DE10207652A1 - Anzeigeinstrument für ein Fahrzeug - Google Patents
Anzeigeinstrument für ein FahrzeugInfo
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Abstract
Ein Anzeigeinstrument für ein Fahrzeug, das einen Schrittmotor M und eine Stoppereinheit S zum Stoppen des Zeigers bei einer Nullposition enthält, weist einen Speicher zum Vorspeichern eines elektrischen Winkels des Nullpegels als einen Korrekturwert auf, bei welchem ein Null-Rückkehrwechselsignal einen Nullpegel zumindest zweimal annimmt, nachdem ein Null-Rückkehrsignal zugeführt worden ist. Wenn die Phase des Null-Rückkehrwechselsignals den elektrischen Winkel eines Nullpegels annimmt, wird das Null-Rückkehrsignal gestoppt, um eine induzierte Spannung, die in den Stator des Schrittmotors induziert worden ist, vorzusehen. Falls die induzierte Spannung niedriger als eine Schwellwertspannung ist, wird es beurteilt bzw. festgestellt, daß der Zeiger gestoppt worden ist.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Anzeigeinstrument für ein Fahrzeug, wie
beispielsweise einem PKW, LKW, Bus oder Motorrad, welches einen Schrittmotor als
seine Leistungsantriebsquelle aufweist.
Gewöhnlicherweise besitzt diese Art von Anzeigeinstrument ein Drehzahlunter
setzungsgetriebe, das mit dem Schrittmotor verbunden ist, und an der Rückseite von
dessen Nummernscheibe angeordnet ist. Wenn der Schrittmotor den Getriebezug durch
seine Eingangswelle antreibt, dreht die Ausgangswelle des Getriebezuges eine Zeiger
welle, um einen Zeiger über die vordere Oberfläche der Ziffernscheibe zu bewegen.
Das Anzeigeinstrument enthält eine Stoppereinheit, die einen Stopper und einen
Arm aufweist. Eine derartiger Stopper ist ein Vorsprung, der an einem Abschnitt eines
Abtriebszahnrads des Getriebezugs ausgebildet ist, der einer Null-Position oder einer
Reset-Position der Nummernscheibe entspricht. Der Arm wird durch eine stationäres
Teil an der Rückseite der Nummernscheibe gehalten, so daß seine Kante mit dem
Stopper in Eingriff kommen kann, wenn er zur Null-Position zurückkehrt. Somit stoppt
die Stoppereinheit den Zeiger an der Null-Position durch den Stopper.
Falls der Zeiger zu der Null-Position zurückgebracht wird, wird an dem Motor
eine Kosinuswellenspannung angelegt. Anschließend beginnt der Rotor des Schrittmo
tors sich zu drehen oder sich umgekehrt in Richtung der Null-Position
zurückzubewegen, und eine Spannung wird in einer Feldspule des Schrittmotors
induziert. Mit zunehmender Drehzahl des Rotors wird die induzierte Spannung höher.
Wenn die induzierte Spannung niedriger als ein Schwellwert wird, wird angenommen,
daß der Zeiger zu der Null-Position zurückgekehrt ist. Folglich wird die
Kosinuswellenspannung gestoppt.
Jedoch ist die Drehzahl des Rotors nachdem die Kosinuswellenspannung angelegt
worden ist, so niedrig, daß die Amplitude der induzierten Spannung nicht ausreicht, um
verglichen zu werden. Falls diese Spannung mit einer vorbestimmten Schwellwertspan
nung verglichen wird, kann die Null-Position des Zeigers nicht richtig erfaßt bzw. be
urteilt werden.
Es ist daher eine Aufgabe der Erfindung, eine Anzeigeinstrument zu schaffen, bei
welchem ein Zeiger immer zu der Null-Position zurückkehren kann, so daß der Zeiger
einen genauen Analogwert, wie beispielsweise eine Fahrzeuggeschwindigkeit, die durch
einen Sensor erfaßt wird, anzeigen kann.
Die Aufgabe wird jeweils durch die Vorrichtung mit der Merkmalskombination
der Ansprüche 1 und 5 sowie dem Verfahren mit der Merkmalskombination des
Anspruchs 9 gelöst.
Gemäß einem Merkmal der Erfindung enthält ein Anzeigeinstrument für ein Fahr
zeug eine Nummernscheibe mit einem bogenförmigen Anzeigeabschnitt, der einen
Analogwert zwischen einem Maximalwert und einem Minimalwert darstellt, einen
Zeiger, der so angeordnet ist, daß er sich zwischen einer Null-Position und einer
Maximalposition, die dem Maximalwert entspricht, bewegen kann, einen Schrittmotor
einschließlich eines Stators zum Vorsehen eines sich drehenden Magnetfeldes, entspre
chend zu dem Analogwert, und eines Magnetrotors, der mit dem Zeiger zum Bewegen
des Zeigers in Reaktion auf das sich drehende Magnetfeld verbunden ist, eine Stop
pereinheit zum Stoppen des Zeigers, wenn der Zeiger die Null-Position erreicht, eine
Null-Rückkehreinrichtung zum Versorgen des Stators mit einem Null-Rückkehrwech
selsignal, um den Zeiger zu der Null-Position zu bewegen, eine Speichereinrichtung
zum Vorspeichern eines elektrischen Winkels des Nullpegels, bei welchem das Null-
Rückkehrwechselsignal mindestens zweimal einen Nullpegel bzw. Nullwert annimmt,
nachdem das Null-Rückkehrsignal dem Stator zugeführt worden ist, eine erste
Untersuchungseinrichtung zum Untersuchen, ob der Phasenwinkel des Null-Rückkehr
wechselsignals einen elektrischen Winkel des Nullwerts erreicht oder nicht, nachdem
das Null-Rückkehrwechselsignal dem Stator zugeführt worden ist, eine Unterbre
chungseinrichtung zum Unterbrechen des Null-Rückkehrwechselsignals, um eine indu
zierte Spannung vorzusehen, die in dem Stator induziert wird, wenn es angenommen
wird, daß das Null-Rückkehrwechselsignal den elektrischen Winkel des Nullswerts
erreicht hat, und eine zweite Untersuchungseinrichtung zum Untersuchen, ob die
induzierte Spannung niedriger als eine Schwellwertspannung ist, die anzeigt, daß der
Zeiger gestoppt worden ist.
Das Anzeigeinstrument kann einen Drehzahluntersetzungsgetriebezug enthalten,
der zwischen dem Magnetrotor und dem Zeiger verbunden ist, so daß sich der Zeiger
mit einer zu der Drehzahl des Magnetrotors proportional verringerten Drehzahl drehen
kann.
Das Anzeigeinstrument enthält ferner eine Vorrichtung zum Vorsehen eines Paa
res von Wechselsignalen, und der Stator kann ein Paar von Feldspulen zum Ausbilden
des sich drehenden Magnetfeldes aufweisen, wenn ihm das Wechselsignalpaar zuge
führt wird.
Gemäß einem anderen Merkmal der Erfindung, enthält eine Anzeigeinstrument
für ein Fahrzeug eine Nummernscheibe, einen Zeiger, einen Schrittmotor einschließlich
eines Stators und eines Magnetrotors, eine Stoppereinheit für den Zeiger, eine Ansteuer
einrichtung zum Versorgen eins Stators des Schrittmotors mit einem Ansteuerwechsel
signal, eine Null-Rückkehreinrichtung zum Versorgen des Stators mit einem Null-
Rückkehrwechselsignal, eine Speichereinrichtung zum Speichern eines Phasenwinkels
des Null-Rückkehrsignals als einen Winkelkorrekturwert der Null-Rückkehr, falls eine
induzierte Spannung, welche in dem Stator induziert wird, wenn das Null-Rückkehr
wechselsignal unterbrochen wird, nachdem das Null-Rückkehrwechselsignal zumindest
zweimal einen Nullpegel angenommen hat, niedriger als ein Schwellwert wird, der
anzeigt, daß der Zeiger gestoppt worden ist, eine Einstelleinrichtung zum Einstellen des
Null-Rückkehrwechselsignals auf eine Null-Phase durch den Winkelkorrekturwert der
Null-Rückkehr, wenn das Null-Rückkehrwechselsignal dem Stator zugeführt wird, eine
Synchronisationseinrichtung zum Synchronisieren des Null-Rückkehrwechselsignals
und der Drehung des Magnetrotors nachdem die Phase des Null-Rück
kehrwechselsignals eingestellt worden ist, eine erste Untersuchungseinrichtung zum
Untersuchen, ob der Phasenwinkel des Null-Rückkehrwechselsignals einen elektrischen
Winkel des Nullpegels, der einem Nullpegel des Null-Rückkehrwechselsignals
entspricht, zumindest zweimal erreicht hat oder nicht, nachdem das Wechselsignal dem
Stator zugeführt worden ist, und eine zweite Untersuchungseinrichtung zum
Untersuchen, ob die induzierte Spannung niedriger als eine Schwellwertspannung ist,
die anzeigt, daß der Zeigeruntersetzungsgetriebezug gestoppt worden ist. Die
Ansteuereinrichtung führt das Ansteuerwechselsignal mit dessen Phase sofort zu, wenn
die zweite Untersuchungseinrichtung feststellt bzw. beurteilt, daß die induzierte
Spannung niedriger als die Schwellwertspannung ist.
Das Anzeigeinstrument kann ferner eine Drehzahluntersetzungsgetriebezug ent
halten, der zwischen dem Zeiger und dem Magnetrotor zum Bewegen des Zeigers mit
einer zur Drehzahl des Magnetrotors proportional verringerten Drehzahl verbunden ist,
oder eine Beschleunigungseinrichtung zum Erniedrigen des Phasenwinkels des Null-
Rückkehrwechselsignals, um den Magnetrotor zu beschleunigen.
Das Anzeigeinstrument kann ferner eine Einrichtung zum Untersuchen enthalten,
ob eine Phase des Null-Rückkehrsignals sich um einen vorbestimmten Winkel erhöht
oder nicht, nachdem die Einstellvorrichtung das Null-Rückkehrwechselsignal auf die
Nullphase eingestellt hat, sowie eine Einrichtung zum Verringern der Phase des Null-
Rückkehrsignals auf eine Phase, die dem Winkelkorrekturwert der Null-Rückkehr ent
spricht.
Eine andere Aufgabe der Erfindung ist es, ein System zum Einstellen und Spei
chern des Null-Rückkehrkorrekturwinkels eines Anzeigeinstruments zu schaffen. Der
Null-Rückkehrkorrekturwinkel, welcher aufgrund einer Größenabweichung der Teile
und ihrer Herstellungsschritte variiert, wird für jedes Anzeigeinstrument vorgesehen.
Gemäß einem anderen Merkmal der Erfindung weist ein System zum Einstellen
eines Null-Rückkehrkorrekturwinkels eines Zeigers eines Anzeigeinstruments eine erste
Einrichtung zum Einstellen eines Ansteuerwechselsignals auf Nullphase, wenn das
Wechselsignal dem Schrittmotor des Anzeigeinstruments zugeführt wird, eine zweite
Einrichtung zum Untersuchen, ob der Phasenwinkel des Ansteuerwechselsignals einen
elektrischen Winkel des Nullpegels, der einem Nullpegel des Ansteuerwechselsignals
entspricht, zumindest zweimal erreicht hat oder nicht, nachdem das
Ansteuerwechselsignal dem Schrittmotor zugeführt worden ist, und eine dritte Einrich
tung zum Vorsehen einer induzierten Spannung in dem Stator des Schrittmotors auf, die
durch den Magnetrotor des Schrittmotors induziert wird, wenn die zweite Vorrichtung
beurteilt bzw. feststellt, daß der Phasenwinkel des Wechselsignals den elektrischen
Winkel des Nullpegels erreicht hat.
