JPH0820340B2 - 自動車用故障診断装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、自動車用故障診断装置
に関し、特に、自動車に搭載された電子制御装置と通信
し、その通信結果に基づいて前記電子制御装置（以下、
ＥＣＵという）およびこのＥＣＵと接続される周辺機器
に発生した故障を発見することができる自動車用故障診
断装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、自動車の電子燃料噴射装置（ＥＦ
Ｉ装置）やアンチロックブレーキシステム（ＡＢＳ）な
どの制御装置として、コンピュータ制御される電子制御
装置（以下、ＥＣＵという）が搭載されることが多くな
ってきた。このＥＣＵでは、空気吸入管の負圧を検出す
る圧力センサ、エンジン冷却水の温度を検出する温度セ
ンサ、エンジン回転数を検出する回転センサなどの各種
センサからの出力信号を取込み、この信号に基づいてア
クチュエータを予定のプログラムに従って制御するよう
に構成されている。

【０００３】 前記ＥＣＵおよびその周辺機器に異常が
発生した場合に、ＥＣＵに接続して異常箇所の点検に使
用される故障診断装置がある。この故障診断装置には、
異常箇所のうちから本来の故障箇所を特定するための故
障診断プログラムが登録されている。故障診断装置は、
この故障診断プログラムに従ってＥＣＵと通信し、その
通信結果から故障箇所を判定して表示装置（ＬＣＤ）に
故障箇所を表示する。また、故障箇所が複数あると判定
された場合は、前記ＬＣＤにはすべての故障箇所が表示
される。修理担当者はこの表示をもとに故障箇所を容易
に確認でき、迅速に適切な処置を講じることができる。
なお、本明細書では、故障診断の対象として予定してい
るすべての箇所を「診断箇所」と呼び、この診断箇所の
うち異常が見られた箇所を「異常箇所」と呼び、さらに
前記異常箇所のうち本来的に故障状態となっている箇所
を「故障箇所」と呼んで互いを区別している。これらの
具体的な例は後述する。

【０００４】なお、故障診断のためのプログラムはＥＣ
Ｕの形式に応じて複数準備されているのが一般的であ
る。したがって、故障診断に先立ち、操作パネルを操作
して対象のＥＣＵに適合した故障診断プログラムを選択
することになる。

【０００５】これに対し、故障診断プログラムの選択を
自動的に行える装置もある。この装置では、まず、故障
診断装置は、これに接続されたＥＣＵから通信によって
このＥＣＵの識別符号（ＥＣＵ−ＩＤ）を得る。そして
このＥＣＵ−ＩＤに従って複数準備された故障診断プロ
グラムから所定のものを選択し、それに切り替えるので
ある。

【０００６】 自動車に搭載されたＥＣＵに対し、双方
向通信インタフェースを介して接続して使用される故障
診断装置の一例は、特開昭６４−５２５５１号公報、お
よび特開昭６３−７８０４１号公報に記載されている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】 上記の、故障診断装
置には、次のような問題点があった。従来の装置では、
異常箇所が複数ある場合、すべての異常箇所が故障箇所
として表示されるが、この異常箇所が必ずしも故障箇所
ではないことが有り得る。

【０００８】すなわち、本来の故障箇所から誤信号が出
力されることにより、この信号に影響された他の制御系
統も基準値からはずれた信号を出力することが有り得
る。その結果、前記他の制御系統も故障と判断されるこ
とになる。

【０００９】このような、本来の故障に誘導されて故障
症状を呈する場合の例を、図５を参照して説明する。同
図において、例えば、水温センサ故障診断部３１ａは、
水温センサ３４の出力を監視していて、出力信号が予定
の特性からずれた場合に水温センサ故障コードを発生
し、この故障コードを表示装置に表示させる。

【００１０】一方、空燃比制御系故障診断部３１ｂで
は、インジェクタ（燃料噴射装置）３５のソレノイド付
勢信号やＯ₂ センサ３６の出力信号、ならびに空燃比制
御系３７の動作を監視し、異常があれば表示装置に燃料
系故障コードを表示させる。

