JPS62291537A - 車両用総合診断装置 - Google Patents

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】 ３、発明の詳細な説明 〔産業上の利用分野〕 本発明は、車両に搭載される複数の制御装置（マイクロ
コンピュータ）、それぞれの制御装置に入力されるセン
サ類およびそれぞれの制御装置により制御される制御対
象等の故障を総合的に診断する車両用総合診断装置に関
するものである。

〔従来の技術〕

自動車のような車両にあっては、この車両に搭載される
各種機器を電子的に制御するようにしているものがある
。例えばエンジン制御システム、トランスミッション制
御システム、ブレーキ制御システム等が存在する。そし
て、このような各種電子的な制御装置は、その各々が単
独のシステムとして構成されているものであり、その各
システムはそれぞれ単独に実行されている。すなわち、
上記各システムを構成する制御回路の例えば故障診断は
、各制御回路それぞれで単独で実行され、センサ等の故
障を検出する単機能のもので構成されている。したがっ
て、このような故障診断結果によって、修理工場の修理
者に対して、故障の有無を知らせるだけのものであった
。

このような状況に対して、車両における電子的な制御シ
ステムは、さらに増加する状況にあるものであり、且つ
複雑な制御動作を実行するものとなっている。したがっ
て、上記のような診断システムでは故障箇所の判定がよ
り困難な状態となっている。

〔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てなされたもので、車
両に搭載される電子的な制御システムの数が増加するよ
うな状況にあっても、その各制御システムのそれぞれの
動作状況を集中的に管理することにより、故障に対する
処理が効果的に実行されるようにする車両用総合診断装
置の提供を目的とするものである。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は前述の目的を達成するために、車両に搭載され
、それぞれの制御対象を予め定められた制御プログラム
と入力信号とに従って制御する複数の制御装置と、 これら複数の制御装置が出力する前記制御対象および前
記入力信号の状態を示す出力信号が入力される診断制御
装置と、 前記複数の制御装置と前記診断制御装置との間に設けら
れ、少な（とも前記出力信号を伝送する伝送手段と、 前記車両に異常が発生したとき、前記複数の制御装置の
前記出力信号を前記診断制御装置に記憶させる指令信号
を発生する指令手段と、前記診断制御装置に設けられ、
前記指令信号が発生した時の前記出力信号を記憶する記
憶手段と、この記憶手段に記憶された前記出力信号を出
力する出力手段とを備えるという技術的手段を採用する
。

〔作用〕

本発明装置は、車両に異常が発生した時に、複数の制御
装置が出力するそれぞれの制御対象および入力信号の状
態を示す出力信号を記憶する。

ここで、複数の制御装置のそれぞれは、それぞれの制御
対象をそれぞれの制御プログラムと入力信号とに基づい
て制御しており、入力信号としては車両のいずれかの部
分の状態を示すセンサ信号やスイッチ入力信号などがあ
る。また制御対象は、それぞれが車両のいずれかの部分
の状態を変化させるものである。これらの制御対象およ
び入力信号の状態を示す出力信号には、車両の各部分の
状態が示されており、複数の制御装置が出力する出力信
号を総合すると、車両の状態が示される。

従って、車両に異常が発生した時に複数の制御装置が出
力する出力信号を、記憶するということは、車両に異常
が発生した時の車両の状態が記憶されることになる。

こうして、車両に異常が発生した時の車両の状態が記憶
され、修理工場等でその車両を修理する時に、適当な手
段を講じることにより出力手段を介して故障が発生した
時の車両の状態が再現され、故障修理の実行が円滑に行
われる。

（発明の効果〕 以上のような本発明装置の作用から明らかなように、本
発明による車両用総合診断装置では、車両が故障した時
の車両の状態を記憶することにより、車両の故障修理を
円滑に行うことができる。

