JP2720608B2 - 計器の指示角度変換方法 - Google Patents

計器の指示角度変換方法

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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、交差コイル式計器等の
アナログ式計器の指示角度変換方法に関する。
【0002】
【従来の技術】一般的に、車両エンジンの回転数をアナ
ログ式計器を用いて指示する場合、イグニッションコイ
ル(点火コイル)などの出力する信号(以下、TAパル
スという)の周期を測定し、θ=K・(1/T)(θ:
指示角度,T:TAパルス周期,K:比例定数)の式に
よって角度変換している。定数Kは1/T(=f)に対
し指示角度θを決める比例定数であり、周波数fに対す
る指示角度θの特性を決めるものである。
【0003】したがって指示角度θを指示させるために
はまず定数Kを定めなくてはならない。この値は、例え
ば5000回転/分で180度を指示する計器を設定し
た場合、5000回転時の周期Tとその時の指示角度θ
(=180度)から一意的にK=T・180度として求
められる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】ところがエンジンの種
類、この場合気筒数が変化すると、同一回転数同一指示
角度特性の計器(ある回転数に対して指示角度が決定さ
れる計器)では前記定数Kの値を換えてやらなくてはな
らない。具体的に説明すると、気筒数の違いによりTA
パルスのエンジン1回転あたりのパルス数、すなわちパ
ルスレートPとして表すと、4サイクルエンジンでは3
気筒で1.5(pulse/rev )、4気筒で2.0(pulse/
rev )、5気筒で2.5(pulse/rev )、・・・と変化
していく。ここで指示角度θを回転数Rの関数としてみ
た場合、θ=K′・Rと表されるが、この式は、 と式変換でき、前記θ=K・(1/T)の定数KはK=
K′・(1/P)となる。すなわち定数Kは気筒数の増
減で変化する定数となってしまい、多種のエンジンに用
いる場合はそれぞれのエンジンに合った定数を持たなく
てはいけない。
【0005】これらの処理をデジタル回路カスタムIC
又はCPUなどで行う場合、定数Kを多く持つことは回
複雑になったり、プログラムやデータROMが大き
くなりコスト増になり適当でない。よって定数Kはある
範囲内での限られた値となるのが通常である。例えば同
一回転数同一指示角度の計器、具体的にパルスレートP
が2.0(pulse/rev )で、200(Hz)の入力に対
し、文字板のデザイン上6000回転/分の数字の位置
を数字0度の位置を基準として200度から2度のステ
ップで300度までのいずれかの位置に設定する場合、
θ=K・fより、定数Kは1.00から0.01ステッ
プで1.50までの51個のデータを持たなくてはなら
ない。すなわち
【0006】ところが、パルスレートPが2.0(puls
e/rev )と2.5(pulse/rev )の2種類となると、そ
れぞれの周波数は200(Hz) と250(Hz) と異なっ
ている。このときそれぞれが252度を指示する場合、
パルスレートPが2.0(pulse/rev )の定数Kは1.
26であるのに対し、パルスレートPが2.5(pulse/
rev )の定数Kは 252(度)=1.008・250(Hz) を満たすK=1.008となる。
【0007】しかし前記定数Kは0.01ステップで設
定したので、このときのK=1.008はこの設定下で
は実現することができない。したがって定数Kを0.0
01ステップにすることが考えられるが、この分ROM
データが増加してしまうし、K=1.008を丸め込ん
でK=1.01にすると、指示精度が落ちてしまう。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明は、前記問題点に
着目し、所定周期で出力されるサンプリングクロック信
号を、エンジンの回転数に応じて発生するパルス信号の
周期間で計数し、この計数値Nに基づいて計器の回転角
度θをθ=K・(1/N)(Kは定数)によって変換し
出力する計器の指示角度変換方法において、前記エンジ
ンの気筒数に応じた単位回転あたりに発生するパルス信
号の数により基準信号nを設定し、前記サンプリングク
ロック信号毎に前記基準信号nずつ計数加算して前記計
数値Nを決定するものである。
【0009】
【作用】指示計器の指示角度θを回転数Rの関数として
みたとき、すなわち、 と式変換できることに着目すると、パルスレートPと、
TAパルスの周期Tとの積、すなわちP(pulse/rev )
×T(min/pulse )は、エンジンの1回転あたりの時間
(min/rev )となる。この時間は、TAパルスの周期内
において、一定周期で出力されるサンプリングクロック
毎に、エンジンの気筒数により決まる(エンジンの気筒
数に応じた単位回転あたりのパルス数により設定され
る)基準信号n(気筒数が2気筒の場合、カウント値n
=2とする)ずつ計数加算される計数値Nによって決定
される。
【0010】エンジン1回転あたりの時間(P・T)
は、パルスレートPの変化、すなわち気筒数の変化に左
右されない値となるため、定数KはパルスレートPの変
化に関係なく任意の指示角度θと、このときの計数値N
(=P・T)を代入して一意に求めることができる。し
たがって、この一意に決定された定数Kに前記計数値N
