JPH0886241A - センサ及びアクチュエータの駆動装置 - Google Patents

センサ及びアクチュエータの駆動装置

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JPH0886241A
JPH0886241A JP6221390A JP22139094A JPH0886241A JP H0886241 A JPH0886241 A JP H0886241A JP 6221390 A JP6221390 A JP 6221390A JP 22139094 A JP22139094 A JP 22139094A JP H0886241 A JPH0886241 A JP H0886241A
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current
microcomputer
actuator
drive
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Mitsuru Watabe
満 渡部
Hideaki Ishikawa
秀明 石川
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    • G01R31/006—Testing of electric installations on transport means on road vehicles, e.g. automobiles or trucks

Abstract

(57)【要約】 【構成】複数のセンサあるいは複数のアクチュエータ
と、そのセンサ等に流れる電流を検出する検出手段と、
センサ等に電流を流すために各々設けられた駆動手段と
から構成され、１つの検出手段を用いて各々の駆動手段
の電流の断続を検出することによって所望のセンサある
いはアクチュエータを流れる電流を検出すること。 【効果】１つの検出手段で複数のセンサの電流を検出す
ることができるため装置自体の小型化及び回路構成の簡
略化が可能となる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、センサ及びアクチュエ
ータの駆動装置に係り、特にエンジン制御に用いられる
センサ及びアクチュエータの駆動装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の装置としては、各々のセンサある
いは各々のアクチュエータに接続されている駆動手段ご
とに各々のセンサあるいは各々のアクチュエータを流れ
る電流を検出する手段が設けられているものがあった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上記従来技術は駆動手
段毎にセンサ等の電流を検出する検出手段が設けられて
いたため、装置自体が大型かするとともに回路構成が複
雑になるという問題があった。
【０００４】本発明の目的は、回路構成が簡単で、かつ
装置自体の小型化が図れるセンサ及びアクチュエータの
駆動装置を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記目的は、複数のセン
サあるいは複数のアクチュエータと，前記センサあるい
は前記のアクチュエータに流れる電流を検出する検出手
段と，前記センサあるいは前記のアクチュエータに電流
を流すために各々設けられた駆動手段とを備えたセンサ
及びアクチュエータの駆動装置において、前記検出手段
は前記各々の駆動手段の電流の断続を検出することによ
って所望のセンサあるいはアクチュエータを流れる電流
を検出することによって達成される。
【０００６】
【作用】各々の駆動手段が駆動されるとそれに対応した
センサ等に通電され、それが１つの検出手段に流れる。
その際、各々の駆動手段による電流の断続が検出手段に
入力されるため１つの検出手段で所望のセンサ等に流れ
る電流を検出することができる。
【０００７】
【実施例】図１は、本発明の駆動装置の一実施例を示す
図である。センサ１００ａ，100b，１００ｃ，１００ｄ
は電流を通じることにより動作するセンサである。例え
ば、エンジン制御に用いられる空燃比センサ，酸素セン
サ，水温センサである。酸素センサの場合は電流を通じ
ることにより発熱し、活性化する。劣化すると、この電
流値が変化するため、この電流値を検出することにより
劣化を診断できる。また、酸素センサまでの配線が断線
した場合、この電流が流れなくなるため同様に電流値を
検出することで断線の検出をすることができる。水温セ
ンサでは水温に応じて流れる電流が変化する。従って、
水温を検出する場合にはこの電流値を検出する必要があ
る。水温センサまでの配線が断線した場合にもこの電流
が流れなくなるためこの電流を検出することで断線を検
出することができる。また、メンテランス中、コネクタ
を間違えてショートして後述する駆動装置に過大電流が
