JP2000337929A - メータの指針リセット方法および装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 バッテリーレス車両におけるエンジン始動時
に、ステッピングモータ駆動メータの脱調リセット動作
を確実に行うことができるメータの指針リセット方法お
よび装置を提供する。 【解決手段】 エンジン始動時にメータの指針を基準点
に戻すステッピングモータ駆動メータの指針リセット方
法において、エンジン始動時に所定の回転数以上のエン
ジン回転数が所定時間継続したとき、または所定の回転
数以上のエンジン回転数で所定回数継続してエンジンが
回転したときに、リセット動作を開始する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、バッテリーレス車
両におけるステッピングモータ駆動メータの指針リセッ
ト方法および装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】ステッピングモータ駆動メータは、駆動
パルス信号のパルス数に応じた角度だけステッピングモ
ータが回転するため、表示すべき検出量や測定量に対応
したパルス数を印加することにより、これに応じて指針
が回転し所望の表示量をメータの表示盤等にアナログ的
に指示することができる。

【０００３】このようなステッピングモータ駆動メータ
は、フィードバック制御等の複雑な制御回路を用いるこ
となく十分な精度が得られるため、車両用の各種指示計
器として用いられている。

【０００４】このステッピングモータ駆動メータは、パ
ルス数に応じて指針がその零点位置からの回転角度だけ
回転するため、振動や衝撃等により指針が零点位置から
ずれた脱調状態で運転が終了すると、次にメインスイッ
チあるいはイグニッションスイッチ等により電源をオン
にしたときに、指針が零点からずれているため、正確な
指示表示ができない。

【０００５】このような指針の脱調を補正して指針を回
転基準点となる零点にリセットするようにした計器が、
特開平１０−２１３４５７号公報および特開平６−
３８５９３号公報等に開示されている。

【０００６】上記の公報記載の計器装置は、指針の回
転角度を規制し指針を原点位置に停止させるストッパ機
構を有し、キルスイッチがオフからオン又はオンからオ
フになったときに指針を原点位置に復帰させるようにし
たものである。

【０００７】上記の公報記載の指示計器は、電源オン
時に、指針が示す最大目盛角度以上の角度に相当し且つ
モータが零点位置方向に回転する制御信号を入力するも
のである。

【０００８】一方、自動二輪車あるいは雪上車等のエン
ジン駆動型式として、バッテリーレス式の車両が知られ
ている。これは、エンジン始動用の電源となるバッテリ
ーを搭載せずに、キック式やリコイル式あるいは押し掛
け式によりエンジンを始動させ、始動後にエンジン回転
軸（クランク軸）に装着された発電機により電圧をチャ
ージして点火系を駆動するものである。

【０００９】このようなバッテリーレス車両において
も、各種表示手段としてステッピングモータ駆動のメー
タが用いられる。したがって、バッテリーレス車両にお
いても、このステッピングモータ駆動メータの指針を始
動時にリセットすることが望ましい。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述の
およびの公報記載の計器指針のリセット方法は、い
ずれも車両に搭載したバッテリーを電源として用い、電
源がオンされたとき或いはキルスイッチのオンオフ切換
え時に、バッテリーからの電源供給により駆動回路を介
してステッピングモータを駆動して指針を零点位置に復
帰させるものである。したがって、このようなバッテリ
ー搭載車両のリセット方法をバッテリーレス車両に対し
そのまま適用することはできない。

【００１１】このため、バッテリーレス車両において
は、エンジン始動時に、キックやリコイルあるいは押し
掛け等の強制外力による始動動作によりエンジンが回転
して発電機からメータに電圧が印加された時点でリセッ
ト動作を行うことが考えられる。

【００１２】このリセット動作は、例えば、指針の最大
回転範囲以上の回転角となるパルス数でステッピングモ
ータを駆動して、不定位置の指針を上限方向または下限
方向に最大限に回転させてストッパに当接させ、予め分
っているこのストッパから零点までのパルス数でステッ
ピングモータを駆動して指針を零点に合せることにより
行うことができる。

