JPH02212772A - 空芯計器用制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は自動車用の空芯８」器をコンピュータ方式で
制御すイ）技術に関し、特（（この種の空芯計器を制御
する制御装置（ｃｏｎｔｒｏｌ、　ａｒｒａｎｇｅｍｅ
ｎｔ）に関する。

〔発明の背ｊぞ〕

現在、自動車の計装（・でおけろ電気機械式（指針計器
）の表示部は一般に２コイルの空芯計器の構造をとって
いる。各コイルを電流駆動し、て磁界を発生させ、指針
を取り付けた回転磁石で磁界の方向に指針を位置合わｔ
する。

通常、空芯計器は指針の所望変位（ｄｅｆ　１ｅｃｔｉ
ｏｎ）の関数である所定の電流レベルが与えられるよう
にコイルを駆動する専用回路（・てよって駆動される。

直交配置のコイルの場合、与えられた変位Ｄ　Ｅ　Ｆ　
Ｌの縦軸に関する成分はＣｏｓ　（ＤＥＦＬ）＆て比例
する縦軸＝トイル電流で得られ、横軸に関すイ）成分は
Ｓ　ｉｎ　（’　ＤＥＦＬ　）　　に比例する横軸コイ
ル電流で得られる。電流を両方向性にすることにより、
３６０度の範囲で変位が可能である。

〔発明の概要〕

この発明による空芯計器用制御装置は請求項１の特徴部
によって特徴付けられる。

即ち、本発明による制御装置はコンビュータカ式のコン
トローラ（制御ユニット）と直流電源のパルス幅変調（
ＰＷＭ）によって空芯計器のコイルを両方向で電流制御
するバイボーラドライ・（を備える。コンビュータカ式
のコントローラは（例えば、周波数やアナログ電圧の形
式の）入力情報を処理して指針の所望変位を決定し、バ
イボーラドライバに対しこの所望変位を与える所望コイ
ル電流を表わす制御信号を発生する。

この制御信号はバイボーラｌ）ＷＭのデユーティ比の形
式で生成され、バイボーラドライノ＜ニこの制御信号の
デユーティ比に従う交番極性の電源電圧をコイルに供給
する。０チ〜５０係の範囲のデユティ比で負のコイル電
流の全範囲を定め、５０チ〜１００係の範囲のデユーテ
ィ比で正のコイル電流の全範囲を定める。

入力データ処理のために、制御信号の生成が不連続にな
る可能性を除くため、コンピュータ方式のコントローラ
が生成する所望のデユーティ比の大きさを（ＤＥＬＴＡ
）％〜（１００−ＤＥＬＴＡ）係の範囲内にスケーリン
グする。ここに、ＤＥＬＴＡの頂はコンピュータ方式の
コントローラが入力データを受信し７、処理するのに必
要な時間に合わせて定められ、更に、結果として発生す
る磁界ベクトルの大きさ、したがって指針の位置合せト
ルりを調整するように決められる。

このようなバイボーラ制御方式により、磁界ベクトルの
ゼロ領域での不連続性をなくすことができ、スゲ−リン
グ技術により、デユーティ比をＯ％〜１００係の範囲で
指示しなくても指針を３６０度の範囲で変位させること
ができる。この結果、コンピュータ方式のコントローラ
では処理タスクとの関係上、制御が困難な０チ近く、１
００係近くのデユーティ比を生成する必要がなくなる。

この発明の構成の場合、単一のコンピュータ方式のコン
トローラで複数の空芯計器を制御することができ、処理
条件やコンピュータ方式のコントローラのスループット
能力、ノ・−ドウエアの限度いっばいまで制御能力を高
めることができる。

