JPH03281969A - スロットルセンサの出力異常検出装置 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、スロットルセンサの出力異常検出装置に係り
、とくに、自動車、オートバイ、船外機等に装備され、
スロットル開度情報、及びエンジン回転数情報に基づき
燃料噴射量を制御する電子制御燃料噴射システム用とし
て好適なスロットルセンサの出力異常検出装置に関する
。

〔背景技術〕

従来より、キャプレタ、スロットルボディ等のスロット
ルバルブ（吸気量を制御する絞り弁）の開度（以下、「
スロットル開度」という。）情報に基づき、エンジンの
点火時期、燃料噴射量等を制御する電子制御燃料噴射シ
ステムが、比較的多く開発され実用化されている。

このような、電子制御燃料噴射システムでは、例えば、
船外機の場合、第６図に示すように、スロットル開度と
エンジン回転数とに基づき、燃料噴射量が決められるよ
うになっている。従って、スロットル開度の検出精度が
非常に重要である。

従来、かかる電子制御燃料噴射システムにおいてはスロ
ットルセンサとしては、所謂ボテンシゴメータ等が用い
られ、当該ポテンショメータの入力軸をスロットルバル
ブ支軸に直結成いは回転力伝達機構を介して連結し、ス
ロットルバルブ支軸の回転変位をポテンショメータの入
力軸の回転変位として入力し、それに比例して当該ポテ
ンショメータを構成する可変抵抗器の抵抗値が変化する
のを利用して、スロットル開度をポテンショメータ（ス
ロットルセンサ）の出力電圧として検出することがなさ
れている。即ち、第７図に示すように、スロットルセン
サ５１に一定電圧■１を印加し、スロットルセンサ５１
の出力電圧■２を検出することにより、コントロールユ
ニット５２（点火時期、燃料噴射量等を制御する。）が
スロットル開度情報を得ていた。この場合、スロットル
センサ５１の故障検出は、コントロールユニット５２が
予めその内部メモリに第８図に示すような、正常な出力
電圧Ｖ、の特性を予め記憶し、使用角度範囲（θ１〜θ
ｔ）外角度に相当する電圧を検知した場合（出力電圧が
第８図に示す■３以上又は■、以以下値となった場合、
即ち、同図に示すＡ、Ｂの範囲となった場合）のみ、故
障発生信号をモニター等に出力していた。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、上記従来例にあっては、使用範囲内に相
当する電圧内での故障が検出できないので次のような不
都合があった。即ち、可変抵抗器を構成するブラシが抵
抗体と接触し、移動する構造のスロットルセンサ等の場
合、長年の繰り返し使用や、エンジン振動により抵抗体
が経時的に磨耗し、第９図に示すような出力特性となる
。（−船釣には、エンジン振動の大きなパルプの高開度
部で電圧が低下する。）かかる場合、スロットルセンサ
の信号をベースとする点火時期や燃料噴射量が異常とな
るにもかかわらず、故障判別ができないことから、エン
ジン性能の低下やエンジン故障を招く。また、種々のセ
ンサの出力をベースにエンジンの制御を行っているシス
テムにおいては、エンジンが不調となった場合に、点検
箇所が非常に多く、且つ複雑であるため、修理に非常に
時間が掛かる。

〔発明の目的〕

本発明の目的は、かかる従来例の有する不都合を改善し
、とくに、使用範囲内に相当する出力電圧の範囲内での
故障を検出し得るとともに、エンジン性能に応じた適切
な対応を可能とするスロットルセンサの出力異常検出装
置を提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は、スロットルバルブ支軸の両端にそれぞれ連結
装備されるとともに、スロットル開度を検出する第１及
び第２のスロットルセンサを備え、当該両スロットルセ
ンサに、エンジン回転数及び使用条件に応じて設定され
る所定の公差算出基準に基づき公差を算出する第１の機
能と、第１及び第２のスロットルセンサの出力の差の絶
対値と前記算出された公差とを比較する第２の機能と、
前記差の絶対値が公差より大きい場合にスロットルセン
サ出力異常検出信号を出力する第３の機能とを有する制
御部を併設したという構成を採っている。これによって
、前述した目的を達成しようとするものである。

