(57)【要約】【課題】温度センサを２つ設けなくても温度センサの異常検出が行えるようにする。【解決手段】予め記憶しておいた温度センサ６が正常であるときの温度プロファイルとその後の温度センサ６による温度検出結果とを比較する。これにより、温度センサ６が正常であるか異常であるかを判定することが可能となる。例えば、初回の電源導入時に温度センサ６が正常であるときと想定し、このときの温度プロファイルをＥＣＵ１に通常備えられている記憶手段に記憶する。このため、温度センサ６の異常検出のために２つの温度センサを備える必要がなく、部品点数が増加することもない。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
温度測定対象（７）の温度に応じた検出信号を発生させる温度センサ（６）と、前記検出信号を入力して温度検出の結果を求めるマイコン（２）と、温度センサ（６）への電源投入時からの検出温度の変化として想定される温度プロファイルを記憶した記憶手段（３）とを備え、
前記マイコン（２）で求めた温度検出結果と前記記憶手段（３）に記憶してある前記温度プロファイルとを比較し、前記温度プロファイルの電源投入時からの経過時間に対応する温度を基準として所定範囲内に前記温度検出結果が収まっていれば前記温度センサ（６）が正常と判定し、収まっていなければ前記温度センサ（６）が異常である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。
【請求項２】
前記温度プロファイルとして、前記温度センサ（６）に初めて電源投入を行ったときの前記温度検出結果を前記記憶手段（３）に記憶しておくことを特徴とする請求項１に記載の温度センサの異常検出方法。
【請求項３】
前記電源投入が２回目以降のときには、前記温度プロファイルのうち前記温度検出結果が示す温度を電源投入時の温度として、前記経過時間を当該電源投入時の温度とされたところからの経過時間とすることを特徴とする請求項１または２に記載の温度センサの異常検出方法。
【請求項４】
前記温度プロファイルとして、前記記憶手段に電源投入時の温度に対応する複数のプロファイルを予め記憶させておき、前記複数のプロファイルのうち電源投入時の前記温度検出結果が示す温度に最も近い温度のものを前記比較に用いることを特徴とする請求項１に記載の温度センサの異常検出方法。
【請求項５】
前記所定範囲は、前記基準とした温度を中心とした所定温度の幅であることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１つに記載の温度センサの異常検出方法。
【請求項６】
前記温度プロファイルの電源投入時からの経過時間に対応する温度を基準として所定範囲内に前記温度検出結果が収まっていれば前記温度センサ（６）が正常と判定し、収まっていない状態が複数回連続すると前記温度センサ（６）が異常であると判定することを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１つに記載の温度センサの異常検出方法。
【請求項７】
前記所定範囲内に前記温度検出結果が収まっていない状態が所定周期中に所定回数以下であれば前記温度センサ（６）が正常と判定し、収まっていない状態が前記所定周期中に前記所定回数を超えていると前記温度センサ（６）が異常であると判定することを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１つに記載の温度センサの異常検出方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、検出対象の温度に応じた出力を発生する温度センサの異常検出方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、温度に応じた制御が必要とされる制御対象の温度を検出するために温度センサを備えることで、温度センサにて検出された温度に応じて制御対象の制御状態を制御するシステムがある。このようなシステムでは、温度センサの出力が重要であり、温度センサの出力に異常があるような場合には、制御対象の制御状態を適切に制御できなくなるため、温度センサの異常検出が必要になる。
【０００３】
このような温度センサの異常検出方法として、例えば、特許文献１に示される手法がある。この特許文献１では、温度センサを２つ備え、２つの温度センサそれぞれの出力を比較することにより、温度センサの異常を検出している。
【特許文献１】特開平２００４−３６１７１５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、温度センサの異常検出のために２つの温度センサを備える必要があり、部品点数が増加するという問題がある。
【０００５】
