JP2003294483A - 抵抗変化形センサの出力検出回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】検出しようとする変量の検出精度を切替えるこ
とができる抵抗変化形センサの出力検出回路を提供す
る。 【解決手段】トランジスタＴＲ1 と抵抗素子Ｒ1 との直
列回路から成るアームとトランジスタＴＲ2 と抵抗素子
Ｒ2 との直列回路からなるアームとを設けて、両アーム
の一端をセンサ１５の一端に接続し、両アームの他端と
センサ１５の他端との間に直流電圧Ｅを印加する。検出
している温度に応じてトランジスタＴＲ1またはＴＲ2
をオン状態にすることにより温度Ｔの変化に対する検出
信号ＶT の変化率を切替えて、検出精度が高くなる温度
範囲を切替える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、感温抵抗素子や、
ポテンショメータ等の抵抗変化形センサの抵抗値の変化
を電圧信号として検出する抵抗変化形センサの出力検出
回路に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】内燃機関用点火装置、燃料噴射装置、あ
るいは排気タイミングを調整する排気バルブ等の各種の
電装品を制御する内燃機関用制御装置においては、機関
の温度やスロットルバルブの開度（スロットル開度）等
の各種の変量を検出するために、変量の変化に応じて抵
抗値が変化する抵抗変化形のセンサを用いている。例え
ば、温度を検出する抵抗変化形センサとしてはサーミス
タ（商品名）等の感温抵抗素子が用いられ、スロットル
開度を検出する抵抗変化形センサとしては、ポテンショ
メータが用いられている。

【０００３】この種のセンサでは、変量が抵抗値として
検出されるため、その検出値を制御に用いるには、セン
サの抵抗値を電圧信号に変換する必要があり、そのため
に、センサの出力（抵抗値）を電圧信号として検出する
センサ出力検出回路を設ける必要がある。

【０００４】またマイクロコンピュータを用いて制御対
象の制御を行う場合には、センサ出力検出回路から得ら
れるアナログ電圧信号をＡ／Ｄ変換器によりデジタル信
号に変換してＣＰＵに入力する必要がある。変量のアナ
ログ値を正確にデジタル値に変換するためには、検出し
ようとする変量の変化範囲で、変量の変化に対する検出
信号の変化幅をできるだけ大きくして、検出の分解能を
高め、検出精度を高めるこどがてきるようにしておく必
要がある。

【０００５】従来の制御装置に用いられていたセンサ出
力検出回路は、センサに対して直列に接続された固定の
抵抗値を有するプルアップ抵抗と、該プルアップ抵抗と
センサとの直列回路の両端に一定の直流電圧を印加する
電源回路とからなっていて、電源回路からプルアップ抵
抗を通してセンサに流した電流によりセンサの両端に生
じる電圧信号をセンサ出力検出信号としてＡ／Ｄ変換器
に与えるようにしたものであった。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記のよう
な構成のセンサ出力検出回路を用いた場合には、センサ
の抵抗値と変量との関係と電源回路の出力電圧とによ
り、変量と電圧信号との間の関係が一律に決まってしま
うため、検出の対象とする変量の特定の変化領域で細か
い制御を行うために、検出精度を高くして検出値の分解
能を高くすることが要求された場合に、その要求に応え
ることができないことがあった。

【０００７】例えば、温度センサとして広く用いられて
いる負の温度係数を有する感温抵抗素子にプルアップ抵
抗を直列に接続して、該プルアップ抵抗とセンサとの直
列回路の両端に一定の直流電圧を印加した場合には、温
度Ｔに対して電圧信号（センサの両端に得られる電圧）
ＶT のレベルが図７のように非線形に変化する。このよ
うな特性が得られる場合、温度ＴB からＴC の範囲で
は、電圧信号ＶT がＶTBからＶTCまで変化し、温度Ｔの
変化に対する電圧信号ＶT の変化幅が大きいため、温度
を高精度で検出ことができる。

【０００８】ところが、図７において、温度ＴC からＴ
F までの範囲では、電圧信号ＶT のレベルがＶTCからＶ
TFまでの狭い範囲しか変化しないため、この温度範囲で
は温度の検出を高精度で行うことができない。そのた
め、従来の検出回路を用いた場合には、例えば、ある制
御対象の制御を温度ＴE で開始する必要がある場合に、
センサのばらつきにより、温度ＴD で制御が開始される
ことがあるという不具合があった。