Andere Aufgaben, Merkmale und Eigenschaften der vorliegenden Erfindung,
ebenso wie die Funktionen der betroffenen Teile der vorliegenden Erfindung werden
aus einem Studium der folgenden detaillierten Beschreibung, der beiliegenden Ansprü
che und der Zeichnung ersichtlich. Es zeigt
Fig. 1 eine Draufsicht auf ein Fahrzeuganzeigeinstrument gemäß einer ersten
Ausführungsform der Erfindung;
Fig. 2 eine Teilquerschnittsseitenansicht des in Fig. 1 gezeigten Anzeigeinstru
ments;
Fig. 3 eine perspektivische Sicht, die einen Zeiger, eine Ansteuereinheit, einen
Schrittmotor und eine Stoppereinheit des Anzeigeinstruments für ein
Fahrzeug gemäß der ersten Ausführung darstellt.
Fig. 4 eine Draufsicht des in Fig. 3 gezeigten Schrittmotors;
Fig. 5 ein elektrischer Schaltplan des Anzeigeinstruments gemäß der ersten
Ausführungsform;
Fig. 6 ein Flußdiagramm der ersten Hälfte des Betriebs des in Fig. 5 gezeigten
Mikrocomputers;
Fig. 7 ein Flußdiagramm der zweiten Hälfte des Betriebs des in Fig. 5 gezeigten
Mikrocomputers;
Fig. 8 einen Schaltplan einer Schreibschaltung für das in Fig. 5 gezeigte
EEPROM;
Fig. 9 ein Flußdiagramm der ersten Hälfte eines Schreibprogramms, das durch
den in Fig. 8 gezeigten Mikrocomputer ausgeführt wird;
Fig. 10 ein Flußdiagramm der zweiten Hälfte des Schreibprogramms, das durch
den in Fig. 8 gezeigten Computer ausgeführt wird;
Fig. 11 ein Diagramm, das erläutert, wie man Basisdaten in des EEPROM
schreibt;
Fig. 12 einen modifizierten Schaltplan der Schreibschaltung des EEPROMs;
Fig. 13 eine schematische Perspektivenansicht, die eine Kamera darstellt, die in
der in Fig. 12 gezeigten Schreibschaltung verwendet wird.
Fig. 14 ein Flußdiagramm eines Abschnitts eines Schreibprogramms, das durch
einen Mikrocomputer ausgeführt wird, der in der Fig. 12 gezeigten
Schreibschaltung verwendet wird;
Fig. 15 ein Flußdiagramm eines Abschnitts eines Schreibprogramms, das durch
einen Mikrocomputer ausgeführt wird, der in der Fig. 12 gezeigten
Schreibschaltung verwendet wird;
Fig. 16 ein Flußdiagramm eines Abschnitts eines Schreibprogramms, das durch
einen Mikrocomputer ausgeführt wird, der in der Fig. 12 gezeigten
Schreibschaltung verwendet wird;
Fig. 17 ein Flußdiagramm eines Abschnitts eines Schreibprogramms, das durch
einen Mikrocomputer ausgeführt wird, der in der Fig. 12 gezeigten
Schreibschaltung verwendet wird;
Fig. 18 ein Flußdiagramm eines Abschnitts eines Schreibprogramms, das durch
einen Mikrocomputer ausgeführt wird, der in der Fig. 12 gezeigten
Schreibschaltung verwendet wird;
Fig. 19 ein Flußdiagramm eines Abschnitts eines Schreibprogramms, das durch
einen Mikrocomputer ausgeführt wird, der in der Fig. 12 gezeigten
Schreibschaltung verwendet wird;
Fig. 20 ein Zeitablaufdiagramm eines Paars von Null-Rückkehrwechselsignalen;
Fig. 21 ein schematisches Diagramm eines Hauptabschnittes des Anzeigeinstru
ments mit einem Zeiger, der die Null-Position verläßt;
Fig. 22 ein schematisches Diagramm eines Hauptabschnittes des Anzeigeinstru
ments mit einem Zeiger, der sich in der Null-Position befindet;
Fig. 23 ein Flußdiagramm der ersten Hälfte des Betriebs des Mikrocomputers
eines Anzeigeinstruments gemäß einer zweiten Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung;
Fig. 24 ein Flußdiagramm der zweiten Hälfte des Betriebs des Mikrocomputers
eines Anzeigeinstruments gemäß der zweiten Ausführungsform
Fig. 25 ein Diagramm, das erläutert, wie untersucht wird, ob der Zeiger zu der
Null-Position zurückgekehrt ist oder nicht;
Fig. 26 einen Graphen, der einen Hysteresebetrieb des Zeigers zeigt; und
Fig. 27 ein Zeitablaufdiagramm eines Paars von Null-Rückkehrwechselsignalen.
Ein Anzeigeinstrument für ein Fahrzeug gemäß einer ersten Ausführungsform der
Erfindung wird im Folgenden unter Bezugnahme auf die Fig. 7-9 beschrieben.
Das Anzeigeinstrument gemäß der ersten Ausführungsform enthält eine
Nummernscheibeneinheit 10, einen Zeiger 20, eine Antriebs- bzw. Ansteuereinheit 30
und eine Leiterplatte 40.
Die Nummernscheibeneinheit 10 weist eine Nummemscheibe 10a auf, welche
einen bogenförmigen Fahrzeuggeschwindigkeitsanzeigeabschnitt 11 aufweist, der eine
Fahrzeuggeschwindigkeit zwischen 0 Kmh und 180 Kmh auf einer bogenförmigen
Skala anzeigt, sowie eine Vielzahl von entlang der Skala angeordneten Ziffern.
Der Zeiger 20 weist einen Nabenabschnitt 21 auf und schwingt über den
Anzeigeabschnitt 11.
Die Ansteuereinheit 11 enthält einen Treiber 30a und eine Zeigerwelle 30b, der
Treiberabschnitt 30a ist an der Rückseite der Leiterplatte 40 an einer Position
befestigt, die mit der Nummernscheibe 10a übereinstimmt. Der Treiber 30a besteht aus
einem in Fig. 2 gezeigten Gehäuse 30c, einem in Fig. 3-5 gezeigten
Zweiphasenschrittmotor M, einem in Fig. 3 gezeigten
Drehzahluntersetzungsgetriebezug G und einer in Fig. 3 gezeigten Stoppereinheit S.
Der Drehzahlungsuntersetzungsgetriebezug G weist ein Abtriebszahnrad 34 auf, das mit
der Zeigerwelle 30b in deren Mitte verbunden ist. Der Treiber 30a treibt die
Zeigerwelle 30b über den Drehzahluntersetzungsgetriebezug G mit einer proportional
zur Drehzahl des Schrittmotors M verringerten Drehzahl an. Das Gehäuse 30c ist mit
seiner Oberseite an der Rückseite der Leiterplatte 40 befestigt. Die Zeigerwelle 30b
ragt aus dem Gehäuse 30c nach oben hervor und erstreckt sich durch eine Öffnung der
Leiterplatte 40 und einer Öffnung 12 der Nummemscheibe 10a. Die Leiterplatte 40 ist
an der Rückseite der Ziffernscheibeneinheit 10 parallel dazu angeordnet.
Der Schrittmotor M besteht u. a. aus einem Stator Ms und einem Magnetrotor Mr.
Der Stator ist in dem Gehäuse 30c parallel zu der Ziffernscheibeneinheit 10 angeordnet.
Der Stator Ms besteht aus einem Joch 31, einer Feldspule 32 der Phase-A und einer
Feldspule 33 der Phase-B. Das Joch 31 besteht aus einem Paar stationären Polen 31a
und 31b. Der stationäre Pol 31a weist eine Feldspule 32 der Phase-A auf, und der
stationäre Pol 32a weist eine Feldspule 33 der Phase-B auf. Der Magnetrotor Mr ist an
der Mitte der Drehwelle 35a befestigt. Der Magnetrotor Mr weist eine Vielzahl von
Magnetpolen N (Nordpol) und S (Südpol) auf, die abwechselnd an seinem Umfang
ausgebildet sind. Der Magnetrotor Mr dreht sich jeweils um eine Polteilung der
Magnetpole. Die Drehwelle 35a ist durch die gegenüberliegenden Enden des
Gehäuses 30c drehbar gelagert, so daß sie parallel zur Zeigerwelle 30b ist.
Wenn Kosinuswellenspannungssignale, die Phasen mit einem bestimmten
Winkelunterschied zueinander (beispielsweise 90 Grad) aufweisen, jeweils an die
Feldspulen 32 und 33 angelegt werden, sieht das Paar der stationären Polen 31a und
31b ein sich drehendes Magnetfeld zwischen dem magnetischen Rotor Mr und dem
Joch 31 vor.
Der Drehzahluntersetzungsgetriebezug G enthält neben dem
Abtriebszahnrad 34, ein Antriebszahnrad 35 und ein Paar von Zwischenzahnrädern 36
und 37. Das Paar von Zwischenzahnrädern 36 und 37 ist in dem Gehäuse 30c
zwischen dem Abtriebszahnrad 34 und dem Antriebszahnrad 35 angeordnet und wird
durch die Drehwelle 36a, die durch die gegenüberliegenden Enden des Gehäuses
parallel zu der Zeigerwelle 30b gelagert ist, drehbar gelagert. Das Zwischenzahnrad 36
steht in Eingriff mit dem Abtriebszahnrad 34. Der Außendurchmesser des
Zwischenzahnrads 36 ist kleiner als der Außendurchmesser des Zwischenzahnrads 37
sowie des Außendurchmessers des Abtriebszahnrads 34. Das Antriebszahnrad 35 steht
im Eingriff mit dem Zwischenzahnrad 37. Der Außendurchmesser des
Antriebszahnrads 35 ist kleiner als der Außendurchmesser des Zwischenzahnrads 37.
Die Stoppereinheit S weist einen streifenförmigen Stopper 38 und einen L-
förmigen Arm 39 auf. Der Stopper 38 ragt von der vorderen Oberfläche des
Abtriebszahnrads 34 an dessen Abschnitt hervor, der der Null-Position des Zeigers 20
entspricht. Mit anderen Worten, der Stopper 38 ist auf der vorderen Oberfläche des
Abtriebszahnrads 34 in dessen radialer Richtung so angeordnet, daß er parallel mit der
Zeigerwelle 30b hervorragt.
Der Arm 39 erstreckt sich parallel zu der Zeigerwelle 30b von dem Boden des
Gehäuses 30c unter den Zeiger 20 aus und biegt sich derart, daß sein Endabschnitt 39a
sich parallel zu der Oberfläche des Abtriebszahnrads 34 erstreckt. Der
Endabschnitt 39a weist eine Seitenoberfläche 39b auf, die der Null-Position des
Zeigers 20 gegenüberliegt. Falls der Zeiger 20 die Null-Position durch die Umkehr des
Motors M erreicht, stößt der Stopper 38 an die Seitenoberfläche 39b wie es in Fig. 3
gezeigt ist.
