JP2001108645A - Abnormality detecting apparatus for load - Google Patents

Abnormality detecting apparatus for load

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JP2001108645A
JP2001108645A JP29124399A JP29124399A JP2001108645A JP 2001108645 A JP2001108645 A JP 2001108645A JP 29124399 A JP29124399 A JP 29124399A JP 29124399 A JP29124399 A JP 29124399A JP 2001108645 A JP2001108645 A JP 2001108645A
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load
value
abnormality
path
resistance
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JP29124399A
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Japanese (ja)
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Takahiko Hasegawa
貴彦 長谷川
Yukihiro Jo
幸宏 城
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Denso Corp
Original Assignee
Denso Corp
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Publication date
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  • Testing Of Short-Circuits, Discontinuities, Leakage, Or Incorrect Line Connections (AREA)
  • Measuring Oxygen Concentration In Cells (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To miniaturize an abnormality detecting apparatus which detects the abnormality of a load itself or its electrification route. SOLUTION: A detecting resistance 16 is installed in parallel to a driving transistor Tr1. First, on the basis of respective voltage values VBLOff, VDoff of the electrification route of a heater 11a at a time when the driving transistor Tr1 is turned off and on the basis of the resistance value RD of the detecting resistance 16 stored in advance in a ROM 13b, the resistance value RH of the heater 11a is calculated. In addition, on the basis of respective voltage values VBon, VDon of the electrification route of the heater 11a at a time when the driving transistor Tr1 is turned on and on the basis of the resistance value RH of the heater 11a which is already calculated, the current value ILon of the electrification route of the heater 11a is calculated. It is judged whether the calculated resistance value RH and the calculated current value ILon are within a prescribed range stored. in the ROM 13b in advance. Thereby, the abnormality of the heater 11a or its electrification route is detected.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば酸素センサ
に内蔵されているヒータ等の負荷を通電駆動する装置に
おいて、負荷自体或いはその通電経路の異常を検出する
異常検出装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an apparatus for energizing a load such as a heater incorporated in an oxygen sensor, for example, to detect an abnormality in the load itself or an energizing path thereof.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来より、例えばヒータ等の負荷を通電
駆動する際には、負荷の通電経路にスイッチング素子
(FET、トランジスタ等)を設け、これをデューティ
制御した制御信号にてオン・オフさせることにより、負
荷に流れる電流量を制御している。
2. Description of the Related Art Conventionally, when a load such as a heater is energized, a switching element (FET, transistor, etc.) is provided in the energizing path of the load, and this is turned on / off by a duty-controlled control signal. Thus, the amount of current flowing to the load is controlled.

【0003】この種の負荷駆動装置において、負荷の通
電経路の異常(負荷自体あるいはその通電経路の断線、
短絡等)を検出する異常検出方法として、電流検出用の
抵抗を負荷と直列に接続し、その抵抗の両端の電圧を測
定することにより、電流を算出して異常か否かの判定を
行う方法が一般的に知られている。
In this type of load driving device, an abnormality in the load energizing path (a disconnection of the load itself or its energizing path,
As a method for detecting anomalies that detect short-circuits, etc., a method is used in which a resistor for current detection is connected in series with a load, and the voltage across the resistor is measured to calculate the current and determine whether or not an error has occurred. Is generally known.

【0004】このような異常検出装置として、例えば実
用新案登録第2532682号公報で開示されているも
のが知られている。これは、内燃機関の空燃比制御用と
して排気中の酸素濃度を検出する酸素センサのヒータ異
常診断装置に関するものである。このヒータ異常診断装
置では、例えば図6に示すように、酸素センサのヒータ
61にバッテリ、電流検出用の検出抵抗62、及びFE
T(電界効果トランジスタ)63が直列に接続されてヒ
ータ61の通電経路が構成されている。そして、この検
出抵抗62の両端の電位差を差動増幅回路64にて増幅
し、コントロールユニット等の内部でA/D変換して電
流を求め、この電流を、予め設定(電源電圧の変動に応
じて設定)してある上限値及び下限値と比較することに
より、ヒータ61或いはその通電経路の短絡や断線等の
異常を検出するようにしている。つまり、電流が上限値
以上であるときは、短絡しているものと判定し、電流が
下限値以下であるときは、断線しているものと判定す
る。
[0004] As such an abnormality detecting device, for example, a device disclosed in Japanese Utility Model Registration No. 2532682 is known. The present invention relates to a heater abnormality diagnosis device for an oxygen sensor for detecting an oxygen concentration in exhaust gas for controlling an air-fuel ratio of an internal combustion engine. In this heater abnormality diagnosis apparatus, for example, as shown in FIG. 6, a battery, a detection resistor 62 for current detection, and an FE
T (field effect transistor) 63 is connected in series to form an energizing path for the heater 61. Then, the potential difference between both ends of the detection resistor 62 is amplified by the differential amplifier circuit 64, A / D converted inside the control unit or the like to obtain a current, and this current is set in advance (according to the fluctuation of the power supply voltage). By comparing the upper limit value and the lower limit value set in this manner, an abnormality such as a short circuit or disconnection of the heater 61 or its energizing path is detected. That is, when the current is equal to or higher than the upper limit, it is determined that a short circuit has occurred, and when the current is equal to or lower than the lower limit, it is determined that a break has occurred.

【0005】なお、酸素センサの酸素濃度検出素子(例
えばジルコニア固体電解質)の近傍に設けられるヒータ
は、酸素センサから安定した出力を得るためにセンシン
グ素子を約700℃の活性温度に保持するためのもので
ある。また、他の異常検出装置法として特開平7−43
336号公報で開示されている故障検出装置も知られて
いる。これもやはり、上記公報と同様、酸素センサのヒ
ータ故障検出装置に関するものである。この故障検出装
置では、例えば図7に示すように、ヒータ71を含むヒ
ータ通電経路の途中にFET72及び検出抵抗73が直
列に接続されており、FET72のドレイン側電圧がコ
ンパレータ74により基準電圧と比較され、その結果が
CPU75に出力される。従って、例えばFET72の
ドレイン側電圧が所定の基準電圧より高い場合、即ちヒ
ータ71による電圧降下分が少ない場合には、短絡によ
り故障しているものと判定する。
A heater provided near the oxygen concentration detecting element (for example, a zirconia solid electrolyte) of the oxygen sensor is used to maintain the sensing element at an active temperature of about 700 ° C. in order to obtain a stable output from the oxygen sensor. Things. Another method for detecting an abnormality is disclosed in JP-A-7-43.
A failure detection device disclosed in Japanese Patent Publication No. 336 is also known. This also relates to a heater failure detection device for an oxygen sensor, as in the above publication. In this failure detection device, for example, as shown in FIG. 7, an FET 72 and a detection resistor 73 are connected in series in the middle of a heater energization path including a heater 71, and a drain side voltage of the FET 72 is compared with a reference voltage by a comparator 74. The result is output to the CPU 75. Therefore, for example, when the drain side voltage of the FET 72 is higher than a predetermined reference voltage, that is, when the voltage drop by the heater 71 is small, it is determined that a failure has occurred due to a short circuit.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記公
報で開示されている異常検出装置は、いずれも負荷の通
電経路に直列に検出抵抗が挿入されているため、必然的
に定格電力の大きい検出抵抗を用いる必要がある。つま
り、ヒータの抵抗値(約1〜10Ω)より非常に大きい
抵抗(例えば数十kΩ)を検出抵抗として用いると、電
源電力の大部分が検出抵抗で消費されてしまい、ヒータ
がその機能を果たさなくなる。そのため、ヒータの機能
を十分に保持するために例えばヒータの抵抗値より小さ
い抵抗を検出抵抗として用いなければならない。しかし
その結果、検出抵抗の定格電力も大きいものとなる。定
格電力が大きいと、コストがアップするのに加え、抵抗
器のサイズも大きくなる。ECUなどの電子制御機器の
小型化が急速に進んでいる現在、前述のような部品の大
型化は大きな弊害となる。
However, in each of the abnormality detection devices disclosed in the above publications, a detection resistor having a large rated power is inevitably inserted because a detection resistor is inserted in series in a load conduction path. Must be used. That is, if a resistance (for example, several tens of kΩ) that is much larger than the resistance value (about 1 to 10Ω) of the heater is used as the detection resistance, most of the power supply power is consumed by the detection resistance, and the heater fulfills its function. Disappears. Therefore, in order to sufficiently maintain the function of the heater, for example, a resistance smaller than the resistance value of the heater must be used as the detection resistance. However, as a result, the rated power of the detection resistor also becomes large. Higher power ratings increase the size of the resistor in addition to increasing costs. As electronic control devices such as ECUs are rapidly becoming smaller in size, the above-mentioned increase in the size of components has a serious adverse effect.

【0007】本発明は上記課題に鑑みなされたものであ
り、負荷自体或いはその通電経路の異常を検出する異常
検出装置の小型化を図ることを目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above problems, and has as its object to reduce the size of an abnormality detection device for detecting an abnormality in a load itself or an energization path thereof.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段及び発明の効果】上記課題
を解決するためになされた請求項1に記載の異常検出装
置は、電源、負荷、及びスイッチング手段が直列に接続
されて通電経路が構成され、前記スイッチング手段は前
記通電経路を流れる電流方向に対して前記負荷よりも下
流側の位置に設けられ、前記スイッチング手段をオン・
オフ制御することにより前記負荷への通電を制御する負
荷駆動装置に対して、前記負荷或いは前記通電経路の異
常を検出する異常検出装置であって、前記負荷に直列
に、且つ前記スイッチング手段と並列に設けられた検出
抵抗と、前記スイッチング手段がオフの時の、前記負荷
と前記スイッチング手段との間の通電経路の電圧値VLo
ff、及び前記電源の電圧値VBLoff を検出するオフ時電
圧検出手段と、前記オフ時電圧検出手段によって検出さ
れた前記電圧値VLoffと前記電源の電圧値VBLoff 、及
び前記検出抵抗の抵抗値に基づいて前記負荷の抵抗値を
算出する負荷抵抗算出手段と、前記負荷抵抗算出手段に
よって算出された前記負荷の抵抗値が、予め設定された
所定の範囲内にあるか否かを判定し、前記負荷の抵抗値
が前記所定の範囲内にない場合に、異常と判定する抵抗
値異常判定手段とを備えたことを特徴とする。
Means for Solving the Problems and Effects of the Invention In order to solve the above-mentioned problems, the abnormality detecting device according to the first aspect of the present invention comprises a power supply path in which a power supply, a load, and switching means are connected in series. The switching means is provided at a position downstream of the load with respect to the direction of current flowing through the current path, and turns on the switching means.
An abnormality detection device that detects abnormality of the load or the energization path with respect to a load driving device that controls energization to the load by performing off-control, wherein the abnormality detection device is configured to be in series with the load and in parallel with the switching unit. And a voltage value VLo of an energizing path between the load and the switching means when the switching means is off.
ff, and off-state voltage detection means for detecting the voltage value VBLoff of the power supply, and based on the voltage value VLoff detected by the off-time voltage detection means, the voltage value VBLoff of the power supply, and the resistance value of the detection resistor. Load resistance calculating means for calculating the resistance value of the load, and determining whether or not the resistance value of the load calculated by the load resistance calculating means is within a predetermined range set in advance. If the resistance value is not within the predetermined range, there is provided a resistance value abnormality determining means for determining an abnormality.

【0009】上記の異常検出装置で負荷或いは通電経路
の異常を検出するために、まずスイッチング手段をオフ
にする。この時、スイッチング手段はオフになっている
ものの、そのスイッチング手段と並列に検出抵抗が設け
られているため、負荷及び検出抵抗には電流が流れてそ
れぞれ電圧降下が生じる。このようにスイッチング手段
をオフにした状態での、負荷とスイッチング手段との間
の通電経路の電圧値VLoff、及び電源の電圧値VBLoff
を、オフ時電圧検出手段により検出し、その検出された
各電圧値と検出抵抗の抵抗値とに基づいて、負荷の抵抗
値を、負荷抵抗算出手段により算出する。
In order for the abnormality detecting device to detect an abnormality in the load or the conduction path, first, the switching means is turned off. At this time, although the switching means is off, the detection resistor is provided in parallel with the switching means, so that a current flows through the load and the detection resistor, and a voltage drop occurs. In the state where the switching means is turned off in this way, the voltage value VLoff of the current path between the load and the switching means, and the voltage value VBLoff of the power supply
Is detected by the off-state voltage detection means, and the resistance value of the load is calculated by the load resistance calculation means based on the detected voltage values and the resistance value of the detection resistor.

【0010】そして、抵抗値異常判定手段により、負荷
抵抗算出手段によって算出された負荷の抵抗値が予め設
定されている所定の範囲内にあるかどうかを判定し、所
定の範囲内にあれば、負荷或いはその通電経路は正常で
あるものと判定する。この所定範囲は、例えば負荷の抵
抗値の製品によるバラツキや経時変化などを考慮して設
定されている。
Then, the resistance value abnormality determining means determines whether or not the resistance value of the load calculated by the load resistance calculating means is within a predetermined range set in advance. It is determined that the load or the current path is normal. The predetermined range is set in consideration of, for example, variations in the resistance value of the load depending on the product and changes with time.

