JPS633275A

JPS633275A - センサ系異常検出装置

Info

Publication number: JPS633275A
Application number: JP61146454A
Authority: JP
Inventors: Takuhiro Tarumoto; 樽本　拓啓; Hirobumi Higashida; 東田　博文
Original assignee: Denso Ten Ltd
Current assignee: Denso Ten Ltd
Priority date: 1986-06-23
Filing date: 1986-06-23
Publication date: 1988-01-08
Anticipated expiration: 2010-09-06
Also published as: JPH0782058B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は温度センサ、圧力センサ等のセンサとこのセン
サの出力を伝えるコネクタ、信号線等のセンサ信号伝達
系との異常を検出するセンサ系異常検出装置に関する。

〔従来の技術〕

物理的あるいは化学的な諸量を電気信号として検出する
センサは、各種のシステムで使用されている。例えば、
自動本の内燃機関制御システムでは、吸入空気量を計測
するエアーフローメータにポテンショメータが使用され
、冷却水温の検出に温度センサが使用され、内燃機関制
御器はこれらセンサ及び他の各種のセンサの検出電圧を
コネクタやハーネス等を介して取込み、その値に基づい
て最適な内燃機関制御を実行している・このようなセン
サの出力に基づいて何等かの制御を行なっているシステ
ムにおいては、コネクタ等を含めたセンサ系の異常は直
ちにシステムの異常となるので、センサ系に異常が発生
した場合、いち早くこれを検出して対策を講しることが
望まれる。

そこで従来においても、そのようなシステムには、セン
サ系に異常が発生したか否かを検出するセンサ系異常検
出装置が設けられている。

従来、この種のセンサ系異常検出装置は、−般にセンサ
出力電圧を予め設定した異常判定電圧と比較することに
より、センサの異常を検出している。例えば、上記の冷
却水温を検出する温度センサの場合、冷却水温の上限に
は自ずと限界があるので、例えば温度センサがその限界
以上の値を示したとき温度センサに異常が発生したとす
るものである。

〔発明が解決しようとする問題点〕しかしながら、上述した従来の装置は、センサを構成す
る素子自体やコネクタ等が完全に破壊して固定故障が生
じた場合には有効に検出できるが、コネクタ部のガタッ
キ、ハーネス組付は不良、電源の瞬断、センサを構成す
る素子内部での接触不良等に起因して頻度の高い間欠故
障すなわち固定故障には至らないが制御■に大きな影響
を与える間欠故障は十分に検出することができないとい
う欠点があった。

本発明はこのような従来の欠点を解決したもので、その
目的は、固定故障には至らないが制御に大きな影響を与
える間欠故障を十分に検出することができるセンサ系異
常検出装置を提供することにある。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は上記目的を達成するために、例えば第１図に示
すように、センサ１と、このセンサ１の出力電圧を処理
装置２へ入力するセンサ１言号伝達系３とから構成され
るセンサ系の異常を検出するセンサ系異常検出装置にお
いて、センサ信号伝達系３で処理装置２へ導かれたセン
サ電圧ＳｖＯ所定時間当たりの変化電圧Δ■を検出する
センサ変化電圧検出手段４と、センサ変化電圧の許容値
■ｌを記憶するセンサ変化電圧許容値記憶手段５と、セ
ンサ変化電圧検出手段４で検出されたセンサ変化電圧Δ
■とセンサ変化電圧許容値■２とを比較する比較手段６
と、比較手段６においてセンサ変化電圧Δ■がセンサ変
化電圧許容値Ｖｌを越えた回数を計数する異常回数計数
手段７と、異常回数の許容値Ｎｌを記憶する異常回数許
容値記憶手段８と、予め設定された時間内に異常回数計
数手段７で計数された異常回数Ｎが異常回数許容値Ｎｌ
を越えたときセンサ系が異常と判定する判定手段９とを
備える。

