JPH0531248Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案はアクセルペダルの踏込み角に応じてス
ロツトルバルブの開度を電子的に制御する電子式
燃料噴射装置に関する。

〔従来の技術〕

この種の電子式燃料噴射装置として第４図に示
すものが提案されている。即ちアクセルペダル９
の踏込み角がペダル位置検出器１でアクセルペダ
ル信号として検出される。一方スロツトルバルブ
１０のバルブ開度がバルブ位置検出器２でスロツ
トルバルブ信号として検出される。これら位置検
出器１，２で検出されたアクセルペダル信号及び
スロツトルバルブ信号が制御回路１１に入力され
これらの両信号の偏差量に応じてアクチユエータ
１２を駆動し、アクチユエータ１２によりスロツ
トルバルブ１０のバルブ開度を制御して制御回路
１１の両入力信号が等しくなり、つまりスロツト
ルバルブ１０のバルブ開度がアクセルペダル９の
踏込み角と対応したものになるようにされてい
る。このようにこの装置はサーボ機構によりスロ
ツトルバルブの開度を制御するものである。

このような装置において何等かの理由によりア
クチユエータ１２が故障したり、或はスロツトル
バルブ１０の動きが不良になつてアクセルペダル
信号に対応してスロツトルバルブ１０の開度を制
御できなくなる場合がある。このような故障によ
りスロツトルバルブ１０が全開位置になつたまま
になる場合が生じると、車両の走行中であれば車
速が上つてしまい危険であり、車両が停止中であ
ればエンジンの回転数が上昇し、エンジンが破壊
する危険が生じる。

そこでこのような危険状態を防止するフエール
セーフ装置を備えた電子式燃料噴射装置が提案さ
れている。第３図はかかるフエールセーフ装置の
従来構成を示している。図において、ベダル位置
検出器１からのアクセルペダル信号Vaと、バル
ブ位置検出器２からのスロツトルバルブ信号Vb
は差動増幅器３へ供給され、これら両信号Va，
Vbの偏差が検出される。差動増幅器３の各入力
に対する利得をR₂／R₁とすると、差動増幅器３
の出力V₁はR₂／R₁（Vb−Va）となる。この偏差信 号V₁は全波整流回路７で全波整流され、偏差信
号V₁の絶対値信号V₂が得られる。

この偏差の絶対値信号V₂は比較器４で設定値
V_Rと比較され、V_R以上の場合は比較器４の出力
が低レベルＬとなつて検出される。比較器４で偏
差の絶対値信号V₂が設定値V_R以上であることが
検出され、その検出状態が設定時間T_R以上継続
するとこれが設定時間検出回路５で検出される。
例えば比較器４の出力はカウンタCT及びＤ形フ
リツプフロツプFFの各クリア端子CLへ入力され
る。カウンタCTのクロツク端子CKにはクロツク
発振器CKからクロツク信号が入力されている。
Ｄ形フリツプフロツプFFのデータ端子Ｄに高レ
ベルＨが与えられ、クロツク端子CKにカウンタ
CTの設定計数値出力が供給される。

比較器４の出力がＨレベルの間はカウンタCT、
フリツプフロツプFFはクリア状態となつており、
フリツプフロツプFFのＱ出力は低レベルを出力
している。しかし偏差量の絶対値が設定値V_Rよ
り大きくなるとカウンタCTはそのクリアが解除
され、クロツク発振器CKのクロツクを計数し始
め、またフリツプフロツプFFのクリアも解除さ
れる。従つてカウンタCTがクロツクを設計値計
数するとカウンタCTの出力によりフリツプフロ
ツプFFに高レベルＨがセツトされ、フリツプフ
ロツプFFのＱ出力は高レベルとなり、偏差の絶
対値V₂が設定値V_R以上となつている時間が設定
時間T_R以上となつたこと、つまりこの電子式燃
料噴射装置が異常となつたことが検出される。

この設定時間検出回路５からの異常検出出力が
停止回路６に入力され、燃料噴射が停止される。
即ちフリツプフロツプFFの出力が高レベルにな
るとその出力でトランジスタＱが導通状態にさ
れ、トランジスタＱと直列に挿入されたリレー
RL₁が動作し、その間接点SW₁がオフされる。車
両のバツテリに接続された端子Ｔ及び接地間に主
リレーRL₂が接点SW₁を介して接続され、このリ
レーRL₂の接点SW₂は、端子Ｔ及び燃料噴射装置
の制御回路８の動作電源端子間に挿入されてい
る。従つて時間検出回路５で異常が検出されると
リレーRL₁が動作し、そのリレー接点SW₁により
リレーRL₂の動作回路が遮断されてリレー接点
SW₂がオフとなり、制御回路８は動作できなくな
り、燃料噴射が停止される。停止回路６は異常検
出出力により燃料噴射を停止する代りにエンジン
の点火を停止してもよい。

