JPS603732A - 入出力装置の異常検出方法 - 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】 本発明は入出力装置の異常検出方法に関する。

一般に制御装置は入力装置からの信号を演算処理し出力
装置を介して制御対象に所要の制御出力を供給するよう
にされ、従って入出力装置のいずれかに何らかの異常が
発生した場合には適正な制御をなし得ない。そこで、従
来、入出力装置の異常に起因する制御装置の誤動作を回
避すべく、入出力装置の異常を検知し該検知時に警報動
作又は故障補償動作を行う予力が採られている。

そして、このような入出力装置の異常を検出では多くの
場合、入出力装置の信号レベルを監視し、信号が所定時
間に亘って継続して正常レベル範囲外にあるどきには入
出力装置に異常があると判別するようにされ、更に、警
報動作若しくは故障補償動作の基礎となる異常表示情報
をランダムアクセスメモリ等より成る記憶装置に記憶す
ることで異常検出を完了させている。

しかし、このように一度の判別により異常を判別し、か
つ異常表示情報を記憶装置に記憶保持するようにした従
来の異常検出方法では、入出力装置に何ら異常がないと
きでも警報動作等をなすべきか否かの麹別直前に偶発的
に１度でも外部ノイズ等に起因し、て記憶装置に誤まっ
た情報が書き込まれた場合、入出力装置の異常の有無に
つき誤認が生じる。この結果、所要の警報若しくは故障
補償動作をなし得ず、又、反対に不要の故障補償動作が
なされ、制御装置の誤作動を招くことがある。

本発明は上述の事情に鑑みて入力されたものであり、電
子制御装置に接続された入力又は出力装置の異常診断を
当該電子制御装置により行なうことにより異常を検出す
る異常検出方法において、入力又は出力装置の異常診断
を行い、該診断の結果検出された異常状態を記憶装置に
記憶させると共に再度異常診断を行った結果検出された
異常状態を記憶装置に記憶し、これらの記憶した２つの
記憶内容が同一であると判別されたときに異常検出され
た入力又は出力装置が異常であると判別するようにした
入力又は出力装置の異常検出方法及び電子制御装置に接
続された複数の入出力装置の異常診断を当該電子制御装
置により行なうことにより異常を検出する異常検出方法
において、前記複数の入出力装置の異常診断を行い、該
診断の結果異常が検出された入出力装置に対応するコー
ドを記憶装置に記憶させると共に再度異常診断を行い、
該再度の診断の結果異常が検出された入出力装置に対応
するコードを記憶装置に記憶し、これらの記憶した２つ
のコートが同一であると判別されたときに該コードに対
応する装置が異常であると判別するようにし、外部ノイ
ズ等による誤まった異常表示情報に起因する異常検出時
の誤判断を大幅に低減させた信頼度の高い入出力装置の
異常検出方法を提供するものである。

以下、図面を参照して本発明の実施例を説明する。

第１図は、本発明の方法が適用される電子制御装置（以
下、ＥＣＵする）の回路構成を例示し、このＥＣＵ１０
は、車輌用内燃エンジンの運転状態に応じた所要量の燃
料をエンジンに供給し、エンジンの諸特性を最適なもの
とするように作動する一方、その入出力装置を成す後述
の各種センサ及び噴射弁の異常作動時に警報動作若しく
は故障補償動作を行うようにされている。

又、ＥＣＵ１０は、所要数の異常検出用タイマを含む中
央処理装置（以下、ＣＰＵと称する）１０１、各種デー
タを一時記憶するランダムアクセスメモリ（以下、ＲＡ
Ｍと称する）１０２及び燃料供給量算出用の各種マップ
、テーブル及びに警報及び故障補償動作用の各種情報等
を記憶するリードオンリメモリ（以下、ＲＯＭと称する
）１０３を備えている。これらＣＰＵ１０１、ＲＡＭ１
０２及びＲＡＭ１０２はパス１０４により互いに接続さ
れると共に入力カウンタ１０５、Ａ−Ｄコンバータ１０
６、入出力ポート１０７及び出力カウンタ１０８に接続
されている。