〔作用〕

センサ信号伝達系３を構成するコネクタ、ハーネスの緩
みや電源の瞬断、センサ１を構成する素子内部での接触
不良等に起因して、センサ電圧Ｓ■が通常の動作では起
こり得ないような変化を示した場合、センサ変化電圧Δ
■はセンサ変化電圧許容値ＶＺを越え、これが比較手段
６で判別されて異常回数計数手段７の計数値がカウント
アツプされる。上述のようなセンサ電圧Ｓ■の異常な変
化が所定時間内で頻発するとき、予め設定された時間内
に異常回数計数手段７で計数される異常回数Ｎが異常回
数許容値Ｎ１を越えるものとなり、判定手段９によって
センサ系に異常が発生したと判定される。−方、ノイズ
等の影響で一時的にセンサ電圧ＳＶが異常な変化を示し
た場合、異常回数Ｎが異常回数許容値Ｎｆを越えないの
で、異常とは判定されない。よって、頻度の高い間欠故
障すなわち固定故障には至らないが制御に大きな影響を
与える間欠故障を検出することができる。

〔実施例〕

次に本発明の実施例について図面を参照して説明する。

第２図は本発明の実施例のブロック図であり、本発明を
自動車に搭載された制御装置例えば内燃機関制御装置に
通用した例を示す。

同図において、２０は処理装置であり、マイクロプロセ
ッサ２１と、インタフェイス２２．２３と、各センサに
対応したセンサ変化電圧許容値、異常回数許容値、異常
判定レベルや各種プログラム等を記ｊＱするＲＯＭ２４
と、ワーク領域等に使用されるＲＡＭ２５と、センサ系
の異常を検出したときに異常コードを記憶する為等に便
用されるスタンバイＲＡＭ２６とを含む。３０ａ〜３０
ｎはセンサであり、温度センサ、圧力センサ。０２セン
サ等で構成される。このセンサ３０ａ〜３Ｏｎの出力電
圧はリード線。

コネクタ等を含むセンサ信号伝達系３１２〜３１ｎを介
してＡ／Ｄ変換器３２に加えられ、ここでディジタル量
のセンサ出力電圧Ｓ　Ｖ　ａ　”　Ｓ　Ｖ　ｎに変換さ
れてインクフェイス２２を介してマイクロプロセッサ２
１に加えられる。マイクロプロセッサ２１は、上記セン
サ出力電圧ＳＶａ〜ＳＶｎに基づいて公知のような処理
を行ない、インクフェイス２３を介して図示しない燃料
噴射弁等を制御する。また、後述するようにセンサ系の
異常検出を行ない、異常を検出すると、例えばとのセン
サ系に異常が発生したかの情報をスタンバイＲＡＭ２６
に異常コードとして格納すると共に、インクフェイス２
３を介して警報器３４を駆動する。

また第２図において、４０は自動車バフテリであり、そ
の出力電圧は直接に定電圧回路４１に加えられると共に
イグニッションスイッチ４２を介して定電圧回路４３に
加えられ、定電圧回路４１の出力電圧Ｖ、Ｉｌでスタン
バイＲＡＭ２６が動作する。即ち、スタンバイＲＡＭ２
６はイグニッションスイッチ４２のオン、オフにかから
れず記憶内容を保持する不揮発性メモリとして構成され
ている。また、定電圧回路４３の出力電圧■、ｃは、処
理装置２０のその他の部分やセンサ３０ａ〜３Ｏｎ、Ａ
／Ｄ変換器３２等に供給されている。

第３図および第４図はマイクロプロセッサ２１が行なう
センサ系異常検出処理の一例を示す流れ図であり、第３
図はＡ／Ｄ変換器３２の出力を読込む毎に行なわれる処
理を、第４図は故障診断ルーチンの処理をそれぞれ示す
。向、第３図および第４図において、「ｉ」の添字はセ
ンサ３０ｉ（ｉ＝ａ〜ｎ）との対応を示す、また、第５
図は一つのセンサ例えば第２図のセンサ３０ａに関連す
るセンサ系の異常判定処理の説明図であり、同図ｔａｌ
はセンサ３０ａの出力電圧をＡ／Ｄ変換器３２でディジ
タル量に変換したセンサ電圧ＳＶａの時間的変化と、従
来においても採用されていた異常判定電圧レベル■い■
８の様子を示し、同図ｔｂｌはセンサ電圧ＳＶａの所定
時間当たりの変化量（センサ変化電圧）ΔＶａの時間的
変化とセンサ変化電圧許容値Ｖｌａの様子を示し、同図
ｔｅｌはセンサ出力電圧ＳＶａがセンサ変化電圧許容値
Ｖｉａを越える毎にインクリメントされるセンサ３０ａ
対応のカウンタの計数値の時間的変化と、異常回数許容
値Ｎｌａの様子を示し、同図（ｄｉはスタンバイＲＡＭ
２６内にセンサ３０ａに対応して設けられたフェイル表
示ビットの様子を示している。

