WO2020250466A1 - センサ故障検出装置、センサ故障検出方法、および、プログラム - Google Patents

センサ故障検出装置、センサ故障検出方法、および、プログラム Download PDF

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WO2020250466A1
WO2020250466A1 PCT/JP2019/049775 JP2019049775W WO2020250466A1 WO 2020250466 A1 WO2020250466 A1 WO 2020250466A1 JP 2019049775 W JP2019049775 W JP 2019049775W WO 2020250466 A1 WO2020250466 A1 WO 2020250466A1
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WO
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voltage
sensor
failure
failure detection
transmission line
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Application number
PCT/JP2019/049775
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English (en)
French (fr)
Inventor
昂司 後藤
川越　純
寛 八島
志生 佐藤
Original Assignee
株式会社ミクニ
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Publication date
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D45/00—Electrical control not provided for in groups F02D41/00 - F02D43/00
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/50—Testing of electric apparatus, lines, cables or components for short-circuits, continuity, leakage current or incorrect line connections

Definitions

  • the present invention relates to a sensor failure detection device capable of detecting a failure of a sensor such as a crank position sensor, a sensor failure detection method, and a program.
  • the ECU Electronic Control Unit
  • the ECU Electronic Control Unit
  • CPS crankPosition Sensor
  • MAPS Manifold Absolute Pressure Sensor: Manifold Absolute Pressure Sensor
  • This type of ECU obtains the intake air amount using both the crankshaft position signal and the intake pipe pressure signal, and performs fuel injection or the like corresponding to the obtained intake air amount, and is an engine of this type.
  • the control is also called "speed density method".
  • Both the signals from CPS and MAPS used in the speed density method are signals according to the crankshaft position. Therefore, by monitoring the input state of both signals, it was possible to detect the failure of the sensor. For example, if the pressure signal is continuously input but the crankshaft position signal from the CPS is interrupted, it can be determined that a CPS failure has occurred.
  • the ECU controls the engine by the "throttle speed method"
  • it is based on the crankshaft position signal from the CPS and the throttle opening signal from the throttle opening sensor without using the pressure signal from the MPS.
  • the intake air amount is obtained, and the fuel injection amount, the fuel injection timing, etc. corresponding to the obtained intake air amount are adjusted to optimally control the air-fuel ratio.
  • a sensor signal corresponding to the crankshaft position cannot be obtained in addition to the CPS.
  • a device for detecting a CPS failure without MAPS is configured to output two types of pulse signals, a reference pulse and an angular pulse, according to the rotation of the crank shaft.
  • the frequency ratio of both pulse signals is not the determination reference value set corresponding to the ratio of the reference angle and the unit angle, the device determines that it is abnormal (see Patent Document 1).
  • a secondary rotation speed detector is provided, and the output signals of both rotation speed detectors are compared to perform abnormality detection, and a normal detector is selected from both detectors.
  • a device that detects the number of revolutions based on the signal of the selected normal detector has also been proposed (see Patent Document 2).
  • Gazette No. 2-6015 (Pages 1-4, Fig. 2) Japanese Unexamined Patent Publication No. 61-187661 (pages 1-3, Fig. 1)
  • Patent Document 2 the same applies to a device provided with two types of detectors, a main rotation speed detector and a sub rotation speed detector, in order to obtain one type of sensor signal. I had a problem.
  • the present invention has been made to solve a conventional problem, and provides a sensor failure detection device, a sensor failure detection method, and a program capable of detecting a sensor failure with a simple configuration. The purpose.
  • the sensor failure detection device of the present invention It is a device that can detect sensor failures by transmitting and inputting sensor signals from sensors on a transmission line.
  • a starter that outputs a control signal to start the failure detection operation,
  • a voltage supply unit that supplies a predetermined voltage to the first position on the transmission line based on the output control signal,
  • a detection unit that detects the occurrence of a failure based on the voltage at the first position or the second position on the transmission line on the sensor side of the first position is provided.
  • the transmission line between the first position and the second position can be configured by the second resistor.
  • the activation unit can output a control signal when there is no signal input by the transmission line for a predetermined period.
  • the detection unit may also include a failure mode specifying unit that specifies the mode of the failure that has occurred.
  • a registration unit registered by associating the failure mode with the voltage range is further provided, and the failure mode identification unit determines the failure mode corresponding to the voltage range including the voltage at the first position based on the registered contents of the registration unit. It can be a specific configuration.
  • the voltage supply unit can be configured to supply a predetermined power supply voltage for power supply to the first position as a predetermined voltage by dividing the voltage divided by a plurality of resistors connected in series.
  • the voltage supply unit includes a switch that becomes conductive when a control signal is given, and can be configured to supply a voltage dividing voltage to the first position when the switch becomes conductive.
  • the failure mode specifying unit can identify that a ground fault of the sensor has occurred, and the failure mode can be specified.
  • the specific unit can identify that a sensor fault has occurred.
  • the failure mode specifying unit when the voltage at the first position or the second position is larger than the normal voltage corresponding to the normal time without failure and smaller than the ceiling failure voltage corresponding to the sky fault. It can also be identified as a disconnection failure of the sensor signal line connected to the transmission line.
  • a notification unit that gives notification according to the specific content of the failure mode by the failure mode identification unit can be further provided.
  • the sensor is a crank position sensor that outputs a signal corresponding to the rotational position of the crankshaft of the engine as a sensor signal.
  • the method of the present invention is a sensor failure detection method using a device capable of detecting a sensor failure, in which a sensor signal from the sensor is transmitted and input via a transmission line.
  • the program of the present invention has a configuration in which a sensor signal from a sensor is transmitted and input via a transmission line, and is used in a sensor failure detection device capable of detecting a sensor failure.
  • This is a program for realizing a function of detecting the occurrence of a failure based on the voltage of the first position or the second position on the transmission line on the sensor side of the first position.
  • a sensor failure detection device capable of detecting a sensor failure, a sensor failure detection method, and a program can be provided with a simple configuration.
  • FIG. 1 is a schematic explanatory view of an outline of the configuration of the engine 1.
  • FIG. 2 is a functional configuration diagram of the ECU 100.
  • FIG. 3 is a configuration diagram of a first configuration example (with R3 and R4) of the CPS failure detection unit 140.
  • FIG. 4 is a simplified explanatory view of the circuit system of FIG.
  • FIG. 5 is a configuration diagram of a second configuration example (without R3, with R4) of the CPS failure detection unit 140.
  • FIG. 6 is a configuration diagram of a third configuration example (without R3 and R4) of the CPS failure detection unit 140.
  • FIG. 7 is an explanatory diagram for detecting a ground fault.
  • FIG. 8 is an explanatory diagram for detecting a ceiling fault.
  • FIG. 1 is a schematic explanatory view of an outline of the configuration of the engine 1.
  • FIG. 2 is a functional configuration diagram of the ECU 100.
  • FIG. 3 is a configuration diagram of a first configuration example (with R3 and R
  • FIG. 9 is an explanatory diagram for detecting a disconnection failure.
  • FIG. 10 is a functional configuration diagram of the CPS failure detection unit 140.
  • FIG. 11 is a flowchart illustrating an operation example of the CPS failure detection unit 140.
  • FIG. 12 is an explanatory diagram of a table for registering a failure mode and a voltage in association with each other.
  • FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a control system including an engine 1 and an ECU (Electronic Control Unit) 100.
  • the engine 1 has a cylinder 2 and a piston 3 slidably fitted inside the cylinder 2 in the vertical direction.
  • One end side of the connecting rod 4 is connected to the piston 3, and the other end side of the connecting rod 4 is connected to the crankshaft 5.
  • a retractor 20 which is a protrusion made of a magnetic material is formed in a predetermined angle region on the outer circumference of the flywheel 7. In the present embodiment, as an example, one Rilakura 20 is formed on the outer peripheral portion of the flywheel 7.
  • the electromagnetic pickup 22 that is placed close to the flywheel 7 outputs a positive voltage pulse when the retractor 20 approaches, and outputs a negative voltage pulse when the retractor 20 moves away.
  • the pickup signal output from the electromagnetic pickup 22 is shaped by a latch circuit (not shown), and a rectangular signal consisting of a high-level on signal and a low-level off signal is repeatedly output according to the rotation of the crankshaft. ..
  • the pickup signal of the electromagnetic pickup 22 is called a "crankshaft position signal” or the like.
  • the electromagnetic pickup 22 is an example of a crank position sensor (CPS: CrankPositionSensor).
  • CPS crank position sensor
  • the electromagnetic pickup as a crank position sensor may be referred to as “CPS” including drawings.
  • the electromagnetic pickup 22 is adopted as an example of the crank position sensor, but the crankshaft position detection method does not necessarily have to be the electromagnetic type, and an optical interrupter or the like may be adopted. Further, as for the number of the retractors 20, any number may be adopted as appropriate.
  • the crankshaft position signal is also referred to as an "engine rotation signal”.
  • the ECU 100 gives an ignition control signal to the spark plug 45 based on the crankshaft position signal to ignite.
  • the timing of ignition can be a desired timing.
  • the desired timing is the top dead center (TDC), the timing corresponding to the advance angle (BTDC) side or the retard angle (ATDC) side from the top dead center, and the like.
  • the intake pipe 50 and the exhaust pipe 60 are connected to the cylinder head above the cylinder 2.
  • the inside of the intake pipe 50 is an intake passage 51 for taking in fresh air from the outside into the combustion chamber 70.
  • An air cleaner 32 for removing fresh air dust and the like, a throttle valve 24 for adjusting the intake amount of fresh air, an injector 40 for injecting fuel, and the like are arranged in the intake passage 51 from the upstream side. There is.
  • the timing of taking in fresh air into the combustion chamber 70 is controlled by the valve opening / closing operation of the intake valve 12 urged in the valve closing direction by a spring (not shown).
  • spark plug 45 is arranged at the top of the cylinder head with its tip facing the combustion chamber.
  • a throttle opening sensor 26 for detecting the opening degree of the throttle valve 24 is also provided at the shaft end portion of the throttle valve 24.
  • the inside of the exhaust pipe 60 is an exhaust passage 61 for exhausting the exhaust gas from the combustion chamber 70.
  • a catalyst device 30 for purifying the exhaust gas is arranged at a downstream position of the exhaust passage 61, and an O 2 sensor 28 for detecting the concentration of oxygen remaining in the exhaust gas is provided on the upstream side of the catalyst device 30.
