JPH1030939A - 可変抵抗型センサの異常検出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】センサ電源の配線を削減することにより、即ち
制御装置から可変抵抗型センサへの接続ハーネスの配線
本数を削減することにより、配線コスト及び配線工数並
びに製造コストを低減するのみならず、故障率の低下を
も可能とする可変抵抗型センサの異常検出装置を提供す
ること。 【解決手段】同一特性の可変抵抗器１２ｍ、１２ｓから
なるメインセンサ１１ｍとサブセンサ１１ｓを備えた可
変抵抗型センサ１０と、この可変抵抗型センサ１０の異
常を検出して制御する制御装置２０とを接続ハーネス３
０で接続してなる可変抵抗型センサの異常検出装置１０
０であって、制御装置２０を構成するＣＰＵ２１からの
ポート出力を制御装置２０内に設けられた各プルアップ
抵抗２２ｍ、２２ｓを介して各可変抵抗器１２ｍ、１２
ｓに接続したことを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、可変抵抗型センサ
の異常検出装置に関し、特に車輛の電動式パワーステア
リング装置のトルクセンサや後輪操舵装置の位置センサ
等の使用に適する可変抵抗型センサの異常検出装置に関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来よりこの種の可変抵抗型センサに
は、種々の形式の物があるが、その中でも故障時のフェ
ールセーフ機能を高めるために、センサの測定部を二重
化構造にすることが広く実用化されている。例えば、特
公平４−８３１８２号公報、特公平４−１０８６９号公
報、特公平４−１０８０７０号公報、或いは特公平４−
２７４９６９号公報にそれぞれ開示されている可変抵抗
型センサがそれであり、これらの構成を図２８から図３
０に概略的に示す。

【０００３】すなわち、この種の可変抵抗型センサは、
いずれの形式も同一特性の可変抵抗器からなるメインセ
ンサとサブセンサを有しており、例えばパワーステアリ
ング装置のトルクセンサに適用した場合には、ハンドル
の操舵トルクに応じて直線的に変化する電圧をそれぞれ
のセンサが出力するようになっている。

【０００４】ここで、電源容量やノイズ対策を考慮する
と、各センサの可変抵抗器を構成する抵抗体のインピー
ダンスは、低く且つ一定に保つ必要があり、また、各可
変抵抗器を構成するブラシの耐酸化性より寿命を延ばす
という点を考慮すると、抵抗体とブラシの間に流れる電
流を小さく保つ必要がある。

【０００５】また、各センサの分解能と、そのリニアリ
ティを確保すると共に、各センサからの出力を処理する
制御装置内のＣＰＵに高分解能のＡ／Ｄコンバータを備
えていなかったという点から、従来の可変抵抗型センサ
は、図２８から図３０に示したように、メインセンサと
サブセンサの各抵抗体にセンサ電源を供給する必要があ
った。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところが、これらの可
変抵抗型センサにあつては、制御装置から各抵抗体への
センサ電源として電源配線が必要となり、制御装置から
各可変抵抗型センサへの接続ハーネスが図２８にあって
は６本、図２９及び図３０にあっては４本と各々必要と
なり、また図３３に示すようにプリント基板の配線パタ
ーンに接続する際に接続ハーネスがねじれて配線しにく
く、配線コスト及び配線工数が上昇するという問題があ
った。

【０００７】また、従来の可変抵抗型センサは、前述し
た如く、各抵抗体のインピーダンスを低く保つという構
成であるため、センサ電源の容量を大きくする必要があ
り、このため図３１に示すように、制御装置内に専用の
レギュレータや電源供給用のトランジスタ等の電子部品
が必要となり、これも製造コストの上昇につながるとい
う問題もあった。

【０００８】さらに、センサ電源用の配線を有するため
に、センサ電源の異常を監視するためのセンサ電源異常
モニタを設ける必要があり、ハード面のみならずソフト
面においてもコストの上昇につながるという問題も有し
ていた。

【０００９】加えて、可変抵抗型センサの内部構造につ
いて考慮すると、例えば図２９に示した従来の可変抵抗
型センサは、図３２に示すような構造であって、各抵抗
体へのセンサ電源が必要なために、４本の抵抗体摺動面
上を４本のブラシエレメントが摺動して抵抗値を可変す
るようになっており、これもコストの上昇を招くのみな
らず故障率の増加という問題も有していた。