入力カウンタ１０５にはエンジン回転数センサ２０から
のエンジン回転数信号が供給され、又、Ａ−Ｄコンバー
タ１０６には信号処理回路１０９を介してスロットル弁
開度センサ１１．吸気管内絶対圧センサ１２．エンジン
冷却水温センサ１３及び排気ガス成分濃度を検出するＯ
２センサ１４からの各出力信号が順次供給される。そし
て、ＥＣＵ１０の入出カポート１０７には、レベル修正
回路１１０を介してスタータスイッチ１５及びイグニシ
ゴンスイッチ１６からオン−オフ状態を表示する信号が
供給されると共に、駆動回路１１１を介して故障内容表
示用発光ダイオード１７が接続されている。更に出力カ
ウンタ１０８は、前述の各種センサ等からの信号に基づ
いてＣＰＵ１０１で同期的に算出される燃料噴射量に応
じた値に逐次設定され、一方、該カウンタ１０８の出力
側に接続された駆動回路１１２は、このカウンタ値に応
じた時間に亘り噴射弁１８を開弁駆動し、この噴射弁１
８を装備した図示しないエンジンに所要量の燃料を供給
する。

更に、ＥＣＵ１０はセンサ２０からのエンジン回転数信
号に同期して実行される所定の異常検出サイクルで名種
センサ等からの出力信号に基づきこれらのセンサ、噴射
弁等の入出力装置の異常検出を行ない、いずれかの作動
が異常状態にあることを判別すると、該サイクルで最初
に異常ありと判別された入出力装置につき予め定めた異
常表示情報（異常表示コード）をＲＡＭ１０２の第１の
所定番地領域に書き込み、更に、前記判別後、異常あり
と判別された入出力装置について異常の有無を再度判別
し再度当該装置の異常を判別した場合には、これに応じ
た異常表示情報をＲＡＭ１０２の第２の所定番地領域に
書込むようにされている。

第２図は本発明の異常検出方法に係る異常検出及び警報
、故障補償動什実行号ブルーチンのフローチャートの概
要を示し、同図に於て、符号ｎｒｓ１及びｎｒｓ２は、
夫々、ＲＡＭ１０２（第１図）の第１及び第２の所定番
地領域に書さ込まれた異常判別用のプラグ又はコード化
された記憶情報である。

先ず、ステップ１で第１の記憶情報ｎｒｓ１が値０であ
るか否かを判別し、この答が肯定（Ｙｅｓ）すなわち異
常検出対象（例えば第１図のセンサ等１１〜１６、１８
）の全てが正常作動常態にあると判別されると、ステッ
プ２に移行して第２の記憶情報ｎｒｓ２をクリアし全検
出対象が正常であることを示す値０とする。このように
第１の記憶情報ｎｒｓ１が値０であると判別されると、
第２の記憶情報ｎｒｓ２は必ず０にされ、全ての警報動
作及び故障補償動作が解除され（ステップ３）、異常検
出上の誤認が未然に防止される。

次いで、ＣＰＵ１０１により全ての異常検出対象からの
出力信号レベルが正常か否かがチェックされ全対象につ
き異常の有無が検知される（ステップ４）。全対象に異
常がなければＣＰＵ１０１は何ら指令を発せず、いずれ
かの検出対象に異常があれば最初に異常ありと検知され
た装置に対応する異常表示コードがＲＡＭ１０２の第１
の所定番地領域にＣＯＵ１０１の指令により書き込まれ
、本プログラムを終了する。

一方、ステップ１の判別結果が否定（Ｎｏ）であれば、
ステップ５に移行して第２の記憶情報ｎｒｓ２が値０で
よするか否かを判別する。この答が肯定（Ｙｅｓ）すな
わち第１の記憶情報ｎｒｓ１によれば、異常検出対象の
いずれかに異常が生じているが、第２の記憶情報ｎｒｓ
２によれば２度目の異常検知が未だなされていないと判
別されたならば、第１の記憶情報ｎｒｓ１（異常表示コ
ード）に対応する検出対象、換言すれば、異常ありと予
備的に判別された検出対象についてのみ再度異常の有無
が検知される（ステップ６）。より具体的には、異常表
示コードに対応する検出対象のみが監視され、その他の
対象を監視するためのプログラムの実行が例えばＣＰＵ
１０１のジャンプ命令により阻止され、その後、本プロ
グラムを終了する。

