JP7731653B2 - Fuel injection drive signal generator and engine control system simulator - Google Patents
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Description
本発明は、自動車の故障を模擬する装置に関する。 The present invention relates to a device for simulating automobile failures.
自動車整備士の教育等において、故障状態が再現された自動車を用いて、故障診断の訓練等が行われている。例えば、特許文献１には、自動車のインジェクタや、イグニッションコイル、フューエルポンプ、排気再循環バルブなどの作動機器や、クランク角センサや、ＭＡＦセンサ、アクセル開度センサ、車速センサなどのセンサの不調状態や故障状態を再現する装置が開示されている。 In the education of automobile mechanics, fault diagnosis training is conducted using automobiles in which fault conditions have been reproduced. For example, Patent Document 1 discloses a device that reproduces malfunctions or failures in operating devices such as automobile injectors, ignition coils, fuel pumps, and exhaust gas recirculation valves, as well as sensors such as crank angle sensors, MAF sensors, accelerator position sensors, and vehicle speed sensors.
しかしながら、多くの者が同時に故障診断を行う必要ある場合、例えば、多くの受験者に対して故障診断に関する試験を行うような場合には、実際の自動車を用いることは困難である。 However, when many people need to perform fault diagnosis at the same time, for example, when conducting a fault diagnosis test for many test takers, it is difficult to use an actual vehicle.
そこで、本発明は、上記問題に鑑みてなされたもので、実際の自動車を用いずに故障診断を行うことを可能にすることを目的とする。 The present invention was developed in consideration of the above problems, and aims to make it possible to perform fault diagnosis without using an actual vehicle.
上記課題を解決するため、本発明における燃料噴射駆動信号発生装置は、正常時の燃料噴射駆動信号を模擬した信号と、異常時の燃料噴射駆動信号を模擬した信号と、を発生する燃料噴射駆動信号発生装置であって、前記異常時の燃料噴射駆動信号は、噴射時間以外において、正常時の燃料噴射駆動信号より小さい値を有する、または、噴射時間において、正常時の燃料噴射駆動信号より大きい値を有する。 To solve the above problem, the fuel injection drive signal generating device of the present invention is a fuel injection drive signal generating device that generates a signal simulating a fuel injection drive signal under normal conditions and a signal simulating a fuel injection drive signal under abnormal conditions, and the fuel injection drive signal under abnormal conditions has a smaller value than the fuel injection drive signal under normal conditions outside of the injection time, or has a larger value than the fuel injection drive signal under normal conditions during the injection time.
また、本発明におけるクランク角センサ信号発生装置は、クランク角が１度回転するごとにパルスが発生する１度信号を模擬した１度模擬信号と、クランク角が１８０度回転するごとにパルスが発生する１８０度信号を模擬した１８０度模擬信号と、前記１度模擬信号のうちの一部のパルスが欠けた信号と、前記１８０度模擬信号のうちの一部のパルスが欠けた信号と、を発生する。 The crank angle sensor signal generating device of the present invention also generates a 1-degree simulation signal that simulates a 1-degree signal in which a pulse is generated every time the crank angle rotates by one degree, a 180-degree simulation signal that simulates a 180-degree signal in which a pulse is generated every 180 degrees of crank angle rotation, a signal from the 1-degree simulation signal in which some pulses are missing, and a signal from the 180-degree simulation signal in which some pulses are missing.
また、本発明におけるクランク角センサ信号発生装置は、クランク角が１度回転するごとにパルスが発生する１度信号を模擬した１度模擬信号と、クランク角が１８０度回転するごとにパルスが発生する１８０度信号を模擬した１８０度模擬信号と、を発生するクランク角センサ信号発生装置であって、ユーザからの入力を受ける入力手段を有し、前記入力手段による入力に基づいて、前記１８０度模擬信号を１度模擬信号と同期するように発生するのか、前記１８０度模擬信号を１度模擬信号と同期しないように発生するのか、を決定する。 The crank angle sensor signal generator of the present invention generates a 1-degree simulation signal that simulates a 1-degree signal in which a pulse is generated every time the crank angle rotates by 1 degree, and a 180-degree simulation signal that simulates a 180-degree signal in which a pulse is generated every time the crank angle rotates by 180 degrees. The crank angle sensor signal generator has an input means for receiving input from a user, and determines, based on the input from the input means, whether the 180-degree simulation signal should be generated in synchronization with the 1-degree simulation signal, or whether the 180-degree simulation signal should be generated asynchronously with the 1-degree simulation signal.
また、本発明におけるＯ２センサ信号発生装置は、正常時のＯ２センサが発生する信号を模擬した信号と、一定の値を示す信号と、を発生する。 The O2 sensor signal generator of the present invention generates a signal simulating a signal generated by an O2 sensor under normal conditions, and a signal indicating a constant value.
