(57)【要約】【課題】移動体本体の移動中にも直接燃料の残量を精度よく計測することができ、しかも簡単な構成の燃料計測装置を提供する。【解決手段】移動体本体１１と燃料タンク１４との間に荷重センサ１５を配置し、荷重センサ１５で燃料タンク１４の荷重を検出して燃料タンク１４内の燃料の液量を計測する燃料計測装置１０であって、移動体本体１１又は燃料タンク１４と荷重センサ１５との間に、燃料タンク１４の振動を吸収する振動吸収部材１６を介在させた。【選択図】　図１
2004037085.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動本体と貯留物タンクとの間に荷重センサを配置し、該荷重センサで前記貯留物タンクの荷重を検出して該貯留物タンク内の貯留物の残量を計測する貯留物残量計測装置であって、
前記駆動本体又は貯留物タンクと前記荷重センサとの間に、前記貯留物タンクの振動を吸収する振動吸収部材を介在させたことを特徴とする貯留物残量計測装置。
【請求項２】
移動体本体と燃料タンクとの間に荷重センサを配置し、該荷重センサで前記燃料タンクの荷重を検出して該燃料タンク内の燃料の液量を計測する燃料計測装置であって、
前記移動体本体又は燃料タンクと荷重センサとの間に、前記燃料タンクの振動を吸収する振動吸収部材を介在させたことを特徴とする燃料計測装置。
【請求項３】
前記荷重センサが、磁性体ロッドと、該磁性体ロッドを磁化し、さらに該磁性体ロッドに荷重が作用することにより生じるインダクタンス変化を検出するコイルとを備えたものであることを特徴とする請求項２に記載の燃料計測装置。
【請求項４】
前記燃料タンクに当接することにより、該燃料タンクの振動で生ずる所定値以上の荷重が前記荷重センサに入力されるのを防止するストッパを設けたことを特徴とする請求項２又は３に記載の燃料計測装置。
【請求項５】
前記振動吸収部材には予圧が与えられていることを特徴とする請求項２乃至４の何れか１つに記載の燃料計測装置。
【請求項６】
前記移動体本体側のスライド斜面に前記燃料タンクがスライド自在に設けられ、前記燃料タンクがスライド斜面を滑り落ちようとする力を前記荷重センサで検出するように構成したことを特徴とする請求項２乃至５の何れか１つに記載の燃料計測装置。
【請求項７】
前記磁性体ロッドを備えた前記荷重センサを複数設け、該複数の荷重センサの検出出力の差から前記燃料の液量を計測することを特徴とする請求項３乃至６の何れか１つに記載の燃料計測装置。
【請求項８】
前記荷重センサの信号を平滑化する平滑回路と、この平滑化された信号に基づいて前記燃料タンク内の液量を算出する演算部とを備えたことを特徴とする請求項２乃至７の何れか１つに記載の燃料計測装置。
【請求項９】
前記請求項２乃至８の何れか１つに記載の燃料計測装置を備え、
該燃料計測装置により計測された前記燃料タンクの液量の変化量と、前記移動体本体の移動距離を積算する積算計の変化量とから平均燃費を算出する演算部を備えたことを特徴とする平均燃費計測装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、駆動本体に装着された貯留物タンク内の貯留物の残量を精度良く計測する装置に係り、特に駆動本体が駆動中に振動していても貯留物タンク内の貯留物の残量を精度良く計測することが可能な貯留物残量計測装置、燃料計測装置及びその燃料計測装置を用いた平均燃費計測装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、駆動本体に設けられた貯留物タンク内の貯留物の残量を計測するための計測装置が多数知られている。例えば、自動二輪車、自動車、船舶、スノーモービル等の移動体本体には、燃料タンクの残量を計測するための燃料計測装置が設けられている。
【０００３】
この燃料計測装置としては、フロートを用いて液面を計測するフロート式の計測装置が多用されている。これは、タンク内の燃料に浮かべられたフロートが液面変化に応じて上下動することにより抵抗式センサの接点を移動させ、この時の抵抗値の変化を読みとるものであった。
【０００４】
このようなフロート式の燃料計測装置としては、例えば特開平１０ー６１５１４号公報では、フロート式の燃料計測装置により燃料の残量を計測し、この計測値に基づいて燃料切れまでの時間を算出するようにした燃料切れ時間警告装置が提案されている。
【０００５】
また、特開２００１−２３４８２６号公報では、予想走行距離を予め入力して予想燃料使用量を算出し、フロート式の燃料計測装置により計測された燃料の残量が予想燃料使用量以下の場合に警告を発生するようにした燃料補給時期警告装置が提案されている。
【０００６】
しかし、フロート式の燃料計測装置は、あくまで液面レベルを測定するものであり、計測される値は燃料の液量ではなくて液面の高さを示している。そのため、液面の高さが同じでも燃料タンクの形状によって燃料の液量が異なるなど、使用者は正確な燃料の液量を知ることができなかった。
【０００７】
しかも、このような装置では、移動体本体が傾斜したり加減速する場合等、移動体本体が動くことにより液面が変化するため正確な検出が難しく、計測される燃料の液量と実際の液量とが異なりやすかった。
【０００８】
