JP5510344B2 - Fuel level measuring device - Google Patents
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Description
本発明は、燃料残量測定装置にかかり、特に、燃料タンクの内圧の増減や外界の気圧および温度の変化などによって燃料タンクが変形した場合においても燃料残量を正確に測定できる燃料残量測定装置に関する。 The present invention relates to a fuel remaining amount measuring device, and in particular, a fuel remaining amount measurement that can accurately measure the remaining amount of fuel even when the fuel tank is deformed due to changes in the internal pressure of the fuel tank or changes in the atmospheric pressure and temperature of the outside. Relates to the device.
従来、自動車等の燃料タンクに設けられた燃料残量測定装置には種々の形式が存在するが、その一つとして車両上下方向に延設された縦長形状の検出電極(センサ)を用いて、燃料に検出電極が接する位置を検知し、液位を検出する構成が採用されている。 Conventionally, there are various types of fuel remaining amount measuring devices provided in a fuel tank of an automobile or the like, and as one of them, using a vertically long detection electrode (sensor) extending in the vehicle vertical direction, A configuration is employed in which the position where the detection electrode contacts the fuel is detected to detect the liquid level.
例えば検出部が常に液中に浸漬される基準電極と、常に液外にある気層電極と、液面と交差する液面電極とを組み合わせ、電極と液との接触/非接触による静電容量の変化から液面を検出する構成の液位センサが提案されている(特許文献1)。 For example, a combination of a reference electrode in which the detection unit is always immersed in the liquid, a gas-phase electrode that is always outside the liquid, and a liquid surface electrode that intersects the liquid surface, and the capacitance due to contact / non-contact between the electrode and the liquid There has been proposed a liquid level sensor configured to detect the liquid level from the change of the above (Patent Document 1).
従来の燃料タンク100においては、たとえば図9に示すように燃料の液面Fを検出するための液位センサ114を底面20上に立設し、液位センサ114で検出した液面Fの高さに基づいて燃料残量を求めていた。
In the
しかしながら、気温が上昇したり気圧が低下したりするなどの理由や、燃料タンク100の内圧が高まるなどの理由によって、図10に示すように、燃料タンク100が特に車両上下方向に膨張して変形することがある。そして、燃料タンク100が変形すると、燃料の液面の高さと燃料残量との関係は、燃料タンクが変形する前とは異なるから、ただ単に液位センサ114で燃料の液位を検出して燃料残量を求めたのでは、正確な燃料残量を検出できないという問題があった。
However, as shown in FIG. 10, the
本発明は、上記問題を解決すべく成されたもので、燃料タンクが変形した場合においても燃料残量を正確に測定できる燃料残量測定装置の提供を目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described problem, and an object of the present invention is to provide a fuel remaining amount measuring apparatus that can accurately measure the remaining amount of fuel even when the fuel tank is deformed.
請求項1に記載された発明は、燃料タンクに貯留された燃料の液位を検出する液位センサと、前記燃料タンクの底面に向かって延在するとともに、先端が前記燃料タンクに貯留された前記燃料に浸漬される長さとされ、前記燃料の液面から前記先端までの長さである浸漬長さを検出する補助液位センサを有し、前記液位センサで検出した液位と前記補助液位センサで検出した浸漬長さとによって前記燃料タンクの変形量であるタンク変形量を検出するタンク変形量検出手段と、前記タンク変形量検出手段で検出されたタンク変形量に基づき、燃料の液位と燃料残量との関係を示すタンク容量特性を決定するタンク容量特性決定手段と、前記液位センサで検出した燃料タンクの液位とタンク容量特性決定手段で決定したタンク容量特性とに基づいて前記燃料タンクの内部における燃料残量を求める燃料残量決定手段と、前記燃料残量決定手段によって求められた前記燃料残量を表示する燃料計と、
を備える燃料残量測定装置に関する。
The invention described in
The present invention relates to a fuel remaining amount measuring apparatus.
前記燃料残量測定装置においては、液位センサで燃料タンク内の燃料の液位を検出すると同時に、前記タンク変形量検出手段でタンク変形量を検出し、検出されたタンク変形量に基づいてタンク容量特性決定手段においてタンク容量特性を決定し、燃料残量決定手段において、液位センサで検出された液位とタンク容量特性とから燃料残量を求める。
また、前記燃料残量測定装置においては、前記液位センサにおいて燃料の液位、即ち燃料タンクの底面から燃料の液面までの距離を検出するとともに、前記補助液位センサにおいて前記補助液位センサの浸漬長さ、即ち燃料の液面から前記補助液位センサの先端までの距離を検出する。
次に、前記液位から前記浸漬長さを差し引いて燃料タンクの底面から前記補助液位センサの先端までの距離を求める。
In the fuel remaining amount measuring device, the liquid level sensor detects the liquid level of the fuel in the fuel tank, and at the same time, the tank deformation amount detecting means detects the tank deformation amount, and the tank is detected based on the detected tank deformation amount. The capacity characteristic determining means determines the tank capacity characteristic, and the remaining fuel quantity determining means obtains the remaining fuel quantity from the liquid level detected by the liquid level sensor and the tank capacity characteristic.
In the fuel remaining amount measuring device, the liquid level sensor detects the fuel level, that is, the distance from the bottom of the fuel tank to the fuel level, and the auxiliary level sensor detects the auxiliary level sensor. Is detected, that is, the distance from the fuel level to the tip of the auxiliary liquid level sensor.
Next, the distance from the bottom surface of the fuel tank to the tip of the auxiliary liquid level sensor is obtained by subtracting the immersion length from the liquid level.
