JPS5958124A - アクセルセンサの保安回路 - Google Patents

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】 本発明はアクセルの操作量を検出するアクセルセッサの
異常を検出し、異常時には安全な値の信号゛を出力さぜ
るようにした保安回路に関する。

アクセルは、運転者の意志（加速、減速等）をエノ／ノ
に伝えるだめの装置であり、通常は足踏み式のアクセル
ペダルを運転者の足で操作するようになっている。

以前は、アクセルがスロットル弁等に機械的に連結され
、ており、エンジンの動作特性が運転者のアクセル操作
部：に対して一義的に決められていた。

しかし最近、排気浄化性能や燃費性能を向」二さぜろだ
め、エンジン制御の自由度を大きくする必′皮が生じ、
そのだめアクセルとスロットル弁との機械的連結をなく
し、アクセルの位置を電気信号に変換し、その信号をエ
ンジン制御の一要素として用いる制御装置が開発されて
いる。

アクセルセッサは、アクセルの位置（操作量）を電気信
号に変換する装置であり、上記のごとき制御装置や、あ
るいは従来のアクセルとスロットル弁とが機−械的に連
結された装置でも用いられるものである。

従来のアクセルセンサとしては、（Ａ）アクセルに直結
したリニアポジションのポテンショメータ（Ｉ３）アク
セルにリンクしたリンケージの支点と同ｈｌ＋に接続さ
れた回転式のポテンショメータ、（Ｃ）アクセルの位置
変化を磁気的、電気容量的に検出するもの、等があった
（例えば特開昭４９−１１５３６１、特開昭５０−５５
８５６　）。

上記のようにアクセルセンサは、アクセルの位置を検出
するだめ機械的可動部分があり、かつ、アクセルの作動
は頻繁に行なわれるものであるため、作動時間、作動回
数が増加すると故障が生じやすい。

特に、ボテ／７メータを用いたものでは、抵抗体と接触
子との接触不良が生じやすく、耐久性信頼性に問題があ
った。

上記のようにアクセルセ／すが故障すると、その信号に
応じて演嘗される燃料噴射量等が異常値になり、運転性
や燃費等が悪化したり、極端な場合は運転不能になるこ
ともある。

本発明は上記の問題を解決するだめになされたものであ
り、アクセルセンサの異常を検出する装置を提供するこ
とを目的とする。更に本発明においては、異常発生時に
は、アクセル信号として安全な値の信号を出力する装置
を提供することを目的とする。

」二記の１］的を達成するため本発明においては、アク
セルが全開位置（操作量最小位置）に々−〕だときにア
クセルセッサの信号が零でない所定値になるようにして
おき、アクセルセンサの信号の値が」１記所定値以下に
なった場合に、アクセルセンザが故障したものと判定す
るように構成している。

ｔ　７’？−本発明においては、アクセルが全開位置（
操作１１１：最尺イ装置）になったときのアクセルセン
ｇの（＋Ｉ”ｊ−の市常時の値以上の信号が出力された
場合にも故障と判定するように構成している。

壕だ本発明においては、故障と判定したときには、アク
セルセンサの信号の代りに、予め定めた所定値の信号を
アクセル信号とするように構成している。

以下図面に基づいて本発明の詳細な説明する。

第１図は本発明の第１の実施例図である。

第１図において、アクセルセンサとして用いるポテンシ
ョメータ１は、摺動子２がアクセルと連動するようにな
っているが、摺動子２はアクセルが全閉位置のときＰＬ
位置、全開位置のときＰＨ位置まで移動するようになっ
ている。

すなわちアクセルが全開位置から全閉位置まで移動した
ときの摺動子の移動範囲はＡの部分である。

したがってアクセルが全閉位置のときでも、ボテ／ノコ
メータ１の信号Ｓ１は■。の値をもち、零にｒｌならな
い。

なお」二記のようなポテンショメータは、ボテ／７１メ
ータのＪＦ７動子の可動範囲に制限を設けて零位置まで
移動出来ないようにしたものを用いるか又は通常のポテ
ンショメータに■。の部分に相当する固定抵抗器を接続
したものを用いてもよい。

上記の信号Ｓ１を処理回路６で処理した信号Ｓ２が出力
端子９かもアクセル信号として出力されろ。

処理回路６は、雑音除去用のローパスフィルタやバッフ
ァ回路等から構成されている。

まだ信号Ｓ２は、ヒステリンス付きの比較回路４にも与
えられる。

比較回路４は、演算増幅器６及び抵抗１モ、〜ＩＬ４か
ら構成されており、信号Ｓ２が基準値ＶＳ以下になると
高レベルになる信号Ｓ３を出力する。

基準値ＶＳＯ値は、正常時における信号Ｓ２の最小値す
なわち前記の■。よりやや小さい値に設定する。なお処
理回路６で増幅している場合は、当然その分を見込んだ
値とする。