また、本発明におけるエンジン制御システムシミュレータは、前記燃料噴射駆動信号発生装置と、前記クランク角センサ信号発生装置と、を有し、前記燃料噴射駆動信号発生装置が発生する信号と前記クランク角センサ信号が発生する信号が同期している。また、前記エンジン制御システムシミュレータは、点火制御信号を発生する点火制御信号発生装置をさらに有し、前記燃料噴射駆動信号発生装置が発生する信号と前記クランク角センサ信号が発生する信号と前記点火制御信号発生装置が発生する信号が同期しているようにしても良い。また、前記エンジン制御システムシミュレータは、前記Ｏ２センサ信号発生装置と、水温センサが発生する信号を模擬する水温センサ信号発生装置１５０と、エアフロ―メータが発生する信号を模擬するエアフロ―メータ信号発生装置と、をさらに有するようにしても良い。 The engine control system simulator of the present invention may further include the fuel injection drive signal generator and the crank angle sensor signal generator, wherein a signal generated by the fuel injection drive signal generator is synchronized with a signal generated by the crank angle sensor signal. The engine control system simulator may further include an ignition control signal generator that generates an ignition control signal, wherein a signal generated by the fuel injection drive signal generator, a signal generated by the crank angle sensor signal, and a signal generated by the ignition control signal generator are synchronized. The engine control system simulator may further include the O2 sensor signal generator, a water temperature sensor signal generator 150 that simulates a signal generated by a water temperature sensor, and an air flow meter signal generator that simulates a signal generated by an air flow meter.
本発明により、実際の自動車を用いずに故障診断を行うことが可能になる。 This invention makes it possible to perform fault diagnosis without using an actual vehicle.
＜エンジン制御システムシミュレータ１００＞
図１は、本発明の一実施形態に係るエンジン制御システムシミュレータ１００を示す図である。一般に、エンジンを制御するエンジン制御システムでは、エンジンＥＣＵが、クランク角センサやＯ２センサ、水温センサ、エアフローメータなどのセンサからこれらのセンサの測定値を取得し、その取得した測定値に基づき、燃料噴射装置や点火装置の制御を行う。例えば、図２のように、エンジンＥＣＵに、燃料噴射装置や点火装置、Ｏ２センサ、水温センサ、エアフローメータが接続されている。
<Engine Control System Simulator 100>
1 is a diagram showing an engine control system simulator 100 according to one embodiment of the present invention. Generally, in an engine control system that controls an engine, an engine ECU acquires measurements from sensors such as a crank angle sensor, an O2 sensor, a water temperature sensor, and an air flow meter, and controls a fuel injector and an ignition device based on the acquired measurements. For example, as shown in FIG. 2, the fuel injector, ignition device, O2 sensor, water temperature sensor, and air flow meter are connected to the engine ECU.
そこで、本実施形態に係るエンジン制御システムシミュレータ１００は、燃料噴射駆動信号発生装置１１０と、点火制御信号発生装置１２０と、クランク角センサ信号発生装置１３０と、Ｏ２センサ信号発生装置１４０と、水温センサ信号発生装置１５０と、エアフロ―メータ信号発生装置１６０と、を有する。 Therefore, the engine control system simulator 100 according to this embodiment includes a fuel injection drive signal generator 110, an ignition control signal generator 120, a crank angle sensor signal generator 130, an O2 sensor signal generator 140, a water temperature sensor signal generator 150, and an air flow meter signal generator 160.
＜燃料噴射駆動信号発生装置１１０＞
燃料噴射駆動信号発生装置１１０は、燃料噴射駆動信号を模擬した信号を発生する。燃料噴射制御信号発生装置１１０は、ハードウェアにより構成しても良いし、ソフトウェアにより構成しても良い。
<Fuel injection drive signal generating device 110>
The fuel injection drive signal generating device 110 generates a signal that simulates the fuel injection drive signal. The fuel injection control signal generating device 110 may be configured by hardware or software.
図２のように、燃料噴射装置は、エンジンＥＣＵと電源との間に配置されたコイルを有しており、このコイルに電流が流されるとコイルにプランジャ―が引き寄せられ、これにより、バルブが開き、燃料が噴射される。燃料噴射駆動信号は、例えば、図２の端子Ｆ１（Ｆ２、Ｆ３、Ｆ４）とボディアースとの間の電圧を測定することで得られ、正常時には、例えば、図３のように、噴射時間の間、電圧がゼロになり、噴射時間が終了時にサージ電圧が発生し、その後、電源電圧に戻る。燃料噴射駆動信号発生装置１１０は、このような正常時の燃料噴射駆動信号を模擬した信号を発生する。また、燃料噴射駆動信号発生装置１１０は、例えば、図４のように、４気筒エンジンの各シリンダに対する燃料噴射駆動信号を模擬した信号を発生する。 As shown in Figure 2, the fuel injection device has a coil located between the engine ECU and the power supply. When current is passed through this coil, the plunger is attracted to the coil, which opens the valve and injects fuel. The fuel injection drive signal is obtained, for example, by measuring the voltage between terminal F1 (F2, F3, F4) in Figure 2 and body ground. Under normal conditions, as shown in Figure 3, for example, the voltage is zero during the injection time, a surge voltage occurs when the injection time ends, and then returns to the power supply voltage. The fuel injection drive signal generator 110 generates a signal that simulates this normal fuel injection drive signal. The fuel injection drive signal generator 110 also generates a signal that simulates the fuel injection drive signal for each cylinder of a four-cylinder engine, as shown in Figure 4, for example.
燃料噴射駆動信号発生装置１１０は、ハードウェアにより構成する際には、燃料噴射装置に用いられるコイルと同容量のコイルを備えるようにし、このコイルを断続することで、正常時の燃料噴射駆動信号を模擬した信号を発生するようにすると良い。 When configuring the fuel injection drive signal generating device 110 as hardware, it is recommended that it be equipped with a coil of the same capacity as the coil used in the fuel injection device, and that by switching this coil on and off, a signal simulating the normal fuel injection drive signal be generated.
