JP4807788B2 - 計器表示装置 - Google Patents

Description

本発明は、自動二輪車等の車両に適用される計器表示装置に係り、特に、実際の車速が０であるにも関わらず、エンジンを空ぶかしすることによりデジタル速度計の表示が変化することを防止できる計器表示装置に関する。

従来から、非接触式の車速センサで変速機の所定ギヤの回転速度を検知し、該車速センサの信号から求められる車両の速度をデジタル表示式の速度計に表示するようにした計器表示装置が知られている。しかしながら、変速機の所定ギヤの回転を検知する車速センサからは、通常の走行状態を検知した信号ではない信号が入力される可能性があるため、このような信号に基づいて実際の車速とは異なる車速が表示されることを防ぐ必要があった。

特許文献１には、車速が０の状態、すなわち停車時において、変速機をニュートラル状態からインギヤ状態に切り替えた際には、速度計の表示を所定時間だけ「０」に維持するようにした計器表示装置が開示されている。このような構成によれば、前記したような所定ギヤに伝わる変速時のショックによって、実際の車速が０であるにも関わらず、速度計に「０」以外の数字が表示されてしまう誤表示を防ぐことができる。
特開２００６−９８０９２号公報

しかしながら、特許文献１の技術では、エンジンの空ぶかしで発生する振動が変速機の所定ギヤに伝わることによって、車速センサから信号が入力されてしまうケースには対処できないという課題があった。

本発明の目的は、上記した従来技術の課題を解決し、実際の車速が０であるにも関わらず、エンジンを空ぶかしすることによりデジタル速度計の表示が変化することを防止できる計器表示装置を提供することにある。

前記した目的を達成するために、本発明は、車速センサからの信号に基づいて車両の速度をデジタル表示する速度計を備えた計器表示装置において、前記速度計の「０」表示が所定時間以上継続され、かつ変速機がニュートラル状態であり、さらにエンジン回転数が所定値以上の場合には、前記車速センサから入力される信号に関わらず前記速度計の「０」表示を維持する点に第１の特徴がある。

また、車速センサからの信号に基づいて車両の速度をデジタル表示する速度計を備えた計器表示装置において、前記速度計の「０」表示が所定時間以上継続され、かつ変速機がニュートラル状態であり、さらにエンジン回転数が所定値以上の場合には、前記車速センサから入力される信号が所定値より小さいと、前記速度計の「０」表示を維持する点に第２の特徴がある。

また、前記変速機がニュートラル状態からインギヤ状態に切り替えられた場合に、前記速度計の「０」表示を所定時間だけ維持する点に第３の特徴がある。

さらに、前記車速センサは、エンジンの出力軸の回転速度を検出する点に第４の特徴がある。

第１の発明によれば、速度計の「０」表示が所定時間以上継続され、かつ変速機がニュートラル状態であり、さらにエンジン回転数が所定値以上の場合には、車速センサから入力される信号に関わらず速度計の「０」表示を維持するようにしたので、所定の条件下で車速センサから入力される信号を、エンジンの空ぶかしに起因するものと判定することが可能となり、実際の車速が０であるにも関わらず、速度計が「０」以外の数字を表示することを防止できるようになる。また、これによって、速度計の表示に対する信頼感を高め、計器表示装置の高級感および商品性を高めることが可能となる。

第２の発明によれば、速度計の「０」表示が所定時間以上継続され、かつ変速機がニュートラル状態であり、さらにエンジン回転数が所定値以上の場合には、車速センサから入力される信号が所定値より小さいと、速度計の「０」表示を維持するようにしたので、実際の車速が０であるにも関わらず、速度計が「０」以外の数字を表示することを防止できるようになると共に、変速機がニュートラル状態での惰性走行等によって車速センサから所定値より大きい信号が入力される場合には、速度計を「０」表示に維持することなく実車速に応じた正確な速度表示を行うことが可能となる。

第３の発明によれば、変速機がニュートラル状態からインギヤ状態に切り替えられた場合に、速度計の「０」表示を所定時間だけ維持するようにしたので、エンジンを空ぶかしした際の誤表示を防止する効果に加え、ニュートラル状態からインギヤ状態への変速ショックに起因する誤表示も防止できるようになる。

第４の発明によれば、車速センサは、エンジンの出力軸の回転速度を検出するようにしたので、前輪の車軸等から車速を検出する構成に比して車速センサのレイアウトや取付作業が容易になる。

以下、図面を参照して本発明の好ましい実施の形態について詳細に説明する。図１は、本発明を適用した自動二輪車の一実施形態の側面図である。自動二輪車１の車体フレーム２の前方側には、前輪ＷＦを回転自在に軸支する左右一対のフロントフォーク４が、ハンドル３によって操舵可能となるように取り付けられている。車体フレーム２の上方には、燃料タンク８、乗員が着座するシート９が取り付けられており、該シート９の後方側にシートカウル１０が配設されている。また、燃料タンク８の車体前方側には、走行風を整流するフロントカウル１１が取り付けられており、ハンドル３の前方側でフロントカウル１１に覆われた位置に、本発明に係る計器表示装置としてのメータユニット３０が配設されている。

