JP3879492B2 - 制御装置の故障診断方法 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、制御装置及びその故障解析に関し、特に制御装置自身の素子故障による温度上昇、またはシステム異常による温度上昇のいずれによる制御装置の故障かを記録することで制御装置の故障解析をする技術に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来の技術は、例えば特開平2000−267522号公報のように、温度センサで制御装置の温度をモニタし、ある一定の所定温度を判定基準とし、前記所定温度より高いときまたは低いときに異常を検知し、異常情報を制御装置自身で記憶したり、表示装置を用いてユーザーに警告する構成であった。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来技術は、例えば、異常時の温度上昇の勾配が急激であったとき、異常情報を制御装置自身に所定の情報を記憶させている途中で記憶媒体自体が破損し、所定の情報を退避できない等の問題があった。
【0004】
また、従来技術では、制御装置の故障解析を実施した場合、周囲温度の異常が原因で制御装置自身が故障したのか、制御装置自身の素子異常が原因で故障したのか判断できないという問題があった。
【0005】
本発明は、温度勾配が急激であっても所定の情報を制御装置の記憶媒体に退避し得るまた、制御装置の周囲温度の異常が原因で制御装置が故障したのか、制御装置自身の素子異常が原因で故障したのか、故障解析し得る制御装置を提供することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、制御装置の内部温度と制御装置の周囲温度とをモニタし、その温度差が所定の温度範囲を超えたとき、異常情報を制御装置の記憶媒体に記憶させる。また、制御装置の周囲温度の異常が原因で制御装置が故障したのか、または制御装置自身の素子異常が原因で故障したのか判断する為制御装置の内部温度と制御装置の周囲温度との温度差の所定の関係を考慮する。
具体的には、演算処理装置と、前記演算処理装置と信号ラインを介して接続され、当該演算処理装置による処理結果を記憶する記憶媒体と、前記演算処理装置と前記記憶媒体とを収納するケーシングとを備えた制御装置において、
(1)前記ケーシング外部の温度を検出する第一のセンサと、前記ケーシング内部の温度を検出する第二のセンサとを備え、前記ケーシング内部の温度が、前記ケーシング外部の温度に第一の所定温度を加えた温度よりも高いときは、前記制御装置の内部の異常であると判断する。
若しくは、(2)前記ケーシング外部の温度を検出する第一のセンサと、前記ケーシング内部の温度を検出する第二のセンサとを備え、前記ケーシング外部の温度が、前記ケーシング内部の温度に第二の所定温度を加えた温度よりも高いときは、前記制御装置の外部の異常であると判断する。
あるいは、(3)前記ケーシング外部の温度を検出する第一のセンサと、前記ケーシング内部の温度を検出する第二のセンサとを備え、前記ケーシング内部の温度が、前記ケーシング外部の温度に第一の所定温度を加えた温度よりも高いときは、前記制御装置の内部の異常であると判断し、前記ケーシング外部の温度が、前記ケーシング内部の温度に第二の所定温度を加えた温度よりも高いときは、前記制御装置の外部の異常であると判断する。
【0007】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施例を図1により説明する。
【0008】
制御装置11は、前記制御装置内部の温度を測定する内部温度センサ14と、前記制御装置外部の温度を測定する外部温度センサ15と、前記温度センサ群からの温度情報を取り込み所定の処理を実施しうるCPU12と、前記CPU12に接続され、CPU12にて所定の処理を行われた情報を記憶する内部記憶媒体(メモリ)13、および、前記CPU12に接続され前記内部記憶媒体13の内部情報を読み出し可能なモニタ装置16から構成されている。
【0009】
制御装置11の一実施例について、図1,図2,図3,図4,図5,図9を用いて、以下、説明する。
【0010】
まず、従来技術を用いて制御装置内部故障が生じた場合の、故障検出方法について説明する。
【0011】
図2は前記制御装置11の内部素子故障が発生したときの制御装置内部温度と制御装置外部温度の関係を示したグラフである。
【0012】
図中の各々の要素は、前記制御装置11の内部温度センサ14にて検出した制御装置内部温度TPWB 25,制御装置外部温度センサ15にて検出した制御装置外部温度TOIL 26,制御装置の内部素子故障の発生時点21,制御装置内部素子の故障が生じうる温度TBR22,故障判定温度TNG23,単位時間Δt(24a),温度上昇ΔT(25a),前記制御装置内部温度TPWB 25が前記故障判定温度TNG23に達してから、前記制御装置内部素子の故障が生じうる温度TBR22に達するまでの時間t1(24)を示す。