【００１１】ところで、上述の故障診断システムにおい
て、水温センサ３４が故障していて、誤った水温データ
が空燃比制御系３７に供給された場合にも、空燃比制御
系３７はこの水温データに基づいて予定の処理を実行
し、インジェクタ３５に付勢信号を出力する。この付勢
信号は、誤った水温データに基づくものなので、適当な
燃料噴射が行われず、最終的にＯ₂ センサ３６の出力信
号も予定された範囲から逸脱するようになる。その結
果、空燃比制御系故障診断部３１ｂから燃料系故障コー
ドが出力される。

【００１２】ところが、本来の故障箇所はＯ₂ センサ３
６ではないので、燃料系故障コードの表示に従ってＯ₂
センサ３６を修理したとしても依然として故障状態は改
善されない。

【００１３】従来は、診断者の経験と勘によって、複数
の故障表示の中から本来の故障箇所を推定し、この推定
された故障箇所を対象にさらに詳しく故障診断し、修理
するようにしていた。しかしながら、この推定が誤って
いた場合には、本来の故障箇所でない箇所が修理の対象
となるために、完全に修理を終えるまでにむだなチェッ
ク作業が含まれるようになり、修理に時間がかかるとい
う問題点があった。

【００１４】本発明の目的は、上記従来技術の問題点を
解決し、短時間で的確に故障箇所を見付け出すことがで
きる自動車用故障診断装置を提供することにある。

【００１５】

【課題を解決するための手段】 前記の問題点を解決す
るために、本発明は、最適な故障診断のための優先順位
および該優先順位に対応する診断箇所および故障コード
を予め登録した優先順位テーブルを設け、異常検出手段
から異常箇所に対応する複数の故障コードが出力された
とき、該複数の故障コードを検索キーとして前記優先順
位テーブルを参照し、前記複数の故障コードおよび該故
障コードに対応する前記優先順位を共に表示するように
構成した点に特徴がある。

【００１６】 また、故障箇所に応じて複数の故障診断
プログラムを登録してある故障診断プログラム記憶手段
を具備し、前記故障診断プログラム記憶手段は、前記優
先順位と共に表示された故障コードのうちオペレータに
よって入力された故障コードを検索キーとして該故障コ
ードに対応する故障診断プログラムを出力するように構
成した点に特徴がある。

【００１７】

【作用】 上記の特徴を有する本発明では、本来の故障
箇所の誤信号に誘導されたために、本来故障箇所でない
異常箇所が故障箇所として検出された場合にも、それぞ
れの異常箇所に対応した故障コードおよび優先順位が表
示される。また、予め記憶されている故障診断プログラ
ムが、故障コードに基づいて読み出されるので、オペレ
ータが前記優先順位を確認して故障コードを入力すれば
最適な診断のための故障診断プログラムが選択される。

【００１８】

【実施例】以下に、図面を参照して本発明の一実施例を
説明する。図２は故障診断装置および診断対象車両のＥ
ＣＵを示すブロック図である。

【００１９】ＥＣＵ１には、ＣＰＵ１０、ＲＯＭ１１、
ＲＡＭ１２、ドライバ１３、Ａ／Ｄ変換器１４、および
通信インタフェース１５が設けられている。このＥＣＵ
１はコネクタ１６および１７によって周辺機器と接続さ
れる。また、コネクタ１８には故障診断装置２を接続す
ることができる。

【００２０】コネクタ１６には各種のアクチュエータ３
が接続され、コネクタ１７には各種センサ４が接続され
る。例えばＥＣＵ１がＥＦＩ装置の制御に使用されるも
のである場合には、コネクタ１６にアクチュエータ３と
してソレノイドが接続され、コネクタ１７には、ＴＤＣ
センサ、水温センサ、吸気温センサ、スロットルバルブ
開度センサなどが接続される。

【００２１】センサ４からＥＣＵ１に入力される信号
は、Ａ／Ｄ変換器１４でデジタル信号に変換されてＣＰ
Ｕ１０に取込まれる。ＣＰＵ１０に取込まれた信号は、
ＲＯＭ１１およびＲＡＭ１２に記憶されている制御用デ
ータに基づき、ＲＯＭ１１に書込まれているプログラム
に従って処理される。ドライバ１３には、ＣＰＵ１０の
処理結果に従って指示信号が入力され、ドライバ１３は
この指示信号に応答してアクチュエータ３を駆動するた
めの電流を供給する。

