JP2015087248A - 液量検出装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 磁気センサを利用した検出器を用いた場合において、容器内に複数の検出器を配置したときでも、出力信号ラインの増加を抑制する。【解決手段】 燃料量検出装置１０は、容器内に設置される複数の検出器２２，３６と、複数の検出器から出力される信号に基づいて、容器内の液量に応じた検出信号を出力する出力回路３８と、を有している。各検出器２２，３６は、フロート２４，３２と、フロートの上下方向の運動を回転運動に変換するアーム部材２６，３４と、アーム部材の回転運動に応じたアナログ信号を出力する磁気センサ３１，４１を有している。出力回路３８は、各検出器２２，３６から出力されるアナログ信号が入力され、それら入力される複数のアナログ信号に基づいて容器１２内の液量に応じたアナログ検出信号を出力する。【選択図】 図１

Description

本明細書に開示の技術は、容器内に貯留されている液体の液量を検出する液量検出装置（例えば、自動車等の燃料タンク内に貯留される燃料量を検出する装置）に関する。

この種の液量検出装置には、容器内に複数の検出器が配置されたものがある。例えば、特許文献１の液量検出装置は、メイン貯留部とサブ貯留部を備える鞍型の燃料タンクに貯留される燃料の液量を検出する。この液量検出装置は、メイン貯留部に貯留される燃料の液位（液量）を検出する抵抗式の燃料センダと、サブ貯留部に貯留される燃料の液位（液量）を検出する抵抗式の燃料センダを備えている。これら複数の燃料センダと燃料メータは直列に接続され、これら複数の燃料センダからの信号が燃料メータに入力されるようになっている。

特開平５−２８８５８９号公報

特許文献１の液量検出装置では抵抗式の検出器が用いられる。抵抗式の検出器は、部品の摩耗や異物による影響を受け、液位（液量）を正確に検出できない場合がある。このため、磁気センサを利用した検出器を用いることが検討されている。しかしながら、磁気センサを利用した検出器の場合、容器内に複数の検出器を配置しようとすると、抵抗式の検出器の場合と異なり、複数の検出器を液量メータに直列に接続することができない。このため、そのままでは各検出器から液量メータに信号を出力しなければならず、出力信号ラインが多数になるという問題がある。本明細書は、磁気センサを利用した検出器を用いた場合において、容器内に複数の検出器を配置したときでも、出力信号ラインの増加を抑制することができる液量検出装置を提供する。

本明細書で開示される液量検出装置は、容器内に貯留されている液体の液量に応じた検出信号を出力する。液量検出装置は、容器内に設置される複数の検出器と、複数の検出器から出力される信号に基づいて、容器内の液量に応じた検出信号を出力する出力回路と、を有している。各検出器は、フロートと、フロートの上下方向の運動を回転運動に変換するアーム部材と、アーム部材の回転運動に応じたアナログ信号を出力する磁気センサと、を有している。出力回路は、各検出器から出力されるアナログ信号が入力され、それら入力される複数のアナログ信号に基づいて容器内の液量に応じたアナログ検出信号を出力する。

上記の液量検出装置では、複数の検出器からのアナログ信号が出力回路に入力される。出力回路は、複数の検出器から入力されるアナログ信号に基づいて、容器内の液量に応じたアナログ信号を出力する。したがって、複数の検出器からの信号が出力回路を介して外部機器に出力することで、液量検出装置と外部機器とを接続する信号出力ラインの増加を抑制することができる。

実施例の液量検出装置の構成を示す図。 液量検出装置の回路構成を示す図。 変換部の機能を説明するための図。 液量検出装置の回路構成の他の例を示す図。

最初に、以下に説明する実施例の特徴を列記する。なお、ここに列記する特徴は、何れも独立して有効なものである。

（特徴１） 本明細書で開示される液量検出装置では、容器は、液体を貯留する複数の貯留部を有しており、各貯留部の液位は相互に独立して変化可能であってもよい。検出器は、貯留部毎に配置されていてもよい。出力回路は、各検出器から出力されるアナログ信号の電圧値を加算する加算機能を備えていてもよい。このような構成によると、各貯留部に貯留される液位（液量）が各検出器で検出され、これらの検出結果が出力回路で加算されて出力される。これによって、容器内に貯留される液体の液量を外部機器に出力することができる。

