JPS5819846B2 - 加速信号検出装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、エンジンの加速状態検出装置に係り、特に、
電子制御燃料噴射装置に用いるに好適な、スロットル弁
の開閉動作からエンジンの加速信号を検出する加速信号
検出装置の改良に関する。

一般に、電子制御燃料噴射装置が配設されたエンジンに
於いては、エンジン加速状態に於ける燃料供給遅れを防
止する為、スロットル弁に加速信号検出装置を配設し、
該加速信号検出装置によりエンジンの加速状態が検知さ
れた場合には、吸入空気量の増加に先行して燃料噴射量
を増量するようにし、加速状態に於ける排気ガス中の有
害成分の低減及び運転性の良好化を計っている。

この電子制御燃料噴射装置に使用される従来の加速信号
検出装置としては、スロットル弁に、その全閉時に閉成
する機械的スイッチからなるスロットル全閉検出スイッ
チを配設し、該スロットル全閉検出スイッチの出力がオ
ンからオフに状態が反転した時を加速とみなし、燃料の
増量や加速燃料噴射等を行なっている。

しかしこのような全閉状態のみを検出するスロットル全
閉検出スイッチを用いたのでは、一般に機械的スイッチ
につきものの状態反転時のチャタリング現象により燃料
噴射装置が誤動作してしまうという問題点を有する。

特に、排出ガス低減対策部品の一つである、ダッシュポ
ットがスロットル弁に設けられている場合には、ス白ッ
トル開側から閉側への移行が非常にゆっくり行なわれる
為、スロットル全閉検出スイッチのチャタリングが長時
間発生する。

従って、スロットルが閉じられる時に燃料の増量や加速
時燃料噴射等を行なってしまうという意図に反した動作
をしてしまう。

このような欠点を解消するべく、スロットル全閉検出ス
イッチの信号処理回路に、比較的大きな５００ミ：り秒
程度の信号遅延時間を有する遅延回路を設けることも行
なわれているが、このような信号遅延回路を設けると、
加速時の応答遅れが犬となってしまうという問題点を有
りる。

本発明は、前記従来の欠点を解消するべくなされたもの
で、チャタリング等の影響を受けることがなく、加速時
の応答遅れの少ない加速信号検出装置を提供することを
目的とする。

本発明は、スロットル弁の開閉動作からエンジンの加速
信号を検出する加速信号検出装置に於いて、スロットル
弁の全閉状態を検出して出力する全閉状態検出手段と、
スロットル弁の半開状態を検出して出力する半開状態検
出手段と、全閉状態検出手段の検出出力により出力レベ
ルを第１のレベルに保持し、半開状態検出手段の検出出
力により出力レベルを第２のレベルに反転してその出力
レベルを保持するフリップフロップ回路と、を設け、前
記フリップフロップ回路の出力レベルが第１のレベルか
ら第２のレベルに変化したときを加速時として検出する
ようにして、前記目的を達成したものである。

又、前記半開状態検出手段が、スロットル弁の全開状態
から数度の半開状態を検出するようにして、加速信号の
検出遅れを防止したものである。

以下図面を参照して、本発明の実施例を詳細に説明する
。

本実施例は、第１図に示す如く、スロットルボデーの側
面に、スロットルシャフト１０が突出するように配設さ
れるベース１２、前記スロットルシャフト１０に固着さ
れた、周囲に可動接点１４が配設されているロータ１６
、前記ベース１２に固定され、スロットルシャフト１０
を取巻く部分環状に配設された、前記可動接点１４の一
方の接点と常時摺接する共通接点板１８、該共通接点板
１８の外側に、同じく部分環状に配設され、スロットル
弁が全閉状態にある時に、前記可動接点１４の他方の接
点と摺接するスロットル全閉検出用接点板２０、該スロ
ットル全閉検出用接点板２０と同一円周上に配設され、
これからスロットル弁開度で約３度量いた時点で前記可
動接点１４の他方の端子と摺接される、同じく部分環状
のスロットル半開検出用接点板２２、から成るスロット
ル開度検出器２４と、フリップフロップ回路を形成する
ＮＡＮＤゲート３０及び３２、前記スロットル開度検出
器２４のスロットル半開検出用接点板２２あるいはスロ
ットル全閉検出用接点板２０からそれぞれ人力される電
流信号を制限する為の抵抗器３４，３６、ＮＡＮＤゲー
ト３０゜３２にそれぞれ人力される人力電比レベルを適
正なものとする為の分圧用抵抗器３８，４０及び４２．
４４、ＮＡＮＤゲート３０．３２の入力端子を制限し、
ＮＡＮＤゲート３０．３２をそれぞれ保護する為のダイ
オード４６，４８及び５０゜５２から成る信号処理回路
５４とを用いて構成したものである。

図に於いて、５６は信号処理回路５４の電源接続端子、
５８は、前記ＮＡＮＤゲート３０の出力と接続された出
力端子、６０はアース端子である。

同、前記スロットル開度検出器２４と信号処理回路５４
は、リード線６２により共通接点板１８とアース端子が
接続され、リード線６４によりスロットル全閉検出用接
点板２０と抵抗器４２の一端が接続され、リード線６６
によりスロットル半開検出用接点板２２と抵抗器３８の
一端が接続されている。

