JPH0658085B2 - 故障診断機能を有する車両制御装置 - Google Patents

故障診断機能を有する車両制御装置

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JPH0658085B2
JPH0658085B2 JP60250298A JP25029885A JPH0658085B2 JP H0658085 B2 JPH0658085 B2 JP H0658085B2 JP 60250298 A JP60250298 A JP 60250298A JP 25029885 A JP25029885 A JP 25029885A JP H0658085 B2 JPH0658085 B2 JP H0658085B2
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久美 足立
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日本電装株式会社
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Description

【発明の詳細な説明】 発明の目的 [産業上の利用分野] 本発明は故障診断機能を有する車両制御装置に係り、詳
しくは車両各部に配設された検出器の異常判定に有効な
故障診断機能を有する車両制御装置に関する。
[従来の技術] 近年、車両運転に関する各種の制御を、マイクロコンピ
ュータを中心として構成した電子制御装置により実行さ
せる車両制御装置が開発されている。これらの車両制御
装置は、排気特性および燃費性能の向上を目的とした、
燃料噴射量、点火時期、燃料噴射時期、アイルドル回転
速度、排気再循環量等の内燃機関に関する諸量の制御を
行なうに留まらず、車両走行性能の向上を目的とした変
速機の制御、アンチスキッド制御、加速スリップ制御お
よびサスペンション特性の制御等を行なうに至ってい
る。
このような車両制御装置は、車両各部に配設された各種
センサからの入力信号に基づいて、車両各部に設けられ
た各種機器を駆動するものである。このような制御が適
切に行なわれるためには、上述したマイクロコンピュー
タの処理およびその入出力信号が常に正常であることが
補償されていなければならない。このため、工場での生
産または検査の各工程、あるいはフィールドでの保守等
の場合に、比較的容易に車両制御装置の機能確認を可能
にすることを目的として、自己診断機能を有する車両制
御装置が開発されている。例えば、入出力装置に、マイ
クロコンピュータ系に診断命令を供給可能な診断装置を
接続し、記憶装置のうちの1つの記憶装置に記憶された
診断プログラムに応じて自動車に固有のデータを診断装
置に伝達するよう構成し、主プログラム内のサブプログ
ラムを用いて種々の測定個所を呼出しまたは検査しかつ
それ自体公知の指示または評価装置を用いて相応する値
を指示するかまたは後続処理することによって、マイク
ロコンピュータ系を有する自動車を比較的簡単に検査で
きる「診断装置を有する制御装置」(特開昭54−15
8530号公報)等が提案されている。
[発明が解決しようとする問題点] かかる従来技術としての故障診断機能を有する車両制御
装置には以下のような問題点が存在した。
すなわち、 (1)故障診断開始の指令を入力するため、あるいは故
障診断を行なうための外部機器を接続するための専用の
テスト入力ポートを車両制御装置を構成するマイクロコ
ンピュータに設ける必要があった。ところが、車両制御
装置の制御対象の増加に伴い、上記マイクロコンピュー
タの入力ポートに接続する必要のあるセンサの数は増加
する。このため、数に制限のある入力ポートの一つを、
常時使用するものではないテスト入力専用に使用する
と、車両制御装置の機能向上を図ることが困難になると
共に、車両制御装置設計時に制約が生じて設計時の自由
度が低下するという問題点があった。
(2)また、故障診断時にのみ使用する専用の入力ポー
トを設けておくと、車両整備時の誤接続等により、車両
制御装置の破損を招く危険性があるといった問題も考え
られた。
本発明はマイクロコンピュータ入力ポートを1つ減少し
