JPS595310A - 車両故障診断装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 不発明は車両の故障を診断する装置に関する。

従来のものとして特開昭５１−１３００２等がある。又
この種の故障診断装置としては、例えば第１図に示すよ
うなものを本願発明者は提案している。図において入力
手段１はキーボードが使用され被診断車９０車種、エン
ジン型式、診断点検の内容（例えば１年法定点検、エン
ジン故障診断等）やその車のオーナ名等の情報が入力さ
れる。

入力手段２はサービスマンが手許に置きサービスマンか
ら装置へ情報を送ったり、逆に装置からの情報を表示し
たシする。但し後者の表示は後述の表示手段Ｔがある場
合はそれの補助的なもの（なるが、表示手段７を省略し
、入力手段２で表示機能をすべて行なうようにしたもの
もある。

センサ、信号処理手段３は車の各部品、各部位台システ
ムの機能を検出するセンサとそのセンサの信号を後述す
るコンピュータ４に入力可能なように整形・増幅等の処
理を行なう信号処理回路からなる。

コンピュータ４は少なくともＩｌｏ、ＲＯＭ。

ＲＡＭ、ＣＰＵを備えて構成され、本装置の制御。

演算１判断を行なうものでこれに接続される各手段の制
御を行なう。これはＩ　１０−　ｅ　ＰＵＩまで１チツ
プ上に乗ったものから、個々に別れているもの等、規−
模、処理性能によシ多くのものがある。

診断手順記憶手段５は例えばエンジンの点火系の機能や
燃料系統の機能の診断を行なうために、サービスマンへ
指示する内容や、指示手順が記憶され、又実際に入力さ
れた信号をどのように判断して診断するかの手順も記憶
されており、コンピュータ４のＣＰＵ４４はこの手順に
従って各手段を制御するように指令を発する。

基準値記憶手段６は車の車種、エンジン型式毎に正常、
故障、要注意等の基準値が記憶されており、コンピュー
タ４のＣＰＵ４４は診断手順記憶手段５の手順に従いセ
ンサ・信号処理手段４で測定した値と前記基準値とを比
較して診断を行なう。

表示手段７は一般にＣＲＴが使用され、本装置でサービ
スマンへ表示すべき内容を写しだす。例えば入力手段１
で入力した内容のモニタ、サービスマンへの指示内容、
測定値のモニタ、サービスマンへの指示内容、測定値の
モニタ、診断結果の表示等が行なわれる。なお前記した
ように入力手段２の表示可能範囲が広い場合、省略する
こともある。

記録手段８はプリンタ等のようにハードコピ可能なもの
であシ、必要に応じ測定値１診断結果。

車の情報を記録する。次に第１図の装置を使用して行な
われる代表的な操作と装置の動作を第２図のフローチャ
ートに従い説明する。

スタートで電源スィッチを投入した後（ステップ１００
）入力手段１に情報（例えば登録番号等）や必要とされ
る診断種類を入力する（ステップ１００）。次にセンサ
の取付けを行なう（ステップ１０２）。該センサとして
は点火電圧を検出する高圧プローブ、線を挾むことで線
に流れる電流を検出出来るカレントプローブ、エンジン
の吸排気管、シリンダ、各種エンジン制御デバイス等の
圧力を検出する圧力センナ、直接電気配線の端子を噛み
、電圧を検出するクリップ等、診断機能に応じ必要なも
のが用意される。

センサの取付けが終了すると、サービスマンは入力手段
２（リモート）にその旨を入力する（ステップ１０３）
。コンピュータ４は診断手順記憶手段５から必要と判断
される診断の手順を引き出し、以降その内容に添って処
理をする。一つの例として点火進角の診断を挙げて説明
する。

まずコンピュータ４は診断手順５の内容に従い、表示手
段Ｔに１工ンジン回転を２００　Ｏｒｐｍにせよ“の表
示をさせる（ステップｌ　０４　）、サービスマンはそ
の表示に従いエンジンを２００　Ｏｒｐｍにするためア
クセルを踏み込む。エンジン回転数は車のタコメータで
確認するか、診断装置がモニタし表示してもよい。２０
００　ｒｐｍになった時点でサービスマンがその旨を入
力手段２でコンピュータ４に入力する（ステップ１０５
）、この入力によりセンサ・処理手段３の上死点検出セ
ンサと点火時期センサの信号を取シ込み、点火進角度を
演算し−その結果をＲＡＭ４２に一時貯えておく（ステ
ップ１０６）。次に基準値記憶手段の被診断車、エンジ
ン、種類に対応した基準値を引きだす。この基準値と先
にＲＡＭ４２に貯えた値とを比較しくステップ１０７）
、正常、故障、要注意等のランクに分は結果を出す。こ
こで故障と判断した場合はその測定値と他のセンサの値
等の情報から故障部位、系統等を診断し表示手段Ｔにょ
〕表示する（ステップ１０８）。この故障部位を診断す
るためには第１図に示した構成に診断するための情報を
記憶させるものが必要である。

