JP5236092B1

JP5236092B1 - 車両用データ記憶装置

Info

Publication number: JP5236092B1
Application number: JP2012047507A
Authority: JP
Inventors: 拓郎野口
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2012-03-05
Filing date: 2012-03-05
Publication date: 2013-07-17
Anticipated expiration: 2032-03-05
Also published as: JP2013181512A

Abstract

【課題】車両運転中に何らかの要因による故障や不具合が発生した場合、それら事象の故障解析性あるいは異常原因の究明作業性を向上させる。
【解決手段】車両の各種情報に基づいて予め設定された不具合事象を判定して時系列フリーズフレームデータを複数のメモリに記憶させる車両用データ記憶装置であって、
１回目の不具合事象が発生したとき第１メモリへの書き込みを行なわせるとともにその後に不具合事象が発生したとき第１メモリに記憶された１回目の不具合事象と今回の不具合事象が異なる場合のみ、第２メモリへの書き込みを行なわせるように構成している。
【選択図】図４

Description

この発明は、自動車等に搭載され、センサ類やアクチュエータ類の動作を診断して不具合と判定した場合に、その状態を記憶させる車両用データ記憶装置に関するものである。

一般に自動車用の電子制御装置（以下、ＥＣＵと称す）には、車両に異常が発生しているか否かをセンサ類から送られてくる信号に基づいて自己診断する機能、つまりダイアグノーシス機能が組み込まれている。特に、世界各地域におけるＯＢＤ規制（On-board diagnostics）においては、自動車用ＥＣＵに排気関連装置の不具合発生時の車両データ（いわゆるフリーズフレームデータ）を記憶する機能を備えることが要求されている。

近年の自動車用ＥＣＵのフリーズフレームデータ記憶装置は、ダイアグノーシスによる自己診断故障コードを発生する事象だけでなく、運転性に関する不具合事象や、手動トリガーもフリーズフレームデータ記憶事象としてメモリに記憶するものが知られている。この種装置として特許文献１に示すものがあり、この特許文献１では、少なくとも２つのメモリを利用して、１回目の事象発生時には第１メモリへ書き込んだ後に第１メモリの書き込みを禁止（ロック）し、２回目の事象発生時には第２メモリへ書き込んだ後に第２メモリの書き込みを禁止（ロック）するようにしたもので、事象発生が複数回生じてもその原因を解析できるようにしている。

なお、自動車用ＥＣＵの時系列フリーズフレームデータは、内蔵する中央制御装置（ＣＰＵ）のバックアップ電源付きＲＡＭや不揮発性メモリに保存するようにしており、車両運転中の異常事象をトリガーにして時系列フリーズフレームデータが生成され、それをメモリに書き込むと、イグニッションをオフにした後でもメモリには、少なくとも異常発生時および異常発生前後のフリーズフレームデータが時系列で保存される。このように時系列的に保存された時系列フリーズフレームデータは、これを整備工場等において外部装置を接続して読み出すことにより、異常発生時におけるセンサ検出データやアクチュエータ類の出力状態、ＥＣＵの制御入出力情報等の保存データの挙動を知ることができるため、異常原因の究明に有用である。

特開２００２−１０６４１１号公報

しかしながら、特許文献１のような従来装置においては、何らかの要因でセンサやアクチュエータ類の部品が損傷したり、あるいはＥＣＵ内の電子部品の故障や破壊が発生してしまうなど自動車やＥＣＵのハードウェアの故障が発生すると、当該部品を交換しない限りは正常な状態に戻らないため、異常状態が継続することになり、この結果、時系列フリーズフレームデータを書き込む第１メモリ、第２メモリなど複数のメモリを用意していたとしても、同じ事象の時系列フリーズフレームデータを書き込むことになる。

このため、引き続き車両の運転を行ない、重大な事象や再現性の極めて低い一過性の運転性能に関する事象（たとえば、不意なエンジンストップ）が発生した場合においても、第１メモリ、第２メモリには同じエンジン冷却水温センサ不具合に関する時系列フリーズフレームデータが書き込まれ、ロックされていることから、記録されなくなる。

