JPH01219903A - 電子制御回路の故障時に発生する信号を作成する方法およびその故障時における評価方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、たとえば自動車の電子式燃料噴射装置などを
制御するために用いられる電子制御回路において、該電
子１制御回路が故障したときに発生する信号を作成し、
この信号に基づいて電子制御回路が故障した場合の影響
を解析して該電子制御回路の潜在的な故障原因を探るた
めに、その故障状態を評価する方法に関する。

従来の技術 たとえば自動車の電子式燃料噴射装置などを制御する電
子制御回路においては、その動作状態が直接人命にかか
わるために、故障による影響を慎重に検討する必要があ
る。このような電子制御回路は、！！要な部品が故障し
た場合には、その制御出力が常に安全側に切換わるよう
に回路設計段階で考慮されている。また、特に重要な部
品に関しては、故障時にその部品に変わって作動するバ
ックアップ用の部品が設けられている。さらに、試作回
路を作成して各部品が故障した場合の影響を調査し、こ
の結果を参考にして回路設計が行われていた。

発明が解決しようとする課題 しかしながら、電子制御回路内のすべての部品について
前述したような故障時における動作確認を行うことは、
その処理すべき作業工程が膨大な数となるために、これ
を実際に行うのは極めて困難である。一方では、前述し
たような電子制御回路の安全性の向上を図るために、電
子制御回路を構成する各部品についての故障時の影響を
自動的に解析する方法が望まれている。

本発明の目的は、電子制御回路を構成する電子部品につ
いて故障時の影響を自動的に解析することができる電子
制御回路の故障時に発生する信号を作成する方法および
その故障時における評価方法を提供することである。

課題を解決するための手段 本発明は、電子部品を備える電子制御回路の前記電子部
品に関連してスイッチング素子を接続し、このスイッチ
ング素子のスイッチング態様を変化して電子制御回路の
出力を得ることを特徴とする電子制御回路の故障時に発
生する信号を作成する方法である。

また本発明は、複数の電子部品を備える電子制御回路の
前記各電子部品に関連してスイッチング素子を接続し、
このスイッチング素子のスイッチング態様を変化して電
子制御回路かち出力を発生させ、 スイッチング素子の正常時に対応したスイッチング態様
としたときにおける電子制御回路の出力と、異常時に対
応したスイッチング態様としたときにおける電子制御回
路の出力とを比較して、電子制御回路の出力が予め定め
た許容範囲内にあるかどうかを比較し、 スイッチング素子の異常時に対応したスイッチン・グＳ
ｅｔにおいて予め定めた値を個別的に重みづけし、重み
づけした値を電−子制御回路の各出力毎に加算すること
を特徴とする電子制御回路の故障時における評価方法で
ある。

作　　用 本発明に従えば、電子部品に関連して接続されるスイッ
チング素子のスイッチング態様を適宜変化させ、その変
化したスイッチング態様に対応した出力を得ることがで
きる電子制御回路を用意した。前記電子制御回路に、た
とえば複数の電子部品が備えられているときには、これ
ら複数の電子部品に関連してそれぞれスイッチング素子
が接続される。

このような電子制御回路では、各スイッチング素子のス
イッチングｌ’！！様を適宜変化させることによって、
正常時における電子１１１ｆｎ回路の出力を得ることが
できる。また、各スイッチング素子のスイッチング態様
をそれぞれ適宜変化させることによって、種々の異常時
における電子制御回路の出力を得ることら可能である。

そこへ本発明に従えば、各スイッチング素子のスイッチ
ング態様を変化させることによって発生さされる正常時
における出力と任意の異常時における出力とが比較され
る。また、任意の異常時における電子制御回路の出力が
予め定めた許容範囲内にあるかどうかが比較される。こ
のような処理は、該電子制御回路において想定される異
常時の数にそれぞれ対応して各スイッチング素子のスイ
ツチング態様を変化させて行われる。

この結果は、各スイッチング素子の異常時に対応したス
イッチング態様においてそれぞれ予め定めた値が個別的
に重みづけされ、重みづけされた値が電子制御回路の各
出力毎に加算される。これによって、前記各スイッチン
グ素子の異常時に対応したスイッチング態様が該電子制
御回路が制御すべき装置全体に与える影響の大きさおよ
びこの状態で該電子制御回路を構成する電子部品の重要
さなどを数量的に表すことができる。

このように本発明によれば、該電子制御回路に故意に異
常な状態を発生させて、この異常な状態による影響を自
動的に調査および解析することができ、これに基づいて
電子制御回路を有利に設計することが可能となる。

実施例 第１図は、本発明の一実施例の電気的構成を示すブロッ
ク図である０本実施例の装置１は、自動車の電子式燃料
噴射装置などをｆｆｔｌ制御するマイクロコンピュータ
などによって実現される電子制御回路において、この電
子制御回路を構成する各部品が故障した場合の影響を自
動的に解析し、前記電子制御回路の潜在的な故障原因を
探求することを目的とした装置である。

