JP3909618B2

JP3909618B2 - 車両用液体残量計

Info

Publication number: JP3909618B2
Application number: JP03381098A
Authority: JP
Inventors: 晋吉田
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 1998-01-30
Filing date: 1998-01-30
Publication date: 2007-04-25
Anticipated expiration: 2018-01-30
Also published as: EP0935126A2; EP0935126B1; JPH11218434A; EP0935126A3; US6427533B1

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は車両用液体残量計に関し、特に車両に搭載されたタンク内の液体の残量を車速に応じた応答速度で、かつ表示遅延なく表示できるようにした車両用液体残量計に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、車両に搭載された貯蔵タンク内の液体、例えば燃料の残量を表示するための車両用液体残量計に関する提案が種々なされている。例えば、特公昭６０−１５６７号公報には、燃料タンク内の燃料の残量を電極間間隙の静電容量で検知し、該静電容量をＲＣ発振器の発振周波数に変え、車両の停止時と走行時とで該発振周波数のパルス数の計測時間を変え、計測されたパルス数の平均値から前記燃料の残量を表示器に表示させるようにすること、また燃料タンク内の燃料の残量をフロート型摺動抵抗式または巻線抵抗式残量計で検知し、該残量計から得られたアナログの残量検知信号を、車両の停止時と走行時とで異なる時定数の積分器に入力して積分し、この積分値から前記燃料の残量を表示器に表示させるようにすることが開示されている。この提案によれば、車両の停止時には、前記パルス数の計測時間を短く、また前記積分器の時定数を短くされ、車両の走行時には、前記パルス数の計測時間を長く、また前記積分器の時定数を長くされるので、車両の停止時には短時間で燃料の残量の変化を表示でき、また走行中は燃料の波打ち等を効果的に吸収して燃料の残量を表示できるようになる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
従来の残量計では、常に積分化した値を用いて表示を行うため、実際の残量と表示との間に平均化および遅延化は避けられない。つまり、表示されている残量は現在の残量の数十秒前から数分前までの間の値の平均値であり、実際の残量変化をリアルには示していなかった。
【０００４】
二輪車等の車両（以下、車両と呼ぶ）は、通常、サイドスタンドを立てて停車され、発進時には該サイドスタンドを畳み直立させられる。車両をサイドスタンドを立てて停車している時と直立させられた時とでは貯蔵タンク内の燃料の液面が変動するため、燃料の残量表示は、異なったものとなりがちである。
【０００５】
運転者は、場合によっては、車両を直立させるように起した後、ごく短時間で発進することがあるので、この短時間のうちに直立時の正確な燃料の残量を表示することが求められる。
【０００６】
しかし、前記した従来の液体残量計では、実際の残量検出値を多量に取込みこれを平均化する方式であるため、液面の変動が表示器に表示されるまでに遅延を生じ、運転者は車両をサイドスタンドを立てていた時の（あるいは、サイドスタンドを立てていた時点から車体を直立させつつある間の平均の）残量表示を見て発進し、車両走行中に改めて車体起立状態での残量を確認することとなってしまう。
【０００７】
これを改善するために、実際の残量と表示との間の平均化および遅延化を少くし、回路の時定数を極めて小さい、無視できる程度の値にすると、今度は液面のごく微少な変動も逐一表示し続けることになり、表示値がちらついて読取り難くなる課題がある。
【０００８】
一方、従来の残量計では、大きな時定数の回路と小さな時定数の回路とこれら二つの時定数の回路を切替える回路とを併せ持つ必要があることから、回路の複雑化が避けられなかった。
【０００９】