請求項2に記載の発明は、前記タンク容量特性決定手段が、複数のタンク変形量に対応するタンク容量特性が記憶されている記憶部と、前記タンク変形量検出手段で検出されたタンク変形量に対応するタンク容量特性を前記記憶部から読み出す読出し部と、を備える請求項1に記載の燃料残量測定装置に関する。
According to a second aspect of the present invention, the tank capacity characteristic determining means includes a storage unit storing tank capacity characteristics corresponding to a plurality of tank deformation amounts, and a tank deformation amount detected by the tank deformation amount detection means. The fuel remaining amount measuring apparatus according to
前記燃料残量測定装置においては、タンク変形量検出手段でタンク変形量が検出されると、前記タンク容量特性決定手段の読出し部が、前記記憶部から前記タンク変形量に対応するタンク容量特性を読み出すことによってタンク容量特性が決定される。 In the fuel remaining amount measuring apparatus, when the tank deformation amount is detected by the tank deformation amount detection unit, the reading unit of the tank capacity characteristic determination unit obtains the tank capacity characteristic corresponding to the tank deformation amount from the storage unit. By reading, the tank capacity characteristic is determined.
請求項3に記載された発明は、前記タンク変形量検出手段が、前記燃料タンクの高さ方向の変形量を検出する請求項1または2に記載の燃料残量測定装置に関する。 A third aspect of the present invention relates to the fuel remaining amount measuring apparatus according to the first or second aspect, wherein the tank deformation amount detecting means detects a deformation amount in the height direction of the fuel tank.
前記燃料残量測定装置においては、前記タンク変形量検出手段において燃料タンクの高さ方向の変形量を検出して燃料タンクの変形量とする。 In the fuel remaining amount measuring device, the tank deformation amount detecting means detects the deformation amount in the height direction of the fuel tank and sets it as the deformation amount of the fuel tank.
請求項4に記載の発明は、前記タンク変形量検出手段が、前記燃料タンクの変形前と変形後とにおける前記液位センサで検出した液位と前記補助液位センサで検出した浸漬長さとから前記タンク変形量を求める燃料残量算定部を有する請求項3に記載の燃料残量測定装置に関する。 According to a fourth aspect of the invention, the tank deformation amount detection means, an immersion length of the liquid level detected by the liquid level sensor in a modification before and and after deformation prior Symbol fuel tank detected by said auxiliary liquid level sensor The fuel remaining amount measuring apparatus according to claim 3, further comprising: a fuel remaining amount calculating unit that calculates the tank deformation amount.
前記燃料残量測定装置においては、燃料タンクの変形前と変形後とにおける燃料タンクの底面から前記補助液位センサの先端までの距離の差が燃料タンクの変形量に相当するから、変形後の前記距離から変形前の前記距離を差し引いて燃料タンクの変形量を求める。 In the fuel remaining amount measuring device, the difference in distance from the bottom surface of the fuel tank to the tip of the auxiliary liquid level sensor before and after the deformation of the fuel tank corresponds to the deformation amount of the fuel tank. The amount of deformation of the fuel tank is obtained by subtracting the distance before deformation from the distance.
請求項5に記載の発明は、前記液位センサが、一端部において前記燃料タンクの底部に固定され、前記燃料タンクの底面から天井面に向かって延在し、燃料タンクにおける燃料残量最大時の液位よりも上方に設けられたガイドに巻き掛けられて燃料タンク底面に向かって折り返され、他端部においてばねによって燃料タンク底面に向かって付勢されているとともに、前記補助液位センサが前記液位センサの他端部に形成されている請求項4に記載の燃料残量測定装置に関する。 According to a fifth aspect of the present invention, the liquid level sensor is fixed at one end to the bottom of the fuel tank and extends from the bottom surface of the fuel tank toward the ceiling surface. Is wound around a guide provided above the liquid level of the fuel tank, folded back toward the bottom surface of the fuel tank, urged toward the bottom surface of the fuel tank by a spring at the other end, and the auxiliary liquid level sensor The fuel remaining amount measuring apparatus according to claim 4, wherein the remaining fuel level measuring apparatus is formed at the other end of the liquid level sensor.
前記燃料残量測定装置においては、前記液位センサにおいて燃料タンクの底面から燃料の液面までの距離を検出するとともに、前記補助液位センサにおいて前記補助液位センサの浸漬長さ、即ちばねの伸びを検出する。 In the fuel remaining amount measuring apparatus, the liquid level sensor detects the distance from the bottom surface of the fuel tank to the fuel level, and the auxiliary liquid level sensor detects the immersion length of the auxiliary liquid level sensor, that is, the spring. Detect elongation.
次に、前記液位から前記ばねの伸びを差し引いて燃料タンクの底面から前記補助液位センサの先端までの距離を求める。 Next, the distance from the bottom surface of the fuel tank to the tip of the auxiliary liquid level sensor is obtained by subtracting the extension of the spring from the liquid level.
燃料タンクの変形前と変形後とにおけるばねの伸びの差が燃料タンクの変形量に相当するから、変形後のばねの伸びから変形前のばねの伸びを差し引いて燃料タンクの変形量を求める。 Since the difference in spring elongation before and after deformation of the fuel tank corresponds to the amount of deformation of the fuel tank, the amount of deformation of the fuel tank is obtained by subtracting the elongation of the spring before deformation from the elongation of the spring after deformation.