なお、ここで「加算」とは、複数の検出器から出力されるアナログ信号の電圧値（例えば、Ｖ１，Ｖ２）をそのまま加算（例えば、Ｖ１＋Ｖ２）することを意味するだけでなく、これらのアナログ信号の電圧値に係数ｋを乗算した値を加算（例えば、ｋ１×Ｖ１＋ｋ２×Ｖ２）することも含まれる。したがって、複数の検出器から出力されるアナログ信号の電圧値（例えば、Ｖ１，Ｖ２）の平均値（例えば、１／２×（Ｖ１＋Ｖ２））を算出することも、ここでいう「加算」することに相当する。

（特徴２） 本明細書で開示される液量検出装置では、容器は、第１深さの第１貯留部と、第２深さの第２貯留部と、第１貯留部の上部と第２貯留部の上部を接続する接続部と、を有し、接続部の深さが第１深さ及び第２深さよりも浅くされた鞍型容器であってもよい。この場合、検出器は、第１貯留部と第２貯留部のそれぞれに配置されており、出力回路が鞍型容器内に配置されていてもよい。このような構成によると、第１貯留部と第２貯留部と出力回路が容器内に配置されるため、これらを接続する信号ラインを容器内に配置することができる。

（特徴３） 本明細書で開示される液量検出装置では、容器は、液体を貯留する複数の貯留部を有しており、各貯留部の液位は相互に独立して変化可能であってもよい。検出器は、貯留部毎に配置されていてもよい。各検出器は、当該検出器の磁気センサから出力されるアナログ信号を、当該検出器が配置される貯留部に貯留される液体の液量に応じたアナログ信号に変換する変換部をさらに有していてもよい。複数の検出器の各変換部から出力されるアナログ信号の単位液量当たりの出力電圧の値がそれぞれ同一とされていてもよい。このような構成によると、各検出器から出力されるアナログ信号が変換部を介して出力回路に入力される。ここで、各変換部から出力される信号の単位液量当たりの出力電圧値が同一である。このため、各貯留部に貯留可能な最大液量が異なっていても、出力回路は、各変換部から出力されるアナログ信号を簡易に処理して、容器内の液量に応じたアナログ検出信号を出力することができる。

（特徴４） 特徴３の構成を備える液量検出装置では、各検出器の変換部は、容器に貯留可能な液体の最大液量と、当該検出器が配置される貯留部に貯留可能な液体の最大液量との比に応じて、磁気センサから出力されるアナログ信号を変換してもよい。このような構成によると、各検出器から出力されるアナログ信号のスケール（単位液量当たりの電圧値）を同一とすることができる。

（特徴５） 特徴３の構成を備える液量検出装置では、複数の検出器から選択された１の検出器の変換部は、当該検出器が配置される貯留部に貯留可能な液体の最大液量が予め設定された設定電圧値となるように、磁気センサから出力されるアナログ信号を変換してもよい。この場合、選択されなかった他の検出器の変換部は、選択された検出器が配置される貯留部に貯留可能な液体の最大液量と、選択されなかった他の検出器が配置される貯留部に貯留可能な液体の最大液量との比に応じて、磁気センサから出力されるアナログ信号を変換してもよい。このような構成によっても、各検出器から出力されるアナログ信号のスケール（単位液量当たりの電圧値）を同一とすることができる。また、設定電圧を検出器から出力可能な最大値とすると、選択された検出器ではフルスケールを利用して当該理貯留部の液量を検出することができる。したがって、液量検出精度を向上することができる。

（特徴６） 特徴３の構成を備える液量検出装置では、各検出器の変換部は、当該検出器の磁気センサから出力されるアナログ信号を、当該検出器のアーム部材の回転角に変換し、その変換した回転角を当該検出器が配置される貯留部に貯留される液体の液量に応じたアナログ信号に変換してもよい。このような構成によると、アーム部材の回転角から液量を算出するため、各貯留部に貯留される液体の液量を正確に検出することができ、その結果、容器内に貯留される液体の液量を検出することができる。

図１に示すように、燃料量検出装置１０は、自動車に搭載される鞍型の燃料タンク１２に設置されている。図１，２に示すように、燃料量検出装置１０は、第１燃料量検出器３６と、第２燃料量検出器２２と、加算回路３８（出力回路の一例）を備えている。第１燃料量検出器３６と第２燃料量検出器２２は、加算回路３８を介して燃料メータ５２に接続されている。

