JP2008261793A - 電子制御ユニットの自動検査装置、および電子制御ユニットの自動検査方法 - Google Patents

Abstract

【課題】断線検査を正確に行うことのできる電子制御ユニットの自動検査装置、および電子制御ユニットの自動検査方法を提供する。
【解決手段】車両の運転条件がＨＩＬＳシステム１０に入力される。ワイヤーハーネス１６の断線パターンが入力される。入力された断線パターンに基づいて、断線動作が実行される。断線動作実行時のＥＣＵ５０の演算値がＰＣ２０に取り込まれる。また、ＨＩＬＳシステム１０におけるエンジンモデル１４の演算値がＰＣ２０に取り込まれる。ＰＣ２０では、取り込まれた演算値に基づいて、ＥＣＵ５０のデバッグを実行するとともに、断線実行時の車両の挙動、動作などを検証する断線検査が実行される。好ましくは、断線パターンは、車両の運転条件に同期して設定される。
【選択図】図１

Description

この発明は、電子制御ユニットの自動検査装置、および電子制御ユニットの自動検査方法に係り、特に、断線検査を自動化する上で好適な電子制御ユニットの自動検査装置、および電子制御ユニットの自動検査方法に関する。

従来、例えば、特開２００４−３６１２９２号公報に開示されるように、車載用の電子制御ユニットを、シミュレータを用いて自動検査するためのシステムが知られている。このシステムによれば、シミュレータと電子制御ユニットとがワイヤーハーネスで接続されている。そして、電子制御ユニットとシミュレータとの間で擬似センサ信号とアクチュエータの駆動信号とを授受させることにより、電子制御ユニットが本来の制御対象である実機に接続されている場合と同様に作動される。これにより、任意の運転条件を指定して、電子制御ユニットが正常に動作するか否かを自動検査することができる。

特開２００４−３６１２９２号公報 特開２００４−２７９３０号公報 特開２００６−６４４１１号公報 特開２００２−２８８２４５号公報

ところで、上述したシミュレータを使用した自動検査においては、ワイヤーハーネスの断線検査が行われる場合がある。断線検査では、より具体的には、所定の信号線が所定のタイミングで断線した場合において、他のセンサ信号の変化や電子制御ユニットの動作状況等が確認される。これにより、信号の断線が他のセンサ信号あるいは駆動信号に与える影響を効果的に確認することができる。また、断線発生時において、電子制御ユニットが所定のプログラムに従って正常に動作するか否かを確認することができる。

ここで、断線検査におけるワイヤーハーネスの断線作業は人の手によって行われているため、膨大な工数が必要であり改善が望まれていた。また、当該断線作業はモニタ等により信号の変化を確認しながら行われる。このため、断線させたいタイミングに精度よく断線させることができず、検査精度が低いことが課題とされていた。

この発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、断線検査を正確に行うことのできる電子制御ユニットの自動検査装置、および電子制御ユニットの自動検査方法を提供することを目的とする。

第１の発明は、上記の目的を達成するため、センサ信号を取り込んでアクチュエータ駆動信号を出力する電子制御ユニットの自動検査装置であって、
規定の運転パターンに対応する信号をコンピュータのハードウェア資源を用いて出力する運転パターン発生手段と、
前記電子制御ユニットの本来の制御対象である実機が、前記運転パターンに沿って動作する際に、前記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生成するシミュレータと、
前記電子制御ユニットに前記擬似センサ信号を供給し、また、前記電子制御ユニットから発せられるアクチュエータの駆動信号を受信するための信号授受手段と、
前記信号授受手段により授受される授受信号の断線パターンを設定する断線パターン設定手段と、
前記断線パターンに基づいて、前記授受信号を断線させる断線手段と、
前記断線手段により前記授受信号を断線させた場合に、前記電子制御ユニットおよび／または前記シミュレータにおける処理結果をコンピュータのハードウェア資源を用いて検査する検査手段と、
を備えることを特徴とする。

第２の発明は、第１の発明において、
前記断線パターン設定手段は、前記運転パターンに同期して設定することを特徴とする。

第３の発明は、第１または第２の発明において、
前記断線パターン設定手段は、前記断線パターンにおける断線期間を所定期間以上に設定することを特徴とする。

第４の発明は、第１乃至第３の何れか１つの発明において、
前記検査手段は、前記電子制御ユニットのデバッグを実行することを特徴とする。

第５の発明は、第１乃至第４の何れか１つの発明において、
前記信号授受手段は、前記電子制御ユニットと前記シミュレータとを導通させるワイヤーハーネスであり、
前記断線手段は、
前記ワイヤーハーネスに介設されたリレーと、
前記断線パターンに基づいて、前記リレーを制御する制御手段と、
を含むことを特徴とする。

第６の発明は、第１乃至第５の何れか１つの発明において、
前記シミュレータは、
車両の制御対象を模擬した複数のモデルシミュレータと、
前記モデルシミュレータにおける処理結果を、読み出し可能な状態で記憶する記憶手段と、
前記記憶手段に記憶された他のモデルシミュレータの処理結果に同期して、前記擬似センサ信号を生成する擬似センサ信号生成手段と、
を含むことを特徴とする。

