JPH01501169A - 自動車に設置された複数の型式の電子制御システムの異常または故障を診断する装置 - 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】 自動車に設置された複数の型式の電子制御システムの異常または故障を診断する 装置本発明は、内燃機関を持つ自動車に設置された複数の型式の電子制御システ ムの異常または故障を診断するシステムであって、各型式の制御システムはエン ジンの操作状態を感知する複数のセンサおよび電子制御および操作ユニットへ接 続された電子的に制御される作動手段を含み、前記ユニットは各型式の制御シス テム毎に通常具なり、また前記ユニットは少なくとも１つの出力を有し、制御さ れるシステムの異常または故障の自動診断を行ないかつ制御システムの操作状態 についての情報を含むシリアルな電気的自動診断信号をその出力に与えるように プログラムされるシステムに関する。

近代の自動車には、各種の装置および機能、例えば、点火、燃料噴射、ブレーキ 制御、空気調節など、を制御するための複雑な制御システムが益々適用されてい る。制御される機能または装置により、これらのシステムは異なる特性を有する 。しかし、一般に、その構造は、電子制御ユニット（コントローラ）、複数のセ ンサ、および複数の作動器と制御ユニットへの接続のための関連配線を含む。

電子制御ユニットの採用により、自動車の性能と快適性を実質的に向上できる。

かかるシステム、または少なくともその一部は高価な車や有名な車だけでなく、 一般の安価な車にも益々適用されている。

電子制御ユニットを自動車に採用した結果、診断の問題、即ち、欠陥または破損 部品を迅速に取り替え又は修理するために、操作時の故障および異常を認識する 問題が生じている。これらの問題は、製造者による自動車の運転試験時に、また アフタサービスセンタで生じている。

これらの問題は複雑であり、また各種自動車に用いられる電子制御システムは同 じ製造者のものでも異なるから、問題の解決は容易ではない。更に、サービスセ ンタは伝統的に、電子的な問題よりも機械的な性質の問題に直面し解決するよう 心構えができている。

いずれにしても、電子システムの欠陥または故障を迅速に識別するには、診断を 行う人はかかるシステムについて深い知識が必要とされる。

かかる問題の診断を容易ならしめるために、特定の装置が採用され、各装置は特 定の電子装置の欠陥または故障の識別（診断）に専ら適用される。かかる装置は 一般に非常に高価であり、また正しく用いるために従業員に適正な準備が要求さ れる。

現状では、アフタサービスセンタは修理すると予想される総ての電子システムに ついての深い知識を備えた高度の専門知識を持つ人員を持つ必要がある。更に、 これらのセンタはこれらのシステムの故障を診断できる特定の試験装置を備える 必要がある。

この問題は、所謂「間欠的故障」、即ち自動車の特定の使用条件下で生じ、自動 車がサービスセンタで静止しているときには生じない故障について特に感じられ る。

本発明の目的は、自動車に設けた複数の異なる型式の電子制御システムの異常ま たは故障を？！Ｊ単かつ迅速に診断できるシステムを提供することである。

この目的は本発明によれば上記型式のシステムにより達成され、このシステムの 主な特徴は下記の点にあるニー、自動車に設けた種々の制御システムはそれぞれ の電子制御ユニットの出力へ接続された標準の電気コネクタを各々備える； 一１各システムの電子ユニットは作動される毎にユニットに属する型の制御シス テムのシリアルコードの識別メツセージをその出力側に出力するニ ー、このシステムは標準コネクタへ結合できる電気コネクタを有する試験装置（ テスタ）を含み、この試験装置は視覚表示装置と、記憶手段を有するマイクロプ ロセッサ制御ユニットへ接続された操作キーボードとを含み、記憶手段には複数 の診断プログラムが保持され、各プログラムは対応する型の制御システムに関連 し、マイクロプロセッサユニットは各種の制御ユニットにより出力された識別メ ツセージをデコードし、識別メツセージに示された型のシステムに対応する診断 プログラムを操作するように構成されている。

本発明の他の特徴及び利点は非限定例としての添付図面に関する以下の記載から 明らかになろう。図において：第１図は自動車に設置した電子制御システムの一 般構造を示すブロック図である： 第２図は本発明による診断システムを備えた自動車の助手席の部分斜面図である ： 第３図は本発明の診断システムに用いるテスタを示す；第４図は第３図のテスタ の回路構造を示すブロック図である。

