JP2018105780A

JP2018105780A - Liquid level detector

Info

Publication number: JP2018105780A
Application number: JP2016253859A
Authority: JP
Inventors: 斎藤　恭造; Kyozo Saito; 恭造斎藤
Original assignee: Alps Electric Co Ltd
Current assignee: Alps Alpine Co Ltd
Priority date: 2016-12-27
Filing date: 2016-12-27
Publication date: 2018-07-05

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a liquid level detector which can be set in a fuel tank easily due to its simple structure without requiring a significant change according to a shape of the fuel tank.SOLUTION: A fuel gauge 1 is set in a fuel tank 2, and includes a motor 3 and a measuring fin 4. The motor 3 is connected to an ammeter 6, a detection switch 7, and a battery 8. The ammeter 6 and the detection switch 7 are connected to the controller 9. The measurement fin 4 has a pressure receiving surface 4a for receiving resistance from gasoline G when being rotated by the motor 3. An operation unit 11 of the controller 9 detects a current which is applied to the motor 3 by the ammeter 6 when the measurement fin 4 is rotated, and calculates a liquid level L of the gasoline G from an output signal from the ammeter 6.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、車両の燃料タンク等の燃料タンクの液位を検知する液位検知装置に関する。 The present invention relates to a liquid level detection device that detects a liquid level of a fuel tank such as a fuel tank of a vehicle.

従来より、車両に設けられている燃料タンク等の燃料タンクにおいては、タンク内の液体の残量を計測するために液位検知装置が設けられている。従来の液位検知装置は、アームの一端に取り付けたフロートで燃料の液位を検知して燃料の残量を計測するものが一般的であった（特許文献１参照）。 Conventionally, in a fuel tank such as a fuel tank provided in a vehicle, a liquid level detection device is provided in order to measure the remaining amount of liquid in the tank. Conventional liquid level detection devices generally measure the fuel level by detecting the fuel level with a float attached to one end of an arm (see Patent Document 1).

特開平９−３３３２３号公報JP-A-9-33323

このような従来の装置は、燃料タンクの形状が様々であるため、燃料タンクの形状に合わせて設計が必要であり、製品の設計コストや製造コストがアップするという不都合があった。また、従来の装置を燃料タンク内に設置する場合、タンクの燃料供給口等から内部に挿入して設置する必要があるが、装置の形状が複雑であるため、設置作業が困難であるという不都合があった。 Such a conventional apparatus has various shapes of the fuel tank, so that it is necessary to design it in accordance with the shape of the fuel tank, and there is a disadvantage that the design cost and the manufacturing cost of the product increase. In addition, when installing a conventional device in a fuel tank, it is necessary to install the device by inserting it into the fuel supply port of the tank or the like. However, since the shape of the device is complicated, the installation work is difficult. was there.

本発明は、燃料タンク内の液位を検知する液位検知装置の改良を目的とし、さらに詳しくは、燃料タンクの形状に合わせて大きな変更を必要としない液位検知装置を提供することを目的とする。また、本発明の他の目的は、簡易な構成で、燃料タンクに設置する際にも設置作業が容易な液位検知装置を提供することを目的とする。 An object of the present invention is to improve a liquid level detection device that detects a liquid level in a fuel tank, and more specifically, to provide a liquid level detection device that does not require a large change in accordance with the shape of the fuel tank. And Another object of the present invention is to provide a liquid level detection device that has a simple configuration and can be easily installed even when installed in a fuel tank.

本発明の液位検知装置は、上記不都合を解消するために、移動体の燃料タンク内の液体燃料の液位を検知する液位検知装置であって、前記燃料タンク内で前記液体燃料に挿入される負荷検知体と、前記負荷検知体を回転させる駆動部と、前記駆動部により前記負荷検知体を駆動させた際の負荷を検出する負荷検出部と、前記負荷検出部の出力値を用いて演算を行う演算部とを備え、前記負荷検知体は、回転方向に向けられて回転時に液体から圧力を受ける受圧面を有し、前記演算部では、前記負荷検出部からの出力値に基づいて前記液位が演算されることを特徴とする。 The liquid level detection device of the present invention is a liquid level detection device that detects the liquid level of liquid fuel in a fuel tank of a moving body, and is inserted into the liquid fuel in the fuel tank in order to eliminate the above inconvenience. A load detection body, a drive unit that rotates the load detection body, a load detection unit that detects a load when the load detection unit is driven by the drive unit, and an output value of the load detection unit The load detection body has a pressure receiving surface that is directed in the rotation direction and receives pressure from the liquid during rotation, and the calculation unit is based on an output value from the load detection unit. Then, the liquid level is calculated.

