(57)【要約】【課題】  センサ（検出）抵抗からＣＰＵ等の制御手段までの入力回路を構成する回路素子の故障を確実且つ高精度に検出することができる故障検出装置を提供する。【解決手段】  各種の変化を検出する温度センサ５３と接続され、当該温度センサ５３の抵抗値を検出する入力回路１３と、入力回路１３と並列に接続され該回路１３の故障を監視する監視回路１４と、入力回路１３で検出された温度センサ５３の抵抗値が入力されると共に、監視回路１４の故障検出時に、監視回路１４から信号を入力する入力状態と、監視回路１４に信号を出力する出力状態との間で切り換えるＣＰＵ１とを備える。ＣＰＵ１は、監視回路１４の故障検出時に、監視回路１４を入力状態から出力状態に切り換え、切換前の入力回路１３のＡ／Ｄ変換値と、切換後の入力回路１３のＡ／Ｄ変換値との差分が、所定の範囲内ではない場合に、前記監視回路１４が故障していることを判定する。【選択図】      図１
2006126053.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
各種の変化を検出する検出抵抗と接続され、当該検出抵抗の抵抗値を検出する入力回路と、
前記検出抵抗に対して、前記入力回路と並列に接続され、前記入力回路の故障を監視する監視回路と、
前記入力回路によって検出された前記検出抵抗の抵抗値が入力されると共に、前記監視回路の故障を検出するに際して、前記監視回路から信号を入力する入力状態と、前記監視回路に信号を出力する出力状態との間で切り換える制御手段とを備え、
前記制御手段は、前記監視回路の故障検出時に、前記監視回路を入力状態から出力状態に切り換え、前記監視回路を入力状態から出力状態に切り換える前の前記入力回路のＡ／Ｄ変換値と、前記監視回路を入力状態から出力状態に切り換えた後の前記入力回路のＡ／Ｄ変換値との差分が、所定の範囲内ではない場合に、前記監視回路が故障していることを判定することを特徴とする故障検出装置。
【請求項２】
前記制御手段は、前記監視回路を入力状態から出力状態に切り換えた後に、前記監視回路を出力状態から入力状態に戻し、前記監視回路を出力状態から入力状態に戻す前の前記入力回路のＡ／Ｄ変換値と、前記監視回路を出力状態から入力状態に戻した後の前記入力回路のＡ／Ｄ変換値との差分が、所定の範囲内ではない場合に、前記監視回路が故障していることを判定することを特徴とする請求項１に記載の故障検出装置。
【請求項３】
前記制御手段は、前記監視回路を入力状態から出力状態に切り換える前の前記入力回路のＡ／Ｄ変換値と、前記監視回路を出力状態から入力状態に戻した後の前記入力回路のＡ／Ｄ変換値との差分が、所定の範囲内ではない場合、又は、前記監視回路を入力状態から出力状態に切り換える前の前記監視回路のＡ／Ｄ変換値と、前記監視回路を出力状態から入力状態に戻した後の前記監視回路のＡ／Ｄ変換値との差分が、所定の範囲内ではない場合に、前記監視回路が故障していることを判定することを特徴とする請求項２に記載の故障検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば車両等に搭載され、排気ガスに含まれるＮＯｘを水と窒素に分解する尿素ＳＣＲ触媒用尿素水が適正な尿素濃度であるか否かを判定するに際して、ブリッジ回路で液体の熱抵抗、熱伝導率を検出するために駆動される回路の断線等の故障を検出する断線検出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、例えばディーゼル車の排気ガス浄化システム用の尿素濃度センサとしては、センサ信号として０．１ｍＶ以下の微小信号を増幅し、マイクロコンピュータでＡ／Ｄ変換し、排気ガス浄化システムに尿素濃度値を示す信号を供給することによって、排気ガス浄化システムが正常に機能出来る状態かどうかをモニタしていた。このような尿素濃度センサに使用される技術としては、電源回路が使用され、当該電源回路からヒータ抵抗に電圧供給を行っていた。
