JPH07116984B2 - 車載用制御装置の自己診断装置 - Google Patents

車載用制御装置の自己診断装置

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JPH07116984B2
JPH07116984B2 JP6196745A JP19674594A JPH07116984B2 JP H07116984 B2 JPH07116984 B2 JP H07116984B2 JP 6196745 A JP6196745 A JP 6196745A JP 19674594 A JP19674594 A JP 19674594A JP H07116984 B2 JPH07116984 B2 JP H07116984B2
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  • Control Of Vehicle Engines Or Engines For Specific Uses (AREA)
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、自動車等の車両に搭
載された装置の異常発生状態を自己診断して記憶設定
し、診断出力の指示に対応してその異常状態発生を知ら
せる信号を出力して、その異常状態に対応した処置が効
果的に実行されるようにする車載用の制御装置の電子的
な自己診断装置に関する。
【0002】
【従来の技術】自動車等の車両に搭載される電子装置
は、その種類および数共に増加する傾向にある。すなわ
ち、1つの車両にあっても、エンジン制御装置、自動変
速装置、ブレーキ制御装置等の多数の電子的制御装置が
搭載される。また、エンジン制御装置にあっても、オー
トマチックトランスミッション車、マニュアルトランス
ミッション車等の差があり、さらには仕向地、車種等に
それぞれ対応する状態で、そのそれぞれに適合した極め
て細かい制御が実行される。したがって、この様な車両
に搭載される制御装置の種類の増加に伴って、これらの
制御装置のシステムに何らかの異常が発生した場合に、
この異常の発生が適確に検出して表示されるようにする
ことが必要である。
【0003】このような問題に対処する手段として、ま
ず制御プログラムを記憶するROMの内容を各制御装置
に対し共通化して構成し、外付け端子によって読み出さ
れるプログラム内容が選定できるようにして、ROMの
種類が極力減じられるようにするもので、各種の装置の
構成が単純化されるようにすると共に、各制御装置に自
己診断機能(ダイアグノーシス)と称される機能を設定
し、この制御装置自身でシステムの異常を検出し表示さ
せることが考えられている。
【0004】しかし、この様なダイアグノーシスによっ
て制御装置の自己診断結果を表示するようにしても、こ
れは異常診断結果の表示の多様化につながり、実際にデ
ィーラ等でその表示から異常箇所を判定することが困難
である。実際にはマニュアル等を細かく参照する必要が
ある。
【0005】また、この様な制御システムによって、例
えばエンジンの制御装置を構成するに際しては、エンジ
ンの回転数、吸入空気量、排気ガス中の酸素濃度、スロ
ットル弁の開度等の複数の検出機構からの検出信号に基
づき、この制御装置から点火時期や燃料噴射量等の複数
の制御条件を演算出力している。この様な複数の演算は
1つのマイクロコンピュータ等によって実行してもよい
が、演算内容それぞれを別個のマイクロコンピュータに
担当させるように、制御演算装置を複数のマイクロコン
ピュータによって構成することも考えられている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】この発明は上記のよう
な点に鑑みなされたもので、自動車等の車両に搭載され
る電子的な制御装置やセンサ類を自己診断させるように
した場合、その診断結果を出力するに際して、出力の対
象となっているマイクロコンピュータを容易且つ確実に
確認できるようにする車載用制御装置の自己診断装置を
提供しようとするものである。
【0007】
【課題を解決するための手段】この発明に係る自己診断
装置にあっては、車両の制御と共に前記車両に対する診
断を行うようにした載用制御装置において、それぞれ車
両に搭載される機器の異常診断を行い、その異常診断結
果を出力する第1および第2のマイクロコンピュータを
備え、第2のマイクロコンピュータからの異常診断結果
を前記第1のマイクロコンピュータに送信し、第1のマ
