JP3119333B2 - 車両用運転状態検出回路の故障検出装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、車両用運転状態検出回
路等の故障検出装置に関し、詳細には、上記運転状態検
出回路等の回路構成に影響されることなく、該回路等の
故障を検出できるようにした故障検出装置の改良に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、車両の運転状態、例えば燃料残量
を検出する検出回路として図７に示すようなものがあ
る。図７において、Ｖは電源電圧を示し、該電源とアー
スとの間には、抵抗Ｒ１を有するインジケータランプ２
０と抵抗Ｒ２を有する燃料残量検出用フューエルセンダ
２１とが直列に接続されており、これにより燃料残量検
出回路が構成されている。

【０００３】上記燃料残量センサ２１には、温度により
その抵抗値が変化するサーミスタが用いられており、こ
のサーミスタは、常温ではＲ１の１００倍程度の抵抗値
を有し、かつ温度の上昇に伴って抵抗値が大幅に減少す
るものを用いており、車両の燃料タンク内に取り付けら
れている。

【０００４】この従来の燃料残量検出回路では、燃料タ
ンク内の燃料が上記サーミスタの取付レベル以上にある
ときは、該サーミスタは極わずか発熱するものの燃料に
より冷却されてその抵抗値は常温時の大きい値のままで
あるため、上記インジケータは点灯しない。一方、燃料
が上記サーミスタの取付レベル以下になりサーミスタが
燃料により冷却されなくなると温度が上昇してその抵抗
が減少するため、上記インジケータは点灯し、燃料残量
の異常を警告するようになっている。

【０００５】ここで、上記従来の燃料残量検出回路にお
いて、断線，短絡が発生すると、上記インジケータ２０
は燃料残量に関わらず点灯しないので、ガス欠状態まで
走行してしまうおそれがある。そこで上記燃料残量検出
回路の断線，短絡を検出する故障検出装置を設けること
が考えられる。これは、上記抵抗Ｒ１，Ｒ２の接続点に
外部にリザーブスイッチＳＷを備える制御ユニットＣＵ
を接続し、下記式（１）で示される分圧Ｖｄの変化によ
って故障を検出するように構成するこで実現できる。即
ち、上記検出回路が断線すると分圧Ｖｄ≒電源電圧Ｖと
なるので、この分圧Ｖｄを正常時の分圧と比較すること
によって上記断線等の故障検出が可能となる。 Ｖｄ＝Ｒ２／（Ｒ１＋Ｒ２）×Ｖ・・・（１）

【０００６】具体的には、図７の図示Ａ点が断線すると
上記分圧Ｖｄはアース電圧と等しくなることで、また図
示Ｂ点が断線すると上記分圧Ｖｄが制御ユニットＣＵに
入力されなくなることで、上記Ａ，Ｂ点の断線等はとも
に上記制御ユニットＣＵで検知されることとなる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記検出回
路では、Ｃ点が断線した場合の検出はできない。即ち、
抵抗Ｒ２は抵抗Ｒ１に比較して１００倍程度と極めて大
きいことからＲ２／（Ｒ１＋Ｒ２）≒１となり、正常時
においても上記分圧Ｖｄ≒Ｖとなるので、上記分圧と比
較する方法でのＣ点の断線の検出はできないこととな
る。このことは上記抵抗Ｒ２がＲ１に比べて極めて小さ
い場合にもいえる。

【０００８】本発明は、上記問題点に鑑みてなされたも
ので、断線等が生じた場合はこれを検出でき、もって適
切にフェールセーフを行うことのできる車両用運転状態
検出回路の故障検出装置を提供することを目的としてい
る。

【０００９】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、電
源，アース間に直列接続された第１抵抗，及び該第１抵
抗より抵抗値が大幅に大きい第２抵抗を備えた車両用運
転状態検出回路の故障検出装置において、上記第１，第
２抵抗間にスイッチ手段を設け、上記第１抵抗より抵抗
値の大きいプルアップ抵抗を上記第２抵抗に直例接続
し、故障検出動作時に上記スイッチ手段をオフさせると
ともに、上記第２抵抗とプルアップ抵抗との分圧を検出
する分圧検出手段とを備えたことを特徴としている。

