JP2005041259A - Throttle opening detector - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、二輪車などハンドルバーを有した車両におけるスロットルグリップの回転角を検出し、スロットル開度を検出するためのスロットル開度検出装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
一般に、二輪車などハンドルバーを有した車両には、そのハンドルバー先端にスロットルグリップが配設されており、運転者がスロットルグリップを回転させると、その回転角に基づいてスロットル開度が検出され、任意速度にて車両を走行させるためのスロットル開度検出装置が配設されている。かかるスロットル開度検出装置としては、従来より種々構成のものが提案されているが、例えば特許文献1で開示されたようなものが挙げられる。
【0003】
ここで開示されたスロットル開度検出装置は、スロットルグリップと連動して回転する駆動プーリ部と、該駆動プーリ部の一部に形成された歯車と噛み合う検出用歯車と、該検出用歯車の回転角度を検出すべくポテンショメーターから成るスロットル開度センサとから主に構成されていた。そして、スロットルグリップを回転させると、駆動プーリ部を介してポテンショメーターが回転し、そのスロットル開度が検出されるようになっていた。
【0004】
【特許文献1】
特開平4−254278号公報
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来のスロットル開度検出装置は、ポテンショメーターが故障したり、或いは駆動プーリ部に形成された歯と検出用歯車との噛み合い不良等が生じた場合、スロットルグリップを初期位置(即ち、スロットル開度が最小のとき)に戻してもスロットル開度を戻す信号がECU等電子制御装置側に送信されない虞があった。このような場合、スロットルグリップを初期位置に戻してもエンジンの駆動が駆動輪に伝達されてしまうので、安全性の観点から問題があった。
【0006】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、スロットルグリップを初期位置に戻せば、ポテンショメーター等の検出手段の出力に関わらず車両の推進力を遮断し、安全性を向上させることができるスロットル開度検出装置を提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】
請求項1記載の発明は、車両のハンドルバー先端に取り付けられたスロットルグリップと連動して回転可能な連動部材と、該連動部材の回転角を検出する検出手段と、前記検出手段を収容しつつ前記ハンドルバーにおけるスロットルグリップ基端側に固定されたケースとを具備し、前記検出手段で検出された連動部材の回転角に基づきスロットル開度を検出するスロットル開度検出装置において、前記スロットルグリップの初期位置を検出する初期位置検出手段を備え、該初期位置検出手段による検出に基づき車両の推進力を遮断し得ることを特徴とする。
【0008】
請求項2記載の発明は、請求項1記載のスロットル開度検出装置において、前記初期位置検出手段は、スロットルグリップ側に配設された磁石と、前記ケース側に配設されたホール素子とから成り、前記スロットルグリップが初期位置にあるとき、当該磁石とホール素子とが対向して近接した位置とされることを特徴とする。
【0009】
請求項3記載の発明は、請求項2記載のスロットル開度検出装置において、前記検出手段は、前記連動部材と連動して回転するとともに表面に異なる極を有した磁石から成る回転体と、該回転体の回転角を検出すべく磁気抵抗素子から成る角度センサとを有し、当該角度センサが搭載される基板に前記ホール素子を配置したことを特徴とする。
【0010】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら具体的に説明する。
本実施形態に係るスロットル開度検出装置は、二輪車のハンドルバーに取り付けられたスロットルグリップの回転角を検出し、その検出信号を二輪車が搭載するECU等電子制御装置に送るためのもので、図1〜図4に示すように、ハンドルバーHBにおけるスロットルグリップ(スロットルパイプG)基端側に固定されたケース11に連動部材としてのローラ2と、スプリング7と、検出手段としての角度センサ5a、5b及び回転体3と、ホール素子10とが配設されている。
【0011】
ケース11のローラ2が配設された部位におけるスロットルパイプGと反対の側は開口しており、ローラ2等ケース11内に収容すべき構成部品を組み付けた後、当該開口をカバー8で覆うよう構成されている。具体的には、カバー8は、ケース11の開口部近傍の形状と略同一形状とされて開口を塞ぐとともに、図1及び図3で示すように、ケース11に形成された係合凸部11aと係止し得る係合孔8aが形成されている。