  • the output signals of the throttle opening sensor 26, the electromagnetic pickup 22, the O 2 sensor 28, and the like are input to the ECU 100 that controls the operation of the engine 1.
  • a throttle opening signal indicating the opening degree of the throttle valve 24 is input from the throttle opening sensor 26, and a crankshaft position signal corresponding to the engine rotation is input from the electromagnetic pickup 22 as described above.
  • an O 2 sensor output signal indicating the concentration of oxygen remaining in the exhaust gas is input from the O 2 sensor 28.
  • the ECU 100 outputs a fuel injection control signal for driving and controlling the injector 40, an ignition control signal for ignition control of the spark plug 45, and the like.
  • the ECU 100 performs fuel injection control by the injector 40 and ignition control by the spark plug 45 based on the throttle opening signal, the crankshaft position signal, the O 2 sensor output signal, and the like.
  • crankshaft 5 The rotational movement of the crankshaft 5 is transmitted to the drive wheels via the transmission, and by repeating the four strokes and one cycle of "intake ⁇ compression ⁇ combustion ⁇ exhaust", the vehicle (motorcycle, four-wheeled vehicle, etc.) Advance.
  • FIG. 1 is an example of the configuration of the engine 1 and the ECU 100.
  • the ECU 100 may be configured to control the engine 1 with reference to the intake air temperature, the cooling water temperature, and the like of the engine 1. it can.
  • engine parameters such as the air-fuel ratio correction coefficient.
  • FIG. 2 is a functional configuration diagram of the ECU 100.
  • the ECU 100 includes a feedback control unit 120, a storage unit 130, a CPS failure detection unit 140, a fuel injection control unit 150, and an ignition control unit 160.
  • the CPS failure detection unit 140 which is a feature of the present invention, uses the crankshaft position signal from the electromagnetic pickup 22 as a crank position sensor to perform a failure diagnosis of the electromagnetic pickup 22, and at the time of normal operation, the electromagnetic pickup 22.
  • the crankshaft position signal from is supplied to the fuel injection control unit 150 and the ignition control unit 160. Details of the CPS failure detection unit 140 will be described later.
  • the storage unit 130 has a program 132, a non-volatile storage area 136, and a work area 138.
  • the work area 138 is a storage area for temporarily storing various parameters and the like in the calculation process
  • the non-volatile storage area 136 is a storage area for non-volatilely storing parameters such as the fuel injection amount correction value. is there.
  • the feedback control unit 120 obtains a control deviation between the actual air-fuel ratio and the target air-fuel ratio according to the O 2 sensor output signal from the O 2 sensor 28, and a fuel injection amount correction value so that the obtained control deviation becomes zero.
  • the fuel injection control unit 150 includes a throttle opening signal output from the throttle opening sensor 26, a fuel injection amount correction value obtained by the feedback control unit 120, and a crankshaft position signal output from the CPU failure detection unit 140. The fuel injection amount is calculated based on.
  • the fuel injection amount control unit 150 sends a fuel injection signal corresponding to the obtained fuel injection amount to the injector 40 at a timing based on the crankshaft position signal output as "normal” by the CPS failure detection unit 140. give. As a result, the injector 40 injects fuel at a fuel injection amount corresponding to the fuel injection signal.
  • FIG. 3 is a configuration diagram of a first configuration example of the CPS failure detection unit 140
  • FIG. 4 is an explanatory diagram of a circuit system in the first configuration example.
  • the CPS failure detection unit 140 of the first configuration example includes a resistor R4 (first resistor), a resistor R3 (second resistor), a voltage supply unit 145, and a CPU 200.
  • a CPU 200 having various terminals such as a control terminal, a CPS signal terminal, and a failure detection terminal is arranged inside the ECU 100.
  • RAM 230, ROM 240, etc. are connected to the CPU 200.
  • Various tables, programs 132, etc. are recorded in the ROM 240, and the ROM 240 functions as a non-volatile storage area 136.
  • the CPU 200 executes the program 132 while using the RAM 230 as the work area 138, the required control operation is realized.
  • the CPU 200 realizes the operation as the CPS failure detection unit 140.
  • a table described later with reference to FIG. 12 is non-volatilely recorded in the ROM 240.
  • the CPS 22 is installed outside the housing on which the ECU 100 is mounted.
  • the CPS 22 and the housing of the ECU 100 are connected via a connector cable (not shown). That is, the sensor signal line of the CPS 22 and one end of the transmission line 148 inside the housing of the ECU 100 are electrically connected by this connector cable.
  • the other end of the transmission line 148 is connected to the CPS signal terminal of the CPU 200.
  • the crankshaft position signal from the CPS 22 is guided into the ECU 100, and is input to the CPU 200 by being transmitted on the transmission line 148 in the ECU 100.
  • the voltage supply unit 145 has a resistor R1, a resistor R2, and a switch 147.
  • the other end of the resistor R1 whose one end is connected to the power supply voltage Vcc and the other end of the resistor R2 whose one end is grounded on the non-grounded side are connected.
  • a switch 147 is connected to the connection point of both resistors R1 and R2. Further, the switch 147 is connected to the control terminal of the CPU 200 by a signal line, and a control signal is input via this signal line.
  • the switch 147 is also connected to the point A (first position) on the transmission line 148.
  • the connection points of the resistors R1 and R2 and the point A become conductive, and when this control signal is not given, the resistors R1 and R1
  • the connection point of R2 and the point A are in a non-conducting state.
  • the switch 147 becomes conductive, and the divided voltage obtained by dividing the power supply voltage Vcc by the series connection circuit of the resistors R1 and R2 is forced to the point A. Be supplied.
  • the voltage divider voltage is "Vcc ⁇ R2 / (R1 + R2)".
  • the power supply voltage Vcc is a voltage generated by regulating the battery voltage VB with a regulator (not shown).
  • the power supply voltage Vcc is not limited to this, and may be based on a voltage supplied from a power source different from the power source for supplying the battery voltage VB.
  • the voltage supply unit 145 is not limited to the configuration of supplying the divided voltage of the series connection circuit of a plurality of resistors as long as it can supply a predetermined voltage to the point A based on the control signal.
  • the switch 147 can be realized by a three-terminal element such as a bipolar transistor or a FET transistor.
  • a transmission line 148 is formed by connecting a resistor R3 between the point A and the point B (second position) on the transmission line 148 on the CPS22 side of the point A.
  • point A is connected to the CPS signal terminal of the CPU 200, and point B is connected to the failure detection terminal of the CPU 200. Therefore, the signal from the CPS 22 is input to the failure detection terminal, is transmitted on the transmission line 148, and is input to the CPS signal terminal.
  • the point A which is the connection point between the power supply unit 145 and the transmission line 148, is shown so as to coincide with the connection point between the transmission line 148 and the resistor R4, but the present invention is not limited to this, and transmission is performed with the voltage supply unit 145.
  • the connection position with the line 148 can be any position on the transmission line 148 between the resistor R3 and the CPS signal terminal.
  • FIG. 4 is a simplified diagram of the circuit system in the first configuration example when the switch 147 is in a conductive state. Now, the combined resistance below the lower end of the resistor R1 in FIG. 4 is "Rx”, the voltage of the combined resistance “Rx” is “Vx”, the voltage of the "fault detection terminal” of the CPU 200 is "V”, and the resistance of CPS22 is set. If “S” is set, the following equation holds.
  • V (Vcc, S, R2, R4) / (R1, R2, R3 + R1, R2, R4 + R1, R3, R4 + R2, R3, R4 + S, R1, R2 + S, R1, R4 + S, R2, R4) ... (Equation 5)
  • the voltage for each failure mode is set by setting the resistance R1, the resistance R2, the resistance R3, and the resistance R4 to appropriate resistance values. It is possible to adjust and set.
  • FIG. 5 is a second configuration example of the CPS failure detection unit 140.
  • the second configuration example is characterized in that it has only the resistor R4 and does not have the resistor R3. The differences from the first configuration example will be described below.
  • V (Vcc, S, R2, R4) / (R1, R2, R4 + S, R1, R2 + S, R1, R4 + S, R2, R4) ... (Equation 7)
  • V (Vcc, R2, R4) / (R1, R2 + R1, R4 + R2, R4) ... (Equation 8)
  • resistor R3 As a result, even if there is no resistor R3, it is possible to identify a ground fault, a normal operation, a sky fault, and a disconnection failure by setting the resistors R1, R2, and R4. However, it is preferable to use the resistor R3 because it has advantages such as facilitation in setting different appropriate voltages corresponding to normal operation and disconnection failure, and voltage stabilization.
  • FIG. 6 is a third configuration example of the CPS failure detection unit 140.
  • the third configuration example is characterized in that neither the resistor R4 nor the resistor R3 is present. Differences from the first configuration example will be described.
  • the resistor R4 connected to the A point on the transmission line 148, the A point (first position) and the B point (second position) shown in the configuration example of FIG. There is no resistor R3 connected to and from. Further, there is no signal line connecting the point A and the grounding point via the resistor R4. Therefore, the voltages at points A and B are the same.
  • points A and B are shown as different positions on the transmission line 148, but since points A and B have the same potential, both points are separated. It may be the same position instead of the position of.
  • V (Vcc ⁇ S ⁇ R2) / ((R1 ⁇ R2 + S ⁇ R1 + S ⁇ R2)) + S ⁇ R1 ⁇ R2 / R4)
  • V Vcc ⁇ S ⁇ R2 / (R1, R2 + S ⁇ R1 + S ⁇ R2)... (Equation 9)
  • the voltage required for detecting the failure of the sensor and identifying the failure mode is set to the failure detection terminal of the CPU 200. It is possible to give to.
  • the resistors R3 and R4 there are advantages that the voltage can be easily set according to the failure mode and the voltage of the transmission line 148 can be stabilized.
  • the resistor R1, the resistor R2, the resistor R3, and the resistor R4 may be a semi-fixed resistor capable of adjusting a resistance value such as a trimmer instead of a fixed resistance value.
  • FIG. 7 is an explanatory diagram of a ground fault failure.
  • FIG. 7 (a) is a diagram showing that a ground fault has occurred in which the sensor signal line contacts the ground point in the configuration diagram shown in FIG. 3, and
  • FIG. 7 (b) is a circuit in the ground fault. It is explanatory drawing of the system.
  • the RAM 230 and ROM 240 in FIG. 3 are not shown.
  • FIG. 8 is an explanatory diagram of a ceiling fault.
