JP3298173B2 - Throttle opening detector - Google Patents

Throttle opening detector

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JP3298173B2
JP3298173B2 JP24226192A JP24226192A JP3298173B2 JP 3298173 B2 JP3298173 B2 JP 3298173B2 JP 24226192 A JP24226192 A JP 24226192A JP 24226192 A JP24226192 A JP 24226192A JP 3298173 B2 JP3298173 B2 JP 3298173B2
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  • Control Of Throttle Valves Provided In The Intake System Or In The Exhaust System (AREA)
  • Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、複数の磁電変換素子と
磁石とからなるスロットルポジションセンサを用いたス
ロットル開度検出装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a throttle opening detecting apparatus using a throttle position sensor comprising a plurality of magneto-electric conversion elements and magnets.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、エンジンの燃料噴射装置の一種と
して、スロットル開度とエンジン回転数とから吸入空気
量を求め、これに応じて燃料噴射量を制御するようにし
たものが知られている。このスロットル開度を検出する
装置として、例えば特開昭63−71552号公報及び
特表昭62−500876号公報では、スロットル開度
の検出が2つの接触型のポテンショメータからなるスロ
ットルポジションセンサによりなされている。これによ
ると、スロットル開度の検出は、一つのポテンショメー
タはアイドル・スピード・コントロール(ISC)の要
求により低開度で高い分解能を有するものを用い、他の
一つは全域で適当な分解能を有するものを用いるという
ように、スロットル開度に応じて適宜切り換えて使用し
ていた。
2. Description of the Related Art Conventionally, as one type of fuel injection device for an engine, there has been known a device which obtains an intake air amount from a throttle opening and an engine speed, and controls the fuel injection amount accordingly. . As a device for detecting the throttle opening, for example, in JP-A-63-71552 and JP-T-62-500876, the throttle opening is detected by a throttle position sensor comprising two contact-type potentiometers. I have. According to this, for detection of the throttle opening, one potentiometer having a low opening and a high resolution is used according to the request of idle speed control (ISC), and the other has an appropriate resolution over the entire area. As in the case of using a throttle, it is used by appropriately switching according to the throttle opening.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
スロットル開度検出装置は、高い分解能が要求されるの
は低開度側であるという考えより成り立つものであり、
近年のリンクレススロットル制御によるスロットル位置
の制御、全運転領域の燃費向上等、低開度側のみならず
全開度域で高分解能を要求されるシステムに対して不向
きである。
However, the above throttle opening detection device is based on the idea that high resolution is required on the low opening side.
It is unsuitable for systems requiring high resolution not only on the low opening side but also in the full opening range, such as control of the throttle position by linkless throttle control in recent years and improvement of fuel efficiency in the entire operation range.

【0004】一方、近年耐久性等の有利さにより、接触
型のブラシ式センサに代わり、ホール素子あるいは磁気
抵抗素子に代表される磁電変換素子を用いる非接触型セ
ンサが有望視されている。通常、磁電変換素子によるス
ロットルポジションセンサでは、磁石がスロットルボデ
ィの回転軸の一端にスロットルボディと共に回転可能に
設けられ、この磁石の回転による磁界の方向の変化を磁
電変換素子が検出する。そのため、出力特性は例えば正
弦波のような非線形として現れる。ところが、出力特性
が非線形であることから、分解能の高い部分と分解能の
低い部分とが存在する点が問題視されており、上記のニ
ーズに対して容易に適用できなかった。なお、磁電変換
素子の一つである磁気抵抗素子については例えば特公平
3−58446号公報に開示されている。
On the other hand, in recent years, a non-contact type sensor using a magnetoelectric conversion element typified by a Hall element or a magnetoresistive element has been considered promising in place of a contact type brush type sensor due to advantages such as durability. Normally, in a throttle position sensor using a magneto-electric conversion element, a magnet is provided at one end of a rotation shaft of the throttle body so as to be rotatable together with the throttle body, and the magneto-electric conversion element detects a change in the direction of a magnetic field due to the rotation of the magnet. Therefore, the output characteristic appears as a non-linear waveform such as a sine wave. However, since the output characteristics are non-linear, there is a problem that a high-resolution part and a low-resolution part are present, and it cannot be easily applied to the above needs. A magnetoresistive element, which is one of the magnetoelectric elements, is disclosed in, for example, Japanese Patent Publication No. 3-58446.

