JP3805891B2

JP3805891B2 - 車両の燃料残量検出装置

Info

Publication number: JP3805891B2
Application number: JP13227298A
Authority: JP
Inventors: 日出喜伊藤; 天笠　　義則
Original assignee: Fuji Jukogyo KK
Current assignee: Subaru Corp
Priority date: 1998-05-14
Filing date: 1998-05-14
Publication date: 2006-08-09
Anticipated expiration: 2018-05-14
Also published as: JPH11326011A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、特に燃料残量が少なくなった際にドライバに対して警告灯を点灯して報知する車両の燃料残量検出装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、自動車等の車両では、燃料の残量が少なくなった際に、インストルメントパネルのコンビネーションメータ等に設けた燃料残量警告灯を点灯してドライバに報知するようになっている。
【０００３】
燃料タンク内の燃料の残量を計測する計測手段としては、例えば、燃料タンク内の可変抵抗にフロートを設けて燃料タンク内の液面高さより燃料残量を求めるように構成した比較的安価なフュエルセンダが用いられる。
【０００４】
ところが、燃料タンク内の液面は、車両の振動、姿勢等の影響を受けて大きく変動するため、瞬時に測定した燃料残量ではこれらを要因とする誤差が多く含まれている可能性があるため、瞬時の燃料残量の所定時間の平均値を燃料残量とすることが一般に行われている。
【０００５】
そしてさらに、正確な燃料残量を計測するため、例えば、特公昭６３−４４１７６号公報では、燃料タンクに燃料を一杯まで満たしたとき操作スイッチを押して燃料値を最大に設定し、この最大燃料値から自動車のエンジン噴出量信号による使用燃料値を減算し、この減算結果の燃料残量値とフュエルセンダからの残燃料信号に当たる検出燃料値（所定時間につき平均化した値）とを比較して燃料残量の計測を行うことが開示されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、フュエルセンダ等の計測手段では、燃料タンク内で０リットル付近まで正確に計測することが難しく、このため、未だ燃料タンク内の燃料残量がドライバに警告する必要のないレベルにあるにもかかわらず、燃料残量が少なく計測されて燃料残量警告灯が点灯される可能性がある。
【０００７】
特に、燃料タンクの中央部がプロペラシャフト等の逃げの為、凹形状になってメインタンクとサブタンクとで形成される燃料タンク、いわゆる鞍型の燃料タンクにおいては、燃料残量が少ない領域では、それぞれメインタンク用とサブタンク用の２つの計測手段を用いて燃料残量を計測し、その合計値を燃料量とするのが一般的で、計測手段が０リットルまでを感知できないと、車両が旋回した場合等に、燃料がメインタンク側から殆ど０リットルになっていたサブタンク側に戻された際、メインタンク側の燃料残量の減少は計測できてもサブタンク側の燃料残量の増加が計測できないため、燃料残量が著しく減少したように計測されて燃料残量警告灯が点灯される可能性がある。
【０００８】
これを改善するに、燃料タンクの形状、計測手段の数や取り付け位置を工夫するとともに、０リットル付近まで比較的正確に計測することが可能なサーミスタ等を応用した計測手段を用いることが考えられるが、非常に複雑で高価なものになってしまう。
