(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
制御ユニットが１つのマイクロプロセッサと少なくとも２つの出力側及び少なくとも２つの入力側を有しており、少なくとも１つの出力側に前記マイクロプロセッサが検査信号を加える、制御ユニットを検査する方法において、
１つの検査手段を用いて、各出力側に同時にそれぞれ１つの入力側を割り当てるように接続し、又は各入力側に同時にそれぞれ１つの出力側を割り当てるように接続し、
前記マイクロプロセッサが、その都度、１つの出力側にのみ１つの検査信号を出力させ、前記検査手段を介して入力される信号を前記全ての入力側で検査し、
前記出力側の１つの検査信号の変化により、１つの入力側においてのみ前記入力される信号において変化が生じた場合のみ、故障がない作動として検知することを特徴とする制御ユニットを検査する方法。
【請求項２】
前記検査信号が２値信号であることを特徴とする請求項１に記載の制御ユニットを検査する方法。
【請求項３】
前記２値の検査信号が「ハイレベル」信号であるとき、１つの入力側においてのみ「ハイレベル」信号が入力される場合のみ、故障がない作動として検知することを特徴とする請求項２記載の制御ユニットを検査する方法。
【請求項４】
前記２値の検査信号が「ハイレベル」信号であるとき、２つ以上の入力側に「ハイレベル」信号が入力される場合、故障として検知することを特徴とする請求項２記載の制御ユニットを検査する方法。
【請求項５】
前記２値の検査信号が「ハイレベル」信号であるとき、全ての入力側に「ローレベル」信号が入力される場合、故障として検知することを特徴とする請求項２記載の制御ユニットを検査する方法。
【請求項６】
全ての出力側から時間的に順次、検査信号が出力されることを特徴とする請求項１から５までのいずれか１項記載の制御ユニットを検査する方法。
【請求項７】
全ての出力側から時間的に順次、検査信号が出力された場合、同一の入力側で２回以上変化が生じたとき、故障として検知することを特徴とする請求項６記載の制御ユニットを検査する方法。
【請求項８】
１つのマイクロプロセッサと少なくとも２つの出力側及び少なくとも２つの入力側を有しており、少なくとも１つの出力側に前記マイクロプロセッサが検査信号を加える制御ユニットと、
各出力側に同時にそれぞれ１つの入力側を割り当てるように接続する、又は各入力側に同時にそれぞれ１つの出力側を割り当てるように接続する検査手段と、を備えた検査システムであって、
前記マイクロプロセッサが、その都度、１つの出力側にのみ１つの検査信号を出力させ、前記検査手段を介して入力される信号を前記全ての入力側で検査し、
前記出力側の１つの検査信号の変化により、１つの入力側においてのみ前記入力される信号において変化が生じた場合のみ、故障がない作動として検知することを特徴とする検査システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、制御ユニットが１つのマイクロプロセッサと少なくとも２つの出力側及び２つの入力側を有しており、少なくとも１つの出力側にマイクロプロセッサが検査信号を加える制御ユニットを検査する方法及び装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
そのような制御ユニットを検査する方法及び装置は、ヨーロッパ特許第０３３２７２７号明細書から公知である。そこには、電子制御系を検査する装置が記載されている。検査ユニットは、プラグを用いて制御装置の全ての入・出力側に接続されている。この検査装置は、制御装置の入力線を介してマイクロプロセッサにデータを供給し、前記データをマイクロプロセッサの出力側を介して送出される信号と比較する。送出信号と受信信号との比較に基づいて検査装置は、制御装置が正常に作動しているかどうかを検知する。この方法の欠点は、非常にコストのかかる検査装置が必要であることである。さらに、それぞれのタイプの制御装置に別個の検査装置を開発しなければならない。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の課題は、冒頭に述べた形式の制御ユニットを検査する方法及び装置をできるだけ簡単に且つコストを安く提供することにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