この装Ｔ１１は、たとえばミニコンピユータなどによっ
て実現される中央制御装置２と、自動車に搭載された電
子制御回路と同様な動作を行うことができる模擬電子制
御回路４と、この模擬電子制御回路４に対して自動車の
運転状態を検出するセンサ信号に相当した疑似信号を出
力する疑似信号発生回路３と、模擬電子制御回路４かち
の出力信号を計測する信号計測回路５とを含んで構成さ
れる。

中央制御装置２は、疑似信号発生回路３および信号計測
回路５を制御して、模擬電子制御回路４に故障を発生さ
せるなどの動作を制御するとともに、信号計測回路５に
おいて計測されたデータに基づいて模擬電子制御回路４
における故障の程度の判定などを行う、疑似信号発生回
路３は、中央制御装置２かち出力される信号を実際の電
子制御回路に入力される信号と同様な形態に変換し、こ
れを前記模擬電子制御回路４に出力する。

模擬電子制御回路４は、この回路を構成する各部品の端
子に対して外部かち制御信号を与えることによって、オ
ープン／ショート状態を各端子毎に設定することができ
るリレー回路などを有しており、実際の電子制御回路の
設計図に基づいて簡単に希望する回路が組めるような構
成を有している。信号計測口２８５は、前記模擬電子制
御回路４の入出力信号を計測するための回路であり、ア
ナログ信号またはデジタル信号などの各種の複数の信号
を同時に処理することができるものである。

疑似信号発生回路３および信号計測回路５は、それれぞ
れインタフェイスコントロールユニット６．７を介して
中央制御装置２の共通バス１１に接続される。また前記
模擬電子制御回路４は入出力回路８を介して共通バス１
１に接続される。前記インタフェイスコントロールユニ
ット６．７は、それぞれチャンネル回路９．１０および
２つの入出力回路１１，１２．１３．１４とかち成る。

前記共通バス１１には、たとえばＩＣチップなどによっ
て実現される記憶部１５、表示部１６、キーボード１７
、ラインプリンタ１８および磁気テープ１９などがそれ
ぞれ並列に接続される。また、この共通バス１１には磁
気ディスク２０がチャンネル回路２１を介して接続され
る。

前記磁気ディスク２０の記憶領域には、システム領域、
発生データ領域および計測データ領域の３つの領域があ
る。前記システム領域には、該装置１全体の制御を行う
ためのプログラムあるいはデータなどが格納される０発
生データ領域には、前記疑似信号発生回路３において疑
似信号を発生させるためのデータが格納されており、外
部かちデータの転送要求を示す旨の信号が入力されると
、この信号に同期して自動的にデータ転送される。

前記計測データｍ域は前記信号計測回路５において外部
かちのデータ送信信号（サンプリングパルス）に同期し
て読出された計測データが格納される。前記発生データ
および計測データは、直接メモリ・アクセス方式（ＤＭ
Ａ）で転送される。なお、模擬電子制御回路４における
故障発生の制御はプログラムモードで行われる。

第２図は、内燃機関・３０に関連した構成を示す図であ
る。この内燃機関３０に関連して設けられるたとえばイ
グナイタ３１および燃料噴射弁３２などは、たとえば吸
入空気量検出器３３および酸素濃度検出器３４などの検
出器で検出されたデータに基づいてその動作が制御され
る。このような制御は、電子制御回路３５によって行わ
れる。すなわち、前述したような検出器かちの検出信号
はこの電子制御回路３５に与えられ、電子制御回路３５
では、前記検出信号に基づいてたとえば燃料噴射弁３２
などの動作を制御する制御信号をそれぞれ出力している
。

第３図は、電子制御回路３５の電気的な構成を示すブロ
ック図である。？！！子制御回路３５は、各種検出信号
などが入力される入力インタフェイス３６．３７と、該
電子制御回路３５の動作を制御するマイクロプロセッサ
ユニット（ＭＰＵ）３８と、バッテリ電源などかち供給
される電圧を一定に保つ定電圧電源回路３９と、バック
アップ回路４０と、前記ＭＰＵ３８の動作などを監視す
る監視回路４１と、前記ＭＰＵ３８などによって作成さ
れた各種制御信号を出力するための出力インタフエイス
４２．４３とを含んで構成される。

入力インタフェイス３６には、たとえば自動変速機器が
ニュートラルポジションにある状態を示すニュートラル
信号、スロットル弁の開度を示すスロットル信号、ニア
コンディショナが運転中か否かを示すエアコン信号、車
輪などの回転数に対応した車両の速度を示す車速信号、
内燃機関の回転数を示すクランク角信号などのデジタル
信号が入力される。

入力インタフェイス３７には、たとえば冷却水の温度を
検出する冷却水温度検出信号、吸気温度を検出する吸気
温度検出信号、排気ガス中の酸素濃度を示す酸素濃度信
号などのアナログ信号が入力され、アナログ／デジタル
変換器４４でデジタル信号に変換された後にＭＰＵ３８
へ出力される。