第１図は自動車に設置された電子制御システムＳ１例えば、点火、燃料噴射など を制御するシステムの一般ブロック模式構造を示す。一般に、この型の電子制御 システムＳは、例えば、マイクロプロセッサを用、いて形成された電子制御ユニ ット１を含み、この電子制御ユニットには、監視されるマグニチュードまたはパ ラメータの取る値を示す電気信号を出力する複数のセンサ２が接続されている。

制御ユニット１は、例えばオン−オフツレメイド弁などの電気的に制御される作 動器３へ接続されている。

電気制御ユニット１は、例えば点火始動スイッチなどにより操作できる作動スイ ッチ４を閉じた後に自動車の電池から電流を供給される。

制御１ユニット１は、制御システムＳの異常または故障を診断するようプログラ ムされる。これはユニットのマイクロプロセッサの適当なプログラムを通じて周 知の態様で達成される。マイクロプロセッサにより与えられる高処理速度はシス テムＳの特定の機能試験を可能にするのみならず、これらのセンサにより与えら れる信号の範囲の制御とチェックとを実施するのを可能にし、試験中および／ま たは修理中に不正機能または故障の診断を行う。

電子制御ユニットのマイクロプロセッサは、適当にプログラムされると、例えば 、センサ２からの信号を許容限度の所定の記憶された値と比較し、メモリの操作 、および演算論理ユニット、センサからの信号の論理フンシステンシ、および作 動器の操作を、例えば、センサから来る情報ニ基づいてその操作効率を評価する ことにより一部チェ、りできる。

本発明の診断システムにおいて、自動車に設置された電子制御システムは、その 型式を問わずあるいは制御しようとする機能または機能グループを問わず、上記 の態様で自動診断プログラムを遂行し、ユニットｌの属する型の制御システムを 識別するフード化されたメツセージならびにセンサにより検出される値、作動器 の状態の如き制御システムＳの操作状態についての情報、およびユニブト１の内 部操作状態に関する情報を含む電気シリアル信号を外部（第１図に５で示した出 力）へ伝送するようそれぞれの電子制御ユニット１が構成されている。

一般的制御システムの制御ユニット１の出力５は標準の電気コネクタ６、即ち総 ての制御システムに対して同じ特性を有するコネクタへ接続される。コネクタ６ は第２図に示す如く、容易に接近できる場所、例えば自動車の計器盤に装着され る。

本発明の診断システムは、複数の型の制御システムＳの異常操作または故障を診 断するための単一の試験装置またはテスタを用いる。この装置またはテスタは第 ２図に一般的に７で示され、第３図に最もよく見られる。

図示の実施例において、テスタ７は実質的に平行六面体のケーシング８、例えば ４行で各行１６文字の液晶型にできる可視化装置またはディスプレイ９、および 操作キーボード１０を含む。

テスタ７のケーシング８はモジニール１２の挿入、除去のための穴１１（第３図 ）を一端に有する。このモジュールは例えばＥＰＲＯｋｌ型の集積電子記憶装置 を内部に装着した体】３を含む。これらの記憶装置は、モジュールの上部に担持 された多極コネクタ１４を介してテスタ７内の回路へ接続され、多極コネクタ１ ４はテスタの体８内に装着された対応多極コネクタへ結合される。後者の多極コ ネクタは第３図には見えないが第４図に１５で示されている。

テスタ７は、体８の一端へ固定されかっテスタ内の回路へ接続された多極コネク タ１６を含む。このコネクタはコネクタ１７へ結合でき、コネクタ１７からそれ ぞれ電源用と信号伝送用の２本の多極ケーブル１８．１９が分岐する。

電源用ケーブルＩ８は、使用時に、自動車に設けうるシガレットライタソケット ２１　（第２図）に挿入可能な例えばプラグ２０を介して自動車の電池へ接続さ れる。

当然ながら、テスタ７には内部供給電池を設けて、自動車の電池への接続部を余 計なものとすることができる。

ケーブル１９は標準コネクタ６へ結合するための端部コネクタ２７を有する。

第４図に示す如く、テスタ７内の回路は、データバス２４とアドレスバス２５と へ接続された中央マイクロプロセッサユニット２３を含む。またこれらのバス２ ４．２５は、ディスプレイ９、キーボード１０、モジュール１２の記憶装置、お よびインターフェース回路２６へ接続されている。