【００１３】しかしながら、強制外力による始動動作に
より一旦エンジンが回転しても、エンジンが自力で回転
継続せずエンジンが掛からなかった場合には、発電機か
らの電圧が一旦メータに印加されるためリセット動作が
開始されるが、エンジンが途中で停止するため、リセッ
ト途中で電圧がなくなり、指針がリセット動作の途中の
不特定な位置で停止する。このためリセットによる零点
復帰ができず、メータによる正確な表示ができなくな
る。

【００１４】本発明は上記従来技術を考慮したものであ
って、バッテリーレス車両におけるエンジン始動時に、
ステッピングモータ駆動メータの脱調リセット動作を確
実に行うことができるメータの指針リセット方法および
装置の提供を目的とする。

【００１５】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、本発明では、エンジン始動時にメータの指針を基準
点に戻すステッピングモータ駆動メータの指針リセット
方法において、エンジン始動時に所定の回転数以上のエ
ンジン回転数が所定時間継続したとき、または所定の回
転数以上のエンジン回転数で所定回転継続してエンジン
が回転したときに、リセット動作を開始することを特徴
とするメータの指針リセット方法を提供する。

【００１６】この構成によれば、エンジン始動動作が開
始された後、回転継続に必要な所定の回転数以上の回転
数が所定時間以上継続あるいは所定回転継続してエンジ
ンが回転して、エンジンが確実に始動したときにリセッ
ト動作を行うため、エンジンがリセット途中で停止する
ことはなく、確実に指針のリセットが行われる。

【００１７】さらに本発明では、車両駆動用エンジン
と、該エンジンの回転によって回転信号を発生する回転
信号発生手段と、ステッピングモータにより駆動される
指針を有するメータとを備えたバッテリーレス車両のメ
ータの指針リセット装置において、前記回転信号発生手
段からの回転信号に基づいてエンジン回転数を演算し、
所定のエンジン回転数が所定時間継続したとき、または
所定の回転数以上のエンジン回転数で所定回転継続して
エンジンが回転したときに前記指針を基準点に戻すリセ
ット動作を行うように前記ステッピングモータを駆動す
る制御装置を備えたことを特徴とするメータの指針リセ
ット装置を提供する。

【００１８】この構成によれば、バッテリーレス車両の
ステッピングモータ駆動メータにおいて、エンジンの回
転信号発生手段から得たエンジン回転数に基づいて、エ
ンジン始動動作が開始された後、回転継続に必要な所定
の回転数以上の回転数が所定時間以上継続あるいは所定
回転継続してエンジンが回転して、エンジンが確実に始
動したときに、ステッピングモータを駆動して指針のリ
セット動作を行うため、エンジンがリセット途中で停止
することはなく、確実に指針のリセットが行われる。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下図面を参照して本発明の実施
の形態について説明する。図１は、本発明の実施の形態
に係る指針リセットを行うメータ駆動制御構造の回路図
である。この実施形態は、バッテリーレス車両（例えば
自動二輪車や雪上車）に装着された各種メータのリセッ
ト動作を行うものである。発電機１はエンジンのクラン
ク軸（図示しない）に装着されたフライホイルマグネト
により構成される。この発電機１には回転センサー２が
設けられる。この回転センサー２は、例えば発電機１の
フライホイルマグネトの外周に形成されたリングギヤの
歯を検出して検出パルス信号を発することにより、エン
ジンの回転がクランク角に対応して検出される。

【００２０】発電機１はレクチファイヤレギュレータ３
に接続され、ここで整流されて直流定電圧となる。この
直流電圧はコンデンサ４にチャージされる。コンデンサ
４はイグニッションスイッチ５を介して点火制御回路８
に接続されるとともに後述のメータ制御装置２４の電源
回路２５に接続される。点火制御回路８は、イグニッシ
ョンコイル６の一次側に接続され、このイグニッション
コイル６に回転センサー２からの回転信号に基づいて所
定のクランク角で点火出力信号を送る。イグニッション
コイル６の二次側には点火プラグ７が接続され、点火出
力信号に応じて燃焼室内で混合気に点火する。

