JPH04260215A

JPH04260215A - エンジン潤滑油の圧力異常検出装置

Info

Publication number: JPH04260215A
Application number: JP2181791A
Authority: JP
Inventors: Hajime Yama; 一山
Original assignee: Kubota Corp
Current assignee: Kubota Corp
Priority date: 1991-02-15
Filing date: 1991-02-15
Publication date: 1992-09-16
Anticipated expiration: 2013-05-28
Also published as: JP2758274B2

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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、スイッチがオンのとき
に放電用抵抗を通して放電し、スイッチがオフのときに
充電用抵抗を通して充電されるコンデンサが設けられた
検出スイッチの入力回路に関する。

【０００２】

【従来の技術】かかる検出スイッチの入力回路は、例え
ばエンジンの潤滑油の圧力をチェックするためのオイル
スイッチや、冷却水の温度をチェックするためのサーモ
スイッチ等、各種検出スイッチの接点入力に使用される
。一般に、機械的接点を有するスイッチはオン・オフ切
換の際にチャタリング（接点の振動）が短時間発生する
。さらに、かかる検出スイッチにあっては、エンジンの
振動等に起因して、正常なオフ状態において単発的な短
時間のオン状態（以下、パルス短絡という）が発生する
ことがある。又、オイルスイッチの場合、潤滑油内への
気泡の混入によってこのパルス短絡が発生することもあ
る。

【０００３】上記のようなチャタリングや単発的なパル
ス短絡をノイズとして除去し、異常として検出しないよ
うにするために、スイッチがオンのときに放電用抵抗を
通して放電するコンデンサを設け、放電時定数によるロ
ーパスフィルタを構成することが行われている。このコ
ンデンサは、スイッチがオフの間に充電用抵抗を通して
所定の電圧に充電される。

【０００４】そして、従来は、充電時定数をできるだけ
小さくしてコンデンサを所定の電圧まで速く充電する一
方、放電時定数を充電時定数より大きく設定していた。つまり、スイッチのオン応答性が問題にならない範囲内
において、放電時定数を大きくすることにより、できる
だけパルス幅の広いパルス短絡を除去できるようにして
いた。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】かかる検出スイッチに
おいて、チャタリングに比べて周波数が低く、しかもパ
ルス短絡のように単発的ではないオン・オフの繰り返し
（以下、疑似チャタリングという）が発生することがあ
る。この状態は、いわば正常（オフ）と異常（オン）と
の中間状態であるが、安全のためには異常と判断すべき
ことが多い。例えば、エンジンが低回転しているときの
油圧の脈動や油圧が低下したときの潤滑油内への気泡の
混入に起因してオイルスイッチの疑似チャタリングが発
生することがあり、この場合は異常（オン）と判断する
必要がある。

【０００６】ところが、前述のように放電時定数を大き
くした従来回路にあっては、周波数がある程度高くなる
とその疑似チャタリングを検出できなくなる。以下、図
２の及び図３に基づいて説明を加える。図２は、説明の
ために簡略化した検出スイッチの入力回路であって、１
はコンデンサＣの電圧Ｖｉｎを基準電圧Ｖｒｅｆと比較
してＶｏｕｔを出力するコンパレータである。検出スイ
ッチ２がオンのとき、コンデンサＣは放電用抵抗Ｒ１を
通して放電し、検出スイッチ２がオフのとき、コンデン
サＣは充電用抵抗Ｒ２を通して充電される。つまり、放
電時定数Ｔ１＝Ｒ１・Ｃであり、充電時定数Ｔ２＝Ｒ２
・Ｃである。

【０００７】スイッチ２がオン・オフを繰り返している
とき、コンデンサＣは充放電を繰り返し、その端子電圧
Ｖｉｎは、図３のタイムチャートに示すようになる。図
中破線で示すものはスイッチ２が（ａ）に示す周波数で
オン・オフを繰り返しているときであって、基準電圧Ｖ
ｒｅｆ以下に下がる期間ｔが発生する。従って、コンパ
レータ１の出力Ｖｏｕｔには、破線で示すようにＨパル
スが発生し、スイッチ２のオン・オフ（疑似チャタリン
グ）を検出することができる。

