(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
センサ群により制御対象の状態を検知し、制御装置が前記状態に基づいて複数のアクチュエータを制御する制御システムにおける故障診断支援装置であって、
前記センサ群および前記制御装置間に配置され、前記センサ群からのワイヤハーネスが接続される第１接続端子と、前記制御装置からのワイヤハーネスが接続される第２接続端子と、前記第１接続端子の接続ピンの配列に応じて配列される第１チェック端子と、前記第２接続端子の接続ピンの配列に応じて配列され、さらに前記第１チェック端子の端子配列と同一の端子配列からなる第２チェック端子と、前記第１チェック端子およびそれに対応する前記第２チェック端子を断続する断続スイッチとを有するチェックボックスと、
選択された前記第１チェック端子および前記第２チェック端子間に接続され、前記制御対象の故障状態を再現する故障再現用治具と、
を備えることを特徴とする故障診断支援装置。
【請求項２】
請求項１記載の装置において、
前記故障再現用治具は、手動操作自動復帰接点型スイッチあることを特徴とする故障診断支援装置。
【請求項３】
請求項１記載の装置において、
前記故障再現用治具は、可変抵抗器であることを特徴とする故障診断支援装置。
【請求項４】
請求項１記載の装置において、
前記故障再現用治具は、可変電圧印加器であることを特徴とする故障診断支援装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、センサ群により制御対象の状態を検知し、制御装置が前記状態に基づいて複数のアクチュエータを制御する制御システムにおける故障診断支援装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、自動車には、多数のセンサが搭載されており、各センサによって検出された制御対象の状態に応じて多数のアクチュエータの電子制御が行われる。従って、このような制御対象で発生する故障には、様々な事象が存在することになる。
【０００３】
そこで、発生した故障の各事象は、各営業所の修理部門からサービスセンタに打ち上げられ、打ち上げられた事象を解析してデータベース化することが行われる。各営業所は、これらのデータベースを参考として修理に対処することになる。
【０００４】
ところで、故障の各事象は、必ずしも頻繁に発生するものばかりとは限らない。頻繁に発生する事象については、各営業所がそれに対する対策を十分に熟知しているのが通常であり、問題となるのは、むしろ、発生頻度の少ない故障である。このような故障に対しては、従来からデータベース化することが困難であり、従って、それに対する迅速な対応も困難であるという不具合が指摘されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、前記の不具合を解消すべくなされたものであり、種々の故障を容易に再現することができ、これによって故障診断のためのデータベースを容易に構築することができ、しかも、このデータベースを用いて故障に対して迅速に対応することのできる故障診断支援装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
前記の課題を解決するために、本発明では、センサ群により制御対象の状態を検知し、制御装置が前記状態に基づいて複数のアクチュエータを制御する制御システムにおける故障診断支援装置であって、
前記センサ群および前記制御装置間に配置され、前記センサ群からのワイヤハーネスが接続される第１接続端子と、前記制御装置からのワイヤハーネスが接続される第２接続端子と、前記第１接続端子の接続ピンの配列に応じて配列される第１チェック端子と、前記第２接続端子の接続ピンの配列に応じて配列され、さらに前記第１チェック端子の端子配列と同一の端子配列からなる第２チェック端子と、前記第１チェック端子およびそれに対応する前記第２チェック端子を断続する断続スイッチとを有するチェックボックスと、選択された前記第１チェック端子および前記第２チェック端子間に接続され、前記制御対象の故障状態を再現する故障再現用治具と、を備えることを特徴とする。
【０００７】
