CN107110717A - 故障检测装置 - Google Patents

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Abstract

本发明的目的在于提高故障检测装置的故障检测精度。在步骤S43，微型计算机(17)读取被输入的特性信号(18)。在下一步骤S44，微型计算机(17)比较从特性信号(18)读取的特性与预定基准值。预定基准值是在温度传感电路(11)正常运行的情况下与温度传感电路(11)连接的电阻(24)所显示的特性。在步骤S45，微型计算机(17)判断电阻(24)的特性是否为图2所示的检测范围(35)内。在为检测范围(35)内的情况下检测为温度传感电路(11)正常。在步骤S46向上级的控制装置输出表示正常的信息。另一方面，在步骤S45中在超过检测范围(35)的情况下检测为异常，在步骤S47向上级的控制装置输出表示异常的信息。

Description

故障检测装置
技术领域
本发明涉及传感电路的故障检测装置。
背景技术
在装载于车辆等的逆变器等电源转换装置中，安装有用于测定温度和电压等物理量的传感器和用于在期望的测定范围内调节来自传感器的输出的传感电路，基于来自传感电路的输出进行电源转换装置的保护控制。由此，在传感电路的输出特性发生异常的情况下，就不能够进行电源转换装置的恰当的保护控制。
关于上述的传感电路的故障检测，在现有技术中已知有将温度传感器经电阻元件进行接地，基于来自此时的温度传感电路的输出来诊断温度传感电路的故障的技术(专利文献1)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2005-9924号公报
发明内容
发明所要解决的问题
在上述的专利文献1的技术中，在故障诊断中发生温度变化的情况下，来自温度传感电路的输出发生变动。因此，故障的判断中使用的阈值需要考虑这样的温度变化引起的输出变动来进行设定。因而，存在故障的检测精度低的缺点。
用于解决问题的方式
本发明第一方面记载的故障检测装置包括：通过与传感部连接来生成传感部的特性信号的传感电路部；输出规定的信号值的信号输出部；代替传感部而将信号输出部连接到传感电路部的切换电路部；和控制部，其在传感电路部连接了信号输出部时，使用基于规定的信号值从传感电路部输出的诊断信号，来检测传感电路部的故障。
发明的效果
根据本发明，能够提高传感电路的故障的检测精度。
附图说明
图1是故障检测装置的电路结构。
图2是表示通常状态和检测状态下的特性的图。
图3是故障检测处理的流程图。
具体实施方式
参照附图对本发明的一个实施方式进行说明。图1是故障检测装置1的电路结构。
温度传感器10设置在逆变器等电源转换装置中(省略图示)，其电阻值与由温度变化引起的电阻温度特性相应地发生变化。温度传感器10与温度传感电路11连接。温度传感电路11由电源12、电阻13、14、15、电容器16构成。
电源12经电阻13向温度传感器10流动电流。此外，电阻13与电阻14串联连接，电阻14的一端与温度传感器10连接，另一端接地。电阻14与温度传感器10并联设置而构成合成电阻。
电阻15的一端与电阻14的一端连接，电阻15的另一端经电容器16接地。而且，电阻15的另一端连接至微型计算机17，向微型计算机17输出特性信号18a。特性信号18a通过电源12、电阻13、电阻14、温度传感器10的组合而生成。电阻15用于限制流向微型计算机17的电流或滤波效果而设置。此外，电容器16用于滤波效果而设置。
微型计算机17在将作为模拟信号输入的特性信号18a转换为数字信号之后，执行后述的故障诊断处理。而且，微型计算机17将故障诊断处理的结果通知给上级的控制装置(省略图示)。此外，微型计算机17在故障诊断处理中输出切换信号19。
切换信号19被输入到第一电路部20的开关电路21。第一电路部20与温度传感器10并联连接，切换信号19为开(ON)(低电平(Low))时开关电路21成为导通状态，温度传感器10成为无效的状态。此外，切换信号19为关(OFF)(高电平(High))时开关电路21成为遮断状态，温度传感器10成为有效的状态。
切换信号19还被输入到第二电路部22的开关电路23。第二电路部22的开关电路23与电阻24并联连接，配置在温度传感器10与地线(GND)之间。电阻24具有规定的电阻值，通过经电阻13与电源12连接，将与其电阻值相应的规定的电压输出到温度传感电路11。切换信号19为开(低电平)时开关电路23成为遮断状态，电阻24成为与温度传感电路11连接的状态。此外，切换信号19为关(高电平)时开关电路23成为导通状态，电阻24成为无效的状态。
即，通常切换信号19为关(高电平)，此时第一电路部20的开关电路21成为遮断状态，温度传感器10成为有效的状态。同时，第二电路部22的开关电路23成为导通状态。因而，温度传感器10连接至温度传感电路11，温度传感器10产生的特性信号18a被输入到微型计算机17，在微型计算机17进行温度测量。
另一方面，当在故障诊断时切换信号19成为开(低电平)时，开关电路21成为导通状态，温度传感器10成为无效的状态。同时，开关电路23成为遮断状态。因而，电阻24连接至温度传感电路11，基于从电阻24输出的电压而生成的诊断信号18b，从温度传感电路11输出向微型计算机17。微型计算机17对从温度传感电路11输出的诊断信号18b进行检测，基于其检测结果，进行温度传感电路11的故障诊断。此时，如果使用电阻值为一定的高精度的电阻24，则能够提高诊断的检测精度。
