JPS615351A - マイクロコンピユ−タ用故障診断装置 - 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】 産業上の利用分野 本発明は、マイクロコンピータの入力部の故障診断装置
に関し、更に詳細に述べると、アナログ入力信号、のレ
ベル異常とアナログ−ディジタル変換器の故障とを切シ
分けて故障箇所を明確にすることができる、マイクロコ
ンピュータ用故障診断装置に関する。

従来の技術 例えば、内燃機関用制御装置として、マイクロコンピュ
ータを用いた各種の制御装置が広く使用されてきている
。この種の従来の装置では、複数のセンサからのアナロ
グ出力信号はアナログ−ディジタル変換器によって対応
するディジタルデータに変換され、この変換されたデー
タがマイクロコンピュータに入力データとして入力され
る構成トナっておシ、その入力データの値ハマイクロコ
ンヒーータ内において適宜チェックされている。

−発明が解決しようとする問題点 しかし、。マイクロコンピュータに入力されるデータの
値に異常が認められたとしても、入力部のいずれの箇所
が故障したのかを切υ分けることはできず、従って、従
来においては、入カデータ値に異常が生じた場合、セン
サ又はワイヤーノ・−ネスの故障であるとされていた。

しかし、実際には、アナログ−ディジタル変換器の故障
により入力データの値が異常値となることも多く、迅速
な修理を行なうためには、故障箇所の明確な診断を行な
う必要がある。

本発明の目的は、従って、マイクロコンピュータを用い
た各種制御装置の入力部に障害が生じた場合、アナログ
−ディジタル変換器が故障したか否かを判別することが
できる、マイクロコンピー−タ用故障診断装置を提供す
ることにある。

発明の構成 本発明の構成は、所要のアナログ信号を相応するディジ
タル信号に変換するアナログ−ディジタル変換部を有し
、該アナログーディソタル変換部からの変換出力に応答
して作動するマイクロコンピ−タ用の故障診断装置にお
いて、上記ディジタル信号の値が上記変換出力に対して
与えられる所定の上限値又は下限値にあるか否かを判別
する第１手段と、上記ディジタル信号の値が上記上限値
及び下限値を含まない所定の範囲内にあるか否かを判別
する第２手段と、上記第１及び第２手段の各判別結果に
応答し上記マイクロコンピュータの入力部の故障診断を
行なう手段とを備えた点に特徴を有する。

作用 アナログ−ディジタル変換器が故障した場合には、その
変換出力の値は、その変換出力に対して与えられる所定
の上限値（例えばオール「ｌ」）又は所定の下限値（例
えばオール「０」）となることが殆んどである。従りて
、第１手段によシ、変換出力の値が所定の上限値又は下
限値となったことが判別された場合には、アナログ−デ
ィジタル変換器の故障と診断される。一方、第２手段に
よってディジタル信号の値が所定の上限値又は下限値を
含まない所定の範囲にあると判別された場合には、通常
所定のレベル範囲内において変動するアナログ信号及び
アナログ−ディジタル変換器が共に正常であると診断さ
れる。

ディジタル信号の値が上述の所定の範囲内にはないが、
上述の上限値又は下限値にもなっていない場合には、ア
ナログ−ディジタル変換器゛は正常であシ、アナログ信
号の異常であると診断される。

上述の如くして、マイクロコンピュータの入力部の故障
について、その故障箇所を判別することができる。

実施例 第１図には、本発明によるマイクロコンピュータ用故障
診断装置の一実施例を示すブロック図が示されている。

第１図において、１はマイクロコンピュータで、第１セ
ンサ２１乃至第ｎセンサ２ｎからのアナログ信号Ａ１　
　ａ　Ａ２　　ｒ・・・Ａｎが制御用の入力情報として
入力されている。マイクロコンピュータ１内には、制御
部３からの切換制御信号Ｃ１によ多制御され、入力アナ
ログ信号ＡＩ乃至Ａｎを順次選択的にディジタルデータ
ＤＩ乃至Ｄｎに変換するためのアナログ−ディジタル変
換器（Ａ／Ｄ）　４が設けられておシ、各アナログ信号
Ａ１乃至Ａｎは、このアナログ−ディジタル変換器４に
よシ、各アナログ信号Ａ１乃至Ａｎの各レベルに応、じ
たディソタルデータＤｌ乃至礼に変換され、データバス
ライン５に送出される。データバスライン５には、制御
演算部６が接続されており、ディ・ゾタルデータＤ１乃
至りに従って、所要の制御演算が実行される。