第７の発明は、上記の目的を達成するため、電子制御ユニットの自動検査方法であって、
センサ信号を取り込んでアクチュエータ駆動信号を出力する電子制御ユニットの本来の制御対象である実機が、前記運転パターンに沿って動作する際に、前記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生成し、また、前記電子制御ユニットから発せられるアクチュエータの駆動信号を受信するシミュレータを備えた電子制御ユニットの検査方法であって、
規定の運転パターンに対応する信号を、コンピュータのハードウェア資源を用いて前記シミュレータに出力するステップと、
前記運転パターンに同期して設定された断線パターンに対応する信号を、コンピュータのハードウェア資源を用いて前記シミュレータに出力するステップと、
前記シミュレータと前記電子制御ユニットとの間で授受される授受信号を、前記断線パターンに沿って断線させるステップと、
前記授受信号を断線させるステップが実施された場合に、前記電子制御ユニットおよび／または前記シミュレータにおける処理結果をコンピュータのハードウェア資源を用いて検査するステップと、
を備えることを特徴とする。

第１の発明によれば、断線検査において、電子制御ユニットとシミュレータとの間で授受される擬似センサ信号或いはアクチュエータの駆動信号の断線動作が、設定された断線パターンに沿って実行される。このため、本発明によれば、手動で断線作業を実施する場合に比して、作業工数を大幅に削減することができる。また、断線手段により、所定のパターンで授受信号を断線させることができるので、断線検査の精度を飛躍的に向上させるとともに、手動では実現困難な断線パターンであっても、精度よく実現することができる。

第２の発明によれば、断線パターンは運転パターンに同期して設定される。センサ信号やアクチュエータの駆動信号などの授受信号は運転パターンに応じて複雑に変化する。このため、本発明によれば、運転パターンに同期して断線パターンを設定することにより、授受信号の変化に対応したより詳細な断線パターンを設定することができ、断線検査の質を向上させることができる。

第３の発明によれば、断線パターンにおける断線期間は、所定の断線期間以上に設定される。授受信号の短期間の断線は、当該授受信号に重畳するノイズと区別がつき難い。このため、本発明によれば、断線期間を所定期間以上に設定することにより、当該授受信号に発生する断線とノイズとの差別化を効果的に行うことができる。

第４の発明によれば、前記断線手段により前記授受信号を断線させた場合の、前記電子制御ユニットおよび／または前記シミュレータにおける処理結果を使用して、電子制御ユニットのデバッグが実行される。このため、本発明によれば、断線検査の実行と同時に電子制御ユニットのデバッグを実行することができるので、作業効率を飛躍的に向上させることができる。

第５の発明によれば、電子制御ユニットとシミュレータとの間の信号の授受は、ワイヤーハーネスを介して行われる。ワイヤーハーネスの途中にはリレーが介設されており、断線パターンに沿って当該リレーが駆動制御される。このため、本発明によれば、簡易な構成で授受信号を断線パターンに沿って断線させることができる。

第６の発明によれば、シミュレータは、実機である車両の制御対象部品を模擬した複数のモデルシミュレータにより構成される。各モデルシミュレータにおける処理結果は、他のモデルシミュレータから読み出し可能な状態で記憶される。このため、本発明によれば、各モデルシミュレータにおいて、他のモデルの処理結果に同期して擬似センサ信号を生成することができる。これにより、より実機の車両に近いシミュレーションを実現し、電子制御ユニットの検査を実行することができる。

第７の発明によれば、断線検査において、電子制御ユニットとシミュレータとの間で授受される擬似センサ信号或いはアクチュエータの駆動信号の断線動作が、運転パターンに同期して設定された断線パターンに沿って実行される。このため、本発明によれば、手動で断線作業を実施する場合に比して、作業工数を大幅に削減することができる。また、運転条件に同期した断線パターンで授受信号を断線させることができるので、断線検査の精度を飛躍的に向上させるとともに、手動では実現困難な断線パターンであっても、精度よく実現することができる。

以下、図面に基づいてこの発明のいくつかの実施の形態について説明する。尚、各図において共通する要素には、同一の符号を付して重複する説明を省略する。なお、以下の実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。

実施の形態１．
［実施の形態１の構成］
図１は、本発明の実施形態１のシステム構成を説明するための図である。図１に示すとおり、本実施の形態の検査システムは、ＨＩＬＳ（Hardware In the Loop Simulation）システム１０を用いて構成されている。ＨＩＬＳシステム１０には、ＨＩＬＳ用パーソナルコンピュータ（ＰＣ）２０が含まれている。また、ＨＩＬＳシステム１０は、ワイヤーハーネス１６を介して、ＥＣＵ（Electronic Control Unit）５０に接続されている。