【０００９】またポテンショメータのように検出しよう
とする変量の変化に伴ってセンサの抵抗値が直線的に変
化する場合であっても、従来の検出回路を用いた場合に
は、変量の変化に対する電圧信号のレベル変化の傾きが
一定になるため、検出しようとする変量の特定の変化範
囲でその変量を高精度で検出し、他の変化範囲ではラフ
に検出するといった検出精度の切替を行うことができな
かった。

【００１０】例えば２サイクル内燃機関においては、機
関の高速領域での出力を向上させるために、スロットル
開度が開かれた状態（例えばスロットル開度が８０％以
上の範囲）で、機関の排気タイミングを調整する排気バ
ルブの開度を制御することが行われる。この場合、８０
％未満の範囲のスロットル開度はラフに検出し、８０％
を超える範囲のスロットル開度を高分解能で検出するよ
うに、センサの検出特性を設定することが好ましいが、
従来の検出回路ではこのようなことを行うことができな
かった。

【００１１】本発明の目的は、検出しようとする変量の
変化に対する検出信号の変化率を適宜に切り替えること
ができるようにして、変量の特定の変化範囲で検出精度
を高めることができるようにした抵抗変化形センサの出
力検出回路を提供することにある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明は、検出の対象と
する変量の変化に応じて抵抗値が変化する抵抗変化形セ
ンサの抵抗値に相応した電圧信号を変量の検出信号とし
てセンサの両端から出力させる抵抗変化形センサの出力
検出回路を対象とする。

【００１３】本発明においては、スイッチ素子のオンオ
フにより、両端から見た抵抗値を切り替え得るように構
成されたプルアップ抵抗回路を設けて、該プルアップ抵
抗回路をセンサに対して直列に接続する。そして、プル
アップ抵抗回路とセンサとの直列回路の両端に電源回路
から一定の直流電圧を印加し、センサの両端にセンサの
抵抗値に相応した電圧信号からなる検出信号を発生させ
る。

【００１４】このように構成すると、スイッチ素子をオ
ンオフさせて、プルアップ抵抗回路の抵抗値を切り替え
ることにより、検出しようとする変量の変化に対する電
圧信号の変化率を適宜に切り替えることができるため、
検出精度を高くする変量の範囲を切替えることができ
る。したがって、本発明によれば、検出しようとする変
量の特定の変化範囲で、その検出精度を高くすることが
要求される場合に、その要求に適確に応えることができ
る。

【００１５】上記プルアップ抵抗回路は、スイッチ素子
と抵抗素子との直列回路からなるアームを複数個有し
て、該複数のアームの一端がセンサの一端に接続される
とともに他端が共通接続された構成とすることができ
る。この場合、プルアップ抵抗回路の複数のアームの他
端の共通接続点とセンサの他端との間に電源回路から一
定の直流電圧を印加して、センサの両端に、その抵抗値
に相応する電圧値を有する検出信号を発生させる。また
センサにより検出される変量に応じてプルアップ抵抗回
路の複数のスイッチ素子を選択的にオン状態にするスイ
ッチ制御手段を設けて、複数のスイッチ素子のオンオフ
によりプルアップ抵抗回路の両端間の抵抗値を切り替え
て、変量の変化に対する検出信号レベルの変化率を変化
させるようにする。

【００１６】上記のように、センサにより検出される変
量に応じて、プルアップ抵抗回路のスイッチ素子を選択
的にオン状態またはオフ状態にするスイッチ制御手段を
設けておくと、検出精度を高くする変量の範囲の切替え
を自動的に行わせることができる。

【００１７】上記プルアップ抵抗回路はまた、直列に接
続された複数の抵抗素子とオン状態になったときに複数
の抵抗素子の一部を短絡するように設けられた少なくと
も一つのスイッチ素子とを有して複数の抵抗素子の直列
回路の一端がセンサの一端に接続された構成とすること
もできる。この場合は、プルアップ抵抗回路を構成する
複数の抵抗素子の直列回路の他端とセンサの他端との間
に電源回路から一定の直流電圧を印加して、センサの両
端にその抵抗値に相応する電圧値を有する検出信号を発
生させる。またこの場合も、センサにより検出される変
量に応じてプルアップ抵抗回路のスイッチ素子を選択的
にオン状態またはオフ状態にするスイッチ制御手段を設
けて、スイッチ素子のオンオフによってプルアップ抵抗
回路の両端間の抵抗値を切り替えることにより、変量の
変化に対する検出信号の変化率を変化させ得るようにす
る。