  • FIG. 8A is a diagram showing that in the configuration diagram shown in FIG. 3, a skyscraper failure has occurred in which the sensor signal line contacts the power supply voltage line that supplies the battery voltage VB
  • FIG. 8B is a diagram. Is an explanatory diagram of a circuit system in a sky fault. The RAM 230 and ROM 240 in FIG. 3 are not shown.
  • the switch 147 that receives the control signal output from the control terminal of the CPU 200 becomes conductive and the voltage supply unit 145 supplies the voltage at the point A, the voltage input to the failure detection terminal from the point B remains. At the time of a ceiling failure, the highest battery voltage VB is obtained.
  • FIG. 9 is an explanatory diagram of a disconnection failure.
  • FIG. 9A is a diagram showing that a disconnection failure in which the sensor signal line is disconnected has occurred in the configuration diagram shown in FIG. 3, and
  • FIG. 9B is an explanatory diagram of the circuit system in the disconnection failure. is there.
  • the RAM 230 and ROM 240 in FIG. 3 are not shown.
  • V (Vcc, R2, R4) / (R1, R2 + R1, R4 + R2, R4) ... (Equation 11)
  • the voltage of the disconnection failure obtained by (Equation 10) is different from the voltage of the ground fault failure and the voltage of the natural fault failure.
  • the resistance R1, the resistance R2, the resistance R3, and the resistance R4 are set so that the voltage of the disconnection failure is between the normal voltage corresponding to the normal state and the ceiling voltage corresponding to the ceiling fault. Therefore, based on the voltage of the failure detection terminal of the CPU 200, it is possible to specify which of the four modes of disconnection failure, ground fault failure, sky fault failure, and normal operation.
  • the voltage V described as being detected by the failure detection terminal of the CPU 200 for each of ground fault failure, normal operation, ceiling fault failure, and disconnection failure is the resistance R1, resistance R2, resistance R3, and resistance shown in FIG. It is a theoretical voltage value derived when only the resistance values of R4 and CPS22 are considered.
  • the voltage V actually detected may have an error due to the influence of wiring resistance, noise, variation in element parameters, element temperature specification, and the like.
  • the voltage V of the failure detection terminal of the CPU 200 includes a predetermined voltage value that is theoretically detected for each of a ground fault, a normal operation, a ceiling fault, and a disconnection failure.
  • the failure mode is specified by whether or not it is within the voltage range of.
  • FIG. 12 is an explanatory diagram of a table for identifying a failure mode and the like. This table is stored in the ROM 230 shown in FIGS. 3, 5, and 6, for example. In this example, the voltage corresponding to each of the three types of failure modes of ground fault failure, disconnection failure, and ceiling fault failure, and the voltage corresponding to normal operation are registered.
  • the voltage range from “0 (mV)” to “a (mV)” is associated and registered for a ground fault, and “b (mV)” to “b (mV)” for normal operation.
  • the voltage range of “c (mV)” is associated and registered.
  • the voltage range from “d (mV)” to “e (mV)” is registered in association with the disconnection failure, and "f (mV)” to “VB (mV)” is registered for the sky fault. ) ”Is associated and registered.
  • the voltage range is associated with the voltage range instead of the constant voltage for each mode, because the voltage at point B is a theoretical value due to the parameter variation of the elements constituting the circuit system, the element temperature characteristics, and the like. Since it fluctuates with respect to, the voltage range is registered to make it less susceptible to the influence.
  • the CPU 200 forcibly supplies a voltage to the transmission line 148 by controlling the voltage supply unit 145, detects the voltage at the point B input to the failure detection terminal, and the detected voltage is a table. It is determined which of the voltage ranges registered in the above is included, and the failure mode corresponding to the obtained voltage range is specified. As a result, the CPU 200 can detect a failure, and in the case of a failure detection, specify the failure mode.
  • step S1100 the CPU 200 determines whether or not the sensor signal is input from the CPS 22 transmitted by the transmission line 148 for a predetermined time.
  • the CPU 200 determines that the sensor signal is not input for a predetermined time, that is, it determines that the sensor signal is input (No)
  • the weight state is set in step S1100.
  • step S1110 when the switch 147 receives the control signal, it changes itself from the non-conducting state to the conducting state.
  • the voltage supply unit 145 supplies the power supply voltage Vcc to the point A on the transmission line 148.
  • step S1130 the CPU 200 detects the failure of the CPS 22 based on the voltage input from the point B via the failure detection terminal. More specifically, the CPU 200 detects a failure based on whether or not the input voltage is a voltage corresponding to the normal operation of the CPS 22. If it is determined that the operation is normal (Yes in step S1130), the process returns to step S1100.
  • step S1130 if it is determined that the operation is not normal (No in step S1130), the process proceeds to step S1140, and the CPU 200 specifies the failure mode based on the input voltage and the registered contents of the table.
  • the CPU 200 may execute the operations of step S1130 and step S1140 at the same time. That is, if the CPU 200 refers to the registered contents of the table shown in FIG. 12 described above, there are a total of four types of modes: normal operation, ground fault failure, sky fault failure, and disconnection failure, which are three types of failure modes. You can identify which one. In this case, since the normal operation is one aspect, it is not necessary to determine which of the three types of failure modes after only determining whether or not the normal operation is performed. It becomes possible to judge.
  • the voltage V detected by the failure detection terminal of the CPU 200 is differentiated in each failure mode by the configuration having all of the resistors R1, resistance R2, resistance R3, and resistance R4. Can be easily set.
  • the resistors R1 and The failure mode can be specified even if the configuration does not have a signal line connecting one end of the switch 147 and the grounding point via the resistor R2 and the resistor R2.
  • the configuration has at least one of the resistor R1 and the resistor R3, the voltage V detected in each of the sky fault, the normal operation, and the disconnection failure can be differentiated, and the resistor can be differentiated. If the configuration has at least one of R2 and R4, the voltage V detected in each of the ground fault failure and the normal operation can be clearly differentiated.
  • FIG. 10 is a functional configuration diagram of the CPS failure detection unit 140.
  • FIG. 10 shows a functional configuration for a configuration example having a resistor R4 (first resistor) and a resistor R3 (second resistor).
  • the CPS failure detection unit 140 includes a start-up unit 210, a voltage supply unit 145, and a failure detection unit 220.
  • the signal from the CPS 22 is transmitted on a transmission line 148 connected to a sensor signal line (not shown) via a connector cable or the like.
  • the other end of the resistor R4 whose one end is grounded is connected to the point A (first position) of the transmission line 148, and the point A and the point B (second position) on the CPS22 side of the point A are ,
  • a transmission line 148 is configured by being connected by a resistor R3.
  • the activation unit 210 outputs a control signal for activating the failure detection operation.
  • the voltage supply unit 145 has a switch 147 that receives a control signal and becomes conductive, and when the switch 147 becomes conductive, the power supply voltage Vcc is supplied to point A.
  • the failure detection unit 220 has a failure mode identification unit 222 that specifies the failure mode.
  • the failure detection unit 220 inputs the voltage at the point B and detects the failure based on the input voltage.
  • the failure mode specifying unit 222 identifies the failure mode in response to the failure detection.
  • the activation unit 210 outputs a control signal for activating the failure detection operation, and the voltage supply unit 145 A on the transmission line 148 based on the output control signal.
  • a predetermined voltage is supplied to the point (first position), and the failure detection unit 220 detects the occurrence of a failure based on the voltage at the point B, so that the sensor failure can be detected even with only one type of sensor signal.
  • a device with a simple configuration can be realized.
  • the failure detection unit 220 since the failure detection unit 220 has the failure mode identification function of the failure mode identification unit 222, it is possible to identify the mode of the failure that has occurred based on the voltage input to the failure detection terminal. As a result, it is possible to identify the failure mode with a simple configuration.
  • the failure mode specifying unit 222 is configured to store information in which the time obtained by a clock (not shown) is associated with the failure mode specified by itself in a rewritable non-volatile memory or the like of the ECU 100.
  • the failure mode specifying unit 222 may be configured to include a notification unit that controls lighting of a light emitting device such as an LED provided in the vehicle in a light emitting pattern according to the failure mode and notifies the user or the like. There are various other notification methods.
  • a function other than the circuit system such as a resistor can be realized by the CPU 200 executing a program.
  • a processor such as a CPU or DSP can realize a required function by executing a program recorded on a non-temporary recording medium.
  • non-temporary recording media for recording a program examples include semiconductor elements such as ROM, optical elements such as CDs and DVDs, and magnetic elements such as magnetic disks.
  • the recording medium may be of any type as long as it can be executed by a processor by storing a program and reading the stored program by a reading means.
  • an A / D conversion unit for analog-digital conversion of the voltage is provided, and a digital multi-bit signal output from the A / D conversion unit is input.
  • Examples include a configuration in which parallel serial conversion is performed and the data is imported into the CPU 200, and a configuration in which the data is input through the port of the CPU 200 without parallel serial conversion is used, but circuits having other configurations can also be used.
  • the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications and changes can be made.
  • (1) the present invention is applied to failure detection of sensors other than CPS22, (2) the device of the present invention is incorporated into a control system other than the ECU, and (3) the registered contents of the table are appropriately changed. That, (4) increase the number of failure modes from three types, (5) send failure information regarding the failure to a specific mobile terminal device, and the like.
  • the sensor signal line detects a ceiling fault to the power supply voltage line of the battery voltage VB as a sky fault
  • a ceiling fault to another power supply voltage line is detected.
  • the entanglement of the power supply voltage Vcc to the power supply voltage line may be detected.
  • the battery voltage VB may be set as the upper limit value
  • the power supply voltage Vcc or a voltage lower than that by a predetermined value may be set as the lower limit value.