車体フレーム２の下方には、駆動源としてのエンジン５が配設されており、その燃焼ガスは、排気管６を通って車体後方側のマフラ７から排出される。また、後輪ＷＲを回転自在に軸支するスイングアーム１２は、エンジン５の車体後方側に設けられたピボット軸１４によって揺動可能に軸支されると共に、リンク機構を介してリヤクッション１３と連結されている。

エンジン５の回転駆動力は、不図示のクランク軸からメインシャフトおよび出力軸であるカウンタシャフトを介して、該カウンタシャフトの一端部に取り付けられたドライブスプロケット１６に伝達される。ドライブスプロケット１６には無端状のドライブチェーン１５が巻き掛けられており、これによってエンジン５の回転駆動力が後輪ＷＲに伝達されることとなる。なお、常時噛合い式のマニュアル６段変速式とされる変速機２５は、メインシャフトとカウンタシャフトとの間に配設される複数のギヤ列によって減速比を選択的に切り替える周知の構成を有するものである。そして、本実施形態においては、エンジン５の内部で前記カウンタシャフトに回転不能に軸支された所定ギヤ２０の近傍に、ホール素子等を使用した非接触式の車速センサ２１が配設されており、この車速センサ２１からの情報に基づいて、前記メータユニット３０に備えられる速度計（図３参照）に、自動二輪車１の車速を表示するように構成されている。

図２は、車速センサ２１の取付構造を示す一部断面図である。本実施形態に係る車速センサ２１は、信号出力用のコネクタ２３に一体的に取り付けられたセンサ部２２を、エンジン５のクランクケース５ａに形成された貫通孔に挿入することによって、センサ部２２の先端が所定ギヤ２０の外周部に近接して配設されるように構成されている。この所定ギヤ２０は、前記カウンタシャフトに回転不能に嵌合されるギヤ、換言すれば、出力軸であるカウンタシャフトおよびドライブスプロケット１６と同一回転数で回転するギヤであればよく、本実施形態においては、６速ギヤを所定ギヤ２０としている。そして、所定ギヤ２０のギヤ歯の通過をセンサ部２２が検知することで出力されるパルス信号が、コネクタ２３を介して前記メータユニット３０に伝達されることとなる。

図３は、自動二輪車１のシート９に着座する乗員側から見たメータユニット３０の正面図である。また、図４は、メータユニット３０およびその周辺機器の構成を示すブロック図である。メータユニット３０は、樹脂等で形成されるハウジング３１に複数の計器類を配設した構成とされる。メータユニット３０の略中央にアナログ表示式の回転計３３が配設され、この回転計３３を取り囲むようにして、デジタル表示式の速度計３２、各種情報を液晶表示する情報表示パネル３６Ｌ，３６Ｒ、所定の条件下で点灯および点滅する警告灯等が配設されている。

アナログ表示式の回転計３３は、前記クランク軸の回転速度を検知するクランク角センサ５０からの情報に基づいて指針３４を回動駆動し、該指針３４が指し示す位置によって現在のエンジン回転数を示す構成とされており、エンジン回転数の数字（×１０００ｒｐｍ）が表示された文字盤には、盗難防止装置の作動灯３５が埋設されている。また、回転計３３の上方の速度計３２は、前記車速センサ２１（図２参照）から入力されるパルス信号に基づいて、７セグメント式の液晶表示で現在の車速を表示するデジタル表示式とされる。なお、速度計３２の速度表示は、キロ表示（ｋｍ／ｈ）とマイル表示（ｍｐｈ）とを任意に切り替えることが可能である。また、速度計３２の表示は、ドットマトリクス方式の液晶ディスプレイ等によるデジタル式としてもよい。

速度計３２の右側に配設される情報表示パネル３６には、棒グラフ式の燃料計および７セグメント式の水温計が表示され、また、速度計３２の左側に配設される情報表示パネル３６Ｌには、時計およびオド／トリップメータが表示される。また、情報表示パネル３６Ｌ，３６Ｒの下方には、操作ボタン３７Ｌ，３７Ｒが配設されており、この操作ボタン３７Ｌ，３７Ｒの操作によって、前記速度計３２のキロ表示／マイル表示の切り替え、オド／トリップ表示の切り替え、トリップメータのリセット、時刻調整等を行うことができる。

