JPH11270398A

JPH11270398A - センサの入力処理装置

Info

Publication number: JPH11270398A
Application number: JP7473498A
Authority: JP
Inventors: Toshio Niwa; 寿夫丹羽
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 1998-03-23
Filing date: 1998-03-23
Publication date: 1999-10-05

Abstract

(57)【要約】【課題】センサの出力特性が非直線のものになっても、
これを確実に補正することが可能なセンサの入力処理装
置を提供する。【解決手段】切り換え角度θ1の近傍における第２スロ
ットルセンサ２の検出信号Ｖ2を基準として、第１スロ
ットルセンサ１の検出信号Ｖ1がどれだけずれているか
を判定する。その誤差電圧ΔＶがしきい値Ｈを越えれ
ば、正確な補正値ＤＶＴＡを求めることはできない。こ
のため、ＣＰＵ８は、誤差電圧ΔＶがしきい値Ｈを越え
ると、切り換え角度θ1を予め定められた角度Δθ1だけ
ずらして、この切り換え角度θ1を更新する。こうして
更新された切り換え角度θ1は、誤差電圧ΔＶがしきい
値Ｈを越えて変化するスロットル角度から外れる。この
結果、スロットル角度θが切り換え角度θ1の近傍にあ
るときに、補正値ＤＶＴＡを更新しても、該誤差電圧Δ
Ｖの影響を受けずに済み、正確な補正値ＤＶＴＡを求め
ることが可能となる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば内燃機関の
吸気通路に設けられたスロットルバルブの開度を検出す
るためのセンサの入力処理装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】内燃機関の吸気通路に設けられたスロッ
トルバルブは、運転者により踏み込み操作されるアクセ
ルペダルとワイヤ等によって機械的に連結されており、
その開度はアクセルペダルの踏み込み量に応じて一義的
に決定される。これに対して、近年では、内燃機関の運
転状態に基づいてスロットルバルブをモータ等のアクチ
ュエータを用いて開閉制御するようにしたシステム、い
わゆる電子スロットル制御システムも採用されている。

【０００３】この電子スロットル制御システムにあって
は、スロットルバルブの開度を検出するためのセンサが
設けられており、このセンサによって検出されるスロッ
トル開度と運転状態に基づいて算出された目標スロット
ル開度とが一致するようにアクチュエータのフィードバ
ック制御が行われる。

【０００４】このセンサは、抵抗帯と該抵抗帯上を摺動
する摺動子を有しており、この摺動子がスロットルの開
閉動作に連動して該抵抗帯上を摺動する。抵抗帯の両端
に電圧を印加しておき、摺動子から該摺動子の位置に対
応する検出信号を出力する。この検出信号をアナログデ
ジタル変換し（以下Ａ／Ｄ変換と称す）、そのデジタル
信号に基づいてスロットル開度を求める。

【０００５】ここで、アイドル制御に際しては、スロッ
トル開度が小さく、かつスロットル開度の微妙な制御が
要求される。このため、スロットル開度の変化を細やか
に検出する必要がある。しかしながら、スロットル開度
を示す検出信号をデジタル信号に変換する場合、このデ
ジタル信号のビット数によって、スロットル開度の検出
分解能が決まり、ビット数が少ないと、スロットル開度
の変化を細やかに検出することができない。また、ビッ
ト数を単に多くしても、検出信号が微小なレベルである
ときには、この検出信号とノイズ成分を区別することが
できないので、スロットル開度の検出分解能を高めるこ
とにはならない。

【０００６】このため、例えば特開平５−２６３７０３
号公報には、スロットル開度が小さいときにスロットル
開度の検出分解能を高くするための技術が開示されてい
る。ここでは、センサからの検出信号を第１Ａ／Ｄ変換
器に直接入力するとともに、該検出信号を所定倍に増幅
してから第２Ａ／Ｄ変換器に入力している。

【０００７】図８のグラフに示す様に、第１Ａ／Ｄ変換
器に入力される検出信号の特性がＡ（実線で示す）であ
るならば、第２Ａ／Ｄ変換器に入力される所定倍に増幅
された検出信号の特性はＢ（一点鎖線で示す）となる。
所定倍に増幅された検出信号の特性Ｂは、その傾きが特
性Ａと比較して急峻であり、スロットル開度の検出分解
能が高い。第２Ａ／Ｄ変換器は、この所定倍に増幅され
たセンサからの検出信号をＡ／Ｄ変換するので、そのデ
ジタル信号によるスロットル開度の検出分解能も高い。

【０００８】スロットル開度θが所定の開度θ1を越え
るときには、通常の検出分解能の特性Ａを選択する。ま
た、スロットル開度θが所定の開度θ1以下のときに
は、高い検出分解能の特性Ｂを選択する。つまり、スロ
ットル開度θが低開度のときには、所定倍に増幅された
検出信号を選択し、スロットル開度の検出分解能が高い
第２Ａ／Ｄ変換器のデジタル信号を用いている。