このように、部品やＥＣＵなどハードウェア的な故障が一度発生した後に重大事象や再現性の極めて低い一過性の運転性に関する事象が発生すると、第１メモリ、第２メモリとも、時系列フリーズフレームデータを新たに記憶することができなくなるため、時系列フリーズフレームデータからセンサ検出値や車両の運転状況などを把握することが困難で、故障解析および原因究明に多大な時間を要すことになる。
また、時系列フリーズフレームデータは、本来は、不具合解析に用いるものであり、特に、再現性の極めて低い一過性の運転性に関わる事象の故障解析には、欠かすことができない。

以上のような欠点に対応するため、多数の事象を記憶できるバックアップ電源付きＲＡＭや不揮発性メモリの容量の大きなものを用いることが考えられるが、この場合、コスト面での不利は避けられず、また、メモリ等の設計変更が生じると、整備工場等において時系列フリーズフレームデータを読み出す装置も併せて設計変更する必要があり、コストアップの要因となる。
この発明は、このような問題を解決するためなされたもので、ＥＣＵの時系列フリーズフレームデータの記憶領域の容量アップや整備工場に配備する装置の変更を必要とせず、時系列フリーズフレームデータを有効に取得することができる車両用データ記憶装置を提供するものである。

この発明に係る車両用データ記憶装置は、車両の各種情報を入手する各種センサ類または各種アクチュエータ類からの信号に基づいて予め設定された不具合事象を判定して複数のメモリに記憶させる記憶制御手段を備えたものであって、
前記記憶制御手段は、１回目の不具合事象が発生したとき第１メモリへの書き込みを行なわせるとともに以後の書き込みを禁止し、その後に不具合事象が発生したとき前記第１メモリに記憶された１回目の不具合事象と今回の不具合事象が異なる場合のみ、第２メモリへ書き込みを行なわせるとともに以後の書き込みを禁止するように構成したものである。

この発明によれば、第１、第２のメモリに異なる事象が生じた場合にそれぞれの事象データを記憶するようにしたので、故障解析性および異常原因の究明作業へのサービス性を向上させることができる。

本発明の実施の形態1に係る車両用データ記憶装置の制御系統を示す構成図である。本発明の実施の形態1に用いられるトリガー事象とトリガー事象コード設定例を示す図である。本発明の実施の形態1を説明するための車両の運転状況を示す図である。本発明の実施の形態1に係る車両用データ記憶装置の制御ステップを示すフローチャートである。本発明の実施の形態２に係る車両用データ記憶装置の制御ステップを示すフローチャートである。

実施の形態１．
以下、この発明の実施形態１に係る車両用データ記憶装置について図に基づいて説明する。図１は、この発明の実施の形態１に係る車両用データ記憶装置の構成を示すブロック図である。
図において、車両用データ記憶装置１は、中央制御装置（ＣＰＵ）からなる制御部１０と、外部装置に対して信号を送受信する通信用インターフェース２０および入出力装置３０とを備え、入出力装置３０は、各種センサ類２および各種アクチュエータ類３などに接続されるとともに通信用インターフェース２０は、コネクタ２１を介して車両診断装置４が接続可能に構成されている。
また、制御部１０には、通信用インターフェース２０を介して車両診断装置４に対して信号を送受する双方向通信手段１１と、入出力装置３０を介して各種センサ類２および各種アクチュエータ類３から信号を受け、故障を診断する自己診断手段１２と、自己診断手段１２で発生したトリガー事象コードを記憶制御手段１３によって記録する第１メモリ１４および第２メモリ１５とを備えている。

ここで、自己診断手段１２は、各種センサ類２や各種アクチュエータ類３の入出力信号状態を監視し、自己診断故障コードの有無や運転性に関する不具合の事象の発生有無を判断し、事象が発生したと判断した場合には、図２に示すような事象別に予め決められたトリガー事象コードを生成して記憶制御手段１３に送出する。
すなわち、自己診断手段１２で生成されたトリガー事象コードがトリガーとなり、これを記憶制御手段１３で検出する。記憶制御手段１３では、１回目の事象発生時、トリガー事象コードが発生した時点およびその前後のセンサ検出値や装置の制御状態（いわゆるフリーズフレームデータ）を第１メモリ１４に時系列フリーズフレームデータ１として書き込む。