さて故障がこれ以降の診断に差支える場合はその時点で
サービスマンが修理（ステップ１１０）し、再度診断を
行なう。直ぐに修理する必要がなければ修理をパスしく
ステップ１０９）、次に決められた診断を次々に行なっ
ていく。勿論正常であれば次の診断を行なう。このよう
に診断手順記憶手段５に用意された手順に従い診断を行
なっていき、用意された診断がすべて終了すると、その
旨が表示手段７に表示され、現在オで行なり九測定値や
診断結果等必要なデータが記録手段８のプリンタに打出
されてくる（ステップｌ１ｌ）。しかしながら、かかる
従来装置にあっては、診断は車両のクラッチを切シ、エ
ンジンのみを運転させて行なわれるか、或いはシャーシ
ダイナモ等の試験台上で実走行に準じ念状態で行なわれ
るものであったため、前者の場合は実走行時における診
断と異なる場合があシ、後者の場合でも実走行時におけ
る場合と比べると診断誤差を生じ、かつ高価なシャーシ
ダイナモを必要とするものであった。

又、ＪＩＣ５４０２解説５．５．１に開示されているコ
ネクタの瞬断検出装置に類似したものを車両に搭載し、
ハーネス類の瞬断や、同様にしてセンサアクチュエータ
の瞬間的な異常を検出して電気的に記憶させ、その記憶
の内容から診断を行なうようにしたものもある。

しかし、このものでは瞬間的に発生する単純な故障の検
出しか行なえず、総合的かつ複雑な故障の診断を高精度
に行なえるものではなかった。

不発明はこのような従来の問題点に鑑みなされたもので
実際に車両を走行した状態で車両各部から検出される状
態を予め記憶された基準パターンと比較して故障内容を
高精度に診断できるようにした車両故障診断装置を提供
することを目的とする。

以下に本発明を図示実施例に基づいて詳細に説明する。

一実施例を示す第３図において、入力手段１１は、運転
者が車両各部の故障を診断する場合、あるいは特定の診
断を指定して行なう時に使用するキーボードで構成され
る。センサ処理手段１２は診断を行なうために必要なる
各部の検出を行なうセンサ、例えばエンジン回転数を検
出するもの、吸入負圧を検出するもの、点火時期や点火
電圧を検出するもの等予め電子制御装置の部品として取
シ付けられているものや、必要に応じて別途数シ付けら
れたセンサとこれらセンサからの信号を増幅、波形整形
、アナログ−デジタル変換節の処理を行なう回路とで構
成される。尚、既に装備されて回路の電圧、電流等で検
出できる場合は、センサの取シ付けを省略できる。電源
１３は後述するコンピュータ１４を含めネジステムへ電
源を供給するもので、ａ線は車両のイグニッションスイ
ッチに連動し、ｂ線は前記イグニッションスイッチがオ
フの時瞭単に電源電圧を供給するもので、結果記憶記録
手段１８の記憶素子の常時電源が必要なものへ接続され
ている。コンピュータ１４は少なくとも’１０．ＲＯＭ
、ＲＡＭ、ｃｒｔｒを備えこれに接続される周辺装置を
予め定められた手順、方法に従って処理するものである
。診断手順記憶手段１５には診断を行なう手順が予め記
憶されている。基準入出カバターン記憶手段１６には診
断の基準となる値が第５図に例示するように、入出力の
組合せとして複数個予め記憶されている。表示手段１７
は診断結果や診断に必要な指示を表示する。結果記憶記
録手段１Ｂは診断結果を記憶したシ記録したシするもの
である。記憶については電源１３のｂ線から常時電源電
圧が供給されている。又、ｂ線からの電圧供給の代シに
不揮発性メモリを使用してもよいつ 尚、記録手段は必須な手段ではないが、ハードコピーと
して記録が必要な場合はプリンタ等が用意される。

次に本実施例の一連の作動を第６回のフローチャートに
基づいて説明する。

車両のイグニッションキースイッチ（電源スィッチ又は
始動スイッチ）をオンにすると（ｐＨ１その信号によシ
コンピユータ１４はイニシャライズ（準備動作）する（
Ｐ２）。即ち、コンピュータ１４内のＲＡＭの内容をク
リアすると共に、結果記憶記録手段１８の常時記憶する
必要がなく一時的に記憶しである内容をクリアし、更に
予め必要な内容が改めてコンピュータ１４や結果記憶記
録手段１ＢのＲＡＭに記憶される。