【０００９】しかしながら、センサからの検出信号を所
定倍に増幅するには、アナログの増幅器を用いるので、
その増幅率が一定であるとは限らず、初期設定による誤
差や時間の経過に伴う誤差が生じる。この場合は、所定
倍に増幅された検出信号の特性Ｂが特性Ｂ’（図８に点
線で示す）に変化するので、特性Ｂ’から求められる開
度θ１’と特性Ａから求められる開度θ１間に誤差を生
じ、このためにスロットルバルブの演算制御に用いられ
るスロットル開度が開度θ１の近傍で不連続なものとな
り、スロットルバルブの制御の精度が低下した。

【００１０】そこで、特開平９−１３３０３９号公報に
は、所定の開度θ1における特性Ａの値と特性Ｂ’の値
の比を求め、この比に基づいて特性Ｂ’もしくは特性Ａ
を補正し、これによってスロットルバルブの演算制御に
用いられるスロットル開度を滑らかに連続的に変化する
ものに補正すると言う技術が提案されている。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記センサ
は、摺動子を抵抗帯上で摺動させる構造であるため、抵
抗帯上の一部分で、抵抗帯と摺動子間の接触抵抗が格別
に増大して、該センサの出力特性が非直線のものになる
ことがある。しかも、スロットル開度θが所定の開度θ
1のときに、該センサの検出信号が格別に増大すること
がある。例えば、図９に示す様にセンサの検出信号は、
スロットル開度θが所定の開度θ1のときに誤差電圧Δ
Ｖだけ格別に変化すると言う特性Ａ’を描くことがあ
る。また、このときの所定倍に増幅された検出信号の特
性はＢ”となる。

【００１２】一方、例えばセンサの検出信号をＶとし、
増幅器の増幅率を例えば４とすると、この増幅器の出力
電圧は４Ｖとなる。この増幅器の増幅率の誤差をαと
し、この増幅器の入力電圧のオフセット誤差をβとする
と、この増幅器の出力電圧は（４＋α）Ｖ＋βとなる。

【００１３】この様な増幅率誤差αやオフセット誤差β
は、初期設定や時間の経過に伴って発生し易くかつ発生
することが多い。その上で、図９に示す様に所定の開度
θ1のときに、センサの検出信号に格別な誤差電圧ΔＶ
が発生した場合は、上記特開平９−１３３０３９号公報
の様に、所定の開度θ1における特性Ａ’の値と特性
Ｂ”の値の比に基づく補正を行っても（以下乗算補正と
称す）、増幅率誤差αやオフセット誤差βの少なくとも
一方を完全に補償し切れず、スロットルバルブの演算制
御に用いられるスロットル開度に誤差が発生した。

【００１４】あるいは、所定の開度θ1における特性
Ａ’の値と特性Ｂ”の値の差に基づく補正を行ったとし
ても（以下加算補正と称す）、やはり増幅率誤差αやオ
フセット誤差βの少なくとも一方を完全に補償すること
はできなかった。

【００１５】例えば、加算補正においては、センサの検
出信号が直線的に変化する正常時には、次式（１）に示
す様に、所定の開度θ1における増幅器の出力電圧（４
＋α）Ｖ＋βと、センサの検出信号Ｖに増幅率４を乗算
した電圧４Ｖの差αＶ＋βを求める。そして、この差を
増幅器の出力電圧から減算すれば、増幅器の出力電圧を
補正することができる。

【００１６】（４＋α）Ｖ＋β−４Ｖ＝αＶ＋β …（１）しかしながら、所定の開度θ1のときに、センサの検出
信号に格別な誤差電圧ΔＶが発生した場合は、上記式
（１）が次式（２）となる。この式（２）から得られる
値（αＶ＋β）＋αΔＶを増幅器の出力電圧から減算し
て、増幅器の出力電圧を補正しても、この補正された結
果に誤差電圧αΔＶの成分が常に含まれることになり、
スロットルバルブの演算制御に用いられるスロットル開
度に誤差が発生する。（４＋α）（Ｖ＋ΔＶ）＋β−４（Ｖ＋ΔＶ）＝（αＶ＋β）＋αΔＶ …（２）この様な補正値に対する誤差電圧ΔＶの影響は、加算補
正だけでなく、乗算補正においても言える。

【００１７】そこで、本発明は、この様な従来の課題を
解決するものであって、センサの出力特性が非直線のも
のになっても、これを確実に補正することが可能なセン
サの入力処理装置を提供することを目的とする。

【００１８】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明は、抵抗帯と該抵抗帯上を摺動する摺動子を
有し、この摺動子から該摺動子の位置に対応する検出信
号を出力する可変抵抗型検出部と、この可変抵抗型検出
部からの検出信号をデジタル信号に変換するとともに、
前記検出信号を所定倍に増幅してからデジタル信号に変
換する変換手段と、前記各デジタル信号を入力し、前記
摺動子が所定の切り換え位置に達したときに、該各デジ
タル信号を切り換えて選択する切り換え手段と、この切
り換え手段による前記各デジタル信号の切り換え時に、
該各デジタル信号の値に基づいて補正値を求め、この補
正値及び前記切り換え手段により選択された前記デジタ
ル信号の値に基づいて前記摺動子の位置を求めるセンサ
の入力処理装置において、前記摺動子が前記所定の切り
換え位置の近傍にあるときに、前記可変抵抗型検出部の
出力に特性ずれが生じているか否かを判定する判定手段
と、この判定手段によって特性ずれが生じていると判定
された場合は、前記切り換え位置を変更する位置変更手
段とを備えている。

