CN102854334A - 发动机转速显示装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种发动机转速显示装置，在该发动机转速显示装置中，能够根据急速变动时的发动机转速的变化无不舒服感地显示发动机转速。该发动机转速显示装置具备：转速传感器（2），其通过设置于发动机曲轴的曲柄脉冲转子（1）的旋转检测曲轴转速脉冲；发动机转速计算装置（7），其通过所述曲轴转速脉冲的检测值的移动平均值算出发动机转速；显示装置（5），其通过电气处理在仪表上显示所述发动机转速，在所述发动机转速显示装置中，在规定值以上的检测时间未检测到所述曲轴转速脉冲的情况下，所述发动机转速计算装置（7）不通过所述移动平均值计算发动机转速，而判断发动机转速为“0”，且在所述仪表上显示发动机转速为“0”。

Description

发动机转速显示装置

技术领域

本发明涉及一种在搭载于两轮机动车的转速计显示发动机转速的装置，特别是涉及一种发动机转速显示装置，其在电气地显示发动机转速的情况下，即使在发动机转速的急速变动时也能够以不带来不舒服感的方式表示。

背景技术

以往，在发动机转速显示装置电气地显示发动机的转速的情况下，利用转速传感器检测曲轴转速脉冲，并且利用曲轴转速脉冲的检测值的移动平均值算出发动机转速，该曲轴转速脉冲由设置于发动机的曲轴的曲柄脉冲转子的旋转而产生。

在上述发动机转速显示装置中，当发动机转速处于低转速区域时，转速传感器的精度变化给转速显示带来影响，从而产生使转速显示的可视性变差的现象。因此，为了防止产生上述现象，切换判定时间的长度，该判定时间的长度用于根据发动机转速的高低而计算移动平均值，在发动机转速低时，延长判定时间而使变化标准化地显示发动机转速，在发动机转速高时，通过缩短判定时间而谋求提高显示发动机转速的情况下的应答。

专利文献1：（日本）特开平01-154195号公报

根据上述发动机转速显示装置，虽然在稳定的发动机转速的判定时有效，但是在转速的急速变动，例如发动机刚停止后的显示或因MT车的启动操作不恰当等而产生使发动机停止的情况下，在发动机转速显示产生延时，虽然发动机停止，但是在显示方面发动机转速不能立刻变为“0”，从而给驾驶者带来不舒服的感觉等，在发动机转速的急速变动时无法充分地对应。

发明内容

本发明是鉴于上述问题而做出的，目的在于，提供一种发动机转速显示装置，其能够随着急速变动时的发动机转速的变化而舒服地显示发动机转速。

为了达到上述目的，第一方面发明的发动机转速显示装置具备：转速传感器2，其通过设置于发动机曲轴的曲柄脉冲转子1的旋转检测曲轴转速脉冲；发动机转速计算装置7，其通过所述曲轴转速脉冲的检测值的移动平均值算出发动机转速；显示装置5，其通过电气处理在仪表上显示所述发动机转速，所述发动机转速显示装置的特征在于，

在规定值以上的检测时间未检测到所述曲轴转速脉冲的情况下，所述发动机转速计算装置7不通过所述移动平均值计算发动机转速，而判断发动机转速为“0”，且在所述仪表上显示发动机转速为“0”。

第二方面发明所述的发动机转速显示装置在第一方面发明的基础上，其特征在于，所述发动机转速计算装置7具备规定值变更装置43，该规定值变更装置43在所述曲柄脉冲转子1存在齿缺口区域12的情况下，变更所述规定值。

根据第一方面发明，在规定值以上的检测时间未检测到所述曲轴转速脉冲的情况下，能够判断发动机停止，不通过移动平均值计算发动机转速，而使发动机转速显示立即为“0”，因此，能够在仪表（转速计）上防止因显示应答延时而产生不舒服的感觉。

