(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
車載機器の異常を検出した時にその異常情報を記憶する異常情報記憶手段を備えた車載制御装置において、
車載バッテリからの電源投入の回数を累積して計数し記憶する累積回数計数手段と、
少なくとも電源供給の開始又は遮断に応じて初期化されるカウンタを用い、所定の時間間隔でカウント動作を行う計時手段と、
前記異常情報記憶手段は、異常情報を記憶する際にその時点で計数されている電源投入の累積回数と前記カウンタの値とを前記異常情報に関連付けて記憶し、
前記計時手段は、車両のイグニッションスイッチが閉じるタイミングで前記カウンタを初期化する
ことを特徴とする車載制御装置。
【請求項２】
車載機器の異常を検出した時にその異常情報を記憶する異常情報記憶手段を備えた車載制御装置において、
車載バッテリからの電源投入の回数を累積して計数し記憶する累積回数計数手段と、
少なくとも電源供給の開始又は遮断に応じて初期化されるカウンタを用い、所定の時間間隔でカウント動作を行う計時手段と、
前記異常情報記憶手段は、異常情報を記憶する際にその時点で計数されている電源投入の累積回数と前記カウンタの値とを前記異常情報に関連付けて記憶し、
前記計時手段は、車載機器の異常情報を記憶するタイミングで前記カウンタを初期化する
ことを特徴とする車載制御装置。
【請求項３】
車載機器の異常を検出した時にその異常情報を記憶する異常情報記憶手段を備えた車載制御装置において、
車載バッテリからの電源投入の回数を累積して計数し記憶する累積回数計数手段と、
少なくとも電源供給の開始又は遮断に応じて初期化されるカウンタを用い、所定の時間間隔でカウント動作を行う計時手段と、
前記異常情報記憶手段は、異常情報を記憶する際にその時点で計数されている電源投入の累積回数と前記カウンタの値とを前記異常情報に関連付けて記憶するにあたり、電源投入後の最初の異常検出時には、電源投入の累積回数だけを前記異常情報に関連付けて記憶するのに対し、２つ目以降の異常検出時には、電源投入の累積回数と前記カウンタの値とを前記異常情報に関連付けて記憶する
ことを特徴とする車載制御装置。
【請求項４】
前記累積回数計数手段に代えて、車両の走行距離を累積的に積算する走行距離積算手段を備え、
前記異常情報記憶手段は、異常情報を記憶する際にその時点で積算されている車両の走行距離と前記カウンタの値とを前記異常情報に関連付けて記憶する請求項１又は２に記載の車載制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車載機器の故障診断を行って当該機器の異常を検出する車載制御装置に係り、特に異常発生の履歴を好適に記憶保持するための技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
各種センサやアクチュエータ等の車載機器の故障診断において、故障診断結果を正しく解析するには異常検出のタイミングを記憶保持することが要望されており、その従来技術として、
（１）タイマＩＣを利用して得られる現在時刻を記憶する技術、
（２）ナビゲーションシステムとの通信を利用して得られる現在時刻を記憶する技術（特開平１０−１６０６４２号公報）、
（３）車両使用状態を示す累積的なパラメータ情報を記憶する技術（特開平８−２０１２３３号公報）、
が知られている。なお上記（３）の従来技術において、累積的なパラメータ情報とは、車載バッテリからの電源供給の累積的な積算時間、累積的な車両走行距離、イグニッションスイッチの累積操作回数である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記（１）〜（３）の従来技術では以下に示す問題が介在する。すなわち、上記（１）の従来技術では、タイマＩＣは常時作動している必要があるが、電源は主にバッテリであるため、バッテリの着脱により時刻が不正になるという問題がある。