また、燃料噴射駆動信号発生装置１１０は、正常時の燃料噴射駆動信号を模擬した信号の他に、異常時の燃料噴射駆動信号を模擬した異常信号を発生するようにすると良い。燃料噴射駆動信号発生装置１１０は、図５のような異常信号を発生するようにすると良い。このようにすることで、燃料制御装置が故障したときに発生する、異常時の燃料噴射駆動信号を模擬することが可能になる。つまり、このようにすることで、燃料制御装置の故障状態を模擬することが可能になる。 Furthermore, the fuel injection drive signal generating device 110 may be configured to generate an abnormal signal that simulates a fuel injection drive signal in an abnormal state, in addition to a signal that simulates a fuel injection drive signal in a normal state. The fuel injection drive signal generating device 110 may be configured to generate an abnormal signal such as that shown in Figure 5. In this way, it becomes possible to simulate a fuel injection drive signal in an abnormal state that occurs when the fuel control device fails. In other words, this makes it possible to simulate a failed state of the fuel control device.
図５（Ａ）は、コイルの下流側（エンジンＥＣＵ側）の抵抗が大きくなったときに出る信号を模擬している。図５（Ａ）に示した異常信号（実線）では、噴射時間の電圧値がゼロでなくなり、噴射時間における形状が正常時の信号（破線）とは異なる。図５（Ｂ）は、コイルの上流側（電源側）の抵抗が大きくなったときに出る信号を模擬している。図５（Ｂ）に示した異常信号（実線）では、噴射時間以外での電圧値が下がり、噴射時間以外での形状が正常時の信号（破線）とは異なる。このように、燃料噴射駆動信号発生装置１１０は、例えば、コイルの下流側の抵抗値が大きくなったときの異常信号と、コイルの上流側の抵抗値が大きくなったときの異常信号と、を発生するようにすると良い。 Figure 5(A) simulates the signal that is output when the resistance on the downstream side of the coil (engine ECU side) increases. In the abnormal signal (solid line) shown in Figure 5(A), the voltage value during the injection time is no longer zero, and the shape during the injection time differs from that of the normal signal (dashed line). Figure 5(B) simulates the signal that is output when the resistance on the upstream side of the coil (power supply side) increases. In the abnormal signal (solid line) shown in Figure 5(B), the voltage value decreases outside of the injection time, and the shape during the injection time differs from that of the normal signal (dashed line). In this way, the fuel injection drive signal generating device 110 can generate, for example, an abnormal signal when the resistance value on the downstream side of the coil increases, and an abnormal signal when the resistance value on the upstream side of the coil increases.
燃料噴射駆動信号発生装置１１０は、故障診断に関する試験を開催する試験開催者や故障診断に関する訓練を行う教官などのユーザから入力を受ける手段を有するようにし、このユーザからの入力に基づいて、正常時の燃料噴射駆動信号を模擬した信号を発生するのか、コイルの上流側の抵抗値が大きくなったときの異常信号を発生するのか、コイルの下流側の抵抗値が大きくなったときの異常信号を発生するのかを決定するようにすると良い。また、燃料噴射駆動信号発生装置１１０は、故障診断に関する試験を開催する試験開催者や故障診断に関する訓練を行う教官などのユーザからの入力に基づいて、コイルの上流側の抵抗の抵抗値や、コイルの下流側の抵抗の抵抗値を決定するようにしても良い。 The fuel injection drive signal generating device 110 may have a means for receiving input from a user, such as a test organizer conducting a test related to fault diagnosis or an instructor conducting training related to fault diagnosis, and may determine, based on this user input, whether to generate a signal simulating a normal fuel injection drive signal, an abnormal signal when the resistance value upstream of the coil increases, or an abnormal signal when the resistance value downstream of the coil increases. The fuel injection drive signal generating device 110 may also determine the resistance value of the resistor upstream of the coil or the resistance value of the resistor downstream of the coil based on input from a user, such as a test organizer conducting a test related to fault diagnosis or an instructor conducting training related to fault diagnosis.
燃料噴射駆動信号発生装置１１０は、正常時の燃料噴射駆動信号を模擬した信号を発生する装置と、この装置から出力された信号を変形することで異常信号を発生する装置と、の組み合わせで構成するようにしても良い。 The fuel injection drive signal generating device 110 may be configured as a combination of a device that generates a signal simulating a normal fuel injection drive signal and a device that generates an abnormal signal by modifying the signal output from this device.
エンジン制御システムシミュレータ１００は、故障診断に関する試験を開催する試験開催者や故障診断に関する訓練を行う教官などのユーザからエンジンの回転数の入力を受けるエンジン回転数入力手段を有するようにし、燃料噴射駆動信号発生装置１１０は、この入力された回転数に応じた周期の燃料噴射駆動信号を模擬した信号を発生するようにすると良い。例えば、入力手段は、６５０ｒｐｍや２０００ｒｐｍなどの回転数をユーザから受けられるようにすると良い。 The engine control system simulator 100 is preferably provided with an engine speed input means for receiving engine speed input from a user, such as a test organizer conducting a fault diagnosis test or an instructor conducting fault diagnosis training, and the fuel injection drive signal generator 110 is preferably configured to generate a signal simulating a fuel injection drive signal with a period corresponding to this input speed. For example, the input means may be configured to receive speeds such as 650 rpm or 2000 rpm from the user.
