(57)【要約】【課題】簡易な構成で制御装置の機能を精度よく検証できる検証装置を提供する。【解決手段】検証装置は、実機でのアクチュエータの動作負荷を再現する動作負荷再現手段を備え、制御装置は、動作負荷再現手段が再現する動作負荷の下でアクチュエータを制御する。そして、動作負荷再現手段は、アクチュエータが正常であるときの動作負荷と、アクチュエータが異常であるときの動作負荷とをそれぞれ再現し、検証装置は、制御装置におけるアクチュエータの異常診断機能を検証する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両用のアクチュエータを制御する制御装置の機能を、前記アクチュエータを動作させて検証する検証装置であって、
前記検証装置は、実機での前記アクチュエータの動作負荷を再現する動作負荷再現手段を備え、
前記制御装置は、前記動作負荷再現手段が再現する動作負荷の下で前記アクチュエータを制御する、
車両用制御装置の検証装置。
【請求項２】
前記動作負荷再現手段は、前記アクチュエータが正常であるときの動作負荷と、前記アクチュエータが異常であるときの動作負荷とをそれぞれ再現し、
前記検証装置は、前記制御装置における前記アクチュエータの異常診断機能を検証する、
請求項１記載の車両用制御装置の検証装置。
【請求項３】
前記アクチュエータは、電気信号に応じて発生する磁気力によって動作する電磁式アクチュエータであり、
前記動作負荷再現手段は、前記磁気力を変更する手段を含む、
請求項１又は請求項２記載の車両用制御装置の検証装置。
【請求項４】
前記動作負荷再現手段は、前記アクチュエータの可動部の移動を抑制する手段を含む、
請求項１から請求項３のいずれか１つに記載の車両用制御装置の検証装置。
【請求項５】
前記検証装置は、前記アクチュエータの振動を検出する振動検出手段を更に備え、
前記動作負荷再現手段は、前記振動検出手段が検出した振動に応じて動作負荷を再現する、
請求項１から請求項４のいずれか１つに記載の車両用制御装置の検証装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両用のアクチュエータを制御する制御装置の機能を、前記アクチュエータを模擬的に動作させて検証する検証装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、評価対象のコンバータに供給すべき電力に係る電圧及び電流が時系列的に記述された第１シナリオに基づいて電源がコンバータに電力を供給し、コンバータが負荷に供給すべき電力に係る電圧及び電流が時系列的に記述された第２シナリオに基づいて、電子負荷がコンバータに対する負荷を模擬し、電子負荷に供給された電力に係る電圧及び電流を時系列的に計測し、計測した電圧及び／又は電流と第２シナリオに記述された電圧及び／又は電流とを比較する、評価装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１５−１１２９７１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、車両用のアクチュエータを制御する制御装置の機能を検証する検証装置において、アクチュエータの動作環境を実機と同じにするためには検証装置が大規模化する一方、実機と異なる動作環境では動作負荷の違いによって制御装置の機能を精度よく検証できないという問題があった。
【０００５】
本発明は、従来の実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、簡易な構成で制御装置の機能を精度よく検証できる、車両用制御装置の検証装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明によれば、その１つの態様において、検証装置は、実機でのアクチュエータの動作負荷を再現する動作負荷再現手段を備え、制御装置は、動作負荷再現手段が再現する動作負荷の下で前記アクチュエータを制御する。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、簡易な構成で制御装置の機能を精度よく検証できる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明に係る検証装置の第１実施形態を示すシステム構成図である。
【図２】本発明の実施形態において燃料有り状態を再現するための動作負荷の設定処理を示すフローチャートである。
【図３】本発明の実施形態においてハンチング抑制のための負荷再現装置の駆動信号を例示するタイムチャートである。
【図４】本発明の実施形態においてハンチング抑制のための負荷再現装置の駆動信号を例示するタイムチャートである。
【図５】本発明の実施形態において燃料有り状態での応答特性を再現するときの負荷再現装置の駆動信号を例示するタイムチャートである。
【図６】本発明の実施形態において燃料有り状態での動作波形を再現するときの負荷再現装置の駆動信号を例示するタイムチャートである。
【図７】本発明の実施形態においてハンチング目標を再現するための負荷再現装置の作動設定処理を示すフローチャートである。
【図８】本発明の実施形態において応答劣化目標を再現するための負荷再現装置の作動設定処理を示すフローチャートである。
