JPH0743299B2 - 車両用故障診断装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、車両用故障診断装置に
係り、特に、車両に搭載された車載用電子制御装置（以
下、ＥＣＵという）と通信し、その通信結果に基づいて
前記ＥＣＵおよび当該ＥＣＵと接続される周辺機器に発
生した故障を診断する車両用故障診断装置に関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】近年、エンジンの制御機能を向上させる
ために、自動車、自動二輪車（以下、「車両」と表現す
る）におけるエンジンの点火時期制御、バルブの開閉タ
イミング制御、あるいは電子燃料噴射装置（ＥＦＩ）に
よる燃料噴射制御等は、マイクロコンピュータを備えた
車載用電子制御装置（ＥＣＵ）により行われるようにな
ってきている。

【０００３】このＥＣＵには、空気吸入管の負圧を検出
する圧力センサ、エンジン冷却水の温度を検出する温度
センサ、エンジン回転数を検出する回転センサ、排気ガ
ス中の酸素濃度を検出するＯ2 センサなどの各種センサ
が接続され、ＥＣＵは、各種センサから出力される検出
信号に基づいて各種の制御を行う。

【０００４】このようなＥＣＵは自己診断機能を備え、
各種センサの接続された入力端子から基準範囲外の異常
な信号が検出されると故障発生と判定し、当該異常信号
を出力した箇所を識別する符号（故障コード）および異
常信号の値（故障データ；以下、これらを合わせて故障
情報と表現する場合もある）をメモリに記憶する。

【０００５】また、ＥＣＵを備えた車両には、整備工場
などでＥＣＵに接続して使用される故障診断装置が用意
されている。この故障診断装置には、故障内容を発見す
るための故障診断プログラムが登録されている。

【０００６】故障診断装置は、この故障診断プログラム
に従ってＥＣＵと通信し、その通信結果（前記故障コー
ドおよび故障データ）から故障箇所を判定して表示装置
（ＬＣＤ）に故障箇所を表示する。修理担当者は、この
表示に基づいて故障箇所を確認し、適切な処置を講じ
る。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】前記ＥＣＵによりセン
サ等の故障が検出されても、故障発生箇所はセンサ自身
とは限らず、ＥＣＵ内のマイクロコンピュータから、ワ
イヤハーネスやコネクタを含むセンサ側ラインのいずれ
かの部位である場合もある。

【０００８】したがって、ＥＣＵがセンサの故障を検出
しても、具体的な故障部位を正確に特定することができ
ず、故障部位を特定するためには、修理担当者が修理マ
ニュアル等を参照して当該配線系を構成するコネクタ番
号、コネクタのピン番号、およびワイヤの色等を調べ、
当該ワイヤハーネスやコネクタを、テスタ等の検査器具
を用いて検査しなければならなかった。

【０００９】しかも、故障しているか否かの故障判定
は、修理作業者がテスタの指示値に基づいて行わなけれ
ばならないので、修理作業者には熟練が要求された。

【００１０】本発明の目的は、上記した従来技術の問題
点を解決し、具体的な故障箇所を特定するための故障解
析プログラムを設け、故障箇所を特定するための作業手
順、検査手法等を順次表示部に表示すると共に、故障し
ているか否かの判定も自動的に行う車両用故障診断装置
を提供することにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記した目的を達成する
ために、本発明では、故障情報を作成する自己診断機能
を備えた車載用電子制御装置に接続して使用され、前記
故障情報に基づいて故障診断を行う車両用故障診断装置
において、車載用電子制御装置とデータ通信を行う通信
制御手段と、故障情報に基づいて故障箇所を特定するた
めの作業手順、検査手法等を記憶した作業手順等記憶手
段と、前記各作業手順等に対応した故障判定基準を記憶
した故障判定基準記憶手段と、データ通信により車載用
電子制御装置から入手した故障情報に応じた作業手順等
を、前記作業手順等記憶手段から選択する第１の選択手
段と、前記選択された作業手順等に応じた故障判定基準
を、前記故障判定基準記憶手段から選択する第２の選択
手段と、前記選択された作業手順等を表示する表示手段
と、前記選択された作業手順等にしたがった作業時に、
前記選択された故障判定基準に基づいて故障判定を行う
故障判定手段とを具備した点に特徴がある。

【００１２】

【作用】上記した構成によれば、車載用電子制御装置に
接続された周辺装置に故障が発生すると自己診断機能に
より故障情報が作成される。この故障情報は通信制御手
段を介して故障診断装置に入力される。第１の選択手段
は、当該故障情報に対応した作業手順、検査手法等を作
業手順等記憶手段から選択して表示手段に出力する。表
示手段には、選択された作業手順等が表示されるので、
修理作業者は作業手順等にしたがって検査を行う。