ステップ５の判別の答が否定（ＮＯ）であれば、両方の
記憶情報ｎｒｓ１、ｎｒｓ２が互いに一致するか否かを
判別する（ステップ７）、上述のように第１の記憶情報
ｎｒｓ１が、一旦、値０でないとステップ１で判別され
た後は、次に異常検出サイクルからはステップ１及び５
を経由してステップ６により異常表示コートに対応する
検出対象のみを監視するようにので、通常は両記憶情報
同士の不一致は生じない。この理由は、該監視中には異
常状態が消滅して第１の記憶情報ｎｒｓ１がクリヤされ
ステップト４を経てプログラムが終了するかあるいは異
常状態が再度判別されて顕在化し第２の所定番地領域に
第１の記憶情報ｎｒｓ１と同一の異常表示コードが巻き
込まれ後述のようにステップ１．５．７及び９を経てプ
ログラムが終了するかのいずれかしか起こらないからで
ある。

従って、ステップ７の答が否定（Ｎｏ）すなわち第１の
記憶情報ｎｒｓ１と第２の記憶情報ｎｒｓ２とが不一致
ならば、ステップ８に移行して第１の記憶情報ｎｒｓ１
をクリヤし、ステップ２〜４を経て本プログラムを終了
する。このように、外部ノイズ等に起因して記憶装置に
誤まった情報が書き込まれた場合、ステップ７．８によ
りこれを直ちにクリヤするようにし、異常検出における
誤認防止を回っている。

一方、ステップ７の判別の答が肯定（Ｖｅｓ）すなわち
、異常検出対象たる同一の装置について所定時間をおい
て２度に亘って異常有りとの判別がなされ、つまりこの
間異常状態が継続した結果、ＲＡＭ１０２の第１及び第
２の所定番地領或に書き込まれた異常表示情報ｎｒｓ１
とｎｒｓ２とが一致すると判別されたならば、両記憶情
報に対応するセンサにつき予め定めた警報動作及び／又
は故障補償動作がＣＰＵ１０１の指令に基づき実行され
（ステップ９）、本プログラムを終了する。

第３図が本発明の異常検出方法の詳細な実施例を示し、
この実施例では第１図のスロットル弁開度センリ°１１
及びエンジン冷却水温センナ１２を異常検出対象どして
いる。第３図に於て、ステップト５（一点鎖線で囲んだ
部分）は、夫々、第２図のステップ１．２．５．７及び
８　（−・点鎖線で囲んだ部分）に対応するので、その
説明を省呻する。

ステップ１、３及び４により第１及び第２の記憶情報ｎ
ｒｓ１、ｎｒｓ２が互いに等しいかあるいはいずれか一
方が値０であるど判別されると。

サブルーチンＡ−Ｂに移行し、先ず、ステップ６で第１
の記憶情報ｎｒｓ１が値０であるか否かを判別し、その
竹が否定（Ｎｏ）であれば、該記憶情報ｎｒｓ１が値１
で否かを判別する（ステップ７）。ここに値１は水温セ
ンサ１２が異常状態にあることを示す異常表示コードで
ある。ステップ７の判別の答が否定（Ｎｏ）すなわち水
温センサ１２以外の検出対象（この実施例ではスロット
ル弁開度センサ１１）が異常であるど判別されたならば
、水温センサ１２についての異常判別を留保しサブルー
チンＢ−Ｃへ移行する。つまり、ステップ６及び７は、
第２図のステップ６の機能を果たす。

