(57)【要約】【課題】燃料タンク内に残量検出用のフロートを設ける必要がなく、燃料残量を正確に計測することが可能な燃料残量表示システムを提供することを目的とする。【解決手段】自動車１に搭載された燃料タンク２内の燃料残量を自動車の乗員に表示する燃料残量表示システムにおいて、車体側アンテナ１０がＧＳ側アンテナ３０から給油量情報Ａを受信するとともに、エンジン３に付設されたフュエルインジェクタ７の噴射量を制御するエンジンＥＣＵ１１からエンジン３が消費した燃料消費量検出結果Ｂを検出して、給油量情報Ａと燃料消費量検出結果Ｂとに基づき、メインＥＣＵ２０が燃料タンク２内の燃料残量Ｃ（Ｃ＝Ａ−Ｂ）を算出し、この算出結果に基づいて燃料メータ１５が燃料残量Ｃを表示するように構成する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両に搭載された燃料タンク内の燃料残量を当該車両の乗員に表示する燃料残量表示システムであって、
給油量情報を外部から取り込む給油量情報取込手段と、
エンジンが消費した燃料量を検出する燃料消費量検出手段と、
前記給油量取込手段の取込結果と前記燃料消費量検出手段の検出結果とに基づき、前記燃料残量を燃料残量算出値として算出する燃料残量算出手段と、
前記燃料残量算出手段の算出結果に基づいて燃料残量を表示する燃料メータと
を備えたことを特徴とする燃料残量表示システム。
【請求項２】
前記燃料タンク内の燃料残量が所定値になったことを検出する燃料センサを更に備え、
前記燃料残量算出手段は、前記燃料センサからの検出信号に基づき、前記燃料残量算出値を補正することを特徴とする、請求項１に記載の燃料残量表示システム。
【請求項３】
前記給油量情報取込手段が、キャッシュレス清算システムの受信器であることを特徴とする、請求項１または請求項２に記載の燃料残量表示システム。
【請求項４】
前記燃料消費量検出手段が、エンジンに付設された燃料噴射弁の噴射量を制御する燃料噴射量制御手段であることを特徴とする、請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載の燃料残量表示システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両に搭載された燃料タンク内の燃料残量を表示する燃料残量表示システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
ガソリン等を燃料とする自動車では、運転者が燃料タンク内の燃料残量を確認できるように、インストルメントパネル等に燃料メータが設置されている。一般の自動車では、燃料の増減に伴って上下動する残量計測用のフロートが燃料タンク内に配設されており、フロートの上下位置によって抵抗値が変化する可変抵抗器の抵抗値から推定された燃料残量が燃料メータに表示される。
【０００３】
このように抵抗値から燃料残量を推定する燃料残量表示システムにあっては、可変抵抗器に硫化物が析出して抵抗が増大することによって燃料残量を正確に推定できなくなることがある。このような場合にあっても燃料メータが燃料残量を正確に表示できるようにするために、燃料タンクの満タン付近においては、フロートと連動する可変抵抗器に抵抗が生じないように構成することにより、満タンとなったことを検出し易くし、一旦満タンとなったことが検出されると、満タン量から燃料噴射式エンジンの燃料消費量検出結果に基づく消費量を減算してその後の燃料残量を求めることにより、燃料残量を正確に推定できるようにした燃料残量計測装置が提案されている（特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００３−３４３３７９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、従来の燃料残量計測装置では、依然として燃料タンク内にフロートを設ける必要があり、タンク内の燃料ポンプの設置や取り外しに支障を来たすことがある。また、タンク内に係留されたフロートが他のものと干渉する虞もある。
【０００５】
本発明は、このような背景に鑑みなされたもので、燃料タンク内に残量検出用のフロートを設ける必要がなく、燃料残量を正確に計測することが可能な燃料残量表示システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、請求項１に記載の本発明は、車両に搭載された燃料タンク内の燃料残量を当該車両の乗員に表示する燃料残量表示システムであって、給油量情報を外部から取り込む給油量情報取込手段と、エンジンが消費した燃料量を検出する燃料消費量検出手段と、前記給油量取込手段の取込結果と前記燃料消費量検出手段の検出結果とに基づき、前記燃料残量を燃料残量算出値として算出する燃料残量算出手段と、前記燃料残量算出手段の算出結果に基づいて燃料残量を表示する燃料メータとを備えたことを特徴とする燃料残量表示システムを提供する。