【図９】本発明の実施形態において制御装置の診断機能を検証するときの負荷再現装置の作動設定処理を示すフローチャートである。
【図１０】本発明に係る検証装置の第２実施形態を示すシステム構成図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明に係る車両用制御装置の検証装置の実施形態を図面に基づいて説明する。
「第１実施形態」
図１は本発明の実施形態に係る車両用制御装置の検証装置の第１実施形態を示す構成図である。
【００１０】
図１に示した検証装置１は、電子制御装置１１の制御機能を検証対象とし、電子制御装置１１は、車両に搭載される内燃機関に燃料を噴射する燃料噴射弁１０を制御する制御装置である。
そして、検証装置１は、電子制御装置１１が燃料噴射弁１０を制御し、燃料噴射弁１０が開閉動作する状態で、電子制御装置１１の燃料噴射弁１０に関する制御機能を検証する。
【００１１】
燃料噴射弁１０は、電磁コイルを備え、当該電磁コイルが電気信号に応じて磁気力を発生し、この磁気力（磁気吸引力）によって弁体が弁座からリフトして開弁する電磁式燃料噴射弁（電磁式アクチュエータ）である。
燃料噴射弁１０は、内燃機関と共に車両に搭載された状態（実機）では、燃料ポンプの吐出口に接続される燃料供給配管が基端部の燃料供給口１０ａに接続され、先端部の噴孔１０ｂが内燃機関の吸気ポート内や燃焼室内に臨むように内燃機関に取り付けられる。
【００１２】
なお、噴孔１０ｂから燃料供給口１０ａに向かう方向が燃料噴射弁１０の弁体の開弁方向であり、燃料供給口１０ａから噴孔１０ｂに向かう方向が燃料噴射弁１０の弁体の閉弁方向である。
そして、燃料噴射弁１０は、電磁コイルに通電されて開弁すると、燃料ポンプから圧送される燃料を噴孔１０ｂから内燃機関の吸気ポート内や燃焼室内に噴射する。
【００１３】
但し、図１に示した検証装置１は、燃料噴射弁１０に燃料を供給するための燃料供給配管、燃料ポンプ、燃料タンクなどの燃料供給システムを備えず、検証装置１において燃料噴射弁１０は、内燃機関に組み付けられていない単体状態でかつ燃料を噴射しない状態（燃料無しの単体状態）で模擬的に動作する。
【００１４】
電子制御装置１１は、実車において、燃料噴射弁１０が取り付けられた内燃機関と共に車両に搭載される。
電子制御装置１１は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭなどを含んで構成されるマイクロコンピュータ１１ａを備え、クランクシャフトの回転角、吸入空気流量、冷却水温度、燃料圧力などの内燃機関の運転条件を示す各種のセンサ信号を入力する入力部を備える。
【００１５】
そして、電子制御装置１１は、上記のセンサ信号をソフトウェア処理（演算処理）して燃料噴射弁１０の操作量（噴射パルス信号）を出力する機能、つまり、燃料噴射弁１０を駆動制御する機能をソフトウェアとして備える。
更に、電子制御装置１１は、燃料噴射弁１０の故障（劣化）の有無を診断する機能（燃料噴射弁の故障診断手段）をソフトウェアとして備える。燃料噴射弁１０の故障（劣化）状態とは、例えば、開閉応答が基準よりも遅い状態や、開閉時のハンチングが基準よりも大きい状態などである。
【００１６】
電子制御装置１１は、例えば、燃料噴射弁１０の振動を検出する振動センサのセンサ信号を入力する入力部を備え、振動センサのセンサ信号に基づき燃料噴射弁１０の開閉動作を検出し、開閉動作の検出結果と燃料噴射弁１０に出力した噴射パルス信号とを比較して燃料噴射弁１０の故障（劣化）の有無を診断する機能を備える。
但し、電子制御装置１１における燃料噴射弁１０の故障診断は、燃料噴射弁１０の振動の検出値に基づく診断に限定されず、電子制御装置１１は、公知の診断機能を適宜備えることができる。
【００１７】
そして、検証装置１は、電子制御装置１１の燃料噴射弁１０についての診断機能の開発・試験などに用いられる。
検証装置１は、上記センサ信号の疑似信号を生成する機能を備えた信号発生・計測装置１２を含む試験装置１４、パーソナルコンピュータ１５、第１負荷再現装置１６、第２負荷再現装置１７、第３負荷再現装置１８、振動センサ１９を含んで構成される。
【００１８】
そして、検証装置１によって電子制御装置１１の機能検証を行う場合、電子制御装置１１は、試験装置１４にワイヤーハーネス２１によって接続され、信号発生・計測装置１２が出力する疑似センサ信号はワイヤーハーネス２１を介して電子制御装置１１に送られる。
また、電子制御装置１１と燃料噴射弁１０とはワイヤーハーネス２２によって接続され、電子制御装置１１が出力する制御出力（噴射パルス信号）は、ワイヤーハーネス２２を介して燃料噴射弁１０に送られる。
【００１９】
係る構成により、電子制御装置１１は、実機において燃料噴射弁１０を駆動制御するときと同様に、試験装置１４（信号発生・計測装置１２）が出力する疑似センサ信号に基づき燃料噴射弁１０の操作量（噴射パルス信号）を演算し、演算した操作量を燃料噴射弁１０に出力し、燃料噴射弁１０を間欠的に開動作させる。
更に、検証装置１は、燃料噴射弁１０を支持するホルダ部（図示省略）を備える。そして、第２負荷再現装置１７及び振動センサ１９は、ホルダ部に支持された燃料噴射弁１０に組み付けられ、第１負荷再現装置１６及び第３負荷再現装置１８は、ホルダ部に支持された燃料噴射弁１０の周囲の所定位置に配される。