これを改善するために、デジタルサンプリング等での平均化演算を採用して従来の平均化回路に単純に置き換えようとしても、給油中の比較的短い時間の間の総和による平均化処理と、走行時の長い時間の間の数多くの値の総和による平均化処理とを切替えて行うこととなり、演算処理の煩雑化は避けられない。特に、平均化には割算が必要になるため、平均する長さを変化させること、つまり割算の母数を変化させることは演算処理の簡略化に対し不利である。
【００１０】
本発明の目的は、前記した従来技術に鑑みてなされたものであり、車両の発進時および走行時において、運転者の要求に合った液体の残量表示をすることのできる、表示遅延のないまたは表示遅延の少い車両用液体残量計を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
前記した目的を達成するために、本発明は、サイドスタンドを有した二輪車両に搭載された液タンクと、該液タンク内に収容されている液体の液面レベルを検出し検出信号を発生する液面検出手段と、該検出信号を元に残量の表示値を算出する表示部駆動手段と、該表示部駆動手段により駆動される残量表示手段と、車速を判定する車速判定手段とを備えた車両用液体残量計において、前記表示部駆動手段は前記車速判定手段による車速判定の結果に基づいて前記残量表示手段に表示されるデータの更新時間を変化させ、低車速時にはデータ更新時間を短縮し、該データ更新時間よりも短い時間内に前記液面検出手段で検出された検出値を記憶手段に記憶し、前記更新時間の終了時に、該検出値を記憶手段から読み出し該検出値に基づく表示値を前記残量表示手段に表示するようにした点に第１の特徴がある。
【００１２】
また、前記車速判定の結果に基づいて行われる、前記残量表示手段のデータの更新時間を、車速が少くとも５ｋｍ／ｈ未満では１秒以下とし、５ｋｍ／ｈ以上では５秒以上１分以下とした点に第２の特徴がある。さらに、少くとも、前記車速判定手段と表示部駆動手段と残量表示手段とを、速度計を収容するケース内に収容した点に第３の特徴がある。
【００１３】
前記第１の特徴によれば、前記液面検出手段で検出した検出信号を元に求めた残量データを、即座にまたは少時間後に、前記残量表示手段に表示することができ、表示遅延のない車両用液体残量計を提供することができる。また、前記第２の特徴によれば、燃料の液面の波打ちが小さい間は１秒以下で残量表示を更新できるので、運転者の要求に合ったタイミングで、かつ正確なデータを表示することができる。また、前記第３の特徴によれば、少い構成部品で本発明の装置を実装することができ、安価に装着できるようになる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明を図面を参照して、詳細に説明する。図１は本発明の一実施形態の構成を示すブロック図である。
燃料センサ１は、既知のフロート型摺動抵抗式または巻線抵抗式残量計である。この残量計は、液体表面に浮ぶフロートと抵抗体上を摺動するブラシとが一体となっており、液面が変化するとフロートの位置が移動し、その結果ブラシが移動して、摺動抵抗体あるいは巻線抵抗体の抵抗値が変化する。そこで、該抵抗体に定電流を流しておけば、該抵抗体の抵抗値が変化すると出力電圧を変化させることができるので、該出力電圧の変化を検出信号として出力するようにしたものである。なお、該燃料センサ１は上記の方式に限らず、他の方式のものであっても良い。
【００１５】
燃料センサ１から出力された検出信号である電圧信号はセンサ値読込み部２に入力する。センサ値読込み部２は該電圧信号をアナログ／ディジタル変換する。表示部駆動部３は予め定められたプログラムを格納する不揮発性メモリ（例えば、ＲＯＭ）、該プログラムに従って動作するＣＰＵ、ＲＡＭ、Ｉ／Ｏ等から構成されている。該表示部駆動部３は、前記アナログ／ディジタル変換された前記センサ値読込み部２からの電圧信号、タイマ４からの時間信号、車速判定部５からの車速信号を読込み、液体残量の表示データを生成する。該生成された表示データは、前記ＲＡＭ等に一時的に保持される。この表示データは、表示部駆動部３のＩ／Ｏを通って燃料残量表示部６に送出される。なお、前記タイマ４は表示部駆動部３の内部クロックを利用するものであっても良いし、外付けのものであってもよい。また、前記車速判定部５は速度計（スピードメータ）に使用されている車速判定のための手段を利用するようにしても良い。
【００１６】
