(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ハウジング（１０）と、
このハウジング内にてその軸方向両端側に設けた両軸受け部（１２ａ、１３ａ）により回動可能に支持されて当該ハウジングから文字盤（６０）を通して延出する指針軸（４０）と、
この指針軸を作動に応じて回動する駆動装置（３０、８０、９０ａ）と、
前記指針軸の先端部に支持されて当該指針軸の回動に伴い前記文字盤に沿い振れて燃料の残量を指示する指針（７０）とを備える帰零式燃料計において、
前記指針軸の回動に伴い生ずる当該指針軸と前記両軸受け部との間の摩擦トルクによる前記指針のヒステリシス指示誤差をなくするように前記駆動装置の作動停止の直前における前記指針の指示量を補正する補正手段（１２０乃至１５０）を備えて、
前記駆動装置は、その前記作動停止後の再作動に伴い前記指針の指示量を前記補正手段による補正指示量にするように前記指針軸を回動させるようにした帰零式燃料計であって、
前記補正手段は、前記指針の指示量をメモリに記憶させる手段（１２０）と、前記駆動装置の作動の停止後の再作動の有無を判定する判定手段（１３０、１４０）とを備え、この判定手段による再作動との判定に基づき前記駆動装置の作動停止の直前に前記メモリに記憶した前記指針の指示量に予め設定された一定値の前記ヒステリシス指示誤差を加算することで前記補正を行うことを特徴とする帰零式燃料計。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は車両等に採用するに適した帰零式燃料計に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、例えば、自動車用帰零式燃料計としては、図５にて示すような燃料計本体を備えた交差コイル型帰零式燃料計がある。
この交差コイル型帰零式燃料計の燃料計本体は、ハウジングとしてのボビン１０を備えている。このボビン１０は磁気シールドケーシング２０内に収容されている。
【０００３】
また、ボビン１０の大径部１１の外壁には、両交差コイル３０が交差して巻装されており、一方、このボビン１０内には、指針軸４０が同軸的に挿入されている。
ここで、指針軸４０は、その下端部４１にて、ボビン１０の下側小径部１２の軸受け部１２ａにより回動可能に支持されており、この指針軸４０の上側中間部位４２は、ボビン１０の上側小径部１３の軸受け部１３ａにより回動可能に支持されている。
【０００４】
また、指針軸４０は、その先端部にて、導光板５０及び文字盤６０を通して延出されており、この指針軸４０の先端部には、指針７０がその基部にて支持されている。これにより、指針７０は、指針軸４０の回動に連動して文字盤６０の表面に沿い振れて燃料の残量を指示する。
ここで、交差コイル型帰零式燃料計の作動状態にあっては、燃料を消費する場合、指針７０は文字盤６０上の目盛り値Ｆ（燃料が満タンであることを表す）側から目盛り値Ｅ（燃料が空であることを表す）へ振れる（図６にて図示矢印参照）。即ち、指針７０は、文字盤６０の表面のうち上部から下部に向けて振れる。なお、目盛り値Ｅは指針７０の帰零位置に対応する。
【０００５】
その後、交差コイル型帰零式燃料計の作動を停止すると、指針７０は目盛り値Ｅまで振れて停止する。そして、当該帰零式燃料計を再度作動すると、指針７０は、目盛り値Ｅから目盛り値Ｆ側に向けて振れる（図７にて図示矢印参照）。即ち、指針７０は、文字盤６０の表面のうち下部から上部に向けて振れる。
円板状マグネット８０は、ボビン１０の大径中空部内にて、指針軸４０に同軸的に支持されており、このマグネット８０は、両交差コイル３０の電磁力に応じて指針軸４０と共に回動する。なお、上記交差コイル型帰零式燃料計は、図５にて示すごとく、指針軸４０を傾斜状態にするように支持されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記交差コイル帰零式燃料計においては、上述のごとく、指針軸４０が、下端部４１及び上側中間部位４２にて、ボビン１０の両軸受け部１２ａ、１３ａによりそれぞれ支持されて傾斜状に位置している。