根据第二方面发明，即使在曲柄脉冲转子1存在齿缺口区域12的情况下，通过延长设定判断发动机停止的规定值，能够检测出齿缺口区域12的发动机停止时，从而使发动机转速显示为“0”。

附图说明

图1是表示搭载本发明的发动机转速显示装置的两轮机动车的前半部分的侧视说明图。

图2是表示本发明的一个实施方式的发动机转速显示装置的整体结构的框图。

图3是表示与曲柄脉冲转子的齿形成区域的曲柄脉冲相对的仪表显示用发动机转速的时间图（在齿形成区域切换计算方法的情况下的例子）。

图4是表示与曲柄脉冲转子的齿缺口区域的曲柄脉冲相对的仪表显示用发动机转速的时间图（在齿缺口区域切换计算方法的情况下的例子）。

图5是搭载于两轮机动车的仪表部的俯视说明图。

图6是表示发动机转速显示装置的转速计算步骤的流程图。

图7是表示用发动机转速显示装置显示的发动机转速与时间的关系的图表。

附图标记说明

1 曲柄脉冲转子

2 曲柄脉冲传感器（转速传感器）

3 曲柄脉冲输入I/F电路

4 发动机控制部（CPU）

5 仪表部（显示装置）

6 FI-ECU

7 仪表发送用发动机转速计算装置

8 FI/IGN用发动机转速计算装置

11 齿形成区域

12 齿缺口区域

42 曲柄级判定部（クランクステ一ジ判別部）

43 发动机停止判定曲柄脉冲间隔时间计算部（规定值变更装置）

44 仪表发送转速选择部

45 转速计算部

46 切换开关

60 两轮机动车

具体实施方式

参照附图对本发明的发动机转速显示装置的实施方式的一个例子进行说明。图1是表示具备本发明的一个实施方式的发动机转速显示装置的两轮机动车的前部的侧视图。

两轮机动车60具备车架61，旋转自如地轴支承转向杆62的头管63与车架61的前端部结合。在转向杆62的上部安装有左右一对转向把64。在转向把64的中央位置配设有仪表部5，该仪表部5配置速度表（速度计）、转速计（发动机转速计）、燃料计、距离计及各种指示灯等。在转向杆62的下部安装有旋转自如地轴支承前轮WF的左右一对前叉65（图中仅表示一侧）。在前叉65安装有覆盖前轮WF的前轮挡泥板66。

在车架61，在前轮WF的后方位置支承有发动机（未图示），在发动机后方经由摇臂支承作为驱动轴的后轮。另外，在转向把64的后方位置设置有支承于车架61的乘员用车座，坐于该乘员用车座的驾驶者从仪表部5目视确认各种信息，并且进行转向操作等驾驶操作。

在头管63的前方配设有控制发动机的点火装置和燃料喷射装置等的FI-ECU6。在以覆盖包括FI-ECU6的车体前方的方式形成的前罩67安装有头灯68及挡风玻璃69。

图2是表示本发明的一个实施方式的发动机转速显示装置的整体结构的框图。

发动机转速显示装置具备：曲柄脉冲传感器（转速传感器）2，其配置在设置于发动机的曲轴的曲柄脉冲转子1的附近；曲柄脉冲输入I/F电路3；对发动机进行各种控制的发动机控制部（CPU）4；仪表部（显示装置）5，其通过电气处理等显示由发动机控制部4算出的发动机转速。曲柄脉冲输入I/F电路3及发动机控制部4形成于F/I-ECU6内，该F/I-ECU6进行发动机的点火时期和燃料喷射等的控制。

曲柄脉冲转子1在圆板周围的一部分，以间隔22.5度（16等分）的方式形成多个（13个）突起部1a，在圆板周围的其他部分没有形成三个突起部1a，从而设置出齿形成区域11和齿缺口区域12。

