JP3613361B2

JP3613361B2 - Position detection device

Info

Publication number: JP3613361B2
Application number: JP12702696A
Authority: JP
Inventors: 悟浪崎
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 1996-05-22
Filing date: 1996-05-22
Publication date: 2005-01-26
Anticipated expiration: 2016-05-22
Also published as: JPH09311012A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、移動体の位置を検出する位置検出装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、エンジンの吸気通路に配設されたスロットル弁のスロットルボディに位置検出装置を取付け、この位置検出装置からの出力信号に基づきスロットル弁の回転角度を検出することが一般的である。
このような位置検出装置として、特開昭６３−７１５５２号公報に開示されているものでは、一つの位置検出装置内に出力変化率の異なる二つのポテンショメータを備えている。そして、スロットル弁の回転角度が所定角度内である場合、出力変化率の大きなポテンショメータの出力を出力信号として用いることによりスロットル弁の回転角度を高精度に検出している。そして、スロットル弁の回転角度が所定角度内であり、出力変化率の大きなポテンショメータの出力に異常が生じた場合は出力変化率の小さなポテンショメータの出力を出力信号として用いる。両方の出力に異常が生じている場合は前回のサンプリング出力を用いることにより、スロットル弁の回転角度を正常に検出している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前述した特開昭６３−７１５５２号公報に開示されている位置検出装置では、出力変化率の大きなポテンショメータの出力はスロットル弁の回転角度が所定角度内のときだけ有効であり、所定角度を越えると出力変化率の小さなポテンショメータの出力だけしか出力信号として用いることができない。したがって、スロットル弁の回転角度が所定角度を越えた場合に出力変化率の小さなポテンショメータの出力に異常があっても正常な回転角度信号を出力できない。さらに比較対象となる信号がないので異常検出ができない。また、公報記載の図７に示される出力特性から判断すると、基準電位側の回路導通不良は検出できるが電源電位側の回路導通不良は検出できないと考えられる。
【０００４】
本発明はこのような問題を解決するためになされたものであり、被検出体の移動範囲内において出力信号の異常を検出可能であるとともに、少なくとも一方の出力が正常であれば被検出体の位置を正常に検出できる位置検出装置を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項１記載の位置検出装置によると、二つの出力値が被検出体の移動にともない増加または減少の一方向に変化するとともに、抵抗回路面と直列に固定抵抗を設けることにより基準位置および最大変位位置の少なくともいずれか一方において二つの出力値の間に差が生じる。そして被検出体の移動範囲内において二つの出力値の少なくとも一方を変換し、この変換した後の二つの出力値の差を比較することにより、位置検出装置の基準電位側および電源電位側の少なくともいずれか一方において発生した回路の導通不良を検出可能である。また、いずれか一方の出力が正常であれば被検出体の正しい位置を検出できる。
【０００６】
本発明の請求項２記載の位置検出装置によると、第１出力と第２出力とが電源電位側で出力値に差を生じているので基準電位側の回路の導通不良を検出できる。
本発明の請求項３記載の位置検出装置によると、第１出力と第２出力とが基準電位側で出力値に差を生じているので電源電位側の回路の導通不良を検出できる。
【０００７】
本発明の請求項４または５記載の位置検出装置によると、第１出力と第２出力とが基準電位側および電源電位側で出力値に差を生じているので基準電位側および電源電位側の回路の導通不良を検出できる。
【０００８】
本発明の請求項６記載のスロットル弁制御装置によると、開度センサの基準電位側および電源電位側の少なくともいずれか一方に発生した回路の導通不良を検出可能である。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を示す実施例について説明する。
（第１実施例）
本発明の位置検出装置をスロットル弁の開度センサとして用いたスロットル弁制御装置の構成図を図２に示す。
【００１０】
エンジンの吸気通路に配設されたスロットルボディ１００には図示しないスロットル弁が回動自在に収容されており、スロットル弁の回転角度に応じて吸気通路の吸気流量が調整される。運転者のアクセル踏み込み量に応じて機械的にスロットル弁を制御するアクセル操作系とエンジン運転状態に応じてスロットルボディ１００に取付けられたモータ１０１によりスロットル弁を制御する電気操作系とによりスロットル弁の回転角度は制御される。開度センサ１０はスロットルボディ１００に取付けられており、スロットル弁の回転角度信号をエンジン制御装置（以下、ＥＣＵという）１０２に送出する。ＥＣＵ１０２では、一定時間間隔毎に開度センサ１０から回転角度信号をサンプリングし、この回転角度信号から後述する差分△Ｖを算出して異常判定装置１０３に送出する。異常判定装置１０３は差分△Ｖの値を基に回路の異常の有無を判定する。
【００１１】
図１に示すように、位置検出装置としての開度センサ１０の基板１１上に、摺動抵抗体２１と導体２２、ならびに摺動抵抗体２３と導体２４からなる二つの位置検出手段が形成されており、各摺動抵抗体および各導体は円弧状に形成されている。摺動抵抗体２１、２３は抵抗回路面を構成している。摺動抵抗体２３の電源電位側には固定抵抗としてのオフセット抵抗２５が摺動抵抗体２３と直列に接続されている。摺動子３１、３２はそれぞれ各摺動抵抗体および各導体と摺動する二箇所の接触部を有しており、スロットル弁の回転軸とともに回動する。摺動子３１、３２が回転軸１２とともに回動することにより、摺動抵抗体２１、２３と摺動子３１、３２の摺動部との摺動位置が変化するので、摺動子３１、３２からそれぞれ取り出される出力電圧Ｖ_ＴＡ、Ｖ_ＴＢが変化する。図３に示す図１の回路図において、０°はスロットル弁が最も閉方向に位置したときの基準位置としての基準開度位置を示し、α°は最大変位位置としての最大開度位置を示している。以下、回路の導通正常時における摺動子３１、３２から取り出される出力電圧をＶ_ＴＡ、Ｖ_ＴＢ、回路の導通異常時における出力電圧をＶ_ＴＡ’ 、Ｖ_ＴＢ’ として説明する。
【００１２】
スロットル弁の回転角度θが０°〜α°の間で変化するときの出力電圧Ｖ_ＴＡ、Ｖ_ＴＢの変化を図４に示す。摺動抵抗体２３の電源電位側にオフセット抵抗２５が接続されているので、回転角度θが０°における出力電圧Ｖ_ＴＢの値は出力電圧Ｖ_ＴＡのＶ_１よりもオフセット電位差Ｖ_３だけ小さいＶ_２である。出力電圧Ｖ_ＴＡと出力電圧Ｖ_ＴＢとの電位差は、出力電圧値が増加するにしたがい大きくなっている。また、回転角度θが増加するにしたがい出力電圧Ｖ_ＴＡ、Ｖ_ＴＢの値はともに低下し、α°で０になる。出力電圧Ｖ_ＴＡ、Ｖ_ＴＢのいずれか一方に雑音が混入し前回サンプリング時との差が所定範囲を越える場合、他方の出力を回転角度信号として用いる。出力電圧Ｖ_ＴＡ、Ｖ_ＴＢに同時に雑音が混入することはまず起こりえないので、雑音発生時にも正常な回転角度信号を出力できる。出力電圧Ｖ_ＴＡ、Ｖ_ＴＢの式を数１に示す。
【００１３】
【数１】

