JPS6015126Y2 - 車両用走行速度計 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は車両用走行速度計、特にステップモータを備え
た電気式走行速度計に関する。

従来の走行速度計は自動車のトランスミッションより駆
動軸の回転に応じた回転をフレキシブルワイヤにて走行
速度計に伝達していた。

しかし、この場合エンジン位置と計器の間に自由度がな
く、又、例えばリアエンジン車のようなものはかなり長
い距離にわたってフレキシブルワイヤをはわせなければ
ならず、この為フレキシブルワイヤの寿命が短くなると
か、低速走行時に針振れ等が生じる等の欠点があった。

そこで、本考案ではフレキシブルワイヤを無くし、電気
式表示の速度計や従来の走行距離計と同じ機構を有する
車両用走行速度計を提供することを特徴とする 特に本考案では、車両の駆動輪の回転に応じた個数のパ
ルスを発生するパルス発生器の出力パルスを受けとって
、ステップモータを駆動するモータ駆動回路内に分周器
を配設し、車両の最高速度でも該ステップモータの最高
自起動周波数以下の周波数のパルスがステップモータに
加えられるようにすることによって、車速の急変動、及
びステップモータに後続する減速ギヤの精度不良による
モータ負荷の急変動でも誤動作することなく安定に動作
させるようにすることを目的とする。

以下に本考案の実施例について説明する。

第１図において車速検出パルス発生器２を自動車のエン
ジン１のトランスミッションの回転取出軸、即ち従来の
フレキシブルワイヤ駆動軸に取り付け、自動車の駆動輪
の回転に応じて回転し、１回転当りＮケのパルスを発生
させるようにする。

このパルス発生器２は車速か６０ｂ／ｈのとき６３７ｒ
ｐ ｍ、あるいは１ｋｍ走行当り６３７回転する。

前記パルス発生器２の出力パルスは波形整形回路３で波
形整形され、二手に分れる。

一方は車速表示回路４、もう一方はモータ駆動回路７へ
送られる。

車速表示回路４では、波形整形回路３からの出力パルス
を一定時間内に計数し、その値を表示器５例えば可動コ
イル式電流計でその平均電流値を指示表示し車速を表示
する。

一方、モータ駆動回路７はその出力でもってモータを入
力パルス数に比例した回転数で回転させる。

そして、該ステップモータは減速器９を介して数字車１
０を駆動し、車両の走行距離を表示する。

次に、前記ステップモータを駆動するモータ駆動回路７
について述べる。

一般にステップモータの入力周波数−トルク曲線は第３
図に示すように２本の曲線で表わされる。

第３図のＡの曲線（実線で示されている）は引入トルク
曲線と呼ばれ、ステップモータが回転を開始できる最大
摩擦負荷を表わし、Ｂの曲線（破線で示されている）は
脱出トルク曲線と呼ばれ、徐々に回転のスピードを上げ
ていったとき耐えられる摩擦負荷を表わす。

そして、曲線Ａ、 ＢのトルクｒＯヨの点の入力周波数
をそれぞれ最高自起動応答周波数ｆａ、及び最高連続応
答周波故山と呼ぶ。

そして第３図の曲線Ｂより右側に相当する入力周波数及
び負荷トルクでは、ステップモータは入力周波数に追従
できず回転できない。

しかし、曲線ＡとＢとで囲まれる範囲に相当する入力周
波数及び負荷トルクでは、回転を叙々に上げてきた場合
には何ら問題なくモータは回転するが、急激な速度上昇
及び負荷トルクの上昇もあり得る（特に後続される減速
機９のギヤの精度が悪い場合、急激な負荷変動が起こる
）ので、この様な条件でも安定に誤動作なくステップモ
ータを駆動させねばならない。

その為には第３９図の曲線Ａ内でモータを駆動させる必
要がある。

そこで、第２図に示すように、波形整形回路より送られ
たパルスを分周器７１で分周し、車両の最高速度でもス
テップモータ８に加えられるパルス周波数が最高自起動
周波数ｆａ以下となるようにし、しかも分周器７１の出
力パルスはＯＮ。

ＯＦＦ比１：１の波形となるようにしてあり、これを第
１のＤタイプフリップフロップ７２のクロック人力Ｃ１
に入れる。

該フリップフロップ７１の非反転出力Ｑ１と第２のＤタ
イプフリップフロップ７３のデータ入力Ｄ２とを接続し
ておき、該フリップフロップ７３の反転出力Ｑ２ と前
記第１のＤタイプフリップフロップ７２のデータ入力Ｄ
１とを接続しておき、前記分周器７１の出力と第２のＤ
タイプフリップフロップ７３のクロック人力Ｃ２とを接
続すると、第１、第２のＤタイプフリップフロップの出
力波形は第４図の如くなる。