【0011】算出された負荷の抵抗値が所定の範囲にな
い場合、例えば所定の範囲に満たない値である場合は、
負荷或いはその通電経路が短絡しているものと判定し、
算出された負荷の抵抗値が所定の範囲を超えた値である
場合は、負荷或いはその通電経路が断線しているものと
判定し、いずれの場合も異常であるとの判定を行う。負
荷としては、例えばヒータ、ランプ、直流モータ、ソレ
ノイドなど、その種類は特に限定されない。
When the calculated resistance value of the load is not within a predetermined range, for example, when the resistance value is below the predetermined range,
Judge that the load or its energization path is short-circuited,
If the calculated resistance value of the load exceeds a predetermined range, it is determined that the load or the current-carrying path is broken, and in any case, it is determined that the load is abnormal. The type of the load is not particularly limited, for example, a heater, a lamp, a DC motor, a solenoid, and the like.

【0012】このように、スイッチング手段のオフ時に
おける通電経路の各部電圧値と検出抵抗値とに基づいて
負荷抵抗を算出し、算出した抵抗値が予想される抵抗値
の範囲内にあるかどうかを判定するため、負荷或いはそ
の通電経路の異常を検出することができる。
As described above, the load resistance is calculated based on the voltage value of each part of the energizing path and the detected resistance value when the switching means is turned off, and whether the calculated resistance value is within the range of the expected resistance value is determined. Is determined, it is possible to detect an abnormality in the load or its energization path.

【0013】従って、上記の異常検出装置によれば、ス
イッチング手段と並列に検出抵抗を設けたことにより検
出抵抗の抵抗値を大きく設定でき、しかも検出抵抗を流
れる電流を小さく抑えることができるため、検出抵抗と
して定格電力の小さい小型の抵抗器(例えばチップ抵抗
器)を使用することができ、異常検出装置の小型化、さ
らには負荷駆動装置の小型化が可能となる。検出抵抗
は、抵抗値が大きいほど、スイッチング手段のオフ時に
おける検出抵抗での消費電力が小さくなるため、省電力
の観点からもより好ましい。
Therefore, according to the above abnormality detecting device, since the detection resistor is provided in parallel with the switching means, the resistance value of the detection resistor can be set large, and the current flowing through the detection resistor can be suppressed small. A small resistor (for example, a chip resistor) having a small rated power can be used as the detection resistor, so that the size of the abnormality detection device and the size of the load driving device can be reduced. The larger the resistance of the detection resistor, the smaller the power consumption of the detection resistor when the switching unit is turned off, so that it is more preferable from the viewpoint of power saving.

【0014】また、請求項2に記載の異常検出装置は、
請求項1に記載の異常検出装置であって、前記抵抗値異
常判定手段の代わりに又はこれに加えて、前記スイッチ
ング手段がオンの時の、前記負荷と前記スイッチング手
段との間の通電経路の電圧値VLon 、及び前記電源の電
圧値VBLonを検出するオン時電圧検出手段と、前記オン
時電圧検出手段によって検出された前記電圧値VLon と
前記電源の電圧値VBLon、及び前記負荷抵抗算出手段に
よって算出された前記負荷の抵抗値に基づいて前記通電
経路を流れる電流値を算出する電流値算出手段と、前記
電流値算出手段によって算出された前記電流値が予め設
定された所定の範囲内にあるか否かを判定し、前記電流
値が前記所定の範囲内にない場合に、異常と判定する電
流値異常判定手段とを備えたことを特徴とする。
Further, the abnormality detecting device according to claim 2 is
The abnormality detection device according to claim 1, wherein instead of or in addition to the resistance abnormality determination unit, when the switching unit is on, an energization path between the load and the switching unit is turned off. On-time voltage detecting means for detecting the voltage value VLon and the voltage value VBLon of the power supply, and the voltage value VLon and the voltage value VBLon of the power supply detected by the on-time voltage detecting means, and the load resistance calculating means. Current value calculating means for calculating a current value flowing through the current path based on the calculated resistance value of the load; and the current value calculated by the current value calculating means is within a predetermined range set in advance. Current value abnormality determination means for determining whether or not the current value is not within the predetermined range, and determining that the current value is abnormal.

【0015】上記の異常検出装置では、まずスイッチン
グ手段をオフにして、負荷とスイッチング手段との間の
通電経路の電圧値VLoff、及び電源の電圧値VBLoff
を、オフ時電圧検出手段により検出する。そして、その
検出された各電圧値と検出抵抗の抵抗値とに基づいて、
負荷の抵抗値を、負荷抵抗算出手段により算出する。
In the above abnormality detection device, the switching means is first turned off, and the voltage value VLoff of the current path between the load and the switching means and the voltage value VBLoff of the power supply are turned off.
Is detected by the off-state voltage detection means. Then, based on the detected voltage values and the resistance value of the detection resistor,
The resistance value of the load is calculated by the load resistance calculating means.

【0016】次に、スイッチング手段がオンになったと
きの、負荷とスイッチング手段との間の通電経路の電圧
値VLon 、及び電源の電圧値VBLonを、オン時電圧検出
手段により検出し、その検出された各電圧値と、負荷抵
抗算出手段によって算出された負荷の抵抗値とに基づい
て、通電経路を流れる電流値を電流値算出手段により算
出する。
Next, when the switching means is turned on, the voltage value VLon of the power supply path between the load and the switching means and the voltage value VBLon of the power supply are detected by the on-time voltage detection means, and the detection is performed. Based on the obtained voltage values and the resistance value of the load calculated by the load resistance calculating means, a current value flowing through the conduction path is calculated by the current value calculating means.

【0017】そして、算出された電流値が、予め設定さ
れている所定の範囲内にあるかどうかを判定し、所定の
範囲内にあれば、負荷或いはその通電経路は正常である
ものと判定する。算出された電流値が所定の範囲にない
場合、例えば所定の範囲に満たない値である場合は、負
荷或いはその通電経路が断線しているものと判定し、算
出された電流値が所定の範囲を超えた値である場合は、
負荷或いはその通電経路が短絡しているものと判定し
て、いずれの場合も異常であるとの判定を行う。
Then, it is determined whether the calculated current value is within a predetermined range set in advance. If the calculated current value is within the predetermined range, it is determined that the load or its energizing path is normal. . If the calculated current value is not within the predetermined range, for example, if the calculated current value is less than the predetermined range, it is determined that the load or its energizing path is disconnected, and the calculated current value is within the predetermined range. If the value exceeds
It is determined that the load or its energization path is short-circuited, and in any case, it is determined that there is an abnormality.

【0018】このように、スイッチング手段のオン時に
おける通電経路の各部電圧値と、スイッチング手段のオ
フ時に算出した負荷の抵抗値とに基づいて通電経路を流
れる電流値を算出し、算出した電流値が予想される電流
値の範囲内にあるかどうかを判定するため、負荷抵抗値
の経時変化等の影響を受けることなく、通電経路の電流
値により負荷或いはその通電経路の異常を常に正確に検
出することができる。
As described above, the value of the current flowing through the current path is calculated based on the voltage value of each part of the current path when the switching means is turned on and the resistance value of the load calculated when the switching means is turned off. Is always within the range of the expected current value, and the load or the current path is always accurately detected based on the current value of the current path without being affected by the load resistance over time. can do.

【0019】従って、上記の異常検出装置によれば、ス
イッチング手段と並列に検出抵抗を設けたことにより、
検出抵抗の抵抗値を大きく設定でき、しかも検出抵抗を
流れる電流を小さく抑えることができるため、検出抵抗
として定格電力の小さい小型の抵抗器(例えばチップ抵
抗器)を使用することができ、異常検出装置の小型化、
さらには負荷駆動装置の小型化が可能となる。
Therefore, according to the above abnormality detecting device, the detection resistor is provided in parallel with the switching means.
Since the resistance value of the detection resistor can be set to a large value and the current flowing through the detection resistor can be suppressed to a small value, a small resistor (for example, a chip resistor) having a small rated power can be used as the detection resistor. Equipment miniaturization,
Further, the size of the load driving device can be reduced.

【0020】さらに、請求項3に記載の異常検出装置
は、請求項1記載の異常検出装置であって、前記抵抗値
異常判定手段によって異常と判定されなかったとき、前
記スイッチング手段がオンの時の、前記負荷と前記スイ
ッチング手段との間の通電経路の電圧値VLon 、及び前
記電源の電圧値VBLonを検出するオン時電圧検出手段
と、前記オン時電圧検出手段によって検出された前記電
圧値VLon と前記電源の電圧値VBLon、及び前記負荷抵
抗算出手段によって算出された前記負荷の抵抗値に基づ
いて前記通電経路を流れる電流値を算出する電流値算出
手段と、前記電流値算出手段によって算出された前記電
流値が予め設定された所定の範囲内にあるか否かを判定
し、前記電流値が前記所定の範囲内にない場合に、異常
と判定する電流値異常判定手段とを備えたことを特徴と
する。
Further, the abnormality detecting device according to a third aspect of the present invention is the abnormality detecting device according to the first aspect, wherein when the resistance value abnormality determining means does not determine an abnormality, the switching means is turned on. On-state voltage detecting means for detecting a voltage value VLon of an energizing path between the load and the switching means, and a voltage value VBLon of the power supply, and the voltage value VLon detected by the on-state voltage detecting means. And a voltage value VBLon of the power supply, and a current value calculating means for calculating a current value flowing through the conduction path based on the resistance value of the load calculated by the load resistance calculating means, and a current value calculating means. It is determined whether or not the current value is within a predetermined range set in advance, and when the current value is not within the predetermined range, a current value abnormality determination procedure for determining an abnormality is performed. And a step.

【0021】上記の異常検出装置では、請求項1に記載
の異常検出装置の場合と同様、負荷抵抗算出手段により
負荷の抵抗値を算出し、抵抗値異常判定手段により、算
出された負荷の抵抗値が所定の範囲に満たない値である
場合は負荷或いはその通電経路が短絡しているものと判
定し、所定の範囲を超えた値である場合は、負荷或いは
その通電経路が断線しているものと判定する。
In the above abnormality detecting device, the load resistance is calculated by the load resistance calculating means, and the calculated resistance of the load is calculated by the resistance abnormality determining means. If the value is less than the predetermined range, it is determined that the load or the current path is short-circuited, and if the value is outside the predetermined range, the load or the current path is broken. Is determined.

【0022】一方、算出された負荷の抵抗値が所定の範
囲内にあった場合、即ち抵抗値異常判定手段によって異
常と判定されなかった場合は、引き続き、スイッチング
手段がオンになった時の、負荷とスイッチング手段との
間の通電経路の電圧値VLon、及び電源の電圧値VBLon
を、オン時電圧検出手段により検出し、その検出された
各電圧値と、負荷抵抗算出手段によって算出された負荷
の抵抗値とに基づいて、通電経路を流れる電流値を電流
値算出手段により算出する。
On the other hand, when the calculated resistance value of the load is within a predetermined range, that is, when the resistance value abnormality determination means does not determine that the load value is abnormal, the resistance value when the switching means is turned on continues. The voltage value VLon of the current path between the load and the switching means, and the voltage value VBLon of the power supply
Is detected by the on-time voltage detecting means, and a current value flowing through the current path is calculated by the current value calculating means based on the detected voltage values and the resistance value of the load calculated by the load resistance calculating means. I do.

【0023】そして、この算出された電流値が予め設定
されている所定の範囲内にあるかどうかを判定し、所定
の範囲内にあれば、負荷或いはその通電経路は正常であ
るものと判定する。算出された電流値が所定の範囲にな
い場合、例えば所定の範囲に満たない値である場合は、
負荷或いはその通電経路が断線しているものと判定し、
算出された電流値が所定の範囲を超えた値である場合
は、負荷或いはその通電経路が短絡しているものと判定
して、いずれの場合も異常であるとの判定を行う。
Then, it is determined whether or not the calculated current value is within a predetermined range set in advance. If the calculated current value is within the predetermined range, it is determined that the load or the current path is normal. . If the calculated current value is not in the predetermined range, for example, if the calculated current value is less than the predetermined range,
Judge that the load or its energization path is disconnected,
If the calculated current value is outside the predetermined range, it is determined that the load or the current path is short-circuited, and in any case, it is determined that there is an abnormality.

【0024】つまり、上記の異常検出装置では、まず、
負荷の抵抗値を算出し、その抵抗値に基づいて異常判定
を行う。そして、このときに異常と判定されなかった場
合は、引き続き算出された抵抗値を用いて電流値を算出
し、その電流値に基づいて再び異常判定を行う。従っ
て、この異常検出装置によれば、抵抗値異常判定手段に
よる判定と電流値異常判定手段による判定とを行うた
め、請求項1又は2の作用効果に加え、より信頼度の高
い異常判定装置を実現することができる。
That is, in the above abnormality detecting device, first,
The resistance value of the load is calculated, and an abnormality is determined based on the resistance value. If no abnormality is determined at this time, the current value is calculated using the calculated resistance value, and the abnormality is determined again based on the current value. Therefore, according to this abnormality detection device, since the determination by the resistance value abnormality determination unit and the determination by the current value abnormality determination unit are performed, an abnormality determination device with higher reliability in addition to the function and effect of claim 1 or 2 is provided. Can be realized.

