JPS62258831A - 異常診断装置 - Google Patents

異常診断装置

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JPS62258831A
JPS62258831A JP61102795A JP10279586A JPS62258831A JP S62258831 A JPS62258831 A JP S62258831A JP 61102795 A JP61102795 A JP 61102795A JP 10279586 A JP10279586 A JP 10279586A JP S62258831 A JPS62258831 A JP S62258831A
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Yasutaka Yamauchi
山内 康孝
Shoji Izumi
泉 彰司
Seietsu Yoshida
吉田 誠悦
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 及」立旦灼 [産業上の利用分野] 各種作業別域の制御装置に適用される異常診断装置、例
えば自動車などのゐす御装置の異常診断装置に関する。
[従来の技術] 近年、電子技術の進歩に伴い、例えば車両制御装置等の
電子化が進展し、多様な制御対象に対して高精度で複雑
な制御が行なわれるに至っている。
このような車両イリ御装置によって、例えばエンジンの
制御を実行しようとする場合には、その制御対象となる
エンジンの運転状態を検出するための多数のセンサ類が
使用され、また、上記車両制御装置からの指令によって
駆動される制御対象となる多数の7クチユエータ等が存
在する。即ら、車両制御装置の電子・化に伴い、センサ
及びアクチュエータが増加し、その構成が複雑になって
いる。
このため、工場での生産及び検査等の各工程、あるいは
フィールドでの保守等の場合に行なわれる点検作業も複
雑化してきている。この点検作業を補助するものとして
、車両制’tD装置自体がセンサ、アクチュエータ及び
自己を診断する、いわゆるダイアグノーシスが行なわれ
ている(例えば特開昭56−34540の「自動車診断
及び監視系」)。
[発明が解決しようとする問題点] しかしながら、上記従来のダイアグノーシスは以下に示
す問題点を有しており、十分なものではなかった。
というのは、ダイアグノーシスは、誤診断を防ぐために
各種の制約を設けており、全ての条件が整った時にのみ
異常か正常かの判定を行なうのが通例であった。このた
めに、ダイアグノーシスは、異常を検出した時にのみ該
当する異常コードを表示し、判定結果が正′常の時や判
定のための条件が整わないために未判定となった時にも
正常として処理していた。
ところが、この方法では実際にはセンサやアクチュエー
タが異常であっても、判定のための条件が成立していな
いために正常として処理され、センサやアクチュエータ
の異常を見落とすことがあった。
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたもので、ダイア
グノーシスの正常表示に対する信頼性を向上し、センサ
やアクチュエータの異常を見落とすことのない異常診断
装置を提供することを目的としている。
発明の構成 [問題点を解決するための手段] かかる目的を達成すべく、本発明の問題点を解決するた
めの手段として採用した構成は、次の如くである。
即ち、本発明の要旨は、第1図に例示する如く、各種デ
ータを検出する検出手段M1と、上記検出した各種デー
タのうちの所定データが所定範囲にあるか否かの判定を
、他の各種データの所定条件下で実行し、所定データが
所定範囲を脱した場合に異常とする異常判定手段M2と
、上記異常判定手段M2の判定結果を出力する異常判定
出力手段M3と、 を備えることにより自己及び上記所定データの異常診断
を行なう異常診断装置において、更に、上記異常判定手
段M2で上記判定が実行されたか否かを判定する実行判
定手段M4と、上記実行判定手段M4の判定結果を出力