イクロコンピュータに設定された出力手段から出力する
もので、前記第2のマイクロコンピュータは固有の識別
コードを備え、この第2のマイクロコンピュータの診断
結果に加えて、この第2のマイクロコンピュータ固有の
識別コードが出力されるようにしている。
【0008】ここで、第1のマイクロコンピュータにお
いても、第2のマイクロコンピュータとは異なる固有の
識別コードを備え、出力手段からの出力がこの第1のマ
イクロコンピュータの識別コードをも合わせて出力させ
ることも行われる。
【0009】
【作用】この様に構成される車載用制御装置の自己診断
装置にあっては、第1および第2のマイクロコンピュー
タにおいて、所定のルーチンにしたがって対象とされる
機器に異常状態が存在するか否かを自己診断しているも
のであり、異常状態が検出された場合にはエラーフラグ
が設定される。また、特に第2のマイクロコンピュータ
にあっては特有の識別コードが記憶設定されているもの
で、この第2のマイクロコンピュータによる診断結果が
第1のマイクロコンピュータを介して、特にこのマイク
ロコンピュータ特有の識別コードと共に出力される。さ
らには、この診断装置を構成するマイクロコンピュータ
それぞれに対応して識別コードが設定され、診断テスト
モード状態でこの識別コードがまず出力され、この識別
コードに続いて診断結果が出力されるもので、例えばマ
イクロコンピュータ単位でその識別コードと共に、エラ
ーコードの存在あるいは正常状態を表現するコードが出
力され、したがってこの診断モードでは、その出力によ
って異常の発生した装置が確実に判別され、その異常発
生に対する処置が確実に実行できる。
【0010】
【実施例】以下、図面を参照してこの発明の一実施例を
説明する。図1は自己診断を行う車載用のエンジン制御
システムの例を示すもので、エンジン11に対してはエア
クリーナからの吸入空気が吸気管12を介して供給されて
いる。この吸気管12に対しては、吸入空気量を測定する
エアフローセンサ13、および吸気温センサ14が設定さ
れ、またアクセルペダルによって駆動されるスロット弁
15が設定されている。このエンジン11は、マイクロコン
ピュータ等によって構成されるエンジン制御ユニット16
によって制御されるもので、この制御ユニット16に対し
ては、エアフローセンサ13からの吸入空気量検出信号、
スロットル弁15の開度の状態を検出し、特にこのスロッ
トル弁15の全閉状態を検出するスロットルセンサ17から
の検出信号が供給されている。
【0011】エンジン制御ユニット16には、さらに排出
ガス中に含まれる酸素濃度を検出する空燃比センサ18か
らの検出信号、バッテリ19からのバッテリ電圧信号、冷
却水温センサ20からの検出信号、エンジン11によって駆
動されるディストリビュータ21からの回転信号、さらに
気筒判別信号等のエンジン11の運転状態に対応した検出
信号が供給されている。そして、この制御ユニット16で
はエンジン11の運転状態に対応した燃料噴射量等を演算
し、エンジン11の複数の気筒それぞれに設定されるイン
ジェクタ22a 〜22d に対して燃料噴射指令を出力し、ま
たイグナイタ23に対して点火指令信号を出力して、この
エンジン11の運転制御を実行する。
【0012】さらに、このエンジン制御ユニット16にあ
っては、この車両に搭載される各種制御装置の自己診断
動作も各センサ群からの検出信号に基づいて実行する。
このため、この制御ユニット17に対しては、自己診断結
果の出力のための診断モードを設定するテストスイッチ
24が設定され、さらにそのテスト結果であるダイアグノ
ーシスの結果表示等を行う表示ランプ25が接続されてい
る。26はバッテリ19を制御ユニット16に対して接続する
イグニッションスイッチであり、このイグニッションス
イッチ26に連動するようにしてスタータモータ27を制御
するスタータスイッチ28が設けられている。
【0013】図2は上記エンジン制御ユニット16の基本
的な構成を説明するための図で、この制御ユニット16は
マイクロコンピュータを構成するCPU31を備える。こ
のCPU31に対しては、アナログ入力回路32およびディ
ジタル入力回路33からの入力データが供給され、アナロ
グ入力回路32からのアナログ入力データはA/D変換器
34でディジタルデータに変換してCPU31に対して入力
される。
【0014】ここで、アナログ入力回路32に対しては、
エアフローセンサ13からの検出信号Us、水温センサ20
からの検出信号Thw、吸気温センサ14からの検出信号T