上記課題は本発明により、制御ユニットが１つのマイクロプロセッサと少なくとも２つの出力側及び少なくとも２つの入力側を有しており、少なくとも１つの出力側に前記マイクロプロセッサが検査信号を加える、制御ユニットを検査する方法において、１つの検査手段を用いて、各出力側に同時にそれぞれ１つの入力側を割り当てるように接続し、又は各入力側に同時にそれぞれ１つの出力側を割り当てるように接続し、前記マイクロプロセッサが、その都度、１つの出力側にのみ１つの検査信号を出力させ、前記検査手段を介して入力される信号を前記全ての入力側で検査し、前記出力側の１つの検査信号の変化により、１つの入力側においてのみ前記入力される信号において変化が生じた場合のみ、故障がない作動として検知することにより、解決される。
【０００５】
【発明の実施の形態】
次に本発明を実施の形態に基づき図を用いて詳細に説明する。
【０００６】
図１に本発明の装置がブロック図で示されている。制御ユニットが符号１００で示されている。この制御ユニット１００は実質的にマイクロプロセッサ１１５を含んでおり、マイクロプロセッサ１１５には、入力側インターフェース１１０から種々の信号が供給され、マイクロプロセッサ１１５は、再び出力側インターフェース１２０に種々の出力信号を供給する。入力側インターフェース１１０は、入力側Ｅ１、Ｅ２、Ｅ３、Ｅ４、Ｅ５を介して制御ユニット１００に供給される入力信号を処理する。出力側インターフェース１２０は、出力側Ａ１、Ａ２、Ａ３、Ａ４、Ａ５を介して信号を外部に送出する。さらに、マイクロプロセッサ１１５は、メモリ１３０に接続されている。
【０００７】
制御ユニット１００は、図示していないさらに別の素子を含むこともある。入力側及び出力側の数は例として選択されているにすぎない。一般に制御ユニット１００は、多数の入・出力側を含んでいる。
【０００８】
そのような制御ユニット１００は、例えば内燃機関の制御に使用される。この場合入力側は、種々の動作状態を検出する種々のセンサ及び別の制御装置に接続されている。出力側は、例えば噴射燃料量を制御するための種々の調整器及び別の制御装置に接続されている。
【０００９】
入力信号は、入力側Ｅ１〜Ｅ５を介して入力側インターフェース１１０に供給され、入力側インターフェース１１０は、このようなデータをフィルタによりろ波し、場合によっては処理する。マイクロプロセッサ１１５は、この検出された信号とメモリ１３０に記録されるプログラム或いは別のデータとに基づいて、調整器に供給される制御信号を計算する。出力信号は、例えば外部点火方式の内燃機関の燃料噴射量、噴射開始時点又は点火時点の制御に用いられる。
【００１０】
制御信号は、出力側インターフェース１２０を介して出力側に供給される。出力側インターフェースにおいて、例えばデータをディジタル信号からアナログ信号に変換する。
【００１１】
このとき、故障に起因して個々の導線が遮断されたり、２本以上の導線が相互に接触してしまう場合がある。このような故障は、入力側と入力側インターフェースとの間に、入力側インターフェースとマイクロプロセッサとの間に、マイクロプロセッサ１１５と出力側インターフェース１２０との間に、或いは出力側インターフェース１２０と出力側との間に生じる。
【００１２】
そのような故障を検知できるようにするために、制御ユニット１００の検査が必要である。本発明では、制御ユニットが検査手段２００に接続されている構成を有している。このことは図２に示されている。制御ユニットは符号１００で、検査手段は符号２００で示されている。制御ユニット１００の入力側及び出力側はそれぞれ、検査手段２００の端子に接続されている。検査手段のそれぞれ２つの端子は、導線２０１、２０２、２０３、２０４、２０５を用いて相互に接続されている。
【００１３】
本発明では、制御ユニット１００の出力側と入力側とが、それぞれ１つの導線２０１〜２０５を用いて接続されている構成を有している。図２に示す実施形態では、検査手段２００の簡単なプラグになっており、このプラグは、制御ユニット１００の各出力側をそれぞれ１つの入力側に接続する。検査手段２００は、制御ユニット１００の各出力側に、制御ユニット１００のそれぞれ１つの入力側を割り当てる。
【００１４】
