JPH0648135Y2 - コントロールユニット検査装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本考案は、車載電子機器制御用のコントロールユニット
のソフトウェア（プログラム及びデータ）を一部変更し
た場合にソフトウェア全体の適否をチェックするために
用いるコントロールユニット検査装置に関する。

〈従来の技術〉 自動車用エンジン制御装置（例えば電子制御燃料噴射装
置）又はオートトランスミッション制御装置では、マイ
クロコンピュータ内蔵のコントロールユニットにて、プ
ログラムに従って、各種のセンサからの入力信号と各種
のデータとに基づいて演算処理し、各種電子機器（例え
ば燃料噴射弁）への出力を制御している。

かかる制御装置のコントロールユニットのソフトウェア
（プログラム及びデータ）を作成した場合、それが制御
仕様通り誤りなく動作するか否かをチェック（デバッ
グ）する必要がある。

この場合、検査装置（チェッカー）により入力信号を制
御仕様に合わせて変化させ、それに対応した出力信号が
出ているかどうかチェックするのが一般的である（実開
昭62-187347号公報，実開昭63-135401号公報参照）。

〈考案が解決しようとする課題〉 しかしながら、このような従来の検査装置においては、
ソフトウェアを一部変更した場合、変更部分のチェック
は上記の手法で可能であるものの、変更していない部分
が従前通りの動作をしているか否かの検証ができないと
いう問題点があった。

また、２台のコントロールユニットの比較を、過渡運転
状態に相当する入力を与えて行う場合、各マイクロコン
ピュータのクロックゼネレータが別々であると、発振周
波数が同じでも、クロック信号の位相のズレがあるた
め、各々のサンプリングタイミング，演算タイミングに
ズレを生じ、これによりプログラム動作が全く同じでも
コントロールユニットの出力に差を生じてしまうという
問題点もあった。

本考案は、このような従来の問題点に鑑み、車載電子機
器制御用のコントロールユニットのソフトウェアを一部
変更した場合に変更後のソフトウェア全体のチェックを
簡単かつ正確に行いうるコントロールユニット検査装置
を提供することを目的とする。

〈課題を解決するための手段〉 このため、本考案は、車載電子機器制御用のコントロー
ルユニットをソフトウェア変更前のものと変更後のもの
との２台セット可能で、これら２台のコントロールユニ
ットに同時に互いに同一の模擬入力を与える模擬入力付
与装置と、このときの各コントロールユニットからの出
力を比較判定する比較判定装置とを備え、更に、前記２
台のコントロールユニットのマイクロコンピュータに単
一のクロックゼネレータからクロック信号を与えるクロ
ック信号供給装置を備えてなるコントロールユニット検
査装置を提供する。

〈作用〉 上記のコントロールユニット検査装置においては、先ず
ソフトウェア変更前のものと変更後のものとの２台のコ
ントロールユニットをセットする。ここにいう変更前の
ものとはすでに使用され実績のあるソフトウェアを備え
ているものである。

次にこれら２台のコントロールユニットに模擬入力付与
装置により同時に互いに同一の模擬入力を与えて動作さ
せる。

この動作中、比較判定装置により、各コントロールユニ
ットからの出力を比較判定する。

ここで、変更部分については出力に変更の仕様より定ま
る特定の差を生じるはずであるからその差が適正なもの
であるか否かをチェックする。変更していない部分につ
いては出力に差を生じないはずであるから差の有無をチ
ェックする。

これらにより変更部分と変更していない部分との両方を
チェックできる。

また、２台のコントロールユニットの比較を行う場合、
特に過渡運転状態に相当する入力では、各々のサンプリ
ングタイミング，演算タイミングの差によりプログラム
動作が全く同一でもコントロールユニットの出力に差を
生じてしまうから、クロック信号供給装置により、２台
のコントロールユニットのマイクロコンピュータに単一
のクロックゼネレータからクロック信号を与えて、クロ
ック信号を共通にすることにより、サンプリングタイミ
ング，演算タイミングを完全に同期させて、過渡運転状
態での検査においても、精度よい判定を可能とする。

〈実施例〉 以下に本考案の一実施例を説明する。尚、エンジン用電
子制御燃料噴射装置のコントロールユニットで、電磁式
の燃料噴射弁に機関回転に同期した開弁用駆動パルス信
号（以下燃料噴射パルスという）を出力してそのパルス
巾により燃料噴射量を制御すると共に、加速開始時に機
関回転と非同期の開弁用駆動パルス信号（以下割込み噴
射パルスという）を出力して加速レスポンスを向上させ
ている場合について説明する。

