JPH08136413A - 故障診断装置 - Google Patents
故障診断装置Info
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- JPH08136413A JPH08136413A JP6279505A JP27950594A JPH08136413A JP H08136413 A JPH08136413 A JP H08136413A JP 6279505 A JP6279505 A JP 6279505A JP 27950594 A JP27950594 A JP 27950594A JP H08136413 A JPH08136413 A JP H08136413A
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- voltage
- vehicle
- electronic control
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- G01M—TESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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- G01M15/05—Testing internal-combustion engines by combined monitoring of two or more different engine parameters
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- Engineering & Computer Science (AREA)
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- Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
- Testing Electric Properties And Detecting Electric Faults (AREA)
Abstract
電子制御装置に対し、共通の故障診断装置を使用可能と
する。 【構成】 故障診断に際し、車載のECU2に対応した
メモリカートリッジ60を装着し、ECU2側の12V
系電源ライン62を配線パターンあるいはジャンパ線に
よってインタフェースセル51への電源ライン65に接
続する。そして、ECU2の通信プロトコルに適合する
よう再プログラミングしたFPGA45からの5Vの信
号を、インタフェースセル51でECU2側の12Vの
電圧レベルに変換して送信し、また、ECU2からの1
2Vの信号をインタフェースセル51で5Vの電圧レベ
ルに変換してFGPA45に入力する。これにより、異
なる信号電圧レベルを有する様々な車載の電子制御装置
に対し、共通の故障診断装置が使用可能となり、ローコ
スト化と高い汎用性を得ることができる。
Description
制御装置内のデータを読み出して故障診断を行う故障診
断装置に係り、特に、異なる信号電圧レベルを有する様
々な電子制御装置に対応可能な故障診断装置に関する。
に電子制御化されており、故障診断に際しては、車輌に
搭載された電子制御装置からデータを簡単に読み込むこ
とのできる故障診断装置の装備が不可欠となっている。
系を簡単にチェックできるように、携帯性、汎用性を重
視した設計となっており、予め車種、あるいは、年式等
に対応する診断プログラムを格納した記憶媒体を内蔵す
るメモリカ−トリッジを故障診断装置本体に対して交換
自在とし、車輌の電子制御装置とのデータ通信により電
子制御装置内のデータを読み込むものが多い(特開平1
−210843号公報等)。
装置は多種に渡り、従って、車載の電子制御装置に採用
されている通信システムや通信インタフェースの種類も
多く、各メーカー毎、車種毎に電子制御装置の信号電圧
レベルが異なっているため、複数のメーカーの車輌を取
り扱う整備工場等では、各メーカー毎、あるいは電子制
御装置の形式毎に、各装置の信号電圧レベルに合致した
ハードウエア構成を有する故障診断装置を用意しなけれ
ばならないといった問題がある。
の装置を多数取り揃えることは、現実問題として困難で
あり、例えば、特開平3−111733号公報には、車
種によって異なる車輌搭載の制御装置からの情報コード
信号を、故障診断装置内の情報処理回路に適合させる複
