JPH11237286A - 温度センサの異常検出方法および温度検出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 温度スイッチは、作動温度を越えるとその抵
抗値が著しく大きくなるという特性をもつ。また、断線
発生時にはスイッチの抵抗値が無限大になる。断線と正
常作動を確実に判別し、断線発生を確実に検出可能にす
る。 【解決手段】 電圧検出部２４は、温度スイッチＲＴの
抵抗値を電圧値に変換する。履歴記憶部２８は、電圧値
が上昇して所定の上昇ゾーンを横切り、断線しきい電圧
より上の断線ゾーンに進入するまでの電圧上昇履歴を記
憶する。断線判定部３０は、電圧上昇履歴を基に断線と
スイッチ作動を判別する。電圧値が上昇ゾーンを飛び越
えるようにして瞬時に横切った場合には、断線発生と判
定される。例えば、上昇ゾーンの電圧値が検出されず
に、いきなり断線ゾーンの電圧値が検出された場合であ
る。一方、ある程度の時間をかけて電圧値が上昇ゾーン
を横切った場合には、スイッチが正常作動したものと判
定される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、温度の変化に応じ
て抵抗値が変化する温度センサに断線が発生したことを
検出する異常検出方法に関する。また、本発明は、温度
センサの断線検出機能を有する温度検出装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、温度に応じて抵抗値が変化する温
度センサが周知であり、各種の用途に用いられている。
この種の温度センサは、温度の上昇に応じてその抵抗値
が上昇する特性を有し、この特性を利用して温度が検出
される。温度センサ（センサのための配線を含む）に断
線が発生するとセンサの本来の機能が果たされなくなる
ので、温度センサを備えた装置は、断線を検出し、これ
に的確に対処する必要がある。

【０００３】図１は、サーミスタ等の温度センサを用い
て温度を検出する装置の一例を示している。定電圧電源
＋Ｂとアースの間には、固定抵抗Ｒおよび温度センサＴ
Ｈが直列に配置されており、２つの抵抗の分圧比に基づ
いて温度が求められる。ここでは、電圧検出部２が、温
度センサＴｈの両端の電圧を検出する。この電圧値に基
づき、図１のマップを用いて、温度が求められる。この
ように、温度センサＴｈの抵抗値を電圧値に変換し、こ
の電圧値から温度を求めることが多い。

【０００４】温度センサＴｈに断線が発生すると、抵抗
値が無限大になり、電圧検出部２で検出される電圧が＋
Ｂに等しくなる。そこで、＋Ｂに近い断線検出基準電圧
が設定され、断線検出基準電圧を越える電圧値が検出さ
れたときには、断線が発生したと判断される。このよう
な断線検出方法は、例えば、特開昭５９−５２７２４号
公報の第６図に示されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、温度センサ
の一種に、温度スイッチと呼ばれる温度センサがある。
温度スイッチは、図２のような特性を持っている。セン
サ温度が作動温度Ｔｏｎ以下の領域では温度スイッチの
抵抗値がほぼ一定であるが、センサ温度が作動温度Ｔｏ
ｎを越えると抵抗値が著しく大きくなる。例えば、ポリ
マー系ＰＴＣ素子を有する温度スイッチが知られてい
る。ポリマー系ＰＴＣ素子は、樹脂材料からなり、温度
が上がると抵抗値が増えるＰＴＣ特性をもつ。この種の
温度センサは、温度が作動温度Ｔｏｎより上か下かのみ
を検出することに適している。この温度スイッチを備え
た装置では、温度スイッチの特性を利用して、測温対象
物の温度に応じて装置の動作を切り替えるスイッチ機能
を実現できる。

【０００６】上記のように、温度スイッチの抵抗は、作
動温度Ｔｏｎを越えると著しく大きくなる。通常の温度
スイッチの作動状態の抵抗値は、非作動状態の抵抗値の
１０００倍以上になる。断線検出基準電圧（図１）を十
分に高く設定しておいたとしても、温度スイッチが作動
すると、スイッチ両端の電圧が前記基準電圧を越えてし
まう。従って、断線検出基準電圧より大きな電圧が検出
された場合に、温度スイッチが正常作動状態にあるのか
断線状態にあるのかが分からない。このように、従来の
断線検出手法を温度スイッチに適用しても、断線状態と
作動状態を判別することが困難である。温度スイッチの
断線を検出するために専用のハードウエア手段を設ける
ことも考えられるが、付加的なコストが発生してしまう
という問題がある。