【００２０】
信号発生・計測装置１２は、クランクシャフトの回転角、吸入空気流量、冷却水温度、燃料圧力などの内燃機関の運転条件を示すセンサ信号の模擬信号（模擬センサ信号、疑似センサ信号）を電子制御装置１１に出力する機能（疑似センサ信号出力手段）を備える。
つまり、車両に搭載される内燃機関は、クランクシャフトの回転角を検出するクランク角センサ、内燃機関の吸入空気流量を検出する流量センサ、内燃機関の冷却水の温度を検出する温度センサ、燃料噴射弁１０に供給される燃料の圧力を検出する圧力センサなどを有する。これに対し、検証装置１では、上記の各種センサに代えて、信号発生・計測装置１２が、内燃機関の所定運転条件における各種センサ信号を模した模擬信号を出力する。
【００２１】
また、信号発生・計測装置１２は、第１負荷再現装置１６、第２負荷再現装置１７、及び第３負荷再現装置１８に操作信号をそれぞれ出力して、実機での燃料噴射弁１０の動作負荷を検証装置１において再現させる機能を有する。
更に、信号発生・計測装置１２は、振動センサ１９のセンサ信号を入力する入力部を備える。
【００２２】
パーソナルコンピュータ１５は、液晶などの表示装置１５ａやキーボードなどの入力機器１５ｂを備えた汎用コンピュータであって、試験装置１４と連携して検証処理を実施するためのソフトウェアが組み込まれる。
そして、パーソナルコンピュータ１５は、その表示装置１５ａに、試験装置１４の設定情報や電子制御装置１１の制御結果の情報などを表示し、検証を行う作業者は、表示装置１５ａに表示される各種情報に基づき入力機器１５ｂを操作して、試験装置１４の設定や検証結果の確認などの検証作業を行う。
【００２３】
第１負荷再現装置１６（第１の動作負荷再現手段）は、燃料噴射弁１０の基端側（燃料供給口１０ａ側）に配されるソレノイドで構成され、プランジャー１６ａ（可動鉄心）が燃料噴射弁１０の軸線Ｘに沿って進退し、通電によってプランジャー１６ａがフレーム１６ｂから突出する方向に動いたときに、プランジャー１６ａの先端が燃料噴射弁１０の基端側に突き当たるように配される。
係る構成により、第１負荷再現装置１６は、燃料噴射弁１０の基端側から先端側に向かう衝突荷重を生成する。
【００２４】
燃料噴射弁１０の可動部である弁体は、電磁コイルの磁気吸引力によって開弁するときに、基端側のストッパに突き当たることで跳ねて開弁方向に僅かに戻った後、電磁コイルの磁気吸引力によって基端側のストッパに向けて再度移動するという所謂ハンチングが発生する場合がある。
実機においては、燃料噴射弁１０の弁体は燃料の抵抗を受けつつ開閉動作するのに対し、検証装置１における燃料噴射弁１０は、燃料を噴射せず燃料による動作負荷が無いため、ハンチングが発生し易くなる。
【００２５】
そこで、第１負荷再現装置１６は、燃料噴射弁１０が開弁するときのハンチングを抑制し、実機で燃料噴射弁１０が燃料を噴射するときと同等のハンチングに調整する。
つまり、第１負荷再現装置１６は、実機で燃料噴射弁１０が開弁するときの動作負荷を再現し、燃料の抵抗を受けて開弁するとき（実機）と同様なハンチング特性を模擬する手段である。換言すれば、第１負荷再現装置１６は、燃料噴射弁１０の可動部である弁体が基端側のストッパに突き当たって閉弁側に移動することを抑制する手段である。
【００２６】
ここで、燃料噴射弁１０の開弁時に弁体が基端側のストッパに突き当たって跳ねるときに、第１負荷再現装置１６に通電して燃料噴射弁１０の基端側にプランジャー１６ａを衝突させ、燃料噴射弁１０が先端側に向けて振れる力を作用させると、結果的に基端側ストッパからの弁体の跳ね上がりが小さくなり、開弁時のハンチングが抑えられる。
【００２７】
一方、第３負荷再現装置１８（第３の動作負荷再現手段）は、燃料噴射弁１０の先端側（噴孔１０ｂ側）に配されるソレノイドで構成され、プランジャー１８ａ（可動鉄心）が燃料噴射弁１０の軸線Ｘに沿って進退し、通電によってプランジャー１８ａがフレーム１８ｂから突出する方向に動いたときに、プランジャー１８ａの先端が燃料噴射弁１０の先端側に突き当たるように配される。
係る構成により、第３負荷再現装置１８は、燃料噴射弁１０の先端側から基端側に向かう衝突荷重を生成する。
【００２８】
第１負荷再現装置１６は、燃料噴射弁１０が開弁するときのハンチングを抑制するための手段であるのに対し、第３負荷再現装置１８は、第１負荷再現装置１６とは逆に、燃料噴射弁１０の先端側から基端側に向かう衝突荷重を生成することで、燃料噴射弁１０が閉弁するときのハンチングを抑制するための手段である。
つまり、第３負荷再現装置１８は、実機で燃料噴射弁１０が閉弁するときの動作負荷を再現し、燃料の抵抗を受けて閉弁するとき（実機）と同様なハンチング特性を模擬する手段である。換言すれば、第３負荷再現装置１８は、燃料噴射弁１０の可動部である弁体が先端側のストッパ（弁座）に突き当たって開弁側に移動することを抑制する手段である。
【００２９】
ここで、燃料噴射弁１０の閉弁時に弁体が先端側のストッパ（弁座）に突き当たって跳ねるときに、第３負荷再現装置１８に通電して燃料噴射弁１０の先端側にプランジャー１８ａを衝突させ、燃料噴射弁１０が基端側に向けて振れる力を作用させると、結果的に先端側ストッパ（弁座）からの弁体の跳ね上がりが小さくなり、閉弁時のハンチングが抑えられる。