〔実施例〕

以下、図面を参照してこの発明の詳細な説明する。

第１ａ図に通常の空芯コイル計器における２つの直交コ
イルＸ、Ｙを示す。各コイルＸ、Ｙはコイル電流の大き
さと向きに従い磁界ベクトルＢｘ。

Ｂｙを発生する。この２つの磁界ベクトルＢＸとＢｙが
合成されて最終的な磁界ベクトルＢｒｅｓとなり、これ
に対応して指針付きの回転磁石（図示せず）が変位する
。

第１ａ図に示す指針の変位角度ＤＥＦＬ　（θ）は第１
ｂ図に示すようにＸとＸコイルに供給される電流の関数
で与えられる。直線スケールの変位の場合、Ｘコイルに
供給される電流はカーブ１０で示すように変位角度ＤＥ
ＦＬのｃｏｓｉｎｅで定められ、Ｘコイルに供給される
電流はカーブ１２で示すように変位角度ＤＥＦＬの５ｉ
ｎｅで定められる。

したがって、空芯コイル計器のコントローラには所望の
変位角度の５ｉｎｅとｃｏｓｉｎｅを決定し、対応する
電流をコイルＸとＹに供給する能力が必要である。

コイルＸとＹの電流の相対的な大きさと向きによって合
成磁界ベクトルＢ　ｒｅｓＯ向き、したがって指針の変
位が決まる。（電源変動等による）電流の絶対的な大き
さの変動は指針の位置合せトルクに関係する合成磁界ベ
クトルＢ　ｒｅｓの大きさに影響を与えるのにとどまる
。

デジタル制御では、通常、電流の調整は供給電圧のパル
ス幅変調（ＰＷＭ）によって行う。第２ａ図と第２ｂ図
に、デユーティ比（ＤＣ）、即ちオン時間の割合を所望
電流にほぼ比例する関数で定める通常のＰＷＭ方式を示
す。第２ａ図に示すように、０チのデユーティ比（オン
時間なし）はゼロのコイル電流が対応し、１００％のデ
ユーティ比（オフ時間なし）は最大値のコイル電流が対
応する。この構成の場合、０％〜ｉ　ｏｏｓの全デユー
ティ比範囲を電流のいずれの方向に対しても使用するの
で、コントローラはデユーティ比（ＤＣ）だけでなく電
流の向きも決めなければならない。この場合、ＰＷＭド
ライバとしてはＨスイッチの名で知られる通常のブリッ
ジ回路が用いられる。

第２ｂ図は、第２ａ図で述べたＰＷＭ構成における、Ｐ
ＷＭデユーティ比（ＤＣ）と指針の変位角度ＤＥＦＬと
の関係を示したものである。正電流が正のデユーティ比
に対応し、負電流が負のデユーティ比に対応する。第１
ｂ図と同様に、Ｃ０５ｉｎｅ　カーブ１０がＸコイル電
流を示し、５ｉｎｅカーブ１２がＸコイル電流を示す。

したがって、例えば、９０度の指針の変位角度を得るに
はＸコイルを０％のデユーティ比で駆動し、Ｘコイルを
１００％のデユーティ比で駆動しなければならない。

したかって、以上の制御を行うには、並列処理能力が必
要であり、したがって専用のデジタル回路が一般に使用
されている。このデジタル回路はその一部で出力データ
を処理しながら他の部分で入力データの処理を行う。

しかし、コンピュータ方式の構成をとる場合、遂次処理
となるため、問題が生じてくる。例えば、周波数入力（
例えば車速、エンジン回転速度）は通常、低周波数入力
のパルス間をフリーランニングの高周波発振器の出力パ
ルスを計数することで読み取られる（計数値が速度に反
比例する）。外部回路を使用したくなければ、コンピュ
ータの割込能力を利用してこの種の処理をコンピュータ
に行わせることになる。即ち、入力データの立上り（あ
るいは立下り）エツジでコンピュータ方式のコントロー
ラに割込みをかけ、その時点の処理を中断させ、入力デ
ータ処理を行わせる。この種の割込サービスは所謂、割
込待ち時間（１ｎｔｅｒｒｕｐｔｌａｔｅｎｃｙ）を生
じさせ、コンピュータの定期的なタスク（例えばＰＷＭ
データ出力タスク）の実行に侠する時間を遅らせる要因
となる。

