(57)【要約】【課題】この発明は、擬似故障を発生させる条件を細かく設定でき、擬似故障の発生する条件の自由度を高めることができ、正確に擬似故障発生ポイントを設定でき、これにより、効率的に電子コントローラの動作確認をすることができる電子コントローラの自動検査システムを実現することを目的とする。【解決手段】この発明は、電子コントローラの自動検査システムにおいて、発生させる故障パターンを設定する故障設定手段と、前記故障設定手段により設定された故障を擬似的に発生させる擬似故障発生手段とを備え、前記故障設定手段は、車両状態と時間とを組み合わせた条件で故障を設定し、前記擬似故障発生手段により擬似故障を発生させることを特徴とする。【選択図】図１
2011161947.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
センサ信号を入力してアクチュエータ駆動信号を出力する電子コントローラと、
規定の運転パターンに対応する信号を出力する運転パターン発生手段と、
前記電子コントローラの本来の制御対象である実機が、運転パターンに沿って動作する際に、アクチュエータ駆動信号を受けて生成するセンサ信号と同等の信号を、擬似センサ信号として出力するシミュレータと、
前記電子コントーラ及び前記シミュレータの動作を検査する検査手段とを備え、
前記電子コントローラと前記シミュレータとをハーネスで結線した電子コントローラの自動検査システムにおいて、
発生させる故障パターンを設定する故障設定手段と、
前記故障設定手段により設定された故障を擬似的に発生させる擬似故障発生手段とを備え、
前記故障設定手段は、車両状態と時間とを組み合わせた条件で故障を設定し、前記擬似故障発生手段により擬似故障を発生させることを特徴とする電子コントローラの自動検査システム。
【請求項２】
センサ信号を入力してアクチュエーク駆動信号を出力する電子コントローラと、
規定の運転パターンに対応する信号を出力する運転パターン発生手段と、
前記電子コントローラの本来の制御対象である実機が、運転パターンに沿って動作する際に、アクチュエータ駆動信号を受けて生成するセンサ信号と同等の信号を、擬似センサ信号として出力するシミュレータと、
前記電子コントーラ及び前記シミュレータの動作を検査する検査手段とを備え、
前記電子コントローラと前記シミュレータとをハーネスで結線した電子コントローラの自動検査システムにおいて、
発生させる故障パターンを設定する故障設定手段と、
前記故障設定手段により設定された、ハーネスの断線又はショートといった故障を擬似的に発生させるハーネス擬似故障発生手段と、
前記故障設定手段により設定された、センサの特性ずれ故障を擬似的に発生させるセンサ擬似故障発生手段とを備え、
前記故障設定手段は、一つあるいは複数の故障を個別の条件で設定し、前記ハーネス擬似故障発生手段及び／又は前記センサ擬似故障発生手段により一つあるいは複数の擬似故障を発生させることを特徴とする電子コントローラの自動検査システム。
【請求項３】
センサ信号を人力してアクチュエータ駆動信号を出力する電子コントローラと、
規定の運転パターンに対応する信号を出力する運転パターン発生手段と、
前記電子コントローラの本来の制御対象である実機が、運転パターンに沿って動作する際に、アクチュエータ駆動信号を受けて生成するセンサ信号と同等の信号を、擬似センサ信号として出力するシミュレータと、
前記電子コントーラ及び前記シミュレータの動作を検査する検査手段とを備え、
前記電子コントローラと前記シミュレータとをハーネスで結線した電子コントローラの自動検査システムにおいて、
発生させる故障パターンを設定する故障設定手段と、
前記故障設定手段により設定された故障を擬似的に発生させる擬似故障発生手段とを備え、
前記検査手段は、前記電子コントローラの有する故障診断通信機能を利用してデータを収集することを特徴とする電子コントローラの自動検査システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は電子コントローラの自動検査システムに係り、特に、車両に搭載された電子コントローラに実装された故障診断機能について、擬似故障を発生させる条件を細かく設定して動作確認をすることができる電子コントローラの自動検査システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
車載用の電子コントローラ機能の開発には、シミュレータを利用して行う手法があり、シミュレータはＨＩＬＳ（Ｈａｒｄｗａｒｅ  Ｉｎ  ｔｈｅ  Ｌｏｏｐ  Ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ）システムと呼ばれる。