【0005】以上の課題を解消するため本発明のスロッ
トル開度検出装置は、非接触型センサを用いて、スロッ
トルの全開度域に対して高分解能でスロットル開度を検
出することを目的とする。
[0005] In order to solve the above-mentioned problems, it is an object of the present invention to detect a throttle opening with high resolution over a full throttle opening range using a non-contact type sensor. .

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
本発明のスロットル開度検出装置は、図7に例示したよ
うに、2つの磁電変換素子と円形ロータに配置された
石とからなり、前記2つの磁電変換素子は前記磁石から
受ける磁界の向きが各磁電変換素子ごとに異なるよう
に、磁石が形成する磁界に対して一方の磁電変換素子の
感磁面と他方の磁電変換素子の感磁面との間がオフセッ
ト角をなす位置に配置され、各磁電変換素子はスロット
ル開度の変化とともに前記磁石から受ける磁界の方向
強さが変化して、各磁電変換素子からそれぞれ非線形
的に検出信号を出力するスロットルポジションセンサ
と、あるスロットル開度に対する検出信号として、各磁
電変換素子のそれぞれの検出信号の中から、スロットル
開度の変化に対する検出信号の変化の割合が大きい領域
に応じて特定の磁電変換素子の検出信号を選択し、その
検出信号に基づいてスロットル開度を検出するスロット
ル開度検出手段と、を備えたことを要旨とする。
In order to solve the above-mentioned problems, a throttle opening detecting device according to the present invention, as illustrated in FIG. 7, has two magneto-electric conversion elements and a magnetic element disposed on a circular rotor. And the two magneto-electric conversion elements are such that the direction of the magnetic field received from the magnet is different for each magneto-electric conversion element.
In addition, one of the magnetoelectric conversion elements responds to the magnetic field generated by the magnet.
There is an offset between the magneto-sensitive surface and the magneto-sensitive surface of the other magnetoelectric transducer.
It is disposed at a position forming the bets angle, the magnetic field direction each magnetoelectric transducer is received from the magnet with a change of the throttle opening
And the strength of the throttle position sensor output a non-linear detection signal from each magneto-electric conversion element. As a detection signal for a certain throttle opening, the throttle signal is selected from the respective detection signals of each magneto-electric conversion element. Throttle opening detection means for selecting a detection signal of a specific magneto-electric conversion element in accordance with an area where the rate of change of the detection signal with respect to the change of the opening is large, and detecting the throttle opening based on the detection signal. The gist is that

【0007】[0007]

【作用】上記の構成からなるスロットル開度検出装置に
おいて、スロットルポジションセンサの2つの磁電変換
素子は磁石から受ける磁界の向きが各磁電変換素子ごと
に異なるように、磁石が形成する磁界に対して一方の磁
電変換素子の感磁面と他方の磁電変換素子の感磁面との
間がオフセット角をなす位置に配置されている。そのた
め、各磁電変換素子はスロットル開度の変化とともに磁
石から受ける磁界の方向及び強さが変化して、各磁電変
換素子からそれぞれ非線形的に検出信号を出力する。よ
って、各磁電変換素子が有する、スロットル開度の変化
に対する検出信号の変化の割合が大きい領域(以下、
「高分解能領域」という)は、各磁電変換素子ごとに異
なる。従って、スロットル開度の変化に応じて、磁電変
換素子を切り換えてゆけば、広い範囲を高分解能領域に
することができる。
In the throttle opening detecting device having the above-mentioned structure, the two magneto-electric conversion elements of the throttle position sensor are adapted to respond to the magnetic field formed by the magnet such that the direction of the magnetic field received from the magnet differs for each magneto-electric conversion element . One magnet
Between the magneto-sensitive surface of the electro-magnetic transducer and the magneto-sensitive surface of the other magneto-electric transducer.
The gap is arranged at a position forming an offset angle. That
Therefore, each magneto-electric conversion element magnetically changes as the throttle opening changes.
The direction and strength of the magnetic field from the stone changes,
The detection elements are output nonlinearly from the switching elements. Yo
Therefore, the region where the ratio of the change of the detection signal to the change of the throttle opening of each magnetoelectric conversion element is large (hereinafter referred to as
The “high-resolution region” is different for each magnetoelectric conversion element. Therefore, by switching the magneto-electric conversion elements according to the change in the throttle opening, a wide range can be set as a high-resolution area.

【0008】この結果、スロットルの全開度域に対して
高分解能でスロットル開度を検出することが可能とな
る。
As a result, it is possible to detect the throttle opening with high resolution over the full throttle opening range.