由于曲柄脉冲转子1旋转，转速传感器2检测周围的突起部1a的通过，并且输出对应于通过齿形成区域11的时间的曲轴转速脉冲。

曲柄脉冲输入I/F电路3是用于将来自曲柄脉冲传感器2的信号（曲轴转速脉冲）输出至发动机控制部4的接口。

发动机控制部（CPU）4从利用曲柄脉冲传感器2得到的曲轴转速脉冲算出发动机转速并且向显示装置5输出通信脉冲信号，发动机控制部（CPU）4构成为具备：曲柄脉冲读入处理部41；曲柄级判别部42；发动机停止判定曲柄脉冲间隔时间计算部43；仪表发送转速选择部（仪表发送Ne选择部）44；转速计算部（通过移动平均值处理计算Ne的Ne计算部）45；切换开关46；通信驱动器47。

曲柄脉冲读入处理部41对由曲柄脉冲传感器2得到的曲轴转速转速脉冲进行读入处理，并且分别向曲柄级判别部42、仪表发送转速选择部44、转速计算部45输出曲柄脉冲，该曲柄脉冲是仅在通过突起部1a期间变为“1”的二进制信号。

曲柄级判别部42判断曲柄脉冲转子1的旋转处于齿形成区域11和齿缺口区域12中的哪一个曲柄级。在进行发动机控制的CPU中，在使发动机一定程度地运转的状态下，确定曲柄基准位置，始终掌握发动机的各冲程（吸入冲程、压缩冲程、爆发冲程、排气冲程）的曲轴的位置（720°的曲柄角度（CA）），因此，在该信息的基础上，曲柄级判别部42确认曲柄脉冲与曲柄脉冲转子1的第几个突起部1a对应，从而能够判断现在位置是齿形成区域11还是齿缺口区域12。

发动机停止判定曲柄脉冲间隔时间计算部43从曲柄脉冲算出用于进行发动机停止判定的曲柄脉冲间隔时间，从而在第一规定值（时间）与第二规定值（时间）之间进行切换处理，该第一规定值（时间）是在发动机停止判断的目标部位为曲柄脉冲转子1的齿形成区域11的情况下的值，该第二规定值（时间）是在发动机停止判断的目标部位为齿缺口区域12的情况下的值。在第一规定值（时间）的情况下，判断发动机停止的曲柄脉冲间隔时间的阈值被设定为例如，使旋转复位变得困难的相当于100转/分的曲柄脉冲间隔时间37.5ms，在第二规定值（时间）的情况下，考虑到存在齿缺口区域12，判断发动机停止的曲柄脉冲间隔时间的阈值被设定为第一规定值（37.5ms）的四倍即150ms。

通过发动机停止判定曲柄脉冲间隔时间计算部43、仪表发送转速选择部44、转速计算部45、切换开关46，形成向显示装置5发送信息的仪表发送用发动机转速计算装置（仪表发送用Ne计算装置）7。

仪表发送转速选择部44通过判断输入的曲柄脉冲的曲柄脉冲间隔时间是否长于用于判定发动机停止的曲柄脉冲间隔时间（第一规定值或第二规定值），输出SW控制信号，从而进行切换开关46的切换处理（开、关控制）。

即，在通常运转时，经由通信驱动器47向显示装置5输出由转速计算部45算出的发动机转速，在判断发动机停止时，经由通信驱动器47向显示装置5输出发动机转速“0”。

转速计算部45通过输入的曲柄脉冲的360°CA（曲柄角度）移动平均值处理算出发动机转速。对360°CA移动平均值处理而言，例如，将从曲柄的下降沿到下一次下降沿为止的经过时间（曲柄脉冲间隔时间），在相当于曲柄脉冲转子旋转一周（360°），进行相加，并且除以规定个数（13个），从而求出脉冲间隔的移动平均值（时间），从而算出对应于紧前面一个360°CA的平均发动机转速（ME36ASL）。算出的发动机转速经由切换开关46（在选择转速计算部45时）输出至通信驱动器47，并且从通信驱动器47向仪表部5输出用于显示该发动机转速的通信脉冲信号。