エンジン制御を行う電子コントローラ（ＥＣＭ：Ｅｎｇｉｎｅ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｍｏｄｕｌｅ）の機能開発を行う場合に、シミュレータではエンジン挙動を模擬したソフトウェア（以下、「エンジンモデル」と記す。）が動作しており、ＨＩＬＳシステムにワイヤハーネスを通じて接続された電子コントローラが、ＨＩＬＳシステムとの間で擬似センサ信号とアクチュエータ駆動信号とを送受信し、実際のエンジンを制御するのと同様に、ＨＩＬＳシステム内のエンジンモデルを制御させる。これにより、ＨＩＬＳシステムは、実際の車両がない環境で電子コントローラの動作を自動検査し、電子コントローラの機能開発を可能としている。
【０００３】
ところで、電子コントローラの開発時には、故障診断機能の機能確認を行なっている。具体的には、ハーネスの断線等の異常時に電子コントローラが適切な処理を実施しているか等の確認を行っている。
電子コントローラの機能確認の効率化・精度向上を実現する手法としては、例えば特開２００８−２６１７９３号公報に開示されるものがある。この公報に開示される電子コントローラの自動検査システムは、ハーネスの断線故障状態を運転パターンに同期して時間ベースで発生させることや、故障状態時の車載用の電子コントローラやＨＩＬＳシステムの内部ＲＡＭの処理結果を検査することを特徴としている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−２６１７９３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところが、近時の車両は、電子化が進んでおり、電子コントローラの開発にハーネスの断線故障状態だけでなく、より複雑なパターンで故障を発生させることや、更に効率的な自動検査システムの実現が待たれている。
【０００６】
この発明は、擬似故障を発生させる条件を細かく設定でき、擬似故障の発生する条件の自由度を高めることができ、正確に擬似故障発生ポイントを設定でき、これにより、効率的に電子コントローラの動作確認をすることができる電子コントローラの自動検査システムを実現することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この発明は、センサ信号を入力してアクチュエータ駆動信号を出力する電子コントローラと、規定の運転パターンに対応する信号を出力する運転パターン発生手段と、前記電子コントローラの本来の制御対象である実機が、運転パターンに沿って動作する際に、アクチュエータ駆動信号を受けて生成するセンサ信号と同等の信号を、擬似センサ信号として出力するシミュレータと、前記電子コントーラ及び前記シミュレータの動作を検査する検査手段とを備え、前記電子コントローラと前記シミュレータとをハーネスで結線した電子コントローラの自動検査システムにおいて、発生させる故障パターンを設定する故障設定手段と、前記故障設定手段により設定された故障を擬似的に発生させる擬似故障発生手段とを備え、前記故障設定手段は、車両状態と時間とを組み合わせた条件で故障を設定し、前記擬似故障発生手段により擬似故障を発生させることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
この発明の電子コントローラの自動検査システムは、車両状態をトリガとして擬似故障を発生させるので、擬似故障を発生させる条件を細かく設定して、電子コントローラの動作確認をすることができる。
また、この発明の電子コントローラの自動検査システムは、車両状態と時間の条件とを組み合わせることにより、擬似故障の発生する条件の自由度を高めて、電子コントローラの動作確認をすることができる。
さらに、この発明の電子コントローラの自動検査システムは、ドライバモデルを使用した自動運転の場合、自動走行パターンに対して車速等が多少遅れたりずれたりするので、車両状態と時間とを組み合わせたトリガを設定することにより、正確に擬似故障発生ポイントを設定して、電子コントローラの動作確認をすることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】電子コントローラの自動検査システムのシステム構成図である。（実施例）
【図２】自動検査処理のフローチャートである。（実施例）
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、図面に基づいて、この発明の実施例を説明する。
【実施例】
【００１１】