この場合、センサ群のあらゆる状態をチェックボックスで再現することができる。例えば、選択した第１チェック端子と第２チェック端子とを故障再現治具によって接続した状態で制御装置を駆動し、そのときに再現された状態から故障診断のためのデータベースを作成することができる。
【０００８】
なお、故障再現治具としては、センサ群の短絡テストを行う手動操作自動復帰接点型スイッチ、第１チェック端子、第２チェック端子間の抵抗値を任意に設定可能な可変抵抗器、第１チェック端子、第２チェック端子間に任意の電圧を印加可能な可変電圧印加器を挙げることができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
図１は、本実施形態の故障診断支援装置１０を示す。この故障診断支援装置１０は、故障診断のためのデータベースを作成すべく、図２に示す自動車等における制御システム１２で発生する可能性のある種々の故障の事象を再現するものである。
【００１０】
ここで、制御システム１２は、制御対象の状態を検知するセンサ群１４と、前記センサ群１４からの検知信号に従って制御信号を生成する制御装置である電子制御ユニット（以下、ＥＣＵという。）１６と、前記制御信号に従って駆動されるアクチュエータ群１８とから基本的に構成される。
【００１１】
なお、制御システム１２が自動車の場合、センサ群１４として、例えば、車速センサ、スロットル開度センサ、Ｏ2 センサ、水温センサ、吸気圧力センサ等を挙げることができる。また、アクチュエータ群１８としては、例えば、電子燃料噴射装置、各種警告灯、ブレーキ制御装置等を挙げることができる。
【００１２】
ＥＣＵ１６は、アナログ信号を出力するセンサ群１４からの検知信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄコンバータ２０と、デジタル信号を出力するセンサ群１４からの検知信号の電圧値を調整するデジタル入力バッファ２２と、入力ポート２４と、検知信号から制御信号を生成するＣＰＵ２６と、制御信号を生成するための各種データを記憶するメモリ２８と、出力ポート３０と、制御信号に基づいてアクチュエータ群１８を駆動するための駆動信号を生成する駆動回路３２とから基本的に構成される。
【００１３】
故障診断支援装置１０は、以上のように構成される制御システム１２の故障を診断するものであり、センサ群１４とＥＣＵ１６との間に配置されるチェックボックス３４と、チェックボックス３４に接続される故障再現治具である手動操作自動復帰接点型スイッチ３６、可変抵抗器３８および可変電圧印加器４０とから基本的に構成される。なお、手動操作自動復帰接点型スイッチ３６は、手動操作によってＯＮとなる押しボタン３７を備える。可変抵抗器３８は、抵抗値を調整するトリマ３９を備える。可変電圧印加器４０は、調整スイッチ４１、電圧値を調整するトリマ４３、極性スイッチ４５および電圧値表示器４７を備える。
【００１４】
チェックボックス３４は、第１接続端子４２および第２接続端子４４を備える。第１接続端子４２には、センサ群１４からのワイヤハーネス４６がコネクタ４８および接続用ワイヤハーネス５０を介して接続される。また、第２接続端子４４には、接続用ワイヤハーネス５２の一端部が接続される。接続用ワイヤハーネス５２の他端部は、ＥＣＵ１６のセンサ群１４が接続されるＡ／Ｄコンバータ２０およびデジタル入力バッファ２２の端子部５４に接続される。なお、ＥＣＵ１６の駆動回路３２側の端子部５５には、ワイヤハーネス５７を介してアクチュエータ群１８が接続される。
【００１５】
チェックボックス３４は、図３に示すように、第１接続端子４２の接続ピンと同一の配列からなる第１チェック端子５６と、第２接続端子４４の接続ピンと同一の配列からなる第２チェック端子５８とを備える。そして、これらの第１チェック端子５６および第２チェック端子５８間には、これらを断続する断続スイッチ６０が配設される。なお、第１チェック端子５６および第２チェック端子５８には、手動操作自動復帰接点型スイッチ３６、可変抵抗器３８および可変電圧印加器４０の各端子が接続可能である。
【００１６】