ステップ６．７の判別結果のいずれがが肯定（Ｙｅｓ）
であると、ステップ８に移行して、両方の記憶情報ｎｒ
ｓ１、ｎｒｓ２が双方ともに値１であるか否かを判別す
る。判別の答が否定（Ｎｏ）ならば、水温センサ１２の
出力電圧値ＶＴＷが所定の上限値ＶＴＷＨよりも高いが
否かを判別しくステップ９）、その答が否定（Ｎｏ）で
あれば、水温センサ１２は正常に作動中であるとして、
ＣＰＵ１０１内の水温センサ異常検出用タイマをリセッ
トし（ステップ１０）、第１の記憶情報ｎｒｓ１をクリ
ヤし（ステップ１１）、次のセンサ１１の異常検出を行
うべくサブルーチンＢ−Ｃへ移行する。

一方、ステップ９の判別の答が肯定（Ｙｅｓ）ならば、
タイマ作動が継続中か否かつまり異常電圧発生後、未だ
所定のタイマ時間ｔｒｓ１経過していないか否かを判別
して（ステップ１２）、その答が肯定（Ｙｅｓ）であれ
ば、センサ１２の異常の有無についての最終的な判断を
留保し、ＥＣＵ１０１による誤制御を回避するため、上
限値ＶＴＷＨよりも高い実際の出力電圧値ＶＴＷに代え
て異常値に移行する直前の正常な出力電圧値を制御し用
い（ステップ１３）、次のサブルーチンＢ−Ｃに移る。

ステップ１２の判別結果が否定（Ｎｏ）であれば、第１
の記憶情報ｎｒｓ１が値１であるか否かが判別され（ス
テップ１４）、その答が否定（Ｎｏ）であればＲＡＭ１
０２の第１の所定番地領域に値１を書き込む（ステップ
１５）。すなわち水温センサ１２の出力電圧値ＶＴＷが
所定時間ｔｒｓ１に亘って上限値ＶＹＷＨを超えたとき
水温センサ１２につき１度目の異常検出がなされしたと
て第１の記憶情報ｎｒｓ１を水温センサ１２に対応する
異常表示コートの値１とするのである。次いで。

水温センサ用タイマを再スタートさせ（ステップ１６）
、その後サブルーチンＢ−Ｃへ移行する。

このように第１の記憶情ｎｒｓ１が値１にされると、サ
ブルーチンＢ−Ｃのステップ１９及び２０の判別の答は
否定（Ｎｏ）となり、スロットル弁開度センサ１１につ
いての異常判別を行わずに本プログラムを終了し、次の
エンジン回転数信号に同期し、て再度本プログラムが実
行される。

そして、上記１度目の異常検出がなされてからセンサ１
２の出力電圧値ＶＴＷが正常値に復帰することなくｔｐ
ｓ１時間経過すると、その直後のステップ１２及び１４
の判別の答が夫々否定（Ｎｏ）及び肯定（Ｙｅｓ）とな
りＲＡＭ１０２の第２の所定番地領域に値１が書き込ま
れ（ステップ１７）。

水温センサ１２につき２度目の異常検出が完了する。こ
の結果、次のエンジン回転数信号により開始される本プ
ログラムでステップ１，３．４，６及び７を経由してス
テップ８に至ると、該ステップ８での判別結果は肯定（
Ｙｅｓ）となり、水温センサ１２についての警報動作及
び故障補償動作が実行される（ステップ１８）。

より具体的には水温センサ１２の異常状態が初めは予備
的に、次に確認的に２度に亘って検出されると、センサ
１２の作動が異常であるとの確定的な判断がかされ、Ｃ
ＰＵ１０１からの指令を受けて故障内容表示用発光ダイ
オード１７によりセンサ１２の異常が票示されると共に
ＲＯＭ１０３から読み出された擬似温度データに基づく
制御がなされる。

上記擬似温度としては、例えば、エンジン始動中であれ
ば、スタータスイッチ１５のオン時点から時間経過とと
もに逐次ステップ状に漸減し、所定時間経過後は一定と
なるように設定された値か用いられ、一方、始動後であ
れば、所定水温に相当する値が用いられ、誤制御が回避
される。