前記駆動部により前記負荷検知体を回転させると、前記受圧面が液体に浸漬されている深さに比例して負荷検知体を移動させるための負荷が増減する。従って、前記負荷検出部により前記負荷検知体に生じる負荷を検出し、前記演算部によってその出力値に基づいて演算することによって、負荷検知体が液体に浸漬している深さ、即ち燃料タンク内の液体の液位を算出することが可能となる。 When the load detection body is rotated by the drive unit, the load for moving the load detection body increases or decreases in proportion to the depth at which the pressure receiving surface is immersed in the liquid. Therefore, by detecting the load generated in the load detection body by the load detection section and calculating based on the output value by the calculation section, the depth at which the load detection body is immersed in the liquid, that is, in the fuel tank The liquid level of the liquid can be calculated.

このように、本発明の液位検知装置は、液体の液位を検出するための構成が受圧面を有する負荷検知体という簡易な構成であるため、従来のようにアーム及びフロート等を必要としない。従って、本発明の液位検知装置は、燃料タンクの形状に合わせて大きな変更をする必要がなく、燃料タンク内に設置する際にも設置作業が容易となる。 As described above, the liquid level detection device of the present invention has a simple configuration of a load detection body having a pressure receiving surface as a configuration for detecting the liquid level of the liquid, and thus requires an arm and a float as in the conventional case. do not do. Therefore, the liquid level detection device of the present invention does not need to be greatly changed according to the shape of the fuel tank, and the installation work is facilitated even when installed in the fuel tank.

また、本発明の液位検知装置においては、前記駆動部が前記負荷検知体を回転させるモータを備え、前記負荷は前記モータの駆動電流であり、前記負荷検出部は、前記モータの駆動電流を検知する電流検知部を備え、前記演算部では、前記電流検知部からの出力値に基づいて前記液位が演算されるものとすることができる。 In the liquid level detection device of the present invention, the drive unit includes a motor that rotates the load detection body, the load is a drive current of the motor, and the load detection unit calculates a drive current of the motor. A current detection unit for detection may be provided, and the liquid level may be calculated based on an output value from the current detection unit.

また、前記駆動部は、前記負荷検知体を回転させるモータを備え、前記負荷は前記負荷検知体を回転させた際に前記負荷検知体に生じる歪みであり、前記負荷検出部は、前記負荷検知体に生じる歪みを検知する歪み検知素子を備え、前記演算部では、前記歪み検知素子からの出力値に基づいて前記液位が演算されるものとすることができる。 The drive unit includes a motor that rotates the load detection body, and the load is distortion generated in the load detection body when the load detection body is rotated, and the load detection unit includes the load detection unit. A strain detection element that detects strain generated in the body may be provided, and the liquid level may be calculated based on an output value from the strain detection element.

当該構成によれば、前記負荷検出部を汎用的な電流計又は歪みゲージ等とすることができるため、簡易な構成で、且つコストを低減することが可能となる。 According to this configuration, since the load detection unit can be a general-purpose ammeter or a strain gauge, it is possible to reduce the cost with a simple configuration.

また、本発明の液位検知装置においては、前記駆動部は、前記演算部により液位が演算される際に、所定時間駆動されることが好ましい。当該構成によれば、液位の検出が必要な場合にのみ駆動部を駆動するので、前記駆動部の駆動によって燃料タンク内の液体が駆動される時間を最小限にすることができる。ここで、所定時間とは、演算部により液位を算出するために必要な負荷のデータを取得するための時間をいう。一般的に、液体は攪拌等がなされると粘性が変化するので負荷検知体の駆動負荷にも影響が出るが、当該構成とすることにより燃料タンク内の液体の粘性の変化を極力抑えることができる。また、駆動部を駆動するためのエネルギーの消費も極力抑えることができる。 In the liquid level detection device of the present invention, it is preferable that the drive unit is driven for a predetermined time when the liquid level is calculated by the calculation unit. According to this configuration, since the drive unit is driven only when the liquid level needs to be detected, the time during which the liquid in the fuel tank is driven by driving the drive unit can be minimized. Here, the predetermined time refers to a time for acquiring load data necessary for calculating the liquid level by the calculation unit. In general, when the liquid is agitated, etc., the viscosity changes, so that the driving load of the load detector is also affected. However, this configuration can minimize the change in the viscosity of the liquid in the fuel tank. it can. Further, energy consumption for driving the drive unit can be suppressed as much as possible.

また、本発明の液位検知装置においては、前記燃料タンク内の温度を検知する温度検知部を備え、前記演算部では、前記温度検知部からの出力値に基づいて補正値が算出され、液位の算出値が前記補正値で補正されることが好ましい。液体は一般的に温度により粘性が変化するが、当該構成により、燃料タンク内の液体の温度が変化しても前記演算部により温度補正がなされるので、常に正確な液位の検出が可能となる。 The liquid level detection device of the present invention further includes a temperature detection unit that detects the temperature in the fuel tank, and the calculation unit calculates a correction value based on an output value from the temperature detection unit, It is preferable that the calculated value of the position is corrected with the correction value. The viscosity of liquid generally changes with temperature, but with this configuration, even if the temperature of the liquid in the fuel tank changes, the calculation unit corrects the temperature, so that the liquid level can always be detected accurately. Become.

