JP3463463B2 - センサの異常診断装置 - Google Patents

センサの異常診断装置

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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、同一の検出対象を
検出する複数のセンサの出力に基づいて当該センサの異
常を診断するセンサの異常診断装置に関するものであ
る。
【0002】
【従来の技術】例えば、内燃機関のスロットル開度をセ
ンサで検出する場合、特開昭63−71552号公報
に示すように、2つのセンサ(ポテンショメータ)を設
け、そのセンサの出力特性の傾きを異ならせると共に、
2つのセンサの出力の変化率をそれぞれ所定の異常判定
しきい値と比較してセンサの異常を診断するようにした
ものがある。また、特開昭60−4838号公報のセ
ンサ異常判別方法においても、傾きの異なる出力特性に
設定された2つのセンサを用いて同一の検出対象(吸気
圧)を検出し、各センサの出力をそれぞれ所定値と比較
してセンサの異常を診断するようにしている。
【0003】この他、特開平4−214949号公報
では、同一の検出対象を検出する2つのセンサの出力特
性を互いに逆特性(つまり2つのセンサの出力変化の増
減が逆になる特性)に設定し、各センサの出力をそれぞ
れ許容値と比較して個々のセンサの異常をチェックし、
更に、2つのセンサの出力の差を所定の異常判定しきい
値と比較して、センサシステム全体の異常をチェックす
るようにしている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記
,において、センサ回路の簡素化を狙って、2つの
センサを共通のグランドに接続すると、グランドに浮き
(抵抗がのること)が発生しても、2つのセンサの出力
が同じように変化してしまうため、異常の検出が困難で
ある。しかも、センサの基準点補正(例えばスロットル
開度センサではスロットル全閉時の出力電圧を基準電圧
に設定する補正)は、一方のセンサのみについて行うの
みであり、他方のセンサについては基準点補正を行うこ
とが困難であった。このため、他方のセンサは、基準点
の誤差を含んだまま使用されることになり、これが検出
精度を低下させる原因となっていた。
【0005】一方、上記は、2つのセンサの出力特性
を互いに逆特性に設定しているので、グランドの浮きが
発生すれば、2つのセンサの出力の差が変化し、異常を
検出することが可能である。しかし、このでも、上記
,と同じく、一方のセンサしか基準点補正を行うこ
とができず、他方のセンサは、基準点の誤差を含んだま
ま使用せざるを得なかった。
【0006】本発明はこのような事情を考慮してなされ
たものであり、従ってその目的は、グランド電位の異常
を検出することができると共に、同一の検出対象を検出
する複数のセンサの基準点補正を全て行うことができ
て、検出精度を向上することができるセンサの異常診断
装置を提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の請求項1のセンサの異常診断装置は、同一
の検出対象を検出する複数のセンサの出力がそれぞれ該
検出対象の変化に応じてリニアに変化するものにおい
て、これら複数のセンサを共通のグランドに接続すると
共に、少なくとも1つのセンサの出力特性の最小値側と
少なくとも1つのセンサの出力特性の最大値側にそれぞ
れオフセットを設ける。これにより、複数のセンサの出
力特性の傾きを異ならせて、グランド電位の異常を検出
することができる。更に、センサの出力特性の最小値側
と最大値側に設けたオフセットを調整することで、セン
サの基準点補正を行うことができ、基準点の誤差を排除
できて、検出精度を向上することができる。
【0008】この場合、例えば、一方のセンサの出力特
性の最小値側にオフセットを設け、他方のセンサの出力
特性の最大値側にオフセットを設けても良いが、請求項
2のように、同じセンサの出力特性の最小値側と最大値
側の双方にオフセットを設けることが好ましい。このよ
うにすれば、同じセンサの出力特性の最小値側と最大値
側の双方のオフセットを調整することで、当該センサの