【0025】請求項1〜3に示した異常検出装置は、い
ずれもスイッチング手段が、いわゆるローサイドスイッ
チとして、負荷よりも電流の下流側に設けられている場
合のものであるが、スイッチング手段が負荷よりも電流
の上流側に、いわゆるハイサイドスイッチとして設けら
れている場合でも、上記と同様に負荷或いはその通電経
路の異常を検出することができる。
In any of the abnormality detecting devices according to claims 1 to 3, the switching means is provided as a so-called low-side switch on the downstream side of the current from the load. Even in the case where a so-called high-side switch is provided on the upstream side of the current, it is possible to detect an abnormality in the load or the conduction path thereof in the same manner as described above.

【0026】そこで請求項4に記載の異常検出装置は、
電源、負荷、及びスイッチング手段が直列に接続されて
通電経路が構成され、前記スイッチング手段は前記通電
経路を流れる電流方向に対して前記負荷よりも上流側の
位置に設けられ、前記スイッチング手段をオン・オフ制
御することにより前記負荷への通電を制御する負荷駆動
装置に対して、前記負荷或いは前記通電経路の異常を検
出する異常検出装置であって、前記負荷に直列に、且つ
前記スイッチング手段と並列に設けられた検出抵抗と、
前記スイッチング手段がオフの時の、前記負荷と前記ス
イッチング手段との間の通電経路の電圧値VHoff、前記
電源の電圧値VBHoff 、及び前記通電経路を流れる電流
方向に対して前記負荷の下流側における前記通電経路の
電圧値VEoffを検出するオフ時電圧検出手段と、前記オ
フ時電圧検出手段によって検出された前記電圧値VHoff
と前記電源の電圧値VBHoff と前記電圧値VEoff、及び
前記検出抵抗の抵抗値に基づいて前記負荷の抵抗値を算
出する負荷抵抗算出手段と、前記負荷抵抗算出手段によ
って算出された前記負荷の抵抗値が、予め設定された所
定の範囲内にあるか否かを判定し、前記負荷の抵抗値が
前記所定の範囲内にない場合に、異常と判定する抵抗値
異常判定手段とを備えたことを特徴とする上記の異常検
出装置では、オフ時電圧検出手段により検出する電圧値
が、負荷とスイッチング手段との間の通電経路の電圧値
VHoff、電源の電圧値VBHoff 、及び通電経路を流れる
電流方向に対して負荷の下流側(以下、単に「負荷の下
流側」と称す)における通電経路の電圧値VEoffであ
り、負荷抵抗算出手段は、オフ時電圧検出手段によって
検出された各電圧値VHoff、VBHoff 、及びVEoffと検
出抵抗の抵抗値とに基づいて負荷の抵抗値を算出するも
のであるが、それ以外の構成要素は請求項1に記載の異
常検出装置と全く同様であるため、その説明を省略す
る。
Therefore, the abnormality detecting device according to claim 4 is
A power supply, a load, and a switching unit are connected in series to form an energizing path, and the switching unit is provided at a position upstream of the load with respect to a direction of a current flowing through the energizing path, and turns on the switching unit. An abnormality detection device that detects an abnormality in the load or the energization path with respect to a load driving device that controls energization to the load by performing off-control, in series with the load, and A detection resistor provided in parallel,
When the switching means is off, the voltage value VHoff of the current path between the load and the switching means, the voltage value VBHoff of the power supply, and the current direction flowing through the current path on the downstream side of the load. An off-state voltage detecting means for detecting a voltage value VEoff of the energization path; and the voltage value VHoff detected by the off-state voltage detecting means.
Load resistance calculating means for calculating the resistance value of the load based on the voltage value VBHoff of the power supply, the voltage value VEoff, and the resistance value of the detection resistor; and the resistance of the load calculated by the load resistance calculating means. Resistance value abnormality determination means for determining whether the value is within a predetermined range set in advance, and determining that the load is abnormal when the resistance value of the load is not within the predetermined range. In the abnormality detection device described above, the voltage value detected by the off-state voltage detection means includes a voltage value VHoff of an energizing path between the load and the switching means, a voltage value VBHoff of a power supply, and a current flowing through the energizing path. The voltage value VEoff of the energization path on the downstream side of the load with respect to the direction (hereinafter, simply referred to as “downstream side of the load”), and the load resistance calculating means detects each voltage value VHoff detected by the off-state voltage detecting means. , V Although the resistance value of the load is calculated based on BHoff and VEoff and the resistance value of the detection resistor, the other components are exactly the same as those of the abnormality detection device according to claim 1 and will not be described. Is omitted.

【0027】このように、スイッチング手段がいわゆる
ハイサイドスイッチとして設けられていても、ローサイ
ドスイッチの場合と同様、負荷の抵抗値に基づいて負荷
或いはその通電経路の異常を検出することができる。従
って、上記の異常検出装置によれば、スイッチング手段
と並列に検出抵抗を設けたことにより、検出抵抗の抵抗
値を大きく設定でき、しかも検出抵抗を流れる電流を小
さく抑えることができるため、検出抵抗として定格電力
の小さい小型の抵抗器(例えばチップ抵抗器)を使用す
ることができる。その結果、異常検出装置の小型化、さ
らには負荷駆動装置の小型化が可能となる。
As described above, even if the switching means is provided as a so-called high-side switch, it is possible to detect an abnormality in the load or its energizing path based on the resistance value of the load, as in the case of the low-side switch. Therefore, according to the abnormality detection device described above, since the detection resistor is provided in parallel with the switching means, the resistance value of the detection resistor can be set large, and the current flowing through the detection resistor can be suppressed small. For example, a small resistor (for example, a chip resistor) having a small rated power can be used. As a result, the size of the abnormality detection device and the size of the load driving device can be reduced.

【0028】また、請求項5に記載の異常検出装置は、
請求項4に記載の異常検出装置であって、前記抵抗値異
常判定手段の代わりに又はこれに加えて、前記スイッチ
ング手段がオンの時の、前記負荷と前記スイッチング手
段との間の通電経路の電圧値VHon 、及び前記通電経路
を流れる電流方向に対して前記負荷の下流側における前
記通電経路の電圧値VEon を検出するオン時電圧検出手
段と、前記オン時電圧検出手段によって検出された前記
電圧値VHon と前記電圧値VEon 、及び前記負荷抵抗算
出手段によって算出された前記負荷の抵抗値に基づいて
前記通電経路を流れる電流値を算出する電流値算出手段
と、前記電流値算出手段によって算出された前記電流値
が予め設定された所定の範囲内にあるか否かを判定し、
前記電流値が前記所定の範囲内にない場合に、異常と判
定する電流値異常判定手段とを備えたことを特徴とす
る。
The abnormality detecting device according to claim 5 is
The abnormality detection device according to claim 4, wherein instead of or in addition to the resistance abnormality determination unit, when the switching unit is on, an energization path between the load and the switching unit is connected. On-time voltage detecting means for detecting a voltage value VHon, and a voltage value VEon of the energizing path downstream of the load with respect to the direction of current flowing through the energizing path, and the voltage detected by the on-time voltage detecting means. Current value calculating means for calculating a current value flowing through the energizing path based on the value VHon, the voltage value VEon, and the resistance value of the load calculated by the load resistance calculating means, and a current value calculated by the current value calculating means. It is determined whether the current value is within a predetermined range set in advance,
Current value abnormality determining means for determining that the current value is abnormal when the current value is not within the predetermined range.

【0029】上記の異常検出装置では、まずスイッチン
グ手段をオフにして、負荷とスイッチング手段との間の
通電経路の電圧値VHoff、電源の電圧値VBHoff 、及び
負荷の下流側における通電経路の電圧値VEoffを検出す
る。そして、その検出された各電圧値と検出抵抗の抵抗
値とに基づいて、負荷の抵抗値を、負荷抵抗算出手段に
より算出する。
In the above abnormality detection device, the switching means is first turned off, and the voltage value VHoff of the current path between the load and the switching means, the voltage value VBHoff of the power supply, and the voltage value of the current path downstream of the load are set. VEoff is detected. Then, based on the detected voltage values and the resistance value of the detection resistor, the load resistance value is calculated by the load resistance calculation means.

【0030】次に、スイッチング手段がオンになったと
きの、負荷とスイッチング手段との間の通電経路の電圧
値VHon 、及び負荷の下流側における通電経路の電圧値
VEon をオン時電圧検出手段により検出し、その検出さ
れた各電圧値と、負荷抵抗算出手段によって算出された
負荷の抵抗値とに基づいて、通電経路を流れる電流値を
電流値算出手段により算出する。この算出された電流値
に基づいて、請求項2に記載の発明と同様に負荷或いは
その通電経路が異常であるかどうかの判定を行う。
Next, when the switching means is turned on, the voltage value VHon of the current path between the load and the switching means and the voltage value VEon of the current path on the downstream side of the load are detected by the on-time voltage detecting means. Based on the detected and detected voltage values and the resistance value of the load calculated by the load resistance calculating means, a current value flowing through the current path is calculated by the current value calculating means. Based on the calculated current value, it is determined whether the load or the current path is abnormal, as in the second aspect of the invention.

【0031】従って、上記の異常検出装置によれば、請
求項2に記載の異常検出装置と同様、通電経路の電流値
により負荷或いはその通電経路の異常を正確に検出する
ことができ、しかも、検出抵抗として定格電力の小さい
小型の抵抗器(例えばチップ抵抗器)を使用することが
でき、異常検出装置、負荷駆動装置の小型化も可能とな
る。
Therefore, according to the above abnormality detecting device, similarly to the abnormality detecting device according to the second aspect, it is possible to accurately detect the load or the abnormality of the current path through the current value of the current path. A small resistor (for example, a chip resistor) having a small rated power can be used as the detection resistor, and the abnormality detection device and the load driving device can be reduced in size.

【0032】さらに、請求項6に記載の異常検出装置
は、請求項4記載の異常検出装置であって、前記抵抗値
異常判定手段によって異常と判定されなかったとき、前
記スイッチング手段がオンの時の、前記負荷と前記スイ
ッチング手段との間の通電経路の電圧値VHon 、及び前
記通電経路を流れる電流方向に対して前記負荷の下流側
における前記通電経路の電圧値VEon を検出するオン時
電圧検出手段と、前記オン時電圧検出手段によって検出
された前記電圧値VHon と前記電圧値VEon 、及び前記
負荷抵抗算出手段によって算出された前記負荷の抵抗値
に基づいて前記通電経路を流れる電流値を算出する電流
値算出手段と、前記電流値算出手段によって算出された
前記電流値が予め設定された所定の範囲内にあるか否か
を判定し、前記電流値が前記所定の範囲内にない場合
に、異常と判定する電流値異常判定手段とを備えたこと
を特徴とする。
The abnormality detecting device according to a sixth aspect of the present invention is the abnormality detecting device according to the fourth aspect, wherein when the resistance value abnormality determining means does not determine that there is an abnormality, the switching means is turned on. On-time voltage detection for detecting the voltage value VHon of the current path between the load and the switching means and the voltage value VEon of the current path on the downstream side of the load with respect to the direction of current flowing through the current path. Means for calculating a current value flowing through the current path based on the voltage value VHon and the voltage value VEon detected by the on-time voltage detection means, and the resistance value of the load calculated by the load resistance calculation means. Determining whether the current value calculated by the current value calculation means is within a predetermined range set in advance, and determining whether the current value is A current value abnormality judging means for judging an abnormality when the current value is not within the predetermined range.

【0033】上記の異常検出装置では、請求項4に記載
の異常検出装置の場合と同様、負荷抵抗算出手段により
負荷の抵抗値を算出し、抵抗値異常判定手段により、算
出された負荷の抵抗値が所定の範囲に満たない値である
場合は負荷或いはその通電経路が短絡しているものと判
定し、所定の範囲を超えた値である場合は、負荷或いは
その通電経路が断線しているものと判定する。
In the above abnormality detecting device, the load resistance is calculated by the load resistance calculating means, and the calculated resistance of the load is calculated by the resistance abnormality determining means. If the value is less than the predetermined range, it is determined that the load or the current path is short-circuited, and if the value is outside the predetermined range, the load or the current path is broken. Is determined.

【0034】一方、算出された負荷の抵抗値が所定の範
囲内にあった場合、即ち抵抗値異常判定手段によって異
常と判定されなかった場合は、引き続き、スイッチング
手段がオンになった時の、負荷とスイッチング手段との
間の通電経路の電圧値VHon、及び負荷の下流側におけ
る通電経路の電圧値VEon をオン時電圧検出手段により
検出し、その検出された各電圧値と、負荷抵抗算出手段
によって算出された負荷の抵抗値とに基づいて、通電経
路を流れる電流値を電流値算出手段により算出する。
On the other hand, when the calculated resistance value of the load is within the predetermined range, that is, when the resistance value abnormality determination means does not determine that the load value is abnormal, the resistance value when the switching means is turned on continues. A voltage value VHon of an energizing path between the load and the switching means and a voltage value VEon of the energizing path on the downstream side of the load are detected by an on-state voltage detecting means, and the detected voltage values and load resistance calculating means are detected. The value of the current flowing through the conduction path is calculated by the current value calculation means based on the resistance value of the load calculated by the above.

