-
HINTERGRUND
DER ERFINDUNG
-
Die
vorliegenden Erfindung betrifft eine Temperatursensorsteuervorrichtung,
die einen Temperatursensor ansteuert, dessen elektrischer Widerstand sich
in Übereinstimmung
mit einer Temperatur ändert.
-
Bislang
wurde eine Temperatursensorsteuervorrichtung verwendet, die dafür ausgelegt
ist, einen Temperatursensor, dessen Widerstandswert sich in Übereinstimmung
mit einer Temperatur ändert,
bei einer Temperaturdetektion eines gemessenen Fluids, z.B. eines
Abgases, unter Verwendung des Temperatursensors anzusteuern bzw.
zu erregen.
-
Die
Temperatursensorsteuervorrichtung enthält Referenzwiderstandselemente,
die in Serie mit dem Temperatursensor verbunden sind. Die Temperatursensorsteuervorrichtung
erfasst einen Spannungswert, der durch die Widerstände bezüglich einer
eingeprägten
Spannung (d.h. einem elektrischen Potential eines Verbindungspunktes
zwischen dem Temperatursensor und dem Referenzwiderstandselement)
unterteilt ist, und bestimmt einen Widerstandswert des Temperatursensors
in Übereinstimmung
mit dem elektrischen Potential des Verbindungspunkts. Diese Temperatursensorsteuervorrichtung
bestimmt die Temperatur auf der Basis der Temperatur-Widerstandscharakteristik
des Temperatursensors.
-
Der
Temperatursensor hat eine Charakteristik, die einen Bereich, in
dem ein Wert der Änderung des
Widerstandswerts klein ist mit Bezug auf einen Wert der Änderung
der Temperatur, und einen Bereich hat, in dem ein Wert der Änderung
des Widerstandswerts bezüglich
eines Werts der Änderung
der Temperatur erhöht
ist. Dementsprechend ist der Wert der Änderung des Widerstandswertes
nicht konstant in dem gesamten Temperaturbereich. In dem Bereich,
in dem der Wert der Änderung
des Widerstandswerts klein ist bezüglich des Werts der Änderung
der Temperatur, neigt der erfasste Spannungswert, der durch den
Widerstand unterteilt wird, aufgrund von Rauschen dazu, sich zu ändern, so
dass ein Detektionsfehler in diesem Bereich auftreten kann.
-
Zum
Lösen des
vorstehend erwähnten
Problems offenbart eine veröffentlichte,
japanische Patentanmeldung Nr. H5-45231 und eine veröffentlichte,
japanische Patentanmeldung Nr. 2002-310807 Temperatursensorsteuervorrichtungen,
die dafür
entwickelt wurden, den Widerstandswert der Referenzwiderstandselemente
relativ zu dem Temperatursensor abzusenken, indem die Referenzwiderstandselemente,
die in Serie mit dem Temperatursensor verbunden sind, geschaltet
werden. Dementsprechend ist es möglich,
den Einfluss von Rauschen abzusenken.
-
ÜBERBLICK ÜBER DIE
ERFINDUNG
-
Die
herkömmliche
Temperatursensorsteuervorrichtung ist jedoch derart aufgebaut, dass
sie die Referenzwiderstandselemente unter Verwendung eines Schaltabschnitts
(eines Umschalters) schaltet, der in Serie mit dem Referenzwiderstandswert
verbunden ist, und der Strom, der durch den Temperatursensor und
die Referenzwiderstandselemente fließt, fließt durch den Schaltabschnitt
(den Umschalter). In diesem Aufbau kann bei der Detektion des elektrischen
Potentials des Verbindungspunktes zwischen dem Temperatursensor
und dem Referenzwiderstandselement (der Spannung, die durch die
Widerstände
unterteilt wird) die Genauigkeit des unterteilten Spannungswertes
durch die Wirkung des Widerstandswertes (Impendanz) des schaltenden
Abschnitts (des Umschalters) vermindert werden.
-
D.h.,
dass der Strom, der durch den Temperatursensor und die Referenzwiderstandselemente fließt, auch
durch den schaltenden Abschnitt (den Umschalter) fließt und dementsprechend
ist es notwendig, nicht die Spannung, die durch die Referenzwiderstandselemente
und den Temperatursensor unterteilt wird, zu fühlen bzw. zu erfassen, sondern
den Spannungswert, der durch die Referenzwiderstandselemente unterteilt
wird, den Temperatursensor und den Schaltabschnitt.
-
In
einem Fall, in dem die Impedanz des Schaltabschnitts nicht beachtet
wird, kann jedoch die Änderung
des Widerstandswerts (der als der Referenzwiderstand dient), der
die Spannung bezüglich des
Temperatursensors teilt, durch den Einfluss der Impedanz des Schaltabschnitts
(des Umschalters) erzeugt werden und die Genauigkeit der Detektion der
unterteilten Spannung und die Genauigkeit der Detektion der Temperatur
können
vermindert werden.
-
6 ist eine schematische
Ansicht, die eine herkömmliche
Temperatursensorsteuervorrichtung 201 zeigt, die einen
Temperatursensor 11, zwei Referenzwiderstandswerte 223 und 225,
die in Serie miteinander verbunden sind, und einen Umschalter 227 enthält, der
parallel zu dem Referenzwiderstandselement 225 verbunden
ist.
-
Die
herkömmliche
Temperatursensorsteuervorrichtung 201 ist derart aufgebaut,
dass sie den Widerstandswert der Referenzwiderstandselemente ändert, die
für die
Spannungsunterteilung durch die Widerstände verwendet werden. In dieser
herkömmlichen
Temperatursensorsteuervorrichtung 201 ist der Wert des
Referenzwiderstandselements 223 300 [Ω] und der Widerstandswert des
Referenzwiderstandselements 225 beträgt 14,7 [kΩ].
-
7 ist ein Kurvenverlauf,
der gemessene Daten einer Beziehung zwischen einer unterteilten Spannung
Vout des Temperatursensors 11 und der Temperatur in einem
Fall, in dem der Innenwiderstand des Umschalters 227 500
[Ω] beträgt, und
in einem Fall, in dem der Innenwiderstand des Umschalters 227 0
[Ω] beträgt, in der
herkömmlichen
Temperatursensorsteuervorrichtung 20 zeigt. In 7 zeigt eine durchgezogene
Linie den Fall, in dem der innere Widerstand des Umschalters 227 500
[Ω] beträgt, und
eine unterbrochene Linie zeigt den Fall, in dem der innere Widerstand
des Umschalters 0[Ω]
beträgt. Die
Messdaten, wie sie in 7 gezeigt
sind, sind Daten, bei denen der Umschalter 227 in einen
geöffneten
Zustand in einem Temperaturbereich gleich oder kleiner als 400 [°C] gebracht
wird und bei denen der Umschalter 227 in einen geschlossenen
Zustand in einem Temperaturbereich größer als 400 [°C] gebracht
wird.
-
Wie
in 7 gezeigt ist, ist
ein Kurvenverlauf, in dem der interne Widerstand des Umschalters 227 500
[Ω] beträgt, identisch
zu einem Kurvenverlauf, in dem der interne Widerstand des Umschalters 227 0
[Ω] beträgt, in dem
Temperaturbereich gleich oder kleiner als 400 [°C]. Dementsprechend folgt daraus,
dass es keinen Einfluss des internen Widerstands des Umschalters 227 gibt.
Ein Kurvenverlauf, in dem der interne Widerstand des Umschalters 227 500[Ω] beträgt, ist
jedoch unterschiedlich zu einem Kurvenverlauf, in dem der interne
Widerstand des Umschalters 227 0[Ω] beträgt, in dem Temperaturbereich
größer als
400 [°C].
Dementsprechend folgt, dass es einen Einfluss des Unterschieds zwischen den
internen Widerständen
des Umschalters 227 in dem Temperaturbereich größer als
400 [°C]
gibt.
-
Es
ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Temperatursensorsteuervorrichtung
bereitzustellen, die derart aufgebaut ist, dass ein Zustand eines
Leitungswegs, der einen Temperatursensor enthält, beim Start des Temperatursensors
genau beurteilt werden kann.
-
Gemäß einem
Aspekt der vorliegenden Erfindung weist eine Temperatursensorsteuervorrichtung
auf: einen Referenzpotentialabschnitt, der auf ein elektrisches
Referenzpotential gesetzt ist; einen Antriebspotentialabschnitt,
der auf ein elektrisches Antriebspotential gesetzt ist, das von
dem elektrischen Referenzpotential unterschiedlich ist; einen Temperatursensor,
der aufgebaut ist, einen Widerstand in Überstimmung mit der Temperatur
eines Fluids zu ändern,
und der zwischen dem Referenzpotentialabschnitt und dem Antriebspotentialabschnitt
angeordnet ist, angesteuert bzw. erregt zu werden; einen Leitungsweg,
der sich von dem Antriebspotentialabschnitt durch den Temperatursensor
zu dem Referenzpotentialabschnitt erstreckt; mindestens zwei Referenzwiderstandselemente,
die jeweils in dem Leitungsweg angeordnet sind, um in Serie mit
dem Temperatursensor verbunden zu sein; einen Potential gesteuerten
Punkt bzw. Knoten, der in dem Leitungsweg zwischen den Referenzwiderstandselementen
angeordnet ist; einen Potentialsetzabschnitt, der aufgebaut ist,
ein elektrisches Potential des Potential gesteuerten Punktes auf
das elektrische Antriebspotential zu setzen; und einen Widerstandsschaltsteuerabschnitt,
der aufgebaut ist, den Potentialsetzabschnitt zu steuern, um das
elektrische Potential des Potential gesteuerten Punktes zu schalten und
um jedes der Referenzwiderstandselemente in einen erregten bzw.
bestromten Zustand und/oder einen erregungslosen bzw. stromlosen
Zustand zu schalten.
-
KURZBESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
-
1 ist
ein schematisches, elektrisches Steuerdiagramm, das ein Temperatursensorsteuersystem
gemäß einer
ersten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigt;
-
2 ist
ein Flussdiagramm, das einen temperaturfühlenden bzw. erfassenden Hauptsteuerprozess
zeigt, der durch die Temperatursensorsteuervorrichtung von 1 durchgeführt wird;
-
3A, 3B und 3C sind
Kurvenverläufe,
die gemessene Daten über
einen Temperatursensor der Temperatursensorsteuervorrichtung von 1 zeigen;
-
4 ist
ein schematisches, elektrisches Schaltungsdiagramm, das eine zweite
Temperatursensorsteuervorrichtung mit drei Referenzwiderstandselementen
gemäß einer
zweiten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigt;
-
5 ist
ein Flussdiagramm, das einen Temperaturerfassungshauptsteuerprozess
zeigt, der durch die zweite temperaturerfassende Steuervorrichtung
von 4 durchgeführt
wird;
-
6 ist
ein schematisches Diagramm, das einen Hauptteil einer Temperatursensorsteuervorrichtung
einer früheren
Technologie zeigt; die einen Umschalter hat, der parallel mit einem
Referenzwiderstandselement verbunden ist; und
-
7 ist
ein Kurvenverlauf, der Messdaten einer Beziehung zwischen einer
unterteilten Spannung des Temperatursensors von 6 und
der Temperatur zeigt, wenn ein Innenwiderstand des Umschalters 500[Ω] und 0
[Ω] beträgt.