制御システム１２が正常に動作している場合、ＥＣＵ１６には、センサ群１４およびアクチュエータ群１８が接続されており、センサ群１４によって検出された制御対象の状態を示す検知信号がＡ／Ｄコンバータ２０またはデジタル入力バッファ２２を介してＣＰＵ２６に供給される。ＣＰＵ２６は、供給された制御対象の検知信号とメモリ２８に記憶されている各種パラメータとに基づいて制御信号を生成し、駆動回路３２を介してアクチュエータ群１８を駆動制御する。
【００１７】
一方、制御システム１２に異常が発生した場合、センサ群１４とＥＣＵ１６との間に、本実施形態の故障診断支援装置１０を構成するチェックボックス３４を接続し、その異常状態を再現させて故障の原因を追求することができる。その動作につき具体例に基づいて説明する。
【００１８】
第１例（図４、図５）として、センサ群１４の１つである水温センサ６２に関連すると想定される異常が発生した場合につき説明する。なお、水温センサ６２は、例えば、エンジンの冷却水の温度をサーミスタ等の抵抗値変化として検出するものである。
【００１９】
先ず、センサ群１４に接続されているワイヤハーネス４６をＥＣＵ１６から取り外してコネクタ４８の一端部に接続した後、コネクタ４８の他端部を接続用ワイヤハーネス５０を介してチェックボックス３４の第１接続端子４２に接続する。また、ＥＣＵ１６の端子部５４とチェックボックス３４の第２接続端子４４とを接続用ワイヤハーネス５２によって接続する。
【００２０】
次に、図４に示すように、水温センサ６２の一方の端子とＥＣＵ１６の端子部５４との間に介装される断続スイッチ６０をＯＦＦとし、この断続スイッチ６０に対応する第１チェック端子５６および第２チェック端子５８間に、コネクタ６３ａ、６３ｂを介して手動操作自動復帰接点型スイッチ３６を接続する。なお、第１チェック端子５６および第２チェック端子５８は、センサ群１４のワイヤハーネス４６の接続端子と同一のピン配列からなっているため、作業者は、手動操作自動復帰接点型スイッチ３６を接続すべき所望の第１チェック端子５６および第２チェック端子５８を認識することができる。
【００２１】
前記の接続状態において、手動操作自動復帰接点型スイッチ３６の押しボタン３７を操作し、手動操作自動復帰接点型スイッチ３６をＯＮ／ＯＦＦさせることにより、制御システム１２の状態を確認する。異常が発生した場合には、水温センサ６２の接続不良、断線等の原因が想定されることになる。
【００２２】
一方、手動操作自動復帰接点型スイッチ３６を操作することによっても何ら異常状態が再現されない場合には、図５に示すように、可変抵抗器３８をチェックボックス３４に接続する。すなわち、水温センサ６２の一方の端子とＥＣＵ１６の端子部５４との間に介装される断続スイッチ６０をＯＦＦとし、可変抵抗器３８のコネクタ６５ａ、６５ｂを第１チェック端子５６および第２チェック端子５８に接続することにより、水温センサ６２に代えて可変抵抗器３８をＥＣＵ１６に接続する。
【００２３】
この状態において、可変抵抗器３８のトリマ３９を調整することで抵抗値を調整し、制御システム１２の状態を確認する。異常が発生した場合には、水温センサ６２自体に異常のあることが想定されることになる。
【００２４】
次に、第２例（図６）として、センサ群１４の１つである吸気圧力センサ６４に関連すると想定される異常が発生した場合につき説明する。なお、吸気圧力センサ６４は、例えば、エンジンに吸入される空気の圧力をブリッジを構成する半導体の抵抗値変化に基づく出力電圧値として検出するもので、前記出力電圧値を得るために所定のオフセット電圧が印加される。
【００２５】
先ず、第１例の場合と同様に、センサ群１４とＥＣＵ１６との間にチェックボックス３４を配置する。
【００２６】
次に、可変電圧印加器４０のチェック用コネクタ６７ａ、６７ｂをＥＣＵ１６のチェック端子に対応する第１チェック端子５６および第２チェック端子５８に接続した後、極性スイッチ４５をマイナスに設定するとともに、調整スイッチ４１を調整側に設定する。次いで、電圧値表示器４７に従ってトリマ４３を回し、印加電圧値を設定する。
【００２７】
前記の設定を行った後、吸気圧力センサ６４の電圧印加端子に対応する断続スイッチ６０をＯＦＦとし、この断続スイッチ６０の両端子の第１チェック端子５６および第２チェック端子５８に可変電圧印加器４０の電圧印加用コネクタ６９ａ、６９ｂを接続する。電圧印加用コネクタ６９ａ、６９ｂを接続した後、調整スイッチ４１を通常側に設定することにより、吸気圧力センサ６４に所定の印加電圧が印加される。
