(57)【要約】【課題】この発明は、簡単な装置構成により信頼性の高いシミュレーションが可能な単体作動シミュレータ、およびシミュレーションシステムを提供することを課題とする。【解決手段】シミュレーションシステム１００は、エンジンＥＣＵ１を単体でシミュレーションすることができる単体作動シミュレータ１０を備えている。単体作動シミュレータ１０は、開発用シミュレータ２から取得した当該ＥＣＵの開発データの一部を、サービスツール４を用いて取得した不具合発生時の制御データに書き換えて、エンジンＥＣＵ１に入力する。そして、データモニタ装置６で、エンジンＥＣＵ１の演算結果をモニタする。【選択図】      図１
2011095057.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
市場で実際に起った事象をシミュレートするため、その事象を起こした第１の電子制御ユニットと同じ種類の第２の電子制御ユニットを単体で作動させる単体作動シミュレータであって、
上記事象が起ったとき実際に上記第１の電子制御ユニットに入力した第１の制御データを記憶する記憶部と、
この記憶部で記憶した上記第１の制御データを上記第２の電子制御ユニットに入力して当該第２の電子制御ユニットを作動させるデータ入力部と、
を有することを特徴とする単体作動シミュレータ。
【請求項２】
請求項１の単体作動シミュレータと、
上記事象が起ったとき実際に上記第１の電子制御ユニットに入力した上記第１の制御データを取得する第１のデータ取得装置と、
上記第１および第２の電子制御ユニットの開発段階で当該電子制御ユニットを作動させるための第２の制御データを取得する第２のデータ取得装置と、を有し、
上記データ入力部は、上記第２のデータ取得装置で取得した上記第２の制御データの一部を上記記憶部に記憶した上記第１の制御データに書き換えた第３の制御データを上記第２の電子制御ユニットに入力することを特徴とするシミュレーションシステム。
【請求項３】
上記データ入力部からのデータ入力に応じた上記第２の電子制御ユニットの演算結果として出力される出力データをモニタするデータモニタ装置をさらに有することを特徴とする請求項２に記載のシミュレーションシステム。
【請求項４】
上記データ入力部は、上記第３の制御データを上記第２の電子制御ユニットへ入力する毎に、当該第２の電子制御ユニットから出力される演算結果としての出力データをモニタし、このモニタした出力データと次に入力する上記第３の制御データが異なる場合、当該第３の制御データを上記出力データに優先して上記第２の電子制御ユニットへ入力することを特徴とする請求項２に記載のシミュレーションシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、例えば、車両のエンジンを制御する電子制御ユニット（electronic control unit；ＥＣＵ）をシミュレートするための単体作動シミュレータ、およびこの単体作動シミュレータを使用したシミュレーションシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ＥＣＵのシミュレータとして、例えば、車両のエンジンを制御するエンジン制御用ＥＣＵのシミュレータが知られている（例えば、特許文献１参照。）。特許文献１に開示されたシミュレータは、予め与えられた目標車速の変化パターンに基づいてアクセルの踏み込み具合やブレーキの掛け具合を演算することのできる補助装置を備えている。
【０００３】
この補助装置は、シミュレータからＥＣＵに入力するデータのうち車速に関するデータをモニタして、予め入力された目標車速にするためのアクセルの踏み込み具合やブレーキの掛け具合を演算してシミュレータへ出力する。シミュレータは、入力されたアクセル信号およびブレーキ信号をエンジン制御用ＥＣＵに入力する。
【０００４】
このように、補助装置を用いて、目標車速を得るためのアクセルの踏み具合やブレーキの掛け具合を演算することにより、熟練者がシミュレータを操作して目標車速に調整する必要がなくなり、エンジン制御用ＥＣＵのシミュレーションを簡単にできる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００３−１４５８６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、上述した従来のシミュレータは、エンジン制御用ＥＣＵを開発するためのものであり、市場における不具合をシミュレートすることはできない。仮に、上述した特許文献１のシミュレータを用いて市場での不具合をシミュレートしようとした場合、不具合を再現するようにエンジン制御用ＥＣＵを作動させるための膨大なデータをシミュレータに再入力する必要があり、入力作業に多くの時間が必要となるばかりか、シミュレーション結果の信頼性に欠ける問題がある。
【０００７】