一方、１度目の異常検出がなされた後、２度目の検出時
までに水温センサ１２の出力電圧ＶＴＷが正常値に復帰
すればステップ９の判別結果は否定（Ｎｏ）となり、ス
テップ１０で水温センサ用タイマがリセットされると共
にステップ１１で第１の記憶情報ｎｒｓ１が、クリヤさ
れる。

これにより水温センサ１２には異常がなかったと判別さ
れ、偶発的事由による誤判断が回避される。

サブルーチンＢ−Ｃはスロットル弁開度センサ１１の異
常検出を行うもので、センサ１２が正常であった場合、
ステップ１９に於る異常表示用の第１の記憶情報ｎｒｓ
１が値０であるか否かの判別の答は肯定（Ｙｅｓ）にな
り、ステップ２１に移行し、第１及び第２の記憶情報ｎ
ｒｓ１、ｎｒｓ２が値２（センサ１２の異常を表わすコ
ード）に等しいか否かを判別する。この判別の答が否定
（Ｎｏ）ならば、スロットル弁開度センサの出力電圧値
Ｖｔｈが所定の上限値ＶＴＨＨより高いか否かを判別し
（ステップ２２）、その答か否定（Ｎｏ）であれば、更
に出力電圧値Ｖｔｈが所定の下限値ＶＴＨＬより低いか
否かを判別する（ステップ２３）。ステップ２３の判別
結果が否定（Ｎｏ）ならばスロットルセンサ１１の作動
は正常であるものとし、ＣＰＵ１０１内のスロットル弁
開度センサ用タイマをリセットすると共に（ステップ２
４）第１の記憶情報ｎｒｓ１を値０とし（ステップ２５
）、本プログラムを終了する。

ステップ２２及び２３の判別結果のいずれかが肯定（Ｙ
ｅｓ）すなわちスロットルセンサ１１の出力電圧値Ｖｔ
ｈが正常を範囲を逸脱していると判別されると、ステッ
プ２６に移り、タイマ作動が継続しているか否かつまり
異常電圧発生後、未だ所定時間ｔｒｓ２経過していない
か否かか判別され、その答が肯定（Ｙｅｓ）ならばスロ
ットルセンサ１１の異常の有無についての確定的な判別
を留保し出力電圧値Ｖｔｈとして実際値に代えて正常範
囲を逸脱する直前の正常値がＥＣＵ１０における制御に
用いられ（ステップ２７）、誤制御が防止され、本プロ
クラム５を終了する。

一方、ステップ２６の判別結果が否定（Ｎｏ）ならばス
テップ２８に移行して第１の記憶情報ｎｒｓ１が値２で
あるか否かを判別する。その答が否定（Ｎｏ）であれば
、ＲＡＭ１０２の第１の所定番地領域に値２を書き込む
（ステップ２９）。すなわちスロットルセンサ１１の出
力電圧値Ｖｔｈが所定時間ｔｒｓ２に亘って正常範囲外
の値をとったならば第１プラクｎｒｓ１をスロットルセ
ンサ１１の異常表示情報として予め定めた値２としてセ
ンサ１１に関する１度目の異常検出を完了する。

次いで、スロットル弁開度センサ用タイマを再スタート
させ（ステップ３０）、本プログラムを終了する。そし
て、次のエンジン回転数信号に同期して本プログラム５
が再実行されると、ステップ１．３を経てサブルーチン
Ａ−Ｂのステップ６．７に至り、そこでの判別結果は共
に否定（ＮＯ）となるので、センサ１２についての異常
判別を省略し、直ちにサブルーチンＢ−Ｃが実行される
。