尚、通常状態においては第４図に示す装置によ
りスロツトルバルブ１０の開閉制御が行なわれ
る。

このように従来のフエールセーフ回路はアクセ
ルペダル信号とスロツトルバルブ信号との偏差が
設定値以上となり、しかもその設定値以上となつ
ている時間が継続して設定時間以上になるとこれ
を検出し、その検出出力により燃料噴射又はエン
ジンの点火を停止させるように構成されている。

〔考案が解決しようとする問題点〕

かかる従来の装置にあつては、アクセルペダル
信号とスロツトルバルブ信号との偏差量は全波整
流回路７によりその絶対値が出力され、比較器４
に入力される。従つてアクチユエータ１２がスロ
ツトルバルブ１０を開く方向及び閉じる方向のど
ちらにロツクしても、前記偏差量が基準設定値
V_Rに対応する設定値以上であり且つ設定時間検
出回路５にて設定される時間T_R以上であれば、
停止装置６を駆動させ燃料噴射又はエンジンの点
火を停止せしめている。

而してアクチユエータ１２がスロツトルバルブ
１０を開く方向のみにロツクしたとき、即ち例え
ばアクチユエータ１２がスロツトルバルブ１０の
全閉位置と全開位置との間に或る位置でロツク
し、そのロツクした位置以上にスロツトルバルブ
１０を開くことはできないが、閉じる方向に対し
ては該バルブ１０を戻すことができる状態のと
き、スロツトルバルブ１０の全閉位置からそのロ
ツク位置まではアクセルペダル９に追従してスロ
ツトルバルブ１０のバルブ開度を制御できるにも
かかわらず（バルブが閉じる方向にはロツクして
いない）、そのロツク位置よりアクセルペダル９
を更に踏込むと所定の偏差量以上で燃料噴射又は
エンジンの点火が停止してしまい安全上問題があ
る。

よつて本考案は、上述した従来の問題点に鑑
み、アクセルペダルの踏込み角とスロツトルバル
ブのバルブ開度との偏差量を検出し、この検出偏
差量によりアクチユエータを駆動してスロツトル
バルブの開度を踏込み角に対応した値に制御する
ようにしたものにおいて、アクチユエータがスロ
ツトルバルブを閉じる方向にロツクした場合にの
み燃料噴射又はエンジンの点火を停止し、アクチ
ユエータがスロツトルバルブを開く方向にロツク
した場合には偏差量にかかわらず燃料噴射又はエ
ンジンの点火を停止しないようにした電子式燃料
噴射装置を提供することにある。

〔問題点を解決するための手段〕

上記問題点を解決するため本考案により成され
た電子式燃料噴射装置は、アクセルペダルの踏込
み角をペダル位置検出器によりアクセルペダル信
号として検出し、スロツトルバルブのバルブ開度
をバルブ位置検出器によりスロツトルバルブ信号
として検出し、前記各信号を制御回路にそれぞれ
入力し、該制御回路の出力によりアクチユエータ
を駆動し、該アクチユエータにより前記スロツト
ルバルブの開度を前記踏込み角に対応した値に制
御する電子式燃料噴射装置であつて、前記ペダル
位置検出器からのアクセルペダル信号と、前記バ
ルブ位置検出器からのスロツトルバルブ信号との
差をとつて偏差信号を出力する差動増幅器と、該
差動増幅器が出力する偏差信号を予め設定した基
準偏差量と比較し、前記スロツトルバルブが閉じ
る方向の開度が前記アクセルペダルの踏込み角に
追従しないときの偏差信号が前記基準偏差量より
大きいときに信号を出力する比較手段と、該比較
手段が設定時間以上継続して信号を出力している
ことを検出する設定時間検出手段と、該設定時間
検出手段による検出によつて燃料噴射又はエンジ
ンの点火を停止させる停止手段とを備えることを
特徴としている。