【００１０】そこで案出されたのが本発明であって、そ
の目的とするところは、センサ電源の配線を削減するこ
とにより、即ち制御装置から可変抵抗型センサへの接続
ハーネスの配線本数を削減することにより、配線コスト
及び配線工数並びに製造コストを低減するのみならず、
故障率の低下をも可能とする可変抵抗型センサの異常検
出装置を提供することを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】以上のような課題を解決
するために本各発明が採った手段を、図面において使用
する符号を付して説明すると、

【００１２】まず、請求項１の発明は、「同一特性の可
変抵抗器１２ｍ、１２ｓからなるメインセンサ１１ｍと
サブセンサ１１ｓを備えた可変抵抗型センサ１０と、こ
の可変抵抗型センサ１０の異常を検出して制御する制御
装置２０とを接続ハーネス３０で接続してなる可変抵抗
型センサの異常検出装置１００であって、制御装置２０
を構成するＣＰＵ２１からのポート出力を制御装置２０
内に設けられた各プルアップ抵抗２２ｍ、２２ｓを介し
て各可変抵抗器１２ｍ、１２ｓに接続したことを特徴と
する可変抵抗型センサの異常検出装置１００」である。

【００１３】また、請求項２の発明は、「メインセンサ
１１ｍとサブセンサ１１ｓの各可変抵抗器１２ｍ、１２
ｓが、一方が最大電圧を出力するとき他方が最小電圧を
出力するように接続されていることを特徴とする請求項
１記載の可変抵抗型センサの異常検出装置１００」であ
る。

【００１４】上記の構成により、本各発明に係る可変抵
抗型センサの異常検出装置１００は、次のように作用す
る。即ち、ＣＰＵ２１からのポート出力を制御装置２０
内に設けられたプルアップ抵抗２２ｍ、２２ｓを介して
各可変抵抗器１２ｍ、１２ｓに接続したため、図１に示
すように、センサ用の電源を別に用意する必要がなくな
るのである。つまり、センサ電源用の配線が不要となる
ため、接続ハーネス３０の配線が１本減って３本とな
り、これにより配線コストの低減を図ることが可能とな
るのみならず、図３に示すように接続ハーネス３０をプ
リント基板の配線パターン３１に容易に接続できるた
め、配線工数の低減を図ることが可能となるのである。

【００１５】また、プルアップ抵抗２２ｍ、２２ｓを設
けたことにより、各センサ１１ｍ、１１ｓの抵抗器１２
ｍ、１２ｓの抵抗値を大きくすることができ、センサ電
源の容量が小さくて済むため、ＣＰＵ２１のポート出力
をそのまま使用でき、このため従来のように専用のレギ
ュレータやトランジスタ等の電子部品を設ける必要がな
くなる。

【００１６】さらに、センサ用の電源を有しないため、
その異常を監視する必要がなく、よってＣＰＵ２１への
電源モニタ配線が不要であり、また、ＣＰＵ２１のフェ
ールセーフ処理用のソフトも不要となる。

【００１７】加えて、センサ電源が不要となるために、
図４に示すような可変抵抗型センサ１０の構造におい
て、抵抗体１３ｍ、１３ｓの摺動面とブラシエレメント
１４ｍ、１４ｓをそれぞれ１個づつ削減することが可能
となる。

【００１８】次に、請求項２の発明にあっては、図２に
示したように、メインセンサ１１ｍとサブセンサ１１ｓ
の各可変抵抗器１２ｍ、１２ｓを一方が最大電圧を出力
するとき他方が最小電圧を出力するように接続すること
により、つまり各可変抵抗器１２ｍ、１２ｓを逆極性に
接続することにより、この可変抵抗型センサ１０の出力
補正が容易にできるようになっている。なお、本発明は
電動式パワーステアリング装置のトルクセンサに適用で
きるのみならず、後輪操舵用の後輪舵角センサとしても
使用できることは言うまでもない。

【００１９】

【発明の実施の形態】次に、本発明に係る可変抵抗型セ
ンサの異常検出装置１００を電動式パワーステアリング
装置のトルクセンサに適用した実施例について、その異
常検出処理を中心に説明する。図６に本実施例における
可変抵抗型センサ１０と制御装置２０の接続例及びＣＰ
Ｕ２１内での各演算処理のブロック図を示す。

