JPH03281957A - スロットルセンサ - 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】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、スロットルバルブ開度を検出するスロットル
センサとの出力をスロットル開度要求信号と比較して、
スロットルバルブ開度を制御する駆動源を開閉制御すべ
くフィードバック制御するスロットルバルブ制御装置に
使用するスロットルセンサに関するものである。

［従来の技術］ この種のスロットルセンサを具備するスロットルバルブ
制御装置の従来例として、実開昭６２９６５０６号公報
で公知になった全文明細書に記載の技術を挙げることが
できる。

第５図は従来のスロットルバルブ制御装置の全体の構成
図、また、第６図は従来のスロットルバルブ制御装置に
使用するスロットルセンサの接続状態を示す説明図、第
７図は従来のスロットルバルブ制御装置に使用するスロ
ットルセンサが内蔵するポテンショメータの出力特性図
である。

即ち、第５図のスロットルバルブ制御装置の全体の構成
図に示すように、アクセルセンサ１によって所定のスロ
ットル開度要求信号が出力されると、比較手段２によっ
てスロットル開度要求信号とスロットルセンサ３による
現在の開度信号とが比較され、比較手段２の出力として
スロットルバルブ４に必要な開度信号がモータ５に供給
されフィードバック制御される。

このとき、スロットルバルブ４の必要な開度信号がモー
タ５に供給されると、モータ５に直結されたスロットル
ボデー７を貫通するスロットルシャフト６が回動し、第
６図に示すように、スロットルシャフト６の先端に取付
けられたスロットル側連結レバー８は、スロットルセン
サ３が内蔵するポテンショメータの軸と接続された外部
連結レバー９を押圧し、スロットルバルブ４の開閉状態
を変化させる。スロットルシャフト６の回動は、スロッ
トルセンサ３が内蔵しているリターンスプリングの弾性
に抗することになり、それをスロットルセンサ３内のポ
テンショメータに伝達している。前記スロットルセンサ
３内のポテンショメータは第７図のような出力特性とな
る。この種のポテンショメータは特装車１−５８８４３
号公報等でも公知である。

［発明が解決しようとする課題］ ところが、スロットルシャフト６とスロットルセンサ３
との結合関係が解かれると、スロットルセンサ３は内蔵
しているリターンスプリングの弾性力によってその復帰
位置に戻る。ポテンショメータはスロットルセンサ３が
内蔵しているリターンスプリングの弾性に抗して回動す
べく設定されているから、リターンスプリングの弾性に
よってその復帰位置に戻ると、スロットルセンサ３内の
ポテンショメータは、スロットルバルブ４が閉じている
ときの出力となる。これによって、スロットルバルブ４
に必要な開度を開くような信号がモータ５に供給され、
モータ５に直結されたスロットルシャフト６が回動する
。即ち、スロットルセンサ３からの帰還量が減少し、そ
れにより、アクセルセンサ１の要求に関係なく、スロッ
トルバルブ４は開いてしまうことになる。したがって、
フィードバック系によってモータ５にアクセルセンサ１
が開度要求をしているのと同一信号が発生する。

そこで、本発明はスロットルシャフトとスロットルセン
サとの結合関係が解かれた場合は、他の信号と区別が容
易な異常信号を出力するスロットルセンサの提供を技術
的課題とするものである。

［課題を解決するための手段］ 本発明にかかるスロットルセンサは、スロットルバルブ
開度を検出するスロットルセンサが内蔵するポテンショ
メータの出力を順次低下する方向にあって、スロットル
バルブの開閉制御領域を解かれたとき、前記スロットル
センサの開閉制御領域の出力以上のポテンショメータ出
力信号としたものである。

［作用］ 本発明においては、スロットルセンサが内蔵するポテン
ショメータ出力を順次低下する方向にあって、ポテンシ
ョメータに設定したスロットルバルブの開閉制御領域を
解かれたとき、前記スロットルセンサの開閉制御領域の
出力以上の出力信号とすることによって、開閉制御領域
内の信号との差を大きくし、それを異常信号出力とする
ものである。