このため、指針軸４０の回動に伴い、摩擦トルクが、指針軸４０の下端部４１とボビン１０の軸受け部１２ａとの間及び指針軸４０の上側中間部位４２とボビン１０の軸受け部１３ａとの間にそれぞれ必然的に発生する。
【０００７】
従って、指針７０が文字盤６０の上部から下部に向け振れる場合と指針７０が文字盤６０の下部から上部に向け振れる場合とでは、指針軸４０に作用する摩擦トルクに伴い、指針７０の指示量にヒステリシス現象を招く。その結果、指針７０の指示量にヒステリシス指示誤差を生ずるという不具合がある。
具体的には、帰零式燃料計の作動を停止させたとき、指針７０が図７にて破線にて示す位置にあったとする。その後、指針７０が指示量Ｅまで振れた後帰零式燃料計を再度作動させても、指針７０は、上記ヒステリシス現象のため、上記破線の位置まで振れることなく、図７の図示実線の位置に止まる。このため、指針７０の図７にて破線にて示す位置と実線にて示す位置との間に指示誤差θ（図７参照）が発生する。
【０００８】
そこで、本発明は、以上のようなことに対処するため、帰零式燃料計において、その作動停止後の再作動下にて、指針に、そのヒステリシス指示誤差の影響を受けることなく、正しい指示量を指示させるようにした帰零式燃料計を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記課題の解決にあたり、請求項１に記載の発明によれば、帰零式燃料計は、ハウジング（１０）と、このハウジング内にてその軸方向両端側に設けた両軸受け部（１２ａ、１３ａ）により回動可能に支持されて当該ハウジングから文字盤（６０）を通して延出する指針軸（４０）と、この指針軸を作動に応じて回動する駆動装置（３０、８０、９０ａ）と、指針軸の先端部に支持されて当該指針軸の回動に伴い文字盤に沿い振れて燃料の残量を指示する指針（７０）とを備える。
【００１０】
そして、この帰零式燃料計は、指針軸の回動に伴い生ずる当該指針軸と上記両軸受け部との間の摩擦トルクによる指針のヒステリシス指示誤差をなくするように駆動装置の作動停止の直前における指針の指示量を補正する補正手段（１２０乃至１５０）を備える。また、駆動装置は、その上記作動停止後の再作動に伴い指針の指示量を補正手段による補正指示量にするように指針軸を回動させる。また、補正手段は、指針の指示量をメモリに記憶させる手段（１２０）と、駆動装置の作動の停止後の再作動の有無を判定する判定手段（１３０、１４０）とを備え、この判定手段による再作動との判定に基づき駆動装置の作動停止の直前にメモリに記憶した指針の指示量に予め設定された一定値のヒステリシス指示誤差を加算することで前記補正を行う。
【００１１】
これにより、指針が駆動装置の作動停止により帰零位置まで振れた後駆動装置を再度作動させても、この作動に伴う指針の指示量は、上述したヒステリシス指示誤差をなくするように補正された指示量となる。
その結果、指針は、そのヒステリシス指示誤差の影響を受けることなく、正しい指示量を指示することができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る自動車用交差コイル型帰零式燃料計の一実施形態につき図１乃至図４に基づいて説明する。
当該交差コイル型帰零式燃料計は、図５にて示した燃料計本体（以下、燃料計本体Ｂという）と、図１にて示す制御装置Ｃとにより構成されている。
【００１５】
この制御装置Ｃは、マイクロコンピュータ９０と、このマイクロコンピュータ９０と燃料計本体Ｂとの間に接続した駆動回路９０ａとを備えている。
マイクロコンピュータ９０は、図２にて示すフローチャートに従いコンピュータプログラムを実行し、この実行中において、センサＳからの入力信号及び当該自動車のイグニッションスイッチＩＧの操作に応じて駆動回路９０ａを介し燃料計本体Ｂを制御するための演算処理をする。
【００１６】
なお、マイクロコンピュータ９０は、バッテリＢａへの直結時から給電されて常時作動している。また、上記コンピュータプログラムはマイクロコンピュータ９０のＲＯＭに予め記憶されている。
以上のように構成した本実施形態においては、当該自動車が走行状態におかれ、マイクロコンピュータ９０は、バッテリＢａへの直結時から常時作動状態におかれ、図２のフローチャートに従いコンピュータプログラムを実行している。
