JP6989282B2 - 異常判定装置および制御システム - Google Patents
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Description
基準電流生成部は、例えば、予め抵抗値が定められた基準抵抗を用いて基準電流を生成する。具体的には、基準抵抗に予め定められた基準電圧を印加したときに流れる電流に基づいて基準電流を生成する。
このような電流制御装置は、例えば、センサを制御するためにセンサに対して制御電流を出力するセンサ制御装置として利用されている(特許文献1)。
そこで、本開示は、電流制御装置の異常を判定する異常判定装置および制御システムを提供することを目的とする。
電流制御装置は、基準電流生成部と、制御電流生成部と、を備える。基準電流生成部は、基準抵抗を用いて基準電流を生成するように構成されている。制御電流生成部は、基準電流の電流値を基準として所定電流値の制御電流を生成し、制御電流を制御対象に対して供給するように構成されている。
なお、「制御電流に応じて変化する状態量」は、「制御電流そのもの」であってもよく、「制御電流に対応して変化する電圧値や抵抗値など」であってもよい。状態量が制御電流そのものである場合には、特定状態量は特定制御電流と言い換えることができ、正常数値範囲は正常電流範囲と言い換えることができる。その場合、電流異常判定部は、特定制御電流と正常電流範囲とを比較して、特定制御電流が正常電流範囲を逸脱している場合には、基準抵抗、基準電流生成部、制御電流生成部のうち少なくとも1つが異常状態であると判定してもよい。
このように、異常判定装置が電流制御装置と一体に備えられることで、その電流制御装置での異常の有無を確実に判定できるため、異常状態のまま制御電流を供給することを抑制できる。
尚、本開示は、以下の実施形態に何ら限定されるものではなく、本開示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。
[1−1.全体構成]
図1は、本開示の実施形態としてのガス検知システム1の全体構成図である。
ガス検知システム1は、ガス検知装置3と、ガスセンサ8と、を備える。
センサ制御装置5は、ガスセンサ8を駆動制御して、排気ガス中の酸素濃度を検出し、検出した酸素濃度をエンジン制御装置7に通知する。センサ制御装置5の詳細については、後述する。
センサ制御装置5は、ガスセンサ8を駆動制御して、排気ガス中の酸素濃度を検出し、検出した酸素濃度をエンジン制御装置7に通知するように構成されている。
電流異常判定部77は、基準電流生成部73が出力する基準電流Irefが正常値であるか否かを判定するための電流異常判定処理を実行する。電流異常判定部77が実行する電流異常判定処理について、図2のフローチャートを用いて説明する。
フューエルカット時には、排気ガスにおける酸素濃度が高くなるため、「基準電流生成部73が正常に動作し、基準抵抗75の抵抗値が適切に設定され、基準抵抗75の接続状態が適正であり、電流DA変換部35が正常である場合」には、ポンプ電流Ipは1.33mA以上の電流値となる。また、「基準電流生成部73の故障、基準抵抗75の抵抗値の誤設定、基準抵抗75の接続異常、電流DA変換部35の故障など、何らかの異常が発生している場合」には、ポンプ電流Ipは1.33mA未満の電流値となる。
このような電流異常判定処理を実行する電流異常判定部77は、内燃機関が特定の運転状態(フューエルカット)である場合に、ポンプ電流Ipを検出し、検出したポンプ電流Ipが正常電流範囲に含まれるか否かに基づいて、基準電流Irefが正常値であるか否かを判定している。
以上説明したように、本実施形態のガス検知システム1におけるセンサ制御装置5は、基準電流生成部73と、電流DA変換部35と、電流供給部42と、基準抵抗75と、電流異常判定部77と、を備える。
ここで、文言の対応関係について説明する。
センサ制御装置5が、電流制御装置の一例に相当するとともに、電流制御装置と一体に備えられる構成である異常判定装置の一例に相当する。ガスセンサ8(センサ素子9)が制御対象の一例に相当し、基準抵抗75が基準抵抗の一例に相当する。ガス検知システム1が制御システムの一例に相当する。
[2−1.全体構成]
第2実施形態として、異常判定装置(第2エンジン制御装置107)が電流制御装置(第2センサ制御装置105)とは別体に備えられる構成の第2ガス検知システム101について説明する。