【０００９】
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、例え鞍型の燃料タンクであっても、従来の計測手段を用いて、簡単かつ安価に、正確に燃料残量の検出が行える車両の燃料残量検出装置を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため請求項１記載の本発明による車両の燃料残量検出装置は、燃料タンクの燃料残量を計測する燃料残量計測手段と、上記燃料残量が予め設定した基準値を下回るか判定する下限判定手段と、予め設定した走行距離の間、上記燃料残量が上記基準値を下回ることが連続することを判定する連続判定手段と、上記連続判定手段で連続すると判定した場合に上記燃料タンク内の実際の燃料残量が上記基準値を下回ることを出力する出力手段とを備えたものである。
【００１１】
上記請求項１記載の車両の燃料残量検出装置は、燃料残量計測手段で燃料タンクの燃料残量を計測し、下限判定手段で上記燃料残量が予め設定した基準値を下回るか判定し、連続判定手段で、予め設定した走行距離の間、上記燃料残量が上記基準値を下回ることが連続することを判定する。そして、出力手段は上記連続判定手段で連続すると判定した場合に上記燃料タンク内の実際の燃料残量が上記基準値を下回ることを出力する。このため、例え、短時間であっても、高速走行して燃料を消費し、燃料残量が上記基準値を下回る際には上記出力手段から確実に出力される。
【００１２】
また、請求項２記載の本発明による車両の燃料残量検出装置は、燃料タンクの燃料残量を計測する燃料残量計測手段と、上記燃料残量が予め設定した基準値を下回るか判定する下限判定手段と、予め設定した走行距離と、予め設定した時間と回数の少なくとも一方のどちらかの間、上記燃料残量が上記基準値を下回ることが連続することを判定する連続判定手段と、上記連続判定手段で連続すると判定した場合に上記燃料タンク内の実際の燃料残量が上記基準値を下回ることを出力する出力手段とを備えたものである。
【００１３】
上記請求項２記載の車両の燃料残量検出装置は、燃料残量計測手段で燃料タンクの燃料残量を計測し、下限判定手段で上記燃料残量が予め設定した基準値を下回るか判定し、連続判定手段で、予め設定した走行距離と、予め設定した時間と回数の少なくとも一方のどちらかの間、上記燃料残量が上記基準値を下回ることが連続することを判定する。そして、出力手段は上記連続判定手段で連続すると判定した場合に上記燃料タンク内の実際の燃料残量が上記基準値を下回ることを出力する。このため、例え、短時間であっても高速走行して燃料を消費し、燃料残量が上記基準値を下回る場合、或いは、例え、走行距離が少なくても、アイドリングや、登坂走行、および渋滞走行して燃料を消費し、燃料残量が上記基準値を下回る場合には上記出力手段から確実に出力される。
【００１５】
さらに、請求項３記載の本発明による車両の燃料残量検出装置は、請求項１又は請求項２記載の車両の燃料残量検出装置において、燃料の補給を判定する補給判定手段を有し、上記出力手段は、上記連続判定手段で連続すると判定した場合に燃料の補給が行われるまで上記燃料タンク内の実際の燃料残量が上記基準値を下回ることを出力するため、走行振動、車両姿勢の変化が燃料タンク内の燃料液面に変化を与えて上記出力手段からの出力が不安定に行われることが防止される。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づいて本発明の実施の形態を説明する。
図１〜図３は本発明の実施の形態を示し、図１は燃料残量検出装置の全体概要の説明図、図２はイグニッションＯＮ直後に実行される燃料残量検出プログラムのフローチャート、図３は通常の燃料残量検出プログラムのフローチャートである。