【０００７】以上を要約すると、サーミスタ等の温度セ
ンサを有する温度検出回路では、電圧値が断線検出基準
電圧より大きくなったとき、すなわち抵抗値が断線検出
基準抵抗より大きくなったときに断線が発生したと判断
される。しかし、温度スイッチは、作動状態においてそ
の抵抗値が著しく大きくなる特性をもつので、抵抗値の
大きさのみからは温度スイッチの作動状態と断線状態の
判別ができない。

【０００８】本発明は上記課題に鑑みてなされたもので
あり、その目的は、温度スイッチのような特性をもつ温
度センサの断線を確実に検出する異常検出方法を提供す
ることにある。また、本発明の目的は、温度センサの断
線を確実に検出する機能を有する温度検出装置を提供す
ることにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】（１）本発明は、温度に
応じて抵抗値が変化する温度センサの断線の発生を検出
する温度センサの異常検出方法において、温度センサの
抵抗値が上昇して所定の断線検出基準抵抗を越えたとき
の抵抗上昇履歴を記憶する履歴記憶工程と、前記抵抗上
昇履歴に基づいて、所定変化幅より大きな変化幅で抵抗
値が瞬間的に急変化して前記断線検出基準抵抗を越えた
場合には、断線が発生したと判定する断線判定工程と、
を含むことを特徴とする。

【００１０】前述のように、温度スイッチの断線を抵抗
値の大きさのみに基づいて検出することは難しい。しか
し、温度スイッチに断線が発生した場合と温度スイッチ
が正常に作動した場合とでは、抵抗値の上昇の仕方が異
なる。断線発生の場合には抵抗値が瞬時に無限大になる
のに対し、一方、スイッチ作動の場合には、より長い時
間をかけて抵抗値が上昇する。言い換えれば、スイッチ
作動時には作動前電圧と断線検出基準電圧との間の中間
電圧値が電圧上昇過程で検出されるが、一方、断線発生
時にはこのような中間電圧値がほとんど検出されない。

【００１１】そこで、本発明の方法では、温度センサの
抵抗値が上昇して所定の断線検出基準抵抗を越えたとき
の抵抗上昇履歴を記憶する。断線検出基準抵抗は、十分
に大きな値に設定されている。所定変化幅より大きな変
化幅で抵抗値が瞬間的に急変化して断線検出基準抵抗を
越えた場合には、抵抗値が瞬時に著しく大きくなってい
るので断線発生と判定される。これにより、温度スイッ
チの作動状態と断線状態の判別を確実に行うことが可能
となる。

【００１２】なお、本発明は、上記のように温度スイッ
チのような特性をもつ温度センサに好適に適用される。
しかし、本発明の適用範囲は温度スイッチには限定され
ず、本発明はサーミスタを含む任意の温度センサに適用
可能であり、本発明により容易かつ確実に断線を検出す
ることが可能となる。

【００１３】好ましくは、前記断線検出基準抵抗の低抵
抗側に前記所定変化幅に対応する範囲をもつ抵抗上昇ゾ
ーンが設定されており、前記断線判定工程は、抵抗値が
前記抵抗上昇ゾーンを実質的に飛び越えるように変化し
た場合に断線が発生したと判定する。この判定は、上昇
ゾーン内の抵抗値（抵抗値に対応する電圧値）の検出回
数に基づいて容易に行うことができる。

【００１４】また好ましくは、本発明の方法は、温度セ
ンサの抵抗値を電圧値に変換する抵抗電圧変換工程を含
み、この抵抗値に対応する電圧値と、前記抵抗上昇ゾー
ンに対応する電圧上昇ゾーンとに基づいて、断線判定を
行う。この態様によれば、図１の温度検出回路または抵
抗電圧変換タイプの他の温度検出回路に本発明を適用し
て、低コストで容易に温度センサの断線を検出すること
ができる。