しだがってポテンショメータ１が正常な場合は、比較回
路４の信号Ｓ、は常に低レベルであるが、５−常が生じ
て信シ）Ｓ２の値が■８以１：になると、イ、：号Ｓ３
は高レベルになる。

そのため表示装置５のトランジスタ７がオンになり、表
示ランプ８が点灯して異常の発生を表示する。

なお■。の値は、あ捷り小さいと誤動作しやすくなり、
逆にあまり大きいとボテ／７ヨメータのダイナミックレ
ンジが狭くなるので、通常、ボテ／７ヨメータの全可動
範囲の５〜１０係に対応する値にすると良い。

次に、第２図は本発明のり１，２の実施例図であり、第
１図と同符号は同一物を示す。

前記第１図の実施例においては、ポテンショメータが異
常値を出力している時だけ表示う／ブ８が点灯するよう
になっている。

そのためボテ／７メータの瞬断時のように極めて短時間
だけ異常値が出力された場合には、運転者が気利かない
こともありイ４Ｉる。

第２図の実施例は上記の問題を解決したものである。

すなわち第２図において、ホールド回路１０はコンデン
サＣ４、抵抗１モ、及びダイオード１）１７５・ら構成
されており、信号Ｓ３が高レベルになるとコンデンサＣ
１が直ちに充電され、その後、抵抗１？５を介してゆっ
くり放電するようになっている。

しだがって信号Ｓ３が一瞬でも高レベルになれば、コン
デ／すＣ１と抵抗１モ、との時定数で定する所定時間の
間、表示ランプ８が点灯して異常発生を表示するので、
瞬断時においても運転者は確実に異常発生を認識するこ
とが出来る。

次に、第６図は本発明の第３の実施例図である。

第６図において、カウント回路１１は、例えば信号Ｓ３
が高レベルになったとき幅の狭いパルスを出力する単安
定マルチバイブレータと、そのパルスを計数するカウン
タとから構成されており、信号Ｓ３が高レベルになった
回数が所定数に達すると信号Ｓ４を出力する。

この信号Ｓ４によって表示装置１２のトう／ジメタ１６
がオンになり、表示ランプ１４が点灯する。

上記のように第６図の回路においては、異常発生の積算
回数が所定数に達したときに警報を発するので、ポテン
ショメータ１が完全に故障してし１う前に、故障しかけ
ていることを予知することが出来る。

なお第３図においては、第２図のホールド回路１０は用
いていない。これは上記のカウント回路を設けたことに
より、瞬断のような短時間の異常発生でもカウント出来
るので、そのよう々短時間の異常１で表示装置５で表示
させる必要がないからである。

すなわち第６図の回路では、比較的長時間継続した異常
時を表示装置５で表示し、短時間の異常も含めた全異常
発生の積算回数が所定値に達しだことを表示装置１２で
表示するように構成している。そのため瞬断時等では表
示装置５が作動しないので、運転者に不必要な不安感を
与えるおそれがなく、かつ異常発生回数が多くてポテン
ショメータが故障しかけていることは表示装置１２で確
実に表示することが出来る。

なおりつ／ト回路１１は所定運転時間毎又は所定圧前走
行毎にリセットするように構成する。

次に第４図は本発明の第４の実施例図である。

第４図においては、信号Ｓ３を抵抗１（・６と１（・７
とで分圧した電圧■１と、信号Ｓ２とのうちの大きい方
がアクセル信号として出力端イ９かも出力されるように
なっている。

前記のごとく、信号Ｓ２の正常時には信号Ｓ３は低レベ
ルであり、電圧■１は低い値になっている。

したがってこの場合は信号Ｓ２がアクセル信号と゛して
出力される。

・力、信’ｒ４Ｓ２の異常時には、信号Ｓ６が高レベル
になるので電圧■１は高い値になり、かつ信号Ｓ２は低
い値（■ｏ以下）であるから、この場合は電圧■１　が
アクセル信号として出力される。

この場合、抵抗Ｒ６とＲ７の値を適宜選定し、電圧■１
　が部分負荷値（不具合でも何んとか走行可能な値）と
なるようにすればフェイルソフト型となり、電圧■１が
アイドル値（アクセルの操作量の最小位置に対応する値
すなわち■。）となるようにずハばフェイルセーフ型（
安全性重視）となる。

上記のように第４図の回路においては、アクセルセンサ
が故障した場合でも、最低限エンジンが作動可能な値の
アクセル信号を出力することが出来るので、アクセルセ
ンサの故障によってエンジンが全く作動不能になるおそ
れがなくなる。

