(57)【要約】【課題】制御装置は、部品の特性値の設計中央値をねらった制御しかできない。【解決手段】第１管理サーバ２２は、部品計測装置３２で計測された部品の特性値を取得する部品データ取得部２８と、取得した特性値と部品の管理番号を関連づけて保持する部品データ保持部３０と、部品データ取得部２８および部品データ保持部３０の管理を行うとともにインジェクタの管理番号を部品管理番号貼附装置３４に対して通知する部品データ管理部２６とを備える。部品データ管理部２６はさらに、計測した特性値を部品管理番号と関連づけてデータベース化し部品データ保持部３０に保持するとともに、そのデータベースを車両組立工場６０の総合管理サーバ６２に伝送する。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
製品の最終出荷形態において当該製品に組み込まれて当該製品を制御する制御装置を製造する際に用いられる装置であって、
前記製品を構成する所定の要素が有し、かつ当該要素の中でも個体差がある特性値を当該要素について個々に取得する特性値取得手段と、
取得された特性値を、当該特性値を有する要素が組み込まれる製品の制御装置の内部に、当該制御装置が当該要素を制御する際に参照する値として記録する手段と、
を含むことを特徴とする製造装置。
【請求項２】
前記要素のそれぞれとその特性値との対応関係をデータベースとして保持する手段をさらに備え、前記記録する手段は、前記製品の製造工程において、前記データベースから要素の特性値を読み出して記録することを特徴とする請求項１に記載の製造装置。
【請求項３】
前記要素は、所定の部品を含むユニットであって、前記特性値取得手段は、前記部品または前記ユニットの少なくとも一方の特性値を取得することを特徴とする請求項１または２に記載の製造装置。
【請求項４】
前記制御装置は、車両に搭載される電子制御装置であって、当該電子制御装置は、前記特性値を電子的な制御のために保持する手段を有することを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の製造装置。
【請求項５】
製品に組み込まれて当該製品を制御する制御装置であって、当該制御装置が前記製品を制御するために前記製品を構成する所定の要素を制御する際に、当該制御装置が参照する値を保持する記憶部を有し、
前記値は、前記製品に実際に組み込まれている前記所定の要素が有し、かつ当該要素の中でも個体差がある特性値を反映したものであることを特徴とする制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、製品を制御する制御装置およびその製造技術に関する。本発明は特に、製品を構成する要素の特性値を利用する技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
製品の製造に際し、その製品を構成する部品やユニットの特性値の把握が品質管理の一環として行われている。一般に、そうした部品やユニットの特性値にはばらつきがあり、個々の特性値は設計時に設定する公差内に収まるように品質管理が成されている。また、生産ラインにおいて計測された特性値は、一般にあらかじめ設定されている品質基準を満たすか否かが判断されている。こうした生産ラインにおけるデータ管理システムとして、生産ラインにおいて検査対象の性能等に関する測定データを所定のホストコンピュータにおいて管理する技術がある（特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００１−９６７９号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述の技術では、検査対象の測定データはあくまで生産ラインの管理を目的としている。また、大量生産が行われる製品では、各構成要素であるユニットや部品は、その特性値は各部品工場で計測されるにすぎず、一般には設計時の設定範囲に収まっているか否かや規制値を満たしているかが把握されているにすぎないことが多い。従って、個々の部品が品質基準を満たしていても、様々な部品やユニットが組み合わされて完成した製品は、その性能特性にある程度のばらつきが生じることがある。
【０００５】