そして、上記１度目の異常検出がなされてからスロット
ルセンサ１１の出力電圧値Ｖｔｈが正常範囲内の値に復
帰すれば、前述のステップ２２〜２５によりセンサ１１
は異常なしと判別し、誤判断が防止される。一方、正常
値に復帰することなくｔｒｓ２時間経過すると、その直
後のステップ２６、２８の判別の答は肯定（Ｙｅｓ）と
なるので、ＲＡＭ１０２の第２の所定番地領域に値２が
書き込まれ（ステップ３１）、スロットルセンサ１１に
つき２度目の異常検出が完了する。この結果、次のサイ
クルにおけるステップ２１での判別の答は肯定（Ｙｅｓ
）すなわちスロットルセンサ１１に異常有りとの判断が
確定的になされ、故障内容表示用発光タイオード１７（
第１図）にセンサ１１の異常が表示されると共にＲＯＭ
１０３から読み出された擬似開度データ例えば所定開度
信号に基づく制御がなされ（ステップ３２）、ＥＣＵ１
０による誤制御を防止し、本プログラムを終了する。

以上のように本発明によれば、入出力装置のいずれかに
異常があると予備的に判別したときに記憶装置にこの異
常に応じた情報を記憶させ、その後所定時間経過時に再
度異常検知を行ない、再び。

異常でありと判別したときに記憶装置にこれに応じた情
報を記憶させ、更に、画情報が一致するとの判別がなさ
れたときのみ当該情報に対応する装置に異常があるど確
定的に判別するようにしたので、入出力装置の異常の有
無を最終的に判断する際に両記憶装置に保持されている
情報が双方とも外部ノイズ等に起因する誤情報である可
能性を大幅に低減でき、信頼度の高い入出力装置の異常
検出方法が提供される。

更に、本発明の異常検出方法によれば、異常表示情報と
して入出力装置の各々に対応させて予め定めた異常表示
コードを用いるので、複数の入出力装置を検出対象とす
る際に便宜であり、又、両記憶装置のコードが不一致で
あるか異常有りとの判別時から所定時間経過時までに亘
り異常が継続しないときにはコードをクリヤすると共に
異常なしと判別するようにしたので、外部ノイズ等の偶
発的な事象に起因する異常検出上の誤認が回避できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の方法が適用される電子制御装置を例示
するブロック回路図、第２図及び第３図は本発明の異常
検出方法に係る異常検出サブルーチンのフローチャート
である。 １０・・電子制御装置、１１・・・スロットル開度セン
サ、１２・・・エンジン冷却水温センサ、１７・・故障
内容表示発光ダイオード、１０１・・・中央処理装置、
１０２・・ランダムアクセスメモリ、１０３・・・リー
ドオンリメモリ。 出願人　木…技研工業株式会ｆＪ 代理人　弁理士　液部　敏彦

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、電子制御装置に接続された入力又は出力装置の異常
   診断を当該電子制御装置により行うことにより異常を検
   出する異常検出方法において、入力又は出力装置の異常
   診断を行い、該診断の結果検出された異常状態を記憶装
   置に記憶させると共に、再度異常診断を行った結果検出
   された異常状態を記憶装置に記憶し、これらの記憶した
   ２つの記憶内容が同一であると判別されたときに、異常
   検出された入力又は出力装置が異常であると判別するこ
   とを特徴とする入力又は出力装置の異常検出方法。 ２、前記２つの記憶内容が一致しないと判別したときに
   前記記憶した内容をクリアすることを特徴とする特許許
   請求の範囲第１項記載の異常検出方法。 ３、電子制御装置に接続された複数の入出装置の異常診
   断を当該電子制御装置により行うことにより異常を検出
   する異常検出方法において、前記複数の入出力装置の異
   常診断を行い、該診断の結果異常が検出された入出力装
   置に対応するコードを記憶装置に記憶させると共に再度
   異常診断を行い、該再度の診断の結果異常が検出された
   入出力装置に対応するコードを記憶装置に記憶し、これ
   らの記憶した２つのコードが同一であると判別されたと
   きに該コードに対応する装置が異常であると判別するこ
   とを特徴とする入出力装置の異常検出方法。 ４、前記再度の異常診断は最初に記憶したコードに対応
   する入出力装置のみ行うことを特徴とする特許請求の範
   囲第３項記載の異常検出方法。 ５、前記再度の異常検知のコードが最初のコードと一致
   しないと判別したときに前記記憶したコードをクリアす
   ることを特徴とする特許請求の範囲第３項又は第４項記
   載の異常検出方法。