第２負荷再現装置１７（第２の動作負荷再現手段）は、燃料噴射弁１０の周囲を取り囲むように形成された電磁コイルで構成され、当該電磁コイルへの通電によって燃料噴射弁１０の弁体を閉弁方向に吸引する磁気力を発生する。
【００３０】
実機で燃料噴射弁１０が燃料を噴射する場合、燃料圧力は、燃料噴射弁１０の弁体に閉弁方向に作用する力となる。このため、開弁時には燃料圧力が開弁動作を遅らせるように作用し、閉弁時には燃料圧力が閉弁動作を速めるように作用する。
検証装置１において燃料噴射弁１０が燃料の無い状態で開閉動作する場合、弁体に対し閉弁方向に作用する燃料圧力が無いために、弁体が閉位置から開位置に向かう動作速度（開弁応答）が実機で燃料噴射する場合よりも速くなり、逆に、弁体が開位置から閉位置に向かう動作速度（閉弁応答）が実機で燃料噴射する場合よりも遅くなる。
【００３１】
ここで、第２負荷再現装置１７は、弁体を閉弁方向に吸引する磁気力を発生するから、開弁時に第２負荷再現装置１７の電磁コイルに通電されると、弁体が閉位置から開位置に向かう動作速度（開弁応答）が第２負荷再現装置１７の非作動時よりも遅くなる。逆に、閉弁時に第２負荷再現装置１７の電磁コイルに通電されると、弁体が開位置から閉位置に向かう動作速度（閉弁応答）が第２負荷再現装置１７の非作動時よりも速くなり、結果的に、実機での応答速度に近づくことになる。
【００３２】
つまり、第２負荷再現装置１７は、燃料圧力によって閉弁方向に作用する力を模擬的に生成することで、燃料噴射弁１０が燃料を噴射するときの動作負荷（動作応答）を再現する手段である。また、第２負荷再現装置１７は、開弁時には燃料噴射弁１０の電磁コイルによる磁気力を相対的に弱めることになるから、燃料噴射弁１０の電磁コイルが発生する磁気力を変更する手段である。
【００３３】
振動センサ１９は、燃料噴射弁１０の弁体の開閉動作に伴う振動を検出する手段（振動検出手段）である。
試験装置１４（信号発生・計測装置１２）は、第１負荷再現装置１６、第２負荷再現装置１７、第３負荷再現装置１８を制御して、実機における燃料噴射弁１０の動作負荷を再現し、これによって、燃料噴射弁１０が実機と同様な動作特性（動作波形）で開閉するようにする。
【００３４】
次に、燃料噴射弁１０を制御する電子制御装置１１の検証作業における燃料噴射弁１０の動作負荷の設定処理を詳細に説明する。
図２のフローチャートは、検証装置１において燃料無しで燃料噴射弁１０を動作させるときの燃料噴射弁１０の弁体の応答特性を、燃料を噴射する実機の状態での応答特性に合わせるための動作負荷（標準動作負荷）の設定処理の流れを示す。
【００３５】
ここでの動作負荷の設定処理は、燃料有りの実機状態での燃料噴射弁１０の動作波形を取得する第１の動作波形取得工程（ステップＳ１０１）と、検証装置１において燃料無しでかつ負荷再現装置１６−１８を作動させない状態での燃料噴射弁１０の動作波形を取得する第２の動作波形取得工程（ステップＳ１０２）と、燃料有りでの動作波形と燃料無しでの動作波形とを比較して負荷再現装置１６−１８の作動設定を行う比較・設定工程（ステップＳ１０３）とを含む。
【００３６】
第１の動作波形取得工程（ステップＳ１０１）での処理は、燃料噴射弁１０が内燃機関に組み付けられて燃料を間欠的に噴射する状態（燃料有りの実機状態）での燃料噴射弁１０の動作波形（弁体のリフト量と時間との相関）を取得する処理である。
燃料噴射弁１０の動作波形は、開閉動作時における燃料噴射弁１０の駆動電圧、駆動電流、振動などから求められる。つまり、作業者は、実機において燃料噴射弁１０の駆動電圧、駆動電流、振動などを検出するセンサを設置し、係るセンサの出力をモニタすることで燃料噴射弁１０の動作波形を取得する。
【００３７】
第２の動作波形取得工程（ステップＳ１０２）での処理は、検証装置１にセットされた燃料噴射弁１０が燃料無しでかつ負荷再現装置１６−１８の非作動状態（無効状態）で開閉動作するときの動作波形（弁体のリフト量と時間との相関）を取得する処理である。
ここでも、燃料噴射弁１０の動作波形は、開閉動作時における燃料噴射弁１０の駆動電圧、駆動電流、振動などから求められる。
【００３８】
比較・設定工程（ステップＳ１０３）での処理は、第１の動作波形取得工程で求めた燃料有り状態での燃料噴射弁１０の動作波形と、第２の動作波形取得工程で求めた燃料無し状態での燃料噴射弁１０の動作波形とを比較し、燃料無しにおける燃料噴射弁１０の動作波形を燃料有りでの動作波形に近づけるために負荷再現装置１６−１８の作動設定を行う処理である。
換言すれば、比較・設定工程（ステップＳ１０３）での処理は、実機での動作負荷を負荷再現装置１６−１８で再現し、検証装置１において実機での動作波形に沿って燃料噴射弁１０を動作させるための設定処理である。
【００３９】
図３−図５は、燃料噴射弁１０の燃料有りでの動作波形及び燃料無しでの動作波形と、第１，第３負荷再現装置１６，１８の作動設定との相関を例示する。
以下では、図３−図５のタイムチャートを参照しつつ比較・設定工程（ステップＳ１０３）での処理内容を詳細に説明する。
【００４０】
図３のタイムチャートにおいて、燃料有りの動作波形は、開弁時及び閉弁時の双方でハンチングが発生していないことを示すのに対し、燃料無しの動作波形は、開弁時及び閉弁時の双方でハンチングが発生したことを示している。