【0013】
次に、故障検出までの流れを説明する。
【0014】
まず、制御装置11が正常動作時、制御装置の内部温度TPWB 25、および制御装置の外部温度TOIL 26は、各々故障判定温度TNG23および制御装置内部素子の故障が生じうる温度TBR22より低い温度にあり、かつ、前記制御装置の内部発熱が一定であれば、制御装置の内部温度TPWB 25と制御装置の外部温度TOIL 26は一定の温度差で推移する(ex.21より左側参照)。次に制御装置11のある内部素子が例えばショートモードで故障すると、制御装置の内部素子故障の発生時点21から制御装置の内部温度TPWB 25が上昇し始める。このまま、制御装置の内部温度TPWB 25が上昇し続けると、次に、制御装置11の故障検出温度TNG23に達する。このとき、CPU12は制御装置11に異常が生じていると判断し、あらかじめ決められた所定の制御データを内部記憶媒体13に退避し始める。また、このとき制御装置11の内部温度TPWB 25が引き続き上昇すると、次に、制御装置内部の他の素子が故障しうる温度TBR22に達し、制御装置内部の他の素子が故障に至る。
【0015】
前記所定の制御データを内部記憶媒体13へ退避するには、前記制御装置内部温度TPWB 25が前記故障判定温度TNG23に達してから、前記制御装置内部の他の素子が故障しうる温度TBR22に達するまでの時間t1(24)の間に行われなければならない。
【0016】
例えば、制御装置内部の温度上昇が急激であると、制御装置の内部温度TPWB 25は単位時間Δt(24a)当たりの温度上昇ΔT(25a)が大きくなる。すなわち、制御装置内部温度TPWB の傾きが急峻になるため、前記制御装置内部温度TPWB 25が前記故障判定温度TNG23に達してから、制御装置内部の他の素子が故障しうる温度TBR22に達するまでの時間t1(24)が短くなる。その結果、前記所定の制御データを内部記憶媒体13へ退避するための充分な時間が確保できなくなる恐れがある。
【0017】
また、制御装置内部温度TPWB 25が急峻な勾配で上昇しても、前記制御装置内部温度TPWB 25が前記故障判定温度TNG23に達してから、制御装置内部の他の素子が故障しうる温度TBR22に達するまでの時間t1(24)を充分長く取ろうとすると、故障判定温度TNG23をより低い温度に設定しなければならなくなるため、その結果、前記制御装置11が正常に動作しうる温度環境範囲を狭くせざるを得ないという問題があった。
【0018】
また、従来技術では、制御装置11の内部温度上昇原因による制御装置の故障か、制御装置11の外部温度上昇原因による制御装置の故障かを切り分けて判断する観念がなかったため、制御装置11の内部記憶媒体13に記憶されている所定のデータをもとに故障解析を実施しても、制御装置11の外部温度上昇原因による制御装置の故障か、内部温度上昇原因による制御装置の故障か判断できないという問題があった。
【0019】
次に、本発明を用いて制御装置内部故障が生じた場合の、故障検出方法について説明する。
【0020】
図3は前記制御装置11の内部素子故障が発生したときの制御装置内部温度と制御装置外部温度の関係を示したグラフである。
【0021】
図中の各々の要素は、所定温度をTA(31a)として、
TPWB>f(X) (式1)
f(X)≡TOIL+TA (式2)
の関係を満たした時点31、および前記所定時点31から制御装置内部温度TPWB 25が制御装置内部素子の故障が生じうる温度TBRに達するまでの時間t2(32)を示す。
【0022】
次に、故障検出までの流れを説明する。
【0023】
まず、制御装置11が正常動作時、制御装置の内部温度TPWB 25、および制御装置の外部温度TOIL 26は、故障判定温度TNG23より低い温度にあり、かつ、前記制御装置の内部発熱が一定であれば、制御装置の内部温度TPWB 25と制御装置の外部温度TOIL 26は一定の温度差で推移する。次に制御装置11のある内部素子が例えばショートモードで故障すると、制御装置の内部素子故障の発生時点21から制御装置の内部温度TPWB 25が上昇し始める。このまま、制御装置の内部温度TPWB 25が上昇し続けると、次に、式1,2の関係を満たす時点31に達する。このとき、CPU12は制御装置11に異常が生じていると判断し、あらかじめ決められた所定の制御データを内部記憶媒体13に退避し始める。また、このとき制御装置11の内部温度TPWB 25が引き続き上昇すると、次に、制御装置内部の他の素子が故障しうる温度TBR22に達し、制御装置内部の他の素子が故障に至る。
【0024】
前記所定の制御データを内部記憶媒体13へ退避するには、TPWB が式1,2の関係を満たす時点31に達してから、前記制御装置内部の他の素子が故障しうる温度TBR22に達するまでの時間t2(32)の間に行われなければならない。