その後、２回目の事象が発生した場合も、自己診断手段１２によりトリガー事象コードを生成して記憶制御手段１３にこれを送出し、記憶制御手段１３は、トリガー事象コードを判別して、２回目の事象が１回目の事象と異なる場合のみ、第２メモリ１５への書き込みを許可し、時系列フリーズフレームデータ２を書き込む。

なお、この装置で使われる第１メモリ、第２メモリは、ＣＰＵのバックアップＲＡＭの他に、電気的に書き換え可能な不揮発性メモリとして、ＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory）や、フラッシュメモリ（ＦＬＡＳＨＥＥＰＲＯＭ）を用いることが可能で、データ記憶装置１の電源がオフになっても、第１メモリ１４や第２メモリ１５に書き込まれた時系列フリーズフレームデータを保持させるもので構成されている。
また、図２に示すトリガー事象とトリガー事象コードの設定は一例であり、ダイアグノーシスによる自己診断故障コードを発生する事象だけでなく、使用者が必要とするような運転性の不具合事象を事象として設定しても良い。

次に、この自動車用データ記憶装置のメモリへの記憶方法に関し、図３、図４を参照して説明する。
図３は車両の運転状況の変化を示すもので、運転中に時刻Ｔ１で何らかの要因でＥＣＵ内部の素子破壊を示すトリガー事象コードを検知し、引き続き素子破壊は継続状態のもとで、時刻Ｔｎに新たにエンジンストップ事象を示すトリガー事象コードが発生した場合を示している。

図４において、まず、車載機器やＥＣＵの電源投入によって、ＣＰＵが起動後に各種初期化が行なわれ（ステップ１０１）、その中に書き込まれたプログラムに従って処理を開始し、通常制御を行なわせる（ステップ１０２）。自己診断手段１２では、入出力装置３０を介して各種センサ類２や各種アクチュエータ類３の信号状態を監視しており（ステップ１０３）、予め定められたトリガー事象判定条件が成立したか否かを判定し（ステップ１０４）、ＮＯのときは、通常制御に戻るルーチンを繰り返すとともに、時刻Ｔ１時に素子破壊を生じたＹＥＳのときは、図２に示す該当するトリガー事象コードを生成して記憶
制御手段１３に送出する（ステップ１０５）。

次に、記憶制御手段１３では、まず、トリガー事象コードを認識し（ステップ１０６）、第１メモリ１４が書き込み禁止状態にあるか判定する（ステップ１０７）。
時刻Ｔ１では、第１メモリ１４は書き込み禁止状態になっていないため、最初のトリガー事象コードの発生に伴い、第１メモリ１４にトリガー事象コードと時系列フリーズフレームデータ１を書き込み（ステップ１０８）、以後の第１メモリ１４への書き込みを禁止させる（ステップ１０９）。
その後、素子の交換が行なわれなければ、トリガー事象コードを生成し続けるため、記憶制御手段１３では、ステップ１０７で第１メモリ１４が書き込み禁止状態にあることを判定し、ステップ１１０で第２メモリ１５が書き込み禁止にあるかを判定する。
時刻Ｔ２では、第２メモリ１５は書き込み禁止になっていないため、ステップ１１１に進み、今回のトリガー事象コードが第１メモリ１４に書き込まれたトリガー事象コードと同じものかを判定する。両者が同じ場合、第２メモリ１５への書き込みを行なわず、今回のトリガー事象コードと時系列フリーズフレームデータを破棄して処理を終了し、これを素子の交換が完了するまで繰り返すことになる。

次に、時刻Ｔｎでエンジンストップ事象など新たなトリガー事象が発生すると、ステップ１０５、ステップ１０６、ステップ１０７、ステップ１１０を経由してステップ１１１において、記憶制御手段６は、今回のトリガー事象コードが第１メモリ１４に書き込まれたトリガー事象コードと異なることを判定し、ステップ１１２において第２メモリ１５にトリガー事象コードと時系列フリーズフレームデータ２を書き込み、第２メモリ１５の書き込みを禁止（ステップ１１３）して処理を終了する。

その後、新たなトリガー事象コードが発生しても、第１メモリ１４および第２メモリ１５は書き込み禁止に保持されているため、これを記録することなく、ステップ１１４を経由してルーチンを繰り返すことになる。