出力特性の傾きを変えずに調整することができる。これ
により、センサの出力特性の傾きが変わることによるセ
ンサ検出値のずれを回避することができ、検出精度を良
好に維持することができる。
【0009】更に、請求項3のように、前記オフセット
を設けるために、少なくとも1つのセンサとグランドと
の間に抵抗素子を接続し、少なくとも1つのセンサと電
源との間に抵抗素子を接続するようにすれば良い。この
ようにすれば、極めて安価な抵抗素子を用いて、極めて
簡単にオフセットを設けることができると共に、抵抗値
の異なる抵抗素子に付け替えることで、オフセット量の
調整も極めて容易である。
【0010】この場合も、請求項4のように、同じセン
サのグランド側と電源側の双方に抵抗素子を接続するこ
とで、同じセンサの出力特性の最小値側と最大値側の双
方にオフセットを設けることが好ましい。これにより、
前述した請求項3と同じく、センサの出力特性の傾きを
変えずに調整することができる。
【0011】一方、請求項5のように、複数のセンサの
出力特性を互いに逆特性とするように設定すると共に、
少なくとも1つのセンサの出力特性の最小値側と最大値
側の少なくとも一方にオフセットを設ける構成としても
良い。この場合、複数のセンサの出力特性を互いに逆特
性とすることで、グランド電位の浮きが発生すれば、そ
の異常を検出することができる。従って、オフセット
は、少なくとも1つのセンサの出力特性の最小値側と最
大値側の少なくとも一方に設ければ良く、このオフセッ
トの調整により、センサの基準点補正を行うことができ
る。
【0012】この場合も、請求項6のように、前記オフ
セットを設けるために、少なくとも1つのセンサのグラ
ンド側と電源側との少なくとも一方に接続すれば良い。
このようにすれば、極めて安価な抵抗素子を用いて、極
めて簡単にオフセットを設けることができる。
【0013】また、本発明のセンサの異常診断装置は、
センサを用いるシステムのフェールセーフ、信頼性が要
求される種々のシステムに適用可能であるが、請求項7
のように、本発明を、アクセル開度を検出するアクセル
開度センサ又はスロットル開度を検出するスロットル開
度センサを有するスロットル制御システムに適用すれ
ば、スロットル制御システムの信頼性を向上できる。
【0014】また、請求項8のように、前記センサの異
常診断に用いる異常判定しきい値は、前記複数のセンサ
の出力のうちの最小値に応じて設定することが好まし
い。このようにすれば、異常診断精度を向上させること
ができる。
【0015】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態(1)を
図1乃至図11に基づいて説明する。まず、図1に基づ
いて内燃機関11の制御システム全体の概略構成を説明
する。内燃機関11の吸気管12の上流側にはエアクリ
ーナ13が装着され、その下流側に吸気量Ga を測定す
るエアフローメータ14が設置され、更にその下流側に
スロットルバルブ15が設けられている。このスロット
ルバルブ15の回転軸にはDCモータ17が連結され、
DCモータ17の駆動力によってスロットルバルブ15
の開度(スロットル開度)が制御され、このスロットル
開度がスロットルセンサ18によって検出される。
【0016】スロットルバルブ15を通過した吸入空気
を内燃機関11の各気筒に導入する吸気マニホールド1
9には、インジェクタ20が取り付けられ、また、内燃
機関11の各気筒のシリンダヘッドには点火プラグ21
が取り付けられている。内燃機関11のクランク軸22
に嵌着されたシグナルロータ23の外周に対向してクラ
ンク角センサ24が取り付けられ、このクランク角セン
サ24から出力されるパルス状の機関回転数信号Neが
電子制御ユニット(以下「ECU」と略称する)25に
取り込まれ、機関回転数信号Neのパルス間隔によって
機関回転数が検出される。
【0017】一方、アクセルペダル26の踏込量(アク
セル開度Ap)が後述する2トラック式のアクセルセン
サ27によって検出され、アクセル開度Apに応じた電
圧信号がECU25にA/D変換器28を介して取り込
まれる。エアフローメータ14で検出した吸気量Ga や
スロットルセンサ18で検出したスロットル開度TAの
各電圧信号も、ECU25にA/D変換器28を介して