【００１８】

【発明の実施の形態】図１は本発明に係わるセンサ出力
検出回路の応用例として、内燃機関の冷却水の温度を検
出する温度センサから得られる検出信号をマイクロコン
ピュータに入力して、冷却水温度の表示と、点火時期の
制御とを行わせる場合のハードウェアの構成例を示して
いる。

【００１９】図１に示した点火装置はコンデンサ放電式
の点火装置で、この点火装置は、点火コイル１と、点火
コイルの一次側に設けられた点火用コンデンサ２と、点
火用コンデンサ２を一方の極性に充電するコンデンサ充
電用電源部３と、点火信号Ｖｉが与えられたときにオン
状態になって点火用コンデンサ２の電荷を点火コイル１
の一次コイルを通して放電させるサイリスタ４と、機関
の点火時期にサイリスタ４に点火信号Ｖｉを与える点火
制御部５とにより構成される。

【００２０】図１に示した例では、点火コイル１の一次
コイル１ａの一端が接地され、一次コイル１ａの両端
に、カソードを接地側に向けたダイオード６が接続され
ている。また図示の点火コイルはいわゆる同時発火コイ
ルで、その二次コイル１ｂの一端及び他端は、内燃機関
の第１気筒及び第２気筒にそれぞれ取り付けられた点火
プラグ７ａ及び７ｂの非接地側端子に接続される。

【００２１】また図示の例では、点火コイルの一次コイ
ル１ａの他端に点火用コンデンサ２の一端が接続され、
点火用コンデンサ２の他端と接地間にサイリスタ４がそ
のカソードを接地側に向けて接続されている。

【００２２】コンデンサ充電用電源部３は、内燃機関に
取り付けられた磁石発電機８と、磁石発電機８の出力を
整流するダイオード９及び１０とからなっている。

【００２３】磁石発電機８は、機関のクランク軸に取り
付けられた磁石回転子８ａと、エキサイタコイル８ｂを
備えた固定子８ｃとからなっていて、正の半サイクルの
電圧と負の半サイクルの電圧とらかなる交流電圧を機関
の回転に同期してエキサイタコイル８ｂに誘起する。エ
キサイタコイル８ｂの一端は、アノードをエキサイタコ
イル８ｂ側に向けたダイオード９を通して点火用コンデ
ンサ２の他端に接続され、エキサイタコイル８ｂの他端
は、カソードをエキサイタコイル側に向けたダイオード
１０を通して接地されている。

【００２４】コンデンサ充電用電源部３は、エキサイタ
コイル８ｂに正の半サイクルの電圧が誘起した時に、エ
キサイタコイル８ｂ−ダイオード９−点火用コンデンサ
２−ダイオード６及び一次コイル１ａ−ダイオード１０
−エキサイタコイル８ｂの経路で、コンデンサ２を図示
の極性に充電する。

【００２５】図示の例では、エキサイタコイル８ｂの負
の半サイクルの電圧が、エキサイタコイルの一端と接地
間に接続されたダイオード１１を通して電源回路１２に
印加されている。電源回路１２は電源コンデンサと、エ
キサイタコイルの負の半サイクルの電圧で該電源コンデ
ンサを充電する充電回路と、電源コンデンサの端子電圧
が設定値に達したときに該電源コンデンサの充電を停止
させるレギュレータ回路とを備えていて、エキサイタコ
イル８ｂの出力電圧が設定値以上のときに一定の（５
［Ｖ］の）直流電圧Ｅを出力する。この直流電圧は点火
制御部５の電源電圧として用いられる。

【００２６】点火制御部５は、ＣＰＵ，ＲＯＭ，ＲＡ
Ｍ，Ａ／Ｄ変換器等を有するマイクロコンピュータ１２
を備えていて、マイクロコンピュータ１２のポートＰo
からサイリスタ４のゲートに点火信号Ｖｉが与えられ
る。マイクロコンピュータ１２に機関の回転情報を与え
るため、機関のクランク角が所定の位置に達したときに
パルス信号を発生するクランク角センサ１３が設けられ
ている。図示の例では、磁石発電機８の回転子ヨークを
構成するフライホイールＦＬの外周にリラクタ（誘導
子）１３a1，１３a2が１８０度間隔で形成されている。
またフライホイールＦＬの外側にパルサ１３ｂが配置さ
れ、パルサ１３ｂとフライホイールＦＬとによりクラン
ク角センサ１３が構成されている。パルサ１３ｂは、リ
ラクタ１３a1，１３a2に対向する磁極部を有する鉄心
と、該鉄心に巻回された信号コイルと、信号コイルが巻
回された鉄心に磁気結合された永久磁石とを備えてい
て、各リラクタの回転方向の前端縁及び後端縁をそれぞ
れ検出したときにパルス信号を発生する。