-
DETAILLIERTE
BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
-
1 zeigt
ein schematisches, elektrisches Schaltungsdiagramm, das eine Temperatursensorsteuervorrichtung 1 gemäß einer
ersten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigt. Die Temperatursensorsteuervorrichtung 1 wird
zum Steuern des Temperatursensors verwendet, der ausgelegt ist,
die Temperatur eines gemessenen Fluids, z.B. eines Abgases eines
Fahrzeugmotors mit Innenverbrennung, zu fühlen. Ein Temperatursensor 11, der
mit der Temperatursensorsteuervorrichtung 1 verbunden ist,
hat eine Charakteristik, die einen elektrischen Widerstand in Abhängigkeit
von der Temperatur ändert.
D.h., dass der Temperatursensor 11 eine negative Charakteristik
hat, in der der elektrische Widerstand abnimmt, wenn die Temperatur
des Messfluids ansteigt.
-
Die
Temperatursensorsteuervorrichtung 1 enthält einen
Mikrocomputer 21, der dafür ausgelegt ist, verschiedene
Steueroperationen durchzuführen, einen
Referenzpotentialanschluss 45, der auf ein Referenzpotential
(0[V] in der ersten Ausführungsform) gesetzt
ist, einen Antriebspotentialanschluss 47, der auf ein Antriebspotential
5[V] in der ersten Ausführungsform)
gesetzt ist, einen Temperatursensorverbindungsanschluss 49,
der mit dem Temperatursensor 11 verbunden ist, einen Leitungsweg 13,
der sich von dem Antriebspotentialanschluss 47 durch den Temperatursensorverbindungsanschluss 49 zu
dem Referenzpotentialanschluss 45 erstreckt, ein erstes Referenzwiderstandselement
(einen ersten Referenzwiderstand) 23 und ein zweites Referenzwiderstandselement
(einen zweiten Referenzwiderstand) 25, die jeweils in einem
Leitungsweg 13 angeordnet sind, der in Serie mit dem Temperatursensor 11,
einem potentialgesteuerten Punkt bzw. Knoten (einem Potentialsetzpunkt) 29,
der in dem Leitungsweg 13 zwischen dem ersten Referenzwiderstandselement 23 und
dem zweiten Referenzwiderstandselement 25 angeordnet ist,
und eine Potentialsetzschaltung 27, die dafür ausgelegt
ist, ein elektrisches Potential eines potentialgesteuerten Punkts 29 zu
setzen.
-
Der
Mikrocomputer 21 führt
verschiedene Steueroperationen für
die Temperaturdetektion durch. Der Mikrocomputer 21 hat
einen Hauptteil, der eine zentrale Verarbeitungseinheit (CPU), einen Speicher
mit wahlfreiem Zugriff (RAM), einen Nurlesespeicher (ROM) und einen
Eingangs/Ausgangs-Abschnitt enthält.
Der Eingangs/Ausgangs-Abschnitt des Mikrocomputers 21 ist
mit verschiedenen Teilen derart verbunden, dass er das elektrische
Potential des Temperatursensorverbindungsanschlusses 49 empfangen
und ein Befehlssignal an die Potentialsetzschaltung 27 (d.h.,
einen Potentialsetzschalter 35, wie weiter unten stehend
beschrieben wird) ausgeben kann.
-
Ein
Analogsignal, das in den Eingangs/Ausgangs-Abschnitt eingegeben
wird, wird durch einen Analog-zu-Digital(A/D)-Wandelabschnitt (Wandler)
in ein Digitalsignal umgewandelt, das die CPU verwenden kann. Der
Referenzpotentialanschluss 45 ist mit einer Referenzpotentialleitung 15 verbunden,
deren elektrisches Potential identisch zu dem elektrischen Potential
eines Ausgangsanschlusses einer Seite mit niedrigem Potential (einem
elektrischen Potential von 0 [V]) einer Spannungsversorgung ist
(nicht gezeigt, eine Ausgangsspannung von 5 [V] in der ersten Ausführungsform).
Der Antriebspotentialanschluss 47 ist mit einer Antriebspotentialleitung 17 verbunden,
deren elektrisches Potential identisch zu einem elektrischen Potential
eines Ausgangsanschlusses einer Seite mit hohem Potential (einem
elektrischen Potential von 5 [V]) der Spannungsversorgung ist.
-
Die
Spannungsversorgung führt
elektrische Energie der Temperatursensorsteuervorrichtung 1 und
anderen Vorrichtungen des Innenverbrennungsmotors zu. Der Temperatursensorverbindungsanschluss 49 ist
mit einem Ende des Temperatursensors 11 verbunden und das
andere Ende des Temperatursensors 11 ist mit der Referenzpotentialleitung 15 (d.h.
dem Referenzpotentialanschluss 45) verbunden. Das d.h.,
dass der Temperatursensor 11, das erste Referenzwiderstandselement 23 und
das zweite Referenzwiderstandselement 25 in Serie miteinander
in dem Leitungsweg 13 verbunden sind, der den Referenzpotentialanschluss 45 (Referenzpotentialleitung 15)
und den Antriebspotentialanschluss 47 (Antriebspotentialleitung 17)
verbindet.
-
Das
erste Referenzwiderstandselement 23 ist aus einem Widerstandselement
300[Ω]
zusammengesetzt. Das zweite Referenzwiderstandselement 25 besteht
aus einem Widerstandselement von 15 [kΩ]. Der Eingangs/Ausgangs-Abschnitt
des Mikrocomputers 21 ist mit einem Signalweg verbunden, der
mit einer Klemmschaltung 51 versehen ist, die dafür ausgelegt
ist, den Spannungsbereich des Eingangssignals auf einen vorgegebenen
Spannungsbereich (0~5 [V] in der ersten Ausführungsform) zu begrenzen. Die
Klemmschaltung 51 enthält
eine erste Klemmdiode 53, eine zweite Klemmdiode 55 und ein
Klemmwiderstandswert (Klemmwiderstand) 57.
-
Das
Klemmwiderstandselement 57 ist in Serie mit dem Signalweg
verbunden, der den Eingangs/Ausgangs-Abschnitt des Mikrocomputer 21 und
den Temperatursensorverbindungsanschluss 49 verbindet.
Die erste Klemmdiode 53 enthält eine Anode, die mit einem
Ende des Klemmwiderstandselements 57 verbunden ist, (d.h.,
einem Ende, das mit dem Eingangs/Ausgangs-Abschnitt des Mikrocomputers 21 verbunden
ist) und eine Kathode, die mit einer Antriebspotentialleitung 17 verbunden
ist. Die zweite Klemmdiode 55 enthält eine Anode, die mit einer
Referenzpotentialleitung 15 verbunden ist, und eine Kathode,
die mit einem Ende des Klemmwiderstandselements 57 verbunden
ist (d.h., dem Ende, das mit einem Eingangs/Ausgangs-Abschnitt des
Mikrocomputers 21 verbunden ist).
-
Die
Potentialsetzschaltung 27 enthält eine Setzdiode 31,
einen Operationsverstärker 33,
ein Setzwiderstandselement (setzenden Widerstand) 37 und
einen Potentialsetzschalter 35.
-
Die
Setzdiode 31 enthält
eine Anode und eine Kathode, die mit dem Potential gesteuerten Punkt 29 verbunden
ist. Der Operationsverstärker 33 enthält einen
Ausgangsanschluss, der mit der Anode der Setzdiode 31 verbunden
ist, einen invertierenden Eingangsanschluss (–), der mit der Kathode der
Setzdiode 31 verbunden ist, und einen nicht-invertierenden
Eingangsanschluss (+). Das Setzwiderstandselement 37 ist
zwischen dem nicht-invertierenden Eingangsanschluss (+) des Operationsverstärkers 33 und
einem Antriebspotenzialanschluss 45 angeordnet. Der Potenzialsetzschalter 35 ist
zwischen dem nichtinvertierenden Eingangsanschluss (+) des Operationsverstärkers 33 und
einem Referenzpotenzialanschluss 45 angeordnet.
-
Der
Potenzialsetzschalter 35 ist derart aufgebaut, dass er
die elektrische Verbindung zwischen dem nichtinvertierenden Eingangsanschluss
(+) des Operationsverstärkers 33 und
dem Referenzpotenzialanschluss 45 in einen leitenden Zustand
(Kontinuitätszustand)
oder einen unterbrochenen Zustand (Unterbrechungszustand) in Übereinstimmung
mit einem Befehlssignal von dem Mikrocomputer 21 setzen
kann.
-
Wenn
der Potenzialsetzschalter 35 in den Leitungszustand auf
der Basis des Befehlssignals von dem Mikrocomputer 21 gesetzt
ist, ist der Antriebspotenzialanschluss 47 elektrisch mit
dem Referenzpotenzialanschluss 45 durch das Setzwiderstandselement 37 und
den Potenzialsetzschalter 35 verbunden. Folglich empfängt der
nicht-invertierende Eingangsanschluss (+) des Operationsverstärkers 33 das
elektrische Referenzpotenzial (0[V]). Zudem empfängt der invertierende Eingangsanschluss
(–) des
Operationsverstärkers 33 das
elektrische Potenzial (das elektrische Potenzial größer als
das elektrische Referenzpotenzial) des potenzialgesteuerten Punktes 29 in
dem Leitungsweg 13.
-
In
diesem Zustand gibt der Operationsverstärker 33 an dem Ausgangsanschluss
ein elektrisches Potenzial aus, das niedriger als das elektrische Potenzial
des potenzialgesteuerten Punktes 29 ist. In einem Fall,
in dem der Operationsverstärker 33 an dem
Ausgangsanschluss das elektrischen Potenzials ausgibt, das niedriger
als das elektrische Potenzial des potenzialgesteuerten Punktes 29 ist,
sperrt die Setzdiode 31 den elektrischen Strom, sodass
er nicht von dem potenzialgesteuerten Punkt 29 zu dem Ausgangsanschluss
des Operationsverstärkers 33 fließen kann.
Dementsprechend wird die Setzschaltung 27 nicht durch das
elektrische Potenzial des potenzialgesteuerten Punktes 29 beeinflusst
und das elektrische Potenzial des potenzialgesteuerten Punktes 29 wird
auf der Basis der Spannung gesetzt, die durch die Referenzwiderstandselemente
(das erste Referenzwiderstandselement 23 und das zweite
Referenzwiderstandselement 25) und den Temperatursensor 11 geteilt
wird.
-
Andererseits
empfängt,
wenn der Potenzialsetzschalter 35 auf einen Unterbrechungszustand auf
der Basis des Befehlssignals von dem Mikrocomputer 21 gesetzt
wird, der nicht-invertierende
Eingangsanschluss (+) des Betriebsverstärkers 33 das elektrische
Antriebspotenzial (5[V]). Folglich gibt der Operationsverstärker 33 die
Spannung von dem Ausgangsanschluss derart aus, dass das elektrische
Potenzial des potenzialgesteuerten Punktes 29, der mit dem
invertierenden Eingangsanschluss (+) verbunden ist, auf das elektrische
Antriebspotenzial (5[V]) gesetzt wird.
