JPH0679277B2 - コントロールユニット検査装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本発明は、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、検査機（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）。

〈発明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、各々のサンプリ
ングタイミングの差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
う問題もあった。

本発明は、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、本発明は、車載電子機器制御用のコントロー
ルユニットに、外部からのサンプリング同期化要求信号
を受けてサンプリングタイミングを初期化するサンプリ
ングタイミング初期化手段を予め具備させる一方、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台セット可能とした検査機に、これら２台
のコントロールユニットに同一タイミングでサンプリン
グ同期化要求信号を与えてから過渡運転状態に相当する
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、比較判定の結果、出力に差を生じているときに
その前後のプログラムの流れを記録する記録装置とを設
けて、コントロールユニット検査装置を構成とした。

〈作用〉 上記のコントロールユニット検査装置においては、予
め、コントロールユニットに、外部からのサンプリング
同期化要求信号を受けてサンプリングタイミングを初期
化するサンプリングタイミング初期化手段（プログラ
ム）を具備させておく。

検査にあたっては、検査機に、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。

そして、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し、比較判定の結果、出力に
差を生じているときに、記録装置により、その前後のプ
ログラムの流れ（アドレスバス，データバス上のデー
タ）を記録する。

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、
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ため、
模擬入力を付与する際は、２台のコントロールユニット
に同一タイミングでサンプリング同期化要求信号を与え
てから、過渡運転状態に相当する模擬入力を与えて、こ
のときの出力を比較判定する。すなわち、各々のコント
ロールユニットのサンプリングタイミングを同時に初期
化してサンプリングタイミングを同期させてから、過渡
運転状態での検査を行うのである。

〈実施例〉 以下に本発明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
検査機（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。

ここで、コントロールユニット1A,1Bには、ソフトウェ
ア変更の前後を問わず、すなわちソフトウェア作成当初
より、第２図に示すサンプリングプログラム中にサンプ
リングタイミング初期化手段を具備させてある。

このサンプリングプログラムについて説明する。尚、本
プログラムはΔＴ時間毎に実行される。

ステップ１（図にはS1と記してある。以下同様）では、
サンプリング用タイマＴをΔＴ減算する。

ステップ２では、外部からのサンプリング同期化要求信
号（OS）の入力の有無を判定する。尚、コントロールユ
ニットに予めサンプリング同期化要求信号を受入れるた
めの専用端子を設けておく。

サンプリング同期化要求信号無しの場合は、ステップ２
からステップ４へ進んで、タイマＴの値が０か否かを判
定する。そして、Ｔ＝０の場合のみ、ステップ５で入力
信号のサンプリング（通常はA/D変換）を行い、次のス
テップ６でタイマＴを初期値のT₀にセットする。

サンプリング同期化要求信号有りの場合は、ステップ２
からステップ３へ進んで、タイマＴを０にリセットした
後、ステップ４以降へ進んで、サンプリング動作を行
う。

つまり、ステップ1,4,5,6によりT₀時間毎にサンプリン
グ動作を行うように構成されているのであるが、ステッ
プ2,3を追加して、外部からのサンプリング同期化要求
信号を受けてサンプリングタイミングを初期化するよう
にしてある。従って、ステップ2,3の部分がサンプリン
グタイミング初期化手段に相当する。

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。

ここで、過渡運転モード・データ、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
・データを付与する場合は、第３図に示すように、それ
に先立って、各々のコントロールユニット1A,1Bに同一
タイミングでサンプリング同期化要求信号（OS）を与え
る。

従って、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。

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４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図参照）。

基準時刻（例えばクランク角センサからの基準信号RE
F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、記録装置と
しての大容量メモリ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の比較を行う
場合、単に過渡運転状態に相当するスロットル弁開度TV
O変化の入力を与えると、第５図に示すように、各々の
サンプリングタイミングの差ΔＳにより、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T
intの出力タイミング及びパルス巾に差を生じてしま
う。

このため、本発明では、かかる模擬入力を付与する際
は、第３図に示したように、２台のコントロールユニッ
ト1A,1Bに同一タイミングでサンプリング同期化要求信
号を与え、コントロールユニット1A,1B内のプログラム
によりサンプリングタイミングを初期化して、両者のサ
ンプリングタイミングを完全に同期させてから、スロッ
トル弁開度TVOの変化の入力を与え、２台のコントロー
ルユニット1A,1Bが同等である限りにおいて同等の割込
み噴射パルスTintの出力を保障する。従って、これらの
出力を比較判定することにより、サンプリングタイミン
グの影響を受けることなく、正確な検査が可能となる。

〈発明の効果〉 以上説明したように本発明によれば、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し、出力に差を生じて
いるときにその前後のプログラムの流れを記録すること
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、過渡運転状態に相当する入力を付与するときは、
２台のコントロールユニットに同一タイミングでサンプ
リング同期化要求信号を与えて、サンプリングタイミン
グを同期させてから、過渡運転状態に相当する模擬入力
を与えて、このときの出力を比較判定するので、サンプ
リングタイミングのズレの影響を受けることなく、高精
度な検査が可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す検査装置全体の概要
図、第２図はコントロールユニットに具備されるサンプ
リングプログラムのフローチャート、第３図は模擬入力
とそのときの出力とを示すタイミングチャート、第４図
は第１図中の比較判定装置の部分の詳細図、第５図はサ
ンプリングタイミングに差を有する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……検査機、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

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】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に、外部からのサンプリング同期
   化要求信号を受けてサンプリングタイミングを初期化す
   るサンプリングタイミング初期化手段を予め具備させる
   一方、 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台セット可能とした検査機に、これら
   ２台のコントロールユニットに同一タイミングでサンプ
   リング同期化要求信号を与えてから過渡運転状態に相当
   する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、比較判定の結果、出力に差を生じていると
   きにその前後のプログラムの流れを記録する記録装置と
   を設けたことを特徴とするコントロールユニット検査装
   置。