【００１７】
図１において、符号１は４輪駆動車の燃料タンクを示し、この燃料タンク１は、例えば、図示しないリヤシート下方に配置され、固定されている。燃料タンク１は、この燃料タンク１の下部に設けられるデファレンシャル（図示せず）を避けるため、底の略中央部が凹形状に形成されており、メインタンク（図中右側のタンク）１ａとサブタンク（図中左側のタンク）１ｂの２つのタンクに区画された、いわゆる鞍型の燃料タンクである。
【００１８】
燃料タンク１のメインタンク１ａには、燃料をエンジン側に供給し、循環させるフューエルポンプ２と、サブタンク１ｂから燃料をメインタンク１ａ側に移送するジェットポンプ３が設けられている。
【００１９】
このため、燃料の液面が下降して燃料タンク１の底の略中央部の凸部でメインタンク１ａとサブタンク１ｂとが分離されると、サブタンク１ｂ内の燃料は、ジェットポンプ３によりジェットポンプフィルタ４、移送ライン５を通じてメインタンク１ａに移送されるため、まず、サブタンク１ｂ内の燃料の液面から下降することになる。
【００２０】
また、メインタンク１ａで、フューエルポンプ２によりフューエルポンプフィルタ６を通じて吸入された燃料は、エンジン側へのデリバリライン７のフューエルフィルタ８、フューエルダンパ９を介してフューエルインジェクタ１０から噴射、或いはプレッシャレギュレータ１１からリターンライン１２を経て燃料タンク１内に戻される。
【００２１】
さらに、図中符号１３は燃料蒸発ガス排出防止システムを構成するキャニスタを示し、燃料タンク１内で発生した蒸発ガスはフュエルセパレータ１４を介して設定圧に達すると２ウェイバルブ１５を押し開き、このキャニスタ１３へ流入して貯えられる。そして、エンジン運転時にスロットルバルブ１６が開くと、スロットル負圧によりパージライン１７のチェックバルブ１８が開き、キャニスタ１３に貯えられていたガスは、キャニスタ１３下部から吸入する外気と共に、インジェクションボデーに吸入し燃焼させられる。これによりＨＣの大気への放出を抑止している。尚、燃料タンク１内の負圧が設定圧を超えると、２ウェイバルブ１５の作用により、キャニスタ１３下部から入る空気を燃料タンク１へ導き、タンク内圧を常に所定の範囲に保つようにし、燃料タンク１の変形防止を図っている。
【００２２】
また、メインタンク１ａとサブタンク１ｂとには、可変抵抗２１ａ，２１ｂにフロート２２ａ，２２ｂを取り付けてメインタンク１ａ、及びサブタンク１ｂ内の液面高さに応じた抵抗値を可変抵抗２１ａ，２１ｂがそれぞれ示すように構成したフュエルセンダ２０ａ，２０ｂが設けられており、これらフュエルセンダ２０ａ，２０ｂは電気的に直列に連結されて、フュエルセンダ２０ａによる抵抗値とフュエルセンダ２０ｂによる抵抗値の合成抵抗値が、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、入力ポート、出力ポートがバスラインを介して互いに接続されたマイクロコンピュータ等で構成される制御装置２３により計測可能になっている。
【００２３】
この合成抵抗値を燃料タンク１内の燃料の残量として表示できるように、制御装置２３へのバッテリ２５と合成抵抗値の接続ラインの間には、並列に燃料残量表示計２４が接続され、この燃料残量表示計２４は制御装置２３と連結されている。
【００２４】
また、上記制御装置２３には、コンビネーションメータのスピードメータ部分（図示せず）に配置される走行距離計が表示する走行距離信号が電気的に変換、或いはそのまま入力されるようになっている。
【００２５】
さらに、上記制御装置２３には、コンビネーションメータのスピードメータ部分に配設されてドライバに燃料の残量が少ないことを警告する燃料残量警告灯２６が接続されている。