【0009】[0009]

【実施例】以下に本発明の実施例を図面と共に説明す
る。図1は、エンジンへの吸入空気量をECU(エレク
トロニック・コントロール・ユニット)により調整する
システムに本発明を適用した概略ブロック図である。エ
ンジン1の吸気弁1aに通じる吸気通路3にはスロット
ルバルブ5とエアフローメータ7が設けられており、ス
ロットルバルブ5の位置を検出するスロットルポジショ
ンセンサ9は二つのホール素子11a、11bを用いた
非接触型として設計されている。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic block diagram in which the present invention is applied to a system for adjusting an intake air amount to an engine by an ECU (Electronic Control Unit). A throttle valve 5 and an air flow meter 7 are provided in an intake passage 3 communicating with an intake valve 1a of the engine 1. A throttle position sensor 9 for detecting the position of the throttle valve 5 is a non-throttle sensor using two Hall elements 11a and 11b. Designed as a contact type.

【0010】ECU13はA/Dコンバータ15、入力
回路17、出力回路19及びマイコン21から構成され
ている。マイコン21は、周知のCPU,ROM及びR
AMを中心として構成され、ROMには各種制御プログ
ラムが記憶されている。入力回路17にはエンジン1の
クランク軸に連結されたクランクアングルセンサ23に
よりエンジン回転数が入力される。また、スロットルポ
ジションセンサ9から各ホール素子11a,11bの検
出信号(後述)が、アクセルペダルに装着されたアクセ
ルペダルセンサ25からアクセル位置信号が、エアフロ
ーメータ7から吸入空気量信号が、バッテリ27からバ
ッテリ電圧値信号が、吸気温センサ29から吸気温信号
が各々A/Dコンバータ15を経てマイコン21に入力
される。このようにしてマイコン21に入力されたデー
タを、後述するスロットル制御処理プログラムに基づい
て演算処理することにより出力回路19を介してスロッ
トル制御モータ31を駆動する。その結果、スロットル
バルブ5は、アクセルペダルの踏み込み量などに応じた
最適な開度となるように制御される。
The ECU 13 comprises an A / D converter 15, an input circuit 17, an output circuit 19, and a microcomputer 21. The microcomputer 21 includes a well-known CPU, ROM, and R
Various control programs are stored in the ROM with the configuration centered on the AM. The engine speed is input to the input circuit 17 by a crank angle sensor 23 connected to the crankshaft of the engine 1. A detection signal (described later) of each of the hall elements 11a and 11b is obtained from the throttle position sensor 9, an accelerator position signal is obtained from an accelerator pedal sensor 25 mounted on the accelerator pedal, an intake air amount signal is obtained from the air flow meter 7, and a battery 27 is output from the battery 27. A battery voltage signal and an intake air temperature signal from an intake air temperature sensor 29 are input to the microcomputer 21 via the A / D converter 15, respectively. The throttle control motor 31 is driven via the output circuit 19 by performing arithmetic processing on the data input to the microcomputer 21 based on a throttle control processing program described later. As a result, the throttle valve 5 is controlled to have an optimal opening according to the depression amount of the accelerator pedal and the like.

【0011】本実施例のスロットルポジションセンサ9
は、主として永久磁石33a,33bと二つのホール素
子11a,11bから構成されている。図2は永久磁石
33a,33bと二つのホール素子11a,11bの位
置関係を現す説明図で、図2(A)は正面図、図2
(B)は右側面図である。永久磁石のN極33a,S極
33bは、スロットルバルブ5の回転中心5aに対して
対称となるように、ロータ35上に互いに対向配設され
ている。ロータ35は、スロットルバルブ5の回転軸5
bの先端に固定され、スロットルバルブ5の回転と共に
回転する。
The throttle position sensor 9 of this embodiment
Is mainly composed of permanent magnets 33a and 33b and two Hall elements 11a and 11b. FIG. 2 is an explanatory view showing the positional relationship between the permanent magnets 33a and 33b and the two Hall elements 11a and 11b. FIG.
(B) is a right side view. The N pole 33a and the S pole 33b of the permanent magnet are disposed on the rotor 35 so as to be symmetrical with respect to the rotation center 5a of the throttle valve 5. The rotor 35 is provided with a rotary shaft 5 of the throttle valve 5.
b, and rotates with the rotation of the throttle valve 5.