請求項6に記載の発明は、前記液位センサが、一端部に形成され、常に燃料に浸かっている燃料リファレンス測定部と、中央部に形成され、常に液外に位置する蒸気リファレンス測定部と、燃料リファレンス測定部と蒸気リファレンス測定部との間に燃料の液面と交差するように形成され、燃料の液位を検出する液位測定部と、を備え、前記液位センサの他端部に位置する補助液位センサは燃料の液面と交差するように形成され、前記浸漬長さを検出する請求項5に記載の燃料残量測定装置に関する。 The invention according to claim 6 is characterized in that the liquid level sensor is formed at one end and is always immersed in the fuel, and a vapor reference measurement unit that is formed at the center and is always located outside the liquid. A liquid level measuring unit formed between the fuel reference measuring unit and the vapor reference measuring unit so as to intersect the liquid level of the fuel and detecting the fuel level, and the other end of the liquid level sensor The auxiliary liquid level sensor located in the position is formed so as to intersect with the liquid level of the fuel, and relates to the fuel remaining amount measuring device according to claim 5 for detecting the immersion length.
前記燃料残量測定装置においては、前記液位センサにおける液位測定部は、一部分が燃料の液面下にあり、残りの部分が液外に位置するから、液位に応じた静電容量を示す。そこで、液位測定部の静電容量を測定して燃料リファレンス測定部および蒸気リファレンス測定部の静電容量と比較することにより、燃料タンク内の液位が求められる。 In the fuel remaining amount measuring device, the liquid level measuring unit in the liquid level sensor is partly below the liquid level of the fuel and the remaining part is located outside the liquid. Show. Therefore, the liquid level in the fuel tank is obtained by measuring the capacitance of the liquid level measurement unit and comparing it with the capacitances of the fuel reference measurement unit and the vapor reference measurement unit.
一方、補助液位センサも先端から液面までの部分は液中に位置し、液面よりも上の部分は液外に位置するから、浸漬長さに応じた静電容量を示す。したがって、補助液位センサの静電容量を測定することにより、浸漬長さが求められる。 On the other hand, since the auxiliary liquid level sensor is located in the liquid from the tip to the liquid level, and located above the liquid level outside the liquid, the auxiliary liquid level sensor shows a capacitance according to the immersion length. Therefore, the immersion length is determined by measuring the capacitance of the auxiliary liquid level sensor.
請求項7に記載の発明は、前記液位センサは前記燃料タンクの底部に立設され、燃料タンクの天井面に向かって延在し、前記補助液位センサは前記天井面に立設され前記底面に向かって延在する請求項1〜請求項4の何れか1項に記載の燃料残量測定装置に関する。
According to a seventh aspect of the present invention, the liquid level sensor is erected at the bottom of the fuel tank and extends toward the ceiling surface of the fuel tank, and the auxiliary liquid level sensor is erected on the ceiling surface. The fuel remaining amount measuring apparatus according to any one of
前記燃料残量測定装置の作用は請求項3のところで述べたとおりである。 The operation of the fuel remaining amount measuring device is as described in the third aspect.
請求項8に記載の発明は、前記液位センサが、一端部に形成され、常に燃料に浸かっている燃料リファレンス測定部と、他端部に形成され、常に液外に位置する蒸気リファレンス測定部と、燃料リファレンス測定部と蒸気リファレンス測定部との間に燃料の液面と交差するように形成され、燃料の液位を検出する液位測定部と、を備え、前記補助液位センサが燃料の液面と交差するように形成され、前記浸漬長さを検出する請求項7に記載の燃料残量測定装置に関する。 According to an eighth aspect of the invention, the liquid level sensor is formed at one end and is always immersed in the fuel, and the vapor reference measurement unit is formed at the other end and always located outside the liquid. And a liquid level measuring unit formed between the fuel reference measuring unit and the vapor reference measuring unit so as to intersect the liquid level of the fuel and detecting the fuel level, wherein the auxiliary liquid level sensor is a fuel. The fuel remaining amount measuring device according to claim 7, wherein the fuel remaining amount measuring device is formed so as to intersect the liquid level of the fuel and detects the immersion length.
前記燃料残量測定装置の作用は請求項5のところで述べたとおりである。 The operation of the fuel remaining amount measuring device is as described in the fifth aspect.
請求項1の発明によれば、液位センサによって検出された液位だけでなく、タンク容量特性も考慮して燃料残量を決定しているため、燃料タンクが変形した場合においても燃料残量を正確に測定できる燃料残量測定装置が提供される。 According to the first aspect of the present invention, since the remaining fuel amount is determined in consideration of not only the liquid level detected by the liquid level sensor but also the tank capacity characteristic, the remaining fuel amount even when the fuel tank is deformed. There is provided a fuel remaining amount measuring device capable of accurately measuring fuel consumption.
請求項2の発明によれば、実際に検出されたタンク変形量に対応するタンク容量特性を記憶部から読み出すことによってタンク容量特性を決定しているから、タンク容量特性決定手段の構成が簡略化でき、しかも高い信頼性でタンク容量特性を決定できる燃料残量測定装置が提供される。 According to the invention of claim 2, since the tank capacity characteristic is determined by reading out the tank capacity characteristic corresponding to the actually detected tank deformation amount from the storage unit, the configuration of the tank capacity characteristic determining means is simplified. A fuel remaining amount measuring apparatus capable of determining the tank capacity characteristic with high reliability can be provided.