【００１３】このとき、第２の選択手段は、前記選択さ
れた作業手順等に応じた故障判定基準を故障判定基準記
憶手段から選択して故障判定手段へ出力する。故障判定
手段は、作業者による検査によって得られた検査結果を
故障判定基準と比較して故障判定を行う。判定結果は表
示手段に表示される。

【００１４】

【実施例】図１は、本発明の車両用故障診断装置の機能
を説明するためのブロック図である。

【００１５】同図において、ＥＣＵ１は、接続された周
辺装置の故障診断を行う自己診断機能１０１および診断
結果に応じて作成された故障情報（故障コードおよび故
障データ）を記憶する故障情報記憶手段１０２を備えて
いる。

【００１６】一方、故障診断装置２は、ＥＣＵ１とデー
タ通信を行う通信制御手段２０１と、故障情報に基づい
て故障箇所を特定するための作業手順、検査手法等を記
憶した作業手順等記憶手段２０２と、データ通信により
入手した故障情報に応じた作業手順等を、前記作業手順
等記憶手段２０２から選択する第１の選択手段２０３
と、各作業手順等に対応した故障判定基準を記憶した故
障判定基準記憶手段２０５と、前記選択された作業手順
等に応じた故障判定基準を、前記故障判定基準記憶手段
２０５から選択する第２の選択手段２０６と、前記選択
された作業手順等を表示する表示手段２０４と、前記選
択された故障判定基準に基づいて故障判定を行う故障判
定手段２０７とを具備している。

【００１７】このような構成において、ＥＣＵ１に接続
された周辺装置に故障が発生すると、自己診断機能１０
１により故障情報が作成されて故障情報記憶手段１０２
に記憶される。この故障情報は通信制御手段２０１を介
して故障診断装置２に入力される。第１の選択手段２０
３は、当該故障情報に対応した作業手順、検査手法等を
作業手順等記憶手段２０２から選択して表示手段２０４
に出力する。表示手段２０４には、選択された作業手順
等が表示されるので、修理作業者は作業手順等にしたが
って検査を行う。

【００１８】このとき、第２の選択手段２０６は、前記
選択された作業手順等に応じた故障判定基準を故障判定
基準記憶手段２０５から選択して故障判定手段２０７へ
出力する。故障判定手段２０７は、作業者による検査に
よって得られた検査結果を故障判定基準と比較して故障
判定を行う。判定結果は表示手段２０４に表示される。

【００１９】図２は本発明の一実施例である診断対象車
両のＥＣＵ、およびＥＣＵに接続される故障診断装置の
ブロック図である。

【００２０】同図において、ＥＣＵ１は、ＣＰＵ１０、
ＲＯＭ１１、ＲＡＭ１２、ドライバ１３、Ａ／Ｄ変換器
１４、および通信インタフェース１５により構成されて
いる。このＥＣＵ１はコネクタ１６および１７を介して
周辺機器と接続される。また、コネクタ１８には後述す
る故障診断装置２が接続される。

【００２１】コネクタ１６には各種のアクチュエータ３
が接続され、コネクタ１７には各種のセンサ４が接続さ
れる。前記ＥＣＵ１は、点火時期制御やＥＦＩの制御等
を行うが、例えばＥＦＩの制御を行う場合には、コネク
タ１６にはアクチュエータ３としてソレノイドが接続さ
れ、コネクタ１７にはセンサ４としてＴＤＣセンサ、水
温センサ、吸気温センサ、スロットルバルブ開度センサ
などが接続される。

【００２２】各センサ４からＥＣＵ１に入力される信号
は、Ａ／Ｄ変換器１４でデジタル信号に変換されてＣＰ
Ｕ１０に取込まれる。ＣＰＵ１０に取込まれた信号は、
ＲＯＭ１１及びＲＡＭ１２に記憶されている制御用デー
タに基づき、ＲＯＭ１１に書込まれているプログラムに
従って処理される。ドライバ１３には、ＣＰＵ１０の処
理結果に応じた指示信号が入力され、ドライバ１３はこ
の指示信号に応答してアクチュエータ３に電力を供給す
る。

【００２３】なお、前記ＲＯＭ１１には、プログラムの
ほか、ＥＣＵ１の識別符号つまりＥＣＵ−ＩＤも登録さ
れている。また、ＲＡＭ１２には、ＣＰＵ１０による処
理結果が学習データやフリーズデータとして記憶され
る。このフリーズデータは不具合発生時のエンジン動作
状態を表わすデータである。