燃料タンク内の燃料の液量を正確に知る方法として、燃料タンクの重量を荷重センサにより計測して燃料の液量を計測するようにすることも考えられる。そのための荷重センサとして、例えば特開平１１−２４１９５５号に示されるような磁歪効果を利用した荷重検出装置を使用することも可能である。このようにして燃料を計測すると、移動体本体が静止状態の場合には、図２４に示すようなほぼ一定値の荷重の検出出力が得られ、その信号から正確な燃料の液量を求めることができる。
【０００９】
ところが、移動体本体が移動時に振動すると、図２５に示すように振動ノイズが大量に混入した荷重の検出波しか計測することができず、正確な荷重を計測することが困難であった。
【００１０】
そのため、特開平７ー１３４０５４号公報では、荷重センサにより移動体本体が０ｋｍ／ｈ又は低速時の振動のない状態で燃料タンクの荷重を計測して燃料の残量を算定し、走行中にはこの残量からフューエルインジェクタにより噴射した量を差し引くことにより、燃料の液量を精度よく求める燃料計量計が提案されている。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような計測装置では、停止又は低速走行時と走行時とで、異なる２種類の計測装置や処理回路等が必要となり、燃料計測装置が複雑になるという問題点があった。
【００１２】
そこで、この発明は、貯留物タンクを有する駆動本体が駆動中に振動していても、直接貯留物の残量を精度よく計測することができ、しかも簡単な構成の貯留物残量計測装置及び燃料計測装置、ならびに燃料の平均燃費を精度良く計測することができる平均燃費計測装置を提供することを課題とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、請求項１に記載の貯留物残量計測装置は、駆動本体と貯留物タンクとの間に荷重センサを配置し、該荷重センサで前記貯留物タンクの荷重を検出して該貯留物タンク内の貯留物の残量を計測する貯留物残量計測装置であって、前記駆動本体又は貯留物タンクと前記荷重センサとの間に、前記貯留物タンクの振動を吸収する振動吸収部材を介在させたことを特徴とする。
【００１４】
そして、請求項２に記載の燃料計測装置は、移動体本体と燃料タンクとの間に荷重センサを配置し、該荷重センサで前記燃料タンクの荷重を検出して該燃料タンク内の燃料の液量を計測する燃料計測装置であって、前記移動体本体又は燃料タンクと前記荷重センサとの間に、前記燃料タンクの振動を吸収する振動吸収部材を介在させたことを特徴とする。
【００１５】
また、請求項３に記載の燃料計測装置は、請求項２に記載の構成に加え、前記荷重センサが、磁性体ロッドと、該磁性体ロッドを磁化し、さらに該磁性体ロッドに荷重が作用することにより生じるインダクタンス変化を検出するコイルとを備えたものであることを特徴とする。
【００１６】
さらに、請求項４に記載の燃料計測装置は、請求項２又は３に記載の構成に加え、前記燃料タンクに当接することにより、該燃料タンクの振動で生ずる所定値以上の荷重が前記荷重センサに入力されるのを防止するストッパを設けたことを特徴とする。
【００１７】
また、請求項５に記載の燃料計測装置は、請求項２乃至４の何れか１つに記載の構成に加え、前記振動吸収部材には予圧が与えられていることを特徴とする。
【００１８】
さらに、請求項６に記載の燃料計測装置は、請求項２乃至５の何れか１つに記載の構成に加え、前記移動体本体側のスライド斜面に前記燃料タンクがスライド自在に設けられ、前記燃料タンクがスライド斜面を滑り落ちようとする力を前記荷重センサで検出するように構成したことを特徴とする。
【００１９】
また、請求項７に記載の燃料計測装置は、請求項３乃至６の何れか１つに記載の構成に加え、前記磁性体ロッドを備えた前記荷重センサを複数設け、該複数の荷重センサで検出出力の差から前記燃料の液量を計測することを特徴とする。
【００２０】
さらに、請求項８に記載の燃料計測装置は、請求項２乃至７の何れか１つに記載の構成に加え、前記荷重センサの信号を平滑化する平滑回路と、この平滑化された信号に基づいて前記燃料タンク内の液量を算出する演算部とを備えたことを特徴とする。
【００２１】
そして、請求項９に記載の平均燃費計測装置は、前記請求項２乃至８の何れか１つに記載の構成を有する燃料計測装置を備え、該燃料計測装置により計測された前記燃料タンクの液量の変化量と、前記移動体本体の移動距離を積算する積算計の変化量とから平均燃費を算出する演算部を備えたことを特徴とする。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態を図を用いて説明する。
【００２３】
［発明の実施の形態１］
図１乃至図６は実施の形態１の燃料計測装置を示している。ここでは、駆動本体の貯留物タンクとして、移動体本体である自動二輪車の燃料タンクの例を示している。
【００２４】
この燃料計測装置１０は、図１に示すように、車体１１のフレーム１２に支柱１３が設けられていて、この支柱１３に燃料タンク１４が枢支され、この燃料タンク１４と車体１１との間に、燃料タンク１４の荷重を計測するために２つの荷重センサ１５、１５’が配置されている。一方の荷重センサ１５は、燃料タンク１４の荷重が負荷されるように配置され、燃料タンク１４の振動を吸収する振動吸収部材１６を介在させてフレーム１２に固定されていて、荷重センサ１５が燃料タンク１４から受ける荷重を振動吸収部材１６に逃がすように構成されている。他方の荷重センサ１５’は、燃料タンク１４の荷重が全く負荷されない状態でフレーム１２に固定されている。
【００２５】