て効率的に使用した故障診断機能を有する車両制御装置
の提供を目的とするものである。
発明の構成 [問題点を解決するための手段] 本発明は上記問題を解決するために、第1図に例示する
構成をとった。本発明は第1図に例示するように、 車両の排気中の残存酸素濃度を検出する酸素濃度検出器
からの1〔V〕以下の検出結果を入力する酸素濃度入力
部M1および車両各部に配設された検出器からの検出結
果を入力する入力部を有する入力手段M2と、 該入力された各検出結果に基づいて車両の運転制御を行
う運転制御部M3および予め定められた診断手順に従う
1または複数の処理を実行することにより上記車両の故
障を診断する故障診断部M4を有する制御手段M5と、 を具備した故障診断機能を有する車両制御装置におい
て、 上記制御手段M5が、上記酸素濃度入力部M1に上記酸
素濃度検出器からの検出結果とは異なる1〔V〕を越え
る所定の電圧が入力されている場合に上記故障診断部M
4を起動させるように構成されたことを特徴とする故障
診断機能を有する車両制御装置を要旨とするものであ
る。
入力手段M2とは、酸素濃度検出器からの検出結果を入
力する酸素濃度入力部M1およびその他の検出器からの
検出結果を入力する入力部を有するものである。例え
ば、検出器からの信号のバッファ回路もしくはノイズ除
去回路または波形整形回路等から成る入力部を有し、該
入力部に入力されたアナログ信号をディジタル信号に変
換するA/D変換器および該A/D変換器の出力信号を
入力する入力ポート等を備えて構成することができる。
運転制御部M3とは、車両各部に配設された検出器から
の検出結果に基づいて車両の運転制御を行なうものであ
る。例えば、上記各検出結果から車両運転に関する所定
の制御量を算出し、該算出値に従って各機器を駆動して
車両の運転制御を行なうよう構成してもよい。
故障診断部M4とは、予め定められた診断手順に従う処
理を実行して車両の故障診断を行なうものである。例え
ば、上述した各検出器からの検出結果が所定範囲内にあ
るか否かを判定することにより故障診断を行なうよう構
成することができる。また、例えば、車両の運転制御に
必要な値であって、予め記憶されている値の総和を算出
し、該算出値が所定値であるか否かを判定することによ
り故障診断を行なうこともできる。さらに、例えば、所
定の値を一時的に記憶させ、該記憶値と上記所定の値と
が一致しているか否かを判定することにより故障診断を
行なうことも考えられる。
制御手段M5とは、上記運転制御部M3と故障診断部M
4とを備えて構成され、上述した酸素濃度入力部に酸素
濃度検出器の検出結果が入力されている場合は車両の運
転制御を行ない、一方、酸素濃度入力部に上記検出器結
果とは異なる所定の電圧が入力された場合は車両の故障
診断を行なうものである。例えば、上記所定の電圧に応
じて故障診断を行なう複数の処理を選択的に実行するよ
う構成してもよい。制御手段M5は、例えば、周知のC
PUを中心にROM,RAMおよびその他の周辺回路素
子を備えた論理演算回路として構成され、車両の運転制
御または車両の故障診断を行なうものであってもよい。
[作用] 本発明の故障診断機能を有する車両制御装置は第1図に
例示するように、入力手段M2の酸素濃度入力部M1に
酸素濃度検出器からの検出結果が入力されている場合は
制御手段M5が運転制御部M3を起動させて車両の運転
制御を行ない、一方、酸素濃度入力部M1に上記検出結
果とは異なる所定の電圧が入力されている場合は制御手
段M5が故障診断部M4を起動させて車両の故障診断を
行なうよう働く。
従って本発明の故障診断機能を有する車両制御装置は、
故障診断部M4を起動させるための専用の入力部が必要
となり効率的な入力部の使用ができないといった問題を
生じることなく、酸素濃度入力部M1に所定の電圧を入
力することにより故障診断を行なうよう働く。
[実施例] 次に本発明の好適な一実施例を図面に基づいて詳細に説
明する。
車両には、第2図に示すように、各種のセンサと各機器
が配設され、電子制御回路は上記センサの検出結果に基
づいて上記各機器の制御を行なう。
センサとしては、図示しないエンジンの排気マニホール
ド内に設けられ排気中の残存酸素濃度を検出する酸素濃
度センサ1、エンジンの冷却系統に配設されて冷却水温