インターフェース回路は、操作異常を診断されるシステムＳの制御ユニット１へ 、コネクタ１６．１７、多極ケーブル１９および標準コネクタ６を介して接続さ れる。

図示の実施例において、テスタ７は入力をコネクタ１６へ接続された安定化され た電源２８を含む。

テスタのモジコール１２の記憶装置は、それぞれ対応する型の制御システムＳに 関連する複数のプログラムまたは診断手順を記憶する。

上述の如く、各種制御システムＳの制御ユニット１は、ユニット１が電源スィッ チ４の閉鎖により作動される毎に、ユニットの属する型の制御システムを識別す るシリアルコードのメツセージを、標準コード６へ接続された出力５に発生し、 出力する。

使用に当たり、テスタ７はケーブル１８．１９を介して自動車の電池および操作 異常または故障を診断される電子制御システムＳの制御ユニット１へ接続される 。試験中の制御ユニット１は次いで、例えば、点火始動スイフチノキーを回すこ とにより停止位置から走行位置へ作動される。

制御ユニット１は適当なシリアルコードの識別メツセージを出力５に出力し、こ のメツセージは信号ケーブル１９を通じてテスタ７の処理および制御回路へ送ら れる。中央マイクロプロセッサユニット２３は制御システムの型式を識別し、モ ジュール１２の記憶装置におけるこの型の制御システムに関する診断プログラム を選択する。

最も簡単な場合、制御システムＳは、テスタ７との情報の相互作用交換のための 設備なしにセンサの読取および作動器の状態に関するシリアル情報信号をその出 力に単に周期的に反復するように構成された電子制御ユニットを含むことができ る。この型の制御システムのために、テスタはそのマイクロプロセッサユニット ２３が試験中のシステムＳの制御ユニブトにより出力された信号と同期し、この ユニットにより出力された情報を得てデコードできるようにプログラムされる。

自動車に設置される他の型の制御システムにおいて、電子ユニットｌはそれぞれ 入力と出力の２本の線の信号をチェックするようにできる。第１図において、こ れらの線はり８、Ｌ、で示されている。この型の制御ユニットはテスタ７との情 報の相互作用交換を便利に行うようにプログラムできる。テスタ７は試験中の制 御システムのユニット１の問合わせを可能にし、特定の操作モード、例えば修理 者によるチェックを可能にする所定の態様でシステムの１つ以上の作動器の個別 作動を開始する信号をこの二ニア）に送るように構成できる。

しかし、他の型の制御システムは２方向信号線を案内できる電子ユニットｌを含 むことができる。この場合にも、試験中の制御システムＳとテスタとの間の相互 作用情報交換を達成でき、またテスタを経て試験中のシステムの制御ユニットｌ へ指令を送ることができる。

既述の如く、テスタを接続した型式のシステムＳは本発明により作られた制御シ ステムＳの制御ユニットにより作動毎に自動的に発生されるシリアルコードの情 報メツセージにより識別される。この識別に用いられるコードは、例えば、ＮＲ Ｚコード（非ゼロ戻り）、即ち、２つの相次ぐビ。

トが同じ論理レベルで伝送されるとき信号のレベルに変化がないことを特徴とす る２進表現にできる。

便利には、テスタ７は、効率をチェックすることが望まれる試験中の制御システ ムＳのセンサをシミユレートする一連の適当な部品サンプル（図示せず）、例え ば、サンプル抵抗器を備える。而して、例えば、熱抵抗により構成される温度セ ンサの効率をチェックするために、テスタ７は物理的に温度センサの代わりにな るサンプル抵抗器を備えることができる。試験中のシミ二レートの制御ユニット により読まれるこの抵抗器の抵抗値は所定の記憶された値と比較される。

部品サンプルの使用により、テスタは、異常操作がセンサまたは作動器の故障に よるか、ケーブルの切断または制御ユニット１の故障によるかを順次除外するこ とにより決めることができる。

テスタ７は新しい型の制御システムの不正機能または故障を診断できる。この目 的で、新しい型の制御システムの診断を含む診断プログラムを記憶した新しいモ ジュールを記憶モジニール１２の代わりに用いれば十分である。

周知の態様で、テスタのマイクロプロセッサユニット２３はセンサにより読まれ た値または作動器の状態を表示し、また診断手順中にディスプレイ９により使用 者に提示された引き続く操作を表示するようにプログラムできる。