燃料有りの場合、燃料噴射弁１０の弁体は燃料中を移動し、燃料が弁体の移動抵抗として作用するため、弁体がストッパに突き当たったときの跳ね上がりは抑制される。
【００４１】
これに対し、燃料無しの場合、弁体が空気中を移動することになって移動抵抗が燃料有りの場合よりも小さくなるため、弁体がストッパ（弁座）に突き当たったときの跳ね上がりは燃料有りの場合よりも大きくなる。
上記のように、燃料の有り／無しでハンチングの大きさが異なる動作波形が取得された場合、作業者（又は検証装置１）は、燃料無し状態でのハンチングを抑制して燃料の有りでの動作波形に近づけるために、第１，第３負荷再現装置１６，１８を構成するソレノイドの通電設定を行う。
【００４２】
つまり、燃料噴射弁１０が開弁するときに弁体が基端側のストッパに突き当たって跳ねるタイミング（図３の時刻ｔ１）で、第１負荷再現装置１６に通電して燃料噴射弁１０の基端側にプランジャー１６ａを衝突させることで、燃料噴射弁１０が先端側に向けて振れる力が作用して基端側から先端側に向かう弁体の跳ね（ハンチング、移動）が抑制されるように、作業者（又は検証装置１）は、第１負荷再現装置１６のソレノイドへの通電タイミング及び通電時間を調整する。
【００４３】
一方、燃料噴射弁１０が閉弁するときに弁体が先端側のストッパ（弁座）に突き当たって跳ねるタイミング（図３の時刻ｔ２）で、第３負荷再現装置１８に通電して燃料噴射弁１０の先端側にプランジャー１８ａを衝突させることで、燃料噴射弁１０が基端側に向けて振れる力が作用して先端側から基端側に向かう弁体の跳ね（ハンチング、移動）が抑制されるように、作業者（又は検証装置１）は、第３負荷再現装置１８のソレノイドへの通電タイミング及び通電時間を調整する。
なお、図３のタイムチャートに示す例では、燃料噴射弁１０が開弁するときに第１負荷再現装置１６に１回だけ通電し、燃料噴射弁１０が閉弁するときに第３負荷再現装置１８に１回だけ通電するが、通電回数は１回に限定されず、作業者（又は検証装置１）は、ハンチングを抑制できるように通電回数、通電時間は適宜調整する。
【００４４】
図４のタイムチャートは、燃料噴射弁１０が開弁するときに第１負荷再現装置１６に連続して２回通電し、燃料噴射弁１０が閉弁するときに第３負荷再現装置１８に連続して２回通電することで、燃料無し状態でのハンチングを抑制する例を示す。
また、開弁時と閉弁時とでハンチング特性が異なる場合、開弁時における第１負荷再現装置１６の通電回数と、閉弁時における第３負荷再現装置１８の通電回数とを異ならせる設定がなされる場合もあり得る。
【００４５】
一方、図５のタイムチャートは、第２負荷再現装置１７の作動設定を説明するための図である。
検証装置１において燃料噴射弁１０が燃料の無い状態で開閉動作する場合、弁体に対し閉弁方向に作用する燃料圧力が無いために、開弁応答は実機で燃料噴射する場合よりも速くなり、逆に、閉弁応答は実機で燃料噴射する場合よりも遅くなる。
【００４６】
そこで、作業者（又は検証装置１）は、開弁時に第２負荷再現装置１７の電磁コイルに通電して開弁応答を遅くし、更に、閉弁時に第２負荷再現装置１７の電磁コイルに通電して閉弁応答を速めることで、検証装置１における燃料噴射弁１０の応答速度を、実機での応答速度に近づける。
なお、図５のタイムチャートは、第２負荷再現装置１７の電磁コイルへの通電設定の一態様であり、例えば、第２負荷再現装置１７の電磁コイルへの通電期間は、弁体が動き出してから停止するまでの期間に限定するものではなく、また、電磁コイルのオン／オフを繰り返す構成とすることができる。
【００４７】
比較・設定工程（ステップＳ１０３）において、作業者（又は検証装置１）は、上記のようにして、第２負荷再現装置１７による応答速度の調整を設定し、また、第１，第３負荷再現装置１６，１８によるハンチングの抑制を設定し、係る設定にしたがって負荷再現装置１６−１８を作動させることで、実機（燃料有り）での燃料噴射弁１０の動作負荷（動作波形）を再現させる。
【００４８】
図６のタイムチャートは、実機（燃料有り）での燃料噴射弁１０の動作負荷（動作波形）を検証装置１において再現させるときの負荷再現装置１６−１８の作動状態を示す。
試験装置１４は、電子制御装置１１によって燃料噴射弁１０が駆動制御されるときに、クランク角信号に基づきタイミングを検出して、比較・設定工程で設定された作動設定に基づき負荷再現装置１６−１８それぞれを制御することで、実機（燃料有り）での動作負荷を再現し、実機（燃料有り）での動作波形に沿って燃料噴射弁１０を開閉させる。
【００４９】
したがって、検証装置１では、燃料噴射弁１０によって実際に燃料を噴射させることなく、燃料噴射するときと同様な動作波形で燃料噴射弁１０を開閉させることができる。
このため、検証装置１は、燃料タンク、燃料ポンプ、燃料供給配管などを含む燃料供給システムが不要でありながら、燃料噴射するときの動作を模擬して燃料噴射弁１０の制御機能を高精度に検証できる。
【００５０】
図７のフローチャートは、図２のフローチャートによる設定処理で再現される正常時（
通常時）のハンチングとは異なる、燃料噴射弁１０の異常状態などでのハンチングを再現するための動作負荷の設定処理の流れを示す。