上述したような割込待ち時間はコンピュータ方式のコン
トローラで保証できるデユーティ比の範囲を制限する。

これは、コンビニ・−タカ式りつコントローラか入力デ
ータの割込要求の一す−ビスとＩ）ＷＭのオンからオフ
、３ノからオンの切換とを同時に行うことができないこ
と（・［起因している。

この結果、指針の変位が０．９０．１８０．２７０度の
ところでＩＩＪ　＃が不連続となり、第２ｂ図すこ示ｆ
ように段付きのゼロクロスやクリップＩ−だビークが生
じる。

この発明Ｕこよれば、上述したコンピュータ制御２こ伴
う問題を解消イネ）ために、デ：Ｊ、−ティ比に従って
印加型土の極性を変調づるバイボーラドライバを使用す
る。こねによる特性グラフを第３ａ図に示す。第３ａ図
ではＰＷＭ周期に対する正味、即ち１′均コイル電流を
デユーデイ比の関数で、ゴージて（・る７、この場合、
５０チのデユーデイ比は」”味ゼロのコイル電流、し、
たがってゼロの合成磁界ベクトルＢｒｅｆをもたらし、
０％のデユーティ比が負の最大コイル電流をもたら１５
．１００係のデユー・デ・イ比が正の最大コイル電流を
もたらす４、これによれぼ印加電圧はＰＷＭの一周ル１
ごと（、て（工１） １回、反転するが、ｌ）ＷＭ周波数を指針と回転磁石の
メカ構造がもつ機械的な時定数、より高くするかぎり、
指針のジッタは防止できる１、１）ＷＭ周波数の１−限
は空芯計器の電気的な時定数ｊて。１、り決まる。この
発明の装置化におい゛“こ、２５６　Ｎ（ＺのＰＷＭ周
波数が自動ｊｊｊの速度ｈ１に対して満足の℃・く結果
４〜えた。

第、３１〕図（土弟３ａ１図６′こ関して述べたこの発
１．す］のｐ　ＷＭ構成（／イニお目る、ＰＷＭデユー
デイ比０）Ｃ）と指針Ｐの変位角度１）　ＥＦ　Ｌとの
関係を示しゴーものてあイ）１、第ｉｂ図、第２ｂ図と
同様ｆ・’ｉｍ、ｃｏｓｉ宣１．（４カーブ１０はＸコ
イル電流を示し、５ｉｎｅ　カーノ１２はＸコイル電流
を表わしている。（２，か１７、本構成の場合、デユー
ティ比は０係〜１００ヂの範囲であＪ）、電流方向指示
信号は不要、＋１なる１、注目すべき点は、第３ｂ図（
にクリップＩ−ゴービークで示すよう（・Ｃ１小さいデ
ユーデイ比と大きなデユ・−デイ比の指示が（ゼロクロ
スで！ｊなく）最大の電流値でなさＪすることである。

このままでは電流波形の止みが生じるが、この発明に従
（・、デユ・−ティ比の範囲をスチーリングすること（
・？−より、第３ｃ図に示すように歪みを除去できる。

このスチーリング技術によれば、正の最大値電流を１０
０チより若１−小さいＰＷＭデユーティ比で得、負の最
大値電流を０係より若干大きなＰＷＭデコー−デ・イ比
で得Ｚ）。いずれの場合もデユーティ比の限界値は名目
の最大値（ＯｔＩ）、１００係）より、Ｄ　Ｅ　Ｉ、　
Ｔ　Ａの分だけずらされる１、ここＶＣｌＤ　Ｅ　Ｌ　
Ｔ　Ａ（△）の最小値はコンピュータ方式のコントロー
ラの割込待ち時間に関連付けられる。

上記のような制御構成をもってすれば、空芯計器のコイ
ルζ・Ｃ対イ゛るＰＷＭ電流制御をコンヒユータカ式の
コントローラ、即ち、入力データ処理のための割込ザー
ビスを行わなければならないコンピュータ式コントロー
ラでも正確に行うことが可能になる。ＰＷＭ周波数は指
針にジッタか生じなし・よって選び、発生する電流波形
にも歪みがはルんど生じないようにできる３、 この発明によるＰＷＭデユーティ比の範囲卵Ｊ限により
〔第２ａ図、第２ｂ図の構成に比べ）正味のコイル電流
が減少１〜て合成磁界ベクトルによイ）トルクが小さく
なるが、標準的な自動車用表示器の指針位置合せには十
分であイ）ことが判明した。。

