JP4120232B2

JP4120232B2 - ECU inspection device

Info

Publication number: JP4120232B2
Application number: JP2002042617A
Authority: JP
Inventors: 誠也佐藤
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2002-02-20
Filing date: 2002-02-20
Publication date: 2008-07-16
Anticipated expiration: 2022-02-20
Also published as: JP2003239798A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ＣＰＵ（Central Processing Unit：中央演算処理装置）を利用して出力ポートから信号を出力するＥＣＵ（Electronic Control Unit：電子制御装置）を検査する装置に関する。特に、ＣＰＵの出力端子とＥＣＵの出力ポートの間にアナログ回路を有するＥＣＵを検査する装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ＣＰＵの出力端子とＥＣＵの出力ポートの間にアナログ回路を有するＥＣＵが普及している。このＥＣＵは、出荷の段階で、あるいは使用中に正常・異常が判別されるようになっている。
図６に従来のＥＣＵ検査装置５２の一例を示す。ＥＣＵ検査装置５２はマイクロコンピュータ６６を備えている。ＥＣＵ検査装置５２は検査対象であるＥＣＵ５４の入力ポート６４と出力ポート６８にケーブル６２によって接続されている。一方、ＥＣＵ５４は、ＣＰＵ５６、ＲＯＭ５８、アナログ回路６０（図６では、ノイズ除去用のＣＲローパスフィルタ回路が例示されている）、入力ポート６４、出力ポート６８等を備えている。ＣＰＵ５６の入力端子５７はＥＣＵ５４の入力ポート６４に電気的に接続されている。ＣＰＵ５６の出力端子５９はアナログ回路６０を介してＥＣＵ５４の出力ポート６８に電気的に接続されている。アナログ回路６０は抵抗成分とリアクタンス成分を有する。ＣＰＵ５６の出力端子５９の電圧は、高電圧（ハイ）と低電圧（ロー）の間で反転し、それによってＥＣＵ５４の出力ポート６８の電圧が変化する。ＥＣＵ５４の出力ポート６８の電圧が図示しない電気機器に入力され、その電気機器は出力ポート６８の電圧によって制御される。出力ポート６８の電圧は制御信号として機能する。
【０００３】
検査開始時にＥＣＵ検査装置５２のマイクロコンピュータ６６は、ＣＰＵ５６の出力端子５９の電圧を高電圧に反転させる指令信号をＣＰＵ５６の入力端子５７に出力する。指令信号が入力されたＣＰＵ５６は、ＲＯＭ５８内に予め格納されているＥＣＵ検査プログラムを呼出して実行する。ＥＣＵ検査プログラムには、指令信号を入力したときにＣＰＵ５６の出力端子５９の電圧を高電圧に反転させる処理手順が記憶されている。ＣＰＵ５６の出力端子５９の電圧が高電圧に反転すると、ＥＣＵ５４の出力ポート６８の電圧も高電圧に反転するはずである。
【０００４】
マイクロコンピュータ６６では、ＥＣＵ５４の出力ポート６８の電圧が高電圧に反転した後のあるタイミングで出力ポート６８の電圧を検出し、検出した電圧を基準電圧と比較する。検出した電圧が基準電圧よりも低ければ、アナログ回路６０に断線等の異常があることがわかる。
マイクロコンピュータ６６は、ＣＰＵ５６の出力端子５９の電圧を高電圧に反転させる指令信号をＣＰＵ５９に出力する。ＥＣＵ５４の出力ポート６８の電圧が安定した後にＥＣＵ５４の出力ポート６８の電圧を入力する。入力された出力ポート６８の電圧が基準電圧以下である場合はＥＣＵ５４が異常であると判別する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、図６に示す従来のＥＣＵ検査装置５２では、アナログ回路６０の導通・非導通の検査しかできない。このため、アナログ回路６０が異常でも、例えば、抵抗成分が異常に大きかったり小さかったりしても、あるいは、リアクタンス成分が異常に大きかったり小さかったりしても、断線していない限りは正常と誤判断してしまう。
このため、ＥＣＵに内蔵されているアナログ回路の導通・非導通だけでなく、そのアナログ回路の抵抗成分やリアクタンス成分の正常・異常まで検査できる検査装置が必要とされていた。
【０００６】
本発明は、ＥＣＵに含まれるアナログ回路の導通・非導通だけでなく、アナログ回路のリアクタンス成分や抵抗成分の正常・異常まで検査できるＥＣＵ検査装置を実現することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段及び作用と効果】
本出願の１つの発明に係るＥＣＵ検査装置は、ＥＣＵに含まれるアナログ回路の導通・非導通だけでなく、アナログ回路のリアクタンス成分の正常・異常まで検査できる装置である。このＥＣＵ検査装置は、ＣＰＵと、出力ポートと、前記ＣＰＵの出力端子と前記出力ポートを接続するリアクタンス成分を有するアナログ回路を備えたＥＣＵを検査する装置である。
このＥＣＵ検査装置は、指令信号出力手段と、検出手段と、異常判別手段を備えている。指令信号出力手段は、ＣＰＵの出力端子電圧を反転させる指令信号をＣＰＵに出力する。検出手段は、指令信号出力手段から出力された指令信号によってＣＰＵの出力端子電圧が反転したのに起因してＥＣＵの出力ポート電圧が過渡的に変化する時間内において、ＥＣＵの出力ポート電圧の変化速度を検出する。異常判別手段は、検出手段で検出された変化速度が所定の変化速度幅内にない場合に異常と判別する。前記所定変化速度幅は正常ＥＣＵにあり得る最小変化速度と最大変化速度の間に設定されている（請求項１）。
ここで、ＥＣＵのＣＰＵに出力する指令信号は、ＣＰＵの出力端子電圧を高電圧から低電圧に反転させるものであってもよいし、低電圧から高電圧に反転させるものであってもよい。
【０００８】
請求項１のＥＣＵ検査装置では、まず指令信号出力手段によって、ＣＰＵの出力端子電圧を高電圧から低電圧に反転させるか、あるいは低電圧から高電圧に反転させる。すると、そのＣＰＵの出力端子にアナログ回路を介して接続されたＥＣＵの出力ポート電圧には、いわゆる過渡現象が生じる。アナログ回路がリアクタンス成分を有するからである。即ち、ＥＣＵの出力ポート電圧はＣＰＵの出力端子電圧の反転に遅れて変化する。検出手段では、指令信号出力手段から出力された指令信号によってＣＰＵの出力端子電圧が反転したのに起因してＥＣＵの出力ポート電圧が過渡的に変化する時間内において、ＥＣＵの出力ポート電圧の変化速度を検出する。
【０００９】
ＥＣＵの出力ポート電圧が過渡的に変化する時間内においては、ＥＣＵの出力ポート電圧の変化速度はアナログ回路の時定数の大きさ、即ちリアクタンス成分の大きさが密接に影響する。時定数が正常時よりも大き過ぎれば、ＥＣＵの出力ポート電圧の変化速度は正常時の変化速度より遅くなる。即ち、ＥＣＵの出力ポート電圧の波形は正常時の波形よりも緩やかになる。時定数が正常時よりも小さ過ぎれば、ＥＣＵの出力ポート電圧の変化速度は正常時の変化速度より早くなる。即ち、ＥＣＵの出力ポート電圧の波形は正常時の波形よりも急峻になる。
【００１０】
異常判別手段では、検出手段で検出されたＥＣＵの出力ポート電圧の変化速度が所定の変化速度幅内にない場合に異常と判別する。その所定の変化速度幅はＥＣＵのアナログ回路の時定数の大きさ、即ちリアクタンス成分の大きさが正常範囲内であれば入るはずの最小変化速度と最大変化速度の間に設定されている。このため、ＥＣＵの出力ポート電圧の変化速度がその所定の変化速度幅内にない場合は、アナログ回路のリアクタンス成分が異常に大きいかあるいは小さいと推定できる。
【００１１】
請求項１のＥＣＵ検査装置によると、アナログ回路の導通・非導通の検査だけでなく、そのアナログ回路のリアクタンス成分の大きさの異常まで検査できる。このため、異常と判断すべき場合を見逃すことを防止できる。
【００１２】
請求項２又は３のＥＣＵ検査装置は、ＥＣＵの出力ポート電圧の変化速度を検出するための具体的な態様を示すものである。
請求項２のＥＣＵ検査装置では、前記検出手段は、ＣＰＵの出力端子電圧が反転したのに起因してＥＣＵの出力ポート電圧が過渡的に変化する時間内の所定タイミングにおけるＥＣＵの出力ポート電圧を検出する。前記異常判別手段は、検出されたＥＣＵの出力ポート電圧が所定の電圧幅内にない場合に異常と判別する。前記所定電圧幅は正常ＥＣＵにあり得る最小電圧と最大電圧の間に設定されている（請求項２）。
請求項３のＥＣＵ検査装置では、前記検出手段は、ＣＰＵの出力端子電圧が反転するタイミングからＥＣＵの出力ポート電圧が所定電圧に達するまでの経過時間を計時する。前記異常判別手段は、計時された経過時間が所定の時間幅内にない場合に異常と判別する。前記所定時間幅は正常ＥＣＵにあり得る最短時間と最長時間の間に設定されている（請求項３）。
【００１３】
請求項２のＥＣＵ検出装置は、ＥＣＵの出力ポート電圧が過渡的に変化する時間内の所定タイミングにおけるＥＣＵの出力ポート電圧を検出することで、ＥＣＵの出力ポート電圧の変化速度を検出するものである。請求項３の検出装置は、ＣＰＵの出力端子電圧が反転するタイミングからＥＣＵの出力ポート電圧が所定電圧に達するまでの経過時間を計時することで、ＥＣＵの出力ポート電圧の変化速度を検出するものである。
請求項２又は３の態様によると、ＥＣＵの出力ポート電圧の変化速度を比較的簡単に検出できる。
【００１４】
本出願の他の１つの発明に係るＥＣＵ検査装置は、ＥＣＵに含まれるアナログ回路の抵抗成分の正常・異常まで検査できる装置である。このＥＣＵ検査装置は、ＣＰＵと、出力ポートと、前記ＣＰＵの出力端子と前記出力ポートを接続する抵抗成分を有するアナログ回路を備えたＥＣＵを検査する装置である。
このＥＣＵ検査装置は、指令信号出力手段と、プルダウン回路と、検出手段と、異常判別手段を備えている。指令信号出力手段は、ＣＰＵの出力端子電圧を高電圧にする指令信号をＣＰＵに出力する。プルダウン回路は、ＥＣＵの出力ポートを抵抗を介して接地する。検出手段は、指令信号出力手段から出力された指令信号によってＣＰＵの出力端子電圧が高電圧となり、その後にＥＣＵの出力ポート電圧が安定した後の出力ポート電圧を検出する。異常判別手段は、検出手段で検出された出力ポート電圧が所定の電圧幅内にない場合に異常と判別する。前記所定電圧幅はアナログ回路の抵抗素子が正常時にあり得る最小電圧と最大電圧の間に設定されている（請求項４）。
ＣＰＵの出力端子電圧を高電圧にさせる指令信号は、低電圧にある出力端子電圧を高電圧に反転させる信号だけでなく、高電圧の出力端子電圧を高電圧に維持する信号であっても構わない。
【００１５】