【００１０】請求項２の発明は、請求項１において、上
記第１抵抗が電源側に、第２抵抗がアース側にそれぞれ
接続されており、上記スイッチ手段が、第１，第２抵抗
間に第１抵抗から第２抵抗方向を順方向とするように介
設されたダイオードと、該ダイオードと上記第１抵抗と
の接続点とアースとの間に接続されたＮＰＮトランジス
タとから構成されており、上記分圧検出手段が故障検出
動作時に上記ＮＰＮトランジスタをオンさせるように構
成されていることを特徴としている。

【００１１】請求項３の発明は、請求項１において、上
記第２抵抗が電源側に、第１抵抗がアース側にそれぞれ
接続されており、上記スイッチ手段が、第１，第２抵抗
間に第２抵抗から第１抵抗方向を順方向とするように介
設されたダイオードと、該ダイオードと上記第１抵抗と
の接続点と電源との間に接続されたＰＮＰトランジスタ
とから構成されており、上記分圧検出手段が故障検出動
作時に上記ＰＮＰトランジスタをオンさせるように構成
されていることを特徴としている。

【００１２】

【作用】請求項１の発明の車両用運転状態検出回路の故
障検出装置によれば、断線等の故障検出時には、分圧検
出手段が第１，第２抵抗間に設けたスイッチ手段をオフ
させることにより、電源，アース間にプルアップ抵抗と
第２抵抗との直列回路を形成して第２抵抗のプルアップ
抵抗との分圧を検出し、該分圧値を正常時の分圧値と比
較することにより上記断線等の検出を行う。

【００１３】このように、断線等の故障検出時にに第１
抵抗とプルアップ抵抗とを切り換えるようにしたので、
第２抵抗の値が第１抵抗より大幅に大きい場合でも、分
圧値の比較によって運転状態検出回路の異常を正確に検
知することでき、もって該検出回路によるフェールセー
フ等の制御を確実に行うことができる。

【００１４】請求項２，３の発明によれば、スイッチ手
段をトランジスタとダイオードとで構成し、分圧検出手
段でトランジスタをオンさせることによって、上記第１
抵抗とプルアップ抵抗との切り換えを、迅速正確にかつ
高い信頼性で実現できる。

【００１５】

【実施例】以下、本発明の実施例を添付図面に基づいて
説明する。図１〜図４は請求項１及び２の発明による第
１実施例の車両の運転状態検出回路の故障検出装置を説
明するための図であり、図１は運転状態表示装置の構成
を模式的に示す図、図２は上記故障検出装置を説明する
ための回路図、図３は上記表示装置の通常運転時におけ
る時間に対するエンジン回転計の表示を示すグラフ、図
４は上記表示装置の異常運転時における時間に対するエ
ンジン回転計の表示を示すグラフである。

【００１６】図１において、１は車両のエンジン回転数
を検出するエンジン回転数センサであり、該回転数セン
サ１は制御ユニット２に接続されており、該制御ユニッ
ト２は、上記検出されたエンジン回転数に応じた表示信
号を発生して回転計３に上記エンジン回転数をアナログ
表示させる構成となっている。

【００１７】図２において、Ｖは電源電圧を示してお
り、該電源電圧Ｖとアースとの間には抵抗Ｒ１を有する
インジケータランプ５と抵抗Ｒ２を有する燃料残量検出
用フューエルセンダ４とが直列接続されており、これに
より燃料残量検出回路６が構成されている。ここで、上
記抵抗Ｒ２の常温時の抵抗値は上記抵抗Ｒ１の抵抗値よ
り大幅に大きく（例えば１００倍程度）設定されてい
る。また、上記フューエルセンダ４には温度が上昇する
と抵抗が大幅に減少するサーミスタが用いられている。

