(57)【要約】【課題】  温度検出精度を維持するとともに温度センサの断線を確実に検出することが可能であり、且つ断線検出用の基準抵抗が不要となる簡素な温度検出・断線検出回路等を提供する。【解決手段】  サーミスタＲｔｈと基準抵抗Ｒ１とスイッチＳ１とを直列接続する。スイッチＳ１のオンオフで所定電圧が印可されるようにする。サーミスタＲｔｈと並列になるコンデンサＣと抵抗Ｒｓとでローパスフィルタを形成し、検出手段２を接続する。スイッチＳ１を閉じると温度検出が行われ、開くと断線検出が行われる。断線検出において、コンデンサＣの電荷は抵抗ＲｓとサーミスタＲｔｈを通じて放電される。コンデンサＣの両端電圧は垂下し、正常と判断される。ここで、サーミスタＲｔｈやサーミスタＲｔｈをつなぐリード線等が断線した場合には、コンデンサＣの電荷の放電経路が失われる。コンデンサＣの両端電圧は保持され、異常と判断される。コンデンサＣの両端電圧をモニタすることで断線検出が行える。【選択図】    図２
2005156389.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
検出温度の変化に応じて抵抗値が変化する温度センサと、該温度センサに対して直列に接続される分圧手段と、前記温度センサ及び前記分圧手段に所定電圧を印可する電源と、該電源に接続されるとともに前記所定電圧の印加の有無を切り替える切替手段と、前記温度センサ及び前記分圧手段の共通接続点に一端が接続される抵抗要素と、該抵抗要素の他端に接続されるコンデンサと、前記所定電圧の印加時に前記共通接続点の電圧に基づいて温度検出を行うとともに前記所定電圧の印加遮断時に前記コンデンサの電圧に基づいて前記温度センサの断線検出を行う検出手段と、を備えた
ことを特徴とする温度検出・断線検出回路。
【請求項２】
検出温度の変化に応じて抵抗値が変化する温度センサと、該温度センサに対して直列に接続される分圧手段と、前記温度センサ及び前記分圧手段に所定電圧を印可する電源と、該電源に接続されるとともに前記所定電圧の印加の有無を切り替える切替手段と、前記温度センサに対して並列に接続されるコンデンサと、前記所定電圧の印加時に前記温度センサ及び前記分圧手段の共通接続点の電圧に基づいて温度検出を行うとともに前記所定電圧の印加遮断時に前記コンデンサの電圧に基づいて前記温度センサの断線検出を行う検出手段と、を備えた
ことを特徴とする温度検出・断線検出回路。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載の温度検出・断線検出回路において、
前記切替手段を、トランジスタやＦＥＴなどの半導体素子、又はリレーなどの機械接点を有するスイッチング素子とした
ことを特徴とする温度検出・断線検出回路。
【請求項４】
請求項１又は請求項２に記載の温度検出・断線検出回路において、
前記温度センサを、車両の触媒温度の異常有無を検出するためのものとするとともに、前記触媒温度が上昇すると前記温度センサの前記抵抗値が減少するものとした
ことを特徴とする温度検出・断線検出回路。
【請求項５】
請求項１又は請求項２に記載の温度検出・断線検出回路において、
前記温度センサを、車両の排気温度の異常有無を検出するためのものとするとともに、前記排気温度が上昇すると前記温度センサの前記抵抗値が減少するものとした
ことを特徴とする温度検出・断線検出回路。
【請求項６】
車両の内燃機関を制御するための装置であって、請求項１ないし請求項５いずれか記載の温度検出・断線検出回路を含んで構成した
ことを特徴とする内燃機関制御装置。
【請求項７】
検出温度の変化に応じて抵抗値が変化する温度センサを用いて温度を測定する温度測定モードと、前記温度センサの異常を診断する異常診断モードとを有し、
前記温度測定モードでは、（１）前記温度センサ及び該温度センサに対して直列に接続される分圧手段に所定電圧を印可するステップと、（２）前記所定電圧を印可した状態で前記温度センサ及び前記分圧手段の共通接続点における電圧に基づいて温度を検出するステップと、を含むようにし、