＜点火制御信号発生装置１２０＞
点火制御信号発生装置１２０は、点火制御信号を模擬した信号を発生する。点火制御信号は、例えば、図２の端子Ｓ１（Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４）とボディアースとの間の電圧を測定することで得られるものである。点火制御信号発生装置１２０は、例えば、図４のように、４気筒エンジンの各シリンダに対する点火制御信号を模擬した信号を発生する。このとき、点火制御信号発生装置１２０は、エンジン制御システムシミュレータ１００のエンジン回転数入力手段により入力された回転数に応じた周期の点火制御信号を模擬した信号を発生するようにすると良い。また、点火制御信号発生装置１２０が発生する信号は、例えば、図４のように、燃料噴射駆動信号発生装置１２０が発生する信号と同期するようにしても良い。図４では、点火順序がシリンダ１、シリンダ３、シリンダ４、シリンダ２の順であり、例えば、シリンダ１が点火されるときには、シリンダ４に燃料噴射がされる。
<Ignition Control Signal Generator 120>
The ignition control signal generator 120 generates a signal simulating an ignition control signal. The ignition control signal is obtained, for example, by measuring the voltage between terminal S1 (S2, S3, S4) in FIG. 2 and the body ground. For example, as shown in FIG. 4, the ignition control signal generator 120 generates a signal simulating an ignition control signal for each cylinder of a four-cylinder engine. In this case, the ignition control signal generator 120 may generate a signal simulating an ignition control signal with a period corresponding to the engine speed input by the engine speed input means of the engine control system simulator 100. Furthermore, the signal generated by the ignition control signal generator 120 may be synchronized with the signal generated by the fuel injection drive signal generator 120, for example, as shown in FIG. 4. In FIG. 4, the ignition order is cylinder 1, cylinder 3, cylinder 4, and cylinder 2. For example, when cylinder 1 is ignited, fuel is injected into cylinder 4.
＜クランク角センサ信号発生装置１３０＞
クランク角センサ信号発生装置１３０は、クランク角センサが発生する信号を模擬した信号を発生する。クランク角センサが発生する信号には、クランク角が１度回転するごとにパルスが発生する１度信号と、クランク角が１８０度回転するごとにパルスが発生する１８０度信号と、があり、クランク角センサ信号発生装置１３０は、１度信号を模擬した１度模擬信号と、１８０度信号を模擬した１８０度模擬信号と、を発生する。このとき、クランク角センサ信号発生装置１３０は、エンジン制御システムシミュレータ１００のエンジン回転数入力手段により入力された回転数に応じた周期の１度模擬信号と１８０度模擬信号とを発生するようにすると良い。
<Crank Angle Sensor Signal Generator 130>
The crank angle sensor signal generator 130 generates a signal simulating a signal generated by the crank angle sensor. The signals generated by the crank angle sensor include a 1-degree signal, which generates a pulse every time the crank angle rotates by one degree, and a 180-degree signal, which generates a pulse every time the crank angle rotates by 180 degrees. The crank angle sensor signal generator 130 generates a 1-degree simulation signal simulating the 1-degree signal and a 180-degree simulation signal simulating the 180-degree signal. In this case, it is preferable that the crank angle sensor signal generator 130 generates the 1-degree simulation signal and the 180-degree simulation signal with a period corresponding to the rotation speed input by the engine rotation speed input means of the engine control system simulator 100.
クランク角センサ信号発生装置１３０は、１度模擬信号の他に、図６のように、１度模擬信号のうちの一部のパルスが欠けた異常信号を発生するようにすると良い。このようにすることで、クランク角センサが故障し、一部のパルスが欠けた１度信号を模擬することが可能になる。つまり、このようにすることで、クランク角センサの故障を模擬することが可能になる。このとき、クランク角センサ信号発生装置１３０は、１度模擬信号を発生する装置と、この装置から出力された１度模擬信号を変形することで一部のパルスが欠けた異常信号を発生する装置と、の組み合わせで構成するようにしても良い。 In addition to the 1-degree simulation signal, the crank angle sensor signal generator 130 may be configured to generate an abnormal signal in which some pulses are missing from the 1-degree simulation signal, as shown in Figure 6. This makes it possible to simulate a 1-degree signal in which some pulses are missing due to a crank angle sensor failure. In other words, this makes it possible to simulate a crank angle sensor failure. In this case, the crank angle sensor signal generator 130 may be configured as a combination of a device that generates a 1-degree simulation signal and a device that generates an abnormal signal in which some pulses are missing by modifying the 1-degree simulation signal output from this device.
クランク角センサ信号発生装置１３０は、故障診断に関する試験を開催する試験開催者や故障診断に関する訓練を行う教官などのユーザから入力を受ける手段を有するようにし、このユーザからの入力に基づいて、１度模擬信号を発生するのか、一部のパルスが欠けた異常信号を発生するのかを決定するようにすると良い。 The crank angle sensor signal generator 130 should have a means for receiving input from users, such as test organizers who conduct tests related to fault diagnosis or instructors who provide training on fault diagnosis, and based on this input from the user, it should determine whether to generate a single simulated signal or an abnormal signal with some pulses missing.