度を検出する水温センサ2、エアクリーナ内部に設けら
れて吸入空気温度を検出する吸気温センサ3、吸気通路
に配設されて吸気管内圧力を検出する吸気管内圧力セン
サ4、スロットルバルブの開度を検出するスロットルポ
ジションセンサ5を備えている。また、図示しないディ
ストリビュータ内に取り付けられてディストリビュータ
のカムシャフトの1/24回転毎に、すなわちクランク
角0゜から30゜の整数倍毎に回転角信号を出力する回
転速度センサを兼ねた回転角センサ6、同じくディスト
リビュータ内に配設されてディストリビュータのカムシ
ャフトの1回転毎に、すなわちクランク軸の2回転毎に
基準信号を1回出力する気筒判別センサ7、およびエン
ジンの出力軸に配設された車速センサ8も備えられてい
る。
一方、各種機器としては、故障診断処理実行時に点滅す
ることによりその内容を表示する警告灯9、図示しない
エンジンの点火に必要な高電圧を出力するイグナイタ1
0、吸気系統に燃料を供給する燃料噴射弁11、排気系
統に2次空気の供給を行なうエアーコントロールバルブ
(以下単にACVとよぶ)の開度調節を行なう負圧切換
弁(以下単にVSVとよぶ)12を有している。
上述した各センサの検出結果は電子制御装置(以下単に
ECUとよぶ)20に入力され、該ECU20は、上記
各機器を制御する。
次に、上記ECU20の構成を説明する。ECU20
は、上述した各センサにより検出された各データを制御
プログラムに従って入力および演算すると共に、上記各
機器を駆動するための処理を行なうCPU20a、上記
制御プログラムおよび初期データが予め記憶されている
ROM20b、ECU20に入力される各種データや演
算制御に必要なデータが一時的に記憶されるRAM20
c、エンジンのキースイッチが運転者によってOFFさ
れても以後のエンジン制御に必要な各種データを記憶保
持可能なようにバッテリによってバックアップされたバ
ックアップRAM20d等を中心に論理演算回路として
構成され、コモンバス20eにより入出力ポート20f
および出力ポート20gに接続されて外部との入出力を
行なう。
ECU20には、既述した酸素濃度センサ1、水温セン
サ2、吸気温センサ3、吸気管内圧力センサ4、スロッ
トルポジションセンサ5からの検出結果を入力するバッ
ファ回路20h,20i,20j,20k,20mが設
けられており、上記各センサの出力信号を選択的にCP
U20aに出力するマルチプレクサ20n、およびアナ
ログ信号をディジタル信号に変換するA/D変換器20
pも配設されている。
また、ECU20は、回転角センサ6、気筒判別センサ
7、車速センサ8の各出力信号の波形を整形する波形整
形回路20qも有している。上述した各センサにより検
出された信号は、入出力ポート20fを介してCPU2
0aに入力される。
さらに、ECU20は、既述した警告灯9、イグナイタ
10、燃料噴射弁11およびVSV12に駆動電流を通
電する駆動回路20r,20s,20t,20uを有す
る。CPU20aは、出力ポート20gを介して上記各
駆動回路に制御信号を出力する。
またECU20は、CPU20aを始めROM20b,
RAM20c等への所定の間隔で制御タイミングとなる
クロック信号を送るクロック回路20v、ECU20に
+5[V]の直流定電圧を供給する電源回路20wも備
えている。
次に、本発明第1実施例において、上記ECU20によ
り実行される処理について第3図に示すフローチャート
に基づいて説明する。
本処理起動後、ステップ100では、酸素濃度センサ1
のバッファ回路20hに印加される入力電圧が4[V]
未満であるか否かが判定される。これは、酸素濃度セン
サ1の出力電圧が、第4図に示すように0[V]〜1
[V]の範囲aであることに着目し、誤動作防止のため
の電位差を3[V]とみなして4[V]〜5[V]の範
囲bの電圧を酸素濃度センサバッファ回路20hに人為
的に印加することができるように設定したためである。
酸素濃度センサバッファ回路20hの入力電圧が4
[V]未満である場合には、通常の酸素濃度センサ1の
出力信号が入力されているものと判定され、ステップ1
10に進む。ステップ110では、エンジン制御処理が
行なわれる。すなわち、まず、吸気管内圧力センサ4と