ＨＩＬＳシステム１０は、ＥＣＵ５０の本来の制御対象である実機（車両および内燃機関）と同様にＥＣＵ５０との間で信号を授受しつつ、所望のシミュレーションを実現するためのシミュレーションシステムである。ＰＣ２０には、図示しないＨＩＬＳコントロール用のソフトウェア、および検査用のソフトウェアが記憶されている。ＨＩＬＳコントロール用ソフトウェアは、ＨＩＬＳシステム１０において、上記シミュレーションを実現するためのソフトウェアである。ＨＩＬＳコントロール用ソフトウェアには、例えば、シミュレーションにおいて模擬すべき車両の運転パターンをＨＩＬＳシステム１０に指示するためのソフトウェアなどが含まれている。

ＨＩＬＳシステム１０には、ドライバーモデル１２とエンジンモデル１４とが内蔵されている。ドライバーモデル１２は、ドライバーによる運転操作を模擬するためのモデルであり、上記運転パターンの供給を受けると、そのパターンに適合した車速を実現するためのアクセル開度を算出し、そのアクセル開度に関する情報をエンジンモデル１４に供給する。

エンジンモデル１４は、エンジンの機能を模擬するためのモデルである。エンジンの実機には、排気空燃比を計測するためのＡ／Ｆセンサ、クランク角を計測するためのクランク角センサ、吸入空気量Ｇａを計測するためのエアフロメータなど、種々のセンサが搭載されている。また、エンジンの実機には、燃料噴射弁などのアクチュエータが搭載されている。エンジンモデル１４は、ドライバーモデル１２から供給されるアクセル開度の情報や、ＥＣＵ５０から供給されるアクチュエータ信号に基づいて、内燃機関の実機や各種アクチュエータの動きを模擬し、かつ、実機において生成される種々のセンサ信号と同様の信号を模擬センサ信号として生成する。

エンジンモデル１４において生成される擬似センサ信号は、ワイヤーハーネス１６を介してＥＣＵ５０に供給されている。エンジンモデル１４からＥＣＵ５０に供給される擬似センサ信号には、例えば、Ａ／Ｆセンサの擬似信号（排気空燃比の擬似信号）や吸入空気量Ｇａの擬似信号など、燃料噴射量（燃料噴射時間ＴＡＵ）を算出するうえでＥＣＵ５０が必要とする信号、あるいは、クランク角センサの擬似信号など、ＥＣＵ５０の処理をＨＩＬＳシステム１０の処理と同期させるうえで必要とされる信号などが含まれる。

ＥＣＵ５０は、開発過程にあるエンジンコントロール用の電子制御ユニットである。ＥＣＵ５０は、エンジンモデル１４から供給された擬似センサ信号に基づいて、内燃機関の制御に必要な所定の処理を実行し、その結果生成されたアクチュエータ信号を再びエンジンモデル１４に出力する。本実施の形態のＥＣＵ５０は、例えば、吸入空気量Ｇａや排気空燃比Ａ／Ｆなどの擬似センサ信号に基づいて、燃料噴射時間ＴＡＵを算出する処理や、燃料噴射弁を適当なタイミングで燃料噴射時間ＴＡＵだけ開弁させるための噴射信号（Ｉｎｊ信号）をアクチュエータ駆動信号として出力する処理などを実行する。

図１に示すとおり、ワイヤーハーネス１６の途中には断線ボックス１８が配置されている。断線ボックス１８はリレーにより構成された装置であり、ワイヤーハーネス１６の各信号線を所望のタイミングで断線させる。上述したＰＣ２０におけるＨＩＬＳコントロール用ソフトウェアには、シミュレーションにおいて模擬すべきセンサ信号の断線パターン、すなわち、断線箇所、断線期間、および断線タイミングを断線ボックス１８に指示するためのソフトウェアが含まれている。断線ボックス１８は、ＰＣ２０から供給される断線パターンに基づいて、ワイヤーハーネス１６の断線制御を実行する。

［実施の形態１の動作］
（シミュレーション実行中の動作）
次に、図２を参照して、ＨＩＬＳシステム１０を利用したシミュレーションの実行中の動作について説明する。図２は、ＨＩＬＳシステム１０を利用したシミュレーション動作を説明するための模式図である。この図に示すとおり、先ず、ＰＣ２０に入力されたシミュレーションにおける車両の運転条件が、ＨＩＬＳシステム１０のドライバーモデル１２へ入力される。ここでは、具体的には、車両の目標車速SPD、目標回転数NEが入力される。

運転条件の供給を受けたドライバーモデル１２は、供給された目標車速に基づいて、アクセル開度を算出する。そして、算出されたアクセル開度は、既述したとおり、エンジンモデル１４に供給される。エンジンモデル１４は、ドライバーモデル１２から供給されるアクセル開度に対応する吸入空気量Ｇａを算出する。さらに、エンジンモデル１４は、ＥＣＵ５０から供給されるＩｎｊ信号に基づいて、個々の気筒に供給される燃料噴射量を算出する。そして、エンジンモデル１４は、当該吸入空気量Ｇａと燃料噴射量との比を求めることで、排気空燃比Ａ／Ｆを算出し、その算出値を表す信号をＡ／Ｆセンサの擬似信号として出力する。

