(57)【要約】【課題】燃料タンク内のフロートの位置を検知するためのセンサの数を少なくした液面検出装置を提供する。【解決手段】スライド部２８は、リンク機構３５の他端部に連結され、フロート３８の上下の移動に応じて磁性体をスライドする。磁気センサ２４は、スライド部２８との距離に応じた検知結果を出力し、フロート３８が所定の基準位置にある場合に最もスライド部２８に近接する位置に設けられる。処理部２３は、磁気センサ２４から受け取った検知結果にもとづいて燃料の液面の位置を検出する。処理部２３は、基準位置よりフロート３８が高い位置にあるか低い位置にあるかを示す高低情報を保持し、磁気センサ２４の検知結果が基準位置に達したことを検出すると高低情報の高低を切り替え、高低情報が高いことを示す場合と低いことを示す場合とで磁気センサ２４の検知結果に対して異なる算出結果を出力する。【選択図】図１
2016145743.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料タンクに取り付けられ、燃料の液面の位置を検出する液面検出装置であって、
燃料タンク内に配置されたフロートに一端部が連結されたリンク機構と、
前記リンク機構の他端部に連結され、前記フロートの上下の移動に応じて磁性体をスライドするスライド部と、
前記スライド部との距離に応じた検知結果を出力し、前記フロートが所定の基準位置にある場合に最も前記スライド部に近接する位置に設けられる磁気センサと、
前記磁気センサから受け取った検知結果にもとづいて燃料の液面の位置を検出する処理部と、を備え、
前記処理部は、前記基準位置より前記フロートが高い位置にあるか低い位置にあるかを示す高低情報を保持し、前記磁気センサの検知結果から前記基準位置に達したことを検出すると前記高低情報の高低を切り替え、前記高低情報が前記基準位置より前記フロートが高い位置にあることを示す場合と低い位置にあることを示す場合とで前記磁気センサの検知結果に対して異なる算出結果を出力することを特徴とする液面検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、燃料タンクの燃料液面の位置を検出する液面検出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、自動二輪車等のタンク内のガソリン量を表示するレベルゲージが開示される。特許文献１のレベルゲージは、タンク内でガソリンに浮くフロートと、フロートの上下動によりアームを介して揺動する指示レバーと、指示レバーの先端部に設けられる磁石と、指示レバーにスイッチングされる複数のリードスイッチと、各リードスイッチにそれぞれ接続された複数のランプとを備える。指示レバーは、フロートの上下動に応じて揺動し、リードスイッチのいずれかを作動させる。リードスイッチの作動に応じて、ガソリン量が満タンであることを示すランプや空いてることを示すランプを点灯させる。
【０００３】
特許文献２には、燃料に浮いて磁石を含む環状のフロートと、フロートに挿通される円筒と、円筒内にて燃料の深さ方向に沿って一列に配置される複数の磁気抵抗素子と、複数の磁気抵抗素子の出力を受け取るマイコンとを備える。マイコンは、複数の磁気抵抗素子が検出する磁気抵抗の大きさによってフロートの位置を検出する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】実開昭５８−８１２７号公報
【特許文献２】特開２００２−７１４３１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に開示される技術では、ガソリン量の満タンに対応するスイッチやガソリン量の空きに対応するスイッチなど、スイッチを複数設けることでフロートの上下の位置を検出する。特許文献２に開示される技術では、複数の磁気抵抗素子を燃料の深さ方向に沿って一列に配置し、いずれの磁気抵抗素子が最も大きい磁気抵抗を検出するかによってフロートの上下の位置を検出する。このように、特許文献１および特許文献２に開示される技術では、フロートの上下の位置を複数のセンサを用いることで検出しており、コスト高となる。
【０００６】