【0012】
こうして、係合凸部11aに係合孔8を係止させつつカバー8にてケース11の開口を覆うことにより、スプリング7等に異物が浸入して不具合を生じさせるのを回避することができる。尚、カバー8のケース11に対する係止は、他の形態によって行われてもよい。
【0013】
スロットルパイプGは、その外表面に樹脂製のスロットルグリップ(不図示)が挿通されて、当該スロットルグリップの一部を構成するものである。かかるスロットルパイプGの基端側の一部には、磁石9が配設されており、該磁石9と上記したホール素子10とで初期位置検出手段が構成されている。このスロットルパイプGは、ハンドルバーHBに対して回転可能とされており、運転者が初期位置から回転させれば、エンジンの出力を上げ得るよう構成されている。
【0014】
ローラ2は、スロットルパイプG側に突出した係合突起2aを有しており、該係合突起2aが上記スロットルパイプGの基端側と係合することにより、当該スロットルパイプGの回転動作と連動してケース11内で回転し得るよう構成されている。
【0015】
上記ローラ2と隣接する位置には、図3で示すように、回転中心を成す凸部3aを有した回転体3が配設されている。具体的には、ローラ2及び回転体3の外周面にはそれぞれ複数の歯が形成されており、これら両者の歯が噛み合って配設されることにより、ローラ2の回転に伴い回転体3が凸部3aを中心に回転し得るよう構成されている。
【0016】
即ち、スロットルパイプGを回転させると、それと連動してローラ2が回転し、その回転力が回転体3に伝達されて当該回転体3が凸部3aを中心に回転するので、回転体3はスロットルパイプGの回転に対応した回転角で回転することとなる。ここで、回転体3の表面には、図5で示すように、S極とN極とが形成されていて、磁力線mが後述する基板4の表裏面に形成された角度センサ5a、5bのそれぞれに影響し得るよう構成されている。
【0017】
角度センサ5a、5bは、図3に示すように、所定回路の形成されつつ配線Hが延設された基板4の表裏面にそれぞれ配設されたもので、磁気抵抗素子から成るものである。よって、回転体3が回転するのに伴って磁力線mの角度が変わるので、各角度センサ5a、5bの抵抗値の増減を検出すれば、スロットルパイプG(即ち、スロットルグリップ)の回転角を検出することができる。
【0018】
尚、基板4には、角度センサ5a、5bの出力信号を増幅させるためのアンプ6(基板の表裏それぞれに配設されている)及びホール素子10が配設されている。また、基板4が配設された部位(ケース11の凹部)には、同図の如く組み付けられた状態で所定の樹脂が充填されて、異物の混入や防水機能を果たすようになっている。
【0019】
ホール素子10は、スロットルパイプG側に配設された磁石9が対向した位置(既述のようにスロットルパイプGが初期位置にある状態)にあることを検知し得るものである。そして、角度センサ5a、5bからの電気信号がアンプ6にて増幅された後、その増幅された信号が配線Hを介してECUなど外部機器に送られ得る一方、同時に、スロットルパイプG側に形成された磁石9がホール素子10に近接したことをも検知して、その出力信号を配線Hを介してECUなど外部機器に送られ得るよう構成されている。
【0020】
更に、上記の如き構成のスロットル開度検出装置は、二輪車のハンドルバー先端(スロットルグリップの基端側)に固定されたスイッチケース内に配設するようにしてもよい。その場合、二輪車のスイッチケースは、防水機能が施されているため、スロットル開度検出装置における防水効果をも向上することができる。勿論、当該スイッチケースとは別体のものとしてハンドルバーの先端側に固定するようにしてもよい。
【0021】
次に、上記構成のスロットル開度検出装置における作用について説明する。
運転者が二輪車のハンドルバーHB先端に取り付けられたスロットルグリップ(スロットルパイプG)を回転させると、それと連動して当該スロットルパイプGの一部と嵌合されたローラ2も回転するとともに、回転体3も凸部3aを中心としてローラ2の回転角に対応した角度だけ回転する。このとき、磁石9はホール素子10から遠ざかるので、ホール素子10による検出信号は出力されない。
【0022】
一方、回転体3の表面には、図5で示すように、N極とS極とが形成されており、N極からS極に向かって磁力線mが生じているとともに、かかる磁力線mが基板4の表裏面に形成された角度センサ5a、5bのそれぞれに影響して電気的抵抗が生じるので、2重信号系の検出信号を得ることができる。即ち、図5において、角度センサ5bを基板4に対してQから見た場合と、角度センサ5aを基板4に対してPから見た場合とでは、磁力線mが通過する方向が逆となり、その回転も逆(右回りと左回り)となるのである。