【０００３】
そして、従来では、上述した電源回路からヒータ抵抗との間の故障検出等の故障検出技術としては、下記の特許文献１に記載されているように、コンパレータの異常検出装置のように、コンパレータのみならず、周辺素子の故障による異常を検出するものが知られている。
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−２４８０２２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、近年での排気ガス規制の風潮から、厳しく排気ガスに含まれる特定成分を規制する必要があり、このため、ヒータ抵抗に電圧を印加して、正確な尿素濃度を定期的に計測することが大きな要望となっている。したがって、電源回路からセンサ抵抗への出力電圧を正確な値とすると共に、当該電源回路からセンサ抵抗に接続される回路部分の精度の高い故障検出が望まれている。
【０００６】
そこで、本発明は、上述した実情に鑑みて提案されたものであり、センサ（検出）抵抗からＣＰＵ等の制御手段までの入力回路を構成する回路素子の故障を確実且つ高精度に検出することができる故障検出装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係る故障検出装置は、各種の変化を検出する検出抵抗と接続され、当該検出抵抗の抵抗値を検出する入力回路と、前記検出抵抗に対して、前記入力回路と並列に接続され、前記入力回路の故障を監視する監視回路と、前記入力回路によって検出された前記検出抵抗の抵抗値が入力されると共に、前記監視回路の故障を検出するに際して、前記監視回路から信号を入力する入力状態と、前記監視回路に信号を出力する出力状態との間で切り換える制御手段とを備える。
【０００８】
このような故障検出装置において、前記制御手段は、前記監視回路の故障検出時に、前記監視回路を入力状態から出力状態に切り換え、前記監視回路を入力状態から出力状態に切り換える前の前記入力回路のＡ／Ｄ変換値と、前記監視回路を入力状態から出力状態に切り換えた後の前記入力回路のＡ／Ｄ変換値との差分が、所定の範囲内ではない場合に、前記監視回路が故障していることを判定することによって、上述の課題を解決する。
【発明の効果】
【０００９】
本発明に係る故障検出装置によれば、監視回路の故障検出時に、監視回路を入力状態から出力状態に切り換え、監視回路を入力状態から出力状態に切り換える前の入力回路のＡ／Ｄ変換値と、監視回路を入力状態から出力状態に切り換えた後の入力回路のＡ／Ｄ変換値との差分が、所定の範囲内ではない場合に、監視回路が故障していることを判定することができ、センサ（検出）抵抗からＣＰＵ等の制御手段までの入力回路を構成する回路素子の故障を確実且つ高精度に検出することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
【００１１】
本発明は、例えば図１に示すように構成された尿素水検出システムに適用される。
【００１２】
［尿素水検出システムの構成］
この尿素水検出システムは、例えばディーゼルエンジンによって走行する車両に搭載され、ディーゼルエンジン車両から排出される排気ガス中のＮＯｘを水と窒素に分解する尿素ＳＣＲ触媒用尿素水の尿素濃度を検出して、図示しない排気ガス浄化システムに供給するものである。
【００１３】
この尿素水検出システムは、図１に示すように、主として、ＣＰＵ１（制御手段）が回路基板２に搭載されたヒータ駆動回路１１、センサブロック１２、入力回路１３、監視回路１４と接続され、回路基板２に検出回路３が接続されて構成されている。