【００１９】この様な構成によれば、摺動子が所定の切
り換え位置の近傍にあるときに、可変抵抗型検出部の出
力に特性ずれが生じていると判定された場合は、該切り
換え位置を変更している。これによって、可変抵抗型検
出部の出力に特性ずれが生じることの無い該摺動子の位
置が新たな切り換え位置となる。この後、摺動子が該新
たな切り換え位置に達したときに、前記補正値を求めれ
ば、この補正値に可変抵抗型検出部の出力特性のずれを
原因とする誤差が含まれることはなく、この補正値を正
確に求めることができ、更には摺動子の位置を正確に求
めることができる。

【００２０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を添付図
面を参照して説明する。図１は、本発明のセンサの入力
処理装置の一実施形態を示している。同図において、第
１及び第２スロットルセンサ１，２は、スロットルバル
ブ３のスロットル開度θを検出し、このスロットル開度
θに対応するそれぞれの検出信号Ｖ1，Ｖ2を出力してい
る。

【００２１】第１スロットルセンサ１からの検出信号Ｖ
1は、増幅率１の第１増幅器４に入力され、この第１増
幅器４を介し、そのままＡ／Ｄ変換器５に加えられる。
また、この第１スロットルセンサ１からの検出信号Ｖ1
は、増幅率４の第２増幅器６に入力され、ここで４倍に
増幅され、この増幅された検出信号４Ｖ1がＡ／Ｄ変換
器５に加えられる。更に、第２スロットルセンサ２から
の検出信号Ｖ2は、増幅率１の増幅器７に入力され、こ
の増幅器７を介し、そのままアナログデジタル変換器
（以下Ａ／Ｄ変換器と称す）５に加えられる。

【００２２】Ａ／Ｄ変換器５は、第１及び第２増幅器
４，６からの各検出信号Ｖ1，４Ｖ1及び増幅器７からの
検出信号Ｖ2をＡ／Ｄ変換して、それぞれのデジタル信
号をＣＰＵ８に出力する。

【００２３】ここで、第１及び第２スロットルセンサ
１，２によって同一のスロットル開度θが検出されるの
で、ＣＰＵ８は、３つの各増幅器４，６，７からＡ／Ｄ
変換器５を介して全く同一のスロットル開度θを通知さ
れる。ただし、第１増幅器４と増幅器７の増幅率が１で
あって、第２増幅器７の増幅率のみが４であるため、こ
の第２増幅器７からの検出信号４Ｖ1によるスロットル
開度θの分解能は、第１増幅器４と増幅器７からの各検
出信号Ｖ1，Ｖ2と比較して、略４倍の分解能を有する。

【００２４】図２は、スロットル開度θに対する各検出
信号Ｖ1，４Ｖ1，Ｖ2の特性を示すグラフであり、実線
Ａが検出信号Ｖ1の特性を示し、一点鎖線Ｂが検出信号
４Ｖ1の特性を示し、点線Ｃが検出信号Ｖ２の特性を示
している。

【００２５】このグラフから明らかな様に、検出信号Ｖ
2の方が検出信号Ｖ1よりも大きいものの、各検出信号Ｖ
1，Ｖ2は略同じ角度で傾いている。このため、各検出信
号Ｖ1，Ｖ2によるスロットル開度θの分解能は略同じで
ある。これに対して、検出信号４Ｖ1は、検出信号Ｖ1に
対して４倍の傾きを有しているので、この検出信号４Ｖ
1によるスロットル開度θの分解能は４倍となる。

【００２６】ＣＰＵ８は、通常、第１スロットルセンサ
１からの各検出信号Ｖ1，４Ｖ1に対応する各デジタル信
号を用いており、スロットル開度θが切り換え角度θ1
以下のときには高分解能の検出信号４Ｖ1に対応するデ
ジタル信号を選択して、スロットル開度θを高分解能で
判定する。また、ＣＰＵ８は、スロットル開度θが切り
換え角度θ1を越えるときには通常の分解能の検出信号
Ｖ1に対応するデジタル信号を選択して、スロットル開
度θを通常の分解能で判定する。

【００２７】更に、ＣＰＵ８は、第１及び第２スロット
ルセンサ１，２からの各検出信号Ｖ1，Ｖ2に対応する各
デジタル信号の値を比較することにより、後で詳述する
様に第１スロットルセンサ１の出力の特性ずれを判定す
る。

【００２８】また、ＣＰＵ８は、各デジタル信号の値の
比較に基づいて、第１スロットルセンサ１の故障を判定
する。この第１スロットルセンサ１の故障が判定された
ときには、ＣＰＵ８は、第２スロットルセンサ２からの
検出信号Ｖ2に対応するデジタル信号を用いて、スロッ
トル開度θを判定する。

