JPH08292132A - エンジン制御装置の自己診断結果の表示方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】制御装置間の優先度を調整して、データの衝突
が発生したことを検知し、データ通信のリトライ機能を
付加して、通信が行われるようにした。 【効果】ハードを簡略化できるとともに、統一したデー
タ処理ができ、自動車の長時間にわたるモニタやデータ
解析が可能となる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は自動車の制御装置の自己
診断装置に係り、特に、診断結果を外部に読み出す手段
に好適な表示方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】自動車の制御装置は複数のセンサ入力に
基づき、様々な運転状態に応じて適切なアクチュエータ
出力を制御している。しかし、センサの故障やアクチュ
エータの故障によりエンジンの出力低下や排気ガスレベ
ルの悪化等、初期の性能を発揮できない状況が発生す
る。しかも、自動車の制御はエンジンのみならず、それ
に直結したトランスミッションの制御やブレーキやＡＢ
Ｓ，車体姿勢制御などにも関係している。

【０００３】従来、これらの制御装置はそれぞれ個々に
別々の診断を行い、診断結果を外部に表示する手段は異
なった方法をとっていた。

【０００４】例えば、診断結果をランプの点滅を使って
異常があることを知らせる手段がエンジン制御装置に使
われているが、他のトランスミッションやＡＢＳの故障
は単にランプの点灯のみであったため、どの装置が故障
しているか特定できない問題があった。こうしたランプ
による故障報知手段の例として、特開昭58−149594号公
報がある。

【０００５】特開昭58−163096号公報のように、詳細な
診断結果を表示するにはＣＲＴやプリンタを必要に応じ
て搭載してモニタすることも可能であるが、自動車に載
せるには大きすぎて、実用性がない。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】前記、従来の問題点を
解決するため、複数の装置に共通に使える診断装置を用
意し、故障を特定できるように故障毎に別々の数値を割
り当てるようにすればよい。この場合、エンジン制御装
置以外の制御装置の有無にかかわらず診断が行われるた
めには、診断の起動方法を共通にすることが必要で、特
に北米で適用されるオンボードダイアグノーシスに使わ
れる診断装置はＧＳＴ（Generic ScanTool）が使われる
ことになっている。

【０００７】本発明の目的はＧＳＴを使って診断結果を
表示する場合の装置間の信号の優先度制御（アービトレ
ーション）を確実に行うことにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明は自動車用のエンジンの動作状態を検出する
センサと、前記エンジンを制御するアクチュエータと、
前記センサと前記アクチュエータの入出力関係をモニタ
するモニタ回路と、前記モニタ回路の出力に従って前記
センサと前記アクチュエータの良否を判定し自己診断を
行うマイクロコンピュータを備え、前記自己診断の結果
をシリアル信号で出力するシリアルインターフェース
と、前記シリアル信号が受信端子に現われるように接続
され、シリアル信号線が異なる制御装置と診断結果表示
装置に接続されたエンジン制御装置の自己診断結果の表
示方法において、前記シリアル信号の送信信号と受信信
号とが一致しない時またはフレーミングエラーが発生し
た時に、送信データの衝突を検出することを特徴とす
る。

【０００９】

【作用】オンボードダイアグノーシスでは制御装置の診
断結果出力はK−line と呼ばれる共通信号線に接続さ
れ、ＧＳＴとの通信を行うことによって診断結果毎に異
なる数値で故障を表示する。

【００１０】まずＧＳＴから診断結果を要求するメッセ
ージが出され、個々の装置はK− lineが他の装置に使
われていない場合に応答する。他の装置がK−line を使
っていないと判定した瞬間が同時になった場合には、信
号が衝突するので正しい数値を電送できないことにな
る。

【００１１】こうした、K−line の監視技術と衝突検出
技術を使って、ＧＳＴとの通信を行うようにできる。

【００１２】

【実施例】本発明の一実施例を図１に示す。

【００１３】図１はエンジン制御装置１０１とトランス
ミッション制御装置１０２等を含めた自動車制御装置の
接続図を示している。

【００１４】エンジン制御装置とトランスミッション制
御装置とはＧＳＴとの接続線であるK−lineにワイヤー
ドオアでつながれ、ＧＳＴに接続される。K−lineはＶ
Ｂに抵抗でプルアップされた状態で、ＶＢまたはＧＮＤ
の電位をとることにより調歩同期式データ電送を行う。