取り込まれる。
【0018】このECU25は、CPU29、ROM3
0、RAM31等を備えたマイクロコンピュータを主体
として構成され、ROM30に格納されている内燃機関
制御用の各種プログラムをCPU29で実行すること
で、点火プラグ21の点火時期を制御すると共に、イン
ジェクタ駆動回路45を介してインジェクタ20に与え
る噴射パルスを制御し、燃料噴射量を制御する。更に、
このECU25には、DCモータリレー駆動回路46と
D/A変換回路47とが設けられている。このD/A変
換回路47は、CPU29によって演算されたスロット
ル開度の指令値TTPをD/A変換してDCモータ駆動
回路48に出力するための回路である。
【0019】また、DCモータ駆動回路48は、PID
制御回路49、PWM(パルス幅変調)回路50及びド
ライバ51から構成されている。ここで、PID制御回
路49は、D/A変換回路47でD/A変換されたスロ
ットル開度指令値TTPと、スロットルセンサ18で検
出されたスロットル開度TAとの偏差を縮小すべく、比
例(P)・積分(I)・微分(D)の各処理を実行し
て、DCモータ17の駆動量(制御量)を演算する回路
である。このPID制御回路49から出力される駆動量
の信号が、PWM回路50でデューティ信号に変換さ
れ、ドライバ51を介してDCモータ17に印加され
る。
【0020】一方、DCモータリレー駆動回路46は、
CPU29から出力されるON(オン)/OFF(オ
フ)指令に基づいてDCモータリレー52をON/OF
Fするための回路である。このDCモータリレー52が
ONされると、DCモータ17によるスロットルバルブ
15の制御が可能な状態になり、DCモータリレー52
がOFFされると、例えば退避走行等、アクセル操作に
半メカニカルに対応したスロットルバルブ15の操作が
可能な状態になる。
【0021】次に、図2に基づいて電子スロットルシス
テムの構成を説明する。アクセルペダル26は、ワイヤ
33を介してアクセルレバー34に連結されている。こ
のアクセルレバー34は、アクセルリターンスプリング
35,36によって図示下方(アクセル閉鎖方向)に付
勢されている。そして、アクセルペダル26を操作しな
い状態(アクセルOFF)では、アクセルレバー34は
アクセルリターンスプリング35,36によってアクセ
ル全閉ストッパ37に当接した状態に保持される。機関
運転中は、アクセルレバー34の位置がアクセルセンサ
27によってアクセル操作量Apとして検出される。
【0022】一方、スロットルバルブ15の回動軸には
バルブレバー38が連結され、このバルブレバー38が
退避走行用スプリング39によって図示上方(スロット
ルバルブ15の開放方向)に付勢されている。DCモー
タリレー52がOFFされ、DCモータ17が断電され
ているときには、退避走行用スプリング39によってバ
ルブレバー38が中間レバー40に当接した状態に保持
される。この中間レバー40は、バルブリターンスプリ
ング41によって図示下方(スロットルバルブ15の閉
鎖方向)に付勢されている。
【0023】このバルブリターンスプリング41の引張
力は退避走行用スプリング39の引張力よりも大きく設
定されている。従って、DCモータリレー52がOFF
されているときには、バルブリターンスプリング41の
引張力が退避走行用スプリング39の引張力に打ち勝っ
て、中間レバー40が中間ストッパ42に当接した状態
に保持され、それによって、スロットルバルブ15の開
度が中間ストッパ42で規制される開度(約3deg)
に保持される。
【0024】一方、DCモータリレー52がONされて
いるときには、アクセルペダル26の操作に応じてDC
モータ17を正転又は逆転させてスロットルバルブ15
の開度を調整し、そのときのスロットルバルブ15の開
度(スロットル開度)TAがスロットルセンサ18によ
って検出される。この際、スロットル開度TAを開く場
合には、DCモータ17を正回転させて、バルブレバー
38がバルブリターンスプリング41の引張力に抗して
中間レバー40を押し上げながらスロットルバルブ15
の開度を開く方向に駆動する。これとは逆に、スロット
ル開度TAを閉じる場合には、DCモータ17を逆回転
させてバルブレバー38を下降させながらスロットルバ