つまり、車両を制御するシステムがより複雑化し、その
故障修理が困難となる中にあって非常に有効な故障修理
に関するＭ１報を修理者に提供できる。

〔実施例〕

以下本発明を、車両の各種制御装置に関する総合的な故
障診断を行う車両用総合診断装置に適用した一実施例に
ついて説明する。

第１図は、本発明を適用した一実施例の構成を示すブロ
ック構成図である。

制御装置である各コンピュータ２０ないし７０はそれぞ
れがシリアルデータを送受信するためのシリアルインタ
ーフェースを内蔵しており、シリアルデータリンク１に
よって相互に接続されており、さらにこのシリアルデー
タリンク１には、診断制御装置であるダイアグノーシス
コンピユータ１０がそれに内蔵されたシリアルインター
フェース１４を介して接続されている。ダイアグノーシ
スコンピユータ“１０には、車両の運転席に設けられた
ＣＲＴディスプレイ２と、同じく運転席の運転者が車両
を運転中にも操作できる位置に設けられた異常スイッチ
３と、故障修理時に修理者が操作できる位置に設けられ
た出力スイ・ノチ４とが接続されている。ダイアグノー
シスコンピユータ１０には、シリアルデータリンク１の
直列データと中央処理装置（ＣＰＵ）１１の並列データ
とのデータの交換を制御するシリアルインターフェース
１４と、ＣＰＵＩＩの主記憶装置（メインメモリ）であ
る読み出し書き込み可能な記憶装置（ＲＡＭ）１２と、
ｃｐｕｔｔの制御プログラムやシリアルデータリンクの
ためのプロトコルを記憶している読み出しのみ可能な記
憶装置（ＲＯＭ）１３と、ビデオ信号を発生してＣＲＴ
２を制御しＣＰＵ１１からの出力をＣＲＴ２に表示させ
るＣＲＴ表示回路１５とが設けられている。さらに、Ｃ
ＰＵ　１１には、異常スイッチ３と出力スイフチ４とか
らの信号が入力されている。

シリアルデータリンク１に接続される各コンピュータ２
０ないし７０はそれぞれマイクロコンピュータを内蔵し
、それぞれの独立した制御プログラムと複数のセンサか
らなるセンサ群からの入力とに基づいてそれぞれの制御
対象を制御している。

本実施例では、エンジン制御コンピュータ２０、スキッ
ドコントロールコンピュータ３０、トランスミッション
制御コンピュータ４０、エアコンコンピュータ５０．サ
スペンション制御コンピュータ６０、およびオートドラ
イブコンピュータ７０をシリアルデータリンクｌに接続
した。例えばエンジン制御コンピュータ２０のセンサ群
２１はエアフローメーター、吸気温センサ、ノックセン
サ等であり、その制御対象２２は、燃料噴射装置や点火
装置等である。また、これらの各コンピュータ２０ない
し７０に接続されるセンサ群や制御対象は一般に公知の
ものである。

このように、本実施例では診断制御装置であるダイアグ
ノーシスコンピユータ１０と制御’ＡＷＩである各コン
ピュータ２０ないし７０を、シリアルデータリンク１を
用いたローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）で結合し
、各コンピュータ２０ないし７０からのデータをダイア
グノーシスコンピユータ１０で受信するとともに、各コ
ンピュータ２０ないし７０のそれぞれの間でもデータの
送受信がされる構成とした。

次に、上述の本実施例の作動について、図面に基づいて
説明する。

まず、第１図に基づいて、各コンピュータ２０ないし７
０の作動を説明するが、本実施例の各コンピュータ２０
ないし７０はシリアルデータリンク１と結合され、所定
のプロトコルに従ってダイアグノーシスコンピユータ１
０おヨヒ各コンピュータ２０ないし７０の相互間で所定
のデータを交換することを除いて、従来公知の、それぞ
れ単独で、それぞれの制御対象を制御するものと同じで
あるので、簡単に説明する。

例えば、エンジン制御コンピュータ２０は、センサ群２
１からの信号として例えばエアフロメータや吸気温セン
サ等からの複数の信号を入力して、予め定められた制御
プログラムに従い制御対象２２として例えば燃料噴射装
置や点火装置等を制御する。このようなエンジン制御コ
ンピュータ２０の構成および制御プログラムは一般に公
知のものがあり、種々の例がある。このエンジン制？：
Ｊ［ｌコンピュータ２０は前にも述べたように、シリア
ルインターフェースを内蔵しており、このエンジン制御
コンピュータ２０に入力されるセンサ群２１の出力を示
すデータ、制御対象２２の制御状態を示すデータ、およ
び自己診断によるセンサ群２１の各センサの異常や、制
御対象２２の異常や、エンジン制御コンピュータ２０自
身の異常などを示すデータをシリアルデータリンク１に
所定のプロトコルで送出する。また、シリアルデータリ
ンク１から人力される他の制御装置、例えばエアコンコ
ンピュータ５０からのコンプレフサＯＮを示すデータ等
によってその制御対象２２を制御することによりアイド
ル回転数をアンプさせる。さらに、エンジン制御コンピ
ュータ２０に直接入力されるセンサ群２１の出力のみに
よらず、他の制御装置、例えばトランスミッション制御
コンピュータ４０に入力されるセンサ群４１の出力を示
すシリアルデータリンク１に送出されたデータをも、そ
の制御対象２２を制御するために用いる。

