障診断ユニット５による故障診断が優先される。故障診断ユニット５による故障診断が継続される。通信制御装置８は、故障診断を終えると、ゲートウェイ装置２に故障診断を終えたことを通知し、通信を終了する。この後、故障診断ツール４が故障診断を要求するオフボードフレームを送信すると、故障診断ツール４による故障診断が行われる。

図３に示すように、ターゲットの制御装置１がエンジンＥＣＵなどの後要求優先の制御装置１である場合、ゲートウェイ装置２は、通信制御装置８とターゲットの制御装置１との間の通信ルーティングを停止する。ゲートウェイ装置２は、通信制御装置８からのオフボードフレームを破棄する。そして、ゲートウェイ装置２は、ＤＬＣバス６を通じてターゲットの制御装置１からのオフボードフレームを故障診断ツール４に転送するとともに、通信制御装置８に故障診断ツール４が接続されたことを通知して、通信を禁止する。通信制御装置８からのオフボードフレームのＩＤと故障診断ツール４からのオフボードフレームのＩＤとは同じであるので、通信制御装置８との通信を禁止することにより、ターゲットの制御装置１からのオフボードフレームを故障診断ツール４に送信することができる。故障診断ツール４は、ターゲットの制御装置１の故障診断を行う。

そして、故障診断ツール４は、ターゲットの制御装置１への故障診断を終えると、通信を終了する。この後、通信制御装置８がゲートウェイ装置２に故障診断の通信要求の制御フレームを送信すると、ゲートウェイ装置２は、故障診断ツール４が接続されていないことを確認して、故障診断の通信許可の制御フレームを通信制御装置８に送信する。ゲートウェイ装置２から許可を受けた後、通信制御装置８は、ターゲットの制御装置１へのオフボード故障診断を行う。

以上のように、ゲートウェイ装置２が調停機能を果たすことにより、同一の制御装置１に対する故障診断を同一のＩＤに設定して行うことができる。すなわち、故障診断ユニット５および故障診断ツール４は同じ故障診断用ＩＤを用いて、制御装置１と通信を行って故障診断を行うことができるので、ＩＤの枯渇を防ぐことができる。ここで、ゲートウェイ装置２は、故障診断ユニット５が故障診断を行っているとき、故障診断ツール４から故障診断の要求があると、故障診断のターゲットの制御装置１に応じて、いずれの故障診断を優先するかの調停を行う。この調停において、ゲートウェイ装置２は、故障診断のターゲットの制御装置１が先要求優先に設定されているか後要求優先に設定されているかによって故障診断の許否を判断する。先要求優先である場合、故障診断ユニット５による故障診断が優先して行われる。後要求優先である場合、故障診断ツール４による故障診断が優先して行われる。したがって、同じＩＤを用いたことによる故障診断の競合を解消することができる。

なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内で上記実施形態に多くの修正および変更を加え得ることは勿論である。故障診断ユニット５は、車載の故障診断装置により構成してもよい。

１ 制御装置
２ ゲートウェイ装置
３ 通信バス
４ 故障診断ツール
５ 故障診断ユニット
６ 通信バス
７ コネクタ
８ 通信制御装置
９ センタ装置

Claims (1)

1. 故障診断機能を有する複数の制御装置と、各制御装置に通信バスを介して接続され、各制御装置間の通信を中継するゲートウェイ装置と、通信バスに接続してゲートウェイ装置を通じて故障診断を行う故障診断ツールと、無線通信によりゲートウェイ装置を通じてリモートで故障診断を行う故障診断ユニットとを備えた故障診断システムであって、故障診断ユニットおよび故障診断ツールは、同じ故障診断用ＩＤを用いて、各制御装置と通信を行って故障診断を行い、ゲートウェイ装置は、故障診断ツールが故障診断を行っているとき、故障診断ユニットから故障診断の要求があると、この要求を拒否し、故障診断ユニットが故障診断を行っているとき、故障診断ツールから故障診断の要求があると、いずれの故障診断を優先するかの調停を行うことを特徴とする故障診断システム。
   

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