ルブ15を閉じる方向に駆動し、スロットルバルブ15
を全閉ストッパ位置(スロットル開度=0deg)まで
閉じたときにバルブレバー38がスロットル全閉ストッ
パ43に突き当たって、それ以上の回動が阻止される。
【0025】次に、図3に基づいてアクセルセンサ27
の構成とその周辺回路の構成を説明する。アクセルセン
サ27は、第1及び第2のアクセルセンサ,から成
る2トラック式のセンサであり、各アクセルセンサ,
は、例えば接触式ポテンショメータ、又は、ホール素
子を用いた非接触式ポテンショメータで構成されている
(但し図3の回路例では接触式ポテンショメータが図示
されている)。各アクセルセンサ,の出力は、EC
U25内に設けられたローパスフィルタ55を介してA
/D変換器27に入力され、CPU29に読み込まれ
る。図4及び図11に示すように、各アクセルセンサ
,の出力は、検出対象であるアクセル開度の変化に
応じてリニアに変化する。
【0026】ここで、第1のアクセルセンサは、EC
U25の電源Vc 端子とグランドGND端子との間に接
続され、電源Vc 端子にはECU25内の5V電源56
から+5Vの直流電圧が印加される。一方、第2のアク
セルセンサの電源Vc 側は、オフセット用の抵抗素子
53を介してECU25の電源Vc 端子に接続され、該
第2のアクセルセンサのグランドGND側は、オフセ
ット用の抵抗素子54を介してECU25のグランドG
ND端子と接続されている。従って、第1及び第2のア
クセルセンサ,は、電源Vc 端子とグランドGND
端子との双方が共通となっている。
【0027】この場合、第2のアクセルセンサの電源
Vc 側にオフセット用の抵抗素子53を接続すること
で、図4に示すように、第1のアクセルセンサの出力
特性に対して、第2のアクセルセンサの出力特性の最
大値側をオフセットさせ、更に、第2のアクセルセンサ
のグランドGND側に抵抗素子54を接続すること
で、第2のアクセルセンサの出力特性の最小値側をオ
フセットさせる。各オフセット量は、各抵抗素子53,
54の抵抗値が大きくなるほど、大きくなる。従って、
後述する第2のアクセルセンサの基準点補正は、各抵
抗素子53,54を抵抗値の異なるものに付け替えれば
良い。
【0028】アクセルセンサ,の制御に関する処理
は、図5に示すアクセルセンサ制御ルーチンによって、
ECU25が所定時間毎又は所定クランク角度毎に繰り
返し実行する。本ルーチンの処理が開始されると、まず
ステップ101で、イニシャル処理として例えばRAM
31の初期値のミラーチェックや、フラグ等の初期化を
実行する。
【0029】この後、ステップ102で、第1及び第2
のアクセルセンサ,の出力をA/D変換器27でA
/D変換した値を読み込み、次のステップ103で、各
アクセルセンサ,の全閉位置を学習する。この全閉
位置の学習は、アクセルペダル26が全く踏み込まれて
いない状態、つまりアクセルレバー34がアクセル全閉
ストッパ37に当接した状態となっているときに各アク
セルセンサ,の出力値(最小値)を読み込んで、そ
の出力値を全閉位置として学習し、その学習値をECU
25のバックアップRAM(図示せず)内に格納する。
【0030】そして、次のステップ104で、各アクセ
ルセンサ,の出力値(A/D変換値)からそれぞれ
アクセル開度を演算する処理を行う。具体的には、各ア
クセルセンサ,の出力値から全閉位置学習値を差し
引いた実開度電圧値を求め、図4のアクセルセンサ出力
電圧−アクセル開度変換テーブルを用いて、各アクセル
センサ,毎に上記実開度電圧値に応じたアクセル開
度を算出する。
【0031】この後、ステップ105で、図7に示すよ
うに、第1のアクセルセンサの出力値から算出したア
クセル開度と、第2のアクセルセンサの出力値から算
出したアクセル開度とを比較し、小さい方を最終的にア
クセル開度として選択する。この後、ステップ106
で、アクセルセンサ,の異常の有無を診断する処理
を実行する。
【0032】この異常診断処理は、図6に示すアクセル
センサ異常診断ルーチンによって次のように実行され
る。まず、ステップ201,202で、第1及び第2の
アクセルセンサ,の全閉位置学習が終了したか否か
を判定し、いずれか一方でも全閉位置学習が終了してい
