JPH0731542B2 - 車載用制御装置の自己診断装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［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するものであり、診断出
力を取り出す場合には、その異常状態発生を知らせる信
号を出力して、発生した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。

［背景技術］ 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
制御装置等の電子的制御装置が搭載されるような状態に
ある。

また、上記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
御が実行されるようになっている。

したがって、このよう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ような場合にあっても、これを容易
に検出することが困難な状態となってくる。

このような問題に対処する手段として、例えば制御プロ
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
れるようにして、各種の装置が単純な状態で構成される
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ようにすること
が考えられている。

しかし、上記のよう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るものであり、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。

［発明が解決しようとする問題点］ 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を自己診断さ
せるようにした場合、その診断結果を表示させるに際し
て、対象となっている制御装置の種類等が表示等によっ
て容易且つ確実に確認できるようにするものであり、ま
た外部装置によって診断結果を判別させるような場合に
あっても、特に人手を介することなく確実に上記外部装
置で確認し、診断結果に対する処置が実行されるように
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。

［問題点を解決するための手段］ この発明に係る車載用制御装置の自己診断装置は、複数
の車載機器に対応して個々に処理プログラムを記憶し、
この記憶された複数の処理プログラムの中から、車両の
種別に関連した処理プログラムを選択すると共に、この
選択された処理プログラムにしたがって前記車両の制御
を行い、制御手段において前記車両に対する診断を行う
もので、識別コード記憶手段で前記車両の種別に対応し
て予め設定された識別コードを記憶し、前記制御手段に
より実行された前記車両に対する診断の結果を診断結果
記憶手段に記憶する。そして出力手段において、外部か
らの出力要求に応じて前記識別コード記憶手段に記憶さ
れた識別コードと共に、前記診断結果記憶手段に記憶さ
れた診断結果を出力する。

［作用］ 上記のような車載用制御装置の自己診断装置にあって
は、各制御装置において適宜設定されるルーチンにした
がって、その装置に異常状態が存在するか否かセンサ類
の検出信号に基づいて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
ようになる。また、このように自己診断動作を実行する
各制御装置にあっては、それぞれ識別コードが記憶設定
されているものであり、診断テテストモード状態でこの
識別コードがまず出力され、表示されるようになる。そ
して、この識別コードの表示に続く状態で、この識別コ
ードに対応する装置の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表示されるようになり、し
たがってこの診断モードでは、その表示によって異常の
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ようになるものである。

［発明の実施例］ 以下、図面を参照してこの発明の一実施例を説明する。
第１図は自己診断を行う車載用のエンジン制御システム
の構成を示すもので、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を介して供給されるよう
になっている。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
設定されており、またアクセルペダルによって駆動され
るスロットル弁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ようになっている
もので、この制御ユニット16に対しては、上記エアフロ
ーセンサ13からの吸入空気量検出信号、スロットル弁15
の開放状態を検出し、特にこの弁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設定されて
いる。

上記エンジン11には、その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るように
なっている。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22
a〜22dに対して噴射指令信号を発生し、またイグナイタ
23に対して点火指令信号を発生して、このエンジン11の
運転制御を実行するものである。

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上記各
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16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
定されているものであり、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。

第２図は上記エンジン制御ユニット16の構成を説明する
ための図であり、この制御ユニット16はマイクロコンピ
ュータによって構成されるものでCPU31を備える。このC
PU31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るようになってい
るものであり、この場合アナログ入力回路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に対して供給されるようになっている。

ここで、上記アナログ入力回路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Tha、バッテリ
19の電圧＋Ｂが供給設定されている。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STA、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。そして、上記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設定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。

そして、上記CPU31からの出力データは出力回路36、3
7、38に対して供給し、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、表示ランプ25を点灯制御するものであり、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示すものとなり、インジェクタ22a
〜22dを制御して、噴射される燃料量が制御されるよう
にしている。