本発明はこのような問題に鑑みてなされたものであり、その目的は、燃料タンク内のフロートの位置を検知するためのセンサの数を少なくできる液面検出装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、本発明のある態様は、燃料タンクに取り付けられ、燃料の液面の位置を検出する液面検出装置であって、燃料タンク内に配置されたフロートに一端部が連結されたリンク機構と、リンク機構の他端部に連結され、フロートの上下の移動に応じて磁性体をスライドするスライド部と、スライド部との距離に応じた検知結果を出力し、フロートが所定の基準位置にある場合に最もスライド部に近接する位置に設けられる磁気センサと、磁気センサから受け取った検知結果にもとづいて燃料の液面の位置を検出する処理部と、を備える。処理部は、基準位置よりフロートが高い位置にあるか低い位置にあるかを示す高低情報を保持し、磁気センサの検知結果から基準位置に達したことを検出すると高低情報の高低を切り替え、高低情報が基準位置よりフロートが高い位置にあることを示す場合と低い位置にあることを示す場合とで磁気センサの検知結果に対して異なる算出結果を出力する。
【０００８】
この態様によると、高低情報を用いてフロートが基準位置より高いか低いかを特定し、磁気センサの検知結果がスライド部の２箇所の位置に対応する場合に、高低情報を用いてスライド部の位置がいずれであるか特定できる。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、燃料タンク内のフロートの位置を検知するためのセンサの数を少なくする液面検出装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】実施例の液面検出装置を説明するための図である。
【図２】磁気センサおよびスライド部を説明するための拡大図である。
【図３】スライド部との距離に応じた磁気センサの検知結果について説明するための図である。
【図４】処理部での燃料量の算出処理を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
図１は、実施例の液面検出装置１０を説明するための図である。液面検出装置１０は、燃料タンク１２に設けられ、燃料タンク１２内の燃料の液面１４の位置を検出する。液面検出装置１０の算出結果は、インストルメントパネルの表示メータに送られて燃料ゲージとして表示される。
【００１２】
燃料タンク１２は開口部１２ａを有し、開口部１２ａに燃料を供給するための燃料ポンプ１６が設けられる。液面検出装置１０は、燃料ポンプ１６に固定され、燃料ポンプ１６ともに燃料タンク１２に取り付けられる。
【００１３】
液面検出装置１０は、ベース部２０、支持部２２、処理部２３、磁気センサ２４、蓋部２６、レール２７、スライド部２８、リンク機構３５およびフロート３８を備える。蓋部２６は、燃料タンク１２の開口部１２ａを閉める。液面検出装置１０は蓋部２６より燃料タンク１２の外側に配置される部材と、蓋部２６より内側に配置される部材とに分けられる。液面検出装置１０は、燃料タンク１２内の燃料に接触しない燃料タンク１２の外部に設けられる部材として、ベース部２０、支持部２２、処理部２３および磁気センサ２４を有し、燃料タンク１２内の燃料に接触する燃料タンク１２の内部に設けられる部材としてレール２７、スライド部２８、リンク機構３５およびフロート３８を有する。
【００１４】
フロート３８は、燃料に浮き、燃料の液面１４の位置の変化に応じて上下方向に変位する。図１には、実線で示す液面１４に対するフロート３８の位置、一点鎖線で示す液面１４ａに対するフロート３８ａの位置、二点鎖線で示す液面１４ｂに対するフロート３８ｂの位置を示す。
【００１５】
リンク機構３５は、フロート３８を燃料ポンプ１６側のスライド部２８に連結し、フロート３８の変位に応じて回転する。リンク機構３５は、第１ジョイント３０、第１アーム３２、第２ジョイント３４および第２アーム３６を有する。
【００１６】
第１アーム３２の一端部は、第１ジョイント３０によりスライド部２８に回転可能に連結され、第１アーム３２の他端部は、第２ジョイント３４により第２アーム３６の一端部に連結される。第２アーム３６の他端部は、フロート３８に連結される。リンク機構３５の一端部は、フロート３８に連結され、リンク機構３５の他端部はスライド部２８に連結される。第２ジョイント３４は、燃料ポンプ１６に回転可能に連結され、回転によって第１アーム３２と第２アーム３６を揺動させる。
【００１７】
スライド部２８は、リンク機構３５に連結されるとともに、レール２７にスライド可能に支持される。レール２７は、略水平方向になるように設けられる。スライド部２８は、フロート３８の変位に応じて略水平方向にスライドする。図１に示すように、フロート３８の位置が高くなれば、スライド部２８は右側に移動し、フロート３８の位置が低くなれば、スライド部２８は左側に移動する。このように、燃料の液面１４の位置は、フロート３８の上下方向の位置に対応し、スライド部２８の位置に対応する。