なければ、以降の処理を行うことなく、本ルーチンを終
了する。一方、第1及び第2のアクセルセンサ,の
双方の全閉位置学習が終了していれば、ステップ203
に進み、異常診断禁止中であるか否か(例えばバッテリ
電圧が低いか否か)を判定し、異常診断禁止中である場
合にも、以降の処理を行うことなく、本ルーチンを終了
する。
【0033】従って、両アクセルセンサ,の全閉位
置学習が終了し、且つ異常診断禁止中でない場合にの
み、ステップ204以降の処理に進み、次のようにして
異常診断を実行する。まず、ステップ204で、第1の
アクセルセンサの出力値から算出したアクセル開度
と、第2のアクセルセンサの出力値から算出したアク
セル開度との偏差を算出し、この開度偏差を次のステッ
プ205で異常判定しきい値と比較する。ここで、異常
判定しきい値は、図8に示すようにアクセル開度をパラ
メータとする関数やマップで設定されている。更に、こ
の異常判定しきい値を求めるアクセル開度は、両アクセ
ルセンサ,の出力値から算出した2つのアクセル開
度のうちの小さい方が選択される。これは、図5のステ
ップ105で最終的に選択されるアクセル開度が小さい
方であるため、それに合わせて異常判定しきい値を設定
することで、異常診断精度を向上させるものである。
【0034】尚、異常判定しきい値は、アクセル開度を
パラメータとする関数・マップに代えて、エンジントル
クをパラメータとする関数・マップで算出するようにし
ても良い。この場合、エンジントルクは、エンジン回転
数とエンジン負荷とをパラメータとする関数・マップを
用いて算出することができる。
【0035】上記ステップ205で、両アクセルセンサ
,の開度偏差が異常判定しきい値以上であると判定
された場合には、ステップ206に進み、この状態が連
続して所定時間経過したか否かを判定し、所定時間経過
していなければ、センサ異常とは判定せずに本ルーチン
を終了する。従って、開度偏差が異常判定しきい値以上
である状態が連続して所定時間経過した場合に限り、ス
テップ206からステップ207に進み、最終的にセン
サ異常と判定し、続くステップ208で、退避走行等の
フェールセーフを実行した後、ステップ209で、警告
ランプ(図示せず)を点灯させて、運転者にセンサ異常
を知らせる。
【0036】一方、上記ステップ205で、開度偏差が
異常判定しきい値よりも低いと判定された場合には、ス
テップ210に進み、この状態が連続して所定時間経過
したか否かを判定し、所定時間経過していれば、両アク
セルセンサ,が正常と判定し(ステップ211)、
所定時間経過前であれば、その段階では、センサ正常と
判定せずに、本ルーチンを終了する。
【0037】本ルーチンでは、両アクセルセンサ,
の開度偏差(出力値の差)を異常判定しきい値と比較し
て異常診断するようにしたが、両アクセルセンサ,
の変化率の差を所定値と比較して異常診断するようにし
ても良い。
【0038】次に、アクセルセンサの出力特性の最小
値側と最大値側との双方にオフセットを持たせたことの
効果を説明する。
【0039】図9は、アクセルセンサの最小値側のみ
にオフセットを設けた従来例(1)である。この出力特
性において、2つのアクセルセンサ,の共通のグラ
ンドGNDに浮き(抵抗がのること)が発生すると、図
9に点線で示すように、両アクセルセンサ,の出力
特性の傾きが変化する。このときの両アクセルセンサ
,の出力変化量V1 ,V2 をアクセル開度に換算す
ると、双方が同じアクセル開度Aとなってしまう。従っ
て、第1のアクセルセンサで検出したアクセル開度
と、第2のアクセルセンサで検出したアクセル開度と
の偏差(この開度偏差を図6のステップ205で異常判
定しきい値と比較して異常診断する)は、グランドGN
Dに浮きが発生しても変化せず、グランドGNDの浮き
をセンサ異常として検出することが不可能である。
【0040】一方、図10は、アクセルセンサの最大
値側のみにオフセットを設けた従来例(2)である。こ
の出力特性において、2つのアクセルセンサ,の共
通の電源電圧Vc が上昇すると、図10に点線で示すよ
うに、両アクセルセンサ,の出力特性の傾きが最小
出力値を基点にして変化する。このときの両アクセルセ
ンサ,の出力変化量V1 ,V2 をアクセル開度に換
算すると、双方が同じアクセル開度Bとなってしまう。