このように、２回目のトリガー事象発生時は、１回目のトリガー事象と異なる場合のみ、第２メモリ１５の書き込みを許可するように構成し、第１メモリ１４と第２メモリ１５に同じトリガー事象コードを持つ時系列フリーズフレームデータが書き込まれることを回避している。このため、一過性の再現性の低いトリガー事象であっても、複数の事象発生の原因解析を行うことが可能となり、故障解析性および異常原因の究明作業へのサービス性向上を図ることができる。

なお、上記の実施の形態１では、第１メモリ１４および第２メモリ１５を設け、２種類のトリガー事象を記憶するように構成したが、第３、第４のメモリ領域を設けるなど、複数の異なるトリガー事象を記録するように構成することも可能であり、メモリの使用可能容量により好適なメモリ数を設定することができる。

また、故障検出や運転性の不具合の事象発生対象となる機器類は、エンジンに限らず、自動変速機やサスペンション装置、空調装置、モータ制御装置等適宜のものとすることができ、さらに、ＣＰＵのプログラムに予め設定しておく不具合事象の条件設定は、実使用下において、システムや車載部品が正常な場合には本来発生しない不具合事象や運転性に関する不具合など、使用機器やシステムに応じて自由に条件を設定することができ、再現性の極めて低い一過性の不具合事象もトリガー事象コードに設定して、事象発生時には確実に時系列フリーズフレームデータとして記憶させることができる。

実施の形態２．
図５は、この発明の実施の形態２に係るメモリへの記憶方法を説明するためのフローチ
ャートの要部を示すもので、トリガー事象に不具合の重大性による順位付けを行い、この順位に基づいてメモリの書換えを行なわせるものである。
すなわち、実施の形態１における第１メモリ１４、第２メモリがともに書き込み禁止であることを判定した（ステップ１１０）後に引き続いて、ステップ２０１において今回のトリガー事象が第１メモリ１４に記録されたトリガー事象より重大性が高い順位にあるか否かを判定し、ＹＥＳのときは、第１メモリ１４にトリガー事象コードと時系列フリーズフレームデータ１を書き換え処理（ステップ２０２）を行い、その後、第１メモリ１４を書き込み禁止とする（ステップ２０３）。

また、今回のトリガー事象が第１メモリ１４に記録されたトリガー事象より重大性が低い順位にあるＮＯの場合、ステップ２０４に進み、第２メモリ１５に記録されたトリガー事象より重大性が高い順位にあるか否かを判定し、ＹＥＳのときは、第２メモリ１５にトリガー事象コードと時系列フリーズフレームデータ２を書き換え処理（ステップ２０５）し、その後、第２メモリ１５を書き込み禁止とする（ステップ２０６）。
さらに、ステップ２０４において、ＮＯと判定したときは、今回のトリガー事象コードと時系列フリーズフレームデータを破棄して処理を終了する。

以上説明したように、この発明の車両用データ記憶装置によれば、不具合事象発生時にセンサ検出値や装置の制御状態が別々のメモリに記憶されるが、部品破壊等のハードウェア的な不具合事象が再現している場合は２回目以降の事象は記憶しないようにし、別の新たな事象を記憶できるようにしたので、一過性の再現性の低い事象についても、個々の事象発生の原因解析を行うことが可能となり、故障解析性および異常原因の究明作業へのサービス性向上が期待できる。

なお、本発明は、以上の実施の形態に限定されるものでなく、その発明の範囲内において、実施の形態を適宜、変形、省略することが可能である。

１：車両用データ記憶装置２：各種センサ類３：各種アクチュエータ類
４：車両診断装置１０：制御部１１：双方向通信手段
１２：自己診断手段１３：記憶制御手段１４：第１メモリ
１５：第２メモリ

Claims

車両に搭載され、車両の各種情報を入手する各種センサ類または各種アクチュエータ類からの信号に基づいて予め設定された不具合事象を判定して複数のメモリに記憶させる記憶制御手段を備えた車両用データ記憶装置であって、
前記記憶制御手段は、１回目の不具合事象が発生したとき第１メモリへの書き込みを行なわせるとともに以後の書き込みを禁止し、その後に不具合事象が発生したとき前記第１メモリに記憶された１回目の不具合事象と今回の不具合事象が異なる場合のみ、第２メモリへの書き込みを行なわせるとともに以後の書き込みを禁止するように構成したことを特徴とする車両用データ記憶装置。