前記出力インクフエイス４２．４３かちは、前述した各
種入力信号に基づいてたとえば燃料噴射ｓｈｙ信号、点
火時Ｗ１制御信号、アイドルスピード制御信号、フュー
エルポンプｖｉ御信号、メインリレーｉＩ！御信号など
の各種制御信号が出力される。

このような構成を有する実際の電子制御回路３５の代わ
りに本実施例では同様な動作を実現することができる模
擬電子ｌｌ１１ｍ回路４が用いられている。したがって
、この模擬電子制御回路４を前記実際の電子制御回路３
５と同様な面きをさせるためには、前記磁気ディスク２
０内に格納された各種検出信号発生データを、電子制御
回路３５に入力される実際の各種検出信号に近似した形
態に変換して入力する必要がある。このための手段とし
て前記疑似信号発生回路３が用いられている。

前記電子制御回路３５に入力される信号、すなわち内燃
機関３０に関連した状態を示す各種検出器かちの出力信
号は、大別してデジタル信号とアナログ信号の２種類が
ある。また入力されるデジタル信号としても、そのロー
レベルおよびハイレベル間の電位差に様々なレベルがあ
り、これらに対応した数だけの種■のデジタル信号が存
在する。

同様にアナログ信号の信号形態にも、様々なｌｌ類が存
在する。

したがって、磁気ディスク２０内に格納された各Ｆｌ１
発生データを直接模擬電子制御回路４に入力しても、実
際に用いられる信号とその信号形態が異なるために、実
際の電子制御回路３５と同様な動作が行われないことが
ある。したがって、前述した疑似信号発生口ｔ８３にお
いて実際に用いられる入力信号の信号形態に変換される
。

第４図は、疑似信号発生回路３の電気的構成を示すブロ
ック図である。

疑似信号発生回路３は、デジタル信号用のインタフェイ
ス５１と、このインクフェイス５１に入力される入力信
号に基づいてデジタル信号を出力するデジタル信号出力
回路５２と、アナログ信号用のインタフェイス５３と、
アナログ信号の電圧／周波数変換を行う変換回路５４と
、この変換回路５４の出力に基づいてパルス信号を発生
するパルス信号発生回路５５と、磁気ディスク２０など
に対してデータ送信を要求するデータ要求パルスを発生
する同期信号発生回路５６と、・疑似負Ｒ＠路５７と、
プログラマブル電源回路５８とを含んで構成される。

前記入出力回路１２．１１の出力は前記インタフェイス
５１．５３にそれぞれ与えられる。一方、デジタル信号
出力回路５２、パルス信号発生回路５５および前記イン
タフェイス５３の各出力は、前記模り電子制御回路４に
与えられる。また、同期信号発生回路５６で発生された
パルスは前記チャンネル回路９を介して磁気ディスク２
０などに送出される。

次に、このような構成の疑似信号発生回路３における具
体的な動作例について説明する。

たとえば内燃機関の回転数を示すクランク角信号や車速
信号などのパルス信号は、回転数や車速などのように３
！！続的に変化する物理量を示す信号であるために、デ
ジタルデータよりもアナログデータとして扱う方が簡単
である。たとえば１回転毎に３６０個のパルスを発生す
るクランク角検出器（１パルスがクランク角度１°に対
応する）を用いた場合、１１００００ｒｐで６０ｋＨｚ
の周波数のパルスを出力する必要がある。しかしながら
、内燃機関の回転数の変動速度はもつと小さな周波数で
十分に示すことができる。すなわち、内燃機関の回転数
の変動は、点火時期に同期して発生すると考えられるの
で、たとえば６気筒の内燃機関においては１１００００
ｒｐで５００Ｈｚ程度の変動が生じているとみなすこと
ができる。

したがってクランク角信号などはデジタル信号よりもア
ナログ信号によって示す方がその伝送効率がよく、デー
タバスにおける負担が少なくなる。

このようなアナログ信号は、疑似信号発生回路３におい
ては変換回路５４で電圧／周波数変換が行われた後にパ
ルス信号発生回路５５でパルス出力に変換される。

第５図は、信号計測回路５の電気的構成を示すブロック
図である。信号計測回路５は、前記模擬電子制御回路４
かちの各種信号が入力されるインタフェイス６１．６２
と、計測すべき信号に応じてパルス幅、パルス周期、各
パルスの位相差などを計測するパルス信号計測回路６３
と、計測回路６３で計測された結果を前記入出力回路１
３に出力するためのデータバッファ６４と、前記インク
フェイス６２かちのデータをラッチしてデータバッファ
６４に出力するラッチ回路６５と、後述されるアナログ
信号を前記入出力回路１４に与えるためのアイソレーシ
ョンアンプ６６と、前記データバッファ６４内のデータ
を転送するためのサンプリングパルスを発生する発生回
路６７とを含んで構成される。