請求項４のＥＣＵ検査装置によると、検出手段では、ＣＰＵの出力端子電圧が高電圧で、ＥＣＵの出力ポートが抵抗を介して接地され、ＥＣＵの出力ポート電圧が安定した後の安定状態でＥＣＵの出力ポートの電圧が検出される。安定状態でのＥＣＵの出力ポート電圧は、アナログ回路のリアクタンス成分が影響しない。安定状態でのＥＣＵの出力ポート電圧は、ＣＰＵの出力端子に現れている高電圧を、アナログ回路の抵抗とプルダウン回路の抵抗で分圧した電圧となる。
異常判別手段では、検出手段で検出されたＥＣＵの出力ポート電圧が所定の電圧幅内にない場合に異常と判別する。その所定の電圧幅はＥＣＵのアナログ回路の抵抗成分の大きさが正常範囲内であれば入るはずの最小電圧と最大電圧の間に設定されている。このため、ＥＣＵの出力ポート電圧がその所定の電圧幅内にない場合は、アナログ回路の抵抗成分が異常に大きいかあるいは小さいと推定できる。
【００１６】
請求項４のＥＣＵ検査装置によると、アナログ回路の導通・非導通の検査だけでなく、アナログ回路の抵抗成分の大きさの異常まで検査できる。このために、異常と判断すべき場合を見逃すことを防止できる。
【００１７】
本出願のさらに他の１つの発明に係るＥＣＵ検査装置は、ＥＣＵに含まれるアナログ回路の抵抗成分とリアクタンス成分の正常・異常まで検査できるＥＣＵ検査装置である。このＥＣＵ検査装置は、ＣＰＵと、出力ポートと、前記ＣＰＵの出力端子と前記出力ポートを接続するリアクタンス成分と抵抗成分を有するアナログ回路を備えたＥＣＵを検査する装置である。
このＥＣＵ検査装置は、指令信号出力手段と、プルダウン回路と、第１及び第２検出手段と、第１及び第２異常判別手段を備えている。
指令信号出力手段は、ＣＰＵの出力端子電圧を高電圧に反転させる指令信号をＣＰＵに出力する。プルダウン回路は、ＥＣＵの出力ポートをスイッチと抵抗を介して接地する。
第１検出手段は、指令信号出力手段から出力された指令信号によってＣＰＵの出力端子電圧が高電圧に反転したのに起因してＥＣＵの出力ポート電圧が過渡的に変化する時間内であり、前記スイッチがオフ状態である時のＥＣＵの出力ポート電圧の変化速度を検出する。第１異常判別手段は、第１検出手段で検出された出力ポート電圧の変化速度が所定の変化速度幅内にない場合に異常と判別する。所定の変化速度幅は正常ＥＣＵにあり得る最小変化速度と最大変化速度の間に設定されている。
第２検出手段は、指令信号出力手段から出力された指令信号によってＣＰＵの出力端子電圧が高電圧に反転したのに起因してＥＣＵの出力ポート電圧が過渡的に変化する時間以上であり、前記スイッチがオン状態である時のＥＣＵの出力ポート電圧を検出する。第２異常判別手段は、第２検出手段で検出された出力ポート電圧が所定の電圧幅内にない場合に異常と判別する。所定の電圧幅はアナログ回路の抵抗素子が正常時にあり得る最小電圧と最大電圧の間に設定されている（請求項５）。
【００１８】
請求項５のＥＣＵ検査装置によると、第１検出手段で検出した出力ポート電圧の変化速度を利用して、第１異常判別手段でアナログ回路のリアクタンス成分の大きさの異常を判別できる。第２検出手段で検出したＥＣＵの出力ポート電圧を利用して、第２異常判別手段でアナログ回路の抵抗成分の大きさの異常を判別できる。両判別結果を組合せることで、過渡現象に影響するリアクタンス成分の異常と過渡現象に影響しない抵抗成分の異常が判別できる。
【００１９】
本出願のさらに他の１つの発明に係るＥＣＵ検査装置は、ＥＣＵに含まれるアナログ回路の抵抗成分とリアクタンス成分の値を算出できるＥＣＵ検査装置である。このＥＣＵ検査装置は請求項５の装置と類似しているが、第２検出手段で検出された出力ポート電圧からアナログ回路の抵抗成分の値を算出し、その抵抗成分の値と第１検出手段で検出された出力ポート電圧の変化速度からアナログ回路のリアクタンス成分の値を算出する算出手段を備える点で異なる（請求項６）。
【００２０】
請求項６のＥＣＵ検査装置によると、第１検出手段で検出した出力ポート電圧の変化速度と、第２検出手段で検出したＥＣＵの出力ポート電圧を利用して、算出手段でアナログ回路の抵抗成分の値とリアクタンス成分の値を求めることができる。このため、この抵抗成分の値とリアクタンス成分の値を利用して、アナログ回路の抵抗成分とリアクタンス成分の大きさの異常を判別できる。
【００２１】
以上で説明した請求項１〜６のＥＣＵ検査装置によると、ＥＣＵに含まれるアナログ回路の導通・非導通だけでなく、アナログ回路のリアクタンス成分や抵抗成分の正常・異常まで検査できる。
また、これらのＥＣＵ検査装置では、ＥＣＵ検査装置からＥＣＵのＣＰＵに指令信号を出力する。ＣＰＵは指令信号に基づいてＣＰＵの出力端子電圧を反転あるいは高電圧にする。そして、その出力端子電圧を反転あるいは高電圧したことによる応答がＥＣＵの出力ポートに現れる。このため、これらのＥＣＵ検査装置では、ＥＣＵのアナログ回路の検査のみならず、内在的にＥＣＵのＣＰＵの検査をも行っている。従って、請求項１〜６のＥＣＵ検査装置のようにＥＣＵのＣＰＵの出力端子電圧を反転等させて検査をするという構成をとることで、ＥＣＵに含まれるアナログ回路の検査のみならず、ＥＣＵの制御を担うＣＰＵの検査をも内在的に行うことができる。
【００２２】
【発明の実施の形態】
後記する本発明の実施例の主要な特徴を記載する。
（形態１）ＥＣＵ検査装置の検出手段では、過渡現象の持続期間を３等分したときの最初でも最後でもない、中間期間内のタイミングでＥＣＵの出力ポート電圧を検出することが好ましい。形態１のように、過渡現象の持続期間のうちで電圧の変化速度が時定数により大きく変化する中間期間で検出を行うと、異常の判別をより適切に行える。
（形態２）ＥＣＵ検査装置の指令信号出力手段がＥＣＵのＣＰＵに指令信号を出力してからＣＰＵの出力端子が反転するタイミングまでの時間が短くて実質的に無視できる場合は、ＥＣＵの出力ポート電圧を検出するタイミングを決定するタイマは、ＥＣＵ検査装置が指令信号を出力した時に計時を開始する。計時する時間は、過渡的に変化する現象の持続時間の１／３〜２／３である。
（形態３）ＥＣＵ検査装置の指令信号出力手段がＥＣＵのＣＰＵに指令信号を出力してからＣＰＵの出力端子電圧が反転するまでの期間が無視できない場合には、その期間を考慮する。その期間をＴとする場合、ＥＣＵの出力ポート電圧を検出するタイミングを決定するタイマは、ＥＣＵ検査装置の指令信号出力手段が指令信号を出力してからＴを経過した時に計時を開始する。計時する時間は、過渡現象の持続期間の１／３〜２／３である。
【００２３】
【実施例】
（第１実施例）図１は、自動車用のＥＣＵ４及びそれに接続された第１実施例のＥＣＵ検査装置２のブロック図を示す。
まず、検査対象であるＥＣＵ４の構成について説明する。このＥＣＵ４は、自動車に搭載されるものである。このＥＣＵ４は、ＣＰＵ６、ＲＯＭ８、アナログ回路（ノイズ除去用のＣＲローパスフィルタ回路）１０、入力ポート１２、出力ポート１４等を備えている。ＣＰＵ６の入力端子１３はＥＣＵ４の入力ポート１２に電気的に接続されている。ＣＰＵ６の出力端子１５はアナログ回路１０を介してＥＣＵ４の出力ポート１４に電気的に接続されている。ＣＰＵ６のさらに別の端子にはバスを介してＲＯＭ８が電気的に接続されている。
【００２４】
ＲＯＭ８内の所定領域には、例えばエンジンへの燃料噴射量を電子制御するための制御プログラムが予め格納されている。また、このＲＯＭ８内の別の領域には、ＥＣＵ４内の異常の有無を検査するためのＥＣＵ検査プログラムが予め格納されている。ＥＣＵ検査装置２から後述する指令信号がＣＰＵ６の入力端子１３に入力されると、そのＣＰＵ６はＲＯＭ８から上記したＥＣＵ検査プログラムを読出してそれを実行する。ＥＣＵ検査プログラムが実行されると、ＣＰＵ６の出力端子１５の電圧は所定タイミングで低電圧（＋０Ｖ）から高電圧（＋５Ｖ）に反転する。具体的には、ＣＰＵ６の出力端子１５から所定タイミングで方形波パルス信号が出力される。
【００２５】
アナログ回路１０は、いわゆるＣＲローパスフィルタであり、ＥＣＵ４の通常の動作時（検査中でない時）にＣＰＵ６から出力される信号のノイズ成分（高周波成分）をカットする役割を果たす。アナログ回路１０は、１個のコンデンサＣ１と２個の抵抗Ｒ１，Ｒ２によって構成されている。２個の抵抗Ｒ１，Ｒ２は直列に接続されている。両抵抗Ｒ１，Ｒ２の接続点にはコンデンサＣ１の一端が接続されている。コンデンサＣ１の他端は接地されている。抵抗Ｒ１のＣＰＵ６側（接続点反対側）の端部は、ＣＰＵ６の出力端子１５に接続されている。抵抗Ｒ２の出力ポート１４側（接続点反対側）の端部は、出力ポート１４に接続されている。以下では、コンデンサＣ１よりも前段側（ＣＰＵ６側）にある抵抗Ｒ１のことを前段側抵抗Ｒ１という。コンデンサＣ１よりも後段側（出力ポート１４側）にある抵抗Ｒ２のことを後段側抵抗Ｒ２という。
【００２６】
次に、ＥＣＵ検査装置２の構成を説明する。ＥＣＵ検査装置２は、ＣＰＵ２２とＲＡＭ２４とＲＯＭ（又はハードディスク等）２６で構成されるマイクロコンピュータ２８、警告手段であるディスプレイ３０、出力ポート３２、入力ポート３４、プルダウン回路３６を備えている。ＲＡＭ２４、ＲＯＭ２６、ディスプレイ３０は、ＣＰＵ２２の別々の端子に電気的に接続されている。出力ポート３２はＣＰＵ２２の出力端子４２に電気的に接続されている。入力ポート３４はＣＰＵ２２の入力端子４４に電気的に接続されている。検査時には、ＥＣＵ４の入力ポート１２とＥＣＵ検査装置２の出力ポート３２の間、及びＥＣＵ４の出力ポート１４とＥＣＵ検査装置２の入力ポート３４の間が、ケーブル３８を介して電気的に接続される。
【００２７】
ＥＣＵ検査装置２には、ＥＣＵ４の出力ポート１４をプルダウンする回路３６が組込まれている。プルダウン回路３６は、一端が接地部位４０に接地されたプルダウン抵抗Ｒ３と、プルダウン抵抗Ｒ３に直列に接続されたスイッチＳＷ１を備えている。スイッチＳＷ１の一方の端子は、ＣＰＵ２２の入力端子４４とＥＣＵ４の出力ポート１４に電気的に接続されている。スイッチＳＷ１は電気的にオンオフが切換えられるトランジスタである。スイッチＳＷ１はＣＰＵ２２によってオンオフが切換えられる。
【００２８】
ＲＯＭ２６にはＥＣＵ検査プログラムが格納されている。ＥＣＵ４の検査時には、ＣＰＵ２２がＥＣＵ検査プログラムをＲＯＭ２６から読出して実行する。検査用プログラムが実行されると、ＣＰＵ２２はまず、所定の指令信号を生成してこれをＥＣＵ４側に出力する。このとき、ＣＰＵ２２は指令信号出力手段として機能する。ここで「所定の指令信号」とは、ＥＣＵ４のＲＯＭ８に格納されているＥＣＵ検査プログラムを作動させてＣＰＵ６の出力端子１５の電圧を低電圧（＋０Ｖ）から高電圧（＋５Ｖ）に反転させる信号である。ＥＣＵ検査プログラムの実行が開始されると、ＣＰＵ２２はまずはスイッチＳＷ１をオフさせる。
【００２９】
ＥＣＵ検査プログラムが起動してＥＣＵ検査装置２のＣＰＵ２２がＥＣＵ４のＣＰＵ６の出力端子１５の電圧を低電圧（＋０Ｖ）から高電圧（＋５Ｖ）に反転させる指令信号を出力すると、ＥＣＵ検査装置２のＣＰＵ２２に内蔵されたタイマは計時を開始する。本実施例では、ＥＣＵ検査装置２が指令信号を出力してからＣＰＵ６の出力端子１５の電圧が反転するタイミング（図２のタイミングｔ０）までの時間が短くて実質的に無視できるとみなしている。よって、ＣＰＵ２２のタイマでは、そのＣＰＵ２２から指令信号を出力したとき（図２のタイミングｔ０）に計時を開始している。