以下各図を参照して本実施例の動作を説明する。

マイクロプロセッサ２１はセンサ電圧取込みタイミング
になると、今回取込むべきセンサに対応してＡ／Ｄ変換
器３２のチャンネルを切換え、第３図に示す処理を開始
する。なお、説明の便宜上このときセンサ３０ａが迅択
されたものとする。

マイクロプロセッサ２１は、先ずＡ／Ｄ変換器３２でデ
ィジタル量に変換されたセンサ３０ａの電圧ＳＶａを第
５図＋ａｌに示す異常判定電圧レベル■に、■Ｌと比較
してセンサ・フェイル・チエツクを行なう（３１）、そ
して、センサ出力電圧ＳＶａがレベル■８を越えるか或
いはレベル■、より小さいとセンサ３０ａに異常が発生
したものとして、検出したセンサ出力電圧ＳＶａの代わ
りに予めＲＯＭ２４等に記憶されたその標準値を採用す
る等のフェイル・セーフ処理を行なう（Ｓ２）。なお、
このとき図示しない処理によりスタンバイＲＡＭ２６内
のセンサ３０ａに対応するフェイル表示ビットが′１”
にされ、警報器３４が駆動される。

他方、異常判定電圧レベルＶＭ、’／Ｌによる異常判定
で正常と判定されたときは、今回のセンサ出力電圧ＳＶ
ａと前回のセンサ３０ａの出力電圧ＳＶａとの差の絶対
値（センサ変化電圧）ΔＶａを求め（Ｓ３）、このセン
サ変化電圧ΔＶａを第５図Φ）に示すセンサ変化電圧許
容値Ｖｌａと比較する（Ｓ４）。そして、センサ変化電
圧ΔＶａがセンサ変化電圧許容値Ｖｆａより大きいと、
センサ３０ａに対応して例えばＲＡＭ２５内に設定され
たカウンタ領域の内容ＮａをインクリメントしくＳ５）
、センサ変化電圧ΔＶａがセンサ変化電圧許容値■ｇａ
より大きくないと、そのような処理は行なわない。

センサ３０ａの出力電圧に関する第３図に示すような処
理は、センサ３０ａの出力電圧を取込む毎に行なわれ、
そのような動作は他のセンサ３０ｂ〜３０ｎについても
同様に行なわれる。

センサ３０ａのセンサ出力電圧３Ｖａが第５図ｔａ＋に
示すような変化を示した場合、そのセンサ変化電圧ΔＶ
ａは第５図（′ｂ）に示すものとなり、センサ３０ａ対
応のカウンタ領域の値Ｎａはセンサ変化電圧ΔＶａがセ
ンサ変化電圧許容値Ｖｆａを越える毎に第５図（ｃ）に
示すようにインクリメントされていくことになる。

さて、マイクロプロセッサ２１は例えば１分毎の周期に
設定された異常チエツクタイミングになると（ＳＩＯ）
　、最初のセンサ例えばセンサ３０ａに注目しく５ｌｌ
）　、そのセンサ３０ａに対応するカウンタ領域の値Ｎ
ａがＲＯＭ２４に設定されたセンサ３０ａ対応の異常回
数許容値Ｎｌａより大きいか否かを判別しく５１２）、
大きいと、センサ３０ａのセンサ系に頻発する間欠故障
が発生したものとしてフェイルセーフ処理を行なった後
（Ｓ１３）　、センサ３０ａ対応の上述したカウンタ領
域をクリアしく５１４）、カウンタ領域の値Ｎａが異常
回数許容値Ｎ１ａより大きくなければ、今回の周期内で
は異常が発生していないものとして上述したフェイルセ
ーフ処理を行なうことなくそのセンサ３０ａ対応のカウ
ンタ領域の内容をクリアする（　Ｓ　１４）。なお、ス
テップＳ１３のフェイルセーフ処理としては、例えばセ
ンサ３０ａの出力電圧の代わりにＲＯＭ２４等に設定さ
れた標準値を採用したり、スタンバイＲＡＭ２６内のセ
ンサ３０ａに対応するフェイル表示ビットの内容を“ｌ
゛にしたり、或いは警報器３４を駆動したりする動作が
行なわれる。第５図（Ｃ１の例では、異常チエツクタイ
ミングＴ１．Ｔ３では異常が検出されず、異常チｚ７ク
タイミングＴ２で異常が検出された例が示されている。