【０００４】
また、上記（２）の従来技術では、ＧＰＳ衛星からの信号を受信して時刻データを得るため、バッテリの着脱に拘わらず正確な時刻データを得ることができるものの、ＧＰＳ受信装置との連携が前提となっており、専用機器を必須要件とすることからシステムが複雑になると共にコストアップを招くという問題が生じる。
【０００５】
更に、上記（３）の従来技術では、専用機器を別途設ける必要が無くコスト面で優れる等の利点があるものの、複数の異常が連続的に発生する場合において正確な異常発生タイミングを記憶保持することができないという問題がある。つまり、車両状態を示す累積的なパラメータ情報として、車載バッテリからの電源供給の累積的な積算時間を用いる場合、長期に渡って計時動作を実現するには時間計測の間隔、すなわちタイマカウントアップの分解能を比較的粗くせざるを得ない（同公報の実施例では１分間隔としている）。それ故、例えば一つの異常発生に伴い他の異常が誘発される場合など、複数の異常が短時間に発生する場合に、異常発生の間隔を正確に把握することができなくなる。
【０００６】
また、車両状態を示す累積的なパラメータ情報として、累積的な車両走行距離を用いる場合には、車両走行時以外（アイドル状態等）に複数の異常が発生した時にそれらの発生間隔を判定することができない。イグニッションスイッチの累積操作回数を用いる場合にも同様に、複数の異常の発生間隔を判定することが困難になる。
【０００７】
本発明は、上記問題に着目してなされたものであって、その目的とするところは、簡易且つ安価な構成を用いつつ、異常発生の履歴を適切に記憶保持することができる車載制御装置を提供することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明では、累積回数計数手段は、車載バッテリからの電源投入の回数を累積して計数し記憶する。計時手段は、少なくとも電源供給の開始又は遮断に応じて初期化されるカウンタを用い、所定の時間間隔でカウント動作を行う。また、異常情報記憶手段は、異常情報を記憶する際にその時点で計数されている電源投入の累積回数と前記カウンタの値とを前記異常情報に関連付けて記憶する。
【０００９】
上記構成によれば、複数の異常情報に対して、その時系列を正確に把握することが可能となる。かかる場合、電源投入の累積回数だけの単一の情報では、１回の車両運転中に発生する複数の異常に対してその前後関係が不明となるが、上記構成では電源投入の累積回数に加えて、所定の時間間隔でカウントされるカウンタの値が異常情報と共に記憶保持されるので、複数の異常発生時にもその前後関係が明確になる。故に、故障診断結果の解析が容易となる。また、異常発生の履歴を記憶保持するにあたり、構成が複雑になったり専用機器を要することもない。
【００１０】
更に本発明では、上記の如く少なくとも電源供給の開始又は遮断に応じてカウンタの値が初期化されるので、電源供給の開始から終了までの間でカウンタが動作すれば良く、累積的に時間を計測する場合に比べてカウントアップ（又はダウン）の時間間隔を大幅に狭めることが可能となる。故に、異常発生のタイミングを細かく把握することができ、比較的短時間に発生する複数の異常に関してもその発生の履歴を適正に把握することができる。また、実質上必要となるカウンタのサイズが小さくなり、これは、マイクロコンピュータ内においてカウンタ値を記憶保持するためのメモリサイズが縮小化できることを意味する。その結果、簡易且つ安価な構成を用いつつ、異常発生の履歴を適切に記憶保持することができる。
【００１１】
前記計時手段としては、請求項１に記載したように、車両のイグニッションスイッチが閉じるタイミングで前記カウンタを初期化したり、請求項２に記載したように、車載機器の異常情報を記憶するタイミングで前記カウンタを初期化したりすると良い。