-
In
diesem Zustand fließt
elektrischer Strom nicht durch das zweite Referenzwiderstandselement 25 (das
heißt,
dass das Referenzwiderstandselement, das zwischen dem Antriebspotenzialanschluss 47 und
dem potenzialgesteuerten Punkt 29 verbunden ist, der auf
das elektrische Antriebspotenzial gesetzt ist) der beiden Referenzwiderstandselemente (erstes
Referenzwider standselement 23 und zweites Referenzwiderstandselement 25)
und der elektrische Strom fließt
in einer Richtung von einem potenzialgesteuerten Punkt 29 durch
das erste Referenzwiderstandselement 23 zu dem Referenzpotenzialanschluss 45.
Das heißt,
dass der elektrische Strom durch das erste Referenzwiderstandselement 23 und den
Temperatursensor 11 fließt, die zwischen der Referenzpotenzialleitung 15 und
dem potenzialgesteuerten Punkt 29 angeordnet sind, der
auf das elektrische Antriebspotenzial gesetzt ist.
-
Auf
diese Art und Weise ist die Potenzialsetzschaltung 27 derart
aufgebaut, dass sie den potenzialgesteuerten Punkt 29 in
einen beliebigen Zustand oder einen festgelegten Potenzialzustand
(einen erzwungenen Zustand) in Übereinstimmung
mit dem Befehlssignal von Mikrocomputer 21 setzen kann.
In dem beliebigen Zustand wird das elektrische Potenzial des potenzialgesteuerten
Punktes 29 auf der Basis der Spannung gesetzt, die durch
das Referenzwiderstandselement und den Temperatursensor 11 unterteilt
wird. In dem festgelegten Potenzialzustand wird das elektrische
Potenzial des potenzialgesteuerten Punktes 29 erzwungenermaßen auf
das elektrische Antriebspotenzial gesetzt.
-
Dementsprechend
ist es möglich,
das elektrische Potenzial des potenzialgesteuerten Punktes 29 auf
das elektrische Antriebspotenzial (5[V]) unter Verwendung der Potenzialsetzschaltung 27 erzwungen
zu schalten. Zudem ist es möglich,
die Anzahl der bestromten Referenzwiderstandselemente der beiden
Referenzwiderstandselemente (erstes Referenzwiderstandselement 23 und
zweites Referenzwiderstandselement 25) zu ändern.
-
2 zeigt
ein Flussdiagramm, das einen temperaturerfassenden Hauptsteuervorgang
zeigt, der in dem Mikroprozessor 21 ausgeführt wird.
Der temperaturerfassende Hauptsteuervor gang wird gestartet, wenn
die Temperatursensorsteuervorrichtung 1 gestartet wird.
-
Nach
dem Start des Vorgangs führt
der Mikrocomputer 21 einen Betrieb derart durch, dass das elektrische
Potenzial des potenzialgesteuerten Punktes 29 auf den willkürlichen
Zustand beim Schritt S110 gesetzt wird. Das heißt, dass der Mikrocomputer 21 das
Befehlssignal ausgibt, den Potenzialsetzschalter 35 in
den Leitungszustand zu bringen.
-
Wenn
der Potenzialsetzschalter 35 in den Leitungszustand gebracht
wird, wird das elektrische Potenzial des potenzialgesteuerten Punktes 29 nicht durch
die Potenzialsetzschaltung 27 erzwungen gesetzt und wird
in den willkürlichen
Zustand, wie vorstehend beschrieben wurde, gebracht. Das heißt, dass
das elektrische Potenzial des potenzialgesteuerten Punktes 29 auf
einen willkürlichen
Wert in Übereinstimmung
mit der Spannung gesetzt wird, die durch die Referenzwiderstandselemente
(erstes Referenzwiderstandselement 23 und zweites Referenzwiderstandselement 25)
und den Temperatursensor 11 unterteilt wird, ohne dass
der Einfluss der Potenzialsetzschaltung 27 negativ wirken
kann.
-
Beim
Schritt S120 führt
der Mikrocomputer 21 einen Betrieb aus, um ein elektrisches
Potenzial Vd des Temperatursensorverbindungsanschlusses 49 (das
heißt,
ein elektrisches Potenzial Vd eines Verbindungspunktes zwischen
dem Temperatursensor 11 und dem Referenzwiderstandselement 23)
zu erfassen. Das heißt,
dass der Mikrocomputer 21 einen Betrieb derart durchführt, dass
das elektrische Potenzial (analoges Signal) des Temperatursensorverbindungsanschlusses 49 durch
den Eingangs/Ausgangs-Abschnitt des Mikrocomputers 21 empfangen
wird, und er eine Analog/Digital (A/D)-Wandlung ausführt, um
das empfangene analoge Signal in ein digitales Signal umzuwandeln.
-
Der
Temperatursensor 11 enthält ein erstes Ende, das mit
einem Temperatursensorverbindungsanschluss 49 verbunden
ist, und ein zweites Ende, das mit einer Referenzpotenzialleitung 15 (Referenzpotenzialanschluss 45)
verbunden ist. Das elektrische Potenzial des Temperatursensorverbindungsanschlusses 49 entspricht
dem elektrische Potenzial des Verbindungspunktes (Übergangspunkt)
zwischen dem Temperatursensor 11 und dem ersten Referenzwiderstandselement 23.
-
Beim
Schritt S130 beurteilt der Mikrocomputer 21, ob das elektrische
Potenzial Vd des Temperatursensorverbindungsanschlusses 49,
das beim Schritt S120 erfasst wird, in einem vorgegebenen, normalen
Bereich ist oder nicht. Der Mikrocomputer 21 macht eine
bestätigende
Beurteilung (JA) in einem Fall, in dem das elektrische Potenzial
Vd in dem normalen Bereich ist, und der Prozess schreitet zum Schritt
S150 fort. Der Mikrocomputer 21 macht eine negative Beurteilung
(NEIN) in einem Fall, in dem das elektrische Potenzial Vd außerhalb
des normalen Bereichs ist und der Prozess schreitet zum Schritt S140
fort.
-
Der
normale Bereich ist ein vorgegebener Bereich, in dem das elektrische
Potenzial Vd des Temperatursensorverbindungsanschlusses 49 in Übereinstimmung
mit einem Temperaturbereich des gemessenen Fluids entwickelt werden
kann. Das heißt,
dass, wenn das gemessene Fluid in einem Bereich von 01000 [°C] entwickelt
werden kann, der normale Bereich ein Bereich ist, in dem das elektrische Potenzial
Vd des Temperatursensorverbindungsanschlusses 49 (elektrisches
Potenzial Vd des Verbindungspunktes des Temperatursensors 11 und
des ersten Referenzwiderstandselementes 23) den Temperaturbereich
von 01000 [°C]
abdecken kann.
-
Nachfolgend
der negativen Beurteilung beim Schritt S130 beurteilt der Mikrocomputer 21 einen anomalen
Zustand des Lei tungswegs 13 beim Schritt S140 und informiert
die Benutzer der Temperatursensorsteuervorrichtung 1 über den
anomalen Zustand des Leitungswegs 13.
-
Die
anomalen Zustände
des Leitungswegs 13 enthalten einen anomalen Unterbrechungs(Trennungs)-Zustand
bzw. Bruchzustand des Leitungswegs 13 und einen anomalen
Batteriekurzschlusszustand, in dem der Leitungsweg 13,
der den Temperatursensor 11 enthält, mit einer Batteriespannungsversorgung
(nicht gezeigt) kurzgeschlossen ist. In diesen anomalen Zuständen ist
das elektrische Potenzial Vd des Temperatursensorverbindungsanschlusses 49 (das
elektrische Potenzial des Verbindungspunktes des Temperatursensors 11 und
des ersten Referenzwiderstandselements 23) immer auf einem
hohen, elektrischen Potenzial (5[V] oder darüber) (bleibt darauf). In dem
normalen Zustand ist jedoch das elektrische Potenzial Vd des Temperatursensorverbindungsanschlusses 49 (das
elektrische Potenzial des Verbindungspunktes zwischen dem Temperatursensor 11 und
dem ersten Referenzwiderstandselement 23) immer in einem
Bereich von 0,14,9 [V]. Dementsprechend ist es möglich, wenn das elektrische
Potenzial Vd immer auf 5 [V] ist, eine Abweichung von dem normalen
Bereich zu beurteilen.
-
Zudem
gibt es einen anomalen Erdungskurzschlusszustand, in dem der Leitungsweg 13,
der den Temperatursensor 11 enthält, mit Bezug auf die Potenzialleitung 15 verbunden
ist. In diesem anomalen Erdungskurzschlusszustand ist das elektrische
Potenzial Vd des Temperatursensorverbindungsanschlusses 49 (das
elektrische Potenzial des Verbindungspunktes zwischen dem Temperatursensor 11 und
dem ersten Referenzwiderstandselement 23) immer auf 0 [V].
In diesem normalen Zustand ist jedoch das elektrische Potenzial
Vd des Temperatursensorverbindungsanschlusses 49 (das elektrische
Potenzial des Verbindungspunktes zwischen dem Temperatursensor 11 und
dem ersten Referenzwiderstandselement 23) immer in dem
Bereich von 0,14,9 [V]. Wenn das elektrische Potenzial Vd auf 0
[V] ist, ist es möglich,
die Abweichung von dem normalen Bereich zu beurteilen.
-
Nachfolgend
der bestätigenden
Bestimmung beim Schritt S130 beurteilt der Mikrocomputer 21,
ob das erfasste, elektrische Potenzial Vd kleiner als 0,4 [V] ist
oder nicht beim Schritt S150. Der Mikrocomputer 21 macht
eine bestätigende
Beurteilung (JA) in einem Fall, in dem das elektrische Potenzial
Vd kleiner als 0,4 [V] ist, und der Vorgang schreitet zum Schritt S170
fort. Der Mikrocomputer 21 macht eine negative Beurteilung
(NEIN) in einem Fall, in dem das elektrische Potenzial Vd gleich
oder größer als
0,4 [V] ist und der Vorgang schreitet zum Schritt S160 fort.
-
Im Übrigen ist
in einem Fall, in dem ein Betrieb beim Schritt S210 durchgeführt worden
ist, wie weiter unten stehend erläutert wird, das elektrische Potenzial
Vd für
die Beurteilung beim Schritt S150 nicht das elektrische Potenzial
Vd, das beim Schritt S120 gefühlt
bzw. erfasst wird, sondern ist das elektrische Potenzial Vd, das
beim Schritt S210 gefühlt bzw.
gemessen wird.
-
Nachfolgend
der negativen Beurteilung beim Schritt S150 bestimmt der Mikrocomputer 21 beim Schritt
S160 die Temperatur unter Verwendung einer Niedertemperaturerfassungszuordnung
in Übereinstimmung
mit dem elektrischen Potenzial Vd, das beim Schritt S120 erfasst
wird. In einem Fall, in dem der Betrieb beim Schritt S210, wie später erläutert wird,
durchgeführt
wird, ist das elektrische Potenzial Vd, das beim Schritt S160 verwendet
wird, nicht das elektrische Potenzial Vd, das beim Schritt S120
erfasst wird, sondern ist das elektrische Potenzial Vd, das beim
Schritt S210 erfasst wird.
-
Die
Niedertemperaturerfassungszuordnung zeigt eine Beziehung zwischen
dem elektrischen Potenzial Vd und der Tempe ratur des Temperatursensors 11.