の逆数1/Nを掛け合わせるだけでどの気筒数にも適用
できる指示計器を得ることができる。したがって、上記
式は、 で表すことができる。尚、先行文献として特公昭61−
57580を参照。
【0011】
【実施例】本発明の好適な実施例を図1,図2を用いて
説明する。図1において、1はサンプリングクロック回
路で、一定周期のパルス信号(サンプリング信号)を出
力する。2は基準信号回路で、気筒数を設定する端子ま
たはスイッチが設けられ、この端子またはスイッチに
気筒数に関するデータを入力もしくは切り換えること
基準信号nが設定される。3は周期カウンタで、サン
プリング信号が出力されるたびに基準信号nずつ加算
し、総加算値となる計数値Nを算出する。4はリセット
回路で、TAパルスを入力し、このTAパルスのパルス
信号のほぼ周期毎に周期カウンタ3の計数値Nをリセッ
トする。このリセットされる前の計数値Nを、前述した
θ=K・(1/N)に代入し、指示計器を指示させる。
【0012】図2は図1の動作説明図である。TAパル
スのパルス信号の周期とは無関係に一定周期でサンプリ
ング信号が出力されている。TAパルスのパルス信号
立ち上がりAを含んだサンプリング信号の次のサンプリ
ング信号の立ち上がりaで、周期カウンタ3に基準信号
を加算させ、周期カウンタ3から計数値Nを出力し、
周期カウンタ3をリセットする。さらに次のサンプリン
グ信号の立ち上がりbとともに周期カウンタ3は計数加
算を開始し、TAパルスのパルス信号の次の立ち上がり
Bがあるまで基準信号nずつの加算を繰り返し、前記立
ち上がりAの出力時と同様計数値Nを出力した後リセッ
される。
【0013】上記操作を式上から説明すると、TAパル
ス周期T、サンプリング信号の周期をT(SK)とす
ると、周期カウンタ3での計数値Nは N=(T/T(SK))・n で表される。T/T(SK)の意味は、TAパルス一周
期間でサンプリングパルスがいくつ出力されたかを求め
るもので(図2の場合、その値は7)、この値に、各気
筒数によって決定されるn(基準信号n)を掛け合わせ
ると上記操作で求めた計数値Nを求めることができる。
【0014】ここで、上記式上から、4サイクルエンジ
ンの1気筒と2気筒の計数値Nが等しくなることを証明
してみる。エンジンがある回転数で回転しているとき、
その時の1気筒のTAパルス周期T(1)を2.0(ms
ec/pulse)、基準信号n(1)を1に設定した場合、2
気筒のTAパルス周期T(2)は、気筒数が2倍になっ
たことでTAパルスの周波数も2倍となるため、前記周
期の1/2、すなわち1.0(msec/pulse)となること
は自明であり、さらに2気筒の場合には基準信号n
(2)を2に設定しておけば、サンプリング信号周期T
(SK)は両気筒とも一定だからこのときの計数値Nは
それぞれ、 N(1)=(2.0/T(SK))・1=2.0/T(SK) N(2)=(1.0/T(SK))・2=2.0/T(SK) となり、N(1)=N(2)であることが分かる。この
計数値Nはどの気筒数においても等しくなり、計器の指
示角度θと回転数Rとの関係式θ=K・R、すなわちそ
の変形式θ=K・(1/N)より、Kはどの気筒数に対
してもK=θ・N=θ・(2.0/T(SK))(1気
筒のときのTAパルス周期T(1)=2.0と設定され
ている場合)と一意に設定することができ、各気筒数に
よって異なっていたパルスレートPに無関係に計数値N
を求めることができる。
【0015】
【発明の効果】本発明は、所定周期で出力されるサンプ
リングクロック信号を、エンジンの回転数に応じて発生
するパルス信号の周期間で計数し、この計数値Nに基づ
いて計器の回転角度θをθ=K・(1/N)(Kは定
数)によって変換し出力する計器の指示角度変換方法に
おいて、前記エンジンの気筒数に応じた単位回転あたり
に発生するパルス信号の数により基準信号nを設定し、
前記サンプリングクロック信号毎に前記基準信号nずつ
計数加算して前記計数値Nを決定するものであり、計器
の指示角度θを回転数Rの関数としてとらえ、θ=K・
(1/N)と式変形させたときNは気筒数の増減によら
ない数として算出できるから、定数Kを一意に定決する
ことができるため、ROMを増加させずに計器の指示角
度設定を容易に行うことができる。また、定数Kを変え
ることより、エンジンの回転数に対する指示角度を容易
に設定できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本考案の好適な実施例を示すブロック図であ
る。
【図2】図1の動作説明をするための図である。
【符号の説明】
1 サンプリングクロック回路2 基準信号回路 3 周期カウンタ 4 リセット回路 N 計数値n 基準信号

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 所定周期で出力されるサンプリングクロ
    ック信号を、エンジンの回転数に応じて発生するパルス
    信号の周期間で計数し、この計数値Nに基づいて計器の
    回転角度θをθ=K・(1/N)(Kは定数)によって
    変換し出力する計器の指示角度変換方法において、前記
    エンジンの気筒数に応じた単位回転あたりに発生するパ
    ルス信号の数により基準信号nを設定し、前記サンプリ
    ングクロック信号毎に前記基準信号nずつ計数加算して
    前記計数値Nを決定することを特徴とする計器の指示角
    度変換方法。
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