【００１２】
ところで、１回の電源供給期間（１回の走行期間）内に、異常発生が単一である場合には、電源投入の累積回数だけで異常発生の履歴が把握でき、同期間内に２つ以上の異常が発生する場合には、それ以外の付加情報が必要となる。そこで、請求項３に記載の発明では、電源投入後の最初の異常検出時には、電源投入の累積回数だけを前記異常情報に関連付けて記憶するのに対し、２つ目以降の異常検出時には、電源投入の累積回数と前記カウンタの値とを前記異常情報に関連付けて記憶する。この構成においても、異常発生の履歴を適切に記憶保持することが可能となる。
【００１４】
請求項４に記載の発明では、前記累積回数計数手段に代えて、車両の走行距離を累積的に積算する走行距離積算手段を備え、前記異常情報記憶手段は、異常情報を記憶する際にその時点で積算されている車両の走行距離と前記カウンタの値とを前記異常情報に関連付けて記憶する。かかる場合、車両走行時以外（アイドル状態等）に複数の異常が発生しても、各々の異常の発生履歴が把握できる。つまり、所定の時間間隔でカウント動作するカウンタの値と車両の走行距離とを併用することにより、既述の通り簡易且つ安価な構成を用いつつ、異常発生の履歴を適切に記憶保持することができるようになる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、この発明を具体化した一実施の形態を図面に従って説明する。本実施の形態ではその概略として、自動車に搭載される電子制御装置において、各種センサやアクチュエータ等の車載機器の故障を診断し、その診断結果を時系列的に逐次記憶する。
【００１６】
図１は、本実施の形態の概略構成を示すブロック図である。電子制御装置１００はその内部に、入力回路１０１及び１０２、Ａ／Ｄコンバータ１０３、出力回路１０４、マイクロコンピュータ１０５、記憶装置１０６を備える。記憶装置１０６は、電気的に書き込み／消去可能な不揮発性メモリ（ＥＥＰＲＯＭ）である。マイクロコンピュータ１０５は、ＣＰＵ１０５ａ、ＲＯＭ１０５ｂ、ＲＡＭ１０５ｃ及びＩ／Ｏ１０５ｄを備える。
【００１７】
入力回路１０１，１０２には、エンジン運転状態等を検出するセンサ群１１０よりアナログ信号又はデジタル信号が各々入力される。マイクロコンピュータ１０５は、入力回路１０１，１０２及びＡ／Ｄコンバータ１０３を介して各種センサ信号を取り込んでエンジン運転状態を検知し、その結果に基づいて燃料噴射制御や点火制御のための制御信号を演算する。そして、同マイクロコンピュータ１０５は、その制御信号を出力回路１０４を介してインジェクタやイグナイタ等の各種アクチュエータ１２０に出力する。また、マイクロコンピュータ１０５は、センサ群１１０やアクチュエータ１２０等の車載機器に対して周知の故障診断を行い、異常発生の旨が検出されると、異常発生を表す故障診断データ（ダイアグコード）を記憶装置１０６に格納する。
【００１８】
また、電子制御装置１００には、イグニッションスイッチ（以下、ＩＧスイッチと略す）１３１を介してバッテリ１３０が接続されており、運転者が図示しないイグニッションキーをＯＮ位置（又はＡＣＣ位置）に操作すると、ＩＧスイッチ１３１がＯＮとなり、バッテリ１３０から電子制御装置１００に対して電源が投入される。
【００１９】
次に、上記構成の電子制御装置１００について、故障診断に係る一連の処理を図２〜図４のフローチャートに従い説明する。ここで、図２はＩＧスイッチＯＮ時処理を、図３は所定時間毎（例えば１ｍｓ毎）の定時割り込み処理を、図４は故障診断処理をそれぞれ示すフローチャートであり、何れの処理もマイクロコンピュータ１０５のＣＰＵ１０５ａにより実施される。
【００２０】