【００２０】まず、可変抵抗型センサ１０内のメインセ
ンサ１１ｍ及びサブセンサ１１ｓを構成する各可変抵抗
器１２ｍ、１２ｓは、制御装置２０内に設けられたプル
アップ抵抗２２ｍ、２２ｓを介してＣＰＵ２１の各出力
ポートに接続されており、また、可変抵抗型センサ１０
と制御装置２０とは３本の配線からなる接続ハーネス３
０によって接続されている。なお、各可変抵抗器１２
ｍ、１２ｓは相互に逆極性に接続されており、一方が最
大電圧を出力するとき他方が最小電圧を出力するように
なっている。

【００２１】また、この可変抵抗型センサ１０の構造
は、図５に示すように円弧状に抵抗体１３ｍ、１３ｓの
摺動面を配置し、その上を２個のブラシエレメント１４
ｍ、１４ｓが円弧状に摺動するようになっている。な
お、図１に示すように、各可変抵抗器１２ｍ、１２ｓを
同極性に接続した場合には、可変抵抗型センサ１０を図
４に示すような構造にすれば良く、この場合にも抵抗体
１３ｍ、１３ｓの摺動面及びブラシエレメント１４ｍ、
１４ｓはそれぞれ３個で済むため従来に比べコストダウ
ンを図ることができるのである。

【００２２】次に、この制御装置２０の作動についてフ
ローチャート等を用いて説明する。 （１）通常処理 まず、ＣＰＵ２１の出力ポートからの出力電流と、例え
ばハンドルの操舵角に基づくセンサストロークに応じ
て、メインセンサ１１ｍ及びサブセンサ１１ｓには、Ａ
／Ｄコンバータを介して図７及び図８に示す各センサ電
圧が生じる。そのセンサ電圧のうち、メインセンサ１１
ｍのセンサ電圧はそのまま正転処理され、サブセンサ１
１ｓのセンサ電圧は図９に示すように反転処理される。

【００２３】そして、二つのセンサ電圧は図１０に示す
ように合成処理され、その後所定の補正量が与えられて
図１１に示すようなリニア補正処理がなされる。最後
に、図１２に示すトルク電流特性により得られた係数
と、図１３に示す車速電流特性により得られた係数との
合成値によって、所定の指令係数による係数処理が行わ
れ、パワステ用電動モータを制御するための車速に応じ
た指令電流が得られ、ハンドルの操舵角に応じたパワー
アシストが行われるようになってる。

【００２４】なお、メインセンサ１１ｍとサブセンサ１
１ｓを図１に示すように同極性で接続した場合には、メ
インセンサ１１ｍとサブセンサ１１ｓの出力を前述の如
く図９に示したように中立を境に切り替えて使用する必
要がなくなる。

【００２５】次に、この可変抵抗型センサ１０に異常が
生じた場合のフェールセーフ処理について説明する。 （２）入力過大フェールセーフ処理 センサ電圧が大きすぎて入力過大となった場合には、図
１４及び図１５に示すような入力過大フェールセーフ処
理が行われ、電動モータへの出力をＯＦＦにするように
なっている。

【００２６】つまり、図１５のフローチャートに示すよ
うに、先ずセンサ電圧がプラスであるか否かを判断し
（ステップ１０）、センサ電圧がプラスであってその値
が図１４におけるβの範囲にない場合（例えばポイント
ａ）（ステップ１１）或いは、センサ電圧がプラスでな
くその値が図１４におけるγの範囲内にない場合（例え
ばポイントｂ）（ステップ１２）には、正常入力である
と判断して正常処理を行う（ステップ１５）。

【００２７】一方、βやγの範囲にある場合（例えば、
ポイントｃ）には、その状態がＮ₁回連続しているか否
かを検知し（ステップ１３）、Ｎ₁ 回連続的に検知され
ない限りは正常と判断して正常処理を行い（ステップ１
５）、Ｎ₁ 回連続的に検知された場合には、それは入力
過大と判断して出力待避処理を行って（ステップ１
４）、電動モータへの出力をＯＦＦにし、ハンドルへの
パワーアシストをしないようになっている。

【００２８】（３）メインセンサ１１ｍとサブセンサ１
１ｓの許容差フェールセーフ処理 メインセンサ１１ｍとサブセンサ１１ｓの抵抗値に許容
差が生じた場合には、図１６、図１７及び図１８に示す
ような許容差フェールセーフ処理が行われ、電動モータ
への出力をＯＦＦにするようになっている。