ha、バッテリ19の電圧+Bが入力されている。また、デ
ィジタル入力回路33に対しては、ディストリビュータ21
からの気筒判別信号G1 および回転数信号Ne、空燃比
センサ18からの酸素濃度に対応したリーン・リッチ信号
Ox、スロットル弁15が全閉であることを示すアイドル
信号Idl、スタータスイッチ28からのスタート信号ST
A、およびテスト端子24からの診断モードを設定する信
号T等が入力されている。
【0015】A/D変換器34にあっては、アナログ入力
回路32に入力される複数の信号を、CPU31からの指令
に対応して順次選択して読み取りディジタルデータに変
換するマルチプレクサ機能を含んで構成される。電源回
路35は、イグニッションスイッチ26を介してバッテリ19
の電圧+BをCPU31に対して供給し、また常時バック
アップ用電源Batt を供給設定している。
【0016】CPU31からの出力データは出力回路36、
37、38それぞれに対して供給され、この制御ユニット16
からの出力信号として取り出すもので、出力回路36から
はイグナイタ23に対して点火指令信号IGtを出力す
る。また出力回路37からはダイアグノーシスの結果を現
わす信号Wを出力して表示ランプ25を点灯制御し、さら
に出力回路38からの出力信号はエンジン11の運転状態に
対応した燃料噴射量を指示するもので、インジェクタ22
a 〜22d をそれぞれ制御して、各気筒それぞれに噴射さ
れる燃料量が制御されるようにする。
【0017】図3は上記ダイアグノーシスの結果を出力
する出力回路37の具体的な回路例を示すもので、入力端
子371 がローレベルとなることによってオン状態とされ
るトランジスタ372 、およびトランジスタ372 がオン状
態で同じくオン状態に制御されるトランジスタ373 を備
え、このトランジスタ373 がオン状態となることによっ
て出力端子374 がローレベルとされ、表示ランプ26が点
灯されるようになっている。そして、入力端子371 に対
する入力信号がハイレベルでランプ26が消灯制御され、
入力端子に供給される例えば2進コードが視覚的に表現
されるようになる。
【0018】図4はA/D変換器34でA/D変換が完了
されたときに起動される割込みルーチンの流れを示して
いるもので、まずステップ101 でA/D変換チャンネル
を取り込み、ステップ102 でそのデータを取り込む。ス
テップ103 でこの取り込みデータの上下限値の状態をチ
ェックし、ステップ104 でそのデータを記憶装置に対し
てストアする。このようにデータストアが完了されたな
らば、ステップ105 で次のチャンネルスケジュールを設
定し、ステップ106 でそのスケジュールに対応したチャ
ンネルに対するA/D変換をスタートさせ、アナログデ
ータのCPU31に対する入力動作が継続される。
【0019】図5は上記割込みルーチンにおけるステッ
プ103 の上下限値チェック処理の流れを示しているもの
で、取り込んだA/D変換されたデータを、ステップ12
1 でこのデータチャンネルに対応して設定された上限値
と比較し、入力データが上限値以下の状態でステップ12
2 に進む。このステップ122 では上記入力データを同じ
く設定された下限値と比較し、入力データがこの下限値
より大きい状態でこのルーチン処理が終了される。そし
て、ステップ121 および122 でそれぞれ入力データが設
定上限値より大きい場合および下限値より小さい場合、
すなわち入力データに異常が存在する状態のときにはス
テップ123 に進み、ここで取り込まれたデータに代わっ
て予め設定された対応チャンネルの標準値を取り込み、
さらにステップ124 でエラーフラグをセットする。
【0020】図6はテストモードのための50mS毎の
タイミングで起動されるチーチンを示すもので、まずス
テップ151 でテストスイッチ24の状態がチェックされ、
このスイッチ24がオン状態のときはダイアグ出力モード
とされて、まずROMに記憶設定された識別コードが出
力されるようにする。そして、ステップ152 でこのRO
Mコードの出力を監視し、このコードが出力済みの状態
となった状態でステップ154 に進み、このチャンネルに
対応したエラーコードの存在を判定して、その判定結果
に対応してステップ155 あるいは156 に進む。そして、
エラーコードの存在しない場合には、ステップ155 で正
常コードを出力し、このルーチンを終了する。またエラ
ーコードが存在する場合には、ステップ156 でエラーコ