【0023】
これら同時に生成された検出信号は、アンプ6を介して車両の電子制御装置に送信され、該電子制御装置にて両検出信号とが合成されて、所定の波形を得ることとなる。このように、2つの角度センサ5a、5bによって得られる2重信号系の検出信号に基づいて、スロットル開度の制御が行われるので、一方の角度センサ5a又は5b或いは配線が壊れた場合、その角度センサからの出力電圧はダウンして出力電圧の和(合成値)が異なってくるので、当該一方の角度センサ又は配線に不具合があることが認識できる。この場合であっても、他方の角度センサによる出力のみに基づき各種制御が行われ、安全性を確保することができる。
【0024】
上記のように、非接触にて角度センサ5a、5bによる回転体3の回転角を検出するので、例えばポテンショメーターの如き両者の接触部位がなく、摩耗が生じることがない。従って、スロットル開度検出装置の耐久性を向上させることができる。更に、角度センサ5a、5bが基板4の表裏面それぞれに配設されているので、回転体3の回転角をそれぞれで検出することができ、いずれか一方の故障を早期に発見することができる。また、一方の角度センサが故障したとしても他方の角度センサの検出値に基づきスロットル開度を検出し続けることができるので、安全性を向上させることができる。
【0025】
ここで、運転者がスロットルグリップを初期位置に戻すと、正常な状態では、角度センサ5a、5bの出力信号に基づいてスロットルバルブの開度を最小(例えば、車両の推進力が遮断されたアイドリング状態のエンジン出力)とされるのであるが、例えば車両の転倒等によって角度センサ5a、5bの両者が同時に破壊されたり、或いはローラ2と回転体3との噛み合い不良等が生じた場合、スロットルグリップを初期位置(即ち、スロットル開度が最小のとき)に戻してもスロットル開度を戻す信号がECU等電子制御装置側に送信されない虞がある。
【0026】
本実施形態においては、このような安全上の不具合を初期位置検出手段にて解消することができる。即ち、上記不具合時においても、スロットルグリップを初期位置まで戻せば、磁石9がホール素子10に対向して近接し、該ホール素子10からECU等電子制御装置側へ検出信号が送信されるとともに、かかる検出信号が送信されると、車両の推進力を遮断するようエンジン制御がなされる。
【0027】
ここで、車両の推進力を遮断する制御は、エンジンの点火装置による点火を強制的に停止して当該エンジンを失火させてもよいし、アイドリング状態の如く車両が推進しない程度の最低のエンジン出力とするようにしてもよい。何れであっても、転倒等による上記の如き不具合が生じたとしても、スロットルグリップを初期位置まで戻せば車両が更に推進してしまうことがなく、安全性を向上させることができる。
【0028】
また、本実施形態によれば、初期位置検出手段がスロットルグリップ側に配設された磁石9と、ケース11側に配設されたホール素子10とから成るので、例えば接点等を有した検出スイッチによるものに比べ、摩耗等による寿命の低下が防止されるとともに、より信頼性の高いスロットル開度検出装置を提供することができる。
【0029】
また更に、本実施形態によれば、角度センサ5a、5bが配設された基板4に初期位置検出手段を構成するホール素子10が配設されているので、当該ホール素子から別途の配線を不要とすることができ、組み付け性を向上させることができるとともに、スロットル開度検出装置を小型化することができる。
【0030】
以上、本実施形態に係るスロットル開度検出装置について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えばスロットルグリップの回転角を電気的に検知してスロットル開度を制御するものであれば、他の形態のものにも適用することができる。即ち、スロットルグリップが初期位置であるとき、その状態を検出する初期位置検出手段を設けていれば、角度センサが1つであるもの、或いは従来の如くポテンショメーターを用いたものにおいても適用することができるのである。
【0031】
また、初期位置検出手段は、ホール素子と磁石との組み合わせに限られず、スロットルグリップの初期位置を検出し得るものであれば、他の非接触式の検出センサに代えてもよい。勿論、接点をケース及びスロットルグリップ(本実施形態の如くスロットルパイプ含む)の双方に接点を設け、これらの導通状態を検出することにより、スロットルグリップの初期位置を検出するようにしてもよい。
【0032】