【０００７】
また、請求項２に記載の本発明は、請求項１の燃料残量表示システムにおいて、前記燃料タンク内の燃料残量が所定値になったことを検出する燃料センサを更に備え、前記燃料残量算出手段は、前記燃料センサからの検出信号に基づき、前記燃料残量算出値を補正することを特徴とする燃料残量表示システムを提供する。
【０００８】
また、請求項３に記載の本発明は、請求項１または請求項２の燃料残量表示システムにおいて、前記給油量情報取込手段が、キャッシュレス清算システムの受信器であることを特徴とする燃料残量表示システムを提供する。
【０００９】
また、請求項４に記載の本発明は、請求項１〜請求項３のいずれかの燃料残量表示システムにおいて、前記燃料消費量検出手段が、エンジンに付設された燃料噴射弁の噴射量を制御する燃料噴射量制御手段の受信器であることを特徴とする燃料残量表示システムを提供する。
【発明の効果】
【００１０】
請求項１の燃料残量表示システムによれば、燃料タンク内に燃料残量計測用のフロートを設ける必要がなくなり、フロートの干渉問題が解消されるとともに、燃料タンクや燃料ポンプユニット等のレイアウト設計に自由度が与えられる。また、フロートが無くなることにより、燃料ポンプユニットのメンテナンス等も容易に行えるようになる。
【００１１】
また、請求項２の燃料残量表示システムによれば、取り込んだ給油量情報が正確でなかった場合や、燃料消費量検出手段か検出した消費燃料量が正確でなかった場合においても、燃料残量値を補正することによって正確な燃料残量を表示することができる。
【００１２】
また、請求項３の燃料残量表示システムによれば、既存の設備を利用することによって本システムを容易に使用することができる。
【００１３】
また、請求項４の燃料残量表示システムによれば、燃料噴射弁の正確な噴射量情報を取り込めるので、消費燃料量が正確に検出されて正確な燃料残量を表示することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明の実施の形態を、図面を参照しながら説明する。図１は燃料残量表示システムの構成を示す模式的側面図であり、図２は燃料残量表示システムの構成を示すブロック図である。また、図３は燃料残量表示システムが燃料残量を表示する際のフローチャートであり、図４は燃料残量表示システムの使用の様子を示す斜視図である。
【００１５】
＜実施形態の構成＞
図１に示すように、自動車１（車両）は、車体の下部後方に燃料タンク２を搭載し、前方のエンジンルームにエンジン３を搭載している。燃料タンク２の内部には燃料ポンプ４が設置されており、燃料タンク２内のガソリン５が、この燃料ポンプ４によって吸引されて、燃料パイプ６を介してエンジン３側に圧送される。燃料パイプ６はフュエルインジェクタ７（燃料噴射弁）に接続され、フュエルインジェクタ７は、エンジン３の各吸気管にそれぞれ付設されており、ガソリン５をエンジン３の吸気管内に噴射する。
【００１６】
一方、燃料タンク２には給油口８を備えた給油パイプ９が接続されている。また、燃料タンク２の内部には、ガソリン５の液位が低下したことを検出するサーミスタ（燃料センサ）が設置されている。本実施例においては、取付け位置の上から順に上部サーミスタ１２、中部サーミスタ１３、下部サーミスタ１４の３つのサーミスタが設置されている。例えば、燃料タンク２の容量が５０Ｌである場合に設置され、上部サーミスタ１２はタンク内燃料残量が４５Ｌとなったことを検出する位置に設置され、中部サーミスタ１３はタンク内燃料残量が２５Ｌとなったことを検出する位置に、下部サーミスタ１４はタンク内燃料残量が５Ｌとなったことを検出する位置に設置されている。
【００１７】
また自動車１には、フュエルインジェクタ７の噴射量の制御を行うエンジンＥＣＵ（Electronic  Control  Unit）１１（燃料噴射量制御手段（燃料消費量検出手段））と、自動車１の全体に及ぶ各種制御を行うメインＥＣＵ２０（燃料残量算出手段）とが備えられている。フュエルインジェクタ７は、エンジンＥＣＵ１１に駆動制御され、エンジンの燃焼に必要な量のガソリン５を正確に吸気管に供給する。エンジンＥＣＵ１１およびメインＥＣＵ２０は、それぞれマイクロコンピュータやＲＯＭ、ＲＡＭ、周辺回路、入出力インターフェース、各種ドライバ等から構成されている。エンジンＥＣＵ１１とメインＥＣＵ２０とは互いに接続されており、メインＥＣＵ２０は燃料消費量の制御信号をエンジンＥＣＵ１１に入力し、エンジンＥＣＵ１１は燃料消費量検出結果をメインＥＣＵ２０に入力する。
【００１８】