従って、両アクセルセンサ,の開度偏差は電源電圧
Vc が変化しても変化せず、電源電圧Vc の異常な変動
をセンサ異常として検出することができない。
【0041】これに対し、前述した実施形態(1)で
は、アクセルセンサの出力特性の最小値側と最大値側
との双方にオフセットを持たせているので、図11
(a)に示すように、2つのアクセルセンサ,の共
通のグランドGNDに浮きが発生したときの両アクセル
センサ,の出力変化量V1 ,V2 をアクセル開度に
換算すると、双方のアクセル開度C,Dが異なる値とな
る。従って、両アクセルセンサ,の開度偏差はグラ
ンド電位GNDに浮きが発生すると変化し、それによっ
てグランド電位GNDの浮きをセンサ異常として検出す
ることができる。
【0042】また、図11(b)に示すように、2つの
アクセルセンサ,の共通の電源電圧Vc が上昇した
ときの両アクセルセンサ,の出力変化量V1 ,V2
をアクセル開度に換算すると、双方のアクセル開度C,
Dが異なる値となる。従って両アクセルセンサ,の
開度偏差は電源電圧Vc が変化すると変化し、それによ
って電源電圧Vc の異常な変動をセンサ異常として検出
することができる。
【0043】前述したように、実施形態(1)では、第
2のアクセルセンサの出力特性の最小値側と最大値側
との双方にオフセットを持たせている。従って、第1の
アクセルセンサの全閉時の出力値を全閉位置学習処理
にて基準点に設定し、一方、第2のアクセルセンサに
ついては、出力特性の最小値側と最大値側のオフセット
量(抵抗素子54,53の抵抗値)を調整することで、
第2のアクセルセンサの全閉時の出力値を基準点に設
定することができる。これにより、第2のアクセルセン
サの出力値の誤差を従来よりも著しく小さくすること
ができて、全閉位置学習値のガードを小さくでき、誤学
習による制御性低下を最小限に抑えることができる。
【0044】しかも、前記実施形態(1)では、第2の
アクセルセンサの出力特性の最小値側と最大値側の双
方に設けたオフセット(抵抗素子54,53の抵抗値)
を調整することで、当該アクセルセンサの出力特性の
傾きを変えずに調整することができる。これにより、ア
クセルセンサの出力特性の傾きが変わることによるセ
ンサ検出値のずれを回避することができ、検出精度を良
好に維持することができる。
【0045】但し、本発明は、この構成に限定されず、
図12に示す実施形態(2)や図13に示す実施形態
(3)のように、2つのアクセルセンサ,にオフセ
ット(抵抗素子53,54)を1つずつ設けるようにし
ても良い。つまり、一方のアクセルセンサの出力特性の
最大値側(電源Vc 側)にオフセット(抵抗素子53)
を設け、他方のアクセルセンサの出力特性の最小値側
(グランドGND側)にオフセット(抵抗素子54)を
設けても良い。或は、両アクセルセンサ,の双方の
電源Vc 側とグランドGND側に合計4個の抵抗素子を
設けても良い。これらいずれの場合でも、本発明の所期
の目的を達成することができる。
【0046】また、本発明は、図14及び図15に示す
実施形態(4)のように、例えば第2のアクセルセンサ
の電源Vc 側とグランドGND側の接続を逆にして、
第1及び第2の両アクセルセンサ,の出力特性を互
いに逆特性(つまり2つのアクセルセンサ,の出力
変化の増減が逆になる特性)とするようにしても良い。
この場合、第2のアクセルセンサの出力特性の最小値
側と最大値側の双方にオフセット(抵抗素子53,5
4)が設けられている。
【0047】この構成において、2つのアクセルセンサ
,の共通のグランドGNDに浮きが発生すると、図
15(a)に点線で示すように両アクセルセンサ,
の出力特性の傾きが変化する。このときの両アクセルセ
ンサ,の出力変化量V1,V2 をアクセル開度に換
算すると、それぞれのアクセル開度C,D(但しC>
D)が互いに逆方向に変化する。従って、両アクセルセ
ンサ,の開度偏差はグランドGNDに浮きが発生す
ると変化し、それによってグランドGNDの浮きをセン
サ異常として検出することができる。
【0048】また、図15(b)に示すように、2つの
アクセルセンサ,の共通の電源電圧Vc が上昇した
ときの両アクセルセンサ,の出力変化量V1 ,V2