【００２１】点火制御回路８の出力側の点火一次線ａ
は、メータ制御装置２４の回転数演算器９に接続され
る。メータ制御装置２４はさらに、速度センサー１０に
接続する速度演算器１１、フュエルセンサー１２に接続
する燃料レベル演算器１３およびその他のセンサー（例
えばバッテリー残量センサー）１４に接続するその他の
演算器１５を備えている。これらの演算器９，１１，１
３，１５はモータ制御回路１６に接続され、それぞれの
演算結果に基づいてメータ指針の回転角に応じたパルス
数を算出する。このモータ制御回路１６はモータ駆動回
路１７に接続される。モータ駆動回路１７は、それぞれ
ステッピングモータ１８を介してタコメータ１９、スピ
ードメータ２０、燃料メータ２１およびその他のメータ
２２に接続される。各ステッピングモータ１８は、各メ
ータ１９〜２２の指針２３に接続され、駆動回路１７か
らの出力バルス数に応じた回転角だけ各メータの指針２
３を回転させる。

【００２２】回転数演算器９は、エンジンの各気筒のク
ランク角に応じて７２０度（４サイクル）または３６０
度（２サイクル）ごとに発信される点火出力信号に基づ
いてエンジンの回転数を算出する。モータ制御回路１６
は、この回転数の演算結果に基づいて、タコメータ１９
の指針２３の回転角に対応したパルス数を算出してディ
ジタル信号とし、このパルス数の出力信号をモータ駆動
回路１７に送る。この出力信号に応じてタコメータ１９
のステッピングモータ１８がエンジン回転数に対応した
量だけ回転して、タコメータ１９の指針２３を回転させ
てエンジン回転数をメータ表示盤に指示表示する。

【００２３】同様に、速度センサー１０、フュエルセン
サー１２およびその他のセンサー１４からの検出信号に
基づいて速度演算器１１、燃料レベル演算器１３および
その他の演算器１５がそれぞれ検出量を演算してディジ
タル信号とし、これに応じて、モータ制御回路１６がス
テッピングモータのパルス数を算出してモータ駆動回路
１７を介して各ステッピングモータ１８を駆動してそれ
ぞれのメータの指針２３を回転させて検出量を指示表示
する。

【００２４】上記構成のメータ駆動構造を備えたバッテ
リーレス車両において、エンジンを始動開始するとき、
まずイグニッションコイル５がオフからオンにされる。
このイグニッションコイル５のオフからオンへの切換え
後に、回転数演算器９によりエンジン回転数を演算して
検出し、所定の回転数例えば８００ｒｐｍに達して、こ
の８００ｒｐｍ以上のエンジン回転数が所定時間例えば
０．５秒継続したとき、または８００ｒｐｍ以上のエン
ジン回転数のエンジン回転が所定数だけ継続して回転し
たとき、エンジンが始動したと判断してリセット動作を
行う。この８００ｒｐｍで０．５秒継続あるいは所定数
のエンジン回転継続の条件の成立判断は、メータ制御装
置２４内または各メータ内に設けたＣＰＵ（図示しな
い）により行う。

【００２５】リセット動作自体は従来と同様であり、例
えば、指針の最大回転範囲以上の回転角となるパルス数
でステッピングモータを駆動して、不定位置の指針を上
限方向または下限方向に最大限に回転させてストッパに
当接させ、予め分っているこのストッパから零点（基準
点）までのパルス数でステッピングモータを駆動して指
針を零点に合せることにより行われる。

【００２６】なお、エンジン回転数の演算検出は、上記
実施形態では、点火信号を用いて算出したが、これに代
えて、点火制御回路８内でタコメータ用の出力信号を形
成し、このタコ出力信号から回転数を演算してもよく
（点線ｃ）、あるいは、回転センサー２からの検出信号
から直接回転数を演算してもよい（点線ｂ）。