流れることがある。センサの故障が原因でも過大電流が
流れることがある。過大電流が流れると駆動装置が故障
し、正常なセンサに交換しても自動車の正常な制御がで
きなくなる。これを防ぐためにも電流を検出し過大であ
る場合にはセンサの電流を遮断し、駆動装置を保護す
る。同時に異常を運転者に知らせる。このようにセンサ
１００ａ，１００ｂ，１００ｃ，１００ｄの電流を検出
する必要があり、この実施例ではこの検出回路を小型化
かつ簡略化することができる。センサ１００ａ，１００
ｂ，１００ｃ，１００ｄは電源であるバッテリーに接続
されており、駆動装置１１０に接続されている。駆動装
置１１０は各センサ毎に駆動手段であるＭＯＳトランジ
スタ１１１ａ，１１１ｂ，１１１ｃ，１１１ｄを有し、
このＭＯＳトランジスタ１１１ａ，１１１ｂ，１１１
ｃ，１１１ｄを導通することで各センサに電流を流す。
各センサの電流は配線Ｓ３により合計され、電流電圧回
路１１２を通り接地へ流れる。電流電圧回路１１２は流
れる電流を電圧に変換し、検出信号Ｓ４として出力す
る。検出信号Ｓ４はマイクロコンピュータ113に接続さ
れている。その電圧値がマイクロコンピュータ１１３に
内蔵されたＡ／Ｄ変換機においてディジタル化される。
マイクロコンピュータ１１３は各ＭＯＳトランジスタを
断続する駆動信号Ｓ２ａ，Ｓ２ｂ，Ｓ２ｃ，Ｓ２ｄを出
力する。各駆動信号がＭＯＳトランジスタの閾値以上の
ときＭＯＳトランジスタが導通し、対応するセンサが通
電される。前述したように自己診断や保護のためには各
センサ毎の電流を検出する必要がある。電流電圧変換回
路１１２の出力である検出信号Ｓ４は通電されたセンサ
の電流値の合計を示す。そこで、この実施例ではマイク
ロコンピュータ１１３により電流を検出する必要がある
センサを除く他のセンサの通電を停止し、電流を計測す
るセンサのみの電流を電流電圧変換回路112に流す。こ
のことにより、検出信号Ｓ４は当該センサの電流値を示
し、マイクロコンピュータ１１３がその値を検出するこ
とができる。その後マイクロコンピュータ１１３は遮断
されていたセンサを再び通電する。計測の対象にならな
かったセンサの遮断は極めて短いためセンサの活性化を
妨げたり温度変化をもたらすことは無い。マイクロコン
ピュータ１１３は各ＭＯＳトランジスタの駆動を制御す
る駆動制御機能ｆ１１と検出信号Ｓ４の計測であるデイ
ジタル変換を制御する計測制御機能ｆ１３と、計測にあ
たりＭＯＳトランジスタの遮断と通電を指示し計測を指
示する瞬時制御機能とを発揮することができる。この機
能の関係は後述する。
【０００８】図２は、図１に示す駆動装置の電流電圧回
路を示す図である。電流電圧変換回路１１２は配線Ｓ３
と接地との間に抵抗器２００を有する。抵抗器２００の
両端は差動増幅器２１０に入力される。差動増幅器２１
０は抵抗器２１２，２１３，２１４，２１５と演算増幅
器２１１を有し、入力された抵抗器の両端の電位差を増
幅して検出信号Ｓ４に出力する。抵抗器２００はその抵
抗値が大きいと各センサに流れる電流値を少なくしてし
まい正常なセンシングが不可能になる。例えば、酸素セ
ンサでは通電電流が少なくなると、酸素センサの温度が
上昇せず活性化しない。さらに、抵抗値が大きい場合に
は抵抗器２００で消費される電力が大きくなり抵抗器２
００が破壊してしまう。一方、あまり抵抗値が小さい場
合にはマイクロコンピュータ１１３のＡ／Ｄ変換器に取
り込むために差動増幅器２１０の増幅率を大きくする必
要がある。これは、マイクロコンピュータ１１３のＡ／
Ｄ変換器はマイクロコンピュータ１１３の電源電圧と接
地電位との間の入力電圧を所定のビット数でディジタル
化するため、入力電圧のフルスケールが小さいと相対的
に量子化誤差が大きくなるためである。ところが、高増
幅率の差動増幅器は発振しやすい。よって、できるかぎ
り抵抗器２００の抵抗値を大きくし、差動増幅器の増幅
率を下げることが望ましい。その値は抵抗器２００が
０.１〜１.０Ωであり、増幅率が５〜２０倍である。
【０００９】図３は、本発明の駆動装置の制御フローチ
ャート図である。電流計測に関する駆動装置の制御フロ
ーはマイクロコンピュータ１１３により実行される。以
下の３ステップである。まずstep３１０について説明す
る。計測対象以外のセンサの電流を止めるために駆動を
中断する。このときＭＯＳトランジスタの駆動信号は計
測対象のセンサに対応する信号のみが閾値以上であり、
それ以外は閾値以下である。次にstep３２０について説
明する。このstepでは計測するセンサの電流値を示す検
出信号Ｓ４をディジタル値に変換して計測する。step３
３０では計測対象以外のセンサが電流の遮断により影響
を受ける前にそれらのセンサの駆動を再開する。
【００１０】図４は、本発明の駆動装置の動作フローチ
ャート図である。マイクロコンピュータ１１３が有する
駆動制御機能ｆ１１と瞬断制御ｆ１２と計測制御ｆ１３
は図３の制御フローに従って動作する。step３１１，３