【００１４】
また、ＣＰＵ１には、車両のイグニッションスイッチによって起動するイグニッション電源及び電源回路（共に図示せず）が接続されており、イグニッション電源を５Ｖの基準電源に変換されて供給される。また、ヒータ駆動回路１１には、５Ｖの基準電源を昇圧させる昇圧回路が接続されており、５Ｖの基準電源が８Ｖ電源に変換されて供給される。これにより、ヒータ駆動回路１１は、ＣＰＵ１の制御に従って、ＣＰＵ１によって供給された電圧を検出回路３の所定の動作電圧に変換して供給する。
【００１５】
これによって、検出回路３は、尿素含有水の有無及び尿素含有水に適正な尿素濃度となっているか否かに応じた検出出力を、センサブロック１２を介してＣＰＵ１に供給する。そして、ＣＰＵ１は、センサブロック１２からの出力値を、尿素含有水の尿素濃度に変換する演算処理を行い、図示しない通信回路を介して図示しない排気ガス浄化システムに供給する。
【００１６】
検出回路３は、ヒータ駆動回路１１の抵抗Ｒ１１，Ｒ１２と共にブリッジ回路を構成する抵抗器である温度センサ５２，５３と、ヒータ駆動回路１１と接続されたヒータ抵抗５１とを備える。なお、抵抗Ｒ１１、抵抗Ｒ１２は、例えば３．９ｋΩ程度である。
【００１７】
このブリッジ回路は、抵抗Ｒ１２，抵抗器である温度センサ５２，抵抗Ｒ１１，抵抗器である温度センサ５３がブリッジ接続されてなるブリッジ回路で構成される。このブリッジ回路は、一方端が基準電圧ＩＣ等に接続され、他方端がＧＮＤ端子に接続されている。抵抗Ｒ１２，抵抗Ｒ１１は、例えばカーボン抵抗であり、温度センサ５２，温度センサ５３は、例えば白金抵抗で構成される。白金抵抗の抵抗値の温度変化は大きく、約３６００ｐｐｍ／℃である。抵抗Ｒ１２，抵抗Ｒ１１は、空気中に配置され、温度センサ５２，温度センサ５３は、尿素水中に配置される。
【００１８】
このブリッジ回路の抵抗Ｒ１２，温度センサ５２，抵抗Ｒ１１，温度センサ５３のうちの１つの抵抗、例えば温度センサ５２がヒータ抵抗５１と一体的に組み立てられており、このヒータ抵抗５１が加熱され、ヒータ抵抗５１の熱が伝達される。所定期間ごとに、所定期間だけヒータ抵抗５１が加熱されることによって、定期的に温度センサ５２の抵抗値が変化する。このセンサ回路の温度センサ５２，温度センサ５３は、尿素水タンク内に充填された尿素水内に配設され、尿素水の尿素濃度が高いほど、ヒータ抵抗５１が発生した熱の尿素水への放熱及びヒータ抵抗５１から温度センサ５２に伝達された熱の尿素水への放熱が少なく、したがって、温度センサ５２の電気抵抗値は、急速に上昇する。そして、尿素水の尿素濃度が低いほど、ヒータ抵抗５１からの尿素水への放熱及び温度センサ５２から尿素水への放熱は大きく、温度センサ５２の電気抵抗値はゆっくり上昇する。したがって、ブリッジ回路の抵抗Ｒ１２，温度センサ５２の接続点の電圧値の変動割合は、尿素水に含まれる尿素濃度に比例して異なるものとなる。
【００１９】
そして、ブリッジ回路は、温度センサ５２に一体的に組み立てられたヒータ抵抗５１からの熱によって温度センサ５２の電気抵抗値が増加し、また、ヒータ抵抗５１からの熱の供給がなくなると、熱せられた温度センサ５２が、尿素水に放熱することによって、電気抵抗値が低下する。そして、抵抗Ｒ１２と温度センサ５２とで分圧された電圧値及び抵抗Ｒ１１と温度センサ５３とで分圧された電圧値がオペアンプであるセンサ電圧出力回路３１に供給される。センサ電圧出力回路３１は、抵抗Ｒ１２と温度センサ５２とで分圧した電圧値と、抵抗Ｒ１１と温度センサ５３で分圧した電圧値との差分の演算をし、且つ差分電圧を増幅して、出力信号をＣＰＵ１に出力する。
【００２０】
これによって、尿素濃度に応じた温度センサ５２の温度上昇の変化を検出し、尿素含有水の有無及び尿素含有水が適正な尿素濃度となっているか否かに応じた検出出力をＣＰＵ１に供給する。
