(57)【要約】【課題】液面計の検出信号へのノイズの混入を低減する燃料供給装置を提供する。【解決手段】回路モジュール５０は、フランジ１２の燃料タンク１の外側に設置されている。ＩＣ５４は、燃料ポンプ３２および液面計６０の制御回路を同じパッケージに収容している。ＩＣ５４の一方の端子５５はベース５１に形成されたコネクタ５２内に直接露出している。リード線１８は、燃料ポンプ３２および液面計６０とＩＣ５４の他の端子５６とを電気的に接続している。液面計６０は燃料タンク１内に収容され、サブタンク２０の底部側壁に取り付けられている。液面計６０は、ＰＺＴ素子に正弦波または矩形波の電圧を印加されることにより２０ＫＨｚ程度の高い周波数の音波を発生する非接触式の液面計である。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料タンク内の燃料を前記燃料タンク外に供給する燃料供給装置であって、
前記燃料タンクに形成されている開口部を覆う蓋部材と、
前記燃料タンク内に設置される燃料ポンプと、
前記燃料タンク内の燃料の液面高さを検出する液面計と、
前記液面計が出力する検出信号を処理する液面計制御回路とを備え、
前記液面計制御回路は前記蓋部材に設置されていることを特徴とする燃料供給装置。
【請求項２】
前記燃料ポンプに供給する電力を制御するポンプ制御回路を備え、前記ポンプ制御回路は前記蓋部材に設置されていることを特徴とする請求項１記載の燃料供給装置。
【請求項３】
前記液面計制御回路および前記ポンプ制御回路は１パッケージ内に収容された集積回路であることを特徴とする請求項２記載の燃料供給装置。
【請求項４】
前記蓋部材は燃料供給装置の外部配線と電気的に接続するコネクタを有し、前記集積回路の端子は前記コネクタに直接露出していることを特徴とする請求項３記載の燃料供給装置。
【請求項５】
前記液面計は非接触の液面計であることを特徴とする請求項１から４のいずれか一項記載の燃料供給装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、燃料タンク内の燃料を燃料タンク外へ供給する燃料供給装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、燃料タンク内に燃料ポンプを設置した燃料供給装置が知られている（例えば特許文献１参照。）。特許文献１の燃料供給装置には、燃料タンク内の燃料残量を検出する液面計が設置されている。液面計は、燃料タンク内に設置され、燃料タンクの液面位置の検出信号を電気信号として出力する。
このような液面計の検出信号から燃料残量を測定する場合、例えば液面計の作動を制御信号で制御したり、液面計が出力する検出信号を増幅または変換する制御回路が必要なことがある。
【０００３】
【特許文献１】
特開２０００−３４９６０号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、液面計と制御回路との距離が長くなると、液面計と制御回路とを接続する配線が長くなる。その結果、液面計から送出され制御回路により処理される前の検出信号に外部からノイズが混入し燃料残量の検出精度が低下する恐れがある。
本発明は、上記問題を解決するためになされたものであり、液面計の検出信号へのノイズの混入を低減する燃料供給装置を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
請求項１から５記載の発明によると、液面計の液面計制御回路を燃料供給装置の蓋部材に設置しているので、燃料タンク内に設置されている液面計と液面計制御回路との距離が短くなり、液面計と液面計制御回路とを接続する配線が短くなる。その結果、液面計から送出され液面計制御回路により処理される前の検出信号にノイズが混入しにくくなるので、液面計の検出精度が向上する。