【0025】
本発明では、前記所定の制御データの退避開始時点を、制御装置外部温度TOIL 26と制御装置内部温度TPWB 25の一定の関係(これについては後述する)が成立した時点と規定した。制御装置11が正常動作時、制御装置外部温度TOIL 26と制御装置内部温度TPWB 25の関係は、一般的に制御装置内部温度TPWB 25=制御装置外部温度TOIL 26+制御装置内部の発熱になる温度が成立するため、必ず、
TPWB>TOIL (式3)
の関係が成り立つ。したがって、制御装置11が正常動作しているときの内部発熱範囲をあらかじめ設計もしくは測定確認しておくことで、前記所定温度TA(31a)を規定することが可能である。
【0026】
前記所定の制御データを内部記憶媒体13へ退避するには、式1,2の関係を満たす時点31に達してから、前記制御装置内部の他の素子が故障しうる温度TBR22に達するまでの時間t2(32)の間に行われなければならない。前記所定の制御データを内部記憶媒体13へ退避開始するタイミングは、制御装置外部温度TOIL 26と所定温度TA(31a)のパラメータによって規定されるため、制御装置11の内部素子故障時に発生しうる必要最小限の温度上昇を検出した時点で退避可能である。したがって、制御装置内部の温度上昇が急激であっても、従来技術に対し、前記所定の制御データを内部記憶媒体13へ退避するための充分長い時間が確保できる。また、前記所定データの退避タイミングは制御装置内部温度TPWB 25と所定温度TA の一定の関係で規定されるため、従来技術のように、前記所定データの内部記憶媒体13への退避時間を充分とるために故障判定温度TNG23をより低い温度に設定した結果、前記制御装置11が正常に動作しうる温度環境範囲が狭くなるといった問題も生じない。
【0027】
また、従来技術では、制御装置11の内部温度上昇原因による制御装置の故障か、制御装置11の外部温度上昇原因による制御装置の故障かを切り分けて判断できなかったが、式1,2の関係を満たしたとき、例えば、前記CPU12内部に内部素子故障判定フラグを設けておき、正常時を「0」異常時を「1」と規定しておけば、故障判定フラグを「1」とし、内部記憶媒体へデータを退避しておくことで、事後、制御装置11の内部記憶媒体13に記憶されている所定のデータをもとに故障解析を実施したとき、制御装置11の内部温度上昇原因による制御装置の故障であると判断できる。また、本実施例では前記故障フラグを正常時「0」異常時「1」としたがこれを反対に設定しても何ら問題ないことは言うまでもない。
【0028】
また、本実施例において、図10のように制御装置11が故障検知時、ユーザーに異常を警告する警告灯17を設けることで以下の効果が得られる。
【0029】
式1,2の関係を満たしたとき、前記警告装置17、例えば、警告灯を点灯もしくは点滅させることで、ユーザーに制御装置の異常を知らせる。ユーザーは前記警告装置17に基づき、適切な処置、例えば制御装置11の電源遮断などを実施しうる。本実施例では、警告装置17を警告灯としたが、アラーム等の警告音もしくは、警告灯,警告音を併用しうることはいうまでもない。
【0030】
次に、従来技術を用いて制御装置の外部温度の異常上昇が生じた場合の、故障検出方法について説明する。
【0031】
図4は前記制御装置11の外部温度の異常上昇が発生したときの制御装置内部温度と制御装置外部温度の関係を示したグラフである。
【0032】
図中の各々の要素は、制御装置の外部環境異常の発生時点41、前記制御装置内部温度TPWB 25が前記故障判定温度TNG23に達してから、前記制御装置内部素子の故障が生じうる温度TBR22に達するまでの時間t1(21)を示す。
【0033】
次に、故障検出までの流れを説明する。
【0034】
まず、制御装置11が正常動作時、制御装置の内部温度TPWB 25、および制御装置の外部温度TOIL 26は、各々故障判定温度TNG23および制御装置内部素子の故障が生じうる温度TBR22より低い温度にあり、かつ、前記制御装置の内部発熱が一定であれば、制御装置の内部温度TPWB 25と制御装置の外部温度TOIL 26は一定の温度差で推移する(ex.41より左側を参照)。次に制御装置11の外部環境に異常、例えばシステムの冷却装置の故障などが生じると、制御装置の外部環境異常の発生時点41から制御装置の外部温度TOIL 26が上昇し始める。このまま、制御装置の外部温度TOIL 26が上昇し続けると、制御装置の内部温度TPWB 25も上昇し始める。制御装置の外部温度TOIL 26が上昇し続けると、制御装置の内部温度TPWB 25も上昇し続け、次に、制御装置11の故障検出温度TNG23に達する。この時、CPU12は制御装置11に異常が生じていると判断し、あらかじめ決められた所定の制御データを内部記憶媒体13に退避し始める。
【0035】