本発明は、こうした状況に鑑みなされたものであって、その目的は、製品を構成する要素の特性値を効果的に利用する技術を提供することにある。また別の目的は、製品を構成する要素の特性値を利用し製品の性能特性を最適化する技術を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明のある態様は、制御装置の製造装置に関する。この製造装置は、製品の最終出荷形態において当該製品に組み込まれて当該製品を制御する制御装置を製造する際に用いられる装置である。この装置は、製品を構成する所定の要素が有し、かつ当該要素の中でも個体差がある特性値を当該要素について個々に取得する特性値取得手段と、取得された特性値を、当該特性値を有する要素が組み込まれる製品の制御装置の内部に、当該制御装置が当該要素を制御する際に参照する値として記録する手段と、を含む。
【０００７】
本発明の別の態様は、制御装置に関する。この制御装置は、製品に組み込まれて当該製品を制御する制御装置であって、当該制御装置が製品を制御するために製品を構成する所定の要素を制御する際に、当該制御装置が参照する値を保持する記憶部を有する。ここで前記の値は、製品に実際に組み込まれている所定の要素が有し、かつ当該要素の中でも個体差がある特性値を反映したものである。
以上、装置を方法として表現したものも本発明として有効である。
【０００８】
【発明の実施の形態】
本実施の形態では、車両を生産する際に、車両の構成要素である部品やユニット個々の特性値をそれぞれの生産工程で計測することで取得し、車両の組立工程で部品またはユニットの少なくとも一方の特性値を電子制御装置（以下、単に「ＥＣＵ」と略す）に書き込み、ＥＣＵはその特性値をもとに制御パラメータの調整を行い、その制御を最適化する。本実施の形態では、部品としてインジェクタを、ユニットとしてインジェクタがその構成要素である電子燃料噴射装置（以下、単に「ＥＦＩ」と略す）を主に取り上げるが本発明はこれに限定されるものではない。
【０００９】
部品工場は、製造される部品に部品管理番号を付与する工程と、部品それぞれの特性値を取得しその特性値と部品管理番号を関連づけて部品データベースとする工程とを有する。部品工場における各工程は部品工場内の所定の管理サーバで管理される。
【００１０】
ユニット工場では、インジェクタやその他の部品をもとにエンジンが組み立てられる。ユニット工場は、ユニットにユニット管理番号を付与する工程と、ユニットそれぞれの特性値を取得しその特性値とユニット管理番号を関連づけてユニットデータベースとする工程とを有する。また、部品をユニットに組み付ける際に、組み付けられる部品に付与されている部品管理番号を取得し、その部品管理番号をユニットデータベースに反映させる工程を有する。これらユニット工場における各工程はユニット工場内の所定の管理サーバで管理される。
【００１１】
部品工場の管理サーバやユニット工場の管理サーバは、上述の部品やユニットを組み付けて製品を製造する組立工場に備わる所定の管理サーバと接続されており、さらに部品工場やユニット工場の管理サーバは、それぞれで作成したデータベースを組立工場に伝送する。
【００１２】
組立工場では、部品データベースやユニットデータベースを参照して、製品を管理するデータベースを作成する。また、実際に組み付けられる部品やユニットの特性値は、制御装置内の所定の記憶領域に書き込まれ、制御装置の制御パラメータに反映される。
【００１３】
図１は、本実施の形態に係る部品工場２０に備わる第１管理サーバ２２と、エンジン工場４０に備わる第２管理サーバ４２と、車両組立工場６０に備わる総合管理サーバ６２とがネットワーク１０を介して接続されている状態を示している。ここで、部品工場２０は電子制御で駆動するインジェクタを製造する。また、エンジン工場４０はエンジン本体を製造するとともに部品工場２０で製造されたインジェクタや他の工場で製造されたその他の部品、例えば電子制御スロットル等からＥＦＩを製造しエンジン本体に組み付ける。
【００１４】
部品工場２０には、この部品工場２０で製造されるインジェクタの製造管理を行う第１管理サーバ２２と、インジェクタの特性値を計測する部品計測装置３２と、エンジン工場４０に供給するインジェクタに対して、そのインジェクタの管理番号（以下、「単に部品管理番号」ともいう）が記述されたバーコードを貼附する部品管理番号貼附装置３４を備える。
【００１５】