【００１５】図２にK−line とエンジン制御装置との接
続回路の例を示す。

【００１６】ユニットの送信端子ＴＸＤはＩＣ２０１，
２０２で２度反転し、K−line にはＴＸＤと同一のタイ
ミングの信号が出力される。ただし、ＴＸＤがＶccとＧ
ＮＤとの信号であるのにたいし、K−line はＶＢとＧＮ
Ｄの値である。

【００１７】また、K−line 信号はヒステリシス付きの
コンパレータ２０３とインバータ２０４を通して受信端
子ＲＸＤに接続されている。

【００１８】図３に信号のタイミングを示す。通信信号
が無い状態では送信端子ＴＸＤはＶccを保っているので
K−line 信号はＶＢの値になっている。

【００１９】ＴＸＤから信号が出力されると、まずスタ
ートビットとして、１ビット分LOWレベルになり、その
後、ＬＳＢからビット毎に出力される。最後にストップ
ビットが出力され、１バイト分のデータ電送となる。オ
ンボードダイアグノーシスでは電送スピードは１０.４k
bpsと規定されている。送信信号はK−lineを通じて受信
端子にも現われ、送信信号と受信信号が一致すれば正常
な電送ができたことになる。

【００２０】トランスミッション制御装置からの送信信
号が畳重するとK−line の信号は送信信号と一致せず、
また、ストップビットがＬＯＷレベルとなればフレーミ
ングエラーが発生し、データの衝突があったことを検知
できる。

【００２１】図４にＧＳＴとの通信開始の初期化方法を
示す。

【００２２】オンボードダイアグノーシスの規定では、
ＩＳＯ−９１４１−２ＣＡＲＢに準拠することになって
いる。まず、ＧＳＴは５bps でＨ′３３を送信し、その
後、Ｗ１の規定時間内に制御装置の一つが１０.４kbps
でＨ′５５を応答する。

【００２３】さらに、Ｗ２の規定時間内にＨ′０８，Ｗ
３の規定時間内にＨ′０８を応答し、Ｗ４の規定時間内
にＨ′Ｆ７がＧＳＴから返答され、同じＷ４の規定時間
内にＨ′ＣＣを応答することで通信開始の初期化を終了
する。

【００２４】通信初期化において、Ｈ′５５，Ｈ′０
８，Ｈ′０８，Ｈ′Ｆ７，Ｈ′ＣＣのデータが正常に通
信できなかった場合は通信開始初期化を中止する。

【００２５】図５は通信初期化のタイミングチャートを
示す。

【００２６】５bps でＨ′３３を受信した時点で送信許
可フラグＸＴＤＥＮをセットし、データ確認カウンタＣ
＿ＧＳＴＩＤを５にセットする。トランスミッション制
御装置から信号がなければエンジン制御装置が通信開始
初期化を行う。

【００２７】規定時間毎にエンジン制御装置はＨ′５
５，Ｈ′０８，Ｈ′０８，Ｈ′Ｆ７，Ｈ′ＣＣを送信
し、同じデータを受信する毎にデータ確認カウンタC＿G
STIDをデクリメントし、ゼロになった時点で通信開始初
期化を終了する。

【００２８】もし、トランスミッション制御装置の応答
とデータが衝突すると、送信データと受信データが不一
致となるので、受信割込、またはフレーミングエラー割
込で衝突検出フラグXRETRYフラグをセットし、タイマタ
スク内で次の送信開始前までにXRETRYフラグが立ってい
たら、それ以降の通信開始初期化を中止する。

【００２９】また、エンジン制御装置が最初の応答デー
タＨ′５５を送信するまでのＷ１の待ち時間内にトラン
スミッション制御装置がＨ′５５から応答を始めた場合
は、送信許可フラグがクリアされ、エンジン制御装置か
らの応答を行わず、Ｈ′５５，Ｈ′０８，Ｈ′０８，
Ｈ′Ｆ７，Ｈ′ＣＣのデータが通信されていることを確
認し、Ｃ＿ＧＳＴＩＤをデクリメントし、ゼロになった
時点でトランスミッション制御装置による通信開始初期
化を終了したものとみなす。