【００２７】図示の例では、機関の第１気筒及び第２気
筒のそれぞれの上死点位置よりも十分に進角した位置に
設定された基準位置を与えるクランク角でパルサ１３ｂ
がリラクタ１３a1及び１３a2のそれぞれの回転方向の前
端縁を検出して基準パルスを発生し、機関の上死点位置
付近に設定された機関の低速時の点火位置を与えるクラ
ンク角でパルサ１３ｂがリラクタ１３a1及び１３a2のそ
れぞれの回転方向の後端縁を検出して低速時点火位置検
出パルスを発生するように、パルサ１３ｂが設けられて
いる。パルサ１３ｂが発生するパルス信号は、波形整形
回路１４を通してマイクロコンピュータ１２に入力され
ている。

【００２８】マイクロコンピュータ１２は、クランク角
センサ１３から得られるパルスに基づいて機関の回転速
度を演算し、演算した回転速度に対して機関の点火時期
を演算する。マイクロコンピュータはまた、クランク角
センサ１３が発生する基準パルスを検出したときに演算
した点火時期の計測を開始して、演算した点火時期が計
測されたときにサイリスタ４に点火信号Ｖｉを与える。
サイリスタ４に点火信号が与えられると、サイリスタ４
がオン状態になるため、点火用コンデンサ２の電荷がサ
イリスタ４と点火コイルの一次コイル１ａとを通して放
電する。これにより点火コイルの鉄心中で大きな磁束変
化が生じるため、点火コイルの二次コイル１ｂに点火用
の高電圧が誘起し、点火プラグ７ａ及び７ｂに同時に点
火火花が発生する。このとき、機関の２つの気筒のう
ち、点火時期にある方の気筒で点火が行われる。

【００２９】図示の例ではまた、機関の冷却水の温度を
検出する温度センサ１５が設けられていて、この温度セ
ンサの両端に得られる温度検出信号ＶT がマイクロコン
ピュータ１２のアナログ入力ポートＡ1 を通してＡ／Ｄ
変換器に入力されている。マイクロコンピュータ１２
は、この温度センサから得られる温度検出信号をＡ／Ｄ
変換して得たデジタル値を読込んで、温度換算用マップ
または換算式を用いて温度に換算する。マイクロコンピ
ュータはまた、このようにして検出した冷却水温度を表
示器１６により表示させるとともに、その温度が設定値
を超えたか否かを監視し、温度が設定値を超えたとき
に、１燃焼サイクルまたは数燃焼サイクル毎に機関の点
火火花を間引くように、サイリスタ４への点火信号の供
給を制御して、機関の温度が高くなったときにその回転
速度を制限する制御を行う。

【００３０】図示の温度センサ１５は、負の温度係数を
有するサーミスタ等の感温抵抗素子からなる抵抗変化形
のセンサで、機関の冷却水温度の上昇に伴ってその抵抗
値が非線形に変化（低下）する。この温度センサ１５の
抵抗値変化を電圧信号に変換して温度検出信号ＶT とし
てマイクロコンピュータに入力するために、本発明に係
わる抵抗変化形センサ出力検出回路２０が設けられてい
る。

【００３１】図示のセンサ出力検出回路２０において
は、温度センサ１５の一端が接地され、該温度センサ１
５の他端がマイクロコンピュータのポートＡ1 に接続さ
れている。また温度センサ１５の他端に抵抗素子Ｒ1 及
びＲ2 の一端が接続され、抵抗素子Ｒ1 及びＲ2 の他端
にそれぞれスイッチ素子してのＰＮＰトランジスタＴＲ
1 及びＴＲ2 のコレクタが接続されている。トランジス
タＴＲ1 及びＴＲ2 のエミッタは電源回路１２の出力端
子に接続され、両トランジスタのベースはそれぞれ抵抗
素子Ｒ3 及びＲ4 を通してマイクロコンピュータ１２の
ポートＰ1 及びＰ2 に接続されている。この例では、抵
抗素子Ｒ1 及びＲ2 と、トランジスタＴＲ1 及びＴＲ2
とにより、スイッチ素子（図示の例ではトランジスタＴ
Ｒ1 ，ＴＲ2 ）のオンオフにより両端間の抵抗値が切り
替えられるプルアップ抵抗回路が構成され、このプルア
ップ抵抗回路とセンサ１５とによりセンサ出力検出回路
２０が構成されている。