さらに、フレーム１２の荷重センサ１５、１５’の近傍位置には、各荷重センサ１５、１５’により検出された荷重の検出出力を処理するための処理部１８が設けられている。処理部１８には、アンプ２０及び演算部２１が設けられていて、各荷重センサ１５、１５’からの荷重の検出出力が入力され、燃料タンク１４内の燃料の液量をメータ１９に出力するようになっている。
【００２６】
燃料タンク１４の荷重が負荷される荷重センサ１５は、図２に示すように、燃料タンク１４に離間不能に接続された磁性体ロッド２２と、磁性体ロッド２２を磁化し、さらに磁性体ロッド２２の透磁率が変化することにより生じるインダクタンス変化を検出するコイル２３とを備えている。ここでは、磁化された磁性体ロッド２２に荷重が負荷されて微少な歪みが生じると、磁歪効果によりインダクタンスが変化し、このインダクタンス変化をコイル２３で検出する。
【００２７】
燃料タンク１４の荷重が全く負荷されない荷重センサ１５’は、荷重センサ１５と同形状に形成され、燃料タンク１４に接続されていない他は略同一の構成を備えている。この荷重センサ１５’からは常に無荷重での出力が得られるようになっている。
【００２８】
この荷重センサ１５’は、荷重センサ１５から得られる検出出力が温度や湿度等の環境条件の影響を受けやすいため、２つの検出電圧の差動出力を検出することによって環境条件の影響をなくすために設けられている。これは、環境条件が変化しても２つの荷重センサ１５、１５’が同一の環境条件下で計測するため、その差動出力には誤差が生じにくいからである。
【００２９】
なお、荷重センサ１５、１５’としては、このように磁歪効果を利用したものの他、圧電素子、抵抗線を用いた歪みゲージ式ロードセルなど、荷重を計測して検出出力を出力可能なものであれば適宜使用することも可能である。
【００３０】
一方、この荷重センサ１５と車体１１の間に介在された振動吸収部材１６としては、ゴムからなる弾性体が用いられている。この振動吸収部材１６として、バネ等の他の弾性体や、空気等の圧縮性流体を変形可能な容器に収容した空気バネ等の部材などを用いることも可能である。
【００３１】
このような構成の燃料計測装置１０により、自動二輪車の燃料タンク１４内の燃料の液量を計測するには、図３に示すように、まず、発信回路２６及びコイル２３により各荷重センサ１５、１５’の磁性体ロッド２２が磁化された状態にする。この状態で荷重センサ１５の磁性体ロッド２２には燃料が収容された燃料タンク１４の荷重が負荷されている。そして、車体１１が停止している間は、荷重センサ１５に負荷される荷重が一定であるため、磁性体ロッド２２には一定の歪みが生じていて、各荷重センサ１５、１５’からは一定の検出出力が出力される。そのため、各荷重センサ１５、１５’の検出出力から精度良く燃料が貯留された燃料タンク１４の荷重が計測される。
【００３２】
一方、車体１１が移動している間は、走路の起伏や、加減速、車体の傾斜等に起因して車体１１が振動しているため、燃料タンク１４の荷重が変化する。そのため、荷重センサ１５では、磁性体ロッド２２の歪みも変化していて、検出出力にも振動ノイズが混入している。ここでは、荷重センサ１５が振動吸収部材１６を介してフレーム１２に固定されているため、振動エネルギーの一部が振動吸収部材１６に吸収されて、検出波の振幅が低減されている。
【００３３】
この検出波を図４のグラフに示す。グラフ中、検出波Ａは振動吸収部材１６を介在させることなく、荷重センサ１５を直接フレーム１２に固定した場合に得られる検出波を示していて、検出波Ｂ１は振動吸収部材１６を介在させた状態のものを示している。この検出波Ｂ１は検出波Ａに比べて、振幅が低減されている。
【００３４】
そして、荷重センサ１５から出力されたこのような検出波Ｂ１と荷重センサ１５’から出力された無荷重状態の出力とが処理部１８へ入力され、処理部１８のアンプ２０の整流回路２７及び比較増幅回路２８において整流及び比較増幅され、荷重センサ１５’からの出力を用いて荷重センサ１５の検出誤差を補正し、図５に示すような波形の荷重信号が生成される。そして、この荷重信号を積分回路からなる平滑回路２９で平滑化することにより、図６に示すような平滑荷重信号が得られる。さらに、この平滑荷重信号が演算部２１に入力され、平滑荷重信号に基づいて燃料タンク１４内の燃料の液量が演算され、演算結果をメータ１９に出力している。
【００３５】
このような燃料計量装置１０によれば、荷重センサ１５で燃料タンク１４の荷重を計測して燃料の液量を得るため、燃料タンク１４の形状や移動状況等に拘わらず、実際の燃料の液量を計測することができる。しかも、車体１１と荷重センサ１５との間に燃料タンク１４の振動を吸収する振動吸収部材１６を介在させているので、車体１１の移動時に燃料タンク１４が振動しても、振動吸収部材１６により振動エネルギーの一部を吸収することができ、荷重センサ１５の荷重の検出出力の振動ノイズを軽減して正確な荷重に近づけることができる。そのため、荷重の検出波を平滑化し易く、燃料タンク１４内の燃料の液量を精度よく計測することができる。
【００３６】
さらに、車体１１の静止中と移動中のいずれでも、燃料の液量を荷重センサ１５により計測することができるため、従来のような燃料の消費量を計測する装置などの他の装置を設ける必要がなく、燃料計測装置１０を簡単な構成にすることができ、燃料計測装置１０の小型軽量化を図ることが可能である。
【００３７】