另外，在进行360°CA移动平均值处理时，将从曲柄脉冲的一个曲柄脉冲间隔时间算出的发动机转速作为瞬时转速（MECA00）存储。

参照图3及图4对根据曲柄脉冲算出发动机转速的情况的具体例子进行说明。

在进行发动机停止判定时，在处于齿形成区域的情况下，如图3所示，当从最后的曲柄脉冲的下降沿经过第一规定值（37.5ms）时，从“发动机转速=曲柄脉冲的360°CA移动平均值处理”向“发动机转速=0”进行计算方法的切换，并且选择发动机转速“0”。在图3的曲柄脉冲的下降沿表示的数字“7”、“8”、“9”表示对应于曲柄脉冲转子1的第七~第九个突起部1a的曲柄脉冲，如果发动机不停止，在第九个曲柄脉冲后输出第十个曲柄脉冲。

另外，在处于齿缺口区域12的情况下，如图4所示，当从最后的曲柄脉冲的下降沿经过第二规定值（150ms）时，从“发动机转速=曲柄脉冲的360°CA移动平均值处理”向“发动机转速=0”进行计算方法的切换，并且选择发动机转速“0”。在图4的曲柄脉冲的下降沿表示的数字“11”、“12”、“0”表示对应于曲柄脉冲转子1的第十一~第十三个突起部1a的曲柄脉冲，并且表示在第十三个曲柄脉冲后进入齿缺口区域。

在图3及图4中，仪表显示用的发动机转速表示为“122”、“120”、“110”，但是从最后的曲柄脉冲的下降沿到计算方法切换时为止表示的发动机转速“110”是通过最后的曲柄脉冲紧前面一个360°的移动平均值（紧前面一次13个曲柄脉冲的从下降沿到下一个下降沿为止的经过时间的平均值）得出，发动机转速“122”、“120”也是通过紧前面一个360°的移动平均值而得出。

仪表部（显示装置）5在表面形成如图5所示的各种LED显示装置（仪表），在内部具备：通信驱动器51，其接收来自发动机控制部4的通信驱动器47的通信脉冲信号；仪表CPU52，其控制所述各显示装置（仪表）的显示；显示驱动器53，其用于向所述各显示装置（仪表）输出信号。

LED显示装置（仪表）构成为具备：数字式显示车速的速度表（速度计）54；转速计（发动机转速计）55，其使点亮区域的面积在水平方向变化，从而格数式地表示发动机转速；数字式显示档位的档位计56；水温、油温等各种报警灯等的指示灯57。

另外，在发动机控制部4设置有FI/IGN用发动机转速计算装置（FI/IGN用Ne计算装置）8，该FI/IGN用发动机转速计算装置（FI/IGN用Ne计算装置）8与仪表发送用发动机转速计算装置7分别地设置，用于进行发动机控制。FI/IGN用发动机转速计算装置8由FI/IGN用发动机停止判定部81、转速计算部（通过移动平均值处理计算Ne的Ne计算部）82及切换开关83构成，从曲柄脉冲读入处理部41向FI/IGN用发动机停止判定部81及转速计算部82输入曲柄脉冲。

如果输入的曲柄脉冲的曲柄脉冲间隔时间处于600ms以上，FI/IGN用发动机停止判定部81判断发动机停止，并且在判断发动机停止期间，在150ms以下具有曲柄脉冲的情况下，通过输出SW控制信号而进行切换开关83的切换处理，从而解除发动机停止判断。因此，在通常运转时，输出由转速计算部82算出的发动机转速，在判断发动机停止时，输出发动机转速“0”，并且基于该转速值进行发动机控制。

即，与转速计算部45相同，在转速计算部82，通过输入的曲柄脉冲的360°CA（曲柄角度）移动平均值处理算出发动机转速。算出的发动机转速经由切换开关83（选择转速计算部82时）作为FI/IGN处理用的发动机转速用于点火期间和燃料喷射等的发动机控制。