回転角センサ6との検出結果に基づいて、基本燃料噴射
量が算出される。次に、酸素濃度センサ1、水温センサ
2、吸気温センサ3、スロットルポジションセンサ5の
各検出結果に基づいて、上記基本燃料噴射量の補正が行
なわれて、実燃料噴射量が算出される。この実燃料噴射
量に基づいて、燃料噴射弁11から燃料が噴射される。
また、酸素濃度センサ1の検出結果に基づいて、VSV
12を駆動して2次空気を導入し、排気中の酸素濃度を
調整する処理も行なわれる。その後、上記ステップ10
0に戻る。
一方、ステップ100で酸素濃度センサバッファ回路2
0hの入力電圧が4[V]以上であると判定された場合
には、ステップ120に進む。これは、故障診断を目的
として上記酸素濃度センサバッファ回路20hに人為的
に4[V]以上の電圧が印加された場合である。ステッ
プ120では、故障診断処理が行なわれる。すなわち、
水温センサ2、吸気温センサ3、吸気管内圧力センサ
4、スロットルポジションセンサ5、回転角センサ6、
車速センサ8の各出力信号および電源回路20wの電源
電圧が正常であるか否かの診断が行なわれる。上記各セ
ンサまたは電源回路に異常が検出された場合には、警告
灯9を所定の時間間隔で点滅させて異常カ所を表示す
る。その後、上記ステップ100に戻る。以後、本処理
は、ECU20の動作中は繰り返して実行される。
なお本第1実施例において、バッファ回路20hが酸素
濃度入力部M1に、入出力ポート20f、バッファ回路
20i,20j,20k,20m、マルチプレクサ20
n、A/D変換器20p、波形整形回路20qが入力手
段M2に各々該当する。また、ECU20と該ECU2
0により実行される処理(ステップ100)が運転制御
部M3として、ECU20と該ECU20により実行さ
れる処理(ステップ120)が故障診断部M4として、
ECU20と該ECU20により実行される処理(ステ
ップ100,110,120)が制御手段M5として各
々機能する。
以上説明したように本実施例は、酸素濃度センサ1のバ
ッファ回路20hに0〜1[V]の範囲の電圧が印加さ
れている場合にはECU20がエンジン制御処理を実行
し、上記バッファ回路20hに4〜5[V]の範囲の電
圧が印加されている場合にはECU20が故障診断処理
を実行するように構成されている。このため、バッファ
回路20hを通常運転時は酸素濃度センサ1の入力用に
使用し、一方、故障診断時は故障診断開始指令の入力用
に使用しているので、故障診断開始指令専用のバッファ
回路が不用となり、しかも新たな回路構成を付加するこ
となく、接続可能な回路の数に制限のある入出力ポート
20fを効率的に使用することができる。
また、新たなセンサ入力回路等の追加を行なうような設
計変更時にも制約が少なくなるという利点を生じる。
さらに、酸素濃度センサ1の出力は1[V]を上回るこ
とがないので、車両走行中に誤動作を生じることなく、
故障診断開始指令入力端子として兼用することができる
という利点も生じる。
次に本発明第2実施例について説明する。第2実施例の
システム構成は、第1実施例と全く同様のため、符号等
は第1実施例と同様に表記して説明を省略する。第2実
施例と第1実施例との相違点は、酸素濃度センサバッフ
ァ回路20hに印加される電圧に応じて、故障診断処理
とメモリテスト処理とを選択的に実行するように構成し
た点である。
本発明第2実施例において、上記ECU20により実行
される処理を、第5図に示すフローチャートに基づいて
説明する。
本処理起動後、ステップ200では、酸素濃度センサ1
のバッファ回路20hに印加される入力電圧が4[V]
未満であるか否かが判定される。該バッファ回路20h
に印加される入力電圧が4[V]未満である場合には、
ステップ210に進む。ステップ210では、エンジン
制御処理が行なわれて、再び上記ステップ200に戻
る。なお、ステップ210の処理内容は、第1実施例の
ステップ110と同様のため説明を省略する。
一方、上記ステップ200で酸素濃度センサバッファ回
路20hの入力電圧が4[V]以上であると判定された
場合には、ステップ215に進む。ステップ215で
は、上記入力電圧が4[V]以上4.5[V]未満であ
るか否かが判定される。該入力電圧が4[V]以上4.