【0035】そして、この算出された電流値が予め設定
されている所定の範囲内にあるかどうかを判定し、所定
の範囲内にあれば、負荷或いはその通電経路は正常であ
るものと判定する。算出された電流値が所定の範囲にな
い場合、例えば所定の範囲に満たない値である場合は、
負荷或いはその通電経路が断線しているものと判定し、
算出された電流値が所定の範囲を超えた値である場合
は、負荷或いはその通電経路が短絡しているものと判定
して、いずれの場合も異常であるとの判定を行う。
Then, it is determined whether or not the calculated current value is within a predetermined range set in advance. If the calculated current value is within the predetermined range, it is determined that the load or its energizing path is normal. . If the calculated current value is not in the predetermined range, for example, if the calculated current value is less than the predetermined range,
Judge that the load or its energization path is disconnected,
If the calculated current value is outside the predetermined range, it is determined that the load or the current path is short-circuited, and in any case, it is determined that there is an abnormality.

【0036】従って、この異常検出装置によれば、請求
項3に記載の異常検出装置と同様、抵抗値異常判定手段
による判定と電流値異常判定手段による判定とを行うた
め、請求項4又は5の作用効果に加え、より信頼度の高
い異常判定装置を実現することができる。
Therefore, according to this abnormality detecting device, similarly to the abnormality detecting device according to the third aspect, the judgment by the resistance value abnormality judging means and the judgment by the current value abnormality judging means are performed. In addition to the operation and effect described above, an abnormality determination device with higher reliability can be realized.

【0037】請求項7に記載の異常検出装置は、請求項
1〜6いずれかに記載の異常検出装置であって、前記負
荷駆動装置は、負荷として、内燃機関の排気経路に設け
られた酸素センサの酸素濃度検出素子を活性温度に保持
するヒータを備え、前記ヒータに流れる電流量をデュー
ティ制御することにより前記酸素濃度検出素子の温度を
調節するヒータ制御装置であることを特徴とする。
According to a seventh aspect of the present invention, there is provided the abnormality detecting device according to any one of the first to sixth aspects, wherein the load driving device includes, as a load, an oxygen sensor provided in an exhaust passage of an internal combustion engine. The heater control device includes a heater for holding the oxygen concentration detecting element of the sensor at an active temperature, and adjusts the temperature of the oxygen concentration detecting element by duty controlling the amount of current flowing through the heater.

【0038】酸素センサの酸素濃度検出素子は、例えば
混合気の空燃比を制御するためのフィードバック信号を
発生するもので、内燃機関の制御において用いられてい
る各種センサの中でも最も重要な素子の一つであり、そ
の酸素濃度検出素子を活性温度に保持するために必要な
ヒータが正常であるかどうかを常に監視する必要があ
る。そこで、このような酸素センサのヒータ駆動装置に
おいて、請求項1〜6に記載の異常検出装置を設けるこ
とにより、ヒータ及びその通電経路を常に監視すること
ができるため、ヒータの異常に起因する不適切な空燃比
制御が行われるおそれがなく、常に適切な空燃比制御を
行うことができる。その結果、燃費の向上や排気エミッ
ションの悪化防止が可能となる。
The oxygen concentration detecting element of the oxygen sensor generates, for example, a feedback signal for controlling the air-fuel ratio of the air-fuel mixture, and is one of the most important elements among various sensors used in controlling the internal combustion engine. That is, it is necessary to constantly monitor whether the heater required to maintain the oxygen concentration detecting element at the activation temperature is normal. Therefore, in such a heater driving device for an oxygen sensor, by providing the abnormality detecting device according to the first to sixth aspects, the heater and its energizing path can be constantly monitored, and thus the heater caused by the abnormality of the heater can be monitored. There is no possibility that appropriate air-fuel ratio control is performed, and appropriate air-fuel ratio control can always be performed. As a result, it is possible to improve fuel efficiency and prevent deterioration of exhaust emission.

【0039】[0039]

【発明の実施の形態】以下に、本発明の好適な実施形態
を図面に基づいて説明する。 [第1実施形態]図1は、本実施形態の酸素センサのヒ
ータ制御装置の構成を示す概略構成図である。図1に示
すように、本実施形態のヒータ制御装置10は、内燃機
関の排気経路に設けられた酸素センサ11と、酸素セン
サ11のヒータ11aへの通電を制御する電子制御装置
(以下「ECU」と称す)12とから構成されている。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Preferred embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. [First Embodiment] FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing a configuration of a heater control device for an oxygen sensor according to the present embodiment. As shown in FIG. 1, a heater control device 10 according to the present embodiment includes an oxygen sensor 11 provided in an exhaust path of an internal combustion engine, and an electronic control device (hereinafter referred to as “ECU”) that controls energization of a heater 11 a of the oxygen sensor 11. ) 12).

【0040】酸素センサ11は、酸素濃度検出素子11
b及びヒータ11aで構成され、周知の通り、自動車の
排気エミッションの低減や燃費向上のために、排気ガス
中の酸素濃度に基づいて基本燃料噴射量を補正すること
により内燃機関の燃焼室に供給される混合気を所定の空
燃比(例えば理論空燃比)に制御している。酸素濃度検
出素子11bは、試験管状に形成されたジルコニア固体
電解質の内外両面に多孔質の白金電極をコーティングし
た構造になっており、内側の電極が大気に、外側の電極
が排気ガスに接するように、排気経路に取り付けられて
いる。この酸素濃度検出素子11bは、安定な出力特性
を維持するため、所定の活性温度の範囲内(700℃前
後)に保たれる必要があり、そのためヒータ11aによ
って酸素濃度検出素子11bを加熱している。ヒータ1
1aへの通電は、後述するECU12によりデューティ
制御されている。
The oxygen sensor 11 includes an oxygen concentration detecting element 11
b and a heater 11a. As is well known, the basic fuel injection amount is corrected on the basis of the oxygen concentration in the exhaust gas to supply the combustion chamber of the internal combustion engine with a view to reducing the exhaust emission of the automobile and improving the fuel efficiency. The air-fuel mixture is controlled to a predetermined air-fuel ratio (for example, a stoichiometric air-fuel ratio). The oxygen concentration detecting element 11b has a structure in which a porous platinum electrode is coated on both inner and outer surfaces of a zirconia solid electrolyte formed in a test tube, so that the inner electrode is in contact with the atmosphere and the outer electrode is in contact with exhaust gas. At the exhaust path. The oxygen concentration detecting element 11b needs to be maintained within a predetermined activation temperature range (around 700 ° C.) in order to maintain stable output characteristics. Therefore, the oxygen concentration detecting element 11b is heated by the heater 11a. I have. Heater 1
The energization of 1a is duty-controlled by the ECU 12 described later.

【0041】ECU12は、マイクロコンピュータ(以
下「マイコン」と称す)13と、電源装置14と、ヒー
タ通電制御回路15と、検出抵抗16とを備えており、
上記酸素センサ11の酸素濃度検出素子11bから取り
込まれた検出信号に基づいて混合気の空燃比制御、即ち
インジェクタの燃料噴射量を制御するとともに、酸素濃
度検出素子11bを活性温度に保つためにヒータ11a
への通電制御を行っている。また、マイコン13は、ヒ
ータ11aやその他のセンサ、アクチュエータ等の異常
を自己診断して記憶・表示を行う周知のダイアグノーシ
ス機能も備えており、後述するように、ヒータ11a或
いはその通電経路に異常が生じた場合はその状況に応じ
たダイアグを出力する。
The ECU 12 includes a microcomputer (hereinafter referred to as "microcomputer") 13, a power supply device 14, a heater energization control circuit 15, and a detection resistor 16.
The heater controls the air-fuel ratio of the air-fuel mixture based on the detection signal taken from the oxygen concentration detecting element 11b of the oxygen sensor 11, that is, controls the fuel injection amount of the injector and maintains the oxygen concentration detecting element 11b at the active temperature. 11a
Is controlled. The microcomputer 13 also has a well-known diagnosis function for performing self-diagnosis and storing and displaying abnormalities of the heater 11a, other sensors, actuators, and the like. When the error occurs, a diagnostic corresponding to the situation is output.

【0042】尚、酸素濃度検出素子11bのインピーダ
ンスは温度によって変化する性質を持っているため、酸
素濃度検出素子11bから取り込まれた検出信号には、
酸素濃度に依存する信号成分の他、酸素濃度検出素子1
1bの温度に依存する成分も含まれている。従って、検
出信号からこの温度依存成分を抽出することにより酸素
濃度検出素子11bの温度を常に監視でき、ヒータ11
aへの通電を制御することにより所望の温度にフィード
バック制御している。
Since the impedance of the oxygen concentration detecting element 11b has the property of changing with temperature, the detection signal taken from the oxygen concentration detecting element 11b includes
In addition to the signal component depending on the oxygen concentration, the oxygen concentration detecting element 1
The temperature-dependent component 1b is also included. Therefore, by extracting this temperature-dependent component from the detection signal, the temperature of the oxygen concentration detecting element 11b can be constantly monitored, and the heater 11
The feedback control is performed to a desired temperature by controlling the energization to a.

【0043】ここで、酸素センサ11のヒータ11aの
一端には、内燃機関が搭載された自動車の電源であるバ
ッテリ17の正極側端子から正の電圧VB が印加されて
いる。そして、ヒータ11aの他端はヒータ通電制御回
路15に接続され、ヒータ11aを流れる電流を制御す
る電界効果トランジスタ(FET)(以下「駆動トラン
ジスタTr1」と称す)を介して、バッテリ17の負極
側端子と同電位のグランドラインに接地されている。
Here, a positive voltage VB is applied to one end of the heater 11a of the oxygen sensor 11 from a positive terminal of a battery 17, which is a power supply of an automobile equipped with an internal combustion engine. The other end of the heater 11a is connected to a heater energization control circuit 15, and is connected to a negative electrode of the battery 17 via a field effect transistor (FET) (hereinafter referred to as a "drive transistor Tr1") for controlling a current flowing through the heater 11a. It is grounded to a ground line at the same potential as the terminal.

【0044】駆動トランジスタTr1は、ドレインがヒ
ータ11a側に接続され、ソースが接地されたいわゆる
ローサイドスイッチとしてヒータ11aの通電経路に設
けられている。ヒータ通電制御回路15内では、CPU
13aから入力された制御信号を、抵抗15bを介して
駆動トランジスタTr1のゲートに入力することによ
り、駆動トランジスタTr1を、制御信号に応じてオン
・オフする。なお、このようなスイッチング手段として
は、電界効果トランジスタ以外にも、バイポーラ型のト
ランジスタ等の他のスイッチング素子を用いることもで
きる。
The drive transistor Tr1 has a drain connected to the heater 11a and a source grounded, and is provided as a so-called low-side switch in the power supply path of the heater 11a. In the heater power supply control circuit 15, the CPU
By inputting the control signal input from 13a to the gate of the driving transistor Tr1 via the resistor 15b, the driving transistor Tr1 is turned on / off according to the control signal. In addition, as such a switching means, other switching elements such as a bipolar transistor can be used in addition to the field effect transistor.

【0045】また、ヒータ11aの通電経路において、
バッテリ17とヒータ11aと駆動トランジスタTr1
とで構成されるヒータ11aの通電経路に、抵抗値RD
の検出抵抗16が接続されている。具体的には、図1に
示すように、バッテリ17とヒータ11aと駆動トラン
ジスタTr1とが直列に接続されると共に、ヒータ11
aに直列に、且つ駆動トランジスタTr1に並列に検出
抵抗16が接続されている。
In the energization path of the heater 11a,
Battery 17, heater 11a, and drive transistor Tr1
The resistance value RD
Are connected. Specifically, as shown in FIG. 1, a battery 17, a heater 11a, and a drive transistor Tr1 are connected in series, and
The detection resistor 16 is connected in series with the a and in parallel with the driving transistor Tr1.

【0046】この検出抵抗16はヒータ11aの抵抗値
RH (約5Ω)よりもはるかに大きい抵抗値(数十k
Ω)を有するものであり、後述する異常検出処理では、
駆動トランジスタTr1のオン時又はオフ時における、
ヒータ11aと検出抵抗16との間(換言すればヒータ
11aと駆動トランジスタTr1との間)の通電経路の
電圧値VD を検出している。駆動トランジスタTr1の
オン時には、ヒータ11a、駆動トランジスタTr1及
び検出抵抗16の抵抗値に応じて電圧値VD (以下「V
Don 」と称す)が検出され、駆動トランジスタTr1の
オフ時には、ヒータ11a及び検出抵抗16の抵抗値に
応じて電圧値VD (以下「VDoff」と称す)が検出され
ることになる。
The detection resistor 16 has a resistance value (several tens of k) which is much larger than the resistance value RH (about 5Ω) of the heater 11a.
Ω), and in the abnormality detection processing described later,
When the drive transistor Tr1 is on or off,
The voltage value VD of the current path between the heater 11a and the detection resistor 16 (in other words, between the heater 11a and the drive transistor Tr1) is detected. When the driving transistor Tr1 is turned on, the voltage value VD (hereinafter referred to as “V”) is determined according to the resistance values of the heater 11a, the driving transistor Tr1, and the detection resistor 16.
When the drive transistor Tr1 is turned off, a voltage value VD (hereinafter referred to as "VDoff") is detected according to the resistance values of the heater 11a and the detection resistor 16.