また更に、本実施形態においては、二輪車のハンドルバー先端に取り付けられたスロットルグリップの回転角を検出してスロットル開度を検出するものに適用されているが、本発明はこれに限定されず、ハンドルバー先端にスロットルグリップを有する他の車両(例えばバギーなど)のスロットル開度検出装置に適用することもできる。
【0033】
【発明の効果】
請求項1の発明によれば、初期位置検出手段による検出に基づき車両の推進力を遮断し得ることができるので、スロットルグリップを初期位置に戻せば、ポテンショメーター等の検出手段の出力に関わらず車両の推進力を遮断し、安全性を向上させることができる。
【0034】
請求項2の発明によれば、初期位置検出手段がスロットルグリップ側に配設された磁石と、ケース側に配設されたホール素子とから成るので、例えば接点等を有した検出スイッチによるものに比べ、摩耗等による寿命の低下が防止されるとともに、より信頼性の高いスロットル開度検出装置を提供することができる。
【0035】
請求項3の発明によれば、角度センサが搭載される基板に初期位置検出手段を構成するホール素子を配置したので、当該ホール素子から別途の配線を不要とすることができ、組み付け性を向上させることができるとともに、スロットル開度検出装置を小型化することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施形態に係るスロットル開度検出装置を示す斜視図
【図2】同正面図
【図3】図2におけるIII−III線断面図
【図4】図2におけるIV−IV線断面図
【図5】本発明の実施形態に係るスロットル開度検出装置における回転体及びそこから生じる磁力線を示す模式図
【符号の説明】
1…スロットル開度検出装置
2…ローラ(連動部材)
3…回転体
4…基板
5a、5b…角度センサ
6…アンプ
7…スプリング
8…カバー
9…磁石(初期位置検出手段)
10…ホール素子(初期位置検出手段)
11…ケース
HB…ハンドルバー
G…スロットルパイプ[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a throttle opening detection device for detecting a throttle opening by detecting a rotation angle of a throttle grip in a vehicle having a handlebar such as a motorcycle.
[0002]
[Prior art]
Generally, in a vehicle having a handlebar such as a motorcycle, a throttle grip is disposed at the end of the handlebar, and when the driver rotates the throttle grip, the throttle opening is detected based on the rotation angle, A throttle opening detection device for running the vehicle at an arbitrary speed is provided. As such a throttle opening degree detecting device, various configurations have been conventionally proposed. For example, the one disclosed in Patent Document 1 can be cited.
[0003]
The throttle opening detection device disclosed herein includes a drive pulley portion that rotates in conjunction with a throttle grip, a detection gear that meshes with a gear formed in a part of the drive pulley portion, and the rotation of the detection gear. It mainly consists of a throttle opening sensor composed of a potentiometer to detect the angle. When the throttle grip is rotated, the potentiometer is rotated via the drive pulley portion, and the throttle opening is detected.