事実、ＤＥＬＴＡの大きさの設定（ｓｃｈｅｄｕｌｉｎ
ｇ）（、でよって正味のコイル電流を制御することは、
トルク磁界ベクトルの大きさを指針のトルク条件にマツ
チングできる点で有利である。これにより、指針のガタ
ッキをなくしつつ、十分な応答性を得ることができる。

第４図はこの発明による制御装置を構成するコンピュー
タ方式のコントローラとバイボーラＰＷＭドライバを３
つの空芯Ｂ１器、即ち、走行速度計（Ｓ）、エンジン回
転速度ｉ￥１（Ｔ）、燃料レベル計（Ｆ）の制御に適用
したものである。各空芯計器を１対の直交コイルＳｘ　
、Ｓｙ　；　Ｔｘ　、Ｔｙ　：Ｆｘ、Ｆｙと適当な目盛
に対１．て配置された角度変位する指針Ｐ　ｓ　＊　Ｐ
　ｘ　＋　Ｐ　ｆで示しである。

速度計やエンジン回転計のように広い範囲で指針を振ら
せる必要のある空芯削器では、両方のコイルを上述した
ようにパルス幅変調（−２で３６０度の範囲での角度変
位を可能にする。燃料計のように振れが小さくてもよい
空芯計器では一方のコイルＦｘに（インピーダンス２を
介して車の点火電圧ＩＧＮからの）定電流を流し、他方
のコイルを」二連した仕方でパルス幅変調して角度変位
の範囲をほぼ１８０度とする。

パルス幅変調されるコイルＳ　Ｘ　＋　Ｓ　ｙ＋　Ｔ　
Ｘ　＋Ｔｙ、Ｆ３７　はバイボーラＰＷＭドライバ回路
２０〜２８（ドライバ手段）によって駆動され、ドライ
バ回路はライン３２〜４０を介して（コンピュータ方式
の）制御ユニット、即ちコントローラ３０によって制御
される。クロック発生器ＣＬＫにて制御ユニット３０に
高周波（８ＭＨ２）のクロック信号を与え、電源回路４
２から制御ユニット３０に、自動車点火電圧（ＩＧＮ）
から得た５ボルトの電源電圧を供給する。更に、電源回
路４２は（後述するように）、５ボルトの禁止信号をラ
イン４４からＰＷＭドライバ回路２０〜２８に供給し、
自動車点火スイッチ（図示せず）が閉じたときにリセッ
ト信号（Ｒ８Ｔ）を制御ユニツ（■５） ト３０に供給する。ＰＷＭドライバ回路２０−２８の電
源は点火電圧（ＩＧＮ）から直接取られる。

バイボーラＰＷＭドライバ回路２０の詳細を第５図に示
す。同図において同様な要素には第４図と同様な参照番
号を付しである。速度計のコイルＳｘは図示のようにド
ライバの出力端子４６．４．８間に接続される。ＰＷＭ
ドライバ回路２０はコイルＳｘに印加する電圧の極性を
変調するために、ライン３２のＰＷＭ入力信号によって
導通／非導通状態が制御される２対のパワートランジス
タ５０．５２；５４，５６を有している。パワートラン
ジスタ５０と５２の導通時（パワートランジスタ５４と
５６の非導通時）は、ドライバ出力端子４６がほぼ点火
電圧（ＩＧＮ）に等しく、ドライバ出力端子４８がほぼ
グランド電位に等しくなる。これにより、矢印５８で示
すように正のコイル電流が流れる。パワートランジスタ
５４と５６の導通時（パワートランジスタ５０と５２の
非導通時）は、ドライバ出力端子４８がほぼ正点火電圧
（ＩＧＮ）に等しくドライバ出力端子４６がほぼグラン
ド電位に等しくなり、矢印６０で示すように負のコイル
電流が流れる。