【００１４】
Ｖ_ＴＢにＶ_１／Ｖ_２を乗じて変換すると、回路に導通不良が発生していない出力信号の正常時においてＶ_ＴＡと変換後のＶ_ＴＢの差は０になる。
（１）図５に示すように、基準電位であるＧＮＤ側で回路導通不良、例えばはんだ付けされた部分の剥離が生じると、摺動抵抗体２３のＧＮＤ側に抵抗が発生しＧＮＤ側に電位Ｖ_４が生じる。その結果、出力電圧Ｖ_ＴＡ、Ｖ_ＴＢの値がともに変化するので正しい回転角度信号を出力できなくなる。具体的な数値として、α＝１２５°、Ｖ_１＝５Ｖ、θ＝０°におけるＶ_ＴＢ＝２．５Ｖ、Ｖ_４＝０．５Ｖとしたときの出力電圧特性を図６に示す。出力電圧Ｖ_ＴＡは点線で示したＶ_ＴＡ’ に変化し、出力電圧Ｖ_ＴＢは一点鎖線で示したＶ_ＴＢ’ に変化する。数２にＶ_ＴＡ’ 、Ｖ_ＴＢ’ 、ならびにＶ_ＴＡ’ と変換後のＶ_ＴＢ’ との差分△Ｖを求めた式を示す。差分△Ｖは絶対値で算出されており、前述した具体数値を差分△Ｖの式に代入すると、図７に示すように△Ｖ＝０．５Ｖになる。
【００１５】
【数２】

【００１６】
ＧＮＤ側で回路の導通不良が発生すると、数２に示すように回転角度θに関わらず０以外の差分△Ｖが算出される。ＥＣＵ１０２で算出された差分△Ｖに基づき、異常判定装置１０３においてこの差分△Ｖが所定値の範囲内であれば正常と判断し、所定値の範囲を越えると異常と判断する。異常判定装置１０３からＥＣＵ１０２に回路の導通不良が通知されると、ＥＣＵ１０２は電気操作系であるモータ１０１の駆動を停止する。したがって、スロットル弁の回転角度はアクセル操作系だけで制御されることになる。また、異常発生を警告灯で運転者に知らせることにより、速やかに車両の保守を受けることができる。
【００１７】
前記具体例においてＧＮＤ側で回路の導通不良が発生すると、スロットル弁の全回転角度範囲において△Ｖ＝０．５Ｖが検出されるので、ＧＮＤ側で生じた回路の導通不良をスロットル弁の全回転角度範囲において検出することができる。（２）次に、電源電位側に回路導通不良が生じた場合の電圧特性について説明する。電源電位側で回路導通不良が生じると、図８に示すように電源電位側に抵抗が発生し電源電位側に電位Ｖ_４が生じる。数３にＶ_ＴＡ’ 、Ｖ_ＴＢ’ 、ならびにＶ_ＴＡ’ と変換後のＶ_ＴＢ’ との差分△Ｖを求めた式を示す。回転角度θに関わらず△Ｖ＝０であるため、第１実施例の回路構成では電源電位側に生じた回路の導通不良を検出することができない。
【００１８】
【数３】

【００１９】
以上述べた第１実施例では、摺動抵抗体２３の電源電位側にオフセット抵抗２５を接続することにより、簡単な構成で基準電位であるＧＮＤ側で発生した回路の導通不良をスロットル弁の全回転角度範囲で検出できる。
（第２実施例）
本発明の第２実施例による出力電圧特性を図９に示す。
【００２０】
第２実施例は、第１実施例の図３におけるスロットル弁の基準開度位置と最大開度位置とを逆にしたものであり、図９に示すように、回転角度θが増加するにしたがい出力電圧Ｖ_ＴＡ、Ｖ_ＴＢが増加するように摺動抵抗体と摺動子との摺動関係が設定されている。これ以外の構成は第１実施例と実質的に同一である。そして第１実施例と同様に出力電圧Ｖ_ＴＡ、Ｖ_ＴＢの出力値の差は出力電圧値が増加するにしたがい大きくなりθ＝α°においてＶ_３の電位差が生じるように、摺動抵抗体２３の電源電位側にオフセット抵抗２５を接続している。数１実施例の図５および図８においてスロットル弁の基準開度位置と最大開度位置とを逆にしたとして数２および数３から差分△Ｖを求めることにより、スロットル弁の全回転角度範囲でＧＮＤ側の回路導通不良を検出可能である。電源電位側の回路導通不良の検出はできない。
【００２１】
（第３実施例）
本発明の第３実施例を図１０〜図１３に示す。
第３実施例の開度センサの回路は、図１０に示すように摺動抵抗体２３のＧＮＤ側にオフセット抵抗２５を接続している。そしてスロットル弁の基準開度位置は電源電位側、最大開度位置はＧＮＤ側になるように設定されている。図１１に示すように出力電圧Ｖ_ＴＡ、Ｖ_ＴＢの値は第１実施例と同様に右下がりの特性を示すが、出力電圧Ｖ_ＴＡとＶ_ＴＢとの出力値の差は出力電圧値が増加するにしたがい小さくなっており、出力電圧Ｖ_ＴＡ、Ｖ_ＴＢはＧＮＤ側でＶ_３の電位差を生じている。数４に示すように出力電圧Ｖ_ＴＢを変換して出力電圧Ｖ_ＴＡとの差を求めれば、回路の導通が正常であればその差は０になる。
【００２２】
【数４】

【００２３】
（１）図１２に示すようにＧＮＤ側で回路の導通不良が生じると、ＧＮＤ側に抵抗が発生しＧＮＤ側に電位Ｖ_４が生じる。数５にＶ_ＴＡ’ 、Ｖ_ＴＢ’ 、ならびにＶ_ＴＡ’ と変換後のＶ_ＴＢ’ との差分△Ｖを求めた式を示す。
【００２４】
【数５】

【００２５】
ＧＮＤ側で回路の導通不良が発生しても、数５に示すように△Ｖ＝０になる。したがって、第３実施例ではＧＮＤ側で回路の導通不良が発生しても異常を検出することができない。
（２）図１３に示すように電源電位側で回路の導通不良が生じた場合の電圧特性について説明する。電源電位側で回路の導通不良が生じると電源電位側に抵抗が発生し電源電位側に電位Ｖ_４が生じる。数６にＶ_ＴＡ’ 、Ｖ_ＴＢ’ 、ならびにＶ_ＴＡ’ と変換後のＶ_ＴＢ’ との差分△Ｖを求めた式を示す。
【００２６】
【数６】

