(57)【要約】【課題】硫化銀に起因したこのような電圧降下現象が発生しても、正しい表示を行うことが可能な抵抗式液位計測装置を提供することを目的としている。【解決手段】燃料タンク内に接地され前記燃料タンク内の液面の変動に基づく信号Ｓ１を出力する液面検出センダ２と、この液面検出センダ２からの信号Ｓ１を受けて駆動信号を出力する制御部５と、この制御部５からの駆動信号によって駆動される表示器８とを備えた抵抗式液位計測装置において、前記燃料タンク内に接地され制御部５に検出信号Ｓ２を出力する硫化検出部３を設け、制御部５が検出信号Ｓ２を受けて硫化検出部３が硫化したことを判定すると駆動信号を補正して表示器８に出力するものである。【選択図】　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料タンク内に接地され前記燃料タンク内の液面の変動に基づく信号を出力する液面検出センダと、この液面検出センダからの前記信号を受けて駆動信号を出力する制御部と、この制御部からの駆動信号によって駆動される表示器とを備えた抵抗式液位計測装置において、前記燃料タンク内に接地され前記制御部に検出信号を出力する硫化検出部を設け、前記制御部が前記検出信号を受けて前記硫化検出部が硫化したことを判定すると前記駆動信号を補正して前記表示器に出力することを特徴とする抵抗式液位計測装置。
【請求項２】
前記液面検出センダは抵抗体と、液面上に浮かぶフロートの位置に応じて移動する接点と、前記抵抗体に接続するとともに前記接点が接する固定電極と備え、前記硫化検出部は前記液面検出センダの前記固定電極と同一材料にて形成された固定電極と、この固定電極と接する接点とを備えたことを特徴とする請求項１記載の抵抗式液位計測装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、燃料タンク内に接地され前記燃料タンク内の液面に連動して可動接点の接触位置に対応する抵抗体の抵抗値により液位を検出する抵抗式液位計測装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ガソリンやメタノール等の燃料によって走行する車両にあっては、燃料を収納する燃料タンクを搭載し、ここからの燃料供給によってエンジンを駆動しており、こうした燃料の残量を表示する表示器である燃料計を運転席前方のダッシュボードに設置し、運転者はこれを確認することで燃料不足の判断を行うとともに給油を行うようにしている。
【０００３】
このような燃料タンク内の燃料残量を指示する燃料計としては、指針により表示する交差コイル式計器やステッピングモータ式計器あるいはバーグラフやデジタル数値にて表示する液晶表示器や蛍光表示管等が用いられ、タンク内の燃料残量を検出するものとしては、一般には構造が簡単で安価に構成できる抵抗式センサーを燃料タンク内に設置した液面検出センダが知られている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかるに、こうした抵抗式センサーによる燃料残量検出は、液位に応じて浮遊するフロートに連結したアームにより可動接点を角度回動し、あるいは環状フロートに固定した可動接点が上下動し、絶縁基板上の抵抗体と接続した多くの電極との接続位置にて液位に相応した抵抗値を電圧にて求めるようにしているが、ガソリンやメタノール等の燃料中に浸された状態にて接点位置が変化するため、その接点部分にて通電がなされる以上、その接点部分に接触摩耗や接点不良の問題が生じる可能性があるが接点材料の改良で改善されてきている。こうした電極は、例えば実公平４−１６８２号公報に示されているように、ＡｇＰｄ（銀パラジウム）粉末とガラスとの混合体からなり、ＡｇＰｄ（銀パラジウム）粉末とガラス粉末とを混ぜてペースト化したものを絶縁基板に印刷し、これを乾燥後に焼成して得られるものが知られている。Ａｇ（銀）は電気抵抗が小さく導電性に優れるが、燃料中での使用では、例えば燃料中の硫黄分、水分、アルコール分等によって劣化もしくは腐食して導通不良の原因となる。
【０００５】
特に硫黄分を多く含んだ劣悪なガソリン等の燃料中にあってはその硫黄分によって電極や接点のＡｇ（銀）成分が硫化し、電極や接点表面にその硫化銀が堆積することにより、電極と接点間の電気抵抗が増加し、電極と接点間の通電電流に影響し、可動接点を接地したりあるいはこの可動接点を出力端子として使用するといった、例えば実公昭６０−２３７０９号のような分圧仕様での検出方式においては、こうした硫化銀などの硫化物による接点間抵抗の影響にて可変抵抗体の可動接点による実際の分圧が得られず、燃料計としての表示に誤差を生じるといった問題を有している。つまり、抵抗値が最大位置でのＥ点（低域：エンプテイ側）から最小位置に対応するＦ点（満タン：フル側）において、特にＦ点にて硫化銀による接点間の電気抵抗が影響し、満タン給油にもかかわらず燃料計の指示がＦ点を正確に示さなくなるという現象が生じる。