【００１８】そして、上記制御ユニット２は、上記燃料
残量検出回路６の断線等の異常を検出する異常検出手段
（故障検出装置）として機能し、また該異常が検出され
たときに異常検出信号Ｓｇ１と異常コード表示信号Ｓｇ
２とを発生する異常時表示信号発生手段としても機能す
る。なお、上記異常検出信号Ｓｇ１は零回転を、上記異
常コード表示信号Ｓｇ２は最大回転数近傍の回転を上記
エンジン回転計３に各々表示させるものである。

【００１９】上記故障検出装置は、上記第１，第２抵抗
Ｒ１，Ｒ２間に介設されたスイッチ手段８と該スイッチ
手段８と上記抵抗Ｒ２との接続点と上記電源との間に介
設され、上記抵抗Ｒ２と略等しい抵抗値を有するプルア
ップ抵抗Ｒｐと、異常検出動作時に、上記スイッチ手段
８をオフさせるとともに、式（１）で示される上記抵抗
Ｒ２のプルアップ抵抗Ｒｐとの分圧Ｖｄを検出する分圧
検出手段７とを備えている。 Ｖｄ＝Ｒ２／（Ｒｐ＋Ｒ２）×Ｖ・・・（１）

【００２０】上記スイッチ手段８は、上記抵抗Ｒ１から
抵抗Ｒ２方向を順方向とするよう介設されたダイオード
９と、該ダイオード９と上記抵抗Ｒ１との接続点とアー
スとの間に接続されたＮＰＮトランジスタ１０とで構成
されている。

【００２１】次に、本第１実施例表示装置の作用効果を
説明する。燃料残量がフューエルセンダ４の配設レベル
以上の場合は、抵抗Ｒ２大きく、インジケータランプ５
は点灯しないが、燃料残量が上記レベル以下になると抵
抗Ｒ２が小さくなり、インジケータランプ５が点灯し、
この燃料残量検出機能は従来のものと同様である。

【００２２】上記燃料残量検出回路６の故障検出タイミ
ングになると、上記分圧検出手段７が上記トランジスタ
１０を例えば１０ｍｓオンさせる。すると、ダイオード
９がスイッチング素子として機能して抵抗Ｒ１，Ｒ２間
をオフさせる。この時の上記分圧Ｖｄを上記分圧検出手
段７が検出する。そして、該分圧Ｖｄが略１／２Ｖであ
れば正常、そうでなければ、上記フューエルセンダ４の
例えば制御ユニット２との間の図示Ｃ点の断線等による
異常と判断され、制御ユニット２がエンジン回転計３に
零回転を表示させた後、最大回転数近傍の回転を表示さ
せる。なお、上記トランジスタ１０のオンによりインジ
ケータランプ５に電流が流れるが極短時間であるので点
灯には至らない。また、イグニッションスイッチのオン
時には、上記分圧検出手段７がトランジスタ１０を１．
４秒程度オンさせ、インジケータランプ５を点灯させ
る。これによりインジケータランプ５自体の断線のチェ
ックが可能となる。

【００２３】ここで、上記エンジン回転計３による上記
異常検出表示，異常コードの表示を図３，図４に基づい
て具体的に説明する。車両が正常運転状態では、上記回
転計３の回転数の表示は、図３のグラフＧ１に示すよう
に変化する。一方、上記制御ユニット２がフューエルセ
ンダ４の断線等の異常を検出すると、異常検出信号Ｓｇ
１と、これに続く異常コード表示信号Ｓｇ２を出力す
る。これにより、図４の実線のグラフＧ２に示すよう
に、上記回転計３は異常検出を示す０ｒｐｍを１秒間表
示し、次にフェーエルセンダ断線を示す最大回転数近傍
の８０００ｒｐｍを２秒間表示し、その後３秒間検出さ
れたエンジン回転数を表示し、このサイクルを繰り返
す。なお、複数の種類のコードを表示させる場合には、
上記サイクル毎に順に異なる異常コードを表示する。