Abstract

センサの故障検出、故障態様特定を簡易な構成で行うことを可能とする。センサの信号が伝送される伝送ライン１４８によって信号を入力する構成のセンサ故障検出装置で、故障検出の動作を起動するための制御信号を出力する起動部２１０と、出力された制御信号に基づいて、伝送ライン１４８上の第１位置（Ａ）に所定電圧を供給する電圧供給部と、第１位置（Ａ）または第２位置（Ｂ）の電圧に基づいて、故障発生を検出する検出部２２０と、を備え、検出部２２０は、発生した故障態様を特定する故障態様特定部２２２を含む。

Description

センサ故障検出装置、センサ故障検出方法、および、プログラム
　本発明は、クランクポジションセンサ等のセンサの故障検出が可能なセンサ故障検出装置、センサ故障検出方法、および、プログラムに関する。
　内燃機関の動作を制御するＥＣＵ（Electronic Control Unit）には、クランク軸位置に応じたクランク軸位置信号を出力するＣＰＳ（Crank Position Sensor:クランクポジションセンサ）と、吸気管内の圧力に応じた圧力信号を出力するＭＡＰＳ（Manifold Absolute Pressure Sensor：マニホールドアブソリュートプレッシャセンサ）の双方からの信号に基づいて燃料噴射制御等を行うものがある。
　このタイプのＥＣＵは、クランク軸位置信号および吸気管内圧力信号の両信号を使用して吸入空気量を求め、求めた吸入空気量に対応する燃料噴射等を行うものであり、この方式でのエンジン制御は「スピードデンシティ方式」とも称される。スピードデンシティ方式で使用されるＣＰＳ、ＭＡＰＳからの両信号は、いずれもクランク軸位置に応じた信号である。このため、両信号の入力状態を監視することによって、センサの故障検出を行えた。例えば、圧力信号は継続して入力されているが、ＣＰＳからのクランク軸位置信号が途絶えている場合には、ＣＰＳ故障が発生したと判定することができた。
　一方、ＥＣＵが、「スロットルスピード方式」でエンジン制御を行う場合、ＭＰＳからの圧力信号を使用せずに、ＣＰＳからのクランク軸位置信号と、スロットル開度センサからのスロットル開度信号に基づいて吸入空気量を求め、求めた吸入空気量に対応する燃料噴射量、燃料噴射時期等を調整して空燃比の最適制御等を行うものである。この場合には、ＣＰＳの他にクランク軸位置に応じたセンサ信号を得られない。
　そこで、従来、ＭＡＰＳ無しに、ＣＰＳの故障検出を行う装置が提案されており、この装置は、クランク軸の回転に応じて、基準パルスと角度パルスの２種類のパルス信号を出力する構成とし、両パルス信号の周波数比が、基準角度と単位角度との比に対応して設定した判定基準値でない場合、異常と判定する装置であった（特許文献１参照。）。
　また、内燃機関の主回転数検出器の他に副回転数検出器を備え、両回転数検出器の出力信号を比較して異常検出を行い、正常な検出器を両検出器から選択し、選択した正常な検出器の信号に基づいて、回転数を検出する装置も提案されていた（特許文献２参照。）
特公平２－６０１５号公報（第１－４頁、第２図） 特開昭６１－１８７６６１号公報（第１－３頁、第１図）
　しかしながら、特許文献１に開示される従来装置によれば、２種類のパルスの各々を計数する２種類のカウンタ、パルス分周器、フリップフロップ、比較器などの電子回路が必要となるため、回路系の構成が複雑であり、また、両パルスの周波数比を判定するための適切な判定基準値を設定するのが困難であった。また、２種類のパルスを得るためには、２種類の検出器を設ける必要があり、装置規模が大規模でコスト高となっていた。
　また、特許文献２に開示されるように、一種類のセンサ信号を得るために主回転数検出器と副回転数検出器との２種類の検出器を備えた装置にあっても、同様の課題を有していた。
　本発明は、従来の課題を解決するためになされたもので、簡易な構成で、センサの故障を検出することが可能なセンサ故障検出装置、センサ故障検出方法、および、プログラムを提供することを目的とする。
　上記目的を達成するため、本発明のセンサ故障検出装置は、
　センサからのセンサ信号が伝送ラインで伝送されて入力される構成で、センサの故障検出が可能な装置であって、
　故障検出の動作を起動するための制御信号を出力する起動部と、
　出力された制御信号に基づいて、伝送ライン上の第１位置に所定電圧を供給する電圧供給部と、
　第１位置、または、伝送ライン上で第１位置よりもセンサ側の第２位置の電圧に基づいて、故障発生を検出する検出部と、を備える。
　また、第１位置に、接地した第１抵抗の非接地側を接続することもできる。
　さらに、第１位置と、第２位置との間の伝送ラインを第２抵抗で構成することもできる。
　また、起動部は、伝送ラインによる信号の入力が所定期間無い場合、制御信号を出力することができる。そして、検出部は、発生した故障の態様を特定する故障態様特定部を備えることもできる。
　また、故障態様と電圧範囲とを関連付けて登録した登録部をさらに備え、故障態様特定部は、登録部の登録内容に基づいて、第１位置での電圧を含む電圧範囲に対応する故障態様を特定する構成とすることができる。
　また、電圧供給部は、所定の電源供給用電源電圧を、直列接続した複数の抵抗で分圧した分圧電圧を所定電圧として第１位置に供給する構成とすることができる。そして、電圧供給部は、制御信号が与えられると導通状態となるスイッチを含み、スイッチが導通状態となる場合、分圧電圧を第１位置に供給する構成とすることができる。
　故障態様特定部は、第１位置、または、第２位置における電圧が、零を下限とする所定範囲となる場合、センサの地絡故障が発生したと特定することができるし、また、故障態様特定部は、第１位置、または、第２位置における電圧が、電源電圧を上限とする所定範囲となる場合、センサの天絡故障が発生したと特定することができる。
　そして、故障態様特定部は、第１位置、または、第２位置における電圧が、故障の無い正常時に対応する正常電圧よりも大きく、天絡故障に対応する天絡故障電圧よりも小さくなる場合、伝送ラインに接続されるセンサ信号線の断線故障と特定することもできる。また、故障態様特定部による故障態様の特定内容に応じた報知を行う報知部をさらに備えることもできる。一例として、センサは、エンジンのクランクシャフトの回転位置に応じた信号をセンサ信号として出力するクランクポジションセンサである。
　本発明の方法は、センサからのセンサ信号が伝送ラインで伝送されて入力される構成で、センサの故障検出が可能な装置を用いたセンサ故障検出方法であって、
　故障検出の動作を起動するための制御信号を出力する工程と、
　出力された制御信号に基づいて、伝送ラインの第１位置に所定電圧を供給する工程と、
　第１位置、または、伝送ライン上で第１位置よりもセンサ側の第２位置の電圧に基づいて、故障発生を検出する工程と、を含む。
　本発明のプログラムは、センサからのセンサ信号が伝送ラインで伝送されて入力される構成で、センサの故障検出が可能なセンサ故障検出装置に、
　故障検出の動作を起動するための制御信号を出力する機能と、
　出力された制御信号に基づいて、前記伝送ラインの第１位置に所定電圧を供給する機能と、
　第１位置、または、伝送ライン上で第１位置よりもセンサ側の第２位置の電圧に基づいて、故障発生を検出する機能と、を実現するためのプログラムである。
　本発明によれば、簡易な構成で、センサの故障を検出することが可能なセンサ故障検出装置、センサ故障検出方法、および、プログラムを提供することができるという効果が得られる。
図１は、エンジン１の構成概要の模式的説明図である。 図２は、ＥＣＵ１００の機能構成図である。 図３は、ＣＰＳ故障検出部１４０の第１構成例（Ｒ３、Ｒ４有り）の構成図である。 図４は、図３の回路系の簡略的な説明図である。 図５は、ＣＰＳ故障検出部１４０の第２構成例（Ｒ３無し、Ｒ４有り）の構成図である。 図６は、ＣＰＳ故障検出部１４０の第３構成例（Ｒ３、Ｒ４無し）の構成図である。 図７は、地絡故障の検出の説明図である。 図８は、天絡故障の検出の説明図である。 図９は、断線故障の検出の説明図である。 図１０は、ＣＰＳ故障検出部１４０の機能構成図である。 図１１は、ＣＰＳ故障検出部１４０の動作例を説明するフローチャートである。 図１２は、故障態様と電圧とを関連付けて登録するテーブルの説明図である。
　以下、本発明の実施の形態について図面を参照しつつ説明する。
（エンジン１の概要）
　図１は、エンジン１およびＥＣＵ（Electronic Control Unit）１００を含む制御システムの模式的構成図である。エンジン１は、シリンダ２と、シリンダ２の内部で上下方向に摺動可能に嵌合されたピストン３とを有する。ピストン３には、コンロッド４の一端側が接続されるとともに、コンロッド４の他端側は、クランクシャフト５に連結される。
　クランクシャフト５の変速機（不図示）側の端部には、回転体であるフライホイール７がクランクシャフト５と一体的に回転可能に固定されている。フライホイール７の外周の所定の角度領域には、磁性体でなる突起であるリラクタ２０が形成されている。本実施形態では、一例として、フライホイール７の外周部に１個のリラクラ２０を形成している。