パワートランジスタ５０〜５６に対する駆動ロジック回
路はＡＮＤゲート６２〜６８とインバータ７０とで構成
される。ライン３２上のＰＷＭ入力信号はそのままＡＮ
Ｄゲート６２と６４に１人力として与えられ、また反転
されてＡＮＤゲート６６と６８に１入力として与えられ
る。ライン４４上の５ボルト禁止信号ＩＮＨが各ＡＮＤ
ゲート６２の第２人力となる。車の点火スイッチが閉じ
ている限り、ライン４４土の禁止信号はＩＩ　ＨＩＩレ
ベルであり、ＰＷＭ入力信号がそのまま（あるいは反転
されて）パワートランジスタ５０〜５６に加えられる。

この状態では論理ｔｌ　Ｉ　ＩＩのＰＷＭ信号に対して
パワートランジスタ５０と５２が導通してコイルＳｘに
正電流を流し、論理１１０１１のＰＷＭ信号に対してパ
ワートランジスタ５４と５６が導通してコイルＳｘＫ負
電流を流す。点火スイッチが開くと禁止電圧（ＩＧＮ）
がなるため、ライン４４上の禁止信号が禁止レベル゛Ｌ
″になす、各トランジスタ５０〜５６は非導通になる。

第４図に戻って、ライン７４と７２上の走行速度とエン
ジン回転数の入力信号は通常の速度ピックアップＳＰＩ
、ＳＰ２から与えられる。各入力信号は各々の検出速度
に比例する周波数のパルス列であり、通常の信号整形回
路ＳＳＩ、ＳＳ２を介して（コンピュータ方式の）制御
ユニット３０の入力カウンタＩＣＩ、ＩＣ２にデジタル
入力として供給される。

燃料入力情報は２つのアナログ信号、即ちライン７８上
の点火電圧（、ＴＧＮ）信号とライン８０土の燃料レベ
ル信号で与えられる。ポテンショメータ８２の両端に点
火電圧（ＩＧＮ）が加わる。

ポテンショメータ８２のタップ電圧は燃料タンク（図示
せず）内の燃料レベルに従って変化し、このタップ電圧
が燃料レベル信号としてライン８０から取り出される。

点火電圧と燃料レベル信号は夫々、通常のフィルタ回路
Ｆ１．Ｆ２を介して制御ユニット３０のアナログ入力ポ
ートＡＤＯＩＡＤＩに供給される。制御ユニット３０は
燃刺しく】８） ベル信号と点火電圧信号との比から燃料タンク内の州別
レベルを算出する。

コイルＳｘ、ｓｙ、Ｔｘ、Ｔｙ、Ｆｙに対するＰＷＭデ
ユーティ比のコマンドは制御ユニソｌ−３０＋・てより
後述する第６図へ、第８図のフローに従って生成され、
制御ユニットの出力カウンタＯＣＩ〜ＯＣ２からライン
３２〜４０を通ってバイボーラｉ）ＷＭドライバ回路２
０−２ｓ　＋−ζ出力さｊしる１７本発明の一つの装置
化では、制御ユニット３０の機能をＭＣ６８１１Ｃ１１
シングルチツプマイクロコントローラ（アリシナ州、フ
ェニックスのモトローラ社製）で実現し、た。

第６図〜第８図のフローは第４図の（コンピュータ方式
の）制御ユニット３０によって実行されるプログラム命
令を表わしたものであり、３つの基本ルーチン（入力信
号処理ルーチン、情報処理ルーチン、出力生成ルーチン
）に分けられる。入力信号サンブリノブルーチン（第６
図）で表示すべきパラメータＩＣ関する情報を集め、情
報処理ルーチン（第７図）で収集した情報を処理し、出
力生成ル・−チン（第８図）で空芯３４器に対°するＰ
ＮＫ引駆動イ、ｉ号を生成すて）。情報処理ルーチンは
背景処１１Ｎ（メインループ）ルーチンであるが入力信
号サンブリノブルーチンと出力生成ルーチンは割込によ
って起動される割込ルーチンである。