また、本発明の液位検知装置においては、前記駆動部は、前記燃料タンクの天面側に取り付けられており、前記負荷検知体は前記燃料タンクが基本姿勢のときに垂直となるように取り付けられていることが好ましい。当該構成によれば、駆動部の燃料タンクへの取り付けが容易となる。さらに、負荷検知体が垂直となっており負荷検知体に曲げ方向の重力が生じないため、負荷検知体及び駆動部に不要な負荷が生じない。 Further, in the liquid level detection device of the present invention, the drive unit is attached to the top surface side of the fuel tank, and the load detector is attached so as to be vertical when the fuel tank is in a basic posture. It is preferable that According to the said structure, the attachment to a fuel tank of a drive part becomes easy. Furthermore, since the load detection body is vertical and gravity in the bending direction does not occur in the load detection body, unnecessary load does not occur in the load detection body and the drive unit.

また、本発明の液位検知装置においては、前記燃料タンクに、天面側に設けられた開口部と、前記開口部を塞ぐ蓋部とが設けられ、前記負荷検知体が前記開口部から前記燃料タンク内に挿入可能に形成され、前記駆動部が前記蓋部に取り付けられることが好ましい。当該構成によれば、液位検知装置を燃料タンクに設置する際の作業が容易となり、液位検知装置のメンテナンスの際も作業が容易となる。 Further, in the liquid level detection device of the present invention, the fuel tank is provided with an opening provided on the top surface side and a lid for closing the opening, and the load detector is connected to the opening from the opening. It is preferable that it is formed so as to be insertable into a fuel tank, and the drive part is attached to the lid part. According to the said structure, the operation | work at the time of installing a liquid level detection apparatus in a fuel tank becomes easy, and an operation | work becomes easy also at the time of the maintenance of a liquid level detection apparatus.

また、本発明の液位検知装置においては、前記燃料タンクに、底面に凹状に形成されたリザーブ部が設けられ、前記負荷検知体の下端部が前記リザーブ部内に位置するように設置されることが好ましい。当該構成によれば、燃料タンク内の液体が減少して前記リザーブ部のみに残存する状態となった場合であっても、前記負荷検知体で液位を検出することができる。 Further, in the liquid level detection device of the present invention, the fuel tank is provided with a reserve portion formed in a concave shape on the bottom surface, and is installed so that a lower end portion of the load detection body is located in the reserve portion. Is preferred. According to this configuration, even when the liquid in the fuel tank is reduced and remains only in the reserve portion, the liquid level can be detected by the load detector.

また、本発明の液位検知装置においては、前記負荷検知体が、前記燃料タンクの平面視で中央部に配置されることが好ましい。当該構成によれば、前記燃料タンクが傾いた場合であっても、燃料タンク内の液面の傾きの影響を極力抑えることができる。 Moreover, in the liquid level detection apparatus of this invention, it is preferable that the said load detection body is arrange | positioned in the center part by planar view of the said fuel tank. According to the said structure, even if it is a case where the said fuel tank inclines, the influence of the inclination of the liquid level in a fuel tank can be suppressed as much as possible.

（Ａ）は第１の実施形態の燃料計の構成を示す説明図、（Ｂ）は計量フィンの断面図。(A) is explanatory drawing which shows the structure of the fuel meter of 1st Embodiment, (B) is sectional drawing of a measurement fin. 第２の実施形態の燃料計の構成を示す説明図。Explanatory drawing which shows the structure of the fuel meter of 2nd Embodiment. 第３の実施形態の燃料計の構成を示す説明図。Explanatory drawing which shows the structure of the fuel meter of 3rd Embodiment.

次に、図１〜図３を参照して、本発明の実施形態の一例である燃料計（液位検知装置）について説明する。本実施形態では、自動二輪車等の車両（図示せず）用の燃料タンクに用いられる燃料計を例にして説明する。 Next, a fuel gauge (liquid level detection device) that is an example of an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. In the present embodiment, a fuel gauge used in a fuel tank for a vehicle (not shown) such as a motorcycle will be described as an example.

本実施形態の燃料計１は、図１（Ａ）に示すように、燃料タンク２内に設置されており、モータ（駆動部）３と、計量フィン（負荷検知体）４とを備えている。また、モータ３は、ハーネス５によって、負荷検出部である電流計６、検出スイッチ７、及びバッテリ８に接続されている。電流計６と検出スイッチ７は、コントローラ９に接続されている。 As shown in FIG. 1 (A), the fuel gauge 1 of this embodiment is installed in a fuel tank 2 and includes a motor (drive unit) 3 and a measuring fin (load detector) 4. . The motor 3 is connected to an ammeter 6, a detection switch 7, and a battery 8, which are load detection units, by a harness 5. The ammeter 6 and the detection switch 7 are connected to the controller 9.

コントローラ９には、検出スイッチ７のオン／オフを行う駆動制御部１０と、電流計６から送信される信号から燃料タンク２内のガソリンＧの液位Ｌを演算する演算部１１が設けられている。このコントローラ９は、ＣＰＵ及びメモリその他の電子デバイスからなるマイクロコンピュータで構成されている。 The controller 9 is provided with a drive control unit 10 for turning on / off the detection switch 7 and a calculation unit 11 for calculating a liquid level L of the gasoline G in the fuel tank 2 from a signal transmitted from the ammeter 6. Yes. The controller 9 is composed of a microcomputer including a CPU, a memory and other electronic devices.