次に、前記表示部駆動部３の動作を図２のフローチャートを参照して説明する。ステップＳ１では、前記車速判定部５からのデータにより、車速Ｖが４ｋｍ／ｈ未満か否かの判断がなされる。この判断が否定の時にはステップＳ２に進んで、遅延時間ＴL が１秒と置かれる。一方、車速Ｖが４ｋｍ／ｈ以上の時には、ステップＳ３に進んで遅延時間ＴL が１５秒と置かれる。ここに、ステップＳ１で車速Ｖが４ｋｍ／ｈ未満か否かの判断をし、４ｋｍ／ｈ未満の時にはステップＳ２で遅延時間ＴL を１秒としたのは、人が歩く程度の速さ（約４ｋｍ／ｈ）以下の走行状態では、車両の燃料の液面の波打ちが小さいので、この時の表示読込みを細かくしても正確な残量表示をできるためである。
【００１７】
ステップＳ４では、燃料センサ１の検出データＲs が前記センサ値読込み部２から読込まれ、例えば前記ＲＡＭに保持される。ステップＳ５では、タイマ４がリセットされる。また、ステップＳ６で、燃料残量表示部６の表示データＲinに、前記検出データＲs に基づく表示値がセットされる。この結果、燃料残量表示部６の表示は、Ｒs に更新されることになる。
【００１８】
次いで、ステップＳ７では、タイマ４が前記遅延時間ＴL をカウントしたか否かの判断がなされる。この判断が否定の時にはステップＳ６に戻り、表示データＲin＝Ｒs が維持される。一方、肯定になると、前記ステップＳ１に戻って、前記した動作が繰り返される。
【００１９】
したがって、本実施形態によれば、車両速度が４ｋｍ／ｈ未満であれば１秒間隔、４ｋｍ／ｈ以上であれば１５秒間隔で、表示遅延のない残量検出値を表示することができる。このため、運転者が車両をサイドスタンドを立てて停車していた状態から、車両を直立させて発進させるまでの時間が短時間であっても、運転者が車両に乗って動き出すまでには、車両を直立させた状態で測定された燃料の残量が燃料残量表示部６に表示されることになり、運転者は正確な残量を確認した上で運転を開始することができるようになる。
【００２０】
また、４ｋｍ／ｈ以上の高速走行時には、１５秒間隔で残量表示が更新されるので、液面に波打ちがあっても、表示の回数を重ねれば、結果的に平均的な値が表示されているとイメージされることになり、従来技術のように、長時間を要する算出処理による平均化を行わなくても、ほぼ平均的な値を表示することができるようになる。また、該残量表示が目まぐるしく変わることがないので、運転者は運転中にも落ち着いて燃料の残量を視認できるようになる。
【００２１】
なお、前記実施形態では、車速Ｖが４ｋｍ／ｈ未満では遅延時間ＴL を１秒とし、４ｋｍ／ｈ以上では該遅延時間ＴL を１５秒としたが、本発明はこれに限定されず、車速Ｖが５ｋｍ／ｈ未満では遅延時間ＴL を１秒以下とし、５ｋｍ／ｈ以上では該遅延時間ＴL を５秒以上１分以下としても良い。
【００２２】
次に、本発明の第２実施形態を、図３、図４を参照して説明する。図３は、該第２実施形態の構成を示すブロック図、図４は動作を示すフローチャートである。図３、図４において、前記図１、図２と同じ符号またはステップは、同一または同等物を示す。この実施形態が、前記第１の実施形態と異なるのは、センサ値読込み部２とセンサ値設定部３との間に、高速平均化部７を入れた点、および図４において、ステップＳ４の前にステップＳ８、Ｓ９の高速平均化処理を入れた点にある。
【００２３】
該高速平均化部７は、ステップＳ８に示されているように、センサ値読込み部２から得られる検出データＲs を、最新のものから短時間の範囲の少数個（Ｒsi1 、…、Ｒsi4 ）だけ取り込み、これをステップＳ９で平均化するものである。例えば、センサ値読込み部２から検出データＲs を０．２秒毎に、最新のものを４個だけ選んで取り込み、これを相加平均する。一般に、２進数を用いた演算では、２ⁿ個のデータを相加平均するにはシフト演算をｎ回すればよいから、データ数が４個の場合にはシフト演算を２回すれば良く、非常に短時間に相加平均値を求めることができ，かつその演算時間を常に一定とできる。
【００２４】
また、該高速平均化部７をハードで構成する場合には、４個の検出データの平均を求めるだけであれば、加算器１個とシフトレジスタ数個で作成でき、安価に構成できる。また、その演算速度は高速かつ一定である。
【００２５】