Die Niedertemperaturerfassungszuordnung kann auf der Basis von gemessenen
Daten erstellt werden. In der Temperatursensorsteuervorrichtung 1 gemäß der ersten
Ausführungsform
ist der Temperaturbereich, der unter Verwendung der Niedertemperaturerfassungszuordnung
erfasst wird, auf den Bereich von 0400 [°C] gesetzt.
-
3A, 3B und 3C zeigen
Kurvenverläufe,
die unter Verwendung gemessener Daten erstellt wurden. 3A ist
ein Kurvenverlauf, der eine Beziehung zwischen der Temperatur und
dem Widerstandswert des Temperatursensors 11 zeigt. 3B ist
der Graph, der eine Beziehung zwischen der Temperatur und der Spannung
an dem Temperatursensor 11, die durch die Referenzwiderstandselemente
unterteilt wird, ohne ein Schalten der Referenzwiderstandselemente
zeigt. 3C ist ein Kurvenverlauf, der
eine Beziehung zwischen der Temperatur und der Spannung an dem Temperatursensor 11,
die durch die Referenzwiderstandselemente unterteilt wird, mit Schalten
der Referenzwiderstandselemente zeigt.
-
Der
Temperatursensor 11 gemäß der ersten Ausführungsform
enthält
ein Thermistorelement, das eine Zusammensetzung aus (Sr, Y) (Al,
Mn, Fe) O3 hat. Wie in 3A gezeigt
ist, hat der Temperatursensor 11 eine negative Charakteristik,
in der der elektrische Widerstand abnimmt, wenn die Temperatur ansteigt.
-
In
einer Serienschaltung, die den Temperatursensor 11 und
die Referenzwiderstandselemente (erstes Referenzwiderstandselement 23 und
zweites Referenzwiderstandselement 25) enthält, ist
eine eingeprägte
Spannung (Unterschied zwischen dem elektrischen Antriebspotenzial
und dem elektrischen Referenzpotenzial) konstant und der elektrische
Widerstand der Referenzwiderstandselemente (erstes Referenzwiderstandselement 23 und
zweites Referenzwiderstandselement 25) ist konstant.
-
Dementsprechend
wird das elektrische Potenzial Vd des Temperatursensorverbindungsanschlusses 49 (das
heißt,
der Spannung an dem Temperatursensor 11, die durch die
Referenzwiderstandselemente unterteilt wird) in Übereinstimmung mit dem Widerstand
des Temperatursensors 11 bestimmt. 3B sind
die gemessenen Daten, die die vorstehend erwähnte Beziehung zwischen der
Temperatur und der Spannung an dem Temperatursensor 11 zeigen,
die durch die Referenzwiderstandselemente unterteilt wird.
-
In
den gemessenen Daten, die in 3B gezeigt
sind, ist der Wert der Änderung
des elektrischen Potenzials Vd (die Unterteilungsspannung) und des Temperatursensorverbindungsanschlusses 49 jedoch
klein bezüglich
der Änderung
der Temperatur in dem Hochtemperaturbereich (zum Beispiel einem Temperaturbereich
größer als
400 [°C]).
Dementsprechend ist es problematisch, den Detektionsfehler der Temperaturdetektion
für den
Einfluss des Rauschens bzw. einer Störung zu erhöhen.
-
Andererseits
wird in den gemessenen Daten von 3C nur
das erste Referenzwiderstandselement 23 der beiden Referenzwiderstandselemente zum
Absenken des Widerstands der Referenzwiderstandselemente in dem
Temperaturbereich größer als
400 [°C]
verwendet, sodass das elektrische Potenzial Vd des Temperatursensorverbindungsanschlusses 49 (das
heißt,
die Spannung an dem Temperatursensor 11, die durch die
Referenzwiderstandselemente unterteilt wird) erhöht wird. Dementsprechend ist
es möglich,
den Wert der Änderung
des elektrischen Potenzials Vd (der geteilten Spannung) des Temperatursensorverbindungsanschlusses 49 bezüglich der Änderung
der Temperatur auch in dem Temperaturbereich über 400 [°C] zu erhöhen und den Detektionsfehler
der Temperaturdetektian durch die Wirkung des Rauschens usw. abzusenken.
-
In
der Temperatursensorsteuervorrichtung 1 gemäß der ersten
Ausführungsform
wird die Niedertemperaturerfassungszu ordnung auf der Basis der gemessenen
Daten von 0400 [°C],
wie in 3C gezeigt ist, ausgebildet
und eine Hochtemperaturerfassungszuordnung, wie später beschrieben
wird, wird auf der Basis der gemessenen Daten von 400~1000 [°C] ausgebildet,
wie in 3C gezeigt ist.
-
In
dem Flussdiagramm von 2 führt nachfolgend der bestätigenden
Beurteilung beim Schritt S150 der Mikrocomputer 21 einen
Betrieb des Setzens des elektrischen Potenzials des potenzialgesteuerten
Punktes 29 auf einen festgelegten Potenzialzustand beim
Schritt S170 durch. Das heißt,
dass der Mikrocomputer 21 das Befehlssignal ausgibt, um den
Potenzialsetzschalter 35 auf den Unterbrechungszustand
zu setzen.
-
Wenn
der Potenzialsetzschalter 35 auf den Unterbrechungszustand
gesetzt wird, setzt die Potenzialsetzschaltung 27 erzwungen
das elektrische Potenzial des potenzialgesteuerten Punktes 29 auf das
elektrische Antriebspotenzial (5[V] in der ersten Ausführungsform),
wie oben stehend beschrieben worden ist. In diesem Zustand fließt der elektrische Strom
nicht durch das zweite Referenzwiderstandselement 25 der
beiden Referenzwiderstandselemente (erstes Referenzwiderstandselement 23 und
zweites Referenzwiderstandselement 25), sondern fließt durch
den potenzialgesteuerten Punkt 29 und das erste Referenzwiderstandselement 23.
Das heißt, dass
der elektrische Strom durch das erste Referenzwiderstandselement 23 und
den Temperatursensor 11 fließt, die zwischen der Referenzpotenzialleitung 15 und
dem potenzialgesteuerten Punkt 29 angeordnet sind, der
auf das elektrische Antriebspotenzial gesetzt ist.
-
Beim
Schritt S180 führt
der Mikrocomputer 21 den Betrieb zum Erfassen des elektrischen
Potenzials Vd des Temperatursensorverbindungsanschlusses 49 durch.
Der Betrieb beim Schritt S180 ist identisch zu dem Betrieb beim
Schritt S120. Beim Schritt S190 berechnet der Mikrocomputer 21 die
Tempera tur auf der Basis des elektrischen Potenzials Vd, das beim
Schritt S180 erfasst wird, unter Verwendung der Hochtemperaturerfassungszuordnung
bzw. -kennfeld.
-
Die
Hochtemperaturerfassungszuordnung zeigt die Beziehung zwischen dem
elektrische Potenzial Vd des Temperatursensorverbindungsanschlusses 49 und
der Temperatur des Temperatursensors 11. Die Hochtemperaturerfassungszuordnung
kann auf der Basis von gemessenen Daten erstellt werden, die in 3C gezeigt
sind. In dem Temperatursensor gemäß der ersten Ausführungsform
ist der Temperaturbereich, der unter Verwendung der Hochtemperaturerfassungszuordnung
erfasst werden kann, der Temperaturbereich von 400~1000 [°C].
-
Die
Temperatur, die beim Schritt S160 oder beim Schritt S190 berechnet
wird, wird in dem Speicherabschnitt (zum Beispiel einem Speicher)
des Mikrocomputers 21 gespeichert und wird für verschiedene
Steueroperationen verwendet. Darüber
hinaus wird die Temperatur, die in dem Speicherabschnitt gespeichert
ist, bei jedem Betrieb des Schrittes S160 und des Schrittes S190
aktualisiert.
-
Nach
dem Betrieb beim Schritt S160 oder beim Schritt S190 schreitet der
Prozess zum Schritt S200 fort. Beim Schritt S200 führt der
Mikrocomputer 21 den Betrieb des Setzens des elektrischen
Potenzials des mit elektrischem Potenzial gesteuerten Punktes 29 auf
einen willkürlichen
Zustand aus. Der Betrieb beim Schritt S200 ist identisch zu dem
Betrieb beim Schritt S110.
-
Beim
Schritt S210 führt
der Mikrocomputer 21 den Betrieb durch, um das elektrische
Potenzial Vd des Temperatursensorverbindungsanschlusses 49 zu
erfassen (das heißt,
das elektrische Potenzial Vd des Verbindungspunktes zwischen dem
Temperatursensor 11 und dem ersten Referenzwiderstandselement 23).
Der Betrieb beim Schritt S200 ist identisch zu dem Betrieb beim
Schritt S120.
-
Nach
dem Betrieb beim Schritt S210 kehrt der Prozess zum Schritt S150
zurück.
Dann führt
der Mikrocomputer 21 Operationen des Schrittes S150 oder
danach durch und wiederholt den Temperaturerfassungsprozess unter
Verwendung des Temperatursensors 11.
-
Wie
vorstehend erläutert
wurde, ist das Temperatursensorsteuersystem 1 derart ausgelegt,
dass es das elektrische Potenzial des potenzialgesteuerten Punktes 29 in
zwei Zustände
(den willkürlichen Zustand
und den festgelegten Potenzialzustand) schalten kann. Dementsprechend
ist es möglich,
die Anzahl der Referenzwiderstandselemente, die in Serie mit dem
Temperatursensor 11 verbunden sind, zu schalten, indem
das elektrische Potenzial des potenzialgesteuerten Punktes 29 geändert wird.
Wenn das elektrische Potenzial des potenzialgesteuerten Punktes 29 auf
das elektrische Antriebspotenzial gesetzt wird (das heißt, wenn
der potenzialgesteuerte Punkt 29 auf den festgelegten Potenzialzustand
gesetzt wird), fließt
elektrischer Strom nur durch das erste Referenzwiderstandselement 23 der
beiden Referenzwiderstandselemente (erstes Referenzwiderstandselement 23 und
zweites Referenzwiderstandselement 25), die zwischen dem
potenzialgesteuerten Punkt 29 und dem Temperatursensor 11 angeordnet
sind.
-
Auf
diese Art und Weise schaltet die Temperatursensorsteuervorrichtung 1 das
elektrische Potenzial des potenzialgesteuerten Punktes 29 erzwungen
und es ist möglich,
die Anzahl der Referenzwiderstandselemente, die zum Unterteilen
der Spannung mit dem Temperatursensor 11 verwendet werden,
zu ändern.
Dementsprechend ist es möglich, den
Widerstandswert der Referenzwiderstandselemente zu vermindern, die
die Spannung am Temperatursensor 11 unterteilen, indem
die Anzahl der Refe renzwiderstandselemente von zwei auf eines geändert wird,
und dadurch den elektrischen Strom zu erhöhen, der durch den Temperatursensor 11 fließt. Deshalb
ist es möglich,
die Wirkung des Rauschens bzw. einer Störung auch in dem Bereich zu
vermindern, indem der Detektionsfehler dazu neigt, durch die Wirkung
des Rauschens bei der Temperaturdetektion beeinträchtigt zu
werden, die unter Verwendung der Änderung des Widerstands des
Temperatursensors 11 durchgeführt wird.
-
In
der Temperatursensorsteuervorrichtung 1 ist ein Schaltabschnitt
(ein Umschalter) nicht in Serie mit dem Temperatursensor 11 verbunden
(das heißt, der
schaltende Abschnitt ist nicht in dem Leitungsweg 13 angeordnet).