このように、各コンピュータ２０ないし７０の相互間で
データの交換をすることにより、それぞれのコンピュー
タによる制御に重要度が高く、また高速な制御に必要な
センサの出力を直接入力とし、比較的重要度が低く、比
較的センサ出力の時間的変化量が小さいようなセンサの
出力を他のコンピュータからシリアルデータリンクを介
して間接的に入力する。

このため、センサの数を低減でき、また車両内で比較的
離れた位置にあるセンサの出力を、そのセンサの近傍に
設置されたコンピュータとシリアルデータリンクを介し
て入力することができる。

他の制御装置であるコンピュータ３０ないし７０につい
てはその機能を簡単に説明する。

スキッドコントロールコンピュータ３０は、車輪回転数
センサやブレーキスイッチ等のセンサ群３１の信号に基
づいて、油圧制御弁等の制御対象３２を制御して、ブレ
ーキ油圧を適正に保ち車両の横すべりを防止するもので
ある。

トランスミッションＩＩ？卸コンピュータ４０は、シフ
トポジションスイソチや、シフトパターンセレクトスイ
ッチ等のセンサ群４１の信号に基づいて、油圧制御弁等
の制御対象４２を制御して、トランスミッションの減速
比およびクラッチの伝達率を制１１ｆｆ　Ｌで、駆動輪
の駆動力を制御するものである。

エアコンコンピュータ５０は、車室内気温センサや日射
センサ等のセンサ群５１の信号に基づいて、冷凍サイク
ルのコンプレッサーの電磁クチソチや、エアミックスダ
ンパ等の制御対象５２を制御し車室内の温度、湿度を設
定値に保つものである。

サスペンション制御コンピュータ６０は、ステアリング
センサや車高センサ等のセンサ群６１の信号に基づいて
、ショックアブソーバ−の油路を切り換えるサーボモー
タや、車高を調整するエアシリンダに空気を圧送するコ
ンプレッサ等の制御対象６２を制御し、車両の乗りごこ
ちや車両の運動性を制御するものである。

オートドライブコンピュータ７０は、車速センサや車速
設定スイッチ等のセンサ群７１の信号に基づいて、車両
のエンジンのスロットル等の制御対象７２を制御し、車
速を設定値に保つものである。

次に上述の各コンピュータ２０ないし７０がら出力され
た信号を受信し、春、６合的な故障診断をするダイアグ
ノーシスコンピユータ１０について説明する。

ダイアグノーシスコンピユータ１０は、各コンピュータ
２０ないし７０からのデータに基づいて、それらの矛盾
から各部の異常を検出したり、各コンピュータ２０ない
し７０からの異常を示すデータを検出する。また、その
異常によって、各コンピュータ２０ないし７０による制
御対象の制′４１「が不安定になり、車両の走行に支障
が表れることを防止するために、各コンピュータ２０な
いし７０に適切なフェイルセーフの処理を実行するよう
に、指示を発生する。

さらに、ダイアグノーシスコンピユータ１ｏは、上記の
ような異常が検出された時および異常スイッチ３が操作
された時には、人カバソファメモリＬに一時的に記憶さ
れている各コンピュータ２゜ないし７０からのデータを
ＲへＭ１２の所定の領域に転送し記憶する。また、この
時の日付や時刻、異常に関するコメント等も記憶する。

そして、出カスイ・ッチ４が操作された時には、このＲ
７〜Ｎ１１２に記憶されたデータをＣＲＴ２に表示する
。

このような、入カバソファメモリＬとＲＡＭＩ２内のメ
インメモリ領域Ｍとの構成を第２図に示す。

各コンピュータ２０ないし７０からのデータのそれぞれ
は、人力バノファメモリＬの予め定められたそれぞれの
領域に、新しいデータが人力される毎に書き換えて記憶
されている。そして、前述のように車両の異常が検出さ
れると、メインメモリ領域Ｍの所定のメモリ領域、例え
ばｎ番目のメモリ領域に、入力バッファメモリＬのすべ
てのデータが記憶される。このメモリ領域はＮ番目まで
設けられており、すべてが満たされれば再び１番目から
書き換えて記憶される。ダイアグノーシスコンピユータ
１０は通常はこの人カバソファメモリＬのデータに基づ
いて前述の作動を実行している。