本実施形態では、センサ値読込み部２から得られる検出データＲs を、最新のものから短時間の範囲の少数個（Ｒsi1 、…、Ｒsi4 ）だけ取り込み、これを平均化すようにしたので、たとえ該検出データとして異常値が検出されたとしても、該異常値の影響の小さい残量を、表示遅延を殆ど起こさずに、表示できるようになる。
【００２６】
なお、本実施形態の変形例として、前記高速平均化部７を、燃料センサ１とセンサ値読込み部２の間に入れ、該高速平均化部７をごく小さくかつ一定の時定数のＣＲフィルタで構成しても良い。該ＣＲフィルタは燃料センサ１の検出信号を高速に平滑化する働きをする。
【００２７】
次に、本発明の車両用液体残量計を車両に実装する場合には、例えば図１の構成の車速判定部５と、表示部駆動部３と、燃料残量表示部６とを、速度計（スピードメータ）を収容するケース内に収容し、速度計表示のための構成要素である車速判定部を該燃料残量表示のための車速判定部５に併用するようにするのが好適である。このようにすると、表示部駆動部３を、前記速度計表示のための構成要素である車速判定部の近傍に配置できるので、該表示部駆動部３を速度計を収容するケースと別個のケースに収容した場合に比べて、配線などが短縮でき、部品のコストを低減することができる。特に、速度計を電気式メータとした場合には、速度表示のための回路基板と同一の基板に、車速判定部とセンサ値設定部等を配置することが可能となり、好都合である。
【００２８】
図５は、車両に搭載される燃料残量表示計の一例を示し、速度計１０と回転計２０との間に、棒グラフで表された燃料残量表示計３０が配置されている。該速度計１０のケースの内部には、図示点線４０で示される形状の回路基板が収容されているので、該回路基板上の一部の領域、例えば位置４１に前記燃料残量表示計３０の駆動回路（ＬＳＩ）を搭載することができる。
【００２９】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明によれば、表示遅延のない、または表示遅延の小さい液体の残量データを、運転者が要求するタイミングで表示部に表示できるようになる。特に、運転者が車両を停止状態から始動させる時には、該始動に移る時間が短くても、正確な残量を表示部に表示できるようになり、運転者の信頼性を高めることができるようになる。
【００３０】
また、本発明の主要部の構成を速度計のケースに収容すると、少い構成部品で車両に実装することができるようになり、安価に装着できるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態の構成を示すブロック図である。
【図２】該第１実施形態の動作を示すフローチャートである。
【図３】本発明の第２実施形態の構成を示すブロック図である。
【図４】該第２実施形態の動作を示すフローチャートである。
【図５】燃料残量表示計を含むメータの正面図と、速度計の回路基板の形状を示す図である。
【符号の説明】
１…燃料センサ、２…センサ値読込み部、３…表示部駆動部、４…タイマ、５…車速判定部、６…燃料残量表示部、７…高速平均化部、１０…速度計、２０…回転計、３０…燃料残量表示計、４０…回路基板、４１…駆動回路（ＬＳＩ）。

Claims

サイドスタンドを有した二輪車両に搭載された液タンクと、該液タンク内に収容されている液体の液面レベルを検出し検出信号を発生する液面検出手段と、該検出信号を元に残量の表示値を算出する表示部駆動手段と、該表示部駆動手段により駆動される残量表示手段と、車速を判定する車速判定手段とを備えた車両用液体残量計において、
前記表示部駆動手段は前記車速判定手段による車速判定の結果に基づいて前記残量表示手段に表示されるデータの更新時間を変化させ、低車速時にはデータ更新時間を短縮し、該データ更新時間よりも短い時間内に前記液面検出手段で検出された検出値を記憶手段に記憶し、前記更新時間の終了時に、該検出値を記憶手段から読み出し該検出値に基づく表示値を前記残量表示手段に表示するようにしたことを特徴とする車両用液体残量計。
請求項１に記載の車両用液体残量計において、
前記車速判定の結果に基づいて行われる、前記残量表示手段のデータの更新時間は、車速が少くとも５ｋｍ／ｈ未満の低車速時では１秒以下とし、５ｋｍ／ｈ以上では５秒以上１分以下としたことを特徴とする車両用液体残量計。
請求項１または２に記載の車両用液体残量計において、
少くとも、前記車速判定手段と表示部駆動手段と残量表示手段とを、速度計を収容するケース内に収容したことを特徴とする車両用液体残量計。