第１図は検査装置の概要を示し、２台のコントロールユ
ニット1A,1Bがパーソナルコンピュータ２と接続された
チェッカー３にセットされる。

一方のコントロールユニット1Aは、ソフトウェア変更前
のもので、すでに使用され実績のあるソフトウェアを備
えているマスターユニットと称するものである。

他方のコントロールユニット1Bは、ソフトウェア変更後
の開発中のユニットで、これが検査対象となる。

各コントロールユニット1A,1Bの入力側にはシグナルゼ
ネレータ４が接続され、これにより模擬入力が与えられ
る。模擬入力は、適当な定常運転モード・データと過渡
運転モード・データとを作成して、これをパーソナルコ
ンピュータ２に与え、パーソナルコンピュータ２からの
信号に基づいて対応する信号をシグナルゼネレータ４か
ら出力させる。モード・データとは、具体的には、機関
回転に同期してクランク角センサから出力される基準ク
ランク角毎の基準信号REF及び単位クランク角毎の単位
信号POSや、吸入空気流量Q,水温Tw,スロットル弁開度TV
O等の時系列データである。そして、過渡運転モード・
データとしては、例えば加速時に相当するスロットル弁
開度TVOが時間と共に増大するモード・データを付与す
る（第３図及び第４図参照）。

従って、パーソナルコンピュータ２及びシグナルゼネレ
ータ４が模擬入力付与装置に相当する。

また、各コントロールユニット1A,1Bの出力の一部より
各フィードバックモデル5A,5Bを介してフィードバック
信号を得、これを各コントロールユニット1A,1Bの入力
側に与える。これは例えば酸素センサによる空燃比検出
信号の代わりとするもので、各コントロールユニット1
A,1Bにより得られる燃料噴射量，吸入空気流量，機関回
転数等のデータから算出して与える。

また、クロック信号供給装置として、単一のクロックゼ
ネレータ20が設けられ、このクロックゼネレータ20から
２台のコントロールユニット1A,1Bのマイクロコンピュ
ータ（CPU）21A,21Bに共通のクロック信号を与えるよう
に構成されている。尚、各マイクロコンピュータ21A,21
Bに付設されているクロックゼネレータは取外し、その
部分に外部のクロックゼネレータ20を接続する。

ここにおいて、各コントロールユニット1A,1Bは、それ
ぞれのプログラムに従い、燃料噴射制御については、次
式より燃料噴射弁への燃料噴射パルス（パルス巾）Tiを
演算する。

Ti＝Tp・COEF・LAMBDA＋Ts ここに、Tpは基本パルス巾で、Tp＝Ｋ・Q/Nである。Ｋ
は定数、Ｑは吸入空気流量、Ｎは機関回転数である。
尚、機関回転数Ｎは基準信号REFの周期等より算出され
る。

また、COEFは水温Tw,スロットル弁開度変化量ΔTVO等に
基づく各種補正係数、LAMBDAは空燃比検出信号に基づく
空燃比フィードバック補正係数、Tsは電圧補正分であ
る。

そして、各コントロールユニット1A,1Bは、クランク角
センサからの基準信号REFに基づくタイミングで燃料噴
射パルスTiを出力する。

また、加速時の割込み噴射制御については、所定時間毎
にスロットル弁開度TVOをサンプリングしていて、スロ
ットル弁開度の変化量ΔTVOから加速判定を行い、加速
判定がなされると、ΔTVOに応じたパルス巾の割込み噴
射パルスTintを出力する（第３図及び第４図参照）。

各コントロールユニット1A,1Bの出力側には燃料噴射弁
等の実負荷6A,6Bが装着される。これは逆起電圧を評価
したりその影響を考慮する場合に必要である。

各コントロールユニット1A,1Bの出力側から直接あるい
は実負荷6A,6Bを介してそれぞれ取出された燃料噴射パ
ルスTi又は割込み噴射パルスTintは、共に比較判定装置
７に入力されて、それらの差が比較判定される。尚、以
下では過渡運転モードにおける割込み噴射パルスTintの
比較判定についてのみ述べる。

この比較判定装置７は、第２図に示すように各コントロ
ールユニット1A,1Bからの割込み噴射パルスTintの出力
状態を計測する計測部8A,8Bを有する。

各計測部8A,8Bは、次の，のうち少なくとも１つを
計測する（第３図及び第４図参照）。

基準時刻（例えばクランク角センサからの基準信号
REFの発生時点）からの割込み噴射パルスTintの出力開
始までの経過時間 割込み噴射パルスTintのパルス巾 これらの計測部8A,8Bでの計測データはリアルタイムで
差演算回路９に入力され、その差分が演算される。そし
て、その差分は比較回路10に入力され、所定の比較値と
比較される。