-
In
der zuvor erwähnten
Anordnung fließt elektrischer
Strom, der durch den Temperatursensor 11 fließt, nicht
durch den schaltenden Abschnitt bei der Temperaturdetektion. Dementsprechend
ist es möglich,
die Änderung
des Widerstands zum Unterteilen der Spannung durch den Effekt der
Impedanz des Schaltabschnitts bei der Detektion der unterteilten
Spannung des Temperatursensors 11 zu verhindern.
-
In
der Temperatursensorsteuervorrichtung 1 gemäß der ersten
Ausführungsform
wird der Detektionsfehler nicht durch den Effekt des Schaltabschnitts (des
Umschalters) bei der Detektion des elektrischen Potenzials Vd des
Temperatursensorverbindungsanschlusses 49 verursacht. Dementsprechend
ist es möglich,
die Verminderung der Genauigkeit bei der Temperaturdetektion zu
verhindern.
-
Wenn
die Serienschaltung, die den Temperatursensor 11 und die
Referenzwiderstandselemente (das heißt, den Leitungsweg 13)
enthält,
in dem anomalen Zustand ist (dem anomalen Unterberechungszustand
und dem anomalen Kurzschlusszustand) nimmt das elektrische Potenzial
Vd des Temperatursensorverbin dungsanschlusses 49 (das heißt, das elektrische
Potenzial Vd des Verbindungspunktes zwischen dem Temperatursensor 11 und
dem ersten Referenzwiderstandselement 23) den anomalen Wert
an.
-
In
der erläuterten
Ausführungsform
führt, wenn
das elektrische Potenzial Vd außerhalb
des normalen Bereichs ist (die negative Beurteilung beim Schritt
S130), die Temperatursensorsteuervorrichtung 1 einen Beurteilungsbetrieb
für einen
anomalen Zustand aus und stoppt den Temperaturerfassungsbetrieb.
Dementsprechend ist es möglich,
den Zustand (den normalen Zustand oder den anomalen Zustand) des
Leitungswegs 13 beim Starten der Temperatursensorsteuervorrichtung 1 zu
beurteilen.
-
In
der Temperatursensorsteuervorrichtung 1 entspricht der
Referenzpotenzialanschluss 45 einem Referenzpotenzialabschnitt,
entspricht der Antriebspotenzialanschluss 47 einem Antriebspotenzialabschnitt,
entspricht die Potenzialsetzschaltung 27 einem Potenzialsetzabschnitt,
entspricht der Mikrocomputer 21 einem Widerstandsschaltsteuerabschnitt
und entspricht der Potenzialsetzschalter 35 einem Potenzialsetzschaltabschnitt.
Zudem entspricht Schritt S110 des Temperaturdetektionshauptsteuerbetriebes
einem Startspannungsanlegungsabschnitt. Der Schritt S120, der Schritt
S180 und der Schritt S210 entsprechen einem Temperatursensorinformationserfassungsabschnitt.
Der Schritt S130 entspricht einem Leitungswegzustandsbeurteilungsabschnitt.
-
Die
Temperatursensorsteuervorrichtung 1 gemäß der ersten Ausführungsform
hat zwei Referenzwiderstandselemente und zudem ist es möglich, drei
oder mehr Referenzwiderstandselemente zu verwenden. 4 ist
ein elektrisches Schaltungsdiagramm, das einen schematischen Aufbau
einer zweiten Temperatursensorsteuervorrichtung 3, die
drei Referenzwiderstandsele mente (ein erstes Referenzwiderstandselement 23,
ein zweites Referenzwiderstandselement 25 und ein drittes
Referenzwiderstandselement 26) enthält, gemäß einer zweiten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigt.
-
Die
zweite Temperatursensorsteuervorrichtung 3 enthält ein drittes
Referenzwiderstandselement 26, eine zweite Potenzialsetzschaltung 28 und einen
zweiten, potenzialgesteuerten Punkt 30 im Unterschied zu
der Temperatursensorsteuervorrichtung 1 gemäß der ersten
Ausführungsform.
Zudem hat die zweite Temperatursensorsteuervorrichtung 3 einen Steuerprozess,
der unterschiedlich zu dem Steuerprozess der Temperatursensorsteuervorrichtung 1 ist.
-
Das
heißt,
dass das dritte Referenzwiderstandselement 26 zwischen
dem zweiten Referenzwiderstandselement 25 und dem Antriebspotenzialanschluss 47 derart
angeordnet ist, dass es in Serie mit dem zweiten Referenzwiderstandselement 25 und
dem Antriebspotenzialanschluss 47 verbunden ist. Der zweite,
potenzialgesteuerte Punkt 30 ist zwischen dem dritten Referenzwiderstandselement 26 und
dem zweiten Referenzwiderstandselement 25 angeordnet. Der
Aufbau der zweiten Potenzialsetzschaltung 28 ist identisch
zu dem Aufbau der Potenzialsetzschaltung 27. Die zweite
Potenzialsetzschaltung 28 kann erzwungenermaßen das
elektrische Potenzial des zweiten potenzialgesteuerten Punktes 30 auf
das elektrische Antriebspotenzial (5[V]) auf der Basis eines Befehlssignals
von dem Mikrocomputer 21 schalten.
-
In
der Temperatursensorsteuervorrichtung 3 gemäß der zweiten
Ausführungsform
ist das erste Referenzwiderstandselement 23 mit einem Widerstandselement
mit 300 [Ω],
ist das zweite Referenzwiderstandselement 25 mit einem
Widerstandselement mit 15 [kΩ]
und ist das dritte Referenzwiderstandselement 26 mit einem
Widerstandselement mit 5 [MΩ]
aufgebaut.
-
Die
zweite Temperatursensorsteuervorrichtung 3 setzt das elektrische
Potenzial des potenzialgesteuerten Punktes 29 und das elektrische
Potenzial des zweiten, potenzialgesteuerten Punktes 30 durch
die Potenzialsetzschaltung 27 bzw. die zweite Potenzialsetzschaltung 28.
Hierdurch ändert
die zweite Temperatursensorsteuervorrichtung 3 die Anzahl
der Referenzwiderstandselemente der drei Referenzwiderstandselemente
(erstes Referenzwiderstandselement 23, zweites Referenzwiderstandselement 25 und
drittes Referenzwiderstandselement 26), die die Spannung
bezüglich
des Temperatursensors 11 durch die Erregung unterteilen.
-
Zuerst
wird jedes der elektrischen Potenziale des potenzialgesteuerten
Punktes 29 und des zweiten potenzialgesteuerten Punktes 30 auf
einen beliebigen Zustand gesetzt und nachfolgend fließt elektrischer
Strom durch alle der drei Referenzwiderstandselemente. Die Anzahl
der Referenzwiderstandselemente, die die Spannung bezüglich des
Temperatursensors 11 teilen, wird auf drei gesetzt (erstes
Referenzwiderstandselement 23, zweites Referenzwiderstandselement 25 und
drittes Referenzwiderstandselement 26).
-
Zweitens
wird das elektrische Potenzial des potenzialgesteuerten Punktes 29 auf
einen willkürlichen
Zustand gebracht und das elektrische Potenzial des zweiten Potentialsetzens 30 wird
auf den festgelegten Potenzialzustand gebracht. Folglich fließt der elektrische
Strom durch die beiden Referenzwiderstandselemente (erstes Referenzwiderstandselement 23 und
zweites Referenzwiderstandselement 25). Die Anzahl der
Referenzwiderstandselemente, die die Spannung bezüglich des
Temperatursensors 11 unterteilen wird auf zwei (erstes
Referenzwiderstandselement 23 und zweites Referenzwiderstandselement 25)
gesetzt.
-
Drittens
wird jedes der elektrischen Potenziale des potenzialgesteuerten
Punktes 29 und des zweiten potenzialgesteuerten Punktes 30 auf
einen festgelegten Potenzialzustand gesetzt und der elektrische
Strom fließt
nur durch ein Referenzwiderstandselement (erstes Referenzwiderstandselement 23).
Die Anzahl der Referenzwiderstandselemente, die die Spannung bezüglich des
Temperatursensors 11 unterteilen, wird auf eins gesetzt
(erstes Referenzwiderstandselement 23).
-
Das
heißt,
dass die zweite Temperatursensorsteuervorrichtung 3 derart
aufgebaut ist, dass sie den Widerstandswert der Referenzwiderstandselemente
auf drei Werte schalten kann. Dementsprechend ist der Temperaturbereich,
der durch den Temperatursensor 11 erfasst werden kann,
in drei Bereiche unterteilt und jeder der Widerstandswerte der Referenzwiderstandselemente
wird auf einen geeigneten Wert gesetzt. Dadurch ist es möglich, die
unterteilte Spannung des Temperatursensors 11 und den anomalen
Zustand der Verdrahtung genau zu erfassen und die Genauigkeit der
Temperaturdetektion zu verbessern.
-
Der
Mikrocomputer 21 der zweiten Temperatursensorsteuervorrichtung 3 hat
zwei Zuordnungen bzw. Kennfelder, die eine Niedertemperaturerfassungszuordnung
(0~400[°C])
und eine Hochtemperaturerfassungszuordnung (400~1000 [°C]) enthalten,
welche Daten zum Beurteilen des elektrischen Potenzials Vd des Temperatursensorverbindungsanschlusses 49 sind
(die unterteilte Spannung des Temperatursensors 11) und
die eine Beziehung zwischen dem elektrischen Potenzial Vd des Temperatursensorverbindungsanschlusses 49 (der
unterteilten Spannung an dem Temperatursensor 11) und der Temperatur
des Temperatursensors 11 zeigen. Der Mikrocomputer 21 enthält weiterhin
einen Bestimmungswert zum Erfassen des anomalen Zustands (einen
Bestimmungswert, der den normalen Bereich beim Schritt S330 zeigt),
welcher Daten zum Beurteilen des elektrischen Potenzi als Vd des
Temperatursensorverbindungsanschlusses 49 entspricht (der unterteilten
Spannung des Temperatursensors 11).
-
5 ist
ein Flussdiagramm, das einen Temperaturdetektionshauptprozess zeigt,
der durch den Mikrocomputer 21 der zweiten Temperatursensorsteuervorrichtung 3 durchgeführt wird.
Nach dem Starten des Temperaturerfassungshauptsteuerprozesses führt der
Mikrocomputer 21 der zweiten Temperatursensorsteuervorrichtung 3 einen
Betrieb aus, um die elektrischen Potenziale aller potenzialgesteuerten
Punkte (potenzialgesteuerter Punkt 29 und zweiter, potenzialgesteuerter
Punkt 30) auf einen willkürlichen Zustand beim Schritt
S310 zu setzen. Das heißt,
dass der Mikrocomputer 21 an die Potenzialsetzschaltung 27 und
die zweite Potenzialsetzschaltung 28 Befehlssignale ausgibt,
um die jeweiligen Potenzialsetzschalter 35 in den leitenden
Zustand zu setzen.