〔実施例〕

以下、本発明の一実施例を第１図ないし第４図に基づい
て説明する。

この実施例は、第１図に示すように、キャブレタのスロ
ットル開度を検出する第１．第２のスロットルセンサと
してのメインスロットルセンサ１と、サブスロットルセ
ンサ２と、当８亥両スロットルセンサの出力段に併設さ
れた制御部としてのエンジンコントロールユニット（以
下、「ＥＣＵ」という。）３とを備えている。

この内、メインスロットルセンサ１としては、第２図に
示すように、キャプレタ１０のスロットルバルブ１１の
回転軸であるスロットルバルブ支軸１１Ａの上端に連結
部材１２を介してそのセンサ軸ＩＡが連結されたポテン
ショメータが使用されている。また、サブスロットルセ
ンサ２としては、スロットルバルブ支軸１１Ａの下端に
そのセンサ軸２Ａが連結されたポテンショメータが使用
されている。これらのスロットルセンサ１．２は、通常
と同様、入力軸ＩＡ、２Ａの回転変位に比例して抵抗値
が変化する図示しない可変抵抗器をそれぞれ含んで構成
されており、それぞれの入力軸の回転変位に比例した電
圧をＥＣＵ３に出力するようになっている。

ＥＣＵ３は、マイコンを含んで構成され、スロットルセ
ンサ１．２の出力信号及びエンジン回転数信号に基づき
、次段のフュエルインジェクタ４を制御して燃料噴射量
を制御するようになっている。また、このＥＣＵ３は、
図示しないアクセルセンサから出力されるアクセル信号
に基づきスロットル駆動手段５を構成するステッピング
モータを制御してスロットル開度を調整する機能をも有
している。更に、このＥＣＵ３には、水温センサその他
の各種センサから出力される冷却水温検出信号その他の
センサ信号が入力されるようになっている。

ここで、前記フュエルインジェクタ４は、吸気通路内に
その噴射口が設けられており、ＥＣＵ３からの噴射量制
御信号によって制御されるようになっている。また、前
記スロットル駆動手段５は、第２図におけるスロットル
バルブ支軸１１Ａの下端の部分に連結された図示しない
リンク機構（このリンク機構は、実際には、第２図に示
す仮想線１３の部分に接続される。）と、このリンク機
構を介してスロットルバルブ支軸１１Ａを駆動する図示
しないステッピングモータとを含んで構成されている。

次に、本実施例の特徴であるスロットルセンサ出力異常
検出に関するＥＣＵ３の制御プログラムを第３図のフロ
ーチャートに沿って説明する。

この制御プログラムがスタートするのは、イグニション
スイッチ「ＯＮ（オン）」により、エンジンが始動した
時である。

まず、ＥＣＵａ内の図示しないＣＰ’Ｕでは、エンジン
回転数信号、メインスロットルセンサ１の出力電圧ＭＶ
、サブスロットルセンサ２の出力電圧ＳＶを取り込み、
そのエンジン回転数情報に応じて予め内部メモリ内に記
憶された第４図に示す公差算出基準に基づき公差Ｔを算
出する（ステップ５ＩＯＩ、５１０２）（第１の機能］
。

次いで、ｃｐｕでは、ｌ　ＭＶ−３Ｖ　ｌ　＞Ｔが成立
するか否かを判断する（Ｓ１０３）（第２の機能］。そ
して、ｌ　ＭＶ−３Ｖ　ｌ　＞Ｔが成立しない場合は、
スロトルセンサの出力に異常はないので、ステップ５１
０１に戻り上記と同様の動作を繰り返す。この一方、ｌ
　ＭＶ−３Ｖ　ｌ　＞Ｔが成立する場合には、ＣＰＵで
は、スロットルセンサ出力異常と判断し、スロットルセ
ンサ出力異常検出信号（ダイアグノーシス）を出力する
〔第３の機能〕（Ｓ１０４）。

本実施例では、このスロットルセンサ出力異常検出信号
は、図示しない故障表示モニタ、故障連絡ブザー等に出
力され、ユーザにスロットルセンサの異常を知らせるよ
うになっている。これとともに、このスロットルセンサ
出力異常検出信号は、図示しないレブリミッタに出力さ
れ、これを制御信号として当該レブリミッタが作動し回
転数制御が行われるようになっている。