クランク角センサ信号発生装置１３０は、１８０度模擬信号の他に、図７のように、１８０度模擬信号のうちの一部のパルスが欠けた異常信号を発生するようにすると良い。このようにすることで、クランク角センサが故障し、一部のパルスが欠けた１８０度信号を模擬することが可能になる。つまり、このようにすることで、クランク角センサの故障状態を模擬することが可能になる。このとき、クランク角センサ信号発生装置１３０は、１８０度模擬信号を発生する装置と、この装置から出力された信号を変形することで一部のパルスが欠けた異常信号を発生する装置と、の組み合わせで構成するようにしても良い。 In addition to the 180-degree simulation signal, the crank angle sensor signal generator 130 may be configured to generate an abnormal signal in which some pulses are missing from the 180-degree simulation signal, as shown in Figure 7. This makes it possible to simulate a 180-degree signal in which some pulses are missing due to a crank angle sensor failure. In other words, this makes it possible to simulate a crank angle sensor failure state. In this case, the crank angle sensor signal generator 130 may be configured as a combination of a device that generates a 180-degree simulation signal and a device that generates an abnormal signal in which some pulses are missing by modifying the signal output from this device.
クランク角センサ信号発生装置１３０は、故障診断に関する試験を開催する試験開催者や故障診断に関する訓練を行う教官などのユーザからの入力に基づいて、１８０度模擬信号を発生するのか、一部のパルスが欠けた異常信号を発生するのかを決定するようにすると良い。 The crank angle sensor signal generator 130 may determine whether to generate a 180-degree simulation signal or an abnormal signal with some pulses missing based on input from users such as test organizers who conduct fault diagnosis tests or instructors who provide fault diagnosis training.
クランク角センサが正常であれば、１８０度信号と１度信号は、図８（Ａ）のように、同期している。つまり、１８０度信号のパルスの立ち上がりの時間と、１度信号のパルスの立ち上がりの時間が一致する。そこで、クランク角センサ信号発生装置１３０は、図８（Ａ）のように、同期するように１度模擬信号および１８０度模擬信号を発生するようにすると良い。 If the crank angle sensor is normal, the 180-degree signal and the 1-degree signal will be synchronized, as shown in Figure 8(A). In other words, the rising time of the pulse of the 180-degree signal will match the rising time of the pulse of the 1-degree signal. Therefore, it is recommended that the crank angle sensor signal generator 130 generate the 1-degree simulation signal and the 180-degree simulation signal so that they are synchronized, as shown in Figure 8(A).
また、クランク角センサ信号発生装置１３０は、同期するように１度模擬信号および１８０度模擬信号を発生することに加え、図８（Ｂ）のように、同期しないように１度模擬信号および１８０度模擬信号を発生することができるようにすると良い。図８（Ｂ）では、１８０度信号のパルスの立ち上がりの時間が、１度信号のパルスの立ち上がりの時間からずれている。このようにすることで、クランク角センサが故障し、１度信号と１８０度信号とが同期しない状態を模擬することが可能になる。つまり、このようにすることで、クランク角センサの故障状態を模擬することが可能になる。このとき、クランク角センサ信号発生装置１３０は、同期するように１度模擬信号および１８０度模擬信号を発生する装置と、この装置から出力された信号を変形することで同期しないように１度模擬信号および１８０度模擬信号を発生する装置と、の組み合わせで構成するようにしても良い。 In addition to generating the 1-degree and 180-degree simulation signals in a synchronized manner, the crank angle sensor signal generator 130 may also be configured to generate the 1-degree and 180-degree simulation signals asynchronously, as shown in Figure 8(B). In Figure 8(B), the rising edge of the 180-degree signal pulse is shifted from the rising edge of the 1-degree signal pulse. This makes it possible to simulate a crank angle sensor malfunction in which the 1-degree and 180-degree signals are asynchronous. In other words, this makes it possible to simulate a crank angle sensor malfunction. In this case, the crank angle sensor signal generator 130 may be configured as a combination of a device that generates the 1-degree and 180-degree simulation signals in a synchronized manner and a device that generates the 1-degree and 180-degree simulation signals asynchronously by modifying the signal output from this device.
クランク角センサ信号発生装置１３０は、故障診断に関する試験を開催する試験開催者や故障診断に関する訓練を行う教官などのユーザからの入力に基づいて、同期するように１度模擬信号および１８０度模擬信号を発生するのか、同期しないように１度模擬信号および１８０度模擬信号を発生するのかを決定するようにすると良い。 The crank angle sensor signal generator 130 may determine whether to generate synchronous 1-degree and 180-degree simulation signals or asynchronous 1-degree and 180-degree simulation signals based on input from a user, such as a test organizer conducting a fault diagnosis test or an instructor conducting fault diagnosis training.
また、クランク角センサ信号発生装置１３０が発生する信号は、例えば、図４のように、燃料噴射駆動信号発生装置１２０が発生する信号および点火制御信号発生装置１２０が発生する信号と同期するようにしても良い。図４では、クランク角が１８０度回転するごとに、いずれかのシリンダで点火され、いずれかのシリンダで燃料噴射が行われている。 Furthermore, the signal generated by the crank angle sensor signal generator 130 may be synchronized with the signal generated by the fuel injection drive signal generator 120 and the signal generated by the ignition control signal generator 120, as shown in Figure 4. In Figure 4, every time the crank angle rotates 180 degrees, ignition occurs in one of the cylinders and fuel injection occurs in one of the cylinders.