【0047】マイコン13は、CPU13a、ROM1
3b、RAM13c、A/Dコンバータ13d等から構
成された周知のもので、後述するようにヒータ11aの
通電経路の各部電圧値を取り込み、それに基づいてヒー
タ11a或いはヒータ11aの通電経路が異常であるか
否かの判定を行う。電源装置14は、バッテリ17の電
圧VB をマイコン13等を動作させるために必要な電源
(例えば直流5V)に変換し、ECU12内の各部に供
給するものである。
The microcomputer 13 includes a CPU 13a, a ROM 1
3b, a RAM 13c, an A / D converter 13d, and the like, and fetches the voltage value of each part of the energization path of the heater 11a as described later, and based on the voltage value, the heater 11a or the energization path of the heater 11a is abnormal. Is determined. The power supply unit 14 converts the voltage VB of the battery 17 into a power supply (for example, DC 5 V) necessary for operating the microcomputer 13 and the like, and supplies the power to each unit in the ECU 12.

【0048】次に、本実施形態のヒータ制御装置10の
動作について説明する。CPU13aは、イグニション
スイッチがオンされるごとに、複数のプログラムが記録
された記録手段としてのROM13bから異常検出処理
プログラムを読み出し、このプログラムに従って処理を
実行する。図2は異常検出処理のフローチャートであ
る。
Next, the operation of the heater control device 10 according to the present embodiment will be described. Each time the ignition switch is turned on, the CPU 13a reads out an abnormality detection processing program from the ROM 13b as a recording unit in which a plurality of programs are recorded, and executes processing according to the program. FIG. 2 is a flowchart of the abnormality detection process.

【0049】この処理が開始されると、まずステップ
(以下「S」と略す)210にて、CPU13aから駆
動トランジスタTr1への制御信号出力をオフとし、駆
動トランジスタTr1をオフにする。この時、駆動トラ
ンジスタTr1はオフになっているものの、駆動トラン
ジスタTr1と並列に抵抗値RD の検出抵抗16が接続
されているため、ヒータ11a及び検出抵抗16にはわ
ずかながら電流が流れる。但し、この電流は微小である
ため、ヒータ11aはヒータとしての所定の機能を果た
さない状態にある。
When this process is started, first, in step (hereinafter abbreviated as "S") 210, the control signal output from CPU 13a to drive transistor Tr1 is turned off, and drive transistor Tr1 is turned off. At this time, although the drive transistor Tr1 is off, the detection resistor 16 having the resistance value RD is connected in parallel with the drive transistor Tr1, so that a small amount of current flows through the heater 11a and the detection resistor 16. However, since this current is very small, the heater 11a is in a state of not performing a predetermined function as a heater.

【0050】次にS220にて、ヒータ11aのバッテ
リ17側の端子の電圧値、即ち電源電圧値VBLoff と、
ヒータ11aの他端の電圧値、即ちヒータ11aと駆動
トランジスタTr1との間の通電経路の電圧値VDoffと
を、A/Dコンバータ13dを介してCPU13aに取
り込む。そしてS225で、CPU13aに取り込んだ
各電圧値VBLoff とVDoff、及び予めROM13bに記
憶されている検出抵抗16の抵抗値RD に基づき、CP
U13a内で次式(1)によりヒータ11aの抵抗値R
H を計算する。
Next, at S220, the voltage value of the terminal of the heater 11a on the battery 17 side, that is, the power supply voltage value VBLoff,
The voltage value at the other end of the heater 11a, that is, the voltage value VDoff of the power supply path between the heater 11a and the driving transistor Tr1 is taken into the CPU 13a via the A / D converter 13d. Then, in S225, CP is determined based on the voltage values VBLoff and VDoff taken into the CPU 13a and the resistance value RD of the detection resistor 16 stored in the ROM 13b in advance.
In U13a, the resistance value R of the heater 11a is calculated by the following equation (1).
Calculate H.

【0051】[0051]

【数1】 (Equation 1)

【0052】そして、S230及びS240にて、S2
25で算出した抵抗値RH が所定の範囲内にあるかどう
かを判定する。ROM13bには、検出抵抗16の抵抗
値RD に加え、予想されるヒータ11aの抵抗値も、所
定の範囲(許容範囲)をもって予め記憶されており、こ
こでは所定の範囲の下限値をr0 、上限値をr1 として
いる。まずS230で、RH >r0 、即ちRH が所定の
範囲の下限値r0 より大きいかどうかを判定し、RH >
r0 であればS240に進む。S240では、RH <r
1 、即ちRH が所定の範囲の上限値r1 より小さいかど
うかを判定し、RH <r1 であれば、ヒータ11a及び
その通電経路にはとりあえず異常がないものと判定して
次のS240に進む。
Then, in S230 and S240, S2
It is determined whether the resistance value RH calculated in step 25 is within a predetermined range. In the ROM 13b, in addition to the resistance value RD of the detection resistor 16, the expected resistance value of the heater 11a is stored in advance in a predetermined range (allowable range). Here, the lower limit value of the predetermined range is r0, and the upper limit value is r0. The value is r1. First, in S230, it is determined whether RH> r0, that is, whether RH is greater than a lower limit value r0 of a predetermined range, and RH> r0.
If it is r0, the process proceeds to S240. In S240, RH <r
1, that is, whether RH is smaller than an upper limit value r1 of a predetermined range. If RH <r1, it is determined that there is no abnormality in the heater 11a and its energizing path, and the process proceeds to next S240.

【0053】一方、S230でRH ≦r0 と判定された
ときは、ヒータ11aの抵抗値RHが所定の範囲に満た
ないためヒータ11a或いはその通電経路にショートが
発生したものと判定して、S290に進んで通電経路シ
ョートのダイアグを出力し、駆動トランジスタTr1を
オンしないようにする。また、S240でRH ≧r1と
判定されたときは、ヒータ11aの抵抗値RH が所定の
範囲を超えているためヒータ11a或いはその通電経路
に断線が発生したものと判定して、S300に進んで通
電経路オープンのダイアグを出力し、駆動トランジスタ
Tr1をオンしないようにする。
On the other hand, when it is determined in step S230 that RH ≦ r0, the resistance value RH of the heater 11a is less than the predetermined range, and it is determined that a short circuit has occurred in the heater 11a or its energizing path. Then, a diagnosis of the short-circuit of the conduction path is output to prevent the drive transistor Tr1 from being turned on. If it is determined in step S240 that RH ≧ r1, the resistance value RH of the heater 11a is outside the predetermined range, and it is determined that a break has occurred in the heater 11a or its energizing path, and the process proceeds to S300. A diagnosis of the energization path open is output so that the drive transistor Tr1 is not turned on.

【0054】S250では、この異常検出処理とは別の
ヒータ制御プログラムの実行によりCPU13aから駆
動トランジスタTr1への制御信号出力がオンになって
いるか否かを判定し、オンになっている場合、即ち駆動
トランジスタTr1がオンになっている場合は、S26
0に進む。駆動トランジスタTr1をオンする制御信号
が出力されていない場合は、再びS220に戻ってS2
20以下の処理を行う。
In S250, it is determined whether or not the control signal output from the CPU 13a to the drive transistor Tr1 is on by executing a heater control program different from this abnormality detection processing. If the drive transistor Tr1 is turned on, S26
Go to 0. If the control signal for turning on the drive transistor Tr1 has not been output, the process returns to S220 and returns to S2.
Perform 20 or less processes.

【0055】S260では、ヒータ11aのバッテリ1
7側の端子の電圧値、即ち電源電圧値VBLonと、ヒータ
11aの他端の電圧値、即ちヒータ11aと駆動トラン
ジスタTr1との間の通電経路の電圧値VDon とを、A
/Dコンバータ13dを介してCPU13aに取り込
む。そしてS265で、CPU13aに取り込んだ各電
圧値VBLonとVDon 、及びS225にて算出したヒータ
11aの抵抗値RH に基づき、CPU13a内で次式
(2)によりヒータ11aの通電経路を流れる電流値I
Lon を計算する。
In S260, the battery 1 of the heater 11a is
The voltage value of the terminal on the 7th side, that is, the power supply voltage value VBLon, and the voltage value of the other end of the heater 11a, that is, the voltage value VDon of the energization path between the heater 11a and the drive transistor Tr1, are represented by A
The data is taken into the CPU 13a via the / D converter 13d. Then, in S265, based on the voltage values VBLon and VDon taken into the CPU 13a and the resistance value RH of the heater 11a calculated in S225, the current value I flowing through the current path of the heater 11a in the CPU 13a by the following equation (2).
Calculate Lon.

【0056】[0056]

【数2】 (Equation 2)

【0057】この電流値ILon は、駆動トランジスタT
r1のオン時に通電経路を流れる電流値である。そし
て、S270及びS280にて、S265で算出したオ
ン時の電流値ILon が、予めROM13bに記憶されて
いる所定の範囲内にあるかどうかを判定する。ここで
は、所定の範囲の下限値をI0 、上限値をI1 としてい
る。まずS270で、ILon <I1 、即ちILon が所定
の範囲の上限値I1 より小さいかどうかを判定し、ILo
n <I1 であればS280に進む。S280では、ILo
n >I0 、即ちILon が所定の範囲の下限値I0 より大
きいかどうかを判定し、ILon >I0 であればヒータ1
1a及びその通電経路は正常であるものと判定してこの
異常検出処理を終了する。
The current ILon is determined by the driving transistor T
This is the value of the current flowing through the conduction path when r1 is turned on. Then, in S270 and S280, it is determined whether or not the on-state current value ILon calculated in S265 is within a predetermined range stored in the ROM 13b in advance. Here, the lower limit of the predetermined range is I0 and the upper limit is I1. First, in S270, it is determined whether ILon <I1, that is, whether ILon is smaller than an upper limit value I1 of a predetermined range.
If n <I1, the process proceeds to S280. In S280, ILo
It is determined whether n> I0, that is, if ILon is greater than a lower limit value I0 of a predetermined range.
It is determined that 1a and its energization path are normal, and the abnormality detection processing ends.

【0058】一方、S270で、ILon ≧I1 と判定さ
れたときは、オン時の電流値ILonが所定の範囲を超え
ているためヒータ11a或いはその通電経路にショート
が発生したものと判定して、S290に進んで通電経路
ショートのダイアグを出力し、駆動トランジスタTr1
をオンしないようにする。S280でILon ≦I0 と判
定されたときは、オン時の電流値ILon が所定の範囲に
満たないためヒータ11a或いはその通電経路に断線が
発生したものと判定して、S300に進んで通電経路オ
ープンのダイアグを出力し、駆動トランジスタTr1を
オンしないようにする。
On the other hand, when it is determined in S270 that ILon ≧ I1, it is determined that a short circuit has occurred in the heater 11a or its energizing path because the ON-time current value ILon exceeds a predetermined range. Proceeding to S290, a short-circuit diagnosis of the conduction path is output, and the driving transistor Tr1 is output.
Do not turn on. If it is determined in S280 that ILon ≦ I0, the current value ILon at the time of ON is less than the predetermined range, it is determined that the heater 11a or its energizing path is disconnected, and the process proceeds to S300 to open the energizing path. Is output to prevent the drive transistor Tr1 from being turned on.

【0059】尚、ROM13bに予め記憶されているヒ
ータ11aの抵抗値RH の所定範囲(許容範囲)は、例
えばヒータ11aの定格抵抗値にある程度のバラツキを
見込んだ範囲とし、電流値ILon の所定範囲(許容範
囲)は、例えばヒータ11aの抵抗値RH が所定の範囲
内にある場合にとり得る範囲とすればよい。また、RO
M13bとして、マスクROM等のデータ消去ができな
いものを使用するのはもちろん、データ消去・再書込み
可能な不揮発性メモリ(例えばEPROMやEEPRO
M)を用い、使用する酸素センサ11のヒータ11aに
応じて、ROM13bに記憶された上記の所定範囲を適
宜変更することができるようにしてもよい。
The predetermined range (allowable range) of the resistance value RH of the heater 11a stored in advance in the ROM 13b is, for example, a range in which a certain degree of variation is assumed in the rated resistance value of the heater 11a, and the predetermined range of the current value ILon is set. The (permissible range) may be a range that can be obtained when the resistance value RH of the heater 11a is within a predetermined range, for example. Also, RO
As the M13b, a non-erasable data such as a mask ROM or a non-volatile memory (for example, an EPROM or an EEPROM) capable of data rewriting / rewriting can be used.
M), the predetermined range stored in the ROM 13b may be appropriately changed according to the heater 11a of the oxygen sensor 11 to be used.

【0060】本実施形態によれば、ヒータ11aあるい
はその通電経路の異常を判定するために、駆動トランジ
スタTr1と並列に検出抵抗16を設けたことにより、
その抵抗値RD をヒータ11aの抵抗値RH に比べて非
常に大きく設定でき、検出抵抗を流れる電流を小さく抑
えることができるため、検出抵抗16として定格電力の
小さい小型の抵抗器(例えば定格1/16Wのチップ抵
抗器)を使用することが可能となる。従って、検出抵抗
16を含むECU12全体の小型化も可能となり、結果
としてヒータ制御装置10を小型化できる。
According to the present embodiment, the detection resistor 16 is provided in parallel with the driving transistor Tr1 in order to determine the abnormality of the heater 11a or its energizing path.
The resistance value RD can be set to be much larger than the resistance value RH of the heater 11a, and the current flowing through the detection resistor can be suppressed to a small value. 16 W chip resistor) can be used. Therefore, the entire ECU 12 including the detection resistor 16 can be reduced in size, and as a result, the heater control device 10 can be reduced in size.

