JP2011209010A - エンジンの回転数検出装置 - Google Patents

Abstract

【課題】
燃費計あるいは省エネルギ運転支援装置を備えていない自動車に、新たに燃費計あるいは省エネルギ運転支援装置を取り付ける場合でも、これらが簡単に装着できるようにしたエンジンの回転数検出装置を提供する。
【解決手段】
本発明に係るエンジンの回転数検出装置は、ダッシュボードに取り付けられエンジンの回転と同期して生じる振動を検出する加速度センサ１と、この加速度センサ１によって検出される振動の加速度データと前記エンジンの回転数との関係情報を記録したエンジン回転数情報記録部３と、前記加速度センサ１からの加速度データが入力されることで、この入力された加速度データと前記エンジン回転数情報記録部３に記録された関係情報とからエンジンの回転数を算出するエンジン回転数計算部５とを備えている。
【選択図】 図１

Description

本発明は、エンジンの回転数を検出する回転数検出装置に関し、特に、既存の自動車に燃費計や省エネ運転支援装置を取り付ける際に、容易に設置できるエンジンの回転数検出装置に関する。

従来、例えば自動車等の内燃機関であるエンジン回転数検出装置としては、以下の特許文献１あるいは特許文献２に記載のような構成の装置が知られていた。

特開平２００８−２５５９７１号公報 特開平２００７−２４８４３５号公報

一般的なエンジンの回転数検出装置においては、エンジンのクランクシャフトと一体回転可能に装着された検出マーカの位置を回転位置センサを用いて検出し、その検出結果としての出力信号をエンジンコンピュータに入力し、エンジンコンピュータはこの出力信号に基づいてエンジンの回転数（回転速度）を算出するようにしている。

なお、前記エンジンコンピュータの搭載位置は、助手席シート下や助手席の足元、あるいはグローブボックスの奥など、メーカや車種によって異なっている。

近年、前述のエンジンコンピュータにより算出されたエンジンの回転数に基づいて、燃費計による燃費の演算あるいは省エネルギ支援装置によるエンジンの点火制御や燃料の噴射制御を行うようになってきている。

そして、このような燃費計あるいは省エネルギ支援装置を備えていない自動車に、新たに燃費計あるいは省エネルギ支援装置を取り付ける場合は、エンジンの回転数を得るために、エンジンコンピュータから回転数信号の配線を引き出し、この配線を新たに設置する燃費計あるいは省エネルギ支援装置に接続する必要があった。

しかしながら、エンジンコンピュータの搭載位置は、助手席シート下や助手席の足元、あるいはグローブボックスの奥など、メーカや車種によって異なっており、容易に配線を引き出せないといった状況があり、燃費計あるいは省エネルギ支援装置の普及が遅れる原因のひとつとなっていた。

本発明は、これらの事情に鑑みてなされたものであり、エンジンのクランクシャフトと一体回転可能に装着された検出マーカの位置を回転位置センサを用いて検出しなくても、エンジンの回転数を検出可能とするエンジンの回転検出装置を提供することで、エンジンの回転検出装置の装着を簡便に行うことができ、燃費計あるいは省エネルギ支援装置を備えていない自動車に、新たに燃費計あるいは省エネルギ支援装置を取り付ける場合でも簡単に設置できるようにしたものである。

本発明は、前述した課題を解決するためになされたもので、請求項１に係る発明は、ダッシュボードに取り付けた加速度センサと、この加速度センサによって検出された振動の加速度データからエンジンの回転数を算出するエンジン回転数計算部とを備えたエンジンの回転数検出装置である。

また、請求項２に係る発明は、ダッシュボードに取り付けられエンジンの回転と同期して生じる振動を検出する加速度センサと、この加速度センサによって検出される振動の加速度データと前記エンジンの回転数との関係情報を記録したエンジン回転数情報記録部と、前記加速度センサからの加速度データが入力されることで、この入力された加速度データと前記エンジン回転数情報記録部に記録された関係情報とからエンジンの回転数を算出するエンジン回転数計算部とを備えたエンジンの回転数検出装置である。

さらに請求項３に係る発明は、請求項２に記載のエンジンの回転数検出装置に、このエンジンの回転数検出装置を取り付ける自動車の車種、この自動車のエンジンの種類を設定するエンジン情報記録部をさらに備えたエンジンの回転数検出装置である。

本発明のエンジンの回転数検出装置は、その設置場所を例えばダッシュボードの上とすることが可能であり、エンジンの回転数の出力データ信号を必要とする燃費計あるいは省エネルギ支援装置を新たに設置する場合でも既設のエンジンコンピュータからエンジンの出力データの配線を引き出す必要がないので、簡単に設置できるという効果がある。

本発明の一実施例に係るエンジンの回転検出装置の概略構成を示す構成図 エンジンの回転数が３０００ｒｐｍのときの加速度センサによって検出された出力波形を示すグラフ エンジンの回転数が４０００ｒｐｍのときの加速度センサによって検出された出力波形を示すグラフ エンジンの回転数と加速度センサで検出した加速度データの振動周期との相関関係を示すグラフ

以下、本発明を一実施形態により説明する。

本発明者は、ダッシュボード上に現れる振動を加速度センサを用いて測定した結果、この加速度センサで得られる振動周期とエンジンの回転数との間に相関関係があることを確認した。