する実行判定出力手段M5と、 を備えたことを特徴とする異常診断装置にある。
ここで、異常判定手段M2とは、所定データを除いた各
種データが所定条件であるか否かを判定する第1の手段
と、該第1の手段で所定条件であると判定された場合に
、所定データが所定範囲にあるか否かを判定する第2の
手段と、より構成されるもので、例えば、マイクロコン
ピュータ等を用いた論理演算回路にて実行される。
また、異常判定出力手段M3とは、上記異常判定手段M
2の判定結果を外部に出力するものであり、例えば、光
、音、電波等を出力する。なお、判定結果を一時的にバ
ックアツプRAM等に記憶しておき、必要時に適宜取り
出して外部に出力するよう構成しても勿論よい。
実行判定手段M4とは、異常判定手段M2で上記第2の
手段が実行されたか否かを判定するもので、例えば、上
記第1の手段で各種データが所定条件となった場合に第
2の手段が実行されたと判定する。
実行判定出力手段M5とは、上記実行判定手段M4の判
定結果を外部に出力するものであり、異常判定出力手段
M3と同様に、例えば、光、音、電波等を出力する。尚
、実行判定出力手段M5と異常判定出力手段M3とは別
々の出力装置を用いるばかりでなく、同一′の出力装置
にて出力するよう構成してもよい。
[作用] 検出手段M1にて検出した各種データのうちの所定デー
タが異常か否かを、異常判定手段M2にて判定し、その
結果を異常判定出力手段M3から外部へ出力している。
更に、異常判定手段M2で異常か否かの判定が実行され
たか否かを、実行判定手段M4にて判定し、その結果を
実行判定出力手段M5から外部へ出力している。
このため、異常判定出力手段M3から異常でないと出力
された場合に実行判定出力手段M5からの出力を参照す
れば、実際に異常がなかったのかそれとも異常判定がな
されていなかったのかを知ることができる。
[実施例] 次に、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
第2図は、本発明の第1実施例のシステム構成図を表す
。本異常診断装置は自動車に搭載され、通常時には、個
々の制御を行なう電子制御回路1から成立している。
電子制御回路1は、プロセッサチップ上に主メモリやイ
ンタフェイス回路を集積化したマイクロプロセッサユニ
ット(MPtJと呼ぶ)2よりなるもので、車両各部に
設けられた各種のセンサにより検出されたデータを制御
プログラムに従って入力および演算するとともに、車両
各部に配設された各種装置を駆動して車両の制御を行う
ための処理を行うセントラルプロセッシングユニット(
以下単にCPLJとよぶ。>2aと、上記制御プログラ
ムおよび各種の初期データが予め記憶されているリード
オンリメモリ(以下単にROMとよぶ。)2bと、随時
外部より入力される各種データや演算データ等が一時的
に記憶されるランダムアクセスメモリ(以下単にRAM
とよぶ。>2cと、車両のキースイッチが運転者によっ
てOFFされてもその後の車両の制御に必要な各種デー
タを保持するようにバッテリによってバックアップされ
た。
バックアップランダムアクセスメモリ(以下単にバック
アップRAMとよぶ。>26とを備えている。
また、MPU2には、後述するマルチプレクサ4やA/
D変換器5を介して各種センサの検出信号をCPU2a
に送るとともにCPU2aからの上記マルチプレクサ4
、A/D変換器5への制御信号を出力する入力ポート2
eと、後述する入力回路2からの信号を逐次入力してC
PU2aに送る入出力ボート2fと、コンベアレジスタ
等を備    1えており、タイマーと該コンベアレジ
スタとの値が一致した場合に割込が発生して後述する各
出力回路6,7.8にCPLI2aからの各種データを
逐次出力する出力ポート2gと、が設けられている。
ざらに、MPU2は、制御信号やデータの通路となるパ
スライン2hと、CPU2aを始めROM2b、RAM
2c等へ所定の間隔で制御タイミングとなるクロック信
号を送るクロック回路21とから構成されている。
車両各部に設けられた各センサのうち、4気筒エンジン
の吸気系に設けられて吸入空気量を検出するエアフロメ