第４図で１の波形は波形整形回路３の出力波形、２は分
周器７１の出力波形をそれぞれ表わす。

そして、ステップモータ８の駆動方式を２相励磁方式と
すれば、励磁巻線８１は８１ａ、８１ｂ、８１ｃ、８１
ｄの４本である。

前記第１および第２のフリップフロップの出力にはＮＰ
Ｎ ）ランジスタフ４のベースが接続され、Ｑｌは７４
ｂ、ｃｈは７４ａｔＱ２は７４ｄ、Ｑ２は７４ｃのトラ
ンジスタのベースにそれぞれ接続され、それぞれトラン
ジスタのコレクタには前記ステップモータの４本の励磁
巻線８１の一方の端子が、ａ９ ｂ、ｃ、ｄのサフィ
ックスに合わせて接続される。

また励磁巻線８１の他の端子は全て電源の正極側、Ｖｃ
ｃに接続される。

またＮＰＮ）ランジスタフ４のそれぞれのエミッタは電
源の負極側に接続されている。

こうすると巻線８１の励磁順序はｄｂ＋ｂｃ−＋ｃａ
＋ａｄ→ｄｂ−となり、入カハルスが１パルス入るたび
に１ステツプずつモータが回転スることになる。

以上の構成により、フレキシブルワイヤなしに車速を表
示できると同時に走行距離も表示することができ、しか
も車両の急加速時も安定して走行距離を積算することが
できる。

尚、７５ａ、７５ｂ、７５ｃ、７５ｄはダイオードで、
それぞれステップモータの励磁巻線の両端に電源Ｖｃｃ
とは逆方向に接続され、各励磁巻線の励磁電流を切った
瞬間に発生する逆起電圧を吸収し、ＮＰＮトランジスタ
７４を保護するように働くものである。

以上述べたように本考案では、ステップモータ駆動回路
内に、出力パルスのＯＮ、ＯＦＦ比が略１：１となるよ
うな分局器を入れ、車両の最高速度でも、ステップモー
タに加えられるパルス周波数が最高自起動周波数以下と
なるように腰モータに後続される減速機のギヤ精度の不
良よりくる急激な負荷変動に対しても誤動作することな
く安定にモータを駆動できるという優れた効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の実施例を示す走行速度計のシステム図
、第２図はステップモータの駆動回路図、第３図はステ
ップモータの入力周波数−トルク曲線を示す特性図、第
４図はステップモータの駆動回路の主要部の動作を示す
タイムチャートである。 １・・・・・・エンジン、２・・・・・・パルス発生器
をなす車速検出パルプ発生器、３・・・・・・波形整形
回路、７・・・・・・駆動回路をなすモータ駆動回路、
８・・・・・・ステップモータ、９・・・・・・減速機
、５，１０・・・・・・表示手段をなす表示器、数字車
、７１・・・・・・分周器、７２゜７３・・・・・・Ｄ
タイプフリップ７０ツブ、８１ａ、８１ｂ、８１ｃ、８
１ｄ・・・・・・モータ励磁巻線。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 車両の駆動輪の回転に応じた個数の出力パルスを発生す
   るパルス発生器と、該パルス発生器の出力パルスを受け
   てステップモータを駆動する駆動回路と、該ステップモ
   ータの回転数に応じて走行距離を積算、表示すると同時
   に前記パルス発生器の一定時間内の出力パルス数に応じ
   た値を表示する表示手段とを有する車両用走行速度計に
   おいて、前記駆動回路は車両の最高速度でも前記ステッ
   プモータの最高自起動周波数以下の周波数のパルスが出
   力される分周器を有し、また該分周器の出力パルスのＯ
   Ｎ、 ＯＦＦ比が略１：１であり、該分周器の出力パル
   スを受けて該出力パルス毎に反転する一対の相補的出力
   パルスを発生する第１及び第２のＤタイプフリップフロ
   ップのクロック入力に該分周器の出力パルスが加えられ
   るように接続され、前記第１のフリップフロップの一方
   の出力が前記第２のフリップフロップのデータ入力に加
   えられるように接続され、前記第２のフリップフロップ
   のもう一方の出力が前記第１のフリップフロップのデー
   タ入力に加えられるように接続されて、前記第１、第２
   のフリップフロップ回路のそれぞれの相補的出力パルス
   により前記ステップモータを駆動するようにしたことを
   特徴とする車両用走行速度計。