Der Mikrocomputer 50 führt die in seinem ROM gespeicherten Programme aus,
wie in Fig. 6 und 7 gezeigt. Der Mikrocomputer 50 wird durch die Batterie B direkt
mit Energie versorgt und steuert über ein Paar von Treibern 70 und 80 den
Schrittmotor M entsprechend dem Ausgangssignal eines
Fahrzeuggeschwindigkeitssensors 60 und den zuvor in dem EEPROM 90
gespeicherten Daten.
Der Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 60 erfaßt die Fahrzeuggeschwindigkeit. Der
Treiber 70 besteht aus einer Treiber- bzw. Ansteuerschaltung 70a und ein Paar von
Umschaltern 70b und 70c. Die Treiberschaltung 70a ist über ein Paar seiner
Ausgangsanschlüsse 51 und 52 mit dem Mikrocomputer 50 verbunden und wird durch
den Mikrocomputer 50 zum Ansteuern der Feldspule 32 der Phase-A über das Paar
von Umschaltern 70b und 70c gesteuert. Der Umschalter 70b weist einen ersten
Festkontakt 71, einen zweiten Festkontakt 72 und einen beweglichen Kontakt 72 auf.
Der Umschalter 70c weist ebenso einen ersten Festkontakt 74, einen zweiten
Festkontakt 75 und einen beweglichen Kontakt 76 auf. Die ersten Festkontakte 71 und
74 sehen einen ersten Verbindungszustand I vor, wenn sie mit den beweglichen
Kontakten 73 und 76 verbunden sind.
Die Feldspule 32 der Phase-A wird durch die beweglichen Kontakte 73 und 76
verbunden. Der erste Festkontakt 71 des Umschalters 70b und der erste Festkontakt 74
des Umschalters 70c werden jeweils mit Ausgangsanschlüssen der
Treiberschaltung 70a verbunden. Der zweite Festkontakt 72 des Umschalters 70b und
der zweite Festkontakt 75 des Umschalters 70c werden jeweils mit den
Ausgangsanschlüssen 55 und 56 des Mikrocomputers 50 verbunden.
Der Treiber 80 besteht aus einer Treiberschaltung 80a und einem Paar von
Umschaltern 80b und 80c. Die Treiberschaltung 80b ist durch ein Paar von
Ausgangsanschlüssen 53 und 54 mit dem Mikrocomputer 50 verbunden und wird
durch den Mikrocomputer 50 zum Ansteuern der Feldspule 33 der Phase-B über das
Paar von Umschaltern 80b und 80c gesteuert. Der Umschalter 80b weist einen ersten
Festkontakt 81, einen zweiten Festkontakt 82 und einen beweglichen Kontakt 83 auf.
Der Umschalter 80c weist ebenso einen ersten Festkontakt 84, einen zweiten
Festkontakt 85 und einen beweglichen Kontakt 86 auf. Die ersten Festkontakte 81 und
84 sehen einen ersten Verbindungszustand vor, wenn die mit den beweglichen
Kontakten 83 bzw. 86 verbunden sind.
Die Feldspule 32 der Phase-B ist zwischen den beweglichen Kontakten 83 und 84
verbunden. Der erste Festkontakt 81 des Umschalters 80b und der erste Festkontakt 84
des Umschalters 80c sind jeweils mit den Ausgangsanschlüssen der
Treiberschaltung 80a verbunden. Der zweite Festkontakt 82 des Umschalters 80b und
der zweite Festkontakt 85 des Umschalters 80c sind jeweils mit den
Ausgangsanschlüssen 57 und 58 des Mikrocomputer 50 verbunden.
Die Feldspule 32 der A-Phase und die Feldspule 33 der B-Phase werden durch
Kosinuswellenwechselspannungssignale angesteuert, die zu einander um 90° Phasen
verschoben sind.
Basisdaten zum Beurteilen, ob der Zeiger 20 die Null-Position erreicht hat, sind in
dem EEPROM 90 mittels einer Schreibschaltung E gespeichert, mit der ein
Herstellungsbetrieb, ein Dienstleistungsladen oder dergleichen ausgerüstet ist, wie in
Fig. 8 gezeigt, welche ähnlich zu der in Fig. 5 gezeigten Schaltung ist. Die
Schreibschaltung E besteht aus einem Mikrocomputer 50a und einem Betriebsschalter
SW. Wenn der Betriebsschalter SW eingeschaltet ist, führt der Mikrocomputer 50a ein
in Fig. 9 und 10 gezeigtes Schreibprogramm aus, welches einen Schritt eines
Ansteuerns des Schrittmotors M durch die Treiber 70 und 80 zu der Null-Position und
einen Schritt des Ausgebens der Basisdaten enthält. Wie in Fig. 9 gezeigt, werden bei
Schritt 100 die ersten Festkontakte 71, 74, 81 und 84 eingeschaltet, um erste
Verbindungszustände mit dem beweglichen Kontakten 73, 76, 83 und 86 zu bilden.
Demgemäß ist die Feldspule 32 der Phase-A mit der Treiberschaltung 70a verbunden
und die Feldspule 33 der Phase-B mit der Treiberschaltung 80a verbunden.
Bei Schritt 110 werden die Null-Rückkehrwechselspannungen jeweils an die
Feldspule 32 der Phase-A bzw. der Feldspule 33 der Phase-B angelegt. Die Null-
Rückkehrwechselspannungen sind Kosinuswellensignale, die zum Umkehren des
Schrittmotors kombiniert werden. Jede der Null-Rückkehrwechselspannungen wird
alternierend Null, so daß der Nullpegel bei jedem 90° Phasenwinkel (an einer der
Winkelpositionen A bis D) vorgegeben ist, wie es in Fig. 11 gezeigt ist, in welcher die
Stoppereinheit S an einem Punkt a angeordnet ist.
Danach wird die Null-Rückkehrwechselspannung der Phase-A an die Feldspule 32
der Phase-A von dem Mikrocomputer 50a durch die Treiberschaltung 70a über die
Umschalter 70b und 70c bei einem Punkt b angelegt, welcher in Uhrzeigerrichtung zu
dem Punkt a verschoben ist. Zum gleichen Zeitpunkt wird die Null-
Rückkehrwechselspannung der Phase-B an die Feldspule 33 der Phase-B von dem
Mikrocomputer 50a durch die Treiberschaltung 80a über die Umschalter 80b und 80c
angelegt.
Demgemäß kehrt der Magnetrotor Mr um und die Antriebseinheit 30 treibt den
Zeiger 20 in Richtung der Null-Position an. Der Drehwinkel des Zeigers 20 wird so
eingestellt, daß er sich in Beziehung mit dem Phasenwinkel der Null-
Rückkehrwechselspannung der Phase-A und der Null-Rückkehrwechselspannung der
Phase-B befindet.
Bei Schritt 120 wird der Phasenwinkel der Null-Rückkehrwechselspannung der
Phase-A oder der Null-Rückkehrwechselspannung der Phase-B daraufhin untersucht, ob
deren Phasenwinkel einen elektrischen Winkel A über einen elektrischen Winkel D
erreicht hat. Falls das Ergebnis der Untersuchung NEIN ist, werden die beiden Null-
Rückkehrwechselspannungen zum Umkehren bzw. zum Betreiben des Magnetmotors in
entgegengesetzter Richtung solange weiterhin angelegt, bis das Ergebnis der
Untersuchung JA wird.
Wenn das Ergebnis der Untersuchung bei dem Schritt 120 JA ist, werden die
beiden Umschalter 70b und 80b geöffnet und die zweiten Kontakte 75 und 85 der
Umschalter 70c und 80c werden mit der Feldspule 33 der Phase-B verbunden, um einen
zweiten Verbindungszustand vorzusehen. Demzufolge ist ein Ende der Feldspule 32 der
Phase-A geöffnet und das andere Ende mit dem Ausgangsanschluß 56 des
Mikrocomputer 50a verbunden, und ein Ende der Feldspule 33 der Phase-B ist geöffnet
und das andere Ende ist mit dem Ausgangsanschluß 58 des Mikrocomputer 50a
verbunden. Folglich wird in der Feldspule 32 der Phase-A und in der Feldspule 33 der
Phase-B eine Spannung induziert.
Bei Schritt 140 werden die in der Feldspule 32 der Phase-A und der Feldspule 33
der Phase-B induzierten Spannungen in den Mikrocomputer 50a eingegeben. Bei dem in
Fig. 10 gezeigten Schritt 150 wird untersucht, ob die eingegebene Spannung niedriger
als eine Schwellwertspannung Vth ist oder nicht. Die Schwellwertspannung Vth wird so
niedrig wie Null Volt ausgewählt, da die Rückkehrspannung der Phase-A, welches ein
Kosinuswellensignal ist, um seine Nullwertspannung herum eine große Steigerung
aufweist. Außerdem ist die in der Feldspule der Phase-A induzierte Spannung null,
wenn der Zeiger 20 und der Magnetrotor Mr durch die Stoppereinheit gestoppt sind, da
der Magnetrotor Mr nicht die Feldspule 32 der Phase-A kreuzt.
Falls die induzierte Spannung kleiner oder gleich der Schwellwertspannung Vth
ist, ist das Ergebnis bei Schritt 150 JA. Folglich wird bei Schritt 151 der Phasenwinkel
A ausgegeben und in das EEPROM 90 als die Basisdaten eingeschrieben. Falls
andererseits das Ergebnis bei dem Schritt 150 NEIN ist, werden bei Schritt 152 alle
Umschalter 70b, 70c, 80b und 80c umgeschaltet, um die ersten Verbindungszustände
vorzusehen.
Anschließend werden bei Schritt 160 die Null-Rückkehrwechselspannungen der
Phase-A und der Phase-B ununterbrochen ausgegeben, um den Magnetrotor Mr
weiterhin entgegengesetzt zu betreiben. Nachdem die Phase der Null-
Rückkehrwechselspannungen um einen elektrischen Winkel von 90° angewachsen ist,
wird bei Schritt 170 JA ausgegeben, so daß die auf den Schritt 130 folgenden Schritte
ausgeführt werden. Falls danach das Ergebnis der Untersuchung bei dem Schritt 150 auf
JA lautet, wird der elektrische Winkel B als die Basisdaten ausgegeben und dem
EEPROM 90 anstelle des elektrischen Winkels A eingegeben. Anschließend endet der
Schreibvorgang des EEPROMs 90.
Falls das Ergebnis der Untersuchung bei dem Schritt 170 JA ist und das
darauffolgende Ergebnis der Untersuchung bei dem Schritt 150 NEIN ist, können die
elektrischen Winkel C oder D als die Basisdaten in das EEPROM eingeschrieben
werden.
Falls der elektrische Winkel A in das EEPROM 90 eingeschrieben worden ist,
arbeitet der Mikrocomputer 50 des Anzeigeinstruments gemäß der ersten
Ausführungsform der Erfindung, die in Fig. 5 gezeigt wird, wie folgt.