前記異常診断モードでは、（３）前記所定電圧の印加を遮断するステップと、（４）前記温度センサに対して並列に接続されるコンデンサの、前記温度測定モードにおいて蓄積された電荷が放電されているか否かを検出し、該検出に基づいて前記温度センサの断線有無を判断するステップと、を含むようにした
ことを特徴とする温度検出・断線検出方法。
【請求項８】
請求項７に記載の温度検出・断線検出方法において、
前記（４）での前記電荷の放電を、前記温度センサのインピーダンスによりなされるものとした
ことを特徴とする温度検出・断線検出方法。
【請求項９】
請求項７又は請求項８に記載の温度検出・断線検出方法において、
前記（３）の終了後、所定時間経過させて前記（４）を行うようにした
ことを特徴とする温度検出・断線検出方法。
【請求項１０】
請求項７ないし請求項９いずれか記載の温度検出・断線検出方法において、
前記（３）の前記所定電圧印加の遮断のために、トランジスタやＦＥＴなどの半導体素子、又はリレーなどの機械接点を有するスイッチング素子を用いるようにした
ことを特徴とする温度検出・断線検出方法。
【請求項１１】
請求項７ないし請求項９いずれか記載の温度検出・断線検出方法において、
前記温度センサを、車両の触媒温度の異常有無を検出するためのものとするとともに、前記触媒温度が上昇すると前記温度センサの前記抵抗値が減少するものとした
ことを特徴とする温度検出・断線検出方法。
【請求項１２】
請求項７ないし請求項９いずれか記載の温度検出・断線検出方法において、
前記温度センサを、車両の排気温度の異常有無を検出するためのものとするとともに、前記排気温度が上昇すると前記温度センサの前記抵抗値が減少するものとした
ことを特徴とする温度検出・断線検出方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、温度センサの抵抗値変化により検出対象の温度を検出し且つ温度センサの断線検出を可能とした温度検出・検出回路と、その温度検出・検出回路を含む内燃機関制御装置、さらには温度センサを用いての温度検出・温度センサの断線検出方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
温度を計測する技術としては、温度変化に応じて抵抗値が変化するサーミスタを使用することが周知になっている。温度センサであるサーミスタには、そのサーミスタの温度変化率に対して抵抗値の温度変化率が無視できるほど小さい基準抵抗が直列に接続されている。そして、その両端には電圧が印可されている。基準抵抗とサーミスタとの共通接続点の電圧変化、言い換えればサーミスタの抵抗値変化を読み取れば、サーミスタ周囲の温度が測定することができるようになっている。温度センサであるサーミスタとしては、例えば、温度の上昇に応じてその抵抗値が減少するＮＴＣ（Negative Temperature Coefficient）や、温度の上昇に応じてその抵抗値が増加するＰＴＣ（Positive Temperature Coefficient）が挙げられ、いずれかが使用されている。
【０００３】
自動車の触媒温度など、比較的高温（例えば摂氏８００度程度）となる部分を測定する場合において、その高温での温度範囲におけるサーミスタの抵抗値は数百Ωになるため、基準抵抗の抵抗値も数百Ωに設定されることが一般的になっている。ところで、サーミスタは、常温において数ＭΩという高抵抗値になることから、基準抵抗とサーミスタ抵抗との分圧比によってサーミスタの断線検出を行うことは困難になっている。そこで、サーミスタなどの温度センサの断線を検出するために、例えば下記特許文献１、２が提案されている。
【特許文献１】特開平１１−２８１４９９号公報
【特許文献２】特開平９−８８７０８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記特許文献１、２の開示技術にあっては、温度検出用の基準抵抗と断線検出用の基準抵抗とをそれぞれ設けるとともに、これら基準抵抗のいずれか側に回路を切り替えるための手段を設けなければならず、回路構成が複雑になるという問題点を有している。