利用与仪表发送用发动机转速计算装置7为不同系统的FI/IGN用发动机转速计算装置8求出FI/IGN用发动机转速，从而能够得到适用于点火期间和燃料喷射等的发动机控制的发动转速值。

接着，参照图6的流程图对通过上述发动机转速显示装置的仪表发送用发动机转速计算装置7算出发动机转速的计算步骤进行说明。

在初始状态下，将输出的转速设定为“0”，将计算方法切换标志设定为“1”。另外，在发动机一定程度地旋转的状态下，在确定曲柄基准位置的情况下，使曲柄位置确定标志为“1”，在未确定曲柄基准位置的情况下，使曲柄位置确定标志为“0”。

首先，利用曲柄位置确定标志判断是否确定曲柄位置（步骤101）。在曲柄位置确定标志为“0”的未确定曲柄位置的情况下，输出的发动机转速维持在“0”（步骤102），计算方法切换标志维持在“1”（步骤103）。

在曲柄位置确定标志为“1”的确定曲柄位置的情况下，判断计算方法切换标志的“0”、“1”（步骤104）。

在步骤104中，如果计算方法切换标志为“0”，则选择利用移动平均值处理计算转速的的转速计算方法。接着，在利用移动平均值处理计算转速的转速计算方法中，检测从最后的曲柄脉冲的下降沿的经过时间（曲柄脉冲间隔时间），并且判断是否经过规定值以上的时间（步骤105）。在设定有相当于规定值的时间的发动机停止判定计时器时间届满的情况下，判断经过规定值。规定值根据曲柄位置进行如下切换：在处于齿形成区域11的情况下为第一规定值（37.5ms），在处于齿缺口区域12的情况下为第二规定值（150ms）。

在经过时间处于规定值以上的情况下，判断发动机停止，使输出的发动机转速为“0”（步骤106），使计算方法切换标志为“1”（步骤107）。

在经过时间不满规定值的情况下，进行利用移动平均值处理算出转速的转速计算方法（步骤108）。

在步骤104中，如果计算方法切换标志为“1”，则选择输出的发动机转速为“0”。接着，判断利用紧前面一个360°CA算出的平均发动机转速（ME36ASL）是否高于瞬时转速（MECA00）（步骤109）。在瞬时转速（MECA00）<平均发动机转速（ME36ASL）不成立的情况下，维持输出的发动机转速“0”（步骤110）。

在瞬时转速（MECA00）<平均发动机转速（ME36ASL）成立的情况下，进行利用移动平均值处理算出转速的转速计算方法（步骤111），使计算方法切换标志为“0”（步骤112）。

通过反复进行以上处理，算出仪表发送用发动机转速，据此，仪表CPU52在仪表部5的转速计（发动机转速计）55的格数式显示上使点亮区域的面积变化。

另外，为了在仪表5的转速计（发动机转速计）55显示发动机转速显示为“0”，在格数式显示上通过无点亮区域来表现。

在上述例子中，在利用转速计算部45及转速计算部82的移动平均值处理算出转速时，虽然通过曲柄脉冲的360°CA移动平均值处理算出发动机转速，但是也可以通过使曲轴转两圈即720°（发动机的吸入冲程、压缩冲程、爆发冲程、排气冲程）CA移动平均值处理算出发动机转速。在该情况下，在仪表显示想要谋求应答性的情况下，使用通过曲柄脉冲的360°CA移动平均值处理算出的发动机转速，在仪表显示想要确保稳定性的情况下，使用通过曲柄脉冲的720°CA移动平均值处理算出的发动机转速。

接着，在图7中表示使用上述发动机转速显示装置（利用360°CA算出的移动平均值处理）显示发动机转数的情况下的发动机转速数值的变化例。图7中的实线表示，在从空转转速（1250转）通过发动机关闭开关等使发动机停止的情况下，利用上述结构的发动机转速显示装置显示的仪表上的发动机转速的变化。