【００２４】前記ＥＣＵ１に接続して該ＥＣＵ１の故障
診断を行うための故障診断装置２は、ＣＰＵ２０、ＲＯ
Ｍ２１、ＲＡＭ２２、ドライバ２３、Ａ／Ｄ変換器２
４、および通信インタフェース２５により構成されてい
る。このほか、故障診断装置２にはオペレータによる指
示を入力するためのキーボート２６、及びＣＰＵ２０に
よる処理結果を表示する表示装置２７が設けられる。キ
ーボード２６には一般的なテンキー、カーソル移動キー
及びファンクションキーなどが設けられる。前記表示装
置２７として液晶表示パネル（ＬＣＤ）を採用すること
ができる。

【００２５】故障診断装置２には、テスタ機能としての
電圧・抵抗測定機能、および試験信号（定電圧信号）出
力機能を実現するためテストプローブ６が接続される。
すなわち、テストプローブ６にドライバ２３から出力さ
れる電圧が供給されることにより、このテストプローブ
６からセンサ４の試験信号（後述の基準値）が出力可能
である。一方、テストプローブ６で検出される信号は、
Ａ／Ｄ変換器２４でデジタル信号に変換されてＣＰＵ２
０に取込まれる。

【００２６】ＥＣＵ１の通信インタフェース１５と故障
診断装置２の通信インタフェース２５とはケーブル５を
介して接続され、ＣＰＵ１０および２０間で双方向デジ
タル通信ができるように構成している。

【００２７】ＥＣＵ１から取込まれた信号およびテスト
プローブ６で得られた信号は、ＲＯＭ２１およびＲＡＭ
２２に記憶されている制御用データに基づいて処理さ
れ、処理結果つまり故障診断結果が表示装置２７に出力
される。故障箇所を特定するための故障診断プログラム
はＲＯＭ２１に登録されている。

【００２８】さらに、ＲＯＭ２１には、ＥＣＵ−ＩＤや
故障情報に基づいて複数の故障診断プログラムから最適
のものを選択するための選択用プログラムが格納されて
いる。なお、新型車種の生産に伴い、故障診断プログラ
ムの追加や変更が行われることがあり得る。このような
場合のため、故障診断プログラムや選択プログラムをＲ
ＯＭカード７に記憶させ、このＲＯＭカード７のデータ
をＲＯＭカードインタフェース２８からＣＰＵ２０に取
込むことができるようにしても良い。

【００２９】また、故障診断装置２を図示しないパーソ
ナルコンピュータに接続し、故障診断結果をこのパーソ
ナルコンピュータに蓄積し、かつ必要に応じてプリント
アウトすることもできる。さらに、公衆回線を介して前
記パーソナルコンピュータをホストコンピュータに接続
し、故障診断結果をこのホストコンピュータに供給する
こともできる。また、これとは逆に、前記ホストコンピ
ュータからパーソナルコンピュータ及び当該故障診断装
置２に対して、必要な情報、例えば前記故障診断プログ
ラムや選択プログラムの更新（バージョンアップ）され
たものを提供することもできる。

【００３０】なお、故障診断装置２は、修理工場から離
れて携帯できるように電源として電池を内蔵するのが望
ましく、この電池はライタのソケットを介して車両のバ
ッテリからも電力を供給できるように、Ｎｉ−Ｃｄ電池
など充電可能なものであればより好ましい。

【００３１】次に、図３に示したように、複数のコネク
タ１７Ａ〜１７Ｃを介してＥＣＵ１と接続されたセンサ
４Ａの故障が検知された場合に、その故障情報に基づい
て故障箇所を特定する実施例を、図４、図５に示したフ
ローチャートを参照しながら説明する。

【００３２】なお、図４、図５の動作は、当該故障診断
装置２を車両のＥＣＵ１に接続した状態で実行される。
また、各フローチャートにおいて、破線で囲まれた処理
は、当該故障診断装置２の修理作業者による処理を示し
ている。

【００３３】故障診断装置２の選択用プログラムが起動
されると、ステップＳ１では動作モードの選択が行わ
れ、故障箇所を特定するための故障解析モードが選択さ
れるとステップＳ２へ進み、修理箇所の動作確認を行う
ための修理確認モードが選択されるとステップＳ５へ進
む。