【００１５】（２）また、本発明は、温度に応じて抵抗
値が変化する温度センサと、この温度センサの抵抗値を
電圧値に変換する抵抗電圧変換手段とを有し、この電圧
値に基づいて温度を検出する温度検出装置において、電
圧値が上昇し、所定の断線検出基準電圧を上端にもつ所
定電圧範囲の電圧上昇ゾーンを横切ったときの電圧上昇
履歴を記憶する履歴記憶手段と、この電圧上昇履歴に基
づいて、温度センサに断線が発生したか否かを判定する
断線判定手段と、を含み、前記断線判定手段は、電圧上
昇過程で電圧値が前記電圧上昇ゾーンに実質的に属さな
かった場合に断線が発生したと判定することを特徴とす
る。

【００１６】この態様では、所定の電圧範囲をもつ上昇
ゾーンが設定されている。上昇ゾーンの上端の断線検出
基準電圧は十分に大きな値に設定されており、この基準
電圧より大きな電圧値が検出されたときには断線発生の
可能性がある。本発明を温度スイッチに適用する場合、
上昇ゾーンの下端の電圧は、作動温度に対応する電圧ま
たはその近傍に設定することが好適である。この態様で
は、電圧値が上昇して上昇ゾーンを横切り断線検出基準
電圧を越えたときの電圧上昇履歴が記憶される。この上
昇履歴を基に、電圧上昇過程で電圧値が前記上昇ゾーン
に実質的に属さなかった場合には、電圧値が瞬時に大き
くなって断線検出基準電圧を越えたことが分かり、断線
が発生したと判定される。

【００１７】好ましくは、前記断線判定手段は、所定基
準時間より長い時間をかけて電圧値が前記電圧上昇ゾー
ンを横切った場合には断線が発生していないと判定し、
前記所定基準時間より短い時間で横切った場合には断線
が発生していると判定する。好ましくは、温度センサの
抵抗値に対応する電圧値は、所定の時間間隔で順次取得
され、電圧値が前記電圧上昇ゾーンを前記所定基準時間
より短い時間で通過したか否かは、前記電圧上昇ゾーン
に属する中間電圧値が検出された回数に基づいて判定さ
れる。このように、上昇ゾーンを横切るのに要する通過
時間、またはこの通過時間に対応する中間電圧値の検出
回数を用いることにより、電圧値が上昇ゾーンに属した
ことを示す履歴の有無が容易に分かる。

【００１８】（３）また、本発明は、センサ温度が所定
の作動温度を越えると抵抗値が著しく大きくなる特性を
もつ温度センサと、この温度センサの抵抗値を電圧値に
変換する抵抗電圧変換手段とを有し、この電圧値に基づ
いてセンサ温度が前記作動温度より大きいか否かを検出
する温度検出装置において、温度センサの断線発生の可
能性のある所定の断線検出基準電圧および前記作動温度
に対応する所定の作動検出基準電圧に基づいて、順次得
られる電圧値を分類する分類手段と、分類結果を電圧履
歴として記憶する履歴記憶手段と、前記断線検出基準電
圧を越える電圧値が検出された場合に、前記電圧履歴に
基づいて、温度センサの断線が発生したか否かを判定す
る断線判定手段と、を含み、前記断線判定手段は、前記
断線検出基準電圧を越える電圧値の検出前に、前記作動
検出基準電圧と前記断線検出基準電圧の間の中間電圧値
の検出履歴が無い場合に断線が発生したと判定すること
を特徴とする。この態様では、断線検出基準電圧および
作動検出基準電圧を用いて分類を行うことにより、簡単
かつ確実に断線発生の有無を判定することができる。

【００１９】以上に説明したように、本発明によれば、
温度センサの抵抗値が著しく大きくなるまでの履歴を用
いることにより、温度スイッチのような温度センサの正
常作動状態と断線状態の判別を確実に行うことが可能と
なる。本発明の断線判定は、順次得られる抵抗値（電圧
値）を用いて行うことができ、従って、従来の温度検出
回路の応用により、低コストで容易に本発明の断線判定
を実現可能である。