【００２４】このように本第１実施例では、上記抵抗Ｒ
１と抵抗Ｒ２との間に、ダイオード９とＮＰＮトランジ
スタ１０とからなるスイッチ手段８を介設し、上記抵抗
Ｒ１とプルアップ抵抗Ｒｐとを切り換えて上記抵抗Ｒ２
のプルアップ抵抗Ｒｐとの分圧を検出するようにしたの
で、抵抗Ｒ２がＲ１より大幅に大きい場合にも上記燃料
残量検出回路６の断線等の異常を正確に検知することで
きる。

【００２５】また、制御ユニット２がフューエルセンダ
４側の異常を検出すると、エンジン回転計３に異常表示
をさせるようにしたので、専用のインジケータを設ける
ことなく異常表示を行うことができる。そして、この異
常表示において、エンジン回転計に０ｒｐｍの表示をさ
せた後、８０００ｒｐｍの表示をさせるようにしたの
で、上記エンジン回転計４の表示が異常時の異常コード
であるか否かの判断を容易に行うことができる。また、
複数の異なる異常コードを表示することも可能である。

【００２６】次に、図５に基づいて請求項１及び３の発
明による第２実施例の車両の運転状態検出回路の故障検
出装置を説明する。図５は該検出装置を説明するための
回路図であり、図２と同符号は同一又は相当部分を示し
ている。本実施例は、上記第１実施例装置のフューエル
センダ４を電源側に設けた例であり、本実施例のスイッ
チ手段８ａは、抵抗Ｒ２から抵抗Ｒ１方向を順方向とす
るよう介設されたダイオード９ａと、該ダイオード９と
上記抵抗Ｒ１との接続点と電源との間に接続されたＰＮ
Ｐトランジスタ１０ａとで構成されており、また、プル
アップ抵抗Ｒｐはスイッチ手段８ａと抵抗Ｒ２との接続
点とアースとの間に接続されている。

【００２７】次に、本第２実施例表示装置の作用効果を
説明する。燃料残量の検出動作は上記第１実施例と同様
である。また、故障検出タイミングになると上記分圧検
出手段７が上記スイッチ手段８ａをオフさせるとともに
分圧Ｖｄを検出し、該分圧値により、上記フューエルセ
ンダ４の例えば制御ユニット２との間の図示Ｃ点の断線
等による異常を検出し、上記同様にエンジン回転計３に
表示させる。

【００２８】このように、フューエルセンダ４を電源側
に設けた場合にも、上記アース側に設けた第１実施例と
同様に、上記フューエルセンダ４側の異常を検出でき、
エンジン回転計３に表示させることができる。

【００２９】次に、図６に基づいて請求項１及び２の発
明による第３実施例を説明する。図６は該実施例装置を
説明するための回路図であり、図２と同符号は同一又は
相当部分を示している。本実施例は、転倒検出回路１１
の断線等を検出する故障検出装置の例である。該転倒検
出回路１１は、抵抗Ｒ１を有するインジケータ５と第２
抵抗Ｒ２と転倒したときにオンする転倒検知スイッチＳ
Ｗ１とを備えている。

【００３０】上記転倒検出回路１１は車両が転倒して上
記転倒検知スイッチＳＷ１が接続されると、上記インジ
ケータ５が点灯するともに制御ユニット２により退避行
動としてエンジン停止等の転倒時制御が行われるように
なっている。

【００３１】また、故障検出タイミングになると、上記
第１実施例と同様に、上記分圧検出手段がスイッチ手段
をオフさせるとともに分圧Ｖｄを検出する。そして、該
分圧値により上記転倒検出回路１１側の異常を検出し、
上記同様にエンジン回転計３に表示させる。