数の信号変換アダプタを装着自在に設け、車載の制御装
置とのデータ通信に係わる回路部分を脱着交換可能とし
た技術が提案されている。
テム毎にデータ通信に係わる回路部分を脱着交換すると
いった先行例のような技術を用いる場合、一つの故障診
断装置に対する付加的なハードウエアが多数必要とな
り、トータル的にコスト増加となる。
に対応する診断プログラムの交換に加えて、データ通信
に係わる付加的なハードウエアの交換が必要となり、取
り扱いが煩雑となって誤装着による誤診断を招くおそれ
がある。
で、異なる信号電圧レベルを有する様々な車載の電子制
御装置に対し、共通の故障診断装置を使用可能とし、ロ
ーコストで汎用性の高い故障診断装置を提供することを
目的としている。
車輌に搭載された電子制御装置に接続し、この電子制御
装置内のデータを読み出して故障診断を行う故障診断装
置において、上記電子制御装置とのデータ通信により故
障診断処理を行う診断制御部に、上記データ通信におけ
る入出力信号を、それぞれの電圧レベルに変換するイン
タフェース回路を備えたことを特徴とする。
明において、上記インタフェース回路の電圧を、上記電
子制御装置側の電圧あるいは上記診断制御部側の電圧に
切り換えるスイッチ手段を備えたことを特徴とする。
明において、上記診断制御部に接続される交換可能なカ
ートリッジに、上記診断制御部で実行する診断処理用プ
ログラムを格納した記憶媒体と上記スイッチ手段とを備
えたことを特徴とする。
明において、上記スイッチ手段を、ジャンパ線あるいは
配線パターンによって形成したことを特徴とする。
側の信号電圧レベルと故障診断装置側の信号電圧レベル
が異なる場合においても、診断制御部内のインタフェー
ス回路によって、データ通信の際の入出力信号が、それ
ぞれの電圧レベルに変換され、車載の電子制御装置内の
データを支障なく読み出して故障診断を行うことができ
る。
発明において、上記インタフェース回路の電圧をスイッ
チ手段によって上記電子制御装置側の電圧あるいは上記
診断制御部側の電圧に切り換え、データ通信における入
出力信号の電圧レベル変換を行う。
発明において、カートリッジ交換により、上記インタフ
ェース回路の電圧を上記電子制御装置側の電圧あるいは
上記診断制御部側の電圧に切り換えて入出力信号の電圧
レベルを変換し、データ通信を行って車載の電子制御装
置に対応した故障診断処理を実行する。
発明において、カートリッジ内のジャンパ線あるいは配
線パターンにより、上記インタフェース回路の電圧を切
り換える。
する。図1〜図5は本発明の第1実施例に係わり、図1
は車載の電子制御装置と故障診断装置との回路ブロック
図、図2はFPGAの基本構成を示す説明図、図3はイ
ンタフェースセルの基本構成を示す説明図、図4は通信
設定から故障診断に至る処理を示すフローチャート、図
5は車載の電子制御装置に接続する故障診断装置の外観
図である。
装置に接続して故障診断を行う携帯型の故障診断装置で
あり、前面に、液晶ディスプレイ等からなるディスプレ
イ30、複数のLED等からなるインジケータ部31、
キーボード32等が配設され、下部に後述するメモリカ
ートリッジ60が装着されている。
Bに搭載された電子制御装置Cの故障診断を行う場合に
は、図示するように、上記故障診断装置Aに設けた入出
力コネクタ33から延出するアダプタハーネス34を上
記電子制御装置Cから延出する外部接続用コネクタ2a
に接続し、電源スイッチ35をONして上記キーボード
32により所定の操作入力を行い、上記ディスプレイ3
0に表示される内容を見ながら診断していく。
しては、エンジンや自動変速機等のパワートレイン制御
に係わるもの、エアコンや各種インフォメーションシス
テム等のボディ制御に係わるもの、サスペンションやオ
ートクルーズ等の車輌制御に係わるもの等があり、本実
施例においては、エンジンを制御するエンジン制御ユニ
ット(ECU)2を故障診断対象とする例を図1に従っ
て説明する。
3、エンジン制御プログラムや各種のマップ類等の固定
データが記憶されているROM4、各種センサ・スイッ
チ類の出力信号を処理した後のデータや演算処理したデ
ータが格納されるRAM5、各種センサ・スイッチ類か
らの信号を入力し、各種アクチュエータ類に対する制御
信号等を出力するI/Oインタフェース7がバスライン
を介して互いに接続されるマイクロコンピュータを中核
として構成されており、各部に特定の定電圧を供給する
定電圧回路8、及び駆動回路9を有する。