【００３０】
図２（ａ）に、ＣＰＵ６の出力端子１５の電圧を示す。この電圧はタイミングｔ０で低電圧（＋０Ｖ）から高電圧（＋５Ｖ）に反転する。グラフの横軸は時間（秒）を表し、縦軸は電圧値（Ｖ）を表す。
図２（ｂ）の実線で示す曲線はＥＣＵ４の出力ポート１４の電圧である。ＣＰＵ６の出力端子１５とＥＣＵ４の出力ポート１４との間には、抵抗成分とリアクタンス成分を有するアナログ回路（ＣＲローパスフィルタ回路）１０が接続されているために、図２（ｂ）のＥＣＵ４の出力ポート１４の電圧は図２（ａ）のＣＰＵ６の出力端子１５の電圧よりも遅れて変化し、タイミングｔ２で安定する（平衡する）。ＥＣＵ４の出力ポート１４の電圧は、図２（ｂ）のタイミングｔ０からタイミングｔ２までの間では過渡的に変化する。本明細書ではタイミングｔ０からタイミングｔ２までを過渡現象期間という。
【００３１】
ＣＰＵ２２は、指令信号を出力してから（タイミングｔ０から）、過渡現象期間の１／３〜２／３の期間内に設定されているタイミングｔ１を計時する。ＥＣＵ４の出力ポート１４の電圧の変化速度（即ち、図２（ｂ）の曲線の傾き）が、時定数（抵抗Ｒ１の抵抗値とコンデンサＣ１の容量値の積）の変化に敏感に反応するタイミングｔ１で検出を行うと、後述する異常判別をより適切に行える。
ＣＰＵ２２は、タイミングｔ１を計時すると、そのタイミングｔ１でのＥＣＵ４の出力ポート１４の電圧Ｖout1を検出し、その電圧値Ｖout1をＲＡＭ２４に一時的に記憶する。ＣＰＵ２２はＡ／Ｄコンバータを内蔵しており、その電圧Ｖout1をデジタル値に変換した後に後述する異常判別処理を行う。このとき、ＣＰＵ２２は第１検出手段として機能する。
【００３２】
図２（ｂ）のグラフで破線で表された曲線のうち、上方に位置するものは、許容最大値曲線である。許容最大値曲線は、正常なアナログ回路１０のうちで最も時定数が小さいアナログ回路１０が使われている場合にＥＣＵ４の出力ポート１４に現れる電圧の変化を示す曲線である。下方に位置するものは許容最小値曲線である。許容最小値曲線は、正常なアナログ回路１０のうちで最も時定数が大きいアナログ回路１０が使われている場合にＥＣＵ４の出力ポート１４に現れる電圧の変化を示す曲線である。
本実施例では、許容最大値曲線は、抵抗Ｒ１の抵抗値が設計値の−５％の値で、コンデンサＣ１の容量値が設計値の−２０％の値である場合の曲線としている。また、許容最小値曲線は、抵抗Ｒ１の抵抗値が設計値の＋５％の値で、コンデンサＣ１の容量値が設計値の＋２０％の値である場合の曲線としている。
【００３３】
ＥＣＵ４が正常であれば、図２（ｂ）のタイミングｔ１でのＥＣＵ４の出力ポート１４の電圧値Ｖout1は、許容最大値曲線中のタイミングｔ１での電圧値（最大電圧値）Ｖmaxよりも小さく、許容最小値曲線中のタイミングｔ２での電圧値（最小電圧値）Ｖminよりも大きいはずである。
ＣＰＵ２２は、ＥＣＵ検査プログラムに従って、タイミングｔ１におけるＥＣＵ４の出力ポート１４の電圧を、上記した許容電圧幅（最小電圧値Ｖmin以上で最大電圧値Ｖmax以下の範囲）と比較し、その許容電圧幅内にない場合は異常と判別する。このとき、ＣＰＵ２２は第１異常判別手段として機能する。
【００３４】
ＣＰＵ２２は、ＥＣＵ検査プログラムに従って、ＥＣＵ４の出力ポート１４の電圧が安定した時、即ちタイミングｔ２以降に、スイッチＳＷ１をオンさせる。ＣＰＵ２２は、タイミングｔ２以降にスイッチＳＷ１がオンしたときのＥＣＵ４の出力ポート１４の電圧Ｖout2を検出し、その電圧値Ｖout2をＲＡＭ２４に一時的に記憶する。ＣＰＵ２２はＡ／Ｄコンバータを内蔵しており、その電圧Ｖout2をデジタル値に変換した後に後述する異常判別処理を行う。このとき、ＣＰＵ２２は第２検出手段として機能する。この電圧Ｖout2は、ＣＰＵ６の出力端子１５の電圧Ｖcpuを、アナログ回路１０の抵抗（Ｒ１＋Ｒ２）とプルダウン回路３６の抵抗Ｒ３で分圧した電圧となるはずである。即ち、Ｖout2＝Ｖcpu×Ｒ３／（Ｒ１＋Ｒ２＋Ｒ３）となるはずである。なお、この電圧Ｖout2はタイミングｔ２以降のものであり、過渡現象は既に終了しているために、アナログ回路１０のリアクタンス成分には影響されない。
【００３５】
ＣＰＵ２２は、ＥＣＵ検査プログラムに従って、タイミングｔ２以降におけるＥＣＵ４の出力ポート１４の電圧を、上記した許容電圧幅とは別の許容電圧幅と比較し、その許容電圧幅内にない場合は異常と判別する。このとき、ＣＰＵ２２は第２異常判別手段として機能する。
【００３６】
次に、第１実施例のＥＣＵ検査装置２の動作を説明する。このＥＣＵ検査装置２は、所定時間毎に上記したＥＣＵ検査プログラムがＣＰＵ２２で実行されて、自動的に一連の検査を実施するように構成されている。ＣＰＵ２２でＥＣＵ検査プログラムが実行されると、ＣＰＵ２２はまずスイッチＳＷ１をオフさせる。この結果、プルダウン回路３６は開かれる。
検査モードになるとまずＥＣＵ検査装置２側のＣＰＵ２２は、指令信号を生成し、その指示信号をＥＣＵ４側に出力する。指令信号は、ＥＣＵ検査装置２側の出力ポート３２、ケーブル３８、ＥＣＵ４側の入力ポート１２を介してＥＣＵ４側のＣＰＵ６の入力端子１３に入力される。ＥＣＵ４側のＣＰＵ６に指令信号が入力されると、そのＣＰＵ６はＲＯＭ８からＥＣＵ検査プログラムを読出して実行する。その結果、ＥＣＵ４側も検査モードになる。そして、ＣＰＵ６は出力端子１５の電圧を低電圧（＋０Ｖ）から高電圧（＋５Ｖ）に反転させる。図２（ａ）は、ＣＰＵ６は出力端子１５の電圧を示すグラフである。
【００３７】
ＣＰＵ６は出力端子１５の電圧が変化すると、その出力端子１５にアナログ回路１０を介して接続されているＥＣＵ４の出力ポート１４の電圧が遅れて上昇する。この遅れ時間は、アナログ回路１０のコンデンサＣ１の容量値Ｃ１が大きい程大きく、抵抗Ｒ１の抵抗値Ｒ１が大きい程大きい。即ち、この遅れ時間は時定数Ｃ１Ｒ１が大きい程大きい。なお、ＣＰＵ２２の入力端子４４の入力インピーダンスは極めて大きいので、過渡現象期間中は前段側抵抗Ｒ１を流れ出た電流はコンデンサＣ１にほぼ流れ込み、後段側抵抗Ｒ２には実質的に流れない。このため、後段側抵抗Ｒ２は時定数に影響しない。
【００３８】
ＥＣＵ検査装置２側のＣＰＵ２２は、図２（ｂ）のタイミングｔ１にＣＰＵ２２の入力端子４４に入力された電圧Ｖout1を検出する。この電圧Ｖout1は、ＥＣＵ４の出力ポート１４に現れる電圧である。この電圧Ｖout1は、ＥＣＵ４の出力ポート１４に現れる電圧が過渡的に変化している状態で、かつ、スイッチＳＷ１がオフ状態（プルダウン回路３６が開状態）の時の電圧である。ＣＰＵ２２はこの電圧値Ｖout1をいったんＲＡＭ２４に書込む。
【００３９】
次にＣＰＵ２２は、ＥＣＵ検査プログラムに従って、検出した電圧値Ｖout1と前記した許容電圧幅データＶmin、Ｖmax（図２（ｂ）参照）を呼出し、両者を比較する。電圧値Ｖout2が許容電圧幅Ｖmin〜Ｖmax内にある場合、ＣＰＵ２２は時定数に影響するコンデンサＣ１の容量値にも前段側抵抗Ｒ１の抵抗値にも異常がないと判別する（第１異常判別処理）。図２（ｂ）に一例としてＶmin≦Ｖout1≦Ｖmaxである電圧Ｖout1の曲線Ｌ１を示す。この場合、ＣＰＵ２２は判別結果をＲＡＭ２４に書込んで、後の第２異常判別処理に備える。
【００４０】
これに対し、電圧値Ｖout2が許容電圧幅Ｖmin〜Ｖmax内にない場合（Ｖmin＞Ｖout1、又はＶmax＜Ｖout1の場合）は、時定数Ｃ１Ｒ１が大き過ぎるか小さ過ぎることになる。図２（ｂ）に一例としてＶmin＞Ｖout1である電圧Ｖout1の曲線Ｌ２を示す。この場合、ＣＰＵ２２はコンデンサＣ１と前段側抵抗Ｒ１の少なくともいずれかに異常があると判別する（第１異常判別処理）。そして、ＣＰＵ２２はコンデンサＣ１と前段側抵抗Ｒ１の少なくともいずれかに異常がある旨をディスプレイ３０に表示させて警告する。そして、検査モードを終了して通常モードに復帰する。
【００４１】
第１異常判別処理で、時定数に関係するコンデンサＣ１の容量Ｃ１と前段側抵抗Ｒ１の抵抗値Ｒ１に異常がないと判別した場合、ＥＣＵ検査装置２側のＣＰＵ２２はタイミングｔ２以降に、スイッチＳＷ１をオン状態に切換える。すると、プルダウン回路３６が閉状態となる。
【００４２】
ＥＣＵ検査装置２側のＣＰＵ２２は、図２（ｂ）のタイミングｔ２以降にＣＰＵ２２の入力端子４４に入力された電圧Ｖout２を検出する。この電圧Ｖout2は、ＥＣＵ４の出力ポート１４に現れる電圧である。この電圧Ｖout2は、出力ポート１４に現れる電圧が安定している状態で、かつ、スイッチＳＷ１がオン状態（プルダウン回路３６が閉状態）の時の電圧である。この電圧Ｖout2は、ＣＰＵ６の出力端子１５の電圧Ｖcpuを、アナログ回路１０の抵抗（Ｒ１＋Ｒ２）と、プルダウン回路３６の抵抗Ｒ３で分圧した電圧となる。即ち、Ｖout2＝Ｖcpu×Ｒ３／（Ｒ１＋Ｒ２＋Ｒ３）である。なお、この電圧Ｖout2は、タイミングｔ２以降のものであり、コンデンサＣ１の容量値には影響されない。ＣＰＵ２２はこの電圧値Ｖout2をいったんＲＡＭ２４に書込む。
【００４３】
ＲＡＭ２４内には電圧Ｖout2の許容電圧幅データ（第１異常判別処理におけるＶmin、Ｖmaxとは別のデータ）が予め格納されている。ＣＰＵ２２は、検出した電圧値Ｖout2とこの許容電圧幅を呼出し、両者を比較する。電圧値Ｖout2が許容電圧幅内にある場合、ＣＰＵ２２は、後段側抵抗Ｒ２にも異常がないと判別する（第２異常判別処理）。そして、検査モードを終了して通常モードに復帰する。これに対し、電圧値Ｖout2が許容範囲内にない場合、ＣＰＵ２２は後段側抵抗Ｒ２に何らかの異常があると判別する（第２異常判別処理）。
【００４４】
Ｖcpuは固定されているため、電圧値Ｖout2は、抵抗Ｒ１〜Ｒ３の抵抗値に依存する。プルダウン抵抗Ｒ３は設備側抵抗でありその値は既知である。このため、電圧値Ｖout2は２つの抵抗Ｒ１，Ｒ２の抵抗値に依存する。しかし、第１異常判別処理で抵抗Ｒ１に異常がないことが既にわかっている。よって、電圧値Ｖout2が許容範囲外にあるとすればその原因は抵抗Ｒ２にあると推定できる。従って、この場合には、ＣＰＵ２２は後段側抵抗Ｒ２に異常がある旨をディスプレイ３０に表示させて警告する。そして、検査モードを終了して通常モードに復帰する。
【００４５】
第１実施例のＥＣＵ検査装置２によると、ＥＣＵ４に含まれるアナログ回路１０の導通・非導通だけでなく、アナログ回路１０のコンデンサＣ１や抵抗Ｒ１、Ｒ２の正常・異常まで検査できる。さらに、アナログ回路１０の検査のみならず、ＥＣＵ４の制御を担うＣＰＵ６の検査をも内在的に行うことができる。
【００４６】
このＥＣＵ検査装置２では、第１異常判別処理で異常がないと判別した場合にのみ第２異常判別処理を実行する。このような手順で異常判別処理を実行すれば、アナログ回路１０の抵抗Ｒ２の異常の有無の判別を効率的に行える。