［実施例］ ここで、本発明の実施例について説明する。

第１図は本発明の一実施例のスロットルセンサ３が内蔵
するポテンショメータの説明図、第２図は第１図の切断
線Ｘ−Ｘによる断面図、第３図は本発明の一実施例のス
ロットルセンサが内蔵するポテンショメータの出力特性
図、第４図は本発明の一実施例のスロットルセンサ３の
要部断面図である。なお、図中、第５図から第７図と同
−符号及び記号は従来例の構成部分と同一または相当す
る構成部分を示すものであるから、ここでは重複する説
明を省略する。

図において、合成樹脂、ガラス等の絶縁体から形成され
る絶縁基板１１には、第１図に図示する抵抗体２１及び
導電体２２及び短絡導体２３が焼結形成されている。第
１図に図示するボテンショメータ可動範囲の角度だけ回
動自在なロータ１２は、両者間を短絡した摺動子１３及
び摺動子１４を有していて、前記抵抗体２１または導電
体２２に摺接しており、ロータ１２の回動角度は前記抵
抗体２１または導電体２２に接続した第１ハウジング２
０に配設した端子１５から出力される。前記ロータ１２
はセンサシャフト１６の一端に固着されており、センサ
シャフト１６を中心に回動する。前記センサシャフト１
６の他端は外部連結レバー９に接続されていて、外部連
結レバー９の回動が前記ロータ１２の回動に等しくなっ
ている。

前記外部連結レバー９と第２ハウジング１８との間には
リターンスプリング１９が配設されていて、前記外部連
結レバー９は第６図の右回転方向に復帰するように、そ
の弾性力が付勢されている。前記第１ハウジング２０と
第２ハウジング１８は係合手段によって一体となり、本
実施例のスロットルセンサ３を構成している。

なお、前記絶縁基板１１及び抵抗体２１、導電体２２、
短絡導体２３、そして、摺動子１３及び摺動子１４、端
子１５等で本実施例のポテンショメータを構成する。

本実施例のスロットルバルブ制御装置のスロットルセン
サ３は、従来例と同様に、スロットルシャフト６の先端
に配設されたスロットル側連結レバー８に接続される。

前記絶縁基板１１にはポテンショメータ可動範囲（ｅ−
ｄ）を含む角度範囲に、第１図に図示する抵抗体２１及
び導電体２２が焼結されていて、低い電位側の端子Ａ及
び高い電位側の端子８間に印加された電圧が、摺動子１
３の位置によって決定される分圧電圧として、摺動子１
４と接触する導電体２２の端子Ｃから分圧電圧として出
力される。

通常、ロータ１２はセンサシャフト１６の一端に固着さ
れ、センサシャフト１６を中心に回動するが、その回動
範囲はスロットルバルブ４の回動範囲となり、第１図に
示す直角程度の角度の開閉制御領域（ａ　−ｂ　）とな
っている。また、導電体２２の端子Ｃからの分圧電圧が
低い方の位置、即ち、開閉制御領域（ａ　−ｂ　）のａ
側には、開閉制御領域（ａ−ｂ）のａ側に隣接し、ポテ
ンショメータ可動範囲を含む角度範囲（ｃ　−ｄ　）内
に、異常検出部２３ａを形成している。前記異常検出部
２３ａは抵抗体２１の端子Ｂとの間を低抵抗の短絡導体
２３で接続し、端子Ｂと同電位状態としている。なお、
前記異常検出部２３ａは第２図に示すように°、絶縁基
板１１に焼結した抵抗体２１の上面に絶縁体層２４を設
け、抵抗体２１及び抵抗体２１の端子Ａの間を絶縁して
いる。

したがって、通常のスロットルバルブ４の回動範囲は、
第１図に示す開閉制御領域（ａ　−ｂ　）となり、その
ときの出力電圧は電圧Ｖａからｖｂとなる。また、ポテ
ンショメータ可動範囲にあって、開閉制御領域（ａ　−
ｂ　）のａ側に隣接した異常検出部２３ａに摺動子１３
が位置すると、そのときの出力電圧は電圧ｖｂより高い
出力電圧Ｖｄとなる。