図2の実施例でも説明したとおり、制御装置の外部温度TOIL 26の温度勾配が急峻であると、制御装置の内部温度TPWB 25の温度勾配も急峻になるため、前記所定の制御データを内部媒体13へ退避するための充分な時間が確保できなくなる恐れがある。また、前記所定の制御データの退避時間を充分確保しようとすると、故障判定温度TNG23をより低い温度に設定しなければならなくなる。その結果、前記制御装置11が正常に動作しうる温度環境範囲を狭くせざるを得ないという問題があった。また、従来技術では、制御装置11の内部温度上昇原因による制御装置の故障か、制御装置11の外部温度上昇原因による制御装置の故障かを切り分けて判断する観念がなかったため、制御装置11の内部記憶媒体13に記憶されている所定のデータをもとに故障解析を実施しても、制御装置11の外部温度上昇原因による制御装置の故障か、内部温度上昇原因による制御装置の故障か判断できないという問題があった。
【0036】
次に、本発明を用いて制御装置の外部温度の異常上昇が生じた場合の、故障検出方法について説明する。
【0037】
図5は前記制御装置11の外部温度の異常上昇が発生したときの制御装置内部温度と制御装置外部温度の関係を示したグラフである。
【0038】
図中の各々の要素は、制御装置外部温度TB(51a)として、
TOIL >f(X) (式4)
f(X)≡TPWB+TB (式5)
の関係を満たした時点52、および前記所定時点52から制御装置内部温度TPWB 25が制御装置内部素子の故障が生じうる温度TBRに達するまでの時間t4(51)を示す。
【0039】
次に、故障検出までの流れを説明する。
【0040】
まず、制御装置11が正常動作時、制御装置の内部温度TPWB 25、および制御装置の外部温度TOIL 26は、各々故障判定温度TNG23および制御装置内部素子の故障が生じうる温度TBR22より低い温度にあり、かつ、前記制御装置の内部発熱が一定であれば、制御装置の内部温度TPWB 25と制御装置の外部温度TOIL 26は一定の温度差で推移する。次に制御装置11の外部環境に異常、例えばシステムの冷却装置の故障などが生じると、制御装置の外部環境異常の発生時点41から制御装置の外部温度TOIL 26が上昇し始める。
【0041】
このまま、制御装置の内部温度TPWB 25が上昇し続けると、次に、式4,5の関係を満たす時点52に達する。このとき、CPU12は制御装置11に異常が生じていると判断し、あらかじめ決められた所定の制御データを内部記憶媒体13に退避し始める。また、このとき制御装置11の内部温度TPWB 25が引き続き上昇すると、次に、制御装置内部の他の素子が故障しうる温度TBR22に達し、制御装置内部の他の素子が故障に至る。
【0042】
前記所定の制御データを内部記憶媒体13へ退避するには、式4,5の関係を満たす時点41に達してから、前記制御装置内部の他の素子が故障しうる温度TBR22に達するまでの時間t2(32)の間に行われなければならない。
【0043】
本実施例では、前記所定の制御データの退避開始時点を、制御装置外部温度TOIL 26と制御装置内部温度TPWB 25の一定の関係(これについては後述する)が成立した時点と規定した。制御装置11が正常動作時、制御装置外部温度TOIL 26と制御装置内部温度TPWB 25の関係は、一般的に制御装置外部温度TOIL 26=制御装置内部温度TPWB 25+制御装置内部の発熱による温度が成立するため、必ず、
TOIL>TPWB (式6)
の関係が成り立つ。したがって、制御装置11の外部温度の異常上昇が発生したときも、式6の関係となる。しかしながら、制御装置11の外部環境の温度変動を考慮する必要があるので、制御装置の外部環境が正常動作している時の温度変動範囲をあらかじめ設計もしくは測定確認しておくことで、前記所定温度TB(51a)を規定することが可能である。
【0044】
前記所定の制御データを内部記憶媒体13へ退避するには、式4,5の関係を満たした時点52に達してから、前記制御装置内部の他の素子が故障しうる温度TBR22に達するまでの時間t4(51)の間に行われなければならない。
【0045】
前記所定の制御データを内部記憶媒体13へ退避開始するタイミングは、制御装置外部温度TOIL 26と所定温度TA(31a)のパラメータによって規定されるため、制御装置11の外部温度の異常上昇時に発生しうる必要最小限の温度上昇を検出した時点で退避可能である。したがって、制御装置外部の温度上昇が急激であっても、従来技術に対し、前記所定の制御データを内部記憶媒体13へ退避するための充分長い時間が確保できる。また、前記所定データの退避タイミングは制御装置内部温度TPWB 25と所定温度TB の一定の関係で規定されるため、従来技術のように、前記所定データの内部記憶媒体13への退避時間を充分とるために故障判定温度TNG23をより低い温度に設定した結果、前記制御装置11が正常に動作しうる温度環境範囲が狭くなるといった問題も生じない。また、従来技術では、制御装置11の内部温度上昇原因による制御装置の故障か、制御装置11の外部温度上昇原因による制御装置の故障かを切り分けて判断できなかったが、式4,5の関係を満たしたとき、例えば、前記CPU12内部に外部環境異常判定フラグを設けておき、例えば正常時を「0」異常時を「1」と規定しておけば、故障判定フラグを「1」とし、内部記憶媒体へデータを退避しておくことで、事後、制御装置11の内部記憶媒体13に記憶されている所定のデータをもとに故障解析を実施したとき、制御装置11の外部温度上昇原因による制御装置の故障であると判断できる。また、本実施例では前記故障フラグを正常時「0」異常時「1」としたがこれを反対に設定しても何ら問題ないことは言うまでもない。