　フライホイール７に対向して近接・配置される電磁ピックアップ２２は、リラクタ２０が近づく時には、正電圧のパルスを出力するとともに、リラクタ２０が遠ざかる時には、負電圧のパルスを出力する。電磁ピックアップ２２から出力されるピックアップ信号がラッチ回路（不図示）により整形されて、ハイレベルのオン信号とローレベルのオフ信号とで成る矩形信号が、クランク軸の回転に応じて繰り返し出力される。
　また、電磁ピックアップ２２のピックアップ信号は「クランク軸位置信号」などと称される。電磁ピックアップ２２は、クランクポジションセンサ（ＣＰＳ：Crank Position Sensor）の一例である。以下、クランクポジションセンサとしての電磁ピックアップのことを、図面も含めて「ＣＰＳ」と記すことがある。
　本実施形態においては、クランクポジションセンサの一例として、電磁ピックアップ２２を採用しているが、クランク軸位置の検出方式は必ずしも電磁式である必要は無く、光学式インタラプタ等を採用しても良い。また、リラクタ２０の数なども、適宜、任意の数を採用し得る。
　フライホイール７が１回転する毎に矩形パルス信号が１パルス出力されるので、「吸気→圧縮→燃焼→排気」の４行程・１サイクルにおいて、クランクシャフト５が７２０°回転する結果、電磁ピックアップ２２から、１サイクルで２パルスの矩形信号が、クランク軸位置信号として出力される。
　したがって、電磁ピックアップ２２からのクランク軸位置信号に基づいて、エンジン１の回転数を求めることができるので、クランク軸位置信号は「エンジン回転信号」とも称される。ＥＣＵ１００は、クランク軸位置信号に基づいて、点火プラグ４５に点火制御信号を与えて点火する。点火のタイミングは、所望のタイミングとすることができる。所望のタイミングは、上死点（TDC）、上死点より進角（BTDC）側または遅角(ATDC)側に対応したタイミング等である。
　また、シリンダ２の上部のシリンダヘッドには、吸気管５０と排気管６０とが接続されている。吸気管５０の内部は、燃焼室７０内に外部から新気を取り込むための吸気通路５１となっている。吸気通路５１には、上流側から、新気の塵等を除去するためのエアクリーナ３２、新気の吸入量を調整するためのスロットル弁２４、燃料噴射を行うためのインジェクタ４０などが配置されている。燃焼室７０内へ新気を取り込むタイミングは、不図示のスプリングで閉弁方向に付勢される吸気弁１２の開弁・閉弁動作により制御される。
　また、点火プラグ４５は、その先端が燃焼室内を臨む姿勢でシリンダヘッドの頂部に配置されている。スロットル弁２４の軸端部には、スロットル弁２４の開度を検出するスロットル開度センサ２６も設けられている。
　一方、排気管６０の内部は、燃焼室７０からの排気を排出するための排気通路６１となっている。排気通路６１の下流位置には、排気を浄化する触媒装置３０が配置され、触媒装置３０の上流側には、排気中に残存する酸素の濃度を検出するＯ2センサ２８が設けられている。
　エンジン１の動作を制御するＥＣＵ１００には、スロットル開度センサ２６、電磁ピックアップ２２、および、Ｏ2センサ２８の出力信号などが入力される。スロットル開度センサ２６からは、スロットル弁２４の開度を示すスロットル開度信号が入力され、また、電磁ピックアップ２２からは、上述したように、エンジン回転に応じたクランク軸位置信号が入力され、さらに、Ｏ2センサ２８からは、排気ガス中に残存する酸素の濃度を示すＯ2センサ出力信号が入力される。
　一方、ＥＣＵ１００からは、インジェクタ４０を駆動制御するための燃料噴射制御信号、点火プラグ４５を点火制御するための点火制御信号などが出力される。ＥＣＵ１００は、スロットル開度信号、クランク軸位置信号、および、Ｏ2センサ出力信号等に基づいて、インジェクタ４０による燃料噴射制御と点火プラグ４５による点火制御とを行う。
　また、シリンダ２内のピストン１の上下方向の往復運動が、クランクシャフト５の回転運動に変換される。クランクシャフト５の回転運動は、変速機を介して駆動輪に伝達され、「吸気→圧縮→燃焼→排気」の４行程・１サイクルを繰り返すことにより、車両（自動二輪車、四輪自動車など）が前進する。
　なお、図１は、エンジン１、および、ＥＣＵ１００の構成の一例であり、例えば、ＥＣＵ１００は、エンジン１の吸気温度、冷却水温度等を参照して、エンジン１の制御を行う構成とすることもできる。ドライバビリティを向上させるため、センサの種類を増やし、空燃比補正係数などのエンジンパラメータを算出することも可能である。
（ＥＣＵ１００の機能構成）
　図２は、ＥＣＵ１００の機能構成図である。ＥＣＵ１００は、フィードバック制御部１２０、記憶部１３０、ＣＰＳ故障検出部１４０、燃料噴射制御部１５０、および、点火制御部１６０を有する。
　本発明の特徴部であるＣＰＳ故障検出部１４０は、クランクポジションセンサとしての電磁ピックアップ２２からのクランク軸位置信号を利用して、電磁ピックアップ２２の故障診断を行うとともに、正常動作時には、電磁ピックアップ２２からのクランク軸位置信号を燃料噴射制御部１５０や点火制御部１６０に供給する。ＣＰＳ故障検出部１４０の詳細は後述する。
　記憶部１３０は、プログラム１３２、不揮発性記憶エリア１３６、および、ワークエリア１３８を有する。ワークエリア１３８は、演算過程における各種パラメータ等を一時的に記憶するための記憶領域であり、不揮発性記憶エリア１３６は、燃料噴射量補正値等のパラメータを不揮発的に記憶するための記憶領域である。
　フィードバック制御部１２０は、Ｏ２センサ２８からのＯ２センサ出力信号に応じた実空燃比と目標空燃比との制御偏差を求め、求めた制御偏差が零となるように、燃料噴射量補正値を求める。燃料噴射制御部１５０は、スロットル開度センサ２６から出力されるスロットル開度信号と、フィードバック制御部１２０が求めた燃料噴射量補正値と、ＣＰＵ故障検出部１４０から出力されるクランク軸位置信号とに基づいて燃料噴射量を求める。
　燃料噴射量制御部１５０は、求めた燃料噴射量に対応する燃料噴射信号を、ＣＰＳ故障検出部１４０によって「正常」と判定されて出力されるクランク軸位置信号に基づいたタイミングで、インジェクタ４０に与える。これにより、インジェクタ４０は、燃料噴射信号に応じた燃料噴射量で燃料を噴射する。
（ＣＰＳ故障検出部１４０の第１構成例：Ｒ３、Ｒ４有りの場合）
　図３は、ＣＰＳ故障検出部１４０の第１構成例の構成図、図４は、第１構成例における回路系の説明図である。第１構成例のＣＰＳ故障検出部１４０は、抵抗Ｒ４（第１抵抗）と、抵抗Ｒ３（第２抵抗）と、電圧供給部１４５と、ＣＰＵ２００とを有する。
　ＥＣＵ１００の内部には、制御端子、ＣＰＳ信号端子、故障検出端子等の各種の端子を備えるＣＰＵ２００が配置される。ＣＰＵ２００には、ＲＡＭ２３０、ＲＯＭ２４０等が接続される。ＲＯＭ２４０は、各種テーブル、プログラム１３２等が記録されおり、不揮発性記憶エリア１３６として機能する。ＣＰＵ２００が、ＲＡＭ２３０をワークエリア１３８として利用しながら、プログラム１３２を実行することにより、所要の制御動作が実現される。
　これにより、ＣＰＵ２００は、ＣＰＳ故障検出部１４０としての動作を実現する。なお、ＲＯＭ２４０には、後に図１２を参照して説明するテーブルが不揮発的に記録されている。
　また、ＣＰＳ２２は、ＥＣＵ１００を実装する筐体の外部に設置されている。ＣＰＳ２２と、ＥＣＵ１００の筐体とは、不図示のコネクタケーブルを介して接続されている。すなわち、ＣＰＳ２２のセンサ信号線と、ＥＣＵ１００の筐体内部の伝送ライン１４８の一端とは、このコネクタケーブルによって、電気的に接続されている。
　また、伝送ライン１４８の他端は、ＣＰＵ２００のＣＰＳ信号端子に接続されている。かくして、ＣＰＳ２２からのクランク軸位置信号はＥＣＵ１００内に導かれ、ＥＣＵ１００内においては、伝送ライン１４８で伝送されることにより、ＣＰＵ２００に入力される。
　電圧供給部１４５は、抵抗Ｒ１と、抵抗Ｒ２と、スイッチ１４７とを有する。一端が電源電圧Ｖｃｃに接続された抵抗Ｒ１の他端と、一端が接地された抵抗Ｒ２の非接地側の他端とが接続されている。両抵抗Ｒ１、Ｒ２の接続点には、スイッチ１４７が接続されている。また、スイッチ１４７は、ＣＰＵ２００の制御端子と信号線で接続されており、この信号線を介して制御信号が入力される。
　そして、スイッチ１４７は、伝送ライン１４８上のＡ点（第１位置）にも接続されている。スイッチ１４７は、ＣＰＵ２００の制御端子から出力される制御信号が与えられている場合、抵抗Ｒ１、Ｒ２の接続点とＡ点とが導通状態となり、この制御信号が与えられていない場合、抵抗Ｒ１、Ｒ２の接続点とＡ点とが非導通状態となる。
　かくして、ＣＰＵ２００の制御端子から制御信号が与えられると、スイッチ１４７は導通状態となって、抵抗Ｒ１と抵抗Ｒ２の直列接続回路で電源電圧Ｖｃｃを分圧した分圧電圧がＡ点に強制的に供給される。この例では、分圧電圧は、「Ｖｃｃ・Ｒ２／（Ｒ１＋Ｒ２）」となる。
　ここで、電源電圧Ｖｃｃは、バッテリ電圧ＶＢをレギュレータ（不図示）によりレギュレートすることで生成された電圧である。ただし、電源電圧Ｖｃｃは、これに限られず、バッテリ電圧ＶＢを供給する電源とは別電源から供給される電圧に基づくものであってもよい。
　また、電圧供給部１４５は、制御信号に基づいて、Ａ点に所定電圧を供給可能な構成であれば、複数の抵抗の直列接続回路の分圧電圧を供給する構成に限られない。スイッチ１４７は、例えば、バイポーラ型トランジスタ、ＦＥＴ型トランジスタ等の３端子素子で実現可能である。