模擬電子制御回路４かち出力されるたとえば噴射信号な
どのパルス信号は、インタフェイス６１を介してパルス
信号計測回路６３に与えられ、ここで噴射信号のパルス
幅が計測される。計測されたパルス幅、すなわち噴射時
間はデータバッファ６４に送出される。また点火信号な
どのパルス信号は、同じくインクフェイス６１を介して
パルス信号計測回路６３に送られ、ここでクランク角パ
ルスの数がカウントされ、これによって計測された点火
角がデータバッファ６４に送出される。また、前述した
エアコン信号などのスイッチ信号は、インタフェイス６
１を介して直接、データバッファ６４に送出される。

前記模擬電子制御回路４の内部データ、すなわち模擬電
子制御回路４内で制御・演算を行うためのデータは、デ
ータバス用のインクフェイス６２に入力され、前記ラッ
チ回路６５を介してデータバッファ６４に送出される。

また、前記冷却水温度検出信号または吸気温極出信号な
どのアナログ信号は、アイソレーションアンプ６６を介
して入出力回路１４に出力される。

サンプリングパルス発生回路６７は、一定周期のサンプ
リングパルスをデータバッファ６４およびチャンネル回
路１０に出力し、このサンプリングパルスに同期してデ
ータバッファ６４内のデータが入出力回路１３へ送出さ
れる。この信号計測回路５に接続されるインタフェイス
コントロールユニット７は、前記サンプリングパルスに
同期してデータを取込み、ＤＭＡモードによってたとえ
ば磁気ディスク２０などにデータを転送する。

第６図は、模擬電子制御回路４の電気的構成を示すブロ
ック図である。模擬電子制御回路４は、制御部７１と、
リレ一部７２と、インタフェイス部７３とかち成る。制
御部７１は、基板７４上に設けられた複数の部品ソケッ
トＳｔ、Ｓ２・・・Ｓｎ（以下、総称するときは部品ソ
ケットＳと称する）間に各部品ソケットＳに対応した部
品ＤＩ、Ｄ２・・・Ｄｎ（以下、総称するときは部品り
と称する）が実装されており、前記各部品ソケットＳと
対になって設けられる複数の配線端子Ｅｌ、Ｅ２・・・
Ｅｎ（以下、総称するときは配線端子Ｅと称する）間が
予め定められた回路図に基づいて配線されることによっ
て構成されている。前記各部品りは、前述した実際の電
子制御回路３５を構成する各部品に対応しており、その
回路配線も電子制御回路３５と同様に構成されている。

なお、前記各配線端子Ｅ間の回路配線の接続手段として
は、たとえば半田付け、ワイヤラッピング、コネクタな
どが用いられる。

前記各部品ソケットＳとこれと対になっている配線端子
Ｅとは直接には接続されておらず、後述されるリレ一部
７２に設けられる複数のリレーを介して接続されている
。したがって各部品ソケットＳと各配線端子Ｅとの導通
／遮断制御は、該制御部７１においては行われず、リレ
一部７２において行われる。

このように制御部７１の基板７４上には後述されるリレ
ーを配設していないために、たとえ・ば、この模ｆｆ２
電子制御回路４の回路を変更する際には、前記リレ一部
７２などを考慮することなく、該基板７４上に配設され
る構成の変更のみで対応することができる。なお、制御
部７１は、接続コネクタ７６を介して前記疑似信号発生
回路３および信号計測回路５に接続され、接続コネクタ
７５を介してリレ一部７２に接続される。

リレ一部７２は、基板７７上に設けられた接続コネクタ
７８を介して前記制御部７１と電気的に接続される。こ
のリレ一部７２には、複数の故障設定回路Ｆ　１　、　
Ｆ　２　：　−Ｆ　ｍ　−１、Ｆ　ｍ　（以下、総称す
るときは故障設定回路Ｆと称する）が設けられている。

各故障設定回路Ｆは、後述されるオープンリレーおよび
ショートリレーをそれぞれ有しており、たとえば故障設
定回路Ｆ１．Ｆ２は部品Ｄ１を挟んで設けられる部品ソ
ケットＳ１の両端子と配線端子Ｅ１の両端子との間に介
在される。

同様に、残余の故障設定回路Ｓも各部品りを挟んで設け
られる各接点間に介在される。なお、このような構成の
リレ一部７２は、複数個、たとえば１６個程度が配設さ
れており、すべて同一の構成を有する。

前記各故ＩＩＩ設定回路Ｆは、リレー制御回路８０によ
って制御される。またこのリレ一部７２には、後述され
るアドレス判別回路８１、リレー選択回路８２、セット
／リセット信号発生回路８３および該リレ一部７２を前
記インタフェイス部７３に接続するための接続コネクタ
８４などが配設されている。

インクフェイス部７３は、前記入出力回路８を介して入
力される制御信号、すなわちリレ一部７２の動作を制御
する制御信号をリレ一部７２に対応した信号形態に変換
するために設けられている。