【００２９】つまり、図１６に示すように、先ずサブセ
ンサ１１ｓの出力のみを反転処理してメインセンサ１１
ｍとサブセンサ１１ｓの出力の差分値を得る処理を行
い、図１７に示すようにメインセンサ１１ｍとサブセン
サ１１ｓの許容差領域αを得る。そして、図１８のフロ
ーチャートに示すように反転後のメインセンサ１１ｍと
サブセンサ１１ｓの差分値がα以上であるか否かを判断
し（ステップ２０）、α以上でなければ（例えば図１７
におけるポイントｄ）、つまり許容差領域内であれは正
常値であると判断して正常処理（ステップ２１）を行
う。

【００３０】一方、差分値が許容差領域αの範囲外にあ
る場合（例えば図１９におけるポイントｅ）には、その
状態がＮ₁ 回連続しているか否かを検知し（ステップ２
２）、Ｎ₁ 回連続的に検知されない限りは正常と判断し
て正常処理を行い（ステップ２１）、Ｎ₁ 回連続的に検
知された場合には、それはメインセンサ１１ｍとサブセ
ンサ１１ｓの抵抗値の許容差が大きすぎると判断して出
力待避処理をおこなって（ステップ２３）、電動モータ
への出力をＯＦＦにし、ハンドルへのパワーアシストを
しないようになっている。

【００３１】（４）故障形態別フェールセーフ処理 メインセンサ１１ｍとサブセンサ１１ｓが短絡した場合
やグランド又はマイナス電源の抵抗値が大きくなった場
合、或いは中立が片側にずれた場合など、可変抵抗型セ
ンサ１０に種々の故障が生じた場合には、図１９、図２
１及び図２３に示す故障形態別フェールセーフ処理が行
われ、電動モータへの出力をＯＦＦにするようになって
いる。即ち、ハンドルを右或いは左に切った場合の出力
電圧極性を測定し、その値に応じて正常か否かを判断し
ていくのであり、その処理形態を表１に示す。

【００３２】Ａ．極性ずれフェールセーフ処理 まず、図２１のフローチャートに示すように、メインセ
ンサ１１ｍ特性が図１９の第〓象限にあるか否か、つま
りメインセンサ１１ｍの出力電圧極性がプラスであるか
否かを判断し（ステップ３０）、第〓象限（プラス）に
ある場合（例えばポイントｆ）は、サブセンサ１１ｓ特
性が図１９の第〓象限にあるか否か（サブセンサ１１ｓ
の出力電圧極性がマイナスであるか否か）を判断する
（ステップ３１）。

【００３３】サブセンサ１１ｓ特性が第〓象限（出力電
圧極性マイナス）にある場合（例えばポイントｇ）に
は、異常なしとして正常処理を行い（ステップ３２、表
１ハーネス故障左切）、第〓象限にない場合（例えば
ポイントｈ）（出力電圧極性マイナスでない場合）に
は、異常であるとして次の処理（ステップ３３）に進
む。

【００３４】そして、サブセンサ１１ｓ特性が図１９の
第〓象限から第〓象限に入り＋Ｖ₁を越えたか否か（サ
ブセンサ１１ｓの出力電圧極性がプラスであり＋Ｖ₁を
越えたか否か）を判断し（ステップ３３）、図２０に示
すように＋Ｖ₁を越えた場合（例えばポイントｉ）に
は、メインセンサ１１ｍ特性が図１９の第〓象限にあり
＋Ｖ₁を越えたか否か（メインセンサ１１ｍの出力電圧
極性がプラスであり＋Ｖ₁を越えたか否か）を判断する
（ステップ３４）。

【００３５】メインセンサ１１ｍ特性が＋Ｖ₁を越えた
場合（例えば図２０におけるポイントｊ）には、グラン
ド又はマイナス電源の抵抗値が大きくなったとして出力
待避処理を行って（ステップ３５、表１ハーネス故障
左切）、電動モータへの出力をＯＦＦにし、ハンドルへ
のパワーアシストをしないようになっている。

【００３６】なお、ここでいう＋Ｖ₁の値及び後述する
−Ｖ₂の値、並びに図１９及び図２０における＋Ｓ₁及び
−Ｓ₂の値は、各センサ１１ｍ、１１ｓの製造誤差によ
る中立点やセンサストロークの許容範囲を示すしきい値
である。