まず、燃料量検出装置１０が設置される鞍型の燃料タンク１２について説明する。燃料タンク１２は、その中央部１８（接続部の一例）の底面が、中央部１８の一方側に配置されたメイン貯留部１４の底面、及び、中央部１８の他方側に配置されたサブ貯留部１６の底面に対して上方に位置している。すなわち、中央部１８は、メイン貯留部１４及びサブ貯留部１６の上部を接続しており、中央部１８の深さは、メイン貯留部１４の深さ及びサブ貯留部１６の深さよりも浅くされている。このため、燃料タンク１２内に貯留される燃料量が減少して液位が中央部１８の底面より低くなると、メイン貯留部１４とサブ貯留部１６のそれぞれに独立して燃料が貯留される。すなわち、メイン貯留部１４に貯留される燃料の液位と、サブ貯留部１６に貯留される燃料の液位は、相互に独立して変化可能となる。その結果、メイン貯留部１４に貯留される燃料量のみを検出しても、燃料タンク１２に貯留されている全燃料量を正確に算出することはできない。同様に、サブ貯留部１６に貯留される燃料量のみを検出しても、燃料タンク１２に貯留されている全燃料量を正確に算出することはできない。そこで、本実施例の燃料量検出装置１０は、メイン貯留部１４内の燃料量と、サブ貯留部１６内の燃料量のそれぞれを検出している。

なお、燃料タンク１２のメイン貯留部１４には、図示しない燃料ポンプが配置されている。燃料ポンプは、燃料タンク１２内（詳細には、メイン貯留部１４内）の燃料を吸引して昇圧し、昇圧した燃料を燃料タンク１２の外部（すなわち、エンジン）に供給する。一方、燃料ポンプがメイン貯留部１４に配置されていることから、燃料タンク１２内の燃料の液位が低低下したときに、サブ貯留部１６内の燃料をメイン貯留部１４に移送する必要がある。サブ貯留部１６からメイン貯留部１４への燃料の移送は、走行時の加減速や旋回時の遠心力により行われ、あるいは、燃料ポンプから吐出される燃料の一部を利用するジェットポンプ（図示しない）によって行われるようになっている。

第１燃料量検出器３６は、メイン貯留部１４内に設置されている。第１燃料量検出器３６は、フロート３２と、フロート３２に固定されたアーム部材３４と、アーム部材３４の基端に固定されたロータ４５と、ロータ４５の回転角を検出する磁気センサユニット４１を備えている。フロート３２は、メイン貯留部１４内の燃料に浮かんでおり、燃料の液位に応じて上下方向に運動する。フロート３２には、アーム部材３４の先端が固定されている。アーム部材３４の基端には、ロータ４５が固定されている。ロータ４５は、永久磁石等によって構成され、所定の磁界を発生するようになっている。ロータ４５は、ケーシング４３に回転可能に支持されている。磁気センサユニット４１は、ケーシング４３に設置されている。磁気センサユニット４１は、ロータ４５が発生する磁界を検出する。このため、メイン貯留部１４内の燃料の液位に応じてフロート３２が上下動すると、それによってアーム部材３４が揺動して、ロータ４５がケーシング４３に対して回転する。ロータ４５が回転すると、ロータ４５によって発生する磁界の向きが変化する。すると、磁気センサユニット４１で検出されるロータ４５の磁界の向きや強さが変化する。磁気センサユニット４１は、検出されるロータ４５の磁界の向きや強さに基づいて、メイン貯留部１４内に貯留される燃料量に応じたアナログ信号を出力する（図２参照）。磁気センサユニット４１の詳細な構成については、後で詳述する。

第２燃料量検出器２２は、第１燃料量検出器３６と同一構成をしており、フロート２４とアーム部材２６とロータ５５と磁気センサユニット３１を備えている。フロート３２は、サブ貯留部１６内の燃料の液位に応じて上下方向に運動し、フロート３２の上下運動によりアーム部材２６が揺動し、ロータ５５がケーシング５３に対して回転する。磁気センサユニット３１は、ロータ５５の回転運動（詳細には、ロータ５５の磁界）を検出し、その検出結果に基づいてサブ貯留部１６内に貯留される燃料量に応じたアナログ信号を出力する（図２参照）。磁気センサユニット３１の詳細な構成については、後で詳述する。