第１管理サーバ２２は、ネットワーク１０を介して第２管理サーバ４２および総合管理サーバ６２と通信を行う通信部２４と、部品計測装置３２で計測された特性値を取得する部品データ取得部２８と、取得した特性値とシリアル番号である部品管理番号とを関連づけて保持する部品データ保持部３０と、後述の機能を有する部品データ管理部２６とを備える。部品データ管理部２６は、部品データ取得部２８および部品データ保持部３０の管理を行うとともに、インジェクタにバーコードとして貼附すべき部品管理番号を部品管理番号貼附装置３４に対して通知する。部品データ管理部２６はさらに、計測した特性値を部品管理番号と関連づけてデータベース化し部品データ保持部３０に保持するとともに、そのデータベースを車両組立工場６０の総合管理サーバ６２に伝送する。以下、第１管理サーバ２２で作成されるデータベースを「部品データベース」と呼ぶ。
【００１６】
エンジン工場４０には、このエンジン工場４０で製造されるエンジンの製造管理を行う第２管理サーバ４２と、部品工場２０から供給されるインジェクタに貼附されているバーコードから部品管理番号を読みとる部品管理番号読取装置５６と、エンジンの検査測定を行うユニット計測装置５２と、供給するエンジンの管理番号（以下、単「ユニット管理番号」ともいう）が記述されたバーコードを貼附するユニット管理番号貼附装置５４を備える。本来的には、ＥＦＩにユニット管理番号を関連づけるが、一般にＥＦＩとＥＦＩが組み付けられたエンジンは一体で管理されることから、ここではユニット管理番号としてエンジンに付与されるシリアル番号を用いる。
【００１７】
第２管理サーバ４２は、ネットワーク１０を介して第１管理サーバ２２および総合管理サーバ６２と通信を行う通信部４４と、ユニット計測装置５２で計測された特性値を取得するユニットデータ取得部４８と、取得した特性値とユニット管理番号を関連づけて保持するユニットデータ保持部５０と、後述の機能を有するユニットデータ管理部４６とを備える。ユニットデータ管理部４６は、ユニットデータ取得部４８およびユニットデータ保持部５０の管理、バーコードに関連づけるべきユニットの管理番号をユニット管理番号貼附装置５４に対して通知する。ユニットデータ管理部４６はさらに、計測した特性値を管理番号と関連づけてデータベース化しユニットデータ保持部５０に保持するとともに、そのデータベースを車両組立工場６０の総合管理サーバ６２に伝送する。以下、第２管理サーバ４２で作成されるデータベースを「ユニットデータベース」と呼ぶ。
【００１８】
車両組立工場６０には、この車両組立工場６０で組み立てられる車両の製造管理を行う総合管理サーバ６２と、車両に組み付けられるエンジンに貼附されているバーコードを読みとりユニット管理番号を取得するユニット管理番号読取装置７８と、ＥＣＵの所定の記憶領域に部品およびユニットの特性値を書き込む特性値書込装置７４と、を備える。
【００１９】
総合管理サーバ６２は、ネットワーク１０を介して第１管理サーバ２２および第２管理サーバ４２と通信を行う通信部６４と、第１管理サーバ２２や第２管理サーバ４２からそれぞれ部品データベースおよびユニットデータベースを取得し、それらデータベースをもとに部品番号やユニット番号を車体番号と関連づけて保持する特性データ保持部７０と、特性値書込装置７４に対して書き込むべき特性値を指示する特性値書込指示部７２と、データ総合管理部６６とを備える。
【００２０】
データ総合管理部６６は、ユニット管理番号読取装置７８から取得したユニット管理番号と組み立てられる車両の車体番号とを関連づけてを、ユニットおよび部品の特性値を総合的に管理する。
【００２１】
図２は、部品データ保持部３０に保持される部品データの例を示す。インジェクタには、５ｍｓの期間、所定の電圧が印加され、その際の開弁期間が特性値として計測される。ここでは、部品データとして、部品管理番号と、その開弁期間が記述されており、例えば、部品管理番号「Ａ１２３４」のインジェクタの開弁期間は、５．１ｍｓであり、部品管理番号「Ａ１２３５」のインジェクタの開弁期間は、５．０ｍｓである。従って、インジェクタの開弁期間を制御するパラメータに全てのインジェクタに固定値を設定した場合、燃料噴射量がばらつく可能性がある。例えば部品管理番号「Ａ１２３４」のインジェクタは５．０ｍｓの電圧印加期間に対して開弁期間が０．１ｍｓだけ長く、燃料噴射量は若干多くなる懸念がある。従って、ＥＣＵは、部品管理番号「Ａ１２３４」のインジェクタを制御する場合、そのインジェクタに対する電圧印加期間が短縮されるように制御パラメータを調整する。この調整は、ＥＣＵがあらかじめ保持する所定の制御パラメータ決定用マップを参照されてなされる。
【００２２】