このマイクロコンピュータ−においては、更に、入力部
の故障診断を行なうため、第１判別部７と、第２判別部
８とが設けられている。第１判別部７は、アナログ−デ
ィジタル変換器４から出力される各ディジタルデータに
ついて、その値がオール「ｌ」又はオール「０」である
か否かを判別するものであシ、パスライン５からのデー
タＤ１乃至Ｄｎと切換制御信号Ｇ１とに応答し、各ディ
ジタルデータＤ１乃至ＤＫついて上述の判別が行なわれ
、その判別結果を示す第１判別データＤａが出力される
。

アナログーディソタル変換器４は、第２図に示されるよ
うに、缶入力アナログ信号Ａｌ乃至Ａｔｌに対応して設
けられている電圧比較器１０！乃至　。

ｌＯｎと、切換制御信号Ｃ１に応答して電圧比較器１０
１乃至１０ｎからの各出力信号のうちの１つを選択的に
取出すためのマルチプレクサ１１と、マルチプレクサ１
１からの出力に応答して作動する逐次比較レジスタ１２
と、逐次比較レジスタ１２からのディジタルデータＮを
アナログ信号に変換するためのディジタル−アナログ変
換器（Ｄ／Ａ）　１３とから成シ、ディジタル−アナロ
グ変換器１３からのアナログ出力信号Ａｒは、各一方の
入力端子にアナログ信号Ａｌ乃至Ａｎが夫々印加されて
いる電圧比較器１０１乃至１０ｎの各他方の入力端子に
基準信号として入力されている。逐次比較レソスタ１２
には、クロック・やルスＣＫが供給されておシ、とのク
ロ、クツ４ルスＣＫのタイミングにおいて、上位ビット
よシ、ディジタル−アナログ変換器１３を通じて各アナ
ログ信号ＡＩ乃至Ａｎの値がその基準信号の値と比較さ
れ、その大小関係を判別し、その結果得られたデータを
Ｄ！乃至Ｄｎとしてデータバスライン５に送出する。こ
のように構成されたアナログ−ディジタル変換器４では
、逐次比較レジスタ１２が故障すると、その出力はｒＨ
Ｊ又はｒＬＪレベルに固定され、若しディツタルーアナ
ログ変換器１３が故障すれば、そのアナログ出力信号Ａ
、のレベルは成る値に固定される。また、各電圧比較器
の故障の場合にはその出力がｒＨＪ又はｒＬＪレベルに
固定され、マルチプレクサ１１が故障の場合にも、同様
にして、その出力がｒＨＪ又は「Ｌ」レベルに固定され
ることとなる。

結局、アナログ−ディジタル変換器４において障害が生
じた場合には、その出力値は、オール「０」又はオール
「１」となることになる。

従って、各ディジタルデータＤ！乃至Ｄｎの内容がオー
ル「１」又はオール「０」であることが第１判別部７に
おいて判別された場合には、アナログ−ディジタル変換
器４が故障しているものと判断することかできる。

一方、第２判別部８は、各センサ２１乃至２ｎに障害が
生じ、これによシアナログ信号Ａ、乃至Ａｎのレベルが
異常レベルになったか否かを、ディ　　　　、ジタルデ
ータＤ１乃至Ｄｎの値が所定の範囲外になりたか否かに
よル判別しようとするものであシ、第２判別部８に入力
されているディジタルデータＤ１乃至Ｄｎ及び切換制御
信号Ｃ１によシ、ディジタルデータＤ！乃至Ｄｎの各値
がオール「０」よりは大きい所定の第１判別値Ｍ１と、
オール「１」よシは小さい所定の第２判別値Ｍ、との間
にあるか否かの判別が行なわれ、その判別結果を示す第
２判別データＤｂが出力される。