【００２２】なお、前記ＲＯＭ１１には、プログラムの
ほか、ＥＣＵ１の識別符号つまりＥＣＵ−ＩＤも登録さ
れている。また、ＲＡＭ１２には、ＣＰＵ１０による処
理結果が学習データやフリーズデータとして記憶され
る。このフリーズデータは不具合発生時のエンジン動作
状態を表わすデータである。

【００２３】前記ＥＣＵ１に接続して故障診断を行うた
めの故障診断装置２には、前記ＥＣＵ１と同様、ＣＰＵ
２０、ＲＯＭ２１、ＲＡＭ２２、ドライバ２３、Ａ／Ｄ
変換器２４、および通信インタフェース２５が設けられ
ている。このほか、故障診断装置２にはオペレータによ
る指示を入力するためのキーボート２６、およびＣＰＵ
２０による処理結果を表示する表示装置２７が設けられ
る。キーボード２６には一般的なテンキー、カーソル移
動キー、および本発明特有の機能が割当てられるファン
クションキーなどが設けられる。表示装置２７としては
液晶表示パネル（ＬＣＤ）が適当である。

【００２４】故障診断装置２には、テスタ機能としての
電圧・抵抗測定機能および定電圧出力機能を付加するた
めテストプローブ６が接続される。テストプローブ６に
はドライバ２３から出力される電圧が供給され、このテ
ストプローブ６により、ＥＣＵ１に対してセンサの疑似
信号を供給できる。一方、テストプローブ６でとらえら
れた信号は、Ａ／Ｄ変換器２４でデジタル信号に変換さ
れてＣＰＵ２０に取込まれる。

【００２５】ＥＣＵ１の通信インタフェース１５と故障
診断装置２の通信インタフェース２５とはケーブル５を
介して接続され、ＣＰＵ１０および２０間で双方向デジ
タル通信ができるように構成している。

【００２６】ＥＣＵ１から取込まれた信号およびテスト
プローブ６で得られた信号は、ＲＯＭ２１およびＲＡＭ
２２に記憶されている制御用データに基づいて処理さ
れ、処理結果つまり故障診断結果が表示装置２７に出力
される。故障診断プログラムはＲＯＭ２１に登録されて
いる。故障診断プログラムは数多くある車両に適した故
障診断が可能なように複数種類準備され、さらに詳細に
故障診断を行うため、故障箇所毎に対応する故障診断プ
ログラムも準備されている。

【００２７】ＲＯＭ２１には、故障診断プログラムのほ
か、ＶＩＮ（車両識別符号）と、このＶＩＮおよびＥＣ
Ｕ−ＩＤに基づいて前記複数の故障診断プログラムから
最適のものを選択するための選択用プログラムとが格納
されている。

【００２８】故障診断装置２は、キーボード２６からの
入力に基づいて段階的に処理結果を表示装置２７に表示
し、その後、さらにキーボード２６からの入力に従って
処理を進めていくマン・マシン方式をとっている。

【００２９】なお、故障診断装置２に格納されている各
種プログラムは新型車種の生産に伴い、追加や変更が行
われることがありえる。このような場合のため、プログ
ラムをＲＯＭカード７に記憶させ、このＲＯＭカード７
のデータをＲＯＭカードインタフェース２８からＣＰＵ
２０に取込むことができるようにしてもよい。

【００３０】故障診断装置２を、図示しないパーソナル
コンピュータに接続し、故障診断結果をこのパーソナル
コンピュータに蓄積し、かつ必要に応じてプリントアウ
トデータとして出力するようにもできる。また、公衆回
線を介して前記パーソナルコンピュータを車両メーカの
ホストコンピュータに接続し、故障診断結果をこのホス
トコンピュータに供給することもできる。また、これと
は逆に、前記ホストコンピュータからパーソナルコンピ
ュータおよび故障診断装置へ、必要な情報、例えば前記
故障診断プログラムや選択プログラムの更新（バージョ
ンアップ）されたものを提供することもできる。