Wenn der Mikrocomputer 50 des Anzeigeinstruments, der das EEPROM 90
aufweist, in welchem der elektrische Winkel A eingeschrieben worden ist, durch die
Batterie B mit Leistung versorgt wird, führt der Mikrocomputer 50 das
Computerprogramm gemäß den Flußdiagrammen, die in den Fig. 6 und 7 gezeigt
sind, aus. Falls der Zündschalter IG ausgeschaltet ist, wird bei Schritt 200 wiederholt
NEIN vorgesehen. Falls der Zündschalter IG danach eingeschaltet wird, sieht der
Schritt 200 ein JA vor, so daß der Mikrocomputer 50 bei Schritt 200a die Basisdaten,
die den Winkel A repräsentieren, aus dem EEPROM 90 liest.
Bei Schritt 210 werden die Umschalter 70b, 70c, 80b und 80c in den ersten
Verbindungszustand umgeschaltet.
Bei Schritt 220 werden die Null-Rückkehrwechselspannung der Phase-A und die
Null-Rückkehrwechselspannung der Phase-B zu den jeweiligen Treiberschaltungen 70a
und 80a ausgegeben. Folglich versorgt die Treiberschaltung 70a die Feldspule 32 der
Phase-A mit der Null-Rückkehrwechselspannung der Phase-A über die Umschalter 70b
und 70c, und die Treiberschaltung 80a führt die Null-Rückkehrwechselspannung der
Phase-B der Feldspule der Phase-B über die Umschalter 80b und 80c zu.
Dementsprechend wird durch die Feldspule 32 der Phase-A und die Feldspule 33 der
Phase-B das sich drehende Magnetfeld ausgebildet, so daß die Antriebseinheit den
Zeiger 20 in Richtung der Nullposition dreht.
Bei Schritt 230 wird untersucht, ob die Null-Rückkehrwechselspannung der
Phase-A und die Null-Rückkehrwechselspannung der Phase-B den Phasenwinkel A
erreicht haben oder nicht. Falls das Ergebnis NEIN ist, werden die beiden Null-
Rückkehrwechselspannungen weiterhin ununterbrochen den Spulen 32 und 33
zugeführt, um den Magnetrotor Mr weiterhin in entgegengesetzter Richtung zu
betreiben.
Falls das Ergebnis bei Schritt 230 JA ist, werden die Umschalter 70b und 80b
geöffnet, und die Umschalter 70c und 80c werden bei dem Schritt 232 zu dem zweiten
Verbindungszustand umgeschaltet. Somit ist ein Ende der Feldspule 32 der Phase-A
unverbunden und sein anderes Ende ist mit dem Ausgangsanschluß 56 des
Mikrocomputer 50 über den zweiten Festkontakt 75 und den beweglichen Kontakt 76
verbunden, und ein Ende der Feldspule 33 der Phase-B ist unterbrochen und sein
anderes Ende ist mit dem Ausgangsanschluß des Mikrocomputer 50 über den zweiten
Festkontakt 85 und dem beweglichen Kontakt 86 verbunden. Daher werden in der
Feldspule 32 der Phase-A und der Feldspule 33 der Phase-B Spannungen induziert. Bei
Schritt 233 werden die induzierten Spannungen Mikrocomputer 50 von der Feldspule 32
der Phase-A und der Feldspule 33 der Phase-B eingegeben. Bei Schritt 240 wird
untersucht, ob die induzierte Spannung kleiner oder gleich der Schwellwertspannung
Vth ist.
Falls das Ergebnis des Schritts 240 NEIN ist, wird angenommen, daß der
Zeiger 20 die Null-Position nicht erreicht hat. Daher werden die Null-
Rückkehrwechselspannung der Phase-A und die Null-Rückkehrwechselspannung der
Phase-B weiterhin den Spulen 32 und 33 zugeführt, um den Magnetrotor Mr weiterhin
in entgegengesetzter Richtung zu betreiben. Bei Schritt 250 wird untersucht, ob die
Null-Rückkehrwechselspannung der Phase-A und die Null-Rückkehrwechselspannung
der Phase-B weitere 360° der Phase durchlaufen haben. Falls das Ergebnis des
Schritts 250 NEIN ist, wird Schritt 241 und Schritt 250 solange wiederholt, bis das
Ergebnis bei Schritt 250 auf JA wechselt.
Falls das Ergebnis des Schritts 240 JA ist, wird angenommen, daß der Schalter 20
durch die Stoppereinheit S gestoppt worden ist. Dementsprechend werden bei
Schritt 243 die Null-Rückkehrwechselspannungen gestoppt.
Der elektrische Winkel A wird zuvor in den EEPROM eingeschrieben und
anschließend werden bei Schritt 230 die Null-Rückkehrwechselspannung der Phase-A
und die Null-Rückkehrwechselspannung der Phase-B dahingehend beurteilt, ob ihre
Phasenwinkel den elektrischen Winkel A erreichen. Falls danach die in der Feldspule 32
der Phase-A und der Feldspule 33 der Phase-B die induzierten Spannungen bei
Schritt 240 als höher als die Schwellwertspannung Vth beurteilt werden, wird es bei
dem Schritt 242 beurteilt, daß der Zeiger 20 durch die Stoppereinheit S gestoppt worden
ist. Auch wenn die in der Feldspule 32 der Phase-A oder der Feldspule der Phase-B
induzierte Spannung niedriger als die Schwellwertspannung Vth ist, wird die obige
Beurteilung bzw. Feststellung solange nicht ausgeführt, solange die Phasenwinkel der
Null-Rückkehrwechselspannung der Phase-A und die Null-Rückkehrwechselspannung
der Phase-B den elektrischen Winkel A erreicht haben. Die Basisdaten bzw.
Vergleichsdaten können jedoch durch die elektrische Winkel B, C oder D in der gleichen
Art und Weise, wie zuvor beschrieben ersetzt werden. Nach dem Schritt 243 wird bei
Schritt 260 untersucht, ob der Zündschalter IG ausgeschaltet ist oder nicht. Falls der
Zündschalter IG ausgeschaltet ist, ist das Ergebnis des Schritts 260 JA und beendet den
Betrieb des Mikrocomputers 50.
Falls das Ergebnis des Schritts 260 NEIN ist, fährt bei Schritt 270 das
Computerprogramm mit einer normalen Routine fort und der Mikrocomputer 50
wechselt die Umschalter 70b, 70c, 80b und 80c zu dem ersten Verbindungszustand und
gibt die Ansteuerspannung der A-Phase und die Ansteuerspannung der B-Phase
entsprechend zu dem Signal des Fahrzeuggeschwindigkeitssensors 60 aus.
Die Treiberschaltung 70a führt die Treiberspannung der Phase-A zu der
Feldspule 32 der Phase-A zu und die Treiberschaltung 80a führt die Treiberspannung
der Phase-B zu der Feldspule 33 der Phase-B zu. Daher treibt die Antriebseinheit 30 den
Zeiger 20 entsprechend dem Signal der Fahrzeuggeschwindigkeitssensors 60 an, um
eine Fahrzeuggeschwindigkeit auf den Fahrzeugeschwindigkeitsanzeigeabschnitt 11 der
Nummernscheibe 10a anzuzeigen.
Falls der Zündschlüssel IG eingeschaltet wird und bei dem Schritt 280 JA
vorgesehen wird, während die normale Routine 270 ausgeführt wird, kehrt der Betrieb
de Mikrocomputers 50 zu dem Schritt 200 zurück. Die Treiberspannungen und die Null-
Rückkehrwechselspannungen sind nicht auf Kosinuswellenspannungen beschränkt.
Andere Wechselwellenspannungen wie beispielsweise eine Sinuswellenspannung, eine
Sägezahnspannung, eine Dreicksspannung oder dergleichen können ebenso als die
Treiberspannung oder die Null-Rückkehrwechselspannung verwendet werden.
Im Folgenden wird eine andere Schreibschaltung E1 und deren Betrieb unter
Bezugnahme auf die Fig. 12 bis 22 beschrieben. Dabei stellen die gleichen
Bezugszeichen in den Figuren die gleichen oder im wesentlichen die gleichen Teile,
Bestandteile oder Abschnitte dar, wie bei der zuvor beschriebenen Schreibschaltung E.
Die Schreibschaltung E1 weist eine Kamera 60a und ein
Bildverarbeitungsschaltung 60b zusätzlich zu dem Aufbau der Schreibschaltung E
gemäß der ersten Ausführungsform auf, wie in Fig. 12 gezeigt. Die
Bildverarbeitungschaltung 60b gibt ein Bildsignal, das eine Position des
Geschwindigkeitsanzeigeabschnitt 11 darstellt, zu dem Mikrocomputer 50a aus.
Basisdaten zum Beurteilen, ob der Zeiger 20 die Nullposition erreicht hat oder
nicht, werden durch eine Schreibschaltung E1 in dem EEPROM 90 gespeichert, wie in
Fig. 12 gezeigt.
Wenn der Betriebsschalter SW eingeschaltet ist, führt der Mikrocomputer
Schreibprogramme, die in den Fig. 14 bis 19 gezeigt sind, aus. Wie in Fig. 14 gezeigt,
werden alle ersten Festkontakte 71, 74, 81 und 84 der Umschalter 70b, 70c, 80b und
80c bei Schritt 100 eingeschaltet, um so jeweils erste Verbindungszustände mit den
beweglichen Kontakten 73, 74, 83 und 86 vorzusehen. Dementsprechend ist die
Feldspule 32 der Phase-A mit der Treiberschaltung 70 verbunden, und die Feldspule 33
der Phase-B mit der Treiberschaltung 80a verbunden.
Bei Schritt 101 werden die Phasenwinkel der Null-Rückkehrwechselspannungen
wie folgt eingestellt. Die Treiberschaltung 70a wird zum Versorgen des Festkontakts 71
des Umschalters 70b mit einer Low-Pegel-Spannung und zum Versorgen des
Festkontakts 74 des Umschalters 70c mit einer High-Pegel-Spannung gesteuert. Zur
gleichen Zeit wird die Treiberschaltung 80a zum Versorgen des Festkontakts 81 des
Umschalters 80b und des Festkontakts 85 des Umschalters 80c mit einer Low-Pegel-
Spannung gesteuert. Dementsprechend werden die Phasen der Null-
Rückkehrwechselspannungen, die an die Feldspulen 32 und 33 der Phase-A bzw. der
Phase-B angelegt werden, auf einen Nullphasenwinkel eingestellt.
Bei Schritt 110 werden die Null-Rückkehrwechselspannungen jeweils der
Feldspule 32 der Phase-A und der Feldspule 33 der Phase-B zugeführt. Die Null-
Rückkehrwechselspannungen sind Kosinuswellensignale, die zum entgegengesetzten
Betreiben des Schrittmotors kombiniert werden, wie es vorhergehend beschrieben
worden ist.
Bei Schritt 120a wird untersucht, ob der Phasenwinkel der beiden Null-
Rückkehrwechselspannungen der Phase-A und der Phase-B sich um 180 Grad erhöht
haben oder nicht. Falls das Ergebnis bei Schritt 120a NEIN ist, werden die beiden Null-
Rückkehrwechselsignale weiterhin zu den Spulen 32 und 33 ununterbrochen zugeführt,
um den Magnetrotor Mr weiterhin bei Schritt 121 solange in entgegengesetzter
Richtung zu betreiben, bis das Ergebnis des Schrittes 120a JA wird. Dabei entspricht der
Winkel von 180 Grad einem Halbzyklus der Null-Rückkehrwechselspannung der Phase-
A oder der Phase-B.