このように構成された本実施例のスロットルセンサ３は
、次のように動作する。

まず、モータ５にスロットルバルブ４を開く方向の信号
が入力されると、スロットルセンサ３はリターンスプリ
ング１９によってその復帰位置に戻る方向に弾性力が付
与されているが、モータ５のトルクが大きいから、モー
タ５に直結されたスロットルシャフト６がトルクに応じ
、スロットルバルブ４の開度を制御する。スロ・ントル
バルブ４の回動は、前記スロットルシャフト６の端部に
配設されたスロットル側連結レバー８と結合状態にある
外部連結レバー９の回動となり、スロットルシャフト６
は第２図の左回転方向に回動する。このときのスロット
ルセンサ３内のポテンショメータは、スロットルバルブ
４の開度に応じた出力となる。

即ち、本実施例のスロットルセンサ３はリターンスプリ
ング１９の弾性によって、全閉に設定した復帰位置に戻
ろうと常に作用しているが、その反対方向のモータ５の
トルクが大きいから、モータ５に直結されたスロットル
シャフト６の回動により、スロットルバルブ４を開閉制
御する。したかって、前記スロットルシャフト６の端部
に配設されたスロットル側連結レバー８は、それと結合
状態にある外部連結レバー９がスロットルセンサ３を回
動し、スロットルセンサ３の出力はスロットルバルブ４
の開度に応じて、第３図の右方向に移動する。この間の
スロットルバルブ４の回動範囲は、第１図に示す開閉制
御領域（ａ　−ｂ　）となり、そのときの出力電圧は電
圧Ｖａからｖｂの範囲内の出力となる。

ここで、スロットルシャフト６とスロットルセンサ３と
の間の結合関係がなくなると、本実施例のスロットルセ
ンサ３はリターンスプリング１９の弾性によって、全開
に設定した復帰位置を越えることになる。したがって、
異常検出部２３ａに摺動子１３が位置し、そのときの出
ツノ電圧は電圧ｖｂより高い出力電圧Ｖｄとなる。

このとき、スロットルバルブ制御装置のアクセルセンサ
１の出力として、譬え、スロットルバルブ４の開度を上
げるような出力信号が比較手段２に供給されても、スロ
ットルセンサ３はリターンスプリング１９の弾性によっ
てその復帰位置方向に戻っており、スロットルセンサ３
は全開状態にある出力電圧Ｖｄ　　（出力電圧ｖｂ以上
）となっており、比較手段２の出力はスロットルバルブ
４を閉じる方向の出力信号となる。したがって、前記比
較手段２のスロットルバルブ４を閉じる方向の出力信号
により、モータ５に直結されたスロットルシャフト６が
回動し、スロットルバルブ４が閉じるか、または最小開
度となる。故に、スロットルシャフト６とスロットルセ
ンサ３との結合関係が解かれた場合には、スロットルバ
ルブ４を閉じるように制御系を制御することができ、そ
のエンジン回転を低下または停止することができる。

また、スロットルシャフト６とスロットルセンサ３との
間の結合関係がなくなった場合の出力電圧Ｖｄと、正常
な状態の出力電圧Ｖａから出力電圧ｖｂの差を大きくで
きるから、スロットルセンサ３の出力電圧を監視するこ
とにより、スロットルセンサ３の異常を容易に判断する
ことができる。

このように、本実施例のスロットルバルブ制御装置のス
ロットルセンサは、アクセルセンサ１から出力したスロ
ットル開度要求信号と、スロットルバルブ４のスロット
ルバルブ開度を検出するスロットルセンサ３の出力信号
とを比較手段２で比較して、スロットルバルブ開度を制
御するモータ５からなる駆動源をフィードバック制御す
るスロットルバルブ制御装置において、前記スロットル
バルブ４とスロットルセンサ３との結合関係が解かれた
とき、前記スロットルセンサ３が内蔵する絶縁基板１１
及び抵抗体２１、導電体２２、短絡導体２３、そして、
摺動子１３及び摺動子１４、端子１５等からなる本実施
例のポテンショメータの出力が順次低下する方向にあっ
て、スロットルバルブ４の開閉制御領域を外れたとき、
前記スロットルセンサ３の第１図に示す開閉制御領域（
ａ〜ｂ）の出力電圧ｖｂ以上の出力電圧Ｖｄ信号を発生
させるべく設定したものである。