【００３２】なお、上記第３実施例では、抵抗Ｒ２を、
上記第１実施例と同様にアース側に設ける例を説明した
が、上記第２実施例と同様に電源側に設けても良い。

【００３３】

【発明の効果】以上のように請求項１の発明に係る車両
用運転状態検出回路の故障検出装置によれば、スイッチ
手段とプルアップ抵抗と分圧検出手段とを備えたので、
該スイッチ手段により、上記第１抵抗とプルアップ抵抗
とを切り換えて上記第２抵抗側の分圧を検出することが
でき、もって運転状態検出回路側の断線等の異常を第
１，第２抵抗値のいかんにかかわらず検出できる効果が
ある。

【００３４】また、請求項２，３の発明に係る車両用運
転状態検出回路の故障検出装置によれば、スイッチ手段
をダイオードとトランジスタとから構成し、分圧検出手
段によってトランジスタをオンさせるようにしたので、
上記第１抵抗とプルアップ抵抗との切り換えを、迅速正
確に行うことができ、もって運転状態検出回路側の断線
等の異常検出を実現できる効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】請求項１及び２の発明に係る第１実施例の車両
の運転状態検出回路の故障検出装置の構成を模式的に示
す図である。

【図２】上記第１実施例装置を説明するための回路図で
ある。

【図３】上記第１実施例装置の正常時のエンジン回転計
の表示を説明するための特性図である。

【図４】上記第１実施例装置の異常時のエンジン回転計
の表示を説明するための特性図である。

【図５】請求項１及び３の発明に係る第２実施例装置を
説明するための回路図である。

【図６】請求項１及び２の発明に係る第３実施例装置を
説明するための回路図である。

【図７】従来の車両用運転状態検出回路を説明するため
の回路図である。

【符号の説明】

２ 制御ユニット（故障検出装置，異常検出手段） ６，１１ 燃料残量検出回路，転倒検出回路（車両用運
転状態検出回路） ７ 分圧検出手段 ８，８ａ スイッチ手段 ９，９ａ ダイオード １０ ＮＰＮトランジスタ １０ａ ＰＮＰトランジスタ Ｒ１ 第１抵抗 Ｒ２ 第２抵抗 Ｒｐ プルアップ抵抗

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 電源，アース間に直列接続された第１抵
   抗，及び該第１抵抗より抵抗値が大幅に大きい第２抵抗
   を備えた車両用運転状態検出回路の故障検出装置におい
   て、上記第１，第２抵抗間にスイッチ手段を設け、上記
   第１抵抗より抵抗値の大きいプルアップ抵抗を上記第２
   抵抗に直列接続し、故障検出動作時に上記スイッチ手段
   をオフさせるとともに、上記第２抵抗のプルアップ抵抗
   との分圧を検出する分圧検出手段とを備えたことを特徴
   とする車両用運転状態検出回路の故障検出装置。
2. 【請求項２】 請求項１において、上記第１抵抗が電源
   側に、第２抵抗がアース側にそれぞれ接続されており、
   上記スイッチ手段が、第１，第２抵抗間に第１抵抗から
   第２抵抗方向を順方向とするように介設されたダイオー
   ドと、該ダイオードと上記第１抵抗との接続点とアース
   との間に接続されたＮＰＮトランジスタとから構成され
   ており、上記分圧検出手段が故障検出動作時に上記ＮＰ
   Ｎトランジスタをオンさせるように構成されていること
   を特徴とする車両用運転状態検出回路の故障検出装置。
3. 【請求項３】 請求項１において、上記第２抵抗が電源
   側に、第１抵抗がアース側にそれぞれ接続されており、
   上記スイッチ手段が、第１，第２抵抗間に第２抵抗から
   第１抵抗方向を順方向とするように介設されたダイオー
   ドと、該ダイオードと上記第１抵抗との接続点と電源と
   の間に接続されたＰＮＰトランジスタとから構成されて
   おり、上記分圧検出手段が故障検出動作時に上記ＰＮＰ
   トランジスタをオンさせるように構成されていることを
   特徴とする車両用運転状態検出回路の故障検出装置。