以上説明した本実施例によると、従来検出が困難であっ
た抵抗体の経時的な磨耗や、スロットルバルブ支軸とス
ロットルセンサの連結部の磨耗等により経時的に生ずる
「ガタ」に起因する使用角度範囲内のスロットルセンサ
出力の異常を検出することができ、第４図の公差算出基
準を示す線図からも明らかなように、公差Ｔがエンジン
高回転時に小さくなるよう設定されていることから、高
回転時のエンジン保護の強化を図ることができる。

この一方、低回転時には、公差Ｔが大きくなるように設
定されているのは、振動によるスロットルセンサ１，２
の出力の差の絶対値にバラツキが生じやすいことを考慮
したものである。

なお、公差Ｔの算出基準の設定は、上記の場合に限定さ
れるものではなく、例えば、第５図に示すように、設定
してもよい。この第５図の場合には、エンジン低回転時
にも、公差Ｔが小さくなるよう設定されているので、燃
料不良によるエンジンストール（エンスト）を防止でき
る。このように、公差Ｔの算出基準は、使用するエンジ
ンの性能、使用条件に合わせて設定が可能であり、また
、実施にあたっては、使用条件等を考慮し、最適な設定
となるようにすることが望ましい。

〔発明の効果〕

本発明は、以上のように構成され機能するので、これに
よれば、制御部の第１ないし第３の機能により、従来検
出が困難であった抵抗体の経時的な磨耗、特に抵抗体の
片減りや、スロットルバルブ支軸とスロットルセンサの
連結部の磨耗等により経時的に生ずる「ガタ」に起因す
る使用角度範囲内のスロットルセンサ出力の異常を検出
することができ、また、エンジン回転数が変化するとそ
れに応じて新しい公差が算出され、更新されるので、エ
ンジンに余分な負担をかけるのを回避することができ、
エンジンを有効に保護することができ、更に、公差の算
出基準は使用条件に応じて設定可能なので、エンジン高
回転時における異常燃焼によりエンジンに与えるダメー
ジを軽減したり、低回転時における燃料不良によるエン
ストを防止したりすることができ、また、スロットルセ
ンサ出力異常検出信号を故障表示モニターや故障連絡ブ
ザー等の制御信号として利用すれば、ユーザにスロット
ルセンサの異常を知らせることができ、更には、スロッ
トルセンサ異常検出信号によりスロットルセンサに異常
が発生したことが判るので、点検修理に要する時間を短
縮することができるという従来にない優れたスロットル
センサの出力異常検出装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の構成を示すブロック図、第
２図は第１図のスロットルセンサが実装されたキャブレ
タ部分を示す一部破断した側面図、第３図はＥＣＵの主
要な制御プログラムを示すフローチャート、第４図は公
差算出基準を示す線図、第５図は他の公差算出基準を示
す線図、第６図は電子制御燃料噴射システムにおけるス
ロットル開度、エンジン回転数、及び燃料噴射量の関係
を示す線図、第７図ないし第８図は従来のスロットルセ
ンサ出力の異常検出原理を説明するための図、第９図は
発明が解決しようとする課題を説明するための図である
。 １・・・・・・第１のスロットルセンサとしてのメイン
スロットルセンサ、２・・・・・・第２のスロットルセ
ンサとしてのサブスロットルセンサ、３・・・・・・制
御部としてのＥＣＵ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）、スロットルバルブ支軸の両端にそれぞれ連結装
   備されるとともに、スロットル開度を検出する第１及び
   第２のスロットルセンサを備え、当該両スロットルセン
   サに、エンジン回転数及び使用条件に応じて設定される
   所定の公差算出基準に基づき公差を算出する第１の機能
   と、前記第１及び第２のスロットルセンサの出力の差の
   絶対値と前記算出された公差とを比較する第２の機能と
   、前記差の絶対値が公差より大きい場合にスロットルセ
   ンサ出力異常検出信号を出力する第３の機能とを有する
   制御部を併設したことを特徴とするスロットルセンサの
   出力異常検出装置。