【０００８】しかし、スイッチ２が（ｂ）に示すように
上記（ａ）の２倍の周波数でオン・オフを繰り返すと、
コンデンサＣの端子電圧Ｖｉｎの変化は実線で示すよう
になる。従って、基準電圧Ｖｒｅｆ以下に下がることが
ないので、コンパレータ１の出力ＶｏｕｔはＬレベルの
ままであり、スイッチ２のオン・オフ（疑似チャタリン
グ）を検出することができない。

【０００９】本発明は、かかる実情に鑑みて為されたも
のであって、その目的は、チャタリングや単発的なパル
ス短絡を取り除きながら、上記の如き疑似チャタリング
を検出することができるスイッチの検出回路を提供する
ことにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明の検出スイッチの
入力回路は、スイッチがオンのときに放電用抵抗を通し
て放電し、スイッチがオフのときに充電用抵抗を通して
充電されるコンデンサが設けられたものであって、第１
の特徴構成は、充電時定数が放電時定数より大きくなる
ように、前記放電用抵抗及び前記充電用抵抗の値が設定
されている点にある。第２の特徴構成は、第１の特徴構
成を実施する際の好ましい具体構成を特定するものであ
って、前記コンデンサの電圧が設定電圧以下になると導
通するトリガ素子と、そのトリガ素子の状態を出力する
出力手段と、前記トリガ素子の導通状態を遮断状態にす
るリセット手段が設けられている点にある。

【００１１】

【作用】第１の特徴構成によれば、図４に示すように、
コンデンサの電圧Ｖｉｎは充放電に伴って徐々に下がっ
ていく。つまり、充電時定数が放電時定数より大きいこ
とから、放電によって失われた電荷を充電によって完全
に回復することができなくなり、端子電圧Ｖｉｎが徐々
に下がっていくのである。

【００１２】従って、スイッチがオン・オフを繰り返し
た場合、一回目のオンでは端子電圧Ｖｉｎが基準電圧Ｖ
ｒｅｆ以下に下がらなくても、やがて（図４の場合は３
回目のオンで）端子電圧Ｖｉｎが基準電圧Ｖｒｅｆ以下
に下がる期間ｔ１が発生する。そして、例えば図２のコ
ンパレータの出力ＶｏｕｔにＨパルスが発生し、これを
チェックすることにより、スイッチのオン・オフ（疑似
チャタリング）が発生していることを検出できる。

【００１３】スイッチの接点が開閉する際に発生する通
常のチャタリングについては、上記疑似チャタリングに
比べて周波数が高く、長くは続かないので端子電圧Ｖｉ
ｎが基準電圧Ｖｒｅｆ以下に下がることなく定常電圧Ｖ
ｃｃに復帰する。単発的なパルス短絡についても同様に
端子電圧Ｖｉｎが基準電圧Ｖｒｅｆ以下に下がることが
なく検出されない。スイッチがオンの状態が放電時定数
で定まる所定時間ｔ２続けば、端子電圧Ｖｉｎが基準電
圧Ｖｒｅｆ以下に下がり、その状態が検出され得ること
は従来どおりである。

【００１４】尚、図４は、充電時定数が放電時定数より
すこしだけ大きい場合であって、スイッチのオン時間と
オフ時間がほぼ等しいとき（一般的な疑似チャタリング
）であるが、オン時間がオフ時間より長いときも問題な
く検出できることが図からわかる。一方、オン時間がオ
フ時間より短い場合まで検出できるようにするには、検
出すべきオン時間とオフ時間の比の最小値より放電時定
数と充電時定数との比が小さくなるように充電時定数と
放電時定数を定める必要がある。

【００１５】第２の特徴構成によれば、上記第１の特徴
構成による作用において、コンデンサの電圧Ｖｉｎが徐
々に下がり、設定電圧（例えば基準電圧Ｖｒｅｆ）以下
になったときに、トリガ素子が導通状態になる。その状
態は出力手段によって出力され、リセット手段によって
トリガ素子が遮断状態にリセットされるまで維持される
。つまり、スイッチの疑似チャタリングが発生した場合
、上記のコンパレータの出力Ｖｏｕｔに発生するような
パルス電圧と異なり、一旦疑似チャタリングが検出され
ればリセットされるまでその検出状態を保持するのであ
る。