【００３１】なお、故障診断装置２は、修理工場から離
れて携帯できるように、電源として電池を内蔵するのが
望ましく、この電池はライタのソケットを介して自動車
のバッテリからも電力を供給できるように、Ｎｉ−Ｃｄ
電池など充電可能なものであればより好ましい。

【００３２】 次に、故障の有無を判断し、故障箇所を
特定するためにチェックされる制御用のパラメータつま
り診断箇所およびそれに付加された優先順位について説
明する。図３は、診断箇所を示すシンボルマークと、こ
のシンボルマークと対応する故障コードおよび優先順位
とを示す優先順位テーブルである。複数の異常箇所が検
出された場合は、この優先順位に従って該パラメータに
対応する異常箇所の故障診断を行うようにする。このテ
ーブルは前記ＲＯＭ２１にあらかじめ記憶されている。

【００３３】テーブルに示された優先順位は、例えば次
のような基準に従って決定することができる。すなわ
ち、基本制御に関するパラメータは優先順位を上位に位
置させ、この基本制御結果を補正する補正制御に関する
パラメータは優先順位を下方に位置させるようにする。

【００３４】例えば、ＥＦＩ装置の制御においては、基
本燃料噴射時間の演算に使用されるパラメータつまりエ
ンジン回転数を代表するクランクパルス（ＣＲＫ）、吸
気管の負圧（ＰＢ）などが基本制御のパラメータであ
る。これに対し、基本燃料噴射時間の温度補正、圧力補
正に使用される大気圧（ＰＡ）、大気温度（ＰＴ）など
が補正制御のパラメータである。このような基準のほ
か、実験データや経験則に基づく基準を加味することが
できる。

【００３５】同図に示した例では、ＥＧＲ（排気ガス還
流）バルブの信号や、Ｏ₂ センサの出力信号値など、他
のほとんどの箇所からの信号によって影響を受けやすい
ものは、優先順位を下方に設定している。

【００３６】次に、図４を参照して故障診断プログラム
の選択動作を説明する。なお、図４において、図４
（ａ）は動作を示すフローチャート、図４（ｂ）は表示
装置の表示例である。

【００３７】図４において、ステップＳ１では、異常検
出部からの異常検出信号を取込む。異常検出部は、各検
出センサ毎に対応して設けられる。例えば前記水温セン
サ故障診断部３１ａや空燃比制御系故障診断部３１ｂな
どがそれにあたる。各故障診断部から出力される異常検
出信号には、前記テーブルに示した故障コードが含まれ
る。

【００３８】ステップＳ２では、前記故障コードを検索
キーとして前記テーブルから優先順位を読み出す。ステ
ップＳ３では、読み出された優先順位に従い、図４
（ｂ）に一例を示したように、表示装置２７に故障コー
ドを表示する。

【００３９】ステップＳ４では、実行キー（エンターキ
ー）によって実行指示が入力されるのを待つ。エンター
キーが押されたならばステップＳ４の判断は肯定とな
り、ステップＳ５に進む。ステップＳ５では、カーソル
移動キーで指示されている故障コードに基づいて故障診
断プログラムを選択して起動する。

【００４０】このように、診断者つまりオペレータがカ
ーソル移動キーを操作していずれかの故障コードを選択
し、実行キー（エンターキー）を押すことによってカー
ソルで指示された故障コードに対応する故障診断プログ
ラムが起動される。

【００４１】例えば、故障コード０１−１が選択される
と、Ｏ₂ センサの出力電圧チェックのための、故障再現
が可能かどうかを判断し、その判断に従ってさらにその
後のフローを自動選択する。故障診断では、必要に応じ
てテストプローブ６からセンサの疑似信号を入力して動
作チェックを行うこともできる。なお、故障診断動作
は、本発明とは直接関係ないので詳細の説明は省略す
る。

【００４２】なお、通常は上位に表示された故障コード
に対応する故障診断から実行するのが望ましい。したが
って、オペレータの指示によらず、確認のための表示を
行うだけで、自動的に、優先順位の高い箇所から故障診
断の実行に移るように構成することもできる。

