JPS6222021A - パルスモ−タ式車両用計器 - 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） 本発明はパルスモータ式車両用計器に関する。

（従来技術及びその問題点） エンジン回転数を表示する車両用計器、所謂タコメータ
にはパルスモータ駆動式の計器が採用されつつある。こ
のようなパルスモータ式車両用計器においては、エンジ
ンのイグニッションスイッチがＯＦＦ　（開成）となり
、電源が切れると指針が零に戻らず、アイドリング時の
エンジン回転数を表示したままで止まってしまう。この
ため、電源回路にバッテリからのバックアップ回路を付
加して、イグニッションスイッチがＯＦＦとなっても、
一定時間バッテリから電流が供給されるようにして、こ
の間に指針を零に戻すようにしていた。

一方、燃料タンク内の燃料残量を表示する従来の燃料計
はイグニッションスイッチがＯＮ（閉成）のときのみ燃
料量を表示し、イグニッションスイッチがＯＦＦとなり
、電源が切れると指針が零に戻ってしまう。このため、
車両の停止中に現在の燃料残量を知るには、再びイグニ
ッションスイッチをＯＮにしなければならない煩わしさ
があるという問題があった。

（発明の目的） 本発明は上述の点に鑑みてなされたもので、イグニッシ
ョンスイッチがＯＦＦのときにも燃料量が表示されるよ
うにしたパルスモータ式車両用計器を提供することを目
的とする。

（問題点を解決するための手段） 上記目的を達成するために本発明においては、回転セン
サによりエンジン回転数を検出して該検出したエンジン
回転数に応じたステップ数の制御信号を出力するエンジ
ン回転数信号発生回路と、指示計器と、該指示計器の指
針を駆動するパルスモータと、前記制御信号に応じて前
記パルスモータを駆動する駆動回路とを備えたパルスモ
ータ式車両用計器において、燃料タンク内の燃料残量を
検出する燃料量センサと、該センサの出力を対応するス
テップ数の制御信号に変換出力する燃料残量信号発生回
路と、該燃料残量信号発生回路又は前記エンジン回転数
信号発生回路のいずれか一方を前記駆動回路に接続する
切換回路と、該切換回路をイグニッションスイッチの開
閉状態を検出して該イグニッションスイッチが閉成のと
きには前記エンジン回転数信号発生回路に切り換え、開
成のときには前記燃料残量信号発生回路に切り換える切
換制御回路と、イグニッションスイッチが閉成状態から
開成状態になった後所定時間の間各前記回路に電源を供
給する電源バックアップ回路とを具備した構成としたも
のである。

（実施例） 以下本発明の一実施例を添附図面に基づいて詳　　　　
　　「述する。

第１図は本発明を通用したパルスモータ式車両用計器の
構成を示し、該車両用計器はエンジン回転数信号発生回
路Ａと燃料残量信号発生回路Ｂとを有している。前記エ
ンジン回転数信号発生回路Ａは周期カウント方式の回路
で、エンジン回転センサ（Ｎｅセンサ）１はエンジン回
転数Ｎｅに対応した例えばエンジン１回転毎に１個のパ
ルス信号Ｐｎを出力するもので、このパルス信号Ｐｎは
波形整形回路２で矩形波状のパルス信号に整形された後
周期制御回路３に入力される。又、該周期制御回路３は
所定周期（例えば１６０μｓ）の基準パルスＰｃ１を出
力してカウンタ５に加える。

前記周期制御回路３は入力パルスＰｎの計測周期を制御
するもので、前記入力パルスＰｎの１周期を計測周期と
し、定間隔時間毎に入力パルスＰｎの立上り時に計数ス
トップパルスＰａを出力し、該パルスＰａの立下り時に
計数スタートパルスｐｂを出力してカウンタ５に加える
。

カウンタ５は前記計数周期の間に入力される基準パルス
Ｐｃ１の数をカウントするもので、スタートパルスｐｂ
が入力された直後から入力する基準パルスＰｃ１のカウ
ントを開始し、ストップパ。

ルスＰａが入力された時にカウントを停止し、スタート
パルスＰｂが入力された時からストップパルスＰａが入
力される迄の間に入力される基準パルスＰｃ＋のパルス
数Ｎをカウントする。このカウンタ５のカウント値Ｎは
判定回路６及び除算回路７に入力される。

除算回路７は一定値Ｋ（例えば３７５００）をカウンタ
５から入力されるカウント値Ｎで除算（Ｋ／Ｎ）して、
除算値に／Ｎに相応する信号を出力して判定回路６に加
える。