次にセンサーの一つ例えばセンサＳがらの信号値がサン
プリングされ、コンピュータ１４のＲＡＭにラッチされ
、その値ｖｓｍに対応する基準値ｖＲが基準入出カバタ
ーン記憶手段１６から引き川される。この基準値はその
センサＳＩの通常の信号値では発生し得ない値がいくつ
か設定されておシ、ｖｓＩとＶＲとをコンピュータ１４
で比較することによシセンサの断線、短絡等を検出する
。そして該断線、短絡等の異常が発生したと判断される
と（Ｐ４）、この結果が結果記憶記録手段１８に記憶さ
れる、さらにその結果は必要に応じて表示手段１Ｔにお
いて表示ないし警告が行なわれる。この判断はそのセン
サＳＩの重要度によシ行ない、走行が危険となシあるい
は直ぐにも部品が壊れるような場合は必ず警告ないし、
フェイルセーフ、フェイルソフト等の制御を行なう。こ
のような緊急性のない場合は記憶するだけに止める。セ
ンサＳｔが断線、短絡等、極端な異常値を示さない場合
、あるいはこのような異常を生じても緊急性のない場合
はセンサＳ１の信号値Ｖｓｌが予めパターンとして持っ
ている値の表示値・１　であるかどうかを判断する（Ｐ
ｌ）。さらに表示値ｌの次にある項目表示値２がその範
囲内にある場合、次にある項目の値を計シ、その値が基
準値の公差内にあるかどうかを計シ、そのパターンの組
み合せが異常か、正常かを判断する（Ｐ９）。そのパタ
ーンの表示値ｌ９表示値２．基準値の具体例を第５図に
示す。

ｐａｔｔｅｒｎｌにおいて表示値ｌはエンジン回転数ｉ
　ｏ　ｏ　ｏ　ｒｐｍであシ、その時の表示値２は点火
進角値１０°±１である。基準値は吸入負圧−１５０ｓ
ａｉｌ（ｇ±２０である。すなわち表示値１．２の条件
の時、その車両のエンジンとして正常であれば吸入負圧
は基準値の範囲内にあるはずであル、そうでない場合は
何らかの異常と判断される。しかし実際には表示値１に
許容値がないとサンプルする機会が極端に少なくなるた
め、若干の幅を持たせ、これに伴なって表示値２の許容
値も更に若干広い幅を持たせるようにするのが好ましい
。このようにセンサＳ、に対応し、なおかつエンジンが
実際ニ表示値ｌに対応するようになった時、予め決めら
れたパターンの基準値の範囲内にあるがどうかを判断し
くｐ９）、範囲内であればそのまま、又範囲外であれば
パターンが異常（±どちら側圧異常なのかを判断すると
更によい）である旨結果記憶記録手段８にメモリし％　
（ｐ６）と同様に必要に応じ表示、警告を行なった後、
次のセンサＳ！の値をサンプリングして（ｐｔ２）前述
と同様な診断フロー（１）８１）を行ない以下センサＳ
、からセンサＳｍ壕で順次同様なフローを行なっていく
、ここでｐａｔｔｅｒｎ　ｌの点火進角（表示値２）が
異常値を示す場合、基準値の項目に対応する吸入負在が
診断されることがないことが考えられる。このような事
態を考え、表示値１→工ンジン回転数ｔｏｏｏｒｐｍ吸
入負圧→−１５０ｍＨｇ±ｌＯ１基準値→点火進角１０
°±３のような複数のパターンを用意し、多くのパター
ンの結果から例えば点火進角機能が不真合であるといり
ロジックも診断手順記憶手段１５に用意されている。こ
の複数パターン、ロジックは各エンジンの制御及び必要
と思われる診断項目により各々決定される、 以上のように予め決められたセンサ、それに対応したパ
ターンを次々に判断しイグニッションキースイッチのＯ
Ｎ、ＯＦＦの判断（１）１３）によりエンジンが動作し
ている間行なう。そしてイグニッションキースイッチを
ＯＦＦにした時これらの動作を止める。

なお、これらの診断をエンジンが動作している間、必ず
しも常に行なう事はなく、ある周期でやる事も可能であ
るつ又ある運転条件となった時に常時する等、必要性に
応じ決める事が好ましい。

又、この診断のために専用のコンピュータを必ず用意す
ることなく、他のシステムで使用しているコンピュータ
の７０−に割シ込み処理の形で行なうこともそのコンピ
ュータの制御処理に余裕があればより方法である。