すでに自動車に取り付けられているエンジン回転検出計によるエンジン回転数が３０００ｒｐｍのときのダッシュボードの上に取り付けた後述の加速度センサ１（図１）で測定した出力波形（加速度データ）を図２に示し、また、前記エンジン回転検出計によるエンジン回転数が４０００ｒｐｍのときの前記加速度センサ１で測定した出力波形を図３に示す。なお、図２および図３における縦軸は加速度センサの出力電圧であり、横軸は加速度センサの出力をサンプリングした時間を表す。この加速度センサ１により得られた加速度データをＡ／Ｄコンバータによりデジタル変換し、ＣＰＵによりこの加速度データの変化点の周期を求める。このようにして得られた加速度データの変化点の周期とエンジン回転数の関係は図４に示すようにほぼ直線になり、両者の間には相関関係が成り立つことがわかる。この相関関係を求めておくことで、加速度センサによって得られる加速度データの変化点の周期からエンジンの回転数を算出することができる。

図1は本発明の加速度センサを用いたエンジンの回転検出装置の構成図である。

図１における加速度センサ１はダッシュボードの上に装着されており、ダッシュボードの振動を加速度データとして検出するようになっている。また、エンジンコンピュータ２は、以下に説明するエンジン回転数情報記録部３、加速度検出部４、エンジン回転数計算部５、エンジン情報記録部６および制御部７とから構成されている。

エンジン回転数情報記録部３は、あらかじめ自動車に既設のエンジン回転数検出装置（図示せず）によって得られるエンジンの回転数と前記加速度センサ１によって得られる加速度データとの関係情報を記録している。すなわち、あらかじめ自動車に既設のエンジン回転数検出装置により表示されるエンジンの回転数を確認し、加速度センサ１によりあるエンジンの回転数における振動の加速度データを検出し、この検出された加速度データの変化点の周期とエンジン回転数との関係を求める。同様にして、加速度センサ１により複数のエンジンの回転数における振動の加速度データを検出することで、加速度センサ１により検出された加速度データの変化点の周期とエンジン回転数との相関関係を求めておき、この得られた関係式が前記エンジン回転数情報記録部３に記録されている。

加速度検出部４は、前記加速度センサ１によって得られた加速度データが入力され、この入力された加速度データの変化点の周期が検出されるようになっている。

エンジン回転数計算部５は、前記加速度検出部３により検出された加速度データの変化点の周期と、エンジン回転数情報記録部３に記録されている関係情報とに基づいてエンジン回転数を算出するものである。なお、エンジン情報記録部６に、加速度センサ１を装着する自動車の車種、この自動車のエンジンの種類（気筒数や形式および排気量など）および年式などの情報を合わせて設定しておき、前記エンジンの回転数を算出する際に、この設定された情報をも参照することで、エンジン回転数計算部５により算出されるエンジン回転数をより正確な値とすることが可能となる。

制御部７は、エンジン回転数計算部５によって算出されたエンジン回転数に基づき、表示部８に算出されたエンジン回転数を数値にて表示したり、あるいは算出されたエンジン回転数から過度なアクセルの踏み具合になっていないか、急加速等を行っていないかなどを判断して運転者に対する指示あるいは注意を促す警告などを表示部８に表示するように信号を出力するものである。このように、運転者に対する指示あるいは注意を促す警告等を表示部８に表示することで、運転者が適切な運転（省エネルギ運転）を行い易くなり、いわゆる環境に優しいものとなる。なお、運転者に対する指示あるいは注意を促す警告などは表示部８に表示をしないで、音声や警告音で行うようにすることも可能であるし、また、表示部８への表示と音声、警告音の発生器とを併設してもよい。

以上説明したように、本実施形態のエンジンの回転検出装置は、加速度センサ１を用いてエンジンの回転数に応じて生じる振動を加速度データとして検出し、その検出された加速度データに基づいてエンジンの回転数を検出するので、エンジンコンピュータ２の装着場所を選ばず、エンジンの回転数を用いる必要のある燃費計や省エネルギ運転支援装置を新たに取り付ける場合でも、エンジン回転数信号の配線をエンジンコンピュータ２から引き出すことも必要がないので簡単にできる。そして、燃費計や省エネルギ運転支援装置の装着が進むことで、環境にも優しい運転がより進むという効果が得られる。

１ 加速度センサ
２ エンジンコンピュータ
３ エンジン回転数情報記録部
４ 加速度検出部
５ エンジン回転数計算部
６ エンジン情報記録部
７ 制御部
８ 表示部

Claims (3)

1. ダッシュボードに取り付けた加速度センサと、この加速度センサによって検出された振動の加速度データからエンジンの回転数を算出するエンジン回転数計算部とを備えたエンジンの回転数検出装置。
2. ダッシュボードに取り付けられエンジンの回転と同期して生じる振動を検出する加速度センサと、この加速度センサによって検出される振動の加速度データと前記エンジンの回転数との関係情報を記録したエンジン回転数情報記録部と、前記加速度センサからの加速度データが入力されることで、この入力された加速度データと前記エンジン回転数情報記録部に記録された関係情報とからエンジンの回転数を算出するエンジン回転数計算部とを備えたエンジンの回転数検出装置。
3. 請求項２に記載のエンジンの回転数検出装置であって、このエンジンの回転数検出装置を取り付ける自動車の車種、この自動車のエンジンの種類を設定するエンジン情報記録部をさらに備えたことを特徴とするエンジンの回転数検出装置。

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