そして、差分＞比較値のとき、比較回路10から出力が発
せられるが、この出力はラッチ信号となり、大容量メモ
リ11中のリングメモリ（ループメモリ）12に送られる。

大容量メモリ11は、各コントロールユニット1A,1Bと接
続されていて、プログラムの流れ（アドレスバス、デー
タバス上のデータ）が入力されている。そして、リング
メモリ12はラッチ信号が入ると、そのときの前後のプロ
グラムの流れ（アドレスバス，データバス上のデータ）
を一時記憶する。尚、リングメモリ12は新しいデータが
入ると最も古いデータが捨てられる。

リングメモリ12のデータは処理装置13により例えば可視
化（グラフィック化）処理されて、パーソナルコンピュ
ータ２に送られ、そのディスプレイに適当な方法で表示
される。

このようにソフトウェアの変更部分については出力状態
に変更の仕様より定まる特定の差を生じるはずであり、
変更していない部分については出力状態に差を生じない
はずであるから、その差分を所定の比較値と比較して、
差分＞比較値の場合にソフトウェアに異常があるものと
判定するわけであり、これにより変更部分と変更してい
ない部分との両方をチェックできる。しかも異常判定時
には、そのときの前後のプログラムの流れを一時記憶さ
せて、異常部分の発見・修正を容易にすることができ
る。

また、２台のコントロールユニット1A,1Bの比較を過渡
運転状態に相当するスロットル弁開度TVO変化の入力を
与えて行う場合、各マイクロコンピュータ21A,21Bへの
クロック信号が独立であると、第３図に示すように、各
々のサンプリングタイミングに差ΔＳを生じたりして、
プログラム動作が全く同一でも、加速判定タイミングが
異なり、またそのときのΔTVOが異なることから、割込
み噴射パルスTintの出力タイミング及びパルス巾に差を
生じてしまう。

これに対し、本考案では、クロック信号を共通化するこ
とにより、第４図に示すように、サンプリングタイミン
グ，演算タイミングを完全に同期させることができるか
ら、スロットル弁開度TVO変化の入力を与えたときに、
２台のコントロールユニット1A,1Bが同等である限り、
同等の割込み噴射パルスTintの出力が保障される。従っ
て、これらの出力を比較判定することにより、正確な検
査が可能となる。

〈考案の効果〉 以上説明したように本考案によれば、コントロールユニ
ットのソフトウェアの一部を変更した場合に、変更前の
実績のあるソフトウェアとの間で互いに同一の模擬入力
を付与したときの出力を比較判定することにより、変更
部分と変更していない部分との両方を簡単かつ確実にチ
ェック（デバッグ）でき、信頼性が大幅に向上するとい
う効果が得られる。

また、クロック信号供給装置により、２台のコントロー
ルユニットのマイクロコンピュータに単一のクロックゼ
ネレータからクロック信号を与えて、クロック信号を共
通にすることにより、サンプリングタイミング，演算タ
イミングを完全に同期させているので、特に過渡運転状
態に相当する入力を与えた場合でも、サンプリングタイ
ミング等のズレを生じることなく、正確な検査が可能と
なる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例を示す検査装置全体の概要
図、第２図は第１図中の比較判定装置の部分の詳細図、
第３図はクロック信号が独立の場合の模擬入力とそのと
きの出力とを示すタイミングチャート、第４図はクロッ
ク信号が共通の場合の模擬入力とそのときの出力とを示
すタイミングチャートである。 1A,1B……コントロールユニット、２……パーソナルコ
ンピュータ、３……チェッカー、４……シグナルゼネレ
ータ、6A,6B……実負荷、７……比較判定装置、8A,8B…
…計測部、９……差演算回路、10……比較回路、11……
大容量メモリ、12……リングメモリ、20……クロックゼ
ネレータ、21A,21B……マイクロコンピュータ

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】車載電子機器制御用のマイクロコンピュー
   タ内蔵のコントロールユニットのソフトウェア変更後の
   動作をチェックするコントロールユニット検査装置であ
   って、コントロールユニットを変更前のものと変更後の
   ものとの２台セット可能で、これら２台のコントロール
   ユニットに同時に互いに同一の模擬入力を与える模擬入
   力付与装置と、このときの各コントロールユニットから
   の出力を比較判定する比較判定装置とを備え、更に、前
   記２台のコントロールユニットのマイクロコンピュータ
   に単一のクロックゼネレータからクロック信号を与える
   クロック信号供給装置を備えてなるコントロールユニッ
   ト検査装置。