【００３２】またマイクロコンピュータ１２に所定のプ
ログラムを実行させることにより、センサが検出してい
る温度に応じて、温度変化に対する検出信号レベルの変
化率を切り替えるように、スイッチ素子としてのトラン
ジスタＴＲ1 及びＴＲ2 を選択的にオン状態またはオフ
状態にするスイッチ制御手段が構成される。

【００３３】センサ１５が検出している各温度におい
て、いずれのスイッチ素子をオン状態にし、いずれのス
イッチ素子をオフ状態にするかは、抵抗素子Ｒ1 及びＲ
2 の抵抗値、温度センサ１５の特性及び各温度において
要求される検出精度により決められる。

【００３４】本実施形態のセンサ出力検出回路２０にお
いては、抵抗素子Ｒ1 の抵抗値が抵抗素子Ｒ2 の抵抗値
よりも大きく設定され、温度センサ１５により検出され
た温度が設定値Ｔｓ以下のときにトランジスタＴＲ1 及
びＴＲ2 をそれぞれオン状態及びオフ状態にして抵抗素
子Ｒ1 をセンサ１５に直列に接続し、温度センサにより
検出された温度が設定値Ｔｓを超えているときにトラン
ジスタＴＲ1 及びＴＲ2 をそれぞれオフ状態及びオン状
態にして抵抗素子Ｒ2 をセンサ１５に直列に接続するよ
うに、上記スイッチ制御手段が構成されている。

【００３５】本実施形態では、温度センサにより検出さ
れた温度が設定温度Ｔｓ以下のときに、冷却水温度を精
度よく表示させるために、トランジスタＴＲ1 及びＴＲ
2 をそれぞれオン状態及びオフ状態にして抵抗値が大き
い方の抵抗素子Ｒ1 を温度センサ１５に直列に接続す
る。このとき、検出信号ＶT と温度Ｔとの関係は、例え
ば図３に示すようになる。

【００３６】また冷却水温度が設定値を超える範囲で機
関の点火火花を間引く制御を支障なく行わせるために、
温度センサにより検出された温度が設定温度Ｔｓを超え
る範囲でトランジスタＴＲ1 及びＴＲ2 をそれぞれオフ
状態及びオン状態にして抵抗値が小さい方の抵抗素子Ｒ
2 を温度センサ１５に直列に接続する。このとき検出信
号ＶT と温度Ｔとの関係は、例えば図４に示すようにな
る。

【００３７】参考のため、抵抗素子Ｒ1 の抵抗値を３０
［ＫΩ］、抵抗素子Ｒ2 の抵抗値を１．５［ＫΩ］と
し、電源電圧Ｅを５［Ｖ］として、負の温度係数を有す
る感温抵抗素子に抵抗素子Ｒ1 を直列に接続した場合
と、抵抗素子Ｒ2 を直列に接続した場合とについて、温
度Ｔと検出信号ＶT との関係を実測した結果を図５に示
した。この実験では、感温抵抗素子として、温度が−２
０℃，０℃，３０℃，１００℃，１５０℃及び２００℃
のときにそれぞれ抵抗値が２５５０［ＫΩ］，８３０
［ＫΩ］，１８０［ＫΩ］，１３．２［ＫΩ］，３．２
４［ＫΩ］及び１．０７［ＫΩ］を示すものを用いた。
図５において、曲線ａは、感温抵抗素子に抵抗素子Ｒ1
（＝３０ＫΩ）を直列に接続した場合の特性を示し、曲
線ｂは、感温抵抗素子に抵抗素子Ｒ2 （＝１．５ＫΩ）
を直列に接続した場合の特性を示している。