また、荷重センサ１５が、磁性体ロッド２２の微少な歪みによる磁歪効果を利用するものであるため、抵抗線を用いた歪みゲージ式ロードセル等のように抵抗線を大きく変形させて抵抗値を変化させるもののように荷重の計測時に大きな変形を伴わず、荷重センサ１５の力学的な変形が少ない。そのため荷重センサ１５の耐久性が高く、振動により繰り返し衝撃荷重が負荷されても、荷重センサ１５が破損しにくい。
【００３８】
しかも、インダクタンスの変化を検出しているから荷重センサ１５の検出出力の変化を大きく取ることができ、歪みゲージ式ロードセル等のように微弱な検出出力を大幅に増幅する必要がない。そのため、各種のノイズを小さく抑えることができて、荷重信号の精度を向上することができる。また、検出出力の増幅率が低いため、処理部１８の回路等を簡単な構成にすることができ、処理部１８を小型化して燃料計測装置１０の小型軽量化を図ることができる。
【００３９】
また、複数の荷重センサ１５、１５’を設け、この複数の荷重センサ１５、１５’の検出出力の差から燃料の収容量を計測するので、例えば車体１１の移動開始時と移動後とで温度や湿度が変化する等、環境条件が変化して各荷重センサ１５、１５’の検出出力が変化しても、各荷重センサ１５、１５’が同じ環境条件下で検出出力を出力するため、誤差が生じにくく、荷重をより精度よく計測することができる。
【００４０】
さらに、平滑回路２９で荷重センサ１５の信号を平滑化し、この平滑化された信号に基づいて液量を算出する演算部２１を備えたので、移動時に車体１１が振動していても、振動吸収部材１６により振動エネルギーの一部を機械的に吸収した後、平滑回路２９で電気的に振動を平滑化するため、２重に振動を除去することができ、精度良く燃料タンク１４内の燃料を計測することができる。
【００４１】
また、この燃料計測装置１０は、燃料タンク１４の外側から燃料タンク１４のの荷重を計測して燃料の液量を計測するものであるため、燃料タンク１４の形状が異なっていても実際の燃料の液量を計測し易く、燃料タンク１４の設計の自由度が高い。
【００４２】
さらに、燃料タンクの中に設けられたフロートで計測するものと異なり、燃料タンク１４の外側に設けられた荷重センサ１５のインダクタンス変化で液量を計測するため、フロートのアングル設定やシール性等の複雑な設計が要求されず、製造が容易である。
【００４３】
しかも、荷重センサ１５が燃料タンク１４の外側に設けられていて、燃料と直接接触することがないので、耐食性が要求されず、荷重センサ１５の材料を選択しやすく、低コスト化が可能である。
【００４４】
また、荷重センサ１５のインダクタンス変化で液量を計測するようにしているため、燃料の減少に対する応答性が良く、微少時間の燃料消費量を計測することが可能である。
【００４５】
なお、実施の形態１において、荷重センサ１５、１５’等の構成は適宜変更可能である。例えば上記では、同じ形状の２つの荷重センサ１５、１５’を用いて、一方に燃料タンク１４の荷重を負荷し、他方に負荷しないように構成したが、一方に燃料タンク１４の荷重を負荷し、他方に常に一定の荷重を負荷するようにしてもよく、或いは、異なる特性の磁性体ロッド２２を備えた荷重センサ１５を複数用いて両者に燃料タンク１４の荷重を負荷するようにしてもよい。
【００４６】
さらに、燃料タンク１４の荷重が負荷される荷重センサ１５と負荷されない荷重センサ１５’とを用い、一方又は双方を複数個配置することも可能であり、例えば、荷重センサ１５を複数配置して燃料タンク１４の荷重を分散して計測するようにしてもよい。このようにすれば、各荷重センサ１５で燃料タンク１４の荷重よりも小さい荷重を計測することができ、小さい安価な荷重センサ１５を使用することが可能となる。その場合、複数の荷重センサ１５を車両の側面視において重なる位置に配置すれば、燃料タンク１４が枢支されている支点から各荷重センサ１５までの距離が同等で並列な位置となり、各荷重センサ１５に負荷される荷重を略均等にすることができる。
【００４７】
また、上記では、燃料タンク１４の進行方向後方側の支柱１３から離れた位置に荷重センサ１５が配置されているが、この荷重センサ１５の位置は適宜変更可能であり、例えば、図７に示すように支柱１３の近傍に荷重センサ１５を配置することもでき、また、図８に示すように、燃料タンク１４よりも後方に配置することも可能である。
【００４８】
その場合、図８に示すように、支点から燃料タンク１４の重心までの距離Ｌ１と、支点から荷重センサ１５までの距離Ｌ１＋Ｌ２との比に従って、荷重センサ１５に負荷される荷重を調整することができ、燃料タンク１４の実際の荷重より小さい荷重或いは大きい荷重を荷重センサ１５で計測することが可能である。例えば、図８では、燃料タンク１４の実際の荷重をＷとすると、２つの荷重センサ１５で計測される荷重ＦはＬ１／（Ｌ１＋Ｌ２）×Ｗとなる。
【００４９】
このように荷重センサ１５の配置位置を調整すると、荷重センサ１５の感度の高い荷重範囲、即ち、磁性体ロッド２２の降伏点に近い荷重範囲で計測することが可能となり、また、異なる荷重の燃料タンク１４を計測する場合にも同じ荷重センサ１５を使用することも可能となる。
【００５０】
また、上記の実施の形態１においては、燃料タンク１４と荷重センサ１５とを離間不能に直接接続した例について説明したが、図７又は図８のように、燃料タンク１４と荷重センサ１５とを直接接続することなく、燃料タンク１４のベース部分１４ｄ等を用いたり、他のステ−等を用いて燃料タンク１４と荷重センサとが間接に連結されていてもよい。また、磁性体ロッド２２に燃料タンク１４を接続せずに載置してもよい。