【００２６】
次に、図２、図３のフローチャートを基に、上記制御装置２３で実行される燃料残量検出プログラムについて説明する。本発明の燃料残量検出プログラムはイグニッションＯＮ直後は、図２に示すフローチャートが実行され、その後は、図３に示すフローチャートが、所定時間毎に実行される。
【００２７】
まず、イグニッションＯＮ直後（図２）では、ステップ（以下「Ｓ」と略称）１０１で、必要なＲＡＭの初期化が行われ、Ｓ１０２に進み、イグニッションＯＮ直後、１秒間の燃料残量の平均値Ｆa1の読み取りが行われる。
【００２８】
すなわち、フュエルセンダ２０ａ，２０ｂから読み取れる瞬間の合成抵抗値を燃料残量を示す値とするのではなく、所定の短時間（例えば、上述のように１秒間）の合成抵抗値の平均値Ｆa1を燃料残量を示す値とすることで、可能な限り誤差のない燃料残量値を得る。尚、「短時間」とするのは、本処理はイグニッションＯＮ直後の処理であるため、これが長い時間ではその意味が失われてしまうためである。
【００２９】
次いで、Ｓ１０３に進み、イグニッションＯＦＦする前に燃料残量警告灯２６に対して点灯する出力が有ったか否か判定する。そして、燃料残量警告灯２６に対して点灯する出力が有った場合は、Ｓ１０４に進み、１秒間の燃料残量平均値Ｆa1が、予め設定しておいた、燃料の液面が下降してメインタンク１ａとサブタンク１ｂとに燃料が分離された際にメインタンク１ａに貯留される最大の燃料残量と、サブタンク１ｂのフュエルセンダ２０ｂの最小検出残量との和、例えば１２リットル以上か否か判定する。これは例えば、燃料残量警告灯２６が１０リットル以下で点灯するものとし、さらに、分離された際のメインタンク１ａの最大の燃料残量が１０リットルで、サブタンク１ｂのフュエルセンダ２０ｂの最小検出残量が２リットルである場合、イグニッションＯＦＦする前に燃料残量警告灯２６が点灯されて、サブタンク１ｂのフュエルセンダ２０ｂの最小検出残量が２リットルであることの誤差を考慮しても１２リットルより少ないと判定したものが、１２リットル以上となり増加しているのか、そのまま１２リットルより少ないままなのか判定する処理である。
【００３０】
上記Ｓ１０４の結果、１秒間の燃料残量平均値Ｆa1が、１２リットル以上で、燃料が増加し、燃料の補給が行われたと判定できる場合（Ｆa1≧１２Ｌ（リットル）の場合）は、Ｓ１０５に進み、後述する連続１０Ｌ以下カウンタＣ10をクリア（Ｃ10＝０）すると共に、後述する走行距離カウンタＬをクリア（Ｌ＝０）し、燃料残量警告灯２６は消灯して、イグニッションＯＮ直後の処理を終了する。
【００３１】
また、上記Ｓ１０４の結果、１秒間の燃料残量平均値Ｆa1が１２リットルより少ないままの場合（Ｆa1＜１２Ｌの場合）は、そのまま燃料残量警告灯２６は点灯したままとしてイグニッションＯＮ直後の処理を終了する。
【００３２】
一方、上記Ｓ１０３で、イグニッションＯＦＦする前に燃料残量警告灯２６に対する出力はなく、消灯していたと判定した際は、Ｓ１０６に進み、１秒間の燃料残量平均値Ｆa1が、予め設定しておいた低い値、例えば、４リットル以下か否か判定し、車両を停車した後に燃料が減少していないか判定する。
【００３３】
そして、上記Ｓ１０６で、１秒間の燃料残量平均値Ｆa1が４リットル以下（Ｆa1≦４Ｌ）で、車両を停車した後に燃料が減少したと判定できる場合はＳ１０７に進み、燃料残量警告灯２６を点灯させ、一方、１秒間の燃料残量平均値Ｆa1が４リットルより多く（Ｆa1＞４Ｌ）、車両を停車した後にそれほどの燃料の減少はないと判定できる場合は、そのまま、すなわち燃料残量警告灯２６は消灯させたままとしてイグニッションＯＮ直後の処理を終了する。
【００３４】