モータ３は、本実施形態ではブラシレスＤＣモータを使用しており、駆動軸１２が計量フィン４に接続されている。モータ３には、電流計６及び検出スイッチ７を介してバッテリ８から電流が印加される。また、モータ３は、燃料タンク２の天板２ａの内面（天面）に固定されている。 In this embodiment, the motor 3 uses a brushless DC motor, and the drive shaft 12 is connected to the measuring fin 4. A current is applied to the motor 3 from the battery 8 via the ammeter 6 and the detection switch 7. The motor 3 is fixed to the inner surface (top surface) of the top plate 2 a of the fuel tank 2.

計量フィン４は、合成樹脂の成形品であり、図１（Ａ）に示すように、燃料タンク２の天板２ａの近傍から底板２ｂの近傍まで垂直方向に延びる長尺の板状部材で形成されている。また、この計量フィン４は、図１（Ｂ）に示すように、モータ３の軸方向から見た形状が十字形となっている。この計量フィン４は、モータ３によって回転された際に、燃料タンク２内のガソリンＧから抵抗を受ける受圧面４ａを有している。なお、図１（Ｂ）では、計量フィン４の一つの面に符号４ａを付しているが、計量フィン４の回転によってガソリンＧの抵抗を受ける全ての面が受圧面４ａとなる。 The measuring fin 4 is a synthetic resin molded product, and is formed of a long plate-like member extending in the vertical direction from the vicinity of the top plate 2a of the fuel tank 2 to the vicinity of the bottom plate 2b as shown in FIG. Has been. In addition, as shown in FIG. 1B, the measuring fin 4 has a cross shape when viewed from the axial direction of the motor 3. The measuring fin 4 has a pressure receiving surface 4 a that receives resistance from the gasoline G in the fuel tank 2 when rotated by the motor 3. In FIG. 1B, reference numeral 4 a is attached to one surface of the measuring fin 4, but all surfaces that receive the resistance of the gasoline G by the rotation of the measuring fin 4 become the pressure receiving surfaces 4 a.

本実施形態の燃料計１は、ガソリンＧの液位Ｌを検知する際に、コントローラ９の駆動制御部１０が所定時間（例えば１．０秒）、検出スイッチ７をオンにする。検出スイッチ７がオンになると、バッテリ８からの電流がモータ３に印加され、モータ３が回転し、駆動軸１２によって計量フィン４が駆動されて回転される。所定時間の経過後は、駆動制御部１０によって検出スイッチ７がオフとなり、モータ３の回転が停止される。 In the fuel gauge 1 of the present embodiment, when detecting the liquid level L of the gasoline G, the drive control unit 10 of the controller 9 turns on the detection switch 7 for a predetermined time (for example, 1.0 second). When the detection switch 7 is turned on, the current from the battery 8 is applied to the motor 3, the motor 3 rotates, and the measuring fin 4 is driven and rotated by the drive shaft 12. After the elapse of the predetermined time, the detection switch 7 is turned off by the drive control unit 10 and the rotation of the motor 3 is stopped.

計量フィン４が回転すると、計量フィン４はガソリンＧ内に挿入されているため、ガソリンＧの液位Ｌの高さに応じた回転抵抗が生じる。この計量フィン４の回転抵抗は、モータ３に印加される電流によって検知される。 When the measuring fin 4 rotates, since the measuring fin 4 is inserted into the gasoline G, a rotational resistance corresponding to the height of the liquid level L of the gasoline G is generated. The rotational resistance of the measuring fin 4 is detected by a current applied to the motor 3.

ガソリンＧの液位Ｌが高いときは、計量フィン４がガソリンＧ内に浸漬されている部分が多くなるため、モータ３の回転抵抗が大きくなる。この場合、モータ３では計量フィン４を回転させるために高いトルクを必要とするため、モータ３に印加される電流が大きくなる。 When the liquid level L of the gasoline G is high, the portion where the measuring fins 4 are immersed in the gasoline G increases, so that the rotational resistance of the motor 3 increases. In this case, since the motor 3 requires a high torque to rotate the measuring fin 4, the current applied to the motor 3 becomes large.

逆にガソリンＧの液位Ｌが低いときは、計量フィン４がガソリンＧ内に浸漬されている部分が少なくなるので、モータ３の回転抵抗は小さくなる。この場合、モータ３は計量フィン４を低いトルクで回転させることができるため、モータ３に印加される電流は小さくなる。 Conversely, when the liquid level L of the gasoline G is low, the portion in which the measuring fins 4 are immersed in the gasoline G decreases, so that the rotational resistance of the motor 3 decreases. In this case, since the motor 3 can rotate the measuring fin 4 with a low torque, the current applied to the motor 3 becomes small.