すなわち、前記入出力回路８との接続コネクタ８５を介
して入力された制御信号は、インタフェイス回路８６を
経てバッファ８７に入力される。

このバッファ８７は、前記入出力回路８におけるデータ
転送速度に比べてリレ一部７２におけるリレー制御の応
答速度が遅いために設けられる。

すなわち、このバッファ８７を介することによって入出
力回路８かちのデータの転送をスムーズに行うことがで
きる。バッファ８７に入力された制御信号は、リレ一部
７２におけるリレーの応答速度に十分対応できる時間間
隔を保ち、順次、駆動回路８８およびリレ一部７２との
接続コネクタ８９を介してリレ一部７２へ転送される。

第７図はリレ一部７２の電気的構成を示すブロック図で
あり、第８図は前記インクフェイス部７３を介して前記
各リレ一部７２に出力される制御信号の信号形態を示す
図である。以下、第６図〜第８図を参照して、リレ一部
７２の構成および動作について説明する。

第８図を参照して、各リレ一部７２に与えられる制御信
号９１は、たとえば１６ビツトの２値データ「ＤＯ」〜
ｒＤ１５Ｊかち構成され、第１ビツト「ＤＯ」〜第７ビ
ツト「ＤＯ」の７ビツトの２値データは、前記各故障設
定回路Ｆ内に設けられる各リレーを選択するリレー選択
信号として用いられ、第８ビツト「Ｄ７」〜第１１ビッ
ト「ＤｌｏＪの４ビツトの２値データは、複数のリレー
部７２のうちかち希望するリレ一部７２を選択するため
の信号として用いられる。また、第１５ビツトｒＤ１４
Ｊは、後述されるように天絡／地絡を選択する信号とし
て用いられ、第１６ビツト「Ｄ１５」は、リレ一部制御
回路８０をセット／リセットするための信号として用い
られる。

前記故障設定回路Ｆ１は、通常、それぞれ導通状態およ
び遮断状態に保持されているオープンリレーｏ１および
ショートリレーＳ１とかちなる。

前記部品Ｄ１を介して配設される部品ソケットＳ１およ
び配線端子８１間は、ライン１３および前記オープンリ
レー０１を介して接続される。一方、ショートリレーＳ
１の一方端子９４は前記ライン１３に接続され、他方端
子９５は天絡／地絡切換用リレー９６の共通端子９７に
接続される。

また、オープンリレー０１およびショートリレーＳＬを
それぞれ駆動する駆動用コイル１０１゜１０２には、直
流な源９９かちの電源電圧が印加、される、前記駆動用
コイル１０１．１０２には、後述されるオープン制御信
号ｏＰ１およびショート制御信号ＳＨＩがそれぞれ与え
られ、これらの制御信号によって各リレーの動作が制御
される。

以上、故障設定回路Ｆ１について説明したが、残余の故
障設定回路Ｆも同様な構成を有する。

前記天絡／地絡切換用リレー９６の一方端子１０４は、
前記直流電源９９に接続され、他方端子１０５は接地さ
れる。この切換用リレー９６を駆動する駆動用コイル１
０６には、前記第１５ビツト「Ｄ１４」の２値データ（
以下、切換制御信号と称す）がインバータ１０７を介し
て与えられる。

この切換制御信号Ｄ１４によって共通端子９７が一方端
子１０４ｆｆｌに切換えられると、前記ショートリレー
Ｓ１の一方端子９５には、直流電源９９かちの電源電圧
が印加される。すなわち、この状態でショートリレーＳ
１が導通状態となると、前記ライン１３には直流電源９
９かちの電源電圧が印加される。すなわち、このライン
１３に対応した端子間において天絡が発生する。

一方、切換用リレー９６において共通端子９７が他方端
子１０５側に切換えられると、ショートリレーＳ１の他
方端子９５は接地される。したがってこの状態でショー
トリレーＳ１が導通状態となると、前記ライン１３は接
地される。すなわち、このライン１３に対応した端子間
において地絡が発生する。このように切換制御信号Ｄ１
４によって各端子間を天絡まなは地絡状態に設定する準
備段階を設定することができる。

前記アドレス判別回路８１はアドレス比較器１１０を含
んで構成され、このアドレス比較器１１０には、前記第
８ビツト「Ｄ７」〜第１１ビットｒＤ１１Ｊの４ビツト
の２値データ（以下、アドレス信号と称する）が入力さ
れる。一方、このアドレス比較器１１０の他方側には、
４つのアドレス設定用スイッチＳＷ１〜Ｓ　Ｗ　４の一
方端子が接続される。これらのアドレス設定用スイッチ
ＳＷ１〜ＳＷ４の一方端子には、それぞれ抵抗Ｒ１〜Ｒ
４を介してハイレベルの電圧が印加されており、他方端
子は共通に接地される。

したがって、各アドレス設定用スイッチＳＷＩ〜ＳＷ４
を適宜導通／３Ｉ！断状態に設定することによって、ア
ドレス比較器１１０に対して４ビツトの２値データを与
えることができる。すなわち、このアドレス設定用スイ
ッチＳＷＩ〜ＳＷ４　（以下、総称するときはアドレス
設定用スイッチＳＷと称する）を適宜設定することによ
って、このリレーｒ＄７２固有のアドレスを設定するこ
とができる。