自動車１のドアミラー（図示せず）には、後述する給油量情報信号Ｓを受信する車体側アンテナ１０（給油量情報取込手段）が内蔵されている。車体側アンテナ１０はメインＥＣＵ２０に接続されており、受信した給油量情報はメインＥＣＵ２０に入力される。同様に、燃料タンク２内の各サーミスタ１２，１３，１４もメインＥＣＵ２０に接続されており、それぞれの検出結果がメインＥＣＵ２０に入力される。
【００１９】
また、自動車１のインストルメントパネルには乗員に燃料残量を表示する燃料メータ１５が設置されており、メインＥＣＵから出力される燃料残量算出値に基づいた燃料残量がこの燃料メータ１５に表示される。これにより、乗員は燃料タンク２内の燃料残量を知ることができ、給油の必要性や給油時期、給油量などを考慮することが可能となる。
【００２０】
次に、図２を参照して燃料残量表示システムの構成について説明する。メインＥＣＵ２０は、各種信号が入力される入力インターフェース２１と、燃料の残量を算出する燃料残量算出部２２と、燃料残量算出部２２が算出した燃料残量結果を補正する燃料残量補正部２３と、燃料残量算出部２２および燃料残量補正部２３の算出した算出結果を記録する記録部２４と、燃料残量補正部２３で補正された燃料残量算出値を出力する出力インターフェース２５とから構成されている。記録部２４が給油量情報および燃料消費量を記録することにより、給油量情報や燃料消費量検出結果をデータベース化することができ、これら給油情報や走行情報等を各種診断等に利用することもできる。
【００２１】
そして、メインＥＣＵ２０の入力側には、車体側アンテナ１０と、エンジンＥＣＵ１１と、上部サーミスタ１２と、中部サーミスタ１３と、下部サーミスタ１４とが接続されている一方、メインＥＣＵ２０の出力側には、燃料メータ１５が接続されている。また、ガソリンスタンド側の設備として、ガソリンスタンド側アンテナ３０（以下、ＧＳ側アンテナ３０と記す）が設けられている。
【００２２】
図４に示すように、ガソリンスタンドには、給油ノズル３１を先端に備えた給油ホース３２が接続され、自動車１にガソリンを給油する給油設備３３が設置されている。給油設備３３の付近にはアンテナスタンド３４が設置されており、アンテナスタンド３４の上部には自動車１に給油された給油量情報を送信するＧＳ側アンテナ３０が収容されている。  
【００２３】
＜実施形態の作用＞
運転者は、燃料メータ１５により燃料残量を確認し、給油の必要がある場合には、自動車１を運転してガソリンスタンド行き、燃料を補給する。図４に示すように、運転者が自動車１を給油設備３３の付近に停車させると、給油作業員（図示せず）が給油口８を開蓋して給油ノズル３１からガソリンの給油を行う。給油が完了すると、ＧＳ側アンテナ３０から給油量情報を含む給油量情報信号Ｓが送信され、この給油量情報信号Ｓが車体側アンテナ１０によって受信される。車体側アンテナ１０は、給油量情報を受信したことを知らせる受信確認信号、およびその他の必要な情報を送信する。その他の必要な情報とは、例えば、ガソリンスタンドでの給油の清算をキャッシュレスで行う清算システムにおける運転者の個人情報等である。車体側アンテナ１０により受信された給油量情報は、メインＥＣＵに入力されて燃料残量の算出に利用される。
【００２４】
図２に示すように、ＧＳ側アンテナ３０から送信された給油量情報信号Ｓは、車体側アンテナ１０によって受信され、給油量情報が入力インターフェース２１を介してメインＥＣＵ２０に入力される。また、エンジンＥＣＵ１１により検出された燃料消費量検出結果も、入力インターフェース２１を介してメインＥＣＵ２０に入力される。そして給油量情報と燃料消費量検出結果とに基づいて、燃料残量算出部２２が燃料残量を算出する。フュエルインジェクタ７はエンジンＥＣＵ１１により制御された噴出量を正確に計測して噴射することができるため、エンジンＥＣＵ１１から入力された燃料消費量検出結果は実際に消費された燃料量と殆ど変わらず、燃料残量算出部２２は高精度に燃料残量を算出することができる。
【００２５】
また、上部サーミスタ１２により検出された４５Ｌ検出結果は、入力インターフェース２１を介してメインＥＣＵ２０に入力される。同様に、中部サーミスタ１３により検出された２５Ｌ検出結果と、下部サーミスタ１４により検出された５Ｌ検出結果も、入力インターフェース２１を介してそれぞれメインＥＣＵ２０に入力される。メインＥＣＵ２０に各サーミスタ１２，１３，１４から各検出信号が入力されると、燃料残量補正部２３は燃料残量算出部が算出した燃料残量と各サーミスタに対応する燃料残量（すなわち４５Ｌ，２５Ｌ，５Ｌ）とを比較し、両者の値が異なっている場合に補正を行う。そして燃料残量は出力インターフェース２５から出力されて燃料メータ１５に表示される。
【００２６】
このように各サーミスタ１２，１３，１４による検出信号に併せて燃料残量を補正することにより、ガソリンスタンドの流量メータが不正確であるような場合に、燃料残量をより正確に把握することができる。また、ＧＳ側アンテナ３０が設けられていない場合や、ＧＳ側アンテナ３０が故障している場合などにおいても、サーミスタに基づいて補正を行うことにより、正確な燃料残量を得ることができる。