【００２０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の好適な実施の形態
（以下、実施形態という）を図面を参照し説明する。図
３は、本実施形態の温度検出装置を示している。温度測
定対象物１０の表面には温度スイッチＲＴが貼り付けら
れている。温度スイッチＲＴは、前述のように、ポリマ
ー系ＰＴＣ素子を有し、素子温度が作動温度を越えると
抵抗値が著しく上昇する特性をもつ。温度スイッチＲＴ
の両側の配線１２，１４は、それぞれ温度検出コンピュ
ータ１６の端子１８，２０に接続されている。端子１８
は、固定抵抗Ｒ１を介して定電圧電源＋Ｂに接続されて
いる。一方端子２０は、コンピュータ内でアース２２に
接続されている。これにより、温度スイッチＲＴおよび
固定抵抗Ｒ１は、定電圧電源＋Ｂおよびアース２２の間
に直列に配置されている。

【００２１】この温度検出装置では、図１と同様に、温
度スイッチＲＴの抵抗値が、固定抵抗Ｒ１および温度ス
イッチＲＴの分圧比に基づいて検出される。電圧検出部
２４は端子１８の電位を検出しており、これにより温度
スイッチＲＴの両端の電圧値ＶＴが求められる。この電
圧値ＶＴは温度スイッチＲＴの抵抗値に対応する値であ
る。このように、この回路では温度スイッチＲＴの抵抗
値が電圧値ＶＴに変換される。電圧検出部２４が検出し
た電圧値は、アナログデータからデジタルデータへ変換
される。

【００２２】ゾーン判定部２６は、電圧検出部２４が検
出した電圧値ＶＴに基づいて、下記のゾーン判定を行
う。図４は、温度スイッチＲＴの特性を示している。素
子温度が作動温度Ｔｏｎ以下の領域では、電圧値ＶＴは
ほぼ一定の低い値である。素子温度が作動温度Ｔｏｎを
越えると電圧値ＶＴが著しく大きくなり、１０００倍以
上になる。断線検出スレッショルドＶ１（以下、断線し
きい電圧Ｖ１という）は、定電圧電源の電圧＋Ｂよりも
少し低い値に設定されている。また、温度スイッチ作動
検出スレッショルドＶ２（以下、作動しきい電圧Ｖ２と
いう）が、作動温度Ｔｏｎに対応する電圧よりも少しだ
け高い値に設定されている。断線ゾーンは、断線しきい
電圧Ｖ１以上の電圧のゾーンである。上昇ゾーンは、断
線しきい電圧Ｖ１未満で作動しきい電圧Ｖ２以上の電圧
のゾーンである。

【００２３】温度スイッチＲＴの断線（本発明では、温
度スイッチの配線の断線も、温度スイッチの断線に含ま
れる）が発生すると、電圧値ＶＴが著しく大きくなり、
断線ゾーンに飛び込む。しかしながら、温度スイッチＲ
Ｔが正常に作動した場合でも、電圧値ＶＴは著しく上昇
し、断線ゾーンに進入する。従って、断線ゾーンは断線
発生の可能性を示すものの、断線ゾーンに属する電圧値
ＶＴが検出されたからといって必ず断線が発生している
とは限らない。むしろ、温度スイッチＲＴが正常に作動
した結果として断線ゾーンの電圧値ＶＴが検出されるこ
とが多いと考えられる。

【００２４】図３に戻り、ゾーン判定部２６は、順次得
られる電圧値ＶＴが、断線ゾーンに属するか、上昇ゾー
ンに属するか、どちらのゾーンにも属さないか（非作動
ゾーン）を判定する。判定結果は、履歴記憶部２８に記
憶される。この履歴記憶部２８は、常に、過去の所定履
歴期間分の判定結果を記憶しており、この履歴期間分の
判定結果が電圧値ＶＴの上昇履歴を表す。このように、
本実施形態では、断線しきい電圧Ｖ１および作動しきい
電圧Ｖ２（断線ゾーンおよび上昇ゾーン（作動ゾー
ン））を用いて電圧値ＶＴを分類し、分類結果を上昇履
歴として記憶している。この分類手法の適用により、以
降の断線・作動判定処理が簡素化され、効率よく容易か
つ確実に行われる。