Ａ／Ｆセンサの擬似信号は、吸入空気量Ｇａの擬似信号とともにエンジンモデル１４からＥＣＵ５０に供給される。ＥＣＵ５０は、吸入空気量Ｇａに基づいて基本燃料噴射量ＴＡＵＢを算出した上で、Ａ／Ｆセンサの擬似信号を目標の値に一致させるための補正係数を算出する。そして、基本燃料噴射量ＴＡＵＢを当該補正係数で補正することにより、最終的な燃料噴射時間ＴＡＵを算出する。つまり、ＥＣＵ５０は、排気空燃比の擬似値を目標空燃比に一致させるべく、Ａ／Ｆセンサの擬似信号に基づく空燃比フィードバック制御を伴って燃料噴射時間ＴＡＵを算出する。

また、ＥＣＵ５０には、エンジンモデル１４から擬似センサ信号の一つとしてクランク角信号が供給されている。ＥＣＵ５０は、そのクランク角信号に基づいて、個々の気筒において燃料を噴射すべきタイミングを検知し、そのタイミングにおいて、燃料噴射時間ＴＡＵの反映された噴射信号（Ｉｎｊ信号）を出力する。エンジンモデル１４は、Ｉｎｊ信号の供給を受けると、その信号を受けたタイミングにおいて、燃料噴射時間ＴＡＵだけ燃料噴射弁が開弁したものとしてモデルの処理を進行させる。

図１に示すシステムにおいては、以上のような信号の授受を伴って、ＨＩＬＳシステム１０のシミュレーションを進行させる。これにより、実機では再現し難い高負荷運転や急加速などの運転条件を簡易に再現することができる。シミュレーション実行中におけるＥＣＵ５０の演算値、およびエンジンモデル１４の演算値は随時ＰＣ２０に取り込まれ、ＰＣ２０内のデータベースとの比較検証が実行される。

（断線検査について）
ＥＣＵ５０の本来の制御対象である実機においては、Ａ／Ｆセンサなどの複数のセンサ類や燃料噴射弁などの複数のアクチュエータが、ＥＣＵ５０とワイヤーハーネスを介して接続されている。既述したとおり、ＥＣＵ５０では、センサ信号に基づいてアクチュエータの駆動信号が演算される。このため、ワイヤーハーネスに断線やショート等の異常が発生し、信号の授受が途切れる事態が発生すると、制御機器の誤動作などを引き起こす可能性がある。信号が断線する要因としては、ワイヤーハーネスの異常の他に、回転数センサ（レゾルバ）の故障による回転数の不一致、ＩＧＢＴの故障、高圧ケーブルの接触不良、電流センサ自体の故障などが考えられる。このため、ＨＩＬＳシステム１０を利用してこれらの断線パターンを再現することとすれば、断線異常発生時の車両の挙動やＥＣＵ５０の動作状況などを、効率よく確認することができる。

ここで、断線検査におけるワイヤーハーネスの断線操作を手動で行うこととすると、所定の断線タイミングで断線させることが困難となる。図３は、ＥＣＵ５０とエンジンモデル１４との間で授受される信号と、断線パターンの一例を説明するための図である。この図において、時間ｔ１は信号１の切り替わる時間を、時間ｔ２は信号２の切り替わる時間を示している。この図に示すとおり、検査すべき断線パターンとしては、例えば、ｔ＝ｔ１、ｔ＝ｔ２で断線を実行するパターン（パターン１）、ｔ１＜ｔ＜ｔ２の期間に断線を実行するパターン（パターン２）、ｔ＝ｔ１で断線を実行し、ｔ＝ｔ２で再び接続するパターン（パターン３）などが考えられる。しかしながら、手動による断線操作では、信号の切り替わりのタイミングをモニタ等で確認しながら実行する必要があるため、これらの断線パターンを精度よく再現することができない。

そこで、本実施の形態においては、断線ボックス１８が使用される。既述したとおり、断線ボックス１８はワイヤーハーネス１６の途中に配置され、ＰＣ２０から供給される断線信号に基づいて内部のリレーを駆動し、当該ワイヤーハーネス１６の接続／断線を制御する。断線パターンは、より具体的には、断線箇所、断線期間、および断線タイミングが、車両の運転条件に同期して設定される。

このように、断線ボックス１８を備えたＨＩＬＳシステム１０によれば、実機の車両の運転条件を模擬し、かかる運転条件に同期してワイヤーハーネスを所望のタイミングで断線させることができる。これにより、手動では実現困難な断線検査を精度よく実行することができる。

［実施の形態１における具体的処理］
次に、図４を参照して、本実施の形態において実行する処理の具体的内容について説明する。図４は、ＨＩＬＳシステム１０を使用して断線検査を実行するルーチンのフローチャートである。

図４に示すルーチンでは、先ず、車両の運転条件が入力される（ステップ１００）。ここでは、具体的には、ＥＣＵ５０の本来の制御対象である実機における目標車速、機関回転数が、運転条件としてＰＣ２０に入力される。入力された運転条件はドライバーモデル１２に供給される。ドライバーモデル１２では、供給された指令値に基づいて、アクセル開度を算出しエンジンモデル１４に供給する。エンジンモデル１４は、ＥＣＵ５０との間でフィードバック制御を模擬的に実行し、吸入空気量Ｇａや各気筒の燃料噴射量を算出する。