【0046】
また、本実施例において、図10のように制御装置11が故障検知時、ユーザーに異常を警告する警告灯17を設けることで以下の効果が得られる。
【0047】
式4,5の関係を満たしたとき、前記警告装置17、例えば、警告灯を点灯もしくは点滅させることで、ユーザーに制御装置の異常を知らせる。ユーザーは前記警告装置17に基づき、適切な処置、例えば制御装置11の電源遮断などを実施しうる。本実施例では、警告装置17を警告灯としたが、アラーム等の警告音もしくは、警告灯,警告音を併用しうることはいうまでもない。
【0048】
次に本発明の実施例についてフローチャート図9を用いて説明する。
【0049】
本フローチャートは、内部故障および外部故障を判定する故障フラグを各々「0」とする(初期設定する)ブロック91,制御装置の内部故障を判定する分岐ブロック92,制御装置の外部故障を判定する分岐ブロック93,故障フラグが立っているかどうか判定する分岐ブロック94,警告灯を消灯するブロック95,警告灯を点灯するブロック96、制御装置の内部故障と判断し、内部故障フラグNG1を「1」とするブロック92a,内部故障情報を退避するブロック92b,所定の制御データを退避するブロック92c,制御装置の外部故障と判断し、外部故障フラグNGを「1」とするブロック93a,外部故障情報を退避するブロック93b,所定の制御データを退避するブロック93cから構成される。
【0050】
まず、制御装置11が正常動作しているときの制御について説明する。
【0051】
本制御が始まると、故障フラグNG1とNG2に、各々を「0」と初期設定する(ブロック91)。次に制御装置11の内部故障による温度上昇の有無を判断する分岐ブロック92へ進む。ここで、式1,2の条件を判断する。条件を満たしたら制御装置11の内部故障と判断し、▲1▼へ進む。ここでは、制御装置11は正常であり、この条件は満たされないため次の分岐ブロック93へ進む。ここで、式4,5の条件を判断する。条件を満たしたら制御装置11の外部故障と判断し、▲2▼へ進む。ここでは、制御装置11は正常であり、この条件は満たされないため次の分岐ブロック94へ進む。ここで、故障フラグNG1とNG2の状態を判断し、いずれか一方が「1」、もしくは両方が「1」の場合、異常と判定し、警告灯を点灯させるブロック96へ進む。ここでは、制御装置11は正常であり、この条件は満たされないため警告灯を消灯するブロック95へ進む。ブロック95では警告灯を消灯し、ふたたび最初にもどる。
【0052】
次に、制御装置11の内部故障が生じたときの制御について説明する。
【0053】
本制御が始まると、故障フラグNG1とNG2に、各々を「0」と初期設定する(ブロック91)。次に制御装置11の内部故障による温度上昇の有無を判断する分岐ブロック92へ進む。ここで、式1,2の条件を判断する。条件を満たしたら制御装置11の内部故障と判断し、▲1▼へ進む。今回、制御装置11の内部故障が発生し、この条件を満たしているため、▲1▼へ進む。ブロック92aでは制御装置の内部故障と判断し、内部故障フラグNG1を「1」とする。次にブロック92bで内部故障情報を退避する処理を実施する。次にブロック92cであらかじめ決められた所定の制御データを退避する処理を実施する。次に▲3▼へ進み、再び、分岐ブロック94へ進む。ここで、故障フラグNG1とNG2の状態を判断する。今回、内部故障フラグNG1が「1」のため、ブロック96へ進む。ブロック96では警告灯を点灯させユーザーに異常を知らせ、再び最初に戻る。
【0054】
次に、制御装置11の外部故障が生じたときの制御について説明する。
【0055】
本制御が始まると、故障フラグNG1とNG2に、各々を「0」を設定する(ブロック91)。次に制御装置11の内部故障による温度上昇の有無を判断する分岐ブロック92へ進む。ここで、式1,2の条件を判断する。条件を満たしたら制御装置11の内部故障と判断し、▲1▼へ進む。今回、制御装置11の外部故障が発生しており、この条件は満たされていないため、次の分岐ブロック93へ進む。分岐ブロック93では、式4,5の条件を判断する。条件を満たしたら制御装置11の外部故障と判断し、▲2▼へ進む。今回、制御装置11の外部故障が発生し、この条件を満たしているため、▲2▼へ進む。ブロック93aでは制御装置の外部故障と判断し、外部故障フラグNG2を「1」とする。次にブロック93bで外部故障情報を退避する処理を実施する。