当然ながら、テスタ７のプログラムは、ディスプレイ９に現れる総ての書かれた 結果が所定の一群の言語から選択（キーボードの牛−の操作による）された言語 で表されるように構成できる。

便利には、テスタ７は故障を識別するために遂行される操作をよりよく理解する のに有用な情報を診断手順の任意の段階で要求により表示するようにプログラム でざる。この目的でキーボードの適当なキー（ヘルプキー）を設けることができ る。

診断プログラムは、試験されたシステムが効果的に当をえたものであるか否かの チェックとして、修理が一旦行われると、操作員をして診断手順を反復させる命 令を表示するように構成できる。

本発明による診断システムは多くの利点を有する。

まず第１に、自動車における複数の型式の電子制御システムの故障の診断を単一 の試験装置またはテスタの使用により遂行できる。

而してサービスステーションに必要な試験設備は非常に簡単化される。

搭載された電子システムの診断はテスタに記憶された銹導診断手順により非常に 簡単化される。

しかも、テスタは自動車の移動中にシステムの故障を診断でき、これにより「間 欠的」故障を診断する問題を解決できる。

便利には、テスタ７内の回路はバス２４．２５および外部プリンタまたはバーン ナルコンピュータへ接続された汎用非同期受信−送信装置（第４図に３０で示す 如きもの）を備えることができる。

国際調査報告 １ｍｙｗ＋°＠−Ｉｍｅｔａｃ″“１″”　ＰＣＴ／ＥＰ　８７１００４９２国 際調査報告　Ｅｉ’　ａ７００４９２

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．内燃機関を持つ自動車に設置された複数の型式の電子制御システム（Ｓ）の 異常または故障を診断するシステムであって、各型式の制御システム（Ｓ）はエ ンジンの操作状態を感知する複数のセンサ（２）および電子制御および操作ユニ ット（１）へ接続された電子的に制御される作動手段（３）を含み、前記ユニッ トは各型式の制御システム（Ｓ）毎に通常異なり、また前記ユニットは少なくと も１つの出力（５）を有し、制御されるシステム（Ｓ）の異常または故障の自動 診断を行ないかつ制御システムの操作状態についての情報を含むシリアルな電気 的自動診断信号をその出力に与えるようにプログラムされるシステムにおいて、 下記の点を特徴とするシステム：一、自動車に設けた種々の制御システム（Ｓ） はそれぞれの制御ユニット（１）の出力（５）へ接続された標準の電気コネクタ （６）を各々備える： 一、各システムの電子ユニット（１）は作動される毎にユニット（１）に属する 型の制御システム（Ｓ）のシリアルコードの識別メ７セージをその出力側（５） に出力する一、このシステムは標準コネクタ（６）へ結合できる電気コネクタ（ ２７）を有する試験装置またはテスタ（７）を含み、この試験装置は視覚表示装 置（９）と、記憶手段（１２）を有するマイクロプロセッサ制御ユニット（２３ ）へ接続された操作キーボード（１０）とを含み、記憶手段には複数の診断プロ グラムが保持され、各プログラムは対応する型の制御システムに関連し、マイク ロプロセッサユニット（２３）は各種の制御ユニット（１）により出力された識 別メッセージをデコードし、そのとき識別メッセージに示された型のシステムに 対応する診断プログラムを操作するように構成されている。 ２．試験装置（７）の記憶手段は試験装置（７）から分離できる取替可能モジュ ール（１２）に装着されたことを特徴とする請求項１記載のシステム。 ３．ソケット（２１）を介して自動車の電池により電気を供給される電子シガレ ットライタを有する自動車に用いるシステムであって、試験装置（７）はソケッ ト（２１）を介する電気の供給を可能にする手段（１８、２０）を有することを 特徴とする請求項１または２記載のシステム。 ４．試験装置（７）は少なくとも１つの電池を有する請求項１または２記載のシ ステム。 ５．各制御シスデム（Ｓ）の電子ユニット（１）はＮＲＺコード（非ゼロ戻り） によりシリアル尽き識別メッセージを発生するように構成されたことを特徴とす る前記各請求項のいずれか１つに記載のシステム。 ６．センサまたは作動器の効率をチェックするために試験中の制御システムのセ ンサまたは作動器の代わりに使用できる所定の電気特性の１組の部品サンプルを 更に含むことを特徴とする前記各請求項のいずれか１つに記載のシステム。