【００４３】次に、図１の機能ブロック図を参照し、故
障診断装置の機能を説明する。図１において、優先順位
テーブル記憶部２９には、故障コードを検索キーとして
記憶内容を読み出せるように前記優先順位テーブルが格
納されている。また、故障診断プログラム記憶部３０に
は、故障コードに合わせて診断を行えるように複数の故
障診断プログラムが登録されている。

【００４４】異常検出部３１では、クランクパルス検出
センサ、負圧センサなど各種センサからの出力信号を取
り込み、この出力信号が異常値を示している場合に、故
障コードを出力する。故障コードは前記優先順位テーブ
ル記憶部２９に供給され、優先順位テーブル記憶部２９
からは、この故障コードを検索キーとして前記シンボル
マークを示すデータが出力される。このシンボルマーク
のデータは表示制御部３２でイメージデータに変換さ
れ、表示装置２７に出力される。異常箇所が複数ある場
合は、優先順位に従って表示装置２７にシンボルマーク
が表示される。なお、異常箇所のシンボルマークのみな
らず、センサの出力信号の異常を具体的に示す情報を表
示装置２７に表示することもできる（図４の表示例参
照）。この場合には、具体的に異常を示すデータを表示
制御部３２に供給するように、異常検出部３１を構成す
る。

【００４５】指示コード検出部３３では、表示装置２７
の表示に従ってキーボード２６から入力された信号を取
り込み、指示された故障コードを検出する。検出された
故障コードは故障診断プログラム記憶部３０に供給さ
れ、故障診断プログラム記憶部３０は、この故障コード
に基づいて異常箇所に応じた故障診断プログラムを、故
障診断のためのワークエリアに出力する。

【００４６】以上のように、本実施例では、複数箇所の
異常が検出された場合、このうちのどれを優先して故障
診断するのが望ましいかを、優先順位テーブルの登録情
報に基づいてオペレータに示すようにした。

【００４７】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、複数箇所に異常が認められた場合、他の構成
要素に影響を及ぼして故障症状を引き起こさせる可能性
の高い異常箇所つまり本来の故障箇所を容易に認識でき
る。

【００４８】したがって、オペレータは、故障診断装置
を使用して、前記本来の故障箇所を対象に詳細な故障診
断を行えるので、短時間で的確な故障診断が可能にな
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】 実施例を示す故障診断装置の要部機能ブロッ
ク図である。

【図２】 故障診断装置とＥＣＵのハード構成を示すブ
ロック図である。

【図３】 優先順位テーブルの一例を示す図である。

【図４】 故障診断プログラム選択動作を示すフローチ
ャートおよび表示装置の表示例を示す図である。

【図５】 一般的な故障診断システムの説明のためのブ
ロック図である。

【符号の説明】

１…ＥＣＵ、 ２…故障診断装置、 ６…テストプロー
ブ、 ２６…キーボード、２７…表示装置、 ２９…優
先順位テーブル記憶部、 ３０…故障診断プログラム記
憶部、 ３１…異常検出部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平２−126165（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−78041（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−8999（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−109146（ＪＰ，Ａ)

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 車両に搭載されている電子制御装置に接
   続され、この電子制御装置と通信することによってこの
   電子制御装置およびその周辺装置の故障を診断するよう
   に構成された自動車用故障診断装置において、最適な 故障診断のための優先順位および該優先順位に対
   応する診断箇所および故障コードを予め登録した優先順
   位テーブルと、 センサ出力の異常を検出して各異常箇所に対応する故障
   コードを出力する異常検出手段と、前記異常検出手段から複数の故障コードが出力されたと
   き、該 複数の故障コードを検索キーとして前記優先順位
   テーブルを参照し、前記複数の故障コードおよび該故障
   コードに対応する前記優先順位を共に表示する手段とを
   具備したことを特徴とする自動車用故障診断装置。
2. 【請求項２】 前記故障コードに対応した故障診断プロ
   グラムを登録してある故障診断プログラム記憶手段を具
   備し、前記故障診断プログラム記憶手段は、前記優先順位と共
   に表示された故障コードのうちオペレータによって入力
   された故障コードを検索キーとして該故障コードに対応
   する故障診断プログラムを出力 するように構成したこと
   を特徴とする請求項１記載の自動車用故障診断装置。