第３図は、入カバソファメモリＬからメインメモリ領域
Ｍにデータを転送する時と、このメインメモリ領域Ｍに
記憶されたデータを出力する時との本実施例の作動を示
すフローチャートである。

第３図のフローチャートは、ダイアグノーシスコンピユ
ータ１０が車！！２電源に接続されている時は常時実行
されているものである。従って、ダイアグノーシスコン
ピユータ１０が車載電源と接続された時にのみステップ
３０１が実行される。

ステップ３０１では、ＲＡＭ１２のメインメモリ領域Ｍ
や、その他のメモリ、レジスタ、人出カバソファメモリ
Ｌ等の初期化を行う。ステップ３０２では異常スイッチ
３が“ＯＮ”状態、つまり閉じているかを判定し、“Ｏ
Ｎ”であれば“ＹＥＳ”に分岐し、”ＯＦＦ”つまり閉
じていれば“ＮＯ“に分岐する。ステップ３０３ではダ
イアグノーシスコンピユータ１０が各コンピュータ２０
ないし７０からのデータに基づいて車両の異常を検出し
たかを判定する。従ってＣＰＵＩＩの所定のレジスタの
内容やフラグの内容、あるいは所定のアドレスのメモリ
の内容によって判定される。ダイアグノーシスコンピユ
ータ１０が車両の異常を検出していれば”ＹＥＳ”に分
岐し、異常を検出していなければＮＯ″に分岐する。ス
テップ３０４では出力スイッチ４が“ＯＮ”であるかを
判定する。そして、”ＯＮ”であればＹＥＳ”に分岐し
、“ＯＦＦ”であれば“Ｎｏ”に分岐する。ステップ３
０２あるいはステップ３０３のいずれかで”ＹＥＳ″に
分岐した場合、ステップ３０５を実行する。ステップ３
０５では、入カバソファメモリＬのデータをｎ番目のメ
モリ領域に転送し、記憶する。ステップ３０６では、同
じメモリ領域に再び入力バッファメモリＬのデータが記
憶されることのないように、メモリ領域を変更する。つ
まり、次の異常発生時にはｎ＋１番目に人カバソファメ
モリＬのデータが記憶されるようにする。

また、メモリ領域は最大Ｎ番目までとしたのでこれらが
満たされれば、再び１番目から記憶する。

そして、ステップ３０２に戻る。ステップ３０２とステ
ップ３０３とステップ３０４とのすべてで“Ｎ　Ｏ”に
分岐するとステップ３０２に戻る。通常はステップ３０
９でシリアルデータリンク内のデータを入力バノファメ
モリＬに記憶する。ステップ３０４で“ＹＥＳ”に分岐
すると、ステップ３０７に進む。ステップ３０７では、
ＣＲＴ表示回路Ｉ５に、メインメモリ領域Ｍに記憶され
たデータを転送し、ステップ３０８で、その内容を修理
者が理解できるように表示する。そして、ステップ３０
９を介してステップ３０２に戻る。このステップ３０７
とステップ３０８とでの表示方式としては、例えばＮ番
目までのすべてを表示したり、指示されたｎ番目のメモ
リ領域の内容を表示する方式や、データの内容を予め決
められたコードで表示する方式や、ＣＰＵＩＩが適当に
加工、修正を加えて、理解し易いように表示する方式等
の種々の実施例があげられる。いずれにしても、ＣＲＴ
２には過去の故障発生時の車両の状態を示す、各コンピ
ュータ２ｏないし７ｏのデータが表示される。

以上のような構成および作動から、本実施例装置は、車
両に異常が発生した時の各コンピュータ２０ないし７０
のデータを記憶することにより、車両の故障修理の際に
そのデータを表示することができる。従って、円滑な故
障修理が実行される。