この発明の目的は、簡単な装置構成により信頼性の高いシミュレーションが可能な単体作動シミュレータ、およびシミュレーションシステムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するため、本発明の単体作動シミュレータは、市場で実際に起った事象をシミュレートするため、その事象を起こした第１の電子制御ユニットと同じ種類の第２の電子制御ユニットを単体で作動させるものであって、上記事象が起ったとき実際に上記第１の電子制御ユニットに入力した第１の制御データを記憶する記憶部と、この記憶部で記憶した上記第１の制御データを上記第２の電子制御ユニットに入力して当該第２の電子制御ユニットを作動させるデータ入力部と、を有する。
【０００９】
また、本発明のシミュレーションシステムは、上記発明の単体作動シミュレータと、上記事象が起ったとき実際に上記第１の電子制御ユニットに入力した上記第１の制御データを取得する第１のデータ取得装置と、上記第１および第２の電子制御ユニットの開発段階で当該電子制御ユニットを作動させるための第２の制御データを取得する第２のデータ取得装置と、を有し、上記データ入力部は、上記第２のデータ取得装置で取得した上記第２の制御データの一部を上記記憶部に記憶した上記第１の制御データに書き換えた第３の制御データを上記第２の電子制御ユニットに入力する。
【発明の効果】
【００１０】
この発明の単体作動シミュレータ、およびシミュレーションシステムは、上記のような構成および作用を有しているので、簡単な装置構成により信頼性の高いシミュレーションが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】図１は、この発明の実施の形態に係る単体作動シミュレータを使用したこの発明の第１の実施の形態に係るシミュレーションシステムを示す概略ブロック図である。
【図２】図２は、この発明の第２の実施の形態に係るシミュレーションシステムを示す概略ブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、図面を参照しながらこの発明の実施の形態について詳細に説明する。  
図１は、この発明の第１の実施の形態に係るシミュレーションシステム１００（以下、単にシステム１００と称する）を示す概略ブロック図である。
【００１３】
このシステム１００は、例えば図示しない車両のエンジンを制御するエンジンＥＣＵ１（第２の制御ユニット）に接続する単体作動シミュレータ１０（以下、単にシミュレータ１０と称する）を含んでいる。このシミュレータ１０に接続するエンジンＥＣＵ１（以下、単にＥＣＵ１と称する）は、実際の車両に搭載した図示しないエンジンＥＣＵ（第１の制御ユニット）と同じ種類のＥＣＵであり、評価用として予め用意されたものである。
【００１４】
シミュレータ１０は、本発明の記憶部として機能するメモリ１２、シミュレータ１０に接続したＥＣＵ１に電力を供給するための電源１４、およびメモリ１２に記憶したデータをＥＣＵ１に入力するデータ入力回路１６（データ入力部）を有する。メモリ１２には、ＥＣＵ１を動作させるための制御データが格納される。
【００１５】
シミュレータ１０には、パーソナルコンピュータ２０（以下、単にＰＣ２０と称する）が接続される。ＰＣ２０は、編集した制御データをメモリ１２に書き込む。ＰＣ２０では、ＥＣＵ１の開発段階で動作をシミュレートするための開発用シミュレータ２から取得したデータ（第２の制御データ）の一部を、サービスツール４で取得した実際の車両で起った不具合に関するデータ（第１の制御データ）に書き換えて（第３の制御データとして）メモリ１２に書き込む。
【００１６】
なお、サービスツール４は、本発明の第１のデータ取得装置として機能し、開発用シミュレータ２は、本発明の第２のデータ取得装置として機能する。
【００１７】
ＥＣＵ１は、演算結果をモニタするためのデータモニタ装置６を接続するための出力端子を有する。つまり、ＥＣＵ１による演算結果は、データモニタ装置６を介して確認することができる。
【００１８】
上記構造のシステム１００は、以下のように動作する。  
例えば、市場に出回った車両の走行中に、エンジン出力が急に低下した場合を想定する。このように、車両に不具合（事象）を生じた場合、ユーザーは、販売店に不具合の状況を説明して修理を依頼する。連絡を受けた販売店は、サービススタッフが車両を点検し、どのような不具合が生じているかを調べる。
【００１９】
この場合、サービススタッフは、当該車両を走行させて同じ不具合を生じさせ、サービスツール４を用いて、実際に不具合を生じているときにエンジンＥＣＵ（このＥＣＵは、実際の車両に搭載しているもので、システム１００にセットするＥＣＵ１とは異なる）に入力しているデータ（第１の制御データ）を取得する。この際、取得する不具合に関するデータには、例えば、エンジン回転数、アクセル開度、エンジン噴射量、アクセルセンサの出力、温度センサの値などが含まれる。
【００２０】