図１〜図２は、この発明の実施例を示すものである。図１において、１は電子コントローラ、２は自動検査システムである。電子コントローラ１の自動検査システム２は、ＨＩＬＳ（Ｈａｒｄｗａｒｅ  Ｉｎ  ｔｈｅ  Ｌｏｏｐ  Ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ）システムからなるシミュレータ３を用いて構成される。シミュレータ３は、シミュレータ用パーソナルコンピュータ（ＰＣ）４を含んでいる。シミュレータ３は、ＣＡＮ（Ｃｏｔｒｏｌ  Ａｒｅａ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）等の通信ラインを構成するハーネス５により開発過程の電子コントローラ１（例えばＥＣＵ：Ｅｎｇｉｎｅ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｕｎｉｔ）に結線されている。
シミュレータ３は、運転手を模擬するドライバモデル６、エンジンを模擬するエンジンモデル７（車両モデル含む）、故障診断テスタを模擬したテスタモデル８を有し、擬似車両として機能する。また、シミュレータ３は、シミュレータ３と電子コントローラ１とを接続するハーネス５の断線や、様々なハーネス５ヘのショートを可能にする断線／ショート発生器９を有している。
ドライバモデル６は、運転パターンに適合した運転状態を実現するためのアクセルペダル開度設定情報・ブレーキペダル開度設定情報をエンジンモデル７に供給する。エンジンモデル７は、ドライバモデル６から入力するアクセルペダル開度設定情報・ブレーキペダル開度設定情報（運転パターン）や電子コントローラ１から入力するアクチュエータ駆動信号に基づいてスロットルバルブ・ブレーキや燃料噴射弁を動作させてエンジンの運転を模擬し、模擬したエンジンの運転状態に応じた模擬の車速情報をドライバモデル６に出力し、また、模擬したエンジンの運転状態に応じた模擬のセンサ信号をハーネス５により電子コントローラ１に出力する。テスタモデル８は、エンジンモデル７が模擬するエンジンの故障診断をする。
シミュレータ３にハーネス５を介して接続された電子コントローラ１は、シミュレータ３内のエンジンモデル７が模擬するエンジンについての模擬のセンサ信号をハーネス５により入力し、アクチュエータ駆動信号を演算してハーネス５によりエンジンモデル７に出力する。電子コントローラ１に入力する模擬のセンサ信号には、空燃比センサ、クランク角センサ、エアフローメータなどのセンサ信号がある。エンジンモデル７に出力するアクチュエータ駆動信号には、燃料噴射弁などのアクチュエータ信号がある。
【００１２】
自動検査システム２は、シミュレータ用パーソナルコンピュータ４内に、電子コントーラ１及びシミュレータ３の動作を検査する検査手段１０を備えている。さらに、シミュレータ用パーソナルコンピュータ４は、運転パターン設定手段１１、エンジンモデル制御手段１２、テスタモデル制御手段１３、断線／ショート発生器制御手段１４、電子コントローラ制御手段１５を有している。
運転パターン設定手段１１は、ドライバモデル６の運転パターンを設定する機能を有し、ドライバモデル６に運転パターン指示情報を出力する。エンジンモデル制御手段１２は、エンジンモデル７をコントロールする機能を有し、エンジンモデル７にエンジンモデル設定変更指示情報を出力するとともに、エンジンモデル７からエンジンモデル制御情報を入力する。テスタモデル制御手段１３は、テスタモデル８をコントロールする機能を有し、テスタモデル８にテスタ駆動指示情報を出力するとともに、テスタモデル８から故障診断通信で得られる情報を入力する。断線／ショート発生器制御手段１４は、断線／ショート発生器９をコントロールする機能を有し、断線／ショート発生器９に断線／ショート指示情報を出力する。電子コントローラ制御手段１５は、電子コントローラ１をコントロールする機能を有し、電子コントローラ１から電子コントローラ制御情報を入力する。
自動検査システム２は、シミュレータ３によって、運転パターン設定手段１１で設定された規定の運転パターンに対応する信号をドライバモデル６で出力させ、電子コントローラ１の本来の制御対象である実機であるエンジンが、ドライバモデル６が発生する規定の運転パターンに沿って動作する際に、電子コントローラ１からアクチュエータ駆動信号を受けて生成するセンサ信号と同等の信号を、擬似センサ信号としてハーネス５で結線した電子コントローラ１に出力する。