【００５１】
さらに、上記の実施の形態１並びに図７及び図８では、何れも荷重センサ１５により圧縮荷重だけを検出したが、例えば荷重センサ１５を燃料タンク１４の上側に設けて、この荷重センサ１５に燃料タンク１４を吊り下げて配置するなどの構成として、引張り荷重を計測するようにしてもよい。さらに、圧縮荷重と引張り荷重の両方を計測して、燃料の液量を計測することも可能である。
【００５２】
また、ここでは移動体本体が自動二輪車の場合について説明したが、燃料タンクを装着した他の移動体本体であっても同様であり、さらに、貯留物タンクが駆動本体に設けられていて、その駆動本体が振動する環境下で貯留物タンク内の貯留物の残量を計測するような駆動本体に用いる貯留物残量計測装置であれば、同様に適用することが可能である。
【００５３】
［発明の実施の形態２］
図９及び図１０は実施の形態２の燃料計測装置１０の一部を示している。
【００５４】
ここでは、荷重センサ１５の磁性体ロッド２２と燃料タンク１４との間に振動吸収部材１６が介在され、燃料タンク１４からの荷重が振動吸収部材１６を介して荷重センサ１５に負荷されるようになっている。この荷重センサ１５及び振動吸収部材１６はハウジング３１に収容されている。その他は実施の形態１の燃料計測装置１０と同一の構成である。
【００５５】
このような燃料計測装置１０では、実施の形態１と同様の効果が得られる上、燃料タンク１４からの荷重が振動吸収部材１６を通して荷重センサ１５に伝達されるため、車体１１が移動時に燃料タンク１４からの荷重が振動すると、図１０の検出波Ｂ２に示すような検出波を得ることができる。この検出波Ｂ２は、図４の検出波Ｂ１と比較して、振動初期の段階の振幅が小さくなっている。即ち、このような構成にすることにより、振動開始初期の段階から振動エネルギーの一部を振動吸収部材１６により吸収することができ、振動エネルギーの吸収効果のタイムラグを無くすことができる。
【００５６】
［発明の実施の形態３］
図１１乃至図１３は実施の形態３の燃料計測装置１０の一部を示している。
【００５７】
ここでは、図１１に示すように、ハウジング３１内に荷重センサ１５及び振動吸収部材１６が収容されていて、ハウジング３１の上端部に、燃料タンク１４が大きく振動したときに燃料タンク１４と当接するストッパ部３２が設けられている。その他は実施の形態１と同様の構成である。
【００５８】
この燃料計測装置１０では、燃料タンク１４が激しく振動し、燃料タンク１４が所定量以上に下降すると、図１２に示すように、ストッパ部３２に燃料タンク１４の下面が当接し、これにより所定値以上の荷重が荷重センサ１５に入力されるのが防止される。
【００５９】
このときの荷重センサ１５で検出される検出波Ｂ３を図１３に示した。なお、図中、検出波Ａは図４と同一であり、荷重Ｃ１はストッパ部３２により設定された制限荷重である。ここでは、荷重センサ１５の検出出力は、振幅の頂部が制限されていて、ストッパ部３２に設定された制限荷重Ｃ１を超えることがない。この場合、処理部１８では、振幅の頂部を各種の方法で補正することにより、平滑化して燃料の液量を算出することができる。
【００６０】
このような燃料計測装置１０によれば、実施の形態１と同様の効果が得られる上、荷重センサ１５に過荷重が負荷されることを確実に防止できるので、過荷重による燃料計測装置１０の破損を防止することができる。
【００６１】
［発明の実施の形態４］
図１４及び図１５は実施の形態４の燃料計測装置１０の一部を示している。
【００６２】
ここでは、図１４に示すように、ハウジング３１内に荷重センサ１５及び振動吸収部材１６が収容されていて、振動吸収部材１６が予め圧縮させた状態でハウジング３１内に組込まれることにより予圧が与えられている。その他は、実施の形態３と同様の構成であり、ハウジング３１にはストッパ部３２も設けられている。
【００６３】
このような燃料計測装置１０では、燃料タンク１４からの荷重が振動すると、予圧以下の荷重では振動吸収部材１６は剛体として作用し、振動エネルギーを吸収せず、予圧より大きい荷重により振動吸収部材１６が振動エネルギーの一部を吸収する。
【００６４】
このときの荷重センサ１５で検出される検出波Ｂ４を、図１５に示した。図中、検出波Ａは図４と同一であり、荷重Ｃ１はストッパ部３２により設定された制限荷重、荷重Ｃ２は予圧荷重であり、予圧荷重Ｃ２がストッパ部３２の制限荷重Ｃ１より小さい荷重となっている。
【００６５】
ここでは、予圧荷重Ｃ２以下の荷重の振動はそのまま荷重センサ１５により検出されていて、検出波は荷重の振動にほぼ一致したものとなっている。そして、荷重の振動により予圧荷重Ｃ２以上の荷重が負荷されると、振動エネルギーの一部が吸収されて、検出波Ｂ４の振幅が緩和され、時間に対する荷重の変化が穏やかになっている。なお、制限荷重Ｃ１が設定されているため、実施の形態３と同様に、荷重センサ１５の検出波Ｂ４は制限荷重Ｃ１を超えることはない。
【００６６】
このような燃料計測装置１０によれば、振動吸収部材１６に予圧荷重Ｃ２が負荷されているので、予圧荷重Ｃ２を越えた分の振動エネルギーの一部が吸収されて精度よく荷重を計測することができる。また、燃料タンク１４が激しく振動した場合、過荷重の衝撃荷重が負荷されても振動吸収部材１６により衝撃荷重を緩和することができる。
【００６７】
［発明の実施の形態５］