【0056】
次にブロック93cであらかじめ決められた所定の制御データを退避する処理を実施する。次に▲3▼へ進み、再び、分岐ブロック94へ進む。ここで、故障フラグNG1とNG2の状態を判断する。今回、外部故障フラグNG2が「1」のため、ブロック96へ進む。ブロック96では警告灯を点灯させユーザーに異常を知らせ、再び最初に戻る。
【0057】
以上のルーチンで制御装置11の故障情報が内部記憶媒体13へ退避されるため、例えば、制御装置11の故障解析を実施する場合、制御装置の内部記憶媒体13のデータを読み出すことで、周囲温度の異常が原因で制御装置が故障したのか、もしくは制御装置自身の素子異常が原因で故障したのか容易に判断しうる。
【0058】
ここでは、一実施例としてユーザーに制御装置の異常を知らせる為、警告灯を点灯させるという動作を行っているが、もちろん、警告灯ではなく警告音、もしくは警告灯と警告音をあわせて行ってもよい。また、本一実施例とは異なり、ユーザーに警告を与えずに所定の制御データを退避するだけでも良い。
【0059】
次に前述の所定温度TA(31a),TB(51b)の一規定方法について述べる。制御装置11のケーシング材として通常、樹脂や金属が使用される。
【0060】
この制御装置11は、内部温度と外部温度の温度差関係から制御装置の内部原因による故障か、制御装置の外部故障原因による故障かを容易に判別しうる構成であることを特徴としている。ここで、式1,2及び式4,5の関係式における所定温度TA(31a)およびTB(51b)を、制御装置11のケーシング構造の物性値である熱抵抗に依存した値とすることで、より、最適な故障判断条件を決定できる。
【0061】
次に本発明の他の実施例を図6にて説明する。
【0062】
本実施例において、制御装置11は内部記憶媒体情報読み出し用インターフェース回路61,内部記憶媒体用電源供給ライン62a,内部記憶媒体用GND供給ライン62b,外部電源62から構成されている。
【0063】
制御装置11の一実施例について、以下、説明する。
【0064】
本実施例では、モニタ装置16を前記内部記憶媒体情報読み出し用インターフェース回路61に接続し、かつ、内部記憶媒体13から引き出されている電源供給ライン62a、およびGND供給ライン62bに外部電源62を接続することで、制御装置11の他の回路などに干渉されることなく、内部記憶媒体13に記憶された所定のデータを読み出すことが可能である。
【0065】
すなわち、前述のとおり、制御装置11の周囲温度の異常が原因で制御装置が故障するか、または制御装置自身の素子異常が原因で故障した場合、CPU12まで故障してしまうと、後日、内部記憶媒体13に記憶された所定のデータを読み出す際、モニタ装置16でデータの読み出しが不可能になり、故障原因の解析が不可能になる恐れがある。内部記憶媒体情報読み出し用インターフェース回路61,内部記憶媒体13、および内部記憶媒体への電源供給ライン62a,GND供給ライン62bを設けることで、CPU12が故障しても、前記内部記憶情報読み出し用インターフェース回路61にモニタ装置16を接続することで、CPUを介在させることなく独立に、即ち、直接的に内部記憶媒体13に記憶された所定のデータを読み出すことが可能になる。
【0066】
次に本発明の他の実施例を図7にて説明する。
【0067】
本実施例において、71aは所定温度に達すると溶断する温度ヒューズである。
【0068】
前述の図6の実施例ではCPU12が故障しても、内部記憶媒体13に記憶された所定データを読み出すことができる旨説明したが、本実施例では、CPU12と内部記憶媒体13間信号ライン13aに前記温度ヒューズ71aを挿入することで、所定の温度負荷が制御装置11に印加されたとき、前記温度ヒューズ71aが溶断することにより、より確実に内部記憶情報読み出し用インターフェース回路61,内部記憶媒体13を独立させることが可能となる。この結果、制御装置11の周囲温度の異常が原因で制御装置が故障するか、または制御装置自身の素子異常が原因で故障し、内部記憶媒体13と接続されているCPU12の端子がGNDショートモードもしくは電源ショートモードで故障しても前記温度ヒューズ71aが溶断しオープンとなるので、モニタ装置16を前記内部記憶媒体情報読み出し用インターフェース回路61に接続し、かつ、内部記憶媒体13から引き出されている電源供給ライン62a、およびGND供給ライン62bに外部電源62を接続することで、制御装置11の他の回路などに干渉されることなく、内部記憶媒体13に記憶された所定のデータを確実に読み出すことが可能である。
【0069】