【００２７】
電源電位側で回路の導通不良が発生すると、数６に示すように回転角度θに関わらず０以外の差分△Ｖが算出される。したがって、電源電位側における回路の導通不良をスロットル弁の全回転角度範囲において検出することができる。
（第４実施例）
本発明の第４実施例による出力特性を図１４に示す。
【００２８】
第４実施例は、第３実施例の図１０におけるスロットル弁の基準開度位置と最大開度位置とを逆にしたものであり、図１４に示すように、回転角度θが増加するにしたがい出力電圧Ｖ_ＴＡ、Ｖ_ＴＢが増加するように摺動抵抗体と摺動子との摺動関係が設定されている。これ以外の構成は第３実施例と実質的に同一である。そして第３実施例と同様に出力電圧Ｖ_ＴＡ、Ｖ_ＴＢの出力値の差は出力電圧値が増加するにしたがい小さくなりＧＮＤ側でＶ_３の電位差を生じるように、摺動抵抗体２３のＧＮＤ側にオフセット抵抗２５を接続している。第３実施例の図１２および図１３においてにおいてスロットル弁の基準開度位置と最大開度位置とを逆にしたとして数５および数６から差分△Ｖを求めることにより、電源電位側の回路導通不良をスロットル弁の全回転角度範囲において検出可能である。ＧＮＤ側の回路導通不良の検出はできない。
【００２９】
（第５実施例）
本発明の第５実施例を図１５〜図１９に示す。
図１５に示すように、第５実施例では摺動抵抗体４２のＧＮＤ側および電源電位側にそれぞれオフセット抵抗４４、４３を接続している。摺動抵抗体４１にはオフセット抵抗を接続していない。摺動抵抗体４１、４２は抵抗回路面を構成している。出力電圧Ｖ_２、Ｖ_５はそれぞれ摺動抵抗体４２の電源電位側電位、ＧＮＤ側電位を示している。スロットル弁の基準開度位置は電源電位側、最大開度位置はＧＮＤ側になるように設定されている。したがって、図１６に示すように回転角度θが増加するにしたがい出力電圧Ｖ_ＴＡ、Ｖ_ＴＢは低下し、回転角度θの途中で出力電圧Ｖ_ＴＡ、Ｖ_ＴＢの大小関係が逆転している。そして、この変化点から出力電圧Ｖ_ＴＡ、Ｖ_ＴＢの低下側および増加側に出力電圧Ｖ_ＴＡ、Ｖ_ＴＢが変化するにしたがい、出力電圧Ｖ_ＴＡと出力電圧Ｖ_ＴＢとの出力電圧値の差が大きくなっている。したがって、出力電圧Ｖ_ＴＡ、Ｖ_ＴＢはＧＮＤ側および電源電位側でそれぞれＶ_５、Ｖ_３の電位差を生じている。数７に示すように出力電圧Ｖ_ＴＡ、Ｖ_ＴＢを求め、出力電圧Ｖ_ＴＢを変換して出力電圧Ｖ_ＴＡとの差分△Ｖを求めれば、回路の導通正常時において△Ｖ＝０になる。
【００３０】
【数７】

【００３１】
（１）図１７に示すようにＧＮＤ側で回路導通不良が生じるとオフセット抵抗４４のＧＮＤ側に抵抗が発生しＧＮＤ側に電位Ｖ_４が生じる。具体的な数値として、Ｖ_１＝５Ｖ、Ｖ_２＝３．７５Ｖ、電圧Ｖ_５＝１．２５Ｖ、Ｖ_４＝０．５Ｖとしたときの出力電圧特性を図１８に示す。出力電圧Ｖ_ＴＡは点線で示したＶ_ＴＡ’ に変化し、出力電圧Ｖ_ＴＢは一点鎖線で示したＶ_ＴＢ’ に変化する。数８にＶ_ＴＡ’ 、Ｖ_ＴＢ’ 、ならびにＶ_ＴＡ’ と変換後のＶ_ＴＢ’ との差分△Ｖを求めた式を示す。
【００３２】
【数８】

【００３３】
ＧＮＤ側で回路の導通不良が発生すると、数８に示すように回転角度θに関わらず０以外の差分△Ｖが算出される。前述した具体的な数値を数８に代入すると△Ｖ＝０．２５Ｖになる。したがって、スロットル弁の全回転角度範囲においてＧＮＤ側で生じた回路の導通不良を検出することができる。
（２）図１９に示すように、電源電位側に回路導通不良が生じるとオフセット抵抗４３の電源電位側に抵抗が発生し電源電位側に電位Ｖ_４が生じる。数９にＶ_ＴＡ’ 、Ｖ_ＴＢ’ 、ならびにＶ_ＴＡ’ と変換後のＶ_ＴＢ’ との差分△Ｖを求めた式を示す。
【００３４】
【数９】

【００３５】
電源電位側で回路の導通不良が発生すると、数９に示すように回転角度θに関わらず０以外の差分△Ｖが算出される。したがって、スロットル弁の全回転角度範囲において電源電位側で生じた回路導通不良を検出することができる。
このように第５実施例では、摺動抵抗体４２のＧＮＤ側および電源電位側にそれぞれオフセット抵抗４４、４３を接続したことにより、出力電圧Ｖ_ＴＡ、Ｖ_ＴＢのＧＮＤ側と電源電位側との間で出力電圧Ｖ_ＴＡ、Ｖ_ＴＢの大小関係が逆転している。つまり、この出力電圧値の変化点からＧＮＤ側および電源電位側に出力電圧値が変化するにしたがい出力電圧Ｖ_ＴＡ、Ｖ_ＴＢの出力値の差が大きくなっている。したがって、数９に示す差分△Ｖを算出することにより、スロットル弁の全回転角度範囲においてＧＮＤ側および電源電位側のいずれかで発生した回路の導通不良を検出することができる。
【００３６】
（第６実施例）
本発明の第６実施例の出力電圧特性を図２０に示す。
第６実施例は、第５実施例の図１５におけるスロットル弁の基準開度位置と最大開度位置とを逆にしたものであり、図２０に示すように、回転角度θが増加するにしたがい出力電圧Ｖ_ＴＡ、Ｖ_ＴＢが増加するように摺動抵抗体と摺動子との摺動関係が設定されている。第５実施例と同様に、摺動抵抗体４２のＧＮＤ側および電源電位側にそれぞれオフセット抵抗４４、４３を設けているので、出力電圧Ｖ_ＴＡ、Ｖ_ＴＢはＧＮＤ側および電源電位側でそれぞれＶ_５、Ｖ_３の電位差を生じている。したがって、第５実施例の図１７および図１９においてスロットル弁の基準開度位置と最大開度位置とを逆にしたとして数８および数９から差分△Ｖを求めることにより、スロットル弁の全回転角度範囲においてＧＮＤ側および電源電位側における回路の導通不良を検出可能である。
【００３７】
（第７実施例）
本発明の第７実施例を図２１〜図２４に示す。
図２１に示すように、第７実施例では摺動抵抗体５１のＧＮＤ側および摺動抵抗体５３の電源電位側にそれぞれオフセット抵抗５２、５４を接続している。摺動抵抗体５１、５３は抵抗回路面を構成している。出力電圧Ｖ_５は摺動抵抗体５１のＧＮＤ側電位、出力電圧Ｖ_２は摺動抵抗体５３の電源電位側電位を示している。スロットル弁の基準開度位置は各摺動抵抗体の電源電位側、最大開度位置はＧＮＤ側になるように設定されている。また、Ｖ_５＝Ｖ_１−Ｖ_２となるように各抵抗値が設定されている。したがって、図２２に示すように回転角度θが増加するにしたがい出力電圧Ｖ_ＴＡ、Ｖ_ＴＢは低下し、出力電圧Ｖ_ＴＡ、Ｖ_ＴＢの電位差は一定である。数１０に示すように出力電圧Ｖ_ＴＡ、Ｖ_ＴＢを求め、出力電圧Ｖ_ＴＢを変換して出力電圧Ｖ_ＴＡとの差分△Ｖを求めれば、回路の導通正常時において△Ｖ＝０になる。
【００３８】
【数１０】