ードを出力してステップ157 に進み、このステップ157
では他にさらにエラーが存在するか否かを判断する。
【0021】ステップ158 で次に出力するエラーコード
を決定し、またステップ159 で最初のエラーコードを次
回出力するように設定するものであり、エラーコードは
小さい順に全て出力する。このエラーコード出力はスイ
ッチ24のオン状態で繰返し実行される。
【0022】図7は上記のような処理に対応して出力回
路37からのダイアグ出力結果の状態を示すもので、
(A)に示すようにスイッチ24がオン状態に制御される
と(B)に示すようにまずROMに記憶されている識別
コードが出力される。この場合、この識別コードは短い
周期で発生され、他のエラーコードとは容易に識別され
るようになっている。そして、この識別コードに続いて
複数のエラーコードが順次発生される。このエラーコー
ドでなるダイアグコードは繰返し発生される。この様な
出力回路37からの出力コードに対応して表示ランプ25
が、図7の(B)に示すような状態で点滅される。
【0023】すなわち、テストスイッチ24が投入された
状態で、自己診断を実行している制御装置を識別する識
別コードと共に、上記自己診断の診断結果がエラーコー
ドの状態で出力されるようになる。したがって、上記識
別コードおよびエラーコードに対応して点滅制御される
表示ランプ25によって、診断対象と共にエラーの存在を
読み取り確認できるようになり、上記エラーコードに対
する制御対象に対する適切な処置が効果的に実行される
ようになるものである。
【0024】図8はエンジン制御ユニット16部の変形例
を示すもので、この制御ユニット16を構成するマイクロ
コンピュータ201 の入力端子202 に対して抗抵233 を接
続設定する。この抵抗203 が図のように接地電位(0
V)に接続されているときはマニュアルトランスミッシ
ョン車用の制御を行い、また5V電源に対して接続され
ているときはオートマチックトランスミッション車用の
制御を行うように設定する。そして、出力回路203 に現
れるROM識別コードに対して、この電圧レベルの信号
が付加出力されるようにするものである。
【0025】図9はこの様な制御ユニット16における出
力回路204 からの出力データの状態を示しているもの
で、(A)のようなテストスイッチ24の動作状態に対応
して、抵抗203 に対して5V電源が接続された場合、お
よび0V電源が接続された場合には、それぞれ(B)お
よび(C)に示すような状態で識別ROMコードが発生
されるようになり、オートマチック車およびマニュアル
車の識別が簡単に実行される。また、このように構成さ
れる場合には、ROMの内容の一部もしくは全部を入力
端子によって切換える場合に、その確認用として効果的
に利用できる。
【0026】この様に車両制御用に設定される制御ユニ
ット16にあっては、これまでも説明したように車両に搭
載される多数の制御対象に対する制御をそれぞれ実行す
ると共に、これらの制御対象それぞれに対する自己診断
を実行する。また、同じ制御対象に対する制御内容を複
数のマイクロコンピュータによって分担させるように構
成することも行われる。この様な場合には、その各マイ
クロコンピュータに対して同じセンサ郡からの検出信号
が入力されるものであり、この様な同じ検出入力に伴っ
て、それぞれ異なる制御指令を各マイクロコンピュータ
によって演算出力するようにしている。
【0027】図10はこの様な場合を想定したこの発明
の一実施例の特に制御ユニット16の構成を示すもので、
制御ユニット16は第1および第2の2個のマイクロコン
ピュータ301 および302 が内蔵されるように構成する。
ここで、マスター側の第1のマイクロコンピュータ301
は、バスライン303 を介してスレーブ側の第2のマイク
ロコンピュータ302 のROMコードを読み取るように設
定し、マイクロコンピュータ301 のROMコードに続い
て出力されるようにする。
【0028】この第1および第2のマイクロコンピュー
タ301 および302 に対しては、例えば同じセンサ類から
の検出信号が入力されるもので、例えば同じ制御対象に
対してこれらのマイクロコンピュータ301 および302 が
設定され、このマイクロコンピュータ391 および302 で
それぞれ異なる制御演算がされるようになる。
【0029】例えばこの制御ユニット16がエンジン制御
ユニットを構成している場合には、マスター側およびス
レーブ側のマイクロコンピュータ301 および302 に対し