[0004]
[Patent Document 1]
JP-A-4-254278
[Problems to be solved by the invention]
However, in the conventional throttle opening detection device, when the potentiometer breaks down or a meshing failure between the teeth formed on the drive pulley and the detection gear occurs, the throttle grip is moved to the initial position (i.e., the throttle grip). Even when the opening degree is minimum, there is a possibility that a signal for returning the throttle opening degree is not transmitted to the electronic control device side such as an ECU. In such a case, even if the throttle grip is returned to the initial position, the drive of the engine is transmitted to the drive wheels, which is problematic from the viewpoint of safety.
[0006]
The present invention has been made in view of such circumstances, and if the throttle grip is returned to the initial position, the propulsive force of the vehicle can be cut off regardless of the output of the detection means such as a potentiometer and the safety can be improved. An object of the present invention is to provide a throttle opening detection device capable of performing the above.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
According to a first aspect of the present invention, there is provided an interlocking member that can be rotated in conjunction with a throttle grip attached to a front end of a handlebar of a vehicle, a detecting means for detecting a rotation angle of the interlocking member, and a housing for the detecting means. A throttle opening detecting device for detecting the throttle opening based on the rotation angle of the interlocking member detected by the detection means, and a case fixed to the throttle grip proximal end side of the handlebar. An initial position detecting means for detecting the initial position is provided, and the propulsive force of the vehicle can be cut off based on the detection by the initial position detecting means.
[0008]
According to a second aspect of the present invention, in the throttle opening degree detecting device according to the first aspect, the initial position detecting means includes a magnet disposed on the throttle grip side and a hall element disposed on the case side. When the throttle grip is in the initial position, the magnet and the hall element are opposed to each other and close to each other.
[0009]
According to a third aspect of the present invention, in the throttle opening degree detecting device according to the second aspect, the detection means rotates in conjunction with the interlocking member and is composed of a rotating body made of a magnet having different poles on the surface, An angle sensor including a magnetoresistive element for detecting the rotation angle of the rotating body, and the Hall element is disposed on a substrate on which the angle sensor is mounted.
[0010]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be specifically described with reference to the drawings.
The throttle opening detection device according to the present embodiment is for detecting the rotation angle of a throttle grip attached to the handlebar of a two-wheeled vehicle and sending the detection signal to an electronic control device such as an ECU mounted on the two-wheeled vehicle. As shown in FIGS. 1 to 4, a
[0011]
The side of the
[0012]
In this way, by covering the opening of the
[0013]
The throttle pipe G is configured such that a resin throttle grip (not shown) is inserted through an outer surface thereof to constitute a part of the throttle grip. A
[0014]
The
[0015]
As shown in FIG. 3, a rotating body 3 having a
[0016]
That is, when the throttle pipe G is rotated, the
[0017]
As shown in FIG. 3, the
[0018]
The
[0019]
The
[0020]
Further, the throttle opening degree detecting device having the above-described configuration may be disposed in a switch case fixed to the front end of the handlebar of the motorcycle (the base end side of the throttle grip). In that case, since the switch case of the two-wheeled vehicle has a waterproof function, the waterproof effect in the throttle opening detecting device can also be improved. Of course, it may be fixed to the front end side of the handlebar as a separate body from the switch case.
[0021]
Next, the operation of the throttle opening detection device having the above-described configuration will be described.
When the driver rotates the throttle grip (throttle pipe G) attached to the tip of the handlebar HB of the motorcycle, the
[0022]
On the other hand, as shown in FIG. 5, the N pole and the S pole are formed on the surface of the rotating body 3, and the magnetic lines of force m are generated from the N pole toward the S poles. Since the electrical resistance is generated by affecting each of the
[0023]
These simultaneously generated detection signals are transmitted to the vehicle electronic control device via the
[0024]
As described above, since the rotation angle of the rotating body 3 is detected by the
[0025]
Here, when the driver returns the throttle grip to the initial position, under normal conditions, the throttle valve opening is minimized based on the output signals of the
[0026]
In the present embodiment, such a safety problem can be solved by the initial position detecting means. That is, even in the case of the above problem, if the throttle grip is returned to the initial position, the
[0027]
Here, the control for shutting off the propulsive force of the vehicle may forcibly stop the ignition by the engine ignition device to cause the engine to misfire, or the lowest engine output that does not propel the vehicle as in the idling state. You may make it. In any case, even if the above-described problems due to overturning occur, the vehicle will not be further propelled and the safety can be improved by returning the throttle grip to the initial position.