【０００５】
本発明は、上述した事情に鑑みてなされるもので、温度検出精度を維持するとともに温度センサの断線を確実に検出することが可能であり、且つ断線検出用の基準抵抗が不要となる簡素な温度検出・断線検出回路、温度検出・断線検出方法、及び内燃機関制御装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するためなされた請求項１記載の本発明の温度検出・断線検出回路は、検出温度の変化に応じて抵抗値が変化する温度センサと、該温度センサに対して直列に接続される分圧手段と、前記温度センサ及び前記分圧手段に所定電圧を印可する電源と、該電源に接続されるとともに前記所定電圧の印加の有無を切り替える切替手段と、前記温度センサ及び前記分圧手段の共通接続点に一端が接続される抵抗要素と、該抵抗要素の他端に接続されるコンデンサと、前記所定電圧の印加時に前記共通接続点の電圧に基づいて温度検出を行うとともに前記所定電圧の印加遮断時に前記コンデンサの電圧に基づいて前記温度センサの断線検出を行う検出手段と、を備えたことを特徴としている。
【０００７】
このような特徴を有する本発明によれば、温度検出時及び断線検出時に次のように作用する。先ず、温度検出時では、切替手段により温度センサ及び分圧手段に所定電圧が印可される。所定電圧が印可されると、温度センサは測定対象に対応した抵抗値となる。また、コンデンサには電荷が蓄積され、コンデンサは分圧手段と温度センサで定められる電圧に上昇する。抵抗要素及びコンデンサはローパスフィルタを構成し、そのローパスフィルタを介して共通接続点の電圧の読み込みが行われる。これにより、検出手段において温度の検出がなされる。次に、断線検出時では、切替手段により温度センサ及び分圧手段に印可されていた所定電圧の印可が遮断される。所定電圧の印可が遮断されると、温度センサ及び分圧手段に電源供給がなされないことから、コンデンサに蓄積された電荷は、抵抗要素及び温度センサを通じて放電される。つまり、温度センサが非断線の場合には、コンデンサの電荷が抵抗要素及び温度センサを通じて放電される。これにより、コンデンサの両端電圧は降下する。一方、所定電圧の印可が遮断され且つ温度センサが断線している場合には、コンデンサの電荷がその放電経路を失う。これにより、コンデンサの電荷は保持され、コンデンサの両端電圧の変化は生じない。従って、コンデンサの電圧の読み込みを行うことにより、検出手段において温度センサの断線検出がなされる。本発明によれば、断線検出用の基準抵抗を新たに設けなくとも精度良く温度検出をすることができる。また、温度センサの断線を確実に検出することができる。
【０００８】
上記課題を解決するためなされた請求項２記載の本発明の温度検出・断線検出回路は、検出温度の変化に応じて抵抗値が変化する温度センサと、該温度センサに対して直列に接続される分圧手段と、前記温度センサ及び前記分圧手段に所定電圧を印可する電源と、該電源に接続されるとともに前記所定電圧の印加の有無を切り替える切替手段と、前記温度センサに対して並列に接続されるコンデンサと、前記所定電圧の印加時に前記温度センサ及び前記分圧手段の共通接続点の電圧に基づいて温度検出を行うとともに前記所定電圧の印加遮断時に前記コンデンサの電圧に基づいて前記温度センサの断線検出を行う検出手段と、を備えたことを特徴としている。
【０００９】
このような特徴を有する本発明によれば、請求項１の発明のようなローパスフィルタを形成することだけに限定されない回路になる。すなわち、温度センサと並列にコンデンサを設ける回路でも良い。この場合においても、断線検出用の基準抵抗を新たに設ける必要性はなく、精度良く温度検出をすることができる。また、温度センサの断線を確実に検出することができる。
【００１０】
請求項３記載の本発明の温度検出・断線検出回路は、請求項１又は請求項２に記載の温度検出・断線検出回路において、前記切替手段を、トランジスタやＦＥＴなどの半導体素子、又はリレーなどの機械接点を有するスイッチング素子としたことを特徴としている。このような特徴を有する本発明によれば、半導体素子又はスイッチング素子により切替手段が構成される。切替手段は、使用形態等に応じて選択が可能になる。
