JPS6035277A - ポテンシヨメ−タを用いた位置検出器の異常検出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、ポテンショメータを用いた位１１ケ検出器の
異常検出装置に関するものである。

例えば、サーボ回路の位置検出素子として、所要の被検
出体に連結されるポテンショメータが一般に広く用いら
れている。このような目的で使用されるポテンショメー
タは、その両固定ψｍ１子間が直流電源の出力端子に接
続されており、従って、ポテンショメータにおいて両固
定端子相互間又は摺動端子と固定端子との間に短絡事故
が生じると、電源が破壊されるに至る虞れがあるという
問題点を有していた。

上述の問題点を解決するため、ポテンショメータと電源
の正極端子との間に電流制御抵抗器を挿入し、ポテンシ
ョメータに短絡事故が生じた場合であっても電源が破壊
されることがないように惜成された回路が一般に採用さ
れている。しかしながら、この種の位置検出器による出
力信号の異常をチェックするための従来の異常検出装置
は、例えば実開昭５６−４６８８４号公報に開示されて
いるように、ポテンショメータの出力電圧が７９ｉ　定
のレベル範囲内にあるか否かを検出するものであるから
、・１流制限抵抗器の値が非常に小さい場合、ポテンシ
ョメータの短絡事故が生じても、その短絡事故の態様に
よっては、検出出力電圧のレベルがＪｅ［定の正常範囲
内に入ってし１う場合が生じ、その異常を検出すること
ができない場合があり、信頼性に欠けるという欠点を有
している。

本発明の目的は、従って、ポテンショメータを用いた位
置検出器における異常検出を確実に行なうことができる
ようにした信頼性の高い異常検出装置を提供することに
ある。

本発明の構成は、一端が電源の一端子に接続され他端が
保護用抵抗器を介して電源の十端子に接続されている位
置検出用ポテンショメータを含んで成る位置検出器に異
常が生じたか否かを検出するための異常検出装置におい
て、上記ポテンショメータの摺動端子から出力される検
出電圧Ｖｄと上記保護用抵抗器と上記ポテンショメータ
との接続点に生じた参照電圧Ｖｒとの比に応じた信号を
出力する手段と、該信号に応答し上記比の値が所定の範
囲内にあるか否かを判別する判別手段とを有し、該判別
手段によって上記比の値が所定の範囲外となったことに
より位置検出器に異常が生じたことを検知するようにし
た点に特徴を有する。

このような構成によれば、ポテンショメータに短絡事故
が生じた場合に保護抵抗器によって屯ｖ、ａが破壊され
るのを防止できる上に、検出１１１：圧と参照電圧との
比の値に基づいてポテンショメータの異常を検出するの
で異常検出を確実に行なうことができる。

以下、図示の実施例により本発明を詳＃（１１に説明す
する。

第１図には、ポテンショメータを用いた位置検出器の異
常を検出するための、本発明にょるＵ常検出装置の一実
施例が示されている。

符号１で示されるポテンショメータは、アクセルペダル
２の踏込量に応じて位置決めされるようにアクセルペダ
ル２に連結されている摺動子１ａを備えている。ポテン
ショメータ１の一方の固定端子１ｂは、直流電源である
バッテリ４の負極に接続されると共にアースされ、ポテ
ンショメータ１の他方の固定端子ＩＣは保護抵抗器６を
介してバッテリ４の十極に接続されている。これにより
、アクセルペダル２の踏込量に応じて摺動子１ａの位置
が調節されると、アクセルペダル２の踏込量に応じたレ
ベルの検出電圧Ｖｄが摺動子１ａを介して出力される。

抵抗器５と保護抵抗器６との接続点である固定端子１ｃ
からは、アクセルペダル２の位置に関係しない参照電圧
Ｖｒが取出されており、アナログ電圧信号である検出電
圧Ｖｄ及び参照電圧Ｖｒは、夫々対応して設けられたＡ
／Ｄ変換器７，８によってディジタルデータＤ　ｄ　、
　Ｄｒに変換された後、異常検出回路９に入力されてい
る。

次に、異常検出回路９について述べると、異常検出回路
９は、ディジタルデータＤｄ、Ｄｒに応答してＶ　ｄ　
／　Ｖ　ｒの値を演算するための除算回路ｌＯをＩｉｆ
＋えており、除算回路ｌＯでの除算結果を示す除算デー
タＤｏは比較回路１１に印加されている。比較回路１１
には、更に、ポテンショメータｌを含む位１け検出回路
が正常に作動している場合における、Ｖｄ／Ｖｒの値の
変化範囲の下限値Ｌａと上限値Ｌｂとを夫々示すデータ
Ｉｇ）　ａ　、　ｌ）　ｂが基準データ発生器１２から
入力されており、その時々のＶ　ｄ　／　Ｖ　ｒの値と
値ｌａ及びＬｂとの比較が夫々性なわれる。比較回路１
１からは、ｖｄ／ＶｒがＬａよりは大きくＬｂよりは小
さい場合にのみ、即ち、Ｖｄ／Ｖｒの値が正常な変化１
１・１＾囲内にある場合にのみ、「Ｈ」レベルとなる出
力信号Ｓ１が出力され、異常判別回路１３に入力される
。