【０００６】
例えば、燃料ポンプに供給する電力をポンプ制御回路で制御する場合、燃料ポンプに供給する電力を低減するため、燃料ポンプをＰＷＭ（Ｐｕｌｓｅ  Ｗｉｄｔｈ  Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）制御することがある。この場合、ポンプ制御回路から燃料ポンプに加わる電圧が矩形波になるので、ノイズを発生することがある。例えばポンプ制御回路が車両のラジオアンテナの近傍に設置されていると、このノイズがラジオアンテナ等に受信され、雑音となることがある。そこで請求項２記載の発明によると、ポンプ制御回路が燃料タンクの開口部を覆う蓋部材に設置されているので、車両に搭載する燃料供給装置の場合、ポンプ制御回路が金属製のボディに覆われボディがシールドとして働く。したがって、ボディ外部の装置、例えばラジオアンテナがノイズを受信することを防止できる。
【０００７】
請求項３記載の発明によると、液面計制御回路とポンプ制御回路とは１パッケージに収容された集積回路であるから、液面計制御回路およびポンプ制御回路を蓋部材に組み付ける工数が低減する。
請求項４記載の発明によると、液面計制御回路およびポンプ制御回路を有する集積回路の端子は、燃料供給装置の外部配線と電気的に接続するコネクタに直接露出している。つまり、集積回路の端子がコネクタの端子を兼ねている。集積回路の端子と外部配線とを電気的に接続するための金属端子を集積回路とは別にコネクタ内に設置する必要がないので、電気配線を構成する部品点数を低減できる。
【０００８】
請求項５記載の発明によると、液面計は非接触の液面計であるから、例えば燃料タンクの液面の高さに応じて抵抗板と接触している可動部材が変位し、抵抗値の変化に応じて検出信号を出力する接触式の液面計に比較し、抵抗板と可動部材との接触不良等による動作不良の問題が生じにくい。
【０００９】
【発明の実施の形態】
本発明の一実施形態による燃料供給装置を図１に示す。燃料供給装置１０は、例えば車両の燃料タンク１に設置され、燃料タンク１内の燃料を燃料タンク１の外部のエンジンに供給する燃料供給装置である。燃料供給装置１０の蓋部材としての樹脂製のフランジ１２は、円板状に形成されており、燃料タンク１の開口部１ａを覆うように燃料タンク１の上壁に取り付けられている。燃料供給装置１０のフランジ１２以外の部品は燃料タンク１内に収容されている。フランジ１２には、燃料吐出管１３および回路モジュール５０が設置されている。シャフト１４は、一端がフランジ１２に圧入され、他端が樹脂製のサブタンク２０に形成している図示しない挿入部に緩く挿入されている。スプリング１６は、シャフト１４に取り付けたリング１７に一端を係止され、サブタンク２０の挿入部に他端を係止されている。これにより、フランジ１２とポンプモジュール３０が収容されているサブタンク２０とは、燃料タンク１の上下方向へ相対的に往復移動可能である。したがって、燃料供給装置１０が収容される燃料タンク１が温度変化による内圧の変化や燃料量の変化で膨張または収縮しても、サブタンク２０の底部は燃料タンク１の底部内壁に常に押し付けられている。
【００１０】
ポンプモジュール３０はサブタンク２０内に収容されている。ポンプモジュール３０は、燃料ポンプ３２、サクションフィルタ３６、燃料フィルタ４０およびプレッシャレギュレータ４６を有している。燃料ポンプ３２と回路モジュール５０の端子５６とは、リード線１８により電気的に接続されている。サクションフィルタ３６は燃料ポンプ３２がサブタンク２０から吸入する燃料中の異物を除去する。燃料フィルタ４０は、フィルタケース４２と、フィルタケース４２内に収容されているフィルタエレメント４４とを有し、燃料ポンプ３２の外側を周方向に覆っている。フィルタケース４２の流入口４３は燃料ポンプ３２の吐出口３４と嵌合している。逆止弁部材４５は流入口４３内に収容されており、燃料ポンプ３２に燃料が逆流することを防止する。フィルタエレメント４４は燃料ポンプ３２が吐出する燃料中に含まれる異物を除去する。プレッシャレギュレータ４６は、燃料ポンプ３２が吐出しフィルタエレメント４４で異物が除去された燃料の圧力を調圧する。プレッシャレギュレータ４６で圧力が調整された燃料は、蛇腹管４８から燃料吐出管１３を通り燃料タンク１の外部のエンジンに供給される。