【００２５】断線判定部３０は、履歴記憶部２８に記憶
された電圧上昇履歴に基づいて、温度スイッチ作動と断
線発生との判別を行う。図５は、スイッチ作動時および
断線発生時に電圧値ＶＴが上昇する様子を時間の経過と
ともに示している。温度スイッチＲＴが正常に作動した
場合、電圧値ＶＴは、作動しきい電圧Ｖ２以下の値から
上昇し、上昇ゾーンを経由して、断線ゾーンに進入す
る。通常、上昇ゾーンを通過するのには数秒程度の時間
がかかる。一方、温度スイッチＲＴに断線が発生した場
合、電圧値ＶＴは、作動しきい電圧Ｖ２以下の値から瞬
時に上昇し、断線ゾーンに飛び込む。このとき電圧値Ｖ
Ｔは、上昇ゾーンを飛び越すようにして横切り、上昇ゾ
ーンに属する中間電圧値はほとんど検出されない。従っ
て、電圧値ＶＴが断線ゾーンに進入するまでの電圧上昇
の速さに基づいて、より具体的には、上昇ゾーンを横切
るのに要した時間が適当な所定の判断基準時間よりも長
いか短いかによって、スイッチ作動と断線発生とを判別
することができる。

【００２６】本実施形態では、上記の判定を、上昇ゾー
ンに属する電圧値ＶＴが検出された回数に基づいて行
う。原則として、上昇ゾーンに含まれる電圧値ＶＴの検
出回数が０であれば断線発生と判定され、検出回数が０
でなければスイッチ正常作動と判定される。ただし、好
ましくは、ノイズ等の影響を考慮して、上昇ゾーンに属
する電圧値ＶＴの検出回数が、所定の適当な少ない回数
以下の場合には、断線が発生したと判定される。

【００２７】図６は、本実施形態の作動・断線判定処理
を示すフローチャートである。所定の間隔で電圧データ
が取得され（Ｓ１０）、ゾーン数カウント処理が行われ
る（Ｓ１２）。ここでは、ゾーン判定部２６により、電
圧値がどのゾーンに属するかが判定される。電圧値が上
昇ゾーンに属する場合、履歴記憶部２８の上昇ゾーンの
カウント数がインクリメントされる。同様に電圧値が断
線ゾーンに属する場合には、断線ゾーンのカウント数が
インクリメントされる。電圧値が非作動ゾーンに属する
場合には、ゾーン数のカウントは行われない。次に、電
圧値ＶＴが断線しきい電圧Ｖ１を越えたか否かが判定さ
れ（Ｓ１４）、ＮＯの場合にはＳ１０へ戻る。Ｓ１４が
ＹＥＳの場合、断線判定部３０が、断線判定を行う（Ｓ
１６）。ここでは、履歴記憶部２８が記憶しているカウ
ント数が参照され、上昇ゾーンのデータが存在するか否
かが判定される。前述のように、ノイズの影響を考慮し
て、上昇ゾーンのカウント数が極少ない場合も、上昇ゾ
ーンのデータが存在しないとみなされる。上昇ゾーンの
データが存在しなかった場合、電圧値が瞬時に上昇して
断線ゾーンに飛び込んでいるので、断線が発生したと判
定される（Ｓ１８）。そして、断線発生に対応するため
のフェールセーフ処理が行われる（Ｓ２０）。一方、Ｓ
１６にて上昇ゾーンのデータが存在する場合には、温度
スイッチが正常に作動した結果として電圧値ＶＴが上昇
し断線ゾーンに進入している。そこで、温度測定対象物
の温度が高温になったことに対応するための所定のフェ
ールセーフ処理が行われる（Ｓ２２）。なお、Ｓ１６で
の判定の後は、履歴記憶部２８は、記憶しているカウン
ト数をクリアする。

【００２８】次に、本実施形態の好ましい数値設定例を
示す。温度スイッチＲＴが正常に作動した場合に、電圧
値ＶＴが上昇ゾーンを横切るのに少なくとも２秒程度の
時間がかかるとする。電圧検出タイミングの間隔として
は、２秒間よりも十分に短い値、例えば１００ｍｓｅｃ
程度が適している。過去の２秒間程度の温度上昇履歴を
用いれば正確な断線判定が可能であり、従って、履歴記
憶部２８は、２秒以上前のゾーン判定結果を消去してよ
い。上昇ゾーンに属する電圧値の検出回数が０〜２回の
場合には、断線判定部３０により断線が発生したと判定
される。