图2是表示通常时和故障诊断时的温度传感电路11的输出特性的图。图2的纵轴以温度表示从温度传感电路11输出的特性信号18a和诊断信号18b的值，横轴表示测定时间。在从测定开始至测定时间t为止的通常时，温度传感器10产生的特性信号18a被输入到微型计算机17来测量温度。在测定时间t以后的故障诊断时，电阻24产生的诊断信号18b被输入到微型计算机17，作为与诊断信号18b的值相应的温度被测量。输出特性30表示在温度传感电路11没有异常的情况下的输出特性。输出特性31是在电阻14产生异常、例如电阻14的电阻值成为1/2倍的情况下的温度传感电路11的输出特性。输出特性32是电阻14的电阻值成为2倍的情况下的温度传感电路11的输出特性。输出特性33是电阻13的电阻值成为2倍的情况下的温度传感电路11的输出特性。输出特性34是电阻13的电阻值成为1/2的情况下的温度传感电路11的输出特性。如图2所示，在故障诊断时，与没有异常的情况下的输出特性30相比，输出特性31～34均大幅不同。因而，检测故障诊断时的诊断信号18b，在其检测值处于以输出特性30为基准确定的规定的检测范围35内的情况下，温度传感电路11诊断为正常，在超过检测范围35的情况下诊断为异常。
图3是由微型计算机17执行的故障检测处理的流程图。
在步骤S40，微型计算机17监视温度传感器10测量的温度。另外，在监视温度传感器10的温度的通常状态下切换信号19为关。即，在温度传感电路11连接温度传感器10，温度传感器10产生的特性信号18a被输入到微型计算机17，由微型计算机17监视温度。
在下一步骤S41，微型计算机17判断是否进行温度传感电路11的故障诊断。例如，在从微型计算机17的上级的控制装置接受到故障诊断的命令的情况下判断为进行故障诊断，在没有接受命令的情况下判断为不进行故障诊断。在判断为不进行故障诊断的情况下返回步骤S40继续进行温度的监视継続。另外，当在温度的监视中检测出温度的异常时将温度的异常通知给上级的控制装置。
在步骤S41判断为进行故障诊断的情况下，进入步骤S42。在步骤S42，微型计算机17令切换信号19为开。当切换信号19为开时，在温度传感电路11，代替温度传感器10而连接电阻24，电阻24产生的诊断信号18b被输入到微型计算机17。
在下一步骤S43，微型计算机17读取被输入的诊断信号18b。然后，在下一步骤S44，微型计算机17将读取诊断信号18b而得到的值与预定基准值进行比较。预定的基准值是通过在温度传感电路11正常运行的情况下在温度传感电路11连接规定电阻值的电阻24而从温度传感电路11输出的诊断信号18b的值。该基准值由电源12的电压值以及电阻13、14和15的电阻值决定。
接着，在步骤S45，微型计算机17基于步骤S44的比较结果，判断诊断信号18b的值是否处在以图2所示的基准值为中心的规定的检测范围35内。在处在检测范围35内的情况下温度传感电路11被检测为正常，在步骤S46向上级的控制装置输出表示正常的信息。另一方面，在步骤S45，在超过检测范围35的情况下检测为异常，在步骤S47向上级的控制装置输出表示异常的信息。
在步骤S46或步骤S47响应上级的控制装置之后，进入步骤S48，微型计算机17令切换信号19为关。因而，在温度传感电路11连接温度传感器10。之后，返回步骤S40，微型计算机17监视温度传感器10的温度。
这样，根据本实施方式，能够以高的精度恰当地检测温度传感电路11的电阻13、14的故障。
根据以上说明的实施方式，能够获得以下的作用效果。
(1)故障检测装置1包括：通过与温度传感器10连接来生成温度传感器10的特性信号18a的温度传感电路11；输出规定的信号值的电阻24；代替温度传感器10而将电阻24连接到温度传感电路11的第一电路部20和第二电路部22；和微型计算机17，其在温度传感电路11连接了电阻24时，使用基于规定的信号值从温度传感电路11输出的诊断信号，检测温度传感电路11的故障。由此，能够提高温度传感电路11的故障的检测精度。
(2)第一电路部20和第二电路部22基于从微型计算机17输出的切换信号，将温度传感器10或电阻24连接至温度传感电路11。由此，能够在故障诊断时基于从微型计算机17输出的切换信号恰当地进行切换。
(3)包括：使温度传感器10无效的第一电路部20；和在第一电路部20使温度传感器10无效的状态下将温度传感电路11的连接对象切换为电阻24的第二电路部22。由此，能够排除温度传感器10的影响地进行温度传感电路11的故障的检测。
(4)微型计算机17通过判断诊断信号18b是否处在规定的范围内来检测温度传感电路11的故障。由此，能够提高温度传感电路11的故障的检测精度。
(变形例)
本发明能够将以上说明的实施方式如以下那样变形而实施。
(1)在温度传感器10和温度传感电路11的例子中进行了说明。但是，代替温度传感器10而利用电压输出传感器等其它传感器也能够同样地实施。
(2)在上述的实施方式中，说明了设置有第二电路部22的具有规定电阻值的电阻24，基于从该电阻24输出的电压进行温度传感电路11的故障诊断的例子。但是，也可以代替电阻24而设置例如输出规定电压的恒定电压源等。输出规定的信号值的信号输出部只要是在与温度传感电路11连接时输出规定的信号值，温度传感电路11能够基于该输出来输出规定的诊断信号18b，就可以使用任何部件。
(3)在上述的实施方式中，说明了根据来自上级的控制装置的命令进行温度传感电路11的故障诊断的例子，不过也可以按这以外的条件进行故障诊断。例如，在由温度传感器10检测到的温度显示异常的值的情况下，进行温度传感电路11的故障诊断。其结果是，在检测到温度传感电路11的故障的情况下，判断为温度传感电路11发生故障，在没有检测到温度传感电路11的故障的情况下，判断为温度传感器10发生故障。这样，在温度测定异常的情况下，能够区分是温度传感器10和温度传感电路11哪一方发生故障。
本发明并不限定于上述的实施方式，只要无损于本发明的特征，在本发明的技术思想的范围内考虑到的其它方式也包含于本发明的范围内。此外，也可以采用将上述的实施方式与多个变形例组合的结构。
附图标记的说明
1 故障检测装置
10 温度传感器
11 温度传感电路
12 电源
16 电容器
17 微型计算机
20 第一电路部
22 第二电路部
24 电阻。