【００３８】ここで、図１において、設定温度ＴｓをＴ
ｃとして、温度センサ１５により検出されている温度が
設定温度以下で、センサ１５に直列に接続する抵抗とし
て抵抗値が大きい方の抵抗素子Ｒ1 が選択されているも
のとする。このとき、検出信号ＶT と温度Ｔとの関係は
図３のようになるため、温度Ｔが図示のＴA からＴCの
範囲にあるときに、温度Ｔの変化に対する検出信号ＶT
のレベルの変化率を大きくして、温度を高い分解能をも
って高精度で検出することができる。したがって、温度
ＴA からＴC の範囲では温度に正確に対応した検出信号
ＶT を得ることができ、この検出信号をＡ／Ｄ変換して
得たデジタル値をマイクロコンピュータ内に予め用意し
たマップまたは換算式を用いて温度に換算することによ
り、機関の冷却水温度の検出を正確に行わせることがで
きる。

【００３９】これに対し、図３のような特性を得た場合
には、温度ＴがＴC からＴF の範囲にあるときに、温度
Ｔに対する検出信号ＶT のレベルの変化率が小さくなる
ため、温度Ｔを高精度で検出することが困難になる。そ
のため例えば、温度Ｔが設定値ＴE に達したときに、制
御（本実施形態では点火火花を間引く制御）を開始する
ように設定した場合には、センサの製品毎の特性のばら
つきにより、温度Ｔが設定値ＴD に達したときに制御が
開始されてしまうおそれがある。

【００４０】そこで、センサにより検出される温度Ｔが
設定温度Ｔｓ（＝Ｔc ）に達したときにトランジスタＴ
Ｒ1 及びＴＲ2 をそれぞれオフ状態及びオン状態にして
抵抗値が小さい方の抵抗素子Ｒ2 を温度センサに直列に
接続し、図４の特性を得ると、温度ＴがＴC からＴE ま
で変化する範囲で、温度Ｔの変化に対する検出信号ＶT
の変化率を大きくすることができるため、温度ＴがＴc
を超える範囲で温度を高精度で検出することができるよ
うになり、上記の不具合は解消する。

【００４１】上記のように、本発明においては、温度検
出信号のレベルをＡ／Ｄ変換して得たデジタル値を温度
換算用マップまたは換算式を用いて温度に換算するが、
この換算に用いる温度換算用マップまたは換算式は、温
度センサに対して直列に接続する抵抗素子の各抵抗値に
対して異なるものを用意しておく。

【００４２】上記スイッチ制御手段を構成するために、
一定の時間（例えば２msec）間隔でマイクロコンピュー
タに実行させるタスクのアルゴリズムを示すフローチャ
ートを図２に示した。このアルゴリズムに従う場合に
は、先ずステップ１において温度センサの両端に得られ
る検出信号のデジタル変換値を読み込み、ステップ２で
フラグＦが１であるか否かを判定する。その結果、フラ
グＦが０である場合には、ステップ３に進み、第１の温
度換算用マップＡを用いてセンサの検出出力のデジタル
変換値を温度Ｔに換算する。またフラグＦが１であると
きには、ステップ４に進んで温度換算マップＢを用いて
温度Ｔを演算する。ステップ３または４で温度Ｔを演算
した後、ステップ５で温度Ｔが設定温度Ｔｓ以下である
か否かを判定し、Ｔ≦Ｔｓであるときにステップ６に進
んでトランジスタＴＲ1 及びＴＲ2をそれぞれオン状態
及びオフ状態にする。これによりセンサの出力対温度特
性を図３の特性とする。その後ステップ７においてフラ
グＦを０とした後他のタスクに移行する。またステップ
５でＴ＞Ｔｓであると判定されたときには、ステップ８
に進んでトランジスタＴＲ1 及びＴＲ2 をそれぞれオフ
状態及びオン状態にし、センサの出力対温度特性を図４
の特性とする。その後ステップ９においてフラグＦを１
とした後他のタスクに移行する。

【００４３】図２に示した例では、ステップ１ないしス
テップ４により温度演算手段が構成され、ステップ４な
いし９によりスイッチ制御手段が構成される。

【００４４】上記の例では、抵抗素子Ｒ1 とトランジス
タＴＲ1 （スイッチ素子）との直列回路からなる第１の
アームと、抵抗素子Ｒ2 とトランジスタＴＲ2 との直列
回路からなる第２のアームとの２つのアームを設けて、
これらのアームの一端をセンサ１５の一端に接続すると
ともに、他端を共通接続してプルアップ抵抗回路を構成
しているが、プルアップ抵抗回路に抵抗素子とスイッチ
素子との直列回路から成るアームを３以上設けて、検出
精度を高くする温度範囲を更に多段回に（３段階以上
に）切り替えるように構成することもできる。