【００４７】
このＥＣＵ検査装置２では、ＣＰＵ２２は、ＥＣＵ４内に格納されている既存のＥＣＵ検査プログラムを作動させるトリガとなる指令信号を生成し、出力する。よって、既存のＥＣＵ検査プログラムを利用して、従来なし得なかったより詳細な検査を行える。このため、ＥＣＵ４側に新規にＥＣＵ検査プログラムをインストールする等の手間も発生せず、ＥＣＵ４側の構成を変更しなくてもよいという利点がある。従って、自動車における電子制御システムの高コスト化を回避できる。
【００４８】
このＥＣＵ検査装置２は、警告手段であるディスプレイ３０上に例えば「異常発生」の文字が表示されるように構成されている。よって、自動車のユーザーは、異常が発生したという事実及び異常の発生箇所を視覚を通じて容易に把握できる。このため、その異常に対して早期に対処することが可能となる。
【００４９】
（第２実施例）図３に、自動車用のＥＣＵ４及びそれに接続された第２実施例のＥＣＵ検査装置２のブロック図を示す。なお、第１実施例と同様の機能を有する部位については同一の符号を付し、その説明を省略する。
第２実施例ではＥＣＵ４のアナログ回路１０Ａに後段側抵抗Ｒ２がない点で第１実施例と異なる。また、第２実施例では、ＥＣＵ検査装置２のＣＰＵ２２で実行するＥＣＵ検査プログラムの内容が第１実施例と異なる。
【００５０】
第２実施例のＥＣＵ検査装置２の動作を説明する。なお、第１実施例と同様の動作については必要部分を除いて説明を省略する。
ＥＣＵ検査装置２側のＣＰＵ２２は、その入力端子４４に入力されている電圧を逐次検出している。そして、図４（ｂ）に示すような検出した電圧値が所定値Ｖとなったタイミングのｔ0からの経過時間ｔoutを検出する。この経過時間ｔoutの値は時定数に対応して変化する。この経過時間ｔoutに対応するタイミングでは、出力ポート１４に現れる電圧が過渡的に変化しており、かつ、スイッチＳＷ１がオフ（プルダウン回路３６が開状態）している。ＣＰＵ２２はこの経過時間ｔoutをいったんＲＡＭ２４に書込む。
【００５１】
また、第１実施例と同様に、ＥＣＵ検査装置２側のＣＰＵ２２は、図４（ｂ）のタイミングｔ２以降にＣＰＵ２２の入力端子４４に入力された電圧Ｖout２を検出する。この電圧Ｖout2は、出力ポート１４に現れる電圧が安定している状態で、かつ、スイッチＳＷ１がオン状態（プルダウン回路３６が閉状態）の時の電圧である。但し、第１実施例と異なり抵抗Ｒ２がないので、この電圧Ｖout2は、ＣＰＵ６の出力端子１５の電圧Ｖcpuを、アナログ回路１０の抵抗Ｒ１とプルダウン回路３６の抵抗Ｒ３で分圧した電圧となる。即ち、Ｖout2＝Ｖcpu×Ｒ３／（Ｒ１＋Ｒ３）である。ＣＰＵ２２はこの電圧値Ｖout2をいったんＲＡＭ２４に書込む。なお、Ｖcpuは本実施例では５Ｖであり、プルダウン抵抗Ｒ３は設備側抵抗であり、既知である。
【００５２】
ＣＰＵ２２は、ＲＯＭ２６内に格納されている上記の計算式Ｖout2＝Ｖcpu×Ｒ３／（Ｒ１＋Ｒ３）と、電圧Ｖcpu、抵抗Ｒ３、検出電圧Ｖout2の値を呼出す。そして、上記計算式に電圧Ｖcpu、抵抗Ｒ３、検出電圧Ｖout2の値を代入する。この結果、抵抗Ｒ１の抵抗値が簡単に算出される。ＣＰＵ２２は算出した抵抗Ｒ１の抵抗値をＲＡＭ２４に書込む。
また、ＣＰＵ２２は、ＲＯＭ２６内に格納されている時定数の計算式（Ｃ１×Ｒ１）と、ＲＡＭ２４に書込んだ時定数に依存する経過時間ｔoutと、抵抗Ｒ１の抵抗値を呼出す。そして、その時定数と経過時間ｔoutと抵抗Ｒ１の抵抗値の関係からコンデンサＣ１の容量値を算出する。ＣＰＵ２２は算出したコンデンサＣ１の容量値をＲＡＭ２４に書込む。
【００５３】
ＣＰＵ２２は、算出された抵抗Ｒ１の抵抗値及びコンデンサＣ１の容量値を、予めＲＯＭ２６に格納されている抵抗Ｒ１及びコンデンサＣ１の許容幅データと比較する。算出された抵抗Ｒ１抵抗値とコンデンサＣ１の容量値が許容幅内にある場合、ＣＰＵ２２は抵抗Ｒ１の抵抗値とコンデンサＣ１の容量値に異常がないと判別する。
これに対し、算出された抵抗Ｒ１の抵抗値が許容幅内にない場合は、ＣＰＵ２２は抵抗Ｒ１の抵抗値に異常があるものと判別する。算出された抵抗Ｒ１の抵抗値が許容幅内にあり、かつ、算出されたコンデンサＣ１の容量値が許容幅内にない場合は、ＣＰＵ２２はコンデンサＣ１の容量値に異常があるものと判別する。算出された抵抗Ｒ１の抵抗値及びコンデンサＣ１の容量値の両方が許容幅内にない場合は、少なくとも抵抗Ｒ１の値に異常があるものと判別する。これらの場合、ＣＰＵ２２は異常がある旨をディスプレイ３０に表示させて警告する。そして、検査モードを終了して通常モードに復帰する。
【００５４】
第２実施例のＥＣＵ検査装置４によると、アナログ回路１０Ａの抵抗Ｒ１の抵抗値とコンデンサＣ１の容量値自体を求めることができる。このため、抵抗Ｒ１の抵抗値とコンデンサＣ１の容量値を利用して、アナログ回路１０Ａの抵抗Ｒ１とコンデンサＣ１の異常を判別できる。
【００５５】
以上、本発明の具体例を詳細に説明したが、これらは例示に過ぎず、特許請求の範囲を限定するものではない。特許請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。
【００５６】
（１）第１実施例では、図２に示すように、ＥＣＵ４の出力ポート１４の電圧が過渡的に変化する時間内の所定タイミングｔ１におけるＥＣＵ４の出力ポート１４の電圧を検出し、検出されたＥＣＵ４の出力ポート１４の電圧が所定の電圧幅Ｖmin〜Ｖmax内にない場合に異常と判別している（請求項２に対応）。しかし、図５に示すように、ＥＣＵ４のＣＰＵ６の出力端子１５の電圧が反転するタイミングｔ０からＥＣＵ４の出力ポート１４の電圧が所定電圧Ｖに達するまでの経過時間ｔoutを計時し、計時された経過時間ｔoutが所定の時間幅Ｔmin〜Ｔmax内にない場合に異常と判別してもよい（請求項３に対応）。両者は、ＥＣＵ４の出力ポート１４の電圧の変化速度を検出し、その変化速度が所定の変化速度幅内にない場合に異常と判別するという点では、等価的なものである（請求項１に対応）。
【００５７】
（２）上記実施例では「アナログ回路」の一例としてＣＲローパスフィルタ回路を例にして説明しているが、これに限られないのは勿論である。例えば第１実施例の回路１０の抵抗Ｒ１をコイルに置換え、コンデンサＣ１を抵抗に置換えた回路であってもよい。また、抵抗Ｒ１と接続点の間や抵抗Ｒ１とＣＰＵ６の間にコイル等を挿入してもよい。また、コンデンサＣ１とアースの間に抵抗等を挿入してもよい。また、抵抗Ｒ２と接続点の間や抵抗Ｒ２と出力ポート１４の間にコイル等を挿入してもよい。また、回路１０の抵抗Ｒ１を取除き、ＣＰＵ６と接続点の間を接続し、その抵抗Ｒ１を接続点とアースの間に配置してもよい。即ち、抵抗Ｒ１とコンデンサＣ１を並列に配置してもよい。これらはほんの一例であり、上記「アナログ回路」は様々なバリエーションの回路を含むものである。また、上記「アナログ回路」はいわゆる電子回路と呼ばれるような能動素子等を備えた回路を含む。
【００５８】
（３）スイッチＳＷ１とプルダウン抵抗Ｒ３を有するプルダウン回路３６を省略した形態で本発明を具体化することも可能である。
（４）ディスプレイ３０のような表示装置の代わりに、例えば異常時に警告音を発するスピーカ等を警告手段として設けてもよい。なお、警告手段は本発明において必須構成ではないので省略してもよい。
（５）スイッチＳＷ１は上記実施例で用いたようなトランジスタ等の電気的なスイッチであってもよいし、機械的なスイッチであってもよい。また、スイッチはＣＰＵ２２等によって自動的に切換えられるものだけでなく、ユーザーがマニュアルで切換可能なものであってもよい。
【００５９】
（６）ＥＣＵ検査用プログラムは、上記実施例のように検査対象側のＥＣＵ４が予め格納されていてもよく、ＥＣＵ検査装置２側のマイクロコンピュータ２８に全て格納されていてもよい。例えば検査開始時にそのプログラムがＥＣＵ検査装置２側からＥＣＵ４側にダウンロードされるように構成してもよい。
（７）ＥＣＵ検査装置２は上記実施例のように所定時間ごとに検査モードになって自動的に検査を実施するように構成されていてもよいし、検査開始スイッチをユーザーがマニュアルで操作したときにだけ検査を実施するように構成されていてもよい。
【００６０】
なお、ＥＣＵ４のＣＰＵ６の出力端子１５の電圧を反転させるのではなく、ＥＣＵ検査装置２のＣＰＵ２２の出力端子電圧を反転させ、その電圧をアナログ回路１０に入力し、その出力をみることでそのアナログ回路１０の検査を行うことも可能である。
【００６１】
本明細書又は図面に説明した技術要素は、単独であるいは各種の組合せによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時請求項記載の組合せに限定されるものではない。また、本明細書又は図面に例示した技術は複数目的を同時に達成し得るものであり、そのうちの一つの目的を達成すること自体で技術的有用性を持つものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１実施例のＥＣＵ検査装置及びＥＣＵのブロック図を示す。
【図２】（ａ）はＥＣＵのＣＰＵの出力端子電圧を示し、（ｂ）はＥＣＵの出力ポート電圧とその許容最大値曲線及び許容最小値曲線を示す（第１実施例）。
【図３】第２実施例のＥＣＵ検査装置及びＥＣＵのブロック図を示す。
【図４】（ａ）はＥＣＵのＣＰＵの出力端子電圧を示し、（ｂ）はＥＣＵの出力ポート電圧とその許容最大値曲線及び許容最小値曲線を示す（第２実施例）。
【図５】（ａ）はＥＣＵのＣＰＵの出力端子電圧を示し、（ｂ）はＥＣＵの出力ポート電圧とその許容最大値曲線及び許容最小値曲線を示す（変形例）。
【図６】従来のＥＣＵ検査装置及びＥＣＵのブロック図を示す。
【符号の説明】
２：ＥＣＵ検査装置
４：ＥＣＵ
６：ＥＣＵのＣＰＵ
１０，１０Ａ：アナログ回路（ＣＲローパスフィルタ回路）
１４：ＥＣＵの出力ポート
１５：ＥＣＵのＣＰＵの出力端子
２２：ＥＣＵ検査装置のＣＰＵ（指令信号出力手段、検出手段、異常判別手段）
３６：プルダウン回路
Ｃ１：コンデンサ
Ｒ１：前段側抵抗
Ｒ２：後段側抵抗
Ｒ３：プルダウン抵抗
ＳＷ１：スイッチ[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an apparatus for inspecting an ECU (Electronic Control Unit) that outputs a signal from an output port using a CPU (Central Processing Unit). In particular, the present invention relates to an apparatus for inspecting an ECU having an analog circuit between an output terminal of a CPU and an output port of the ECU.