【００２９】一方、アクセルセンサ１１は、アクセルペ
ダルの踏み込み量を検出しており、この踏み込み量に対
応する検出信号Ｖ3をＡ／Ｄ変換器５に出力している。
Ａ／Ｄ変換器５は、アクセルセンサ１１からの検出信号
Ｖ3をＡ／Ｄ変換して、そのデジタル信号をＣＰＵ８に
出力する。

【００３０】ＣＰＵ８は、アクセルセンサ１１からの検
出信号Ｖ3に対応するデジタル信号の値からスロットル
開度の目標値（＝目標開度θm）を設定し、この目標開
度θmと第１スロットルセンサ１によって検出されたス
ロットル開度θの偏差を求め、この偏差に対応する駆動
出力をスロットルアクチュエータ１２に加える。

【００３１】スロットルアクチュエータ１２は、図３に
示す様にスロットルバルブ３を開閉駆動するモータであ
り、ＣＰＵ８からの駆動出力に応答して、スロットルバ
ルブ３の開度θを変更する。この結果、先の目標開度θ
mとスロットル開度θの偏差が“０”となる。

【００３２】図４は、第１及び第２スロットルセンサ
１，２を概略的に示している。同図において、第１及び
第２スロットルセンサ１，２は、ハウジング２１（図３
に示す）内に設けられ、回転軸２２（図３に示す）と一
体に回転するロータ２３と、同じくハウジング２１内に
おいてロータ２３と対向して設けられた基板２４とを備
えている。

【００３３】この基板２４には、一対の抵抗パターン２
５，２６と一つの導体パターン２７，２８が設られてい
る。各抵抗パターン２５，２６は、略円弧状をなしてお
り、基板２４の表面上においてロータ２３の回転中心Ｃ
の両側にそれぞれ配置されている。また、各導体パター
ン２７，２８も各抵抗パターン２５，２６と同様に略円
弧状をなしており、各抵抗パターン２５，２６の内周に
沿うようにして基板２４表面上に配置されている。

【００３４】基板２４に対向するロータ２３の面には、
前記回転中心Ｃに関して対称的な位置にそれぞれ金属線
の束によりなる各ブラシ３１，３２が設けられている。
これらのブラシ３１，３２は、各抵抗パターン２５，２
６及び各導体パターン２７，２８に跨って、その双方に
接触している。各ブラシ３１，３２は、ロータ２３が回
転することによって、各パターン２５〜２８に沿って同
各パターン２５〜２８上を摺動する。

【００３５】また、各ブラシ３１，３２は、図４に二点
鎖線で示す位置（以下、「第１位置」と言う）と破線で
示す位置（以下、「第２位置」と言う）との間で各パタ
ーン２５〜２８上を摺動可能である。各ブラシ３１，３
２が第１位置に達すると、スロットルバルブ３は全閉状
態となり、スロットル開度θは最小開度θminになる。
これに対して、各ブラシ３１，３２が第２位置に達する
と、スロットルバルブ３は最大開度θmaxとなる。

【００３６】第１スロットルセンサ１は、前記回転中心
Ｃよりも右側に配置された各パターン２５，２７と、こ
れらのパターン２５，２７に接触するブラシ３１からな
る。また、第２スロットルセンサ２は、前記回転中心Ｃ
よりも左側に配置された各パターン２６，２８と、これ
らのパターン２６，２８に接触するブラシ３２からな
る。

【００３７】第２スロットルセンサ２における抵抗パタ
ーン２６には、その下端部がブラシ３２の第１位置から
反時計回り方向に延長されることによって延長部３３が
形成されている。更に、この抵抗パターン２６において
上端側の一部分は導体により形成された導体部３４とな
っている。

【００３８】また、第２スロットルセンサ２における抵
抗パターン２６の上端部、即ち、導体部３４の端部は第
１スロットルセンサ１における抵抗パターン２５の下端
部とともに、基板２４上に設けられた電源端子３５に電
気的に接続されている。この電源端子３５の電位は一定
の電源電圧Ｖe（例えば「５Ｖ」）に保たれている。従
って、前記導体部３４の電位はその位置によらず、常に
電源電圧Ｖeと等しくなっている。

【００３９】これに対して、第２スロットルセンサ２に
おける抵抗パターン２６の下端部、即ち、延長部３３の
端部は、第１スロットルセンサ１における抵抗パターン
２５の上端部とともに基板２４上に設けられた接地端子
３６に接続されている。この接地端子３６は接地される
ことによって、その電位が接地電圧ＶGND（「０Ｖ」）
に保たれている。

【００４０】更に、基板２４上には第１出力端子３７及
び第２出力端子３８が設けられており、第１スロットル
センサ１における導体パターン２７は第１出力端子３７
に、第２スロットルセンサ２における導体パターン２８
は第２出力端子３８にそれぞれ電気的に接続されてい
る。第１スロットルセンサ１の第１出力端子３７をプル
ダウン抵抗（図示略）を介して図１に示す第１及び第２
増幅器４，６に接続し、ここからスロットル開度θに対
応する検出信号Ｖ1を第１及び第２増幅器４，６へと出
力する。また、第２スロットルセンサ２の第２出力端子
３８をプルダウン抵抗（図示略）を介して増幅器７に接
続し、ここからスロットル開度θに対応する検出信号Ｖ
2を増幅器７へと出力する。