さて、ＩＧスイッチ１３１がＯＮになると、電子制御装置１００への電力供給が開始され、図２のＩＧスイッチＯＮ時処理が起動される。同図２において、先ずステップ１０１では、記憶装置１０６からＩＧスイッチＯＮ回数を読み出す。このＩＧスイッチＯＮ回数は、車両の工場出荷以降におけるＩＧスイッチ１３１のＯＮ回数（累積回数）を表すものであり、記憶装置１０６に常に記憶保持されている。但し、ＩＧスイッチＯＮ回数は、必ずしも車両の工場出荷以降のカウント値でなくても良く、少なくとも最初の異常発生時以前にカウントアップが開始されていれば良い。
【００２１】
その後、ステップ１０２では、ＩＧスイッチＯＮ回数を「１」をインクリメントし、続くステップ１０３では、インクリメント後のＩＧスイッチＯＮ回数を記憶装置１０６に格納する。更に、ステップ１０４では、ＩＧスイッチ１３１のＯＮ後の経過時間を計時するための経過時間カウンタを０にクリアしておく。なお、この経過時間カウンタは、マイクロコンピュータ１０５のＲＡＭ１０５ｃに設けられる。
【００２２】
一方図３では、所定の時間間隔（本実施の形態では１ｍｓ間隔）で経過時間カウンタをカウントアップ動作させる。すなわち、ステップ２０１では、経過時間カウンタが保持できるＭＡＸ値かどうかを判別し、ＭＡＸ値未満であればステップ２０２に進み、経過時間カウンタを「１」インクリメントする。また、ＭＡＸ値以上であれば、オーバーフローするためインクリメントせずにＭＡＸ値を保持する。このカウンタの値と割り込み処理の周期とから、ＩＧスイッチＯＮ後の経過時間が算出できる。
【００２３】
因みに、経過時間カウンタの値がＭＡＸ値に達する場合（ステップ２０１がＮＯの場合）は正しい時間が計測できなくなるが、カウンタとして用いる変数を４バイト長にすることで、連続約４９日間のカウントが可能となる（１ｍｓ周期の場合）。故に、事実上正確な時間計測が可能となる。
【００２４】
一方、図４の故障診断処理は、エンジン制御メイン処理から周期的に実行される。先ずステップ３０１では、センサ群１１０からの各種信号に基づいて故障診断を実施する。故障診断の結果、ステップ３０２で異常無しと判定された場合は、そのまま本処理を抜け、燃料噴射制御や点火制御などのエンジン制御処理を実施する。
【００２５】
ステップ３０２で異常有りと判定された場合は、ステップ３０３に進み、記憶装置１０６からＩＧスイッチＯＮ回数を読み出す。また、続くステップ３０４では、ＩＧスイッチＯＮ回数とその時の経過時間カウンタの値（すなわち、ＩＧスイッチＯＮ後の経過時間データ）とに関連付けて、該当する故障診断データを記憶装置１０６に格納する。
【００２６】
その後、ステップ３０５では、フェールセーフ処理を実施する。例えば、センサ故障の場合にはそのセンサ出力値を固定値としたり、燃料噴射量の制御値を固定値としたりする。また、故障発生の旨を運転者等に警告するための異常警告灯（ＭＩＬ灯）を点灯させる。
【００２７】
なお本実施の形態では、前記図２のステップ１０１〜１０３が本発明の累積回数計数手段に相当し、前記図３の処理が計時手段に相当し、前記図４のステップ３０４が異常情報記憶手段に相当する。
【００２８】
上記動作を図５のタイムチャートを用いてより具体的に説明する。図５において（ａ）はＩＧスイッチＯＮ回数の推移を示し、（ｂ）は経過時間カウンタの推移を示す。また、（ｃ），（ｄ）は各々異なる異常の発生タイミングを示しており、例えば時刻ｔ１，ｔ２では「故障診断データ１」及び「故障診断データ２」として異常発生を表すデータ「１」が記憶されるようになっている。
【００２９】
詳しくは図５では、ＩＧスイッチ１３１のＯＮ毎、すなわち電子制御装置１００への電源投入毎にＩＧスイッチＯＮ回数が「１」ずつインクリメントされる。また、ＩＧスイッチＯＮ後の経過時間を表す経過時間カウンタは、ＩＧスイッチ１３１のＯＮ毎に０にクリアされると共に、その後、定期的（１ｍｓ毎）にカウントアップされる。
【００３０】