すなわち、前述のとおり、制御装置11の周囲温度の異常が原因で制御装置が故障するか、または制御装置自身の素子異常が原因で故障した場合、CPU12まで故障してしまうと、後日、内部記憶媒体13に記憶された所定のデータを読み出す際、モニタ装置16でデータの読み出しが不可能になり、故障原因の解析が不可能になる恐れがある。内部記憶媒体情報読み出し用インターフェース回路61,内部記憶媒体13、および内部記憶媒体への電源供給ライン62a,GND供給ライン62b,所定の温度で溶断する温度ヒューズ71aを設けることで、CPU12が故障しても、前記内部記憶情報読み出し用インターフェース回路61にモニタ装置16を接続することで、独立で内部記憶媒体13に記憶された所定のデータを確実に読み出すことが可能になる。
【0070】
次に本発明の他の実施例を図11にて説明する。
【0071】
本実施例では、CPU12の指令で回路をオープン/ショートしうるオープン回路71bを有している。
【0072】
本発明の一実施例について、以下、説明する。
【0073】
本実施例は、前述の図7の実施例に対し、所定の温度負荷が制御装置11に印加されたとき、CPU12からの指令で所定の回路をオープンしうるオープン回路71bを有することを特徴とする。
【0074】
本実施例においても図7の実施例と同等の効果を得られることができることは言うまでもない。
【0075】
次に本発明の他の実施例を図8にて説明する。
【0076】
本実施例において、12cはCPU12内部の入出力インターフェース回路、12bはチップコア、12eはCPU内部記憶媒体、12fはCPU内部記憶媒体情報読み出し用インターフェース回路、81はCPU12内部を所定のエリアに切り離したアイソレーション層である。
【0077】
本実施例では、所定のデータを退避するCPU内部記憶媒体12eとCPU内部記憶媒体情報読み出し用インターフェース回路12fをCPU12の内部に設置し、かつ、CPU12内部で、所定の制御を行うチップコア12bや所定の入出力インターフェース回路12c,A/D変換回路12d等と、アイソレーション層81で切り離したことを特徴とする。
【0078】
本実施例によれば、制御装置11の周囲温度の異常が原因で制御装置が故障するか、もしくは制御装置自身の素子異常が原因で故障した結果、CPU12の一部の機能が停止しても、モニタ装置16を前記CPU内部記憶媒体情報読み出し用インターフェース回路12fに接続することで、CPU内部記憶媒体12eに記憶された所定のデータを読み出すことが可能になる。
【0079】
【発明の効果】
異常時の温度上昇の勾配が急激であっても、必要充分な異常情報を制御装置の記憶媒体に退避することができる。また、制御装置の周囲温度が異常となり制御装置が故障したのか、制御装置自身の素子異常で故障したのか、故障解析することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】制御装置の一実施例を示す構成図である。
【図2】制御装置の一実施例を示すグラフである。
【図3】制御装置の一実施例を示すグラフである。
【図4】制御装置の一実施例を示すグラフである。
【図5】制御装置の一実施例を示すグラフである。
【図6】制御装置の他の実施例を示す構成図である。
【図7】制御装置の他の実施例を示す構成図である。
【図8】制御装置の他の実施例を示す構成図である。
【図9】制御装置の一実施例を示すフローチャートである。
【図10】制御装置の一実施例である。
【図11】制御装置の一実施例である。
【符号の説明】
11…制御装置、12…CPU、12b…チップコア、12c…所定の入出力インターフェース回路、12d…A/D変換回路、12e…CPU内部記憶媒体、12f…CPU内部記憶媒体情報読み出し用インターフェース回路、13…内部記憶媒体、13a…信号ライン、14…内部温度センサ、15…外部温度センサ、16…モニタ装置、17…警告装置、21…制御装置の内部素子故障の発生時点、22…制御装置内部素子の故障が生じうる温度TBR、23…故障判定温度TNG、24…制御装置内部素子の故障が生じうる温度TBR22に達するまでの時間t1、24a…単位時間Δt、25…制御装置の内部温度TPWB 、25a…温度上昇ΔT、26…制御装置の外部温度TOIL 、31…所定時点、31a…所定温度TA 、32…所定時間t2、41…制御装置の外部環境異常の発生時点、51…所定時間t4、51a…所定温度TB 、52…所定時点、61…内部記憶媒体情報読み出し用インターフェース回路、62…外部電源、62a…内部記憶媒体用電源供給ライン、62b…内部記憶媒体用GND供給ライン、71a…温度ヒューズ、71b…オープン回路。
Claims (12)
- 演算処理装置と、前記演算処理装置と信号ラインを介して接続され、当該演算処理装置による処理結果を記憶する記憶媒体と、前記演算処理装置と前記記憶媒体とを収納するケーシングとを備えた制御装置であって、
前記ケーシング外部の温度を検出する第一のセンサと、
前記ケーシング内部の温度を検出する第二のセンサとを備え、