【００１１】
請求項４記載の本発明の温度検出・断線検出回路は、請求項１又は請求項２に記載の温度検出・断線検出回路において、前記温度センサを、車両の触媒温度の異常有無を検出するためのものとするとともに、前記触媒温度が上昇すると前記温度センサの前記抵抗値が減少するものとしたことを特徴としている。このような特徴を有する本発明によれば、車両の触媒温度の異常有無検出が可能な回路になる。
【００１２】
請求項５記載の本発明の温度検出・断線検出回路は、請求項１又は請求項２に記載の温度検出・断線検出回路において、前記温度センサを、車両の排気温度の異常有無を検出するためのものとするとともに、前記排気温度が上昇すると前記温度センサの前記抵抗値が減少するものとしたことを特徴としている。このような特徴を有する本発明によれば、車両の排気温度の異常有無検出が可能な回路になる。
【００１３】
上記課題を解決するためなされた請求項６記載の本発明の内燃機関制御装置は、車両の内燃機関を制御するための装置であって、請求項１ないし請求項５いずれか記載の温度検出・断線検出回路を含んで構成したことを特徴としている。このような特徴を有する本発明によれば、上記回路を含むことから、温度検出精度を維持するとともに温度センサの断線を確実に検出することが可能な内燃機関制御装置が提供される。
【００１４】
上記課題を解決するためなされた請求項７記載の本発明の温度検出・断線検出方法は、検出温度の変化に応じて抵抗値が変化する温度センサを用いて温度を測定する温度測定モードと、前記温度センサの異常を診断する異常診断モードとを有し、前記温度測定モードでは、（１）前記温度センサ及び該温度センサに対して直列に接続される分圧手段に所定電圧を印可するステップと、（２）前記所定電圧を印可した状態で前記温度センサ及び前記分圧手段の共通接続点における電圧に基づいて温度を検出するステップと、を含むようにし、前記異常診断モードでは、（３）前記所定電圧の印加を遮断するステップと、（４）前記温度センサに対して並列に接続されるコンデンサの、前記温度測定モードにおいて蓄積された電荷が放電されているか否かを検出し、該検出に基づいて前記温度センサの断線有無を判断するステップと、を含むようにしたことを特徴としている。
【００１５】
このような特徴を有する本発明によれば、先ず、温度検出時となる温度測定モードでは、温度センサ及び分圧手段に所定電圧が印可されると、温度センサは測定対象に対応した抵抗値となる。そして、共通接続点の電圧の読み込みが行われると、温度の検出がなされる。次に、断線検出時となる異常診断モードでは、温度センサ及び分圧手段に印可されていた所定電圧の印可が遮断される。所定電圧の印可が遮断されると、温度センサ及び分圧手段に電源供給がなされないことから、温度測定モードにおいて蓄積されたコンデンサの電荷は、温度センサを通じて放電される。つまり、温度センサが非断線の場合には、コンデンサの電荷が温度センサを通じて放電される。これにより、コンデンサの両端電圧は降下する。一方、所定電圧の印可が遮断され且つ温度センサが断線している場合には、コンデンサの電荷がその放電経路を失う。これにより、コンデンサの電荷は保持され、コンデンサの両端電圧の変化は生じない。従って、コンデンサの放電有無を判断することにより、温度センサの断線検出がなされる。本発明によれば、断線検出用の基準抵抗を新たに設けなくとも精度良く温度検出をすることができる。また、温度センサの断線を確実に検出することができる。
【００１６】
請求項８記載の本発明の温度検出・断線検出方法は、請求項７に記載の温度検出・断線検出方法において、前記（４）での前記電荷の放電を、前記温度センサのインピーダンスによりなされるものとしたことを特徴としている。このような特徴を有する本発明によれば、温度センサが非断線の場合に、コンデンサの電荷は温度センサを通じて放電される。
【００１７】
