JP5428552B2 - 車両用指示計器および車両用指示計器の初期設定方法 - Google Patents
車両用指示計器および車両用指示計器の初期設定方法 Download PDFInfo
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指針を回転駆動するためのステップモータであって、互いに90度位相のずれた電気角に応じて交番する交流の駆動信号が入力されて交流磁束を発生する界磁巻線を備えたステータと、ステータと同軸に回転可能に支持されて交流磁束に応じて回転し、駆動信号と電気角で180度離れると脱調が発生するマグネットロータとを備えるステップモータと、
上限値から下限値に向かう下限方向に回転する指針を、下限値を指示する下限位置から下限方向の所定範囲内となるストッパ位置で停止させるストッパ手段と、
ストッパ位置に対応して設定される零点を含む電気角である検出点毎に、界磁巻線に発生する誘起電圧を検出する検出手段と、
車両状態値に応じて界磁巻線へ印加する駆動信号を制御する制御手段と、を含み、
制御手段は、指針を下限位置に配置する初期設定をするために、駆動信号を制御することにより下限方向へ指針を回転駆動させて、検出手段によって検出される誘起電圧に基づき、ストッパ位置から下限方向に向かうストッパ検出位置にマグネットロータが配置されるように駆動信号を制御する下限制御を実施し、下限制御を実施した後に、ストッパ位置として設定されている電気角とストッパ検出位置に基づく電気角とが電気角で90度ずれているときには、マグネットロータを電気角で下限方向にさらに270度回転するように駆動信号を制御するリカバリー制御を実施することを特徴とする車両用指示計器である。
制御手段は、各ステップモータの各界磁巻線へ下限制御およびリカバリー制御を実施するための駆動信号をそれぞれ印可することを特徴とする。
制御手段は、初期設定において、リカバリー制御を実施した後、下限位置から上限値側に予め定める角度がずれた位置に指針が配置されるように駆動信号を制御し、その後、下限位置に指針が配置されるように駆動信号を制御することを特徴とする。
指針を回転駆動するためのステップモータであって、互いに90度位相のずれた電気角に応じて交番する交流の駆動信号が入力されて交流磁束を発生する界磁巻線を備えたステータと、ステータと同軸に回転可能に支持されて交流磁束に応じて回転し、駆動信号と電気角で180度離れると脱調が発生するマグネットロータとを備えるステップモータと、
上限値から下限値に向かう下限方向に回転する指針を、下限値を指示する下限位置から下限方向の所定範囲内となるストッパ位置で停止させるストッパ手段と、
ストッパ位置に対応して設定される零点を含む電気角である検出点毎に、界磁巻線に発生する誘起電圧を検出する検出手段と、
車両状態値に応じて界磁巻線へ印加する駆動信号を制御する制御手段と、を含む車両用指示計器の初期設定方法であって、
下限方向へ指針を回転駆動させて、検出手段によって検出される誘起電圧に基づき、ストッパ位置から下限方向に向かうストッパ検出位置にマグネットロータが配置されるように駆動信号を制御手段にさせる下限制御工程と、
下限制御工程後に実施され、ストッパ位置して設定されている電気角とストッパ検出位置に基づく電気角とが電気角で90度ずれているときには、マグネットロータを電気角で下限方向にさらに270度回転するように駆動信号を制御手段に制御させるリカバリー制御工程と、を含むことを特徴とする車両用指示計器の初期設定方法である。
本発明の第1実施形態に関して、図1〜図8を用いて説明する。図1は、第1実施形態の車両用指示計器10を示す正面図である。図2は、図1の切断面線II−IIから見て示す断面図である。車両用指示計器10は、車両内の運転席(図示せず)の前方に設置される。車両用指示計器10は、車両の状態である車両状態値を表示し、本実施の形態で車速値を表示する車速計11、エンジン回転数を表示する回転計12および車両の残存燃料量を表示する燃料計13を備える。車速計11は、指針14が残余の2つの計器12,13よりも大きいので、指針14の慣性モーメントが大きくなる。したがって車速計11が備えるステップモータ15は、残余の2つの計器12,13よりもトルクが大きくなるように、いわゆる高トルク品と呼ばれるステップモータ15が用いられる。また回転計12および燃料計13は、高トルク品よりもトルクが小さい、いわゆる標準品と呼ばれるステップモータが用いられる。車速計11、回転計12および燃料計13は、前述のトルクに関する構成を除く残余の構成に関しては、互いに構成が略等しいので、車速計11に関して詳細に説明する。
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明は上述した実施形態に何ら制限されることなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲において種々変形して実施することが可能である。
11…車速計
12…回転計
13…燃料計
14…指針
15…ステップモータ
16…計器板
17…回動内機
18…配線基板
19…制御ユニット(制御手段、検出手段)
20…表示面
21…基材
22…配線
23…内機本体
26…減速歯車機構
27…ストッパ機構(ストッパ手段)
28…ステータ