このアドレス比較２Ｓｔｔｏでは、前記ｉｔｉＩＩｇ４
信号９１に含まれる４ビツトのアドレス信号のアドレス
とこのアドレス設定用スイッチＳＷにおいて設定される
アドレスとが一致しているか否かが比較される。このよ
うに４ビツトのアドレス信号を各リレー１ｓ７２内に設
けられた各アドレス判別回路８１に共通に与えることに
よって、希望するアドレスのリレ一部７２を選択するこ
とが可能となる。

前記リレー選択回路８２は、前記第５ビツト「Ｄ４Ｊ〜
第７ビツト「Ｄ６」の３ビツトの２値データを第１ビツ
ト「ＹＯ」〜第８ビット「Ｙ７」の８ビツトの２値デー
タに変換するデコーダ１１１と、４ビツトの２値データ
をそれぞれ１６ビツトの２値データに変換する８つのデ
コーダ１２１〜１２８と、バッファ１２９とを含んで構
成される。

前記デコーダ１１１のゲート入力端子ＧＯには。

前記アドレス判別回路８１内のアドレス比較器１１０か
ちの出力が与えられる。すなわち、前記アドレス信号に
基づいて当該リレ一部７２が選択されると、前記アドレ
ス比較器１１０かちの出力によって、このデコーダ１１
１の各出力端子ＹＯ〜Ｙ７かちの出力が前記各デコーダ
１２１〜１２８の各ゲート入力端子０１〜Ｇ８に与えら
れる。−方、前記第１ビツト「ＤＯ」〜第４ビット「Ｄ
３」の４ビツトの２値データはバッファ１２９を介して
各デコーダ１２１〜１２８に共通に入力される。

前記リレー制御回路８０は、複数のＤ形フリップ７０ツ
ブＰａｌ、Ｐｂｌ　：・＝Ｐｂｍ　（以下、総・称する
ときはフリップフロップＰと称する）を含んで構成され
る。これらのフリップフロップＰの各クロック入力端子
ＣＫには、前記デコーダ１２１〜１２８かちの出力が与
えられ、データ入力端子りには、前記第１６ビツトｒＤ
１５Ｊがセット／リセット信号発生回路（インバータ）
８３を介して共通に入力される。

このような各入力信号が与えられると、たとえばフリッ
プフロップＰａｌの出力端子Ｑかちは前記オープンリレ
ー０１をｒｔｆＩ御するためのオープン制御信号ｏＰ１
が出力される。また、フリップフロップＰｂｌの出力端
子Ｑかちは前記ショートリレーＳ１を制御するショート
制御信号ＳＨＩが出力される。なお、第１６ビツトｒＤ
１５Ｊ＝１のときには、各リレーがセット状態となり、
第１６ビツトｒＤ１５」＝ｏときには、リセット状態と
される。このようにリレ−１ｒｉ１１御回路８０かちの
各制御信号は、故障設定回路Ｆ内の各リレーを制御する
ことができる。

次に装置１の動イヤについて説明する。

第９図は、データの流れを示す図である。同図（１）に
は計測データの流れが示されており、同図（２）には発
生データの流れが示されている。

同図（１）を参照して、前記信号計測回路５において計
測された計測データは、サンプリングパルス発生回路６
７で発生されたサンプリングパルスに同期して２つの入
出力回路１３．１４内に読出される。この入出力回路１
３は、たとえばデジタル信号１６ワードを処理すること
ができ、入出力回Ｎ１４はアナログ信号２４ワードを処
理することができるものである。各入出力回路１３．４
かち送出された発生データは、チャンネル回路１０を介
して中央制御装置２内に設けられたバッファ１３１に送
られる。

バッファ１３１は、デジタル信号およびアナログ信号を
合せて４０ワードを１データとする２００データをそれ
ぞれ格納することができる２つのバッファ１３１ａ、１
３１ｂかち成る。前記チャンネル回路１０かち送出され
る発生データは、サンプリングパルスに同期して１デー
タ（４０ワード）ずつ順次いずれか一方のバッファに書
込まれてゆき、２００データに達した時点で書込むべき
バッファを切換え、その直後のサンプリングパルスに同
期して他方のバッファにデータが書込まれる。すでに２
００データが書込まれたバッファ内のデータは、チャン
ネル回路２１を介して磁気ディスク２０へ転送される。

同図（２）を参照して、発生データは、前述した計測デ
ータの流れと逆の手順で転送される。すなわち、磁気デ
ィスク２０かち送出された発生データは、チャンネル回
路２１を介してバッファ１３１内に書込まれる。バッフ
ァ１３１に書込まれたデータは、順次、チャンネル回路
９を介して入出力回路１１．１２を経て疑似信号発生回
路３へ送出される。なお、前述した計測データおよび発
生データの転送は、いわゆる直接メモリ・アクセス方式
によって行われる。