次に、上述のイグニッションＯＮ直後の処理の後に、所定時間毎に実行される通常の処理について、図３ののフローチャートを基に説明する。
【００３５】
まず、Ｓ２０１で前回読み込んでからの走行距離δＬを読込み、Ｓ２０２で１分間の燃料残量平均値Ｆa60 を読み取る。すなわち、通常の処理では、より正確を期して、イグニッションＯＮ直後の処理で用いた１秒間の燃料残量平均値Ｆa1より長く、十分制御に追従できる長さ（例えば、１分間）の合成抵抗値の平均値Ｆa60 を燃料残量を示す値とする。
【００３６】
次いで、Ｓ２０３に進み、現在、燃料残量警告灯２６に対して点灯する出力が有り、燃料残量警告灯２６が点灯されているか否か判定され、燃料残量警告灯２６が点灯されている場合は、Ｓ２０４に進み、１分間の燃料残量平均値Ｆa60 が１２リットル以上となり増加しているのか、そのまま１２リットルより少ないままなのか判定する。尚、この判定は、上述のイグニッションＯＮ直後の処理で説明した、給油判定処理（上記Ｓ１０４）である。
【００３７】
そして、上記Ｓ２０４の結果、１分間の燃料残量平均値Ｆa60 が、１２リットル以上で、燃料が増加し、燃料の補給が行われたと判定できる場合（Ｆa60 ≧１２Ｌの場合）は、Ｓ２０５に進み、連続１０Ｌ以下カウンタＣ10をクリア（Ｃ10＝０）すると共に、走行距離カウンタＬをクリア（Ｌ＝０）し、燃料残量警告灯２６は消灯して、通常の処理を終了する（上記Ｓ１０５に対応）。
【００３８】
また、上記Ｓ２０４の結果、１分間の燃料残量平均値Ｆa60 が１２リットルより少ないままの場合（Ｆa60 ＜１２Ｌの場合）は、そのまま燃料残量警告灯２６は点灯したままとして通常の処理を終了する。
【００３９】
このようにＳ２０３〜Ｓ２０５が設けられているため、燃料残量警告灯２６が点灯されると、燃料の補給が行われるまで燃料残量警告灯２６は点灯したままとなる。
【００４０】
一方、上記Ｓ２０３で、現在、燃料残量警告灯２６が消灯していると判定されると、Ｓ２０６へと進み、１分間の燃料残量平均値Ｆa60 が、予め設定しておいた低い値、例えば、４リットル以下か否か判定し、燃料がさらに減少していないか判定する。
【００４１】
そして、上記Ｓ２０６で、１分間の燃料残量平均値Ｆa60 が４リットル以下（Ｆa60 ≦４Ｌ）で、燃料がさらに減少したと判定できる場合はＳ２１３に進み、燃料残量警告灯２６を点灯させて通常の処理を終了する一方、１分間の燃料残量平均値Ｆa60 が４リットルより多く（Ｆa60 ＞４Ｌ）、それほどの燃料の減少はないと判定できる場合は、Ｓ２０７に進む。
【００４２】
このＳ２０７では、１分間の燃料残量平均値Ｆa60 が、予め設定しておいた警告目標とする値、すなわち１０リットル以下か否か判定し、１分間の燃料残量平均値Ｆa60 が１０リットルより多い（Ｆa60 ＞１０Ｌ）場合は、Ｓ２０８に進み、連続１０Ｌ以下カウンタＣ10をクリア（Ｃ10＝０）すると共に、走行距離カウンタＬをクリア（Ｌ＝０）し、燃料残量警告灯２６は消灯したまま、通常の処理を終了する。
【００４３】
また、上記Ｓ２０７で、１分間の燃料残量平均値Ｆa60 が、１０リットル以下（Ｆa60 ≦１０Ｌ）で、警告する段階にあると判定した場合はＳ２０９に進み、連続１０Ｌ以下カウンタＣ10をカウントアップ（Ｃ10＝Ｃ10＋１）して、Ｓ２１０に進む。
【００４４】
上記Ｓ２１０では、連続１０Ｌ以下カウンタＣ10が１０回以上（予め設定しておいた回数）になったか判定し、連続１０Ｌ以下カウンタＣ10が１０回以上になった場合は、Ｓ２１３に進み、燃料残量警告灯２６を点灯させて通常の処理を終了する一方、連続１０Ｌ以下カウンタＣ10が１０回に達しない場合はＳ２１１へと進む。
【００４５】