図１６及び図１７は実施の形態５の燃料計測装置１０の一部を示している。
【００６８】
ここでは、図１６に示すように、ハウジング３１内に荷重センサ１５及び２つの振動吸収部材１６ａ、１６ｂが収容されていて、荷重センサ１５とフレーム１２との間に振動吸収部材１６ａが配置され、荷重センサ１５の磁性体ロッド２２と燃料タンク１４との間に振動吸収部材１６ｂが配置されている。その他は、実施の形態３と同様の構成であり、ハウジング３１にはストッパ部３２も設けられている。
【００６９】
この燃料計測装置１０の荷重センサ１５で検出される検出波Ｂ５を図１７に示した。なお、検出波Ａは図４と同一である。
【００７０】
このような燃料計測装置１０では、実施の形態３と同様の効果が得られる上、磁性体ロッド２２と燃料タンク１４との間にも振動吸収部材１６ｂが配置されているので、実施の形態２と同様に、振動初期の段階から振動エネルギーの一部を吸収することができる。
【００７１】
［発明の実施の形態６］
図１８及び図１９は実施の形態６の燃料計測装置１０の一部を示している。
【００７２】
ここでは、図１８に示すように、振動吸収部材１６ａが予め圧縮された状態で組込まれて予圧されている他は、実施の形態５と同様の構成を有している。
【００７３】
この燃料計測装置１０の荷重センサ１５で検出される検出波Ｂ６を図１９に示した。なお、検出波Ａは図４と同一である。
【００７４】
このような燃料計測装置１０では、実施の形態５と同様の効果が得られる上、振動吸収部材１６ａが予圧されているので、実施の形態４と同様に、予圧荷重Ｃ２以上の衝撃荷重を緩和することができる。
【００７５】
［発明の実施の形態７］
図２０は実施の形態７の燃料計測装置１０の一部を示している。
【００７６】
ここでは、燃料タンク１４がフレーム１２に設けられたスライド斜面３３に配置されていて、このスライド斜面３３に沿ってスライド自在に構成されている。そして、検出部の磁性体ロッド２２を横方向、より好ましくは水平方向に配向させて荷重センサ１５が燃料タンク１４に連結されている。ここでは、燃料タンク１４がスライド斜面３３を滑り落ちようとする力を荷重センサ１５により検出できるようになっている。なお、荷重センサ１５及び振動吸収部材１６等のその他の構成については、前記のような各実施の形態１〜６までの何れの構成のものも使用可能である。
【００７７】
このような構成の燃料計測装置１０によれば、燃料タンク１４がスライド斜面３３を滑り落ちようとする力を荷重センサ１５で検出するようにしたので、荷重をスライド斜面３３により分散して一部の分力だけを計測することができる。そのため燃料タンク１４の実際の荷重よりも小さい荷重を荷重センサ１５で計測することができ、小さくて安価な荷重センサ１５を使用することが可能となる。
【００７８】
［発明の実施の形態８］
図２１は実施の形態８の燃料計測装置１０の一部を示している。
【００７９】
この燃料計測装置１０では、複数の荷重センサ１５を設け、燃料タンク１４を荷重センサ１５だけで支持している。ここでは、複数の荷重センサ１５の検出出力の和を利用して荷重信号を求めることにより、燃料タンク１４の荷重を計測することが可能となっている。なお、荷重センサ１５及び振動吸収部材１６等のその他の構成については、実施の形態１〜６までの何れの構成のものも使用可能である。
【００８０】
このように、複数の荷重センサ１５を用いると、各荷重センサ１５に負荷される荷重を軽減することができるため、燃料タンク１４の実際の荷重よりも小さい荷重を荷重センサ１５で計測することができ、小さくて安価な荷重センサ１５を使用することが可能となる。
【００８１】
［発明の実施の形態９］
図２２は実施の形態９の燃料計測装置１０の一部を示している。
【００８２】
ここでは、燃料タンク１４がメインタンク１４ａとサブタンク１４ｂとから構成され、両タンク１４ａ、１４ｂが同程度の高さに設置されて、その間が可撓性パイプ１４ｃにより連結されている。そして、サブタンク１４ｂ側には荷重センサ１５が設けられており、荷重センサ１５によりサブタンク１４ｂ及びその内部の燃料の荷重を計測するように構成されている。なお、ここでも荷重センサ１５及び振動吸収部材１６等のその他の構成については、実施の形態１〜６までの何れの構成のものも使用可能である。
【００８３】
この燃料計測装置１０では、メインタンク１４ａの液面がサブタンク１４ｂの液面と等しくなるので、サブタンク１４ｂ内の燃料を荷重センサ１５により計測することによってメインタンク１４ａ内の燃料を算出することができる。
【００８４】
そのため、荷重センサ１５では、全燃料の荷重を計測する必要がなくて、小さくて安価な荷重センサ１５を使用することが可能となる。
【００８５】
［発明の実施の形態１０］
図２３には、この発明の実施の形態１０を示す。
【００８６】
この実施の形態１０は、以上の各実施の形態で説明したような燃料計測装置１０で計測された燃料の液量から平均燃費を計測する平均燃費計測装置３６と、この平均燃費計測装置３６により得られる平均燃費から移動可能範囲を表示する移動可能範囲表示装置３５とを備えている。
【００８７】
その燃料計測装置１０では、上記各実施の形態と同様に、発信回路２６により駆動された荷重センサ１５に荷重が負荷されると、荷重センサ１５から検出出力が出力され、整流回路２７、比較増幅回路２８、及び平滑回路２９で処理され、平滑荷重信号が得られる。そして、この燃料計測装置１０からの平滑荷重信号と車体１１の移動距離を積算する積算計３７の信号とが演算部２１に入力され、平滑荷重信号の変化量と積算計３７の変化量とから平均燃費が算出されるようになっている。