【００３９】
（１）図２３に示すようにＧＮＤ側で回路導通不良が生じるとＧＮＤ側に抵抗が発生しＧＮＤ側に電位Ｖ_４が生じる。数１１にＶ_ＴＡ’ 、Ｖ_ＴＢ’ 、ならびにＶ_ＴＡ’ と変換後のＶ_ＴＢ’ との差分△Ｖを求めた式を示す。
【００４０】
【数１１】

【００４１】
ＧＮＤ側で回路の導通不良が発生すると、数１１に示すように回転角度θに関わらず０以外の差分△Ｖが算出される。ここで、Ｖ_１＝５Ｖ、Ｖ_２＝２．５Ｖ、Ｖ_４＝０．５°、α＝１２５°とすると△Ｖ＝０．２５Ｖになる。したがって、スロットル弁の全回転角度範囲においてＧＮＤ側で生じた回路の導通不良を検出することができる。
【００４２】
（２）図２４に示すように、電源電位側に回路導通不良が生じると電源電位側に抵抗が発生し電源電位側に電位Ｖ_４が生じる。数１２にＶ_ＴＡ’ 、Ｖ_ＴＢ’ 、ならびにＶ_ＴＡ’ と変換後のＶ_ＴＢ’ との差分△Ｖを求めた式を示す。
【００４３】
【数１２】

【００４４】
電源電位側で回路の導通不良が発生すると、数１２に示すように回転角度θに関わらず０以外の差分△Ｖが算出される。したがって、スロットル弁の全回転角度範囲において電源電位側で生じた回路導通不良を検出することができる。
このように第７実施例では、摺動抵抗体５１のＧＮＤ側および摺動抵抗体５３の電源電位側にそれぞれオフセット抵抗５２、５４を接続したことにより、基準開度位置０°と最大開度位置α°とにおいて出力電圧Ｖ_ＴＡと出力電圧Ｖ_ＴＢとの間に電位差が生じているとともに、全回転角度の範囲内において出力電圧Ｖ_ＴＡ、Ｖ_ＴＢに一定の電位差が生じている。したがって、数１２に示す差分△Ｖを算出することにより、スロットル弁の全回転角度範囲においてＧＮＤ側および電源電位側で発生した回路の導通不良を検出することができる。
【００４５】
（第８実施例）
本発明の第８実施例の出力電圧特性を図２５に示す。
第８実施例は、第７実施例の図２１におけるスロットル弁の基準開度位置と最大開度位置とを逆にしたものであり、図２５に示すように、回転角度θが増加するにしたがい出力電圧Ｖ_ＴＡ、Ｖ_ＴＢが増加し出力電圧Ｖ_ＴＡ、Ｖ_ＴＢに一定の電位差が生じるように摺動抵抗体と摺動子との摺動関係が設定されている。第７実施例と同様に摺動抵抗体５１のＧＮＤ側および摺動抵抗体５３の電源電位側にそれぞれオフセット抵抗５２、５４を接続している。したがって、第７実施例の図２３および図２４においてスロットル弁の基準開度位置と最大開度位置とを逆にしたとして数１１および数１２から差分△Ｖを求めることにより、スロットル弁の全回転角度範囲においてＧＮＤ側および電源電位側における回路の導通不良を検出可能である。
【００４６】
前述した第７実施例および第８実施例では、出力電圧Ｖ_ＴＡと出力電圧Ｖ_ＴＢとの出力値の大小関係を逆転させず出力電圧Ｖ_ＴＡと出力電圧Ｖ_ＴＢとの電位差を一定にしＧＮＤ側および電源電位側における出力電圧Ｖ_ＴＡと出力電圧Ｖ_ＴＢとの電位差を同じにしたが、出力電圧Ｖ_ＴＡと出力電圧Ｖ_ＴＢとの出力値の大小関係を逆転させずＧＮＤ側および電源電位側における出力電圧Ｖ_ＴＡと出力電圧Ｖ_ＴＢとの電位差を異なる値にすることも可能である。
【００４７】
以上説明した本発明の各実施例では、スロットル弁の回転角度を検出する開度センサとして本発明の位置検出装置を用いたが、その他の回転体の回転角度を検出する目的で本発明の位置検出装置を用いることは可能である。さらに、被検出体とともに移動する摺動子を摺動抵抗体に接触させることが可能であれば、回転体に限らず例えば直線運動をする被検出体の位置検出装置として本発明を適用することも可能である。
【００４８】
また本実施例では、出力電圧Ｖ_ＴＢだけを変換し出力電圧Ｖ_ＴＡとの差分を求めたが、出力電圧Ｖ_ＴＡだけを変換し出力電圧Ｖ_ＴＢとの差分を求めてもよい。また、出力電圧Ｖ_ＴＡ、Ｖ_ＴＢの両方を変換して差分を求めてもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施例による開度センサを示す模式的構成図である。
【図２】第１実施例の開度センサを用いたスロットル弁制御装置を示す模式的構成図である。
【図３】第１実施例の開度センサを示す回路図である。
【図４】第１実施例の回転角度と出力電圧との関係を示す特性図である。
【図５】第１実施例においてＧＮＤ側に導通不良が発生した状態を示す回路図である。
【図６】ＧＮＤ側に導通不良が発生したときの回転角度と出力電圧との関係を示す特性図である。
【図７】回転角度と変換後の出力電圧との関係を示す特性図である。
【図８】第１実施例において電源電位側に導通不良が発生した状態を示す回路図である。
【図９】第２実施例の回転角度と出力電圧との関係を示す特性図である。
【図１０】第３実施例の開度センサを示す回路図である。
【図１１】第３実施例の回転角度と出力電圧との関係を示す特性図である。
【図１２】第３実施例においてＧＮＤ側に導通不良が発生した状態を示す回路図である。
【図１３】第３実施例において電源電位側に導通不良が発生した状態を示す回路図である。
【図１４】第４実施例の回転角度と出力電圧との関係を示す特性図である。
【図１５】第５実施例の開度センサを示す回路図である。
【図１６】第５実施例の回転角度と出力電圧との関係を示す特性図である。
【図１７】第５実施例においてＧＮＤ側に導通不良が発生した状態を示す回路図である。
【図１８】ＧＮＤ側に導通不良が発生したときの回転角度と出力電圧との関係を示す特性図である。
【図１９】第５実施例において電源電位側に導通不良が発生した状態を示す回路図である。
【図２０】第６実施例の回転角度と出力電圧との関係を示す特性図である。
【図２１】第７実施例の開度センサを示す回路図である。
【図２２】第７実施例の回転角度と出力電圧との関係を示す特性図である。
【図２３】第７実施例においてＧＮＤ側に導通不良が発生した状態を示す回路図である。
【図２４】第７実施例において電源電位側に導通不良が発生した状態を示す回路図である。
【図２５】第８実施例の回転角度と出力電圧との関係を示す特性図である。
【符号の説明】
１０開度センサ（位置検出装置）
２１、２３摺動抵抗体（抵抗回路面）
２２、２４導体
２５オフセット抵抗（固定抵抗）
３１、３２摺動子
４１、４２摺動抵抗体（抵抗回路面）
４３、４４オフセット抵抗（固定抵抗）
５１、５３摺動抵抗体（抵抗回路面）
５２、５４オフセット抵抗（固定抵抗）[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a position detection device that detects the position of a moving body.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, a position detection device is generally attached to a throttle body of a throttle valve disposed in an intake passage of an engine, and a rotation angle of the throttle valve is detected based on an output signal from the position detection device.
As such a position detection device, one disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 63-71552 has two potentiometers having different output change rates in one position detection device. When the rotation angle of the throttle valve is within a predetermined angle, the rotation angle of the throttle valve is detected with high accuracy by using the output of the potentiometer having a large output change rate as an output signal. When the rotation angle of the throttle valve is within a predetermined angle and an abnormality occurs in the output of the potentiometer having a large output change rate, the output of the potentiometer having a small output change rate is used as an output signal. When both outputs are abnormal, the rotation angle of the throttle valve is normally detected by using the previous sampling output.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the position detection device disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 63-71552 described above, the output of the potentiometer having a large output change rate is effective only when the rotation angle of the throttle valve is within a predetermined angle. If it exceeds, only the output of a potentiometer with a small output change rate can be used as an output signal. Therefore, when the rotation angle of the throttle valve exceeds a predetermined angle, a normal rotation angle signal cannot be output even if there is an abnormality in the output of the potentiometer having a small output change rate. Further, since there is no signal to be compared, an abnormality cannot be detected. Judging from the output characteristics shown in FIG. 7 of the publication, it is considered that a circuit conduction failure on the reference potential side can be detected, but a circuit conduction failure on the power supply potential side cannot be detected.
[0004]
The present invention has been made to solve such a problem, and can detect an abnormality of an output signal within a moving range of a detected object, and if at least one of the outputs is normal, the detected object is detected. An object of the present invention is to provide a position detection device that can detect a position normally.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
According to the position detection apparatus of the first aspect of the present invention, the two output values change in one direction of increase or decrease with the movement of the detected object, and the reference is provided by providing the fixed resistance in series with the resistance circuit surface. A difference is generated between the two output values in at least one of the position and the maximum displacement position. Then, by converting at least one of the two output values within the movement range of the detected object and comparing the difference between the two output values after the conversion, at least the reference potential side and the power supply potential side of the position detection device are compared. It is possible to detect a continuity failure of the circuit occurring in either one. If either one of the outputs is normal, the correct position of the detection object can be detected.
[0006]
According to the position detection device of the second aspect of the present invention, since the first output and the second output have a difference in output value on the power supply potential side, it is possible to detect a conduction failure in the circuit on the reference potential side.
According to the position detection device of the third aspect of the present invention, since the first output and the second output have a difference in output value on the reference potential side, it is possible to detect a conduction failure in the circuit on the power supply potential side.
[0007]
According to the position detection device of claim 4 or 5 of the present invention, the first output and the second output have a difference in output value between the reference potential side and the power supply potential side. A circuit conduction failure can be detected.
[0008]
According to the throttle valve control device of the sixth aspect of the present invention, it is possible to detect a continuity failure of the circuit generated on at least one of the reference potential side and the power supply potential side of the opening degree sensor.
[0009]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Examples illustrating the embodiment of the present invention will be described below.
(First embodiment)
FIG. 2 shows a configuration diagram of a throttle valve control device using the position detection device of the present invention as a throttle valve opening sensor.
[0010]
A throttle valve (not shown) is rotatably accommodated in the throttle body 100 disposed in the intake passage of the engine, and the intake air flow rate in the intake passage is adjusted according to the rotation angle of the throttle valve. The throttle valve is controlled by an accelerator operating system that mechanically controls the throttle valve in accordance with the accelerator depression amount of the driver and an electric operating system in which the throttle valve is controlled by a motor 101 attached to the throttle body 100 in accordance with the engine operating state. The rotation angle is controlled. The opening sensor 10 is attached to the throttle body 100 and sends a rotation angle signal of the throttle valve to an engine control device (hereinafter referred to as ECU) 102. The ECU 102 samples the rotation angle signal from the opening sensor 10 at regular time intervals, calculates a later-described difference ΔV from the rotation angle signal, and sends it to the abnormality determination device 103. The abnormality determination device 103 determines whether there is a circuit abnormality based on the value of the difference ΔV.
[0011]
As shown in FIG. 1, on the substrate 11 of the opening degree sensor 10 as a position detecting device, two position detecting means comprising a sliding resistor 21 and a conductor 22, and a sliding resistor 23 and a conductor 24 are formed. Each sliding resistor and each conductor are formed in an arc shape. The sliding