このような除算回路７を設けたのは、下記のような理由
による。即ち、周期カウント方式の回路では、エンジン
回転数Ｎｅが低い時には、周期制御回路３を介してカウ
ンタ５に入力されるパルス信号Ｐｎの１周期が長いので
、基準パルスＰｃ１のカウント値Ｎが大きくなり、逆に
エンジン回転数Ｎｅが高い時には前記パルス信号Ｐｎの
１周期が短いので基準パルスＰＣ１のカウント値Ｎは小
さくなる。即ち、エンジン回転数Ｎｅと基準パルスＰｃ
１のカウント値Ｎとは逆比例の関係にあるので、周期カ
ウント方式の回路には普通除算回路７が備えられており
、（一定値Ｋ）÷（基準パルスＰｃ＋のカウント値Ｎ）
の計算を行ってエンジン回転数Ｎｅに比例する値に／Ｎ
を求めるようにしている。

例えば、入力信号パルスＰｎがエンジン１回転当り１パ
ルス出力されるとし、基準パルスＰｃ１のパルスの周期
を１６０μｓとした場合で、エンジン回転数１１０００
ｒｐの時に針器の針を回転させるパルスモータ１６を１
０ステツプ進めるように設定する場合は、この時にカウ
ンタ５に入力される信号パルスＰｎの１周期は６０ｍ５
であり、カウンタ５のカウント値Ｎは（６０ｍｓ）÷（
１６０μ５）＝３７５で表されることから次の式が成立
する。

（一定値Ｋ）÷３７５＝１０　　　　・・・（１）この
式（１）から一定値に＝３７５０とすればよいことがわ
かる。

ちなみに前記一定値Ｋ　（＝３７５０）がセットされた
除算回路７では、エンジン回転数６００Ｏｒｐｍの場合
、入力信号パルスＰｎの１周期は１０ｍ５．カウント値
Ｎは（１０ｍｓ）÷（１６０μＳ）　＃６２　（カウン
ト値Ｎは整数値しかとれない）であり、除算回路７の出
力に／Ｎは３７５０÷６２＃６０（この結果も整数値の
み）となってパルスモータは６０ステツプまで動くこと
になり、エンジン回転数１１００Ｏｒｐの場合に比べて
６倍の位置まで回転する。

判定回路６はカウンタ５から入力されるカウント値Ｎに
基づいて入力パルスＰｎの状況判別即ち、エンジン回転
数Ｎｅが低く当該入力パルスＰｎの周期が長いか、又は
エンジン回転数Ｎｅが高く前記入力パルスＰｎの周期が
短いかを判別し、その判定結果に応じて、切換回路２５
に前記除算値に／Ｎ又はＯ値をパルスモータ１６のステ
ップ数Ｓの制御信号（以下Ｓ値という）として出力する
。即ち、判定回路６は基準パルスＰｃ１のカウント値Ｎ
と設定値Ｎｃ例えば値１０２４と比較し、Ｎ≧Ｎｃ（＝
１０２４）　（７）とき９．よ工、ジ７回転数Ｎｅが低
回　　　　　　−転であると判定してθ値を切換回路２
５に出力する。基準パルスＰｃ１のカウント値Ｎが設定
値Ｎｃ（＝　１０２４）に相当するエンジン回転数Ｎｅ
は、１分間に入力されるパルスＰｎの数Ａに等しく、こ
の入力パルス数Ａは ＝３６６　　　　　　　　　　　・・・（２）となり、
前記エンジン回転数Ｎｅは３６６（ｒｐｍ）となる。

そして、判定回路６はカウント値Ｎが前記設定値Ｎｃよ
り小さいとき（Ｎ＜Ｎｃ）には除算回路７から入力され
た除算値に／Ｎを切換回路２５に出力する。

一方、燃料量センサ（ＦＵＥＬセンサ）３１は周知のよ
うに燃料タンク内の燃料液面の高さに対応して上下動す
るフロートにより抵抗値が変化する可変抵抗器で構成さ
れ、燃料残量に対応した抵抗値に設定される。又、燃料
残量信号発生回路Ｂは下記のように構成されている。入
力回路３２は燃料量変化に対応した燃料量センサ３１の
抵抗値の変化を電圧変化に変換し、該電圧ＶＦを比較回
。

路３３へ出力する。

タイミングパルス発生回路３４は複数例えば５個のタイ
ミングパルスＰ１〜Ｐ５を出力する。Ｄ−Ａ変換回路３
６は前記タイミングパルス発生回路３４から出力される
タイミングパルスＰ１〜Ｐ５を出力バッファ回路３５を
介して入力し、このタイミングパルスＰ１〜Ｐ５によっ
て複数例えば３２段階に変化する基準電圧ＶＡ　（０，
ＶＡｔ　、ＶＡ２　。