　また、伝送ライン１４８上のＡ点には、一端が接地された抵抗Ｒ４の非接地側の他端が接続されている。さらに、Ａ点と、Ａ点よりもＣＰＳ２２側の伝送ライン１４８上のＢ点（第２位置）との間は、抵抗Ｒ３が接続されることにより、伝送ライン１４８が構成されている。
　そして、Ａ点は、ＣＰＵ２００のＣＰＳ信号端子に接続されるとともに、Ｂ点は、ＣＰＵ２００の故障検出端子に接続される。よって、ＣＰＳ２２からの信号は、故障検出端子に入力されるとともに、伝送ライン１４８で伝送されてＣＰＳ信号端子に入力される。
　なお、電源供給部１４５と伝送ライン１４８の接続点であるＡ点が、伝送ライン１４８と抵抗Ｒ４の接続点と一致するように図示しているが必ずしもこれに限られず、電圧供給部１４５と伝送ライン１４８との接続位置は、抵抗Ｒ３とＣＰＳ信号端子との間の伝送ライン１４８上の任意の位置とすることができる。
（第１構成例の故障検出原理）
　図４は、スイッチ１４７が導通状態である時の第１構成例における回路系の簡略図である。今、図４における抵抗Ｒ１の下端より下側の合成抵抗を「Ｒｘ」、合成抵抗「Ｒｘ」の電圧を「Ｖｘ」、ＣＰＵ２００の「故障検出端子」の電圧を「Ｖ」、ＣＰＳ２２の抵抗を「Ｓ」とすると、以下の式が成立する。
　１／Ｒｘ＝１／Ｒ２＋１／Ｒ４　＋１／（Ｒ３＋Ｓ）…（式１）
　（式１）より、
　１／Ｒｘ＝（Ｒ４・（Ｒ３＋Ｓ）＋Ｒ２・（Ｒ３＋Ｓ）＋Ｒ２・Ｒ４）／（Ｒ２・Ｒ４・（Ｒ３＋Ｓ））
　であり、また、
　Δ＝Ｒ４・（Ｒ３＋Ｓ）＋Ｒ２・（Ｒ３＋Ｓ）＋Ｒ２・Ｒ４
　とすると、以下の（式２）～（式４）が求まる。
　Ｒｘ＝（Ｒ２・Ｒ４・（Ｒ３＋Ｓ））／Δ　…（式２）
　Ｖｘ＝Ｖｃｃ・（Ｒｘ／（Ｒｘ＋Ｒ１））　…（式３）
　Ｖ＝Ｖｘ・（Ｓ／（Ｓ＋Ｒ３））　　　　　…（式４）
　したがって、
　Ｖ＝（Ｖｃｃ・（Ｒｘ／（Ｒｘ＋Ｒ１））×（Ｓ／（Ｓ＋Ｒ３））
　＝Ｖｃｃ×（Ｓ／（Ｓ＋Ｒ３））×（Ｒｘ／（Ｒｘ＋Ｒ１））
　＝Ｖｃｃ×（Ｓ／（Ｓ＋Ｒ３））×（Ｒ２・Ｒ４・（Ｒ３＋Ｓ））／（（Ｒ２・Ｒ４・（Ｒ３＋Ｓ）＋Δ・Ｒ１））
　＝（Ｖｃｃ・Ｓ・Ｒ２・Ｒ４）／（Ｒ１・Ｒ２・Ｒ３＋Ｒ１・Ｒ２・Ｒ４＋Ｒ１・Ｒ３・Ｒ４＋Ｒ２・Ｒ３・Ｒ４＋Ｓ・Ｒ１・Ｒ２＋Ｓ・Ｒ１・Ｒ４＋Ｓ・Ｒ２・Ｒ４）
　となる。したがって、故障検出端子の電圧は、以下の（式５）となる。
　Ｖ＝（Ｖｃｃ・Ｓ・Ｒ２・Ｒ４）／（Ｒ１・Ｒ２・Ｒ３＋Ｒ１・Ｒ２・Ｒ４＋Ｒ１・Ｒ３・Ｒ４＋Ｒ２・Ｒ３・Ｒ４＋Ｓ・Ｒ１・Ｒ２＋Ｓ・Ｒ１・Ｒ４＋Ｓ・Ｒ２・Ｒ４）…（式５）
　（式５）において、ＣＰＳ２２のセンサ信号線が接地点に接触する地絡故障が発生した場合には、「Ｓ＝０」となるので、（式５）より「Ｖ＝０」となる。また、ＣＰＳ２２のセンサ信号線が断線する断線故障が発生した場合には、「Ｓ＝∞」となるので、（式５）を変形して、
　Ｖ＝（Ｖｃｃ・Ｒ２・Ｒ４）／（（Ｒ１・Ｒ２・Ｒ３＋Ｒ１・Ｒ２・Ｒ４＋Ｒ１・Ｒ３・Ｒ４＋Ｒ２・Ｒ３・Ｒ４）／Ｓ＋Ｒ１・Ｒ２＋Ｒ１・Ｒ４＋Ｒ２・Ｒ４））
　となり、以下の（式６）が成立する。
　Ｖ＝（Ｖｃｃ・Ｒ２・Ｒ４）／（Ｒ１・Ｒ２＋Ｒ１・Ｒ４＋Ｒ２・Ｒ４）…（式６）
　また、ＣＰＳ２２のセンサ信号線が、バッテリ電圧ＶＢの電源電圧ラインに接触する天絡故障が発生した場合、「Ｖ＝ＶＢ」となり、「Ｖ」の値は最も大きくなる。さらに、センサ故障が発生しない正常動作時には、地絡時よりも大きく断線時よりも故障検出端子の電圧Ｖが小さくなるので、例えば、地絡故障、正常動作、断線故障、天絡故障のそれぞれを故障検出端子の電圧に基づいて特定することが可能になる。
　また、（式５）を参照して分かるように、構成例１の場合には、抵抗Ｒ１、抵抗Ｒ２、抵抗Ｒ３、抵抗Ｒ４を適宜の抵抗値に設定することによって、各故障態様に対する電圧を調整設定することが可能である。
（ＣＰＳ故障検出部１４０の第２構成例：Ｒ３無しの場合）
　図５は、ＣＰＳ故障検出部１４０の第２構成例である。第２構成例においては、抵抗Ｒ４のみが有り、抵抗Ｒ３が無い点に特徴がある。以下に第１構成例との相違点を説明する。
　図５に示す第２構成例においては、抵抗Ｒ３が無いため、Ｂ点（第２位置）における電圧はＡ点での電圧と同一となる。図５においては、理解容易化のため、Ａ点とＢ点とを伝送ライン１４８上の別の位置として図示しているが、Ａ点とＢ点とは同一電位であるので、両点を同一位置としても良い。
　この構成例の場合、（式５）において、「Ｒ３＝０」として、故障検出端子における電圧Ｖは、以下の（式７）で求まる。
　Ｖ＝（Ｖｃｃ・Ｓ・Ｒ２・Ｒ４）／（Ｒ１・Ｒ２・Ｒ４＋Ｓ・Ｒ１・Ｒ２＋Ｓ・Ｒ１・Ｒ４＋Ｓ・Ｒ２・Ｒ４）　…（式７）
　ＣＰＳ２２のセンサ信号線が接地点に接触する地絡故障が発生した場合には、（式７）において「Ｓ＝０」となるから、「Ｖ＝０」となる。また、ＣＰＳ２２のセンサ信号線が断線する断線故障が発生した場合には、（式７）において「Ｓ＝∞」となるから、（式７）より以下の（式８）が成立し、（式８）は、（式６）と等しくなることが分かる。
　Ｖ＝（Ｖｃｃ・Ｒ２・Ｒ４）／（Ｒ１・Ｒ２＋Ｒ１・Ｒ４＋Ｒ２・Ｒ４）…（式８）
　この結果、抵抗Ｒ３が無くても、抵抗Ｒ１、抵抗Ｒ２、抵抗Ｒ４の設定で、地絡故障、正常動作、天絡故障、断線故障を特定することが可能となる。但し、正常動作と断線故障のそれぞれに対応して異なる適切な電圧を設定する際の容易化、電圧安定化等の利点を有するので、抵抗Ｒ３を用いた方が好ましい。
（ＣＰＳ故障検出部１４０の第３構成例：Ｒ３、Ｒ４無しの場合）
　図６は、ＣＰＳ故障検出部１４０の第３構成例である。第３構成例においては、抵抗Ｒ４、抵抗Ｒ３がともに無い点に特徴がある。第１構成例との相違点を説明する。
　図６に示す第３構成例においては、図３の構成例で示した、伝送ライン１４８上のＡ点に接続される抵抗Ｒ４と、Ａ点（第１位置）とＢ点（第２位置）との間で接続される抵抗Ｒ３とが無い。また、抵抗Ｒ４を介してＡ点と接地点とを接続していた信号線も無い。このため、Ａ点とＢ点の電圧は同一となる。
　図６においては、理解容易化のため、Ａ点とＢ点とを伝送ライン１４８上の別の位置として図示しているが、Ａ点とＢ点とは同一電位であるので、両点を別の位置としてせずに同一位置として良い。
　この構成例の場合、（式５）において、「Ｒ３＝０、Ｒ４＝∞」として、故障検出端子における電圧Ｖは、以下の（式９）で求まる。
　（式５）を変形して、
　Ｖ＝（Ｖｃｃ・Ｓ・Ｒ２）／（（Ｒ１・Ｒ２＋Ｓ・Ｒ１＋Ｓ・Ｒ２））＋Ｓ・Ｒ１・Ｒ２／Ｒ４）
　より、
　Ｖ＝Ｖｃｃ・Ｓ・Ｒ２／（Ｒ１・Ｒ２＋Ｓ・Ｒ１＋Ｓ・Ｒ２）　…（式９）
（式９）において、ＣＰＳ２２のセンサ信号線が接地点に接触する地絡故障が発生した場合には、「Ｓ＝０」となるので、「Ｖ＝０」となる。また、ＣＰＳ２２のセンサ信号線が断線する断線故障が発生した場合には、「Ｓ＝∞」となるので、（式９）より、（式１０）が求まる。
　Ｖ＝（Ｖｃｃ・Ｒ２）／（Ｒ１＋Ｒ２）　…（式１０）
　この結果、抵抗Ｒ３、抵抗Ｒ４が無くても、抵抗Ｒ１、抵抗Ｒ２の設定のみで、地絡故障、正常動作、天絡故障、断線故障を特定することが可能となる。必要であれば、電源供給部１４５の電圧Ｖｃｃを調整して故障態様のそれぞれに対応する電圧を調整することも可能である。
　以上述べてきたように、第１構成例、第２構成例、第３構成例のいずれの構成であっても、センサの故障検出、故障態様の特定に必要な電圧を、ＣＰＵ２００の故障検出端子に与えることが可能である。
　但し、抵抗Ｒ３、抵抗Ｒ４を設けることによって、故障態様に応じた電圧設定が容易になるとともに、伝送ライン１４８の電圧も安定化することが可能になる等の利点を有する。また、抵抗Ｒ１、抵抗Ｒ２、抵抗Ｒ３、抵抗Ｒ４を固定抵抗値ではなく、トリマ等の抵抗値の調整操作が可能な半固定抵抗とすることもできる。
　以下に、抵抗Ｒ３、抵抗Ｒ４が共に有る第１構成例における、地絡故障、天絡故障、断線故障の検出原理をさらに説明する。なお、第２構成例、第３構成例においても同様に説明することができる。
（地絡故障）
　図７は、地絡故障の説明図である。図７（ａ）は、図３に示した構成図において、センサ信号線が接地点に接触する地絡故障が発生したことを示す図であり、図７（ｂ）は、地絡故障における回路系の説明図である。なお、図３におけるＲＡＭ２３０、ＲＯＭ２４０は、図示省略している。
　図７（ｂ）を参照すると分かるように、センサ信号線が地絡すると、ＣＰＳ２２の抵抗値が「０」となり、抵抗Ｒ３の一端が接地状態となる。このため、ＣＰＵ２００の故障検出端子の電圧は「０」となる。
　この事は、先に説明したように、（式５）において、「Ｓ＝０」とすると、「Ｖ＝０」となることからも分かる。
　かくして、ＣＰＵ２００の制御端子から出力された制御信号を受けたスイッチ１４７が導通状態となり、電圧供給部１４５によるＡ点での電圧供給が行われても、Ｂ点から故障検出端子に入力された電圧は、地絡故障時には「０（Ｖ）」となる。
（天絡故障）
　図８は、天絡故障の説明図である。図８（ａ）は、図３に示した構成図において、センサ信号線がバッテリ電圧ＶＢを供給する電源電圧ラインに接触する天絡故障が発生したことを示す図であり、図８（ｂ）は、天絡故障における回路系の説明図である。なお、図３におけるＲＡＭ２３０、ＲＯＭ２４０は、図示省略している。