resistors

21 and 23 constitute a resistance circuit surface. An offset resistor 25 as a fixed resistor is connected in series with the sliding resistor 23 on the power supply potential side of the sliding resistor 23. Each of the

sliders

31 and 32 has two contact portions that slide with each sliding resistor and each conductor, and rotates together with the rotation shaft of the throttle valve. Since the sliding positions of the sliding

resistors

21 and 23 and the sliding portions of the sliding

elements

31 and 32 are changed by the rotation of the sliding

elements

31 and 32 together with the rotary shaft 12, the sliding

elements

31 and 32 are changed. The output voltages V _TA and V _TB extracted from 32 respectively change. In the circuit diagram of FIG. 1 shown in FIG. 3, 0 ° indicates a reference opening position as a reference position when the throttle valve is positioned in the most closed direction, and α ° indicates a maximum opening position as a maximum displacement position. ing. Hereinafter, the output voltages taken out from the

sliders

31 and 32 when the circuit is normally connected will be described as V _TA and V _TB , and the output voltages when the circuit is abnormally connected will be described as V _TA ′ and V _TB ′.
[0012]
FIG. 4 shows changes in the output voltages V _TA and V _TB when the rotation angle θ of the throttle valve changes between 0 ° and α °. Since the offset resistor 25 is connected to the power supply potential side of the sliding resistor 23, the value of the output voltage V _TB when the rotation angle θ is 0 ° is V which is smaller than the V ₁ of the output voltage V _{TA by} the offset potential difference V _3. ₂ . The potential difference between the output voltage V _TA and the output voltage V _TB is greater in accordance with the output voltage value increases. As the rotation angle θ increases, the values of the output voltages V _TA and V _TB both decrease and become 0 at α °. When noise is mixed in one of the output voltages V _TA and V _TB and the difference from the previous sampling exceeds a predetermined range, the other output is used as the rotation angle signal. Since noise cannot be mixed into the output voltages V _TA and V _TB at the same time, a normal rotation angle signal can be output even when noise occurs. Expressions of the output voltages V _TA and V _TB are shown in Formula 1.
[0013]
[Expression 1]