請求項3の発明によれば、燃料タンクの変形は主に高さ方向に生じるから、高さ方向以外の変形を検出する手段を省略することにより、タンク変形量検出手段の構成を簡略化できる燃料残量測定装置が提供される。 According to the invention of claim 3, since the deformation of the fuel tank mainly occurs in the height direction, the configuration of the tank deformation amount detecting means can be simplified by omitting the means for detecting the deformation other than the height direction. A fuel remaining amount measuring device is provided.
請求項4の発明によれば、液位センサで検出した液位と補助液位センサで検出した浸漬長さとから燃料タンクの変形量を求めているから、タンク変形量検出手段の構成が簡略化できる燃料残量測定装置が提供される。 According to the invention of claim 4, since the deformation amount of the fuel tank is obtained from the liquid level detected by the liquid level sensor and the immersion length detected by the auxiliary liquid level sensor, the configuration of the tank deformation amount detecting means is simplified. A fuel remaining amount measuring device is provided.
請求項5の発明によれば、液位センサは、一端が燃料タンクの底面に固定され、燃料タンク天井面近傍に設けられたガイドに巻き掛けられて燃料タンク底面に向かって折り返され、他端においてばねで燃料タンクの底面に向かって付勢されているから、燃料タンクの変形によって液位センサが撓むことによる誤差の発生が効果的に抑止される燃料残量測定装置が提供される。 According to the invention of claim 5, one end of the liquid level sensor is fixed to the bottom surface of the fuel tank, wrapped around a guide provided in the vicinity of the fuel tank ceiling surface, folded back toward the fuel tank bottom surface, and the other end. Therefore, the fuel remaining amount measuring device is provided in which the occurrence of an error due to the deflection of the liquid level sensor due to deformation of the fuel tank is effectively suppressed.
請求項6の発明によれば、液位センサおよび補助液位センサにおいて静電容量の変化によって燃料タンク内の液位および浸漬長さを検出しているから、液位センサおよび補助液位センサにおける検出結果の取り出しおよび処理が容易な燃料残量測定装置が提供される。 According to the sixth aspect of the present invention, the liquid level and the auxiliary liquid level sensor detect the liquid level and the immersion length in the fuel tank by the change in capacitance. There is provided a fuel remaining amount measuring device that can easily extract and process detection results.
請求項7の発明によれば、燃料タンク天井面近傍のガイドおよびばねを省略できるから、請求項5に記載の発明と比較してタンク変形量検出手段の構成を簡略化できる。 According to the seventh aspect of the invention, since the guide and spring near the fuel tank ceiling surface can be omitted, the configuration of the tank deformation amount detecting means can be simplified as compared with the fifth aspect of the invention.
請求項8の発明によれば、請求項4に記載の発明と比較してタンク変形量検出手段の構成であって、しかも液位センサおよび補助液位センサにおける検出結果の燃料タンク外への取り出しおよび処理が容易な燃料残量測定装置が提供される。 According to the eighth aspect of the present invention, the tank deformation amount detecting means is configured as compared with the fourth aspect of the present invention, and the detection results of the liquid level sensor and the auxiliary liquid level sensor are taken out of the fuel tank. A fuel remaining amount measuring device that is easy to process is provided.
1.実施形態1
以下、本発明の燃料残量測定装置を備える燃料タンクの一例について図面を用いて説明する。図1以下において矢印UPは車体上側を示す。
1.
Hereinafter, an example of a fuel tank provided with the fuel remaining amount measuring device of the present invention will be described with reference to the drawings. In FIG. 1 and subsequent figures, the arrow UP indicates the upper side of the vehicle body.
燃料タンク10は、図1に示すように略箱形形状とされた容器であり、設置される車体などの形状や部品配置によってその形状が決定される。また燃料タンク10は燃料(ガソリンなど)による腐食への耐性、機械的強度、耐衝撃性や衝突の際の安全性などを考慮して素材が選定される。
The
