私の思いと技術的覚え書き

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チェックランプとアルゴリズム

2019-05-07 | 技術系情報
 昨年辺りから継続検査において、エンジンチェックランプ、ABS、オイルプレッシャー、シートベルトなど、各種警告灯の検査が検査要項目になって、苦慮する機会も増えていると思います。

 この中で、オイルプレーシャーとかシートベルトなどは、電子回路というものでなく、単に油圧が上がってセンサー接点が開くとか、ベルトではキャッチにバックルを挿入することでスイッチ接点が開くという単純電気回路で、それ程トラブルシュートに苦労する程のものではないと思います。しかし、同じ様な単純回路で構成されていたループランプですが、昔はドア開でカーテシスイッチ閉じでアースに落として点灯する単純回路でした。しかし、今や残光機能だとか一定時間点灯(20分前後)するとバッテリー放電の防止のための専用回路(ボデーECU)が介在していたりと思わぬ原因特定時間を要する場合があります。

 さて、一番問題のエンジンチェックランプですが、様々なセンサー情報から、エンジンの自己診断(ダイアグノーシス)をECUに内蔵することに行われています。記憶ですが、昔のアナログECU(この当時はEFIコンピューター等と呼んでいて、噴射時間などをコンデンサーの充放電時間に基づいて二次関数的に決定していた)頃は、一切のダイアグ機能は搭載されていませんでした。そしてアナログ末期に、使用中の重要センサー部(5、6ヶ所)の異常(瞬断も含む)をモニターしてその系統の異常時に、該当モニターランプ(LED)を点灯させるEFIシグナルモニターなる診断機器が多分ディーラーのみ使用を始めたという経過があったと記憶します。

 その後、EFIコンピューターが総てマイクロプロセッサーを使用したデジタル化されると同時に、先のEFIシグナルモニターと同様な自己診断機能が付加されることになりました。そして検出項目の増大も行われつつ、各社独自のチェックコネクターだとか、信号線の通信規格(CAN)などの共通化も行われ、OBD、OBD2と世界的に共通化されたのが大雑把な概要と思います。

 なお、OBDではスキャナー(読み取り機)でコード別に読み出しますが、大概の汎用スキャナーがP(エンジン・トランスミッション(パワー))は可能ですが、B(ボデー)とかC(シャシー)では、汎用ではまず対応しているケースは少ない様です。できたとしても、いいところが、かなり頻度が高いエアバッグの系統だけが読み出せる程度ではないのでしょうか。

 ところで、デジタルコンピューターでは、その本来プログラムである噴射時期や噴射量、そして点火時期などの演算決定において、複雑多義に渡る、判断と計算手順(これをアルゴリズムと呼ぶそうです)をプログラムとして書き込んで実装しています。これら、プログラムやアルゴリズムの本体は未公表であるのが通例でしょう。ダイアグ用のプログラムやその元となるアルゴリズムも、本体プログラムのバックグラウンドで走っているのですが、当然未公表です。

 ここで、私もコンピューターに詳しい訳でありませんが、さらに詳しくない方向けに、制御プログラムはCPU直結のROMなりに書き込まれているのだから、何らかの方法で他メディアに書き写し解析できるだろうという思いも生じてくるだろうことに触れてみます。総てのCPUはそのCPU型式の機械語(8ビット=1バイトを単位とする)により動作します。しかし、プログラムを機械語で記述するのは人に馴染まないなどから、アルゴリズムとして処理手順が決定後、それに合わせてC言語などのある程度人の理解を得やすい言語(高級言語)で記述されます。そして、完成したプログラムをコンパイルという高級言語を機械語に変換する手順を経てROMに記憶を実装するのです。

 長々と述べて来ましたが本論に入りたいと思います。エンジンチェックランプで恐らく一番事例が多いと思われるO2センサーについて様々なトラブルでチェックランプが点灯する場合があるとでしょう。O2センサーは比較的高温でないと機能しないという欠点を補うため、近年では低温でのヒーター回路が追加されています。また、採用時は触媒上流に1つでしたが、後年触媒後流にも追加されています。これで、上流および下流の相関性で、触媒劣化を判断しているのです。スキャナのモニター液晶のP04XXO2センサーリーン等と表示されるのですが、これが=O2センサー不良の場合もあれば、原因は別のエアフローからマニホールド間のエア吸い込みの場合もあり得るから戸惑い難しいところです。

 こういうトラブルシュートには、ダイアグ項目のアルゴリズムが明確に公表されていれば、その異常が何処でどのように判定されているかが判り望まれることだと思います。しかし、残念ながら未公表でありますが、ほとんどの場合が、電圧の高いもしくは低いというケースが多いと思います。先のP04XXO2センサーリーン表示は、O2センサーリーンとは02センサー起電力大で、ECUは主制御により段階的に噴射量を増大させていきます。そして上限20%増量しても、リッチ(起電力小)に反転しない場合、O2センサー異常として、チッェクランプを点灯させます。なお、同ランプは1回でも不具合があると点灯したままと、不具合が解消されると消灯する場合があります、先のO2センサーリーンでは、以後フィードバックを中止しますので、ランプは点灯したままとないます。


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