【００４１】次に、第１及び第２スロットルセンサ１，
２の出力特性について、スロットル開度θを最小開度θ
minから最大開度θmaxにまで増加させた場合を例に図２
のグラフを参照して説明する。

【００４２】まず、スロットル開度θが最小開度θmin
である場合、各ブラシ３１，３２は、前述した第１位置
に位置している。従って、第１出力端子３７から出力さ
れる検出信号Ｖ1（第１スロットルセンサ１の出力電
圧）は同図に実線で示すように接地電圧ＶGND、即ち、
「０Ｖ」と等しく、第２出力端子３８から出力される検
出信号Ｖ2（第２スロットルセンサ２の出力電圧）は破
線で示すように接地電圧ＶGNDよりも所定値だけ高い電
圧Ｖoff（以下「オフセット電圧」という）と等しくな
っている。このオフセット電圧Ｖoffは、前記延長部３
３における電圧降下分に相当するものであり、その大き
さは抵抗パターン２６の全長に対する延長部３３の長さ
Ｌ1の比が大きいほど大きくなる。

【００４３】次に、スロットル開度θが最小開度θmin
から増大すると、各ブラシ３１，３２はロータ２３の回
転に伴い前記第１位置から図４の時計回り方向に回転す
る。これらのブラシ３１，３２の回転に伴って第１及び
第２スロットルセンサ１，２から出力される各検出信号
Ｖ1，Ｖ2は、スロットル開度θに応じて線形的に増加す
る。

【００４４】ここで、本実施形態にあっては、スロット
ル開度θの変化に対する第２スロットルセンサ２の検出
信号Ｖ2の変化率ｋ2が第１スロットルセンサ１の同変化
率ｋ1（ｋ1＝ｄＶ1／ｄθ，ｋ2＝ｄＶ2／ｄθ）と比較
して大きく設定されている。従って、第２スロットルセ
ンサ２の検出信号Ｖ2は第１スロットルセンサ２の検出
信号Ｖ1よりも常に高い値をとりながら増加する。

【００４５】更に、スロットル開度θが増大して所定開
度θk以上にまで増大すると、第２スロットルセンサ２
のブラシ３２は前記導体部３４の表面上を摺動するよう
になる。この導体部３４の電位は常に電源電位Ｖeと等
しいことから、第２スロットルセンサ２の検出信号Ｖ2
の増加は停止し、第１スロットルセンサ１の検出信号Ｖ
1のみが増加するようになる。

【００４６】そして、スロットル開度θが最大開度θma
xに達すると、各ブラシ３１，３２は前述した第２位置
（破線で示す）に位置するようになる。従って、第１及
び第２スロットルセンサ１，２の検出信号Ｖ1，Ｖ2はい
ずれも電源電圧Ｖeと等しくなる。

【００４７】以上のように、第１及び第２スロットルセ
ンサ１，２は、スロットル開度θの大きさに応じたそれ
ぞれの検出信号Ｖ1，Ｖ2を形成する。そして、第１スロ
ットルセンサ１の検出信号Ｖ1は、第１及び第２増幅器
４，６を介してＡ／Ｄ変換器５に加えられ、また第２ス
ロットルセンサ２の検出信号Ｖ2は、増幅器７を介して
Ａ／Ｄ変換器５に加えられる。

【００４８】さて、この様な構成の入力処理装置におい
て、先に述べた様に、ＣＰＵ８は、通常、第１スロット
ルセンサ１からの各検出信号Ｖ1，４Ｖ1に対応する各デ
ジタル信号を用いており、スロットル開度θが切り換え
角度θ1以下のときには高分解能の検出信号４Ｖ1に対応
するデジタル信号を選択して、スロットル開度θを高分
解能で判定し、またスロットル開度θが切り換え角度θ
1を越えるときには通常の分解能の検出信号Ｖ1に対応す
るデジタル信号を選択して、スロットル開度θを通常の
分解能で判定する。

【００４９】ところが、各検出信号Ｖ1，４Ｖ1を出力す
る第１及び第２増幅器４，６はアナログ増幅器であるた
め、それらの増幅率に誤差を伴うことが多く、これによ
って検出信号Ｖ1に対応するスロットル開度θと検出信
号４Ｖ1に対応するスロットル開度θ間に誤差が生じる
ことがある。この場合、ＣＰＵ８によって判定されるス
ロットル開度θは、各検出信号Ｖ1，４Ｖ1を切り換える
切り換え角度θ1のときに不連続なものとなる。

【００５０】このため、本実施形態の装置においては、
ＣＰＵ８によって判定されるスロットル開度θが滑らか
に連続的に変化するように該スロットル開度θを補正し
つつ、このスロットル開度を求めている。このための処
理を図５のフローチャートに従って次に説明する。