自動検査システム２は、シミュレータ３内のエンジンモデル７を電子コントローラ１で制御する際に、検査手段１０によって、運転パターン設定手段１１、エンジンモデル制御手段１２、テスタモデル制御手段１３、断線／ショート発生器制御手段１４、電子コントローラ制御手段１５との間で情報を送受信し、電子コントーラ１及びシミュレータ３の動作を検査する。
【００１３】
この電子コントローラ１の自動検査システム２は、前記電子コントローラ１と、運転パターン発生手段として機能するドライバモデル６と、シミュレータ３と、検査手段１０とを備え、電子コントローラ１とシミュレータ３とをハーネス５で結線している。
自動検査システム２は、発生させる故障パターンを設定する故障設定手段として機能する運転パターン設定手段１１と、前記故障設定手段である運転パターン設定手段１１により設定された故障を擬似的に発生させる擬似故障発生手段として機能するエンジンモデル７とを備えている。前記故障設定手段である運転パターン設定手段１１は、車両状態と時間とを組み合わせた条件で故障を設定し、前記擬似故障発生手段であるエンジンモデル７により擬似故障を発生させる。発生した擬似故障は、電子コントローラ１に入力される。
また、自動検査システム２は、発生させる故障パターンを設定する故障設定手段として機能する断線／ショート発生器制御手段１４と、前記故障設定手段である断線／ショート発生器制御手段１４により設定された、ハーネス５の断線又はショートといった故障を擬似的に発生させるハーネス擬似故障発生手段として機能する断線／ショート発生器９と、前記故障設定手段である断線／ショート発生器制御手段１４により設定された、センサの特性ずれ故障を擬似的に発生させるセンサ擬似故障発生手段として機能するエンジンモデル７とを備えている。前記故障設定手段である断線／ショート発生器制御手段１４は、一つあるいは複数の故障を個別の条件で設定し、前記ハーネス擬似故障発生手段である断線／ショート発生器９及び／又は前記センサ擬似故障発生手段であるエンジンモデル７により一つあるいは複数の擬似故障を発生させる。発生した擬似故障は、電子コントローラ１に入力される。
さらに、自動検査システム２は、発生させる故障パターンを設定する故障設定手段として機能する運転パターン設定手段１１と、前記故障設定手段である運転パターン設定手段１１により設定された故障を擬似的に発生させる擬似故障発生手段として機能するエンジンモデル７とを備えている。前記検査手段１０は、前記電子コントローラ１の有する故障診断通信機能を利用して、エンジンモデル７が発生する擬似故障のデータをテスタモデル８によりテスタモデル制御手段１３を介して収集する。
【００１４】
この電子コントローラ１の自動検査システム２は、図２に示すように、自動検査の処理を行う。
自動検査システム２は、処理がスタートすると（１０１）、運転パターン設定手段１１により運転パターンを設定し（１０２）、外気温度等の環境設定をし（１０３）、故障診断通信を実施して故障情報を初期化し（１０４）、エンジンモデル７により模擬のエンジンの運転を開始し（１０５）、故障発生条件が成立するかを判断する（１０６）。
この判断（１０６）がＹＥＳになると、故障設定手段により設定された故障（例えば、ハーネス５の断線／ショート、センサの特性ずれ）を擬似故障発生手段（例えば、断線／ショート発生器９、エンジンモデル７）により擬似的に発生させる（１０７）。この擬似故障の発生（１０７）中に、故障終了条件が成立するかを判断し（１０８）、この判断（１０８）がＹＥＳになると、故障検査を終了する（１０９）。
前記擬似故障の発生（１０７）においては、車両状態と時間とを組み合わせた条件で設定し、擬似故障を発生させる。また、前記擬似故障の発生（１０７）においては、一つあるいは複数の故障を個別の条件で設定し、一つあるいは複数の擬似故障を発生させる。
自動検査システム２は、前記故障検査の処理（１０６）〜（１０９）に合わせて、エンジンモデル制御手段１２によるエンジンモデル制御情報の取得（１１０）、および電子コントローラ制御手段１５による電子コントローラ制御情報の取得（１１１）、（１１２）を、並列に行う。取得される情報には、エンジンモデル制御情報や電子コントローラ制御情報だけでなく、電子コントローラ１の有する故障診断通信機能を利用して収集した擬似故障のデータも含まれる。
自動検査システム２は、前記処理（１０７）〜（１１２）で得た情報に基づき、検査手段１０で検査結果を確認し（１１３）、自動検査の処理をエンドにする（１１４）。
【００１５】
図２に示す処理によって、電子コントローラ１の自動検査システム２は、
（１）．運転パターンに同期せずに、車両状態をトリガとして故障を発生させることができる。
（２）．故障発生パターンは、ハーネス５の断線のみでなく、ショート故障、センサの特性ずれを発生させることができる。
