JPH0733984B2 - 車両用故障診断装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は、車両用故障診断装置に関する。

［従来技術］ 従来より、車両故障の診断に際して「故障解析装置」と
呼ばれるものが利用されている。

故障解析装置は、車載電子制御装置の入出力信号を経時
的に記憶する車両データ記憶装置と、この記憶装置の記
憶内容をディスプレイする表示装置とを備えて構成さ
れ、ディスプレイされた車両データをデータ解析能力を
有る専門家が目視し解析することにより故障原因が追及
される。

しかしながら、このような従来の故障解析装置にあって
は解析に必要な車両データを出力できるものの、解析作
業そのものは数少ない専門家に委ねざるを得なかったた
め、故障診断への運用範囲を狭めているという問題点が
あった。

［発明の目的］ この発明は、上記問題点を改善し、故障解析装置を活用
しつつ故障原因を適確に追及することができる車両用故
障診断装置を提供することを目的とする。

［発明の概要］ 上記目的を達成するためにこの発明では、第１図に示す
ように、車両用故障診断装置を、車載電子制御装置の入
出力信号の値を車両データとして経時的に記録する車両
データ記憶手段１と、車両故障の因果情報を記憶する故
障情報記憶手段２と、車両故障の症状を入力する症状入
力手段３と、該手段３に入力された症状に対して前記因
果情報を探索し，原因候補に関する各入出力信号の経時
的データを解析することにより原因候補の絞り込みを行
うと共にその発生時期を検出し，検出した発生時期付近
の時間帯における車両データを解析することにより真の
原因を推論する解析・推論手段４と、推論結果を報知す
る報知手段５と、を備えて構成し、故障診断に車両デー
タを活用するようにした。

［実施例］ 以下、添付図面を用いてこの発明の実施例を説明する。

まず、図面について簡単に説明すると、第２図はこの発
明の一実施例に係る車両用故障診断装置を車載電子制御
装置に取付けた例を示すブロック図、第３図は車両用故
障診断装置の内部構成を示すブロック図、第４図はメモ
リの記憶内容を示す説明図である。又、第５図は故障木
の説明図、第６図は診断処理のフローチャートである。

第２図に示すように、車両用故障診断装置は、車載電子
制御装置（コントロールユニット）９内で配置される車
両データ記憶装置７と、該装置７にコネクタ８（8a、8
b）を介して着脱自在に接続される診断装置本体９とで
構成されている。

コントロールユニット６は、燃料噴射（EGI）制御、点
火（IGN）制御、排気（EGR）制御、回転数（ISC）制御
等を効率良く行うためのものであり、その内部には、前
記車両データ記憶装置７の他、図示しない中央処理装置
や、各制御を行うための制御部材が格納されている。

コントロールユニット６は、多数の端子を有し、各端子
は各種アクチュエータや各種センサと接続され、各端子
と各アクチュエータないしセンサとを結ぶ信号線には、
それぞれ次記のような信号S1〜S17が流されるようにな
っている。

S1;インジェクタ11の制御信号 S2、S3;VCMバルブ11の制御信号 44;車速センサ12の検出信号 S5;エアコンスイッチ13の検出信号 S6;フューエルポンプリレー14の駆動信号 S7;エアフローメータ18の位置検出信号 S8;アイドルスイッチ16の検出信号 S9;ニュートラル検出スイッチ17の検出信号 S10;デイストリビュータ18の進角検出信号 S11;デイストリビュータ18の進角制御信号 S12;イグニッションコイル19の点火時期制御信号 S13;O₂センサ20の検出信号 S14;水温センサ24の検出信号 S15;イグニッションキースイッチ22のスタート信号 S16;イグニッショリレー23のオン信号 S17;バッテリ24の電源電圧 第３図に示すように、車両データ記憶装置７は、データ
入力インターフェイス25と、データ記録再生処理部26
と、メモリ27と、記憶凍結トリガ部28と、再生出力イン
ターフェイス29とで構成されている。

データ入力インターフェイス25は、前記コントロールユ
ニット６の各信号端子と接続され、各入出力信号の状態
データを所定時間毎に取り込む。

データ記録再生処理部26は、前記データ入力インターフ
ェイス25が取り込んだデータをメモリ27に書込むと共
に、記憶凍結トリガ部28からのトリガ信号により、以後
の書込みを中止するものである。また、データ記録再生
処理部26は、後述する推論部32からのデータ要求信号が
入力されたときメモリ27から要求内容に応じた車両デー
タを抽出し、これを再生出力インターフェイスに出力す
る。

メモリ27は、第４図に示すように、イグニッションコイ
ル19の点火時期制御信号S12から得られる点火パルス
幅，インジェクタ10の制御信号S1より得られる燃料噴射
パルス幅，エアフロメータ15の位置検出信号S7から得ら
れるエアフロメータの空気量等のデータ種別に対応し
て、各データを時系列的に記憶するものである。

再度第３図において、診断装置本体９は、入力インタフ
ェイス30と、記憶装置31と、推論部32と、該推論部32と
接続される知識データ部33,CRT34,キーボード35とで構
成されている。

入力インターフェイス30は、コネクタ８を介して前記再
生出力インターフェイス29と接続され、前記データ記録
再生処理部26が再生したデータを記憶装置31に出力す
る。

記憶装置31は、入力インターフェイス30から送られてき
たデータを一時保管し、これを推論部32に提供する。

推論部32は、いわゆるエキスパートシステムの推論部と
同様に構成され、知識データ部33に格納されたルールを
検索して、適時所定の車両データを転送すべく前記デー
タ記録再生処理部26にデータ要求信号を送りつつ、記憶
装置31に送られてきたデータを解析して故障原因を推論
するものである。