第１判別データＤ８及び第２判別データＤｂは、診断部
９に入力され、ここで、アナログーディノタル変換器５
の故障の有無及びアナログ信号Ａ１乃至Ａｎの異常の有
無が判別される。即ち、第１判別データＤ、によりて各
ディジタルデータＤｌ乃至Ｄｎの内容がオールｒｌＪ又
はオール「０」の場合にはアナ、ログ−ディジタル変換
器４が故障であると診断され、第２判別データＤｂによ
って各ディジタルデータＤ１乃至Ｄｎの値がＭ１以下又
はＭ、以上であると判別され、且つ、オール「ｌ」又は
オー＃　ｒＯＪでないことが第１判別データＤ、にょっ
て判別された場合には、アナログ信号Ａ１乃至Ａｎのレ
ベル異常であると診断される。

診断部９における上述の診断結果を示すデータＤｏは表
示装置１４に入力され、表示装置１４においてデータＤ
、に従う診断結果の表示が行なわれる。

第３図には、第１図中一点鎖線で囲まれた部分の機能を
実現する場合のプログラムのフローチャートが示されて
いる。マイクロコンピュータ（図示せず）のリセットに
よシ、先ず初期化が行なわれ（ステップ２１）、次いで
、アナログ信号Ａ１乃至Ａｎを、アナログ−ディジタル
変換器４によシ順次ディジタル化し、データＤ！乃至Ｄ
ｎを得る（ステ、プ２２）。このようにして得られたデ
ータＤ！乃至Ｄｎに基づいてアナログ−ディジタル変換
器４の故障判別を行ない（ステップ２３）、Ｌかるのち
、各アナログ信号Ａ！乃至ＡｎＯ値が所定の範囲内にあ
るか否かの判別を行なう入力データ判別が行なわれる（
ステップ２４）。

次いで、ステップ２３．２４において得られた判別結果
に基づいて入力部の故障診断がステップ２５において行
なわれ、アナログ−ディジタル変の旨の表示が行なわれ
（ステップ２６）、これによシ入力部の障害の有無の診
断、表示が終了し、次いで、入力データＤＩ乃至Ｄｎに
基づく所定の制御動作が実行される（ステップ２７）。

第４図には、第３図に示すステップ２３乃至２５の詳細
フローチャートが示されている。ステップ３１１乃至３
１ｎでは、データＤＩ乃至Ｄｎについて、その値がオー
ル「１」又はオールｒＯＪであるか否かの判別が夫々性
なわれ、ステップ３１、乃至３１ｎの全ての判別結果が
ｒＹＥｓＪとなったときにアナログ−ディジタル変換器
４が故障であることを示す７ラグＦが「１」とされる（
ステップ３２）。

一方、ステップ３１！乃至３１ｎの少なくとも１つのス
テップの判別結果が「ＮＯ」となった場合には、アナロ
グ−ディジタル変換器４は正常であると判断され、従っ
て、ステ、プ３３においてフラグＦが「０」・にリセッ
トされた後、ステラｆ４１に進む。

これは、上述の説明から判るように、若しアナログーデ
ィソタル変換器４の故障であれば、特定のアナログ信号
に対して得られるディノタルデータの値が、オール「１
」又はオール「０」以外の値となること唸ないとの判断
によるものである。

ステップ４１においては、アナログ信号Ａ１に対応する
データＤ！が第１判別値Ｍ！よシ大きいか否かの判別が
行なわれ、Ｄ、）Ｍｌであれはステラｆ４２に進み、デ
ータＤｌが第２判別値Ｍ２よシｌ」＼さいか否かの判別
が行なわれる。ＤＩ　（Ｍ２であれば、データＤＩは所
定の範囲内にあることとなシ、次のデータＤ、について
の判別ステップ（図示せず）に進むことになる。一方、
ステップ４１．４２のいずれか一方における判別結果が
Ｎ。

