JP4371301B2

JP4371301B2 - スロットル開度検出装置

Info

Publication number: JP4371301B2
Application number: JP2003200066A
Authority: JP
Inventors: 通之鈴木
Original assignee: Asahi Denso Co Ltd
Current assignee: Asahi Denso Co Ltd
Priority date: 2003-07-22
Filing date: 2003-07-22
Publication date: 2009-11-25
Anticipated expiration: 2023-07-22
Also published as: JP2005041259A

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ものとされ、当該初期位置検出手段は、スロットルグリップに配設された磁石と、前記ケース内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、且つ、前記スロットルグリップから前記ケースの配設位置に向かって延設された部位を設け、その部位に前記磁石が形成されたことを特徴とする。
【０００９】
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。
【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】
また、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、ケース内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２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

Claims

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ものとされ、当該初期位置検出手段は、スロットルグリップに配設された磁石と、前記ケース内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、且つ、前記スロットルグリップから前記ケースの配設位置に向かって延設された部位を設け、その部位に前記磁石が形成されたことを特徴とするスロットル開度検出装置。
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請求項１記載のスロットル開度検出装置。