[0002]
[Prior art]
An ECU having an analog circuit between an output terminal of the CPU and an output port of the ECU is widely used. This ECU is configured to determine normality / abnormality at the time of shipment or during use.
FIG. 6 shows an example of a conventional ECU inspection device 52. The ECU inspection device 52 includes a microcomputer 66. The ECU inspection device 52 is connected by a cable 62 to an input port 64 and an output port 68 of the ECU 54 to be inspected. On the other hand, the ECU 54 includes a CPU 56, a ROM 58, an analog circuit 60 (in FIG. 6, a CR low-pass filter circuit for noise removal is illustrated), an input port 64, an output port 68, and the like. An input terminal 57 of the CPU 56 is electrically connected to an input port 64 of the ECU 54. An output terminal 59 of the CPU 56 is electrically connected to an output port 68 of the ECU 54 via the analog circuit 60. The analog circuit 60 has a resistance component and a reactance component. The voltage at the output terminal 59 of the CPU 56 is inverted between a high voltage (high) and a low voltage (low), whereby the voltage at the output port 68 of the ECU 54 changes. The voltage of the output port 68 of the ECU 54 is input to an electric device (not shown), and the electric device is controlled by the voltage of the output port 68. The voltage at the output port 68 functions as a control signal.
[0003]
At the start of the inspection, the microcomputer 66 of the ECU inspection device 52 outputs a command signal for inverting the voltage of the output terminal 59 of the CPU 56 to a high voltage to the input terminal 57 of the CPU 56. The CPU 56 to which the command signal is input calls and executes an ECU inspection program stored in advance in the ROM 58. The ECU inspection program stores a processing procedure for inverting the voltage at the output terminal 59 of the CPU 56 to a high voltage when a command signal is input. When the voltage at the output terminal 59 of the CPU 56 is inverted to a high voltage, the voltage at the output port 68 of the ECU 54 should also be inverted to a high voltage.
[0004]
The microcomputer 66 detects the voltage of the output port 68 at a certain timing after the voltage of the output port 68 of the ECU 54 is inverted to a high voltage, and compares the detected voltage with a reference voltage. If the detected voltage is lower than the reference voltage, it is understood that the analog circuit 60 has an abnormality such as disconnection.
The microcomputer 66 outputs to the CPU 59 a command signal that inverts the voltage at the output terminal 59 of the CPU 56 to a high voltage. After the voltage at the output port 68 of the ECU 54 is stabilized, the voltage at the output port 68 of the ECU 54 is input. When the input voltage of the output port 68 is equal to or lower than the reference voltage, the ECU 54 determines that it is abnormal.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
However, the conventional ECU inspection device 52 shown in FIG. 6 can only inspect the conduction / non-conduction of the analog circuit 60. For this reason, even if the analog circuit 60 is abnormal, for example, even if the resistance component is abnormally large or small, or the reactance component is abnormally large or small, it is erroneously determined as normal as long as it is not disconnected. Resulting in.
Therefore, there is a need for an inspection apparatus that can inspect not only the conduction / non-conduction of an analog circuit built in the ECU, but also normality / abnormality of the resistance component and reactance component of the analog circuit.
[0006]
An object of the present invention is to realize an ECU inspection apparatus that can inspect not only conduction / non-conduction of an analog circuit included in an ECU but also normality / abnormality of a reactance component and a resistance component of the analog circuit.
[0007]
[Means for solving the problem, operation and effect]
An ECU inspection apparatus according to one invention of the present application is an apparatus that can inspect not only conduction / non-conduction of an analog circuit included in the ECU but also normality / abnormality of a reactance component of the analog circuit. This ECU inspection apparatus is an apparatus that inspects an ECU including an analog circuit having a CPU, an output port, and an reactance component that connects the output terminal of the CPU and the output port.
The ECU inspection apparatus includes command signal output means, detection means, and abnormality determination means. The command signal output means outputs a command signal for inverting the output terminal voltage of the CPU to the CPU. The detecting means detects a change in the output port voltage of the ECU within a time during which the output port voltage of the ECU changes transiently due to the inversion of the output terminal voltage of the CPU by the command signal output from the command signal output means. Detect speed. The abnormality determination unit determines that an abnormality has occurred when the change rate detected by the detection unit is not within a predetermined change rate range. The predetermined change speed range is set between a minimum change speed and a maximum change speed that can be in a normal ECU.
Here, the command signal output to the CPU of the ECU may be one that inverts the output terminal voltage of the CPU from a high voltage to a low voltage, or may be one that inverts from a low voltage to a high voltage.
[0008]
In the ECU inspection apparatus according to the first aspect, the output terminal voltage of the CPU is first inverted from a high voltage to a low voltage or inverted from a low voltage to a high voltage by the command signal output means. Then, a so-called transient phenomenon occurs in the output port voltage of the ECU connected to the output terminal of the CPU via an analog circuit. This is because the analog circuit has a reactance component. That is, the output port voltage of the ECU changes after the inversion of the output terminal voltage of the CPU. In the detection means, the change in the output port voltage of the ECU within the time in which the output port voltage of the ECU changes transiently due to the inversion of the output terminal voltage of the CPU by the command signal output from the command signal output means. Detect speed.
[0009]
During the time when the output port voltage of the ECU changes transiently, the change rate of the output port voltage of the ECU is closely influenced by the magnitude of the time constant of the analog circuit, that is, the magnitude of the reactance component. If the time constant is too larger than normal, the change rate of the output port voltage of the ECU becomes slower than the change rate at the normal time. In other words, the waveform of the output port voltage of the ECU becomes gentler than the normal waveform. If the time constant is too small compared to the normal time, the change rate of the output port voltage of the ECU is faster than the normal change rate. That is, the output port voltage waveform of the ECU is steeper than the normal waveform.
[0010]
The abnormality determining means determines that an abnormality has occurred when the change speed of the output port voltage of the ECU detected by the detecting means is not within a predetermined change speed width. The predetermined change speed width is set between the minimum change speed and the maximum change speed that should be entered if the magnitude of the time constant of the analog circuit of the ECU, that is, the magnitude of the reactance component is within the normal range. For this reason, when the change speed of the output port voltage of the ECU is not within the predetermined change speed width, it can be estimated that the reactance component of the analog circuit is abnormally large or small.
[0011]
According to the ECU inspection apparatus of the first aspect, not only the conduction / non-conduction inspection of the analog circuit but also the abnormality in the magnitude of the reactance component of the analog circuit can be inspected. For this reason, it is possible to prevent a case where an abnormality should be determined from being overlooked.
[0012]
The ECU inspection apparatus according to claim 2 or 3 shows a specific mode for detecting the change speed of the output port voltage of the ECU.
In the ECU inspection apparatus according to claim 2, the detection means calculates the output port voltage of the ECU at a predetermined timing within a time during which the output port voltage of the ECU changes transiently due to the inversion of the output terminal voltage of the CPU. To detect. The abnormality determining means determines that an abnormality has occurred when the detected output port voltage of the ECU is not within a predetermined voltage range. The predetermined voltage width is set between a minimum voltage and a maximum voltage that can be in a normal ECU.
In the ECU inspection apparatus according to a third aspect, the detecting means measures an elapsed time from when the output terminal voltage of the CPU is inverted until the output port voltage of the ECU reaches a predetermined voltage. The abnormality determining means determines that an abnormality has occurred when the measured elapsed time is not within a predetermined time width. The predetermined time width is set between the shortest time and the longest time that can be in the normal ECU.
[0013]
The ECU detection device according to claim 2 detects the change rate of the output port voltage of the ECU by detecting the output port voltage of the ECU at a predetermined timing within the time when the output port voltage of the ECU changes transiently. is there. According to a third aspect of the present invention, there is provided a detecting device for detecting a change speed of the output port voltage of the ECU by measuring an elapsed time from when the output terminal voltage of the CPU is inverted until the output port voltage of the ECU reaches a predetermined voltage. It is.
According to the second or third aspect, the change rate of the output port voltage of the ECU can be detected relatively easily.
[0014]
An ECU inspection apparatus according to another invention of the present application is an apparatus capable of inspecting normal and abnormal resistance components of an analog circuit included in the ECU. This ECU inspection apparatus is an apparatus that inspects an ECU including an analog circuit having a CPU, an output port, and a resistance component that connects the output terminal of the CPU and the output port.
The ECU inspection apparatus includes a command signal output means, a pull-down circuit, a detection means, and an abnormality determination means. The command signal output means outputs a command signal for increasing the output terminal voltage of the CPU to the CPU. The pull-down circuit grounds the output port of the ECU via a resistor. The detection means detects the output port voltage after the output terminal voltage of the CPU becomes a high voltage by the command signal output from the command signal output means, and then the output port voltage of the ECU becomes stable. The abnormality determination unit determines that an abnormality has occurred when the output port voltage detected by the detection unit is not within a predetermined voltage range. The predetermined voltage width is set between a minimum voltage and a maximum voltage that can be obtained when the resistance element of the analog circuit is normal.
The command signal for increasing the output terminal voltage of the CPU is not limited to a signal for inverting the output terminal voltage at a low voltage to a high voltage, but may be a signal for maintaining the output terminal voltage at a high voltage at a high voltage. Absent.
[0015]
According to the ECU inspection apparatus of claim 4, in the detection means, the output terminal voltage of the CPU is high, the output port of the ECU is grounded via a resistor, and the ECU is in a stable state after the output port voltage of the ECU is stabilized. The output port voltage is detected. The reactance component of the analog circuit does not affect the output port voltage of the ECU in a stable state. The output port voltage of the ECU in the stable state is a voltage obtained by dividing the high voltage appearing at the output terminal of the CPU by the resistance of the analog circuit and the resistance of the pull-down circuit.
The abnormality determining means determines that an abnormality has occurred when the output port voltage of the ECU detected by the detecting means is not within a predetermined voltage range. The predetermined voltage width is set between the minimum voltage and the maximum voltage that should be included if the resistance component of the analog circuit of the ECU is within the normal range. For this reason, when the output port voltage of the ECU is not within the predetermined voltage range, it can be estimated that the resistance component of the analog circuit is abnormally large or small.
[0016]
According to the ECU inspection apparatus of the fourth aspect, it is possible to inspect not only the conduction / non-conduction of the analog circuit but also an abnormality in the magnitude of the resistance component of the analog circuit. For this reason, it is possible to prevent a case where an abnormality should be determined from being overlooked.