【００５１】まず、第１スロットルセンサ１によって検
出され、かつ第１及び第２増幅器４，６によって増幅さ
れた各検出信号Ｖ1，４Ｖ1は、Ａ／Ｄ変換器５に入力さ
れ、ここで各デジタル信号に変換されて、ＣＰＵ８に入
力される。ＣＰＵ８は、各検出信号Ｖ1，４Ｖ1に対応す
るそれぞれのデジタル信号を入力すると、これらのデジ
タル信号によって示されるスロットル開度θ'a-１を判
定する（ステップ１０１）。このスロットル開度θ'a-1
は、未補正のものである。

【００５２】次に、ＣＰＵ８は、この未補正のスロット
ル開度θ'a-1が切り換え角度θ1（例えばθ1＝１３°）
以上であり、かつ前回の処理のときに求められた未補正
のスロットル開度θ'a-0が切り換え角度θ1未満である
か否かを、つまりスロットル開度θが切り換え角度θ1
の近傍で変化しているか否かを判定する（ステップ１０
２）。このとき、否と判定されたならば（ステップ１０
２，NO）、ＣＰＵ８は、今回の未補正のスロットル開度
θ'a-1が切り換え角度θ1以下の低開度領域にあるか否
かを判定する（ステップ１０３）。例えば、今回の未補
正のスロットル開度θ'a-1が切り換え角度θ1以下であ
れば、今回の未補正のスロットル開度θ'a-1が低開度領
域にあると判定される（ステップ１０３，YES）。この
場合、ＣＰＵ８は、第２増幅器６からの高分解能の検出
信号４Ｖ1に対応するデジタル信号を選択する。そし
て、ＣＰＵ８は、今回の未補正のスロットル開度θ'a-1
を示す該選択されたデジタル信号の値４Ｖ1ＡＤを次式
（３）に代入して、実際のスロットル開度θを示す値Ｎ
ＣＮＴＳを求める（ステップ１０４）。

【００５３】ＮＣＮＴＳ＝４Ｖ1ＡＤ …（３）また、今回の未補正のスロットル開度θ'a-1が切り換え
角度θ1を越えていれば、今回の未補正のスロットル開
度θ'a-1が高開度領域にあると判定される（ステップ１
０３，NO）。この場合、ＣＰＵ８は、第１増幅器４から
の通常分解能の検出信号Ｖ1に対応するデジタル信号を
選択し、今回の未補正のスロットル開度θ'a-1を示す該
選択されたデジタル信号の値Ｖ1ＡＤと後に示す式
（５）から導かれる補正値ＤＶＴＡを次式（４）に代入
して、スロットル開度θを示す値ＮＣＮＴＳを求める
（ステップ１０５）。ＮＣＮＴＳ＝Ｖ1ＡＤ＊４＋ＤＶＴＡ …（４）ただし、補正値ＤＶＴＡが求められていなければ、この
補正値ＤＶＴＡを「０」に設定して、上式（４）の演算
を行う。また、未補正のスロットル開度θ'a-1を示すデ
ジタル信号の値Ｖ1ＡＤを４倍にして、Ｖ1ＡＤ＊４とす
るのは、同一のスロットル開度θにおいて、この値Ｖ1
ＡＤ＊４と検出信号４Ｖ1に対応するデジタル信号の値
４Ｖ1ＡＤを同一の増幅率で増幅して表すためである。

【００５４】こうして上記各式（３），（４）のいずれ
かによって、スロットル開度θを示す値ＮＣＮＴＳが求
められたときには、ＣＰＵ８は、アクセルセンサ１１か
らの検出信号Ｖ3に対応するデジタル信号の値から求め
られるスロットル開度の目標値（＝目標開度θm）と該
値ＮＣＮＴＳ（＝スロットル開度θ）の偏差に基づい
て、この偏差が「０」となるように、スロットルアクチ
ュエータ１２を駆動制御する。

【００５５】この後、ステップ１０１に戻って、第１及
び第２増幅器４，６からの各検出信号Ｖ1，４Ｖ1を入力
して、未補正のスロットル開度θ'a-2を判定し、ステッ
プ１０２において、スロットル開度θが切り換え角度θ
1の近傍で変化しているか否かを判定する。ここで、否
と判定されたならば（ステップ１０２，NO）、先に述べ
た様にステップ１０３と、各ステップ１０４，１０５の
いずれかが行われる。

【００５６】また、スロットル開度θが切り換え角度θ
1の近傍で変化していると判定されると（ステップ１０
２，YES）、ＣＰＵ８は、上記式（４）における補正値
ＤＶＴＡを次式（５）に基づいて求める（ステップ１０
６）。