コントローラ９の演算部１１では、計量フィン４を回転させた際のモータ３に印加される電流を電流計６で検知し、電流計６の出力信号からガソリンＧの液位Ｌを算出している。このように、本実施形態の燃料計１によれば、モータ３、計量フィン４、検出スイッチ７、電流計６及びコントローラ９という構成で、燃料タンク２内のガソリンＧの液位Ｌを検知できる。 In the calculation unit 11 of the controller 9, the current applied to the motor 3 when the measuring fin 4 is rotated is detected by the ammeter 6, and the liquid level L of the gasoline G is calculated from the output signal of the ammeter 6. . As described above, according to the fuel gauge 1 of the present embodiment, the liquid level L of the gasoline G in the fuel tank 2 can be detected with the configuration of the motor 3, the measuring fin 4, the detection switch 7, the ammeter 6, and the controller 9. .

その内、燃料タンク２内に設置されているのはモータ３及び計量フィン４であり、計量フィン４は軸方向視が十字形の板状部材で形成されている。このように、本実施形態の燃料計１は、従来のアーム及びフロートを有する燃料計のように嵩張ることがない。 Among them, the motor 3 and the measuring fin 4 are installed in the fuel tank 2, and the measuring fin 4 is formed of a plate-like member having a cross shape when viewed in the axial direction. Thus, the fuel gauge 1 of this embodiment does not become bulky like a conventional fuel gauge having an arm and a float.

このため、このモータ３及び計量フィン４を燃料タンク２内に設置する場合、燃料タンク２の天板２ａにモータ３及び計量フィン４が通過できる取付孔を設けて、そこから両部材を燃料タンク２内に挿入し、取付孔を塞ぐことで設置することができる。このように、本実施形態の燃料計１は、従来のアーム及びフロートを有する燃料計とは異なり、燃料タンク２への設置作業が容易となる。 Therefore, when the motor 3 and the measuring fin 4 are installed in the fuel tank 2, an attachment hole through which the motor 3 and the measuring fin 4 can pass is provided in the top plate 2a of the fuel tank 2, and both members are connected to the fuel tank from there. It can be installed by inserting into 2 and closing the mounting hole. As described above, the fuel gauge 1 of the present embodiment is easy to install in the fuel tank 2 unlike the conventional fuel gauge having an arm and a float.

次に、図２を参照して、本発明の第２の実施形態の燃料計について説明する。第２の実施形態の燃料計１ａは、図２に示すように、燃料タンク２０の天板２０ａに着脱自在に装着されるキャップ２１の裏面に設けられており、モータ３と計量フィン４とを備えている。また、第２の実施形態においては、負荷検出部として、電流計ではなく、モータ３の駆動軸１２に設けられた歪み検知部１３によって、モータ３の駆動負荷を検出している。 Next, a fuel gauge according to a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. As shown in FIG. 2, the fuel gauge 1 a of the second embodiment is provided on the back surface of a cap 21 that is detachably attached to the top plate 20 a of the fuel tank 20, and includes the motor 3 and the measuring fin 4. I have. In the second embodiment, the driving load of the motor 3 is detected not by the ammeter but by the strain detection unit 13 provided on the driving shaft 12 of the motor 3 as the load detection unit.

この歪み検知部１３は、歪み検知素子である歪みゲージ（図示省略）によって駆動軸１２に生じる捩れを検知し、駆動軸１２に加わるトルクを検知するものである。また、第２の実施形態においては、計量フィン４の下端部近傍に温度センサ１４を設けている。この温度センサ１４の出力信号は、コントローラ９ａの演算部１１ａに送信される。 The strain detector 13 detects a twist applied to the drive shaft 12 by a strain gauge (not shown) as a strain detection element, and detects torque applied to the drive shaft 12. Further, in the second embodiment, the temperature sensor 14 is provided in the vicinity of the lower end portion of the measuring fin 4. The output signal of the temperature sensor 14 is transmitted to the calculation unit 11a of the controller 9a.

また、燃料タンク２０の底板２０ｂには、リザーブ部２０ｃが形成されている。このリザーブ部２０ｃは、燃料タンク２０の底面から下方に突出する形状となっており、燃料が残り少なくなった際にこのリザーブ部２０ｃに残りの燃料が集められるようになっている。第２の実施形態の燃料計１ａは、計量フィン４の下端部がリザーブ部２０ｃ内に挿入されている。 Further, a reserve portion 20 c is formed on the bottom plate 20 b of the fuel tank 20. The reserve portion 20c has a shape protruding downward from the bottom surface of the fuel tank 20, and when the remaining fuel is low, the remaining fuel is collected in the reserve portion 20c. In the fuel gauge 1a of the second embodiment, the lower end portion of the measuring fin 4 is inserted into the reserve portion 20c.

なお、第２の実施形態の燃料計１ａの他の構成は、上記実施形態の燃料計１と同様であるため、上記実施形態と同一の符号を付して詳細な説明は省略する。 In addition, since the other structure of the fuel gauge 1a of 2nd Embodiment is the same as that of the fuel gauge 1 of the said embodiment, the same code | symbol as the said embodiment is attached | subjected and detailed description is abbreviate | omitted.