加えて、走行中にのみ発生する異常に対しても原因とな
る故障箇所を停車中にも発見できる。

また、本実施例のようにマイクロコンピュータによって
制御を行う各制御装置にあっては、故障発生の要因も多
岐にわたり、しかも複雑であるから、車両が異常となっ
た時の、車両の状態が記憶されるということは、総合的
な故障発生の要因の追求を可能とする。さらに本実施例
では、運転者が車両の異常を察知して操作する異常スイ
ッチ３を設けたため、人間の鋭敏な感覚をもって、車両
の異常あるいは故障の曲ぶれを検出することができる。

これにより、重大な故障の発生を、その初期段階で発見
し、修理することができる。

上述の本実施例では、出力スイッチ４が“ＯＮ”された
時のみ、ＣＲＴ２に車両の異常に関する情報が表示され
るようにしたが、故障すなわち異常が発生した時に車両
の異常に関する情報をＣＲＴ２に表示するようにしても
よい。

こうすれば、走行中の車両に異常が発生した時には、そ
の運転者に適切な行動あるいは運転操作を促すことがで
き、安全上から非常に有用である。

また、本実施例では、シリアルデータＩ夫ンク１には制
御対象を制御するコンピュータのみが接続され、ダイア
グノーシスコンピユータ１０のメモリに記憶されるデー
タはこれらのコンピュータからのデータのみであったが
、ダイアグノーシスコンピユータ１０に直接に入力され
るセンサ類からのデータや、本実施例に示した以外のコ
ンピュータからのデータ等をも記憶してもよい。

また、これらのデータを記憶するだけでなく、異常発生
時の運転者のコメントや、ダイアグノーシスコンピユー
タｌＯによるデータの分析結果等をも記ｔしてもよい。

このようにすれば、より容易で迅速な故障修理を行うた
めに有効な情報を提供することができる。

また、本実施例では、シリアルデータリンク１、つまり
ＬＡＮによって各コンピュータ１ｏないし７０を相互に
通信可能に接続したが、この接続方式や通信のプロトコ
ルには種々の方式があり、例えば光ファイバによる光通
信方式を用いてもよい。

さらに、本実施例では、シリアルデータリンク１で、各
コンピュータ１０ないし７０を接続しているため、ダイ
アグノーシスコンピユータ１０の入カバソファメモリに
は他のコンピュータ２０ないし７０のデータが順次、更
新されて記憶される。

このため、異常が発生した時、つまり異常スイッチ３が
“ＯＮ”するか、ダイアグノーシスコンピユータＩＯが
異常を検出した時の直前のデータのみが得られる。

しかし、この入力バノファメモリの容量を拡張し、所定
時間の間は、データを保持するようにし、異常発生時に
これらの所定時間のデータを記憶すれば、異常発生、つ
まり故障発生の過程をも知ることができ、より容易に故
障の要因を追求することができる。

また、本実施例では各コンピュータ２０ないし７０のデ
ータを異常が発生したときに記憶する機能をダイアグノ
ーシスコンピユータ１０に持タセたが、他のコンビエー
タにこの機能を持たせてちよく、その内容の表示あるい
は出力は修理工場に設けられた故障診断用の大型コンピ
ュータあるいはその端末に対してのみ行うものでもよい
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を適用した一実施例の構成を示すブロッ
ク構成図、 第２図は、第１図に示したダイアグノーシスコンピユー
タ１０の入力バノファメモリＬとＲＡＭ１２内のメイン
メモリ領域Ｍとの構成を示す構成図、 第３図は一実施例のダイアグノーシスコンピユータ１０
の作動を示すフローチャートである。 １・・・シリアルデータリンク、２・・・ＣＲＴ、３・
・・異常スイッチ、４・・・出カスインチ、１０・・・
ダイアグノーシスコンピユータ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 車両に搭載され、それぞれの制御対象を予め定められた
   制御プログラムと入力信号とに従って制御する複数の制
   御装置と、 これら複数の制御装置が出力する前記制御対象および前
   記入力信号の状態を示す出力信号が入力される診断制御
   装置と、 前記複数の制御装置と前記診断制御装置との間に設けら
   れ、少なくとも前記出力信号を伝送する伝送手段と、 前記車両に異常が発生したとき、前記複数の制御装置の
   前記出力信号を前記診断制御装置に記憶させる指令信号
   を発生する指令手段と、 前記診断制御装置に設けられ、前記指令信号が発生した
   時の前記出力信号を記憶する記憶手段と、この記憶手段
   に記憶された前記出力信号を出力する出力手段とを備え
   ることを特徴とする車両用総合診断装置。