【００５７】ＤＶＴＡ＝ＤＶＴＡ-0−｛（Ｖ1ＡＤ＊４＋ＤＶＴＡ-0）−４Ｖ1ＡＤ｝ …（５）ただし、ＤＶＴＡは今回の補正値、ＤＶＴＡ-0は前回の
補正値である。

【００５８】ここで、前回の補正値ＤＶＴＡ-0に基づい
て完全な補正がなされる場合は、上記式（５）における
｛（Ｖ1ＡＤ＊４＋ＤＶＴＡ-0）−４Ｖ1ＡＤ｝が「０」
となるので、今回の補正値ＤＶＴＡは前回の補正値ＤＶ
ＴＡ-0と等しくなる。また、前回の補正値ＤＶＴＡ-0に
基づいて完全な補正がなし得なかった場合は、上記式
（５）における｛（Ｖ1ＡＤ＊４＋ＤＶＴＡ-0）−４Ｖ1
ＡＤ｝が「０」とならず、この｛（Ｖ1ＡＤ＊４＋ＤＶ
ＴＡ-0）−４Ｖ1ＡＤ｝の値と前回の補正値ＤＶＴＡ-0
の差を今回の補正値ＤＶＴＡとして求める。

【００５９】この後、今回の未補正のスロットル開度
θ'a-2が切り換え角度θ1以下の低開度領域にあるか否
かを判定し（ステップ１０３）、低開度領域にあれば
（ステップ１０３，YES）、上記式（３）に基づいて、
スロットル開度θを示す値ＮＣＮＴＳを求め（ステップ
１０４）、また高開度領域にあれば（ステップ１０３，
NO）、上記式（４）に基づいて、スロットル開度θを示
す値ＮＣＮＴＳを求める（ステップ１０５）。

【００６０】以降同様に、各ステップ１０１〜１０６を
繰り返すことによって、スロットル開度θが切り換え角
度θ1の近傍にあるときに補正値ＤＶＴＡを更新しつ
つ、各検出信号Ｖ1，４Ｖ1のいずれかに基づいてスロッ
トル開度θを求め、目標開度θmとスロットル開度θの
偏差が「０」となるように、スロットルアクチュエータ
１２を駆動制御する。

【００６１】ところで、第１スロットルセンサ１の抵抗
パターン２５の一部分でのみ、抵抗パターン２５とブラ
シ３１間の接触抵抗が格別に増大すると、各検出信号Ｖ
1，４Ｖ1は、例えば図６のグラフに示す様に変化し、切
り換え開度θ1の近傍で、各誤差電圧ΔＶ，４ΔＶだけ
格別に変化する。この状態で、図５のフローチャートの
処理を行い、スロットル開度θが切り換え角度θ1の近
傍にあるときに、補正値ＤＶＴＡを更新しても、正確な
補正値ＤＶＴＡを求めることはできない。すなわち、先
に述べた様に、第１及び第２増幅器４，６の増幅率誤差
αやオフセット誤差βの少なくとも一方を完全に補償し
切れず、ＣＰＵ８の演算制御に用いられるスロットル開
度に誤差が発生する。

【００６２】このため、本実施形態においては、図７の
フローチャートに示す処理を行うことにより、正確な補
正値ＤＶＴＡが常に求められる様にしている。なお、こ
の図７のフローチャートの処理は、図５のフローチャー
トの処理と並行して行われる。

【００６３】まず、ＣＰＵ８は、図５のステップ１０２
と同様の方法によって、スロットル開度θが切り換え角
度θ1の近傍で変化しているか否かを判定する（ステッ
プ２０１）。そして、スロットル開度θが切り換え角度
θ1の近傍で変化していなければ（ステップ２０１，N
O）、ＣＰＵ８は待機状態となる。

【００６４】また、スロットル開度θが切り換え角度θ
1の近傍で変化すると（ステップ２０１，YES）、ＣＰＵ
８は、第１スロットルセンサ１によって検出され、かつ
第１増幅器４によって増幅された検出信号Ｖ1に対応す
るデジタル信号を入力すると共に、第２スロットルセン
サ２によって検出され、増幅器７によって増幅された検
出信号Ｖ2に対応するデジタル信号を入力する。そし
て、ＣＰＵ８は、正常時における各デジタル信号の値Ｖ
1ＡＤ，Ｖ2ＡＤの比α、つまり予め定められた比α（＝
Ｖ1ＡＤ／Ｖ2ＡＤ＝Ｖ1／Ｖ2）を今回入力したデジタル
信号の値Ｖ2ＡＤ（＝Ｖ2）に乗算し（ステップ２０
２）、この積αＶ2ＡＤ（＝αＶ2）と今回入力したデジ
タル信号の値Ｖ1ＡＤ（＝Ｖ1）の差（＝ΔＶ）を求め、
この誤差電圧ΔＶが予め定められたしきい値Ｈを越える
か否かを判定する（ステップ２０３）。

【００６５】このステップ２０３は、切り換え角度θ1
の近傍におけるデジタル信号の値Ｖ2ＡＤ（第２スロッ
トルセンサ２の検出信号Ｖ2）を基準として、デジタル
信号の値Ｖ1ＡＤ（第１スロットルセンサ１の検出信号
Ｖ1）がどれだけずれているかを判定するものであっ
て、その誤差電圧ΔＶがしきい値Ｈを越えなければ、ス
ロットル制御には実質的に支障のない程度に正確な補正
値ＤＶＴＡを求めることができ、また、その誤差電圧Δ
Ｖがしきい値Ｈを越えれば、正確な補正値ＤＶＴＡを求
めることはできない。