前述した発生データは、サンプリングパルスに同期して
１データ（９ワード）毎に出力される。

このような発生データは、磁気ディスク２ｏ内に予め格
納されておく必要がある。以下、磁気ディスク２０内に
発生データを書込むための方法について説明する。

まず第１の方法としては、計測データを発生データに変
換して、これを磁気ディスクに２０に書込む方法である
。たとえば第１０図（１）に示されるデジタル信号およ
び同図（２）に示されるアナログ信号が信号計測回路５
に入力されると、この信号計測回路５においてたとえば
２ｍ５ｅｃ毎にサンプリングされ、これに基づいて計測
データが得られる。たとえば前記デジタル信号に対応し
た計測データは第１１図（１）に示され、アナログ信号
に対応した計測データは同図（２）に示されている。

このようにして得られた計測データに基づいてたとえば
１ｍ５ｅｃ毎に発生する発生データが得られる。すなわ
ち第１１図（１）および同図（２）で得られた計測デー
タは、第１２図（１）および同図（２）にそれぞれ示さ
れる発生データに変換される。

ここで、発生データに変換するにあたって、対応すべき
計測データの存在しない部分は、補間計算によって求め
られる。なお、内燃機関の回転速度を示す回転信号およ
び車両の速度を示す車両信号などは、電圧／周波数変換
されて出力されるために、得られたデータをさらに対応
する電圧値に変換する必要がある。

また磁気ディスク２０に発生データを書込む方法として
は、キーボード１７によって入力する方法がある。たと
えばキーボード１７において次の第１表に示されるデー
タを入力すると、第１３図に示されるようなアナログ出
力が得られる。

第　　１　　表 すなわち、時刻１０かち時刻ｔ１において出力電圧をｖ
ｌに設定し、時刻ｔ１かちその曲率半径をＲ２に設定し
て順次出力電圧を増加させ、時刻ｔ２の直前において曲
率半径Ｒ２に設定させて出力電圧をｖ２に設定する。ま
た、時刻ｔ２以降においては、出力電圧ｖ２を中心に振
幅Ａ１、周期Ｑ１の正弦波を設定する。このようにして
得られた出力電圧を、たとえば出力量ｒｇ１を毎のデー
タを演算によって求め、これを磁気ディスク２０に書込
む方法である。

また、次の第２表に示されるデータをキーボード１７に
よって入力すると、たとえば第１４図に示されるデジタ
ル出力が得られる。

第　　２　　表 時！ＩＩｔ３以降においては、立ち上がり期間ｔｓおよ
び立ち下がり期間ｔｅとなるパルス波形が繰返される。

このようにして得られたデジタル信号も磁気ディスク２
０に書込むことができる。

次に模擬電子制御回路４において故障を発生させる方法
について説明する。

故障の設定は、模擬電子制御回路４内に設けられる複数
のリレーを順次駆動し、各部品りに関連して設けられる
複数の端子間をオープン／ショート状態とすることによ
って実現される。リレーを制御するためのデータは、プ
ログラムモードによって中央制御袋Ｗｔ２かち送出され
る。このように設定された故障による影響を解析するた
めに、たとえば最初の５秒間において故障を発生させ、
次の５秒間において前記故障を解除させるようにしても
よい０次に、前述したように設定された故障の影響を解
析するための方法について説明する。

全ての故障モード−の設定が完了した後には、計測され
たデータに基づいて故障の程度が解析される。この解析
方法としては、基本的には、故障時における８を原電子
制御回路４の出力が正常時の出力に比較して大きく変化
したときのその出力値およびこの出力値を発生させた故
障箇所が摘出される。このような解析方法として、単に
出力値が大きく変化した故障箇所のみを取りあげる方法
を用いてもある程度の効果を得ることができるけれども
、本発明では、次に述べるようにシステム全体に与える
影響度を求める解析方法（以下、致命度評点法と称する
）を求める方法が用いられる。

すなわち、故障による影響度を決定するバラメ−タとし
て、次の５つのパラメータＦ１〜Ｆ５が用いられ、これ
らのパラメータに基づいて次の第１式に示されるような
致命度評点ＣＢが決定される。

ＣＥ＝Ｆ　１・Ｆ２・Ｆ３・Ｆ４・Ｆ５　　　　・・・
（１）また、次の第３表には、前記５つのパラメータＦ
１〜Ｆ５の項目、各項目において各段階に応じた内容お
よびこれに対応した係数が示されている。

（以下余白） 第　　３　　表 次に、各パラメータＦ１〜Ｆ５について詳細に説明する
。

（１）故障の影響の大きさＦｌ このパラメータＦ１は、電子制御回路において発生した
故障によって生じる装置全体の影響の大きさを示すもの
であり、異常時のｒｉｇｓ量〈出力値）と正常時、の制
御量（出力値）との差に対応した係数を予め設定し、こ
の数値をパラメータＦ１に与える。たとえば適正燃料噴
射量に対する変化ＪＬ（％）と、これに対応するパラメ
ータＦの数値とが次の第４表に示されている。