【００２９】図７は、上記の数値設定例に対応する好適
な作動・断線判定処理を示すフローチャートである。電
圧データが、１００ｍｓｅｃ毎に取得され（Ｓ３０）、
順次得られる電圧データを基に、ゾーン数カウント処理
が、図６のＳ１２と同様にして行われる（Ｓ３２）。そ
して、上昇ゾーンおよび断線ゾーンのカウント数の合計
が２０に到達したか否かが判定される（Ｓ３４）。これ
は、電圧値ＶＴが作動しきい電圧Ｖ２を越えてから２秒
間が経過したか否かを判定することを意味する（２０＝
２秒／１００ｍｓｅｃ）。Ｓ３４がＮＯの場合はＳ３０
へ戻る。Ｓ３４がＹＥＳの場合、断線判定部３０によ
り、上昇ゾーンのカウント数が２つ以下であるか否かが
判定される（Ｓ３６）。この判定は、上昇ゾーンおよび
断線ゾーンのカウント数の合計に対する上昇ゾーンカウ
ント数の比率が１０％以下であるか否かを判定すること
を意味する。上昇ゾーンのカウント数が２つ以下の場
合、断線発生と判定され（Ｓ３８）、断線時フェールセ
ール処理が行われる（Ｓ４０）。Ｓ３６にて、上昇ゾー
ンのカウント数が２つを越える場合には、温度スイッチ
作動に対応するフェールセーフ処理が行われる（Ｓ４
２）。

【００３０】図８は、図７の処理を行ったときのゾーン
カウント数の変化を示すタイムチャートである。図８
（ａ）では、時点ｔ１にて断線が発生している。ｔ１よ
り前の２秒間にはゾーン数がカウントされていない。時
点ｔ１にて断線が発生すると電圧値ＶＴが瞬時に著しく
上昇し断線ゾーンに飛び込む。従って、時点ｔ１以降
は、順次得られる電圧値ＶＴに基づいて断線ゾーンのカ
ウント数がインクリメントされる。時点ｔ１から２秒が
経過した時点ｔ２にて、断線ゾーンのカウント数が２０
になる。この時点で上昇ゾーンのカウント数が調べられ
る。上昇ゾーンのカウント数がないので、断線が発生し
たと判定される。

【００３１】一方、図８（ｂ）では、時点ｔ３にて温度
スイッチが作動している。時点ｔ３より前の２秒間には
ゾーン数がカウントされていない。時点ｔ３で温度スイ
ッチが作動すると、まず、上昇ゾーンに属する電圧値Ｖ
Ｔが検出される。電圧値ＶＴが上昇ゾーンを横切るのに
は少なくとも２秒程度はかかるので、時点ｔ３から２秒
後の時点ｔ４には、上昇ゾーンのカウント数が２０に達
する。さらに時間が経過し、時点ｔ５にて電圧値ＶＴが
断線ゾーンに進入すると、断線ゾーンのカウントが発生
する。断線・作動判定は、時点ｔ４または時点ｔ５にて
行えばよい。この場合は、上昇ゾーンのカウント数の比
率が１０％より大きいので、温度スイッチが正常に作動
したものと判定される。

【００３２】以上、本発明の好適な実施の形態を説明し
た。本実施形態によれば、温度スイッチＲＴの抵抗値が
電圧値ＶＴに変換され、電圧値ＶＴの上昇履歴を表すゾ
ーンカウント数に基づいて、スイッチ作動と断線発生の
判別が行われる。ここでは、電圧値ＶＴが瞬時に大きく
なり断線ゾーンに飛び込んだのか、ある程度の時間をか
けて上昇し断線ゾーンに進入したのかが判定されてお
り、これにより断線発生とスイッチ作動の判別を確実に
行うことが可能となる。

【００３３】なお、本実施形態では、本発明が温度スイ
ッチの断線検出に好適に適用されたが、本発明の適用範
囲は本実施形態に限られるものではない。サーミスタ等
の任意の温度センサに本発明を適用可能であり、本発明
により温度センサの断線発生を確実に検出することがで
きる。

【００３４】また、本実施形態では、固定抵抗Ｒ１と温
度スイッチＲＴの分圧比に基づいて、温度スイッチＲＴ
の抵抗値が電圧値に変換される。しかし、温度スイッチ
ＲＴの抵抗値を電圧値に変換する他の任意のタイプの温
度検出回路に本発明を同様に適用可能である。