第２の実施形態の燃料計１ａは、ガソリンＧの液位Ｌを検知する際に、コントローラ９ａの駆動制御部１０ａが所定時間検出スイッチ７をオンにする。検出スイッチ７がオンになると、バッテリ８からの電流がモータ３に印加され、モータ３が回転し、駆動軸１２によって計量フィン４が駆動されて回転される。 When the fuel gauge 1a of the second embodiment detects the liquid level L of the gasoline G, the drive controller 10a of the controller 9a turns on the detection switch 7 for a predetermined time. When the detection switch 7 is turned on, the current from the battery 8 is applied to the motor 3, the motor 3 rotates, and the measuring fin 4 is driven and rotated by the drive shaft 12.

計量フィン４が回転すると、計量フィン４にはガソリンＧの液位Ｌの高さに応じて回転抵抗が生じ、駆動軸１２に設けられた歪み検知部１３によって駆動軸１２に加わる駆動負荷、即ちトルクが検知される。コントローラ９ａの演算部１１ａでは、この歪み検知部１３の出力信号から、ガソリンＧの液位Ｌを算出する。 When the measuring fin 4 rotates, a rotational resistance is generated in the measuring fin 4 according to the height of the liquid level L of the gasoline G, and a driving load applied to the driving shaft 12 by the strain detection unit 13 provided on the driving shaft 12, that is, Torque is detected. In the calculation part 11a of the controller 9a, the liquid level L of the gasoline G is calculated from the output signal of the distortion detection part 13.

一方で、演算部１１ａには、温度センサ１４の出力信号も送信されている。ガソリンＧのような液体は、温度によって粘度が変化するため、同一の液位Ｌでも温度の変化によって計量フィン４の駆動負荷が変動する。この第２の実施形態の燃料計１では、演算部１１ａが、基準となる温度と温度センサ１４の検出温度との差を勘案して、算出されたガソリンＧの液位Ｌの補正を行っている。よって、第２の実施形態の燃料計１は、周囲の温度の変化に関わりなく、正確なガソリンＧの液位Ｌを検知することができる。 On the other hand, the output signal of the temperature sensor 14 is also transmitted to the calculation part 11a. Since the viscosity of a liquid such as gasoline G changes depending on the temperature, the driving load of the measuring fin 4 varies depending on the temperature even at the same liquid level L. In the fuel meter 1 of the second embodiment, the calculation unit 11a corrects the calculated liquid level L of the gasoline G in consideration of the difference between the reference temperature and the temperature detected by the temperature sensor 14. Yes. Therefore, the fuel gauge 1 of the second embodiment can accurately detect the liquid level L of the gasoline G regardless of changes in ambient temperature.

また、第２の実施形態の燃料計１では、計量フィン４の下端部がリザーブ部２０ｃ内に挿入されているため、燃料タンク２０内のガソリンＧが残り少なくなってリザーブ部２０ｃに残るのみとなった場合であっても、計量フィン４によってリザーブ部２０ｃ内のガソリンＧの液位Ｌを検知することができる。 Further, in the fuel gauge 1 of the second embodiment, since the lower end portion of the measuring fin 4 is inserted into the reserve portion 20c, the gasoline G in the fuel tank 20 is reduced and only remains in the reserve portion 20c. Even in this case, the liquid level L of the gasoline G in the reserve part 20c can be detected by the measuring fins 4.

次に、図３を参照して、本発明の第３の実施形態の燃料計について説明する。第３の実施形態の燃料計１ｂは、図３に示すように、モータ３及び燃料タンク２が燃料タンク２の水平方向（図３におけるＸ方向及びＹ方向）の中央位置に設置されている。また、計量フィン４は、車両が基本姿勢となっている状態で、垂直方向（図３におけるＺ方向）となるように設置されている。 Next, a fuel gauge according to a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. As shown in FIG. 3, in the fuel gauge 1 b of the third embodiment, the motor 3 and the fuel tank 2 are installed at the center position of the fuel tank 2 in the horizontal direction (X direction and Y direction in FIG. 3). The measuring fins 4 are installed so as to be in the vertical direction (Z direction in FIG. 3) in a state where the vehicle is in the basic posture.

なお、その他の構成は、上記実施形態の燃料計１と同様であるため、図３においてはコントローラ等の構成を省略しており、同一の構成については上記実施形態と同一の符号を付して詳細な説明は省略する。 Since the other configuration is the same as that of the fuel gauge 1 of the above-described embodiment, the configuration of the controller and the like is omitted in FIG. 3, and the same configuration is denoted by the same reference numeral as that of the above-described embodiment. Detailed description is omitted.