　図８（ｂ）を参照すると分かるように、センサ信号線がバッテリ電圧ＶＢを供給する電源電圧ラインに天絡すると、抵抗Ｒ３の一端の電圧がバッテリ電圧ＶＢになる。このため、ＣＰＵ２００の故障検出端子の電圧は、バッテリ電圧ＶＢに等しくなる。この事は、図４において、抵抗Ｒ３のＢ点側がバッテリ電圧ＶＢになることを示す図８（ｂ）を参照すれば分かる。
　かくして、ＣＰＵ２００の制御端子から出力した制御信号を受けたスイッチ１４７が導通状態となり、電圧供給部１４５によるＡ点での電圧供給が行われても、Ｂ点から故障検出端子に入力された電圧は、天絡故障時には、最も高いバッテリ電圧ＶＢとなる。
（断線故障）
　図９は、断線故障の説明図である。図９（ａ）は、図３に示した構成図において、センサ信号線が断線する断線故障が発生したことを示す図であり、図９（ｂ）は、断線故障における回路系の説明図である。なお、図３におけるＲＡＭ２３０、ＲＯＭ２４０は、図示省略している。
　図９（ｂ）を参照すると分かるように、センサ信号線が断線すると、ＣＰＳ２２の抵抗が「∞」となって電流が流れなくなり、抵抗Ｒ３にも電流が流れなくなる。断線故障における電圧は、先に説明した（式５）において、ＣＰＳ２２の抵抗を「∞」とすることにより、以下の（式１１）が求まる。
　Ｖ＝（Ｖｃｃ・Ｒ２・Ｒ４）／（Ｒ１・Ｒ２＋Ｒ１・Ｒ４＋Ｒ２・Ｒ４）…（式１１）
　具体例として、「Ｒ１＝１０００（Ω）、Ｒ２＝４０００（Ω）、Ｒ４＝１０００（Ω）」の時、「Ｖ＝２．２２２」となる。
　かくして、ＣＰＵ２００の制御端子から出力された制御信号を受けたスイッチ１４７を導通状態となり、電圧供給部１４５によるＡ点での電圧供給が行われても、Ｂ点から故障検出端子に入力された電圧は、断線故障時には、（式１０）で求まる電圧Ｖとなる。
　また、（式１０）で求まる断線故障の電圧は、地絡故障の電圧、天絡故障の電圧とは異なる。そして、一例として、断線故障の電圧を正常時に対応する正常電圧と、天絡故障に対応する天絡電圧との間になるように、抵抗Ｒ１、抵抗Ｒ２、抵抗Ｒ３、抵抗Ｒ４を設定することにより、ＣＰＵ２００の故障検出端子の電圧に基づいて、断線故障、地絡故障、天絡故障、正常動作の４つの態様のいずれかであるかを特定することができる。
　ここで、地絡故障、正常動作、天絡故障、断線故障のそれぞれで、ＣＰＵ２００の故障検出端子が検出するとして説明した電圧Ｖは、図３に示した抵抗Ｒ１、抵抗Ｒ２、抵抗Ｒ３、抵抗Ｒ４及びＣＰＳ２２の抵抗値のみを考慮した場合に導き出される理論上の電圧値となる。実際に検出する電圧Ｖは、配線抵抗、ノイズ、素子パラメータのばらつき及び素子温度特定等の影響を受けて誤差が生じ得る。
　そのため、以降に説明するように、ＣＰＵ２００の故障検出端子の電圧Ｖが、地絡故障、正常動作、天絡故障、断線故障のそれぞれで、理論上検出されるとして定められた電圧値を含む所定の電圧範囲にあるか否かで、故障態様を特定するようにしている。
（テーブル）
　図１２は、故障態様特定等のためのテーブルの説明図である。このテーブルは、例えば、図３、図５、図６に示すＲＯＭ２３０に格納されている。この例では、地絡故障、断線故障、天絡故障の３種類の故障態様のそれぞれに対応する電圧と、正常動作に対応する電圧とを登録している。
　この例では、地絡故障に対して、「０（ｍＶ）」から「ａ（ｍＶ）」の電圧範囲を関連付けて登録しており、また、正常動作に対して「ｂ（ｍＶ）」から「ｃ（ｍＶ）」の電圧範囲を関連付けて登録している。同様に、断線故障に対して、「ｄ（ｍＶ）」から「ｅ（ｍＶ）」の電圧範囲を関連付けて登録しており、天絡故障に対して「ｆ（ｍＶ）」から「ＶＢ（ｍＶ）」の電圧範囲を関連付けて登録している。
　ここで、「０＜ａ＜ｂ＜ｃ＜ｄ＜ｅ＜ｆ＜ＶＢ（ｍＶ）」であり、各態様に関連付けて登録した電圧範囲は重なることはなく、地絡故障、正常動作、断線故障、天絡故障の順に関連付けて登録する電圧範囲に対する電圧値が高くなるように設定されている。
　また、各態様に対しては一定電圧ではなくて、電圧範囲を関連付けるのは、上述したように、回路系を構成する素子のパラメータばらつき、素子温度特性等によって、Ｂ点での電圧が理論値に対して変動するので、その影響を受けにくくするために電圧範囲を登録している。
　例えば「地絡故障」に対して一定値「０（ｍＶ）」を関連付けるのでは無く、その値を下限値とした所定の電圧範囲「０（ｍＶ）～ｂ（ｍＶ）」を関連付けており、また、「天絡故障」に対しては一定値「ＶＢ」を関連付けるのでは無く、その値を上限値とした所定の電圧範囲「ｆ（ｍＶ）～ＶＢ（ｍＶ）」の電圧範囲を関連付けている。
　また、断線故障に対しては、（式６）等から求まる電圧値を中心とした所定の電圧範囲「ｄ（ｍＶ）～ｅ（ｍＶ）」を関連付けて登録している。この場合、（式６）から求まる理論上の電圧値は、「（ｄ＋ｅ）／２（ｍＶ）」であるが、この一定電圧値ではない、電圧範囲を関連付けて登録している。
　通常時に対しても、（式５）から求まる電圧値を中心とした所定の電圧範囲「ｂ（ｍＶ）～ｃ（ｍＶ）（ｂ＜ｃ）」を関連付けて登録している。この場合、（式５）から求まる理論上の電圧値は「（ｂ＋ｃ）／２（ｍＶ）」であるが、この一定電圧値ではない電圧範囲を関連付けて登録している。
　したがって、ＣＰＵ２００は、電圧供給部１４５を制御することにより、伝送ライン１４８に強制的に電圧供給を行って、故障検出端子に入力されるＢ点での電圧を検出し、検出した電圧が、テーブルに登録された電圧範囲のいずれに含まれるものであるかを求め、求めた電圧範囲に対応する故障態様等を特定する。この結果、ＣＰＵ２００は、故障であることの故障検出や、故障検出の場合にはその故障態様を特定することを行うことが可能になる。
（動作例）
　次に、図１１のフローチャートを参照しつつ、第１構成例のＣＰＳ故障検出部１４の動作例を説明する。まず、ステップＳ１１００において、ＣＰＵ２００は、伝送ライン１４８により伝送されるＣＰＳ２２からのセンサ信号の入力が所定時間ないか否かを判定する。ＣＰＵ２００が、センサ信号の入力が所定時間ない状態でない、つまり、センサ信号の入力があると判定した場合（Ｎｏ）、ステップＳ１１００においてウエイト状態となる。
　一方、ＣＰＵ２００が、センサ信号の入力が所定時間ないと判定した場合（Ｙｅｓ）には、ステップＳ１１１０に進んで、ＣＰＵ２００は制御端子から制御信号を出力する。次いで、ステップＳ１１２０において、スイッチ１４７は、制御信号を受け取ると、自身を非導通状態から導通状態とする。これに応じて、電圧供給部１４５は、電源電圧Ｖｃｃを伝送ライン１４８上のＡ点に供給する。
　次いで、ステップＳ１１３０において、ＣＰＵ２００は、故障検出端子を介してＢ点から入力された電圧に基づいて、ＣＰＳ２２の故障検出を行う。より具体的には、ＣＰＵ２００は、入力電圧が、ＣＰＳ２２の正常動作に対応する電圧か否かで故障検出を行う。正常動作であると判定した場合（ステップＳ１１３０のＹｅｓ）には、ステップＳ１１００にリターンする。
　一方、正常動作でないと判定した場合（ステップＳ１１３０のＮｏ）、ステップＳ１１４０に進み、ＣＰＵ２００は、入力電圧とテーブルの登録内容とに基づいて、故障態様を特定する。　
　なお、ＣＰＵ２００が、ステップＳ１１３０、ステップＳ１１４０の動作を一度に実行しても良い。即ち、ＣＰＵ２００が、先に説明した図１２に示すテーブルの登録内容を参照すれば、正常動作と、３種類の故障態様である地絡故障、天絡故障、断線故障の合計４種類の態様のいずれであるかを特定できる。この場合、正常動作を一態様としているので、正常動作か否かだけを判定した後に、３種類の故障態様のいずれであるかを判定せずとも、４種類の態様のいずれであるかを一度に判定することが可能になる。
　以上、第１構成例の動作例について説明したが、第２構成例及び第３構成例の動作例についても同様となるため、説明を省略する。ただし、好ましくは、上述したように、抵抗Ｒ１、抵抗Ｒ２、抵抗Ｒ３、及び抵抗Ｒ４の全てを有する構成とすることで、各故障態様においてＣＰＵ２００の故障検出端子で検出される電圧Ｖを差別化しての設定を容易にすることができる。
　また、ＣＰＵ２００の故障検出端子で検出される電圧Ｖが、各故障態様で異なるように、電圧供給部１４５が供給する電圧値と、抵抗Ｒ３及び抵抗Ｒ４の抵抗値を設定すれば、抵抗Ｒ１、抵抗Ｒ２、及び、抵抗Ｒ２を介してスイッチ１４７の一端と接地点とを接続していた信号線を有さない構成としても、故障態様を特定することができる。
　すなわち、抵抗Ｒ１及び抵抗Ｒ３の少なくともいずれか１つを有する構成とすれば、天絡故障、正常動作、及び、断線故障の各々で検出される電圧Ｖを差別化することができ、また、抵抗Ｒ２及び抵抗Ｒ４の少なくともいずれか１つを有する構成とすれば、地絡故障と正常動作の各々で検出される電圧Ｖを明確に差別化することができる。
（機能構成）
　図１０は、ＣＰＳ故障検出部１４０の機能構成図である。図１０は、抵抗Ｒ４（第１抵抗）、抵抗Ｒ３（第２抵抗）を有する構成例に対する機能構成を示している。ＣＰＳ故障検出部１４０は、起動部２１０、電圧供給部１４５、故障検出部２２０を有する。
　ＣＰＳ２２からの信号は、不図示のセンサ信号線にコネクタケーブル等を介して接続された伝送ライン１４８を伝送される。伝送ライン１４８のＡ点（第１位置）には、一端が接地された抵抗Ｒ４の他端が接続されると共に、Ａ点と、Ａ点よりもＣＰＳ２２側のＢ点（第２位置）とは、抵抗Ｒ３で接続されて伝送ライン１４８が構成されている。