[0017]
An ECU inspection apparatus according to still another invention of the present application is an ECU inspection apparatus capable of inspecting a resistance component and a reactance component of an analog circuit included in the ECU to normality / abnormality. This ECU inspection apparatus is an apparatus that inspects an ECU including an analog circuit having a CPU, an output port, an output terminal of the CPU, a reactance component that connects the output port, and a resistance component.
The ECU inspection apparatus includes command signal output means, a pull-down circuit, first and second detection means, and first and second abnormality determination means.
The command signal output means outputs a command signal for inverting the output terminal voltage of the CPU to a high voltage to the CPU. The pull-down circuit grounds the output port of the ECU via a switch and a resistor.
The first detection means is within a time period during which the output port voltage of the ECU changes transiently due to the output terminal voltage of the CPU being inverted to a high voltage by the command signal output from the command signal output means, The change rate of the output port voltage of the ECU when the switch is in the OFF state is detected. The first abnormality determining means determines that an abnormality has occurred when the change speed of the output port voltage detected by the first detecting means is not within a predetermined change speed width. The predetermined change speed width is set between the minimum change speed and the maximum change speed that can be in the normal ECU.
The second detection means is equal to or longer than a time during which the output port voltage of the ECU changes transiently due to the output terminal voltage of the CPU being inverted to a high voltage by the command signal output from the command signal output means, An output port voltage of the ECU when the switch is on is detected. The second abnormality determining unit determines that an abnormality has occurred when the output port voltage detected by the second detecting unit is not within a predetermined voltage range. The predetermined voltage width is set between a minimum voltage and a maximum voltage that can be obtained when the resistance element of the analog circuit is normal.
[0018]
According to the ECU inspection apparatus of the fifth aspect, the abnormality in the magnitude of the reactance component of the analog circuit can be discriminated by the first abnormality discriminating means using the change rate of the output port voltage detected by the first detecting means. By utilizing the output port voltage of the ECU detected by the second detection means, an abnormality in the magnitude of the resistance component of the analog circuit can be determined by the second abnormality determination means. By combining both the discrimination results, it is possible to discriminate between an abnormality in the reactance component that affects the transient phenomenon and an abnormality in the resistance component that does not affect the transient phenomenon.
[0019]
An ECU inspection apparatus according to still another invention of the present application is an ECU inspection apparatus capable of calculating values of a resistance component and a reactance component of an analog circuit included in the ECU. This ECU inspection apparatus is similar to the apparatus of claim 5, but calculates the resistance component value of the analog circuit from the output port voltage detected by the second detection means, and the resistance component value and the first detection means. The difference is that a calculation means for calculating the value of the reactance component of the analog circuit from the change rate of the output port voltage detected in (5) is provided.
[0020]
According to the ECU inspection device of the sixth aspect, the calculation means uses the change speed of the output port voltage detected by the first detection means and the output port voltage of the ECU detected by the second detection means, and the calculation means uses the resistance component of the analog circuit. And reactance component values can be obtained. For this reason, the value of the resistance component and the value of the reactance component can be used to determine an abnormality in the magnitude of the resistance component and the reactance component of the analog circuit.
[0021]
According to the ECU inspection apparatus of the first to sixth aspects described above, not only the conduction / non-conduction of the analog circuit included in the ECU but also the normality / abnormality of the reactance component and resistance component of the analog circuit can be inspected.
In these ECU inspection devices, a command signal is output from the ECU inspection device to the CPU of the ECU. The CPU inverts or increases the output terminal voltage of the CPU based on the command signal. Then, a response due to the inversion or high voltage of the output terminal voltage appears at the output port of the ECU. For this reason, these ECU inspection devices not only inspect the analog circuit of the ECU but also inspect the CPU of the ECU inherently. Therefore, by adopting a configuration in which the output terminal voltage of the CPU of the ECU is inverted or the like as in the ECU inspection apparatus according to claims 1 to 6, not only the inspection of the analog circuit included in the ECU but also the ECU The inspection of the CPU responsible for the control can also be performed inherently.
[0022]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
The main features of the embodiments of the present invention to be described later will be described.
(Embodiment 1) It is preferable that the detection means of the ECU inspection apparatus detects the output port voltage of the ECU at a timing within an intermediate period that is neither the first nor the last when the duration of the transient phenomenon is divided into three equal parts. If the detection is performed in an intermediate period in which the voltage change speed largely changes depending on the time constant in the duration of the transient phenomenon as in the first aspect, the abnormality can be determined more appropriately.
(Embodiment 2) When the time from when the command signal output means of the ECU inspection device outputs a command signal to the CPU of the ECU until the timing when the output terminal of the CPU is inverted is short and can be substantially ignored, the output port of the ECU The timer that determines the timing for detecting the voltage starts timing when the ECU inspection device outputs a command signal. The time to measure is 1/3 to 2/3 of the duration of the transiently changing phenomenon.
(Mode 3) If the period from when the command signal output means of the ECU inspection apparatus outputs a command signal to the CPU of the ECU until the output terminal voltage of the CPU is inverted cannot be ignored, that period is considered. When the period is T, the timer that determines the timing for detecting the output port voltage of the ECU starts timing when T elapses after the command signal output means of the ECU inspection device outputs the command signal. The time to time is 1/3 to 2/3 of the duration of the transient.
[0023]
【Example】
First Embodiment FIG. 1 shows a block diagram of an ECU 4 for an automobile and an ECU inspection device 2 of the first embodiment connected thereto.
First, the configuration of the ECU 4 to be inspected will be described. The ECU 4 is mounted on the automobile. The ECU 4 includes a CPU 6, a ROM 8, an analog circuit (CR low-pass filter circuit for noise removal) 10, an input port 12, an output port 14, and the like. The input terminal 13 of the CPU 6 is electrically connected to the input port 12 of the ECU 4. The output terminal 15 of the CPU 6 is electrically connected to the output port 14 of the ECU 4 via the analog circuit 10. The ROM 8 is electrically connected to another terminal of the CPU 6 through a bus.
[0024]
In a predetermined area in the ROM 8, for example, a control program for electronically controlling the fuel injection amount to the engine is stored in advance. In another area in the ROM 8, an ECU inspection program for inspecting whether there is an abnormality in the ECU 4 is stored in advance. When a command signal to be described later is input from the ECU inspection device 2 to the input terminal 13 of the CPU 6, the CPU 6 reads the ECU inspection program from the ROM 8 and executes it. When the ECU inspection program is executed, the voltage at the output terminal 15 of the CPU 6 is inverted from the low voltage (+0 V) to the high voltage (+5 V) at a predetermined timing. Specifically, a square wave pulse signal is output from the output terminal 15 of the CPU 6 at a predetermined timing.
[0025]
The analog circuit 10 is a so-called CR low-pass filter, and plays a role of cutting noise components (high-frequency components) of signals output from the CPU 6 during normal operation of the ECU 4 (when not inspecting). The analog circuit 10 is composed of one capacitor C1 and two resistors R1 and R2. The two resistors R1 and R2 are connected in series. One end of a capacitor C1 is connected to a connection point between the resistors R1 and R2. The other end of the capacitor C1 is grounded. The end of the resistor R1 on the CPU 6 side (the side opposite to the connection point) is connected to the output terminal 15 of the CPU 6. The end of the resistor R2 on the output port 14 side (the side opposite to the connection point) is connected to the output port 14. Hereinafter, the resistor R1 located on the upstream side (CPU 6 side) of the capacitor C1 is referred to as a front-side resistor R1. The resistor R2 on the rear stage side (output port 14 side) with respect to the capacitor C1 is referred to as a rear stage resistance R2.
[0026]
Next, the configuration of the ECU inspection device 2 will be described. The ECU inspection apparatus 2 includes a microcomputer 28 including a CPU 22, a RAM 24, and a ROM (or hard disk or the like) 26, a display 30 as warning means, an output port 32, an input port 34, and a pull-down circuit 36. The RAM 24, the ROM 26, and the display 30 are electrically connected to different terminals of the CPU 22. The output port 32 is electrically connected to the output terminal 42 of the CPU 22. The input port 34 is electrically connected to the input terminal 44 of the CPU 22. At the time of inspection, the input port 12 of the ECU 4 and the output port 32 of the ECU inspection apparatus 2 and the output port 14 of the ECU 4 and the input port 34 of the ECU inspection apparatus 2 are electrically connected via a cable 38. .
[0027]
The ECU inspection device 2 incorporates a circuit 36 that pulls down the output port 14 of the ECU 4. The pull-down circuit 36 includes a pull-down resistor R3 whose one end is grounded to the ground portion 40, and a switch SW1 connected in series to the pull-down resistor R3. One terminal of the switch SW1 is electrically connected to the input terminal 44 of the CPU 22 and the output port 14 of the ECU 4. The switch SW1 is a transistor that is electrically turned on and off. The switch SW1 is turned on and off by the CPU 22.
[0028]
The ROM 26 stores an ECU inspection program. When the ECU 4 is inspected, the CPU 22 reads an ECU inspection program from the ROM 26 and executes it. When the inspection program is executed, the CPU 22 first generates a predetermined command signal and outputs it to the ECU 4 side. At this time, the CPU 22 functions as command signal output means. Here, the “predetermined command signal” is a signal that activates an ECU inspection program stored in the ROM 8 of the ECU 4 to invert the voltage at the output terminal 15 of the CPU 6 from a low voltage (+0 V) to a high voltage (+5 V). is there. When execution of the ECU inspection program is started, the CPU 22 first turns off the switch SW1.
[0029]
When the ECU inspection program is activated and the CPU 22 of the ECU inspection device 2 outputs a command signal for inverting the voltage at the output terminal 15 of the CPU 6 of the ECU 4 from the low voltage (+0 V) to the high voltage (+5 V), the CPU 22 of the ECU inspection device 2. The timer built in starts counting time. In this embodiment, it is considered that the time from when the ECU inspection device 2 outputs the command signal to the timing when the voltage at the output terminal 15 of the CPU 6 is inverted (timing t0 in FIG. 2) is short and can be substantially ignored. . Therefore, the timer of the CPU 22 starts timing when a command signal is output from the CPU 22 (timing t0 in FIG. 2).
[0030]
FIG. 2A shows the voltage at the output terminal 15 of the CPU 6. This voltage is inverted from the low voltage (+ 0V) to the high voltage (+ 5V) at timing t0. The horizontal axis of the graph represents time (seconds), and the vertical axis represents the voltage value (V).
The curve indicated by the solid line in FIG. 2B is the voltage at the output port 14 of the ECU 4. Since an analog circuit (CR low-pass filter circuit) 10 having a resistance component and a reactance component is connected between the output terminal 15 of the CPU 6 and the output port 14 of the ECU 4, the output of the ECU 4 in FIG. The voltage at the port 14 changes later than the voltage at the output terminal 15 of the CPU 6 in FIG. 2A, and is stabilized (equilibrium) at the timing t2. The voltage of the output port 14 of the ECU 4 changes transiently from timing t0 to timing t2 in FIG. In this specification, the period from timing t0 to timing t2 is referred to as a transient phenomenon period.
[0031]
After outputting the command signal (from timing t0), the CPU 22 measures the timing t1 set within a period of 1/3 to 2/3 of the transient phenomenon period. Timing at which the voltage change rate of the output port 14 of the ECU 4 (that is, the slope of the curve in FIG. 2B) is sensitive to changes in the time constant (the product of the resistance value of the resistor R1 and the capacitance value of the capacitor C1). If detection is performed at t1, abnormality determination described later can be performed more appropriately.
When measuring the timing t1, the CPU 22 detects the voltage Vout1 of the output port 14 of the ECU 4 at the timing t1 and temporarily stores the voltage value Vout1 in the RAM 24. The CPU 22 has a built-in A / D converter, and performs abnormality determination processing described later after converting the voltage Vout1 into a digital value. At this time, the CPU 22 functions as first detection means.