【００３７】一方、メインセンサ１１ｍ特性が図１９の
第〓象限にない場合（出力電圧極性がプラスでない場
合）（ステップ３０）、又はサブセンサ１１ｓ特性が図
１９の第〓象限の＋Ｖ₁を越えていない場合（出力電圧
極性が＋Ｖ₁を越えていない場合）（ステップ３３）、
或いはメインセンサ１１ｍ特性が図１９の第〓象限の＋
Ｖ ₁を越えていない場合（出力電圧極性が＋Ｖ₁を越えて
いない場合）（ステップ３４）には、別の異常があるも
のとして次の処理（ステップ３６）に進む。

【００３８】ステップ３６では、メインセンサ１１ｍ特
性が図１９に示すように、第〓象限から第〓象限に入り
−Ｖ₂を越えたか否か（メインセンサ１１ｍの出力電圧
極性がマイナスであり−Ｖ₂を越えたか否か）を判断
し、−Ｖ₂を越えた場合にはサブセンサ１１ｓ特性が図
１９の第〓象限にあり−Ｖ₂を越えたか否か（サブセン
サ１１ｓの出力電圧極性がマイナスであり−Ｖ₂を越え
たか否か）を判断する（ステップ３７）。

【００３９】サブセンサ１１ｓ特性が−Ｖ₂を越えた場
合（例えば図２０におけるポイントｎ）には、メインセ
ンサ１１ｍとサブセンサ１１ｓ間が短絡しているとして
出力待避処理を行って（ステップ３８、表１ハーネス故
障左切）、電動モータへの出力をＯＦＦにし、ハンド
ルへのパワーアシストをしないようになっている。つま
り、この処理は、メインセンサ１１ｍとサブセンサ１１
ｓとが短絡してセンサ出力がメイン・サブ短絡特性を示
す時に行う処理である。

【００４０】一方、メインセンサ１１ｍ特性が図１９の
第〓象限の−Ｖ₂を越えていない場合（出力電圧極性が
−Ｖ₂を越えていない場合）（ステップ３６）又はサブ
センサ１１ｓ特性が図１９の第〓象限の−Ｖ₂を越えて
いない場合（出力電圧極性が−Ｖ₂を越えていない場
合）（ステップ３７）には、別の異常がないかを判断す
るため、次の処理（図２２のステップ４０）に進む。

【００４１】ステップ４０では、図２２のフローチャー
トに示すように、メインセンサ１１ｍ特性が図１９の第
〓象限にあるか否か、つまりメインセンサ１１ｍの出力
電圧極性がマイナスであるか否かを判断し、第〓象限
（マイナス）にある場合（例えば図１９におけるポイン
トｋ）は、サブセンサ１１ｓ特性が図１９の第〓象限に
あるか否か（サブセンサ１１ｓの出力電圧極性がプラス
であるか否か）を判断する（ステップ４１）。

【００４２】サブセンサ１１ｓ特性が第〓象限（出力電
圧極性プラス）にある場合（例えばポイントｌ）には、
異常なしとして正常処理を行い（ステップ４２、表１ハ
ーネス故障右切）、第〓象限にない場合（例えばポイ
ントｍ）（出力電圧極性プラスでない場合）には異常で
あるとして次の処理（ステップ４３）に進む。

【００４３】そして、サブセンサ１１ｓ特性が図１９に
示すように第〓象限から第〓象限に入り−Ｖ₂を越えた
か否か（サブセンサ１１ｓの出力電圧極性がマイナスで
あり−Ｖ₂を越えたか否か）を判断し（ステップ４
３）、図２０の破線で示すように−Ｖ₂を越えた場合
（例えば図２０のポイントｐ）には、メインセンサ１１
ｍ特性が図１９の第〓象限にあり−Ｖ₂を越えたか否か
（メインセンサ１１ｍの出力電圧極性がマイナスであり
−Ｖ₁を越えたか否か）を判断する（ステップ４４）。

【００４４】メインセンサ１１ｍ特性が−Ｖ₂を越えた
場合（例えば図２０におけるポイントｐ）には、メイン
センサ１１ｍとサブセンサ１１ｓ間が短絡しているとし
て出力待避処理を行って（ステップ４５、表１ハーネス
故障右切）、電動モータへの出力をＯＦＦにし、ハン
ドルへのパワーアシストをしないようになっている。

【００４５】一方、メインセンサ１１ｍ特性が図１９の
第〓象限にない場合（出力電圧極性がマイナスでない場
合）（ステップ４０）又はサブセンサ１１ｓ特性が図１
９の第〓象限の−Ｖ₂を越えていない場合（出力電圧極
性が−Ｖ₂を越えていない場合）（ステップ４３）、或
いはメインセンサ１１ｍ特性が図１９の第〓象限の−Ｖ
₂を越えていない場合（出力電圧極性が−Ｖ₂を越えてい
ない場合）（ステップ４４）には、別の異常があるもの
として次の処理（ステップ４６）に進む。