【００１１】
回路モジュール５０は、フランジ１２の燃料タンク１の外側に設置されている。ベース５１およびカバー５３は樹脂製であり、回路モジュール５０のハウジングを構成している。ベース５１は溶着等によりフランジ１２に固定されている。ベース５１の上部はカバー５３で覆われており、ベース５１とカバー５３との結合箇所には、水の進入を防止するための迷路が形成されている。ＩＣ（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  Ｃｉｒｃｕｉｔ、集積回路）５４はベース５１にモールドされており、燃料ポンプ３２に供給する電力を制御するポンプ制御回路、ならびに液面計６０の作動を制御するとともに液面計６０が出力する検出信号を処理する液面計制御回路を１パッケージに収容している。ＩＣ５４は扁平な四角形状に形成されており、向かい合う一方の辺から端子５５が引き出され、他方の辺から端子５６が引き出されている。端子５５はベース５１に形成されたコネクタ５２内に直接露出している。コネクタ５２内の端子５５は、燃料供給装置１０の外部に設置されている図示しない電子制御装置と外部配線により電気的に接続している。端子５６の一部は、上方のカバー５３側に延びコンデンサ５８や図示しないコイル等と接続している。端子５６の残りは、ベース５１から下方の燃料ポンプ３２側に延び燃料タンク１内に露出している。ベース５１の下方に延びている端子５６とベース５１との間は、サブタンク２０または燃料タンク１内の燃料が回路モジュール５０内に進入することを防止するため、シール部材５７でシールされている。ベース５１の下方に延びている端子５６は、リード線１８とはんだ付け等により電気的に接続している。リード線１８は、燃料ポンプ３２および液面計６０と端子５６とを電気的に接続している。
【００１２】
液面計６０は燃料タンク１内に収容され、サブタンク２０の底部側壁に取り付けられている。図２に示すように、液面計６０は、樹脂製のハウジング６１に、ＰＺＴ（Ｐｂ（Ｚｒｘ，Ｔｉ１−ｘ）Ｏ３）素子６２、反射板６４、６６および図示しない音波センサを取り付けて構成されている。ＩＣ５４から駆動電力としてリード線１８を通り正弦波または矩形波の電圧がＰＺＴ素子６２に印加されることにより、ＰＺＴ素子６２は２０ＫＨｚ程度の高い周波数の音波を発生する。反射板６４の中央部に円形の貫通孔６５が形成されており、ＰＺＴ素子６２が発生した音波の一部は貫通孔６５を通過し、残りは反射板６４からＰＺＴ素子６２側に反射される。貫通孔６５を通過した音波は反射板６６に向かい、反射板６６で燃料の液面１００に向けて反射される。液面１００で反射され音波は、反射板６で反射され貫通孔６５を通過して音波センサに向かう。図示しない音波センサは、反射板６４で反射された音波と、液面１００で反射された音波を受信し、検出信号としてリード線１８を通りＩＣ５４に送出する。
【００１３】