第３図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25が点灯制御されるよ
うになっている。そして、入力端子371に対する入力信
号がハイレベルの状態でランプ25が消灯制御されるもの
であり、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ものである。

第４図は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。そして、ステップ103で上
記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1
06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るようにし、アナログデータのCPU
31に対する入力動作が継続されるものである。

第５図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121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
データが上記上限値以下の状態でステップ122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、上記ス
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12
3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ものである。

第６図はテストモードのための50mS毎のタイミングで起
動されるル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るものであり、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
なるもので、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ROMコ
ード（識別コード）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。

そして、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。

第７図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
るようになる。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ようになるものであり、
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
れるようになる。

そして、このような出力回路37からの出力信号に対応し
て表示ランプ25が、第７図（Ｂ）に示すような状態で点
滅されるようになる。

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。

第８図はエンジン制御ユニット16部の他の実施例を示し
ているもので、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に対して抵抗203を接続
設定するもので、この抵抗203に他端子部分が接地電位
（0V）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204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。

第９図は上記実施例における出力回路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、上記抵抗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よう
になる。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ものであ
る。

第10図はさらに他の実施例を示すもので、制御ユニット
16は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。そして、マスター側のマイクロコ
ンピュータ301がバスライン303を介してスレーブ側のマ
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ものである。第11図はこの実施例の
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側コード
に続けてスレーブ側ROMコードが現れ、これによって識
別コードが設定されるようになっている。

第12図に示す実施例にあっては、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。このようにすると、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。

上記外部装置50はマイクロコンピュータによって構成さ
れるものであり、第13図はこの外部装置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毎に起動されるもので、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。

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502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第14図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LEDを点灯させる。上記外部装置50に
対しては、読み取ったROMコードを確認用に表示する表
示部が設けられる。

すなわち、上記ステップ502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
ようにする。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
表示するものである。

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が第14図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ものである。

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、ROM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RO
M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。

［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る場合であって
も、その制御装置それぞれに対応した識別コードが表示
されるようになるものであり、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
実行されるようになるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例に係る自己診断装置を説明
するエンジン制御システムを示す図、第２図は上記シス
テムにおけるエンジン制御ユニットを説明する構成図、
第３図は上記ユニットを構成する診断結果出力のための
出力回路の例を示す図、第４図乃至第６図はそれぞれ上
記制御ユニットにおける診断動作を説明するフローチャ
ート、第７図は出力ダイアグコードの状態を説明する信
号波形図、第８図および第10図はそれぞれこの発明の他
の実施例を説明する図、第９図および第11図はそれぞれ
上記実施例の出力信号の状態を示す図、第12図はこの発
明のさらに他の実施例を示す図、第13図は上記実施例を
説明するフローチャート、第14図はエラーコード表の状
態を示す図である。 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。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｇ０１Ｍ 17/007

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】複数の車載機器に対応して個々に処理プロ
   グラムを記憶する固定記憶手段と、前記固定記憶手段に
   記憶された複数の処理プログラムの中から、車両の種別
   に関連した処理プログラムを選択するプログラム選択手
   段と、このプログラム選択手段によって選択された処理
   プログラムにしたがって、前記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、 前記車両の種別に対応して予め設定された識別コードを
   記憶する識別コード記憶手段と、 前記制御手段により実行された前記車両に対する診断の
   結果を記憶する診断結果記憶手段と、 外部からの前記診断結果の出力要求が入力される診断出
   力要求手段と、 前記外部からの出力要求に応じて前記識別コード記憶手
   段に記憶された識別コードと共に、前記診断結果記憶手
   段に記憶された診断結果を出力する出力手段と、 を具備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】前記出力手段には、外部表示装置が接続さ
   れると共に、前記診断出力要求端子からのからの出力要
   求に応じて、前記外部表示手段に対して前記識別コード
   記憶手段に記憶された識別コードと、前記診断結果記憶
   手段に記憶された診断結果とが出力されることを特徴と
   する特許請求の範囲第１項記載の車載用制御装置の自己
   診断装置。