【００３４】ステップＳ２では、ＥＣＵ１から故障情報
（故障コードおよび故障データ）が自動的に読出され、
故障診断装置２内のＲＡＭ２２に記憶される。

【００３５】前記故障コードは、故障箇所を特定するた
めの識別符号であり、故障データは、例えばセンサの出
力信号（電圧値）である。センサに入力されるシステム
の電圧が例えば直流５［Ｖ］である場合には、センサが
正常であるとき、その出力電圧は例えば０．０５〜４．
９５［Ｖ］であり、センサが接地側に短絡しているとき
及び断線故障しているときは、それぞれ０．０５［Ｖ］
以下、及び４．９５［Ｖ］以上となる。なお、この読出
時に、故障したセンサ名等を表示装置２７に表示するよ
うにしても良い。

【００３６】ステップＳ３では、前記故障コードに対応
した故障診断プログラムが故障診断装置２のＲＯＭ２１
から選択される。この故障診断プログラムは、故障箇所
を特定するための作業指示、該作業指示に対応した故障
箇所および故障内容、並びに故障の判定基準となる基準
値を提供するプログラムである。

【００３７】この場合の作業指示とは、故障箇所を特定
するための検査手順や検査手法等であり、本実施例で
は、コネクタ名及び該コネクタを取り外す指示、並びに
該コネクタが複数のワイヤハーネスを連結するものであ
る場合には該ワイヤハーネスの色などに相当し、それら
に対応する故障箇所および故障内容は、例えば図６に示
されるようになる。

【００３８】なお、図６のデータは、センサが１つのみ
の場合のデータであり、ＥＣＵ１を搭載する車両がさら
に他のセンサを備えている場合、故障診断装置２には、
センサごとに図６のようなデータが記憶される。

【００３９】また、図６には、作業指示としてコネクタ
名しか示されていないが、前述のようにコネクタが複数
のワイヤハーネス（複数のセンサ）を連結するものであ
る場合には、故障コードに対応するセンサが接続された
ワイヤハーネスの色も、作業指示データとして記憶され
る。

【００４０】さらに図６に示されたデータは単なる一例
であり、作業指示、並びに故障箇所及び内容等のデータ
は、車両、あるいはＥＣＵ１、センサ、アクチュエータ
等に応じて適宜決定される。

【００４１】さらに、図６の「印加電圧検出状況」は、
後述のステップＳ４０９の判定結果を示すもので、「検
出」は同ステップの肯定判断、「検出せず」は同ステッ
プの否定判断を示している。

【００４２】ステップＳ４では、以下に詳述するよう
に、故障コードに応じて選択された前記故障診断プログ
ラムが起動されて故障解析が開始される。

【００４３】図５は、当該故障診断プログラムの動作を
説明するためのフローチャートである。

【００４４】故障診断プログラムが起動されると、ステ
ップＳ４０１では、診断対象であるセンサ４Ａの出力電
圧を改めて検出する旨の指示が当該故障診断装置２から
ＥＣＵ１に対して出力され、センサ４Ａの出力電圧がＥ
ＣＵ１により検出される。

【００４５】ステップＳ４０２では、ＥＣＵ１がセンサ
４Ａの出力電圧に基づいて故障判定を改めて行い、判定
結果を故障診断装置２に出力する。

【００４６】ステップＳ４０３では、故障が再現された
か否かの判定がなされ、故障が再現されないと、ステッ
プＳ４０４では、その旨が表示装置２７上に表示され
る。

【００４７】また、故障が再現されると、ステップＳ４
０５では、例えばセンサ４Ａに最も近い側のコネクタ１
７Ｃを取り外し、ある特定のワイヤハーネスにテストプ
ローブ６を接触させる旨の作業指示が表示される。

【００４８】ステップＳ４０６では、修理作業者が指定
されたコネクタ１７Ｃを取り外し、かつ該コネクタに接
続されたワイヤハーネス（該コネクタが複数のワイヤハ
ーネスを接続している場合には、作業指示で指定された
色のワイヤハーネス）に対してテストプローブ６を接触
させる。

【００４９】ステップＳ４０７では、故障診断装置２の
キーボート２６に配置された電圧印加スイッチが押下さ
れたか否かが判定される。電圧印加スイッチが押下され
ると、ステップＳ４０８では、テストプローブ６より前
記基準値に応答した電圧が出力される。

【００５０】ステップＳ４０９では、前記基準値とほぼ
等しい電圧がＥＣＵ１により検出されたか否かが故障診
断装置２によって判定される。検出されていれば、ステ
ップＳ４１０において、当該作業指示に対応した故障箇
所及び故障内容が表示装置２７に表示されて当該処理は
終了する。すなわち、図６より明らかなように、故障箇
所がセンサ４Ａであり、故障内容は「断線」である旨が
表示される。