【０００６】
こうした現象は、指針式計器においては文字板のＦ点目盛位置からかなり低域側を指示することとなり、また液晶表示器のような電子式表示器によって複数のセグメントによるバー表示では、Ｆ点相当のセグメントが作動せず、満タンにもかかわらずＦ点表示に至らないといった信頼性のない表示となってしまう。低域のＥ点側でも同様のマイナス表示現象が生じるが、これは若干の燃料が残っている場合でもＥ点を表示するためガス欠といった事態には至らず実用上は特に問題ないものの、Ｆ点にて表示がマイナスのままでは給油の際に不信感を与えるという問題を生ずる。そこで、本発明は、硫化銀に起因したこのような電圧降下現象が発生しても、正しい表示を行うことが可能な抵抗式液位計測装置を提供することを目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、燃料タンク内に接地され前記燃料タンク内の液面の変動に基づく信号を出力する液面検出センダと、この液面検出センダからの前記信号を受けて駆動信号を出力する制御部と、この制御部からの駆動信号によって駆動される表示器とを備えた抵抗式液位計測装置において、前記燃料タンク内に接地され前記制御部に検出信号を出力する硫化検出部を設け、前記制御部が前記検出信号を受けて前記硫化検出部が硫化したことを判定すると前記駆動信号を補正して前記表示器に出力するものである。
【０００８】
また、前記液面検出センダは抵抗体と、液面上に浮かぶフロートの位置に応じて移動する接点と、前記抵抗体に接続するとともに前記接点が接する固定電極と備え、前記硫化検出部は前記液面検出センダの前記固定電極と同一材料にて形成された固定電極と、この固定電極と接する接点とを備えたものである。
【０００９】
【発明の実施の形態】
本発明による抵抗式液位計測装置は、燃料タンク内に接地され前記燃料タンク内の液面の変動に基づく信号Ｓ１を出力する液面検出センダ２と、この液面検出センダ２からの信号Ｓ１を受けて駆動信号を出力する制御部５と、この制御部５からの駆動信号によって駆動される表示器８とを備えた抵抗式液位計測装置において、前記燃料タンク内に接地され制御部５に検出信号Ｓ２を出力する硫化検出部３を設け、制御部５が検出信号Ｓ２を受けて硫化検出部３が硫化したことを判定すると駆動信号を補正して表示器８に出力するものである。このように構成したことにより、硫化銀に起因したこのような電圧降下現象が発生しても、正しい表示を行うことが可能な抵抗式液位計測装置を提供することができる。
【００１０】
また、液面検出センダ２は抵抗体ＶＲと、液面上に浮かぶフロートの位置に応じて移動する接点２ａと、抵抗体ＶＲに接続するとともに接点２ａが接する固定電極と備え、硫化検出部３は液面検出センダ２の前記固定電極と同一材料にて形成された固定電極と、この固定電極と接する接点３ａとを備えたものである。このように構成したことにより、硫化銀に起因したこのような電圧降下現象が発生しても、正しい表示を行うことが可能な抵抗式液位計測装置を提供することができる。
【００１１】
【実施例】
以下、図に基づいて、本発明の一実施例の抵抗式液位計測装置を説明する。
【００１２】
図１において抵抗式センサ１は、図示しない燃料タンク内の燃料を検出する液面検出センダ２と硫化検出部３とを備えている。液面検出センダ２は抵抗体ＶＲと、燃料液面上に浮かぶフロート（図示していない）の位置に応じて移動する接点２ａを備えている。この接点２ａは抵抗体ＶＲに接続した多くの固定電極と接する。また、抵抗体ＶＲの一端は接地されている。硫化検出部３は、液面検出センダ２の前記固定電極と同一材料にて形成された固定電極３ｂと、燃料液面上に浮かぶフロート（図示していない）の位置に応じて移動する接点３ａを備えている。この接点３ａは固定電極３ｂと接している。また、固定電極３ｂの一端は接地されている。
【００１３】
Ａ／Ｄ変換器４，制御部５，ＲＯＭ６などで、制御装置７を構成している。Ａ／Ｄ変換器４は、液面検出センダ２の接点２ａから出力された信号Ｓ１と、硫化検出部３の接点３ａから出力された検出信号Ｓ２とを、所定のサンプリング周期でサンプリングし、このサンプリングした前記各信号をＡ／Ｄ変換して、後述する制御部５に出力するものである。