本発明は上記点に鑑みて、温度センサを２つ設けなくても温度センサの異常検出が行えるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明では、温度測定対象（７）の温度に応じた検出信号を発生させる温度センサ（６）と、検出信号を入力して温度検出の結果を求めるマイコン（２）と、温度センサ（６）への電源投入時からの検出温度の変化として想定される温度プロファイルを記憶した記憶手段（３）とを備え、マイコン（２）で求めた温度検出結果と記憶手段（３）に記憶してある温度プロファイルとを比較し、温度プロファイルの電源投入時からの経過時間に対応する温度を基準として所定範囲内に温度検出結果が収まっていれば温度センサ（６）が正常と判定し、収まっていなければ温度センサ（６）が異常であると判定することを特徴としている。
【０００７】
このように、予め記憶しておいた温度センサ（６）が正常であるときの温度プロファイルと比較することにより、温度センサ（６）が正常であるか異常であるかを判定することが可能となる。このため、温度センサ（６）の異常検出のために２つの温度センサを備える必要がなく、部品点数が増加することもない。
【０００８】
例えば、請求項２に示すように、温度プロファイルとして、温度センサ（６）に初めて電源投入を行ったときの温度検出結果を記憶手段（３）に記憶しておくことができる。このように、初回の電源導入時に温度センサ（６）が正常であるときと想定し、このときの温度プロファイルを記憶手段（３）に記憶するようにすることができる。
【０００９】
この場合、請求項３に示すように、電源投入が２回目以降のときには、温度プロファイルのうち温度検出結果が示す温度を電源投入時の温度として、経過時間を当該電源投入時の温度とされたところからの経過時間とすると好ましい。このようにすれば、使用環境や使用状況などに応じて、電源投入時の温度センサ（６）での温度検出結果が変化したとしてもそれに対応することが可能となる。
【００１０】
また、請求項４に示すように、温度プロファイルとして、記憶手段に電源投入時の温度に対応する複数のプロファイルを予め記憶させておき、複数のプロファイルのうち電源投入時の温度検出結果が示す温度に最も近い温度のものを比較に用いるようにしても良い。
【００１１】
このようにしても、使用環境や使用状況などに応じて、電源投入時の温度センサ（６）での温度検出結果が変化したとしてもそれに対応することが可能となる。
【００１２】
なお、上述した所定範囲とは、例えば、請求項５に示すように、基準とした温度を中心とした所定温度の幅とすることができる。
【００１３】
また、温度プロファイルの電源投入時からの経過時間に対応する温度を基準として所定範囲内に温度検出結果が収まっていない状態が１度だけであった場合に即座に異常であると判定せずに、請求項６に示すように、複数回連続すると温度センサ（６）が異常であると判定するようにしたり、請求項７に示すように、所定範囲内に温度検出結果が収まっていない状態が所定周期中に所定回数を超えていれば温度センサ（６）が異常であると判定するようにしても良い。
【００１４】
なお、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明の実施形態について図に基づいて説明する。なお、以下の各実施形態相互において、互いに同一もしくは均等である部分には、図中、同一符号を付してある。
【００１６】
（第１実施形態）
図１に、本実施形態にかかる温度センサが備えられたシステムの概略ブロック図を示す。このシステムに備えられる温度センサに対して、本発明の一実施形態にかかる温度センサの異常検出方法が適用される。このシステムは、例えば車両に搭載されるものであり、図示しないイグニッションスイッチがオンされているときに温度センサで検出された温度に応じた制御を行う。
【００１７】
図１に示すように、電子制御装置（以下、ＥＣＵという）１には、マイコン２、ＥＥＰＲＯＭ３、センサ電源４および分圧抵抗５が内蔵されており、ＥＣＵ１の端子１ａに対して温度センサ６が接続されており、温度センサ６にて温度検出対象７の温度を検出する。なお、ここでいう温度検出対象７とは、システムの制御対象となるもの自体、もしくは、制御対象の温度に応じた温度となる場所を意味しており、温度検出対象７の周囲に温度センサ６が配置、もしくは、温度検出対象７に直接温度センサ６が接触させられることで、温度検出対象７の温度を検出する。
【００１８】
例えばイグニッションスイッチがオンされることでＥＣＵ１にバッテリ電圧が入力されると、センサ電源４が温度センサ６に対して所定の電圧を印加するように構成されている。温度センサ６は、例えばサーミスタのように温度センサ６の温度検出対象７の温度に応じて抵抗値が変化する感温素子にて構成されており、センサ電源４から分圧抵抗５を通じて温度センサ６に印加される電圧の電圧値が温度センサ６の抵抗値によって変化するため、分圧抵抗５と温度センサ６の間の分圧値（温度センサ６のハイサイド側電位）をマイコン２に入力し、マイコン２にて予め記憶したて分圧値と温度との相関関係を示すマップもしくは演算式に基づいて、温度検出対象の温度を検出する。そして、検出した温度をＥＥＰＲＯＭ３に記憶していき、記憶した過去のデータに基づく温度の変化の傾向から温度センサ６の異常検出を行う。