時刻ｔ１で最初の異常発生が検出されると、その時のＩＧスイッチＯＮ回数（図のＣ１）と経過時間カウンタの値（図のＣ２）とがその時の故障診断データ１に関連付けて記憶装置１０６に格納される。また、時刻ｔ２で２つ目の異常発生が検出されると、再びその時のＩＧスイッチＯＮ回数（図のＣ３）と経過時間カウンタの値（図のＣ４）とがその時の故障診断データ２に関連付けて記憶装置１０６に格納される。
【００３１】
上記の時刻ｔ１，ｔ２では、仮に２つの異常が短時間に連続的に発生しても、経過時間カウンタのカウントアップ間隔が比較的短いので、各々の異常発生のタイミングを正確に知り得ることができる。こうして、連続する２つの異常発生に関し、正確な履歴情報が記憶保持することができる。
【００３２】
以上詳述した本実施の形態によれば、以下に示す効果が得られる。
異常情報としての故障診断データを記憶装置１０６に記憶する際に、その時点のＩＧスイッチＯＮ回数（電源投入の累積回数）と経過時間カウンタの値とを故障診断データに関連付けて記憶するので、複数の異常情報に対して相対的な発生タイミングが判断でき、その時系列を正確に把握することが可能となる。故に、故障診断結果の解析が容易となる。また、異常発生の履歴を記憶保持するにあたり、構成が複雑になったり専用機器を要することもない。
【００３３】
更に、経過時間カウンタは、ＩＧスイッチＯＮ毎に初期化されるので、少なくとも電源供給の開始から終了までの間でカウント動作するものであれば良く、累積的に時間を計測する場合（従来技術、特開平８−２０１２３３号公報）に比べてカウントアップの時間間隔を大幅に狭めることが可能となる。故に、異常発生のタイミングを細かく把握することができ、比較的短時間に発生する複数の異常に関してもその発生の履歴を適正に把握することができる。また、実質上必要となるカウンタのサイズが小さくなり、これは、マイクロコンピュータ内においてカウンタ値を記憶保持するためのメモリサイズが縮小化できることを意味する。その結果、簡易且つ安価な構成を用いつつ、異常発生の履歴を適切に記憶保持することができるようになる。
【００３４】
ＥＥＰＲＯＭ（不揮発性メモリ）である記憶装置１０６にＩＧスイッチＯＮ回数を記憶し、ＲＡＭ１０５ｃ（揮発性メモリ）に経過時間カウンタの値を記憶するので、ＩＧスイッチＯＮ回数は電源遮断後も記憶保持されるのに対し、経過時間カウンタの値は電源遮断後に消去される。この構成は、車載制御装置を実現する上で望ましいものとなる。
【００３５】
なお本発明は、上記以外に次の形態にて具体化できる。
上記実施の形態では、ＩＧスイッチ１３１のＯＮ毎に経過時間カウンタを０にクリア（初期化）すると共に、その後カウントアップさせる構成としたが、これを以下のように変更しても良い。
【００３６】
（１）例えば、異常発生が検出されるタイミングで経過時間カウンタをクリア（初期化）する。図６はその動作を示すタイムチャートであり、これは前述の図５の一部を変更したものである。図６において、最初の異常発生のタイミング（時刻ｔ１）では、ＩＧスイッチＯＮ回数（図のＣ１）と経過時間カウンタの値（図のＣ２）とがその時の故障診断データ１に関連付けて記憶装置１０６に格納されると共に、経過時間カウンタが一旦０にクリアされ、その後カウントアップが再開される。そして、２つ目の異常発生のタイミング（時刻ｔ２）では、再びその時のＩＧスイッチＯＮ回数（図のＣ３）と経過時間カウンタの値（図のＣ５）とがその時の故障診断データ２に関連付けて記憶装置１０６に格納される。マイクロコンピュータ１０５で図６の動作を実現するには、前述の図４の処理においてステップ３０４の後に「経過時間カウンタをクリアする」といった処理を追加すれば良い。
【００３７】