【００１８】
蓋部２６は、燃料タンク１２の開口部１２ａを閉じ、処理部２３および磁気センサ２４が燃料に接触しないようにする。蓋部２６の上方に磁気センサ２４が設けられる。磁気センサ２４は、スライド部２８との距離に応じた出力信号を処理部２３に出力する。処理部２３は、磁気センサ２４が出力した出力信号にもとづいて燃料の液面１４の位置を検出する。このように、磁気センサ２４を蓋部２６の外側で燃料に非接触となるように構成できる。
【００１９】
磁気センサ２４は、ベース部２０の支持部２２に固定される。ベース部２０は、蓋部２６と一体であり、開口部１２ａから取り外し可能である。磁気センサ２４は、蓋部２６によってスライド部２８と遮られて設けられつつも、レール２７に近接した位置に設けられる。磁気センサ２４は、レール２７の所定位置の鉛直上方の位置に設けられ、レール２７の中心位置から偏心して設けられる。これにより、左右にスライドするスライド部２８が最も右側に移動した場合と、最も左側に移動した場合とで、磁気センサ２４の検知結果が異なるように設定できる。
【００２０】
液面検出装置１０では、リンク機構３５によって、フロート３８の変位量に対するスライド部２８のスライド量を短くできる。これにより、スライド部２８のスライド可能な距離を短くし、１つの磁気センサ２４によってフロート３８の変位を検出できる。
【００２１】
図２は、磁気センサ２４およびスライド部２８を説明するための拡大図である。磁気センサ２４は、例えば、レール２７の中央の鉛直上方の位置から少し偏心した位置に取り付けられ、フロート３８が所定の基準位置４０にある場合に最もスライド部２８に近接する位置に設けられる。基準位置４０は、液面１４が最高と最低の中間である中央位置の近傍に対応する。磁気センサ２４をレール２７の一端側に取り付ける場合と比べて、レール２７の中央近傍の位置を基準位置４０とすることで、磁気センサ２４からスライド部２８が最も離れる距離を短くでき、磁気センサ２４の個数を少なくできる。
【００２２】
スライド部２８には、強磁性体２８ａが含まれる。強磁性体２８ａは、例えば鉄やニッケルで形成された磁石である。スライド部２８は、フロート３８の上下の移動に応じてスライドする。磁気センサ２４は、磁気センサ２４とスライド部２８との距離に応じた検知結果を出力する。
【００２３】
図３は、スライド部２８との距離に応じた磁気センサ２４の検知結果について説明するための図である。図３に示す縦軸は、磁気センサ２４が出力する磁気抵抗変化率を示し、横軸は、距離を示す。
【００２４】
図３の横軸は、磁気センサ２４とスライド部２８の距離に対応し、図３の縦軸の磁気抵抗変化率は、磁気センサ２４とスライド部２８の距離に応じて変化する値である。図３に示す距離は、スライド部２８が基準位置４０より右側にある場合をプラスで示され、基準位置４０より左側にある場合をマイナスで示される。
【００２５】
磁気センサ２４は、基準位置４０で最も大きい磁気抵抗変化率Ｒを検知し、基準位置４０から離れるにつれて小さくなる磁気抵抗変化率Ｒを検知する。磁気センサ２４は、磁気抵抗変化率Ｒをするものの、スライド部２８との距離Ｄは不明である。
【００２６】
距離がマイナスＤ１のときの磁気抵抗変化率Ｒ１、つまり燃料の液面１４が最も低いときの検知結果は、距離がプラスＤ２のときの磁気抵抗変化率Ｒ０、つまり燃料の液面１４が最も高いときの検知結果より大きくなるように設定される。距離がプラスＤ２のときに磁気抵抗変化率Ｒが最も小さくなり最小値Ｒ０を検出する。つまり、磁気センサ２４の検知結果である磁気抵抗変化率ＲがＲ１以下である場合、燃料タンク１２の液面１４が満杯側にあることを示す。磁気抵抗変化率ＲがＲ１以下であることは後述する処理によって判定する。磁気センサ２４は、磁気抵抗変化率Ｒの出力信号を検知結果として処理部２３に出力する。
【００２７】
処理部２３は、磁気センサ２４からの検知結果にもとづいて、燃料タンク１２の燃料の残量を示す燃料量を算出する。処理部２３は、基準位置４０に対する液面１４の高低を判定するための事前情報を予め保持する。処理部２３は、燃料の液面１４の位置が最も高い位置で検知される磁気抵抗変化率Ｒ０、最も低い位置で検知される磁気抵抗変化率Ｒ１、および基準位置４０で検知される磁気抵抗変化率Ｒ２を事前情報として保持する。処理部２３は、事前情報を用いて、現在の液面１４が基準位置４０より高いか低いかを判定し、その判定結果を高低情報として保持する。