燃料タンク10の車体上側の面である天井面30にはポンプモジュール等の取付口22が設けられており、取付口22を外側から閉塞する蓋部28で、内部の燃料が外へ漏れ出さないように密閉される。車両上方に筒状に突出した取付口22は蓋部28で密閉され、取付口22の外周面に設けられた雄ネジと螺号する螺子蓋120で蓋部28が固定される。
A mounting
このとき、取付口22が箱状の燃料タンク10から突出していると、車体に組み付ける際にスペース効率が低下する虞があるので、取付口22を燃料タンク10の内側に沈めるように設ける方が望ましい。この場合、取付口22および螺子蓋120をクリアできる空間を燃料タンク10の内部に設ける必要がある。
At this time, if the mounting
これにより燃料タンク10の車体上側面は外面が凹んだ凹部24が形成されており、天井面30における凹部24の内側の部分は燃料タンク10内部の車体下側に向けて突出した凸部26として形成されている。このため燃料タンク10の内部に燃料を充填していくと液面Fは凸部26の高さを超え、凸部26は燃料に浸漬する。
As a result, a
燃料タンク10は一般的に鋼板または樹脂で形成され、図1に示すように車体上側面に凹凸を設けるなどの方法でベーパー層を確保している。すなわち、揮発性を備えた燃料は外気温やエンジンなどの熱により蒸発し、燃料タンク10内の空隙に揮発ガス(ベーパー)となって充満する。このとき燃料をタンク全体に満たしてしまった場合、発生した燃料の揮発ガスは逃げ場を失い、燃料タンク10内が加圧される。これを防ぐため、ある程度の空隙(ベーパー層)を燃料タンク10内の上部に設定することで、揮発ガスの圧力の逃げ場を確保している。
The
また、上記のようにベーパー層を確保している燃料タンク10では、燃料温度の上下(気温、路面や排気管などからの熱の影響)と燃料消費により、加圧と減圧が絶えず繰り返され、機械的ストレスが印加され続ける。このため、燃料タンク10の上面を複雑な凹凸形状にする事は燃料タンク10自体の機械的強度を増し、内部圧力の変化に対する対策とする意味も備わっている。
Further, in the
また燃料タンク10の内部には図示しないポンプユニットが設けられ、内部の燃料をポンプで汲み出し、図示しない燃料ホースで外部へ送り出す構成とされていてもよい。
Further, a pump unit (not shown) may be provided inside the
以下、燃料タンク10の備える燃料残量測定装置1の構成について説明する。図1に示すように燃料残量測定装置1は、燃料タンク10の底面20に固定されたセンサ案内ガイド13の台座部13Aと、燃料タンク10の変形量を検出するための台座部13Aに一端が固定されたタンク変形量検出センサ11と、台座部13Aの直上であって燃料タンク10における燃料残量最大時の液位よりも上方に位置するとともに、タンク変形量検出センサ11が巻き掛けられているガイド12を、を備える。タンク変形量検出センサ11は、台座部13Aに固定された一端部から燃料タンク10の天井面30に向かって延在するとともに、ガイド12に巻き掛けられている。ガイド12に巻き掛けられたタンク変形量検出センサ11は、底面20に向かって折り返されている。センサ案内ガイド13の頂部には、底面20に向かって折り返されたタンク変形量検出センサ11を案内するセンサ案内部13Bが設けられている。タンク変形量検出センサ11と燃料タンク10の底面20との間にはばね16が取り付けられ、ばね16によってタンク変形量検出センサ11は車両下側に向かって付勢されている。
Hereinafter, the configuration of the fuel remaining
タンク変形量検出センサ11は、例えば図2(A)に示すように、一端部と中央部とに液位センサ14が、他端部に補助液位センサ15とが設けられた構造とされている。そして、液位センサ14は、車両上下方向を長手とする樹脂フィルムなど折り曲げ可能な絶縁体で形成されたベース11Aの表面に電極14Dが設けられた構成とされ、補助液位センサ15は、ベース11Aに電極15Aが設けられた構成とれている。タンク変形量検出センサ11の補助液位センサ15よりも更に先端寄りに、ばね16が固定されるばね固定孔11Bが穿設されている。
For example, as shown in FIG. 2 (A), the tank deformation amount detection sensor 11 has a structure in which a
液位センサ14は、電極14Dのうち燃料と接している部分の長さと、空気と接している部分の長さとによって変動する電気容量などから、燃料タンク10の内部に残った燃料の残量を検出する静電容量センサである。
The
電極14Dは、タンク変形量検出センサ11の一端部に形成され、常に燃料に浸かっている燃料リファレンス測定部14Aと、タンク変形量検出センサ11の中央部に燃料残量最大時の液面Fよりも常に上方に位置するように形成された蒸気リファレンス測定部14Cと、燃料リファレンス測定部14Aと蒸気リファレンス測定部14Cとの間に位置し、燃料タンク10の燃料の液位を測定する液位測定部14Bとに区分されている。
The
電極14Dは、図2(B)に示すように、燃料リファレンス測定部14Aと液位測定部14Bと蒸気リファレンス測定部14Cとを接続する共通リード線14Fと、燃料リファレンス測定部14Aと液位測定部14Bと蒸気リファレンス測定部14Cとの夫々における静電容量を出力する出力側リード線14Gと、共通リード線14Fから所定の間隔で水平方向に突設された櫛状電極14Hと、出力側リード線14Gから所定の間隔で水平方向に突設された櫛状電極14Iと、を有する。櫛状電極14Hと櫛状電極14Iとは交互に配列されている。
As shown in FIG. 2B, the
電極14Dにおける共通リード線14Fおよび出力側リード線14Gは、液位センサ14の端部に設けられた端子14Jで外部のコンピュータ40と電気的に接続され、液位センサ14で検出された燃料の液位は、燃料液位情報としてコンピュータ40に伝達される。
The
液位センサ14において、電気的に液位を検出する方法には、たとえば電極14D間の静電容量を測定する方法がある。燃料タンクの燃料が消費されると、電極14Dの間の空間は、それまで燃料によって占められていたものが空気によって占められるようになるため、静電容量は減少する。従って、静電容量の減少を検出することにより、燃料が消費されたことを検出できる。このとき、予め空気中に設けられた蒸気リファレンス測定部14Cと、常に液中に存在する燃料リファレンス測定部14Aとで検出された値を基準として、測定値を比較することでさらに正確な検出を行うことができる。
As a method of electrically detecting the liquid level in the
補助液位センサ15もまた、電極15Aのうちガソリンなどの燃料と接している部分の長さと、空気と接している部分の長さとによって変動する電気容量などから、補助液位センサ15の先端から燃料の液面までの距離である浸漬長さを検出する静電容量センサである。
The auxiliary
電極15Aは、図2(B)に示すように、静電容量を出力する出力側リード線15Bと、端子14Jのうちの1つを介して液位センサ14の共通リード線14Fに接続された共通リード線15Eと、共通リード線15Eから所定の間隔で水平方向に突設された櫛状電極15Cと、出力側リード線15Bから所定の間隔で水平方向に突設された櫛状電極15Dと、を有する。櫛状電極15Cと櫛状電極15Dとは交互に配列されている。