１２，３１３がstep３１０の動作である。step３３１か
らstep３３２がstep３３０の動作である。図中、矢印の
方向に動作が進む。
【００１１】図５は、本発明の信号波形図である。ここ
ではセンサ１００ｃの電流を計測し、その後に１００ａ
の電流を計測する例を示した。センサ１００ｃの電流計
測ではstep３１３による中断で駆動信号Ｓ２ａ，Ｓ２
ｂ，Ｓ２ｄが閾値以下になる。この時、検出信号Ｓ４は
センサ１００ｃの電流値を示す。この値をマイクロコン
ピュータ１１３で計測する。その後、step３３２により
駆動信号Ｓ２ａ，Ｓ２ｂ，Ｓ２ｄは閾値以上に戻りセン
サ１００ａ，１００ｂ，１００ｄが通電されるため検出
信号Ｓ４も各センサの電流値の和である送電流値に戻
る。センサ１００ａの計測も同様である。
【００１２】図６は、本発明の駆動装置の他の実施例を
示す図である。前述の実施例では電流電圧変換回路１１
２は各センサの電流が入力される。マイクロコンピュー
タ１１３から計測対象のセンサを指定する情報Ｓ５が出
力される。電流電圧変換回路１１２は情報Ｓ５を受け、
指定されたセンサの電流値を示す検出信号Ｓ４を出力す
る。マイクロコンピュータ１１３の計測制御ｆ６３がこ
の情報Ｓ５の出力と検出信号Ｓ４の計測を実施する。駆
動機能ｆ１１は過電流や故障の時にＭＯＳトランジスタ
を遮断し、電流計測においては動作しない。
【００１３】図７は、図６に示す駆動装置の電流電圧回
路を示す図である。電流検出回路６１２は各センサ毎に
抵抗器６００ａ，６００ｂ，６００ｃ，６００ｄを有
し、その接地側の端を差動増幅器２１０に入力してい
る。他の端はマルチプレクサ６１２を通して情報Ｓ５に
応じて選択され、差動増幅器２１０に入力される。これ
により、情報Ｓ５に指定されるセンサの電流値が差動増
幅され検出信号Ｓ４に出力される。
【００１４】図８は、本発明の他の実施例の制御フロー
チャート図である。電流計測に関してマイクロコンピュ
ータ１１３が実行する制御フローは以下の２stepであ
る。step８１０では検出信号Ｓ４が計測するセンサの電
流値を示すように電流電圧変換回路６に対して当該セン
サを示す情報Ｓ５を出力し、マルチプレクサを切り替え
る。次にstep８２０では計測するセンサの電流値を示す
検出信号Ｓ４を計測する。この実施例ではセンサの電流
を遮断したいため、センサへの影響はない。
【００１５】図９は、本発明をエンジン制御システムに
適用した図である。図９において、排気ガスの洗浄性を
確認するために第１触媒と第２触媒の各前後の３箇所の
酸素センサを配した例である。これら３箇所の酸素セン
サと排気ガスの循環バルブ用アクチュエータに本発明の
駆動装置を適用した。各センサ及びアクチュエータの電
流が小型の回路で検出されるため、駆動装置を空間の少
ないエンジンへ実装することができる。
【００１６】
【発明の効果】本発明によれば、１つの検出手段で複数
のセンサ等の電流を検出できるため装置自体の小型化及
び回路構成の簡略化が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の駆動装置の一実施例を示す図。
【図２】図１に示す駆動装置の電流電圧回路を示す図。
【図３】本発明の駆動装置の制御フローチャート図。
【図４】本発明の駆動装置の動作フローチャート図。
【図５】本発明の信号波形図。
【図６】本発明の駆動装置の他の実施例を示す図。
【図７】図６に示す駆動装置の電流電圧回路を示す図。
【図８】本発明の他の実施例の制御フローチャート図。
【図９】本発明をエンジン制御システムに適用した図。
【符号の説明】
１００ａ，１００ｂ，１００ｃ，１００ｄ…センサ、１
１１ａ，１１１ｂ，１１１ｃ，１１１ｄ…ＭＯＳトラン
ジスタ、１１２…電流検出手段、１１３…マイクロコン
ピュータ。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】複数のセンサあるいは複数のアクチュエー
    タと，前記センサあるいは前記のアクチュエータに流れ
    る電流を検出する検出手段と，前記センサあるいは前記
    のアクチュエータに電流を流すために各々設けられた駆
    動手段とを備えたセンサ及びアクチュエータの駆動装置
    において、前記検出手段は前記各々の駆動手段の電流の
    断続を検出することによって所望のセンサあるいはアク
    チュエータを流れる電流を検出することを特徴とするセ
    ンサ及びアクチュエータの駆動装置。
  2. 【請求項２】請求項１において、前記センサは空燃比を
    検出するセンサであることを特徴とするセンサ及びアク
    チュエータの駆動装置。
JP6221390A 1994-09-16 1994-09-16 センサ及びアクチュエータの駆動装置 Pending JPH0886241A (ja)

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