29…マグネットロータ
32…ヨーク
33,34…界磁巻線
38…出力段歯車
39…入力段歯車
40…中間歯車
44…センサ
Claims (7)
- 車両状態値を表示するための目盛板の表示面に沿って回転し、前記車両状態値を回転位置に応じて指示する指針と、
前記指針を回転駆動するためのステップモータであって、互いに90度位相のずれた電気角に応じて交番する交流の駆動信号が入力されて交流磁束を発生する界磁巻線を備えたステータと、前記ステータと同軸に回転可能に支持されて前記交流磁束に応じて回転し、前記駆動信号と電気角で180度離れると脱調が発生するマグネットロータとを備えるステップモータと、
上限値から下限値に向かう下限方向に回転する前記指針を、前記下限値を指示する下限位置から前記下限方向の所定範囲内となるストッパ位置で停止させるストッパ手段と、
前記ストッパ位置に対応して設定される零点を含む前記電気角である検出点毎に、前記界磁巻線に発生する誘起電圧を検出する検出手段と、
前記車両状態値に応じて前記界磁巻線へ印加する前記駆動信号を制御する制御手段と、を含み、
前記制御手段は、前記指針を前記下限位置に配置する初期設定をするために、前記駆動信号を制御することにより前記下限方向へ前記指針を回転駆動させて、前記検出手段によって検出される前記誘起電圧に基づき、前記ストッパ位置から前記下限方向に向かうストッパ検出位置に前記マグネットロータが配置されるように前記駆動信号を制御する下限制御を実施し、前記下限制御を実施した後に、前記ストッパ位置として設定されている電気角と前記ストッパ検出位置に基づく電気角とが前記電気角で90度ずれているときには、前記マグネットロータを前記電気角で前記下限方向にさらに270度回転するように前記駆動信号を制御するリカバリー制御を実施することを特徴とする車両用指示計器。 - 前記制御手段は、前記下限制御を実施した後に、前記ストッパ位置として設定されている電気角と前記ストッパ検出位置に基づく電気角とが前記電気角で一致するときには、前記マグネットロータを前記電気角で前記下限方向にさらに360度回転するように前記駆動信号を制御するリカバリー制御を実施することを特徴とする請求項1に記載の車両用指示計器。
- 前記制御手段は、前記下限制御を実施した後に、前記ストッパ位置として設定されている電気角と前記ストッパ検出位置に基づく電気角とが前記電気角で一致するときには、前記リカバリー制御を実施することなく、現在の前記マグネットロータの位置を前記ストッパ位置に設定することを特徴とする請求項1に記載の車両用指示計器。
- 前記指針、前記ステップモータおよび前記ストッパ手段を1組として複数組含み、
前記制御手段は、前記各ステップモータの前記各界磁巻線へ前記下限制御および前記リカバリー制御を実施するための前記駆動信号をそれぞれ印可することを特徴とする請求項1〜3のいずれか1つに記載の車両用指示計器。 - 前記各ステップモータの前記各マグネットロータが有する磁気力が互いに異なることを特徴とする請求項4に記載の車両用指示計器。
- 複数の歯車を噛合させてなり、前記ステップモータの回転を減速して前記指針へ伝達することにより前記指針を回転駆動する減速歯車機構をさらに含み、
前記制御手段は、前記初期設定において、前記リカバリー制御を実施した後、前記下限位置から前記上限値側に予め定める角度がずれた位置に前記指針が配置されるように前記駆動信号を制御し、その後、前記下限位置に前記指針が配置されるように前記駆動信号を制御することを特徴とする請求項1〜5のいずれか1つに記載の車両用指示計器。 - 車両状態値を表示するための目盛板の表示面に沿って回転し、前記車両状態値を回転位置に応じて指示する指針と、
前記指針を回転駆動するためのステップモータであって、互いに90度位相のずれた電気角に応じて交番する交流の駆動信号が入力されて交流磁束を発生する界磁巻線を備えたステータと、前記ステータと同軸に回転可能に支持されて前記交流磁束に応じて回転し、前記駆動信号と電気角で180度離れると脱調が発生するマグネットロータとを備えるステップモータと、
上限値から下限値に向かう下限方向に回転する前記指針を、前記下限値を指示する下限位置から前記下限方向の所定範囲内となるストッパ位置で停止させるストッパ手段と、
前記ストッパ位置に対応して設定される零点を含む前記電気角である検出点毎に、前記界磁巻線に発生する誘起電圧を検出する検出手段と、
前記車両状態値に応じて前記界磁巻線へ印加する前記駆動信号を制御する制御手段と、を含む車両用指示計器の初期設定方法であって、
前記下限方向へ前記指針を回転駆動させて、前記検出手段によって検出される前記誘起電圧に基づき、前記ストッパ位置から前記下限方向に向かうストッパ検出位置に前記マグネットロータが配置されるように前記駆動信号を前記制御手段にさせる下限制御工程と、
前記下限制御工程後に実施され、前記ストッパ位置として設定されている電気角と前記ストッパ検出位置に基づく電気角とが前記電気角で90度ずれているときには、前記マグネットロータを前記電気角で前記下限方向にさらに270度回転するように前記駆動信号を前記制御手段に制御させるリカバリー制御工程と、を含むことを特徴とする車両用指示計器の初期設定方法。
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