回転計３３の右方には、油圧警告灯３８、右側ウィンカ作動灯３９Ｒ、前照灯ハイビーム作動灯４１、ＡＢＳ（アンチロック・ブレーキ・システム）警告灯４２が配設されている。また、回転計３３の左方には、左側ウィンカ作動灯３９Ｌ、ＦＩ（燃料噴射装置）警告灯４０、ニュートラルランプ４４、電子制御式ステアリングダンパー警告灯４３が配設されている。上記した各種の警告灯は、対応する補機類が正常状態でない場合に点灯するように構成されている。また、前照灯ハイビーム作動灯４１は、ヘッドライトを上向きビームに切り替えると点灯し、ニュートラルランプ４４は、変速機２５のニュートラル状態への切り替えに伴って、変速操作を行うシフトドラム（不図示）等に取り付けられたニュートラルスイッチ５１がオン状態に切り替わると点灯するように構成されている。

図４に示すように、車速センサ２１、クランク角センサ５０、ニュートラルスイッチ５１、情報処理部５２からの情報は、メータユニット３０内の制御部４５に入力され、該制御部４５からそれぞれの計器類に表示信号が発信される構成とされている。なお、情報処理部５２は、前記情報表示パネル３６Ｌ，３６Ｒに表示を行うための、時刻情報、燃料計で検知される残燃料情報、水温センサで検知される冷却水温情報、ウィンカリレー等で検知される灯火器作動情報等を、制御部４５に入力する役割を有する。

図５は、本実施形態に係る速度計「０」表示制御の手順を示すフローチャートである。前記したように、本実施形態に係る車速センサ２１は、自動二輪車１の前輪ＷＦまたは後輪ＷＲの回転数を直接検知するものではないため、自動二輪車１が停車した状態であっても車速センサ２１からパルス信号が入力されることがある。その一例として、前記変速機２５がニュートラル状態の時にエンジン５の回転を上げる、すなわち無負荷状態でのエンジン５の空ぶかし（無負荷スナップ）を行った際に、エンジン５の振動によって前記所定ギヤ２０が振動する状態が挙げられる。この振動によって車速センサ２１からパルス信号が入力されると、実際の車速が０であるにも関わらず、速度計３２が「０」以外の数字を表示することとなる。この誤表示は、速度計がアナログ表示式である場合に比して視覚的影響が大きいので、本実施形態では、以下に示す速度計「０」表示制御を、前記メータユニット３０内の制御部４５で実行することでこれに対処している。

ステップＳ１０では、速度計３２が「０」表示にされてから所定時間が経過し、車両が確実に停止状態にあるか否かを判定するため、速度計３２の「０」表示が０．５秒以上継続されたか否かが判定される。該ステップＳ１０で肯定判定されると、続くステップＳ１１では、ニュートラルスイッチ５１がオン（ＯＮ）であるか否かが判定され、肯定判定されるとステップＳ１２に進む。ステップＳ１０〜Ｓ１１で否定判定されると、ステップＳ１７に進んで速度計３２を通常表示し、制御を終了する。前記ステップＳ１１の判定は、前記変速機２５がニュートラル状態にあるか否かを判定するものである。ここで、変速機２５がニュートラル状態でない、すなわちインギヤ状態の場合に制御を終了するのは、インギヤ状態でクラッチを切って停車している状態では、空ぶかしによって前記所定ギヤ２０が振動する可能性が低いためである。これは、クラッチを切っても、エンジンオイルの粘性によるクラッチ板の引きずりによって前記所定ギヤ２０には常にわずかな回転駆動力が加わることによる。また、通常、エンジンの空ぶかしはニュートラル状態で行われるほか、インギヤ状態でクラッチを切って停車している状態からエンジン回転数を高める操作は、発進のための操作と考えられることもその理由となる。

フローチャートに戻って、ステップＳ１２では、ニュートラルスイッチ５１がオン（ＯＮ）からオフ（ＯＦＦ）に変化した、すなわち、変速機２５がニュートラル状態からインギヤ状態に切り替えられたか否かが判定され、肯定判定されるとステップＳ１３に進む。これは、前記したような速度計３２の誤表示は、ニュートラル状態からインギヤ状態に切り替える際の変速ショックによっても発生する可能性があるためである。そこで、ステップＳ１２の判定で肯定判定された場合には、ステップＳ１３において、速度計３２の表示を「０」のまま１秒間維持することで、誤表示を防止するように設定されている。

前記ステップＳ１２で否定判定される、すなわち、変速機２５がニュートラル状態のままであると判定されると、ステップＳ１４に進んで、クランク角センサ５０からの出力値が５０００ｒｐｍ以上であるか否かが判定される。なお、クランク角センサ５０からの出力はパルス信号であるので、前記制御部４５において単位時間あたりの回転数が演算され、この演算結果に基づいて指針３４が駆動されることとなる。なお、ステップＳ１４のエンジン回転数の判定値は、乗員による意図的な空ぶかしと想定できる値に設定され、エンジンの排気量や気筒数等に応じて任意に変更することが可能である。ステップＳ１２〜Ｓ１４で否定判定されると、ステップＳ１７に進んで速度計３２を通常表示し、制御を終了する。