請求項９記載の本発明の温度検出・断線検出方法は、請求項７又は請求項８に記載の温度検出・断線検出方法において、前記（３）の終了後、所定時間経過させて前記（４）を行うようにしたことを特徴としている。このような特徴を有する本発明によれば、抵抗要素及びコンデンサの時定数で定まる所定時間が考慮される。よりよい断線検出が行えるようになる。
【００１８】
請求項１０記載の本発明の温度検出・断線検出方法は、請求項７ないし請求項９いずれか記載の温度検出・断線検出方法において、前記（３）の前記所定電圧印加の遮断のために、トランジスタやＦＥＴなどの半導体素子、又はリレーなどの機械接点を有するスイッチング素子を用いるようにしたことを特徴としている。このような特徴を有する本発明によれば、半導体素子又はスイッチング素子が温度センサ及び分圧手段に印可中の所定電圧を遮断する。使用形態等に応じて半導体素子又はスイッチング素子のいずれかが選択される。
【００１９】
請求項１１記載の本発明の温度検出・断線検出方法は、請求項７ないし請求項９いずれか記載の温度検出・断線検出方法において、前記温度センサを、車両の触媒温度の異常有無を検出するためのものとするとともに、前記触媒温度が上昇すると前記温度センサの前記抵抗値が減少するものとしたことを特徴としている。このような特徴を有する本発明によれば、車両の触媒温度の異常有無検出が可能になる。
【００２０】
請求項１２記載の本発明の温度検出・断線検出方法は、請求項７ないし請求項９いずれか記載の温度検出・断線検出方法において、前記温度センサを、車両の排気温度の異常有無を検出するためのものとするとともに、前記排気温度が上昇すると前記温度センサの前記抵抗値が減少するものとしたことを特徴としている。このような特徴を有する本発明によれば、車両の排気温度の異常有無検出が可能になる。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、断線検出用の基準抵抗が不要となる簡素なものにすることができるという効果を奏する。また、温度検出精度を維持するとともに温度センサの断線を確実に検出することがができるという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、図面を参照しながら説明する。
先ず、図１を参照しながら、本発明の温度検出・検出回路を含む本発明の内燃機関制御装置を設けた、ガソリンを燃料とする点火式内燃機関のシステム構成を説明する。図１は一つの気筒のみの構成を示している。
【００２３】
図１において、内燃機関１１は、燃焼室１２と、燃焼室１２に配置される点火コイル１３と、空気と燃料が混合する混合空気を取り入れる吸気弁１４と、燃焼後の排気を行う排気弁１５とを備えて構成されている。このような内燃機関１１には、燃焼室１２の側部にエンジン冷却水１６の温度を検出する水温センサ１７と、エンジンの回転数を検出するクランク角センサ１８とが取り付けられており、本発明の内燃機関制御装置１９により運転状態が逐次検知検出されている。
【００２４】
燃焼室１２に吸気を行う吸気系は、吸気管２０と、エアクリーナを通過して吸入される吸入空気を計測するエアフローセンサ２１と、運転者のアクセルペダル操作、若しくは内燃機関１１の運転状態に連動して回転する回転軸に取り付けられて開閉する、吸気量を電気的に制御する電子制御スロットルバルブ２２及びスロットルポジショニングセンサ等とを備えて構成されている。
【００２５】
エアフローセンサ２１及びスロットルポジショニングセンサで計測された吸入空気の流量、及び電子制御スロットルバルブ２２のバルブ部の開度情報は、内燃機関制御装置１９に入力されるようになっている。上記開度情報は、内燃機関１１の運転状態の検出や種々の制御に使用されている。尚、内燃機関制御装置１９は、バッテリー２３から電源が供給されている。また、内燃機関制御装置１９には、イグニッションキーＳＷ２４からの信号が入力されるようになっている。
【００２６】
システムにおける燃料系は、燃料を貯える燃料タンクと、燃料タンクから燃料を圧送する燃料ポンプと、圧送された燃料中のゴミを除去する燃料フィルタと、圧送された燃料の圧力を所定の圧力に調整するプレッシャレギュレータと、吸気ポート２５に燃料を噴射するインジェクタ（燃料噴射装置）２６とを備えて構成されている。インジェクタ２６は、吸気ポート２５に取り付けられている。インジェクタ２６は、その先端が吸気弁１４に向くように取り付けられている。