マイクロプロセッサ２１は一つのセンサ系の異常検出処
理を終えると、チエ、りすべき全てのセンサが終了した
か否かを判別しく３１５）　、終了していればその他の
メイン処理に進み、終了していなければ次のセンサ系に
ン主目を移してステップ３１２に戻り（３１６）　、残
りのセンサ系の異常を上述と同様にして検出する。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明は、コネクタや信号線等で
構成されるセンサ信号伝達系を介してセンサから加えら
れるセンサ電圧の変化量が、予め定められたセンサ変化
電圧許容値を越えた回数を計数し、所定時間当たりのそ
の回数が予め設定された異常回数許容値を越えたときセ
ンサ系に異常が発生したものとするものであり、センサ
電圧が異常判定レベルに達していなくても頻繁にその電
圧が異常に変化する如（、制御に大きな影響を与える間
欠故障を検出することができる効果がある。

また、ノイズ等の影響で一時的にセンサ電圧が異常な変
化を示したときには異常と判定されないので、ノイズ等
によって誤検出することもなくなる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の構成説明図、第２図は本発明の実施例のブロック図、第３図はＡ／Ｄ
変換器３２の出力を読込む毎に行なわれるマイクロプロ
セッサ２１の処理例の流れ図、第４図はマイクロプロセ
ッサ２１が行なう故障診断ルーチンの処理例の流れ図、第５図は一つのセンサ例えば第２図のセンサ３０ａにか
かるセンサ系の異常判定処理の動作説明図である。図において、１・・・センサ、２・・・処理装置、３・
・・センサ信号伝達系、４・・・センサ変化電圧検出手
段、５・・・センサ変化電圧許容値記憶手段、６・・・
比較手段、７・・・異常回数計数手段、８・・・異常回
数許容値記憶手段、９・・・判定手段、２０・・・処理
装置、２１・・・マイクロプロセッサ、２２．２３・・
・インクフェイス、２４・・・ＲＯＭ、２５・・・ＲＡ
Ｍ、２６・・・スタンバイＲＡＭ。３０ａ〜３０ｎ・・・センサ、３１ａ、３１ｎ・・・セ
ンサ信号伝連系、３２・・・Ａ／Ｄ変換器、３４・・・
警報器、４０・・・自動車バッテリ、４１．４３・・・
定電圧回路、４２・・・イグニ。ジョンスイッチ。特許出願人　　冨士通テン株式会社代理人弁理士　　西教圭−部外２名本発明の構成説明図第１図本発明の実施例のフロンク図第２図マイクロプロセンサ２１の処１１１の流れ図第３　図マイクロプロセッサ２１の処理例の涜れ圓第４図第２図の動作説明図第５図

Claims

【特許請求の範囲】　センサと該センサの出力電圧を処理装置へ入力するセ
ンサ信号伝達系とから構成されるセンサ系の異常を検出
するセンサ系異常検出装置において、前記センサ信号伝
達系で前記処理装置へ導かれたセンサ電圧の所定時間当
たりの変化電圧を検出するセンサ変化電圧検出手段と、センサ変化電圧の許容値を記憶するセンサ変化電圧許容
値記憶手段と、前記センサ変化電圧検出手段で検出されたセンサ変化電
圧と前記センサ変化電圧許容値とを比較する比較手段と
、該比較手段において前記センサ変化電圧が前記センサ変
化電圧許容値を越えた回数を計数する異常回数計数手段
と、異常回数の許容値を記憶する異常回数許容値記憶手段と
、予め設定された時間内に前記異常回数計数手段で計数さ
れた異常回数が前記異常回数許容値を越えたとき前記セ
ンサ系が異常と判定する判定手段とを具備したことを特
徴とするセンサ系異常検出装置。