【００２８】
処理部２３は、磁気センサ２４の検知結果にもとづいて基準位置４０に対する高低を決定する高低判定処理を実行する。処理部２３は、磁気センサ２４の検知結果が所定の値Ｒ１以下である場合に、燃料タンク１２の液面１４が満杯側にあると判定し、高低情報として液面１４が基準位置４０より高いことを示す情報を保持する。そして燃料が減り、磁気センサ２４の検知結果が最大値Ｒ２になると処理部２３は液面１４が基準位置４０にあると判定し、磁気センサ２４の検知結果が最大値Ｒ２から減少すると液面１４が基準位置４０より低くなったと判定し、高低情報として液面１４が基準位置４０より低いことを示す情報を保持する。このように、処理部２３は、基準位置４０に対する現在の液面１４の高低を示す高低情報を保持し、磁気センサ２４の検知結果が最大値に達すると、フロート３８が基準位置４０に達したとして、高低情報の高低を切り替える。
【００２９】
処理部２３は、高低判定処理の後、磁気センサ２４の検知結果に対して高低情報に応じて算出結果を変えて表示メータに出力し、燃料タンク１２の燃料量を表示させる。
【００３０】
図４は、処理部２３での燃料量の算出処理を説明するための図である。図４（ａ）に示すグラフは、磁気センサ２４の検知結果に反転処理を実行した結果を示し、図４（ｂ）に示すグラフは、磁気センサ２４の検知結果の反転処理の後に補正処理を実行した結果を示す。図４（ａ）には、反転処理を行う前の磁気センサ２４の検知結果を点線で示し、反転処理を実行した後の磁気センサ２４の検知結果を実線で示す。
【００３１】
図４（ａ）に示すように、処理部２３は、磁気センサ２４から磁気抵抗変化率Ｒ３の検知結果を受け取る。このとき、磁気抵抗変化率Ｒ３に対する距離はｄ１であるかｄ２であるか不明であるため、処理部２３は、高低情報にもとづいて距離がｄ１、ｄ２のいずれであるか決定する。
【００３２】
処理部２３は、基準位置４０より高いことを示す高低情報にもとづいて、検知結果の反転処理の実行を決定する。処理部２３は、反転処理によって、基準位置４０での磁気抵抗変化率Ｒ２と、ｄ１での磁気抵抗変化率Ｒ３から、下記式により反転処理をした磁気抵抗変化率Ｒ４を得る。
Ｒ４＝Ｒ２＋（Ｒ２−Ｒ３）
【００３３】
処理部２３は、磁気センサ２４の検知結果である磁気抵抗変化率Ｒ３に対して、高低情報に応じて磁気抵抗変化率Ｒ３または磁気抵抗変化率Ｒ４を出力する。このように、処理部２３は、高低情報が基準位置４０よりフロート３８が高い位置にあることを示す場合と低い位置にあることを示す場合とで磁気センサ２４の検知結果に対して異なる算出結果を出力する。
【００３４】
図４（ｂ）に示すように、図４（ａ）に示す反転処理後の磁気抵抗変化率にキャリブレーションをする補正処理を施して、アナログ値として燃料の残量を示す燃料量を算出する。この例では、燃料量が１０であると燃料タンク１２が満杯であることを示し、燃料量が０であると燃料タンク１２が空きであることを示す。処理部２３は、算出結果を表示メータに出力して、表示メータに燃料量を表示させる。なお、処理部２３は、予め保持するテーブルを参照して、高低情報および磁気抵抗変化率にもとづいて燃料量を算出してよい。
【００３５】
なお、処理部２３は、磁気センサ２４と一体に設けられる態様を示したが、この態様に限られず、ＥＣＵの一部に含まれてよく、表示メータに設けられてもよい。
【００３６】
本発明は、上述の実施例および変形例に限定されるものではなく、当業者の知識に基づいて各種の設計変更等の変形を加えることも可能である。各図に示す構成は、一例を説明するためのもので、同様な機能を達成できる構成であれば、適宜変更可能である。
【符号の説明】
【００３７】
１０  液面検出装置、  １２  燃料タンク、  １２ａ  開口部、  １４  液面、  １６  燃料ポンプ、  ２０  ベース部、  ２２  支持部、  ２３  処理部、  ２４  磁気センサ、  ２６  蓋部、  ２７  レール、  ２８  スライド部、  ２８ａ  強磁性体、  ３０  第１ジョイント、  ３２  第１アーム、  ３４  第２ジョイント、  ３５  リンク機構、  ３６  第２アーム、  ３８  フロート、  ４０  基準位置。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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