【0012】二つのホール素子11a,11bは、スロ
ットルバルブ5の回転軸5bの軸心線5c上にあって、
回転軸5bの軸受側(図示せず)に固定されている。ス
ロットルバルブ5が全閉位置(図2(A)及び図2
(B))にあるとき、一方のホール素子11aの感磁面
は永久磁石33a,33bが形成する磁界に対して平行
となるように固定され、他方のホール素子11bの感磁
面は永久磁石33a,33bが形成する磁界に対してス
ロットルバルブ5の回転方向(図2(B)の矢印方向)
にオフセット角αをなして固定されている。
The two Hall elements 11a and 11b are located on the axis 5c of the rotary shaft 5b of the throttle valve 5,
The rotary shaft 5b is fixed to a bearing side (not shown). When the throttle valve 5 is in the fully closed position (see FIG.
(B)), the magneto-sensitive surface of one Hall element 11a is fixed so as to be parallel to the magnetic field formed by the permanent magnets 33a and 33b, and the magneto-sensitive surface of the other Hall element 11b is fixed to the permanent magnet. Rotation direction of the throttle valve 5 with respect to the magnetic field formed by 33a and 33b (the direction of the arrow in FIG. 2B)
At an offset angle α.

【0013】このように構成されたスロットルポジショ
ンセンサ9では、スロットルバルブ5の回転軸5bの回
転に伴い、永久磁石33a,33bがホール素子11
a,11bの回りを回転するため、ホール素子11a,
11bの感磁面に対する磁界方向が変化する。この結
果、ホール素子11aの感磁面に対する磁界の入射角度
をθとすると、各ホール素子11a,11bからの出力
VHa、VHbは、次式(1) 及び(2) のごとく変化する。 VHa=VA・sinθ …(1) VHb=VA・sin(θ−α)…(2) 上記の式において、VAは磁束、素子電流、ホール係数
等に依存する出力最大値である。このように各々の出力
特性が正弦波として現される。
In the throttle position sensor 9 configured as described above, the permanent magnets 33a and 33b are turned by the Hall element 11 with the rotation of the rotary shaft 5b of the throttle valve 5.
a and 11b, the Hall elements 11a,
The direction of the magnetic field with respect to the magneto-sensitive surface 11b changes. As a result, assuming that the incident angle of the magnetic field on the magneto-sensitive surface of the Hall element 11a is θ, the outputs VHa and VHb from the Hall elements 11a and 11b change as in the following equations (1) and (2). VHa = VA · sin θ (1) VHb = VA · sin (θ−α) (2) In the above equation, VA is an output maximum value depending on magnetic flux, element current, Hall coefficient, and the like. Thus, each output characteristic is expressed as a sine wave.

【0014】こうした出力特性が得られるホール素子1
1a,11bの出力VHa、VHbは、プリント基板に形成
された回路パターンとプリント基板に実装された回路素
子とにより構成されるセンサ回路37により、次式(3)
及び(4) に示すような検出信号V1,V2として取り出
される(図3(A))。 V1=K・sinθ+VM1 …(3) V2=K・sin(θ−α)+VM2…(4) 上記の式において、Kはセンサ回路の増幅特性に対応し
た定数、VM1、VM2はオフセット電圧である。な
お、オフセット角αは、この検出信号V1,V2の各々
の高分解能領域が相補的にスロットル開度の全域(0〜
90゜)をカバーする角度に設定されている。
A Hall element 1 having such output characteristics
Outputs VHa and VHb of 1a and 11b are obtained by a sensor circuit 37 composed of a circuit pattern formed on a printed circuit board and a circuit element mounted on the printed circuit board, using the following equation (3).
And (4) are extracted as detection signals V1 and V2 (FIG. 3A). V1 = K · sin θ + VM1 (3) V2 = K · sin (θ−α) + VM2 (4) In the above equation, K is a constant corresponding to the amplification characteristic of the sensor circuit, and VM1 and VM2 are offset voltages. It is to be noted that the offset angle α is such that the high resolution areas of the detection signals V1 and V2 are complementary to each other over the entire throttle opening (0 to 0).
90 °).

【0015】次にECU13において、マイコン21の
ROMに記憶されたスロットル駆動制御処理について図
4に基づいて説明する。スロットル駆動制御処理が開始
されると、アクセルペダルセンサ25によりアクセルペ
ダルの位置が入力されたか否かを判別する(S10
1)。入力されていない場合はS101に戻る。入力さ
れた場合はそのアクセルペダルの位置におけるスロット
ル開度を基本スロットル開度として決定する(S10
2)。
Next, the throttle drive control process stored in the ROM of the microcomputer 21 in the ECU 13 will be described with reference to FIG. When the throttle drive control process is started, it is determined whether or not the accelerator pedal position has been input by the accelerator pedal sensor 25 (S10).
1). If not, the process returns to S101. If it is input, the throttle opening at the position of the accelerator pedal is determined as the basic throttle opening (S10).
2).