根据实线所示的发动机转速的变化，在点火、喷射停止阶段，在使转速从空转转速减低并且降至停止曲柄旋转（发动机停止）时，在实际的曲柄旋转即将停止前在仪表上就显示发动机转速“0”。

相对于此，在仅使用现有的移动平均值处理（利用360°CA计算）而算出发动机转速的情况下，虽然直到中途都为与实线相同的轨迹，但是在曲柄旋转即将停止前，如虚线所示地显示发动机转速，该显示发动机转速相对于实际旋转，显示延时显著。

因此，在仅使用移动平均值处理的情况下，即使在实际曲柄旋转轴停止后，相对于因在仪表上显示数百转而带来不舒服感，根据上述发动机转速显示装置，能够在曲柄旋转轴停止时切实地显示发动机转速“0”。

根据上述发动机转速显示装置的结构，能够在发动机停止时使发动机转速显示立刻变为“0”，因此，能够在仪表部5的转速计（发动机转速计）55上进行防止产生因显示应答延时而带来的不舒服感的显示。

另外，即使在曲柄脉冲转子1存在齿缺口区域12的情况下，由于延长设定作为判断发动机停止的曲柄脉冲间隔时间的阈值，所以能够检测齿缺口区域12的发动机停止时并且使发动机转速显示为“0”。

以上，对通过发动机转速显示装置算出仪表发送用的发动机转速，并且利用仪表部5的转速计（发动机转速计）55显示发动机转速的例子进行说明，但是在仪表部5中，速度、档位、水温、油温等其他信息也从发动机控制部4串行通信，通过仪表CPU52在速度表（速度计）54、档位计56、各种指示灯57上分别显示信息。

在接收、发送上述多种信息的情况下，按一定的间隔及一定的顺序依次发送数据，另外，为了防止噪声影响，同一数据发送多次，在接收侧确认数据一致，判断是否采用数据。

例如，在三种信号“1”、“2”、“3”作为数据发送的情况下，按照1→1→2→2→3→3→1→1→2→2→3→3…的顺序进行发送。

但是，在上述数据通信方式中，随着信息种类变多，产生导致各数据的更新频率降低的现象，担心可能由于信息应答的延时而给驾驶者带来不舒服的感觉。

为防止产生上述情况，数据更新频率的优先顺序其等级越高的数据（例如，发动机转速信息），以越短的时间间隔发送，与此相比，各种指示灯的信息及档位信息以较长时间间隔发送。

例如，在三种信号“1”、“2”、“3”作为数据发送的情况下，按照1→1→2→2→1→1→3→3→1→1→2→2→1→1→3→3…的方式，以短时间间隔发送更新频率高的信息“1”。在该例子的情况下，信息“2”与信息“3”按相同的时间间隔更新。

根据该通信方式，能够根据数据的种类按适当的更新频率发送或接收数据，因此，能够在仪表上以不带来不舒服感的方式同时显示更新频率高的发动机转速信息、更新频率低的档位信息及各种指示灯信息。

另外，按优先顺序的高低，以一定的间隔或不定期的间隔依次发送更新的数据，从而能够进一步提高实时性。

Claims (2)

1.一种发动机转速显示装置，其具备：转速传感器（2），其通过设置于发动机曲轴的曲柄脉冲转子（1）的旋转检测曲轴转速脉冲；发动机转速计算装置（7），其通过所述曲轴转速脉冲的检测值的移动平均值算出发动机转速；显示装置（5），其通过电气处理在仪表上显示所述发动机转速，所述发动机转速显示装置的特征在于，

在规定值以上的检测时间未检测到所述曲轴转速脉冲的情况下，所述发动机转速计算装置（7）不通过所述移动平均值计算发动机转速，而判断发动机转速为“0”，

且在所述仪表上显示发动机转速为“0”。

2.如权利要求1所述的发动机转速显示装置，其特征在于，所述发动机转速计算装置（7）具备规定值变更装置（43），该规定值变更装置（43）在所述曲柄脉冲转子（1）存在齿缺口区域（12）的情况下，变更所述规定值。

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