走行距離計のしくみ

Jan 17 2001
機械式走行距離計は何世紀にもわたってマイルを数えてきました。彼らは死にかけている品種ですが、彼らは内部で信じられないほどクールです。このシンプルなデバイスが距離を追跡する方法を学び、デジタル走行距離計について調べます。
走行距離計は、歯車システムを介してマイルを正確にカウントします。車のガジェットの写真を参照してください。

機械式走行距離計は何世紀にもわたってマイルを数えてきました。彼らは死にかけている品種ですが、彼らはとてもシンプルなので信じられないほどクールです!機械式走行距離計は、信じられないほどのギア比を備えたギアトレインにすぎません。

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この記事のために分解した走行距離計(上の写真)には、1690:1のギア減速があります!つまり、この走行距離計の入力シャフトは、走行距離計が1マイルを記録する前に1,690回回転する必要があります。

このような走行距離計は、より多くの機能と低コストを提供するデジタル走行距離計に置き換えられていますが、それほどクールではありません。この記事では、機械式走行距離計の内部を見てから、デジタル走行距離計がどのように機能するかについて説明します。

機械式走行距離計

ウォームギアの減速がこの写真に表示されています。

機械式走行距離計は、きつく巻かれたバネで作られたフレキシブルケーブルによって回転します。ケーブルは通常、ゴム製ハウジングを備えた保護金属チューブ内で回転します。上の自転車、自転車用ホイールに対して転動少しホイールは、ケーブルを回転し、走行距離計に変速比がこの小さな車輪の大きさに較正されなければなりません。上ギアの出力軸に係合伝送ケーブルを回し、。

ケーブルはインストルメントパネルまで蛇行し、走行距離計の入力シャフトに接続されます。

ギアリング

この走行距離計は、一連の3つのウォームギアを使用して、1690:1のギア減速を実現します。入力シャフトは、ギアを駆動する最初のウォームを駆動します。ウォームが1回転するごとに、歯車は1歯だけ回転します。そのギアは別のワームを回し、別のギアを回して最後のワームを回し、最後に最後のギアを回します。これは10分の1マイルのインジケーターに接続されています。

最後のウォームギアの出力は、10分の1マイルのインジケーターを回転させるシャフトを駆動します。
次に、各ダイヤルは、前のダイヤルのペグによって小さなヘルパーギア(白)を介して回されます。

各インジケーターには、片側から突き出たペグの列と、反対側に2つのペグの1つのセットがあります。2つのペグのセットが白いプラスチックの歯車に近づくと、歯の1つがペグの間に落ち、ペグが通過するまでインジケーターとともに回転します。このギアはまた、次に大きなインジケーターのペグの1つと噛み合い、10分の1回転します。

「3」と「4」の間の白いホイールには、2つのペグがあります。1回転に1回、白い歯車の歯車の歯の1つが、これら2つのペグの間にあり、その隣にある黒い歯車が10分の1回転します。

これで、走行距離計が多数の桁(たとえば、19,999〜20,000マイル)を「ロールオーバー」したときに、ディスプレイの左端にある「2」が残りの桁と完全に一致しない場合がある理由がわかります。 。白いヘルパーギアのわずかなギアラッシュは、すべての指の完全な位置合わせを妨げます。通常、数字が再びうまく整列する前に、ディスプレイは21,000マイルに到達する必要があります。

また、このような機械式走行距離計は巻き戻し可能であることがわかります。車を後進させると、走行距離計は実際には後方に移動する可能性があります。これは単なるギアトレインです。映画「フェリスはある朝突然に」では、車輪が逆回転している状態で車をブロックに乗せているシーンで、うまくいくはずです。実生活では、走行距離計は元に戻っていたでしょう。もう1つのトリックは、走行距離計のケーブルをドリルに接続し、後方に走らせてマイルを巻き戻すことです。

これは古い機械式走行距離計では機能しますが、次のセクションで説明するように、新しい電子式走行距離計では機能しません...

コンピューター化された走行距離計

自転車屋に行くと、ケーブル駆動の走行距離計や速度計が見つからない可能性があります。代わりに、自転車のコンピューターがあります。このようなコンピューター搭載した自転車には、ホイールの1つに磁石が取り付けられ、フレームにピックアップが取り付けられています。ホイールが1回転するごとに、磁石がピックアップを通過し、ピックアップに電圧が発生します。コンピューターはこれらの電圧スパイクまたはパルスをカウントし、それらを使用して移動距離を計算します。

これらのサイクルコンピューターの1つをインストールしたことがある場合は、ホイールの円周でそれらをプログラムする必要があることを知っています。円周は、ホイールが1回転したときに移動した距離です。コンピューターがパルスを感知するたびに、合計距離に別のホイールの円周が追加され、デジタル表示が更新されます。

現代の自動車の多くもこのようなシステムを使用しています。ホイールの磁気ピックアップの代わりに、トランスミッションの出力に取り付けられた歯付きホイールと、ホイールの各歯が通過するときにパルスをカウントする磁気センサーを使用します。一部の車は、コンピューターのマウスのように、スロット付きホイールと光ピックアップを使用します。自転車の場合と同じように、車内コンピューターは、各パルスで車が移動する距離を認識し、これを使用して走行距離計の読み取り値を更新します。

車の走行距離計で最も興味深いことの1つは、情報がダッシュボードに送信される方法です。距離信号を送信する回転ケーブルの代わりに、距離は(他の多くのデータとともに)エンジン制御ユニット(ECU)からダッシュボードへの単線通信バスを介して送信されます。車は、さまざまなデバイスが接続されたローカルエリアネットワークのようなものです。車のコンピュータネットワークに接続できるデバイスのいくつかを次に示します。

  • エンジンコントロールユニット(ECU)
  • 気候制御システム
  • ダッシュボード
  • パワーウィンドウコントロール
  • 無線
  • アンチロック・ブレーキ・システム
  • エアバッグコントロールモジュール
  • ボディコントロールモジュール(室内等を操作)
  • トランスミッションコントロールモジュール

多くの車両は、SAE J1850と呼ばれる標準化された通信プロトコルを使用して、さまざまな電子モジュールすべてが相互に通信できるようにします。

エンジンコントロールユニットのカウントすべてのパルスの車が走行し、全体的な距離を追跡します。これは、誰かが走行距離計を「ロールバック」しようとすると、ECUに保存されている値が一致しないことを意味します。この値は、すべての自動車販売店サービス部門が持っている診断コンピューターを使用して読み取ることができます。

ECUは、1秒間に数回、ヘッダーとデータで構成される情報のパケットを送信します。ヘッダーは、パケットを距離の読み取り値として識別する単なる番号であり、データは、移動した距離に対応する番号です。インストルメントパネルには、この特定のパケットを探すことを知っている別のコンピューターが含まれており、パケットを見つけると、走行距離計を新しい値で更新します。デジタル走行距離計を搭載した車では、ダッシュボードに新しい値が表示されるだけです。アナログ走行距離計を搭載した車には、走行距離計のダイヤルを回す小さなステッピングモーターがあります。

走行距離計やその他の見過ごされがちな自動車部品の詳細については、次のページのリンクを確認してください。

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