この第３の実施形態の燃料計１ｂによれば、図示しない車両が傾いてガソリンの液面が図３における点線Ｌ’のような状態になった場合であっても、計量フィン４の周囲の液面の変化が小さい。このため、燃料計１ｂでは、車両の状態変化による燃料タンク２の角度の変化にかかわらず、常に正確なガソリンＧの液位Ｌの検知が可能となる。 According to the fuel gauge 1b of the third embodiment, even when the vehicle (not shown) is inclined and the liquid level of the gasoline is in a state as indicated by the dotted line L ′ in FIG. Little change in liquid level. For this reason, the fuel gauge 1b can always accurately detect the level L of the gasoline G regardless of the change in the angle of the fuel tank 2 due to a change in the state of the vehicle.

なお、上記第１〜第３の実施形態においては、駆動部としてモータ３を用いているが、これに限らず、計量フィン４を回転させるものであれば、例えば直動アクチュエータ及びリンク機構のような構成であってもよい。このような構成であっても、直動アクチュエータの駆動負荷や計量フィン４に生じる負荷を検知することにより、燃料タンク内の燃料の液位を検知することができる。 In the first to third embodiments, the motor 3 is used as the drive unit. However, the present invention is not limited to this, and any device that rotates the measuring fin 4 may be a linear motion actuator or a link mechanism. It may be a simple configuration. Even with such a configuration, the liquid level of the fuel in the fuel tank can be detected by detecting the driving load of the linear actuator and the load generated in the measuring fin 4.

また、上記各実施形態では、モータ３を燃料タンク２，２０内に設置しているが、燃料タンク２，２０の外部に設置してもよい。また、モータ３は、ブラシレスＤＣモータに限らず、他の構成のモータを用いることができる。 In the above embodiments, the motor 3 is installed in the fuel tanks 2 and 20, but may be installed outside the fuel tanks 2 and 20. Further, the motor 3 is not limited to a brushless DC motor, and a motor having another configuration can be used.

計量フィン４は、横断面視で十字形の形状のものを用いているが、これに限らず、受圧面４ａを有する形状であれば、横断面視で半円状のような形状としてもよく、全体としてスクリューのような形状とする等、任意の形状とすることができる。また、計量フィン４は、燃料タンク２の底板２ｂの近傍まで延びる構成としているが、計量フィン４から軸を延ばして底板２ｂに回転自在に支持する構成としてもよい。 The measuring fin 4 has a cruciform shape in a cross-sectional view. However, the shape is not limited thereto, and may be a semicircular shape in a cross-sectional view as long as it has a pressure-receiving surface 4a. The shape can be any shape such as a screw-like shape as a whole. In addition, the measuring fin 4 is configured to extend to the vicinity of the bottom plate 2b of the fuel tank 2. However, the measuring fin 4 may be configured to extend from the measuring fin 4 and rotatably support the bottom plate 2b.

また、上記実施形態においては、計量フィン４を回転させる所定時間を１．０秒としているが、この所定時間も負荷検知体の性能に合わせて適宜設定することができる。また、この所定時間では、計量フィン４を１回のみ回転させてガソリンＧの液位Ｌを検知してもよく、回転する方向や回数を変えて、複数回回転させたり、時計回り及び反時計回りの方向に回転させたりしてもよい。 Moreover, in the said embodiment, although the predetermined time which rotates the measurement fin 4 is 1.0 second, this predetermined time can also be suitably set according to the performance of a load detection body. Further, during this predetermined time, the liquid level L of the gasoline G may be detected by rotating the measuring fin 4 only once, changing the rotating direction and the number of rotations, rotating the measuring fin 4 times, clockwise and counterclockwise. It may be rotated in the surrounding direction.

また、上記第２の実施形態において、歪み検知素子を歪みゲージとした例を挙げているが、これに限らず、歪みを検知できるものであれば、例えば電歪素子（圧電素子）や、歪みによって抵抗が変化する導電樹脂のような他の手段を用いてもよい。また、上記各実施形態の燃料計は、自動二輪車のみならず、四輪車や船舶、或いは汎用機等、液体燃料の燃料タンクに広く用いることができる。また、本発明の液位検知装置は、ガソリンタンクのような燃料タンクのみならず、例えば貯水槽の水位や薬液タンク等の液位を検知するものに用いてもよい。 Moreover, in the said 2nd Embodiment, although the example which used the distortion | strain detection element as the strain gauge was given, not only this but the thing which can detect distortion, for example, an electrostriction element (piezoelectric element), distortion, etc. Other means such as a conductive resin whose resistance varies depending on the condition may be used. The fuel gauges of the above embodiments can be widely used not only for motorcycles but also for liquid fuel fuel tanks such as four-wheeled vehicles, ships, and general-purpose machines. Further, the liquid level detection device of the present invention may be used not only for a fuel tank such as a gasoline tank but also for detecting a liquid level of a water tank, a chemical liquid tank, or the like.

１，１ａ，１ｂ…燃料計、２，２０…燃料タンク、３…モータ、４…計量フィン、６…電流計、７…検出スイッチ、９…コントローラ、１０，１０ａ…駆動制御部、１１，１１ａ…演算部、Ｇ…ガソリン、Ｌ…液位。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1,1a, 1b ... Fuel gauge, 2,20 ... Fuel tank, 3 ... Motor, 4 ... Metering fin, 6 ... Ammeter, 7 ... Detection switch, 9 ... Controller, 10, 10a ... Drive control part, 11, 11a ... Calculation unit, G ... Gasoline, L ... Liquid level.