Falls das Ergebnis des Schritts 120a JA ist, wird bei Schritt 130a der
Umschalter 70b zu dem zweiten Verbindungszustand umgeschaltet und der
Umschalter 70c geöffnet. Dementsprechend ist ein Ende der Feldspule 32 der Phase-A
nicht verbunden und sein anderes Ende mit dem Ausgangsanschluß 55 des
Mikrocomputers 50a verbunden, so daß eine Spannung durch den Magnetrotor Mr in
der Feldspule 32 der Phase-A induziert wird, welche bei dem Schritt 140 zu dem
Mikrocomputer 50a eingegeben wird. Darauffolgend wird bei Schritt 150 untersucht, ob
die induzierte Spannung kleiner oder gleich der Schwellwertspannung Vth ist.
Falls die induzierte Spannung kleiner bzw. niedriger als die Schwellwertspannung
Vth ist, wird angenommen, daß der Zeiger 20 durch die Stoppereinheit S. wie zuvor
beschrieben; gestoppt worden ist. Danach werden bei Schritt 152a die beiden
Umschalter 70b und 70c in den ersten Verbindungszustand umgeschaltet. Bei
Schritt 153 sieht der Mikrocomputer 50a darauffolgend einen Abschnitt der
Kosinuswellentreiberspannungen der Phase-A und der Phase-B vor, die einem
vorbestimmten Phasenwinkel ΔΦ entsprechen. Der vorbestimmte Phasenwinkel ΔΦ
entspricht einem 24 Grad-Phasenwinkel, wie er in Fig. 20 gezeigt ist, und ist ein wenig
größer als die Auflösung der Kamera 60a.
Wenn die Treiberschaltung 70a und 80a die Feldspulen der Phase-A und der
Phase-B jeweils mit einer Treiberspannung der Phase-A und der Phase-B für eine
Zeitdauer, die dem Phasenwinkel ΔΦ entspricht, über die Umschalter 70b, 70c, 80b und
80c versorgt, dreht sich der Magnetrotor Mr so, daß der Zeiger 20 zum Verlassen der
Null-Position durch den Drehzahluntersetzungsgetriebezug angetrieben wird. Die
Bewegung des Zeigers 20 wird durch die Kamera 60a überwacht, durch den
Bildprozessor 60b verarbeitet und dem Mikrocomputer 50a eingegeben.
Falls der Zeiger 20 die Null-Position nicht verläßt, sieht Schritt 154 ein NEIN vor,
und der Schritt 153 wird solange wiederholt, bis der Schritt 154 ein JA vorsieht. Daher
wird der Zeiger 20 zum Verlassen der Null-Position weiterhin angetrieben. Falls der
Zeiger 20 die Null-Position bei der fünften Zuführungszeitdauer der Treiberspannungen
verläßt, die dem Phasenwinkel ΔΦ entspricht, wird die Bewegung dem
Mikrocomputer 50a eingegeben und der Schritt 154 sieht JA vor.
Anschließend wird bei Schritt 155 der Phasenwinkel der Treiberspannungen
gerade bevor der Zeiger die Null-Position verläßt, als ein Null-Positionskorrekturwert
α eingestellt und in dem EEPROM 90 gespeichert. Bei dieser bevorzugten
Ausführungsform wird der Phasenwinkel, der der vierten Zuführungszeitdauer bzw. -
periode entspricht, als der Null-Positinskorrekturwert α eingestellt.
Falls die induzierte Spannung höher als die Schwellwertspannung Vth ist und
folglich das Ergebnis des Schritts 150a NEIN ist, wird der Schritt 156 und die auf den
Schritt 156 folgenden Schritte ausgeführt, wie in Fig. 16 gezeigt.
Das heißt, daß bei dem Schritt 156 werden beide Umschalter 70b und 70c in den
ersten Verbindungszustand umgeschaltet und eine Versorgung der beiden Null-
Rückkehrwechselspannungen wird bei Schritt 160 fortgesetzt. Daher wird der
Magnetrotor Mr durch den Mikrocomputer 50a weiterhin in entgegengesetzter Richtung
betrieben.
Danach wird bei Schritt 170 untersucht, ob der Phasenwinkel der Null-
Rückkehrwechselspannungen der Phase-A und der Phase-B sich um weitere 90 Grad
erhöht hat oder nicht. Falls das Ergebnis NEIN ist, wird bei Schritt 171 die Zufuhr der
Null-Rückkehrwechselspannungen fortgesetzt, um weiterhin den Magnetrotor Mr in der
umgekehrten Richtung zu betreiben.
Falls das Ergebnis JA ist, wird der Umschalter 80b bei Schritt 172 in den zweiten
Verbindungszustand umgeschaltet und der Umschalter 80c wird geöffnet. Daher ist die
Feldspule der Phase-B an einem Ende geöffnet und mit dem Ausgangsanschluß 57 des
Mikrocomputers 50a derart verbunden, daß eine Spannung in der Feldspule der Phase-B
induziert wird.
Anschließend wird die in der Feldspule 33 der Phase-B induzierte Spannung dem
Mikrocomputer 50a bei Schritt 173 eingegeben und bei Schritt 180 untersucht, ob die
induzierte Spannung kleiner oder gleich der Schwellwertspannung Vth ist.
Falls das Ergebnis des Schritts 180 JA ist, wird bei Schritt 181 angenommen, daß
der Zeiger 20 durch die Stoppereinheit S gestoppt worden ist. Nach dem Schritt 181
folgen die bereits vorhergehend beschriebenen Schritte 152a - 155, die den
Korrekturwert α vorsehen.
Falls andererseits das Ergebnis bei Schritt 180 NEIN ist, wird bei Schritt 182 und
den darauffolgenden Schritten, die in Fig. 17 gezeigt sind, das Computerprogramm
ausgeführt. Bei dem Schritt 182 werden die Umschalter 80b und 80c in den ersten
Verbindungszustand umgeschaltet. Daher wird der Magnetrotor Mr weiterhin in
entgegengesetzter Richtung durch den Mikrocomputer 50a betrieben.
Danach wird bei Schritt 190 untersucht, ob der Phasenwinkel der Null-
Rückkehrwechselspannungen der Phase-A und der Phase-B sich um weitere 90 Grad
erhöht hat oder nicht. Falls das Ergebnis NEIN ist, wird die Zufuhr der Null-
Rückkehrwechselspannungen bei Schritt 191 fortgesetzt, um den Magnetrotor weiterhin
in umgekehrter Richtung zu betreiben. Falls das Ergebnis bei Schritt 190 JA ist, wird
bei Schritt 192 der Umschalter 70c in den zweiten Verbindungszustand umgeschaltet,
und der Umschalter 70b geöffnet. Daher ist die Feldspule der Phase-A an einem Ende
offen und mit dem Ausgangsanschluß 56 des Mikrocomputers 50a so verbunden, daß
eine Spannung in der Feldspule der Phase-A induziert wird.
Folglich wird die in der Feldspule 33 der Phase-A induzierte Spannung dem
Mikrocomputer 50a bei Schritt 193 eingegeben und bei Schritt 300 wird untersucht, ob
die induzierte Spannung kleiner oder gleich der Schwellwertspannung Vth ist.
Falls das Ergebnis bei Schritt 300 JA ist, wird bei Schritt 301 angenommen, daß
der Zeiger 20 durch die Stoppereinheit S gestoppt worden ist. Nach dem Schritt 301
folgen die Schritt 152a - 155, welche zuvor beschrieben worden sind, um den
Korrekturwert α vorzusehen. Falls andererseits das Ergebnis des Schritts 300 NEIN ist,
wird angenommen, daß der Zeiger 20 die Null-Position nicht erreicht hat. Daher fährt
das Computerprogramm mit dem in Fig. 18 gezeigten Schritt fort.
Bei dem Schritt 302 werden die Umschalter 70b und 70c in den ersten
Verbindungszustand umgeschaltet. Danach wird bei Schritt 303 der Magnetrotor Mr
durch den Computer 50a weiterhin in umgekehrter Richtung betrieben. Darauffolgend
wird es bei Schritt 310 bestimmt, ob der Phasenwinkel der Null-
Rückkehrwechselspannungen der Phase A und der Phase B sich um weitere 90 Grad
erhöht hat oder nicht. Falls das Ergebnis NEIN ist, wird bei Schritt 311 die Zufuhr der
Null-Rückkehrwechselspannungen fortgesetzt, um den Magnetrotor Mr weiterhin in
umgekehrter Richtung zu betreiben. Falls das Ergebnis des Schritts 310 JA ist, wird bei
Schritt 312 der Umschalter 80c in den zweiten Verbindungszustand umgeschaltet und
der Umschalter 80b wird geöffnet. Daher ist die Feldspule der Phase B an einem Ende
geöffnet und mit dem Ausgangsanschluß 57 des Mikrocomputers 50a derart verbunden,
daß eine Spannung in der Feldspule der Phase A induziert wird.
Darauffolgend wird bei Schritt 313 die in Feldspule 33 der Phase B induzierte
Spannung der Mikrocomputer 50a angegeben und bei Schritt 320 wird es untersucht, ob
die induzierte Spannung kleiner oder gleich der Schwellwertspannung Vth ist.
Falls das Ergebnis des Schritts 320 JA ist, wird bei Schritt 321 angenommen, daß
der Zeiger 20 durch die Stoppereinheit 5 gestoppt worden ist. Nachdem Schritt 321
folgen die Schritte 152-155, welche zuvor beschrieben worden sind, um den
Korrekturwert α vorzusehen. Falls andererseits das Ergebnis des Schritts 320 NEIN ist,
wird angenommen, daß der Zeiger 20 die Null-Position nicht erreicht. Daher fährt das
Computerprogramm mit dem in Fig. 19 gezeigten Schritt 322 fort.
Bei dem Schritt 322 werden die Umschalter 80b und 80c in ersten
Verbindungszustand umgeschaltet. Danach wird bei Schritt 323 der Magnetrotor Mr
weiterhin durch den Computer 50a in umgekehrter Richtung betrieben. Bei Schritt 330
wird darauffolgend untersucht, ob der Phasenwinkel der Null-
Rückkehrwechselspannungen der Phase A und der Phase B sich um weitere 90 Grad
erhöht hat oder nicht. Falls das Ergebnis NEIN ist, wird bei Schritt 331 die Zufuhr der
Null-Rückkehrwechselspannungen fortgesetzt, um den Magnetrotor Mr weiterhin in
umgekehrter Richtung zu betreiben. Falls das Ergebnis des Schritts 330 JA ist, wird bei
Schritt 332 der Umschalter 70b in den zweiten Verbindungszustand umgeschaltet, und
der Umschalter 70c wird geöffnet. Daher ist die Feldspule der Phase A an einem Ende
offen und mit dem Ausgangsanschluß 56 des Mikrocomputers 50a derart verbunden,
daß eine Spannung in der Feldspule 32 der Phase A induziert wird.
Darauffolgend wird bei Schritt 333 die in der Feldspule 32 der Phase A induzierte
Spannung dem Mikrocomputer 50a eingegeben und bei Schritt 340 wird es untersucht,
ob die induzierte Spannung kleiner oder gleich der Schwellwertspannung Vth ist.