【００１９】
以下に、温度センサ６の異常検出方法について説明する。図２は、温度センサ６の異常検出を実行する際にマイコン２にて実行される異常検出処理のフローチャートである。この図を参照して説明する。
【００２０】
まず、図２に示されるように、ステップ１００では、初回の電源投入か否かを判定する。例えば図示しないイグニッションスイッチがオンされてＥＣＵ１にバッテリ電圧が入力されたときにマイコン２にも駆動電圧が印加されることになるため、マイコン２が起動したときに駆動電圧が印加されたことをマイコン２に内蔵されたメモリもしくはＥＣＵ１に備えられたＥＥＰＲＯＭ３などの記憶手段に履歴として残しておくことにより、初回の電源投入か否かを判定することができる。すなわち、２回目以降の電源投入時には初回の電源投入時の履歴が残されていることになるため、その履歴が残っていなければ初回の電源投入時、履歴が残っていれば２回目以降の電源投入時であると判定できる。なお、履歴の残し方としては、記憶手段内における初回の電源投入であるか否かを示すフラグをセットする等の手法がある。
【００２１】
ここで初回の電源投入時であればステップ１１０に進み、電源投入後の温度センサ６による温度検出結果を所定時間（例えば数十分間）、ＥＥＰＲＯＭ３に記憶する。これにより、初回の電源投入時という温度センサ６に異常が発生している可能性が非常に少ないときの温度検出結果、換言すると上記システムにおける温度検出対象７の温度の変化の仕方（温度プロファイル）を記憶することが可能となる。
【００２２】
一方、ここで２回目以降の電源投入時であればステップ１２０に進み、温度センサ６による温度検出結果をステップ１１０において記憶した初回の電源投入時の温度検出結果と比較する。具体的には、２回目以降の電源投入時からの経過時間が時間ｔであった場合、記憶しておいた初回の電源投入時の温度検出結果の中から経過時間が時間ｔのときに検出した温度Ｔｒｅｆを導出し、２回目以降の電源投入時からの経過時間が時間ｔのときに検出した温度ＴＡとの差（ＴＡ−Ｔｒｅｆ）を求める。この差が温度センサ６が正常なときの温度プロファイル、つまり検出温度の変化の仕方に対するズレとなる。
【００２３】
そして、ステップ１３０に進み、差（ＴＡ−Ｔｒｅｆ）が所定の範囲（例えば±５℃）内に収まっているか、それとも収まっておらず温度センサ６が正常なときの温度プロファイルに対して所定値以上のズレとなっているかを判定する。このとき、差（ＴＡ−Ｔｒｅｆ）が所定の範囲（例えば±５℃）内に収まっていれば、ステップ１４０に進んで温度センサ６が正常であることを示して処理を終了する。例えば、正常か異常かを示すフラグをリセットしたままにすることで正常であることを示す。また、差（ＴＡ−Ｔｒｅｆ）が所定の範囲（例えば±５℃）内に収まっていなければ、ステップ１５０に進んで温度センサ６が異常であることを示して処理を終了する。例えば、正常か異常かを示すフラグをセットすることで異常であることを示す。この場合、図示しないウォーニングランプなどを点灯させることにより、温度センサ６が異常であることをユーザに報知することができる。
【００２４】
このように、予め記憶しておいた温度センサ６が正常であるときの温度プロファイルと比較することにより、温度センサ６が正常であるか異常であるかを判定することが可能となる。そして、本実施形態の場合、初回の電源導入時に温度センサ６が正常であるときと想定し、このときの温度プロファイルをＥＣＵ１に通常備えられている記憶手段に記憶するようにしている。このため、温度センサ６の異常検出のために２つの温度センサを備える必要がなく、部品点数が増加することもない。
【００２５】
（第２実施形態）
本発明の第２実施形態について説明する。本実施形態は、第１実施形態に対して正常時の温度センサ６の温度プロファイルの記憶手法を変更したものであり、その他に関しては第１実施形態と同様であるため、異なる部分についてのみ説明する。
【００２６】
上記第１実施形態では、初回の電源投入時における温度センサ６の温度検出結果を正常時の温度センサ６の温度プロファイルと想定し、これを記憶するようにしているが、本実施形態では、製品製造段階において正常時の温度センサ６の温度プロファイルの書き込みを行う。この書き込みは、マイコン２に内蔵されたメモリもしくはＥＣＵ１に備えられたＥＥＰＲＯＭ３などの記憶手段に行われる。
【００２７】
図３は、製品製造段階において書き込みを行う正常時の温度センサ６の温度プロファイルの一例である。この図に示されるように、電源投入時の初期温度を４０℃と想定し、電源投入開始からの経過時間に対する正常時の温度センサ６の温度プロファイルが図中実線で示した関数ｆ（ｔ）として表される場合、図中ハッチングで示したｆ（ｔ）に対する所定の範囲（図では±５℃）を正常の範囲ａとし、温度センサ６による検出結果がこの範囲ａ内に収まっていれば温度センサ６が正常、納まっていなければ温度センサ６が異常と判定することもできる。
【００２８】