検査は次のように行われる。マイクロコントローラ１１５が、１つの出力側に１つの信号を加える。引き続いて、全ての入力側への作用が制御される。１つの出力側の変化により、ただ１つの入力側の変化が生じればよい。複数の入力側の入力信号が変化したり、１つの入力側が２つの出力側に対して応答する場合、故障が生じている。
【００１５】
例えば、２つの入力側の間に短絡が生じていることがある。これにより、二重の応答が生ずる、つまり１つの出力側の変化によって２つの入力側でレベル変化が惹起する。それに対応する応答は、２つの出力側が短絡されている場合、つまり２つの出力側が相互に接続されている場合に現れる。これにより、２つの導線のために信号が検査手段に達し、２つの入力側を介して再び読みとられる。
【００１６】
信号の送出及び読みとりは、入・出力側を介してマイクロプロセッサ１１５によって行われる。同様に、読みとられる信号に基づく故障かどうかの検査は、マイクロプロセッサによって行われる。このような方法では、単にそれぞれ１つの出力側をそれぞれ１つの入力側に接続する簡単なプラグと、簡単な検査用ソフトウェアとが必要であるにすぎない点が有利である。この場合検査用ソフトウェアは、制御ユニット内の記憶装置、例えばメモリ１３０に設けられる。
【００１７】
検査の際に外部回路素子、例えばメモリ、調整器、センサを接続する必要がないことは、特に有利である。そのようにして、制御ユニット１００に検知された故障を対応させることができる。正常な動作は、必要条件でない。
【００１８】
実現可能な検査方法が、図３にフローチャートによって示されている。第１のステップ３００において、カウンタＫ及びＩは１にセットされる。ステップ３０５において、全ての出力側Ａ１〜Ａ５がリセットされる。つまり、全ての出力側Ａ１〜Ａ５に、ローレベルをとる信号が加わっている。
【００１９】
引き続いてのステップ３１０において、待ち時間の間待機する。待ち時間の経過後、ステップ３１５において、入力側Ｅ（Ｉ）が読みとられる。質問ステップ３２０は、入力側Ｅ（Ｉ）が同様にローレベル０であるかどうかを検査する。イエスの場合、ステップ３３０においてカウンタＩは１だけカウントアップされる。質問ステップ３３５は、カウンタＩがＺ１より大きいかどうか検査する。Ｚ１は、入力側の数に相当する。ノーの場合、再びステップ３１５に戻って、次の入力側が読みとられる。
【００２０】
質問ステップ３２０が、入力側の１つがハイレベルであることを検出すると、ステップ３２５において故障として検知し、対応する誤りビットがセットされる。質問ステップ３３５が、全ての入力側が読み出されたことを検出すると、ステップ３４０に進む。ステップ３４０において、出力側Ａ（Ｋ）にハイレベル信号が加わり、カウンタＺＥが０にセットされる。さらに、カウンタＩが再び１にリセットされる。ステップ３４５での待ち時間の経過後、ステップ３５０において入力側Ｅ（Ｉ）が読みとられる。質問ステップ３５５は、入力側Ｅ（Ｉ）がローレベルであるか、又はハイレベルであるかを検査する。入力側Ｅ（Ｉ）にハイレベル信号が加わっていると、ステップ３６５においてカウンタＩは１だけカウントアップされる。
【００２１】
質問ステップ３７０は再び、全ての入力側Ｅ（Ｉ）が読みとられたかどうか、つまりカウンタ内容Ｉが入力側の数Ｚ１より大きいかどうかを検査する。ノーの場合、再びステップ３５０に戻って処理される。質問ステップ３５５が、入力側Ｅ（Ｉ）の１つがハイレベルであることを検出すると、ステップ３６０においてカウンタＺＥが１だけカウントアップされる。
【００２２】
本発明では、その都度１つの出力側にのみ１つの信号が加わるようになっている。つまり、１つの出力側に１つのハイレベル信号が加わる。引き続いて、全ての入力側は、信号が加わっているかどうかについて検査される。
【００２３】
質問ステップ３７０が、全ての入力側が読みとられたことを検知すると、質問ステップ３７５に進む。この質問ステップ３７５は、カウンタＺＥの内容が１に等しいか１より小さいかを検査する。ノーの場合、ステップ３８０で故障として検知する。質問ステップ３７５は、二重の応答があったかどうかを検査する。つまり、質問ステップ３７５は、１つの出力側が複数の入力側に作用しているかどうかを検査する。
【００２４】
ただ１つの入力側に１つの信号が加わっている場合にのみ、故障のない状態として検知される。２つの入力側に信号が加わっている場合には、故障が検知される。さらに、どの入力側にも信号が加わっていない場合にも、故障として検知される。
【００２５】