【００１６】

【発明の効果】上記の如く、第１の特徴構成によれば、
チャタリングや単発的なパルス短絡についてはノイズと
みなして取り除きながら、疑似チャタリングについては
異常として検出することが簡単な回路で実現できるよう
になった。又、第２の特徴構成によれば、トリガ素子の
利用により一旦疑似チャタリングを検出すればその状態
を保持して、後の処理に使用しやすい信号を発生するこ
とができるものとなった。

【００１７】

【実施例】以下、本発明をエンジンのオイルスイッチの
入力回路に適用した実施例について図面に基づいて説明
する。図１に示すように、オイルスイッチ２の入力回路
がコンデンサＣ、放電用抵抗Ｒ１、充電用抵抗Ｒ２、ト
リガ素子３、出力手段４、リセット手段５等によって構
成されている。

【００１８】オイルスイッチ（以下、単にスイッチとい
う）２は潤滑油の圧力をチェックするためのものである
。図示は省略するが、プラグ状のボディ内にダイヤフラ
ム、接点、スプリング等が設けられている。圧力が正常
なときは、スプリングの付勢力に抗してダイヤフラムが
押され接点が開いているが、圧力が設定値以下になると
スプリングの付勢力が勝って接点が閉じる。即ち、正常
時はスイッチがオフ、異常時はオンとなる。

【００１９】コンデンサＣは、スイッチ２がオフの定常
状態において電源電圧Ｖｃｃに充電されている。スイッ
チ２がオンになるとコンデンサＣの電荷はツェナーダイ
オード６及び放電用抵抗Ｒ１を通して放電する。但し、
完全に放電せずに、ツェナーダイオード６の電圧分だけ
は残ることになる。これは、トリガ素子３を導通させる
のに必要な範囲内の放電に抑えることにより、リセット
後、スイッチがオフのときの応答を速くするためである
。

【００２０】スイッチ２がオンになった後のコンデンサ
Ｃの電圧Ｖｉｎは、図４に示すように、時定数Ｔ１＝Ｒ
１・Ｃで決まる放電曲線１１を描いて低下することにな
る。スイッチ２のオン状態が続けば、破線で示すように
時間ｔ２後に基準電圧Ｖｒｅｆ以下になり、トリガ素子
３が導通する。トリガ素子３として用いられるＰＵＴ（
プログラマブル・ユニジャンクション・トランジスタ）
は、ゲート電圧Ｖｇｋがアノード電圧Ｖａｋより約０．
７ボルト低くなるとアノードＡとカソードＫとの間が導
通する。本回路においてはＶｇｋはＶｉｎに等しい。又
、Ｖａｋ＝Ｖｒｅｆ＋０．７となるように、Ｖｃｃを分
圧してＶａｋを設定している。

【００２１】そして、トリガ素子３は一旦導通状態にな
ると、ＶｇｋがＶｒｅｆ（Ｖａｋ−０．７）より高くな
っても導通状態を維持する。導通状態から遮断状態に変
えるには、リセット手段５のリセット入力を０ボルトに
する。その結果、Ｖａｋが０ボルト付近までさがり、ア
ノード・カソード間に流れる電流が谷電流値以下になり
、アノード・カソード間は遮断状態に戻る。

【００２２】トリガ素子３の状態を出力する出力手段４
は、オープンコレクタのトランジスタ４ａと周辺の抵抗
類からなる。トリガ素子３が遮断状態のときは、トラン
ジスタ４ａが導通して出力電圧ＶｏｈはＬレベルであり
、トリガ素子３が導通状態になれば、トランジスタ４ａ
が遮断して出力は開放状態となる。但し、出力がプルア
ップされていると考えて、以下、開放状態において出力
電圧ＶｏｈがＨレベルであるとする。

【００２３】従って、図４に示すように、スイッチ２が
オンになり、その状態が時間ｔ２以上続けば出力Ｖｏｈ
は破線のようにＬレベルからＨレベルに変化する。逆に
、実線で示すように、コンデンサＣの電圧Ｖｉｎが基準
電圧Ｖｒｅｆ以下になる前（ｔ２以内）にスイッチ２が
再びオフした場合は、コンデンサＣは放電から充電に転
じ、Ｖｉｎは再び上昇するのでＶｏｈがＨレベルベルに
なることはない。言い換えれば、時間ｔ２より短い幅の
スイッチ２のオン状態は、ノイズとして除去され検出さ
れないことになる。つまり、コンデンサＣと放電抵抗Ｒ
１によってスイッチ２のローパスフィルタが構成されて
いることになる。