一方、システム１００のシミュレータ１０には、実際の車両に搭載しているエンジンＥＣＵと同じ種類のＥＣＵ１をセットしておく。そして、サービスツール４を用いて取得した当該不具合に関するデータをＰＣ２０に入力する。ＰＣ２０のオペレータは、開発用シミュレータ２を介して予め取得した当該ＥＣＵ１を作動させるためのデータ（第２の制御データ）の一部を、上記サービスツール４を用いて取得した不具合に関するデータに書き換えてシミュレータ１０のメモリ１２に書き込む。この後、ＰＣ２０は、シミュレータ１０と切り離しても良い。
【００２１】
シミュレータ１０は、電源１４を介してＥＣＵ１に電力を供給し、データ入力回路１６を介してメモリ１２に記憶されているデータ（第３の制御データ）をＥＣＵ１に一定時間間隔で入力する。この際、データ入力回路１６がＥＣＵ１に入力するデータは、上述した不具合に関する情報を含むものである。
【００２２】
ＥＣＵ１は、シミュレータ１０のデータ入力回路１６からデータ入力される度に、演算結果をデータ入力回路１６に返す。データ入力回路１６は、ＥＣＵ１から入力された演算結果を用いて次に入力する制御データを用意する。このとき、ＥＣＵ１の演算結果と次に入力する制御データが合わない場合、ＥＣＵ１の演算結果を用いずにメモリ１２から読み出した制御データを優先してＥＣＵ１に入力する。
【００２３】
このとき、データモニタ装置６は、ＥＣＵ１による演算結果を図示しないディスプレイに表示して、ＥＣＵ１で何が起っているのかを確認できる。
【００２４】
以上のように、本実施の形態のシミュレータ１０およびシステム１００によると、実際に不具合を生じている車両に搭載されているＥＣＵをあたかも動作させたように、同じ種類のＥＣＵ１を単体で動作させることができる。このため、膨大なデータ入力や複雑な演算を必要とせず、簡単な装置構成で、ＥＣＵ１の動作不具合を正確に把握することができ、オペレータの作業負担を軽減でき、不具合に対する迅速な対応が可能となり、ユーザの利便性を向上させることができる。
【００２５】
なお、本実施の形態のシステム１００によると、ＥＣＵ１に入力する制御データをマニュアルで書き換えることができる。この場合、例えば、ＰＣ２０を操作して、サービスツール４および／或いは開発用シミュレータ２から取得した制御データを編集し、編集したデータをシミュレータ１０のメモリ１２に書き込んでおけば良い。
【００２６】
図２には、この発明の第２の実施の形態に係るシミュレーションシステム２００（以下、単にシステム２００と称する）の概略ブロック図を示してある。このシステム２００は、上述した第１の実施の形態のシステム１００と基本的に同じ構造を有するため、同様に機能する構成要素には同一符号を付してその詳細な説明を省略する。
【００２７】
本実施の形態のシステム２００は、単体作動シミュレータ３０（以下、単にシミュレータ３０と称する）が第１の実施の形態のＰＣ２０の機能を兼ね備えた点でシステム１００と異なる。つまり、このシミュレータ３０は、オペレータによる各種操作入力を受け付けるキーボードやマウスなどの入力装置３２、各種データを表示可能であるとともに、第１の実施の形態のデータモニタ装置６の機能を担う表示装置３４、および当該シミュレータ３０の動作を制御する制御装置３６を有する。
【００２８】
上記構造のシステム２００は、以下のように動作する。  
制御装置３６は、ＩＦ３８を介して、サービスツール４を用いて市場から取得したデータ（第１の制御データ）と開発用シミュレータ２から取得したデータ（第２の制御データ）を、メモリ１２に一旦書き込む。そして、制御装置３６は、入力装置３２を介してオペレータによる操作入力を受け付けて、メモリ１２から読み出した第２の制御データの一部を第１の制御データに書き換えて、第３の制御データとしてデータ入力装置１６へ出力する。このとき、入力装置３２を介して、第３の制御データをマニュアルで書き換えることもできる。
【００２９】
データ入力回路１６は、制御装置３６から入力された第３の制御データを一定の時間間隔でＥＣＵ１に入力する。第３の制御データは、上述した不具合に関する情報を含むものである。
【００３０】
ＥＣＵ１は、シミュレータ１０のデータ入力回路１６から第３の制御データが入力されたとき、その演算結果をデータ入力回路１６に返す。データ入力回路１６は、ＥＣＵ１から入力された演算結果を用いて次に入力する制御データを用意する。このとき、ＥＣＵ１の演算結果と次に入力する制御データが合わない場合、ＥＣＵ１の演算結果を用いずにメモリ１２から読み出した制御データを優先してＥＣＵ１に入力する。
【００３１】
なお、制御装置３６は、ＥＣＵ１の出力をモニタして、表示装置３４を介して表示する。これにより、ＥＣＵ１で今何が起っているのかを確認できる。
【００３２】
以上のように、本実施の形態のシミュレータ３０およびシステム２００によると、上述した第１の実施の形態と同様の効果を奏することができる。特に、本実施の形態によると、シミュレータ３０にデータの編集機能を持たせたため、編集のためのＰＣ２０を省略することができる。また、第１の実施の形態と比較して、ＥＣＵの出力をモニタするための専用のデータモニタ装置６を設ける必要がなく、その分、装置構成を簡略化できる。