ここでの動作負荷の設定処理は、再現させるハンチング（動作波形）を決定するハンチング目標決定工程（ステップＳ２０１）と、ハンチング目標（目標動作波形）を再現するために第１，第３負荷再現装置１６，１８の通電設定を図２のフローチャートによる処理で設定される標準設定から変更する設定変更工程（ステップＳ２０２）と、第１，第３負荷再現装置１６，１８の通電設定の変更を適用した結果としてのハンチング（動作波形）がハンチング目標（目標動作波形）に十分に近づいたか否かを判断する比較工程（ステップＳ２０３）とを含む。
【００５１】
ハンチング目標決定工程（ステップＳ２０１）は、意図的にハンチングを標準よりも大きく（又は小さく）して、ハンチングの変更に伴う電子制御装置１１での故障診断の結果の変化を検証するときのハンチング目標を決定する。
例えば、作業者（又は検証装置１）は、電子制御装置１１が燃料噴射弁１０の異常状態であると診断することが期待されるハンチングや、正常時（通常時）とは一致しないものの許容範囲内であり電子制御装置１１が燃料噴射弁１０の異常状態であると診断しないことが期待されるハンチングなどを目標として設定し、係るハンチング目標と同等のハンチングを発生させたときの電子制御装置１１の診断結果に基づき診断クライテリア（故障診断判定値）の適性を判断することができる。
【００５２】
設定変更工程（ステップＳ２０２）は、図２のフローチャートによる処理で設定される標準設定でのハンチングに対してハンチング目標が大きい場合（ハンチングの増大要求の場合）は、第１，第３負荷再現装置１６，１８の通電時間を減らす方向（ハンチングを弱める外力を減らす方向）に変更したり、ハンチングを抑制する場合とは逆に、開弁動作時に第３負荷再現装置１８に通電させ閉弁動作時に第１負荷再現装置１６に通電させることで第１，第３負荷再現装置１６，１８による外力を、ハンチングを強める方向に作用させたりする処理である。
なお、ここでは、燃料噴射弁１０の応答を変更しないので、第２負荷再現装置１７は、図２のフローチャートによる処理で設定された標準設定に従って制御される。
【００５３】
比較工程（ステップＳ２０３）は、設定変更工程で変更された第１，第３負荷再現装置１６，１８の作動設定の下で燃料噴射弁１０が開閉したときの動作波形を求める処理と、求めた動作波形とハンチング目標決定工程で決定されたハンチング目標（目標動作波形）との差を求める処理と、前記差が設定範囲内であるか否かを判断する処理とを含む。
そして、比較工程（ステップＳ２０３）は、前記差が設定範囲内になるまで設定変更工程での作動設定の変更を繰り返させ、前記差が設定範囲内になったとき、つまり、ハンチング目標（目標動作波形）に略一致するハンチングを発生させることができたときに、そのときの第１，第３負荷再現装置１６，１８の作動設定を保存して処理を終了する。
【００５４】
図８のフローチャートは、図２のフローチャートによる設定処理で再現される正常時（通常時）の応答よりも遅い応答劣化状態（応答異常状態）を再現するための動作負荷の設定処理の流れを示す。
ここでの動作負荷の設定処理は、再現させる応答劣化状態での動作波形を決定する応答劣化目標決定工程（ステップＳ３０１）と、目標の応答劣化状態を再現するために第２負荷再現装置１７の通電設定を、図２のフローチャートによる処理で設定される標準設定から変更する設定変更工程（ステップＳ３０２）と、第２負荷再現装置１７の通電設定の変更を適用した結果としての燃料噴射弁１０の開閉動作の応答が目標の劣化状態に十分に近づいたか否か（応答が所定値だけ遅くなったか否か）を判断する比較工程（ステップＳ３０３）とを含む。
【００５５】
応答劣化目標決定工程（ステップＳ３０１）は、意図的に燃料噴射弁１０の応答を遅くして、応答の変更に伴う電子制御装置１１での故障診断（応答劣化診断）の結果の変化を検証するための目標応答を決定する。
例えば、作業者（又は検証装置１）は、電子制御装置１１が燃料噴射弁１０の異常状態（応答劣化異常）であると診断することが期待される応答状態や、正常時（通常時）とは一致しないものの許容範囲内であり電子制御装置１１が燃料噴射弁１０の応答劣化状態であると診断しないことが期待される応答状態などを目標として設定し、係る目標応答と同等の応答を発生させたときの電子制御装置１１の診断結果に基づき診断クライテリア（応答劣化判定値）の適性を判断することができる。
【００５６】
設定変更工程（ステップＳ３０２）は、開弁時については図２のフローチャートによる処理で設定される標準設定よりも第２負荷再現装置１７が生成する磁気力（閉弁方向に作用する磁気力）を増やす処理であり、閉弁時については図２のフローチャートによる処理で設定される標準設定よりも第２負荷再現装置１７が生成する磁気力（閉弁方向に作用する磁気力）を減らす処理である。
【００５７】
第２負荷再現装置１７が生成する磁気力の変更は、第２負荷再現装置１７を構成する電磁コイルへの通電時間の変更及び／又は印加電圧の変更によって実施される。
なお、ここでは、燃料噴射弁１０のハンチングを変更しないので、第１，第３負荷再現装置１６，１８は、図２のフローチャートによる処理で設定された標準設定に従って制御される。
【００５８】