ータ1014気筒エンジンの冷却系に設けられて冷却水
温を検出する冷却水温センサ11、吸入空気の温度を検
出する吸気温センサ12.4気筒エンジンの排気系に設
けられて排ガス中の酸素濃度を検出する酸素濃度センサ
13は、検出データとしてそれぞれアナログ信号である
エアフローセンサ信号U、冷却水温センサ信号THW、
吸気温センサ信@ T HA 、酸素濃度センサ信号O
Xを出力する。これらのアナログ信号は、入力回路2内
に設けられた各バッファ3a、3b。
3c、3d、3eに、まず入力される。そして、上記各
信号は、マルチプレクサ4により、4 (mseC]毎
に選択されて、A/D変換器5によりアナログ信号から
ディジタル信号に変換されてそれぞれ上述したMPLl
lの入出力ポート2eを介してCPU2aに伝達される
また、4気筒エンジンのクランク軸に連設されたディス
トリビュータ内に設けられて気筒判別を行なう気筒判別
センサ14、エンジン回転数を検出する回転角センサ1
5、およびトランスミッションに内蔵されて車速を検出
する車速センサ16は、それぞれ方形波である気筒判別
信号G、回転角像@NE、車速センサ信号SPDを出力
する。
これらの各方形波信号は、入力回路3内に設けられた波
形整形回路3eに入力される。そして、気筒判別信号G
はクランク角720°毎に、回転角信号NEはクランク
角30’毎に、車速センサ信号SPDはアウトプットシ
ャフト1回転毎に、それぞれ割込み処理を発生させて、
上記入力ポート2fを介してCPLJlaに伝達される
また、車両各部に設けられた他のセンサとして、異常診
断装置のテスト開始時に指令を入力するテストモード用
端子17が設けられ、テストモード信@王を出力してい
る。そして該テストモード信号Tも入力ポート2fを介
してCPLJ2aに伝達される。
一方、上述したMPU2の出力ポート2qからは、所定
時期に割込みが発生して制御信号が各出力回路6,7.
8に出力される。出力回路6,7゜8は上記制御信号を
変換・増幅し、各アクチュエータに出力するものである
。各7クチユエータとして、気筒内に燃料噴射を行なう
燃料噴射弁20゜点火装置であるイグナイタ21及びイ
ンストルメントパネルに設けられたチェックランプ22
があり、それぞれ、燃料噴射信号INJ、通電点火信号
IGt、ダイアグ表示用信号VFが出力回路6゜7.8
より出力されている。
なお、電子制御回路1を構成するMPU2.入・六回路
3.マルヂプレクサ4.A/D変換器5゜及び出力回路
6,7.8等には、電源となる車両用直流電源23がイ
グニッションスイッチ24を介して接続されている。
次に、上記MPU2により実行される処理を第3図ない
し第5図のフローチャートに基づいて詳細に説明する。
第3図はMPU2のベース処理を示すフローチャートで
ある。イグニッションスイッチ24がオンとなると、ス
テップ100より処理が開始される。ステップ100は
、処理を開始するにあたり必要なRAM2C1入力ポー
ト2f、及び出力ボート2g等のクリアを行なう初期化
処理を実行する。続くステップ110では、周知の手法
を用いて燃料噴射場を算出し、該算出結果に基づいて燃
料噴射信号INJを燃料噴射弁20に出力する。
続くステップ120では、周知の手法を用いて点火時期
を算出し、該算出結果に基づいて通電点火信号IGtを
イグナイタ21に出力する。続くステップ130では、
後述するダイアグノーシス処理を実行する。その後、処
理はステップ110に戻り、ステップ110,120,
130の処理を繰り返す。
次に、上記ステップ130のダイアグノーシス処理の一
例として、酸素濃度センサ13に関するルーチンを第4
図のフローチャートに基づいて説明する。処理が開始さ
れると、ステップ200にて入力回路3を介して、各セ
ンサからの入力信号を検出する。続くステップ210で
は、上記検出した各センサからの入力信号が、下記条件
Aを満たしているか否かを判定する。条件Aは、酸素濃
度センサ15の誤診断を避けるために設けられたもので
、 (a>  エンジン回転数が300Orpm以上(b)
  燃料噴射但が増量状態 (c)  冷却水温が80℃以上 (d)  上記(a)〜(c)が2分以上継続の全ての