5[V]未満である場合には、ステップ220に進む。
ステップ220では故障診断処理が行なわれた後、上記
ステップ200に戻る。なお、ステップ220の処理内
容は、第1実施例のステップ120と同様のため説明を
省略する。
一方、上記ステップ215で酸素濃度センサバッファ回
路20hの入力電圧が4.5[V]以上であると判定さ
れた場合には、ステップ230に進む。ここでは、メモ
リテスト処理が行なわれる。すなわち、まずROM20
b内に記憶されているデータの総和を求める処理が行な
われる。次に、上記総和が予め定められた所定値と一致
するか否かが判定される。該総和が上記所定値と一致す
る場合には、ROM20bの内容が正しいものと判断さ
れる。一方、上記総和が上記所定値と一致しない場合に
は、ROM20bの内容に誤りがあるものと判断され
て、異常が生じたことが警告灯9の点滅により表示され
る。次に、RAM20cに予め定められた所定の値を一
旦記憶させ、次に該記憶値と上記所定値とが一致するか
否かが判定される。上記記憶値と上記所定値とが一致す
る場合にはRAM20cが正常に作動するものと判定さ
れる。一方、上記記憶値と上記所定値とが一致しない場
合には、RAM20cに異常が生じたものと判断され
て、警告灯9の点滅により異常が表示される。その後、
上記ステップ200に戻る。以後、本処理は、ECU2
0動作中は、繰り返して実行される。
なお本第2実施例において、バッファ回路20hが酸素
濃度入力部M1に、入出力ポート20f、バッファ回路
20i,20j,20k,20m、マルチプレクサ20
n、A/D変換器20p、波形整形回路20qが入力手
段2に各々該当する。また、ECU20と該ECU20
により実行される処理(ステップ210)が運転制御部
M3として、ECU20と該ECU20により実行され
る処理(ステップ220,230)が故障診断部M4と
して、ECU20と該ECU20により実行される処理
(ステップ200,210,215,220,230)
が制御手段M5として各々機能する。
以上説明したように本第2実施例は、酸素濃度センサバ
ッファ回路20hに入力される電圧が4[V]以上4.
5[V]未満である場合には、故障診断処理が実行さ
れ、一方、4,5[V]以上である場合にはメモリテス
ト処理が実行されるように構成されている。このため、
第1実施例の各効果が向上したことに加えて、以下の効
果を生じる。
すなわち、回路構成に何ら変更を加えることなく、一つ
のバッファ回路20hに印加する電圧に応じて2種類の
処理を切り替えて実行するので、複数種類の故障診断処
理を連続して行なう場合の作業効率が向上するという利
点が生じる。
以上本発明のいくつかの実施例について説明したが、本
発明はこのような実施例に何等限定されるものではな
く、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々なる
態様で実施し得ることは勿論である。
発明の効果 以上詳記したように本発明の故障診断機能を有する車両
制御装置は、酸素濃度入力部に酸素濃度検出器からの1
[V]以下の検出結果とは異なる1[V]を越える所定
の電圧が入力された場合に制御手段が故障診断部を起動
させるよう構成されている。このため、故障診断専用の
入力部を配設せず、かつ入力手段の構成を変更すること
なく、車両の故障診断を適宜実行することができ、酸素
濃度検出器からの検出結果は1〔V〕以下の比較的小さ
な値であるため、故障診断用の入力電圧の設定余裕度が
大きくとれ、かつ酸素濃度検出器の検出結果は1〔V〕
を越えることがないので、車両走行中に誤動作を生じる
ことなく、故障診断開始入力部として良好に兼用するこ
とができるという優れた効果を奏する。
また、入力手段に故障診断専用の入力部を設ける必要が
なくなるため、入力部の数に関する制約が少なくなるの
で、車両制御装置を設計する場合に設計の自由度が増加
すると共に、機能向上を比較的容易に実現できる。
さらに、例えば、制御手段が酸素濃度入力部に入力され
る所定の電圧に応じて複数の故障診断処理を選択的に実
行するよう構成した場合には、複数の故障診断作業を連