-
Beim
Schritt S320 führt
der Mikrocomputer 21 einen Betrieb aus, um das elektrische
Potenzial Vd des Temperatursensorverbindungsanschlusses 49 zu
erfassen (das heißt,
das elektrische Potenzial Vd des Verbindungspunktes des Temperatursensors 11 und
des ersten Referenzwiderstandselements 23). Der Betrieb
beim Schritt S320 ist identisch zu dem Betrieb beim Schritt S120
der Temperatursensorsteuervorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform.
-
Beim
Schritt S330 beurteilt der Mikrocomputer 21, ob das elektrische
Potenzial Vd des Temperatursensorverbindungsanschlusses 49 (elektrisches Potenzial
Vd des Verbindungspunktes zwischen dem Temperatursensor 11 und
dem ersten Referenzwiderstandselement 23) in einem vorgegebenen,
normalen Bereich ist oder nicht. Der Mikrocomputer 21 macht
eine bestätigende
Beurteilung (JA) in einem Fall, in dem das elektrische Potenzial
Vd in dem normalen Bereich ist, und der Prozess schreitet zum Schritt
S350 fort. Der Mikrocomputer 21 macht eine negati ve Beurteilung
(NEIN) in einem Fall, in dem das elektrische Potenzial Vd außerhalb
des normalen Bereichs ist, und der Prozess schreitet zum Schritt
S340 fort.
-
Der
Betrieb beim Schritt S330 ist identisch zu dem Betrieb beim Schritt
S130 der Temperatursensorsteuervorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform.
Nachfolgend der negativen Beurteilung beim Schritt S330 bestimmt
der Mikrocomputer 21 den anomalen Zustand des Leitungswegs 13 und
führt einen
Betrieb derart durch, dass der Benutzer der zweiten Temperatursensorsteuervorrichtung 3 über den anomalen
Zustand des Leitungswegs 13 beim Schritt S340 informiert wird.
-
Der
Betrieb beim Schritt S340 ist identisch zu dem Betrieb beim Schritt
S140 der Temperatursensorsteuervorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform.
Nachfolgend der bestätigenden
Bestimmung beim Schritt S330 führt
der Mikrocomputer 21 einen Betrieb zum Setzen des elektrischen
Potenzials des zweiten potenzialgesteuerten Punktes 30 in
den festgelegten Potenzialzustand beim Schritt S350 aus. Das heißt, dass
der Mikrocomputer 21 ein Befehlssignal ausgibt, um einen
Potenzialsetzschalter 35 der zweiten Potenzialsetzschaltung 28 in
einen Unterbrechungszustand zu versetzen. Darüber hinaus wird der potenzialgesteuerte
Punkt 29 auf einen willkürlichen Zustand gesetzt.
-
Auf
diese Art und Weise wird das elektrische Potenzial des potenzialgesteuerten
Punktes 29 auf einen willkürlichen Zustand gesetzt, wobei
das elektrische Potenzial des zweiten potenzialgesteuerten Punktes 30 der
festgelegte Potenzialzustand ist, und folglich fließt elektrischer
Strom durch die beiden Referenzwiderstandselemente (erstes Referenzwiderstandselement 23 und
zweites Referenzwiderstandselement 25). Die Anzahl der
Referenzwiderstandselemente, die die Spannung bezüglich des
Temperatursensors 11 teilen, ist auf zwei (ers tes Referenzwiderstandselement 23 und
zweites Referenzwiderstandselement 25) gesetzt.
-
Beim
Schritt S360 führt
der Mikrocomputer 21 einen Betrieb durch, um das elektrische
Potenzial Vd des Temperatursensorverbindungsanschlusses 49 zu
erfassen (das heißt,
das elektrische Potenzial Vd des Verbindungspunktes zwischen dem
Temperatursensor 11 und dem ersten Referenzwiderstandselement 23).
Der Betrieb beim Schritt S360 ist identisch zu dem Betrieb beim
Schritt S120 der Temperatursensorsteuervorrichtung gemäß der ersten
Ausführungsform.
-
Beim
Schritt S370 beurteilt der Mikrocomputer 21, ob das elektrische
Potenzial Vd, das beim Schritt S360 erfasst wurde, kleiner als 0,4
[V] ist oder nicht. Der Mikrocomputer 21 macht eine bestätigende
Beurteilung (JA) in einem Fall, in dem das elektrische Potenzial
Vd, das beim Schritt S360 erfasst wurde, kleiner als 0,4 [V] ist,
und der Prozess schreitet zum Schritt S390 fort. Der Mikrocomputer 21 macht
eine negative Beurteilung (NEIN) in einem Fall, in dem das elektrische
Potenzial Vd gleich oder größer als
0,4 [V] ist, und der Prozess schreitet zum Schritt S380 fort.
-
Nachfolgend
der negativen Beurteilung beim Schritt S370 berechnet der Mikrocomputer 21 die Temperatur
auf der Basis des elektrischen Potenzials Vd, das beim Schritt S360
erfasst wurde, unter Verwendung der Niedertemperaturerfassungszuordnung.
Die Niedertemperaturerfassungszuordnung zeigt eine Beziehung zwischen
dem elektrischen Potenzial Vd und der Temperatur des Temperatursensors 11 wie
die Temperatursensorsteuervorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform.
In dem Temperatursensor gemäß der zweiten
Ausführungsform
ist der Temperaturbereich, der unter Verwendung der Niedertemperaturerfassungszuordnung
erfasst werden kann, der Temperaturbereich von 0~400 [°C].
-
Nachfolgend
der positiven Beurteilung beim Schritt S370 führt der Mikrocomputer 21 einen
Betrieb des Setzens aller potenzialgesteuerten Punkte (potenzialgesteuerter
Punkt 29 und zweiter potenzialgesteuerter Punkt 30)
auf einen festgelegten Potenzialzustand durch. Das heißt, dass
der Mikrocomputer 21 ein Befehlssignal zum Setzen jedes
Potenzialsetzschalters 35 der Potenzialsetzschaltung 27 und
der zweiten Potenzialsetzschaltung 28 auf den Unterbrechungszustand
ausgibt.
-
Auf
diese Art und Weise werden die elektrischen Potenziale des potenzialgesteuerten
Punktes 29 und des zweiten, potenzialgesteuerten Punktes 30 auf
den festgelegten Potenzialzustand gebracht und der elektrische Strom
fließt
durch ein Referenzwiderstandselement (erstes Referenzwiderstandselement 23).
Folglich wird die Anzahl der Referenzwiderstandselemente, die die
Spannung bezüglich
des Temperatursensors 11 unterteilen, auf eins gesetzt (erstes
Referenzwiderstandselement 23).
-
Beim
Schritt S400 führt
der Mikrocomputer 21 einen Betrieb zum Erfassen des elektrischen
Potenzials Vd des Temperatursensorverbindungsanschlusses 49 durch.
Der Betrieb beim Schritt S400 ist identisch zu dem Betrieb beim
Schritt S120 der Temperatursensorsteuervorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform.
Beim Schritt S410 berechnet der Mikrocomputer 21 die Temperatur
auf der Basis des elektrischen Potenzials Vd, das beim Schritt S400
erfasst bzw. detektiert wird, unter Verwendung der Hochtemperaturerfassungszuordnung.
-
Die
Hochtemperaturerfassungszuordnung zeigt eine Beziehung zwischen
dem elektrischen Potenzial Vd des Temperatursensors 49 und
der Temperatur des Temperatursensors 11 wie die Hochtemperaturerfassungszuordnung
der Temperatursensorsteuervorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform.
In dem Temperatursensor gemäß der zweiten Ausführungsform
ist der Tempera turbereich, der unter Verwendung der Hochtemperaturerfassungszuordnung
erfasst werden kann, der Temperaturbereich von 400~1000 [°C].
-
Die
Temperatur, die beim Schritt S380 oder beim Schritt S410 erfasst
wird, wird in einem Speicherabschnitt (zum Beispiel einem Speicher)
des Mikrocomputers 21 gespeichert und wird für verschiedene
Operationen verwendet. Die Temperatur, die in dem Speicherabschnitt
gespeichert ist, wird bei jedem Betrieb des Schrittes S380 oder
des Schrittes S410 aktualisiert.
-
Nach
dem Betrieb beim Schritt S380 oder beim Schritt S410 kehrt der Prozess
zum Schritt S350 zurück.
Dann wiederholt der Mikrocomputer 21 die Operationen des
Schrittes S350 oder danach, um den Temperaturerfassungsbetrieb unter
Verwendung des Temperatursensors 11 zu wiederholen.
-
Wie
vorstehend erläutert
wurde, kann die zweite Temperatursensorsteuervorrichtung 3 den
Widerstandswert der Referenzwiderstandselemente absenken, die die
Spannung an dem Temperatursensor 11 unterteilen, indem
die Anzahl der Referenzwiderstandselemente geändert wird, und kann dadurch den
elektrischen Strom erhöhen,
der durch den Temperatursensor 11 fließt. Deshalb ist es möglich, die Wirkung
des Rauschens bzw. einer Störung
auch in dem Bereich zu vermindern, in dem der Detektionsfehler durch
die Wirkung des Rauschens bei der Temperaturdetektion erzeugt wird,
die unter Verwendung der Änderung
des Widerstands des Temperatursensors 11 durchgeführt wird.
-
Die
zweite Temperatursensorsteuervorrichtung 3 hat einen Aufbau,
in dem der Schaltabschnitt (der Umschalter) nicht in Serie mit dem
Temperatursensor 11 verbunden ist (das heißt, einen
Aufbau in dem der Schaltabschnitt (der Umschalter) nicht in dem
Leitungsweg 13 angeordnet ist) und der elektrische Strom,
der durch den Temperatursensor 11 fließt, fließt nicht durch den Schaltabschnitt
(den Umschalter) bei der Detektion der Temperatur. Dementsprechend
ist es möglich,
eine Änderung
des Widerstands, der die Spannung unterteilt, durch die Wirkung
der Impedanz des schaltenden Abschnitts bei der Detektion der unterteilten
Spannung des Temperatursensors 11 zu verhindern.
-
Dementsprechend
ist es in der zweiten Temperatursensorsteuervorrichtung 3 möglich, eine
Reduktion der Detektionsgenauigkeit der Temperaturdetektion zu verhindern,
da Detektionsfehler nicht durch die Wirkung des Schaltungsabschnitts
(des Umschalters) bei der Detektion des elektrischen Potenzials
Vd des Temperatursensors 49 verursacht werden.
-
In
der zweiten Temperatursensorsteuervorrichtung 3 kann der
Widerstandswert der Referenzwiderstandselemente auf drei Niveaus
bzw. Werte gesetzt werden, und es ist möglich, den Widerstandswert
des Referenzwiderstands in feinen Schritten relativ zu der Temperatursensorsteuervorrichtung
gemäß der ersten
Ausführungsform
zu setzen (einzustellen). Insbesondere enthalten die Referenzwiderstandselemente
beim Starten des Temperatursensors das dritte Referenzwiderstandselement 26 (5 [MΩ]), das
einen extrem hohen Widerstandswert hat. Dementsprechend ist es möglich, auch
in dem Fall, in dem der elektrische Widerstand des Temperatursensors 11 extrem
groß wird,
ein extremes Ansteigen des elektrischen Potenzials Vd des Temperatursensorverbindungsanschlusses 49 zu
verhindern (das heißt,
des unterteilten Spannungswertes des Temperatursensors 11).