Claims

移動体の燃料タンク内の液体燃料の液位を検知する液位検知装置であって、
前記燃料タンク内で前記液体燃料に挿入される負荷検知体と、
前記負荷検知体を回転させる駆動部と、
前記駆動部により前記負荷検知体を駆動させた際の負荷を検出する負荷検出部と、
前記負荷検出部の出力値を用いて演算を行う演算部とを備え、
前記負荷検知体は、回転方向に向けられて回転時に液体から圧力を受ける受圧面を有し、
前記演算部では、前記負荷検出部からの出力値に基づいて前記液位が演算されることを特徴とする液位検知装置。 A liquid level detection device for detecting the level of liquid fuel in a fuel tank of a moving body,
A load detector inserted into the liquid fuel in the fuel tank;
A drive unit for rotating the load detector;
A load detector for detecting a load when the load detector is driven by the drive unit;
A calculation unit that calculates using the output value of the load detection unit,
The load detector has a pressure receiving surface that is directed in the rotation direction and receives pressure from the liquid during rotation,
The liquid level detection device according to claim 1, wherein the liquid level is calculated based on an output value from the load detection unit.

前記駆動部は、前記負荷検知体を回転させるモータを備え、
前記負荷は前記モータの駆動電流であり、
前記負荷検出部は、前記モータの駆動電流を検知する電流検知部を備え、
前記演算部では、前記電流検知部からの出力値に基づいて前記液位が演算されることを特徴とする請求項１に記載の液位検知装置。 The drive unit includes a motor that rotates the load detector.
The load is a drive current of the motor,
The load detection unit includes a current detection unit that detects a drive current of the motor,
The liquid level detection device according to claim 1, wherein the liquid level is calculated based on an output value from the current detection unit.

前記駆動部は、前記負荷検知体を回転させるモータを備え、
前記負荷は前記負荷検知体を回転させた際に前記負荷検知体に生じる歪みであり、
前記負荷検出部は、前記負荷検知体に生じる歪みを検知する歪み検知素子を備え、
前記演算部では、前記歪み検知素子からの出力値に基づいて前記液位が演算されることを特徴とする請求項１に記載の液位検知装置。 The drive unit includes a motor that rotates the load detector.
The load is distortion generated in the load detection body when the load detection body is rotated,
The load detection unit includes a strain detection element that detects strain generated in the load detection body,
The liquid level detection device according to claim 1, wherein the liquid level is calculated based on an output value from the strain detection element.

前記駆動部は、前記演算部により液位が演算される際に、所定時間駆動されることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の液位検知装置。 The liquid level detection device according to claim 1, wherein the driving unit is driven for a predetermined time when the liquid level is calculated by the calculation unit.

前記燃料タンク内の温度を検知する温度検知部を備え、
前記演算部では、前記温度検知部からの出力値に基づいて補正値が算出され、液位の算出値が前記補正値で補正されることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の液位検知装置。 A temperature detector for detecting the temperature in the fuel tank;
5. The calculation unit according to claim 1, wherein the calculation unit calculates a correction value based on an output value from the temperature detection unit, and the liquid level calculation value is corrected by the correction value. Liquid level detection device.

前記駆動部は、前記燃料タンクの天面側に取り付けられており、前記負荷検知体は前記燃料タンクが基本姿勢のときに垂直となるように取り付けられていることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の液位検知装置。 The said drive part is attached to the top | upper surface side of the said fuel tank, The said load detection body is attached so that it may become perpendicular | vertical when the said fuel tank is a basic attitude. The liquid level detection device according to any one of 5.

前記燃料タンクに、天面側に設けられた開口部と、前記開口部を塞ぐ蓋部とが設けられ、
前記負荷検知体が前記開口部から前記燃料タンク内に挿入可能に形成され、前記駆動部が前記蓋部に取り付けられることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の液位検知装置。 The fuel tank is provided with an opening provided on the top surface side, and a lid for closing the opening,
The liquid level detection device according to claim 1, wherein the load detection body is formed to be insertable into the fuel tank from the opening, and the drive unit is attached to the lid. .

前記燃料タンクに、底面に凹状に形成されたリザーブ部が設けられ、
前記負荷検知体の下端部が前記リザーブ部内に位置するように設置されることを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載の液位検知装置。 The fuel tank is provided with a reserve portion formed in a concave shape on the bottom surface,
The liquid level detection device according to claim 1, wherein the load detection body is installed so that a lower end portion of the load detection body is located in the reserve portion.

前記負荷検知体は、前記燃料タンクの平面視で中央部に配置されることを特徴とする請求項１〜８のいずれかに記載の液位検知装置。
The liquid level detection device according to any one of claims 1 to 8, wherein the load detection body is disposed at a central portion in a plan view of the fuel tank.