【００２７】
システムにおける排気系は、排気弁１５を有する排気マニホールドと、排気中の酸素濃度を検出する酸素濃度センサ２７と、排気温度を検出する排気温センサ２８と、排気を浄化するための三元触媒コンバータ２９と、触媒温度を検出する触媒温センサ３０と、消音マフラー等とを備えて構成されている。三元触媒コンバータ２９は、理論空燃比付近で運転される内燃機関１１から排気されるＮＯｘ、ＣＯ、ＨＣを同時に高い浄化率で浄化するように構成されている。
【００２８】
酸素濃度センサ２７、排気温センサ２８、及び触媒温センサ３０は、内燃機関制御装置１９に接続されている。内燃機関制御装置１９は、既知の制御回路と本発明の温度検出・断線検出回路とを備えて構成されている。
【００２９】
次に、図２を参照しながら、本発明の温度検出・断線検出回路の基本構成及び作用を説明する（一例であるものとする）。
【００３０】
図２において、引用符号Ｒｔｈは負温度係数特性を有するサーミスタ（温度センサ）を示している。そのサーミスタＲｔｈは、直流電源Ｖｃｃに接続されている。サーミスタＲｔｈと直流電源Ｖｃｃとの間には、基準抵抗Ｒ１とスイッチＳ１とが直列に接続されている。スイッチＳ１は、直流電源Ｖｃｃに接続されており、直流電源Ｖｃｃの電圧印可を行ったり遮断したりする機能を有している。基準抵抗Ｒ１は、スイッチＳ１とサーミスタＲｔｈとの間に接続されている。尚、基準抵抗Ｒ１は特許請求の範囲の分圧手段に相当し、スイッチＳ１は切替手段に相当するものとする。
【００３１】
このような基準抵抗Ｒ１とサーミスタＲｔｈとの共通接続点には、抵抗Ｒｓが接続されている。抵抗Ｒｓには、サーミスタＲｔｈと並列になるコンデンサＣが接続されている。抵抗ＲｓとコンデンサＣは、ローパスフィルタを形成しており、そのローパスフィルタには、電圧検出用の検出手段２が接続されている。
【００３２】
上記構成において、温度検出時では、スイッチＳ１が閉じられ、そのスイッチＳ１によりサーミスタＲｔｈ及び基準抵抗Ｒ１に所定電圧が印可される。所定電圧が印可されると、サーミスタＲｔｈは測定対象に対応した抵抗値となる。また、所定電圧が印可されると、コンデンサＣには電荷が蓄積される。コンデンサＣは、サーミスタＲｔｈ及び基準抵抗Ｒ１で定められる電圧に上昇する。このような状態において、ローパスフィルタを介して共通接続点の電圧の読み込みが行われると、検出手段２では温度の検出がなされる。
【００３３】
断線検出時では、スイッチＳ１が開かれ、そのスイッチＳ１によりそれまでサーミスタＲｔｈ及び基準抵抗Ｒ１に印可されていた所定電圧の印可が遮断される。所定電圧の印可が遮断されると、サーミスタＲｔｈ及び基準抵抗Ｒ１に電源の供給がなされないことから、コンデンサＣに蓄積された電荷は、抵抗Ｒｓ及びサーミスタＲｔｈを通じて放電される。このような状態において、コンデンサＣの電圧の読み込みが行われると、検出手段２ではサーミスタＲｔｈの断線検出がなされる。
【００３４】
上記放電に関し、サーミスタＲｔｈが非断線の場合には、コンデンサＣの電荷が抵抗Ｒｓ及びサーミスタＲｔｈを通じて放電される。これにより、コンデンサＣの両端電圧は降下する。一方、所定電圧の印可が遮断され且つサーミスタＲｔｈが断線（又はサーミスタＲｔｈをつなぐリード線が断線）している場合には、コンデンサＣの電荷がその放電経路を失う。これにより、コンデンサＣの電荷は保持され、コンデンサＣの両端電圧の変化は生じない。
【００３５】
本発明の温度検出・断線検出回路は、スイッチＳ１の開閉を行うとともに、コンデンサＣの電荷の放電有無を検出することにより、断線検出を行うことができるように構成されている。
【００３６】
尚、本発明の温度検出・断線検出回路は、抵抗ＲｓとコンデンサＣによるローパスフィルタを形成することに限定されないものとする。すなわち、図３に示される如く、サーミスタＲｔｈと並列にコンデンサＣを形成するような構成であってもよいものとする（図３の温度検出・断線検出回路は、図２の回路から抵抗Ｒｓを除いた構成と同じであり、詳細な説明は省略する）。本発明の温度検出・断線検出回路は、コンデンサＣの充放電を利用して断線検出をするものであればよいものとする。