[0014]
When conversion is performed by multiplying V _TB by V ₁ / V ₂ , the difference between V _TA and V _TB after conversion becomes 0 when the output signal in which no continuity failure has occurred in the circuit is normal.
(1) As shown in FIG. 5, when a circuit continuity failure occurs on the GND side which is the reference potential, for example, when a soldered part is peeled off, a resistance is generated on the GND side of the sliding resistor 23 and a potential is generated on the GND side. V ₄ occurs. As a result, since the values of the output voltages V _TA and V _TB change, a correct rotation angle signal cannot be output. As specific numerical values, FIG. 6 shows output voltage characteristics when α = 125 °, V ₁ = 5 V, V _TB = 2.5 V and θ ₄ = 0.5 V at θ = 0 °. The output voltage _VTA changes to _VTA ′ indicated by a dotted line, and the output voltage _VTB changes to _VTB ′ indicated by a one-dot chain line. Equation 2 shows V _TA ', V _TB ', and an expression for obtaining a difference ΔV between V _TA 'and V _TB ' after conversion. The difference ΔV is calculated as an absolute value. When the above-described specific numerical value is substituted into the difference ΔV, ΔV = 0.5V as shown in FIG.
[0015]
[Expression 2]

[0016]
When a circuit conduction failure occurs on the GND side, a difference ΔV other than 0 is calculated regardless of the rotation angle θ as shown in Equation 2. Based on the difference ΔV calculated by the ECU 102, the abnormality determination device 103 determines that the difference ΔV is within a predetermined value range, and determines that the difference is within the predetermined value range. When the abnormality determination device 103 notifies the ECU 102 of a circuit continuity failure, the ECU 102 stops driving the motor 101 that is an electric operation system. Therefore, the rotation angle of the throttle valve is controlled only by the accelerator operation system. In addition, by notifying the driver of the occurrence of an abnormality with a warning light, the vehicle can be quickly maintained.
[0017]
In the above specific example, when a circuit continuity failure occurs on the GND side, ΔV = 0.5 V is detected in the entire rotation angle range of the throttle valve. It can be detected in the angular range. (2) Next, voltage characteristics when a circuit continuity failure occurs on the power supply potential side will be described. When the circuit continuity failure occurs in the power supply potential side, the potential V ₄ occurs to the power supply potential side resistor to the power supply potential side is generated as shown in FIG. Equation 3 shows V _TA ', V _TB ', and an expression for obtaining a difference ΔV between V _TA 'and V _TB ' after conversion. Since ΔV = 0 regardless of the rotation angle θ, the circuit configuration of the first embodiment cannot detect a conduction failure of the circuit generated on the power supply potential side.
[0018]
[Equation 3]

[0019]
In the first embodiment described above, by connecting the offset resistor 25 to the power supply potential side of the sliding resistor 23, a circuit continuity failure generated on the GND side, which is the reference potential, with a simple configuration is eliminated. It can be detected in the rotation angle range.
(Second embodiment)
FIG. 9 shows output voltage characteristics according to the second embodiment of the present invention.
[0020]
In the second embodiment, the reference opening position and the maximum opening position of the throttle valve in FIG. 3 of the first embodiment are reversed, and as the rotation angle θ increases as shown in FIG. The sliding relationship between the sliding resistor and the slider is set so that the output voltages V _TA and V _TB are increased. The other configuration is substantially the same as that of the first embodiment. As in the first embodiment, the difference between the output values of the output voltages V _TA and V _TB increases as the output voltage value increases, and a potential difference of V ₃ occurs at θ = α ° so that the sliding resistor 23 An offset resistor 25 is connected to the power supply potential side. 5 and FIG. 8 of the first embodiment, it is assumed that the reference opening position and the maximum opening position of the throttle valve are reversed. Thus, a circuit continuity failure on the GND side can be detected. A circuit continuity failure on the power supply potential side cannot be detected.
[0021]
(Third embodiment)
A third embodiment of the present invention is shown in FIGS.
In the circuit of the opening sensor of the third embodiment, an offset resistor 25 is connected to the GND side of the sliding resistor 23 as shown in FIG. The reference opening position of the throttle valve is set to the power supply potential side, and the maximum opening position is set to the GND side. Output voltage V _TA as shown in FIG. _11, the value of V _TB are showing the characteristics of a downward-sloping like the first embodiment, the difference between the output value of the output voltage V _TA and V _TB increases the output voltage value As a result, the output voltages V _TA and V _TB have a potential difference of V _{3 on} the GND side. If the output voltage V _TB is converted and the difference from the output voltage V _TA is obtained as shown in Equation 4, the difference becomes 0 if the circuit is normally connected.
[0022]
[Expression 4]

[0023]
(1) When the circuit conduction failure at GND side as shown in FIG. 12 occurs, occurs potential _{V 4} to the GND side resistance occurs GND side. Equation 5 shows V _TA ', V _TB ', and an expression for obtaining a difference ΔV between V _TA 'and V _TB ' after conversion.
[0024]
[Equation 5]

[0025]
Even if a circuit conduction failure occurs on the GND side, ΔV = 0 as shown in Equation 5. Therefore, in the third embodiment, an abnormality cannot be detected even if a circuit conduction failure occurs on the GND side.
(2) A description will be given of voltage characteristics when a circuit conduction failure occurs on the power supply potential side as shown in FIG. The power supply potential side conduction failure occurs when the resistance to the power supply potential side is generated potential V ₄ to the power supply potential side of the circuit occurs. Equation 6 shows V _TA ', V _TB ', and an expression for obtaining a difference ΔV between V _TA 'and V _TB ' after conversion.
[0026]
[Formula 6]

[0027]
When a circuit continuity failure occurs on the power supply potential side, a difference ΔV other than 0 is calculated regardless of the rotation angle θ as shown in Equation 6. Therefore, a circuit conduction failure on the power supply potential side can be detected in the entire rotation angle range of the throttle valve.
(Fourth embodiment)
FIG. 14 shows output characteristics according to the fourth embodiment of the present invention.
[0028]
In the fourth embodiment, the reference opening position and the maximum opening position of the throttle valve in FIG. 10 of the third embodiment are reversed, and as shown in FIG. 14, the rotation angle θ increases. The sliding relationship between the sliding resistor and the slider is set so that the output voltages V _TA and V _TB are increased. The other configuration is substantially the same as that of the third embodiment. As in the third embodiment, the difference between the output values of the output voltages V _TA and V _TB becomes smaller as the output voltage value increases, and a potential difference of V ₃ is generated on the GND side. An offset resistor 25 is connected to the side. 12 and 13 of the third embodiment, the circuit continuity on the power supply potential side is obtained by obtaining the difference ΔV from Equation 5 and Equation 6 assuming that the reference opening position and the maximum opening position of the throttle valve are reversed. Defectiveness can be detected over the entire rotation angle range of the throttle valve. It is impossible to detect a circuit continuity failure on the GND side.
[0029]
(5th Example)
A fifth embodiment of the present invention is shown in FIGS.
As shown in FIG. 15, in the fifth embodiment, offset

resistors

44 and 43 are connected to the GND side and the power supply potential side of the sliding resistor 42, respectively. An offset resistor is not connected to the sliding resistor 41. The sliding

resistors

41 and 42 constitute a resistance circuit surface. The output voltages V ₂ and V ₅ indicate the power supply potential side potential and the GND side potential of the sliding resistor 42, respectively. The reference opening position of the throttle valve is set to the power supply potential side, and the maximum opening position is set to the GND side. Therefore, as shown in FIG. 16, the output voltages V _TA and V _TB decrease as the rotation angle θ increases, and the magnitude relationship between the output voltages V _TA and V _TB is reversed in the middle of the rotation angle θ. Then, as the output voltages V _TA and V _TB change from the change point to the decrease side and increase side of the output voltage V _TA and V _TB , the difference in the output voltage value between the output voltage V _TA and the output voltage V _TB is It is getting bigger. Therefore, the output voltages V _TA and V _TB have a potential difference of V ₅ and V ₃ on the GND side and the power supply potential side, respectively. If the output voltages V _TA and V _TB are obtained as shown in Equation 7 and the difference ΔV from the output voltage V _TA is obtained by converting the output voltage V _TB , ΔV = 0 when the circuit is normally conducted.
[0030]
[Expression 7]