【0016】続いて、基本スロットル開度に対して各種
補正を行う必要があるか否かを判別し(S103)、必
要がない場合は目標スロットル開度として基本スロット
ル開度を採用する(S107)。必要がある場合は加減
速補正(S104)、ISC補正(S105)、クルー
ズコントロール補正(S106)を行い、目標スロット
ル開度として補正後の基本スロットル開度を採用する
(S107)。
Subsequently, it is determined whether or not various corrections need to be performed on the basic throttle opening (S103). If not, the basic throttle opening is adopted as the target throttle opening (S107). . If necessary, acceleration / deceleration correction (S104), ISC correction (S105), and cruise control correction (S106) are performed, and the corrected basic throttle opening is adopted as the target throttle opening (S107).

【0017】次いで、現スロットル開度を入力し(S1
08)、目標スロットル開度と現スロットル開度に差が
あるか否かを判別する(S109)。差がないときはス
ロットル制御モータ31の保持量を決定し(S11
0)、差があるときはスロットル制御モータ31の駆動
量を決定する(S111)。最後にモータ駆動信号を出
力してスロットル制御モータ31を駆動し処理を終える
(S112)。
Next, the current throttle opening is input (S1).
08), it is determined whether there is a difference between the target throttle opening and the current throttle opening (S109). If there is no difference, the holding amount of the throttle control motor 31 is determined (S11
0) If there is a difference, the drive amount of the throttle control motor 31 is determined (S111). Finally, a motor drive signal is output to drive the throttle control motor 31 and the process ends (S112).

【0018】このようにして、スロットルバルブ5は、
アクセルペダルの踏み込み量などに応じた最適な開度と
なるように制御される。本発明の特徴の一つは、前述の
スロットル開度検出処理(S108:図4参照)におい
て、二つのホール素子11a,11bの高分解能領域に
応じて、いずれか一方の検出信号を採用してスロットル
開度を算出することにある。以下に、スロットル開度検
出処理について図5に基づいて説明する。
Thus, the throttle valve 5
The opening is controlled so as to be optimal according to the amount of depression of the accelerator pedal. One of the features of the present invention is that, in the throttle opening detection process (S108: see FIG. 4), one of the detection signals is adopted according to the high resolution area of the two Hall elements 11a and 11b. It is to calculate the throttle opening. Hereinafter, the throttle opening detection process will be described with reference to FIG.

【0019】スロットル開度検出処理が開始されると、
まずホール素子11a,11bの検出信号V1,V2に
基づいて、ROMに予め記憶したテーブルTA1、TA
2によりスロットル開度T1,T2を算出する(S20
1)。このテーブルTA1、TA2は、例えば前出の式
(3) 、(4) に基づいて作成される。
When the throttle opening detection process is started,
First, based on the detection signals V1 and V2 of the Hall elements 11a and 11b, the tables TA1 and TA2 stored in the ROM in advance.
2 to calculate the throttle openings T1 and T2 (S20).
1). The tables TA1 and TA2 are obtained by, for example,
It is created based on (3) and (4).

【0020】次に、スロットル開度T1とスロットル開
度T2の差の絶対値T12を求める(S202)。続い
て、この絶対値T12と、ホール素子11bのオフセッ
ト角αにより求められる数値に変動誤差を加算した許容
値KTとを比較する(S203)。この絶対値T12が
許容値KT以上ならば(S203で「N」)、後述する
フェイルセーフ処理を実行する。許容値KT未満ならば
(S203で「Y」)、二つのホール素子11a,11
bを切り換える判定値KTCH とスロットル開度T1とを
比較する(S204)。判定値KTCH は、二つのホール
素子11a,11bの検出信号を選択するための角度に
対応する値であり、オフセット角α及びホール素子11
a,11bの各高分解能領域に基づいて算出される。
Next, the absolute value T12 of the difference between the throttle opening T1 and the throttle opening T2 is determined (S202). Subsequently, the absolute value T12 is compared with a permissible value KT obtained by adding a fluctuation error to a numerical value obtained by the offset angle α of the Hall element 11b (S203). If the absolute value T12 is equal to or larger than the allowable value KT ("N" in S203), a fail-safe process described later is executed. If it is less than the allowable value KT ("Y" in S203), the two Hall elements 11a and 11
The determination value KTCH for switching b is compared with the throttle opening T1 (S204). The determination value KTCH is a value corresponding to an angle for selecting the detection signals of the two Hall elements 11a and 11b, and includes the offset angle α and the Hall element 11b.
It is calculated based on each of the high resolution areas a and 11b.