を介して入力されるデータとしては、冷却水温センサ1
0で検出した冷却水温信号TW、O2センサ11で検出し
た空燃比のリーン/リッチ信号λ、吸入空気量センサ1
2で計測した吸入空気量信号Q、エアコンスイッチ13
のON/OFF信号SWa、車速センサ14で検出した
車速信号S、アイドルスイッチ15のON/OFF信号
SWI、スロットル開度センサ16で検出したスロット
ル開度信号Trθ、ニュートラルスイッチ17のON/
OFF信号SWn、エンジン回転数センサ18で検出し
たエンジン回転数信号N等がある。
て処理されてRAM5に一時格納され、制御量の演算に
使用される。すなわち、CPU3で、上記RAM5に格
納されている各データに基づいて、燃料噴射パルス幅、
点火時期等、種々の制御量演算を行い、その制御量に対
応する制御信号を上記I/Oインタフェース7の出力ポ
ートから駆動回路9へ所定タイミングで出力する。
を制御するキャニスタ制御装置19、EGR量を制御す
るEGRアクチュエータ20、アイドル回転数を制御す
るアイドル制御アクチュエータ21、点火プラグに高電
圧を印加するイグニッションコイル22、燃料を噴射す
るインジェクタ23等が接続されており、上記I/Oイ
ンタフェース7からの制御信号によって駆動され、各運
転領域ごとにエンジンが最適な状態に制御される。
能によってシステム中の異常を検知した場合、上記RO
M4から読み出された故障部位に対応するトラブルコー
ドを、例えば複数個のランプを適宜点灯させたり、ある
いは、所定回数点滅することで表示する自己診断ランプ
24が接続されている。
源がOFFされた後も、バッテリVBから上記定電圧回
路8を介して電源が供給され、データを保持するバック
アップRAMとなっており、学習制御による学習値や、
自己診断機能によって検知された故障部位に対応するト
ラブルコード等が格納される。
説明する。この故障診断装置Aは、ディーラのサービス
ステーション等に配備されるものであり、内部に、マイ
クロコンピュータからなる診断制御部36、上記車輌B
のバッテリVBに上記アダプタハーネス34から上記電
源スイッチ35を経て接続され、各部に定電圧を供給す
る電源回路37等が設けられている。また、上記診断制
御部36には、接続コネクタ38を介して、外部から交
換可能なよう着脱自在なメモリカートリッジ60が接続
されている。
AM41、同期信号を出力するタイマ42、I/Oイン
タフェース43,44、後述する通信インタフェース4
5、及び、上記メモリカートリッジ60に設けられたR
OM61がバスラインを介して接続される構成となって
いる。
ンジケータ部31が接続され、上記ECU2の各種スイ
ッチ類のON,OFFに対応して該当するLEDを点灯
(あるいは点滅)することで、各種スイッチ類の作動確
認が可能なようになっている。また、上記I/Oインタ
フェース44には、上記キーボード32からのキー操作
信号が入力され、上記ディスプレイ30へ表示信号を出
力する。
子制御装置の通信プロトコルに適合したハードウエア
を、設計情報を与えることにより論理機能をオンボード
で再プログラミング可能な集積回路によって形成するも
のであり、本実施例においては、FPGA(Field Prog
rammable Gate Array)を使用し、以下、上記通信イン
タフェース45を、FPGA45と記す。
2に示され、SRAM型の揮発性メモリやEEPROM
型の電気的にデータを消去可能な不揮発性メモリ等によ
りプログラムの内容を記憶するメモリ部46、このメモ
リ部46の内容により、その論理機能が決定される複数
のマクロセル47、この複数のマクロセル47間を上記
メモリ部46からの情報によって結線する論理配線ブロ
ック48、上記メモリ部46からの情報によって上記マ
クロセル47と外部入出力信号とを接続するI/O配線
ブロック49、上記メモリ部46を管理するインシステ
ム・プログラマ50等から構成されている。
力側に車載の通信システムに信号電圧レベルを適合させ
るためのインタフェース回路として複数のインタフェー
スセル51が接続されており、車載側の制御システムの
電圧VCCと故障診断装置A側の制御システムの電圧とが
異なる場合においても、上記インタフェースセル51を
介して互いのデータ通信が支障なく行えるようになって
いる。
すように、オープンコレクタタイプのコンパレータ52
と、エミッタ接地のNPN型トランジスタ53とを組み
合わせた構成となっており、上記コンパレータ52は、
低電圧からバッテリ電圧VBを越える広い電源電圧範囲