【００２１】
ヒータ駆動回路１１は、トランジスタ２２のコレクタ端子に５Ｖの基準電源が接続され、ベース端子にオペアンプ２１が接続され、エミッタ端子がヒータ抵抗５１に接続されたエミッタフォロア回路となっている。
【００２２】
ヒータ駆動回路１１は、抵抗Ｒ１及び抵抗Ｒ２を介してゲート端子にパルス信号が供給されるＦＥＴと、オペアンプ２１と、トランジスタ２２とを備える。オペアンプ２１は、５Ｖの基準電源とトランジスタ２２の出力電圧とを比較して、トランジスタ２２への出力電圧を制御している。このオペアンプ２１は、出力端子が抵抗Ｒ５（１００Ω），抵抗Ｒ４（１０ｋΩ）を介してトランジスタ２２であるトランジスタのベース端子に接続されている。また、このオペアンプ２１には、駆動電源として８Ｖ電圧で接続される。更に、負端子が抵抗Ｒ７，抵抗Ｒ８（３０ｋΩ）を介して接地され、正端子が抵抗Ｒ３（５０ｋΩ），抵抗Ｒ６（３０ｋΩ）を介してＦＥＴのドレイン端子に接続されている。
【００２３】
また、トランジスタ２２のエミッタ端子側には、ＣＰＵ１の他の端子との接続ラインに、抵抗Ｒ９（４７ｋΩ）、コンデンサＣ２（０．０１μＦ）、抵抗Ｒ１０（１ｋΩ）及びコンデンサＣ３（１００ｐＦ）が設けられている。
【００２４】
このようなヒータ駆動回路１１は、例えば所定期間ごとに、所定期間だけヒータ駆動回路１１からヒータ抵抗５１に３．４５Ｖの電圧を印加する。このとき、ＣＰＵ１は、昇圧回路を制御して、５Ｖの基準電源を８Ｖ電源に変換させ、当該８Ｖ電源をオペアンプ２１に供給させる。同時に、ＣＰＵ１は、ＦＥＴに向かってパルス出力を行うことによって、オペアンプ２１及びトランジスタ２２で電圧降下された３．４５Ｖの電源を発生させる。
【００２５】
これによって、尿素含有水の温度変化が発生し、尿素濃度の高低及び液体の有無によって温度センサ５２，５３で温度変化が検出されて、ＣＰＵ１で尿素濃度に変換されることになる。
【００２６】
このように構成されたヒータ駆動回路１１は、昇圧回路３１によって５Ｖの基準電源電圧を８Ｖの電源電圧に変換し、当該８Ｖ電源をオペアンプ２１に接続することによって、トランジスタ２２が安定して動作することを可能にしている。したがって、このようなヒータ駆動回路１１によれば、オペアンプ２１による電圧降下と、トランジスタ２２による電圧降下とがある場合であっても、昇圧回路３１の８Ｖ電源を使用することによって、確実に３．４Ｖという所定電圧をヒータ抵抗５１に供給することができる。また、このヒータ駆動回路１１によれば、電源回路１１で変換した５Ｖの基準電源を昇圧回路３１の回路電源としているので、サージ保護、降圧による損失の考慮が不要となるという利点もある。
【００２７】
検出回路３に接続されたセンサブロック１２は、ＣＰＵ１に接続されたセンサ電圧出力回路３１を備える。このセンサ電圧出力回路３１は、コンデンサＣ１５、コンデンサＣ１６（１０００ｐＦ）及びコンデンサＣ１７（０．１μＦ）と並列して、負端子（ＩＮ−）に温度センサ５３が接続され、正端子（ＩＮ＋）に温度センサ５２が接続されている。これにより、センサブロック１２は、抵抗Ｒ１１及び抵抗Ｒ１２、温度センサ５２及び温度センサ５３からなるブリッジ回路と接続されている。
【００２８】
また、センサ電圧出力回路３１は、増幅器であって、抵抗Ｒ１１及び抵抗Ｒ１２と共に、コンデンサＣ１３（０．１μＦ）とコンデンサＣ１４（０．１μＦ）と接続されており、更に、ＲＧ１端子及びＲＧ２端子に抵抗Ｒ１３（４．０２ｋΩ）が接続され、ＲＥＦ端子に、安定化用のコンデンサＣ１８（０．１μＦ）、抵抗Ｒ１４（６８ｋΩ）及び抵抗Ｒ１５（１０ｋΩ）が接続されている。これにより、ＩＮ−端子、ＩＮ＋端子に、温度センサ５２，５３による検出電圧が入力される。ＲＧ１端子及びＲＧ２端子に接続された抵抗Ｒ１３によってセンサ電圧出力回路３１の増幅率が調整される。