また、電源投入時の初期温度を４０℃と想定した場合だけに限らず、電源投入時の初期温度に応じて温度プロファイルを記憶させておけば、より的確に温度センサ６の異常検出を行うことが可能となる。例えば、図３中の一点鎖線および二点鎖線に示したように、２０℃、０℃を初期温度とする場合の温度プロファイルも記憶させておき、電源投入時の温度センサ６の検出結果が０℃、２０℃、４０℃のいずれに一番近いかにより、異常検出に用いる温度プロファイルを選択するようにしても良い。この場合にも、２０℃の温度プロファイルが図中一点鎖線ｆ20（ｔ）、０℃の温度プロファイルが図中一点鎖線ｆ0（ｔ）であるとすると、これらｆ20（ｔ）、ｆ0（ｔ）を中心として所定の範囲（例えば±５℃）を正常の範囲ｂ、ｃとすることができる。このようにすれば、使用環境や使用状況などに応じて、電源投入時の温度センサ６での温度検出結果が変化したとしてもそれに対応することが可能となる。
【００２９】
（他の実施形態）
上記各実施形態では、温度センサ６にて検出された温度が所定の範囲内に収まっていなかった場合に温度センサ６が異常であると検出するようにしているが、ノイズ的に瞬間的にその範囲に収まらなかったような場合もありえるため、所定のサンプリング周期中に複数回連続して検出された温度が所定の範囲内に収まっていなかった場合に温度センサ６が異常と判定するようにしても良い。同様に、所定の周期中に複数回サンプリングが行われるとすると、その所定の周期中に所定の範囲内に含まれなかった状態が所定回数に至ったときに温度センサ６が異常と判定するようにしても良い。
【００３０】
また、温度センサ６の異常が例えば周辺環境の温度が急変するような場合に起因する一時的なものである場合もあり得るため、温度センサ６の温度が所定の範囲内に収まる状態が所定回数（例えば１０回）連続して続いた場合、一旦温度センサ６が異常であると判定されたとしても再び正常であると判定し直してウォーニングを解除しても良い。
【００３１】
また、上記第１実施形態および第２実施形態において初期温度を１つしか想定していないような場合に、電源投入時に温度センサ６が検出した温度に基づいて温度プロファイルとの比較の仕方を変更しても構わない。つまり、記憶しておいた温度プロファイルの初期温度と実際に電源投入時に温度センサ６が検出した温度とが相違している可能性があるため、温度プロファイルのうち電源投入時に温度センサ６が検出した温度と同じ温度のところから比較をはじめるようにしても構わない。このようにすれば、使用環境や使用状況などに応じて、電源投入時の温度センサ（６）での温度検出結果が変化したとしてもそれに対応することが可能となる。
【００３２】
また、温度プロファイルが外気温によって変化するような場合、システム中に外気温を検出できる外気温センサが別途備えられているのであれば、外気温に応じて温度プロファイルを補正しても良い。なお、この場合、外気温センサが必要になり、２つの温度センサが用いられることになるが、外気温センサが元々別の場所に搭載されているような形態、例えば本発明が車両に搭載されるシステムにおける温度センサの異常検出に適用される場合、元々車両には外気温センサ（例えばエアコン制御用の外気温センサ等）が搭載されているため、それを用いれば良い。このため、別途温度センサを備える必要はない。
【００３３】
また、上記実施形態では、温度センサ６がサーミスタ等のようにＥＣＵ１とは別部品で構成されている場合を想定しているが、制御装置に埋め込まれたチップや制御装置に実装されたものなど、どのような形態のものであっても構わない。
【００３４】
さらに、制御対象となる温度検出対象７の制御パターンが一定電流にて行われているのが好ましいが、制御パターンが一定電流ではないような場合もあり得る。このようなには、温度検出対象７に流される電流の平均値をマイコン２で演算し、この平均値を基準として温度プロファイルを作成しても構わない。
【００３５】
なお、各図中に示したステップは、各種処理を実行する手段に対応するものである。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明の第１実施形態にかかる温度センサが備えられたシステムの概略ブロック図である。
【図２】温度センサ６の異常検出を実行する際にマイコン２にて実行される異常検出処理のフローチャートである。
【図３】製品製造段階において書き込みを行う正常時の温度センサ６の温度プロファイルの一例である。
【符号の説明】
【００３７】
１…ＥＣＵ、１ａ…端子、２…マイコン、３…ＥＥＰＲＯＭ、４…センサ電源、
５…分圧抵抗、６…温度センサ、７…温度検出対象
【図１】
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【図２】
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【図３】
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