なお、上記では、クランク角センサ信号発生装置１３０は、４気筒のエンジンに対するクランク角センサが発生する信号を模擬した信号を発生しているが、例えば、クランク角センサ信号発生装置１３０が６気筒のエンジンに対するクランク角センサが発生する信号を模擬した信号を発生する場合は、クランク角センサ信号発生装置１３０は、１８０度模擬信号の代わりに、クランク角が１２０度回転するごとにパルスが発生する１２０度信号を模擬した信号を発生する。 In the above description, the crank angle sensor signal generator 130 generates a signal simulating the signal generated by a crank angle sensor for a four-cylinder engine. However, if the crank angle sensor signal generator 130 generates a signal simulating the signal generated by a crank angle sensor for a six-cylinder engine, the crank angle sensor signal generator 130 generates a signal simulating a 120-degree signal, in which a pulse is generated every 120 degrees of crank angle rotation, instead of a 180-degree simulation signal.
＜Ｏ２センサ信号発生装置１４０＞
Ｏ２センサ信号発生装置１４０は、Ｏ２センサが発生する信号を模擬した信号を発生する。Ｏ２センサが発生する信号は、例えば、図２の端子Ｏとボディアースとの間の電圧を測定することで得られる。Ｏ２センサは、正常であれば、図９に示すように、正弦波のように振動する信号を発生する。そこで、Ｏ２センサ信号発生装置１４０は、この振動する信号を模擬した信号を、正常時のＯ２センサが発生する信号を模擬した信号として発生する。
< O2 sensor signal generator 140>
The O2 sensor signal generator 140 generates a signal that simulates the signal generated by the O2 sensor. The signal generated by the O2 sensor can be obtained, for example, by measuring the voltage between terminal O in FIG. 2 and the body ground. If the O2 sensor is functioning normally, it generates a signal that oscillates like a sine wave, as shown in FIG. 9. Therefore, the O2 sensor signal generator 140 generates a signal that simulates this oscillating signal as a signal that simulates the signal generated by the O2 sensor when it is normal.
Ｏ２センサ信号発生装置１４０は、正常時のＯ２センサが発生する信号を模擬した信号の他に、一定の電圧値を示す異常信号を発生するようにすると良い。Ｏ２センサ信号発生装置１４０は、例えば、０Ｖをずっと示す０Ｖ信号や１Ｖをずっと示す１Ｖ信号を発生すると良い。このようにすることで、Ｏ２センサが故障し、振動する信号を発生しない状態を模擬することが可能になる。つまり、このようにすることで、Ｏ２センサの故障状態を模擬することが可能になる。 The O2 sensor signal generator 140 may generate an abnormal signal indicating a constant voltage value in addition to a signal simulating the signal generated by a normal O2 sensor. For example, the O2 sensor signal generator 140 may generate a 0V signal that remains at 0V or a 1V signal that remains at 1V. This makes it possible to simulate a state in which the O2 sensor has failed and no oscillating signal is generated. In other words, this makes it possible to simulate a failed O2 sensor.
Ｏ２センサ信号発生装置１４０は、故障診断に関する試験を開催する試験開催者や故障診断に関する訓練を行う教官などのユーザから入力を受ける手段を有するようにし、このユーザからの入力に基づいて、正常時のＯ２センサが発生する信号を模擬した信号を発生するのか、０Ｖ信号を発生するのか、１Ｖ信号を発生するのかを決定するようにすると良い。 The O2 sensor signal generator 140 may have a means for receiving input from a user such as a test organizer who conducts tests related to fault diagnosis or an instructor who provides training related to fault diagnosis, and based on this input from the user, it may determine whether to generate a signal simulating a signal generated by an O2 sensor under normal conditions, a 0 V signal, or a 1 V signal.
また、Ｏ２センサ信号発生装置１４０は、実際のＯ２センサが発生した信号を記録し、この記録された信号を再生することで、正常時のＯ２センサが発生する信号を模擬した信号を発生しても良い。 Furthermore, the O2 sensor signal generator 140 may record a signal generated by an actual O2 sensor and reproduce the recorded signal to generate a signal simulating the signal generated by an O2 sensor under normal conditions.
＜水温センサ信号発生装置１５０＞
水温センサ信号発生装置１５０は、水温センサが発生する信号を模擬した信号を発生する。水温センサが発生する信号は、例えば、図２の端子Ｗとボディアースとの間の電圧を測定することで得られる。水温センサは、正常であれば、水温に対応した一定の電圧値を示す信号を発生する。そこで、水温センサ信号発生装置１５０は、０Ｖから５Ｖの間の電圧値を示す信号を発生する。水温センサ信号発生装置１５０は、故障診断に関する試験を開催する試験開催者や故障診断に関する訓練を行う教官などのユーザから入力を受ける手段を有するようにし、このユーザからの入力に基づいて、発生する信号の電圧値を決定するようにすると良い。
<Water Temperature Sensor Signal Generator 150>
The water temperature sensor signal generator 150 generates a signal simulating the signal generated by the water temperature sensor. The signal generated by the water temperature sensor can be obtained, for example, by measuring the voltage between terminal W in FIG. 2 and the body earth. If the water temperature sensor is normal, it generates a signal indicating a constant voltage value corresponding to the water temperature. Therefore, the water temperature sensor signal generator 150 generates a signal indicating a voltage value between 0 V and 5 V. The water temperature sensor signal generator 150 should preferably have a means for receiving input from a user, such as a test organizer who conducts a fault diagnosis test or an instructor who provides fault diagnosis training, and determine the voltage value of the signal to be generated based on this user input.