〔作用〕

上記構成において、差動増幅器が、ペダル位置
検出器からのアクセルペダル信号と、バルブ位置
検出器からのスロツトルバルブ信号との差をとつ
て偏差信号を出力する。比較手段が、この偏差信
号と予め設定した基準偏差量を比較し、スロツト
ルバルブが閉じる方向の開度がアクセルペダルの
踏込み角に追従しないときの偏差信号が基準偏差
量より大きいときに信号を出力する。

そして、設定時間検出手段が、比較手段が設定
時間以上継続して信号を出力していること、すな
わち、スロツトルバルブが閉じる方向にロツクし
てその開度がアクセルペダルの踏込み角に追従し
ない状態が設定時間継続したときに、停止手段が
燃料噴射又はエンジンの点火を停止させるように
なつている。

これに対し、アクチユエータがスロツトルバル
ブを開く方向にロツクしたときには、アクセルペ
ダルをロツク位置から更に踏込み、スロツトルバ
ルブのバルブ開度との偏差量が設定値以上になつ
ても比較手段は何ら信号を発生することがないの
で、この状態が設定時間以上継続していても、停
止手段を働かせて燃料噴射又はエンジンの点火を
停止させることがない。

〔実施例〕

以下本考案の実施例を図と共に説明する。第１
図、第２図において、第３図と同一部分は同一符
号を付記する。第１図、第２図は第３図における
全波整流回路７を除去し、差動増幅器３の出力を
直接比較器４の逆相入力に接続したものであり、
その他の構成は第３図と同様である。また差動増
幅器３の出力にはペダル位置検出器１の出力（ア
クセルペダル信号）と、バルブ位置検出器２の出
力（スロツトルバルブ信号）との差である偏差量
が出力されるが、この偏差量の極性はスロツトル
バルブ１０か閉じる方向にロツクするときを
（＋）、開く方向にロツクするときを（−）とし、
その大きさは偏差量の絶対値とする。

かかる構成において、ペダル位置検出器１の出
力信号に関し、アクセルペダル全閉のとき０
（ｖ）、全開のときVs（ｖ）が出力されるものとす
る。またバルブ位置検出器２の出力信号に関し、
スロツトルバルブが全閉のとき０（ｖ）、全開のと
きVs（ｖ）が出力されるものとする。従つて、ア
クセルペダル９が全閉の位置においては差動増幅
器３の出力はゼロであり、比較器４の出力はＨレ
ベルとなつている。ここでアクセルペダル９を全
開に踏込んだときに、制御回路１１の作用により
アクチユエータ１２が駆動しスロツトルバルブ１
０がアクセルペダル９の踏込み角に追従して全閉
位置から開く方向に回動するが、アクセルペダル
９の踏込み角（全開位置）に対応する位置までの
或る位置にてロツクしたとする。このロツクした
位置におけるバルブ位置検出器２の出力をVaと
すると、差動増幅器３の出力V_OUTは、 V_OUT＝R₂／R₁・（Va−Vs） …(1) となる。(1)式においてVsはペダル位置検出器１
の全開位置における出力であり、Va＜Vsである
から、V_OUT＜０となり、出力V_OUTの極性は（−）
となる。従つて、比較器４の出力は差動増幅器３
の出力レベル、即ち偏差量の絶対値にかかわらず
常にＨレベルを維持している。よつて設定時間検
出回路５のカウントCT及びフリツプフロツプFF
はリセツト状態を維持し、該検出回路５は駆動さ
れないため停止回路６のトランジスタＱはオフし
ており、燃料噴射やエンジンの点火は停止されな
い。即ち、アクチユエータ１２がスロツトルバル
ブ１０を開く方向にロツクしたときには差動増幅
器３の出力より得られる偏差量の大きさにかかわ
らず停止回路６は駆動されない。即ち、アクセル
ペダル９を任意の踏込み角で踏込んだとき車両は
引続き走行される。