【００１４】
制御部５はマイクロコンピュータで、Ａ／Ｄ変換器４からの液面検出センダ２による信号Ｓ１によって、所定のプログラムに従って演算処理を行い、駆動信号を発生するものであり、また、Ａ／Ｄ変換器４からの硫化検出部３による検出信号Ｓ２によって、硫化の判定を行って硫化と判定された場合は、所定のプログラムに従って演算処理を行い、補正した駆動信号を発生するものである。なお、本実施例では、硫化検出部３の前記固定電極が硫化した場合は、この硫化検出部３とともに、前記燃料タンク内に設けられる液面検出センダ２の前記固定電極も硫化したものと判断している。
【００１５】
制御部５の硫化判定は、所定の基準値（電圧値）から設定電圧ｍを引いたものと、硫化検出部３から検出信号Ｓ２による値（電圧値）とを比較して判定される。
【００１６】
ここで制御部５で硫化判定の基準となる設定電圧ｍの値は、本発明の発明者らの実験結果を元に設定してある。この実験では、多くの抵抗式センサーを用意し、硫黄分を有する液体中に浸して硫化銀が生成することによる接点間電圧すなわち堆積した硫化銀により生じる降下電圧を計測した。
【００１７】
そして、硫化銀の堆積による接点間降下電圧の変化を計測すると、硫化銀の堆積進度によりその降下電圧は徐々に増加してくるものの、約０．４ｖ〜０．６ｖにてそれ以上の増加がみられず飽和電圧的な現象であることが判明した。
【００１８】
さらにこうした現象を確認するため、硫化銀の堆積を進めかつ電源電圧を変化させるなどの実験を繰り返した結果、やはり０．４ｖ〜０．６ｖ程度にて一定となりそれ以上の増加のないことが判明した。
【００１９】
これは、電極表面に堆積する硫化銀を通しての通電メカニズムが、半導体的な作用をなし丁度ダイオードのような機能となって、堆積の量に関係なくまた電源電圧の大きさに関係なく０．４ｖという一定の電圧降下現象となって現れるものと思われる。なお、接点材料としてＡｇＰｄ（銀パラジウム）合金、ＡｇＣｕ（銀銅）合金、ＡｇＮｉ（銀ニッケル）合金等を用いても同じ作用によって硫化銀の堆積に対する降下電圧はやはり０．４ｖ程度となることが判明し、本実施例では、ｍの値は、０．４ｖとしてある。
【００２０】
ＲＯＭ６は、制御部５の演算結果に伴う駆動信号のための表示データなどを記憶しておくものであり、表示データとしては、正常時のものと硫化を検出したときのものを記憶してある。
【００２１】
表示器８は制御部５からの駆動信号を受けて燃料表示を行うものである。この表示器８は指針を用いた表示器でも良いし、また、バーグラフ表示を行うものであっても良い。なお、本実施例においては、表示器８を駆動する駆動回路は説明を省略している。
【００２２】
前記構成において、その作動を図２に示すフローチャートとともに説明する。この図２は制御部５の内部で実行される演算処理を示すものである。
【００２３】
この抵抗式液位計測装置を備えた車両において、運転開始時に図示しないイグニッションスイッチをＯＮすると、制御部５においては、ステップ１０のスタートにより演算を開始し、ステップ１１の初期設定に進み、制御装置７内のレジスタやカウンタなどを演算処理の開始に必要な初期状態とする。
【００２４】
そして、ステップ１２の時間判定に進み、内部タイマなどを利用して所定のサンプリング時間が達したか否かを判定する。ここで、判定がＮＯであれば、もう一度ステップ１２に戻る。また、判定がＹＥＳであれば、ステップ１３のＡ／Ｄ値読込に進み、Ａ／Ｄ変換器４からのアナログ信号Ｓ１をデジタル変換したＡ／Ｄ値を読み込む。そして、ステップ１４の積算処理に進み、読み込んだＡ／Ｄ値を積算し、ステップ１５の回数判定に進んで、読込回数が所定のｎに達したか否かを判定する。このときに、読込回数がｎに達していなければ、判定はＮＯとなり、ステップ１２の時間判定に戻り、前記の演算処理を繰り返す。
【００２５】
前記の読込回数がｎに達してステップ１５の回数判定の判定がＹＥＳになると、ステップ１６の平均処理に進み、積算データをｎで除して平均Ａ／Ｄ値を求める。
【００２６】
次に、ステップ１７の時間判定に進み、内部タイマなどを利用して所定のサンプリング時間が達したか否かを判定する。ここで、判定がＮＯであれば、もう一度ステップ１７に戻る。また、判定がＹＥＳであれば、ステップ１８のＡ／Ｄ値読込に進み、Ａ／Ｄ変換器４からのアナログ検出信号Ｓ２をデジタル変換したＡ／Ｄ値を読み込む。そして、ステップ１９の積算処理に進み、読み込んだＡ／Ｄ値を積算し、ステップ２０の回数判定に進んで、読込回数が所定のｎに達したか否かを判定する。このときに、読込回数がｎに達していなければ、判定はＮＯとなり、ステップ１７の時間判定に戻り、前記の演算処理を繰り返す。