【0061】また、異常検出処理により、ヒータ11a
あるいはその通電経路にオープン又はショート等の異常
が発生しても、その異常を検出して、異常時には駆動ト
ランジスタTr1をオンしないようにするため、例えば
過電流による電源系統への負担増を防止することができ
る。
Also, the heater 11a
Alternatively, even if an abnormality such as an open or a short circuit occurs in the current supply path, the abnormality is detected, and in the event of an abnormality, the drive transistor Tr1 is not turned on. be able to.

【0062】さらに、ヒータ11aの抵抗値RH は製品
毎のバラツキや経時変化が大きく、電源電圧値VBLも駆
動トランジスタTr1がオンしたとき(VBLon)とオフ
したとき(VBLoff )とで微妙に値が異なってくるが、
本実施形態の式(1)及び式(2)を用いることによ
り、ヒータ11aの抵抗値RH や通電経路を流れる電流
値ILon を正確に計算することができ、それに基づいて
正確な異常検出を行うことができる。
Further, the resistance value RH of the heater 11a varies greatly between products and changes with time, and the power supply voltage value VBL slightly varies depending on whether the drive transistor Tr1 is turned on (VBLon) or turned off (VBLoff). It will be different,
By using the equations (1) and (2) of the present embodiment, the resistance value RH of the heater 11a and the current value ILon flowing through the energization path can be accurately calculated, and accurate abnormality detection is performed based on the calculated value. be able to.

【0063】しかも、抵抗値RH に基づく判定で通電経
路が異常と判定されなかったとしても、さらに電流値I
Lon に基づく判定も行うため、抵抗値RH 又は電流値I
Lonのいずれか一方のみに基づく判定を行う場合に比べ
て、より確実に異常検出を行うことができる。その結
果、異常が発生したことにより酸素センサ11の酸素濃
度検出素子11bが正常に機能せず空燃比制御で得られ
るべき実際の空燃比が目標空燃比から外れて排気エミッ
ションを悪化させてしまうことを防止できる。
Further, even if the current path is not determined to be abnormal in the determination based on the resistance value RH, the current value I
Since the judgment based on Lon is also performed, the resistance value RH or the current value I
Abnormality detection can be performed more reliably than when the determination is made based on only one of Lon. As a result, due to the occurrence of an abnormality, the oxygen concentration detecting element 11b of the oxygen sensor 11 does not function properly, and the actual air-fuel ratio to be obtained by the air-fuel ratio control deviates from the target air-fuel ratio to deteriorate the exhaust emission. Can be prevented.

【0064】[第2実施形態]図3は、本実施形態の酸
素センサのヒータ制御装置の構成を示す概略構成図であ
る。図3に示すように、本実施形態のヒータ制御装置3
0は、内燃機関の排気経路に設けられた酸素センサ11
と、酸素センサ11のヒータ11aへの通電を制御する
ECU31とから構成されている。なお、酸素センサ1
1、マイコン13、電源装置14、ヒータ通電制御回路
32における駆動トランジスタTr1と抵抗15b、及
び検出抵抗16は、第1実施形態と同様の構成であるた
め、第1実施形態と同じ構成要素には同じ符号を付し、
その説明を省略する。
[Second Embodiment] FIG. 3 is a schematic configuration diagram showing the configuration of a heater control device for an oxygen sensor according to this embodiment. As shown in FIG. 3, the heater control device 3 of the present embodiment
0 denotes an oxygen sensor 11 provided in the exhaust path of the internal combustion engine.
And an ECU 31 that controls the energization of the oxygen sensor 11 to the heater 11a. The oxygen sensor 1
1. The microcomputer 13, the power supply device 14, the drive transistor Tr1, the resistor 15b, and the detection resistor 16 in the heater energization control circuit 32 have the same configuration as in the first embodiment. With the same sign,
The description is omitted.

【0065】ECU31は、マイコン13と、電源装置
14と、ヒータ通電制御回路32と、検出抵抗16とを
備えており、第1実施形態と同様、上記酸素センサ11
の酸素濃度検出素子11bから取り込まれた検出信号に
基づいて混合気の空燃比制御、即ちインジェクタの燃料
噴射量を制御するとともに、酸素濃度検出素子11bを
活性温度に保つためのヒータ11aへの通電制御を行っ
ている。
The ECU 31 includes the microcomputer 13, the power supply device 14, the heater energization control circuit 32, and the detection resistor 16, and similarly to the first embodiment, the ECU 31
The air-fuel ratio of the air-fuel mixture is controlled based on the detection signal taken from the oxygen concentration detecting element 11b, that is, the fuel injection amount of the injector is controlled, and power is supplied to the heater 11a for maintaining the oxygen concentration detecting element 11b at the activation temperature. Control.

【0066】ここで、酸素センサ11のヒータ11aの
一端は、ヒータ通電制御回路32の駆動トランジスタT
r1のソースに接続され、この駆動トランジスタTr1
を介して、正のバッテリ電圧VB がヒータ11aに印加
される。そして、ヒータ11aの他端は、バッテリ17
の負極側端子と同電位のグランドラインに接地されると
共にECU31内のA/Dコンバータ13dに接続され
ている。
Here, one end of the heater 11 a of the oxygen sensor 11 is connected to the drive transistor T of the heater energization control circuit 32.
r1 is connected to the source of the driving transistor Tr1.
, A positive battery voltage VB is applied to the heater 11a. The other end of the heater 11a is connected to the battery 17
And is connected to the A / D converter 13d in the ECU 31.

【0067】駆動トランジスタTr1は、ドレインがバ
ッテリ17の正極側に接続され、ソースがヒータ11a
側に接続されたハイサイドスイッチとしてヒータ11a
の通電経路に設けられている。また、バッテリ17と駆
動トランジスタTr1とヒータ11aとで構成されるヒ
ータ11aの通電経路において、ヒータ11aに直列且
つ駆動トランジスタTr1に並列に抵抗値RD の検出抵
抗16が接続されている。
The drive transistor Tr1 has a drain connected to the positive electrode side of the battery 17, and a source connected to the heater 11a.
Heater 11a as a high-side switch connected to the
Are provided in the current supply path. A detection resistor 16 having a resistance value RD is connected in series with the heater 11a and in parallel with the drive transistor Tr1 in an energizing path of the heater 11a including the battery 17, the drive transistor Tr1, and the heater 11a.

【0068】後述する異常検出処理では、駆動トランジ
スタTr1のオン時又はオフ時における、ヒータ11a
と検出抵抗16との間(換言すればヒータ11aと駆動
トランジスタTr1との間)の通電経路の電圧値VS を
検出している。駆動トランジスタTr1のオン時には、
ヒータ11a、駆動トランジスタTr1及び検出抵抗1
6の抵抗値に応じて電圧VS (以下「VSon 」と称す)
が検出され、駆動トランジスタTr1のオフ時には、ヒ
ータ11a及び検出抵抗16の抵抗値に応じて電圧VS
(以下「VSoff」と称す)が検出されることになる。
In the abnormality detection processing described later, the heater 11a is turned on or off when the drive transistor Tr1 is turned on or off.
And the detection resistor 16 (in other words, between the heater 11a and the driving transistor Tr1), the voltage value VS of the current path is detected. When the drive transistor Tr1 is on,
Heater 11a, drive transistor Tr1, and detection resistor 1
The voltage VS (hereinafter referred to as "VSon") according to the resistance value of No. 6
Is detected, and when the drive transistor Tr1 is turned off, the voltage VS is determined according to the resistance values of the heater 11a and the detection resistor 16.
(Hereinafter referred to as "VSoff").

【0069】マイコン13では、後述するように、駆動
トランジスタTr1のドレイン側電圧値、即ち電源電圧
VBHと、駆動トランジスタTr1のソース側電圧値VS
と、ヒータ11aの接地側電圧値VE とを取り込み、そ
れに基づいてヒータ11aあるいはその通電経路が異常
であるか否かの判定を行う。
In the microcomputer 13, as will be described later, the drain side voltage value of the drive transistor Tr1, ie, the power supply voltage VBH, and the source side voltage value VS of the drive transistor Tr1
And the ground side voltage value VE of the heater 11a, and it is determined whether or not the heater 11a or its energization path is abnormal based on the value.

【0070】次に、本実施形態のヒータ制御装置30の
動作について説明する。CPU13aは、イグニション
スイッチがオンされるごとに、複数のプログラムが記録
された記録手段としてのROM13bから異常検出処理
プログラムを読み出し、このプログラムに従って処理を
実行する。図4は異常検出処理のフローチャートであ
る。
Next, the operation of the heater control device 30 of this embodiment will be described. Each time the ignition switch is turned on, the CPU 13a reads out an abnormality detection processing program from the ROM 13b as a recording unit in which a plurality of programs are recorded, and executes processing according to the program. FIG. 4 is a flowchart of the abnormality detection process.

【0071】この処理が開始されると、まずS410に
て、CPU13aから駆動トランジスタTr1への制御
信号出力をオフにする。次にS420にて、駆動トラン
ジスタTr1のドレイン側の電圧値、即ち電源電圧値V
BHoff と、駆動トランジスタTr1のソース側の電圧
値、即ち駆動トランジスタTr1とヒータ11aとの間
の通電経路の電圧値VSoffと、ヒータ11aの接地側電
圧値VEoffとを、A/Dコンバータ13dを介してCP
U13aに取り込む。そしてS425で、CPU13a
に取り込んだ各電圧値VBHoff とVSoffとVEoff、及び
予めROM13bに記憶されている検出抵抗16の抵抗
値RD に基づき、CPU13a内で次式(3)によりヒ
ータ11aの抵抗値RH を計算する。
When this process is started, first, in S410, the control signal output from the CPU 13a to the drive transistor Tr1 is turned off. Next, in S420, the voltage value on the drain side of the drive transistor Tr1, that is, the power supply voltage value V
BHoff, the source-side voltage value of the driving transistor Tr1, that is, the voltage value VSoff of the power supply path between the driving transistor Tr1 and the heater 11a, and the ground-side voltage value VEoff of the heater 11a, are transmitted via the A / D converter 13d. CP
Import to U13a. Then, in S425, the CPU 13a
The CPU 13a calculates the resistance value RH of the heater 11a in the CPU 13a according to the following equation (3) based on the voltage values VBHoff, VSoff, and VEoff taken into the CPU 13a and the resistance value RD of the detection resistor 16 stored in the ROM 13b in advance.

【0072】[0072]

【数3】 (Equation 3)

【0073】そして、S430及びS440にて、S4
25で算出した抵抗値RH に基づく異常の有無の判定を
行い、異常と判定されなければ、つまりr0 <RH <r
1 ならばS450に進む。S430で異常、つまりRH
≦r0 と判定されたときはS490に、S440で異
常、つまりRH ≧r1 と判定されたときはS500に進
んで、それぞれ異常である旨のダイアグを出力し、駆動
トランジスタTr1をオンしないようにする。尚、S4
90、S500は、それぞれ第1実施形態のS290、
S300と同じ処理である。
Then, in S430 and S440, S4
The presence / absence of an abnormality is determined based on the resistance value RH calculated in step 25, and if it is not determined that there is an abnormality, that is, r0 <RH <r
If 1, go to S450. Abnormal at S430, that is, RH
When it is determined that ≦ r0, the process proceeds to S490, and when it is determined that RH ≧ r1 at S440, the process proceeds to S500 to output a diagnostic indicating that each is abnormal so that the drive transistor Tr1 is not turned on. . S4
90 and S500 are respectively S290 and S290 of the first embodiment.
This is the same processing as S300.

【0074】S450では、この異常検出処理とは別の
ヒータ制御プログラムの実行によりCPU13aから駆
動トランジスタTr1への制御信号出力がオンになって
いるか否かを判定し、オンになっている場合はS460
へ進み、オンになっていない場合は再びS420に戻っ
てS420以下の処理を行う。
In S450, it is determined whether or not the control signal output from the CPU 13a to the drive transistor Tr1 is on by executing a heater control program different from this abnormality detection processing.
If not, the process returns to step S420 to perform the processes from step S420.

【0075】S460では、駆動トランジスタTr1の
オン時における、駆動トランジスタTr1とヒータ11
aとの間の通電経路の電圧値VSon と、ヒータ11aの
接地側電圧値VEon とを、A/Dコンバータ13dを介
してCPU13aに取り込む。そしてS465で、CP
U13aに取り込んだ各電圧値VSon とVEon 、及びS
425にて算出したヒータ11aの抵抗値RH に基づ
き、CPU13a内で次式(4)によりヒータ11aの
通電経路を流れる電流値IHon を計算する。
In S460, the drive transistor Tr1 and the heater 11 are turned on when the drive transistor Tr1 is turned on.
The voltage value VSon of the energization path and the ground side voltage value VEon of the heater 11a are taken into the CPU 13a via the A / D converter 13d. Then, in S465, the CP
The voltage values VSon and VEon taken into U13a, and S
Based on the resistance value RH of the heater 11a calculated in 425, the current value IHon flowing through the power supply path of the heater 11a is calculated in the CPU 13a by the following equation (4).