As shown in FIG. 2B, the
電極15Aにおける共通リード線15Eの液位センサ14における共通リード線14Fに接続された側の端部および出力側リード線15Bの液位センサ14側の端部には端子15Fが設けられている。なお、共通リード線15Eの共通リード線14Fに接続された側の端部に位置する端子15Fは、液位センサ14の端子14Jと兼用される。電極15Aは、端子15Fを介して外部のコンピュータ40と電気的に接続され、補助液位センサ15で検出されたタンク変形量検出センサ11の浸漬長さはコンピュータ40に伝達される。
A terminal 15F is provided at the end of the
補助液位センサ15の浸漬長さを電気的に検出する方法には、たとえば電極15Aの静電容量を測定する方法がある。燃料タンクの燃料が消費されたり、燃料タンク10が膨張したりして燃料の液面が下がると、電極14Dの間の空間は、それまで燃料によって占められていたものが空気によって占められるようになるため、静電容量は減少する。
As a method of electrically detecting the immersion length of the auxiliary
コンピュータ40は、種々のタンク変形量に対応するタンク容量特性が記憶されている記憶部41と、燃料タンク10の変形前および変形後の液位センサ14および補助液位センサ15の検出結果に基づいてタンク変形量を求めるとともに、液位センサ14で検出した燃料タンク10の変形後の液位と前記タンク変形量に対応するタンク容量特性とから燃料残量を求める計算部43と、計算部43で求められたタンク変形量に対応するタンク容量特性を記憶部41から読み出す読出し部42と、を備える。ここで、タンク容量特性は、あるタンク変形量における燃料の液位と前記燃料タンクにおける燃料残量との関係を示す特性である。記憶部41に記憶されているタンク容量特性の一例を図3に示す。
The
コンピュータ40の計算部43においては、液位センサ14から入力された燃料タンク10の変形前および変形後の燃料の液位と、補助液位センサ15から入力された燃料タンク10の変形前および変形後のタンク変形量検出センサ11の浸漬長さとから燃料タンク10のタンク変形量を求める。そして、前記タンク変形量を読出し部42に入力する。読出し部42は、入力されたタンク変形量に対応するタンク容量特性を記憶部41から読み出して計算部43に入力する。計算部43においては、燃料タンク10の変形量と入力されたタンク容量特性とから真の燃料残量を求める。したがって、計算部43は、本発明における燃料残量決定部に相当する。計算部43は、また、補助液位センサ15とともに本発明のタンク変形量検出手段を構成する。
In the
以下、燃料タンク10において燃料残量を求める手順について説明する。
まず、図2に示すように、変形前の燃料タンク10について、液位センサ14で液位A0を測定するとともに、補助液位センサ15において浸漬長さB0を測定する。コンピュータ40においては、液位センサ14で測定された液位A0および補助液位センサ15で測定された浸漬長さB0に基づき、燃料タンク10が変形する前のばね16の長さL0(L0=A0−B0)を求める。ここで、ばね16の長さL0は、燃料タンク10が変形する前のタンク変形量検出センサ11の先端から燃料タンク10の底面20までの距離であり、言い換えれば補助液位センサ15の先端から燃料タンク10の底面20までの距離でもある。
Hereinafter, a procedure for obtaining the remaining amount of fuel in the
First, as shown in FIG. 2, for the
次に、図4に示すように高さ方向に変形した後の燃料タンク10について、液位センサ14で液位A1を測定するとともに、補助液位センサ15において浸漬長さB1を測定する。コンピュータ40においては、液位センサ14で測定された液位A1および補助液位センサ15で測定された浸漬長さB1に基づき、燃料タンク10が変形した後のばね16の長さL1(L1=A1−B1)を求める。ここで、ばね16の長さL1は、燃料タンク10が変形した後のタンク変形量検出センサ11の先端から燃料タンク10の底面20までの距離であり、言い換えれば補助液位センサ15の先端から燃料タンク10の底面20までの距離でもある。
Next, as shown in FIG. 4, for the
コンピュータ40における計算部43は、は、次いで、以下の式;ΔL=L1−L0によって燃料タンク10の変形によるばね長の変化ΔLを算定する。ばね長の変化ΔLは、燃料タンク10の変形量でもある。
The
ここで、記憶部41には、前述のように燃料タンク10のタンク容量特性として、図3のグラフに示すように、種々の変形量ΔL(たとえばΔL=−10mm、−5mm、0mm、5mm、10mm)に対応する燃料の液位と燃料残量との関係に関するタンク容量特性を示すタンク容量特性曲線が記憶されている。
Here, in the
読出し部42は、図3の関係曲線から、式:ΔL=L1−L0によって求められた燃料タンク10の変形量ΔLに対応するタンク容量特性曲線を読み出して計算部43に入力する。計算部43においては、入力されたタンク容量特性曲線に液位A1を当てはめて液位A1に対応する燃料残量を求める。たとえば、変形量ΔLが5mmであったときは、コンピュータ40は図3においてΔL=5mmに対応するタンク容量特性曲線を選択する。そして、選択されたタンク容量特性曲線上において液位A1に対応する燃料残量を読み取り、この燃料残量を真の燃料残量として燃料計(図示せず。)に表示する。
The
実施形態1の燃料残量測定装置1によれば、燃料タンク10が高さ方向に変形した場合においても正しい燃料残量が測定される。
According to the fuel remaining
また、燃料タンク10の変形前および変形後の燃料タンク10の液位および補助液位センサ15の浸漬長さはいずれも静電容量の変化として測定されるから、コンピュータ40における処理および燃料計における表示が容易である。
Further, since the liquid level of the
更に、液位センサ14および補助液位センサ15が設けられたタンク変形量検出センサ11は、ばね16の付勢力によって常に緊張した状態にあるから、タンク変形量検出センサ11が弛むことによる誤差の発生が効果的に抑止される。
Further, since the tank deformation amount detection sensor 11 provided with the
2.実施形態2
以下、本発明の燃料残量測定装置の別の例について図面を用いて説明する。図5〜図7において得に断らない限り、図1〜図4と同一の符号は、前記符号が図1〜図4において示すのと同一の要素を示す。
2. Embodiment 2
Hereinafter, another example of the fuel remaining amount measuring apparatus of the present invention will be described with reference to the drawings. Unless otherwise noted in FIGS. 5-7, the same reference numerals as in FIGS. 1-4 indicate the same elements as those shown in FIGS.