【００６６】このため、ＣＰＵ８は、誤差電圧ΔＶがし
きい値Ｈを越えなければ（ステップ２０３，NO）、ステ
ップ２０１の処理に戻る。また、ＣＰＵ８は、誤差電圧
ΔＶがしきい値Ｈを越えると（ステップ２０３，YE
S）、切り換え角度θ1を予め定められた角度Δθ1だけ
ずらして、この切り換え角度θ1を更新する（ステップ
２０４）。

【００６７】こうして切り換え角度θ1を角度Δθ1だけ
ずらして更新すると、この更新された切り換え角度θ1
は、誤差電圧ΔＶがしきい値Ｈを越えて変化してしまう
スロットル角度から外れる。この結果、この更新された
切り換え角度θ1の近傍にスロットル角度θがあるとき
には、誤差電圧ΔＶがしきい値Ｈ以下となり、補正値Ｄ
ＶＴＡを更新しても、該誤差電圧ΔＶから大きな影響を
受けずに済み、正確な補正値ＤＶＴＡを求めることが可
能となる。

【００６８】なお、切り換え角度θ1の更新は、１°ず
つ行っても良いし、予め定められた複数の角度のいずれ
かに設定することにより行っても良い。また、切り換え
角度θ1が増加するように、あるいは減少するように、
該切り換え角度θ1を更新しても良い。更に、切り換え
角度θ1は、アイドル制御に支障のない範囲で、更新す
るのが好ましい。

【００６９】また、本実施形態においてはスロットル開
度を検出するためのスロットルセンサを例示している
が、本発明は、これに限定されるものでなく、アクセル
センサ等のポジションセンサに適用することができる。
また、本発明は、回転移動する被検出体の位置を検出す
るセンサだけでなく、直線移動する被検出体の位置を検
出するセンサにも適用することができる。

【００７０】また、センサの特性ずれを検出するため
に、他のセンサを必ずしも用いる必要はなく、センサの
特性と比較し得る基準信号を発生することができれば、
どの様なものでも構わない。

【００７１】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
摺動子が所定の切り換え位置の近傍にあるときに、可変
抵抗型検出部の出力に特性ずれが生じていると判定され
た場合は、該切り換え位置を変更している。これによっ
て、可変抵抗型検出部の出力に特性ずれが生じることの
無い該摺動子の位置が新たな切り換え位置となる。この
後、摺動子が該新たな切り換え位置に達したときに、前
記補正値を求めれば、この補正値に可変抵抗型検出部の
出力特性のずれを原因とする誤差が含まれることはな
く、この補正値を正確に求めることができ、更には摺動
子の位置を正確に求めることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のセンサの入力処理装置の一実施形態を
示すブロック図である。

【図２】図１の装置におけるスロットル開度を示す各検
出信号Ｖ1，４Ｖ1，Ｖ2の特性を示すグラフである。

【図３】図１の装置におけるスロットルバルブの周辺の
概略構造を示す図である。

【図４】図１の装置における第１及び第２スロットルセ
ンサの構成を示す図である。

【図５】図１の装置におけるスロットル開度を求めるた
めの処理を示すフローチャートである。

【図６】図１の装置における異常が発生した各検出信号
Ｖ1，４Ｖ1及び正常な検出信号Ｖ2の特性を示すグラフ
である。

【図７】図１の装置における切り換え角度を更新するた
めの処理を示すフローチャートである。

【図８】従来装置におけるスロットル開度を示す各検出
信号の特性を示すグラフである。

【図９】従来装置における異常が発生した各検出信号の
特性を示すグラフである。

【符号の説明】

１第１スロットルセンサ２第２スロットルセンサ３スロットルバルブ４第１増幅器５アナログデジタル変換器６第２増幅器７増幅器８ＣＰＵ１１アクセルセンサ１２スロットルアクチュエータ２１ハウジング２２回転軸２３ロータ２４基板２５，２６抵抗パターン２７，２８導体パターン３１，３２ブラシ３３延長部３４導体部３５電源端子３６接地端子３７第１出力端子３８第２出力端子

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】抵抗帯と該抵抗帯上を摺動する摺動子を
有し、この摺動子から該摺動子の位置に対応する検出信
号を出力する可変抵抗型検出部と、この可変抵抗型検出
部からの検出信号をデジタル信号に変換するとともに、
前記検出信号を所定倍に増幅してからデジタル信号に変
換する変換手段と、前記各デジタル信号を入力し、前記
摺動子が所定の切り換え位置に達したときに、該各デジ
タル信号を切り換えて選択する切り換え手段と、この切
り換え手段による前記各デジタル信号の切り換え時に、
該各デジタル信号の値に基づいて補正値を求め、この補
正値及び前記切り換え手段により選択された前記デジタ
ル信号の値に基づいて前記摺動子の位置を求めるセンサ
の入力処理装置において、前記摺動子が前記所定の切り換え位置の近傍にあるとき
に、前記可変抵抗型検出部の出力に特性ずれが生じてい
るか否かを判定する判定手段と、この判定手段によって特性ずれが生じていると判定され
た場合は、前記切り換え位置を変更する位置変更手段と
を備えるセンサの入力処理装置。