が満足された場合に成り立つものである。
ステップ210でrYEsJ 、即ち条件Aが成立した
場合には、続くステップ220に処理が移り、酸素濃度
センサ信@Oxが5秒間以上リーン状態(所定値以下)
であるか否かを判定する異常診断処理を実行する。ステ
ップ220でrYEsJと判定された場合には、続くス
テップ230でフラグfEOXsに値1をセットし、続
くステップ240に98.理は移る。一方ステップ22
0で「NO」と判定された場合には、処理はステップ2
30を読み飛ばしステップ240に移る。ステップ24
0では、フラグfKOXに値1をセットし、その後、本
処理はrRETURNJへ抜けて一旦終了する。
一方、ステップ210でrNOJと判断された場合には
、本処理はrRETURNJへ抜(プて一旦終了する。
即ち、上記如く構成したダイアグノーシス処理において
は、酸素濃度センサ信号OXに異常があったとしてステ
ップ230でフラグfEOXsに値1をセットし、また
上記ステップ220の異常診断処理を実行したとしてス
テップ240でフラグfKOXに値1をセットしている
。なお、第6図に示すように、フラグfEOXsは、M
PJJ 2のバックアツプRAM2d上の異常記憶用の
エリアDTBLに、またフラグfKOXはバックアラ、
 プRAM2d上の診断実行記憶用のエリアDKFに、
それぞれ設置されている。
次に、ダイアグノーシスの結果を点検者に知らせるダイ
アグノーシス出力処理を第5図のフローチャートに基づ
いて説明する。本処理は所定時間4m5eC毎に実行さ
れるもので、処理が開始されると、ステップ300より
実行される。ステップ300では、回転角センサ゛15
の出力する回転胸像@NEを検出するとともに、該回転
角信号NEに基づいてエンジン回転数を算出する。続く
ステップ310では、上記算出したエンジン回転数がo
rpmであるか否かが判定され、rYEsJ、即ちエン
ジン回転数がQrpmの場合には続くステップ320に
処理が移る。ステップ320では、車速センサ16の出
力する車速センサ信号SPDを検出するとともに、該車
速センサ信号SPDに基づいて車速を算出する。続くス
テップ330では、上記算出した車速がOKm/hであ
るか否かが判定され、rYESJ 、即ち車速がOKm
/hの場合には続くステップ340に処理が移る。
ステップ340では、点検者がT端子を短絡させたか否
かを知るために、テストモード用端子17の出力するテ
ストモード信号下を検出し、続くステップ350で該テ
ストモード信号下がハイレベル(オン)であるか否かが
判定される。ステップ350で「YES」、即ちTがハ
イレベルである場合には続くステップ360に処理は移
る。一方、ステップ310で「NO」、ステップ330
でrNOJ 、もしくはステップ350でrNOJと判
断された場合には本処理はrRETURNJへ搗けて、
一旦終了する。
ステップ360では、バックアツプRAM2d上の異常
記憶用のエリアDTBLを読み込み、続くステップ37
0に処理は移る。ステップ370では、上記異常記憶用
のエリアDTBL内の異常発生を示すフラグに対応する
コードをダイアグ表    礒示用信号VFとしてチェ
ックランプ22に出力する。
続くステップ380では、バックアップ2d上の診断実
行記憶用のエリアDKFを読み込み、続くステップ39
0に処理は移る。ステップ390では、上記診断実行記
憶用のエリアDFK内の診断を実行していないことを示
すフラグに対応するコードをダイアグ表示用信@VFと
してチェックランプ22に出力する。なおこのときのダ
イアグ表示用信号VFは、前述した異常発生時のコード
と区別するために、早い周期での点滅によるコード化を
施している。ステップ390実行後、処理はrRETU
RNJへ抜けて、一旦終了する。
次に、上記ダイアグノーシス出力処理にて出力するダイ
アグ表示用信号VFを第7図に基づいて説明する。第7
図(a)に示す如く、テストモード信号Tがオンとなる
と、例えば第7図(b)のようなダイアグ表示用信号V
Fが出力される。該ダイアグ表示用信号VFは、信号S
1でコード21、即ち冷却水温センサ信号T HWが異