比較工程（ステップＳ３０３）は、設定変更工程で変更された第２負荷再現装置１７の作動設定の下で燃料噴射弁１０が開閉したときの動作波形を求める処理と、求めた動作波形の応答と応答劣化目標決定工程で決定された目標の応答劣化状態との差を求める処理と、前記差が設定範囲内であるか否かを判断する処理とを含む。
そして、比較工程（ステップＳ３０３）は、前記差が設定範囲内になるまで設定変更工程での作動設定の変更を繰り返させ、前記差が設定範囲内になったとき、つまり、目標の応答劣化状態に略一致する応答特性になったときに、そのときの第２負荷再現装置１７の作動設定を保存して処理を終了する。
【００５９】
図９のフローチャートは、電子制御装置１１における燃料噴射弁１０の故障診断機能を検証（試験）するときの動作負荷の設定処理の流れを示す。
図９のフローチャートに示した設定処理の流れを概説すると、まず、負荷再現装置１６−１８を標準設定で作動させる設定（燃料有り状態を模擬する設定）を行った上で（ステップＳ４０１）、ハンチングを変更しての検証を行うか（ステップＳ４０２）、応答劣化を模擬して検証を行うか（ステップＳ４０５）を判断し、ハンチング変更の要求があれば第１，第３負荷再現装置１６，１８の作動設定を予め求めておいたハンチング変更用の作動設定に切り替え（ステップＳ４０４）、応答劣化を模擬する要求があれば、第２負荷再現装置１７の作動設定を予め求めておいた応答劣化模擬用の作動設定に切り替える（ステップＳ４０７）。
【００６０】
以下で、上記の各処理を詳述する。
まず、作業者（又は検証装置１）は、負荷再現装置１６−１８を標準設定で作動させ、燃料噴射が行われる状態での標準のハンチング及び応答が模擬されるようにする（ステップＳ４０１）。
次いで、作業者（又は検証装置１）は、ハンチングを変更して検証を行う要求があるか否かを判断し（ステップＳ４０２）、ハンチングの変更要求がない場合は第１，第３負荷再現装置１６，１８の作動設定を標準設定に保持し、ハンチング変更用の作動設定を無効とする（ステップＳ４０３）。
【００６１】
一方、作業者（又は検証装置１）は、ハンチングの変更要求がある場合、第１，第３負荷再現装置１６，１８の作動設定を標準設定からハンチング変更用の作動設定に切り替え、ハンチング変更用の作動設定を有効とする（ステップＳ４０４）。
係る処理により、燃料噴射弁１０は、例えば標準設定よりもハンチングが大きくなる状態で開閉駆動され、電子制御装置１１の診断機能が係るハンチング状態を異常と判断するか正常と判断するかが検証される。
更に、作業者（又は検証装置１）は、応答劣化を模擬して検証を行う要求があるか否かを判断し（ステップＳ４０５）、応答劣化を模擬する要求がない場合は第２負荷再現装置１７の作動設定を標準設定に保持し、応答劣化模擬用の作動設定を無効とする（ステップＳ４０６）。
【００６２】
一方、作業者（又は検証装置１）は、応答劣化を模擬して検証を行う要求がある場合、第２負荷再現装置１７の作動設定を標準設定から応答劣化模擬用の作動設定に切り替え、応答劣化模擬用の作動設定を有効とする（ステップＳ４０７）。
係る処理により、燃料噴射弁１０は、標準設定よりも応答が遅くなる状態で開閉駆動され、電子制御装置１１の診断機能が係る応答状態を異常（応答劣化）と判断するか正常と判断するかが検証される。
【００６３】
ここで、作業者（又は検証装置１）は、ハンチングの大きさ、応答劣化の程度を任意に設定でき、また、検証装置１では実際に燃料噴射弁１０を開閉動作させて検証作業が行われるから、高精度に電子制御装置１１における燃料噴射弁１０の診断機能を検証できる。
なお、検証装置１は、ハンチングの大きさを変更する処理を開弁時と閉弁時とのいずれか一方について実施させることができ、また、開弁時と閉弁時とでハンチングの変更の程度を異ならせることができる。同様に、検証装置１は、応答劣化状態を模擬する場合、開弁時と閉弁時とのいずれか一方の応答を遅らせることができ、また、開弁時と閉弁時とで応答劣化の程度を異ならせることができる。
【００６４】
「第２実施形態」
図１０は本発明の実施形態に係る車両用制御装置の検証装置の第２実施形態を示す構成図である。
図１０に示す検証装置１は、図１の検証装置１における負荷再現装置１６−１８に代えて、負荷再現装置３１−３３を備える点が異なる。
第１，第３負荷再現装置３１，３３は、燃料噴射弁１０の燃料経路内に圧縮空気を噴射し、空気圧を弁体に作用させる装置であり、信号発生・計測装置１２は第１，第３負荷再現装置３１，３３に操作信号を出力して、圧縮空気の噴射時期を制御する。
【００６５】
第１負荷再現装置３１は、燃料噴射弁１０の燃料供給口１０ａ側から圧縮空気を燃料噴射弁１０内に噴射し、閉弁方向に作用する空気圧（動作負荷）を弁体に加える。一方、第３負荷再現装置３３は、燃料噴射弁１０の噴孔１０ｂ側から圧縮空気を燃料噴射弁１０内に噴射し、開弁方向に作用する空気圧（動作負荷）を弁体に加える。
ここで、検証装置１は、燃料噴射弁１０の弁体が弁座（先端側のストッパ）に突き当たるときに第１負荷再現装置３１を制御して圧縮空気を噴射させることで、弁座からの弁体の跳ね上がり（移動）を抑制し、閉弁時のハンチングを燃料有り状態と同等に小さく抑制する。
また、検証装置１は、燃料噴射弁１０の弁体が基端側のストッパに突き当たるときに第３負荷再現装置３３を制御して圧縮空気を噴射させることで、基端側のストッパからの弁体の跳ね上がり（移動）を抑制し、開弁時のハンチングを燃料有り状態と同等に小さく抑制する。