をアクセル開度に換算すると、それぞれのアクセル開度
C,D(但しC>D)が互いに逆方向に変化する。従っ
て、両アクセルセンサ,の開度偏差は、電源電圧V
c が変化すると変化し、それによって電源電圧Vc の異
常な変動をセンサ異常として検出することができる。
【0049】ところで、両アクセルセンサ,の出力
特性を互いに逆特性にする場合には、上述したようにグ
ランドGND浮き時や電源電圧変動時にアクセルセンサ
,のアクセル開度が逆方向に変化するため、アクセ
ルセンサの出力特性にオフセット(抵抗素子53,5
4)が無くても、グランドGND浮き時や電源電圧変動
時に両アクセルセンサ,の開度偏差が変化し、セン
サ異常として検出することが可能である。しかし、アク
セルセンサの出力特性に全くオフセットがない場合に
は、該アクセルセンサの全閉時の出力値を基準点に補
正することができない。
【0050】この点、上記実施形態(4)のように、ア
クセルセンサの出力特性にオフセット(抵抗素子5
3,54)を設ければ、そのオフセット量を調整するこ
とで、アクセルセンサの全閉時の出力値を基準点に補
正することができる。しかも、このオフセットをアクセ
ルセンサの出力特性の最小値側と最大値側の双方に設
ければ、アクセルセンサの出力特性の傾きを変えずに
オフセット量を調整することができる。
【0051】しかしながら、両アクセルセンサ,の
出力特性が逆特性の場合には、オフセットを1つのみと
しても良く、この場合でも、本発明の所期の目的を達成
することができる。また、出力特性の最小値側と最大値
側の双方にオフセットを設ける場合、図12、図13の
例と同じく、各アクセルセンサ,に1つずつオフセ
ットを設けるようにしても良い。
【0052】尚、上記各実施形態は、本発明をアクセル
センサ,の異常診断に適用したものであるが、例え
ば、スロットルセンサや吸気管圧力センサ等の車載用の
センサの異常診断に適用しても良く、勿論、車載用のセ
ンサに限定されず、信頼性の要求される種々のシステム
に用いられる各種のセンサの異常診断に適用しても良
い。
【0053】その他、本発明は、同一の検出対象を3個
以上のセンサで検出するシステムにも適用して実施でき
る等、要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施する
ことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施形態(1)を示すシステム全体の
概略構成図
【図2】電子スロットルシステムの概略構成図
【図3】アクセルセンサの構成とその周辺回路の構成を
示す回路図
【図4】アクセルセンサの出力特性を示す図
【図5】アクセルセンサ制御ルーチンの処理の流れを示
すフローチャート
【図6】アクセルセンサ異常診断ルーチンの処理の流れ
を示すフローチャート
【図7】2つのアクセルセンサの出力値からアクセル開
度を演算する手順を概念的に示す図
【図8】異常判定しきい値とアクセル開度との関係を示
す図
【図9】従来のセンサ出力特性(1)を示す図
【図10】従来のセンサ出力特性(2)を示す図
【図11】実施形態(1)のセンサ出力特性を示し、
(a)はGND浮き時の特性変化を説明する図、(b)
は電源電圧上昇時の特性変化を説明する図
【図12】実施形態(2)におけるオフセット用の抵抗
素子の接続例を示す回路図
【図13】実施形態(3)におけるオフセット用の抵抗
素子の接続例を示す回路図
【図14】実施形態(4)における2つのアクセルセン
サとオフセット用の抵抗素子の接続例を示す回路図
【図15】実施形態(4)のセンサ出力特性を示し、
(a)はGND浮き時の特性変化を説明する図、(b)
は電源電圧上昇時の特性変化を説明する図
【符号の説明】
11…内燃機関、12…吸気管、15…スロットルバル
ブ、17…DCモータ、18…スロットルセンサ、25
…電子制御ユニット(ECU)、26…アクセルペダ
ル、27…アクセルセンサ、34…アクセルレバー、3
5,36…アクセルリターンスプリング、37…アクセ
ル全閉レバー、38…バルブレバー、39…退避走行用
スプリング、40…中間レバー、41…バルブリターン
スプリング、42…中間ストッパ、43…スロットル全
閉ストッパ、53,54…抵抗素子、,…アクセル
センサ(センサ)。