【００２９】
このようなセンサ電圧出力回路３１は、尿素濃度の高低及び液体の有無によって温度センサ５２での温度変化に応じた検出信号が入力される。これにより、センサ電圧出力回路３１は、正端子ＩＮ＋に入力された電圧値と、負端子ＩＮ−に入力された電圧値との差分電圧を検出し、当該差分電圧を増幅してＣＰＵ１に供給する。この差分電圧は、ＣＰＵ１で尿素濃度信号に変換されることになる。
【００３０】
また、このようなセンサブロック１２には、負端子と温度センサ５３との接続線に入力回路１３及び監視回路１４の２個の入力系統が接続されている。これら入力回路１３及び監視回路１４は、センサ電圧出力回路３１と温度センサ５３との接続線に並列して接続されている。
【００３１】
入力回路１３は、ＣＰＵ１とコンデンサＣ２１を介して接続されたオペアンプ４１と、当該オペアンプ４１の負端子に接続された抵抗Ｒ２１（４７ｋΩ）、コンデンサＣ２２（０．１μＦ）、抵抗Ｒ２２（２７ｋΩ）及び抵抗Ｒ２３（１２ｋΩ）と、オペアンプ４１の正端子とセンサブロック１２との間に接続された抵抗Ｒ２４（１０ｋΩ）とを備える。また、監視回路１４は、ＣＰＵ１とセンサブロック１２との間に、ＣＰＵ１側から、コンデンサＣ３１（１００ｐＦ）、抵抗Ｒ３１（１ｋΩ）、コンデンサＣ３２（０．０１μＦ）、抵抗Ｒ３２（４７ｋΩ）が設けられている。
【００３２】
この監視回路１４は、当該監視回路１４自身の断線等による故障を検出することによって、入力回路１３の故障を検出する。このように故障検出時には、監視回路１４及び入力回路１３は、ＣＰＵ１によって制御されて、当該ＣＰＵ１によって故障検出処理がなされる。
【００３３】
この故障検出処理は、図２に示すフローチャートの処理をＣＰＵ１によって実行する。なお、この故障検出処理の前提条件としては、後述の待機時間及び判定時間共に、入力の変化が完了する時間に対して十分に短いこととする。
【００３４】
ＣＰＵ１は、故障検出タイミングとなると、先ずステップＳ１において、センサブロック１２を介して入力回路１３に供給され、オペアンプ４１を介してＣＰＵ１に入力される入力回路１３のＡ／Ｄ変換値Ａ１を取得すると共に、センサブロック１２を介して監視回路１４に供給されて、ＣＰＵ１に入力される監視回路１４のＡ／Ｄ変換値Ｂ１を取得する。このとき、ＣＰＵ１は、複数回に亘って入力回路１３のＡ／Ｄ変換値Ａ１及び監視回路１４のＡ／Ｄ変換値Ｂ１を取得して、入力回路１３のＡ／Ｄ変換値Ａ１の平均値及び監視回路１４のＡ／Ｄ変換値Ｂ１の平均値を求める。
【００３５】
次にＣＰＵ１は、ステップＳ２において、監視回路１４に対するマイコンポートを出力に切換え、Ｈ（ｈｉｇｈ）信号又はＬ（ｌｏｗ）信号を出力する。ここで、ＣＰＵ１は、後の処理での異常（故障）検出精度が高くなるように、Ｈ信号又はＬ信号の何れかを出力するかを選択する。このとき、ＣＰＵ１は、ステップＳ４で検出する切換後の入力回路１３のアナログ電圧値がＡ／Ｄ変換可能な電圧範囲であって、ＨからＬに切り換えた時の電圧値の変化と、ＬからＨに切り換えた時の電圧値の変化とで、変化度合いが大きい方を選択する。
【００３６】
次にＣＰＵ１は、ステップＳ３において、ステップＳ２において監視回路１４に対するマイコンポートを出力に切換えたことによってＨレベル又はＬレベルで電圧が安定するまで待機する。
【００３７】
次にＣＰＵ１は、ステップＳ４において、ステップＳ３で電圧が安定した結果の入力回路１３のＡ／Ｄ変換値Ａ２を取得する。ここで、ＣＰＵ１は、複数回に亘って入力回路１３のＡ／Ｄ変換値Ａ２を取得して、当該複数の入力回路１３のＡ／Ｄ変換値Ａ２を求める。
【００３８】
次にＣＰＵ１は、ステップＳ５において、監視回路１４に対するマイコンポートを入力に切換え、ステップＳ６において、監視回路１４に対するマイコンポートを入力に切換えたことによる電圧が安定するまで待機する。