【００４６】ステップ４６では、メインセンサ１１ｍ特
性が図１９に示すように第〓象限から第〓象限に入り＋
Ｖ₁を越えたか否か（メインセンサ１１ｍの出力電圧極
性がプラスであり＋Ｖ₁を越えたか否か）を判断し（例
えば図２０のポイントｉ'）、＋Ｖ₁を越えた場合にはサ
ブセンサ１１ｓ特性が図１９の第〓象限にあり＋Ｖ₁を
越えたか否か（サブセンサ１１ｓの出力電圧極性がプラ
スであり＋Ｖ₁を越えたか否か）を判断する（ステップ
４７）。

【００４７】サブセンサ１１ｓ特性が＋Ｖ₁を越えた場
合（例えば図２０のポイントｊ’）には、グランド又は
マイナス電源の抵抗値が大きくなったとして出力待避処
理を行って（ステップ４８、表１ハーネス故障右
切）、電動モータへの出力をＯＦＦにし、ハンドルへの
パワーアシストをしないようになっている。

【００４８】一方、メインセンサ１１ｍ特性が図１９の
第〓象限の＋Ｖ₁を越えていない場合（出力電圧極性が
＋Ｖ₁を越えていない場合）（ステップ４６）又はサブ
センサ１１ｓ特性が図１９の第〓象限の＋Ｖ₁を越えて
いない場合（出力電圧極性が＋Ｖ₁を越えていない場
合）（ステップ４７）には、別の異常がないかを判断す
るため、次の処理（図２４のステップ５０）に進む。

【００４９】Ｂ．中立片側ずれフェールセーフ処理 ステップ５０では、図２４のフローチャートに示すよう
に、メインセンサ１１ｍ特性が図２３の＋Ｖ₃と−Ｖ₄の
間にあるか否かを判断し、その範囲内にある場合にはサ
ブセンサ１１ｓ特性も図２３の＋Ｖ₃と−Ｖ₄の間にある
か否かを判断する（ステップ５１）。

【００５０】サブセンサ１１ｓ特性が＋Ｖ₃と−Ｖ₄の間
にある場合には異常なしとして正常処理を行い（ステッ
プ５２、表１ハーネス故障）、＋Ｖ₃と−Ｖ₄の間にな
い場合には中立片側ずれとして出力待避処理を行って
（ステップ５４、表１ハーネス故障）、電動モータへ
の出力をＯＦＦにし、ハンドルへのパワーアシストをし
ないようになっている。

【００５１】一方、ステップ５０でメインセンサ１１ｍ
特性が図２３の＋Ｖ₃と−Ｖ₄の間にない場合には、サブ
センサ１１ｓ特性が図２３の＋Ｖ₃と−Ｖ₄の間にあるか
否かを判断し（ステップ５３）、サブセンサ１１ｓ特性
が＋Ｖ₃と−Ｖ₄の間にない場合には通常の処理にもどり
（ステップ５５）、＋Ｖ₃と−Ｖ₄の間にある場合には中
立片側ずれとして出力待避処理を行って（ステップ５
４、表１ハーネス故障）、電動モータへの出力をＯＦ
Ｆにし、ハンドルへのパワーアシストをしないようにな
っている。

【００５２】（５）中立オフセット異常フェールセーフ
処理 本発明にあっては可変抵抗型センサ１０のインピーダン
スが大きいためメインセンサ１１ｍとサブセンサ１１ｓ
の抵抗体１３ｍ、１３ｓが磨耗して左右ストロークの中
立位置がずれることがある。このように中立位置にずれ
が生じた場合には、図２５、図２６及び図２７に示すよ
うな中立オフセット異常フェールセーフ処理が行われ、
エンジン始動時に電動モータへの出力をＯＦＦにするよ
うになっている。

【００５３】即ち、出荷時に外部通信装置４０とＣＰＵ
２１との間の通信により、制御装置２０内に設けられた
Ｅ²ＰＲＯＭ （書き込み可能ＲＯＭ）に、図２６に示す
ようなメインセンサ１１ｍとサブセンサ１１ｓの出力値
の絶対中立電圧値（Ｍ±_m、Ｓ±_s）を記憶させておく。
なお、図２６において２点鎖線が設計値を、実線が組み
付け値を示し、その中立が絶対中立電圧値を示す。