て、エンジンの作動状態を検出する回転センサ、水温セ
ンサ、排気ガス中の酸素濃度を検出する空燃比検出セン
サ、スロットル開度センサ等からの検出信号が入力さ
れ、例えば第1のマイクロコンピュータ301 において点
火時期を演算し、第2のマイクロコンピュータ302 で燃
料噴射量の演算を行わせる。そして、これらのマイクロ
コンピュータ301 および302 では、それぞれの処理内容
に対応した異常検出を行うと共に、接続されるセンサ類
の異常も監視している。
【0030】ここで、スレープ側の第2のマイクロコン
ピュータ302 における演算結果は、バスライン303 を介
してマスター側マイクロコンピュータ301 に送られて、
出力回路304 から出力される。この場合、これらのマイ
クロコンピュータ301 および302 は、それぞれ固有の識
別コード(ROMコード)を有し、それぞれ自己診断に
際して自己のマイクロコンピュータからの診断結果に先
だって、対応する識別コードが出力される。具体的に
は、第2のマイクロコンピュータ302 の診断結果は、こ
のマイクロコンピュータ302 特有の識別コードに続いて
第1のマイクロコンピュータ301 に送信され、その診断
結果が出力回路304 から出力される。
【0031】図11はこの実施例の場合の出力の状態を
示しているもので(A)はテストスイッチ24の状態、
(B)は出力信号の状態を示すもので、この出力信号の
先頭には、マスター側ROMコードに続けてスレーブ側
ROMコードが現れ、これによって処理演算並びに自己
診断したマイクロコンピュータ301 あるいは302 が識別
される。
【0032】図12に示す実施例は、制御ユニット16に
対して外部装置50を接続設定している。すなわち、制御
ユニット16の前記テストスイッチ24の入力端子Tに対し
て外部装置50を接続するもので、この外部装置50からの
出力信号によってテスト診断モードが設定されるように
する。この様にすると、このマイクロコンピュータ制御
ユニット16と外部装置50の同期を取ることが容易とな
り、テストモード出力制御が簡易化される。
【0033】この外部装置50はマイクロコンピュータに
よって構成され、図13はこの外部装置50を構成するマ
イクロコンピュータの動作状態の流れを示している。こ
のルーチンは例えば4mS毎に起動され、制御ユニット
16からの出力信号Wからハード的およびソフト的にノイ
ズを除去したものを用いる。
【0034】すなわち、外部装置50に対して設定される
スタートスイッチを押すとすると、ステップ501 で制御
ユニット16に対する入力端子Tがオン状態と判断され、
このオン状態と判断された結果ステップ501 に進み、ま
ずROM識別コードを入力する。そして、このROMコ
ードが入力された状態でステップ503 によってこの読み
取られたROMコードに対応するエラーコード表を選択
する。この場合、このエラーコード表は例えば図14に
示されるようになっている。そして、ROMコードに続
いてエラーコードまたは正常コードを読み取り、選択さ
れたエラーコード表にしたがってコード内容を選択し、
外部装置50に対して設定される例えばLEDを点灯制御
する。また、ROMコードやエラーコード、または正常
コードが入力されない場合には、通信エラー表示のLE
Dを点灯させる。外部装置50に対しては、読み取ったR
OMコードを確認用に表示する表示部が設けられる。
【0035】すなわち、上記ステップ501 でROMコー
ドの入力が無いと判定された場合にはステップ504 に進
み、エラーコードの入力状態を判定し、エラーコードの
入力の存在する場合にはステップ505 で対応するエラー
内容が表示される。また、エラーコードが存在しない場
合にはステップ506 に進み、正常コードの入力状態を判
定し、正常コードの存在する場合にはステップ507 で正
常表示を実行させる。そして、ステップ506 で正常コー
ドの存在が否定された場合には、ステップ508で通信エ
ラーを表示する。
【0036】尚、上記実施例においてテスト入力Tがオ
ン状態となったときに制御ユニット16が図14に示した
ようなダイアグコードと、その異常内容対象表を出力す
るようにする手段が考えられる。このような手段によれ
ば、外部装置50のプログラム中にテーブルを持つ必要が
なくなり、この外部装置50の汎用性が拡大される。
【0037】その他、ROMコードのみならず、ROM
の内容そのものを一部もしくは全部コード化して、また
は周知のシリアル転送手段によって出力し、これを外部