【００２７】
また、図１に示すように、燃料タンク２内には従来と異なってフロートが設けられていないため、燃料タンク２や燃料ポンプ４のレイアウト設計の自由度が増す他、燃料ポンプ４のメンテナンス等も容易に行うことができる。また、フロートが存在しないためフロートの干渉問題が発生することもない。
【００２８】
次に、図３を参照して本実施形態に係る燃料残量表示システムのフローについて説明する。先ず、ステップ１において、メインＥＣＵ２０はガソリンスタンドからの給油量情報Ａを取り込む。本実施形態においては、ＧＳ側アンテナ３０から発信された給油量情報信号Ｓを車体側アンテナ１０が受信して出力することにより、メインＥＣＵ２０が給油量情報Ａを取り込んでいる。次にステップ２において、メインＥＣＵ２０はエンジンＥＣＵ１１から燃料消費量検出結果Ｂを取得する。そしてステップ３において、メインＥＣＵ２０は、給油量情報Ａから燃料消費量検出結果Ｂを減算して、燃料残量Ｃ（燃料残量算出値）を算出する。
【００２９】
次に、ステップ４における判定がＹｅｓである場合、すなわち各サーミスタ１２，１３，１４が所定液量Ｃ’（それぞれ、４５Ｌ，２５Ｌ，５Ｌ）を検出した場合には、ステップ５において、メインＥＣＵ２０は、燃料残量Ｃが所定液量Ｃ’と異なる否かを判定する。ステップ４における判定がＮｏである場合、すなわち各サーミスタ１２，１３，１４が所定液量Ｃを検出しない場合には、ステップ７において、燃料メータ１５は燃料残量Ｃを燃料タンク２内の燃料残量として表示する。
【００３０】
ステップ５における判定がＮｏである場合、すなわち燃料残量Ｃが所定液量Ｃ’と同じ燃料量の場合には、ステップ７において、燃料メータ１５は燃料残量Ｃを燃料タンク２内の燃料残量として表示する。ステップ５においる判定がＹｅｓである場合、すなわち燃料残量Ｃが所定液量Ｃ’と異なる燃料量の場合には、ステップ６において、メインＥＣＵ２０は燃料残量ＣをＣ’に補正する。そして、ステップ７において、燃料メータ１５は燃料残量Ｃ’を燃料タンク２内の燃料残量として表示する。燃料残量表示システムはこのフローを繰り返して燃料残量を表示する。
【００３１】
以上で具体的実施形態についての説明を終えるが、本発明はこれらの実施形態に限定されるものではない。例えば、車体側アンテナはドアミラーの中に収容した専用品を用いているが、ＥＴＣ（Electronic Tool Collection：自動料金収受）システムや、ＶＩＣＳ（Vehicle Information and Communication System：道路交通情報通信システム）等に用いられているアンテナを利用してもよい。このような場合にはＧＳ側アンテナは、自動車が通過するゲートの上部に設けるような形態とすることが好ましい。
【００３２】
また、電波や光などの無線による情報通信を行わなくても、自動車側に読取り器を装備し、ガソリンスタンド側の書込み器により書込まれた、または書込み器により発行された磁気カードやＩＣチップを搭載したカード等を用いて給油量情報を取り込んでもよい。さらに、カーナビゲーションシステム等と連動させて、タッチ画面やリモコンによって手動で給油量を入力したり、燃料残量を補正したりできるようにしてもよい。
【００３３】
また、本実施形態では、燃料消費量をフュエルインジェクタ７の噴射した燃料量としてエンジンＥＣＵから検出信号が入力されているが、燃料ポンプに接続された燃料パイプに流量計を設け、流量計が計測した燃料量検出結果を燃料消費量として燃料残量の算出に用いてもよい。また、燃料タンクには上部、中部、下部の３つのサーミスタを設置したが、サーミスタの数や、サーミスタを取付ける位置等もこれに限定されるものではない。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】燃料残量表示システムの構成を示す模式的側面図である。
【図２】燃料残量表示システムの構成を示すブロック図である。
【図３】燃料残量表示システムが燃料残量を表示する際のフローチャートである。
【図４】燃料残量表示システムの使用の様子を示す斜視図である。
【符号の説明】
【００３５】
１    自動車
２    燃料タンク
３    エンジン
４    燃料ポンプ
７    フュエルインジェクタ
１０  車体側アンテナ
１１  エンジンＥＣＵ
１２  上部サーミスタ
１３  中部サーミスタ
１４  下部サーミスタ
１５  燃料メータ
２０  メインＥＣＵ
３０  ＧＳ側アンテナ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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