したがって、スロットルセンサ３が内蔵するポテンショ
メータ出力を順次低下する方向にあって、ポテンショメ
ータに設定したスロットルバルブ４の開閉制御領域（ａ
　−ｂ　）を離れたとき、前記スロットルセンサ３の開
閉制御領域（ａ　−ｂ　）の出力以上の出力信号とする
ことによって、開閉制御領域（ａ　−ｂ　）内の信号と
の差を大きくし、それを異常信号出力とするものであり
、しかも、ポテンショメータ出ツノを順次低下する方向
にあって、スロットルセンサ３の開閉制御領域Ｃ：ａ−
ｂ）（７）出力以上の出力信号を異常出力とするもので
あるから、開閉制御領域（ａ　−ｂ　）の出力と異常出
力との違いが容易に検出できる。

ところで、上記実施例のアクセルセンサ１から出力した
スロットル開度要求信号と、スロットルバルブ４のスロ
ットルバルブ開度を検出するスロットルセンサ３の出力
信号とを比較手段２で比較して、スロットルバルブ開度
を制御するモータ５からなる駆動源を制御する制御系は
、本発明を実施する場合、スロットル開度要求信号とス
ロットルバルブ開度を検出するスロットルセンサ３の出
力信号とを比較して、スロットルバルブ開度を制御する
モータ等のスロットルバルブ４の駆動源を負帰還制御す
るフィードバック制御系であればよい。

また、上記実施例では、スロットルバルブ４を開閉制御
するスロットルシャフト６とスロットルセンサ３のセン
サシャフト１６との間の結合関係が解かれたとき、リタ
ーンスプリング１９の弾性力でスロットルセンサ３の出
力が、通常の出力電圧ｖｂ以」二の出力電圧Ｖｄという
信号を出力するものである。しかし、本発明を実施する
場合には、結果的に、スロットルバルブ４の通常の開閉
制御領域を離れた出力電圧を、スロットルセンサ３との
結合関係が解かれたとき、スロットルセンサ３の異常出
力電圧となるように出力を設定すればよい。

［発明の効果］ 以上のように、本発明のスロットルセンサにおいては、
スロットル開度要求信号と比較し、その差によってスロ
ットルバルブ開度を制御する駆動源の信号とするスロッ
トルセンサにおいて、前記スロットルセンサが内蔵する
ポテンショメータの出力が順次低下する方向にあって、
スロットルバルブの開閉制御領域を解かれたとき、前記
スロットルセンサの開閉制御領域の出力以上の出力信号
を発生させるものである。

したがって、スロットルセンサが内蔵するポテンショメ
ータ出力を順次低下する方向にあって、ポテンショメー
タに設定したスロットルバルブの開閉制御領域を離れた
とき、前記スロットルセンサの開閉制御領域の出力以上
の出力信号とすることによって、開閉制御領域内の信号
との差を大きくし、それを異常信号出力とするものであ
り、しかも、ポテンショメータ出力を順次低下する方向
にあって、スロットルセンサの開閉制御領域の出力以上
の出力信号を異常出力とするものであるから、開閉制御
領域の出力と異常出力との違いが容易に検出できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例のスロットルセンサが内蔵す
るポテンショメータの説明図、第２図は第１図の切断線
Ｘ−Ｘによる断面図、第３図は本発明の一実施例のスロ
ットルセンサが内蔵するポテンショメータの出力特性図
、第４図は本発明の一実施例のスロットルセンサ３の要
部断面図、第５図は従来のスロットルバルブ制御装置の
全体の構成図、第６図は従来のスロットルバルブ制御装
置に使用するスロットルセンサの接続状態を示す説明図
、第７図は従来のスロットルバルブ制御装置に使用する
スロットルセンサが内蔵するポテンショメータの出力特
性図である。 図において、 ３：スロットルセンサ　４：スロットルバルブ２１：抵
抗体　　　　　２２：導電体 ２３：短絡導体　　　２３ａ：異常検出部である。 なお、図中、同−符号及び同一記号は同一または相当部
分を示すものである。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 スロットル開度要求信号と比較し、その差によってスロ
   ットルバルブ開度を制御する駆動源の信号とするスロッ
   トルセンサにおいて、 前記スロットルセンサが内蔵するポテンショメータの出
   力が順次低下する方向にあって、スロットルバルブの開
   閉制御領域を外れたとき、前記スロットルセンサの開閉
   制御領域の出力以上の出力信号を発生させるべく設定し
   たことを特徴とするスロットルセンサ。