続して行なう場合の作業効率が向上するという利点も生
じる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明内容を概念的に例示した基本的構成図、
第2図は本発明一実施例である電子制御回路(ECU)
の構成を説明するためのブロック図、第3図は本発明第
1実施例においてECUにより実行される処理を示すフ
ローチャート、第4図は酸素濃度センサバッファ回路に
印加される電圧の特性を示す説明図、第5図は本発明第
2実施例おいてECUにより実行される処理を示すフロ
ーチャートである。 M1……酸素濃度入力部 M2……入力手段 M3……運転制御部 M4……故障診断部 M5……制御手段 1……酸素濃度センサ 20f……入出力ポート 20h,20i,20j,20k,20m……バッファ 20n……マルチプレクサ 20p……A/D変換器 20q……波形整形回路 20……電子制御装置(ECU) 20a……CPU
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 G06F 11/22 340 B 7737−5B 12/16 B 9293−5B

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】車両の排気中の残存酸素濃度を検出する酸
    素濃度検出器からの1〔V〕以下の検出結果を入力する
    酸素濃度入力部および車両各部に配設された検出器から
    の検出結果を入力する入力部を有する入力手段と、 該入力された検出結果に基づいて車両の運転制御を行う
    運転制御部および予め定められた診断手順に従う1また
    は複数の処理を実行することにより上記車両の故障を診
    断する故障診断部を有する制御手段と、 を具備した故障診断機能を有する車両制御装置におい
    て、 上記制御手段が、上記酸素濃度入力部に上記酸素濃度検
    出器からの検出結果とは異なる1〔V〕を越える所定の
    電圧が入力されている場合に上記故障診断部を起動させ
    るように構成されたことを特徴とする故障診断機能を有
    する車両制御装置。
  2. 【請求項2】上記制御手段が、上記酸素濃度入力部に入
    力される上記所定の電圧に応じて上記複数の処理を選択
    的に実行する特許請求の範囲第1項に記載の故障診断機
    能を有する車両制御装置。
  3. 【請求項3】上記所定の電圧は4〜5〔V〕に設定され
    ている特許請求の範囲第1項または第2項に記載の故障
    診断機能を有する車両制御装置。
  4. 【請求項4】上記故障診断部は前記車両各部に配置され
    た検出器からの検出結果が所定範囲内にあるか否かを判
    定することにより故障診断を行うものである特許請求の
    範囲第1項または第2項または第3項に記載の故障診断
    機能を有する車両制御装置。
  5. 【請求項5】上記故障診断部は前記制御手段のメモリテ
    スト処理を行うものである特許請求の範囲第1項〜第4
    項のうちいずれか1つに記載の故障診断機能を有する車
    両制御装置。
  6. 【請求項6】上記所定の電圧に応じて選択的に実施され
    る複数の処理は、車両各部に配置された検出器の故障診
    断処理と前記制御手段のメモリテスト処理を含む特許請
    求の範囲第2項に記載の故障診断機能を有する車両制御
    装置。
JP60250298A 1985-11-07 1985-11-07 故障診断機能を有する車両制御装置 Expired - Fee Related JPH0658085B2 (ja)

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JPS62111145A JPS62111145A (ja) 1987-05-22
JPH0658085B2 true JPH0658085B2 (ja) 1994-08-03

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