【００３５】また、本実施形態において、温度検出コン
ピュータ１６内で各種の処理を行う構成は、ソフトウエ
ア手段によって実現することが好適である。

【００３６】図９は、本発明の温度検出装置を電気自動
車のバッテリの充放電制御装置に適用した場合の構成例
を示す。負荷（車両駆動用モータ）４２には、多数のバ
ッテリセル４０・１〜４０・ｎが直列に接続されてい
る。これらのバッテリセルの直列配置により高電圧が得
られ、この高電圧により負荷４２が駆動される。また電
気自動車の減速時には、負荷４２で回生制動が行われ、
回生制動により得られた電力はバッテリに充電される。
バッテリセルの両端の電圧は電圧計４４により検出さ
れ、電池ＥＣＵ５０に入力される。なお、各バッテリセ
ルの電圧が個別に検出されてもよい。また、バッテリセ
ル４０・１〜４０・ｎを複数のブロックに分け、各ブロ
ックの電圧が個別に検出されてもよい。

【００３７】また、各バッテリセル４０・１〜４０・ｎ
には、それぞれ、温度スイッチ４６・１〜４６・ｎが貼
り付けられている。これらの温度スイッチ４６・１〜４
６・ｎは直列に接続されており、スイッチ群の両端は、
電池ＥＣＵ５０の端子５２，５４にそれぞれ接続されて
いる。電池ＥＣＵ５０は、前述の図３の温度検出コンピ
ュータ１６内の温度検出のための構成と同等の構成を含
んでいる。

【００３８】図９の構成によれば、いずれか１つのバッ
テリセルの温度が作動温度を越えれば、そのセルに貼り
付けられた温度スイッチが作動し、電池ＥＣＵ５０の端
子５２の電位が著しく大きくなる。また、温度スイッチ
の断線（配線の断線を含む：例えば点Ｘでの断線）が発
生した場合にも端子５２の電位が著しく大きくなる。従
って、実施形態１と同様の方法により、温度スイッチの
作動および断線の発生を検出できる。この構成では、各
バッテリセル毎に、個別に温度検出のための電圧判定回
路を設ける必要がない。従って、簡単な構成により、す
べてのバッテリセルの温度を監視し、いずれか１つのセ
ルの温度が上昇したことを検出可能である。

【００３９】電池ＥＣＵ５０は、このようにして検出さ
れたバッテリ温度とバッテリの電圧値に基づいて、バッ
テリの状態を判断し、判断結果に基づいてバッテリの充
放電量を制御する。温度スイッチが作動した場合のフェ
ールセーフ処理の一例としては、充放電量が抑制され、
また、バッテリ冷却装置を作動させる。また、温度スイ
ッチの断線発生に対するフェールセーフ処理の一例とし
ては、インジケータ点灯によるドライバへの報知が行わ
れる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 従来の温度センサを用いて温度を検出するた
めの回路を示す図である。

【図２】 温度スイッチの特性を示す図である。

【図３】 本発明の実施の形態の温度検出装置の構成を
示す図である。

【図４】 温度スイッチの特性とともに本発明の上昇ゾ
ーンおよび断線ゾーンを示す図である。

【図５】 温度スイッチ作動時および断線発生時におけ
る温度スイッチの電圧値上昇の様子を示す図である。

【図６】 本実施形態の作動・断線判定処理を示すフロ
ーチャートである。

【図７】 本実施形態の作動・断線判定処理を示すフロ
ーチャートである。

【図８】 図７の処理が行われた場合のゾーンカウント
数の変化を、断線発生時および温度スイッチ作動時につ
いて示す図である。

【図９】 本実施形態の温度検出装置を電気自動車のバ
ッテリ充放電制御装置に適用した場合の構成例を示す図
である。

【符号の説明】

１０ 温度測定対象物、１２，１４ 配線、１６ 温度
検出コンピュータ、１８，２０ 端子、２２ アース、
２４ 電圧検出部、２６ ゾーン判定部、２８履歴記憶
部、３０ 断線判定部。