次に、ワイヤーハーネスの断線パターンが入力される（ステップ１０２）。ここでは、具体的には、断線箇所、断線期間、および断線タイミングが入力される。尚、断線パターンは、上記ステップ１００において入力された運転条件に同期して設定される。また、断線期間は、信号に重畳するノイズとの差別化を図るために、所定期間以上に設定される（例えば、５０ms以上）。

次に、上記ステップ１０２において入力された断線パターンに基づいて、断線動作が実行される（ステップ１０４）。ここでは、具体的には、ＰＣ２０から断線ボックス１８へ断線信号が供給される。断線ボックス１８は、供給された断線信号に基づいて、所定のワイヤーハーネスを所定のタイミングで断線させる。

次に、上記ステップ１０４における断線実行時のＥＣＵ５０の演算値がＰＣ２０に取り込まれる（ステップ１０６）。ここでは、具体的には、ＥＣＵ５０において演算されたアクチュエータ駆動信号、ダイアグノーシス信号、各種制御モードのフラグ情報などのＲＡＭ値が検査データとしてＰＣ２０へ供給される。また、ＨＩＬＳシステム１０におけるエンジンモデル１４の演算値がＰＣ２０に取り込まれる（ステップ１０８）。ここでは、具体的には、エンジンモデル１４における吸入空気量Ｇａ、各気筒の燃料噴射量、点火時期などの演算値が検査データとしてＰＣ２０へ取り込まれる。

図３に示すルーチンにおいては、次に、検査データの検査が実行される（ステップ１１０）。ここでは、具体的には、上記ステップ１０６および１０８において取り込まれたＥＣＵ５０の演算値およびエンジンモデル１４の演算値と、ＰＣ２０に記憶されているデータベースとの比較検証が行われる。これにより、ＥＣＵ５０のデバッグを実行するとともに、断線実行時の車両の挙動、動作などを検証する断線検査が実行される。

以上説明したとおり、本実施の形態１によれば、断線ボックス１８を備えたＨＩＬＳシステム１０において、断線ボックス１８を制御することにより、手動では実現困難な断線パターンを精度よく実現することができる。これにより、断線検査に要する工数の削減、および検査精度の向上を図ることができる。また、断線パターンは運転条件に同期して設定することができるので、実機では実現困難な運転条件における断線パターンを設定することができ、幅広い断線検査が可能となる。

また、上記断線検査により、実機においては再現し難い運転条件や断線パターンによる検査データを取得することができるので、ＥＣＵ５０のデバッグを効率よく実施することができる。

ところで、上述した実施の形態１においては、断線ボックス１８内部のリレーをオン／オフさせることにより、ワイヤーハーネス１６を流れる信号の断線／接続を制御することとしているが、エンジンモデル１４とＥＣＵ５０との間の信号を断線させる方法はこれに限られない。すなわち、エンジンモデル１４あるいはＥＣＵ５０において、所定の信号の出力あるいは入力を制限することにより、断線状態を形成することとしてもよい。

また、上述した実施の形態１においては、エンジンモデル１４を備えたＨＩＬＳシステム１０において、車両における燃料噴射制御のシミュレーションを実行し、断線検査およびＥＣＵデバッグを実行することとしているが、当該ＨＩＬＳシステム１０において実行可能なシミュレーションはこれに限られない。すなわち、例えば、ハイブリッド車両のモータを模擬したモーターモデルを備えたＨＩＬＳシステムにおいて、車両におけるモータ制御のシミュレーションを実行することとしてもよいし、また、バッテリ、またはブレーキなどのモデルを備えたＨＩＬＳシステムにおいてシミュレーションを実行することとしてもよい。

尚、上述した実施の形態１においては、ＥＣＵ５０が前記第１の発明における電子制御ユニットに、ＨＩＬＳシステム１０が前記第１の発明におけるシミュレータに、ワイヤーハーネス１６が前記第１の発明における信号授受手段それぞれ相当している。また、ＥＣＵ５０が、上記ステップ１００の処理を実行することにより、前記第１の発明における「運転パターン発生手段」が、上記ステップ１０２の処理を実行することにより、前記第１の発明における「断線パターン設定手段」が、上記ステップ１０４の処理を実行することにより、前記第１の発明における「断線手段」が、上記ステップ１１０の処理を実行することにより、前記第１の発明における「検査手段」が、それぞれ実現されている。

また、上述した実施の形態１においては、ＥＣＵ５０が、上記ステップ１０４の処理を実行することにより、前記第５の発明における「制御手段」が実現されている。

実施の形態２．
次に、図５および図７を参照して、本発明の実施の形態２について説明する。本実施の形態のシステムは、図５に示すハードウェア構成を用いて、後述する図７に示すルーチンを実行させることにより実現することができる。