【００２７】タコ出力を用いてエンジン回転数を算出す
る場合、点火制御回路８内でエンジン回転数を演算する
とともに、リセット条件となる所定回転数および所定時
間または所定数の継続エンジン回転の判断をこの点火制
御回路８内で行ってもよい。この場合には、リセット条
件を満たすタコ出力がメータ制御装置２４に入力された
後、直ちにリセット動作を行うことにより、上述のリセ
ット条件の成立判断をメータ制御装置２４内に設けたＣ
ＰＵにより行う場合と同等の効果を得ることができる。

【００２８】また、エンジンが始動したことを判断する
条件となるエンジン回転数と継続時間、および所定の回
転数以上のエンジン回転数のエンジン回転が所定数だけ
継続して回転したときの回転数や継続回数の条件は、前
述の８００ｒｐｍや０．５秒に限らず、使用するエンジ
ン特性に応じて適宜設定可能である。

【００２９】図２は、本発明の別の実施の形態の回路図
である。この実施形態においては、発電機１の３相の電
源ラインのうち１本をメータ制御装置２４の電源回路２
６に接続するとともに、波形整形回路２７を介して回転
数演算器９に接続している。

【００３０】この構成において、発電機１で発生するエ
ンジン回転に対応した正弦波形の交流電圧が、波形整形
回路２７で整形されて回転ごとに形成される直流パルス
電圧となって回転数演算器９に入力される。この入力信
号に基づいて回転数演算器９で回転周期が計測されこれ
に基づいて回転数が算出される。この回転数から、前述
の実施形態と同様に、所定の回転数およびその継続時間
または所定数以上のエンジン回転継続の条件を判断し、
条件を満たしたときにリセット動作を行う。

【００３１】

【発明の効果】以上説明したように、本発明では、エン
ジン始動動作が開始された後、回転継続に必要な所定の
回転数以上の回転数が所定時間以上継続または所定数以
上のエンジン回転が継続して、エンジンが確実に始動し
たときにリセット動作を行うため、エンジンがリセット
途中で停止することはなく、確実に指針のリセットが行
われ、車両の運転開始時に車両の各メータを常に正確な
表示状態に設定することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の実施形態に係るメータ駆動制御構造
の回路図。

【図２】 本発明の別の実施形態の回路図。

【符号の説明】

１：発電機、２：回転センサー、３：レクチファイヤレ
ギュレータ、４：コンデンサ、５：イグニッションスイ
ッチ、６：イグニッションコイル、７：点火プラグ、
８：点火制御回路、９：回転数演算器、１０：速度セン
サー、１１：速度演算器、１２：フュエルセンサー、１
３：燃料レベル演算器、１４：その他のセンサー、１
５：その他の演算器、１６：モータ制御回路、１７：モ
ータ駆動回路、１８：ステッピングモータ、１９：タコ
メータ、２０：スピードメータ、２１：燃料メータ、２
２：その他のメータ、２３：指針、２４：メータ制御装
置、２５，２６：電源回路、２７：波形整形回路。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】エンジン始動時にメータの指針を基準点に
   戻すステッピングモータ駆動メータの指針リセット方法
   において、 エンジン始動時に所定の回転数以上のエンジン回転数が
   所定時間継続したとき、または所定の回転数以上のエン
   ジン回転数で所定回転継続してエンジンが回転したとき
   に、リセット動作を開始することを特徴とするメータの
   指針リセット方法。
2. 【請求項２】車両駆動用エンジンと、 該エンジンの回転によって回転信号を発生する回転信号
   発生手段と、 ステッピングモータにより駆動される指針を有するメー
   タとを備えたバッテリーレス車両のメータの指針リセッ
   ト装置において、 前記回転信号発生手段からの回転信号に基づいてエンジ
   ン回転数を演算し、所定のエンジン回転数が所定時間継
   続したとき、または所定の回転数以上のエンジン回転数
   で所定回転継続してエンジンが回転したときに前記指針
   を基準点に戻すリセット動作を行うように前記ステッピ
   ングモータを駆動する制御装置を備えたことを特徴とす
   るメータの指針リセット装置。