フロントページの続き (56)参考文献 特開 平5−157506(JP,A) 特開 平6−42907(JP,A) 特開 平7−189756(JP,A) 特開 平2−286837(JP,A) 特開 平8−158900(JP,A) 特開 平4−36045(JP,A) 特開 平6−93921(JP,A) 特開 平7−293313(JP,A) 特開 平6−174409(JP,A) 特開 平8−61910(JP,A) 特開 平4−214949(JP,A) 特開 平5−26610(JP,A) 特開 平6−74709(JP,A) 特開 平5−79809(JP,A) 特開 平6−74975(JP,A) 特開 昭60−4838(JP,A) 特開 昭61−26001(JP,A) 実開 平4−11406(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G01B 7/00 - 7/34 G01D 9/00 - 9/42 G01D 11/00 - 13/28 G01D 15/00 - 15/34 G01D 18/00 - 21/02 F02D 9/00 - 11/10 F02D 13/00 - 28/00 F02D 41/00 - 41/40 F02D 43/00 - 43/04 F02D 45/00

Claims (8)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 同一の検出対象を複数のセンサで検出
    し、且つこれら複数のセンサの出力がそれぞれ前記検出
    対象の変化に応じてリニアに変化するシステムに適用さ
    れ、前記複数のセンサの出力に基づいて当該センサの異
    常を診断するセンサの異常診断装置において、 前記複数のセンサを共通のグランドに接続すると共に、
    少なくとも1つのセンサの出力特性の最小値側と少なく
    とも1つのセンサの出力特性の最大値側にそれぞれオフ
    セットを設けたことを特徴とするセンサの異常診断装
    置。
  2. 【請求項2】 同じセンサの出力特性の最小値側と最大
    値側の双方にオフセットを設けたことを特徴とする請求
    項1に記載のセンサの異常診断装置。
  3. 【請求項3】 前記オフセットは、少なくとも1つのセ
    ンサと前記グランドとの間に抵抗素子を接続し、少なく
    とも1つのセンサと電源との間に抵抗素子を接続するこ
    とで設けられていることを特徴とする請求項1に記載の
    センサの異常診断装置。
  4. 【請求項4】 前記オフセットは、同じセンサのグラン
    ド側と電源側の双方に抵抗素子を接続することで設けら
    れていることを特徴とする請求項2に記載のセンサの異
    常診断装置。
  5. 【請求項5】 同一の検出対象を複数のセンサで検出
    し、且つこれら複数のセンサの出力がそれぞれ前記検出
    対象の変化に応じてリニアに変化するシステムに適用さ
    れ、前記複数のセンサの出力に基づいて当該センサの異
    常を診断するセンサの異常診断装置において、 前記複数のセンサの出力特性を互いに逆特性とするよう
    に設定すると共に、少なくとも1つのセンサの出力特性
    の最小値側と最大値側の少なくとも一方にオフセットを
    設けたことを特徴とするセンサの異常診断装置。
  6. 【請求項6】 前記オフセットは、少なくとも1つのセ
    ンサのグランド側と電源側との少なくとも一方に抵抗素
    子を接続することで設けられていることを特徴とする請
    求項5に記載のセンサの異常診断装置。
  7. 【請求項7】 前記複数のセンサは、アクセル開度を検
    出するアクセル開度センサ又はスロットル開度を検出す
    るスロットル開度センサであることを特徴とする請求項
    1乃至6のいずれかに記載のセンサの異常診断装置。
  8. 【請求項8】 前記センサの異常診断に用いる異常判定
    しきい値は、前記複数のセンサの出力のうちの最小値に
    応じて設定されることを特徴とする請求項1乃至7のい
    ずれかに記載のセンサの異常診断装置。
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