［実施の形態２の構成］
図５は、本発明の実施形態２のシステム構成を説明するための図である。図５に示すとおり、本実施の形態の検査システムは、実機であるハイブリッド車両を模擬したＨＩＬＳシステム６０を用いて構成されている。つまり、ＨＩＬＳシステム６０は、実施の形態１において既述した単一のモデルからなるＨＩＬＳシステムを、制御対象毎に複数備えたシステムとして構成されている。具体的には、ＨＩＬＳシステム６０は、エンジン制御を実現するためのＥＦＩ−ＥＣＵ５０ａを備えたＨＩＬＳシステム１０ａを含んでいる。ＨＩＬＳシステム１０ａには、エンジンモデル１４ａ、およびＨＩＬＳ用パーソナルコンピュータ（ＰＣ）２０ａが内蔵されている。エンジンモデル１４ａは、実施の形態１において既述したエンジンモデル１４と同様に、エンジンの機能を模擬するためのモデルである。エンジンモデル１４ａにおいて生成される擬似センサ信号は、ワイヤーハーネス１６ａを介してＥＦＩ−ＥＣＵ５０ａに供給されている。

図５に示すとおり、ワイヤーハーネス１６の途中には断線ボックス１８ａが配置されている。断線ボックス１８ａはリレーにより構成された装置であり、ワイヤーハーネス１６の各信号線を所望のタイミングで断線させる。

また、ＨＩＬＳシステム６０は、モーターモデル１４ｂと、当該モーターモデル１４ｂを制御するためのＭＧ−ＥＣＵ５０ｂとを備えたＨＩＬＳシステム１０ｂを含んでいる。モーターモデル１４ｂは、実機であるハイブリッド車両に動力源として搭載されているモータージェネレータの機能を模擬するためのモデルである。ＨＩＬＳシステム１０ｂは、上述したＨＩＬＳシステム１０ａと同様の構成、すなわちＰＣ２０ｂ、ワイヤーハーネス１６ｂ、断線ボックス１８ｂなどを備えている。

同様に、ＨＩＬＳシステム６０は、バッテリモデル１４ｃと、当該バッテリモデル１４ｃを制御するためのＢａｔ−ＥＣＵ５０ｃとを備えたＨＩＬＳシステム１０ｃを含んでいる。バッテリモデル１４ｃは、実機であるハイブリッド車両に電力貯蔵装置として搭載されているバッテリの機能を模擬するためのモデルである。ＨＩＬＳシステム１０ｃは、上述したＨＩＬＳシステム１０ａと同様の構成、すなわちＰＣ２０ｃ、ワイヤーハーネス１６ｃ、断線ボックス１８ｃなどを備えている。

ＨＩＬＳシステム６０は共有メモリ６２、およびホストＰＣ６４を備えている。上述したＨＩＬＳシステム１０ａ、１０ｂ、および１０ｃは、それぞれ共有メモリ６２へ接続されている。共有メモリ６２は、各ＨＩＬＳシステムの情報の共有化を行う。また、ホストＰＣ６４は、ＰＣ２０ａ、２０ｂ、および２０ｃに接続されている。ホストＰＣ６４は、各ＰＣ２０の時間同期をとるとともに、各ＨＩＬＳシステム１０での検査結果の統合処理を実行する。

［実施の形態２の特徴］
上述した実施の形態１では、エンジンモデル１４を備えたＨＩＬＳシステム１０において、車両における燃料噴射制御のシミュレーションを実行し、断線検査およびＥＣＵデバッグを実行することとしている。しかしながら、実機である車両においては、複数のＥＣＵによる処理を同期させることにより駆動制御が行われている。

図６は、実機としてのハイブリッド車両の各種信号の変化を示す図である。この図に示すとおり、実機において時間ｔ１からｔ２の期間にスロットルが開かれると、モータージェネレータ（ＭＧ）のトルク、エンジントルク、バッテリ電圧などの複数の制御量が互いに連関して変化する。このため、このような動作をＨＩＬＳシステムによって再現することができれば、より実機に近い状態において、ＥＣＵのデバッグおよび断線検査を実施することが可能となる。

そこで、本実施の形態２においては、ＨＩＬＳシステム６０においてＥＣＵのデバッグおよび断線検査が実行される。ＨＩＬＳシステム６０は、複数のＥＣＵによる処理が可能なシミュレータとして構成されている。具体的には、各モデルにおけるＥＣＵの処理データは共有メモリ６２に記憶されるため、他のモデルの演算結果を自由に読み出すことができる。これにより、他のＥＣＵの動作と同期をとることができるので、より実機に近いシミュレーションを実行することが可能となる。

［実施の形態２における具体的処理］
次に、図７を参照して、本実施の形態において実行する処理の具体的内容について説明する。図７は、ＨＩＬＳシステム６０を使用して断線検査を実行するルーチンのフローチャートである。

図７に示すルーチンでは、先ず、車両の運転条件が入力される（ステップ２００）。次に、断線パターンが入力される（ステップ２０２）。ここでは、具体的には、図４に示すステップ１００と同様の処理が実行される。

次に、車両モデル全体の演算が実行される（ステップ２０４）。各モデルは、他のモデルにおける演算結果を必要とする。ここでは、具体的には、各モデルの演算結果が共有メモリ６２に記憶される。各モデルは、他モデルの演算結果を必要に応じて読み出して同期をとりながら擬似センサ信号を演算する。このように、各モデルのＥＣＵが演算結果を共有することにより、車両のモデル全体の演算が実行される。