第６図の入力信号サンプリングルーチンでは可変周波数
の入力信号をサンプリングし、フリーランニングのりｒ
〕シッフパルスタイマー）を用℃・て（偵次入力される
信号パルス間の間隔ｃ周期）に対応するデジタル値をカ
ウントする。入力信号は制御ユニット３０のエツジトリ
ガーボートに加えられ、ここでパルス受信割込フラグが
立ち、続いて各パルスの立」二り（または立下り）エツ
ジでの入力信号サンブリノブルーチンが実行される。走
行速度信号とエンジン同転速度信号の双方（Ｃ対し同じ
ルーチンが実行されイ）。

可能であれば、各サンプリング期間中に２つあるいはそ
れ以上のパルスエツジを収集可能にイることで入力信号
の周期の平均値を得ることができる。ブックギーピング
項である＋ＰＵＬＳＥが収集したパルス数を表わす。判
定ブロック９０に示すように≠ｌ）　Ｕ　Ｌ　Ｓ　Ｅが
ゼロに等しければサンプリング期間の開始である。この
場合、命令ブロック９２と９４を実行してパルスタイマ
ーのカウントを最初のパルスと最後のパルスのＪＪＫセ
ットし、≠ＰＵＬＳＥをパｌ′″にセットする。≠ＰＵ
ＬＳＥが少なくとも１ならばサンプリング期間は既に始
まって（・るので命令ブロック９６と９８を実行してパ
ルスタイマ・−のカウントｆＲ後のパルスＯτセットし
、≠ＰＵＬＳＥをプラス１する。いずれの場合でも、次
に命令ブロック１００を実行してパルス受信割込フラグ
をクリアしてルーチンを終了させる。サンプリング期間
中に、最後のパルスは入力信号の周波数に依存して何度
か書き換えられる。

上述したように第７図の情報処理ルーチンは車の運転中
、繰り返し実行される背景（バックグラウンド）ルーチ
ンである。初期化ブロック１．０２は起動時に制御ユニ
ット３０の各種フラグ、タイマー、変数を初期化する一
連のプログラム命令を表わしている。

初期化の後、命令ブロック１０４と１０６を実行（−で
、入力信号サンプリングルーチンで得た最初のパルス、
最後のパルス及び尋ＰＵＬＳＥの値を読み込み、周波数
入力の平均周期を算出する。

ブロック１０６に示すように、（タイマーのカウントで
表わされる）周期は次式 周期−（最後のパルス−最初のパルス）／（≠ＰＵＬＳ
Ｅ−１） で与えられる。

次いで命令ブロック１０８と１１０を実行して周期を測
定パラメータの単位（例えばＫＰＨ）に変換し、それを
表示する指針の所望変位を決定する。このためには、タ
イマーカウントの周期（例示実施例では６５５３１力ウ
ント／秒）、測定パラメータと周波数信号との関係（例
えばＫ　Ｐ　Ｈ／Ｈ２で与えられる）と計器のスケーリ
ング係数（例えば度／ＫＰＨ）を情報としてもっておく
必要がある。次に、指針の位置変更のコマンド発行頻度
を低く抑えろために、変位の値をデジタル的にフィルタ
リングして指示変位ＤＥＦＬ　　ＣＭＤを計算する。

命令ブロック１１２で、指示変位ＤＥＦＬ　ＣＭＤに対
するテーブル値、即ち、第３ｃ図にグラフ表示するよう
なＰＷＭデユーティ比（オン時間）を表わす値をルック
アップする。実施例の場合、ＰＷＭの１周期に付き８１
９２の出力タイマーカウントがあるので、５０％のデユ
ーティ比に対するテーブルのオフセットは４０９６とな
る。代表的に示すと、デユーティ比の５ｉｎｅとｃｏｓ
ｉｎｅルックアップ値ＤＣＬＵｓｉｎ　、　ＤＣＬＣｃ
ｏｓ　　は、ＤＣＬＵｓｉｎ　＝　４０９６　＋　ＣＳ
　ＩＮ（ＤＥＦＬ）×（ｌｏｏ−２ＤＥＬＴＡ）Ｘ４０
９６）ＤＣＬＵｃｏｓ＝４０９６＋（ＣＯ８（ＤＥＦＬ
）×（１００−２ＤＥＬＴＡ）Ｘ４０９６］となる。