【0021】そして、スロットル開度T1が判定値KTC
H よりも小さいとき(S204で「Y」)はスロットル
開度の制御信号TVOとしてスロットル開度T1を採用
する(S205)。スロットル開度T1が判定値KTCH
以上のとき(S204で「N」)はスロットル開度の制
御信号TVOとしてスロットル開度T2を採用する(S
206)。
Then, the throttle opening T1 becomes equal to the judgment value KTC.
When it is smaller than H ("Y" in S204), the throttle opening T1 is adopted as the throttle opening control signal TVO (S205). The throttle opening T1 is equal to the determination value KTCH
In the above case (“N” in S204), the throttle opening T2 is adopted as the throttle opening control signal TVO (S204).
206).

【0022】以上の処理をグラフに示すと図3(B)の
実線部分となる。即ち、スロットル開度が0゜以上KTC
H 未満の範囲においては、ホール素子11aの検出信号
V1に基づいて算出されるスロットル開度T1を採用
し、スロットル開度がKTCH 以上90゜以下の範囲にお
いては、ホール素子11bの検出信号V2に基づいて算
出されるスロットル開度T2を採用する。
The above processing is shown by a solid line in FIG. 3 (B). That is, the throttle opening is 0 ° or more KTC
In the range less than H, the throttle opening T1 calculated based on the detection signal V1 of the hall element 11a is employed, and in the range where the throttle opening is KTCH or more and 90 ° or less, the detection signal V2 of the hall element 11b is used. The throttle opening degree T2 calculated based on this is adopted.

【0023】以上のスロットル開度検出処理が終了した
後、前述のスロットル駆動制御処理に戻り、S109へ
進む。次にフェイルセーフ処理について図6に基づいて
説明する。前述したスロットル開度検出処理のS201
にて「N」の場合とは、ホール素子11a,11bから
得られたスロットル開度T1,T2の差の絶対値T12
が予め設定したオフセット角αにより算出される許容値
KTを超えた場合であり、ホール素子11a,11bの
いずれか一方もしくは両方に異常が生じたことを意味す
る。このとき、フェイルセーフ処理が開始される。
After the above-described throttle opening detection processing is completed, the flow returns to the above-described throttle drive control processing, and proceeds to S109. Next, the fail-safe processing will be described with reference to FIG. S201 of the throttle opening detection process described above
"N" means the absolute value T12 of the difference between the throttle openings T1 and T2 obtained from the Hall elements 11a and 11b.
Exceeds the allowable value KT calculated by the preset offset angle α, which means that an abnormality has occurred in one or both of the Hall elements 11a and 11b. At this time, the fail-safe process is started.

【0024】まず、エンジン回転数及び吸入空気量から
作成された二次元マップ(図示せず)により、クランク
アングルセンサ23から得られるエンジン回転数と、エ
アフローメータ7から得られる吸入空気量とを用いてス
ロットル予測開度T3を算出する(S301)。
First, an engine speed obtained from the crank angle sensor 23 and an intake air amount obtained from the air flow meter 7 are used based on a two-dimensional map (not shown) created from the engine speed and the intake air amount. To calculate the predicted throttle opening T3 (S301).

【0025】次いでスロットル開度T1とスロットル予
測開度T3との差の絶対値T13、及びスロットル開度
T2とスロットル予測開度T3との差の絶対値T23を
算出する(S302)。続いて、予め設定されたフェイ
ル判定値KFと絶対値T13とを比較する(S30
3)。このフェイル判定値KFはホール素子11a,1
1bの異常の有無を判定する値である。
Next, the absolute value T13 of the difference between the throttle opening T1 and the predicted throttle opening T3 and the absolute value T23 of the difference between the throttle opening T2 and the predicted throttle opening T3 are calculated (S302). Subsequently, the preset fail determination value KF is compared with the absolute value T13 (S30).
3). This fail determination value KF is determined by the Hall elements 11a, 1
1b is a value for determining the presence or absence of the abnormality.

【0026】絶対値T13がフェイル判定値KF以下の
とき(S303で「N」)、即ちホール素子11aは正
常であると判別したとき、スロットルバルブ5の全開度
域においてスロットル開度の制御信号TVOにスロット
ル開度T1を採用する(S304)。
When the absolute value T13 is equal to or smaller than the fail determination value KF ("N" in S303), that is, when it is determined that the Hall element 11a is normal, the throttle opening control signal TVO in the full opening range of the throttle valve 5. The throttle opening degree T1 is adopted (S304).