次に、上記ステップ２０２において入力された断線パターンに基づいて、断線動作が実行される（ステップ２０６）。次に、上記ステップ２０６における断線実行時の各ＥＣＵ５０の演算値が各ＰＣ２０に取り込まれる（ステップ２０８）。次に、上記ステップ２０６における断線実行時の各モデルの演算値が各ＰＣ２０に取り込まれる（ステップ２１０）。ここでは、具体的には、図４に示すステップ１００、１０６、および１０８と同様の処理がモデル毎に実行される。

図７に示すルーチンにおいては、次に、検査データの検査が実行される（ステップ２１２）。ここでは、具体的には、上記ステップ２０８および２１０において取り込まれたＥＣＵ５０の演算値およびモデル演算値と、ＰＣ２０に記憶されているデータベースとの比較検証が行われる。これにより、ＥＣＵ５０のデバッグを実行するとともに、断線実行時の車両の挙動、動作などを検証する断線検査が実行される。各モデルにおける検査結果は、ホストＰＣ６４に取り込まれる。ホストＰＣ６４は、各検査結果を統合して、車両全体としての検査結果を出力する。

以上説明したとおり、本実施の形態２によれば、複数のモデルを備えたＨＩＬＳシステム６０において、より実機に近いシミュレーションを行うことができるので、手動では実現困難な断線パターンを精度よく実現することができる。これにより、断線検査に要する工数の削減、および検査精度の向上を図ることができる。

また、上記断線検査により、実機においては再現し難い運転条件や断線パターンによる検査データを取得することができるので、ＥＣＵ５０のデバッグを効率よく実施することができる。

ところで、上述した実施の形態２においては、エンジンモデル１４ａ、モーターモデル１４ｂ、およびバッテリモデル１４ｃを備えたＨＩＬＳシステム６０において、車両全体のシミュレーションを実行し、断線検査およびＥＣＵデバッグを実行することとしているが、当該ＨＩＬＳシステム６０に含まれるモデルはこれに限られない。すなわち、例えば、さらにブレーキモデルなどのモデルを備える構成とし、より詳細な車両のシミュレーションを実行することとしてもよい。

また、上述した実施の形態２においては、断線ボックス１８内部のリレーをオン／オフさせることにより、ワイヤーハーネス１６を流れる信号の断線／接続を制御することとしているが、これらの授受信号を断線させる方法はこれに限られない。すなわち、各モデルあるいは各ＥＣＵにおいて、所定の信号の出力あるいは入力を制限することにより、断線状態を形成することとしてもよい。

尚、上述した実施の形態２においては、ＨＩＬＳシステム６０が前記第６の発明におけるシミュレータに、ＨＩＬＳシステム１０ａ、１０ｂ、および１０ｃが前記第６の発明におけるモデルシミュレータに、共有メモリ６２が前記第６の発明における記憶手段にそれぞれ相当している。また、ＥＣＵ５０ａ、５０ｂ、５０ｃが、上記ステップ２０４の処理を実行することにより、前記第６の発明における「擬似センサ信号生成手段」が実現されている。

実施の形態３．
［実施の形態３の特徴］
次に、図８を参照して、本発明の実施の形態３について説明する。図８は、本発明の実施形態３のシステム構成を説明するための図である。図８において、図５に示すＨＩＬＳシステムと同一の部位については、同一の符号を付してその詳細な説明を省略あるいは簡略化するものとする。

図８に示すとおり、本実施の形態３のシステム７０は、ＶＲＳ(Virtual and Real Simulation)システムとして構成されている。具体的には、ＶＲＳシステム７０は、ハイブリッド車両の実機としての実車７２を備えている。実車７２には、エンジン７４、モータ７６、およびバッテリ７８が搭載されている。つまり、ＶＲＳシステム７０には、図５に示すエンジンモデル１４ａ、モーターモデル１４ｂ、およびバッテリモデル１４ｃに代えて、実機であるエンジン７４、モータ７６、およびバッテリ７８が接続されている。

本実施の形態３においては、検査条件としての実車７２の運転条件、および断線パターンが各ＰＣ２０に入力されると、供給された運転条件に基づいて、エンジン７４、モータ７６、およびバッテリ７８が実際に駆動される。具体的には、エンジン７４は、図５に示すＨＩＬＳシステム６０のエンジンモデル１４ａと同様の機能を果たす。同様に、モータ７６およびバッテリ７８は、図５に示すモーターモデル１４ｂおよびバッテリモデル１４ｃと同様の機能を果たす。実車７２により所望の運転条件が再現されると、運転条件に同期して設定された断線パターンに基づいて、断線ボックス１８においてワイヤーハーネス１６の断線処理が実行される。これにより、ＨＩＬＳシステム６０における各モデルを使用せずに、断線検査およびＥＣＵのデバッグを精度よく実行することができる。