【００１７】
このような状態において、コンピュータプログラムがステップ１００に進んだとき、イグニッションスイッチＩＧがオンしておれば、当該ステップ１００における判定がＹＥＳとなる。
すると、ステップ１０１において、指針７０の目標振れ角（燃料の目標残量指示量に対応する）が、センサＳからの入力信号に基づき、指示量を表す出力信号として決定される。ついで、ステップ１０２において、ステップ１０１にて決定した出力信号の指示量が、後述するステップ１５０における処理と同様にして、補正され、補正出力信号として駆動装置９０ａに出力される。
【００１８】
これにより、駆動装置９０ａが、当該補正出力信号に基づき両交差コイル３０から電磁力を発生させる。これにより、マグネット８０は、両交差コイル３０から電磁力を受けて指針軸４０を回動し、指針７０が上記補正出力信号の指示量に対応する振れ角まで振れる。
コンピュータプログラムがステップ１１０に進むと、指針７０の目標振れ角がセンサＳからの入力信号に基づき決定され、出力信号として駆動回路９０ａに出力される。
【００１９】
これに伴い、駆動回路９０ａは、当該出力信号に基づき両交差コイル３０から電磁力を発生させる。これにより、マグネット８０は、両交差コイル３０の電磁力を受けて指針軸４０と共に回動し、指針７０が上記目標振れ角まで振れる。
ステップ１１０における処理後、ステップ１２０において、ステップ１１０における出力信号がマイクロコンピュータ９０のＲＡＭに一次的に記憶される。
【００２０】
この記憶後、ステップ１３０において、イグニッションスイッチＩＧが現段階にてオフか否かが判定される。
ここで、イグニッションスイッチＩＧがオン状態にあれば、ステップ１３０における判定はＮＯとなり、ステップ１１０の処理がなされる。
以後、イグニッションスイッチＩＧがオンである間、ステップ１１０乃至１３０を循環する処理が繰り返される。この繰り返し過程においては、指針７０は、当該自動車の走行に伴う燃料の残量の減少に応じて文字盤６０の指示量Ｅ側に向けて振れる。
【００２１】
このような状態において、イグニッションスイッチＩＧのオフによりステップ１３０における判定がＹＥＳとなると、次のステップ１４０において、再度イグニッションスイッチＩＧがオンされるまで、ＮＯとの判定が繰り返される。
ここで、上述したイグニッションスイッチＩＧのオフに伴い、両ステップ１１０における処理が禁止されるため、帰零式燃料計の指針７０は、文字盤６０上の指示量Ｅまで振れた状態で静止する。なお、マイクロコンピュータ９０のＲＡＭには、イグニッションスイッチＩＧのオフ直前の出力信号（具体的には、この出力信号が表す指示量）がステップ１２０にて記憶されている。また、当該自動車はイグニッションスイッチＩＧのオフにより停止する。
【００２２】
その後、当該自動車を走行させるべくイグニッションスイッチＩＧが再度オンされると、ステップ１４０における判定がＹＥＳとなる。ついで、ステップ１５０において、ステップ１１０における最新の記憶出力信号が指針７０のヒステリシス指示誤差をなくするように補正される。
この補正の根拠及び仕方につき図３を参照して説明する。
【００２３】
当該自動車の走行中においては、燃料の残量が減少するため、指針７０が指示量Ｆ側から指示量Ｅ側に向けて振れる。
このような状態においてイグニッションスイッチＩＧをオフしたときその直前における指針７０の振れ角は図３の曲線Ｌ１上の点ｐにて示すごとくａ°であるとし、これに対応する出力信号の指示量がｍであるとする。但し、曲線Ｌ１は、イグニッションスイッチＩＧをオフしたときの指針７０の振れ角と出力信号の指示量との関係を表す指示曲線である。
【００２４】
また、このイグニッションスイッチＩＧのオフに伴い、指針７０は指示量Ｅまで振れる。
その後、イグニッションスイッチＩＧをオンしたとき、当該指針７０の振れ角は、図３の曲線Ｌ２上の点ｑにて示すごとく、ｂ°に止まる。但し、曲線Ｌ２は、イグニッションスイッチＩＧをオンしたときの指針７０の振れ角と出力信号の指示量との関係を表す指示曲線である。
【００２５】