常であることを示し、また信@S2でコード22、即ち
酸素濃度セン1ノ°信@OXが異常であることを示して
いる。
また、第7図(C)のようなダイアグ表示用信号VFが
出力された場合を考えると、信号S3は点滅したコード
22であるために、酸素濃度センサ信号OXは前述した
異常診断を実行していないことを示している。
以上、本発明の第1実施例の構成を詳述してきたが、本
実施例は、既述した如く、各種センサの出力信号のうち
異常なものをチェックランプ22の点灯のコード化によ
り知ることができ、更には、実際に異常診断を実行して
いないセンサ出力信号をチェックランプ22の早い周期
での点滅によるコード化により知ることができる。この
ために、何の表示もないコードに対応するセンサは正常
であることが保証され、また、点滅のコードに対応する
センサは異常診断が実行されていないものとし、他のチ
ェックを行なえばよく、各種センサの異常を見落とすこ
ともない。なお、本実施例においては、実際に異常診断
を実行していないセンサ出力信号をチェックランプ22
の早い周期での点滅によるコード化により出力するよう
構成してあるため、特別な出力端子を設けたりする必要
もなく、従来のチェックランプ22だけで出力表示を行
なうことができる。
次に、本発明の第2実施例を説明する。本実施例は、第
1実施例の第4図のダイアグノーシス処理と第5図のダ
イアグノーシス出力処理とが異なり、伯の構成は全く同
一である。
第8図は本実施例のダイアグノーシス処理を示すフロー
チ【?−トである。同図において、ステップ500,5
10,520,530,540は、夫々、第1実施例の
第4図のステップ200,210.220,230,2
40と同じであり説明は省略する。ステップ510でr
NOJ 、即ち、条件Aが成立していないと判断された
場合には、続くステップ550に処理が移る。ステップ
550では、下記条件Bを満たしているか否かを判定す
る。条件Bとは、 (a>  エンジン回転数が1100Orp以上(b)
  始動後10分以上経過 (C)  冷却水温が60℃以上 (d)  上記(a)〜(C)が2分以上継続の全ての
が満足された場合に成り立つものである。
ステップ550でrYEsJ 、即ち条件Bが成立した
場合には、続くステップ560に処理が移る。ステップ
560では、ステップ520と同一の異常診断処理を実
行しており、ステップ560で「YES」、即ち酸素濃
度セン4ノ信号OXが5秒間以上リーン状態の場合には
、続くステップ570で7ラグfEOX1に値1をセッ
トし、本処理を一旦終了する。一方、ステップ560で
「NO」の場合には、ステップ570を読み飛ばし、本
処理を一旦終了する。なお、上記フラグfE。
XlはMPLI2(7)バック7ツ7’RAM2d−ヒ
ノ警告記憶用のエリアDTCBLIに設置されている。
即ち、上記の如く構成したダイアグノーシス処理の第1
実施例と異なる点は、ステップ510の条件Aが通常の
市街地走行ではなかなか成立しにくい厳しいものである
ために、更に通常の市街地走行でも容易に成立する条件
Bの判定を付加したことにあり、条件Bが成立した場合
にステラ、プ560の異常診断を実行するよう構成され
ている。
このために、フラグfEOX1が値1にセットされてい
ても必ずしも異常とは断定できないが、少なくともフラ
グfEOX1が値Oとなっている場合には正常と断定す
ることができる。従って、酸素濃度センサ15の異常の
可能性を警告として出力することができる。
次に、第1実施例の第5図に対応するダイアグノーシス
出力処理について第9図に基づいて説明する。本実施例
のダイアグノーシス出力処理は、第5図のステップ39
0に続いて、ステップ390a、390bを付加したも
ので、ステップ390a、では、バックアツプRAM2
d上の警告記憶用のエリアDTCBL1を読込む。続く
ステップ390bでは、該読込み値に基づいて異常であ
ろうと思われる各種センサ出力信号をコード化して、ダ
イアグ表示用信号VFとしてチェックランプ22に出力
する。なお、上記のダイアグ表示用信号VFは、第5図
のステップ370との混同を避けるため第10図の信号