ところで、上述した実施の形態３においては、エンジン７４、モータ７６、およびバッテリ７８を備えたＶＲＳシステム７０において、車両全体のシミュレーションを実行し、断線検査およびＥＣＵデバッグを実行することとしているが、当該ＶＲＳシステム７０に含まれる実機はこれに限られない。すなわち、例えば、更にブレーキなどの他の実機を備える構成とし、より詳細な車両のシミュレーションを実行することとしてもよい。

本発明の実施の形態１のＨＩＬＳシステムの構成を説明するための図である。 本発明の実施の形態１のＨＩＬＳシステムにおいて実行されるシミュレーション動作を説明するための図である。 本発明の実施の形態１において実行される断線検査を説明するための図である。 本発明の実施の形態１において実行されるルーチンのフローチャートである。 本発明の実施の形態２のＨＩＬＳシステムの構成を説明するための図である。 ハイブリッド車両の実機におけるセンサ信号および駆動信号の一例を示す図である。 本発明の実施の形態２において実行されるルーチンのフローチャートである。 本発明の実施の形態３のＶＲＳシステムの構成を説明するための図である。

符号の説明

１０ ＨＩＬＳ（Hardware In the Loop Simulation）システム
１２ ドライバーモデル
１４ エンジンモデル
１８ 断線ボックス
１６ ワイヤーハーネス
２０ ＨＩＬＳ用ＰＣ
５０ ＥＣＵ(Electronic Control Unit)
６０ ＨＩＬＳシステム
１４ａ エンジンモデル
１４ｂ モーターモデル
１４ｃ バッテリモデル
５０ａ ＥＦＩ−ＥＣＵ
５０ｂ ＭＧ−ＥＣＵ
５０ｃ Ｂａｔ−ＥＣＵ
６２ 共有メモリ
６４ ホストＰＣ
７０ ＶＲＳ(Virtual and Real Simulation)システム
７２ 実車
７４ エンジン
７６ モータ
７８ バッテリ

Claims (7)

1. センサ信号を取り込んでアクチュエータ駆動信号を出力する電子制御ユニットの自動検査装置であって、
   規定の運転パターンに対応する信号をコンピュータのハードウェア資源を用いて出力する運転パターン発生手段と、
   前記電子制御ユニットの本来の制御対象である実機が、前記運転パターンに沿って動作する際に、前記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生成するシミュレータと、
   前記電子制御ユニットに前記擬似センサ信号を供給し、また、前記電子制御ユニットから発せられるアクチュエータの駆動信号を受信するための信号授受手段と、
   前記信号授受手段により授受される授受信号の断線パターンを設定する断線パターン設定手段と、
   前記断線パターンに基づいて、前記授受信号を断線させる断線手段と、
   前記断線手段により前記授受信号を断線させた場合に、前記電子制御ユニットおよび／または前記シミュレータにおける処理結果をコンピュータのハードウェア資源を用いて検査する検査手段と、
   を備えることを特徴とする電子制御ユニットの自動検査装置。
2. 前記断線パターン設定手段は、前記運転パターンに同期して設定することを特徴とする請求項１記載の電子制御ユニットの自動検査装置。
3. 前記断線パターン設定手段は、前記断線パターンにおける断線期間を所定期間以上に設定することを特徴とする請求項１または２記載の電子制御ユニットの自動検査装置。
4. 前記検査手段は、前記電子制御ユニットのデバッグを実行することを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項記載の電子制御ユニットの自動検査装置。
5. 前記信号授受手段は、前記電子制御ユニットと前記シミュレータとを導通させるワイヤーハーネスであり、
   前記断線手段は、
   前記ワイヤーハーネスに介設されたリレーと、
   前記断線パターンに基づいて、前記リレーを制御する制御手段と、
   を含むことを特徴とする請求項１乃至４の何れか１項記載の電子制御ユニットの自動検査装置。
6. 前記シミュレータは、
   車両の制御対象を模擬した複数のモデルシミュレータと、
   前記モデルシミュレータにおける処理結果を、読み出し可能な状態で記憶する記憶手段と、
   前記記憶手段に記憶された他のモデルシミュレータの処理結果に同期して、前記擬似センサ信号を生成する擬似センサ信号生成手段と、
   を含むことを特徴とする請求項１乃至５の何れか１項記載の電子制御ユニットの自動検査装置。
7. センサ信号を取り込んでアクチュエータ駆動信号を出力する電子制御ユニットの本来の制御対象である実機が、前記運転パターンに沿って動作する際に、前記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生成し、また、前記電子制御ユニットから発せられるアクチュエータの駆動信号を受信するシミュレータを備えた電子制御ユニットの検査方法であって、
   規定の運転パターンに対応する信号を、コンピュータのハードウェア資源を用いて前記シミュレータに出力するステップと、
   前記運転パターンに同期して設定された断線パターンに対応する信号を、コンピュータのハードウェア資源を用いて前記シミュレータに出力するステップと、
   前記シミュレータと前記電子制御ユニットとの間で授受される授受信号を、前記断線パターンに沿って断線させるステップと、
   前記授受信号を断線させるステップが実施された場合に、前記電子制御ユニットおよび／または前記シミュレータにおける処理結果をコンピュータのハードウェア資源を用いて検査するステップと、
   を備えることを特徴とする電子制御ユニットの自動検査方法。

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