[0031]
(1) the potential _{V 4} is coupled to GND resistance is generated in the GND side of the offset resistor 44 when the circuit continuity failure at GND side occurs as shown in FIG. 17 is generated. As specific numerical values, FIG. 18 shows output voltage characteristics when V ₁ = 5 V, V ₂ = 3.75 V, voltage V ₅ = 1.25 V, and V ₄ = 0.5 V. The output voltage _VTA changes to _VTA ′ indicated by a dotted line, and the output voltage _VTB changes to _VTB ′ indicated by a one-dot chain line. Equation 8 shows V _TA ', V _TB ', and an expression for obtaining a difference ΔV between V _TA 'and V _TB ' after conversion.
[0032]
[Equation 8]

[0033]
When a circuit conduction failure occurs on the GND side, a difference ΔV other than 0 is calculated regardless of the rotation angle θ as shown in Equation 8. Substituting the specific numerical values described above into Equation 8, ΔV = 0.25V. Therefore, it is possible to detect a circuit conduction failure occurring on the GND side in the entire rotation angle range of the throttle valve.
(2) As shown in FIG. 19, the potential V ₄ occurs at the power supply potential side resistor to the power supply potential side of the offset resistor 43 when the circuit continuity failure in the power supply potential side caused to occur. Equation 9 shows V _TA ', V _TB ', and an expression for obtaining the difference ΔV between V _TA 'and V _TB ' after conversion.
[0034]
[Equation 9]

[0035]
When a circuit conduction failure occurs on the power supply potential side, a difference ΔV other than 0 is calculated regardless of the rotation angle θ as shown in Equation 9. Therefore, it is possible to detect a circuit continuity failure occurring on the power supply potential side in the entire rotation angle range of the throttle valve.
As described above, in the fifth embodiment, by connecting the offset

resistors

44 and 43 to the GND side and the power supply potential side of the sliding resistor 42, respectively, the GND side and the power supply potential side of the output voltages V _TA and V _TB are connected. The magnitude relationship between the output voltages V _TA and V _TB is reversed. That is, as the output voltage value changes from the change point of the output voltage value to the GND side and the power supply potential side, the difference between the output values of the output voltages V _TA and V _TB increases. Therefore, by calculating the difference ΔV shown in Equation 9, it is possible to detect a circuit conduction failure that occurs on either the GND side or the power supply potential side in the entire rotation angle range of the throttle valve.
[0036]
(Sixth embodiment)
FIG. 20 shows the output voltage characteristics of the sixth embodiment of the present invention.
In the sixth embodiment, the reference opening position and the maximum opening position of the throttle valve in FIG. 15 of the fifth embodiment are reversed, and as the rotation angle θ increases as shown in FIG. The sliding relationship between the sliding resistor and the slider is set so that the output voltages V _TA and V _TB are increased. As in the fifth embodiment, since the offset

resistors

44 and 43 are provided on the GND side and the power supply potential side of the sliding resistor 42, respectively, the output voltages V _TA and V _TB are respectively V GND and GND on the power supply potential side. ₅ , a potential difference of V ₃ is generated. Accordingly, in FIGS. 17 and 19 of the fifth embodiment, the difference ΔV is obtained from the equations 8 and 9, assuming that the reference opening position and the maximum opening position of the throttle valve are reversed. In the angle range, it is possible to detect a circuit conduction failure on the GND side and the power supply potential side.
[0037]
(Seventh embodiment)
A seventh embodiment of the present invention is shown in FIGS.
As shown in FIG. 21, in the seventh embodiment, offset

resistors

52 and 54 are connected to the GND side of the sliding resistor 51 and the power supply potential side of the sliding resistor 53, respectively. The sliding

resistors

51 and 53 constitute a resistance circuit surface. The output voltage V ₅ indicates the GND side potential of the sliding resistor 51, and the output voltage V ₂ indicates the power source potential side potential of the sliding resistor 53. The reference opening position of the throttle valve is set so as to be on the power supply potential side of each sliding resistor, and the maximum opening position is on the GND side. Further, each resistance value is set so that V ₅ = V ₁ −V ₂ . Therefore, as shown in FIG. 22, the output voltages V _TA and V _TB decrease as the rotation angle θ increases, and the potential difference between the output voltages V _TA and V _TB is constant. If the output voltages V _TA and V _TB are obtained as shown in Equation 10 and the difference ΔV from the output voltage V _TA is obtained by converting the output voltage V _TB , ΔV = 0 when the circuit is normally conducted.
[0038]
[Expression 10]

[0039]
(1) the potential _{V 4} occurs GND side resistor to GND side when the circuit continuity failure at GND side occurs occurs as shown in FIG. 23. Equation 11 shows V _TA ', V _TB ', and an equation for obtaining a difference ΔV between V _TA 'and V _TB ' after conversion.
[0040]
[Expression 11]

[0041]
When a circuit continuity failure occurs on the GND side, a difference ΔV other than 0 is calculated regardless of the rotation angle θ as shown in Equation 11. Here, if V ₁ = 5V, V ₂ = 2.5V, V ₄ = 0.5 °, α = 125 °, ΔV = 0.25V. Therefore, it is possible to detect a circuit conduction failure occurring on the GND side in the entire rotation angle range of the throttle valve.
[0042]
(2) As shown in FIG. 24, the potential V ₄ occurs at the power supply potential side resistor to the power supply potential side when the circuit continuity failure in the power supply potential side caused to occur. Equation 12 shows V _TA ', V _TB ', and an expression for obtaining a difference ΔV between V _TA 'and V _TB ' after conversion.
[0043]
[Expression 12]