＜エアフロ―メータ信号発生装置１６０＞
エアフロ―メータ信号発生装置１６０は、エアフロ―メータが発生する信号を模擬した信号を発生する。エアフロ―メータが発生する信号は、例えば、図２の端子Ａとボディアースとの間の電圧を測定することで得られる。エアフロ―メータは、正常であれば、空気量に対応した一定の電圧値を示す信号を発生する。そこで、エアフロ―メータ信号発生装置１６０は、０Ｖから５Ｖの間の電圧値を示す信号を発生する。エアフロ―メータ信号発生装置１６０は、故障診断に関する試験を開催する試験開催者や故障診断に関する訓練を行う教官などのユーザから入力を受ける手段を有するようにし、このユーザからの入力に基づいて、発生する信号の電圧値を決定するようにすると良い。
<Air flow meter signal generating device 160>
Air flow meter signal generator 160 generates a signal simulating the signal generated by the air flow meter. The signal generated by the air flow meter can be obtained, for example, by measuring the voltage between terminal A in FIG. 2 and the body earth. When the air flow meter is normal, it generates a signal indicating a constant voltage value corresponding to the air volume. Therefore, air flow meter signal generator 160 generates a signal indicating a voltage value between 0 V and 5 V. Air flow meter signal generator 160 should preferably have a means for receiving input from a user, such as a test organizer who conducts tests related to fault diagnosis or an instructor who provides training related to fault diagnosis, and the voltage value of the signal to be generated can be determined based on this input from the user.
実際のエアロメータが発生する信号は、ノイズが乗っている。そこで、エアフロ―メータ信号発生部１６０は、ノイズが乗った信号を発生するようにすると良い。このとき、エアフロ―メータ信号発生部１６０は、ノイズがない信号を発生する装置と、この装置から出力された信号にノイズを加えた信号を発生する装置と、の組み合わせで構成するようにしても良い。 The signals generated by actual aerometers contain noise. Therefore, it is preferable for the air flow meter signal generating unit 160 to generate a signal that contains noise. In this case, the air flow meter signal generating unit 160 may be configured as a combination of a device that generates a noise-free signal and a device that generates a signal by adding noise to the signal output from this device.
＜測定端子＞
燃料噴射駆動信号発生装置１１０、点火制御信号発生装置１２０、クランク角センサ信号発生装置１３０、Ｏ２センサ信号発生装置１４０、水温センサ信号発生装置１５０、エアフロ―メータ信号発生装置１６０の各々は、発生した信号を試験や訓練を受ける者が測定するための測定端子を有するようにすると良い。このようにすることで、実車を用いることなく、エンジン制御システムの試験や訓練を行うことが可能になる。例えば、試験や訓練を受ける者に、エンジン制御システムシミュレータ１００の各装置の測定端子と基準電位の測定端子とに電圧計をあてさせ、測定端子間の電圧を計測させることで、エンジン制御システムの試験や訓練を行うことが可能である。また、エンジン制御システムシミュレータ１００が測定端子を備えたチェックボックスをさらに有するようにし、燃料噴射駆動信号発生装置１１０、点火制御信号発生装置１２０、クランク角センサ信号発生装置１３０、Ｏ２センサ信号発生装置１４０、水温センサ信号発生装置１５０、エアフロ―メータ信号発生装置１６０が発生した信号は、このチェックボックスの測定端子により測定できるようにしても良い。
<Measurement terminal>
Each of the fuel injection drive signal generator 110, the ignition control signal generator 120, the crank angle sensor signal generator 130, the O2 sensor signal generator 140, the water temperature sensor signal generator 150, and the air flow meter signal generator 160 may preferably have measurement terminals that allow a person undergoing testing or training to measure the generated signals. This configuration makes it possible to test or train the engine control system without using an actual vehicle. For example, the person undergoing testing or training may apply a voltmeter to the measurement terminals of each device on the engine control system simulator 100 and to the measurement terminal of a reference potential, and measure the voltage between the measurement terminals. Alternatively, the engine control system simulator 100 may further include checkboxes with measurement terminals, so that the signals generated by the fuel injection drive signal generator 110, the ignition control signal generator 120, the crank angle sensor signal generator 130, the O2 sensor signal generator 140, the water temperature sensor signal generator 150, and the air flow meter signal generator 160 can be measured via the measurement terminals of the checkboxes.
以上、本発明の好適な実施の形態により本発明を説明した。ここでは特定の具体例を示して本発明を説明したが、特許請求の範囲に記載した本発明の趣旨および範囲から逸脱することなく、これら具体例に様々な修正および変更が可能である。 The present invention has been described above in terms of preferred embodiments thereof. While the present invention has been described using specific examples, various modifications and variations can be made to these examples without departing from the spirit and scope of the present invention as set forth in the claims.