図３は、部品工場２０においてインジェクタの特性値を計測し部品管理番号を付与する手順を示すフローチャートである。部品データ取得部２８は部品計測装置３２が計測した部品、ここではインジェクタの特性値を取得する（Ｓ１１０）。つづいて、部品データ管理部２６はそのインジェクタに部品管理番号を付与し（Ｓ１１２）、部品データ取得部２８はその部品管理番号と取得した特性値を関連づけて部品データベースを作成し部品データ保持部３０に保持する（Ｓ１１４）。さらに、部品データ管理部２６は、部品データベースを第２管理サーバ４２および総合管理サーバ６２に伝送するとともに（Ｓ１１６）、インジェクタに対して部品管理番号が記述されているバーコードを貼附する（Ｓ１１８）。インジェクタの特性値の計測を継続する場合（Ｓ１２０のＹ）、Ｓ１１０のステップに戻り一連の処理を繰り返す。インジェクタの特性値の計測が終了する場合（Ｓ１２０のＮ）、インジェクタの特性値を計測し部品管理番号を付与する処理は終了する。
【００２３】
図４は、エンジン工場４０におけるエンジンに組み付けられたＥＦＩの特性データの計測およびユニット管理番号の付与の手順を示すフローチャートである。ユニットデータ保持部５０は部品データベースを第１管理サーバ２２から取得する（Ｓ２１０）。ユニット管理番号読取装置７８はインジェクタに貼附されているバーコードを読みとりインジェクタの部品管理番号を取得する（Ｓ２１２）。つづいて、エンジンにインジェクタ等の部品をエンジンに組み付ける（Ｓ２１４）。組み付けが終了すると、ＥＦＩの特性値を計測し取得する（Ｓ２１６）。つづいて、エンジンにユニット管理番号を付与し（Ｓ２１８）、計測したＥＦＩの特性値とユニット管理番号を関連づけてユニットデータベースを作成する（Ｓ２２０）。作成されたユニットデータベースは、総合管理サーバ６２に伝送されるとともに（Ｓ２２２）、エンジンに対してユニット管理番号が記述されているバーコードを貼附する（Ｓ２２４）。ＥＦＩの特性データの計測が継続する場合（Ｓ２２６のＹ）、Ｓ２１２のステップに戻り一連の処理が行われる。ＥＦＩの特性値の計測が終了する場合（Ｓ２２６のＮ）、ＥＦＩの特性値を計測しユニット管理番号を付与する処理は終了する。
【００２４】
図５は、車両組立工場６０において部品およびユニットの特性値をＥＣＵへ書き込む手順を示すフローチャートである。データ総合管理部６６は、第１管理サーバ２２から部品データベースを、第２管理サーバ４２からユニットデータベースを取得する（Ｓ３１０）。つづいて、データ総合管理部６６は取得した部品データベースとユニットデータベースを統合し特性データ保持部７０に保持する（Ｓ３１２）。特性値書込指示部７２は、統合されたデータベースをもとに、特性値書込装置７４に対して指示を出し、ＥＣＵに組付ける部品およびユニットの特性値を書き込む（Ｓ３１４）。さらに、車体番号を前述のデータベースに反映させる（Ｓ３１６）。車両の組立が継続する場合（Ｓ３１８のＹ）、Ｓ３１０のステップに戻り一連の処理がなされ、車両の組立が終了する場合（Ｓ３１８のＮ）、部品およびユニットの特性値をＥＣＵへ書き込む処理が終了する。
【００２５】
図６は、部品およびユニットの特性値が書き込まれるエンジン制御用のＥＣＵ８０の構成を示す。ＥＣＵ８０は、制御対象へ制御信号を出力したり、各種センサや特性値書込装置７４からの特性値の書き込み指示の入力を受け付ける入出力制御部８２と、エンジンを制御するための演算処理を行う中央演算装置（ＣＰＵ）８４と、特性値に基づいて制御パラメータの設定を行うパラメータ設定部８６と、特性値および制御パラメータを記憶し保持するパラメータ記憶部８８と、を有する。
【００２６】
以上の構成による、車両製造の際の一連の流れを説明する。部品工場２０では、製造したインジェクタの特性値が計測され、その特性値とインジェクタの部品番号が関連づけられ部品データベースが作成され、エンジン工場４０および車両組立工場６０に伝送される。また、インジェクタには部品管理番号が記載されたバーコードが貼附されエンジン工場４０に出荷される。エンジン工場４０では、部品工場２０から入荷したインジェクタやその他の工場から入荷した部品をもとにＥＦＩを作りエンジンに組み付ける。このとき、エンジン工場４０にはインジェクタやその他の部品の特性値が記述されている部品データベースが伝送されており、部品に貼附されているバーコードを読みとることで、部品それぞれの特性値が即座に判明し、必要に応じてＥＦＩの制御パラメータに反映させる。ＥＦＩが組み付けられたエンジンはその特性値が計測され、計測された特性値とユニット管理番号をもとにユニットデータベースが作成され、車両組立工場６０に伝送される。また、エンジンにはユニット理番号が記載されたバーコードが貼附されエンジン工場４０に出荷される。
【００２７】