【００３０】図６に初期化のためのフローチャートを示
す。

【００３１】関係するタスクは、タイマタスク，受信割
込みとフレーミングエラー割込である。

【００３２】タイマタスクでは５bpsでＨ′３３を受信
したのち、ボーレートを１０.４kbpsに変更し、さらに
データ確認カウンタに５をセットし、送信許可フラグXT
DEN をセットする。

【００３３】さらにディレイタイマにＷ１に相当する時
間をセットする。ディレイタイマを所定時間毎にデクリ
メントし、ゼロになったら送信許可フラグＸＴＤＥＮを
チェックする。ＸＴＤＥＮフラグがクリアされていれば
初期化終了まで以後の送信を停止する。ＸＴＤＥＮフラ
グがセットされていれば、Ｈ′５５を送信する。

【００３４】その後、衝突検出フラグＸＲＥＴＲＹがセ
ットされていたら、クリアするとともに通信開始初期化
を中止する。

【００３５】衝突検出フラグＸＲＥＴＲＹが立たなけれ
ば、順次、Ｈ′０８，Ｈ′０８を送信し、Ｈ′Ｆ７を受
信後Ｈ′ＣＣを送信する。

【００３６】受信割り込みでは、エンジン制御装置自身
の送信が無い状態で受信した時は、トランスミッション
制御装置からの信号と判断されるので、送信許可フラグ
XTDEN をクリアする。そして、受信データが順次Ｈ′５
５，Ｈ′０８，Ｈ′０８，Ｈ′Ｆ７，Ｈ′ＣＣであるこ
とを確認し、Ｃ＿ＧＳＴＩＤをデクリメントし、ゼロに
なれば初期化を終了する。

【００３７】フレーミングエラー割込では、エンジン制
御装置からの送信と衝突したことを検出した時に衝突検
出フラグＸＲＥＴＲＹをセットする。

【００３８】次に、図７に通常の通信タイミングを示
す。

【００３９】通常の通信ではＧＳＴからメッセージを受
信後、所定時間（Ｐ２）内にメッセージに対する応答を
する。

【００４０】すなわち、送信処理フラグＸＧＳＴ＿Ｔと
送信許可フラグをセットする。同時にディレイタイマSN
DDLYに初期値としてＰ２（＝３０ｍｓ）後に、エンジン
制御装置は応答メッセージを返す。

【００４１】もし、トランスミッション制御装置がエン
ジン制御装置よりも先に応答を開始した場合、受信割込
み内で送信許可フラグＸＴＤＥＮがクリアされる。タイ
マタスク内で、ディレイタイマSNDDLYのデクリメント時
には送信許可フラグがクリアされているので、送信許可
フラグＸＴＤＥＮを再度セットし、ディレイタイマを初
期値に戻す。

【００４２】トランスミッションの応答が終了した後は
ディレイタイマＳＮＤＤＬＹをデクリメントし、ゼロに
なった時点でエンジン制御装置から応答することにな
る。

【００４３】また、トランスミッション制御装置の応答
とエンジン制御装置との応答タイミングが一致した場
合、データが競合するので送信データと受信データとが
一致しないことになる。もしくは、フレーミングエラー
が発生するので、どちらかの割込み内で衝突検出フラグ
XRETRYをセットする。

【００４４】タイマタスク内で衝突検出フラグXRETRYが
立っていることを確認した時はフラグをクリアするとと
もにディレイタイマSNDDLYに初期値とは異なる値をセッ
トする。異なる値をセットする理由は、トランスミッシ
ョン制御装置の応答ディレイが同じ値であるとデータの
衝突をくり返し、データ電送ができなくなるためであ
る。それでも衝突を繰り返した場合、衝突回数CMARBTを
インクリメントし、所定回数（ＩＳＯ−９１４１−２Ｃ
ＡＲＢの規定では５回）まで送信を繰り返す。それでも
衝突が起きた時は送信処理を中止する。