　起動部２１０は、故障検出の動作を起動するための制御信号を出力する。電圧供給部１４５は、制御信号を受けて導通状態となるスイッチ１４７を有し、スイッチ１４７が導通状態になると、電源電圧ＶｃｃをＡ点に供給する。
　また、故障検出部２２０は、故障態様を特定する故障態様特定部２２２を有する。故障検出部２２０は、電圧供給部１４５により、伝送ライン１４８のＡ点に電圧供給が行われると、Ｂ点での電圧が入力され、入力された電圧に基づいて、故障検出を行う。また、故障態様特定部２２２は、故障検出に応答して故障態様を特定する。
　以上説明してきた実施形態によれば、起動部２１０が、故障検出の動作を起動するための制御信号を出力し、電圧供給部１４５は、出力された制御信号に基づいて伝送ライン１４８上のＡ点（第１位置）に所定電圧を供給し、故障検出部２２０は、Ｂ点の電圧に基づいて、故障発生を検出するので、一種類のセンサ信号だけであってもセンサ故障検出を行える、簡易な構成の装置を実現できる。
　特に、故障検出部２２０が故障態様特定部２２２の故障態様特定機能を有しているため、故障検出端子に入力される電圧に基づいて、発生した故障の態様を特定することができる。この結果、簡易な構成で故障態様特定も可能になる等の効果を奏する。
　なお、故障態様特定部２２２が、自身が特定した故障態様に対して不図示の時計で得られた時刻を関連付けた情報を、ＥＣＵ１００が有する書き換え可能な不揮発性メモリ等に記憶する構成とすることや、故障態様特定部２２２が、故障態様に応じた発光パターンで車両に備えたＬＥＤ等の発光デバイスの点灯制御を行ってユーザ等に通知する通知部を備えた構成とすることもできる。通知手法は、他に様々なものが挙げられる。
　また、図１０において、抵抗等の回路系以外の機能を、ＣＰＵ２００がプログラムで実行させることによって実現することもできる。この場合には、ＣＰＵ、ＤＳＰ等のプロセッサが、非一時的な記録媒体に記録されたプログラムを実行することにより、所要の機能を実現することができる。
　プログラムを記録する非一時的な記録媒体としては、ＲＯＭ等の半導体素子、ＣＤ、ＤＶＤ等の光学素子、磁気ディスク等の磁性素子が挙げられる。記録媒体は、プログラムを記憶しておき、この記憶しておいたプログラムを読み取り手段によって読み取ることによって、プロセッサで実行可能となれば、その種類等は問われない。
　また、Ａ点やＢ点での電圧をＣＰＵ２００に入力するためには、例えば、電圧をアナログデジタル変換するＡ／Ｄ変換部を設け、このＡ／Ｄ変換部から出力されるデジタル複数ビット信号をパラレルシリアル変換してＣＰＵ２００に取り込むことや、パラレルシリアル変換せずに、ＣＰＵ２００のポートで取り込む構成等が挙げられるが、他の構成の回路を利用することもできる。
　また、本発明は、上述してきた実施形態に限定されるものではなく、種々の変形、変更が可能である。例えば、（１）ＣＰＳ２２以外の他のセンサの故障検出に本発明を適用すること、（２）ＥＣＵ以外の制御システムに本発明の装置を組み込みこと、（３）テーブルの登録内容を適宜変更すること、（４）故障態様を３種類より増やすこと、（５）故障に関する故障情報を特定の携帯端末装置に送ること、等が挙げられる。
　また、上述の実施形態では、天絡故障として、センサ信号線がバッテリ電圧ＶＢの電源電圧ラインへの天絡を検出する例について説明したが、他の電源電圧ラインへの天絡を検出してもよい。例えば、電源電圧Ｖｃｃの電源電圧ラインへの天絡も検出するようにしてもよい。この場合、テーブルに対応付けられる電圧範囲として、バッテリ電圧ＶＢを上限値とし、電源電圧Ｖｃｃもしくはそれよりも所定値低い電圧を下限値としてもよい。
１　エンジン
２２　電磁ピックアップ
２６　スロットル開度センサ
２８　Ｏ2センサ
４０　インジェクタ
４５　点火プラグ
１００　ＥＣＵ
１４０　ＣＰＳ故障検出部
１４５　電圧供給部
１４７　スイッチ（ＳＷ）
１４８　伝送ライン
２００　ＣＰＵ
２２０　故障検出部
２２２　故障態様特定部
Ｒ４　　抵抗（第１抵抗）
Ｒ３　　抵抗（第２抵抗）

Claims (15)

  1. 　センサからのセンサ信号が伝送ラインで伝送されて入力される構成で、センサの故障検出が可能な装置であって、
    　前記故障検出の動作を起動するための制御信号を出力する起動部と、
    　前記出力された制御信号に基づいて、前記伝送ライン上の第１位置に所定電圧を供給する電圧供給部と、
    　前記第１位置、または、前記伝送ライン上で前記第１位置よりもセンサ側の第２位置の電圧に基づいて、故障発生を検出する検出部と、
    　を備えたセンサ故障検出装置。
  2. 　請求項１に記載の装置であって、
    　前記第１位置に、接地した第１抵抗の非接地側を接続したことを特徴とするセンサ故障検出装置。
  3. 　請求項２に記載の装置であって、
    　前記第１位置と、前記第２位置との間の前記伝送ラインを第２抵抗で構成したことを特徴とする故障検出装置。
  4. 　請求項１、２および３の内のいずれか一項に記載の装置であって、
    　前記起動部は、
    　前記伝送ラインによる前記センサ信号の入力が所定期間無い場合、前記制御信号を出力することを特徴とするセンサ故障検出装置。
  5. 　請求項１、２、３および４の内のいずれか一項に記載の装置であって、
    　前記検出部は、
    　発生した故障の態様を特定する故障態様特定部を備えることを特徴とするセンサ故障検出装置。
  6. 　請求項５に記載の装置であって、
    　故障態様と電圧範囲とを関連付けて登録した登録部をさらに備え、
    　前記故障態様特定部は、
    　前記登録部の登録内容に基づいて、前記第１位置、または、前記第２位置での電圧を含む電圧範囲に対応する故障態様を特定することを特徴とするセンサ故障検出装置。
  7. 　請求項５および６の内のいずれか一項に記載の装置であって、
    　前記故障態様特定部は、
    　前記第１位置、または、前記第２位置における電圧が、零を下限とする所定範囲となる場合、前記センサの地絡故障が発生したと特定することを特徴とするセンサ故障検出装置。
  8. 　請求項５および６の内のいずれか一項に記載の装置であって、
    　前記故障態様特定部は、
    　前記第１位置、または、前記第２位置における電圧が、電源電圧を上限とする所定範囲となる場合、前記センサの天絡故障が発生したと特定することを特徴とするセンサ故障検出装置。
  9. 　請求項５および６の内のいずれか一項に記載の装置であって、
    　前記故障態様特定部は、
    　前記第１位置、または、前記第２位置における電圧が、故障の無い正常時に対応する正常電圧よりも大きく、天絡故障に対応する天絡故障電圧よりも小さくなる場合、前記伝送ラインに接続されるセンサ信号線の断線故障と特定することを特徴とするセンサ故障検出装置。
  10. 　請求項５および６の内のいずれか一項に記載の装置であって、
    　前記故障態様特定部による故障態様の特定内容に応じた報知を行う報知部をさらに備えたことを特徴とするセンサ故障検出装置。
  11. 　請求項１、２、３、４、５、６、７、８、９および１０の内のいずれか一項に記載の装置であって、
    　前記電圧供給部は、
    　所定の電圧供給部用電源電圧を、直列接続した複数の抵抗で分圧した分圧電圧を、前記所定電圧として、前記第１位置に供給することを特徴とするセンサ故障検出装置。
  12. 　請求項１１に記載の装置であって、
    　前記電圧供給部は、
    　前記制御信号が与えられると導通状態となるスイッチを含み、
    　前記スイッチが導通状態となる場合、前記分圧電圧を前記第１位置に供給することを特徴とするセンサ故障検出装置。
  13. 　請求項１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１および１２の内のいずれか一項に記載の装置であって、
    　前記センサは、
    　エンジンのクランクシャフトの回転位置に応じた信号を前記センサ信号として出力するクランクポジションセンサであることを特徴とするセンサ故障検出装置。
  14. 　センサからのセンサ信号が伝送ラインで伝送されて入力される構成で、センサの故障検出が可能な装置を用いたセンサ故障検出方法であって、
    　前記故障検出の動作を起動するための制御信号を出力する工程と、
    　前記出力された制御信号に基づいて、前記伝送ラインの第１位置に所定電圧を供給する工程と、
    　前記第１位置、または、前記伝送ライン上で前記第１位置よりもセンサ側の第２位置の電圧に基づいて、故障発生を検出する工程と、を含むセンサ故障検出方法。
  15. 　センサからのセンサ信号が伝送ラインで伝送されて入力される構成で、センサの故障検出が可能なセンサ故障検出装置に、
    　前記故障検出の動作を起動するための制御信号を、前記制御信号に基づいて、前記伝送ラインの第１位置に所定電圧を供給する電圧供給部に出力する機能と、
    　前記第１位置、または、前記伝送ライン上で前記第１位置よりセンサ側の第２位置の電圧に基づいて、故障発生を検出する機能と、を実現するためのプログラム。
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