加算回路３８は、第１燃料量検出器３６が設置されたケーシング４３に搭載されている。ケーシング４３が燃料タンク１２内（詳細には、メイン貯留部１４内）に配置されていることから、加算回路３８も燃料タンク１２内に配置されている。加算回路３８は、燃料タンク１２外（例えば、運転席）に配置された燃料メータ５２に接続されると共に、燃料タンク１２内に配置された第１燃料量検出器３６及び第２燃料量検出器２２に接続されている。すなわち、加算回路３８と第１燃料量検出器３６は、電源ライン４２ｂとグランドライン４６ｂと信号出力ライン４４ｂによって接続されている。第１燃料量検出器３６は、電源ライン４２ｂから供給される電源によって動作し、メイン貯留部１４に貯留される燃料の燃料量を信号出力ライン４４ｂに出力する。また、加算回路３８と第２燃料量検出器２２は、電源ライン４２ｃとグランドライン４６ｃと信号出力ライン４４ｃによって接続されている。第２燃料量検出器２２は、電源ライン４２ｃから供給される電源によって動作し、サブ貯留部１６に貯留される燃料の燃料量を信号出力ライン４４ｃに出力する。加算回路３８が燃料タンク１２内に配置されているため、上述した各配線４２ｂ，４２ｃ，４４ｂ，４４ｃ，４６ｂ，４６ｃも燃料タンク１２内に配置されている。

加算回路３８と燃料メータ５２は、電源ライン４２ａとグランドライン４６ａと信号出力ライン４４ａによって接続されている。したがって、燃料メータ５２から供給される電源は、電源ライン４２ａ，４２ｂを介して第１燃料量検出器３６に供給され、また、電源ライン４２ａ，４２ｃを介して第２燃料量検出器２２に供給される。一方、第１燃料量検出器３６からの出力信号（メイン貯留部１４の燃料量）と、第２燃料量検出器２２からの出力信号（サブ貯留部１６の燃料量）は、加算回路３８によって燃料タンク１２内の燃料量に応じたアナログ信号とされ、信号出力ライン４４ａによって燃料メータ５２に入力される。上述したように、加算回路３８は燃料タンク１２内に配置されている。このため、加算回路３８と燃料メータ５２を接続する配線（電源ライン４２ａ，グランドライン４６ａ，信号出力ライン４４ａ）は、燃料タンク１２の開口を塞ぐ蓋部材４０を貫通し、燃料タンク１２内から燃料タンク１２外に伸びている。加算回路３８の詳細な構成については、後で詳述する。

なお、燃料メータ５２は、ＣＰＵ４８と表示器５０を有している。ＣＰＵ４８には、加算回路３８から出力されるアナログ信号が入力される。ＣＰＵ４８は、加算回路３８から入力されるアナログ信号から燃料タンク１２内に貯留される燃料量を特定し、その特定した燃料量を表示器５０に表示する。ＣＰＵ４８及び表示器５０は、従来公知の燃料メータにおけるそれぞれと同様に構成することができる。

次に、磁気センサユニット４１，３１と加算回路３８について詳細に説明する。図２に示すように磁気センサユニット４１は、磁気センサ３３と、変換部３７を備えている。磁気センサ３３は、ロータ４５の回転角（すなわち、アーム部材３４の回転角）を検出する磁気式のセンサであって、例えば、ホール素子を利用した公知のセンサを用いることができる。磁気センサ３３は、ロータ４５の回転角に応じた出力信号（アナログ信号）を出力する。

変換部３７は、磁気センサ３３から入力される出力信号（アナログ信号）を、メイン貯留部１４内に貯留される燃料量に応じたアナログ信号に変換する。具体的には、変換部３７は、磁気センサ３３からの出力信号（アナログ信号）をメイン貯留部１４内に貯留される燃料の燃料量に変換するテーブルデータを備えている。すなわち、磁気センサ３３からの出力信号（アナログ信号）の電圧値は、ロータ４５の回転角によって変化する。ロータ４５の回転角は、アーム部材３４の回転角である。このため、ロータ４５の回転角は、メイン貯留部１４内に貯留される燃料の液位によって変化する。メイン貯留部１４の形状（横断面形状）は既知であることから、メイン貯留部１４内に貯留される燃料の液位が分かれば、メイン貯留部１４内に貯留される燃料の燃料量を特定することができる。したがって、変換部３７は、「磁気センサ３３の出力信号（電圧値）−メイン貯留部１４の燃料量」の関係を規定するテーブルデータを用いて、磁気センサ３３の出力信号（アナログ信号）を、メイン貯留部１４内に貯留される燃料量に応じたアナログ信号に変換する。変換部３７で変換されたメイン貯留部１４の「燃料量」は、アナログ信号Ｖ１として加算回路３８に出力される。なお、上述の説明から明らかなように、テーブルデータはメイン貯留部１４の形状によって変化する。このため、メイン貯留部１４の形状に応じてテーブルデータが予め作成され、作成されたテーブルデータは変換部３７のメモリに記憶される。