・・・、ＶＡ］１）を生成しく第２図参照）、比較回路
３３へ出力する。この基準電圧ＶＡは第３図に示すよう
に一定周期で出力される。

比較回路３３は入力回路３２から入力される燃料量に応
じた電圧ｖＦとＤ−Ａ変換回路３６から入力される基準
電圧ＶＡとを比較し、その結果に応じた判定信号ｅｐを
後述する変換回路３７に出力するものである。この判定
信号ｅｒは第２図に示すように基準電圧ＶＡより電圧Ｖ
Ｆが高いときにはＩｔ　Ｈ１１の信号として、低いとき
にはｙｔ　Ｌ　ｒｅの信号として出力される。尚、電圧
ＶＦが基準電圧ＶＡと等しいときには信号ｅＦはＩＩ　
ＨＴｔになるように設定しても、”Ｌ　ｔｔになるよう
に設定しても構わない。

変換回路３７は前記比較回路３３から判定信号ｅＦを入
力すると共に、前記タイミングパルス発生回路３４から
タイミングパルスＰ１〜Ｐ５を入力し、まず、信号ｅＦ
が°′Ｈ″″から１１　Ｌ　Ｉｔに変化したときのタイ
ミングパルスＰ１〜Ｐ５を保持（記憶）する（第２図参
照）。そして、この保持されたタイミングパルスＰ１〜
Ｐ５を当該回路３７に記憶された第４図に示す変換テー
ブルによって対応する前記パルスモータ１６のステップ
数を示すＳ値（例えば１０〜４０）に変換し、このＳ値
を前記切換回路２５へ出力する。

切換回路２５は前記エンジン回転数信号発生回路Ａ又は
燃料残量信号発生回路Ｂから入力されるいずれか一方の
Ｓ値を選択出力する。前記切換回路２５は切換制御回路
Ｃにより制御され、該切換制御回路Ｃは下記のように構
成される。

スイッチ（ＳＷ）入力回路２６は切換回路２５を制御す
るためのもので、マニュアルスイッチ２７及びリレース
イッチ２８が並列に接続され、これらのスイッチ２７．
２８が共に開成（ＯＦ　Ｆ）されているとき、切換回路
２５の入力をエンジン回転数信号発生回路Ａ側に切り換
え、マニュアルスイッチ２７又はリレースイッチ２８が
閉成（ＯＮ）されているとき、切換回路２５の入力を燃
料残量信号発生回路Ｂ側に切り換える。前記リレースイ
ッチ２８はイグニッションスイッチ（ＩＧＮ−３Ｗ）検
出回路２９により開閉制御されるものである。

前記イグニッションスイッチ検出回路２９は、イグニッ
ションスイッチＩＧＮ−３ＷがＯＮの間リレースイッチ
２８を開成し、ＯＦＦの間はリレースイッチ２８を閉成
する。又、前記検出回路２９はイグニッションスイッチ
ＩＧＮ−３ＷがＯＮからＯＦＦになったとき電源バンク
アップ回路１１を起動させる。電源バックアップ回路１
１は起動された後、一定時間電源回路１０をバ・テリに
接　　　　　　　１続し、各回路に電源を供給するもの
である。

切換回路２５が出力するＳ値はパルスモータ１７を駆動
制御する駆動回路りに入力され、該駆動回路りは下記の
ように構成される。比較回路８は切換回路２５から入力
されるＳ値と後述するカウンタ１２の計数値Ｍとを比較
して、その差の大成いは小の判定をする信号及びそれら
計数値が等しいか否かの判定信号ｅａを出力するもので
ある。この大成いは小の判定信号ｅａは例えば切換回路
２５から入力されるＳ値の方がカウンタ１２の計数値Ｍ
より大の場合には°′Ｈパの信号として、小の場合には
′Ｌ″の信号として出力される。

尚、その差が等しい場合にはｒｅ　ＨＦｔになるように
設定しても、ｔｔ　Ｌ　ｔｗになるように設定しても構
わない。

また、切換回路２５から出力されるＳ値とカウンタ１２
の計数値Ｍとが等しいか否かの判定信号ｅｂは例えば等
しい場合にはｔｔ　Ｌ　ｔｔの信号として、否の場合に
はＴｔ　ＨＩｔの信号として出力される。