[0032]
Of the curves represented by broken lines in the graph of FIG. 2 (b), the curve positioned above is an allowable maximum value curve. The allowable maximum value curve is a curve showing a change in voltage appearing at the output port 14 of the ECU 4 when the analog circuit 10 having the smallest time constant among the normal analog circuits 10 is used. Located below is the allowable minimum value curve. The allowable minimum value curve is a curve showing a change in voltage appearing at the output port 14 of the ECU 4 when the analog circuit 10 having the largest time constant among the normal analog circuits 10 is used.
In this embodiment, the allowable maximum value curve is a curve when the resistance value of the resistor R1 is a value of −5% of the design value and the capacitance value of the capacitor C1 is a value of −20% of the design value. The allowable minimum value curve is a curve when the resistance value of the resistor R1 is + 5% of the design value and the capacitance value of the capacitor C1 is + 20% of the design value.
[0033]
If the ECU 4 is normal, the voltage value Vout1 of the output port 14 of the ECU 4 at the timing t1 in FIG. 2B is smaller than the voltage value (maximum voltage value) Vmax at the timing t1 in the allowable maximum value curve. It should be larger than the voltage value (minimum voltage value) Vmin at the timing t2 in the allowable minimum value curve.
The CPU 22 compares the voltage of the output port 14 of the ECU 4 at the timing t1 with the allowable voltage width (range between the minimum voltage value Vmin and the maximum voltage value Vmax) according to the ECU inspection program, and within the allowable voltage width. If not, it is determined as abnormal. At this time, the CPU 22 functions as first abnormality determination means.
[0034]
The CPU 22 turns on the switch SW1 when the voltage of the output port 14 of the ECU 4 is stabilized, that is, after the timing t2, according to the ECU inspection program. The CPU 22 detects the voltage Vout2 of the output port 14 of the ECU 4 when the switch SW1 is turned on after the timing t2, and temporarily stores the voltage value Vout2 in the RAM 24. The CPU 22 has a built-in A / D converter, and performs abnormality determination processing described later after converting the voltage Vout2 into a digital value. At this time, the CPU 22 functions as second detection means. This voltage Vout2 should be a voltage obtained by dividing the voltage Vcpu at the output terminal 15 of the CPU 6 by the resistor (R1 + R2) of the analog circuit 10 and the resistor R3 of the pull-down circuit 36. That is, Vout2 = Vcpu × R3 / (R1 + R2 + R3). Note that this voltage Vout2 is after timing t2, and since the transient has already ended, it is not affected by the reactance component of the analog circuit 10.
[0035]
In accordance with the ECU inspection program, the CPU 22 compares the voltage at the output port 14 of the ECU 4 after the timing t2 with an allowable voltage width different from the allowable voltage width described above, and determines that it is abnormal if it is not within the allowable voltage width. . At this time, the CPU 22 functions as second abnormality determination means.
[0036]
Next, the operation of the ECU inspection apparatus 2 of the first embodiment will be described. The ECU inspection apparatus 2 is configured such that the ECU inspection program described above is executed by the CPU 22 every predetermined time, and a series of inspections are automatically performed. When the ECU 22 executes the ECU inspection program, the CPU 22 first turns off the switch SW1. As a result, the pull-down circuit 36 is opened.
In the inspection mode, first, the CPU 22 on the ECU inspection apparatus 2 side generates a command signal and outputs the instruction signal to the ECU 4 side. The command signal is input to the input terminal 13 of the CPU 6 on the ECU 4 side via the output port 32 on the ECU inspection device 2 side, the cable 38, and the input port 12 on the ECU 4 side. When a command signal is input to the CPU 6 on the ECU 4 side, the CPU 6 reads an ECU inspection program from the ROM 8 and executes it. As a result, the ECU 4 side also enters the inspection mode. Then, the CPU 6 inverts the voltage at the output terminal 15 from the low voltage (+0 V) to the high voltage (+5 V). FIG. 2A is a graph showing the voltage of the output terminal 15 of the CPU 6.
[0037]
When the voltage at the output terminal 15 of the CPU 6 changes, the voltage at the output port 14 of the ECU 4 connected to the output terminal 15 via the analog circuit 10 rises with a delay. This delay time increases as the capacitance value C1 of the capacitor C1 of the analog circuit 10 increases, and increases as the resistance value R1 of the resistor R1 increases. In other words, this delay time increases as the time constant C1R1 increases. Since the input impedance of the input terminal 44 of the CPU 22 is extremely large, the current flowing out of the front-stage resistor R1 substantially flows into the capacitor C1 and does not substantially flow into the rear-stage resistor R2 during the transient phenomenon period. For this reason, the rear-stage resistor R2 does not affect the time constant.
[0038]
The CPU 22 on the ECU inspection apparatus 2 side detects the voltage Vout1 input to the input terminal 44 of the CPU 22 at the timing t1 in FIG. This voltage Vout1 is a voltage that appears at the output port 14 of the ECU 4. This voltage Vout1 is a voltage when the voltage appearing at the output port 14 of the ECU 4 is changing transiently and when the switch SW1 is in the off state (the pull-down circuit 36 is in the open state). The CPU 22 once writes this voltage value Vout1 into the RAM 24.
[0039]
Next, the CPU 22 calls the detected voltage value Vout1 and the above-described allowable voltage width data Vmin and Vmax (see FIG. 2B) according to the ECU inspection program, and compares them. When the voltage value Vout2 is within the allowable voltage range Vmin to Vmax, the CPU 22 determines that there is no abnormality in the capacitance value of the capacitor C1 that affects the time constant and the resistance value of the pre-stage resistor R1 (first abnormality determination process). ). FIG. 2B shows a curve L1 of the voltage Vout1 where Vmin ≦ Vout1 ≦ Vmax as an example. In this case, the CPU 22 writes the determination result in the RAM 24 and prepares for the subsequent second abnormality determination process.
[0040]
On the other hand, when the voltage value Vout2 is not within the allowable voltage range Vmin to Vmax (when Vmin> Vout1 or Vmax <Vout1), the time constant C1R1 is too large or too small. FIG. 2B shows a curve L2 of the voltage Vout1 where Vmin> Vout1 as an example. In this case, the CPU 22 determines that there is an abnormality in at least one of the capacitor C1 and the front-stage resistor R1 (first abnormality determination process). Then, the CPU 22 warns the display 30 that there is an abnormality in at least one of the capacitor C1 and the front-stage resistor R1. Then, the inspection mode is terminated and the normal mode is restored.
[0041]
In the first abnormality determination process, when it is determined that there is no abnormality in the capacitance C1 of the capacitor C1 related to the time constant and the resistance value R1 of the front-stage resistor R1, the CPU 22 on the ECU inspection apparatus 2 side switches the switch SW1 after timing t2. To the on state. Then, the pull-down circuit 36 is closed.
[0042]
The CPU 22 on the ECU inspection apparatus 2 side detects the voltage Vout2 input to the input terminal 44 of the CPU 22 after the timing t2 in FIG. This voltage Vout2 is a voltage that appears at the output port 14 of the ECU 4. This voltage Vout2 is a voltage when the voltage appearing at the output port 14 is stable and the switch SW1 is in the on state (the pull-down circuit 36 is in the closed state). This voltage Vout2 is a voltage obtained by dividing the voltage Vcpu at the output terminal 15 of the CPU 6 by the resistor (R1 + R2) of the analog circuit 10 and the resistor R3 of the pull-down circuit 36. That is, Vout2 = Vcpu × R3 / (R1 + R2 + R3). The voltage Vout2 is after timing t2, and is not affected by the capacitance value of the capacitor C1. The CPU 22 once writes the voltage value Vout2 into the RAM 24.
[0043]
In the RAM 24, allowable voltage width data of the voltage Vout2 (data different from Vmin and Vmax in the first abnormality determination process) is stored in advance. The CPU 22 calls the detected voltage value Vout2 and this allowable voltage width, and compares them. When the voltage value Vout2 is within the allowable voltage range, the CPU 22 determines that there is no abnormality in the rear-stage resistor R2 (second abnormality determination process). Then, the inspection mode is terminated and the normal mode is restored. On the other hand, when the voltage value Vout2 is not within the allowable range, the CPU 22 determines that there is some abnormality in the rear-stage resistor R2 (second abnormality determination process).
[0044]
Since Vcpu is fixed, the voltage value Vout2 depends on the resistance values of the resistors R1 to R3. The pull-down resistor R3 is a facility-side resistor, and its value is known. For this reason, the voltage value Vout2 depends on the resistance values of the two resistors R1 and R2. However, it has already been found that there is no abnormality in the resistor R1 in the first abnormality determination process. Therefore, if the voltage value Vout2 is outside the allowable range, it can be estimated that the cause is the resistor R2. Therefore, in this case, the CPU 22 warns the display 30 that the rear-stage resistance R2 is abnormal. Then, the inspection mode is terminated and the normal mode is restored.
[0045]
According to the ECU inspection apparatus 2 of the first embodiment, not only the conduction / non-conduction of the analog circuit 10 included in the ECU 4 but also the normality / abnormality of the capacitor C1 and the resistors R1, R2 of the analog circuit 10 can be inspected. Furthermore, not only the inspection of the analog circuit 10 but also the inspection of the CPU 6 that controls the ECU 4 can be performed internally.
[0046]
The ECU inspection apparatus 2 executes the second abnormality determination process only when it is determined that there is no abnormality in the first abnormality determination process. If the abnormality determination process is executed in such a procedure, it is possible to efficiently determine whether or not the resistance R2 of the analog circuit 10 is abnormal.
[0047]
In this ECU inspection device 2, the CPU 22 generates and outputs a command signal that serves as a trigger for operating an existing ECU inspection program stored in the ECU 4. Therefore, using the existing ECU inspection program, it is possible to perform a more detailed inspection that could not be achieved conventionally. For this reason, there is an advantage that the trouble of newly installing an ECU inspection program on the ECU 4 side does not occur, and the configuration on the ECU 4 side does not have to be changed. Accordingly, it is possible to avoid an increase in cost of the electronic control system in the automobile.
[0048]
The ECU inspection apparatus 2 is configured such that, for example, characters “abnormality occurrence” are displayed on the display 30 that is a warning means. Therefore, the user of the automobile can easily grasp the fact that an abnormality has occurred and the location where the abnormality has occurred through visual observation. For this reason, it becomes possible to cope with the abnormality early.
[0049]
Second Embodiment FIG. 3 shows a block diagram of an ECU 4 for an automobile and an ECU inspection apparatus 2 according to a second embodiment connected thereto. In addition, about the site | part which has a function similar to 1st Example, the same code | symbol is attached | subjected and the description is abbreviate | omitted.
The second embodiment differs from the first embodiment in that the analog circuit 10A of the ECU 4 does not have a rear-stage resistor R2. In the second embodiment, the content of the ECU inspection program executed by the CPU 22 of the ECU inspection device 2 is different from that in the first embodiment.
[0050]
The operation of the ECU inspection apparatus 2 of the second embodiment will be described. Description of operations similar to those of the first embodiment is omitted except for necessary portions.
The CPU 22 on the ECU inspection device 2 side sequentially detects the voltage input to the input terminal 44. Then, an elapsed time tout from t0 at which the detected voltage value becomes the predetermined value V as shown in FIG. The value of this elapsed time tout changes corresponding to the time constant. At the timing corresponding to this elapsed time tout, the voltage appearing at the output port 14 changes transiently, and the switch SW1 is off (the pull-down circuit 36 is open). The CPU 22 once writes this elapsed time tout in the RAM 24.
[0051]
Similarly to the first embodiment, the CPU 22 on the ECU inspection apparatus 2 side detects the voltage Vout2 input to the input terminal 44 of the CPU 22 after the timing t2 in FIG. 4B. This voltage Vout2 is a voltage when the voltage appearing at the output port 14 is stable and the switch SW1 is in the on state (the pull-down circuit 36 is in the closed state). However, unlike the first embodiment, since there is no resistor R2, this voltage Vout2 is obtained by dividing the voltage Vcpu of the output terminal 15 of the CPU 6 by the resistor R1 of the analog circuit 10 and the resistor R3 of the pull-down circuit 36. That is, Vout2 = Vcpu × R3 / (R1 + R3). The CPU 22 once writes the voltage value Vout2 into the RAM 24. In this embodiment, Vcpu is 5V, and the pull-down resistor R3 is a facility-side resistor and is known.