【００３９】
次にＣＰＵ１は、ステップＳ７において、切換前の入力回路１３のＡ／Ｄ変換値Ａ１から切換後の入力回路１３のＡ／Ｄ変換値Ａ２を差し引いた値が、下限判定値よりも小さいか否かを判定し、更に、ステップＳ８において、切換前の入力回路１３のＡ／Ｄ変換値Ａ１から切換後の入力回路１３のＡ／Ｄ変換値Ａ２を差し引いた値が、上限判定値よりも大きいか否かを判定する。ここで、上限判定値は、監視回路１４の出力をＬレベルからＨレベルに変換した時に、Ａ／Ｄ変換値がＡ１からＡ２に低下した場合の値であって、例えば４０ｍＶ〜２００ｍＶ程度に設定される。また、上限判定値は、監視回路１４の出力をＨレベルからＬレベルに変換した時に、Ａ／Ｄ変換値がＡ１からＡ２に低下した場合の値であって、例えば−４０ｍＶ〜８００ｍＶ程度に設定される。
【００４０】
そして、ＣＰＵ１は、ステップＳ７において切換前の入力回路１３のＡ／Ｄ変換値Ａ１から切換後の入力回路１３のＡ／Ｄ変換値Ａ２を差し引いた値が、下限判定値よりも小さいと判定した場合、又は、ステップＳ８において切換前の入力回路１３のＡ／Ｄ変換値Ａ１から切換後の入力回路１３のＡ／Ｄ変換値Ａ２を差し引いた値が、上限判定値よりも大きいと判定した場合には、ステップＳ９において、監視回路１４に異常（故障）が発生していると判定して、処理を終了する。
【００４１】
このように、ステップＳ２において、監視回路１４を入力状態から出力状態に切り換えて、Ｈレベルの信号を出力した場合、及び、Ｌレベルの信号を出力した場合に、異常に高い電圧変化、又は異常に低い電圧変化が発生していたことを検出することができる。これによって、ＣＰＵ１では、入力回路１３のＡ／Ｄ変換値Ａ１から入力回路１３のＡ／Ｄ変換値Ａ２を差し引いた値が上限判定値及び下限判定値の範囲を満たさない場合には、監視回路１４に断線や短絡等の故障が発生しており、これに関連して入力回路１３の故障が発生していることを検出することができる。
【００４２】
一方、ＣＰＵ１は、ステップＳ７において切換前の入力回路１３のＡ／Ｄ変換値Ａ１から切換後の入力回路１３のＡ／Ｄ変換値Ａ２を差し引いた値が、下限判定値よりも小さくなく、且つ、ステップＳ８において切換前の入力回路１３のＡ／Ｄ変換値Ａ１から切換後の入力回路１３のＡ／Ｄ変換値Ａ２を差し引いた値が、上限判定値よりも大きくないと判定した場合には、ステップＳ１０に処理を進める。このステップＳ１０以降の処理は、故障検出処理の検出精度を高めるための処理である。
【００４３】
ステップＳ１０において、ＣＰＵ１は、ステップＳ５において監視回路１４を出力状態から入力状態とした時の入力回路１３のＡ／Ｄ変換値Ａ３と、監視回路１４のＡ／Ｄ変換値Ｂ２とを取得する。ここで、入力回路１３のＡ／Ｄ変換値Ａ３は、ステップＳ６が完了した時点で図示しないメモリに格納されている。また、ＣＰＵ１は、複数回に亘って入力回路１３のＡ／Ｄ変換値Ａ３及び監視回路１４のＡ／Ｄ変換値Ｂ２を取得しておき、平均値を求めておく。
【００４４】
次にＣＰＵ１は、ステップＳ１１において、入力回路１３のＡ／Ｄ変換値Ａ３から入力回路１３のＡ／Ｄ変換値Ａ２を差し引いた値が、下限判定値よりも小さいか否かを判定し、更に、ステップＳ１２において、入力回路１３のＡ／Ｄ変換値Ａ３から入力回路１３のＡ／Ｄ変換値Ａ２を差し引いた値が、上限判定値よりも大きいか否かを判定する。ここで、上限判定値及び下限判定値の範囲は、上述のステップＳ７，ステップＳ８と同様の値を使用する。
【００４５】
そして、ＣＰＵ１は、入力回路１３のＡ／Ｄ変換値Ａ３から入力回路１３のＡ／Ｄ変換値Ａ２を差し引いた値が、下限判定値よりも小さいと判定した場合、又は、入力回路１３のＡ／Ｄ変換値Ａ３から入力回路１３のＡ／Ｄ変換値Ａ２を差し引いた値が、上限判定値よりも大きいと判定した場合には、ステップＳ１３において、監視回路１４に異常（故障）が発生していると判定して、処理を終了する。