[0028]
Further, according to the present embodiment, the initial position detecting means comprises the
[0029]
Furthermore, according to the present embodiment, since the
[0030]
Although the throttle opening detection device according to the present embodiment has been described above, the present invention is not limited to this. For example, the throttle opening is controlled by electrically detecting the rotation angle of the throttle grip. If it exists, it can be applied to other forms. That is, when the throttle grip is at the initial position, if an initial position detecting means for detecting the state is provided, the present invention can be applied to one having a single angle sensor or a conventional potentiometer. It can be done.
[0031]
The initial position detection means is not limited to the combination of the hall element and the magnet, and may be replaced with another non-contact type detection sensor as long as the initial position of the throttle grip can be detected. Of course, it is also possible to detect the initial position of the throttle grip by providing contact points on both the case and the throttle grip (including the throttle pipe as in the present embodiment) and detecting the conduction state thereof.
[0032]
Still further, in the present embodiment, the present invention is applied to the detection of the throttle opening by detecting the rotation angle of the throttle grip attached to the tip of the handlebar of the two-wheeled vehicle, but the present invention is not limited to this, The present invention can also be applied to a throttle opening degree detection device for other vehicles (for example, buggy) having a throttle grip at the end of the handlebar.
[0033]
【The invention's effect】
According to the first aspect of the present invention, the propulsive force of the vehicle can be shut off based on the detection by the initial position detecting means. Therefore, if the throttle grip is returned to the initial position, the vehicle is output regardless of the output of the detecting means such as a potentiometer. This can cut off the propulsive force and improve safety.
[0034]
According to the invention of
[0035]
According to the invention of claim 3, since the hall element constituting the initial position detecting means is arranged on the substrate on which the angle sensor is mounted, it is possible to eliminate the need for separate wiring from the hall element and improve the assembling property. In addition, the throttle opening detection device can be reduced in size.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view showing a throttle opening degree detecting device according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a front view thereof. FIG. 3 is a sectional view taken along line III-III in FIG. FIG. 5 is a schematic diagram showing a rotating body and lines of magnetic force generated therefrom in the throttle opening detection device according to the embodiment of the present invention.
1 ... Throttle
DESCRIPTION OF SYMBOLS 3 ...
10 ... Hall element (initial position detecting means)
11 ... Case HB ... Handle bar G ... Throttle pipe
Claims (3)
該連動部材の回転角を検出する検出手段と、
前記検出手段を収容しつつ前記ハンドルバーにおけるスロットルグリップ基端側に固定されたケースと、
を具備し、前記検出手段で検出された連動部材の回転角に基づきスロットル開度を検出するスロットル開度検出装置において、
前記スロットルグリップの初期位置を検出する初期位置検出手段を備え、該初期位置検出手段による検出に基づき車両の推進力を遮断し得ることを特徴とするスロットル開度検出装置。An interlocking member that can rotate in conjunction with a throttle grip attached to the end of a vehicle handlebar;
Detecting means for detecting the rotation angle of the interlocking member;
A case fixed to the throttle grip base end side of the handlebar while accommodating the detection means;
In the throttle opening detection device for detecting the throttle opening based on the rotation angle of the interlocking member detected by the detection means,
A throttle opening degree detecting device, comprising: initial position detecting means for detecting an initial position of the throttle grip, wherein the propulsive force of the vehicle can be cut off based on detection by the initial position detecting means.
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