装置(マイクロコンピュータ等)によって読み取り、R
OMの内容を確認するために使用する等の応用が考えら
れる。また、全てのROMコードとダイアグコードとを
共通の出力端子から出力するように実施例では説明した
が、これらを別の端子から出力し、表示するようにして
もよい。さらに、ROMコードはテストモード設定とは
関係なく、例えば制御ユニット16に対する電源投入毎に
出力するようにしてもよい。
【0038】
【発明の効果】以上のようにこの発明に係る車載用制御
装置の自己診断装置にあっては、自己診断対象が異な
り、制御処理並びに自己診断を行うマイクロコンピュー
タが異なる場合であっても、その制御対象それぞれに対
応して識別コードが表示されるようになり、非常に汎用
性に富む自己診断が実行されるようになる。特に、自己
診断内容が多様化し、複雑化するような場合であって
も、その診断内容が識別表示されるようになるものであ
るため、例えばディーラ等で点検を行う際に、診断対象
なる制御装置それぞれに対応して、異常状態が発生して
いる場合の処置が非常に効率的に実行されるようにな
り、適切な処置が実行される。
【図面の簡単な説明】
【図1】自己診断装置を行う車載用制御装置を説明する
エンジン制御システムを示す構成図。
【図2】上記システムにおけるエンジン制御ユニットを
説明する構成図。
【図3】上記ユニットを構成する診断結果出力のための
出力回路の例を説明する図。
【図4】上記制御ユニットにおける基本処理の流れを説
明するフローチャート。
【図5】この処理におけるダイアグ処理を説明するフロ
ーチャート。
【図6】エラーコード出力の動作を説明するフローチャ
ート。
【図7】出力ダイアグコードの状態を説明する信号波形
【図8】制御ユニットの他の例を説明する図。
【図9】この制御ユニッにおける出力信号の状態を示す
図。
【図10】この発明の一実施例に係る制御ユニットの構
成を説明する図。
【図11】この実施例の出力信号の状態を示す信号波形
図。
【図12】この発明の他の実施例を説明する制御ユニッ
トの構成図。
【図13】この実施例を説明するフローチャート。
【図14】エラーコード表の状態を示す図。
【符号の説明】
11…エンジン、13…エアフローセンサ、14…吸気温セン
サ、16…エンシドン制御ユニット、17…スロットルセン
サ、18…空燃比センサ、19…バッテリ、20…冷却水温セ
ンサ、24…テストスイッチ、25…表示ランプ、301 …第
1のマイクロコンピュータ(マスタ側)、302 …第2の
マイクロコンピュータ(スレーブ側)、304 …出力回
路。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 車両の制御を行うと共に、前記車両に対
    する診断を行う制御手段とを備えた車載用制御装置にお
    いて、 車両に搭載される機器の異常診断結果を出力する第1の
    マイクロコンピュータと、 前記車両に搭載される機器の異常診断を行い、その異常
    診断結果を出力する第2のマイクロコンピュータと、 この第2のマイクロコンピュータからの異常診断結果を
    前記第1のマイクロコンピュータに送信する通信手段
    と、 前記第1のマイクロコンピュータから、前記第2のマイ
    クロコンピュータでの診断結果を出力する出力手段とを
    具備し、 前記第2のマイクロコンピュータは固有の識別コードを
    備え、この第2のマイクロコンピュータの診断結果に加
    えて、この第2のマイクロコンピュータ固有の識別コー
    ドが前記出力手段に出力されるようにしたことを特徴と
    する車載用制御装置の自己診断装置。
  2. 【請求項2】 前記第1のマイクロコンピュータは、前
    記車両に搭載される機器の異常診断を行うと共に、前記
    第2のマイクロコンピュータとは異なる固有の識別コー
    ドを有し、前記出力手段からこの第1のマイクロコンピ
    ュータの識別コードおよび前記第1のマイクロコンピュ
    ータによる異常診断結果をも合わせて出力するようにし
    た請求項1記載の車載用制御装置の自己診断装置。
  3. 【請求項3】 前記第1および第2のマイクロコンピュ
    ータは共通のセンサ類に接続されて、このセンサ類の診
    断結果を出力するようにした請求項1もしくは2に記載
    の車載用制御装置の自己診断装置。
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