（２）ＩＧスイッチＯＮ後の最初の異常発生が検出されるまでは、経過時間カウンタを動かさず最初の異常発生後にカウントアップを開始する。図７はその動作を示すタイムチャートであり、これは前述の図５の一部を変更したものである。図７において、最初の異常発生のタイミング（時刻ｔ１）では、ＩＧスイッチＯＮ回数（図のＣ１）だけがその時の故障診断データ１に関連付けて記憶装置１０６に格納されると共に、経過時間カウンタのカウントアップが開始される。そして、２つ目の異常発生のタイミング（時刻ｔ２）では、その時のＩＧスイッチＯＮ回数（図のＣ３）と経過時間カウンタの値（図のＣ６）とがその時の故障診断データ２に関連付けて記憶装置１０６に格納される。経過時間カウンタは、電源遮断時又は投入時に初期化されればよく、２つ目以降の異常発生時に経過時間カウンタを一旦クリアするか否かは任意でよい。マイクロコンピュータ１０５で図７の動作を実現するには、前述の図３の処理においてステップ２０１の前に「最初の異常有りか？」の判別処理を加え、異常有りの場合にのみステップ２０２のカウントアップ処理を行わせれば良い。
【００３８】
図７の場合、ＩＧスイッチＯＮ後の最初の異常発生に関しては、ＩＧスイッチＯＮ回数のみが故障診断データに関連付けられ、２つ目以降の異常発生に関しては、ＩＧスイッチＯＮ回数と経過時間カウンタの値とが故障診断データに関連付けられるようになるが、何れの場合にも異常発生の履歴が適切に記憶保持され、複数の異常の時系列を明確にすることが可能となる。
【００３９】
（３）その他に、経過時間カウンタは、ＩＧスイッチＯＮ後の異常発生前と異常発生後とでそのカウントアップの周期が異なるものであっても良い。例えば、異常発生前は周期を比較的大きくし、異常発生後は周期を比較的小さくする。また、電源遮断時（例えば、メインリレー制御時）にクリアされるものでも良い。
【００４０】
また、上記実施の形態では、異常の履歴（時系列）を記憶する一情報として、ＩＧスイッチＯＮ回数（電源投入の累積回数）を用いたが、これに代えて、車両の走行距離（積算値）を用いる。そして、異常情報としての故障診断データを記憶する際にその時点で積算されている車両の走行距離と経過時間カウンタの値（ＩＧスイッチＯＮ後の経過時間）とを前記異常情報に関連付けて記憶する。かかる場合、経過時間カウンタは、ＩＧスイッチのＯＮ時に初期化されるものや、異常発生時に初期化されるものの何れかが適用できる（図５〜図７に示すカウンタ動作の何れか）。本構成によれば、車両走行時以外（アイドル状態等）に複数の異常が発生しても、各々の異常の発生履歴が把握できる。つまり、ＩＧスイッチＯＮ回数に代えて車両走行距離を用いる場合においても、既述の通り簡易且つ安価な構成を用いつつ、異常発生の履歴を適切に記憶保持することができる。なお、例えばマイクロコンピュータ１０５が走行距離積算手段に相当し、マイクロコンピュータ１０５により車両の走行距離が算出される。
【００４１】
上記実施の形態では、経過時間カウンタの周期を１ｍｓとしたが、それを４ｍｓ，８ｍｓ等に変更しても良い。但し、故障診断データの時系列を明確化するには、故障診断の周期と同じ周期、又はそれよりも短い周期でカウント動作させるのが望ましい。
【図面の簡単な説明】
【図１】発明の実施の形態における車載制御装置の概略構成を示すブロック図。
【図２】ＩＧスイッチＯＮ時処理を示すフローチャート。
【図３】定時割り込み処理を示すフローチャート。
【図４】故障診断処理を示すフローチャート。
【図５】実施の形態の作用をより具体的に示すタイムチャート。
【図６】別の形態において作用を示すタイムチャート。
【図７】別の形態において作用を示すタイムチャート。
【符号の説明】
１００…電子制御装置、１０５…マイクロコンピュータ、１０５ａ…ＣＰＵ、１０５ｃ…ＲＡＭ、１０６…記憶装置、１１０…センサ群、１２０…アクチュエータ、１３０…バッテリ、１３１…ＩＧスイッチ。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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