【００４５】図８に二つの制御装置（ＥＣＵ１とＥＣＵ
２）が交互に応答する例を示す。

【００４６】ＧＳＴからのメッセージを受信後ＥＣＵ１
はＰ２のディレイ後に応答１を返し、さらにＰ２のディ
レイ後にＥＣＵ２が応答２を返す。

【００４７】もし、ＥＣＵ１が応答しなければ、少なく
ともＰ１の最大値（２０ｍｓ）後にＥＣＵ２が応答すれ
ばよい。

【００４８】図９に通常の通信動作のフローチャートを
示す。

【００４９】関係するタスクはタイマタスク，受信割込
み，フレーミングエラー割込みである。

【００５０】タイマタスクでは、ＧＳＴからのメッセー
ジを解析し、チェックサムが一致したときに、送信処理
フラグＸＧＳＴ＿Ｔ、送信許可フラグＸＴＤＥＮをセッ
トする。そして、所定のディレイ時間をタイマＳＮＤＤ
ＬＹにセットする。

【００５１】そして、送信バッファに必要なデータをセ
ットし、送信ポインタを送信バッファの先頭アドレスと
する。

【００５２】以後、送信許可フラグＸＴＤＥＮが立って
るか確認し、クリアされていれば再度ＸＴＤＥＮをセッ
トするとともに、ディレイをSNDDLYにセットする。

【００５３】また、衝突検出フラグXRETRYが立ってれば
クリアするとともに、ディレイ時間を初期値とは異なる
値にセットし、送信バッファのポインタを先頭アドレス
に戻す。

【００５４】ディレイタイマSNDDLYをデクリメントし、
ゼロになった時点で送信を開始する。

【００５５】受信割込内では、エンジン制御装置自身の
送信データでなければ、送信許可フラグをクリアする。

【００５６】エンジン制御装置自身の送信データであれ
ば受信データと比較し、一致しなければ衝突検出フラグ
XRETRYをセットする。

【００５７】フレーミングエラー割込内では、エンジン
制御装置自身の送信時のエラーであれば、衝突検出フラ
グXRETRYをセットする。

【００５８】また、フレーミングエラー割込内で受信デ
ータが０であり、かつ少なくとも２回以上連続した時
は、K−line がＧＮＤレベルになっていると判断され、
通常の通信処理を停止し、再度通信開始初期化を行う必
要がある。

【００５９】

【発明の効果】本発明によれば複数の制御装置と１本の
通信線を通じて制御装置の自己診断結果を知ることがで
きるので、ハードを簡略化できるとともに、統一したデ
ータ処理ができ、自動車の長時間にわたるモニタやデー
タ解析が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の１実施例のブロック図。

【図２】K−line とエンジン制御装置との接続回路図。

【図３】K−line 信号のタイミングチャート。

【図４】ＧＳＴとの通信開始初期化方法を示す説明図。

【図５】通信初期化のタイミングチャート。

【図６】通信初期化のフローチャート。

【図７】通常の通信タイミングチャート。

【図８】通常の通信のディレイ間隔の説明図。

【図９】通常の通信動作のフローチャート。

【符号の説明】

１０１…エンジン制御装置、１０２…トランスミッショ
ン制御装置、１０３…ＧＳＴ、２０１…インバータ、２
０２…出力トランジスタ、２０３…コンパレータ、２０
４…受信用トランジスタ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】自動車用のエンジンの動作状態を検出する
   センサと、前記エンジンを制御するアクチュエータと、
   前記センサと前記アクチュエータの入出力関係をモニタ
   するモニタ回路と、前記モニタ回路の出力に従って前記
   センサと前記アクチュエータの良否を判定し自己診断を
   行うマイクロコンピュータを備え、前記自己診断の結果
   をシリアル信号で出力するシリアルインターフェース
   と、前記シリアル信号が受信端子に現われるように接続
   され、シリアル信号線が異なる制御装置と診断結果表示
   装置に接続されたエンジン制御装置の自己診断結果の表
   示方法において、前記シリアル信号の送信信号と受信信
   号とが一致しない時またはフレーミングエラーが発生し
   た時に、送信データの衝突を検出することを特徴とする
   エンジン制御装置の自己診断結果の表示方法。