同、前記スロットル全閉検出用接点板２０は、機械的な
スロットル全閉からスロットルシャフト１０を数度回転
させた範囲迄を含めてスロットル全閉状態を検知するよ
うにされている。

これは、機械的なスロットル全閉位置でのみ接点が接触
するように設定すると、経時変化等によりスロットルシ
ャフトが機械的なスロットル全閉位置迄回らなかった場
合、スロットル全閉信号が得られなくなることを防止す
る為である。

以上動作を説明する。

まず、スロットルシャフト１０が時計方向に一杯に回転
され、スロットル弁が全開になっている時には、可動接
点１４がスロットル全閉検出用接点板２０に接触してお
り、従って、信号処理回路５４の抵抗器４２が、スロッ
トル全閉検出用接点板２０、可動接点１４、共通接点板
１８を介してアースされる。

この時、抵抗器４２の抵抗値は抵抗器４４の抵抗値に比
べて十分に小さい値とされているので、ＮＡＮＤゲート
３２の一方の入力端子には、抵抗器３６を介して゛０パ
信号が与えられる。

逆に、この時スロットル半開検出用接点板２２はアース
されていない為、ＮＡＮＤゲート３０には、抵抗器４０
、抵抗器３４を介して１ ＋１信号が与えられる。

ここで、ＮＡＮＤゲート３０と３２は、公知のフリップ
フロップ回路を構成している為、出力端子５８には、”
０″信号が出力される。

次に、スロットル弁の開度が犬となり、スロットルシャ
フト１０が反時計方向に若干回転されると、スロットル
全閉検出用接点板２０と可動接点１４の接触が切離され
て、ＮＡＮＤゲート３２の一方の入力端子には、抵抗器
４４．３６を介して”１″信号が与えられ、更にスロッ
トル弁が開かれると、スロットル半開検出用接点板２２
と可動接点１４が接触し、抵抗器３８がアースされる。

抵抗器３８と４０の抵抗値の関係は、抵抗器４２と４４
の関係と同一とされている為、ＮＡＮＤゲート３０の一
方の入力端子には”０″信号が与えられる。

従って、ＮＡＮＤゲ゛−ト３０の出力は１″になり、出
力端子５８は、ｎ １１ｊ信号を出力する。

この信号処理回路５４の出力が、”０″から”１″に変
化する点を、加速時と見なして、電子制御燃料噴射装置
等を制御する。

この場合、接点のチャタリングがあっても最初の゛０″
信号でフリップフロップ回路が反転し、その状態が保持
されるので、接点のチャタリングによって誤動作するこ
とがなく又、信号を遅延処理することなく、加速と見做
し燃料の加速時増量や加速時燃料噴射等を行なうことが
できる。

又、スロットルシャフト１０が更に反時計方向に回転さ
れ、スロットル全閉検出用接点板２０、スロットル半開
検出用接点板２２のいずれも可動接点１４と接しなくな
った場合に於いては、ＮＡＮＤゲ゛−ト３０の出力が’
１”、ＮＡＮＤゲ゛−ト３２の出力が”０パに保持され
る。

次に減速回転時に於いては、スロットル半開検出用接点
板２２からの出力の如何に関わらず、スロットル全閉検
出用接点板２０からＮＡＮＤゲート３２に入力される信
号が“１″レベルに保持される限り、ＮＡＮＤゲート３
０は、？＋ １ ＄１状態を保持する。

可動接点１４が時計方向に回転し、スロットル全閉検出
用接点板２０と接するようになるとＮＡＮＤゲート３２
の一方の人力が゛０″レベルとなり、ＮＡＮＤゲート３
２の出力が”１′ルベルに変化する。

すると、この時ＮＡＮＤゲート３０の一方の入力が既に
”１″レベルとなっている為、ＮＡＮＤゲート３０はそ
の状態が反転し、２１０ ＋１信号を出力する状態に復
帰する。

第２図に、本実施例に於ける、スロットルシャフト回転
角とスロットル全閉信号（実線Ａ）、スロットル半開信
号（実線Ｂ）、信号処理回路出力信号（実線Ｃ）の関係
を示す。

スロットル全閉信号Ａは、スロットル全閉検出用接点板
２０が可動接点１４と接触している時に、ＮＡＮＤゲー
ト３２の人力信号が”０″となり、離れている時に、Ｎ
ＡＮＤゲート３２の入力信号が１″となることを示して
いる。

父、スロットル半開信号Ｂは、スロットル半開検出用接
点板２２が、可動接点１４と接触している時に、ＮＡＮ
Ｄゲート３０の人力信号が”０″となり、離れている時
に、ｎ １ ｎとなることを示している。

図から明らかなように、スロットル全閉信号Ａ、スロッ
トル半開信号Ｂの両者が共に、状態変化時にチャタリン
グ現象を起こした場合に於いても、信号処理回路出力信
号Ｃは、該チャタリングの影響を受けることがない。