Falls das Ergebnis des Schritts 340 JA ist, wird bei Schritt 341 angenommen, daß
der Zeiger 20 durch die Zeigereinheit S gestoppt worden ist. Nach dem Schritt 341
folgen die Schritte 152a bis 155, welche vorhergehend beschrieben worden sind, um den
Korrekturwert α vorzusehen. Falls andererseits das Ergebnis des Schritts 340 NEIN ist,
wird angenommen, daß der Zeiger 20 die Null-Position nicht erreicht hat. Danach fährt
das Computerprogramm mit dem in Fig. 16 gezeigten Schritt 156 fort.
Wie vorhergehend beschrieben, wird der Korrekturwert α in dem EEPROM 90
eingeschrieben, wenn das Anzeigeinstrument in einem Herstellungsbetrieb herstellt wird
(d. h. bei Herstellung). Die Null-Rückkehrsignale der Phase A und der Phase B werden
den Feldspulen 32 und 33 der Phase A und der Phase B zugeführt, nachdem ihr
Phasenwinkel eingestellt worden ist. Daher kann genau festgestellt werden, ob die Phase
der Null-Rückkehrsignale dem zweiten und den folgenden Null-Pegeln entspricht.
Auch für den Fall, daß es Dimensionsabweichungen bei den Anzeigeinstrumenten
gibt, kann der Zeiger korrekt an der Null-Position durch die Stoppereinheit S gestoppt
werden.
Der Korrekturwert α kann als ein Phasenwinkel einer der Feldspulen der Phase A
und der Phase B eingestellt werden, wenn der Zeiger durch die Treiberspannung zum
Verlassen der Stoppereinheit 11 angetrieben wird und eine induzierte Spannung der
anderen (Feldspule) niedriger als der Schwellwert Vth wird.
Ein Betrieb der Stoppereinheit S wird in den Fig. 21 und 22 gezeigt. Die
Stoppereinheit S kann auch von irgendeiner anderen Art als der in Fig. 21 und 22
gezeigten sein. Sie kann an der Ziffernscheibe 10a zum Stoppen der Kante des Zeigers
20 angeordnet sein.
Ein Anzeigeinstrument gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung wird
im folgenden beschrieben. Da die Hardware des Anzeigeinstruments gemäß der zweiten
Ausführungsform die gleiche ist wie bei dem Anzeigeinstrument der ersten
Ausführungsform, wird lediglich ihr Betrieb unter Bezugnahme auf die Fig. 1-5 und
23-27 beschrieben.
Der in Fig. 5 gezeigte Mikrocomputer führt ein den Fig. 23 und 24 gezeigtes
Computerprogramm aus.
Bei Schritt 400 wird untersucht, ob der Zündschalter IG eingeschaltet ist oder
nicht. Falls der Zündschalter IG eingeschaltet ist, ist der Ergebnis der Untersuchung bei
Schritt 400 JA, und ein Null-Positionskorrekturwert α wird aus dem EEPROM 90 bei
Schritt 401 ausgelesen. Bei Schritt 410 schalten dann die Umschalter 70b, 70c, 80b und
80c in den ersten Verbindungszustand um. In Fig. 25 wird in diesem Zustand der
Phasenwinkel der Null-Rückkehrwechselspannung in der Phase A und der Phase B, die
zu der Feldspule 32 der Phase A und der Feldspule 33 der Phase B zugeführt werden,
durch die Position P gezeigt.
Danach werden bei Schritt 420 die Null-Rückkehrwechselspannungen, die den
Zeiger 20 zu einem Winkel antreiben, der dem Null-Positionskorrekturwert α
entspricht, jeweils der Feldspule 32 der Phase A und Feldspule 33 der Phase B
zugeführt. Folglich verringert sich der Phasenwinkel der Null-
Rückkehrwechselspannungen um den Winkel α und bewegt sich zu der Position c.
Sobald sich der Phasenwinkel zu dem Punkt c bewegt, wird die Null-
Rückkehrwechselspannung der Phase A durch die Treiberschaltung 70a von dem
Mikrocomputer 50 über die Umschalter 70b und 70c zu der Feldspule 32 der Phase A
zugeführt, und die Null-Rückkehrwechselspannung der Phase B wird durch die
Treiberschaltung 80a von dem Mikrocomputer 50 über die Umschalter 80b und 80c zu
der Feldspule 33 der Phase B bei Schritt 430 zugeführt. Dementsprechend wird der
Schrittmotor M in entgegengesetzter bzw. umgekehrter Richtung betrieben und der
Zeiger 20 wird durch den Drehzahluntersetzungsgetriebezug G so angetrieben, daß er
sich in Richtung der Null-Position bewegt.
Bei Schritt 440 wird danach untersucht, ob der Phasenwinkel der Null-
Rückkehrwechselspannungen der Phase A und der Phase B sich um einen elektrischen
Winkel (α+β) erhöht haben. Falls das Ergebnis bei Schritt 440 NEIN ist, wird bei
Schritt 441 die Zufuhr der Null-Rückkehrwechselspannungen fortgesetzt, um den
Magnetrotor Mr und den Drehzahluntersetzungsgetriebezug G in umgekehrter Richtung
zu betreiben. Hierbei ist der elektrische Winkel β ein Winkel, der zum Synchronisieren
des Magnetfelds des Magnetrotors Mr und des Magnetfelds, das durch die Feldspule 32
der Phase A und die Feldspule 33 der Phase B ausgebildet wird, notwendig ist.
Beispielsweise entspricht der elektrische Winkel β ein Phasenwinkel zwischen dem
Punkt P und einem Punkt, der zwischen dem Punkt d und dem Punkt a angeordnet ist.
Falls das Ergebnis der Schritts 440 JA ist, werden bei einem Schritt 442 die Null-
Rückkehrsignale der Phase A und der Phase B, mit der augenblicklichen Phase jeweils
durch die Treiberschaltungen 70a und 80a über die Umschalter 70b, 70c, 80b und 80c
zu der Feldspule 32 der Phase A und der Feldspule 33 der Phase B ausgegeben, um den
Schrittmotor in der normalen Richtung zu drehen. Wie in Fig. 1 gezeigt, dreht daher der
Drehzahluntersetzungsgetriebezug G den Zeiger im Uhrzeigerrichtung mit einer
verringerten Drehzahl. Danach wird bei einem Schritt 450 es untersucht, ob der
Phasenwinkel der Null-Rückkehrwechselspannungen der Phase A und der Phase B sich
um den elektrischen Winkel β verringert hat oder nicht. Mit anderen Worten, bei dem
Schritt 450 wird es untersucht, ob der Phasenwinkel der Null-
Rückkehrwechselspannungen der Phase A und der Phase B zu dem Punkt P, der dem
Null-Positionskorrekturwert α entspricht, zurückkehrt oder nicht.
Falls das Ergebnis bei Schritt 450 NEIN ist, werden bei einem Schritt 451 die
Null-Rückkehrsignale der Phase A und der Phase B ununterbrochen ausgegeben, um
den Magnetrotor Mr weiterhin in Uhrzeigerrichtung zu drehen. Falls das Ergebnis bei
dem Schritt 450 JA ist, wird es bei Schritt 452 beurteilt bzw. festgestellt, daß das
Magnetfeld des Magnetrotors Mr. und das Magnetfeld, das durch die Feldspulen der
Phase A und der Phase B ausgebildet wird, miteinander synchronisiert worden sind.
Danach werden bei einem Schritt 453 die Null-Rückkehrsignale der Phase A und
der Phase B ununterbrochen ausgegeben, um den Schrittmotor weiterhin in der
Uhrzeigerrichtung zu drehen. Bei Schritt 460 wird darauffolgend festgestellt, ob der
Phasenwinkel der Null-Rückkehrwechselspannungen der Phase A und der Phase B um
einen elektrischen Winkel (α-γ) zu dem Punkt Q zurückkehrt. Der Winkel (α-γ) ist ein
elektrischer Winkel, der ausreicht, den Magnetrotor Mr so zu beschleunigen, daß der
Zeiger zu der Null-Position zurückkehrt. Wie in Fig. 26 gezeigt, vergrößert sich der
Ausgabewinkel des Zeigers 20 entlang der Linie Lu, wenn sich sein Eingabewinkel, der
proportional zu der Fahrzeuggeschwindigkeit oder dergleichen ist, sich vergrößert.
Andererseits verringert sich der Ausgabewinkel des Zeigers 20 entlang der Linie Ld,
wenn sich sein Eingabewinkel verringert. Zwischen der Linie Lu und der Linie Ld
befindet sich eine Hysterese ΔH. Falls der Eingabewinkel 0,5 Grad beträgt, ist der
Ausgabewinkel 0. Daher wird der Winkel (α-γ) bei dieser Ausführungsform auf 0,5
eingestellt.
Falls das Ergebnisses Schritts 460 NEIN ist, werden bei einem Schritt 461 die
Null-Rückkehrsignale der Phase A und der Phase B ununterbrochen ausgegeben, um
den Schrittmotor in der Uhrzeigerrichtung weiter zu drehen. Danach werden die Schritte
460 und 461 solange wiederholt, bis der Phasenwinkel der Null-
Rückkehrwechselspannungen der Phase A und der Phase B zu dem elektrischen Winkel
(α-γ) zurückkehrt und bei dem Schritt 460 JA vorgesehen wird.
Falls das Ergebnis des Schritts 460 JA ist, führt bei Schritt 462 die
Treiberschaltung 70a die Null-Rückkehrwechselspannung der Phase A von dem
Mikrocomputer 50 zu der Feldspule 32 der Phase A über die Umschalter 70b und 70c
zu, und führt die Treiberschaltung 80a die Null-Rückkehrwechselspannung der Phase B
von dem Mikrocomputer 50 zu der Feldspule 33 der Phase B über die Umschalter 80b
und 80c zu. Demzufolge wird der Schrittmotor M in umgekehrter Richtung betrieben
bzw. umgekehrt und der Drehzahluntersetzungsgetriebezug G treibt den Zeiger 20 in
Richtung der Nullposition an.
Bei schritt 470 wird danach untersucht, ob der Phasenwinkel der Null-
Rückkehrwechselspannung der Phase A und der Phase B sich um einen elektrischen
Winkel von (180-γ) erhöht hat. Mit anderen Worten wird untersucht, ob die Phase der
Null-Rückkehrwechselspannungen der Phase A und der Phase B sich von dem Punkt Q
zu dem Punkt a hin verschoben hat oder nicht.
Falls das Ergebnis des Schritts 470 NEIN ist, werden bei Schritt 471 die Null-
Rückkehrsignale der Phase A und der Phase B ununterbrochen ausgegeben, um den
Magnetrotor Mr weiterhin in umgekehrter Richtung anzutreiben. Falls das Ergebnis des
Schritts 470 JA ist, werden bei Schritt 470 die Umschalter 70b und 80b geöffnet und die
Umschalter 70c und 80c in den zweiten Verbindungszustand umgeschaltet. Folglich
werden in den Feldspulen 32 und 33 der Phasen A bzw. B Spannungen induziert. Da der
Phasenwinkel (α-γ) zuvor berücksichtigt worden ist und die Beurteilung bzw.
Feststellung an Punkt a anstelle des Punkts b gemacht worden ist, ist die Drehzahl des
Magnetrotors ausreichend hoch, um die induzierte Spannung korrekt zu erfassen.