(例えば、約4〜16V)で動作する特性を有し、車載
側の制御システムの電圧VCCが供給される。
よるシュミットタイプのヒステリシスコンパレータとし
て構成され、非反転入力端子に、車載システムの電圧V
CCを分圧抵抗R1,R2によって分圧した基準電圧が抵
抗R3を介して印加される一方、反転入力端子に、車載
システムの電圧VCCに抵抗R4を介してプルアップされ
る車載システムからの信号が抵抗R5を介して入力さ
れ、そのオープンコレクタ出力が、故障診断装置A側の
制御システム電圧でのFPGA45における受信信号R
Xとなる。
れる車載システムの入出力側に、抵抗R6を介して上記
トランジスタ53のコレクタが接続され、上記FPGA
45からの送信信号TXが、上記トランジスタ53のベ
ースにバイアス抵抗R7,R8を介して印加され、上記
トランジスタ53によって車載システム側の電圧VCCの
信号として送信される。
御システム電圧は、一般的なデジタル回路の電圧である
5V(上記定電圧回路37によって供給される)であ
り、車載システム側の電圧も5Vである場合が多いが、
車載システム側の電圧VCCがバッテリ電圧VB相当の1
2Vである場合にも対応可能なよう、故障診断装置A内
に設けられたバッテリ電圧VBの12V系電源ライン6
2と、上記定電圧回路37からの5V系電源ライン63
とが、接続コネクタ38を介して上記メモリカートリッ
ジ60に延出されている。
や車種毎の相違、各種通信プロトコルの相違、車載シス
テム毎の制御システム電圧の相違等に対し、上記故障診
断装置Aを汎用的に使用できるようにするものであり、
故障診断システムのブートプログラム、車載の電子制御
装置に対応した診断処理用プログラム、及び、車載の電
子制御装置の通信プロトコルに適合するよう上記FPG
A45を再プログラムするための論理情報等からなる設
計データ等が格納されたROM61が備えられ、さら
に、上記12V系電源ライン62と上記5V系電源ライ
ン63とを切り換えるためのスイッチ手段としての切換
部64が設けられている。
M61には、CPU40のブートプログラムを格納せ
ず、上記診断制御部36内にROMを設けて格納するよ
うにしても良い。また、上記メモリカートリッジ60内
には、拡張性を高めるために上記インタフェースセル5
1の入出力信号線が引き込まれている。
イン62と、上記5V系電源ライン63と、上記インタ
フェースセル51へ車載システム側の電圧VCCとして接
続される電源ライン65とが配設され、車載の電子制御
装置側の制御システムの電圧に対応して、上記12V系
電源ライン62と上記5V系電源ライン63とを、配線
パターンあるいはジャンパ線によって切り換え、上記イ
ンタフェースセル51への電源ライン65に接続するよ
うになっている。
ステム電圧が12V系である場合の例を示し、上記12
V系電源ライン62が上記インタフェースセル51への
電源ライン65に接続されている。
が、例えば8V等の他の電圧である場合には、上記12
V系電源ラインをECU2の定電圧回路8からの電源ラ
インとすれば良く、車載側の制御システム電圧が上記イ
ンタフェースセル51の動作電圧範囲内であれば、任意
の電圧に対応可能である。
制御装置に対応した診断処理用プログラム、及び、車載
の電子制御装置の通信プロトコルに適合させるためFP
GA45を再プログラミングするための設計データを格
納したメモリカートリッジ60を装着し、故障診断装置
Aのイニシャライズとともに、上記ROM61に格納さ
れている上記FPGA45の設計データを上記FPGA
45に転送し、上記FPGA45を再プログラミングし
て車載の電子制御装置との通信が可能な状態とする。
定から故障診断に至る処理を、図4のフローチャートに
従って説明する。
適合したメモリカートリッジ60を装着した故障診断装
置Aを、アダプタハーネス34を介してECU2に接続
し、電源スイッチ35をONすると、故障診断装置Aの
システムを制御するCPU40がリセットされ、処理が
スタートする。
ステムをイニシャライズすると、ステップS102で、FP
GA45のプログラミングモードをONし(FPGA4
5のメモリ部46がEEPROMからなる場合には、先
にデータを消去する)、次いで、ステップS103へ進み、
メモリカートリッジ60のROM61からECU2の通
信プロトコルに適合した通信インタフェースを形成する
ための設計データをロードし、このデータをFPGA4
5へ転送する。
が終了したか否かを調べ、全データの転送が終了してい