【００２７】
前記の読込回数がｎに達してステップ２０の回数判定の判定がＹＥＳになると、ステップ２１の平均処理に進み、積算データをｎで除して平均Ａ／Ｄ値を求める。
【００２８】
次に、ステップ２２の硫化判定に進み、検出信号Ｓ２の平均Ａ／Ｄ値（図２中では、Ｓ２Ａ）が、基準の電圧Ｖから硫化によって低下する所定値ｍを引いた値と比較して、硫化しているか否かを判定する。このとき、検出信号Ｓ２の平均Ａ／Ｄ値Ｓ２Ａが、基準の電圧Ｖから硫化によって低下する所定値ｍを引いた値より低い値であった場合、ステップ２２の硫化判定がＹＥＳとなり、ステップ２３の硫化時表示演算に進む。この硫化時表示演算では、ステップ２１で求められた信号Ｓ１による平均Ａ／Ｄ値に対し、ＲＯＭ６内の硫化を検出したときの表示データによる補正処理を行う。そして、ステップ２４の表示器駆動信号出力に進み、表示器８を駆動させるための信号を出力する。そして、ステップ１２の時間判定に戻る。
【００２９】
また、ステップ２２の硫化判定で、検出信号Ｓ２の平均Ａ／Ｄ値Ｓ２Ａが、基準の電圧Ｖから硫化によって低下する所定値ｍを引いた値より高い値であった場合、ステップ２２の硫化判定がＮＯとなり、ステップ２５の正常時表示演算に進む。この正常時表示演算では、ステップ１６で求められた信号Ｓ１による平均Ａ／Ｄ値に対し、ＲＯＭ６内の正常時の表示データによる処理を行う。そして、ステップ２６の表示器駆動信号出力に進み、表示器８を駆動させるための信号を出力する。そして、ステップ１２の時間判定に戻り、今まで説明した演算処理を繰り返し実行する。
【００３０】
このように構成することにより、硫化銀に起因したこのような電圧降下現象が発生しても、正しい表示を行うことが可能な抵抗式液位計測装置を提供することができる。
【００３１】
なお、ステップ２２の硫化判定で、硫化と判定されたときに、表示器８にて硫化していることを表示してもよい。
【００３２】
また、本実施例では、ｍの値を０．４ｖとしてあったが、前記実施例に限定されるものではなく、前述した実験結果に基づいて、０．４〜０．６ｖの間で設定してあればよい。
【００３３】
また、前記実施例においては、液面検出センダ２と硫化検出部３は、それぞれ別々に設けられ、それぞれ接点２ａ，３ａを備えていたが、前記実施例に限定されるものではなく、他の実施例として、図３で示すものがある。
【００３４】
この実施例では、液面検出センダ２は抵抗体ＶＲと、燃料液面上に浮かぶフロート（図示していない）の位置に応じて移動する接点２ａを備えている。この接点２ａは抵抗体ＶＲに接続した多くの固定電極と接する。また、抵抗体ＶＲの一端は接地され、他端は、Ａ／Ｄ変換器４に接続されている。この抵抗体ＶＲの他端をＡ／Ｄ変換器４に接続することにより、硫化検出部３を構成している。
【００３５】
この実施例では、移動する接点Ｓ１による抵抗体ＶＲの電圧の変動を信号Ｓ１によって液面を検出しており、他方、硫化検出部３は、固定電極と接点２ａ間が硫化することで電圧降下が生じたが否かを、Ｓ１とＳ２との電圧変動によって検出するものである。
【００３６】
このように構成することによって、前記実施例と同様の作用効果を得ることができるとともに、液面検出部２と硫化検出部３を一体化することができるので、前記実施例に比べて構成部品の個数を削減することができ、ひいては、コストの削減を図ることができる。
【００３７】
【発明の効果】
以上、本発明により、初期の目的を達成することができ、硫化銀に起因したこのような電圧降下現象が発生しても、正しい表示を行うことが可能な抵抗式液位計測装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例の抵抗式液位計測装置の説明図である。
【図２】同実施例の抵抗式液位計測装置の制御部が処理するフローチャートである。
【図３】本発明の他の実施例の抵抗式液位計測装置の説明図である。
【符号の説明】
１　　抵抗式センサ
２　　液面検出センダ
２ａ　接点
３　　硫化検出部
４　　Ａ／Ｄ変換器
５　　制御部
６　　ＲＯＭ
７　　制御装置
８　　表示器
【図１】
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【図２】
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【図３】
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