となった場合には、データＤＩの値が所定の範囲外とな
っている場合であシ、この場合にはステップ４３におい
てアナログ信号ＡＩのレベルが所定範囲外にあることを
示すフラグＦ！が「１」とされる。他のアナログ信号Ａ
３乃至Ａｎについても、上述のアナログ信号Ａ、の場合
と同様にして、そのレベルが所定範囲外にあるか否かの
判別が行な、われ、各アナログ信号Ａ２乃至Ａｎに対応
して設けられたフラグＦ、乃至Ｆｎがその判別結果に応
じて「１」又は「０」とされる。尚、アナログ信号Ａ２
乃至Ａｎについての上述の判別ステップは第４図にて図
示するのを省略しである。このようにして全てのアナロ
グ信号Ａ２乃至Ａｎについての判別が終了すると、ステ
ップ５１に進み、フラグＦが「１」か否かの判別が行な
われる。Ｆ　＝　ｒｌＪの場合には、アナログ−ディジ
タル変換器４の故障であると診断される（ステップ５２
）。Ｆ　：　ｒｌＪの場合には、ステ、プ５３に進み、
フラグＦ、乃至Ｆｎのうちの少なくとも１つが「１」と
なっているか否かの判別が行なわれ、この判別結果がＮ
ｏの場合には入力部正常と診断される（ステップ５４）
。ステップ５３の判別結果がＹＥＳの場合には、「１」
となっているフラグに対応するアナログ信号が異常であ
ると診断され（ステップ５５）、ステップ５２゜５４．
５５の診断結果はステップ２６において表示されること
になる。

尚、上記では、入力部の障害チェックを各プロダラムサ
イクル毎に行なう場合を示したが、入力部の障害チェッ
クのプログラムを割込プログラムとし、所定のタイミン
グで入力部の障害チェックを行なう構成としてもよい。

上述の構成によれば、アナログ信号Ａ１乃至Ａｎのレベ
ル異常と、アナログ−ディジタル変換器４の故障とを区
別することができるので、保守点検が容易となシ、入力
部に障害が生じた場合にその修理を迅速に行なうことが
できる。

発明の効果 本発明によれば、上述の如く、マイクロコンピュータを
用いた装置の入力部の障害チェックをきめ細かく行なう
ことができ、保守点検を容易ならしめると共に、入力部
に障害が生じた場合においてもその４修理を迅速に行な
うことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示すブロック図、第２図は
第１図（示すアナログ−ディジタル変換器の詳細ブロッ
ク図、第３図は第１図において一点鎖線で囲まれた部分
の機能を実現する場合のマイクロコンピュータ用プログ
ラムのフローチャート、第４図は第３図に示す２０グラ
ムの一部分の詳細フローチャートである。 １・・・マイクロコンピュータ、４・・・アナログ−デ
ィジタル変換器（Ａ／Ｉ））、５・・・第１判別部、８
・・・第２判別部、９・・・診断部、１４・・・表示装
置、Ａｌ１Ａ２＋・・・ｌ　Ａｎ・・・アナログ信号、
Ｄｌ　、Ｄ２　、・・・。 Ｄｎ・・・データ、Ｄａ・・・第２判別データ、Ｄｂ・
・・第２判別データ。 特許出願人　　ヂーゼル機器株式会社 代理人　弁理士　　　高　　野　　昌　　俊第１図 ｒ 第３図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、所要のアナログ信号を相応するディジタル信号に変
   換するアナログ−ディジタル変換部を有し、該アナログ
   −ディジタル変換部からの変換出力に応答して作動する
   マイクロコンピュータ用の故障診断装置において、前記
   ディジタル信号の値が前記変換出力に対して与えられる
   所定の上限値又は下限値にあるか否かを判別する第１手
   段と、前記ディジタル信号の値が前記上限値及び前記下
   限値を含まない所定の範囲内にあるか否かを判別する第
   ２手段と、前記第１及び第２手段の各判別結果に応答し
   前記マイクロコンピュータの入力部の故障診断を行なう
   手段とを備えたことを特徴とするマイクロコンピュータ
   用故障診断装置。