次に、第５図は本発明の第５の実施例図である。

第５図の実施例は、ポテンショメータ１の高域側の異常
も検出するように構成したものである。

第５図において、ボテン７ヨメータ１の摺動子２の可動
範囲はＡであり、全開位置の出力は■。、全開位置の出
力がＶ。どなる。

捷だ反転回路１５は演算増幅器１７及び抵抗で構成され
ており、信号Ｓ２を反転して出力する。

演算増幅器１８及び抵抗１ｔ８〜１ｔ１ｏは、ヒステリ
シス材きの比較回路を構成しており、反転回路１５の出
力が基準値■８′（Ｖｏ′よりやや大きな値）以下のと
きに高レベルとなる信号Ｓ５を出力する。

すなわちボテンン三１メータ１の信号Ｓ１　の値が■ｏ
′以下の正常時には（ｉ隈十５５ｉ１低レベルになって
いるが、■。より大きな異常時には高レベルとなる。

なお信号Ｓ１がＶ。以下になる異常時には、前記と同様
に信号Ｓ３が高レベルになる。

信号Ｓ　とＳ　とは、オア回路１９を介して表示５ 装置５とカウンタ回路１１へ送うれる。

したがって第５図の回路においては、ポテンショメータ
１の信号Ｓ１が全開位置の正常値■。′以上になったと
き、及び全閉位置の正常値■。以下になったときに異常
を表示することになる。

−・方、リノ換回路２ｏは、信号Ｓ５が低レベル（正常
時）のときにはＡ側、高レベル（異常時）のときには１
３側に切換わる。

１３側には、電源電圧Ｖを抵抗１ｔ１１とｌＬ１２とで
分用した電ｒＦ、Ｖ２が与えられている。

この電圧■２は、前記の電圧ｖ１と同様に、部分負荷値
又はアイドル値に設定しておく。

しだがってポテンショメータ１の信号Ｓ１が■。

以上になる異常が発生した場合にも、アイドル信号の値
は部分負荷値又はアイドル値に固定されるので安全であ
る。

なお信号Ｓ１がＶ。以下になる異常が発生した場合の動
作は、前記第４図の場合と同じである。

以上説明したごとく本発明によれば、制御上も安全上も
重・要な士ンサであるアクセルセンサを常にモニタし、
不具合を診断することが出来る。また異常が生じたとき
に、アクセル信号として所定値を出力させるように構成
したことにより、異常値を出力することがなく、安全性
が向上するという効果もある。

【図面の簡単な説明】

第１図乃忙第５図はそれぞれ本発明の実施例の回路図で
ある。 符号の説明 １・・・ポテンショメータ　２・・・摺動子６・・・処
理回路　　　　　４・・・比較回路５・・表示装置　　
　　　６・・・演算増幅器７・・トランジスタ　　　８
・・表示ランプ９・・・出力端子　　　　１ｏ・・・ボ
ールド回路１１・・・カウント回路　　１２・・・表示
装置１６・・・トランジスタ　　　１４・・・表示ラン
プ１５・・・反転回路　　　　１６・・・比較回路１７
．１８・・・演算増幅器

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）　　アクセルの操作量を電気信号に変換する可変
   電気素子からなるアクセルセンサにおいて、該アクセル
   センサの出力信号の値がアクセルの操作量の最小位置に
   対応する値以下になると信号を送出する第１の回路と操
   作量の最大位置に対応する値以上に々ると信号を送出す
   る第２の回路とのうちの少なくとも一方の回路と、上記
   第１又は第２の回路の信号が与えられると異常発生を表
   示する表示手段とを備えだアクセルセンサの保安回路。 （２）上記表示手段は、上記第１又は第２の回路の信号
   が与えられると所定時間のあいだ継続して信号を出力す
   るボールド回路と、該ホールド回路の信号が与えられて
   いるあいだ表示を継続する表示装置とからなることを特
   徴とする特許請求の範囲第１項記載のアクセルセンサの
   保安回路。 （ロ）上記表示手段は、上記第１及び第２の回路の信号
   が与えられた回数を割数し、積算回数が所定値に達する
   と信号を送出するカウント回路と、該カウント回路の信
   号が与えられると表示を行なう表示装置とからなること
   を特徴とする特許請求の範囲第１ｖ１記載のアクセルセ
   ンサの保安回路。 （４）　　アクセルの操作量を電気信号に変換する【り
   変電気素子からなるアクセルセンサにおいて、該アクセ
   ルセンサの出力信号の値がアクセルの操作１１１の最小
   位置に対応する値以下になると信号を送出する第１の回
   路と操作量の最大位置に対応する値以」二になると信号
   を送出する第２の回路とのうちの少なくとも一方の回路
   と、上記第１又は第２の回路の信号が与えられると異常
   発生を表示する表示手段と、上記第１又は第２の回路の
   信号が与えられると、アクセルセンサの出力の代りに所
   定値の信号をアクセル信号として出力する第６の回路と
   を備えたアクセルセンサの保安回路。 （５）上記第６の回路の所定値を、アクセルの操作量の
   最小位置に対応する値又は最小位置と最大位置との間の
   所定位置に対応する値に設定したことを特徴とする特許
   請求の範囲第４項記載のアクセルセッサの保安回路。