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 温度に応じて抵抗値が変化する温度セン
   サの断線の発生を検出する温度センサの異常検出方法に
   おいて、 温度センサの抵抗値が上昇して所定の断線検出基準抵抗
   を越えたときの抵抗上昇履歴を記憶する履歴記憶工程
   と、 前記抵抗上昇履歴に基づいて、所定変化幅より大きな変
   化幅で抵抗値が瞬間的に急変化して前記断線検出基準抵
   抗を越えた場合には、断線が発生したと判定する断線判
   定工程と、 を含むことを特徴とする温度センサの異常検出方法。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の方法において、 前記断線検出基準抵抗の低抵抗側に前記所定変化幅に対
   応する範囲をもつ抵抗上昇ゾーンが設定されており、 前記断線判定工程は、抵抗値が前記抵抗上昇ゾーンを実
   質的に飛び越えるように変化した場合に断線が発生した
   と判定することを特徴とする温度センサの異常検出方
   法。
3. 【請求項３】 請求項２に記載の方法において、 温度センサの抵抗値を電圧値に変換する抵抗電圧変換工
   程を含み、この抵抗値に対応する電圧値と、前記抵抗上
   昇ゾーンに対応する電圧上昇ゾーンとに基づいて、断線
   判定を行うことを特徴とする温度センサの異常検出方
   法。
4. 【請求項４】 温度に応じて抵抗値が変化する温度セン
   サと、この温度センサの抵抗値を電圧値に変換する抵抗
   電圧変換手段とを有し、この電圧値に基づいて温度を検
   出する温度検出装置において、 電圧値が上昇し、所定の断線検出基準電圧を上端にもつ
   所定電圧範囲の電圧上昇ゾーンを横切ったときの電圧上
   昇履歴を記憶する履歴記憶手段と、 この電圧上昇履歴に基づいて、温度センサに断線が発生
   したか否かを判定する断線判定手段と、 を含み、前記断線判定手段は、電圧上昇過程で電圧値が
   前記電圧上昇ゾーンに実質的に属さなかった場合に断線
   が発生したと判定することを特徴とする温度検出装置。
5. 【請求項５】 請求項４に記載の装置において、 前記断線判定手段は、所定基準時間より長い時間をかけ
   て電圧値が前記電圧上昇ゾーンを横切った場合には断線
   が発生していないと判定し、前記所定基準時間より短い
   時間で横切った場合には断線が発生していると判定する
   ことを特徴とする温度検出装置。
6. 【請求項６】 請求項５に記載の装置において、 温度センサの抵抗値に対応する電圧値は、所定の時間間
   隔で順次取得され、 電圧値が前記電圧上昇ゾーンを前記所定基準時間より短
   い時間で通過したか否かは、前記電圧上昇ゾーンに属す
   る中間電圧値が検出された回数に基づいて判定されるこ
   とを特徴とする温度検出装置。
7. 【請求項７】 請求項４〜６のいずれかに記載の装置に
   おいて、 前記上昇ゾーンの下端の電圧が、温度に対する抵抗値の
   勾配が急に大きくなるときの電圧値またはその近傍に設
   定されていることを特徴とする温度検出装置。
8. 【請求項８】 センサ温度が所定の作動温度を越えると
   抵抗値が著しく大きくなる特性をもつ温度センサと、こ
   の温度センサの抵抗値を電圧値に変換する抵抗電圧変換
   手段とを有し、この電圧値に基づいてセンサ温度が前記
   作動温度より大きいか否かを検出する温度検出装置にお
   いて、 温度センサの断線発生の可能性のある所定の断線検出基
   準電圧および前記作動温度に対応する所定の作動検出基
   準電圧に基づいて、順次得られる電圧値を分類する分類
   手段と、 分類結果を電圧履歴として記憶する履歴記憶手段と、 前記断線検出基準電圧を越える電圧値が検出された場合
   に、前記電圧履歴に基づいて、温度センサの断線が発生
   したか否かを判定する断線判定手段と、 を含み、前記断線判定手段は、前記断線検出基準電圧を
   越える電圧値の検出前に、前記作動検出基準電圧と前記
   断線検出基準電圧の間の中間電圧値の検出履歴が無い場
   合に断線が発生したと判定することを特徴とする温度検
   出装置。