-
Auf
diese Art und Weise kann die zweite Temperatursensorsteuervorrichtung 3 den
Widerstandswert der Referenzwiderstandselemente auf den extrem großen Wert
setzen. Dementsprechend ist es möglich,
das elektrische Potenzial Vd des Temperatursensorverbindungsanschlusses 49 (das heißt, die
unter teilte Spannung des Temperatursensors 11) adäquat auch
in dem kalten Bereich zu erfassen, in dem der elektrische Widerstand
des Temperatursensors 11 (der Temperatursensor, der die negative
Charakteristik hat) extrem groß wird.
Deshalb ist es möglich,
die Entwicklung des anomalen Zustands des Leitungswegs 13,
der den Temperatursensor 11 enthält, unmittelbar nach dem Starten
der Temperatursensorsteuervorrichtung im Vergleich zu der Temperatursensorsteuervorrichtung
gemäß der ersten
Ausführungsform
genau zu beurteilen.
-
Der
Temperatursensor ist nicht auf den Temperatursensor mit der negativen
Charakteristik beschränkt
und es ist möglich,
einen Temperatursensor mit einer positiven Charakteristik zu verwenden,
dessen elektrischer Widerstand erhöht wird, wenn die Temperatur
ansteigt. In diesem Fall ist es möglich, eine Zuordnung entsprechend
der positiven Eigenschaft des Temperatursensors zu verwenden und
adäquat
einen Schritt zum Beurteilen des Temperaturbereichs bereitzustellen,
wodurch es ermöglicht
wird, die Temperatur genau zu detektieren.
-
Die
Berechnungsverarbeitung (arithmetische Verarbeitung) der Temperatur,
die unter Verwendung der unterteilten Spannung Vd des Temperatursensors
(des elektrische Potenzial des Verbindungspunktes zwischen dem Temperatursensor
und dem Referenzwiderstandselement) als ein Parameter durchgeführt wird,
ist nicht auf die Berechnung mittels der Zuordnung beschränkt. Zudem
ist es möglich,
eine Berechnungsverarbeitung einzusetzen, die die Berechnung von
Formeln verwendet, die die Temperatur durch Zuordnung des unterteilten
Spannungswertes Vd berechnet.
-
Zudem
ist die Anzahl der Referenzwiderstandselemente nicht auf zwei oder
drei begrenzt und es ist möglich,
vier oder mehr Referenzwiderstandselemente zu verwenden. In diesem
Fall wird eine angemessene Anzahl von potenzialgesteuerten Punkten
und eine angemessene Anzahl von Potenzialsetzabschnitten in Übereinstimmung
mit der Anzahl der Referenzwiderstandselemente vorgesehen und dadurch
wird die Temperatursensorsteuervorrichtung derart ausgelegt, dass
der Widerstand der Referenzwiderstandselemente, der als Widerstand
dient, der die Spannung bezüglich
des Temperatursensors unterteilt, geschaltet. Der Widerstandsschaltabschnitt setzt
alle potenzialgesteuerten Punkte auf einen willkürlichen Zustand und die allgemeine
Temperatur des gemessenen Fluids wird auf der Basis des unterteilten
Spannungswertes des Temperatursensors bestimmt, der in diesem Zustand
erfasst wird. Der Potenzialsetzabschnitt wird gesteuert, um den
Widerstand der Referenzwiderstandselemente auf einen Widerstand
einzustellen, der zum Bestimmen der allgemeinen Temperatur geeignet
ist, und jeder der Potenzialsetzpunkte wird auf einen geeigneten
Zustand gesetzt.
-
Zudem
ist jeder Widerstandswert der Referenzwiderstandselemente nicht
auf den vorstehend erwähnten
Wert beschränkt.
Es ist möglich,
jeden Widerstandswert der Referenzwiderstandselemente in Übereinstimmung
mit Verwendungen zu setzen und die Detektionsgenauigkeit der Temperaturdetektion zu
verbessern.
-
Die
Temperatursensorsteuervorrichtung gemäß den Ausführungsformen enthält den Referenzpotenzialabschnitt 45,
der auf das elektrische Referenzpotenzial gesetzt ist; den Antriebspotenzialabschnitt 47,
der auf das elektrische Antriebspotenzial bzw. Treiberpotenzial
gesetzt ist, das unterschiedlich zu dem elektrischen Referenzpotenzial
ist; den Temperatursensor 11, der dafür ausgelegt ist, den Widerstand
in Übereinstimmung
mit der Temperatur des Fluids zu ändern und zwischen dem Referenzpotenzialabschnitt 45 und
dem Antriebspotenzialabschnitt 47 für die Erregung angeordnet ist;
den Leitungsweg 13, der sich von dem Antriebspotenzialabschnitt 47 durch
den Temperatursen sor 11 zu dem Referenzpotenzialabschnitt 45 erstreckt;
mindestens zwei Referenzwiderstandselemente (23, 25, 26),
die jeweils in dem Leitungsweg 13 angeordnet sind, um in
Serie mit dem Temperatursensor 11 verbunden zu werden; den
potenzialgesteuerten Punkt 29, der in dem Leitungsweg 13 zwischen
den Referenzwiderstandselementen (23, 25, 26)
angeordnet ist; den Potenzialsetzabschnitt 27, der dafür ausgelegt
ist, ein elektrisches Potenzial des potenzialgesteuerten Punktes 29 auf
das elektrische Antriebspotenzial zu setzen; und den Widerstandsschaltsteuerabschnitt 21,
der dafür
ausgelegt ist, den Potenzialsetzabschnitt 27 zu steuern,
um das elektrische Potenzial des potenzialgesteuerten Punktes 29 zu
schalten und um jedes der Referenzwiderstandselemente (23, 25, 26)
in den erregten bzw. bestromten Zustand und/oder den nicht-erregten
Zustand zu schalten.
-
Die
Temperatursensorsteuervorrichtung ist derart aufgebaut, dass sie
den potenzialgesteuerten Punkt, der in dem Leitungsweg vorgesehen
ist, auf das elektrische Antriebspotenzial schaltet und dadurch
das bestromte Referenzwiderstandselement der Referenzwiderstandselemente
zu schalten. Das heißt,
dass das elektrische Potenzial des potenzialgesteuerten Punktes
auf das elektrische Antriebspotenzial gesetzt wird und dass das
Referenzwiderstandselement, durch das der elektrische Strom fließt, auf
das Referenzwiderstandselement begrenzt ist, das zwischen dem potenzialgesteuerten
Punkt und dem Referenzpotenzialabschnitt angeordnet ist.
-
Auf
diese Art und Weise schaltet die Temperatursensorsteuervorrichtung
gemäß der Erfindung das
elektrische Potenzial des potenzialgesteuerten Punktes auf das elektrische
Antriebspotenzial und es ist möglich,
die Anzahl (Widerstandselement) der Referenzwiderstandselemente,
die die Spannung an dem Temperatursensor unterteilen, zu ändern. Dementsprechend
ist es möglich,
den Widerstandswert durch Ändern
der Anzahl der Referenzwiderstandselemente, die die Spannung an
dem Temperatursensor unterteilen, abzusenken, und dadurch den Stromwert
zu erhöhen,
der durch den Temperatursensor fließt. Deshalb ist es möglich, die
Wirkung des Rauschens bzw. die Wirkung einer Störung bei der Temperaturdetektion
zu vermindern, die unter Verwendung der Änderung des Widerstands durchgeführt wird,
auch in dem Temperaturbereich, in dem der Detektionsfehler durch
den Einfluss des Rauschens auftreten kann.
-
Insbesondere
ist in dieser Temperatursensorsteuervorrichtung der schaltende Abschnitt
(der Umschalter) zum Ändern
des Widerstandswertes der Referenzwiderstandselemente nicht in dem
Leitungsweg vorgesehen und dadurch beeinflusst die Impedanz des
schaltenden Abschnitts (des Umschalters) nicht die Spannung, die
durch den Temperatursensor und die Referenzwiderstandselemente unterteilt
wird. Das heißt,
dass es möglich
ist, die Entwicklung der Änderung
des Widerstandswertes der Referenzwiderstandselemente, die die Spannung
teilen, durch den Einfluss der Impedanz des schaltenden Abschnitts
(des Umschalters) bei der Detektion des elektrischen Potenzials
(des unterteilten Spannungswertes) des Verbindungspunktes zwischen
dem Temperatursensor und dem Referenzwiderstandselement zu verhindern,
was durch das Spannungsunterteilen durchgeführt wird.
-
Dementsprechend
ist es möglich,
eine falsche Detektion des elektrischen Potenzials (des unterteilten
Spannungswertes) des Verbindungspunktes zwischen dem Temperatursensor
und dem Referenzwiderstandselement aufgrund des Einflusses der Impedanz
des schaltenden Abschnitts (des Umschalters) zu verhindern. Deshalb
ist es in der Temperatursensorsteuervorrichtung gemäß der vorliegenden
Erfindung möglich,
das Absenken der Detektionsgenauigkeit bei der Temperaturdetektion
zu verhindern, indem die Anzahl (der Widerstandswert) der Referenzwider standselemente,
die in Serie mit dem Temperatursensor verbunden sind, geändert wird.
-
In
der Temperatursensorsteuervorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung
enthält
der Potenzialsetzabschnitt 27 die Setzdiode 31,
die eine Anode und eine Kathode hat, welche mit dem potenzialgesteuerten
Punkt 29 verbunden ist, den Operationsverstärker 33,
der einen Ausgangsanschluss, der mit der Anode der Setzdiode 31 verbunden
ist, den invertierten Eingangsanschluss (–), der mit der Kathode der
Setzdiode 31 verbunden ist, und den nicht-invertierenden
Eingangsanschluss (+) hat, ein setzendes Widerstandselement 37,
das zwischen dem nicht-invertierenden Eingangsanschluss (+) des
Operationsverstärkers 33 und
dem Antriebspotentialanschluss 47 angeordnet ist, und einen
Potenzialsetzschaltungsabschnitt 35, der zwischen dem nicht-invertierenden
Eingangsanschluss (+) des Operationsverstärkers 33 und dem Referenzpotenzialabschnitt 45 angeordnet
ist und derart ausgelegt ist, dass der elektrische Verbindungszustand
zwischen dem nicht-invertierenden Eingangsanschluss (+) des Operationsverstärkers 33 und
dem Referenzpotenzialabschnitt 45 auf den Leitungszustand
oder den Unterbrechungszustand gesetzt wird.
-
In
dem Potenzialsetzabschnitt wird, wenn der potentialsetzende Schaltabschnitt
den nicht-invertierenden Eingangsanschluss des Operationsverstärkers und
den Referenzpotenzialabschnitt auf den Leitungsabschnitt setzt,
der Antriebspotenzialabschnitt elektrisch mit dem Referenzpotenzialabschnitt
durch den Potenzialsetzschaltungsabschnitt und das Setzwiderstandselement
verbunden und das elektrische Referenzpotenzial wird dem nicht-invertierenden
Eingangsanschluss des Operationsverstärkers eingegeben. In diesem
Zustand empfängt der
invertierende Eingangsanschluss des Operationsverstärkers das
elektrische Potenzial der Kathode der Setzdiode (das heißt, das
elektrische Potenzial des potenzialgesteuerten Punktes in dem Leitungsweg
(das größer als
das elektrische Potenzial des elektrischen Referenzpotenzials ist)).