【0027】一方、絶対値T13がフェイル判定値KF
より大きいとき(S303で「Y」)、即ちホール素子
11aは異常であると判別したとき、フェイル判定値K
Fと絶対値T23とを比較する(S305)。そして、
絶対値T23がフェイル判定値KF以下のとき(S30
5で「N」)即ちホール素子11bは正常であると判別
したとき、スロットルバルブ5の全開度域においてスロ
ットル開度の制御信号TVOにスロットル開度T2を採
用する(S306)。
On the other hand, the absolute value T13 is equal to the fail determination value KF.
If it is larger (“Y” in S303), that is, if it is determined that the Hall element 11a is abnormal, the failure determination value K
F is compared with the absolute value T23 (S305). And
When the absolute value T23 is equal to or smaller than the fail determination value KF (S30)
5, "N"), that is, when it is determined that the Hall element 11b is normal, the throttle opening T2 is adopted as the throttle opening control signal TVO in the full opening range of the throttle valve 5 (S306).

【0028】一方、絶対値T23がフェイル判定値KF
より大きいとき(S305で「Y」)即ちホール素子1
1bは異常であると判別したとき、スロットルバルブ5
の全開度域においてスロットル開度の制御信号TVOに
デフォルト値TKDを採用する(S307)。デフォル
ト値TKDは、エンジン回転数、吸入空気量、吸気温等
のデータから算出されるスロットル開度であり、例えば
スロットル予測開度T3を用いることができる。
On the other hand, the absolute value T23 is equal to the fail determination value KF.
If larger (“Y” in S305), that is, Hall element 1
1b indicates that the throttle valve 5
The default value TKD is adopted as the throttle opening control signal TVO in the full opening range (S307). The default value TKD is a throttle opening calculated from data such as an engine speed, an intake air amount, and an intake air temperature. For example, a predicted throttle opening T3 can be used.

【0029】以上のフェイルセーフ処理を終えた後スロ
ットル駆動制御に戻り、S109に進む。以上詳述した
ように、本実施例のスロットル開度検出装置によれば以
下の効果が得られる。 (a) 二つのホール素子11a,11bは、スロットル開
度に対して各々異なる位相をもつ非線形の出力特性を有
するため、ホール素子11a,11bの高分解能領域を
適宜選択することにより、スロットルバルブの全開度域
にて高い分解能をもってスロットル開度を検出すること
が可能となった。 (b) 二つのホール素子11a,11bを使用したため、
いずれか一方にのみ異常が生じた場合にはいずれか他方
の出力をスロットルバルブの全開度域にて採用すること
ができ、これにより相補的なフェイルセーフ機能が可能
となった。 (C) 二つのホール素子11a,11bの両方が異常を生
じたとき、他の入力データからスロットル予測開度を算
出することにより、一層フェイルセーフ機能が確実化さ
れた。
After completing the above fail-safe processing, the process returns to the throttle drive control and proceeds to S109. As described in detail above, according to the throttle opening detection device of the present embodiment, the following effects can be obtained. (a) Since the two Hall elements 11a and 11b have non-linear output characteristics having different phases with respect to the throttle opening, by appropriately selecting the high resolution region of the Hall elements 11a and 11b, the throttle element can be used as a throttle valve. The throttle opening can be detected with high resolution in the full opening range. (b) Since two Hall elements 11a and 11b are used,
When an abnormality occurs in only one of them, the output of either one can be adopted in the full opening range of the throttle valve, thereby enabling a complementary fail-safe function. (C) When both of the two Hall elements 11a and 11b are abnormal, the fail-safe function is further ensured by calculating the predicted throttle opening from other input data.

【0030】なお、本発明は上記の実施例に何等限定さ
れることなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々
の態様で実施できることはいうまでもない。例えば、本
実施例ではスロットルポジションセンサ9にホール素子
11a,11bを使用したが、磁気抵抗素子でもよい。
磁気抵抗素子の場合、ホール素子に比べて出力特性の周
期が半分となるため、各磁気抵抗素子の有する高分解能
領域の範囲が狭くなる。このため、本発明が一層効果的
に適用される。
It is needless to say that the present invention is not limited to the above-described embodiments, and can be implemented in various modes without departing from the gist of the present invention. For example, in the present embodiment, the hall elements 11a and 11b are used for the throttle position sensor 9, but a magnetoresistive element may be used.
In the case of a magnetoresistive element, since the period of the output characteristic is half that of the Hall element, the range of the high resolution region of each magnetoresistive element is narrowed. Therefore, the present invention is more effectively applied.