データＤｒは、また、別の比較回路１４の一方の入力端
子に印加されており、その他方の入力端子に印加されて
いる、基準電圧データ発生器１５からの基準データＤＣ
と比較される。この基準データＤＣは、参照電圧Ｖｒの
正常値よりやや低い値の電圧値Ｖｒ’を示すデータとな
っており、Ｖｒ　≧　Ｖｒ’の場合にのみｒ　ＨＪレベ
ルとなる出力信号Ｓ２が出力される。

出力信号Ｓ、もまた異常判別回路１３に入力されておシ
、異常判別回路１３は、両人力信号ＳｌｌＳ２の少Δく
ともいずれか一方がｒＬＪレベルのＪＩ；３合にポテン
ショメータに異常が生じたものと判別し、この出力ライ
ン１３ａＫＮ続されている表示装置１６を作動せしめ、
ポテンショメータ１の異常を表示する。この表示装ｆＩ
￥１６は、例えば、ランプ、ブザー等によシ構成するこ
とができ、操作者にポテンショメータ１の異常を知らせ
るものである。

符号１７で示されるのは、燃料噴射ポンプ１８の噴射量
の制御を、ポテンショメータ１によって構成される位置
センサからの出力データＤｄＫ基づいて電子的に制御す
るだめの制御回路であり、除算回路からのデータＤｏｆ
：その時々のアクセルペダル位置を示すアクセルデータ
Ｄ、に変換するだめのアクセルペダル位置演算回路１９
及び燃料噴射ポンプ１８から燃料の供給を受けるディー
ゼル機関２０の回転速度を示す速度データＤ２を出力す
る回転速度検出部２１を備えている。アクセルデータＤ
１及び速度データＩ）２はその時々の機関の運転条件を
示すデータとして目標噴射量演算運転状態に児合った最
適な噴射量を示す目標噴射量データＤ３が演算出力され
、駆動回路２３に（１１゜給される。駆動回路２３は、
目イ粟ＩＩＲ射量データ■〕３に基づいて噴射ポンプ１
８内の図示しない・燃料内部部材の位置決め用アクチェ
ータに、駆動信号Ｄ　Ｓを供給し、これによシ燃料噴射
ポンプ１８による燃料噴射量が目標噴射量データＤ３に
より定められた値に制御される。アクセルペダル位置演
３１２回路１９には、壕だ、出力ライン１３ａの′山、
圧が印加されており、異常検出回路９においてポテンシ
ョメータ１の異常が検出されて出力ライン１３ａのレベ
ルがｒＬＪとなった場合に、アクセルペダル位ｖイ＠算
回路１９から出力されるアクセルデータＤ、は、強制的
にアイドル運転相当のアクセルペダル位置を示すデータ
となるように（１′＃成されている。

この結果、ポテンショメータ１に異常が生じるとディー
ゼル機関２０はアイドル運転状態とさｉＬ１機関が危険
な運転状態に陥るのを未然に防止することができる。

このような構成によれば、ポテンショメータ１の状態が
正常か否かの判別を参照電圧ＶｒＯ値及びＶ　ｄ　／　
Ｖ　ｒの値を示す除算データＤＯに基づいて行なうので
、ポテンショメータに短絡事故等の障害が生じた場合に
は、これを確実に検出することができる。即ち、除算デ
ータＤｏは、ポテンショメータ１の＋ＩＩＪ動子１ａが
どのような位置にあっても、ポテンショメータｌに何ら
かの障害が発生すると、その値が所定の範囲外となるの
で、除算データ１）０の値を監視することによシポテン
ショメータ１の異常を確実に検出することができる。更
に、参照電圧Ｖｒの値をも監視しているので、除、！′
１回路１０又は比較回路１１が故障した場合でも、参照
電圧Ｖｒのレベル変動からポテンショメータ１の異常を
検出することもｕ３能であり、極めて信幀性の高い動作
を期待することができる。

ｒ’４５１図に示した実施例では、異常検出回路９を個
別部品による回路構成とした場合の例を挙げたが、異常
検出回路９は、マイクロプロセッサに所要の異常検出プ
ログラムを実行させるようにして構成することも可能で
ある。第２図には　ｔＦ　１図に示した異常検出回路と
同等の機能を有する回路をマイクロプロセッサを用いて
構成した場合の異常検出プログラムのフローチャートが
示されている。

第２図に示したフローチャートについて説明すると、プ
ログラムがスタートすると、先ず参照電圧Ｖｒが読込ま
れ（ステップａ）、読込まれた参照電圧Ｖｒの値が所定
のレベル範囲内にあるか否かのレベル判別を行なうこと
により、Ｖｒの値が正常か否かの判別を行なう（ステッ
プｂ）。Ｖｒの１＋Ｈが正常の場合には、ステップＣに
おい−Ｃｆｈ’＝出電圧Ｖｄの値が読込まれ、検出電圧
Ｖｄのレベルが所要の範囲内にあるか否かが判別される
（ステップｄ）。ステップｄにおける判別によって、検
出電圧Ｖｄのレベルが所要の範囲内にあることが確認さ
れると、ステップｅにおいてＶ　ｄ　／　Ｖ　ｒの計算
が行なわれる。このステップｅは、”Ｊ’４１図に示す
除算回路１０の機能に相当するものである。