１００ エンジン制御システムシミュレータ
１１０ 燃料噴射駆動信号発生装置
１２０ 点火制御信号発生装置
１３０ クランク角センサ信号発生装置
１４０ Ｏ２センサ信号発生装置
１５０ 水温センサ信号発生装置
１６０ エアフロ―メータ信号発生装置
100 Engine control system simulator 110 Fuel injection drive signal generator 120 Ignition control signal generator 130 Crank angle sensor signal generator 140 O2 sensor signal generator 150 Water temperature sensor signal generator 160 Air flow meter signal generator
Claims (6)
前記燃料噴射駆動信号を模擬した信号は、燃料噴射装置のコイル端子の電圧信号を模擬した信号であり、
前記異常時の燃料噴射駆動信号は、噴射時間以外において、正常時の燃料噴射駆動信号より小さい値を有する、または、噴射時間において、正常時の燃料噴射駆動信号より大きい値を有し、
前記燃料噴射駆動信号発生装置は、
前記正常時の燃料噴射駆動信号を模擬した信号を発生する第１の装置と、
前記第１の装置から出力された信号を変形することで前記異常時の燃料噴射駆動信号を模擬した信号を発生する第２の装置と、を有する、燃料噴射駆動信号発生装置。 A fuel injection drive signal generating device for use in an automobile engine control system simulator, which generates a signal simulating a fuel injection drive signal in a normal state and a signal simulating a fuel injection drive signal in an abnormal state,
the signal simulating the fuel injection drive signal is a signal simulating a voltage signal of a coil terminal of a fuel injection device,
the abnormal fuel injection drive signal has a smaller value than the normal fuel injection drive signal at times other than the injection time, or has a larger value than the normal fuel injection drive signal at the injection time,
The fuel injection drive signal generating device includes:
a first device for generating a signal simulating the fuel injection drive signal in a normal state;
a second device that generates a signal simulating the fuel injection drive signal at the time of the abnormality by modifying the signal output from the first device.
クランク角センサ信号を模擬した信号を発生するクランク角センサ信号発生装置と、を有し、
前記燃料噴射駆動信号発生装置が発生する信号と前記クランク角センサ信号発生装置が発生する信号が同期している、エンジン制御システムシミュレータ。 a fuel injection drive signal generating device according to claim 1;
a crank angle sensor signal generating device for generating a signal simulating a crank angle sensor signal,
an engine control system simulator, wherein the signal generated by the fuel injection drive signal generating device and the signal generated by the crank angle sensor signal generating device are synchronized;
クランク角が１度回転するごとにパルスが発生する１度信号を模擬した１度模擬信号と、
クランク角が１８０度回転するごとにパルスが発生する１８０度信号を模擬した１８０度模擬信号と、
前記１度模擬信号のうちの一部のパルスが欠けた信号と、
前記１８０度模擬信号のうちの一部のパルスが欠けた信号と、を発生する、請求項２に記載のエンジン制御システムシミュレータ。 The crank angle sensor signal generating device includes:
a one-degree simulated signal that simulates a one-degree signal in which a pulse is generated every one degree of crank angle rotation;
a 180-degree simulated signal that simulates a 180-degree signal in which a pulse is generated every time the crank angle rotates 180 degrees;
a signal in which some pulses are missing from the one-degree simulation signal;
3. The engine control system simulator according to claim 2 , wherein the 180-degree simulation signal is generated by subtracting some pulses from the 180-degree simulation signal.
クランク角が１度回転するごとにパルスが発生する１度信号を模擬した１度模擬信号と、クランク角が１８０度回転するごとにパルスが発生する１８０度信号を模擬した１８０度模擬信号と、を発生し、
ユーザからの入力を受ける入力手段を有し、
前記入力手段による入力に基づいて、前記１８０度模擬信号を前記１度模擬信号と同期するように発生するのか、前記１８０度模擬信号を前記１度模擬信号と同期しないように発生するのか、を決定する、請求項２に記載のエンジン制御システムシミュレータ。 The crank angle sensor signal generating device includes:
generating a 1-degree simulation signal that simulates a 1-degree signal in which a pulse is generated every time the crank angle rotates by 1 degree, and a 180-degree simulation signal that simulates a 180-degree signal in which a pulse is generated every time the crank angle rotates by 180 degrees;
having an input means for receiving an input from a user;
3. The engine control system simulator according to claim 2, wherein it is determined whether the 180-degree simulation signal is generated in synchronization with the 1-degree simulation signal or whether the 180-degree simulation signal is generated asynchronously with the 1 -degree simulation signal based on an input from the input means.
前記燃料噴射駆動信号発生装置が発生する信号と前記クランク角センサ信号発生装置が発生する信号と前記点火制御信号発生装置が発生する信号が同期している、請求項２から４のいずれか一項に記載のエンジン制御システムシミュレータ。 further comprising an ignition control signal generator for generating an ignition control signal;
5. The engine control system simulator according to claim 2 , wherein the signal generated by the fuel injection drive signal generating device, the signal generated by the crank angle sensor signal generating device, and the signal generated by the ignition control signal generating device are synchronized.
水温センサが発生する信号を模擬する水温センサ信号発生装置と、
エアフロ-メータが発生する信号を模擬するエアフロ-メータ信号発生装置と、をさらに有し、
前記Ｏ ２ センサ信号発生装置は、実際のＯ ２ センサが発生した信号を記録し、当該記録された信号を再生することで、前記正常時のＯ ２ センサが発生する信号を模擬した信号を発生する、請求項２から５のいずれか一項に記載のエンジン制御システムシミュレータ。 An O2 sensor signal generator that generates a signal simulating a signal generated by an O2 sensor under normal conditions and a signal indicating a constant value ;
a water temperature sensor signal generator that simulates a signal generated by the water temperature sensor;
and an air flow meter signal generator that simulates a signal generated by the air flow meter ,
6. The engine control system simulator according to claim 2, wherein the O2 sensor signal generator records a signal generated by an actual O2 sensor and reproduces the recorded signal to generate a signal simulating the signal generated by the O2 sensor under normal conditions.
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