知識データ部33は、症状Ｘに対し原因Ｙが考えられると
いう形で、第４図に示した故障木を形成するところのif
X,thenY形式の知識データ（ルール）を次の如く多数有
している。

ルール１ if エンスト then 点火パルス不良 ルール２ if エンスト then 燃料噴射不良 … … … ルール３ if 燃料噴射不良 then エアフロメータの吸入空気量が減少 … … … CRT34は推論経過や推論結果を報知するためのものであ
る。

キーボード35は症状等の入力を受付けるためのものであ
る。

上記構成の車両用故障診断装置の診断処理例を故障が
「エンスト」である場合を仮定して第５図フローチャー
トで説明する。

ステップ601では、キーボード34から症状及び必要条件
を入力する。

ステップ602では、推論部32は、症状により、解析対象
としてのデータ種別を決定する。

この決定は、例えば第５図において、「エンスト」の原
因として点火パルス不良，燃料噴射不良，…が考えられ
るので、例えば、点火パルス不良を検討すべく、車両デ
ータとして、まず第４図に示した点火パルス幅のデータ
を決定するが如く行われるものである。

ステップ603では、推論部32は、転送すべく決定したデ
ータに関し、車両故障の発生時点付近のデータを転送す
るよう、データ記録再生処理部26にデータ要求信号を送
る。この発生時点は凡そのもので良く、例えば、キーボ
ード35から入力された時間帯であっても良い。時間制限
を付けたのは転送データ量を極力少なくて済むようにす
るためである。これにより記憶装置31には所定の点火パ
ルス幅データが転送され、記憶される。

ステップ604では、推論部32は、転送データを参照し
て、不具合発生時刻の直前に異常値があるか否かを検討
する。

ここで、例えば、点火パルス幅について異常が見当らな
かった場合には、ステップ602へ返り、次に、燃料噴射
不良を仮定して（第５図参照）、ステップ603で第４図
に示した燃料噴射パルス幅のデータを転送させる。これ
により、記憶装置31には、燃料噴射パルス幅のデータが
保存記憶される。

次に、ステップ604で燃料噴射パルス幅のデータに異常
があると判断された場合には、燃料噴射不良を故障原因
と仮定してステップ605へ移行する。

ステップ605では、ステップ604で発見された異常値の生
じている時刻を確認し、同時刻の全入出力データの転送
を指令する。なお、この時刻では、燃料噴射パルスが極
端に細くなり、燃料が過少となっていたことが発見され
たと仮定する。

次いで、ステップ606では、記憶装置31に新たに転送さ
れてきた全入出力信号のデータに基いて、例えば、エア
フロメータの吸入空気量が少量になっており、それがた
め、燃料噴射不良が生じているという因果関係を検証す
る。

ステップ607では、ステップ606で得られた主たる原因要
素に基いて、メモリ27のデータからは読み取れない部分
に関しても原因追及し、その原因要素がどのような故障
によって生じているかを推論する。

例えば、ステップ601で入力された症状の付属条件とし
て、「車両が凹凸のある道路を通過中にエンストした」
という条件が入力されていたと仮定すると、推論部32
は、 ルール４ if 車両の振動が大きいときにセンサの 出力値が異常となった then センサのコネクタの接触不良 というルールを検索し、故障原因として、エアフロメー
タのコネクタ接触不良が最も疑わしいと判定するのであ
る。

ステップ608では、故障原因とその推論理由を表示す
る。

以上により、本例に示した車両用故障診断装置では、第
４図に示した車両データを解析しつつ、正確に車両の故
障原因を推定することができる。

又、ここで、車両データの検索を、推論に応じ、原因候
補に直接関係する種別について行うと共に、次いで、原
因発生時刻の全データについて行うので、データ解析の
効率が良く、推論を正確、迅速に行うことができる。

更に、本例に示した車両用故障診断装置では、車両デー
タの解析を自動的に行うので、診断者、例えばサービス
マンに必ずしも高度の知識を要求しないものであり、そ
の運用範囲が拡大される。

なお、推論部32及び知識データ部33を構成するコンピュ
ータ装置は、一般のコンピュータで構成することも可能
であるが、本例に示した如くエキスパートシステムを利
用する方がデータの保守，プログラムの容易さ，診断確
実さの面で勝れている。

この発明は上記実施例に限定されるものでなく、適宜の
設計的変更を行うことにより、他の態様でも実施し得る
ものである。

［発明の効果］ 以上の通り、この発明に係る車両用故障診断装置によれ
ば、車両データを活用しつつ故障原因を適確に追及する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の概要を示す図、第２図はこの発明の
一実施例に係る車両用故障診断装置を車載電子制御装置
に取付けた例を示すブロック図、第３図は車両用故障診
断装置の内部構成を示すブロック図、第４図はメモリの
記憶内容を示す説明図、第５図は故障木の説明図、第６
図は診断処理のフローチャートである。 ７……車両データ記録装置 ９……診断装置本体 27……車両データ記憶用のメモリ 32……推論部 33……知識データ部

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】車載電子制御装置の入出力信号の値を車両
   データとして経時的に記録する車両データ記憶手段と、
   車両故障の因果情報を記憶する故障情報記憶手段と、車
   両故障の症状を入力する症状入力手段と、該手段に入力
   された症状に対して前記因果情報を探索し，原因候補に
   関する各入出力信号の経時的データを解析することによ
   り原因候補の絞り込みを行うと共にその発生時期を検出
   し，検出した発生時期付近の時間帯における車両データ
   を解析することにより真の原因を推論する解析・推論手
   段と、推論結果を報知する報知手段と、を備えて構成さ
   れる車両用故障診断装置。