（３）．自動検査の中に、故障診断通信を利用して取得したデータを含んでいる。
自動検査システムである。
【００１６】
上記記（１）について
従来の自動検査システム（特許文献１）は、運転パターンに同期させ、時間経過をトリガとして断線させるものであるが、この自動検査システム２は、運転パターンに関係なく、車両状態をトリガとして故障を発生させるものである。
車両状態の具体例としては、下記例等があげられる。
・車速が規定の間（例：３０ｋｍ／ｈ〜５０ｋｍ／ｈの間）に故障を発生。
・水温が規定値の間（例：８０℃以上）故障を発生。
・アクセルペダル開度が規定の間（例：５０％〜６０％の間）故障を発生。
これにより、この自動検査システム２は、上記のように車両状態をトリガとして故障を発生させる手法を用いることで、擬似故障を発生させる条件をより詳細に絞り込んで設定して、電子コントローラ１の動作確認をすることができる。
また、この自動検査システム２は、車両状態をトリガとするだけでなく、車両状態と従来からの時間ベースの条件を組み合わせて擬似故障を発生させる条件を設定することにより、更に擬似故障の発生する条件の自由度を高めて、電子コントローラ１の動作確認をすることができる。
さらに、この自動検査システム２は、ドライバモデル６を使用した自動運転の場合、自動走行パターンに対して車速等が多少の遅れやずれを持つことがあり、上記のように車両状態と時間管理とを組み合わせたトリガを設定することで、より正確に擬似故障発生ポイントを設定して、電子コントローラ１の動作確認をすることができる。
【００１７】
上記（２）について
従来の自動検査システム（特許文献１）は、断線のみを対象としているが、この自動検査システム１は、ハーネス５の断線以外に、各種ハーネス５ヘのショートやセンサの特性ずれを発生させて、自動検査を行うことができる。
ハーネス５のショート故障は、従来手法と同様に、断線／ショート発生器制御手段１４のコントロール機能を使用して、断線／ショート発生器９で発生させる。これに対して、センサの特性ずれ故障は、エンジンモデル制御手段１２のコントロール機能を使用して、エンジンモデル７内にあるセンサの特性情報を変更することにより実現している。
また、この自動検査システム１は、断線／ショート発生器制御手段１４、エンジンモデル制御手段１２によって、これらの故障機能を同時、又は故障発生条件を変えて複数の故障を発生させることができる機能を持たせている。これにより、この自動検査システム１は、多種類の擬似故障を発生させた時の電子コントローラ１の動作確認を自動検査することができ、多種故障発生時の電子コントローラ１の動作確認を容易に行うことができる。
【００１８】
上記（３）について
従来の自動検査システム（特許文献１）は、電子コントローラ１やエンジンモデル７内の制御情報のみを自動検査の対象としているが、この自動検査システム２は、それに加えて電子コントローラ１が持つ故障診断通信機能経由で故障コード等の故障診断通信により得られる情報（データ）からも検査を行うことを可能としている。
自動検査機能では、故障コード検査の方法として、下記項目を検査可能とする。
・意図した故障コードのみが保存されていること（他のコードは保存されていないこと）
・意図した故障コードが保存されていること（他のコードは保存されていてもよい）
・意図した故障コードが保存されていないこと
これにより、この自動検査システム２は、従来の故障診断機能自体の確認に加えて、電子コントローラ１の故障診断通信機能の確認や故障コード保存機能の動作確認も同時に行うことが可能となる。
なお、この実施例では、テスタモデル８をシミュレータ３内に設けたが、テスタモデル８の機能をシミュレータ用パーソナルコンピュータ４内で実現させる形態でもよい。
【産業上の利用可能性】
【００１９】
この発明は、擬似故障を発生させる条件をより詳細に絞り込んで設定して、電子コントローラの動作確認をすることができるもであり、ＥＣＭだけでなく他の車載用の電子コントローラを対象にした自動検査システムでも利用できる。
【符号の説明】
【００２０】
１  電子コントローラ
２  自動検査システム
３  シミュレータ
４  シミュレータ用パーソナルコンピュータ
５  ハーネス
６  ドライバモデル
７  エンジンモデル
８  テスタモデル
９  断線／ショート発生器
１０  検査手段
１１  運転パターン設定手段
１２  エンジンモデル制御手段
１３  テスタモデル制御手段
１４  断線／ショート発生器制御手段
１５  電子コントローラ制御手段
【図１】
2011161947.tif 000003
【図２】
2011161947.tif 000004