磁気センサユニット３１は、磁気センサユニット４１と同様に、磁気センサ２３と変換部２７を備えている。磁気センサ２３は、磁気センサ３３と同様に構成され、ロータ５５（アーム部材２６）の回転角を検出する。変換部２７は、変換部３７と同様に構成され、サブ貯留部１６用のテーブルデータを用いて、磁気センサ３３の出力をサブ貯留部１６に貯留される燃料量に変換する。変換部２７で算出されたサブ貯留部１６の「燃料量」は、アナログ信号Ｖ２として加算回路３８に出力される。

ここで、第１燃料量検出器３６（変換部３７）から出力される出力信号（アナログ信号）と、第２燃料量検出器２２（変換部２７）から出力される出力信号（アナログ信号）とは、後述する加算回路３８で加算される。本実施例では、加算回路３８での処理を簡易に行うため、第１燃料量検出器３６から出力される信号のスケール（単位燃料量当りの出力電圧値）と、第２燃料量検出器２２から出力される信号のスケール（単位燃料量当りの出力電圧値）とが同一とされる。具体的には、第１燃料量検出器３６から出力される出力信号のスケールと第２燃料量検出器２２から出力される信号のスケールが同一となるように、各検出器３６，２２に記憶される「電圧値」−「燃料量」の関係が記憶される。

例えば、メイン貯留部１４で最大燃料量Ｑ１が貯留可能とされ、サブ貯留部１６で最大燃料量Ｑ２が貯留可能とされているとする。かかる場合に、単位燃料量当りの出力電圧値をＶｕとする。この場合、第１燃料量検出器３６から出力される信号の最小値がＶ０で、かつ、最大値がＶ０＋Ｖｕ×Ｑ１となり、第２燃料量検出器２２から出力される信号の最小値がＶ０で、かつ、最大値がＶ０＋Ｖｕ×Ｑ２となるように、磁気センサ２３，３３からの信号を変換部３７，２７で変換する。これによって、第１燃料量検出器３６と第２燃料量検出器２２から出力される信号のスケールが同一となり、加算回路３８での処理を簡易に行うことができる。ここで、Ｖ０は、検出器３６，２２の故障を判定する等のために設定されるクランプ電圧（下限値）である。

また、他の例では、メイン貯留部１４で最大燃料量Ｑ１が貯留可能とされ、サブ貯留部１６で最大燃料量Ｑ２が貯留可能とされている場合に、第１燃料量検出器３６から出力される信号を係数（Ｑ１／（Ｑ１＋Ｑ２））により重み付けしたものとし、第２燃料量検出器２２から出力される信号を係数（Ｑ２／（Ｑ１＋Ｑ２））により重み付けしたものとする。このような方法によっても、第１燃料量検出器３６と第２燃料量検出器２２から出力される信号のスケールが同一となり、加算回路３８での処理を簡易に行うことができる。

加算回路３８は、第１燃料量検出器３６から出力されるアナログ信号Ｖ１と、第２燃料量検出器２２から出力されるアナログ信号Ｖ２を加算し、この加算した信号Ｖｏｕｔを出力する（詳細には、Ｖｏｕｔ＝平均値（（Ｖ１＋Ｖ２）／２）を出力する）。すなわち、図２に示すように、第１燃料量検出器３６の出力端子３６ａは抵抗Ｒ１を介して接続点３９に接続され、第２燃料量検出器２２の出力端子２２ａは抵抗Ｒ２を介して接続点３９に接続される。接続点３９は、燃料メータ５２の入力端子に接続される。したがって、接続点３９の電圧Ｖｏｕｔは、第１燃料量検出器３６の出力電圧Ｖ１と第２燃料量検出器２２の出力電圧Ｖ２を抵抗Ｒ１，Ｒ２で按分した値となる。本実施例では、抵抗Ｒ１と抵抗Ｒ２が同一の抵抗値とされるため、加算回路３８から出力される信号は出力電圧Ｖ１，Ｖ２の平均値１／２×（Ｖ１＋Ｖ２）となる。