第2ガス検知システム101は、例えば、内燃機関の排気ガス中の特定ガス(本実施形態では、酸素)を検出する用途に用いられる。第2ガス検知システム101は、ガスセンサ8と、第2センサ制御装置105と、第2エンジン制御装置107と、を備える。
通信処理部178は、SPI通信線72を介した通信により、第2センサ制御装置105(詳細には、通信処理部71)との間で各種情報の送受信を行うための通信制御処理を実行する。通信処理部71および通信処理部178は、センサ制御に関する制御情報を少なくとも含む情報の送受信を行う。例えば、通信処理部178は、第2センサ制御装置105から、ガス検出信号S2や各種電流値(ポンプ電流Ip、パルス電流Irpvsなどの各種電流値)などを受信するように構成されている。
このような電流異常判定処理を実行する第2電流異常判定部177は、電流異常判定部77と同様に、内燃機関が特定の運転状態(フューエルカット)である場合に、ポンプ電流Ipを検出し、検出したポンプ電流Ipが正常範囲に含まれるか否かに基づいて、基準電流Irefが正常値であるか否かを判定している。
以上説明したように、第2実施形態の第2ガス検知システム101においては、第2センサ制御装置105は、基準電流生成部73と、電流DA変換部35と、電流供給部42と、基準抵抗75と、通信処理部71と、を備えており、第2エンジン制御装置107は、第2電流異常判定部177と、通信処理部178と、を備える。
ここで、文言の対応関係について説明する。
第2センサ制御装置105が、電流制御装置の一例に相当し、第2エンジン制御装置107が異常判定装置の一例に相当する。ガスセンサ8(センサ素子9)が制御対象の一例に相当し、基準抵抗75が基準抵抗の一例に相当する。第2ガス検知システム101が制御システムの一例に相当する。
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、様々な態様にて実施することが可能である。
次に、特定状況は、上記に限られることはなく、例えば、異常判定装置の出荷前検査であってもよい。特定状況を出荷前検査とする場合、例えば、出荷前検査で電流制御装置の制御電流生成部が出力する制御電流の電流値(検査用電流値)を予め設定しておき、出荷前検査で出力される制御電流(特定制御電流)と正常電流範囲とを比較して異常判定してもよい。この場合の正常電流範囲は、検査用電流値を中央値として許容誤差を加味した数値範囲を設定してもよい。
また、異常判定の実行時期は、上記実施形態のように予め定められた実行周期毎に限られることはなく、例えば、起動後所定時間経過時点などの特定タイミングに一度だけ異常判定しても良い。
Claims (4)
- 制御対象に対して制御電流を供給する電流制御装置の異常を判定する異常判定装置であって、
前記電流制御装置は、基準抵抗を用いて基準電流を生成する基準電流生成部と、前記基準電流の電流値を基準として所定電流値の制御電流を生成し、前記制御電流を制御対象に対して供給する制御電流生成部と、を備えており、
当該異常判定装置は、
前記制御電流に応じて変化する状態量が特定状況下でとりうる正常数値範囲と、前記特定状況下で前記制御電流生成部が生成した前記制御電流に対応する前記状態量である特定状態量とを比較し、前記特定状態量が前記正常数値範囲を逸脱している場合には、前記基準抵抗、前記基準電流生成部、前記制御電流生成部のうち少なくとも1つが異常状態であると判定する電流異常判定部、
を備え、
前記電流制御装置の制御対象は、内燃機関に備えられるセンサであり、
当該異常判定装置は、前記内燃機関の運転状態に基づいて前記正常数値範囲を設定する範囲設定部を備える、
異常判定装置。 - 当該異常判定装置は、前記電流制御装置と一体に備えられる、
請求項1に記載の異常判定装置。 - 当該異常判定装置は、前記電流制御装置とは別体に備えられるとともに、前記電流制御装置から前記特定状態量に関する情報を受信する情報受信部を備えており、
前記電流異常判定部は、前記情報受信部で受信した情報に基づいて判定を行う、
請求項1に記載の異常判定装置。 - 基準抵抗を用いて基準電流を生成する基準電流生成部と、前記基準電流の電流値を基準として所定電流値の制御電流を生成し、前記制御電流を制御対象に対して供給する制御電流生成部と、を備える電流制御装置と、
前記電流制御装置の異常を判定する異常判定装置と、
を備える制御システムであって、
前記異常判定装置は、請求項1から請求項3のうちいずれか一項に記載の異常判定装置で構成されている、
制御システム。
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