ＩＣ５４では、音波センサから送出された検出信号から、ＰＺＴ素子６２の発生した音波が燃料の液面１００で反射され音波センサで受信されるまでの所要時間ｔ１と、ＰＺＴ素子６２の発生した音波が反射板６４で反射され音波センサで受信されるまでの所要時間ｔ２との比の値ｔ１／ｔ２を求める。ここで、ＰＺＴ素子６２の発生した音波が燃料の液面１００で反射され音波センサが受信するまでの経路長Ｌ２と、ＰＺＴ素子６２の発生した音波が反射板６４で反射され音波センサが受信するまでの経路長Ｌ１との比の値Ｌ１／Ｌ２は、燃料中を進む音波の速度をｖとすると（ｖ×ｔ１）／（ｖ×ｔ２）＝ｔ１／ｔ２となる。Ｌ２は変化せず既知の値であるから、Ｌ２とｔ１／ｔ２とからＬ１を求めることができる。燃料中を進む音波の速度は温度により変化するが、ｔ１／ｔ２の値は温度により変化しないので、ＩＣ５４は、温度変化に関わらず音波センサの検出信号を変換してＬ１、つまり燃料残量を求めることができる。ＩＣ５４は、求めたＬ１を例えば電圧として増幅し車両の電子制御装置に出力する。電子制御装置は、ＩＣ５４から送出された燃料残量信号に基づき燃料残量をパネル等に表示する。
【００１４】
本実施形態では、燃料ポンプ３２に供給する電力を制御するポンプ制御回路をＩＣ５４に収容しフランジ１２に設置した。この構成により、ＩＣ５４から燃料ポンプ３２に供給する電力を低減するために燃料ポンプ３２をＰＷＭ制御する場合、燃料ポンプ３２に加わる電圧が矩形波になることにより発生するノイズが車両の金属製のボディにシールドされる。その結果、燃料ポンプ３２のＰＷＭ制御により発生するノイズがボディ外部の装置、例えばラジオアンテナに受信され雑音となることを防止できる。
【００１５】
また本実施形態では、ＩＣ５４の端子５５が直接コネクタ５２内に露出しているので、燃料供給装置１０の外部配線と端子５５とを電気的に接続するために、コネクタ５２内に他の金属端子をインサート成形する必要がない。したがって、ＩＣ５４と外部配線とを電気的に接続すための部品点数を低減できる。
【００１６】
（他の実施形態）
上記実施形態では、燃料ポンプ３２のポンプ制御回路と、液面計６０の液面計制御回路とを１パッケージで構成されたＩＣ５４内に収容したが、ＩＣ５４内に収容されるポンプ制御回路と液面計制御回路とを１パッケージに収容される１チップで形成してもよいし、別チップにしてもよい。また、１パッケージではなく、それぞれ別のパッケージとしてもよい。また、燃料ポンプ３２のポンプ制御回路と、液面計６０の液面計制御回路とをフランジ１２に設置したが、少なくとも液面計６０の液面計制御回路をフランジ１２に設置すればよく、例えば、液面計制御回路だけをフランジ１２に設置してもよい。
【００１７】
また、非接触式の液面計として、音波に代えて磁力波を発生するものを用いてもよい。また、非接触式の液面計に限らず、液面計が検出した燃料残量の検出信号を液面計制御回路で変換等の処理をする必要があるのであれば、どのような液面計を用い、その液面計制御回路をフランジ１２に設置してもよい。
【００１８】
以上説明した本発明の実施形態では、フランジ１２に液面計の液面計制御回路を設置したので、燃料タンク内に設置されている液面計と液面計制御回路とを接続する配線の長さが短くなり、この配線にノイズが混入しにくくなる。液面計と液面計制御回路との配線長が短いことにより、液面計が出力する検出信号の出力レベルが微弱な場合にも、液面計制御回路で例えば検出信号にデジタル化、増幅等の処理を施せば、ノイズの影響を受けることなく高精度に燃料残量を測定できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】（Ａ）は本発明の一実施形態による燃料供給装置を示す平面図であり、（Ｂ）は（Ａ）のＢ方向からみた部分断面図である。
【図２】図１のＩＩ方向から見た本実施形態の液面計を示す断面図である。
【符号の説明】
１    燃料タンク
１ａ  開口部
１０    燃料供給装置
１２    フランジ（蓋部材）
１８    リード線
３０    ポンプモジュール
３２    燃料ポンプ
５０    回路モジュール
５２    コネクタ
５４    ＩＣ（集積回路）
５５    端子
６０    液面計
【図１】
2004332582.tif 000003
【図２】
2004332582.tif 000004