ない場合には、データ転送を続け、全データの転送を終
了した場合、ステップS105へ進んで、FPGA45のプ
ログラミングモードをOFFにする。
ングモードONで、メモリ部46にストアされた設計デ
ータに従って、インシステム・プログラマ50により、
マクロセル47の論理機能が決定されるとともに、論理
配線ブロック48及びI/O配線ブロック49が配線情
報に従って結線される。そして、全データの転送が終了
してFPGA45が車載のECU2の通信プロトコルに
適合した通信インタフェースとして形成され、プログラ
ミングモードOFFになると、FPGA45がアクティ
ブ状態になってCPU40とECU2との通信が可能と
なる。
06へ進み、ECU2に対する応答要求を、FPGA45
からECU2の通信プロトコルに従って出力し、インタ
フェースセル51でECU2の制御システムの電圧レベ
ルに適合した12Vの電圧レベルの信号に変換して送信
する。
応答待ちとなり、ECU2で応答要求データが読み込ま
れて応答データが送信されると、この応答データがイン
ターフェースセル51で、5Vの電圧レベルの信号に変
換されてFPGA45に入力され、バスラインを介して
CPU40に読み込まれる。
の応答有りと判断してステップS107からステップS108へ
進み、ECU2の故障診断に係わるアプリケーションプ
ログラムを実行する。このアプリケーションプログラム
では、例えば、故障診断開始OKのメッセージをディス
プレイ30に表示し、キーボード32からの入力待ちと
なる。
合、作業者がキーボード32から“F”、“0”、
“1”、“ENT”とバッテリ電圧診断のモードを入力
すると、この診断モードがCPU40で解釈され、EC
U2へバッテリ電圧のデータを要求するコードがFPG
A45を介して送信される。
ら送信されたバッテリ電圧のデータータ要求コードを受
信し、このデータ要求コードに対応するアドレスを検索
して該当するアドレスに格納されているデータを読出
し、このデータを故障診断装置Aに送信する。
から返信されたバッテリ電圧のデータを受信すると、こ
のデータを、例えば2進数から10進数に変換する等
し、図5に示すように、ディスプレイ30に表示する。
作業者は、この表示を見てバッテリ電圧を確認し、次に
診断したい項目があれば、キーボード32から該当する
項目を入力して診断を続ける。
タイミング等の通信プロトコルが異なる様々な電子制御
装置に対し、通信プロトコルの変更のみでは対処できな
い信号電圧レベルの相違を解消して故障診断装置Aを共
通に使用することができ、従来のように、診断対象とな
る電子制御装置の通信プロトコル及び信号レベルの相違
に応じてハード構成の異なる故障診断装置を用意する必
要がなく、診断作業の効率向上やトータルコストの低減
を図ることができる。
も、メモリカートリッジ60内のROM61に格納する
ものに限定されるものではなく、例えば、CPU40の
ブートプログラムを変更して外部コンピュータからFP
GA45の設計データをロードするようにしても良い。
り、図6は車載の電子制御装置と故障診断装置との回路
ブロック図、図7は通信設定から故障診断に至る処理の
一部を示すフローチャートである。
ンタフェースセル51への電源ライン65を切り換える
ための切換部64をメモリカートリッジ60内に設け
ず、故障診断装置本体内で12V系電源ライン62と5
V系電源ライン63とを切り換え、上記電源ライン65
へ接続するものである。
A’側の制御システム電圧が5Vであり、車載電子制御
装置としてのECU2側の制御システム電圧は5Vか1
2Vのいずれかであるとする(前述したように、ECU
2側の制御システム電圧が12Vでない場合には、12
V系電源ライン62は、ECU2の定電圧回路8からの
電源ラインで置き換えられる)。
診断制御部36’には、12V系電源ライン62と5V
系電源ライン63とを切り換えるスイッチ手段としての
2回路のリレー70が備えられており、このリレー70
の各回路の一方の接点には、12V系電源ライン62、
5V系電源ライン63がそれぞれ接続され、各回路の他
方の接点が共通接続されてインタフェースセル51への
電源ライン65に接続されている。
一端が5V系電源ライン63に接続されるとともに、他
端がI/Oインタフェース43に接続され、車載の通信
システムの信号レベルに応じて上記リレー70を切り換
え、12V系電源ライン62あるいは5V系電源ライン
63をインタフェースセル51への電源ライン65に接
続するようになっている。