【００５４】そして、エンジン停止直後とエンジン停止
Ｎ₂秒後のメインセンサ１１ｍとサブセンサ１１ｓの両
者の出力電圧に差がないことを確認した後、その出力電
圧と前記絶対中立電圧値とを比較し、図２５に示すよう
に中立位置にずれが生じていたならば中立オフセット異
常フェールセーフ処理を行うのである。

【００５５】つまり、図２７のフローチャートに示すよ
うに、まず車速があるか否かを判断し（ステップ６
０）、車速がある場合には正常処理を行う（ステップ６
１）。車速がない場合にはエンジン停止Ｎ₂秒後である
か否かを判断し（ステップ６２）、Ｎ₂秒たっていない
場合には引き続き正常処理を行い（ステップ６１）、Ｎ
₂秒後である場合にはエンジン停止時のメインセンサ１
１ｍの出力値Ｍ_nとエンジン停止Ｎ₂秒後の出力値Ｍ_n+N2
とを比較する（ステップ６３）。

【００５６】Ｍ_n値とＭ_n+N2値とが等しくない場合には
正常処理を行い（ステップ６１）、Ｍ_n値とＭ_n+N2値と
がほぼ等しい場合には、同様にエンジン停止時のサブセ
ンサ１１ｓの出力値Ｓ_nとエンジン停止Ｎ₂秒後の出力値
Ｓ_n+N2とを比較する（ステップ６４）。Ｓ_n値とＳ_n+N2
値とが等しくない場合には正常処理を行い（ステップ６
１）、Ｓ_n値とＳ_n+N2値とがほぼ等しい場合には、次の
処理（ステップ６５）に進む。ここまでの処理により、
エンジン停止直後とエンジン停止Ｎ₂秒後のメインセン
サ１１ｍとサブセンサ１１ｓの両者の出力電圧に差がな
いことが確認できたことになる。

【００５７】次に、メインセンサ１１ｍの出力値Ｍ_nと
サブセンサ１１ｓの出力値Ｓ_nとが、出荷時にＥ²ＰＲＯ
Ｍに記憶させた絶対中立電圧値Ｍ±_m又はＳ±_sと一致す
るか否かを判断し（ステップ６５）、一致する場合には
中立位置にずれはないものとして正常処理を行う（ステ
ップ６１）。

【００５８】一方、一致しない場合（例えば図２５にお
けるポイントｙ）には、その状態がＮ₃ 回連続している
か否かを検知し（ステップ６６）、Ｎ₃ 回連続的に検知
されない限りは正常と判断して正常処理を行い（ステッ
プ６１）、Ｎ₃ 回連続的に検知された場合には、それは
メインセンサ１１ｍかサブセンサ１１ｓの中立位置にず
れが生じたと判断して出力待避処理をおこなって（ステ
ップ６７）、エンジン始動時に電動モータへの出力をＯ
ＦＦにし、ハンドルへのパワーアシストをしないように
なっている。

【００５９】

【発明の効果】以上に詳述したように、本発明にあって
は、ＣＰＵからのポート出力を制御装置内に設けられた
プルアップ抵抗を介して各可変抵抗器に接続したため、
センサ電源用の配線が不要となって、接続ハーネスの配
線が１本減って３本となり、これにより配線コスト及び
配線工数の低減を図ることができ、また、センサ用の電
源を有しないため、その異常を監視する必要がなく、よ
ってＣＰＵへの電源モニタ配線が不要となり、また、Ｃ
ＰＵのフェールセーフ処理用のソフトも不要となって、
ハード面のみならずソフト面においてもコストダウンを
図ることができる。さらに、プルアップ抵抗を設けたこ
とにより、各センサの抵抗体の抵抗値を大きくすること
ができ、センサ電源の容量が小さくて済むため、ＣＰＵ
のポート出力をそのまま使用でき、このため従来のよう
に専用のレギュレータやトランジスタ等の電子部品を設
ける必要がなくなり、加えて、センサ電源が不要となる
ために、可変抵抗型センサの構造において、抵抗体の摺
動面とブラシエレメントをそれぞれ１個づつ削減するこ
とができ、大幅な製造コストの削減のみならず、部品点
数の減少による故障率の低下を図ることができ、信頼性
の高い可変抵抗型センサの異常検出装置とすることがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 請求項１に係る発明の接続配線図である。