前記ケーシング内部の温度が、前記ケーシング外部の温度に第一の所定温度を加えた温度よりも高いときは、前記制御装置の内部の異常であると判断する制御装置。 - 演算処理装置と、前記演算処理装置と信号ラインを介して接続され、当該演算処理装置による処理結果を記憶する記憶媒体と、前記演算処理装置と前記記憶媒体とを収納するケーシングとを備えた制御装置であって、
前記ケーシング外部の温度を検出する第一のセンサと、
前記ケーシング内部の温度を検出する第二のセンサとを備え、
前記ケーシング外部の温度が、前記ケーシング内部の温度に第二の所定温度を加えた温度よりも高いときは、前記制御装置の外部の異常であると判断する制御装置。 - 演算処理装置と、
前記演算処理装置と信号ラインを介して接続され、当該演算処理装置による処理結果を記憶する記憶媒体と、前記演算処理装置と前記記憶媒体とを収納するケーシングとを備えた制御装置であって、
前記ケーシング外部の温度を検出する第一のセンサと、
前記ケーシング内部の温度を検出する第二のセンサとを備え、
前記ケーシング内部の温度が、前記ケーシング外部の温度に第一の所定温度を加えた温度よりも高いときは、前記制御装置の内部の異常であると判断し、
前記ケーシング外部の温度が、前記ケーシング内部の温度に第二の所定温度を加えた温度よりも高いときは、前記制御装置の外部の異常であると判断する制御装置。 - 請求項3において、
前記制御装置の内部の異常と判断した場合と、前記制御装置の外部の異常と判断した場合とにおいて、前記記憶媒体に記録する情報を異ならせることを特徴とする制御装置。 - 請求項1又は3において、
前記第一の所定温度は前記制御装置のケーシング材の熱抵抗に基づいて定められることを特徴とする制御装置。 - 請求項2又は3において、
前記第二の所定温度は前記制御装置のケーシング材の熱抵抗に基づいて定められることを特徴とする制御装置。 - 請求項1乃至3のいずれか一項において、
前記演算処理装置と前記記憶媒体との間の信号ラインに、当該制御装置の外部から前記記憶媒体に記憶された情報を読み出すための外部読み出し回路を備え、
前記信号ラインの前記外部読み出し回路よりも前記演算処理装置側に、所定温度以上になると溶断する素子を備えたことを特徴とする制御装置。 - 請求項1又は3において、
前記演算処理装置と前記記憶媒体との間の信号ラインに、当該制御装置の外部から前記記憶媒体に記憶された情報を読み出すための外部読み出し回路を備え、
前記信号ラインの前記外部読み出し回路よりも前記演算処理装置側に、前記信号ラインを遮断する遮断手段を備え、
前記演算処理装置は、前記制御装置内部の温度が、前記制御装置外部の温度に第一の所定温度を加えた温度よりも高いと判断したときは、前記遮断手段に指令を送って前記信号ラインを遮断させることを特徴とする制御装置。 - 演算処理装置と、
前記演算処理装置と信号ラインを介して接続され、当該演算処理装置による処理結果を記憶する記憶媒体とを備えた制御装置の故障診断方法であって、
前記制御装置のケーシング内部の温度を計測し、
前記制御装置のケーシング外部の温度を計測し、
前記制御装置のケーシング内部の温度と、前記制御装置のケーシング外部の温度に第一の所定温度を加えた温度とを比較し、
前記制御装置のケーシング内部の温度の方が高いときは、前記制御装置の内部の異常であると判断する制御装置の故障診断方法。 - 演算処理装置と、
前記演算処理装置と信号ラインを介して接続され、当該演算処理装置による処理結果を記憶する記憶媒体とを備えた制御装置の故障診断方法であって、
前記制御装置のケーシング内部の温度を計測し、
前記制御装置のケーシング外部の温度を計測し、
前記制御装置のケーシング外部の温度と、前記制御装置のケーシング内部の温度に第二の所定温度を加えた温度とを比較し、
前記制御装置のケーシング外部の温度の方が高いときは、前記制御装置の外部の異常であると判断する制御装置の故障診断方法。 - 演算処理装置と、
前記演算処理装置と信号ラインを介して接続され、当該演算処理装置による処理結果を記憶する記憶媒体とを備えた制御装置の故障診断方法であって、
前記制御装置のケーシング内部の温度を計測し、
前記制御装置のケーシング外部の温度を計測し、
前記制御装置のケーシング内部の温度と、前記制御装置のケーシング外部の温度に第一の所定温度を加えた温度とを比較し、前記制御装置のケーシング内部の温度の方が高いときは、前記制御装置の内部の異常であると判断し、
前記制御装置のケーシング外部の温度と、前記制御装置のケーシング内部の温度に第二の所定温度を加えた温度とを比較し、前記制御装置の外部の温度の方が高いときは、前記制御装置の外部の異常であると判断する制御装置の故障診断方法。 - 請求項11において、
前記内部の異常と判断した場合と、前記外部の異常と判断した場合とにおいて、前記記憶媒体に記録する情報を異ならせることを特徴とする制御装置の故障診断方法。
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