【００３７】
続いて、図４を参照しながら、本発明の温度検出・断線検出回路を含む制御装置について説明する。以下では車両の内燃機関制御装置を一例に挙げて説明するが、これに限らず他の移動体の制御装置や、例えばガス、発電機の制御装置等に本発明の温度検出・断線検出回路を含ませてもよいものとする。
【００３８】
自動車などの車両は、排気温センサや触媒温センサ等を有しており、排気温度や触媒温度の異常上昇を検知することができるように構成されている。また、警告灯を点灯することにより乗員に注意を促すことができるように構成されている。その他、排気温度や触媒温度を低下させ、車両火災や触媒の溶損などの発生を未然に防ぐことができるように構成されている。
【００３９】
図４において、引用符号１は車両に搭載される内燃機関制御装置を示している。その内燃機関制御装置１は、車両の内燃機関を制御するものであって、上記役割を担うことができるように構成されている。また、内燃機関制御装置１は、既知の制御回路（不図示）と、以下で説明する本発明の温度検出・断線検出回路とを備えて構成されている（上述の内燃機関制御装置１９に相当するものとする）。
【００４０】
例えば、触媒温センサ（又は排気温センサ）Ｒｔｈの一端は、基準抵抗Ｒ１を介在させた状態でＰＮＰ形トランジスタＴ１のコレクタ端子に接続されている。また、触媒温センサＲｔｈの他端は、接地されている。ＰＮＰ形トランジスタＴ１のエミッタ端子は、直流電源Ｖｃｃに接続されている。ＰＮＰ形トランジスタＴ１のベース端子は、抵抗Ｒ３を介在させた状態で検出手段（マイクロコンピュータであり、既知のＣＰＵ、メモリ等を含んでいるものとする）２に接続されている。
【００４１】
検出手段（マイクロコンピュータ）２は、そのポート出力をＨＩＧＨ、ＬＯＷに切り替えることにより、ＰＮＰ形トランジスタＴ１をオン・オフすることができるように構成されている。ＰＮＰ形トランジスタＴ１のコレクタ端子とエミッタ端子との間には、トランジスタ保護用のダイオードＤ１が接続されている。また、エミッタ端子とベース端子との間には、抵抗Ｒ２が接続されている。触媒温センサＲｔｈと基準抵抗Ｒ１との共通接続点には、抵抗ＲｓとコンデンサＣによるローパスフィルタが接続されている。そのローパスフィルタは、検出手段（マイクロコンピュータ）２のＡ／Ｄ変換器に入力がされるように接続されている。
【００４２】
触媒温センサＲｔｈは、図５に示されるような特性、すなわち温度の上昇に伴い抵抗値が小さくなるタイプのセンサが用いられている。このような触媒温センサＲｔｈを用いることにより、測定対象温度範囲（例えば６００℃〜１０００℃）で精度良く温度測定をするために、基準抵抗Ｒ１は例えば３３０Ωのものが用いられている。
【００４３】
尚、ここで一例を挙げると、直流電源Ｖｃｃは例えば５Ｖ、抵抗Ｒ２は例えば１０ｋΩ、抵抗Ｒ３は例えば１ｋΩ、抵抗Ｒｓは例えば１０ｋΩ、コンデンサＣは例えば０．１μＦのものが用いられるものとする。
【００４４】
比較的高温（例えば１０００℃）を測定するようなサーミスタは、常温において数ＭΩと抵抗値が高く、基準抵抗Ｒ１と触媒温センサＲｔｈとの分圧比によって断線と非断線を区別することが困難である。また、断線の有無を検査するために触媒の温度を例えば６００℃前後にするのは多大な手間が掛かってしまうことになる。そこで、内燃機関制御装置１は、ＰＮＰ形トランジスタＴ１を温度検出時にオンにしておき、断線診断時には、ＰＮＰ形トランジスタＴ１をオフにして、コンデンサＣが放電されるかどうかを判定することにより断線を検出するようになっている。
【００４５】
もう少し具体的に説明する。図６には本方式によるシーケンス図が、図７には本方式によるフローチャートが示されている。
【００４６】