【００８８】
さらに、この演算部２１で平均燃費と燃料計量装置１０により計測された燃料タンク１４の液量とから走行可能距離が算出され、この走行可能距離を用いて車体１１に設けたカーナビゲーション装置３８のディスプレイに、移動可能範囲を例えば文字や図形等を用いて表示するようになっている。
【００８９】
上記のような平均燃費計測装置３６によれば、車体１１の移動時にも精度良く燃料を計測できる燃料計測装置１０により計測された燃料タンク１４の液量の変化量と、車体１１の移動距離を積算する積算計３７の変化量とから平均燃費を算出する演算部２１を備えているので、簡単な構成で車体１１の移動時に精度良く平均燃費を算出することができる。
【００９０】
また、上記のような移動可能範囲表示装置３５によれば、平均燃費計測装置３６により走行中にも精度よく平均燃費を算出し、この平均燃費を利用して燃料タンク１４の液量から走行可能距離を算出し、移動可能範囲をカーナビゲーション装置３８のディスプレイ上に表示するようにしたので、地図等が表示されるカーナビゲーション装置３８のディスプレイ上に移動可能範囲が走行可能距離が精度よく文字、図形で表示されるから移動可能範囲が分かり易い。
【００９１】
【発明の効果】
以上詳述の通り、請求項１に記載の発明によれば、駆動本体又は貯留物タンクと荷重センサとの間に、貯留物タンクの振動を吸収する振動吸収部材を介在させたので、駆動本体の駆動時に貯留物タンクが振動しても、振動吸収部材により振動エネルギーの一部を吸収することにより、荷重センサの検出出力の振動ノイズを軽減して、荷重の検出値を正確な荷重に近づけることができる。そのため、貯留物タンク内の貯留物の残量を精度よく計測することが可能である。
【００９２】
また、請求項２に記載の燃料計測装置によれば、移動体本体又は燃料タンクと荷重センサとの間に、燃料タンクの振動を吸収する振動吸収部材を介在させたので、移動体本体の移動時に燃料タンクが振動しても、振動吸収部材により振動エネルギーの一部を吸収することにより、荷重センサの検出出力の振動ノイズを軽減して、荷重の検出値を正確な荷重に近づけることができる。そのため、燃料タンク内の燃料の液量を精度よく計測することが可能である。さらに、燃料が貯留された燃料タンクの荷重を、常に直接荷重センサで計測するため、燃料の液量を計測するために他の装置を設ける必要がなく、燃料計測装置を簡単な構成にすることができ、小型軽量化を図ることができる。
【００９３】
また、請求項３に記載の燃料計測装置によれば、荷重センサが、磁性体ロッドと、この磁性体ロッドを磁化し、さらに磁性体ロッドに荷重が作用することにより生じるインダクタンス変化を検出するコイルとを備えたものであるので、磁性体ロッドの微少な歪みによる磁歪効果を利用するため、荷重の計測に際し、変形により抵抗値を変化させる荷重センサのような大きな変形が不要で、荷重センサの力学的な変形が少ない。そのため、荷重センサの耐久性を高くすることができ、振動により繰り返し衝撃荷重が負荷されても破損しにくい燃料計測装置が得られる。
【００９４】
しかも、インダクタンス変化を検出しているため、荷重センサの検出出力の変化を大きく取ることができ、変形により抵抗値を変化させる荷重センサのように微弱な検出出力を大幅に増幅する必要がない。そのため、各種のノイズを抑えることができ、荷重信号の精度を向上することができる。また、検出出力を増幅するための回路等を簡単な構成にすることが可能で、燃料計測装置の小型軽量化が図れる。
【００９５】
さらに、請求項４に記載の燃料計測装置によれば、燃料タンクに当接することにより、燃料タンクの振動により発生する所定値以上の荷重が荷重センサに入力されるのを防止するストッパを設けたので、移動体本体の移動時に燃料タンクが激しく振動しても、荷重センサに過荷重が負荷されることがなく、過荷重による燃料計測装置の破損を防止することができる。
【００９６】
また、請求項５に記載の燃料計測装置によれば、振動吸収部材には予圧が与えられているので、予圧より大きい荷重を振動吸収部材が吸収することによって精度良く計測することができるとともに、衝撃荷重を緩和することができ、衝撃荷重による燃料計測装置の破損を防止することができる。
【００９７】
さらに、請求項６に記載の燃料計測装置によれば、移動体本体側のスライド斜面に燃料タンクがスライド自在に設けられ、燃料タンクがスライド斜面を滑り落ちようとする力を荷重センサで検出するようにしたので、荷重をスライド斜面により分散して一部の分力を計測することにより、燃料タンクの実際の荷重よりも小さい荷重を計測することができ、小さくて安価な荷重センサを使用することが可能となる。
【００９８】
また、請求項７に記載の燃料計測装置によれば、磁性体ロッドを備えた荷重センサを複数設け、この複数の荷重センサの検出出力の差から燃料の液量を計測するので、移動体本体の移動中に各種の環境条件が変化しても、環境条件の影響を減らして燃料タンクの荷重をより精度よく計測することができる。
【００９９】
さらに、請求項８に記載の燃料計測装置によれば、荷重センサの信号を平滑化する平滑回路と、この平滑化された信号に基づいて液量を算出する演算部とを備えたので、移動体本体が振動しても、振動吸収部材により振動エネルギーの一部を機械的に吸収した後、さらに平滑回路により電気的に振動を平滑化するため、振動を２重に除去でき、精度良く燃料の液量を計測することができる。