【００３３】
ここで、上述した第１の実施の形態のシミュレータ１０およびシステム１００のより具体的な使用例を説明する。ここでは、第１の実施の形態の装置を用いた場合について説明するが、第２の実施の形態のシミュレータ３０およびシステム２００を用いても同様のことが言える。
【００３４】
［使用例１］
ユーザから車両発進不良の不具合報告があり、本発明のシミュレーションシステム１００を用いて、この不具合を調べた。不具合の状況は、報告によると、車両走行中に一時停止して再発進する際に、アクセルを踏んでも車両が発進しないときがあるというものであった。
【００３５】
詳細に聞いてみると、この不具合は、頻繁に発生するものではなく、ユーザもいつ発生するか分からず、不具合を再現することは困難であった。しかし、この不具合が生じた際には、アクセルを戻して２、３秒後に再びアクセルを踏むことで解消できることもわかった。また、発進できないときには、エンジン回転数がアイドル回転以下に落ちているという報告もあった。
【００３６】
これに対し、サービススタッフは、まず、エンジンＥＣＵにサービスツール４を接続し、試行錯誤を繰り返して当該車両で上述した不具合を生じさせ、この不具合を生じている状態のときに当該車両のエンジンＥＣＵに入力している各種制御データを計測した。このとき、サービスツール４で取得した各種制御データは、アクセル開度、エンジン回転数、車速、燃料噴射量、ＣＡＮ通信情報（各ＥＣＵ間の通信データ）などを含む。
【００３７】
一方、システム１００のシミュレータ１０には、当該車両に搭載したエンジンＥＣＵと同じ種類のＥＣＵ１をセットしておく。
【００３８】
このとき、オペレータは、開発用シミュレータ２から当該ＥＣＵ１を作動させるための制御データをベースデータとしてＰＣ２０に取り込み、或いは過去にＰＣ２０で作成したデータを再利用し、この取り込んだ制御データの一部をサービスツール４で計測した不具合発生時の制御データに書き換えることで、評価用のデータファイルを作成する。そして、このようにＰＣ２０で編集したデータファイルにある制御データをシミュレータ１０のメモリ１２に書き込んでおく。
【００３９】
シミュレータ１０のデータ入力回路１６は、メモリ１２に記憶した制御データをＥＣＵ１に順次入力する。そして、ＥＣＵ１で演算した結果は、データモニタ装置６を介して出力される。ここでは、オペレータは、データモニタ装置６を介して、エンジンの噴射量最終指示値の変化を調べた。
【００４０】
この結果、当該不具合の原因は、次のように解析できた。  
すなわち、当該車両はオートクルーズ機能を有し、このオートクルーズスイッチをＯＮにしたままアクセルを踏まずに一時停止した場合、噴射量指示値がマイナスになっていることがわかった。つまり、この場合、停止直後のエンジンの回転数がアイドル回転よりさらに低下しており、アクセルを踏んでも直ぐに噴射量がプラスにならなかったことが原因と考えられる。この現象は、車両停止後２、３秒以内にアクセルを踏んだときにしか発生しない現象であるため、当該車両の開発段階において、或いはユーザ自身も発生原因を特定することは困難であった。
【００４１】
この不具合を解消する対策として、本事例では、オートクルーズ機能を働かせているときのエンジンＥＣＵの噴射量演算ロジックを改良することにした。具体的には、オートクルーズ機能中でエンジン回転がアイドル回転以上の場合はエンジンＥＣＵの噴射量演算を停止する（マイナスの指示値を出さない）変更をした。
【００４２】
なお、この発明は、上述した実施の形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上述した実施の形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより種々の発明を形成できる。例えば、上述した実施の形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除しても良い。更に、異なる実施の形態に亘る構成要素を適宜組み合わせても良い。
【００４３】
例えば、上述した実施の形態では、車両に搭載したエンジンＥＣＵをシミュレートする場合について説明したが、これに限らず、他のあらゆるＥＣＵのシミュレーションにも本発明を利用できる。
【符号の説明】
【００４４】
１…エンジンＥＣＵ、２…開発用シミュレータ、４…サービスツール、６…データモニタ装置、１０、３０…単体作動シミュレータ、１２…メモリ、１４…電源、１６…データ入力装置、２０…パーソナルコンピュータ、３２…入力装置、３４…表示装置、３６…制御装置、３８…インターフェース、１００、２００…シミュレーションシステム。
【図１】
2011095057.tif 000003
【図２】
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