S4に示す如くコードのオン時間を短くしている。ステ
ップ390b(7)II了後、処理はrRETtJRN
Jへ俵けて、一旦終了する。
以上、本発明の第2実施例の構成を詳述してきたが、本
実施例は、第1実施例と同様に各種センサの出力信号の
うち異常なもの、及び実際に異常診断を実行していない
ものを知ることができ、更に、各種センサの出力信号の
うち異常の可能性が高いとして警告するものを知ること
ができる。従って、各種センサの異常診断をより一層信
頼性の高いものとすることができる。
なお、第2実施例の条件Bの他に、更に、条件C1条件
りというように、それぞれ異なった車両の運転条件で異
常診断を行ない、それぞれフラグfEOX2.fEOX
3をセットするよう構成してもよく、より異常診断の信
頼性を向上することができる。なお、上記条件B、条件
C1条件り等を駆使することにより、各種センサの異常
の確率という形でコード化して出力することもできる。
なお、ダイアグ表示用信@VFは、第111に示す如く
、冷却水温センサ信号THWの異常を示すコード21を
出力する信@S5と酸素濃度センサ15の異常を示すコ
ード22を出力する信号Sbとの最初のオン状態時に、
スタートビット701を除いた8ビツトのシリアルデー
タ702を重複させるよう構成してもよく、例えば異常
がいつ頃発生したか、どの位の間続いたか等のより詳し
い情報を一つの出力信号で出力することができる。
従って、上記の如く構成することにより、点検者のチェ
ックランプ22からのコード読取り作業を妨げることな
しに、該チェックランプ22への出力端子をパーソナル
コンピュータ等と接続するだけでよりきめ細かな修理、
点検が可能となる。
以上、本発明の実施例を詳述してきたが、本発明は上記
実施例に回答限定されるものではなく本発明の要旨を逸
脱しない範囲で種々なる態様となり得る。
凡団ム盈碧 以上詳述してきたように、本発明は、自己及び所定デー
タの異常診断が実行されたか否かを判定し、該判定結果
を外部に出力するよう構成した異常診断装置である。こ
のために、異常診断装置の出力表示に対する信頼性が向
上し、各種センサやアクチュエータの異常を見落とすこ
ともなくなる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明を例示した基本的構成図、第2図ないし
第7図は本発明の第1実施例を示し、第2図はシステム
構成図、第3図ないし第5図はMPUにて実行される各
種処理を示すフローチャート、第6図はMPLJのバッ
クアツプRAM上に設定される各エリアの説明図、第7
図はテストモード信号と各種ダイアグ表示用信号とを示
す線図、 第8図ないし第10図は本発明の第2実施例を示し、第
8図および第9図はMPUにて実行される各種処理を示
ずフローチャート、第10図はダイアグ表示用信号を示
す線図、             、礒第11図は本
発明の他の実施態様のダイアグ表示用信号を示す線図、
である。 1・・・電子制御回路 2・・・MPU 3・・・入力回路 6.7.8・・・出力回路 13・・・酸素濃度センサ

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】  各種データを検出する検出手段と、 上記検出した各種データのうちの所定データが所定範囲
    にあるか否かの判定を、他の各種データの所定条件下で
    実行し、所定データが所定範囲を脱した場合に異常とす
    る異常判定手段と、 上記異常判定手段の判定結果を出力する異常判定出力手
    段と、 を備えることにより自己及び上記所定データの異常診断
    を行なう異常診断装置において、 更に、上記異常判定手段で上記判定が実行されたか否か
    を判定する実行判定手段と、 上記実行判定手段の判定結果を出力する実行判定出力手
    段と、 を備えたことを特徴とする異常診断装置。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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