【0031】[0031]

【発明の効果】以上詳述したように本発明のスロットル
開度検出装置によれば、非接触型センサを用いて、スロ
ットルの全開度域に対して高分解能でスロットル開度を
検出することが可能となった。
As described above in detail, according to the throttle opening detecting device of the present invention, it is possible to detect the throttle opening with high resolution over the full throttle opening range by using a non-contact type sensor. It has become possible.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 本実施例の構成を現す概略ブロック図であ
る。
FIG. 1 is a schematic block diagram showing the configuration of the present embodiment.

【図2】 本実施例のスロットルポジションセンサにお
ける永久磁石とホール素子との位置関係を現す略説明図
である。
FIG. 2 is a schematic explanatory view showing a positional relationship between a permanent magnet and a Hall element in the throttle position sensor of the embodiment.

【図3】 本実施例のホール素子の検出信号を現すグラ
フである。
FIG. 3 is a graph showing a detection signal of a Hall element according to the present embodiment.

【図4】 本実施例のスロットル駆動制御処理のフロー
チャートである。
FIG. 4 is a flowchart of a throttle drive control process according to the embodiment.

【図5】 本実施例のスロットル開度検出処理のフロー
チャートである。
FIG. 5 is a flowchart of a throttle opening detection process of the embodiment.

【図6】 本実施例のフェイルセーフ処理のフローチャ
ートである。
FIG. 6 is a flowchart of a fail-safe process according to the embodiment.

【図7】 本発明の構成を例示するブロック図である。FIG. 7 is a block diagram illustrating the configuration of the present invention.

【符号の説明】 5・・スロットルバルブ、5b・・・回転軸、5c・・
・軸心線、9・・・スロットルポジションセンサ、11
a,11b・・・ホール素子、13・・・ECU、21
・・・マイコン、31・・・スロットル制御モータ、3
3・・・永久磁石、
[Explanation of symbols] 5 ··· Throttle valve, 5b ··· Rotating shaft, 5c ···
・ Axis line, 9 ・ ・ ・ Throttle position sensor, 11
a, 11b: Hall element, 13: ECU, 21
... microcomputer, 31 ... throttle control motor, 3
3 ... permanent magnet,

フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) F02D 9/00 F02D 45/00 G01B 7/00 Continuation of the front page (58) Field surveyed (Int. Cl. 7 , DB name) F02D 9/00 F02D 45/00 G01B 7/00

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 2つの磁電変換素子と円形ロータに配置
された磁石とからなり、前記2つの磁電変換素子は前記
磁石から受ける磁界の向きが各磁電変換素子ごとに異な
ように、磁石が形成する磁界に対して一方の磁電変換
素子の感磁面と他方の磁電変換素子の感磁面との間がオ
フセット角をなす位置に配置され、各磁電変換素子はス
ロットル開度の変化とともに前記磁石から受ける磁界の
方向及び強さが変化して、各磁電変換素子からそれぞれ
非線形的に検出信号を出力するスロットルポジションセ
ンサと、 あるスロットル開度に対する検出信号として、各磁電変
換素子のそれぞれの検出信号の中から、スロットル開度
の変化に対する検出信号の変化の割合が大きい領域に応
じて特定の磁電変換素子の検出信号を選択し、その検出
信号に基づいてスロットル開度を検出するスロットル開
度検出手段と、 を備えたことを特徴とするスロットル開度検出装置。
1. Arranged on two magneto-electric conversion elements and a circular rotor
The two magneto-electric conversion elements are arranged such that the direction of the magnetic field received from the magnet is different for each of the magneto-electric conversion elements.
The gap between the magneto-sensitive surface of the element and the magneto-sensitive surface of the other magneto-electric conversion element is
Each of the magneto- electric conversion elements is disposed at a position forming an offset angle, and the direction and strength of the magnetic field received from the magnet change with a change in the throttle opening, and each of the magneto-electric conversion elements outputs a non-linear detection signal from each of the magneto-electric conversion elements. A position sensor, as a detection signal for a certain throttle opening, as a detection signal for each of the magneto-electric conversion elements, a specific magneto-electric conversion element corresponding to a region where the rate of change of the detection signal with respect to a change in throttle opening is large. A throttle opening detecting device for selecting a detection signal and detecting a throttle opening based on the detection signal.
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