燃料メータ５２には、加算回路３８から出力される信号Ｖｏｕｔ（＝（Ｖ１＋Ｖ２）／２）が入力される。各検出器３６，２２から出力される信号Ｖ１，Ｖ２のスケールは既知であるため、燃料メータ５２のＣＰＵ４８は、加算回路３８から入力される信号Ｖｏｕｔから、燃料タンク１２内に貯留されている燃料の燃料量を正確に算出することができる。

ところで、磁気センサ３３，２３及び燃料メータ５２に入出力される信号の電圧は、通常、０〜電源電圧（例えば、５Ｖ）の範囲とされる。したがって、第１燃料量検出器３６又は第２燃料量検出器２２から出力される信号Ｖ１，Ｖ２のフルスケール時の電圧（上限クランプ電圧）を電源電圧近傍の設定電圧に設定することで、第１燃料量検出器３６又は第２燃料量検出器２２の検出精度を高めることができる。通常、鞍型の燃料タンク１２では、メイン貯留部１４の容量Ｑ１がサブ貯留部１６の容量Ｑ２より大きい。このため、第１燃料量検出器３６から出力される信号Ｖ１のフルスケール時の電圧（上限クランプ電圧）を電源電圧近傍の設定電圧に設定することで、燃料量検出装置１０の検出精度を好適に高めることができる。なお、かかる場合、第２燃料量検出器２２から出力される信号のフルスケール時の電圧（上限クランプ電圧）は、メイン貯留部１４の容量Ｑ１とサブ貯留部１６の容量Ｑ２の比によって定めればよい。

図３を用いて具体例について説明する。図３に示す例では、メイン貯留部１４の容量は３０リットルであり、サブ貯留部１６の容量は２０リットルである。また、電源電圧を５Ｖとし、下限クランプ電圧Ｖ０を０．５Ｖとしている。かかる場合において、まず、メイン貯留部１４の燃料量を検出する第１燃料量検出器３６の上限クランプ電圧を電源電圧近傍の設定電圧（４．７Ｖ）に設定する。したがって、第１燃料量検出器３６から出力される信号は、０．５〜４．７Ｖの範囲となる。メイン貯留部１４には３０リットルが貯留されるため、単位燃料量当りの電圧値は０．１４Ｖ／リットルとなる。次に、第２燃料量検出器２２の上限クランプ電圧を設定する。メイン貯留部１４の容量とサブ貯留部１６の容量の比は３：２である。このため、第２燃料量検出器２２の上限クランプ電圧は、４．２×２／３＋０．５＝３．３Ｖとなる。したがって、第２燃料量検出器２２から出力される信号は、０．５〜３．３Ｖの範囲となる。サブ貯留部１６には２０リットルが貯留されるため、単位燃料量当りの電圧値は０．１４Ｖ／リットルとなる。

なお、加算回路３８は、第１燃料量検出器３６の出力信号Ｖ１と、第２燃料量検出器２２の出力信号Ｖ２の平均値Ｖｏｕｔ（＝（Ｖ１＋Ｖ２）／２）を出力する。このため、燃料メータ５２には、０．５〜４．０Ｖの信号が入力され、その単位燃料量当りの電圧値は０．０７Ｖ／リットルとなる。したがって、燃料メータ５２に入力される電圧も、０〜４．７Ｖ（設定電圧）の範囲とされている。ただし、第１燃料量検出器３６と第２燃料量検出器２２の上限及び下限クランプ電圧を設定した結果、燃料メータ５２に入力される信号の電圧が設定電圧を超える場合がある。かかる場合は、燃料メータ５２に入力される信号の電圧の最大値が４．７Ｖ（設定電圧）となるように、第１燃料量検出器３６と第２燃料量検出器２２の上限及び下限クランプ電圧を適宜修正すればよい。