【図２】 請求項２に係る発明の接続配線図である。

【図３】 本発明の可変抵抗型センサへの接続ハーネス
の例を示す部分斜視図である。

【図４】 本発明に係る可変抵抗型センサの実施例の構
造を示す分解斜視図である。

【図５】 本発明に係る可変抵抗型センサの別の実施例
の構造を示す分解斜視図である。

【図６】 本発明に係る一実施例の各処理を示すブロッ
ク図である。

【図７】 図６に示したメインセンサの出力特性を示す
グラフである。

【図８】 図６に示したサブセンサの出力特性を示すグ
ラフである。

【図９】 サブセンサ出力を反転して得た出力特性を示
すグラフである。

【図１０】 図７と図９を合成して得た出力特性を示す
グラフである。

【図１１】 図１０をリニア補正して得た出力特性を示
すグラフである。

【図１２】 図１１に乗ずるトルク電流特性を示すグラ
フである。

【図１３】 図１１に乗ずる車速電流特性を示すグラフ
である。

【図１４】 入力過大フェールセーフ処理の領域を示す
グラフである。

【図１５】 入力過大フェールセーフ処理の手順を示す
フローチャートである。

【図１６】 図７と図９の差分値を示すグラフである。

【図１７】 許容差フェールセーフ処理の領域を示すグ
ラフである。

【図１８】 許容差フェールセーフ処理の手順を示すフ
ローチャートである。

【図１９】 極性ずれフェールセーフ処理の領域を示す
グラフである。

【図２０】 極性ずれフェールセーフ処理の領域を示す
別のグラフである。

【図２１】 極性ずれフェールセーフ処理（左切処理）
の手順を示すフローチャートである。

【図２２】 極性ずれフェールセーフ処理（右切処理）
の手順を示すフローチャートである。

【図２３】 中立片側ずれフェールセーフ処理の領域を
示すグラフである。

【図２４】 中立片側ずれフェールセーフ処理の手順を
示すフローチャートである。

【図２５】 中立オフセット異常フェールセーフ処理の
領域を示すグラフである。

【図２６】 Ｅ²ＰＲＯＭに書き込む絶対中立データを
示すグラフである。

【図２７】 中立オフセット異常フェールセーフ処理の
手順を示すフローチャートである。

【図２８】 配線が６本必要な従来の可変抵抗型センサ
の回路図である。

【図２９】 配線が４本必要な従来の可変抵抗型センサ
の回路図である。

【図３０】 配線が４本必要な従来の別の可変抵抗型セ
ンサの回路図である。

【図３１】 従来の可変抵抗型センサの異常検出装置に
ついての接続配線図である。

【図３２】 従来の可変抵抗型センサの構造を示す分解
斜視図である。

【図３３】 従来の可変抵抗型センサへの接続ハーネス
を示す部分斜視図である。

【図３４】 出力電圧極性によりハーネス故障を判定す
るための一覧表（表１）である。

【符号の説明】

１００ 可変抵抗型センサの異常検出装置 １０ 可変抵抗型センサ １１ｍ メインセンサ １１ｓ サブセンサ １２ｍ 可変抵抗器（メイン） １２ｓ 可変抵抗器（サブ） １３ｍ 抵抗体（メイン） １３ｓ 抵抗体（サブ） １４ｍ ブラシエレメント（メイン） １４ｓ ブラシエレメント（サブ） ２０ 制御装置 ２１ ＣＰＵ ２２ｍ プルアップ抵抗（メイン） ２２ｓ プルアップ抵抗（サブ） ３０ 接続ハーネス ３１ 配線パターン ４０ 外部通信装置

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 同一特性の可変抵抗器からなるメインセ
   ンサとサブセンサを備えた可変抵抗型センサと、この可
   変抵抗型センサの異常を検出して制御する制御装置とを
   接続ハーネスで接続してなる可変抵抗型センサの異常検
   出装置であって、 前記制御装置を構成するＣＰＵからのポート出力を制御
   装置内に設けられた各プルアップ抵抗を介して前記各可
   変抵抗器に接続したことを特徴とする可変抵抗型センサ
   の異常検出装置。
2. 【請求項２】 前記メインセンサとサブセンサの各可変
   抵抗器が、一方が最大電圧を出力するとき他方が最小電
   圧を出力するように接続されていることを特徴とする請
   求項１記載の可変抵抗型センサの異常検出装置。