一方、アクチユエータ１２がスロツトルバルブ
１０を閉じる方向にロツクしたとする。即ち、ス
ロツトルバルブ１０が所定のバルブ開度位置にあ
るとき、アクセルペダル９を全閉に戻したときに
スロツトルバルブ１０が全閉にならずに前記バル
ブ開度位置か全開位置間の所定位置にロツクした
とする（ロツクした位置から開く方向に対しては
アクチユエータ１２は駆動可能となつている）。
このロツクした位置におけるバルブ位置検出器２
の出力をVbとすると、差動増幅器３のV_OUTは、 V_OUT＝R₂／R₁・（Vb−０）＝R₂／R₁Vb …(2) となる。ここで(2)式における０（ｖ）はペダル位
置検出器１の全閉位置に対する出力であり、
V_OUTの極性は（＋）となる。この出力V_OUTは比
較器４の逆相入力に入力され、正相入力に印加さ
れている設定値V_Rと比較される。このときV_OUT
＞V_Rであれば、比較器４の出力はＬレベルとな
り、カウンタCTのクリアが解除され、クロツク
発振器CKのクロツクを計数し始めると共に、フ
リツプフロツプFFのクリアも理解される。従つ
てカウンタCTがクロツクを設定値計数するとカ
ウンタCTの出力によりフリツプフロツプFFにＨ
レベルがセツトされ、そのＱ出力はＨレベルとな
り、出力V_OUTが設定値V_R以上となつている時間
が設定時間T_R以上となると、トランジスタＱが
オンし停止回路６が駆動され燃料噴射又はエンジ
ンの点火が停止される。

尚、設定値V_Rは一般にペダル位置検出器１よ
りのアクセルペダル信号又はバルブ位置検出器２
よりのスロツトルバルブ信号の信号変化幅（全閉
及び全開の位置における各々の信号との差）の数
パーセント程度の非常に小さな値である。以上の
如くアクチユエータ１２がスロツトルバルブ１０
を閉じる方向にロツクしたときには偏差量が設定
値以上で且つ該設定値以上の偏差量が設定時間以
上継続されていれば停止回路６が駆動される。

尚、第３図の従来構成であつても、アクチユエ
ータ１２がスロツトルバルブ１０を開く方向にロ
ツクしたときには、ロツク位置からバルブ全閉位
置の範囲内では制御回路１１の作用によりアクセ
ルペダル９の踏込み角に応じてスロツトルバルブ
１０が開閉し燃料噴射装置又はエンジンの点火が
停止することはない。ところが車両の運転者はか
かるロツク位置を認識することができないため、
アクセルペダル９をどの位置まで踏込んでも車両
が停止しないかを認識できない。従つてアクセル
ペダル９をロツク位置から偏差量以上継続して踏
込んだときには、停止手段６が駆動され車両が停
止してしまう。つまり従来の構成ではアクチユエ
ータ９がバルブを開く方向にロツクしている状態
において、運転者は停止手段６が駆動され車両が
停止しないように、常時アクセルペダル９の踏込
み角に神経を払わなければならず、実質的に車両
を安全に走行させることはできない。

また第３図の従来構成に比して全波整流回路７
が不要となるので、部品点数が削減できる。

〔効果〕

以上の如く本考案によれば、アクチユエータが
スロツトルバルブを開く方向にロツクしたときは
偏差量にかかわらず燃料噴射装置又はエンジンの
点火は停止されないので、引き続き車両を走行さ
せることができ、車両を安全な場所に移動でき
る。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は各々本考案に係るフエール
セーフ装置の実施例を示すブロツク図及び回路
図、第３図は従来のフエールセーフ装置を示す回
路図、第４図は本考案及び従来の燃料噴射装置を
示すブロツク図である。 １……ペダル位置検出器、２……バルブ位置検
出器、３……差動増幅器、４……比較器、５……
設定時間検出回路、６……停止回路、９……アク
セルペダル、１０……スロツトルバルブ、１１…
…制御回路、１２……アクチユエータ。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 アクセルペダルの踏込み角をペダル位置検出器
   によりアクセルペダル信号として検出し、スロツ
   トルバルブのバルブ開度をバルブ位置検出器によ
   りスロツトルバルブ信号として検出し、前記各信
   号を制御回路にそれぞれ入力し、該制御回路の出
   力によりアクチユエータを駆動し、該アクチユエ
   ータにより前記スロツトルバルブの開度を前記踏
   込み角に対応した値に制御する電子式燃料噴射装
   置であつて、 前記ペダル位置検出器からのアクセルペダル信
   号と、前記バルブ位置検出器からのスロツトルバ
   ルブ信号との差をとつて偏差信号を出力する差動
   増幅器と、 該差動増幅器が出力する偏差信号を予め設定し
   た基準偏差量と比較し、前記スロツトルバルブが
   閉じる方向の開度が前記アクセルペダルの踏込み
   角に追従しないときの偏差信号が前記基準偏差量
   より大きいときに信号を出力する比較手段と、 該比較手段が設定時間以上継続して信号を出力
   していることを検出する設定時間検出手段と、 該設定時間検出手段による検出によつて燃料噴
   射又はエンジンの点火を停止させる停止手段と を備えることを特徴とする電子式燃料噴射装置。