ステップＳ１４で肯定判定されると、続くステップＳ１５では、車速センサ２１からの出力パルスが１６ｋｍ／ｈ（１０ｍｐｈ）相当未満であるか否かが判定され、肯定判定されるとステップＳ１６に進む。前記ステップＳ１５の判定は、車速センサ２１から出力されて制御部４５に入力されるパルス信号が、エンジン５の空ぶかしによって発生したものか否かを判定するものである。したがって、所定値として設定される１６ｋｍ／ｈ相当未満である場合には、空ぶかしの振動によって発生したパルス信号であると判定してステップＳ１６に進み、他方、１６ｋｍ／ｈ相当以上である場合には、下り坂での空走状態や停車前の惰性走行等によるパルス信号と判定してステップＳ１７に進むこととなる。なお、ステップＳ１５で設定される車速の判定値は、任意に変更することが可能である。

そして、ステップＳ１５で肯定判定されると、ステップＳ１６では、速度計３２を「０」表示にする。前記制御部４５は、車速センサ２１から入力されるパルス信号と、後輪ＷＲまでの減速比および後輪ＷＲの外径とに基づいて現在の車速を演算し、該演算結果を速度計３２に順次出力するように構成されているが、このステップＳ１６の処理によって、エンジンの空ぶかしによりパルス信号が入力されてしまう場合には速度計３２の「０」表示が維持されることとなり、実際の車速が０であるにも関わらず、速度計３２が「０」以外の数字が表示されることを防止できるようになる。

上記した速度計「０」表示制御は、速度計３２の「０」表示が０．５秒以上継続され、かつ変速機５２がニュートラル状態であり、さらにエンジン回転数が５０００ｒｐｍ以上で、車速センサ２１から入力されるパルス信号が１６ｋｍ／ｈ相当未満の場合には、入力されているパルス信号が空ぶかしによるものと判断して速度計３２の「０」表示を維持するものである。これにより、速度計３２の誤表示が防止されると共に、速度計の表示に対する信頼感を高め、メータユニットの高級感および商品性を高めることが可能となる。

なお、車速センサの取付構造や取付位置、メータユニットに備えられる表示機器の種類、フローチャート内に示した各所定値等は、上記した実施形態に限られず、種々の変形が可能であることは勿論である。例えば、メータユニット内の制御部がエンジンの制御ユニットに配設される構成としたり、また、本発明の一実施形態に係るメータユニットを４輪車やＡＴＶ等に適用することが可能である。

本発明の一実施形態に係る自動二輪車の側面図である。 車速センサの取付構造を示す一部断面図である。 本発明の一実施形態に係るメータユニットの正面図である メータユニットおよびその周辺機器の構成を示すブロック図である。 本発明の一実施形態に係る速度計「０」表示制御の手順を示すフローチャートである。

符号の説明

２１…車速センサ、３０…メータユニット（計器表示装置）、３１…ハウジング、３２…速度計、３３…回転計、３６Ｌ，３６Ｒ…情報表示パネル、４４…ニュートラルランプ、４５…制御部、５０…クランク角センサ、５１…ニュートラルスイッチ

Claims (4)

1. 非接触式の車速センサ（２１）で変速機（２５）の所定ギヤ（２０）の回転速度を検知し、該車速センサ（２１）からの信号に基づいて車両（１）の速度をデジタル表示する速度計（３２）を備えた計器表示装置（３０）において、
   前記速度計（３２）の「０」表示が所定時間以上継続され、かつ変速機（２５）がニュートラル状態であり、さらにエンジン回転数が所定値以上の場合には、前記車速センサ（２１）から入力される信号に関わらず前記速度計（３２）の「０」表示を維持することを特徴とする計器表示装置。
2. 非接触式の車速センサ（２１）で変速機（２５）の所定ギヤ（２０）の回転速度を検知し、該車速センサ（２１）からの信号に基づいて車両（１）の速度をデジタル表示する速度計（３２）を備えた計器表示装置において、
   前記速度計（３２）の「０」表示が所定時間以上継続され、かつ変速機（２５）がニュートラル状態であり、さらにエンジン回転数が所定値以上の場合には、前記車速センサ（２１）から入力される信号が所定値より小さいと、前記速度計（３２）の「０」表示を維持することを特徴とする計器表示装置。
3. 前記変速機（２５）がニュートラル状態からインギヤ状態に切り替えられた場合に、前記速度計（３２）の「０」表示を所定時間だけ維持することを特徴とする請求項１または２に記載の計器表示装置。
4. 前記車速センサ（２１）は、エンジン（５）の出力軸の回転速度を検出することを特徴とする請求項１または２に記載の計器表示装置。

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