【００４５】また上記の例では、抵抗素子Ｒ1 ，Ｒ2 を
並列に設けているが、図６に示したように、直列に接続
された複数の抵抗素子と、オン状態になったときに複数
の抵抗素子の一部を短絡する少なくとも一つのスイッチ
素子とによりプルアップ抵抗回路を構成することもでき
る。

【００４６】図６に示した例では、プルアップ抵抗を構
成する抵抗素子Ｒ1 及びＲ2 が直列に接続され、これら
の抵抗素子の直列回路の一端がセンサ１５の一端に接続
されている。また抵抗素子Ｒ1 及びＲ2 の直列回路の一
端、及び抵抗素子Ｒ1 とＲ2との接続点にそれぞれスイ
ッチ素子を構成するＮＰＮトランジスタのエミッタ及び
コレクタが接続され、抵抗素子Ｒ1 及びＲ2 とセンサと
の直列回路の両端に電源回路の出力電圧Ｅが印加されて
いる。トランジスタＴＲ1 のベースはマイクロコンピュ
ータ１２のポートＰ1 に接続されていて、マイクロコン
ピュータのポートＰ1 からトランジスタＴＲ1 にベース
電流が与えられたときにトランジスタＴＲ1 が導通して
抵抗素子Ｒ1 を短絡し、該ベース電流の供給が停止され
たときにトランジスタＴＲ1 がオフ状態になって、抵抗
素子Ｒ1 の短絡を解除するようになっている。

【００４７】図６に示した例では、トランジスタＴＲ1
のオンオフにより、センサ１５に直列に接続されるプル
アップ抵抗の抵抗値を切り替えて、検出精度を高くする
温度範囲を切り替えることができる。即ち、トランジス
タＴＲ1 のコレクタエミッタ間の内部抵抗値を無視する
と、トランジスタＴＲ1 がオフ状態にあるときには、セ
ンサに直列に接続されるプルアップ抵抗の抵抗値が抵抗
素子Ｒ1 の抵抗値と抵抗素子Ｒ2 の抵抗値との和に等し
くなり、トランジスタＴＲ1 がオン状態にあるときに
は、センサに直列に接続されるプルアップ抵抗の抵抗値
が抵抗素子Ｒ2 の抵抗値に等しくなる。したがって、抵
抗素子Ｒ1 の抵抗値を抵抗素子Ｒ2 の抵抗値よりも大き
くしておくと、トランジスタＴＲ1 をオフ状態にするこ
とによりプルアップ抵抗の抵抗値を大きい値にすること
ができ、トランジスタＴＲ1 をオン状態にすることによ
り、プルアップ抵抗の抵抗値を小さい値にすることがで
きる。

【００４８】図６に示した例において、抵抗素子Ｒ1 の
抵抗値を２８．５［ＫΩ］とし、抵抗素子Ｒ2 の抵抗値
を１．５［ＫΩ］とすると、図１に示した例において、
抵抗素子Ｒ1 の抵抗値を３０［ＫΩ］とし、抵抗素子Ｒ
2 の抵抗値を１．５［ＫΩ］とした場合と同じ結果を得
ることができる。

【００４９】図６に示した例では、２つの抵抗素子と、
１つのスイッチ素子（トランジスタＴＲ1 ）とによりプ
ルアップ抵抗回路が構成されているが、一般に、直列に
接続された複数の抵抗素子と、オン状態になったときに
複数の抵抗素子の一部を短絡するように設けられた少な
くとも１つのスイッチ素子とによりプルアップ抵抗回路
を構成することができる。この場合も、センサ１５によ
り検出される変量に応じてプルアップ抵抗回路のスイッ
チ素子を選択的にオン状態またはオフ状態にするスイッ
チ制御手段をマイクロコンピュータ１２により構成する
ことによって、検出精度を高くする変量の範囲の切替え
を自動的に行わせることができる。

【００５０】

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、スイッ
チ素子のオンオフにより、両端から見た抵抗値を切り替
え得るように構成されたプルアップ抵抗回路を設けて、
該プルアップ抵抗回路をセンサに対して直列に接続する
とともに、プルアップ抵抗回路とセンサとの直列回路の
両端に電源回路から一定の直流電圧を印加して、センサ
の両端にセンサの抵抗値に相応した検出信号を発生させ
るようにしたので、スイッチ素子をオンオフさせてプル
アップ抵抗回路の抵抗値を切り替えることにより、検出
しようとする変量の変化に対する電圧信号の変化率を適
宜に切り替えて、検出精度を高くする変量の範囲を切替
えることができる。したがって、本発明によれば、検出
しようとする変量の特定の変化範囲で、その検出精度を
高くすることが要求される場合に、その要求に適確に応
えることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係わるセンサ出力検出回路を適用した
内燃機関用点火装置の構成例を示した回路構成図であ
る。