【0076】[0076]

【数4】 (Equation 4)

【0077】この電流値IHon は、駆動トランジスタT
r1のオン時に通電経路を流れる電流値である。そし
て、S470及びS480にて、電流値IHon に基づく
異常の有無の判定を行い、異常と判定されなければ、つ
まりI0 <IHon <I1 ならばこの異常検出処理を終
了する。S470で異常、つまりIHon ≧I1 と判定さ
れたときはS490に、S480で異常、つまりIHon
≦I0 と判定されたときはS500に進んで、それぞれ
異常である旨のダイアグを出力し、駆動トランジスタT
r1をオンしないようにする。
The current value IHon is determined by the driving transistor T
This is the value of the current flowing through the conduction path when r1 is turned on. Then, in S470 and S480, the presence / absence of an abnormality is determined based on the current value IHon. If the abnormality is not determined, that is, if I0 <IHon <I1, the abnormality detection processing ends. If it is determined in S470 that an abnormality has occurred, that is, if IHon ≧ I1, it is determined in S490 that an abnormality has occurred in S480, that is, IHon
If it is determined that .ltoreq.I0, the process proceeds to S500, in which a diagnostic indicating that each is abnormal is output, and the driving transistor T
Do not turn on r1.

【0078】尚、上記の異常有無の判定を行うのに、ヒ
ータ11aの接地側電圧値VEoff及びVEon をCPU1
3aに取り込んだのは、自動車の運転状態やヒータ11
aの接地位置などの影響により、ヒータ11aの接地側
電圧値VEoff及びVEon が必ずしもバッテリの負極側電
圧(0V)と一致しない場合が生じるためである。
In order to determine the presence or absence of the above-described abnormality, the ground side voltage values VEoff and VEon of the heater 11a are determined by the CPU1.
What was taken into 3a is the driving state of the car and the heater 11
This is because the ground-side voltage values VEoff and VEon of the heater 11a may not always match the negative-side voltage (0 V) of the battery due to the influence of the grounding position a.

【0079】本実施形態によれば、駆動トランジスタT
r1が通電経路においてハイサイドスイッチとして用い
られている場合でも、第1実施形態と同等の作用効果を
奏する。尚、上記実施形態において、ヒータ制御装置1
0又はヒータ制御装置30は本発明の負荷駆動装置に相
当するものであり、バッテリ17は本発明の電源に相当
し、ヒータ11aは本発明の負荷に相当し、駆動トラン
ジスタTr1は本発明のスイッチング手段に相当し、C
PU13aは本発明のオフ時電圧検出手段、オン時電圧
検出手段、負荷抵抗算出手段、電流値算出手段、抵抗値
異常判定手段及び電流値異常判定手段に相当する。ま
た、上記実施形態の各電圧、電流値について、VDoff及
びVDon はそれぞれ本発明のVLoff及びVLon に相当
し、VSoff及びVSon はそれぞれ本発明のVHoff及びV
Hon に相当する。
According to the present embodiment, the driving transistor T
Even when r1 is used as a high-side switch in the conduction path, the same operation and effect as those of the first embodiment can be obtained. In the above embodiment, the heater control device 1
0 or the heater control device 30 corresponds to the load driving device of the present invention, the battery 17 corresponds to the power source of the present invention, the heater 11a corresponds to the load of the present invention, and the driving transistor Tr1 corresponds to the switching of the present invention. Means, C
The PU 13a corresponds to the off-time voltage detection means, the on-time voltage detection means, the load resistance calculation means, the current value calculation means, the resistance value abnormality determination means, and the current value abnormality determination means of the present invention. Further, for each voltage and current value of the above embodiment, VDoff and VDon correspond to VLoff and VLon of the present invention, respectively, and VSoff and VSon respectively represent VHoff and Vof the present invention.
Equivalent to Hon.

【0080】また、上記実施形態の図2及び図4の異常
検出処理の各処理において、S220及びS420は本
発明のオフ時電圧検出手段が実行する処理であり、S2
25及びS425は本発明の負荷抵抗算出手段が実行す
る処理であり、S230及びS240並びにS430及
びS440は本発明の抵抗値異常判定手段が実行する処
理であり、S260及びS460は本発明のオン時電圧
検出手段が実行する処理であり、S265及びS465
は本発明の電流値算出手段が実行する処理であり、S2
70及びS280並びにS470及びS480は本発明
の電流値異常判定手段が実行する処理である。
In each of the abnormality detection processes of FIGS. 2 and 4 in the above embodiment, S220 and S420 are processes executed by the off-time voltage detection means of the present invention.
25 and S425 are processes executed by the load resistance calculating means of the present invention, S230 and S240 and S430 and S440 are processes executed by the resistance value abnormality determining means of the present invention, and S260 and S460 are performed when the present invention is on. This is a process executed by the voltage detecting means, and includes steps S265 and S465.
Is a process executed by the current value calculating means of the present invention.
Steps 70 and S280 and steps S470 and S480 are processes executed by the current value abnormality determination unit of the present invention.

【0081】尚、本発明の実施の形態は、上記実施形態
に何ら限定されるものではなく、本発明の技術的範囲に
属する限り種々の形態を採り得ることはいうまでもな
い。例えば、上記実施形態では、駆動トランジスタTr
1のオン時の通電経路の電流値を算出するために、まず
駆動トランジスタTr1のオフ時にヒータ11aの抵抗
値RH を計算したが、抵抗値RH をこのように計算によ
って算出するのではなく、予め適当なRH の値(例えば
ヒータ11aの抵抗の定格値)をROM13bに記憶さ
せておき、その値に基づいて通電経路の電流値を算出す
るようにしてもよい。但し、電流値の算出精度をより高
くするためには、上記実施形態で示した方法により電流
値を算出するのが好ましい。
The embodiments of the present invention are not limited to the above-described embodiments, and it goes without saying that various forms can be adopted as long as they fall within the technical scope of the present invention. For example, in the above embodiment, the driving transistor Tr
In order to calculate the current value of the energizing path at the time of turning on the first transistor 1, the resistance value RH of the heater 11a was calculated first when the drive transistor Tr1 was turned off, but instead of calculating the resistance value RH by such calculation, An appropriate value of RH (for example, the rated value of the resistance of the heater 11a) may be stored in the ROM 13b, and the current value of the energization path may be calculated based on the value. However, in order to further increase the calculation accuracy of the current value, it is preferable to calculate the current value by the method described in the above embodiment.

【0082】図2又は図4に示した異常検出処理も、本
実施形態ではイグニションスイッチがオンされるごとに
毎回行われるものとしたが、イグニションスイッチがオ
ンされた後も、定期的(例えば数秒毎或いは数ms毎)
に異常検出処理を実行するようにしてもよい。このよう
にすれば、自動車の運転中に常にヒータ11aを監視で
きるため、より好ましい。
Although the abnormality detection processing shown in FIG. 2 or FIG. 4 is performed every time the ignition switch is turned on in this embodiment, the abnormality detection processing is performed periodically (for example, several seconds) after the ignition switch is turned on. Every or every few ms)
The abnormality detection process may be executed first. This is more preferable because the heater 11a can be constantly monitored during the operation of the vehicle.

【0083】また、上記第1実施形態では、ヒータ11
aが一つの場合について示したが、ヒータ11aが複数
ある場合でも、例えば図5に示すような回路を構成し、
各酸素センサ(酸素濃度検出素子は図示せず)51、5
2、53の各ヒータ51a、52a、53a、及びその
ヒータ通電制御回路54において、上記実施形態と同様
の異常検出処理をECU55内のCPU13aで行えば
よい。この場合も、上記実施形態と同等の作用効果を奏
する。第2実施形態でヒータ11aが複数ある場合も同
様である。
In the first embodiment, the heater 11
Although the case where a is one is shown, even when there are a plurality of heaters 11a, for example, a circuit as shown in FIG.
Oxygen sensors (oxygen concentration detecting elements are not shown) 51, 5
In each of the heaters 51a, 52a, 53a and the heater energization control circuit 54 thereof, the same abnormality detection processing as in the above embodiment may be performed by the CPU 13a in the ECU 55. In this case, the same operation and effect as those of the above embodiment can be obtained. The same applies to the case where there are a plurality of heaters 11a in the second embodiment.

【0084】さらに、上記実施形態では、負荷として酸
素センサのヒータの場合を示したが、これに限らず、シ
ート加熱装置や灯具類、ウィンドウヒータ等の抵抗負荷
や、直流モータやソレノイドなど、あらゆる負荷に適用
することができる。その結果、それらの負荷或いはその
通電経路の異常検出を、通電経路に直列に検出抵抗を挿
入せずに行うことができ、通電を制御する機器の小型化
が可能となる。
Further, in the above embodiment, the case where the heater of the oxygen sensor is used as the load has been described. However, the load is not limited to this, and any load such as a resistance load such as a sheet heating device, a lamp, a window heater, a DC motor or a solenoid, etc. Can be applied to load. As a result, it is possible to detect an abnormality in these loads or their energizing paths without inserting a detection resistor in series with the energizing paths, and it is possible to reduce the size of a device that controls energization.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 第1実施形態の酸素センサのヒータ制御装置
の構成を示す概略構成図である。
FIG. 1 is a schematic configuration diagram illustrating a configuration of a heater control device of an oxygen sensor according to a first embodiment.

【図2】 第1実施形態の酸素センサのヒータ制御装置
の異常検出処理を示すフローチャートである。
FIG. 2 is a flowchart showing an abnormality detection process of the heater control device of the oxygen sensor according to the first embodiment.

【図3】 第2実施形態の酸素センサのヒータ制御装置
の構成を示す概略構成図である。
FIG. 3 is a schematic configuration diagram illustrating a configuration of a heater control device for an oxygen sensor according to a second embodiment.

【図4】 第2実施形態の酸素センサのヒータ制御装置
の異常検出処理を示すフローチャートである。
FIG. 4 is a flowchart illustrating an abnormality detection process of the heater control device of the oxygen sensor according to the second embodiment.

【図5】 ヒータ制御装置の別の実施形態を示す概略構
成図である。
FIG. 5 is a schematic configuration diagram showing another embodiment of the heater control device.

【図6】 従来の異常検出方法を示す概略説明図であ
る。
FIG. 6 is a schematic explanatory view showing a conventional abnormality detection method.

【図7】 従来の異常検出方法を示す概略説明図であ
る。
FIG. 7 is a schematic explanatory view showing a conventional abnormality detection method.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

11、51、52、53・・・酸素センサ 11a,51a、52a,53a・・・ヒータ 11b・・・酸素濃度検出素子 12、31、55・・・ECU 13・・・マイコン、 13a・・・CPU 13b・・・ROM、 13c・・・RAM 13d・・・A/Dコンバータ 14・・・電源装置 15、32、54・・・ヒータ通電制御回路 16・・・検出抵抗、 17・・・バッテリ 61・・・ヒータ 62、73・・・検出抵抗 64・・・差動増幅回路、71・・・ヒータ 74・・・コンパレータ Tr1・・・駆動トランジスタ 11, 51, 52, 53 ... oxygen sensor 11a, 51a, 52a, 53a ... heater 11b ... oxygen concentration detecting element 12, 31, 55 ... ECU 13 ... microcomputer, 13a ... CPU 13b ROM, 13c RAM 13d A / D converter 14 Power supply 15, 32, 54 Heater energization control circuit 16 Detection resistor 17 Battery 61: heater 62, 73: detection resistor 64: differential amplifier circuit, 71: heater 74: comparator Tr1: driving transistor