【００４６】
このように、ステップＳ５において、監視回路１４を出力状態から入力状態に切り換えて、異常に高い電圧変化、又は異常に低い電圧変化が発生していたことを検出することができる。これによって、ＣＰＵ１では、入力回路１３のＡ／Ｄ変換値Ａ３から入力回路１３のＡ／Ｄ変換値Ａ２を差し引いた値が上限判定値及び下限判定値の範囲を満たさない場合には、監視回路１４に断線や短絡等の故障が発生しており、これに関連して入力回路１３の故障が発生していることを検出することができる。
【００４７】
一方、ＣＰＵ１は、入力回路１３のＡ／Ｄ変換値Ａ３から入力回路１３のＡ／Ｄ変換値Ａ２を差し引いた値が、下限判定値よりも小さくなく、且つ、入力回路１３のＡ／Ｄ変換値Ａ３から入力回路１３のＡ／Ｄ変換値Ａ２を差し引いた値が、上限判定値よりも大きくないと判定した場合には、ステップＳ１４に処理を進める。
【００４８】
次にＣＰＵ１は、ステップＳ１４において、入力回路１３のＡ／Ｄ変換値Ａ１から入力回路１３のＡ／Ｄ変換値Ａ３を差し引いた絶対値が、許容値よりも大きいか否かを判定し、更に、ステップＳ１５において、監視回路１４のＡ／Ｄ変換値Ｂ１から監視回路１４のＡ／Ｄ変換値Ｂ２を差し引いた絶対値が、許容値よりも大きいか否かを判定する。これにより、監視回路１４を出力状態から入力状態に戻した前後での、入力回路１３のＡ／Ｄ変換値が許容範囲であるか否か、監視回路１４のＡ／Ｄ変換値が許容範囲であるか否かを判断する。ここで、許容値の範囲は、同じ値を使用してもよいが、入力回路１３についてのＡ／Ｄ変換の誤差と、監視回路１４についてのＡ／Ｄ変換の誤差とが異なる場合には、それぞれについての許容値を使用してもよい。
【００４９】
そして、ＣＰＵ１は、入力回路１３のＡ／Ｄ変換値Ａ１から入力回路１３のＡ／Ｄ変換値Ａ３を差し引いた絶対値が、許容値よりも大きいと判定した場合には、入力回路１３に異常（故障）が発生していると判定してステップＳ１６に処理を進める。また、監視回路１４のＡ／Ｄ変換値Ｂ１から監視回路１４のＡ／Ｄ変換値Ｂ２を差し引いた絶対値が、許容値よりも大きいと判定した場合には、監視回路１４に異常（故障）が発生していると判定してステップＳ１６に処理を進める。
【００５０】
このように、監視回路１４を入力状態から出力状態とし、その後に監視回路１４を出力状態から入力状態に戻した前後において、Ａ／Ｄ変換値が許容されない範囲にある場合には、入力回路１３又は監視回路１４の故障が発生していることを検出することができる。
【００５１】
なお、上述の実施の形態は本発明の一例である。このため、本発明は、上述の実施形態に限定されることはなく、この実施の形態以外であっても、本発明に係る技術的思想を逸脱しない範囲であれば、設計等に応じて種々の変更が可能であることは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】本発明を適用した尿素水検出システムの全体構成を示す回路図である。
【図２】本発明を適用した尿素水検出システムによる故障検出処理の処理手順を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００５３】
１  ＣＰＵ
２  回路基板
３  検出回路
１１  ヒータ駆動回路
１２  センサブロック
１３  入力回路
１４  監視回路
２１  オペアンプ
２２  トランジスタ
３１  センサ電圧出力回路
４１  オペアンプ
５１  ヒータ抵抗
５２，５３  温度センサ
Ｃ  コンデンサ
Ｄ  ダイオード
Ｒ  抵抗
【図１】
2006126053.tif 000003
【図２】
2006126053.tif 000004