上述の説明から明らかなように、本実施例の燃料量検出装置１０は、第１燃料量検出器３６によりメイン貯留部１４の燃料量を検出し、第２燃料量検出器２２でサブ貯留部１６の燃料量を検出し、加算回路３８でこれらを合算して燃料メータ５２に出力する。このため、燃料検出装置１０と燃料メータ５２を接続する信号出力ラインを１本とすることができる。

また、第１燃料量検出器３６から出力される信号Ｖ１のスケール（単位燃料量当りの電圧値）が第２燃料量検出器２２から出力される信号Ｖ２のスケール（単位燃料量当りの電圧値）と同一となるように、各検出器３６，２２において磁気センサ３３，２３からの信号が変換される。このため、加算回路３８は、第１燃料量検出器３６の出力端子３６ａと、第２燃料量検出器２２の出力端子２２ａを接続すると共に、その接続点を燃料メータ５２の入力端子に接続するだけでよい。このため、極めて簡易な構成で加算回路３８を構成することができる。

また、加算回路３８が燃料タンク１２内に配置されているため、加算回路３８と燃料量検出器３６，２２を接続する配線を燃料タンク１２内に配置することができる。これによって、加算回路３８と燃料メータ５２を接続する配線のみが燃料タンク１２の内部から外部へ貫通して伸びる配線となり、このような配線を少なくすることができる。その結果、燃料タンク１２のシール箇所が少なくなり、燃料タンク１２のシール性を高めることができる。

以上、本発明の具体例を詳細に説明したが、これらは例示にすぎず、特許請求の範囲を限定するものではない。特許請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例をさまざまに変形、変更したものが含まれる。

例えば、上述した実施例では、磁気センサ３３，２３から出力される信号を、貯留部１４，１６に貯留される燃料の燃料量に直接変換するようにしたが、本明細書に開示の技術は、このような例に限られない。例えば、図４に示すように、磁気センサユニット４１の変換部３９を、磁気センサ３３からの出力信号（アナログ信号）をアーム部材３４の回転角に変換する角度変換部３５と、変換されたアーム部材３４の回転角からメイン貯留部１４内に貯留される燃料の燃料量に変換する液量変換部３７ａによって構成してもよい。同様に、磁気センサユニット３１の変換部２９を角度変換部２５と液量変換部２７ａによって構成してもよい。

すなわち、角度変換部３５，２５は、磁気センサ３３，２３からの出力信号の電圧値と、アーム部材３４，２６の回転角との関係（「電圧値」−「回転角」の関係）を予め記憶している。このため、角度変換部３５，２５は、磁気センサ３３，２３からの出力信号が入力すると、その入力した出力信号からアーム部材３４，２６の回転角を特定する。

液量変換部３７ａ，２７ａは、角度変換部３５，２５で特定されたアーム部材３４，２６の回転角から、貯留部１４，１６内に貯留される燃料量を算出する。すなわち、アーム部材３４，２６の回転角が特定されると、この回転角から各貯留部１４，１６内の燃料の液位が特定できる。貯留部１４、１６の形状（横断面形状）は既知であるため、液量変換部３７ａ，２７ａは、アーム部材３４，２６の「回転角」と、貯留部１４，１６内に貯留される燃料の「燃料量」との関係（「回転角」−「燃料量」の関係）から、貯留部１４，１６内に貯留される「燃料量」を算出する。

なお、サブ貯留部１６の「液位」とアーム部材２６の「回転角」との関係は、アーム部材２６の長さによって決まる。このため、アーム部材２６とアーム部材３４が同一長さであれば、角度変換部２５に記憶される「電圧値」−「回転角」の関係は、角度変換部３５に記憶される「電圧値」−「回転角」の関係と同一となる。一方、液量変換部２７ａに記憶される「回転角」−「燃料量」の関係は、サブ貯留部１６の横断面形状によって決まる。このため、メイン貯留部１４とサブ貯留部１６が異なる形状であると、液量変換部２７ａに記憶される「回転角」−「燃料量」の関係は、液量変換部３７ａに記憶されるものとは異なるものとなる。

また、上述した実施例では、鞍型の燃料タンク１２に設置した燃料量検出装置について説明したが、本明細書に開示の技術は、このような例に限られない。例えば、独立した複数の燃料タンクに燃料を貯留するような場合にも適用することができる。この場合、各燃料タンクに燃料量検出器が配設され、これらの検出結果が加算回路を介して燃料メータに出力される。