【００５１】前記ステップＳ４０９において、基準値と
ほぼ等しい電圧が検出されなかった場合には、ステップ
Ｓ４１１において、次の作業指示（例えば、すでに指示
されたコネクタから１つＥＣＵ１側のコネクタを取り外
す旨の指示、すなわち、この場合にはコネクタ１７Ｂを
取り外す指示）が登録されているか否かが判定され、作
業指示が登録されている場合（すなわち、取り外すべき
コネクタが存在する場合）にはステップＳ４０５に戻っ
て新たな作業指示（コネクタ１７Ｂを取り外す指示）が
表示されて前記処理を繰り返す。

【００５２】また、作業指示が登録されていない場合
（すなわち、ＥＣＵ１に最も近いコネクタ、あるいはＥ
ＣＵ１に設けられたコネクタがすでに取り外されている
場合）には、ステップＳ４１０において、図６より明ら
かなように、ＥＣＵ１の内部回路の故障と判定され、そ
の旨が表示されて故障診断を終了する。

【００５３】一方、前記ステップＳ１において修理確認
モードが選択されると、ステップＳ５では、修理の完了
した箇所の動作確認を行うための故障診断プログラムが
修理作業者により選択される。前記センサ４Ａの修理確
認を行う場合には、当該センサの故障診断に利用した前
記故障診断プログラムを選択する。

【００５４】ステップＳ４では、前記と同様にして当該
プログラムのステップＳ４０１〜ステップＳ４０３の処
理が実行され、ステップＳ４０４において、故障が再現
されない旨の表示がなされると、修理作業者は故障修理
が完了したものと判断して当該処理を終了する。

【００５５】なお、上記した実施例においては、センサ
の故障を例にして故障箇所の特定方法を説明したが、ア
クチュエータが故障した場合も、上記と同様にして故障
箇所の特定を行うことができる。

【００５６】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、故障箇所を特定するための作業手順・検査手
法等を故障診断装置の表示装置に表示するようにしたの
で、修理作業者は、表示される作業手順等にしたがって
作業することにより、故障箇所を容易に特定することが
できるようになる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の機能ブロック図である。

【図２】 本発明の一実施例であるＥＣＵおよび故障診
断装置のブロック図である。

【図３】 本発明による故障箇所の特定方法を説明する
ための図である。

【図４】 本発明による故障箇所の特定方法を示したフ
ローチャートである。

【図５】 本発明による故障箇所の特定方法を示したフ
ローチャートである。

【図６】 作業指示と故障内容・故障箇所との関係を示
した図である。

【符号の説明】

１…ＥＣＵ、２…故障診断装置、３…アクチュエータ、
４、４Ａ…センサ、６…テストプローブ、１０、２０…
ＣＰＵ、１１，２１…ＲＯＭ、１２，２２…ＲＡＭ、１
５，２５…通信インタフェース、１６、１７、１７Ａ〜
１７Ｃ、１８…コネクタ、２６…キーボート、２７…表
示装置、１０１…自己診断機能、１０２…故障情報記憶
手段、２０１…通信制御手段、２０２…作業手順等記憶
手段、２０３…第１の選択手段、２０４…表示手段、２
０５…故障判定基準記憶手段、２０６…第２の選択手
段、２０７…故障判定手段

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 接続された周辺装置の故障診断を行い、
   診断結果に応じて故障情報を作成する自己診断機能を備
   えた車載用電子制御装置に接続して使用され、前記故障
   情報に基づいて故障診断を行う車両用故障診断装置にお
   いて、 車載用電子制御装置とデータ通信を行う通信制御手段
   と、 故障情報に基づいて故障箇所を特定するための作業手
   順、検査手法等を記憶した作業手順等記憶手段と、 前記各作業手順等に対応した故障判定基準を記憶した故
   障判定基準記憶手段と、 データ通信により車載用電子
   制御装置から入手した故障情報に応じた作業手順等を、
   前記作業手順等記憶手段から選択する第１の選択手段
   と、 前記選択された作業手順等に応じた故障判定基準を、前
   記故障判定基準記憶手段から選択する第２の選択手段
   と、 前記選択された作業手順等を表示する表示手段と、 前記選択された作業手順等にしたがった作業時に、前記
   選択された故障判定基準に基づいて故障判定を行う故障
   判定手段とを具備したことを特徴とする車両用故障診断
   装置。