Anschließend wird bei Schritt 473 die höhere der beiden induzierten Spannungen
zu dem Mikrocomputer 50 eingegeben und bei Schritt 480 wird untersucht, ob die
induzierte Spannung niedriger als die Schwellwertspannung Vth ist oder nicht. Falls die
eingegebene induzierte Spannung kleiner oder gleich der Schwellwertspannung Vth ist,
wird bei dem Schritt 480 JA vorgesehen. Dies bedeutet, daß der Zeiger 20 die
Nullposition erreicht hat.
Falls andererseits die eingegebene Spannung höher als die Schwellwertspannung
Vth ist, wird bei dem Schritt 480 NEIN vorgesehen. Dies bedeutet, daß der Zeiger 20
die Nullposition nicht erreicht hat. Darauffolgend werden bei Schritt 481 alle
Umschalter 70, 70c, 80b und 80c in den ersten Verbindungszustand in der gleichen Art
und Weise, wie vorhergehend beschrieben, geschaltet, und bei Schritt 482 werden die
Null-Rückkehrsignale der Phase A und der Phase B ununterbrochen ausgegeben, um
den Magnetrotor Mr weiterhin in umgekehrte Richtung zu betreiben. Bei Schritt 490
wird anschließend untersucht, ob die Phase der Null-Rückkehrwechselspannung der
Phase A und der Phase B sich um 90 Grad erhöht hat oder nicht. Mit anderen Worten
wird untersucht, ob die Phase der Null-Rückkehrwechselspannung der Phase A und der
Phase B den Punkt b in dem Fig. 25 gezeigten Graphen erreicht hat.
Falls das Ergebnis des Schritts 490 NEIN ist, wird bei dem Schritt 482 der
Magnetrotor Mr weiter in umgekehrter Richtung betrieben, und der nächste Schritt 490
wird solange wiederholt ausgeführt, bis das Ergebnis des Schritts 490 zu JA wechselt.
Falls das Ergebnis des Schritts 490 zu JA wechselt, werden anschließend die Schritte
472, 473 und 480 ausgeführt. Falls dann das Ergebnis des Schritts 480 JA ist, wird es
beurteilt bzw. festgestellt, daß der Zeiger 20 durch die Stoppereinheit S gestoppt ist.
Folglich wird der Phasenwinkel der Spannungen der Phase A und der Phase B, wenn
der Zeiger die Nullposition erreicht hat, auf einen vorbeschriebenen elektrischen Winkel
eingestellt, und der Computer stoppt bei Schritt 484 die Zufuhr der Spannungen der
Phase A und der Phase B.
Danach wird bei Schritt 500 der normale Betrieb gestartet. Das heißt: die
Umschalter 70b, 70c, 80b und 80c werden in den ersten Verbindungszustand geschaltet;
und die Treiberspannungen der Phase A und der Phase B werden mit ihrer
vorgeschriebenen Phase über die Treiber 70 und 80 zu den Feldspulen 32 und 33 der
Phase A bzw. der Phase B gemäß dem Ausgangssignal des
Fahrzeuggeschwindigkeitssensors 60 zugeführt. Daher dreht sich der Schrittmotor M in
der normalen Antriebsrichtung, und der Drehzahluntersetzungsgetriebezug G dreht den
Zeiger in Uhrzeigerrichtung mit einer verringerten Geschwindigkeit, um die
Fahrzeuggeschwindigkeit anzuzeigen, solange, wie der Zündschalter IG eingeschaltet
ist. Falls der Zündschalter IG ausgeschaltet wird, wird bei Schritt 510 ein JA
vorgesehen, und das Computerprogramm endet.
Bei dem Anzeigeinstrument gemäß der zweiten Ausführungsform wird der Null-
Positionskorrekturwert α und der Phasenwinkel β zum Synchronisieren der
Treiberspannungen der Phase A und der Phase B und dem Magnetrotor Mr verwendet.
Ferner wird der Phasenwinkel (α-γ) zum Beschleunigen des Magnetrotors Mr. so
eingestellt, daß eine ausreichende Amplitude der induzierten Spannung vorgesehen
wird. Daher kann die Rückkehr des Zeigers zu der Null-Position (Null-Rückkehr) genau
erfaßt werden.
Der Null-Positionskorrekturwert α kann ein Phasenwinkel einer der
Treiberspannungen der Phase A oder der Phase B sein, wenn der Zeiger 20 die
Stoppereinheit S verläßt, und folglich wird die induzierte Spannung niedriger als die
Schwellwertspannung Vth.
Die Form der Treiberspannungen oder der Null-Rückkehrspannungen kann
sinusförmig, trapezförmig, dreieckförmig oder dergleichen sein, solange es
Wechselspannungen sind.
Claims (11)
1. Anzeigeinstrument für ein Fahrzeug, das aufweist:
einen Zeiger (20), der zwischen einer Nullposition und einer Maximalposition entsprechend einem Maximalwert angeordnet ist, um sich über den Displayabschnitt zu bewegen.
einen Schrittmotor (M), der einen Stator (32, 33) und einen Magnetrotor (Mr) enthält, der mit dem Zeiger zum Bewegen des Zeigers verbunden ist, wenn ihm ein Wechselsignal zugeführt wird;
eine Stoppereinheit (S) zum Stoppen des Zeigers, wenn der Zeiger die Nullposition erreicht hat;
eine Ansteuereinrichtung (50, 70, 80, 270) zum Versorgen des Stators mit einem Ansteuerwechselsignal, um den Zeiger in Reaktion auf das analoge Signal zu bewegen; und
eine Null-Rückkehreinrichtung (50, 70, 80, 210, 220) zum Versorgen des Stators mit einem Null-Rückkehrwechselsignal, um den Zeiger in Richtung der Nullposition zu bewegen, dadurch gekennzeichnet, daß es aufweist;
eine Speichereinrichtung (90) zum Vorspeichern eines elektrischen Winkels des Nullpegels, bei welchem das Null-Rückkehrwechselsignal mindestens zweimal einen Nullpegel annimmt, nachdem das Null-Rückkehrsignal dem Stator zugeführt worden ist;
eine erste Untersuchungseinrichtung (230) zum Untersuchen, ob ein Phasenwinkel des Null-Rückkehrwechselsignals den elektrischen Winkel des Nullpegels erreicht hat oder nicht, nachdem das Null-Rückkehrwechselsignal den Stator zugeführt worden ist;
eine Unterbrechungseinrichtung (70, 80, 232, 233) zum Unterbrechen des Null-Rückkehrwechselsignals, um eine induzierte Spannung vorzusehen, die in dem Stator induziert wird, wenn es angenommen wird, daß das Null-Rückkehrwechselsignal den elektrischen Winkel des Nullpegels erreicht hat; und
eine zweite Untersuchungseinrichtung (240, 241, 250) zum Untersuchen, ob die induzierte Spannung kleiner oder gleich einer Schwellwertspannung ist, die anzeigt, daß der Zeiger gestoppt worden ist.
einen Zeiger (20), der zwischen einer Nullposition und einer Maximalposition entsprechend einem Maximalwert angeordnet ist, um sich über den Displayabschnitt zu bewegen.
einen Schrittmotor (M), der einen Stator (32, 33) und einen Magnetrotor (Mr) enthält, der mit dem Zeiger zum Bewegen des Zeigers verbunden ist, wenn ihm ein Wechselsignal zugeführt wird;
eine Stoppereinheit (S) zum Stoppen des Zeigers, wenn der Zeiger die Nullposition erreicht hat;
eine Ansteuereinrichtung (50, 70, 80, 270) zum Versorgen des Stators mit einem Ansteuerwechselsignal, um den Zeiger in Reaktion auf das analoge Signal zu bewegen; und
eine Null-Rückkehreinrichtung (50, 70, 80, 210, 220) zum Versorgen des Stators mit einem Null-Rückkehrwechselsignal, um den Zeiger in Richtung der Nullposition zu bewegen, dadurch gekennzeichnet, daß es aufweist;
eine Speichereinrichtung (90) zum Vorspeichern eines elektrischen Winkels des Nullpegels, bei welchem das Null-Rückkehrwechselsignal mindestens zweimal einen Nullpegel annimmt, nachdem das Null-Rückkehrsignal dem Stator zugeführt worden ist;
eine erste Untersuchungseinrichtung (230) zum Untersuchen, ob ein Phasenwinkel des Null-Rückkehrwechselsignals den elektrischen Winkel des Nullpegels erreicht hat oder nicht, nachdem das Null-Rückkehrwechselsignal den Stator zugeführt worden ist;
eine Unterbrechungseinrichtung (70, 80, 232, 233) zum Unterbrechen des Null-Rückkehrwechselsignals, um eine induzierte Spannung vorzusehen, die in dem Stator induziert wird, wenn es angenommen wird, daß das Null-Rückkehrwechselsignal den elektrischen Winkel des Nullpegels erreicht hat; und
eine zweite Untersuchungseinrichtung (240, 241, 250) zum Untersuchen, ob die induzierte Spannung kleiner oder gleich einer Schwellwertspannung ist, die anzeigt, daß der Zeiger gestoppt worden ist.
2. Anzeigeinstrument für ein Fahrzeug nach Anspruch 1, das weiterhin einen
Drehzahluntersetzungsgetriebezug (G) aufweist, der zwischen den Magnetrotor und
dem Zeiger zum Antreiben des Zeigers mit einer proportional zur Drehzahl des
Magnetrotors verringerten Drehzahl verbunden ist.
3. Anzeigeinstrument für ein Fahrzeug nach Anspruch 1, das weiterhin eine
Nummernscheibe (10a) mit einem bogenförmigen Anzeigeabschnitt aufweist, der
einen Analogwert zwischen Maximalwert und einem Minimalwert anzeigt.
4. Anzeigeinstrument für ein Fahrzeug nach Anspruch 1, wobei
der Stator ein Paar von Feldspulen (32, 33) aufweist.