そうでない場合、つまり故障がない場合、ステップ３８５でカウンタＫが１だけカウントアップされる。質問ステップ３９０は、カウンタＫが出力側の数Ｚ２より大きいかどうかを検査する。ノーの場合、再びステップ３０５に戻る。イエスの場合、検査プログラムはステップ３９５で終わる。
【００２６】
ステップ３５０、３５５、３６５及び３７０によって、全ての入力側に、信号が加わっているかどうかを時間的に順次検査される。ステップ３７５、３８５及び３９０により、全ての出力側に信号が時間的に順次加わる。本発明では、１つの入力側に２つ以上の信号が加わっている場合に、故障として検知されるようになっている。
【００２７】
前述の方法は、制御ユニット１００の入力側の数と出力側の数が同じである場合にのみ利用できる。一般にはそうでなく、つまり入・出力側の数は異なる。その場合には、図４に示す本発明の別の実施形態が用いられる。
【００２８】
図４は、制御ユニット及び検査手段の別の実施形態を示す線図である。図４に示す実施形態では、制御ユニットが３つの出力側Ａ１、Ａ２、Ａ３と４つの入力側Ｅ１、Ｅ２、Ｅ３、Ｅ４とを含んでいる。出力側Ａ１と入力側Ｅ１とが、導線２０１を用いて接続されており、出力側Ａ２と入力側Ｅ２とが、導線２０２を用いて接続されている。出力側Ａ３は、スイッチ手段を介して選択的に入力側Ｅ３又はＥ４に接続されている。スイッチ手段２１０は、制御装置２２０によって制御される。本発明ではこのとき、スイッチ手段がまず実線で示した位置をとり、図３に基づいて検査方法が実施される。引き続いて制御装置２２０はスイッチ手段を、破線で示した第２の位置に制御し、出力側Ａ３は入力側Ｅ４に接続される。このとき、図３に基づく検査方法が再び実施される。
【００２９】
できるだけ簡単な実施形態では、スイッチ手段２１０は外部スイッチとして実現され、このスイッチ手段は操作者によって操作されるようにしなければならない。別の実施形態では、スイッチ手段又は制御装置２２０が制御ユニットの信号によって制御される。
【００３０】
上述の実施形態では、出力側のローレベル信号が、対応する入力側のローレベル信号を引き起こすこともあることが条件となる。これは屡々生じるケースではない。例えば入力側インターフェース又は出力側インターフェースがインバータを含んでいる場合、ハイレベルの出力信号の結果、マイクロプロセッサがローレベルの信号を読みとることになる。
【００３１】
このような場合、改善された実施形態が重要である。この実施形態ではステップ３０５において、出力側に所定の信号が加わる。質問ステップ３２０は、待ち時間の経過後全ての入力側が予測されるレベルを有しているかどうかを検査する。ノーの場合、故障として検知する。
【００３２】
引き続いてステップ３４０において、出力側のレベルが変化される。ステップ３４５での待ち時間の経過後、全ての入力側が読みとられ、質問ステップ３５５において、入力側のレベルが変化したかどうかを検査する。カウンタＺＥはステップ３６０において、変化が生じた入力側の数を計算する。質問ステップ３７５が、２つ以上の入力側でレベル変化が生じたことを検出すると、ステップ３８０で故障として検知される。
【００３３】
順次全ての出力側のレベルが変化され、その都度全ての入力側の応答が検査される。
【００３４】
【発明の効果】
本発明の方法及び装置により、制御ユニットを簡単且つ迅速に検査することが保証される。
【図面の簡単な説明】
【図１】制御ユニットの原理を単純化して示した線図である。
【図２】制御ユニット及び検査手段の原理を単純化して示した線図である。
【図３】本発明の制御ユニットを検査する方法のフローチャートを示す。
【図４】制御ユニット及び検査手段の別の実施形態を示す線図である。
【符号の説明】
１００  制御ユニット
１１０  入力側インターフェース
１１５  マイクロプロセッサ
１２０  出力側インターフェース
１３０  メモリ
２００  検査手段
２０１、２０２、２０３、２０４、２０５  導線
２１０  スイッチ手段
２２０  制御装置
Ａ１、Ａ２、Ａ３、Ａ４、Ａ５  出力側
Ｅ１、Ｅ２、Ｅ３、Ｅ４、Ｅ５  入力側
Ｋ、Ｉ、ＺＥ  カウンタ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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