図5および図8に示すように、実施形態2に係る燃料残量測定装置2は、燃料タンク10の底面20から天井面30に向かって立設された液位センサ14と、燃料タンクの天井面から底面20に向かって立設された補助液位センサ15と、液位センサ14および補助液位センサ15が接続されたコンピュータ40と、を備える。
As shown in FIGS. 5 and 8, the fuel remaining amount measuring apparatus 2 according to the second embodiment includes a
液位センサ14は、図6(A)に示すように、車両上下方向を長手とする樹脂フィルムなど折り曲げ可能な絶縁体で形成されたベース14Eの表面に電極14Dが設けられた構造とされ、電極14Dのうちガソリンなどの燃料と接している部分の長さと、空気と接している部分の長さとによって変動する電気容量などから、燃料タンク10の内部に残った燃料の残量を検出する静電容量センサである。
As shown in FIG. 6 (A), the
液位センサ14において、電極14Dは、常に燃料に浸かっている燃料リファレンス測定部14Aと、燃料残量最大時の液面Fよりも常に上方に位置するように形成された蒸気リファレンス測定部14Cと、燃料リファレンス測定部14Aと蒸気リファレンス測定部14Cとの間に位置し、燃料タンク10の燃料の液位を測定する液位測定部14Bとに区分されている。
In the
電極14Dは、図6(B)に示すように、燃料リファレンス測定部14Aと液位測定部14Bと蒸気リファレンス測定部14Cとを接続する共通リード線14Fと、燃料リファレンス測定部14Aと液位測定部14Bと蒸気リファレンス測定部14Cとの夫々における静電容量を出力する出力側リード線14Gと、共通リード線14Fから所定の間隔で水平方向に突設された櫛状電極14Hと、出力側リード線14Gから所定の間隔で水平方向に突設された櫛状電極14Iと、を有する。櫛状電極14Hと櫛状電極14Iとは交互に配列されている。
As shown in FIG. 6B, the
電極14Dにおける共通リード線14Fおよび出力側リード線14Gは、液位センサ14の端部に設けられた端子14Jでコンピュータ40と電気的に接続されている。
The
液位センサ14において電気的に液位を検出する方法については実施形態1のところで述べたとおりである。
The method for electrically detecting the liquid level in the
補助液位センサ15は、図7(A)に示すように車両上下方向を長手とする樹脂フィルムなど折り曲げ可能な絶縁体で形成されたベース15Gの表面に電極15Aが設けられた構造とされ、電極15Aのうちガソリンなどの燃料と接している部分の長さと、空気と接している部分の長さとによって変動する電気容量などから、補助液位センサ15の先端から燃料の液面までの距離である浸漬長さを検出する静電容量センサである。補助液位センサ15は、前端が燃料タンク10に貯留された燃料に浸漬されるが、燃料タンク10の底面20には当接しない長さとされている。
As shown in FIG. 7A, the auxiliary
電極15Aは、図7(B)に示すように、静電容量を出力する1対の出力側リード線15Bと、出力側リード線15Bの一方から所定の間隔で水平方向に突設された櫛状電極15Cと、出力側リード線15Bの他方から所定の間隔で水平方向に突設された櫛状電極15Dと、を有する。櫛状電極15Cと櫛状電極15Dとは交互に配列されている。
As shown in FIG. 7B, the
電極15Aにおける出力側リード線15Bは端子15Fを介して外部のコンピュータ40と電気的に接続され、補助液位センサ15で検出されたタンク変形量検出センサ11の浸漬長さはコンピュータ40に伝達される。
The output
補助液位センサ15の浸漬長さを電気的に検出する方法については実施形態1のところで述べたとおりである。
The method for electrically detecting the immersion length of the auxiliary
以下、燃料タンク10において燃料残量を求める手順について説明する。
Hereinafter, a procedure for obtaining the remaining amount of fuel in the
まず、図5に示すように、変形前の燃料タンク10について、液位センサ14で液位A0を測定するとともに、補助液位センサ15において浸漬長さB0を測定する。コンピュータ40においては、液位センサ14で測定された液位A0および補助液位センサ15で測定された浸漬長さB0に基づき、燃料タンク10が変形する前の補助液位センサ15の先端から燃料タンク10の底面20までの距離L0(L0=A0−B0)を求める。
First, as shown in FIG. 5, for the
次に、図8に示すように高さ方向に変形した後の燃料タンク10について、液位センサ14で液位A1を測定するとともに、補助液位センサ15において浸漬長さB1を測定する。コンピュータ40においては、液位センサ14で測定された液位A1および補助液位センサ15で測定された浸漬長さB1に基づき、燃料タンク10が変形した後の補助液位センサ15の先端から燃料タンク10の底面20までの距離L1(L1=A1−B1)を求める。
Next, as shown in FIG. 8, for the
コンピュータ40は、次いで、以下の式;ΔL=L1−L0によって燃料タンク10の変形量ΔLを求める。
Next, the
燃料タンク10の変形量ΔLと変形後の液位A1とから燃料残量を求める手順については実施形態1で述べたとおりである。
The procedure for obtaining the remaining amount of fuel from the deformation amount ΔL of the
実施形態2の燃料残量測定装置2は、実施形態1の燃料残量測定装置1の有する特長に加え、タンク変形量検出センサ11を巻き掛けるためのガイド12、およびタンク変形量検出センサ11の他端を底面20に向かって付勢するばね16が不要であるから、実施形態1の燃料残量測定装置1と比較して構成がより簡略であるという特長を有する。
In addition to the features of the fuel remaining
1 燃料残量測定装置
2 燃料残量測定装置
10 燃料タンク
11 タンク変形量検出センサ
11A ベース
11B 固定孔
12 ガイド
13 センサ案内ガイド
13A 台座部
13B センサ案内部
14 液位センサ
14A 燃料リファレンス測定部
14B 液位測定部
14C 蒸気リファレンス測定部
14D 電極
15 補助液位センサ
15A 電極
20 底面
30 天井面
40 コンピュータ
100 燃料タンク
DESCRIPTION OF
Claims (8)
前記燃料タンクの底面に向かって延在するとともに、先端が前記燃料タンクに貯留された前記燃料に浸漬される長さとされ、前記燃料の液面から前記先端までの長さである浸漬長さを検出する補助液位センサを有し、前記液位センサで検出した液位と前記補助液位センサで検出した浸漬長さとによって前記燃料タンクの変形量であるタンク変形量を検出するタンク変形量検出手段と、
前記タンク変形量検出手段で検出されたタンク変形量に基づき、燃料の液位と燃料残量との関係を示すタンク容量特性を決定するタンク容量特性決定手段と、
前記液位センサで検出した燃料タンクの液位とタンク容量特性決定手段で決定したタンク容量特性とに基づいて前記燃料タンクの内部における燃料残量を求める燃料残量決定手段と、
前記燃料残量決定手段によって求められた前記燃料残量を表示する燃料計と、
を備える燃料残量測定装置。 A liquid level sensor for detecting the liquid level of the fuel stored in the fuel tank;