ゲート回路１３は比較回路８に入力されるＳ値とカウン
タ１２の計数値Ｍとに差異のある時に当該比較回路８か
ら出力される信号ｅｂのＩｔ　Ｈｔｔで開放され、パル
スモータ駆動用の基準パルス発生回路１４から連続して
発生される基準パルスＰｃ２をその際に通過させて、後
述の分配回路１５及びカウンタ１２に該基準パルスＰｃ
２を入力させ、切換回路２５の出力Ｓとカウンタ１２の
計数値Ｍとが等しい時に出力される信号ｅｂの°Ｌ゛′
で遮断され、該基準パルスＰｃ２の分配回路１５及びカ
ウンタ１２への入力を絶つ。

カウンタ１２はアップダウンカウンタより成り、計数値
Ｍが比較回路８に入力される前記Ｓ値と一致するように
作動し、比較回路８から常に入力される大又は小の判定
信号ｅａの′Ｈ″′又はｔｔ　Ｌ　ｔｔによって入力さ
れた基準パルスＰｃ２の数だけ現在保持する計数値に対
して加算（アップカウント）または減算（ダウンカウン
ト）の計数処理を行う。

すなわち比較回路８の出力信号ｅａが１？　Ｈ１１の時
には基準パルスＰｃ２がゲート回路１３を通過し入力さ
れる毎にカウンタ１２の計数値は１づつ増加し、逆に′
７　Ｌ”の時には１づつ減少する。またＳ値とカウンタ
１０の計数値Ｍとが等しくなった時には比較回路８の出
力信号ｅｂのＩｆ　Ｌ　ＩＦによって、ゲート回路１３
が閉じられ、基゛単パルス発生回路１４からの基準パル
スＰｃ２はカウンタ１２に入力されず、該カウンタ１２
の作動は停止する。

尚、カウンタ１２にはその前段にＣＲ回路を接続して、
回路電源が入力した時に計数値を零とするリセット回路
を形成し、車輌のスタート時に常にカウンタ１２の計数
を零から開始させ、指示計器の初期作動が常に零位置よ
り開始するようにしである。

分配回路１５はカウンタ１２と同様に、比較回路８から
常に大成いは小の判定信号ｅａが入力されるようになっ
ており、そのｔｔ　Ｈｔｔ又は＋　Ｌ　ｔｔによって、
パルスモータ１６を正転または逆転させるように基準パ
ルスＰｃ２を分配する。

すなわち、分配回路１５は比較回路８の出力信号ｅａが
ｔｔ　Ｈｔｔの時には基準パルスＰｃ２がゲート回路１
３を通過し入力される毎にパルスモータ１６を正転させ
る方向に基準パルスＰｃ２を順次分配し、逆にＩＦ　Ｌ
　ｆｔの時にはパルスモータ１６を逆転させる方向に基
準パルスＰｃ２を順次分配する。

指示計器１７の指針はパルスモータ１６の回動に従動し
、現在のエンジン回転数Ｎｅを指示する。

指示計器１７の文字板１８には第５図に示すように円周
方向に沿って等間隔にステップ数０〜１００を表わす０
〜１０までの数字が記入され、その内側には、ステップ
数１０を表わす数字１と対応する位置に燃料量（ＥＭＰ
ＴＹ）を示す文字Ｅ、ステップ数４０を表わす数字４と
対応する位置に燃料満タン（ＦＵＬＬ）を示す文字Ｆが
記入され、これらの中間位置に分数文字１／２が記入さ
れ、文字Ｅ−Ｆの間で燃料残量を表示するようになって
いる。

（作用） 次に、上記のように構成した本発明のパルスモータ式車
両用計器の作用を説明する。

イグニッションスイッチＯＮ後（車両の走行中）、　　
　　　　「マニュアルスイッチ２７を操作して切換回路
２５を制御し、指示計器１７がエンジン回転数信号発生
回路Ａによるエンジン回転数表示又は燃料残量信号発生
回路Ｂによる燃料量表示のいずれか一方を択一的に行な
うようにすることができる。

イグニッションスイッチＯＦＦ後（車両の停止中）、切
換制御回路Ｃによって切換回路２５が燃料残量信号発生
回路Ｂ側へ切り換えられ、指示計器１７は、燃料残量信
号発生回路Ｂによる燃料表示を行い、電源ＯＦＦ後この
表示値を保持する。