Folglich gibt der Operationsverstärker an dem Ausgangsanschluss
das elektrische Potenzial aus, das niedriger als das elektrische
Potenzial des potenzialgesteuerten Punktes ist.
-
In
dem Fall, in dem der Operationsverstärker an dem Ausgangsanschluss
das elektrische Potenzial ausgibt, das niedriger als das elektrische
Potenzial des elektrischen Potenzials des potenzialgesteuerten Punktes
auf diese Art und Weise ist, sperrt die Setzdiode den elektrischen
Strom, der von dem potenzialgesteuerten Punkt zu dem Ausgangsanschluss
des Operationsverstärkers
fließt.
Dementsprechend wird das elektrische Potenzial des potenzialgesteuerten
Punktes auf der Basis der Spannung, die durch die Referenzwiderstandselemente
und den Temperatursensor basiert, ohne den Einfluss des Potenzialsetzabschnitts
zu empfangen.
-
Wenn
der Potenzialsetzschaltabschnitt den nichtinvertierenden Eingangsanschluss
des Operationsverstärkers
und den Referenzpotenzialabschnitt auf den Unterbrechungszustand
setzt, wird das elektrische Antriebspotenzial dem nichtinvertierenden Eingangsanschluss
des Operationsverstärkers
eingegeben. In diesem Zustand gibt der Operationsverstärker die
Spannung an dem Ausgangsanschluss derart aus, dass das elektrische
Potenzial der potenzialgesteuerten Punktes, der mit dem invertierenden Eingangsanschluss
verbunden ist, das elektrische Antriebspotenzial wird.
-
Folglich
fließt
der elektrische Strom in den Referenzwiderstandselementen nicht
durch das Referenzwiderstandselement, das zwischen dem Antriebspotenzialabschnitt
und dem potenzialgesteuerten Punkt angeordnet ist, der auf das Antriebspotenzial
gesetzt ist, sondern fließt
durch das Referenzwiderstandselement, das zwischen dem Referenzpotenzialabschnitt
und dem potenzialgesteuerten Punkt angeordnet ist, der auf das elektrische
Antriebspotenzial gesetzt ist. Das heißt, dass der elektrische Strom
durch die Referenzwiderstandselemente und den Temperatursensor fließt, die
zwischen dem Referenzpotenzialabschnitt und dem potenzialgesteuerten
Punkt angeordnet sind, der auf das elektrische Antriebspotenzial
gesetzt ist. Der elektrische Strom fließt nicht durch alle Referenzwiderstandselemente, sondern
fließt
durch einen Teil der Referenzwiderstandselemente.
-
Unter
Verwendung des Potenzialsetzabschnitts auf diese Art und Weise ist
es möglich,
das elektrische Potenzial des potenzialgesteuerten Punktes zu schalten,
die Anzahl der Referenzwiderstandselemente, die an dem elektrischen
Strom anliegen, zu ändern
und den Widerstandswert der Referenzwiderstandselemente zu ändern, die
als Widerstände dienen,
welche die Spannung bezüglich
des Temperatursensors unterteilen.
-
Im Übrigen kann
die Temperatursensorsteuervorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung
für die
Temperaturdetektion des Abgases des Innenverbrennungsmotors verwendet
werden. In den letzten Jahren führt
die Temperatursensorsteuervorrichtung für den Innenverbrennungsmotor
die Detektion des anomalen Zustands (Ausfalls) des Temperatursensors
eines OBD-Systems (On-Board
Diagnostic-Systems = fahrzeuginternes Diagnosesystem) durch. Dementsprechend
ist es erforderlich, den unterbrochenen Draht oder den Kurzschluss
des Temperatursensors beim Starten der Temperatursensorsteuervorrichtung
zu erfassen.
-
Beim
Betrieb zum Detektieren des anomalen Zustands des Temperatursensors
wird, wenn die Unterbrechung in dem Leitungsweg, der den Temperatursensor
enthält,
auftritt, das elektrische Potenzial des Verbindungspunktes zwischen
dem Temperatursensor und dem Referenzwiderstandselement das hohe
elektrische Potenzial (zum Beispiel das elektrische Antriebspo tenzial).
Dementsprechend ist es möglich,
zu erfassen, ob der anomale Zustand in dem Leitungsweg, der den
Temperatursensor enthält,
erzeugt wird oder nicht, indem das elektrische Potenzial des Verbindungspunktes
erfasst wird.
-
In
dem Temperatursensor, der die negative Charakteristik hat, in der
der Widerstandswert abnimmt, wenn die Temperatur ansteigt, ist jedoch
der Widerstandswert des Temperatursensors extrem hoch (zum Beispiel
einige Megaohm [MΩ]~
einige 10 Megaohm [MΩ])
in dem Niedertemperaturzustand (–40 [°C]~0 [°C]). Das elektrische Potenzial
des Verbindungspunktes zwischen dem Temperatursensor und dem Referenzwiderstandselement
wird deshalb hoch. Dementsprechend ist es in einem Fall, in dem die
Temperatursensorsteuervorrichtung zum Steuern des Temperatursensors
mit der negativen Charakteristik in dem kalten Bereich gestartet
wird, schwierig, genau zu beurteilen, ob der unterteilte Spannungswert
(das elektrische Verbindungspotenzial) des Temperatursensors das
hohe, elektrische Potenzial für
das Auftreten des anomalen Zustands des Leitungswegs oder das hohe
elektrische Potenzial für die
extreme Höhe
des Widerstandswerts angibt, obwohl der Leitungsweg in dem normalen
Zustand ist.
-
In
der Temperatursensorsteuervorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung
hat der Temperatursensor 11 die negative Charakteristik,
in der der Widerstand abnimmt, wenn die Temperatur des Fluids ansteigt.
Die Temperatursensorsteuervorrichtung enthält weiterhin den Startspannungsanlegungsabschnitt
S110, der dafür
ausgelegt ist, die Antriebsspannung entsprechend der Potenzialdifferenz
zwischen dem Referenzpotenzialabschnitt 45 und dem Antriebspotenzialabschnitt 47 an
die Serienschaltung, die den Temperatursensor 11 und die
Referenzwiderstandselemente (23, 25, 26)
enthält,
beim Starten der Temperatursensorsteuervorrichtung anzulegen. Die
Temperatursensorsteuervorrichtung enthält den Leitungswegzustandsbeurtei lungsabschnitt S130,
der dafür
ausgelegt ist, zu beurteilen, ob das elektrische Potenzial des Verbindungspunktes
zwischen dem Temperatursensor 11 und einem der Referenzwiderstandselemente
(23, 25, 26) in dem vorgegebenen Bereich
ist oder nicht, um den normalen Zustand des Leitungswegs 13 zu
bestimmen, wenn das elektrische Potenzial des Verbindungspunktes
in dem vorgegebenen Bereich ist, und um den anomalen Zustand des
Leitungswegs 13 zu bestimmen, wenn das elektrische Potenzial
des Verbindungspunktes außerhalb
des vorgegebenen Bereichs ist.
-
Das
heißt,
dass die Antriebsspannung an die Serienschaltung, die den Temperatursensor
und alle Referenzwiderstandselemente enthält, beim Starten der Temperatursensorsteuervorrichtung
angelegt wird und dementsprechend ist es möglich, den unterteilten Spannungswert
an dem Temperatursensor im Vergleich zu dem Fall abzusenken, in
dem die Antriebsspannung an die Serienschaltung angelegt wird, die
den Temperatursensor und einen Teil der Referenzwiderstandselemente
enthält.
-
Dementsprechend
ist es möglich,
die geeignete, unterteilte Spannung des Temperatursensors beim Starten
der Temperatursensorsteuervorrichtung zu erfassen, ohne dass der
Hochspannungswert angenommen wird, auch dann, wenn der Widerstandswert
des Temperatursensors mit der negativen Charakteristik den hohen
Widerstandswert hat, mit der Ausnahme des Falls, in dem der Leitungsweg,
der den Temperatursensor enthält,
in dem anomalen Zustand ist.
-
Wenn
die Serienschaltung (das heißt,
der Leitungsweg), die den Temperatursensor und die Referenzwiderstandselemente
enthält
in dem anomalen Zustand ist (zum Beispiel Unterbrechung oder Kurzschluss),
nimmt die unterteilte Spannung an dem Temperatursensor (das heißt, das
elektrische Potenzial des Verbindungspunktes zwischen dem Temperatursensor
und dem Referenzwiderstandselement) den anomalen Wert an.
-
Wenn
der Leitungsweg, der den Temperatursensor enthält, in dem anomalen Unterbrechungszustand
oder in dem anomalen Kurzschlusszustand ist, in dem der Leitungsweg,
der den Temperatursensor enthält,
zu der Batteriespannungsversorgung kurzgeschlossen ist, nimmt das
elektrische Potenzial des Verbindungspunktes zwischen dem Temperatursensor
und dem Referenzelement das hohe elektrische Potenzial an (das elektrische
Antriebspotenzial oder das elektrische Batterieausgangspotenzial).
Zudem wird in dem anomalen Erdungskurzschlusszustand, in dem der
Leitungsweg, der den Temperatursensor enthält, mit dem elektrischen Erdepotenzial
kurzgeschlossen ist, das elektrische Potenzial des Verbindungspunktes
zwischen dem Temperatursensor und dem Referenzwiderstandswert gleich
0 [V].
-
In
der Temperatursensorsteuervorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung
nimmt auch in dem Fall, in dem der Temperatursensor mit der negativen
Charakteristik den hohen Widerstandswert bei der niedrigen Temperatur
anzeigt, der unterteilte Spannungswert des Temperatursensors nicht
die hohe Spannung an und wird in dem geeigneten Spannungsbereich
(dem normalen Bereich) erfasst, mit der Ausnahme des Falls, in dem
der Leitungsweg, der den Temperatursensor enthält, in dem anomalen Zustand
ist. Dementsprechend kann die Temperatursensorsteuervorrichtung
gemäß der vorliegenden
Erfindung geeignet beurteilen, ob der Leitungsweg in dem normalen
Zustand oder dem anomalen Zustand ist, indem beurteilt wird, ob
das elektrische Potenzial (das elektrische Potenzial des Verbindungspunktes
zwischen dem Temperatursensor und dem Referenzwiderstandselement),
das durch den Sensorinformationserfassungsabschnitt erfasst wird,
in dem normalen Bereich ist oder nicht.
-
Dementsprechend
kann die Temperatursensorsteuervorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung
genau den Zustand des Leitungswegs, der den Temperatursensor enthält, beim
Start der Temperatursensorsteuervorrichtung beurteilen.
-
Diese
Anmeldung basiert auf der früheren, japanischen
Patentanmeldung Nr. 2005-251856. Der gesamte Inhalt der japanischen
Patentanmeldung Nr. 2005-251856 mit dem 31. August 2005 als Anmeldetag
wird hier durch Bezugnahme aufgenommen.
-
Obwohl
die Erfindung vorstehend durch Bezugnahme auf bestimmte Ausführungsformen
der Erfindung beschrieben worden ist, ist die Erfindung nicht auf
die vorstehend beschriebenen Ausführungsformen beschränkt. Modifikationen
und Änderungen
der Ausführungsformen,
die hier beschrieben werden, können
für Fachleute
im Lichte der vorstehenden Lehren auftreten. Der Bereich der Erfindung wird
mit Bezug auf die nachfolgenden Ansprüche definiert.