ＤＥＬＴＡを例えば５チの大きさだとすると、９０度の
指針変位に対するルックアップ値はＤＣＬＵｓｉｎ＝７
７８２．４　　（９５％デユーティ比）ＤＣＬＵｃｏｓ
　＝４０９６．０　（５０％デユーティ比）となる。

次いで命令ブロック１１４を実行して≠ＰＵＬＳＥをゼ
ロにリセットして次のサンプリング期間を初期化し、情
報処理ルーチンを完了させる。

第８図の出力生成ルーチンでは情報処理ルーチンで得た
ルックアップ値に従ってＰＷＭの切替を行う。入力信号
サンプリングルーチンと同様にこのルーチンも割込で起
動される。ただし、この場合、割込は制御ユニット３０
のＰＷＭ出力カウンタによってかけられる。動作の各周
期の開始時に第７図の初期化ブロック１０２で出力カウ
ンタをセットして全コイルをターンオンし、周期開始（
５ｔａｒｔ　−ｏｆ　−ｐｅｒｉｏｄ　）割込を発生さ
せる。これを合図に第８図のフローが実行される。

周期開始割込時に判定ブロック１２０はＹＥＳとなり、
命令ブロック１２２が実行されて、ＤＣＬＵｓｉｎ　と
ＤＣＬＵｃｏｓ　　／ｌ／ツブアップ値に従ってＸとＹ
コイルに対するＰＷＭのオンからオフへの切替を行うた
めに出力カウンタＯＣＸとＯＣＹがセットされる。次い
で判定ブロック１２４と命令ブロック１２６と１２８と
１３０を実行して、第２の割込の開始条件を設定し、割
込フラグをクリアする。具体的には、高いデユーティ比
をもつ方のコイルのＰＷＭのオンからオフへの切替が第
２の割込時に行われるように開始条件を決める。

第２の割込時に判定ブロック１２０はＮｏに分枝し、命
令ブロック１３４，１３６，１．３０を実行して次の期
間の開始に対するＰＷＭのオフからオンへの切替をセッ
トし次の期間開始の割込をイネーブルし、割込フラグを
クリアする。この結果、次の期間開始の割込時に、判定
ブロック１２０はＹＥＳとなり、ブロック１２２〜１３
０が上述した仕方で実行されてＰＷＭのオフからオンへ
の切替が行われる。

このようにして、制御ユニット３０は速度計８１工ンジ
ン回転数計Ｔの各２つのコイルと燃料レベル（空芯）計
Ｆの１つのコイルをパルス幅変調スる。いずれの場合も
、この発明により制御ユニットとバイボーラＰＷＭドラ
イバを組み合わせることにより、コンピュータ方式のコ
ントローラを用いながら実質上歪みなしの空芯計器の表
示が行える。ＤＥＬＴＡＯ値は各空芯計器ごとに選定し
、指針の位置合わせの出力トルクを較正してジッタなし
の十分の応答性を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１ａ図は空芯計器の模式図、 第１ｂ図は第１ａ図の空芯計器のコイル電流と指針変位
との関係を示すグラフ、 第２ａ図と第２ｂ図は所望の指針変位のために方向とＰ
ＷＭデユーティ比の両方を制御する通常イ比でコイル電
流の大きさと向きの両方を制御する本発明の制御を示す
グラフ、 第４図はこの発明による制御装置のコンピュータ方式の
コントローラとバイボーラＰＷＭドライバヲ含むシステ
ム構成図、 第５図は第４図のバイボーラＰＷＭドライバの回路図、 第６図、第７図、第８図はこの発明の制御を行うｊ、−
めに、第、・１図の二１ンピ、゛」−タ５ち式／Ｄ二１
ン）　ｒＪ−ラによ′つて実行されるコノピユータフロ
グラム命令を表わ゛［フローチャー　トで５（；「乞、
２０：バイボーラＰＷＭドラ・イバ回路Ｓｘ、Ｓｙ　：
　　コイル　　ＩＣＮ：点火電圧３０：制御ユニット　
　　　Ｈ〕ｓ：指　針３２：　ＰＷＭ信弓 （外、１名） ！　呈 破 巳、Ｑ婿さνｈ 一 ○ Ｏ幻 ■