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 電源、負荷、及びスイッチング手段が直
列に接続されて通電経路が構成され、前記スイッチング
手段は前記通電経路を流れる電流方向に対して前記負荷
よりも下流側の位置に設けられ、前記スイッチング手段
をオン・オフ制御することにより前記負荷への通電を制
御する負荷駆動装置に対して、前記負荷或いは前記通電
経路の異常を検出する異常検出装置であって、 前記負荷に直列に、且つ前記スイッチング手段と並列に
設けられた検出抵抗と、 前記スイッチング手段がオフの時の、前記負荷と前記ス
イッチング手段との間の通電経路の電圧値VLoff、及び
前記電源の電圧値VBLoff を検出するオフ時電圧検出手
段と、 前記オフ時電圧検出手段によって検出された前記電圧値
VLoffと前記電源の電圧値VBLoff 、及び前記検出抵抗
の抵抗値に基づいて前記負荷の抵抗値を算出する負荷抵
抗算出手段と、 前記負荷抵抗算出手段によって算出された前記負荷の抵
抗値が、予め設定された所定の範囲内にあるか否かを判
定し、前記負荷の抵抗値が前記所定の範囲内にない場合
に、異常と判定する抵抗値異常判定手段とを備えたこと
を特徴とする負荷の異常検出装置。
A power supply, a load, and switching means connected in series to form an energizing path; the switching means is provided at a position downstream of the load with respect to a direction of current flowing through the energizing path; An abnormality detection device that detects an abnormality in the load or the energization path with respect to a load driving device that controls energization to the load by performing on / off control of the switching unit. And detecting a detection resistor provided in parallel with the switching means, a voltage value VLoff of an energizing path between the load and the switching means and a voltage value VBLoff of the power supply when the switching means is off. Off-time voltage detection means, the voltage value VLoff and the power supply voltage value VBLoff detected by the off-time voltage detection means, and the detection resistor Load resistance calculating means for calculating the resistance value of the load based on the resistance value; and determining whether the resistance value of the load calculated by the load resistance calculating means is within a predetermined range set in advance. A load abnormality detecting device, further comprising: a resistance value abnormality determining unit that determines that the load is abnormal when the resistance value of the load is not within the predetermined range.
【請求項2】 電源、負荷、及びスイッチング手段が直
列に接続されて通電経路が構成され、前記スイッチング
手段は前記通電経路を流れる電流方向に対して前記負荷
よりも下流側の位置に設けられ、前記スイッチング手段
をオン・オフ制御することにより前記負荷への通電を制
御する負荷駆動装置に対して、前記負荷或いは前記通電
経路の異常を検出する異常検出装置であって、 前記負荷に直列に、且つ前記スイッチング手段と並列に
設けられた検出抵抗と、 前記スイッチング手段がオフの時の、前記負荷と前記ス
イッチング手段との間の通電経路の電圧値VLoff、及び
前記電源の電圧値VBLoff を検出するオフ時電圧検出手
段と、 前記オフ時電圧検出手段によって検出された前記電圧値
VLoffと前記電源の電圧値VBLoff 、及び前記検出抵抗
の抵抗値に基づいて前記負荷の抵抗値を算出する負荷抵
抗算出手段と、 前記スイッチング手段がオンの時の、前記負荷と前記ス
イッチング手段との間の通電経路の電圧値VLon 、及び
前記電源の電圧値VBLonを検出するオン時電圧検出手段
と、 前記オン時電圧検出手段によって検出された前記電圧値
VLon と前記電源の電圧値VBLon、及び前記負荷抵抗算
出手段によって算出された前記負荷の抵抗値に基づいて
前記通電経路を流れる電流値を算出する電流値算出手段
と、 前記電流値算出手段によって算出された前記電流値が予
め設定された所定の範囲内にあるか否かを判定し、前記
電流値が前記所定の範囲内にない場合に、異常と判定す
る電流値異常判定手段とを備えたことを特徴とする負荷
の異常検出装置。
2. A power supply, a load, and a switching means are connected in series to form an energizing path, and the switching means is provided at a position downstream of the load with respect to a direction of a current flowing through the energizing path. An abnormality detection device that detects an abnormality in the load or the energization path with respect to a load driving device that controls energization to the load by performing on / off control of the switching unit. And detecting a detection resistor provided in parallel with the switching means, a voltage value VLoff of an energizing path between the load and the switching means and a voltage value VBLoff of the power supply when the switching means is off. Off-time voltage detection means, the voltage value VLoff and the power supply voltage value VBLoff detected by the off-time voltage detection means, and the detection resistor Load resistance calculating means for calculating the resistance value of the load based on the resistance value; and when the switching means is on, a voltage value VLon of an energizing path between the load and the switching means, and a voltage of the power supply. On-time voltage detecting means for detecting the value VBLon, the voltage value VLon and the power supply voltage value VBLon detected by the on-time voltage detecting means, and the resistance value of the load calculated by the load resistance calculating means. Current value calculating means for calculating a current value flowing through the energizing path based on the current value, and determining whether the current value calculated by the current value calculating means is within a predetermined range set in advance, and A load abnormality detection device, comprising: a current value abnormality determination unit that determines an abnormality when the value is not within the predetermined range.
【請求項3】 請求項1記載の異常検出装置であって、 前記抵抗値異常判定手段によって異常と判定されなかっ
たとき、前記スイッチング手段がオンの時の、前記負荷
と前記スイッチング手段との間の通電経路の電圧値VLo
n 、及び前記電源の電圧値VBLonを検出するオン時電圧
検出手段と、 前記オン時電圧検出手段によって検出された前記電圧値
VLon と前記電源の電圧値VBLon、及び前記負荷抵抗算
出手段によって算出された前記負荷の抵抗値に基づいて
前記通電経路を流れる電流値を算出する電流値算出手段
と、 前記電流値算出手段によって算出された前記電流値が予
め設定された所定の範囲内にあるか否かを判定し、前記
電流値が前記所定の範囲内にない場合に、異常と判定す
る電流値異常判定手段とを備えたことを特徴とする負荷
の異常検出装置。
3. The abnormality detection device according to claim 1, wherein when the resistance abnormality determination unit does not determine that there is an abnormality, when the switching unit is turned on, the connection between the load and the switching unit is turned on. Of the current path VLo
n, and an on-time voltage detecting means for detecting the voltage value VBLon of the power supply, and the voltage value VLon and the voltage value VBLon of the power supply detected by the on-time voltage detecting means are calculated by the load resistance calculating means. Current value calculating means for calculating a current value flowing through the current path based on the resistance value of the load, and whether the current value calculated by the current value calculating means is within a predetermined range set in advance. A load abnormality detecting device, comprising: a current value abnormality determining unit that determines whether the current value is not within the predetermined range and determines that the current value is abnormal.
【請求項4】 電源、負荷、及びスイッチング手段が直
列に接続されて通電経路が構成され、前記スイッチング
手段は前記通電経路を流れる電流方向に対して前記負荷
よりも上流側の位置に設けられ、前記スイッチング手段
をオン・オフ制御することにより前記負荷への通電を制
御する負荷駆動装置に対して、前記負荷或いは前記通電
経路の異常を検出する異常検出装置であって、 前記負荷に直列に、且つ前記スイッチング手段と並列に
設けられた検出抵抗と、 前記スイッチング手段がオフの時の、前記負荷と前記ス
イッチング手段との間の通電経路の電圧値VHoff、前記
電源の電圧値VBHoff 、及び前記通電経路を流れる電流
方向に対して前記負荷の下流側における前記通電経路の
電圧値VEoffを検出するオフ時電圧検出手段と、 前記オフ時電圧検出手段によって検出された前記電圧値
VHoffと前記電源の電圧値VBHoff と前記電圧値VEof
f、及び前記検出抵抗の抵抗値に基づいて前記負荷の抵
抗値を算出する負荷抵抗算出手段と、 前記負荷抵抗算出手段によって算出された前記負荷の抵
抗値が、予め設定された所定の範囲内にあるか否かを判
定し、前記負荷の抵抗値が前記所定の範囲内にない場合
に、異常と判定する抵抗値異常判定手段とを備えたこと
を特徴とする負荷の異常検出装置。
4. A power supply path is formed by connecting a power supply, a load, and switching means in series, and the switching means is provided at a position upstream of the load with respect to a direction of current flowing through the current supply path. An abnormality detection device that detects an abnormality in the load or the energization path with respect to a load driving device that controls energization to the load by performing on / off control of the switching unit. A detection resistor provided in parallel with the switching means; a voltage value VHoff of an energizing path between the load and the switching means when the switching means is off; a voltage value VBHoff of the power supply; An off-state voltage detecting means for detecting a voltage value VEoff of the energization path on the downstream side of the load with respect to a direction of a current flowing through the path; Wherein said voltage value VHoff detected by the detecting means and the voltage value VBHoff of the power supply voltage value VEof
f, and a load resistance calculating unit that calculates the resistance value of the load based on the resistance value of the detection resistor, and the resistance value of the load calculated by the load resistance calculating unit is within a predetermined range. A load abnormality detection device, comprising: a resistance abnormality determination unit that determines whether the load is outside the predetermined range and determines that the load is abnormal when the resistance is not within the predetermined range.
【請求項5】 電源、負荷、及びスイッチング手段が直
列に接続されて通電経路が構成され、前記スイッチング
手段は前記通電経路を流れる電流方向に対して前記負荷
よりも上流側の位置に設けられ、前記スイッチング手段
をオン・オフ制御することにより前記負荷への通電を制
御する負荷駆動装置に対して、前記負荷或いは前記通電
経路の異常を検出する異常検出装置であって、 前記負荷に直列に、且つ前記スイッチング手段と並列に
設けられた検出抵抗と、 前記スイッチング手段がオフの時の、前記負荷と前記ス
イッチング手段との間の通電経路の電圧値VHoff、前記
電源の電圧値VBHoff 、及び前記通電経路を流れる電流
方向に対して前記負荷の下流側における前記通電経路の
電圧値VEoffを検出するオフ時電圧検出手段と、 前記オフ時電圧検出手段によって検出された前記電圧値
VHoffと前記電源の電圧値VBHoff と前記電圧値VEof
f、及び前記検出抵抗の抵抗値に基づいて前記負荷の抵
抗値を算出する負荷抵抗算出手段と、 前記スイッチング手段がオンの時の、前記負荷と前記ス
イッチング手段との間の通電経路の電圧値VHon 、及び
前記通電経路を流れる電流方向に対して前記負荷の下流
側における前記通電経路の電圧値VEon を検出するオン
時電圧検出手段と、 前記オン時電圧検出手段によって検出された前記電圧値
VHon と前記電圧値VEon 、及び前記負荷抵抗算出手段
によって算出された前記負荷の抵抗値に基づいて前記通
電経路を流れる電流値を算出する電流値算出手段と、 前記電流値算出手段によって算出された前記電流値が予
め設定された所定の範囲内にあるか否かを判定し、前記
電流値が前記所定の範囲内にない場合に、異常と判定す
る電流値異常判定手段とを備えたことを特徴とする負荷
の異常検出装置。
5. A power supply path is formed by connecting a power supply, a load, and switching means in series, and the switching means is provided at a position upstream of the load with respect to a direction of current flowing through the current supply path. An abnormality detection device that detects an abnormality in the load or the energization path with respect to a load driving device that controls energization to the load by performing on / off control of the switching unit. A detection resistor provided in parallel with the switching means; a voltage value VHoff of an energizing path between the load and the switching means when the switching means is off; a voltage value VBHoff of the power supply; An off-state voltage detecting means for detecting a voltage value VEoff of the energization path on the downstream side of the load with respect to a direction of a current flowing through the path; Wherein said voltage value VHoff detected by the detecting means and the voltage value VBHoff of the power supply voltage value VEof
f, and load resistance calculating means for calculating the resistance value of the load based on the resistance value of the detection resistor, and when the switching means is on, a voltage value of an energizing path between the load and the switching means. VHon, and an on-state voltage detecting means for detecting a voltage value VEon of the energizing path downstream of the load with respect to a direction of current flowing through the energizing path, and the voltage value VHon detected by the on-state voltage detecting means. Current value calculating means for calculating a current value flowing through the energizing path based on the voltage value VEon and the resistance value of the load calculated by the load resistance calculating means; and the current value calculated by the current value calculating means. Current value abnormality determining means for determining whether the current value is within a predetermined range set in advance and determining that the current value is abnormal when the current value is not within the predetermined range; Abnormality detection apparatus for a load, characterized in that it comprises a.
【請求項6】 請求項4記載の異常検出装置であって、 前記抵抗値異常判定手段によって異常と判定されなかっ
たとき、前記スイッチング手段がオンの時の、前記負荷
と前記スイッチング手段との間の通電経路の電圧値VHo
n 、及び前記通電経路を流れる電流方向に対して前記負
荷の下流側における前記通電経路の電圧値VEon を検出
するオン時電圧検出手段と、 前記オン時電圧検出手段によって検出された前記電圧値
VHon と前記電圧値VEon 、及び前記負荷抵抗算出手段
によって算出された前記負荷の抵抗値に基づいて前記通
電経路を流れる電流値を算出する電流値算出手段と、 前記電流値算出手段によって算出された前記電流値が予
め設定された所定の範囲内にあるか否かを判定し、前記
電流値が前記所定の範囲内にない場合に、異常と判定す
る電流値異常判定手段とを備えたことを特徴とする負荷
の異常検出装置。
6. The abnormality detection device according to claim 4, wherein when the resistance abnormality determination unit does not determine that there is an abnormality, when the switching unit is turned on, the state is between the load and the switching unit. Voltage value of the current path VHo
n, and on-state voltage detecting means for detecting a voltage value VEon of the energizing path on the downstream side of the load with respect to the direction of current flowing through the energizing path, and the voltage value VHon detected by the on-state voltage detecting means Current value calculating means for calculating a current value flowing through the energizing path based on the voltage value VEon and the resistance value of the load calculated by the load resistance calculating means; and the current value calculated by the current value calculating means. Current value abnormality determining means for determining whether the current value is within a predetermined range set in advance, and determining that the current value is abnormal when the current value is not within the predetermined range. Load abnormality detection device.
【請求項7】 前記負荷駆動装置は、負荷として、内燃
機関の排気経路に設けられた酸素センサの酸素濃度検出
素子を活性温度に保持するヒータを備え、前記ヒータに
流れる電流量をデューティ制御することにより前記酸素
濃度検出素子の温度を調節するヒータ制御装置であるこ
とを特徴とする請求項1〜6いずれかに記載の負荷の異
常検出装置。
7. The load driving device includes, as a load, a heater for maintaining an oxygen concentration detecting element of an oxygen sensor provided in an exhaust path of an internal combustion engine at an active temperature, and duty-controls an amount of current flowing through the heater. The load abnormality detecting device according to any one of claims 1 to 6, wherein the device is a heater control device that adjusts the temperature of the oxygen concentration detecting element.
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