また、上述した実施例では、メイン貯留部１４の容量とサブ貯留部１６の容量が異なる場合であったが、メイン貯留部１４の容量とサブ貯留部１６の容量が同一容量の場合であってもよい。この場合、各燃料量検出器３６，２２から出力される信号のスケール（単位燃料量当りの電圧値）が同一となるため、スケールを一致させるための変換を行う必要はない。

また、上述した実施例では、燃料タンク１２に２つの貯留部１４，１６が設けられ、これら貯留部１４，１６に燃料量検出器３６，２２が配設されたが、燃料タンクには３以上の貯留部が設けられてもよい。この場合、貯留部毎に燃料量検出器を配設し、各燃料量検出器からの出力信号が加算器に入力し、加算器において合算すればよい。

本明細書または図面に説明した技術要素は、単独であるいは各種の組合せによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時請求項記載の組合せに限定されるものではない。また、本明細書または図面に例示した技術は複数目的を同時に達成するものであり、そのうちの一つの目的を達成すること自体で技術的有用性を持つものである。

１０：燃料量検出装置
１２：燃料タンク
１４：メイン貯留部
１６：サブ貯留部
２２，３６：燃料量検出器
３８：加算回路

Claims (7)

1. 容器内に貯留されている液体の液量に応じた検出信号を出力する液量検出装置であり、
   容器内に設置される複数の検出器と、
   複数の検出器から出力される信号に基づいて、容器内の液量に応じた検出信号を出力する出力回路と、を有し、
   各検出器は、フロートと、フロートの上下方向の運動を回転運動に変換するアーム部材と、アーム部材の回転運動に応じたアナログ信号を出力する磁気センサと、を有し、
   出力回路は、各検出器から出力されるアナログ信号が入力され、それら入力される複数のアナログ信号に基づいて容器内の液量に応じたアナログ検出信号を出力する、液量検出装置。
2. 容器は、液体を貯留する複数の貯留部を有しており、各貯留部の液位は相互に独立して変化可能であり、
   検出器は、貯留部毎に配置されており、
   出力回路は、各検出器から出力されるアナログ信号の電圧値を加算する加算機能を備えている、請求項１に記載の液量検出装置。
3. 容器は、第１深さの第１貯留部と、第２深さの第２貯留部と、第１貯留部の上部と第２貯留部の上部を接続する接続部と、を有し、接続部の深さが第１深さ及び第２深さよりも浅くされた鞍型容器であり、
   検出器は、第１貯留部と第２貯留部のそれぞれに配置されており、
   出力回路が鞍型容器内に配置されている、請求項１又は２に記載の液量検出装置。
4. 容器は、液体を貯留する複数の貯留部を有しており、各貯留部の液位は相互に独立して変化可能であり、
   検出器は、貯留部毎に配置されており、
   各検出器は、当該検出器の磁気センサから出力されるアナログ信号を、当該検出器が配置される貯留部に貯留される液体の液量に応じたアナログ信号に変換する変換部をさらに有しており、
   複数の検出器の各変換部から出力されるアナログ信号の単位液量当たりの出力電圧の値がそれぞれ同一とされている、請求項１〜３のいずれか一項に記載の液量検出装置。
5. 各検出器の変換部は、容器に貯留可能な液体の最大液量と、当該検出器が配置される貯留部に貯留可能な液体の最大液量との比に応じて、磁気センサから出力されるアナログ信号を変換する、請求項４に記載の液量検出装置。
6. 複数の検出器から選択された１の検出器の変換部は、当該検出器が配置される貯留部に貯留可能な液体の最大液量が予め設定された設定電圧値となるように、磁気センサから出力されるアナログ信号を変換し、
   選択されなかった他の検出器の変換部は、選択された検出器が配置される貯留部に貯留可能な液体の最大液量と、選択されなかった他の検出器が配置される貯留部に貯留可能な液体の最大液量との比に応じて、磁気センサから出力されるアナログ信号を変換する、請求項４に記載の液量検出装置。
7. 各検出器の変換部は、当該検出器の磁気センサから出力されるアナログ信号を、当該検出器のアーム部材の回転角に変換し、その変換した回転角を当該検出器が配置される貯留部に貯留される液体の液量に応じたアナログ信号に変換する、請求項４に記載の液量検出装置。

Images