上述のように指針７０の振れ角がｂ°に止まるのは、上記ヒステリシス現象のために、両曲線Ｌ１、Ｌ２の間には、ヒステリシス幅Δｈ＝ヒステリシス指示誤差α°が存在するためである。即ち、指針７０の振れ角ｂ°は（ａ°−α°）になる。
従って、指針７０の振れ角を正しい値にするには、振れ角ｂ°を振れ角ａ°に一致させる必要がある。このためには、曲線Ｌ２上の点ｒ（振れ角ａ°に対応する点）に対応する出力信号の指示量ｎを選定し、上記出力信号の指示量ｍにΔｈ＝α°＝（ｎ−ｍ）を加算するように補正すれば、イグニッションスイッチＩＧのオフ直前の燃料の残量を、その後のイグニッションスイッチＩＧのオンの下においても、指針７０により正しく指示できる。
【００２６】
このため、ステップ１５０において、ステップ１２０での出力信号の指示量にヒステリシス指示誤差α°を加算補正し、このように加算補正した指示量を補正出力信号として駆動装置９０ａに出力する。
これにより、指針７０がイグニッションスイッチＩＧのオフにより帰零位置まで振れた後イグニッションスイッチＩＧを再度オンさせても、このオンに伴う指針７０の指示量は、上述したヒステリシス指示誤差α°をなくするように補正された指示量となる。
【００２７】
このことは、指針７０の指示量が、図７にて図示破線の位置に対応する量から図示実線の位置に対応する量になるように、ヒステリシス指示誤差α°＝θ°（図４、図７参照）だけ補正されることを意味する。
その結果、イグニッションスイッチＩＧの再度のオン時にも、指針７０は、そのヒステリシス指示誤差の影響を受けることなく、正しい指示量を指示することができる。
【００２８】
また、本実施形態のように、ボビン１０が指針７０を傾斜状に位置されるように支持されていると、指針軸７０と両軸受け部１２ａ、１３ａとの間の摩擦トルクの影響がより一層顕著になるが、上述のように、イグニッションスイッチＩＧのオフ直前における指針７０の指示量に上記ヒステリシス指示誤差α°を加算することで、指針７０の指示量の補正を行う。
【００２９】
よって、ボビン１０が指針軸７０を傾斜状に位置するように支持されていても、指針７０の指示量は、上記ヒステリシス指示誤差α°を伴うことなく、正しい指示量となる。
なお、本発明の実施にあたっては、ハウジング内にその軸方向に設けた両軸受け部により指針軸を回動可能に支持する構成の帰零式燃料計（例えばステップモータ型帰零式燃料計）であれば、交差コイル型帰零式燃料計に限ることなく、本発明を適用してもよい。
【００３０】
また、本発明の実施にあたり、自動車用交差コイル型帰零式燃料計に限ることなく、各種の車両、航空機や船舶用交差コイル型帰零式燃料計に本発明を適用してもよい。
また、上記実施形態では、ボビン１０が指針７０を傾斜状に位置されるように支持されている例について説明したが、これに限ることなく、指針７０が水平状或いは鉛直状に位置するようにボビン１０を支持するようにしても、上記実施形態と実質的に同様の作用効果を達成できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る帰零式燃料計の一実施形態における回路構成図である。
【図２】図１のマイクロコンピュータの作用を表すフローチャートである。
【図３】上記実施形態における指針の振れ角とマイクロコンピュータの出力信号の指示量との関係を、イグニッションスイッチのオフ時及びその後のオン時をパラメータとして示すグラフである。
【図４】上記実施形態において指針の位置を、その指示量の補正前と補正後との関係で示す図である。
【図５】従来の交差コイル型帰零式燃料計の燃料計本体の概略断面図である。
【図６】図５の帰零式燃料計の作動状態での指針の指示状態を示す図である。
【図７】図５の帰零式燃料計の指針の位置を、この帰零式燃料計の作動停止時及びその後の再作動時との関係で示す図である。
【符号の説明】
１０…ボビン、１２ａ、１３ａ…軸受け部、３０…交差コイル、
４０…指針軸、６０…文字盤、７０…指針、８０…マグネット、
９０…マイクロコンピュータ、９０ａ…駆動回路。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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