【００２４】スイッチ２がオンになるときに短時間だけ
発生する接点の振動（チャタリング）についても、上記
ローパスフィルタによって除去される。しかし、図４に
示すように、スイッチ２がオン状態とオフ状態を繰り返
した場合、即ち、疑似チャタリングといわれる状態が発
生した場合には、コンデンサＣの電圧Ｖｉｎが徐々に低
下して、やがて基準電圧Ｖｒｅｆ以下になるようにして
いる。

【００２５】つまり、スイッチ２がオフのときコンデン
サＣは、充電用抵抗Ｒ２を通して電源電圧Ｖｃｃから充
電されるが、このときの充電時定数Ｔ２＝Ｒ２・Ｃが前
述の放電時定数Ｔ１＝Ｒ１・Ｃより大きくなるように、
Ｒ２を放電用抵抗Ｒ１より大きく設定している。その結
果、スイッチ２がオン状態とオフ状態を繰り返した場合
、コンデンサＣは、放電によって失われた電荷を充電に
よって完全に回復することができなくなり、端子電圧Ｖ
ｉｎが徐々に下がっていくのである。

【００２６】そして、ＶｉｎがＶｒｅｆ以下に下がれば
前述のようにして出力ＶｏｈはＨレベルになる。実際に
、このような疑似チャタリングが発生するのは、エンジ
ンが低回転しているときの油圧の脈動が発生する場合や
、油圧が低下したときに潤滑油内へ気泡が混入した場合
である。このような場合には、異常を検出する必要があ
るので上記のようにしているのである。

【００２７】尚、図４は、充電用抵抗Ｒ２を放電用抵抗
Ｒ１より少しだけ大きく設定している場合であって、ス
イッチ２のオン時間とオフ時間がほぼ等しいとき（一般
的な疑似チャタリング）であるが、オン時間がオフ時間
より長い場合も問題なく検出できることが図からわかる
。一方、オン時間がオフ時間より短い場合まで検出でき
るようにするには、検出すべきオン時間とオフ時間の比
の最小値よりＲ１とＲ２との比が小さくなるようにＲ１
とＲ２の値を定める必要がある。

【００２８】上記実施例ではトリガ素子としてＰＵＴを
用いたが、その他にＳＣＲ等を用いて回路を構成するこ
ともできる。また、出力手段としてリレーを用いてもよ
い。コンデンサの充放電による電圧変化を出力する回路
としては、実施例で図１に示した回路に限らず、図２の
ようなコンパレータを用いて構成してもよい。その他、
コンデンサの充放電回路以後の回路の構成は種々変更可
能である。

【００２９】又、本発明は、上記実施例のオイルスイッ
チに限らず、冷却水の温度をチェックするためのサーモ
スイッチ等、種々の検出スイッチの接点入力に適用でき
ることはいうまでもない。尚、特許請求の範囲の項に図
面との対照を便利にするために符号を記すが、該記入に
より本発明は添付図面の構成に限定されるものではない
。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例に係る検出スイッチの入力回路
の回路図

【図２】従来例の説明のための検出スイッチの入力回路
の回路図

【図３】従来例の説明のためのタイムチャート

【図４】
本発明の実施例の説明のためのタイムチャート

【符号の説明】

２　　　　スイッチ３　　　　トリガ素子４　　　　出力手段５　　　　リセット手段Ｃ　　　　コンデンサＲ１　　放電用抵抗Ｒ２　　充電用抵抗

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】　　スイッチ（２）がオンのときに放電用
抵抗（Ｒ１）を通して放電し、スイッチ（２）がオフの
ときに充電用抵抗（Ｒ２）を通して充電されるコンデン
サ（Ｃ）が設けられた検出スイッチの入力回路であって
、充電時定数が放電時定数より大きくなるように、前記
放電用抵抗（Ｒ１）及び前記充電用抵抗（Ｒ２）の値が
設定されている検出スイッチの入力回路。
【請求項２】　　前記コンデンサ（Ｃ）の電圧が設定電
圧以下になると導通するトリガ素子（３）と、そのトリ
ガ素子（３）の状態を出力する出力手段（４）と、前記
トリガ素子（３）の導通状態を遮断状態にするリセット
手段（５）が設けられた請求項１記載の検出スイッチの
入力回路。