【００６６】
一方、第２負荷再現装置３２は、電子制御装置１１が噴射パルス信号を燃料噴射弁１０に出力するラインに直列に接続した可変抵抗器で構成され、この可変抵抗器の抵抗値が増加すると、燃料噴射弁１０の電磁コイルに印加される電圧が低下する。
作業者（又は検証装置１）は、開弁時の応答劣化を模擬して検証を行う要求がある場合、第２負荷再現装置３２の可変抵抗器の抵抗値を、応答劣化を模擬しない場合よりも増加させることで燃料噴射弁１０の電磁コイルに印加される電圧を低下させる。燃料噴射弁１０の電磁コイルに印加される電圧が低下すると、燃料噴射弁１０の弁体に作用する磁気吸引力が弱まり、燃料噴射弁１０の開弁応答が劣化した状態が模擬されることになる。
なお、圧縮空気を噴射する第１，第３負荷再現装置３１，３３と、図１に示した電磁コイルで構成される第２負荷再現装置１７とを組み合わせることができる。
【００６７】
図１０に示した構成の検証装置１を用いる場合も、前述した図７−図９のフローチャートに示した処理を実施することで、燃料有りでの動作負荷を再現し、更に、ハンチングが増大するときの動作負荷、応答劣化状態での動作負荷を再現し、電子制御装置１１における診断機能を検証できる。
【００６８】
上記実施形態で説明した各技術的思想は、矛盾が生じない限りにおいて、適宜組み合わせて使用することができる。
また、好ましい実施形態を参照して本発明の内容を具体的に説明したが、本発明の基本的技術思想及び教示に基づいて、当業者であれば、種々の変形態様を採り得ることは自明である。
【００６９】
例えば、ハンチング抑制のための第１負荷再現装置、第３負荷再現装置として、燃料噴射弁１０の弁体がストッパに突き当たる直前で当接し、弁体がストッパに向けて移動するのに伴って弾性圧縮される弾性部材（ゴムやスプリングなど）を燃料噴射弁１０内に配し、係る弾性部材によってストッパに突き当たるときの衝突負荷を軽減させることで、ハンチングを抑制する構成とすることができる。
なお、第１負荷再現装置及び第３負荷再現装置が弾性部材で構成される場合、第１負荷再現装置及び第３負荷再現装置の弾性部材は、燃料噴射弁１０を部分的に分解・改造して燃料噴射弁１０内に配される。
【００７０】
また、図１０に示した検証装置１は、圧縮空気によって弁体の移動を抑制するが、第１，第３負荷再現装置として弁体に負圧を作用させる装置を備え、負圧で弁体の移動を抑制する構成とすることができる。
【００７１】
また、検証装置１にセットする燃料噴射弁１０として正常に動作する燃料噴射弁１０（新品）と故障（劣化）模擬品を用意し、正常な燃料噴射弁１０と故障（劣化）模擬品とを検証装置１に入れ替えてセットし、電子制御装置１１の診断結果が、セットされている燃料噴射弁１０が正常品であるか故障（劣化）模擬品であるかに見合った結果であるか否かを検証することができる。
【００７２】
また、車両用のアクチュエータは、車両用内燃機関に燃料を供給する燃料噴射弁に限定されず、例えば、車両の油圧機器への油圧供給を制御する電磁式スプールバルブなどが車両用のアクチュエータに含まれる。
また、前述の第１負荷再現装置１６及び第３負荷再現装置１８は、燃料噴射弁１０の外部にソレノイドのプランジャーを突き当てるよう構成されるが、燃料噴射弁１０内に挿し入れられたソレノイドのプランジャー先端が弁体に当接することで、弁体の移動を抑制する構成とすることができる。
【００７３】
ここで、上述した実施形態から把握し得る技術的思想について、以下に記載する。
車両用制御装置の検証装置は、その一態様において、車両用内燃機関に燃料を噴射する燃料噴射弁を制御する制御装置の機能を、前記燃料噴射弁を開閉動作させて検証する検証装置であって、
前記検証装置は、実機での前記燃料噴射弁における燃料による動作負荷を再現する動作負荷再現手段を備え、
前記制御装置は、前記動作負荷再現手段が再現する動作負荷の下で前記燃料噴射弁を制御する。
【００７４】
上記車両用制御装置の検証装置の好ましい態様において、
前記制御装置は、前記燃料噴射弁の故障の有無を診断する診断機能を備え、
前記動作負荷再現手段は、前記燃料噴射弁の正常状態での動作を再現するとともに故障状態での動作を再現し、
前記検証装置は、前記制御装置の診断機能を検証する。
【００７５】
別の好ましい態様では、
前記動作負荷再現手段は、前記燃料噴射弁のハンチングを抑制する手段と、前記燃料噴射弁の弁体の動作速度を変更する手段との少なくとも一方を含む。
【符号の説明】
【００７６】
１…検証装置、１０…燃料噴射弁（アクチュエータ）、１１…電子制御装置（制御装置）、１２…信号発生・計測装置、１４…試験装置、１５…パーソナルコンピュータ、１６…第１負荷再現装置（第１の動作負荷再現手段）、１７…第２負荷再現装置（第２の動作負荷再現手段）、１８…第３負荷再現装置（第３の動作負荷再現手段）、１９…振動センサ（振動検出手段）
【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】
2018188054.tif 000009
【図８】
2018188054.tif 000010
【図９】
2018188054.tif 000011
【図１０】
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