この作動を第６図を参照して詳述する。

第６図はイグニッションスイッチＯＦＦ前後のタイムチ
ャートで、（ａ）はイグニッションスイッチのＯＮ又は
ＯＦＦ状態、（ｂ）は電源バックアンプ回路１１の起動
状態、（Ｃ１は電源回路１０の起動状態、（ｄ）は指示
計器１７の表示状態、（ｅｌは計器の内部動作状態を夫
々示す。イグニッションスイッチ検出回路２９によりイ
グニッションスイッチＯＦＦが検出されると、所定時間
電源バックアップ回路１１が起動され、その後該バック
アップ回路１１は停止される（第６図（ａ）、　（ｂｌ
）。従って、電源回路１０はイグニッションスイッチＯ
ＦＦ後電源バックア７１回路１１が停止するまでの所定
時間、起動状態を継続する（第６図（Ｃ））。指示計器
１７はイグニッションスイッチＯＮの間、マニュアルス
イッチ２７によるエンジン回転数表示又は燃料量表示の
択一的な切り換えが可能であるが、該指示計器１７はイ
グニッションスイッチＯＦＦ時にリレースイッチ２８が
ＯＮとなり、切換回路２５によって燃料表示側（燃料残
量信号発生回路Ｂ側）に切り換えられる。計器内部では
前記所定時間にパルスモータ１６が駆動されて指示計器
１７が現在の燃料量を指示するようにされる。その後は
計器の内部動作は停止するが、指示針器１７は現在の燃
料量を表示したままの状態（燃料計置針表示）となる（
第６図（ｄ）、　（ｅ））。

（発明の効果） 以上詳述した如く本発明のパルスモータ式車両用計器は
、回転センサによりエンジン回転数を検出して該検出し
たエンジン回転数に応じたステップ数の制御信号を出力
するエンジン回転数信号発生回路と、指示計器と、該指
示計器の指針を駆動するパルスモータと、前記制御信号
に応じて前記　４パルスモータを駆動する駆動回路とを
備えたパルスモータ式車両用計器において、燃料タンク
内の゛　燃料残量を検出する燃料量センサと、該センサ
の出力を対応するステップ数の制御信号に変換出力する
燃料残量信号発生回路と、該燃料残量信号発生回路又は
前記エンジン回転数信号発生回路のいずれか一方を前記
駆動回路に接続する切換回路と、該切換回路をイグニッ
ションスイッチの開閉状態を検出して該イグニッション
スイッチが閉成のときには前記エンジン回転数信号発生
回路に切り換え、開成のときには前記燃料残量信号発生
回路に切り換える切換制御回路と、イグニッションスイ
ッチが閉成状態から開成状態になった後所定時間の開缶
前記回路に電源を供給する電源バックアップ回路とを具
備したので、同一指示計器でエンジン回転数表示及び燃
料量表示を行なうことができ、イグニッションスイッチ
が開成のときにも無通電状態で燃料量が表示され且つ保
持されるという効果を奏する。

１面の簡単な説明 第１図は本発明に係るパルスモータ式車両用計器の一実
施例を示すブロック図、第２図はタイミングパルスによ
る基準電圧の生成を表わすテーブル、第３図は第２図の
基準電圧の時間特性図、第４図はタイミングパルス−メ
ータステップ数の変換テーブル、第５図は第１図に示す
指示計器の文字板の一実施例を示す図、第６図はイグニ
ッションスイッチＯＦＦ前後のタイムチャートである。

Ａ・・・エンジン回転数信号発生回路、Ｂ・・・燃料残
量信号発生回路、Ｃ・・・切換制御回路、Ｄ・・・駆動
回路、１・・・回転センサ、１６・・・パルスモータ、
１７・・・指示計器、２５・・・切換回路、３１・・・
温度センサ。

出願人　　株式会社　本田ロック　　　　　　　　　　
　　　［代理人　　弁理士　渡　部　敏　彦 学３図 電 年５回 索４回

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、回転センサによりエンジン回転数を検出して該検出
   したエンジン回転数に応じたステップ数の制御信号を出
   力するエンジン回転数信号発生回路と、指示計器と、該
   指示計器の指針を駆動するパルスモータと、前記制御信
   号に応じて前記パルスモータを駆動する駆動回路とを備
   えたパルスモータ式車両用計器において、燃料タンク内
   の燃料残量を検出する燃料量センサと、該センサの出力
   を対応するステップ数の制御信号に変換出力する燃料残
   量信号発生回路と、該燃料残量信号発生回路又は前記エ
   ンジン回転数信号発生回路のいずれか一方を前記駆動回
   路に接続する切換回路と、該切換回路をイグニッション
   スイッチの開閉状態を検出して該イグニッションスイッ
   チが閉成のときには前記エンジン回転数信号発生回路に
   切り換え、開成のときには前記燃料残量信号発生回路に
   切り換える切換制御回路と、イグニッションスイッチが
   閉成状態から開成状態になった後所定時間の間各前記回
   路に電源を供給する電源バックアップ回路とを具備した
   ことを特徴とするパルスモータ式車両用計器。