【００２８】
前記の状態において、制御システム１２の状態を確認する。規定の印加電圧を印加したにもかかわらず異常が発生した場合には、吸気圧力センサ６４またはＥＣＵ１６に異常のある可能性があり、なんら異常が発生しない場合には、ＥＣＵ１６側から供給されるオフセット電圧に異常のある可能性が想定される。
【００２９】
このように、チェックボックス３４に対して故障再現用治具を接続し、発生する事象を確認することにより、故障の原因等を追求することができる。なお、本実施形態の故障診断支援装置１０は、実際に発生した故障を再現できるだけでなく、チェックボックス３４の任意の第１チェック端子５６、第２チェック端子５８間に手動操作自動復帰接点型スイッチ３６等の故障再現治具を接続し、故障の事象を模擬することができる。従って、各事象をデータベース化することにより、種々の事象に対する事前対策を講じることができるとともに、発生頻度の低い故障等に対して迅速に対応することも可能となる。
【００３０】
なお、上述した実施形態において、例えば、手動操作自動復帰接点型スイッチ３６としては、手動操作によってＯＦＦとなるノーマルクローズ型のスイッチとすることもできる。また、手動操作自動復帰接点型スイッチ３６として電気的にＯＮ／ＯＦＦできるものであれば、ＯＮ／ＯＦＦの時間やタイミングを任意に制御することができる。可変抵抗器３８および可変電圧印加器４０としては、抵抗値や電圧値をトリマ３９、トリマ４３を用いて連続的に変更できるもの以外に、例えば、コンピュータ制御により任意の抵抗値や電圧値を得ることができるものを用いることができる。
【００３１】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、センサ群と制御装置との間にチェックボックスを配置し、前記チェックボックスの接続端子に故障再現治具を接続し、故障状態を再現することができるので、その故障状態から種々の故障原因を容易に追求することができる。この場合、前記接続端子の配列がセンサ群や制御装置の端子配列と同じに設定されているので、所望の端子の選択や発見、現物との対比が容易となる利点がある。また、故障状態を模擬することもできるため、種々の故障状態を模擬し、それらから故障診断のためのデータベースを容易に構築することができる。従って、このようなデータベースを用いて故障に対する迅速な対応が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施形態の故障診断支援装置およびその接続関係を示す全体構成図である。
【図２】本実施形態の故障診断支援装置が適用される制御システムの構成ブロック図である。
【図３】本実施形態の故障診断支援装置を構成するチェックボックスの平面図である。
【図４】本実施形態の故障診断支援装置における手動操作自動復帰接点型スイッチを用いた第１例の接続関係の説明図である。
【図５】本実施形態の故障診断支援装置における可変抵抗器を用いた第１例の接続関係の説明図である。
【図６】本実施形態の故障診断支援装置における可変電圧印加器を用いた第２例の接続関係の説明図である。
【符号の説明】
１０…故障診断支援装置            １２…制御システム
１４…センサ群                    １６…ＥＣＵ
１８…アクチュエータ群            ３４…チェックボックス
３６…手動操作自動復帰接点型スイッチ
３８…可変抵抗器                  ４０…可変電圧印加器
４２…第１接続端子                ４４…第２接続端子
４６…ワイヤハーネス              ４８…コネクタ
５０、５２…接続用ワイヤハーネス  ５６…第１チェック端子
５８…第２チェック端子            ６０…断続スイッチ
【図１】
0004256989.tif 000002
【図２】
0004256989.tif 000003
【図３】
0004256989.tif 000004
【図４】
0004256989.tif 000005
【図５】
0004256989.tif 000006
【図６】
0004256989.tif 000007