Claims (6)

1.一种故障检测装置，其特征在于，包括：
通过与传感部连接来生成所述传感部的特性信号的传感电路部；
输出规定的信号值的信号输出部；
代替所述传感部而将所述信号输出部连接到所述传感电路部的切换电路部；和
控制部，其在所述传感电路部连接了所述信号输出部时，使用基于所述规定的信号值从所述传感电路部输出的诊断信号，来检测所述传感电路部的故障。
2.如权利要求1所述的故障检测装置，其特征在于：
所述切换电路部基于从所述控制部输出的切换信号，将所述传感部或所述信号输出部连接到所述传感电路部。
3.如权利要求1或2所述的故障检测装置，其特征在于，
所述切换电路部具有：使所述传感部无效的第一电路部；和在所述第一电路部使所述传感部无效的状态下，将所述传感电路部的连接对象切换为所述信号输出部的第二电路部。
4.如权利要求1～3中任一项所述的故障检测装置，其特征在于：
所述控制部通过判断所述诊断信号是否处于规定的范围内来检测所述传感电路部的故障。
5.如权利要求1所述的故障检测装置，其特征在于：
所述传感部为温度传感器。
6.如权利要求1所述的故障检测装置，其特征在于：
所述信号输出部为具有规定的电阻值的电阻。
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