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、直流電圧源（ＩＧＮ）にて空芯計器の少なくとも１
   つのコイル（ＳＸ）を駆動するドライバ手段と、 上記空芯計器に表示すべきパラメータに関連する入力デ
   ータを不定な間隔で受信して処理するタスクを実行し、
   入力データの処理結果に基づいて上記空芯計器の指針（
   ＰＳ）の所望変位を決定し、上記ドライバ手段（２０）
   に対し、この所望変位を与える所望コイル電流を表わす
   制御信号（３２）を発生するコンピュータ方式の制御ユ
   ニット（３０）とを備える空芯計器用制御装置において
   、 上記制御信号（３２）はバイボーラＰＷＭデューティ比
   の形式で生成され、０％〜５０％の範囲のデューティ比
   で第１の極性の所望コイル電流の全範囲を定め、５０％
   〜１００％の範囲のデューティ比で逆極性の所望コイル
   電流の全範囲を定め、上記ドライバ手段（２０）が上記
   制御信号のデューティ比に従つて、電源電圧を上記コイ
   ル（ＳＸ）に交番極性で供給し、前記コンピュータ方式
   の制御ユニット（３０）の発生する所望電流デューティ
   比の大きさを （ＤＥＬＴＡ）％〜（１００−ＤＥＬＴＡ）％の範囲に
   スチーリングし、ここにＤＥＬＴＡはコンピュータ方式
   の制御ユニット（３０）が入力データを受信して処理す
   るのに要する時間に合わせて定められ、これにより、入
   力データの受信と、処理が行われる制御信号生成タスク
   の中断によつて制御信号の生成が不連続になる可能性を
   除去したことを特徴とする空芯計器用制御装置。 ２、請求項１記載の空芯計器用制御装置において、上記
   スケーリングされた所望電流デューティ比％ＤＣは、ほ
   ぼ ％ＤＣ＝５０＋〔ｆ（ＤＥＦＬ）×５０×（１−２ＤＥ
   ＬＴＡ）〕で与えられ、ここに、ｆ（ＤＥＦＬ）は所望
   変位ＤＥＦＬの正弦関数であり、（１−２ＤＥＬＴＡ）
   はＤＥＬＴＡに従う部分スケーリング係数を表わすこと
   。 ３、請求項１記載の空芯計器用制御装置において、上記
   ドライバ手段（２０）は上記空芯計器の第１と第２のコ
   イル（ＳＸ、ＳＹ）を独立に駆動する第１と第２の手段
   を含み、上記コンピュータ方式の制御ユニット（３０）
   はこの第１と第２のコイルに対するデューティ比の値％
   ＤＣ＿１、％ＤＣ＿２を、ほぼ ％ＤＣ＿１＝５０＋〔Ｓｉｎ（ＤＥＦＬ）×５０×（１
   −２ＤＥＬＴＡ）〕 ％ＤＣ＿２＝５０＋〔Ｃｏｓ（ＤＥＦＬ）×５０×（１
   −２ＤＥＬＴＡ）〕 に従つて生成し、ここにＤＥＦＬは上記指針の所望変位
   を指示し、（１−２ＤＥＬＴＡ）はＤＥＬＴＡに従う部
   分スケーリング係数を表わすこと。 ４、請求項１から３のいずれかに記載の空芯計器用制御
   装置において、ＤＥＬＴＡは上記指針を所望の変位角Ｄ
   ＥＦＬに変位させるのに要する力に合わせて定められる
   こと。