車両組立工場６０では、エンジン工場６０から入荷したＥＦＩが備わるエンジンを車体に組み付ける。エンジン工場６０には部品データベースとユニットデータベースが既に伝送されているので、エンジンに貼附されているバーコードを読みとることで、ＥＦＩの特性値が即座に判明し、その特性値がＥＣＵ８０のパラメータ記憶部８８に書き込まれる。ＥＣＵ８０は、特性値が書き込まれると、その値に応じてＥＦＩの制御パラメータが変更される構成となっている。以上の流れにより、ＥＦＩの制御は出荷時点で特別な調整工程を経ずに最適化されることになる。
【００２８】
実施の形態では、部品やユニットの特性値はＥＣＵ内の所定の記憶領域に直接書き込まれたが、これに限る趣旨ではなく、例えば同じ車両に設けられ、かつＥＣＵがアクセス可能な記憶装置に書き込まれてもよい。
【００２９】
一般には、部品データの特性値の設計中央値をねらった制御が行われているが、本発明によれば、ＥＣＵは製品を構成する要素である部品やユニットの特性値に応じて最適な制御が可能となり、製品間のばらつきを抑えることができる。また、データベース管理を行うことで、製品を市場に出荷した後で部品やユニットの追跡が容易となる。従って、出荷後に不具合が発生した場合、総合管理サーバのデータベースより部品やユニットの特性値を読み出し、不具合に対する対応を迅速に行うことができる。また、部品やユニットそれぞれに特性値を管理し、特性値に応じて制御パラメータをＥＣＵ側が調整することにより、検査工程の削減や部品の公差の許容範囲を広げることができ、その結果、製品の歩留まりの向上やコストダウンが期待できる。
【００３０】
以上、本発明を実施の形態をもとに説明した。この実施の形態は例示であり、その各構成要素や各処理プロセスの組合せにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。
【００３１】
例えば、上述したように、本発明に係る製造装置は一の場所において制御装置を製造するのではなく、複数の離散した場所において各々の行程を実行することによって制御装置を製造するものである。したがって、装置をシステムとして表現したものも本発明として捉えることもできる。
【００３２】
【発明の効果】
本発明によれば、製品を構成する要素の特性値を効果的に利用することができる。また別の観点では、製品を構成する要素の特性値を利用し製品の性能特性を最適化することが期待できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施の形態に係る部品工場に備わる第１管理サーバと、エンジン工場に備わる第２管理サーバと、車両組立工場に備わる総合管理サーバと、がネットワークを介して接続されている構成図である。
【図２】部品データ保持部に保持される部品データベースの例を示す図である。
【図３】部品工場においてインジェクタの特性値を計測し部品管理番号を付与する手順を示すフローチャートである。
【図４】エンジン工場におけるエンジンの特性データの計測およびユニット管理番号の付与の手順を示すフローチャートである。
【図５】車両組立工場における部品およびユニットの特性値をＥＣＵへ書き込む手順を示すフローチャートである。
【図６】本実施の形態に係るエンジン制御用のＥＣＵの構成図である。
【符号の説明】
２２  第１管理サーバ、  ２６  部品データ管理部、  ２８  部品データ取得部、  ３０  部品データ保持部、  ３２  部品計測装置、  ３４  部品管理番号貼附装置、  ４２  第２管理サーバ、  ４６  ユニットデータ管理部、  ４８  ユニットデータ取得部、  ５０  ユニットデータ保持部、  ５２  ユニット計測装置、  ５４  ユニット管理番号貼附装置、  ５６  部品管理番号読取装置、  ６２  総合管理サーバ、  ６６  データ総合管理部、  ７０  特性データ保持部、  ７２  特性値書込指示部、  ７４  特性値書込装置、  ７８  ユニット管理番号読取装置、  ８０  ＥＣＵ、  ８８  パラメータ記憶部。
【図１】
2004164419.tif 000003
【図２】
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【図３】
2004164419.tif 000005
【図４】
2004164419.tif 000006
【図５】
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【図６】
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