[0044]
When a circuit conduction failure occurs on the power supply potential side, a difference ΔV other than 0 is calculated regardless of the rotation angle θ as shown in Equation 12. Therefore, it is possible to detect a circuit continuity failure occurring on the power supply potential side in the entire rotation angle range of the throttle valve.
As described above, in the seventh embodiment, the offset

opening

52 and 54 are connected to the GND side of the sliding resistor 51 and the power supply potential side of the sliding resistor 53, respectively. A potential difference is generated between the output voltage V _TA and the output voltage V _TB at the position α °, and a constant potential difference is generated between the output voltages V _TA and V _TB within the range of the entire rotation angle. Therefore, by calculating the difference ΔV shown in Formula 12, it is possible to detect a circuit conduction failure that occurs on the GND side and the power supply potential side in the entire rotation angle range of the throttle valve.
[0045]
(Eighth embodiment)
FIG. 25 shows the output voltage characteristics of the eighth embodiment of the present invention.
In the eighth embodiment, the reference opening position and the maximum opening position of the throttle valve in FIG. 21 of the seventh embodiment are reversed, and as the rotation angle θ increases as shown in FIG. The sliding relationship between the sliding resistor and the slider is set so that the output voltages V _TA and V _TB are increased and a certain potential difference is generated between the output voltages V _TA and V _TB . As in the seventh embodiment, offset

resistors

52 and 54 are connected to the GND side of the sliding resistor 51 and the power supply potential side of the sliding resistor 53, respectively. Therefore, in FIGS. 23 and 24 of the seventh embodiment, the difference ΔV is obtained from Equations 11 and 12 assuming that the reference opening position and the maximum opening position of the throttle valve are reversed, so that the full rotation of the throttle valve is obtained. In the angle range, it is possible to detect a circuit conduction failure on the GND side and the power supply potential side.
[0046]
In the seventh embodiment and the eighth embodiment described above, GND side the potential difference between the output voltage V _TA and the output voltage V _TB and the output voltage V _TA without reverse the magnitude relationship between the output value of the output voltage V _TB constant The potential difference between the output voltage V _TA and the output voltage V _TB on the power supply potential side is the same, but the magnitude relationship between the output values of the output voltage V _TA and the output voltage V _TB is not reversed, and the GND side and the power supply potential side It is also possible to make the potential difference between the output voltage V _TA and the output voltage V _TB different.
[0047]
In each of the embodiments of the present invention described above, the position detection device of the present invention is used as an opening degree sensor for detecting the rotation angle of the throttle valve, but the position of the present invention is used for the purpose of detecting the rotation angle of other rotating bodies. It is possible to use a detection device. Furthermore, if the slider that moves together with the detected object can be brought into contact with the sliding resistor, the present invention is applied not only to the rotating body but also as a position detecting device for the detected object that performs linear motion, for example. Is also possible.
[0048]
In this embodiment, only the output voltage V _TB is converted and the difference from the output voltage V _TA is obtained. However, only the output voltage V _TA may be converted and the difference from the output voltage V _TB may be obtained. Further, the difference may be obtained by converting both of the output voltages V _TA and V _TB .
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing an opening sensor according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a schematic configuration diagram showing a throttle valve control device using the opening sensor of the first embodiment.
FIG. 3 is a circuit diagram showing an opening sensor of the first embodiment.
FIG. 4 is a characteristic diagram showing the relationship between the rotation angle and the output voltage in the first embodiment.
FIG. 5 is a circuit diagram showing a state where a conduction failure has occurred on the GND side in the first embodiment.
FIG. 6 is a characteristic diagram showing a relationship between a rotation angle and an output voltage when a conduction failure occurs on the GND side.
FIG. 7 is a characteristic diagram showing a relationship between a rotation angle and a converted output voltage.
FIG. 8 is a circuit diagram showing a state in which a conduction failure has occurred on the power supply potential side in the first embodiment.
FIG. 9 is a characteristic diagram showing the relationship between the rotation angle and the output voltage in the second embodiment.
FIG. 10 is a circuit diagram showing an opening sensor of a third embodiment.
FIG. 11 is a characteristic diagram showing the relationship between the rotation angle and the output voltage in the third embodiment.
FIG. 12 is a circuit diagram showing a state where a conduction failure has occurred on the GND side in the third embodiment.
FIG. 13 is a circuit diagram showing a state where a conduction failure has occurred on the power supply potential side in the third embodiment.
FIG. 14 is a characteristic diagram showing the relationship between the rotation angle and the output voltage in the fourth embodiment.
FIG. 15 is a circuit diagram showing an opening sensor of a fifth embodiment.
FIG. 16 is a characteristic diagram showing the relationship between the rotation angle and the output voltage in the fifth embodiment.
FIG. 17 is a circuit diagram showing a state in which a conduction failure has occurred on the GND side in the fifth embodiment.
FIG. 18 is a characteristic diagram showing a relationship between a rotation angle and an output voltage when a conduction failure occurs on the GND side.
FIG. 19 is a circuit diagram showing a state where a conduction failure has occurred on the power supply potential side in the fifth embodiment.
FIG. 20 is a characteristic diagram showing the relationship between the rotation angle and the output voltage in the sixth embodiment.
FIG. 21 is a circuit diagram showing an opening sensor of a seventh embodiment.
FIG. 22 is a characteristic diagram showing the relationship between the rotation angle and the output voltage in the seventh embodiment.
FIG. 23 is a circuit diagram showing a state where a conduction failure has occurred on the GND side in the seventh embodiment.
FIG. 24 is a circuit diagram showing a state where a conduction failure has occurred on the power supply potential side in the seventh embodiment.
FIG. 25 is a characteristic diagram showing the relationship between the rotation angle and the output voltage in the eighth embodiment.
[Explanation of symbols]
10 Opening sensor (position detection device)
21, 23 Sliding resistor (resistance circuit surface)
22, 24 Conductor 25 Offset resistance (fixed resistance)
31, 32

Slider

41, 42 Sliding resistor (resistance circuit surface)
43, 44 Offset resistance (fixed resistance)
51, 53 Sliding resistor (resistance circuit surface)
52, 54 Offset resistance (fixed resistance)

Claims

With at least one of two resistance circuit surfaces, at least one of the two resistance circuit surfaces, a fixed resistor connected in series with the resistance circuit surface to at least one of a reference potential side and a power supply potential side, and a detected object Position detecting means having two sliders that move and slide on the resistance circuit surface;
A control device;
An abnormality determination device for determining the presence or absence of an abnormality in the circuit;
With
A position detection device in which an output value taken out from the two sliders changes in one direction to increase or decrease as the detected object moves from a reference position to a maximum displacement position,
By connecting the fixed resistor in series with the resistance circuit surface, the first output and the second output taken out from the two sliders are output values at at least one of the reference position and the maximum displacement position. The difference between
If the circuit is normal within the movement range of the detected object, the control device may eliminate the output difference between the converted first output and the second output so that the first output and the second output are eliminated. After converting at least one of the two, find the difference between the two output values,
The position determination device according to claim 1, wherein the abnormality determination device determines a circuit failure if the difference between the output values is outside a predetermined range.

The position detection device according to claim 1, wherein the difference between the output values of the first output and the second output increases as the output values of the first output and the second output increase.

The position detection device according to claim 1, wherein a difference between output values of the first output and the second output decreases as output values of the first output and the second output increase.

The position detection device according to claim 1, wherein the output values of the first output and the second output are reversed in magnitude relationship between a reference potential and a power supply potential.

The position detection device according to claim 1, wherein a difference between output values of the first output and the second output is constant regardless of an output value.

A throttle valve control device using the position detection device according to any one of claims 1 to 5 as an opening sensor of a throttle valve.