図６において、温度センサ（触媒温センサＲｔｈ）の状態が正常である場合には、ＰＮＰ形トランジスタＴ１をオンするとローパスフィルタの時定数で定められる充電時定数によりコンデンサＣの電圧は、基準抵抗Ｒ１と触媒温センサＲｔｈで定められる電圧に上昇する。ローパスフィルタの時定数で定まる所定時間を温度測定用ウェイトカウンタにより計測し、ＰＮＰ形トランジスタＴ１のオンから所定時間が経過すると、Ａ／Ｄ変換がなされる。尚、この動作を温度測定モードと略する。
【００４７】
次に、断線診断について説明する。図７において、断線診断を開始する際（ステップＳ１でＮ）、先ず、上記温度測定モードの最後にＡ／Ｄ変換された値を検出手段（マイクロコンピュータ）２のメモリに保持する（ステップＳ２）。尚、上記の値を図７ではＴＥＭＰと略記する。次に、温度センサの異常診断モードに移行すると、ＰＮＰ形トランジスタＴ１をオフさせる（ステップＳ３）。上記ＴＥＭＰを示す電圧を保持していたコンデンサＣは、抵抗Ｒｓと触媒温センサＲｔｈとを経路にしてその経路に電荷を放電する。
【００４８】
電荷の放電により、コンデンサＣの両端電圧が減少する。ここで、放電の時定数から定められる所定時間を温度測定用ウェイトカウンタにより計測し（ステップＳ４）、ＰＮＰ形トランジスタＴ１のオフから所定時間後にコンデンサＣの両端電圧をＡ／Ｄ変換する。そして、そのＡ／Ｄ変換した値を検出手段（マイクロコンピュータ）２のメモリに保持する（ステップＳ５）。尚、この値はＴＥＭＰ２と略記する。
【００４９】
ＴＥＭＰとＴＥＭＰ２の値の差は、期待されるコンデンサＣの放電により、ある値を持つようになることから、その値がしきい値以上であれば（ステップＳ６でＹ）、検出手段（マイクロコンピュータ）２は、温度センサが正常と判断し（ステップＳ７）、ＰＮＰ形トランジスタＴ１をオンして（ステップＳ８）、通常制御に移行する。
【００５０】
逆に、しきい値以下であれば（ステップＳ６でＮ）、検出手段（マイクロコンピュータ）２は、温度センサが断線と判断し（ステップＳ９）、フェールセーフモードに移行し（ステップＳ１０）、警告ランプを点灯させる（ステップＳ１１）。
【００５１】
以上説明したように、触媒温センサＲｔｈの断線時においては、触媒の異常昇温による車両火災や触媒の溶損を未然に防ぐことができる。従って、車両の安全性を確保することができる。
【００５２】
その他、本発明は本発明の主旨を変えない範囲で種々変更実施可能なことは勿論である。
【００５３】
尚、上述の説明では、ＰＮＰ形トランジスタＴ１を用いていたが、これに替えてスイッチやＦＥＴのような半導体素子、又はリレーなどの機械接点を有するスイッチング素子を用いてもよいものとする。基準抵抗Ｒ１と温度センサ（触媒温センサＲｔｈなど）に印可する電源の有無を切り替えることが可能であれば、いずれを使用してもよいものとする。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】本発明による温度検出・検出回路が含まれる本発明の内燃機関制御装置を設けた点火式内燃機関の一実施の形態を示すシステム構成図である。
【図２】本発明による温度検出・検出回路の基本構成図である。
【図３】図２とは別の基本構成図である。
【図４】本発明による温度検出・検出回路の一実施の形態を示す構成図である。
【図５】温度センサの特性を示す図である。
【図６】本発明の動作を説明するためのシーケンス図である。
【図７】本発明の動作を説明するためのフローチャートである。
【符号の説明】
【００５５】
１  内燃機関制御装置
２  検出手段（マイクロコンピュータ）
Ｃ  コンデンサ
Ｒ１  基準抵抗
Ｒｔｈ  温度センサ（触媒温センサ、排気温センサ）
Ｒｓ  抵抗（抵抗要素）
Ｓ１  スイッチ（切替手段）
Ｔ１  ＰＮＰ形トランジスタ（切替手段）
Ｖｃｃ  直流電源（電源）
【図１】
2005156389.tif 000003
【図２】
2005156389.tif 000004
【図３】
2005156389.tif 000005
【図４】
2005156389.tif 000006
【図５】
2005156389.tif 000007
【図６】
2005156389.tif 000008
【図７】
2005156389.tif 000009