5. Anzeigeinstrument für ein Fahrzeug, das aufweist:
eine Nummernscheibe (10a) mit einem bogenförmigen Anzeigeabschnitt, der einen Analogwert zwischen einem Maximalwert und einem Minimalwert anzeigt;
einen Zeiger (20), der zwischen der Nullposition, die einem Minimalwert entspricht, und einem Maximalposition, die einem Maximalwert entspricht, angeordnet ist, um sich über den Anzeigeabschnitt zu bewegen;
einen Schrittmotor (M), der einen Stator (32, 33) und einen Magnetrotor (Mr) enthält;
eine Stoppereinheit (S) zum Stoppen des Zeigers, wenn der Zeiger die Nullposition erreicht;
eine Ansteuereinrichtung (70, 80, 500) zum Versorgen des Stators, des Schrittmotors mit einem Ansteuerwechselsignal, um den Zeiger in Reaktion auf den Analogwert zu bewegen;
eine Null-Rückkehreinrichtung (70, 80, 430) zum Versorgen des Stators mit einem Null-Rückkehrwechselsignal, um den Zeiger in Richtung der Nullposition zu bewegen;
eine Speichereinrichtung (90) zum Vorspeichern eines Phasenwinkels des Null-Rückkehrsignals als einen Null-Rückkehrwinkelkorrekturwert, falls eine induzierte Spannung, welche in dem Stator induziert wird, wenn das Null-Rückkehrwechselsignal unterbrochen worden ist, nachdem das Null-Rückkehrwechselsignal zumindest zweimal den Nullpegel angenommen hat, niedriger als ein Schwellwert wird, der anzeigt, das der Zeiger gestoppt worden ist;
eine Einstellungseinrichtung (401, 410, 420) zum Einstellen des Null-Rückkehrwechselsignals auf Nullphase durch den Null-Rückkehrwinkelkorrekturwert, wenn das Null-Rückkehrwechselsignal dem Stator zugeführt wird;
eine Synchronisationseinrichtung (440 - 452) zum Synchronisieren des Null-Rückkehrwechselsignals und der Drehung des Magnetrotors, wenn das Null-Rückkehrwechselsignal dem Stator zugeführt wird, nachdem die Phase des Null-Rückkehrwechselsignals eingestellt worden ist;
eine erste Untersuchungseinrichtung (462, 470, 471) zum Untersuchen, ob der Phasenwinkel des Null-Rückkehrwechselsignals einen elektrischen Winkel des Nullpegels, der einen Nullpegel des Null-Rückkehrwechselsignals entspricht, mindestens zweimal erreicht hat oder nicht, nachdem das Wechselsignal dem Stator zugeführt worden ist; und
eine zweite Untersuchungseinrichtung (472, 473, 480 - 482, 490) zum Untersuchen, ob die induzierte Spannung kleiner oder gleich der Schwellwertspannung ist, die anzeigt, daß der Zeiger gestoppt worden ist; wobei
die Ansteuereinrichtung das Ansteuerwechselsignal mit einer Phase zuführt, die es unmittelbar aufweist, wenn die zweite Untersuchungseinrichtung beurteilt, daß die induzierte Spannung kleiner oder gleich der Schwellwertspannung ist.
eine Nummernscheibe (10a) mit einem bogenförmigen Anzeigeabschnitt, der einen Analogwert zwischen einem Maximalwert und einem Minimalwert anzeigt;
einen Zeiger (20), der zwischen der Nullposition, die einem Minimalwert entspricht, und einem Maximalposition, die einem Maximalwert entspricht, angeordnet ist, um sich über den Anzeigeabschnitt zu bewegen;
einen Schrittmotor (M), der einen Stator (32, 33) und einen Magnetrotor (Mr) enthält;
eine Stoppereinheit (S) zum Stoppen des Zeigers, wenn der Zeiger die Nullposition erreicht;
eine Ansteuereinrichtung (70, 80, 500) zum Versorgen des Stators, des Schrittmotors mit einem Ansteuerwechselsignal, um den Zeiger in Reaktion auf den Analogwert zu bewegen;
eine Null-Rückkehreinrichtung (70, 80, 430) zum Versorgen des Stators mit einem Null-Rückkehrwechselsignal, um den Zeiger in Richtung der Nullposition zu bewegen;
eine Speichereinrichtung (90) zum Vorspeichern eines Phasenwinkels des Null-Rückkehrsignals als einen Null-Rückkehrwinkelkorrekturwert, falls eine induzierte Spannung, welche in dem Stator induziert wird, wenn das Null-Rückkehrwechselsignal unterbrochen worden ist, nachdem das Null-Rückkehrwechselsignal zumindest zweimal den Nullpegel angenommen hat, niedriger als ein Schwellwert wird, der anzeigt, das der Zeiger gestoppt worden ist;
eine Einstellungseinrichtung (401, 410, 420) zum Einstellen des Null-Rückkehrwechselsignals auf Nullphase durch den Null-Rückkehrwinkelkorrekturwert, wenn das Null-Rückkehrwechselsignal dem Stator zugeführt wird;
eine Synchronisationseinrichtung (440 - 452) zum Synchronisieren des Null-Rückkehrwechselsignals und der Drehung des Magnetrotors, wenn das Null-Rückkehrwechselsignal dem Stator zugeführt wird, nachdem die Phase des Null-Rückkehrwechselsignals eingestellt worden ist;
eine erste Untersuchungseinrichtung (462, 470, 471) zum Untersuchen, ob der Phasenwinkel des Null-Rückkehrwechselsignals einen elektrischen Winkel des Nullpegels, der einen Nullpegel des Null-Rückkehrwechselsignals entspricht, mindestens zweimal erreicht hat oder nicht, nachdem das Wechselsignal dem Stator zugeführt worden ist; und
eine zweite Untersuchungseinrichtung (472, 473, 480 - 482, 490) zum Untersuchen, ob die induzierte Spannung kleiner oder gleich der Schwellwertspannung ist, die anzeigt, daß der Zeiger gestoppt worden ist; wobei
die Ansteuereinrichtung das Ansteuerwechselsignal mit einer Phase zuführt, die es unmittelbar aufweist, wenn die zweite Untersuchungseinrichtung beurteilt, daß die induzierte Spannung kleiner oder gleich der Schwellwertspannung ist.
6. Anzeigeinstrument für ein Fahrzeug nach Anspruch 5, das ferner einen
Drehzahluntersetzungsgetriebezug (G) aufweist, der zwischen dem Magnetrotor
und dem Zeiger zum Bewegen des Zeigers mit einer proportional zur Drehzahl
des Magnetrotors verringerten Drehzahl verbunden ist.
7. Anzeigeinstrument für ein Fahrzeug nach Anspruch 5, das ferner eine
Beschleunigungseinrichtung (70, 80, 453, 460, 461) zum Verringern des
Phasenwinkels des Null-Rückkehrwechselsignals, das durch die
Null-Rückkehreinrichtung ausgegeben wird, aufweist, um den Magnetrotor zu
beschleunigen.
8. Anzeigeinstrument für ein Fahrzeug nach Anspruch 5, das ferner aufweist:
eine Einrichtung (440 - 442) zum Untersuchen, ob die Phase des Null-Rückkehrsignals sich um einen vorbestimmten Winkel erhöht hat oder nicht, nachdem die Einstelleinrichtung das Null-Rückkehrwechselsignal auf Nullphase eingestellt hat; und
eine Einrichtung (442, 450, 451) zum Verringern der Phase des Null-Rückkehrsignals auf eine Phase, die dem Korrekturwert des Null-Rückkehrwinkels entspricht.
eine Einrichtung (440 - 442) zum Untersuchen, ob die Phase des Null-Rückkehrsignals sich um einen vorbestimmten Winkel erhöht hat oder nicht, nachdem die Einstelleinrichtung das Null-Rückkehrwechselsignal auf Nullphase eingestellt hat; und
eine Einrichtung (442, 450, 451) zum Verringern der Phase des Null-Rückkehrsignals auf eine Phase, die dem Korrekturwert des Null-Rückkehrwinkels entspricht.
9. Verfahren zum Einstellen eines Null-Rückkehrkorrekturwinkels des
Schrittmotors, der einen Stator, einen Magnetrotor zum Drehen in Reaktion auf
ein Wechselsignal, das dem Stator zugeführt wird, und eine Stoppereinheit zum
Stoppen eines Magnetrotors, wenn der Magnetrotor eine Nullposition erreicht,
enthält, dadurch gekennzeichent, daß es aufweist:
eine Einstellungseinrichtung (110) zum Einstellen des Wechselsignals auf Nullphase, wenn das Wechselsignal dem Stator zugeführt wird;
eine erste Untersuchungseinrichtung (120a, 121, 170, 171, 190, 191, 310, 311, 330, 331) zum Untersuchen, ob der Phasenwinkel des Wechselsignals einen elektrischen Winkel des Nullpegel, der einem Nullpegel des Wechselsignals entspricht, zumindest zweimal erreicht hat oder nicht, nachdem das Wechselsignal dem Stator zugeführt worden ist;
eine zweite Untersuchungseinrichtung (70, 80, 130a, 140, 150a, 172, 173, 180, 192, 193, 300, 312, 313, 320, 332, 333, 340) zum Untersuchen, ob die induzierte Spannung kleiner oder gleich der Schwellwertspannung ist, die anzeigt, daß der Magnetrotor gestoppt worden ist; und
eine Einstelleinrichtung (70, 80, 152a, 153, 154, 155) zum Einstellen des elektrischen Winkels des Nullpegels, bei welchem die induzierte Spannung kleiner oder gleich der Schwellwertspannung ist, als einen Korrekturwert des Null-Rückkehrwinkels.
eine Einstellungseinrichtung (110) zum Einstellen des Wechselsignals auf Nullphase, wenn das Wechselsignal dem Stator zugeführt wird;
eine erste Untersuchungseinrichtung (120a, 121, 170, 171, 190, 191, 310, 311, 330, 331) zum Untersuchen, ob der Phasenwinkel des Wechselsignals einen elektrischen Winkel des Nullpegel, der einem Nullpegel des Wechselsignals entspricht, zumindest zweimal erreicht hat oder nicht, nachdem das Wechselsignal dem Stator zugeführt worden ist;
eine zweite Untersuchungseinrichtung (70, 80, 130a, 140, 150a, 172, 173, 180, 192, 193, 300, 312, 313, 320, 332, 333, 340) zum Untersuchen, ob die induzierte Spannung kleiner oder gleich der Schwellwertspannung ist, die anzeigt, daß der Magnetrotor gestoppt worden ist; und
eine Einstelleinrichtung (70, 80, 152a, 153, 154, 155) zum Einstellen des elektrischen Winkels des Nullpegels, bei welchem die induzierte Spannung kleiner oder gleich der Schwellwertspannung ist, als einen Korrekturwert des Null-Rückkehrwinkels.
10. System nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das System zum Speichern
des Korrekturwerts eines Null-Rückkehrwinkels in einen Speicher (90) eines
Anzeigeinstruments verwendet wird.
11. System nach Anspruch 9, das ferner aufweist:
eine Kamera (60a) zum Erfassen einer Position des Zeigers;
eine Ansteuereinrichtung (50a, 70, 80, 101) zum Zuführen eines Ansteuersignals zu dem Stator, um den Magnetrotor derart zu drehen, daß der Zeiger die Stoppereinheit verläßt;
eine Einstelleinrichtung (130a, 140, 150a, 151a, 152a, 153 - 155) zum Einstellen eines Phasenwinkels des Ansteuersignals als einen Korrekturwert eines Null-Rückkehrwinkels, wenn die Kamera erfaßt, daß der Zeiger mit dem Verlassen beginnt, anstelle des elektrischen Winkels eines Nullpegels, bei welchem die induzierte Spannung kleiner oder gleich der Schwellwertspannung ist; und
ein Speicher (90) zum Vorspeichern des Korrekturwerts eines Null-Rückkehrwinkels.
eine Kamera (60a) zum Erfassen einer Position des Zeigers;
eine Ansteuereinrichtung (50a, 70, 80, 101) zum Zuführen eines Ansteuersignals zu dem Stator, um den Magnetrotor derart zu drehen, daß der Zeiger die Stoppereinheit verläßt;
eine Einstelleinrichtung (130a, 140, 150a, 151a, 152a, 153 - 155) zum Einstellen eines Phasenwinkels des Ansteuersignals als einen Korrekturwert eines Null-Rückkehrwinkels, wenn die Kamera erfaßt, daß der Zeiger mit dem Verlassen beginnt, anstelle des elektrischen Winkels eines Nullpegels, bei welchem die induzierte Spannung kleiner oder gleich der Schwellwertspannung ist; und
ein Speicher (90) zum Vorspeichern des Korrekturwerts eines Null-Rückkehrwinkels.
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