第７図はこの場合のフローを示し、同図（Ａ）のｐ１５
〜ｐ１９に到る制御フローの中に同図（Ｂ）に示す診断
フローを割り込ませて処理するうこの割シ込み処理の優
先順位は制御処理の割シ込み処理の中で決めておき、制
御の処理に影響が少ない所へ決めておく必要がある。割
シ込み処理の診断ルーチンｐ２１は第６図の７０−のｐ
Ｓ、〜ｎと同様であシ、構成としては少なくとも診断手
順記憶手段５、基準入出カバターンに記憶手段６及び結
果記憶記録手段８が必ず追加された形で必要であろうが
、予め構成された制御システムの構成に応じて適宜必要
な構成を追加すればよい。

第４図は電源の応用例を示す。該電源２３Ｆｉ車両用バ
ッテリ３１、エンジンの始動完了前、完了後（以下簡略
の丸め始動、自立という）を判断する手段３２、該手段
３２０判断よシパツテリ３１゜３３を切シ換えるスイッ
チ３５、エンジンの始動。

自立前に不発明の診断装置の電源になるバッテリ３３、
該バッテリ３３を充電するためのダイオード３４等を備
えて構成される。

車両の診断は走行中の不具合と始動不良の２つに大別さ
れる。前述の実施例では始動不良の診断は困難を判なう
。始動時はスタータ作動のためバッテリ電圧が低下し、
大幅に変動するため正確な診断が行なえないつ特にバッ
テリが不良の場合は極端に電圧が低下し、診断困難にな
るが、このような場合こそ始動不良であるとの診断の必
要性が大きい、 不実施例はこのような場合、すなわちエンジン始動中、
エンジンが自立する時まで補助電源であるバッテリ３３
に切ル換えて診断し、自立後は車両用バッテリに切シ換
え、始動不良の診断も正確に行なうものである。始動、
自立判断回路３２の判断情報はセンサ　処理手段１２の
信号をコンピュータ１４を経由してもらってもよいし、
コンピュータ１４を経由せず直接信号を入力し判断して
もよい。

始動、自立判断回路３２により切夛換え手段３５によシ
バツテリを切夛換える過渡時は診断を中止した方がよい
うこの診断中止は始動、自立判断回路３２の出力をコン
ピュータ１４に入力させ、一時診断動作を中止させる方
法がよい。

以上説明したように、本発明によれば、その構成を車両
の所定の部位の動作状態を検出し、その検出した値が所
定の値になった時、組み合わされた動作状態の検出値が
基準値内にあるかどうかを判定し診断する構成としたた
め、車両に発生する故障、不具合診断が車両に搭載され
た診断装置により診断され、が従来に比べて格段と正確
に診断できるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の車両故障診断装置の一例を示すブロック
図、第２図は、同上装置の診断フローを示す７０−チャ
ート、第３図は不発明の一実施例を示すブロック図、第
４図は・同上実施例における電源の応用ガを示す回路図
、第５図（Ａ）（Ｂ）は、同上実施例の基準入出カバタ
ーン記憶手段に記憶されるパターンの組合せの例を示す
図、第６図は同上実施例の診断フローを示す７０−チャ
ート、第７図（Ａ）、（Ｂ）は、不発明以外の目的で予
め装備されてコンピュータで不発明実施例に係る制御を
行なう場合のフローチャートである、１１・・・入力手
段、　　１２・Ｏセンサ処理手段、１３．２３・・・を
源、　　１４・・・コンピュータ、１５・・・診断手順
記憶手段、　　１６・・・基準入出カバターン記憶手段
、　１７・・・表示手段、　　１８・・・結果記憶記録
手段。 特　許　出　願　人　　日産自動車株式会社代理人　弁
理士　笹　島　富二雄 第３図 第４図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 診断指示を入力する入力手段と、車両の所定の部位の動
   作状態を検出し、この検出信号を整形・増幅等の処理を
   行なうセンサ処理手段と、診断手順を予め記憶する診断
   手順記憶手段とセンサ処理手段からの各種信号の所定の
   組合せに対応する基準値を組み合せのパターンとして記
   憶し、センサ処理手段から入力される信号を対応するパ
   ターンと比較して正常か異常かを判断する基準入出カバ
   ターン記憶手段と、該基準入出カバターン記憶手段の出
   力により診断された結果を必要に応じて表示、警告する
   表示手段と前記診断結果を記憶又は記録する結果記録手
   段と、入力手段からの出力に基づき、前記各手段を予め
   設定されたプログラムに従がって処理するコンピュータ
   と、以上の各手段及びコンピュータに電力を供給する電
   源とを車両に搭載して設けたことを特徴とする車両故障
   診断装置。