面、前記実施例に於いては、スロットル半開検出用接点
板が、スロットル全閉検出用接点板２０の作動角よりス
ロットル開側に３度開いた位置に配設されていたが、ス
ロットル半開検出用接点板を配設する位置はこれに限定
されず、例えば６度以内の任意の角度とすることが可能
である。

父、前記実施例に於いては、全閉状態検出手段及び半ｒ
Ａ手段が、スロットル弁のスロットルシャフト周囲に環
状に配設された、スロットルシャフトと共に回動する可
動接点により摺接される固定接点であったが、全閉状態
検出手段あるいは半開状態検出手段は、前記実施例に限
定されない。

更に、前記実施例に於いては、信号処理回路が２個のＮ
ＡＮＤゲートを用いたフリップフロップ回路により構成
されていたが、信号処理回路の構成はこれに限定されな
い。

第３図に、前記実施例が適用される自動車エンジンの電
子制御燃料噴射装置の構成例を示す。

図に於いて、７０は、エンジンシリンダブロック等に配
設された、エンジン冷却水温センサ、７２は、吸気系に
設けられた、吸入空気量センサ、８２は、エンジン回転
速度センサ、７４は、各部に電源を供給するバッテリ、
７８は、信号処理回路５４、エンジン冷却水温センサ７
０、吸入空気量センサ７２等の出力を基に、各気筒毎に
配設された燃料噴射弁８．０ａ 、ｓｏｂ 、８０ｃ
、８０ｄの燃料噴射時間を演算する演算回路、である。

このような電子制御噴射装置に於いては、吸入空気量セ
ンサ７２の出力及びエンジン回転速度センサ８２の信号
等を基に、基本噴射時間を演算し、エンジン冷却水温セ
ンサ７０、信号処理回路５４出力等に応じて該燃料噴射
時間を補正して、燃料噴射弁８０ａ 、８０ｂ 、８０
ｃ 、８０ｄからエンジン回転に同期して燃料を噴射さ
せ空燃比制御を行なう。

特に、信号処理回路５４の出力端子５８の出力が０″か
ら”１′′へ反転した場合には、加速状態と見做し加速
時燃料増量や加速時燃料噴射が行なわれる。

以上説明した通り、本発明は、スロットル弁の開閉動作
からエンジンの加速信号を検出する加速信号検出装置に
於いて、スロットル弁の全閉状態を検出して出力する全
閉状態検出手段と、スロットル弁の半開状態を検出して
出力する半開状態検出手段と、全閉状態検出手段の検出
出力により出力レベルを第１のレベルに保持し、半開状
態検出手段の検出出力により出力レベルを第２のレベル
に反転してその出力レベルを保持するフリップフロップ
回路と、を設け、前記フリップフロップ回路の出力レベ
ルが第１のレベルから第２のレベルに変化したときを加
速時として検出するようにしたので、機械的接点のチャ
タリングの影響を無視でき、減速時に誤まって加速状態
を検出してしまうことがない。

又、信号を遅延させる必要がないので、加速時応答性が
向上する等の優れた効果を有する。

発明者等の実験によると、人間がアクセルペダルを踏ん
でスロットル弁を全閉から全開にする時間は、最も堅く
て１００〜１５０ ミＩＪ秒、一般に１〜２秒程度であ
るので、全閉から３度位開き側にスロットル全開検出用
接点を設けた場合の加速検出遅れは、急加速時で３．３
〜５ミリ秒、緩加速時に３３〜６７ミリ秒となり、従来
の信号遅延時間（５００ミリ秒程度）に比較して、応答
性が格段に改善されることが確認できた。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明に係る加速信号検出装置の実施例の構
成を示す回路図、第２図は、前記実施例に於けるスロッ
トルシャフト回転角とスロットル全閉信号Ａ、スロット
ル半開信号Ｂ、信号処理回路出力信号Ｃの関係を示す線
図、第３図は、前記実施例を自動車エンジンの電子制御
燃料噴射装置に配設した例を示すブロック線図である。 １０・・・・・・スロットルシャフト、１４・・・・・
・可動接点、１６・・・・・・ロータ、１８・・・・・
・共通接点板、２０・・・・・・スロットル全閉検出用
接点板、２２・・・・・・スロットル半開検出用接点板
、２４・・・・・・スロットル開度検出器、５４・・・
・・・・信号処理回路、５８・・・・・・出力端子。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ スロットル弁の開閉動作からエンジンの加速信号を
   検出する加速信号検出装置に於いて、スロットル弁の全
   閉状態を検出して出力する全閉状態検出手段と、スロッ
   トル弁の半開状態を検出して出力する半開状態検出手段
   と、全閉状態検出手段の検出出力により出力レベルを第
   １のレベルに保持し、半開状態検出手段の検出出力によ
   り出力レベルを第２のレベルに反転してその出力レベル
   を保持するフリップフロップ回路と、を有し、前記フリ
   ップフロップ回路の出力レベルが第１のレベルから第２
   のレベルに変化したときを加速時として検出するように
   したことを特徴とする加速信号検出装置。 ２ 前記半開状態検出手段が、スロットル弁の全閉状態
   から数度の半開状態を検出するようにされている特許請
   求の範囲第１項に記載の加速信号検出装置。