ステップｅにおいてイ４）られたＶ　（１／　Ｖ　ｒの
値は、ステップｆにおいて正常か否かの判別が行なわれ
る。ステップｆの判別は、第１図中の比較回路１１と基
準データ発生器１２とによるデータ比較動作機能に相当
するものであり、Ｖ　ｄ　／　Ｖ　ｒの値が正常と判別
された場合にはステップａに戻９、上述の動作を繰返す
ことになる。

上で説明した判別ステップｂ、ｄ、ｆのいずれかのステ
ップにおける判別結果がＮＯとなると、７”ｏクラムは
異常処理ステップｇに］ｍみ、ボテンシ、メータの出力
に異常が生じた場合にとるべきノブ「定の処置、例えば
異常表示ランプの点灯等の処置が行なわれる。この異常
処理ステップｇにおいて実行される処理は、異常表示処
理のほか、代用の位置データを出力する等の処理とする
こともできる。

尚、第１図に示した実施例では、アクセルペダルのｈ′
ｈ込量を示す信号を得るだめの位置センサに用いられて
いるポテンショメータの異常を検出するために、本発明
の異常検出装置を適用した場合について示したが、本発
明はこの実施例に限定されるものではなく、種々の用途
にＩＴＩいられる、ポテンショメータを用いた位置検出
器の異常検出用に広く適用することができるものである
。

又、第１図に示した実施例において、アクセルペダルの
踏込量を示すデータを得るために、データｌ）ｄを使用
せずに除算データＤＯを使用し／こが、このようにデー
タＤｏを使用すると、保ｉｉ’：’！抵抗器６及びポテ
ンショメータ１の抵抗値の経時変化及びバッテリ電圧の
変動分の補正を行なわなくてよいという利点を有する。

本発明によれば、上述の如く、保Ｈ５ＩＪ（抗器によっ
て、ポテンショメータに故障が生じた鳴合に電源が破壊
されるのを有効に防止することができると共に、検出電
圧と参照電圧との比に基づいてポテンショメータにおけ
る異常を検出するので、異常検出を確実に行なうことが
できる。＋ｌ−ｊに、検出電圧と参照電圧との比をとっ
ているので、保ｉｔ；！！抵抗器とポテンショメータと
の抵抗値の経時変化が目動的に補正され長期間に亘る安
定な動作を１９」待することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による異常検出装置の一実施例を示すブ
ロック図、第２図は第１図に示した異常検出回路と同等
の機能をマイクロプロセッサにより実行させるだめのプ
ログラムのフローチャートを示す図である。 １・・・ポテンショメータ、１ａ・・・摺動子、ｌｂ、
ｌｃ・・・固定端子、２・・・アクセルペダル、６・・
・保獲抵抗器、９・・・異常検出回路、１０・−・除算
回路、１６・・・表示装置、１７・・・制御回路、ｖｄ
・・・検出電圧、Ｖｒ・・・参照電圧、Ｄｄ、Ｄｒ・・
・ディジタルデータ、Ｄｏ・・・ｒ余弊データ。 特許出願人　ヂーゼル機器株式会社 代理人　弁理士　高　野　昌　俊 手続補正書（自発） 昭和５９年４月２４０ 特許庁長官若杉和夫殿 １、本件の表示 特願昭　５８−１４２４９３号 ２、発明の名称 ポテンショメータを用いた位置検出器の異常検出装置 ３、補正をする者 本件との関係　特許出願人 住所　東京都渋谷区渋谷３丁目６番７号名称　（３３３
）ヂーゼル機器株式会社代表者　望　月　−成 ４、代理入 住所　〒１０５　東京都港区芝３丁目４番１６号友和ビ
ル２階 （０３）　４５Ｂ−２７４８ 氏名　（７７５４）弁理士　高　野　昌　俊５、補（１
，の対象 明細書の「発明の詳細な説明」の欄。 ６、補止の内容 （１）明細書第５頁第７行目から同第８行１１にかけて
「抵抗器５と・争・であるＪとあるのを削除する。 （以１−）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、一端が電源の一端子に接続され他端が保護抵抗器を
   介して電源の十端子に接続されている位置検出用ポテン
   ショメータを含んで成る位置検出器に異常が生じたか否
   かを検出するだめの異常検出装置Ｃ￥′において、前記
   ポテンショメータの摺動端子から出力される検出電圧と
   前記保護抵抗器と前記ポテンショメータとの接続点に生
   じた参照電圧との比に応じた信号を出力する手段と、該
   信号に応答し前記比の値が所定の範囲内にあるか否かを
   判別する判別手段とを有し、該判別手段によって前記比
   の値が所定の範囲外となったことにより前記位置検出器
   に異常が生じたことを検知することを特徴とするポテン
   ショメータを用いた位置検出器の異常検出装置。