M61には、故障診断システムのブートプログラム、車
載の電子制御装置に対応した診断処理用プログラム、車
載の電子制御装置の通信プロトコルに適合するようFP
GA45を再プログラムするための論理情報等からなる
設計データに加え、診断対象とする車載側の制御システ
ム電圧に関する情報が格納されており、上記CPU40
では、この情報に基づき、先述の第1実施例に対し、上
記リレー70を切り換えるための処理を加えて通信設定
を行う。その他の構成は、前述の第1実施例と同様であ
る。
の第1実施例と異なるステップについて説明する。
テムをイニシャライズすると、次いで、ステップS91へ
進み、メモリカートリッジ60のROM61から車載の
ECU2の制御システム電圧に関する情報を読み出し、
ステップS92で、制御システム電圧が12V系か5V系
かを調べる。
2V系の場合、上記ステップS92からステップS93へ進ん
で、リレー70をONして故障診断装置A’内の12V
系電源ライン62をインタフェースセル51への電源ラ
イン65に接続し、次いで、ステップS102へ進んでFP
GA45の再プログミングを開始する。
御システム電圧が5V系の場合には、リレー70がOF
Fの状態で故障診断装置A’内の5V系電源ライン63
がインタフェースセル51への電源ライン65に接続さ
れているため、ステップS102へジャンプしてFPGA4
5の再プログミングを開始する。
同様であり、FPGA45が再プログラムミングされて
車載の電子制御装置との通信が可能となり、診断が開始
される。
同様、信号電圧レベルの異なる車載の電子制御装置に対
し、信号電圧レベルの相違を解消して故障診断装置A’
を共通に使用することができ、診断作業の効率向上やト
ータルコストの低減を図ることができる。
載の電子制御装置側の信号電圧レベルと故障診断装置側
の信号電圧レベルが異なる場合においても、診断制御部
内のインタフェース回路によって、データ通信の際の入
出力信号が、それぞれの電圧レベルに変換され、車載の
電子制御装置内のデータを支障なく読み出して故障診断
を行うことができるため、異なる信号電圧レベルを有す
る様々な車載の電子制御装置に対して共通の故障診断装
置を使用可能とし、ローコスト化と高い汎用性を得るこ
とができる。
装置と故障診断装置との回路ブロック図
明図
フローチャート
装置の外観図
装置と故障診断装置との回路ブロック図
を示すフローチャート
Claims (4)
- 【請求項1】 車輌に搭載された電子制御装置に接続
し、この電子制御装置内のデータを読み出して故障診断
を行う故障診断装置において、 上記電子制御装置とのデータ通信により故障診断処理を
行う診断制御部に、 上記データ通信における入出力信号を、それぞれの電圧
レベルに変換するインタフェース回路を備えたことを特
徴とする故障診断装置。 - 【請求項2】 上記インタフェース回路の電圧を、上記
電子制御装置側の電圧あるいは上記診断制御部側の電圧
に切り換えるスイッチ手段を備えたことを特徴とする請
求項1記載の故障診断装置。 - 【請求項3】 上記診断制御部に接続される交換可能な
カートリッジに、 上記診断制御部で実行する診断処理用プログラムを格納
した記憶媒体と上記スイッチ手段とを備えたことを特徴
とする請求項1記載の故障診断装置。 - 【請求項4】 上記スイッチ手段を、ジャンパ線あるい
は配線パターンによって形成したことを特徴とする請求
項3記載の故障診断装置。
Priority Applications (4)
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---|---|---|---|
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JP2816313B2 JP2816313B2 (ja) | 1998-10-27 |
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ID=17611986
Family Applications (1)
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JP6279505A Expired - Fee Related JP2816313B2 (ja) | 1994-11-14 | 1994-11-14 | 故障診断装置 |
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