【図２】図１の装置においてマイクロコンピュータが実
行する一つのタスクのアルゴリズムを示したフローチャ
ートである。

【図３】本発明により得られるセンサの検出信号と温度
との関係の一例を示した線図である。

【図４】本発明により得られるセンサの検出信号と温度
との関係の他の例を示した線図である。

【図５】負の温度係数を有する感温抵抗素子に直列にプ
ルアップ抵抗を接続して、該プルアップ抵抗の抵抗値を
切替えた場合のセンサの検出信号と温度との関係の実測
結果を示した線図である。

【図６】本発明に係わるセンサ出力検出回路の変形例を
示した回路図である。

【図７】従来のセンサ出力検出回路により温度センサの
出力を検出した場合に得られる検出信号と温度との関係
を示した線図である。

【符号の説明】

１…点火コイル、２…点火用コンデンサ、３…コンデン
サ充電用電源部、４…サイリスタ、５…点火制御部、８
…磁石発電機、８ｂ…エキサイタコイル、１３…クラン
ク角センサ、１５…温度センサ、ＴＲ1 ，ＴＲ2 …スイ
ッチ素子を構成するトランジスタ、Ｒ1 ，Ｒ2 …プルア
ップ抵抗を構成する抵抗素子。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 2F077 AA25 CC02 EE01 TT00 5J050 AA24 AA36 BB22 CC09 DD04 DD12 EE03 EE24 EE31 EE39 FF36

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 検出の対象とする変量の変化に応じて抵
   抗値が変化する抵抗変化形センサの抵抗値に相応した電
   圧信号を前記変量の検出信号として前記センサの両端か
   ら出力させる抵抗変化形センサの出力検出回路におい
   て、 スイッチ素子のオンオフにより、両端から見た抵抗値を
   切り替え得るように構成されたプルアップ抵抗回路が設
   けられて、該プルアップ抵抗回路が前記センサに対して
   直列に接続され、 前記プルアップ抵抗回路とセンサとの直列回路の両端に
   一定の直流電圧を印加する電源回路が設けられて、前記
   センサの両端に前記検出信号が得られるように構成され
   ている抵抗変化形センサの出力検出回路。
2. 【請求項２】 検出の対象とする変量の変化に応じて抵
   抗値が変化する抵抗変化形センサの抵抗値に相応した電
   圧信号を前記変量の検出信号として出力する抵抗変化形
   センサの出力検出回路において、 スイッチ素子と抵抗素子との直列回路からなるアームを
   複数個有して、該複数のアームの一端が前記センサの一
   端に接続されるとともに他端が共通接続されたプルアッ
   プ抵抗回路と、前記プルアップ抵抗回路の複数のアーム
   の他端の共通接続点と前記センサの他端との間に一定の
   直流電圧を印加する電源回路と、前記センサにより検出
   される変量に応じて前記プルアップ抵抗回路の複数のス
   イッチ素子を選択的にオン状態またはオフ状態にするス
   イッチ制御手段とを備えて、前記センサの両端に前記検
   出信号が得られるように構成されている抵抗変化形セン
   サの出力検出回路。
3. 【請求項３】 検出の対象とする変量の変化に応じて抵
   抗値が変化する抵抗変化形センサの抵抗値に相応した電
   圧信号を前記変量の検出信号として出力する抵抗変化形
   センサの出力検出回路において、 直列に接続された複数の抵抗素子とオン状態になったと
   きに前記複数の抵抗素子の一部を短絡するように設けら
   れた少なくとも一つのスイッチ素子とを有して前記複数
   の抵抗素子の直列回路の一端が前記センサの一端に接続
   されたプルアップ抵抗回路と、前記プルアップ抵抗回路
   を構成する複数の抵抗素子の直列回路の他端と前記セン
   サの他端との間に一定の直流電圧を印加する電源回路
   と、前記センサにより検出される変量に応じて前記プル
   アップ抵抗回路のスイッチ素子を選択的にオン状態また
   はオフ状態にするスイッチ制御手段とを備えて、前記セ
   ンサの両端に前記検出信号が得られるように構成されて
   いる抵抗変化形センサの出力検出回路。