（２）システムに与える影響の度合いＦ２複合制御を行
う場合には、１つの部品が故障すると、複数の出力に対
して悪影響を及ぼす場合がある。このような場合におけ
る各制御出力の重要性を考慮して、各制御出力毎に評点
を設定し、故障による影響が発生した出力の評点を合計
して求められたパラメータがＦ２である。たとえば次の
第５表には、燃料噴射、点火などの複合制御の場合と、
これに対応する評点との関係が示されている。

（３）発生頻度Ｆ３ このパラメータＦ３は、各部品り毎に設定されるもので
ある。たとえば抵抗などの部品は、オープン故障に比べ
てショート故障の発生頻度が極めて高く、半導体などの
部品は、ショート故障の発生頻度が高くなる傾向にある
。したがって、各部品りに対応した係数を設定する必要
がある。たとえば次の第６表には、抵抗、半導体、コン
デンサ、コネクタを部品として用いた場合における各故
障状態の評点が示されている。

（以下余白） 第　　６　　表　、 （４）防止の可能性Ｆ４ このパラメータＦ４は、各部品りについて回路設計者の
判断に基づいて予め設定される。この防止の可能性を示
すパラメータＦ４は、通常の評点法では、防止不可能な
故障に対して大きな評点を設定しているけれども、本発
明では、故障に対する対策の可能性を探求するために、
防止することができる故障に対して大きな評点を設定し
ている。

すなわち、本発明では防止できるものであれば、故障の
影響の大小に拘わらず、全て対策を施すことを前提とし
ている。たとえば次の第７表には、制御部抵抗トランジ
スタなどの部品に対する故障時における評点例が示され
ている。

第　　７　　表 （５）新規設計か否かＦ５ このパラメータＦ５は、故障に対する対策としての新規
設計の必要度を示すものである。

以上のようにして設定される各パラメータＦ１〜Ｆ５に
基づいて、各故障毎に前述した致命度評点ＣＥが計算さ
れる。計算された致命度評点ＣＥは、そのときの入力条
件および故障発生箇所などとともに、たとえばラインプ
リンタ１８に出力される。

発生する故障については、部品点数が２００個の電子制
御回路では、オープン／ショートなどの単純故障だけで
も２０００箇所程度起こり得る。

したがって、このような場合には、印字された表（致命
度評点表）を目視するだけでは、故障に対する影響度が
どの程度のものであるか判別することが困難である。こ
のような場合には、たとえば致命度評点ＣＥを５段階程
度に分類して、上位２段附のものを摘出するなどの方法
が考えられる。

すなわち上位２段附のものに対しては、影響度がかなり
大きいものであると見なすわけである。このようにして
回路設計者は、出力された致命度評点表に基づいて設計
変更などの対策を容易に実現することが可能となる。

発明の効果 以上のように本発明に従えば、各電子部品に関連して接
続されたスイッチング素子のスイッチング態様を容易に
変化させることができるので、簡単な操作で希望する故
障状態を発生させることができる。また、このような故
障時において予め定められた評価方法に基づいて故障時
における影響度を評価することができ、この評価に基づ
いて回路設計者は容易にその回路設計・変更を行うこと
ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の電気的構成を示すブロック
図、第２図は内燃機関３０に関連した構成を示す図、第
３図は電子制御回路３５の電気的構成を示すブロック図
、第４図は疑似信号発生回路３の電気的構成を示すブロ
ック図、第５図は信号計測回路５の電気的構成を示すブ
ロック図、第６図は模擬電子ｉｔＩ！御回路種回路気的
構成を示すブロック図、第７図はリレ一部７２の電気的
構成を示すブロック図、第８図は制御信号９１の信号形
態を示す図、第９図はデータ転送を説明するための図、
第１０図〜第１４図は磁気ディスク２０に発生データを
書込む動作を説明するための波形図である。 １・・・装置、２・・・中央制御装置、３・・・疑似信
号発生回路、４・・・模擬電子ｉｔ、Ｉｆ　ｔ：！ｇ回
路、５・・・信号計測回路 代理人　　弁理士　西教　圭一部 第１３図 ■ 第１４図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）電子部品を備える電子制御回路の前記電子部品に
   関連してスイツチング素子を接続し、このスイツチング
   素子のスイツチング態様を変化して電子制御回路の出力
   を得ることを特徴とする電子制御回路の故障時に発生す
   る信号を作成する方法。（２）複数の電子部品を備える
   電子制御回路の前記各電子部品に関連してスイツチング
   素子を接続し、このスイツチング素子のスイツチング態
   様を変化して電子制御回路かち出力を発生させ、 スイツチング素子の正常時に対応したスイツチング態様
   としたときにおける電子制御回路の出力と、異常時に対
   応したスイツチング態様としたときにおける電子制御回
   路の出力とを比較して、電子制御回路の出力が予め定め
   た許容範囲内にあるかどうかを比較し、 スイツチング素子の異常時に対応したスイツチング態様
   において予め定めた値を個別的に重みづけし、重みづけ
   した値を電子制御回路の各出力毎に加算することを特徴
   とする電子制御回路の故障時における評価方法。