上記Ｓ２１１では、走行距離カウンタＬの更新（Ｌ＝Ｌ＋δＬ）を行い、Ｓ２１２に進み、走行距離カウンタＬが１０km（予め設定しておいた距離）に達したか否か判定する。
【００４６】
そして、このＳ２１２の判定の結果、走行距離カウンタＬが１０kmに達した場合、Ｓ２１３に進み、燃料残量警告灯２６を点灯させて通常の処理を終了する一方、走行距離カウンタＬが１０kmに達しない場合、そのまま燃料残量警告灯２６は消灯したまま、通常の処理を終了する。
【００４７】
すなわち、上記連続１０Ｌ以下カウンタＣ10は、１分間の燃料残量平均値Ｆa60 が１０リットル以下であることが何回連続するかカウントするもので、上記走行距離カウンタＬは、１分間の燃料残量平均値Ｆa60 が１０リットル以下であることが何km連続するかカウントするものであり、上述のように１０回連続、或いは１０km連続した場合に、燃料残量警告灯２６は点灯され、途中一度でも１０リットルより多い結果が得られた場合は、上記連続１０Ｌ以下カウンタＣ10と上記走行距離カウンタＬはリセットされるのである。
【００４８】
この結果、高速走行で短時間に多量に燃料を消費する走行の場合は走行距離カウンタＬによって連続したと判定され、一方、渋滞や登坂、或いは長時間のアイドリング等で走行距離は少ないが多量に燃料を消費した場合は連続１０Ｌ以下カウンタＣ10によって連続したと判定されて確実に燃料残量警告灯２６が点灯されることになる。
【００４９】
【発明の効果】
以上、説明したように本発明によれば、燃料タンクの燃料残量を計測する燃料残量計測手段と、上記燃料残量が予め設定した基準値を下回るか判定する下限判定手段と、上記燃料残量が上記基準値を下回ることが予め設定した条件で連続することを判定する連続判定手段と、上記連続判定手段で連続すると判定した場合に上記燃料タンク内の実際の燃料残量が上記基準値を下回ることを出力する出力手段とを備えたので、例え鞍型の燃料タンクであっても、従来の計測手段を用いて、簡単かつ安価に、正確に燃料残量の検出を行うことが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】燃料残量検出装置の全体概要の説明図
【図２】イグニッションＯＮ直後に実行される燃料残量検出プログラムのフローチャート
【図３】通常の燃料残量検出プログラムのフローチャート
【符号の説明】
１燃料タンク
１ａメインタンク
１ｂサブタンク
２フューエルポンプ
３ジェットポンプ
２０ａ，２０ｂフュエルセンダ
２３制御装置
２６燃料残量警告灯

Claims

燃料タンクの燃料残量を計測する燃料残量計測手段と、上記燃料残量が予め設定した基準値を下回るか判定する下限判定手段と、予め設定した走行距離の間、上記燃料残量が上記基準値を下回ることが連続することを判定する連続判定手段と、上記連続判定手段で連続すると判定した場合に上記燃料タンク内の実際の燃料残量が上記基準値を下回ることを出力する出力手段とを備えたことを特徴とする車両の燃料残量検出装置。
燃料タンクの燃料残量を計測する燃料残量計測手段と、上記燃料残量が予め設定した基準値を下回るか判定する下限判定手段と、予め設定した走行距離と、予め設定した時間と回数の少なくとも一方のどちらかの間、上記燃料残量が上記基準値を下回ることが連続することを判定する連続判定手段と、上記連続判定手段で連続すると判定した場合に上記燃料タンク内の実際の燃料残量が上記基準値を下回ることを出力する出力手段とを備えたことを特徴とする車両の燃料残量検出装置。
燃料の補給を判定する補給判定手段を有し、上記出力手段は、上記連続判定手段で連続すると判定した場合に燃料の補給が行われるまで上記燃料タンク内の実際の燃料残量が上記基準値を下回ることを出力することを特徴とする請求項１又は請求項２記載の車両の燃料残量検出装置。