The fuel tank extends toward the bottom of the fuel tank, and the tip is immersed in the fuel stored in the fuel tank, and the immersion length is a length from the liquid level of the fuel to the tip. A tank deformation amount detection having an auxiliary liquid level sensor for detecting, and detecting a tank deformation amount which is a deformation amount of the fuel tank based on a liquid level detected by the liquid level sensor and an immersion length detected by the auxiliary liquid level sensor Means,
Tank capacity characteristic determining means for determining a tank capacity characteristic indicating a relationship between a fuel level and a fuel remaining amount based on the tank deformation amount detected by the tank deformation amount detecting means;
A fuel quantity determining means for determining a fuel remaining amount in the interior of the fuel tank based on the tank capacity characteristics determined in liquid level and the tank capacity characteristic determining means of the fuel tank detected by the liquid level sensor,
A fuel gauge that displays the fuel remaining amount determined by the fuel remaining amount determining means;
A fuel remaining amount measuring device.
一端部において前記燃料タンクの底部に固定され、
前記燃料タンクの底面から天井面に向かって延在し、燃料タンクにおける燃料残量最大時の液位よりも上方に設けられたガイドに巻き掛けられて燃料タンク底面に向かって折り返され、他端部においてばねによって燃料タンク底面に向かって付勢されているとともに、
前記補助液位センサは前記液位センサの他端部に形成されている
請求項4に記載の燃料残量測定装置。 The liquid level sensor
Fixed to the bottom of the fuel tank at one end;
The fuel tank extends from the bottom surface of the fuel tank toward the ceiling surface, is wound around a guide provided above the liquid level at the time of maximum fuel remaining in the fuel tank, is folded back toward the fuel tank bottom surface, and the other end And is biased toward the bottom of the fuel tank by a spring at the part,
The fuel remaining amount measuring apparatus according to claim 4, wherein the auxiliary liquid level sensor is formed at the other end of the liquid level sensor.
前記液位センサの他端部に位置する補助液位センサは燃料の液面と交差するように形成され、前記浸漬長さを検出する請求項5に記載の燃料残量測定装置。 The liquid level sensor is formed at one end and is always immersed in the fuel, a fuel reference measurement unit, a vapor reference measurement unit formed at the center and always located outside the liquid, a fuel reference measurement unit, and a vapor reference measurement. A liquid level measuring unit that is formed so as to intersect the liquid level of the fuel and that detects the liquid level of the fuel,
6. The fuel remaining amount measuring device according to claim 5, wherein an auxiliary liquid level sensor located at the other end of the liquid level sensor is formed so as to intersect with a liquid level of the fuel and detects the immersion length.
前記補助液位センサは燃料の液面と交差するように形成され、前記浸漬長さを検出する請求項7に記載の燃料残量測定装置。 The liquid level sensor is formed at one end and is always immersed in fuel, a fuel reference measurement unit that is formed at the other end and is always located outside the liquid, a fuel reference measurement unit, and a vapor reference. A liquid level measuring unit that is formed so as to intersect the liquid level of the fuel between the measuring unit and that detects the liquid level of the fuel, and
The fuel remaining amount measuring device according to claim 7, wherein the auxiliary liquid level sensor is formed so as to intersect with a liquid level of the fuel, and detects the immersion length.
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