【０１００】
また、請求項９に記載の平均燃費計測装置によれば、移動体本体の移動中にも精度良く燃料の液量を計測できる燃料計測装置により計測された燃料タンクの液量の変化量と、移動体本体の移動距離を積算する積算計の変化量とから平均燃費を算出する演算部を備えているので、簡単な構成で、移動体本体の移動時に精度良く燃料の平均燃費を算出することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の形態１の燃料計測装置を装着した自動二輪車を示す概略図である。
【図２】この発明の実施の形態１の燃料計測装置の荷重センサで検出される検出波の波形を示すグラフ図である。
【図３】この発明の実施の形態１の燃料計測装置の荷重センサのブロック図である。
【図４】この発明の実施の形態１の燃料計測装置の荷重センサで検出される検出波の波形を示すグラフ図である。
【図５】この発明の実施の形態１の燃料計測装置の荷重センサの整流及び比較増幅後の荷重信号の波形を示すグラフ図である。
【図６】この発明の実施の形態１の燃料計測装置の荷重センサの平滑化後の平滑荷重信号の波形を示すグラフ図である。
【図７】この発明の実施の形態１の燃料計測装置の変形例を示す図である。
【図８】この発明の実施の形態１の燃料計測装置の他の変形例を示す図である。
【図９】この発明の実施の形態２の燃料計測装置の荷重センサ及び振動吸収部材の配置を示す概略図である。
【図１０】この発明の実施の形態２の燃料計測装置の荷重センサで検出される検出波の波形を示すグラフ図である。
【図１１】この発明の実施の形態３の燃料計測装置の荷重センサ及び振動吸収部材の配置を示す概略図である。
【図１２】この発明の実施の形態３の燃料計測装置の荷重センサ及び振動吸収部材の過荷重が負荷された状態を示す概略図である。
【図１３】この発明の実施の形態３の燃料計測装置の荷重センサで検出される検出波の波形を示すグラフ図である。
【図１４】この発明の実施の形態４の燃料計測装置の荷重センサ及び振動吸収部材の配置を示す概略図である。
【図１５】この発明の実施の形態４の燃料計測装置の荷重センサで検出される検出波の波形を示すグラフ図である。
【図１６】この発明の実施の形態５の燃料計測装置の荷重センサ及び振動吸収部材の配置を示す概略図である。
【図１７】この発明の実施の形態５の燃料計測装置の荷重センサで検出される検出波の波形を示すグラフ図である。
【図１８】この発明の実施の形態６の燃料計測装置の荷重センサ及び振動吸収部材の配置を示す概略図である。
【図１９】この発明の実施の形態６の燃料計測装置の荷重センサで検出される検出波の波形を示すグラフ図である。
【図２０】この発明の実施の形態７の燃料計測装置の燃料タンク及び荷重センサの配置を示す概略図である。
【図２１】この発明の実施の形態８の燃料計測装置の燃料タンク及び荷重センサの配置を示す図である。
【図２２】この発明の実施の形態９の燃料計測装置の燃料タンク及び荷重センサの配置を示す概略図である。
【図２３】この発明の実施の形態１０の移動可能距離表示装置の構成を示すブロック図である。
【図２４】従来の燃料計測装置の静止状態の荷重センサで検出される検出波の波形を示すグラフ図である。
【図２５】従来の燃料計測装置の移動体本体の移動時の荷重センサで検出される検出波の波形を示すグラフ図である。
【符号の説明】
１０　燃料計測装置
１１　車体
１４、１４ａ、１４ｂ　燃料タンク
１５　荷重センサ
１６、１６ａ、１６ｂ　振動吸収部材
１８　処理部
２２　磁性体ロッド
２３　コイル
２６　発信回路
２７　整流回路
２８　比較増幅回路
２９　平滑回路
３１　ハウジング
３２　ストッパ部
３５　移動可能範囲表示装置
３６　平均燃費計測装置
【図１】
2004037085.tif 000003
【図２】
2004037085.tif 000004
【図３】
2004037085.tif 000005
【図４】
2004037085.tif 000006
【図５】
2004037085.tif 000007
【図６】
2004037085.tif 000008
【図７】
2004037085.tif 000009
【図８】
2004037085.tif 000010
【図９】
2004037085.tif 000011
【図１０】
2004037085.tif 000012
【図１１】
2004037085.tif 000013
【図１２】
2004037085.tif 000014
【図１３】
2004037085.tif 000015
【図１４】
2004037085.tif 000016
【図１５】
2004037085.tif 000017
【図１６】
2004037085.tif 000018
【図１７】
2004037085.tif 000019
【図１８】
2004037085.tif 000020
【図１９】
2004037085.tif 000021
【図２０】
2004037085.tif 000022
【図２１】
2004037085.tif 000023
【図２２】
2004037085.tif 000024
【図２３】
2004037085.tif 000025
【図２４】
2004037085.tif 000026
【図２５】
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