[0052]
The CPU 22 calls up the above-described calculation formula Vout2 = Vcpu × R3 / (R1 + R3) stored in the ROM 26, and the values of the voltage Vcpu, the resistance R3, and the detection voltage Vout2. Then, the values of the voltage Vcpu, the resistance R3, and the detection voltage Vout2 are substituted into the above formula. As a result, the resistance value of the resistor R1 is easily calculated. The CPU 22 writes the calculated resistance value of the resistor R1 into the RAM 24.
Further, the CPU 22 calls the time constant calculation formula (C1 × R1) stored in the ROM 26, the elapsed time tout depending on the time constant written in the RAM 24, and the resistance value of the resistor R1. Then, the capacitance value of the capacitor C1 is calculated from the relationship between the time constant, the elapsed time tout, and the resistance value of the resistor R1. The CPU 22 writes the calculated capacitance value of the capacitor C1 into the RAM 24.
[0053]
The CPU 22 compares the calculated resistance value of the resistor R1 and the capacitance value of the capacitor C1 with the tolerance width data of the resistor R1 and the capacitor C1 stored in the ROM 26 in advance. When the calculated resistance value of the resistor R1 and the capacitance value of the capacitor C1 are within the allowable range, the CPU 22 determines that there is no abnormality in the resistance value of the resistor R1 and the capacitance value of the capacitor C1.
On the other hand, when the calculated resistance value of the resistor R1 is not within the allowable range, the CPU 22 determines that the resistance value of the resistor R1 is abnormal. When the calculated resistance value of the resistor R1 is within the allowable range and the calculated capacitance value of the capacitor C1 is not within the allowable range, the CPU 22 determines that the capacitance value of the capacitor C1 is abnormal. When both the calculated resistance value of the resistor R1 and the capacitance value of the capacitor C1 are not within the allowable range, it is determined that at least the value of the resistor R1 is abnormal. In these cases, the CPU 22 warns the display 30 that there is an abnormality. Then, the inspection mode is terminated and the normal mode is restored.
[0054]
According to the ECU inspection apparatus 4 of the second embodiment, the resistance value of the resistor R1 and the capacitance value of the capacitor C1 of the analog circuit 10A can be obtained. Therefore, the abnormality of the resistor R1 and the capacitor C1 of the analog circuit 10A can be determined using the resistance value of the resistor R1 and the capacitance value of the capacitor C1.
[0055]
Specific examples of the present invention have been described in detail above, but these are merely examples and do not limit the scope of the claims. The technology described in the claims includes various modifications and changes of the specific examples illustrated above.
[0056]
(1) In the first embodiment, as shown in FIG. 2, the voltage of the output port 14 of the ECU 4 is detected at a predetermined timing t1 within the time when the voltage of the output port 14 of the ECU 4 changes transiently. When the voltage of the output port 14 of the ECU 4 is not within the predetermined voltage range Vmin to Vmax, it is determined that there is an abnormality (corresponding to claim 2). However, as shown in FIG. 5, the elapsed time tout from the timing t0 when the voltage of the output terminal 15 of the CPU 6 of the ECU 4 is inverted to the time when the voltage of the output port 14 of the ECU 4 reaches the predetermined voltage V is counted. If the time tout is not within the predetermined time width Tmin to Tmax, it may be determined that there is an abnormality (corresponding to claim 3). Both are equivalent in that the change rate of the voltage at the output port 14 of the ECU 4 is detected, and the change rate is determined to be abnormal when the change rate is not within the predetermined change rate range. Correspondence).
[0057]
(2) In the above embodiment, the CR low-pass filter circuit is described as an example of the “analog circuit”. However, the present invention is not limited to this. For example, a circuit in which the resistor R1 of the circuit 10 of the first embodiment is replaced with a coil and the capacitor C1 is replaced with a resistor may be used. A coil or the like may be inserted between the resistor R1 and the connection point or between the resistor R1 and the CPU 6. A resistor or the like may be inserted between the capacitor C1 and the ground. A coil or the like may be inserted between the resistor R2 and the connection point or between the resistor R2 and the output port 14. Further, the resistor R1 of the circuit 10 may be removed, the CPU 6 and the connection point may be connected, and the resistor R1 may be disposed between the connection point and the ground. That is, the resistor R1 and the capacitor C1 may be arranged in parallel. These are only examples, and the “analog circuit” includes various variations of circuits. The “analog circuit” includes a circuit having an active element or the like called a so-called electronic circuit.
[0058]
(3) The present invention may be embodied in a form in which the pull-down circuit 36 having the switch SW1 and the pull-down resistor R3 is omitted.
(4) Instead of a display device such as the display 30, for example, a speaker that emits a warning sound at the time of abnormality may be provided as a warning means. The warning means is not an essential component in the present invention and may be omitted.
(5) The switch SW1 may be an electrical switch such as a transistor as used in the above embodiments, or may be a mechanical switch. Further, the switch is not only automatically switched by the CPU 22 or the like, but may be a switch that can be manually switched by the user.
[0059]
(6) As for the ECU inspection program, the ECU 4 on the inspection object side may be stored in advance as in the above-described embodiment, or may be stored entirely in the microcomputer 28 on the ECU inspection apparatus 2 side. For example, the program may be downloaded from the ECU inspection apparatus 2 side to the ECU 4 side at the start of the inspection.
(7) The ECU inspection device 2 may be configured to automatically enter the inspection mode every predetermined time as in the above embodiment, or the user manually operates the inspection start switch. It may be configured to perform the inspection only occasionally.
[0060]
Instead of inverting the voltage at the output terminal 15 of the CPU 6 of the ECU 4, the output terminal voltage of the CPU 22 of the ECU inspection device 2 is inverted, the voltage is input to the analog circuit 10, and the analog output is viewed. It is also possible to inspect the circuit 10.
[0061]
The technical elements described in this specification or the drawings exhibit technical usefulness alone or in various combinations, and are not limited to the combinations described in the claims at the time of filing. In addition, the technology illustrated in the present specification or the drawings can achieve a plurality of purposes at the same time, and has technical utility by achieving one of the purposes.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 shows a block diagram of an ECU inspection apparatus and an ECU according to a first embodiment.
2A shows the output terminal voltage of the CPU of the ECU, and FIG. 2B shows the output port voltage of the ECU and its allowable maximum value curve and allowable minimum value curve (first embodiment).
FIG. 3 is a block diagram of an ECU inspection apparatus and an ECU according to a second embodiment.
4A shows the output terminal voltage of the CPU of the ECU, and FIG. 4B shows the output port voltage of the ECU and its allowable maximum value curve and allowable minimum value curve (second embodiment).
5A shows the output terminal voltage of the CPU of the ECU, and FIG. 5B shows the output port voltage of the ECU, its allowable maximum value curve and allowable minimum value curve (modified example).
FIG. 6 shows a block diagram of a conventional ECU inspection device and ECU.
[Explanation of symbols]
2: ECU inspection device
4: ECU
6: CPU of ECU
10, 10A: Analog circuit (CR low-pass filter circuit)
14: Output port of ECU
15: Output terminal of CPU of ECU
22: CPU of the ECU inspection device (command signal output means, detection means, abnormality determination means)
36: Pull-down circuit
C1: Capacitor
R1: Previous stage resistance
R2: Later stage resistance
R3: Pull-down resistor
SW1: Switch

Claims

An apparatus for inspecting an ECU including an analog circuit having a CPU, an output port, and an reactance component connecting the output port of the CPU and the output port,
Command signal output means for outputting a command signal for inverting the output terminal voltage of the CPU to the CPU;
The change rate of the output port voltage of the ECU is detected within a time in which the output port voltage of the ECU changes transiently due to the inversion of the output terminal voltage of the CPU by the command signal output from the command signal output means. Detection means;
An abnormality determining means for determining an abnormality when the change speed detected by the detecting means is not within a predetermined change speed width;
The ECU inspection apparatus, wherein the predetermined change speed range is set between a minimum change speed and a maximum change speed that can be in a normal ECU.

The detection means detects the output port voltage of the ECU at a predetermined timing within a time when the output port voltage of the ECU changes transiently due to the output terminal voltage of the CPU being inverted,
The abnormality determining means determines that an abnormality occurs when the detected output port voltage of the ECU is not within a predetermined voltage range;
2. The ECU inspection apparatus according to claim 1, wherein the predetermined voltage width is set between a minimum voltage and a maximum voltage that can be in a normal ECU.

The detection means measures the elapsed time from when the output terminal voltage of the CPU is inverted until the output port voltage of the ECU reaches a predetermined voltage,
The abnormality determining means determines that an abnormality occurs when the measured elapsed time is not within a predetermined time width,
2. The ECU inspection apparatus according to claim 1, wherein the predetermined time width is set between a shortest time and a longest time that can be in a normal ECU.

A device for inspecting an ECU including an analog circuit having a resistance component that connects a CPU, an output port, and an output terminal of the CPU and the output port,
Command signal output means for outputting to the CPU a command signal for increasing the output terminal voltage of the CPU;
A pull-down circuit for grounding the output port of the ECU via a resistor;
A detection means for detecting an output port voltage after the output terminal voltage of the CPU becomes a high voltage by the command signal output from the command signal output means and then the output port voltage of the ECU is stabilized;
An abnormality determination means for determining an abnormality when the output port voltage detected by the detection means is not within a predetermined voltage range;
The ECU inspection apparatus according to claim 1, wherein the predetermined voltage width is set between a minimum voltage and a maximum voltage that can be obtained when the resistance element of the analog circuit is normal.

An apparatus for inspecting an ECU including an analog circuit having a CPU, an output port, an output terminal of the CPU and a reactance component connecting the output port and a resistance component,
Command signal output means for outputting to the CPU a command signal for inverting the output terminal voltage of the CPU to a high voltage;
A pull-down circuit for grounding the output port of the ECU via a switch and a resistor;
Within the time when the output port voltage of the ECU changes transiently because the output terminal voltage of the CPU is inverted to a high voltage by the command signal output from the command signal output means, and the switch is in the OFF state First detecting means for detecting the change speed of the output port voltage of the ECU at the time;
First abnormality determination means for determining an abnormality when the change speed of the output port voltage detected by the first detection means is not within a predetermined change speed width;
More than the time when the output port voltage of the ECU changes transiently because the output terminal voltage of the CPU is inverted to a high voltage by the command signal output from the command signal output means, and the switch is on Second detection means for detecting the output port voltage of the ECU at the time;
A second abnormality determining means for determining an abnormality when the output port voltage detected by the second detecting means is not within a predetermined voltage range;
The predetermined change speed range is set between a minimum change speed and a maximum change speed that can be in a normal ECU,
The ECU inspection apparatus according to claim 1, wherein the predetermined voltage width is set between a minimum voltage and a maximum voltage that can be obtained when the resistance element of the analog circuit is normal.

An apparatus for inspecting an ECU including an analog circuit having a CPU, an output port, an output terminal of the CPU and a reactance component connecting the output port and a resistance component,
Command signal output means for outputting to the CPU a command signal for inverting the output terminal voltage of the CPU to a high voltage;
A pull-down circuit for grounding the output port of the ECU via a switch and a resistor;
Within the time when the output port voltage of the ECU changes transiently because the output terminal voltage of the CPU is inverted to a high voltage by the command signal output from the command signal output means, and the switch is in the OFF state First detecting means for detecting the change speed of the output port voltage of the ECU at the time;
More than the time when the output port voltage of the ECU changes transiently because the output terminal voltage of the CPU is inverted to a high voltage by the command signal output from the command signal output means, and the switch is on Second detection means for detecting the output port voltage of the ECU at the time;
The value of the resistance component of the analog circuit is calculated from the output port voltage detected by the second detection means, and the reactance component of the analog circuit is calculated from the value of the resistance component and the change speed of the output port voltage detected by the first detection means. An ECU inspection apparatus comprising a calculation means for calculating a value.