JP5626186B2

JP5626186B2 - Fuel tank structure

Info

Publication number: JP5626186B2
Application number: JP2011255447A
Authority: JP
Inventors: 千明片岡; 赤木　正紀; 正紀赤木
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2010-12-08
Filing date: 2011-11-22
Publication date: 2014-11-19
Anticipated expiration: 2031-11-22
Also published as: JP2012137480A

Description

本発明は燃料タンク構造に関し、特に自動車等の車両に搭載される燃料タンク等に適用されるタンクの燃料タンク構造に関する。 The present invention relates to a fuel tank structure, and more particularly to a fuel tank structure of a tank applied to a fuel tank mounted on a vehicle such as an automobile.

従来、自動車等の燃料タンクに設けられた燃料量計測装置には種々の形式が存在するが、その一つとして車体上下方向に延設された縦長形状の検出電極（センサ）を用いて、燃料に検出電極が接する位置を検知し、液位を検出する構成が採用されている。 2. Description of the Related Art Conventionally, there are various types of fuel amount measuring devices provided in a fuel tank of an automobile or the like. As one of them, a fuel electrode is measured by using a vertically long detection electrode (sensor) extending in the vertical direction of the vehicle body. A configuration is adopted in which the position where the detection electrode contacts is detected to detect the liquid level.

例えば検出部が常に液中に浸漬される基準電極と、常に液外にある気層電極と、液面と交差する液面電極とを組み合わせ、電極と液との接触／非接触による静電容量の変化から液面を検出する構成が提案されている（例えば、特許文献１参照）。 For example, a combination of a reference electrode in which the detection unit is always immersed in the liquid, a gas-phase electrode that is always outside the liquid, and a liquid surface electrode that intersects the liquid surface, and the capacitance due to contact / non-contact between the electrode and the liquid The structure which detects a liquid level from the change of is proposed (for example, refer patent document 1).

また、一本のセンサ部の複数面に電極が設けられ、車体の傾斜時やコーナリング時など燃料タンクの内部で液面が傾斜した際には、複数の電極で検出した液面レベルから水平時の液面を算出する液面検出装置が採用されている（例えば、特許文献２参照）。 In addition, electrodes are provided on multiple surfaces of a single sensor unit, and when the liquid level is inclined inside the fuel tank, such as when the vehicle body is tilted or cornered, the level is determined from the liquid level detected by the multiple electrodes. A liquid level detection device for calculating the liquid level is used (for example, see Patent Document 2).

あるいは燃料タンク内に複数の液面検出手段が設けられ、燃料タンクの中心軸を挟んで所定間隔を開けた位置に配置された液面検出装置が採用されている（例えば、特許文献３参照）。 Alternatively, a liquid level detecting device provided with a plurality of liquid level detecting means in the fuel tank and arranged at a predetermined interval across the central axis of the fuel tank is employed (see, for example, Patent Document 3). .

特開２０１０−０２５７８２号公報JP 2010-025782 A 特開平０５−２２３６２３号公報JP 05-223623 A 特開２０００−０３５３３４号公報JP 2000-035334 A

しかし特許文献２に記載の構成のように液位センサの複数面に電極が設けられ、燃料タンクの内部で液面が傾斜した際には、複数の電極で検出した液面レベルから水平時の液面を算出する構成の場合、液位センサを燃料タンクの中央部近傍に設置しないと検出精度が低下する虞があり、例えば前述のように燃料タンクの中央に開口部を備えているなどの理由で、液位センサを燃料タンクの周縁部に設置する必要がある場合は問題となる。 However, as in the configuration described in Patent Document 2, electrodes are provided on a plurality of surfaces of the liquid level sensor, and when the liquid level is inclined inside the fuel tank, the horizontal level is detected from the liquid level detected by the plurality of electrodes. In the case of the configuration for calculating the liquid level, there is a risk that the detection accuracy may be lowered unless the liquid level sensor is installed near the center of the fuel tank. For example, as described above, an opening is provided in the center of the fuel tank. For this reason, it is a problem if the liquid level sensor needs to be installed at the periphery of the fuel tank.

また特許文献３に記載の構成のように複数の液位センサを燃料タンク内の所望の箇所に設置する構成の場合、例えば両者で検出された液位を比較して燃料タンク全体の液位を算出する場合など、液位センサの設置位置が重要となる。しかし複数の液位センサを燃料タンク内で正確に設置するのは難しく、工数／コスト共に問題となる虞がある。 Further, in the case of a configuration in which a plurality of liquid level sensors are installed at a desired location in the fuel tank as in the configuration described in Patent Document 3, for example, the liquid level detected by both is compared to determine the liquid level of the entire fuel tank. For example, the position where the liquid level sensor is installed is important. However, it is difficult to accurately install a plurality of liquid level sensors in the fuel tank, and there is a possibility that both the man-hour / cost may become a problem.

本発明は上記課題を解決すべく成されたもので、液面が傾斜しても液位を検出可能、かつ設置が容易な燃料タンク構造を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide a fuel tank structure that can detect the liquid level even when the liquid level is inclined and can be easily installed.

請求項１に記載の燃料タンク構造は、車両に備えられた燃料タンクと、前記燃料タンクの底壁に沿って設置された基部と、前記基部の一端から車体上方に立設されて該基部と一体を成し、前記燃料タンク内の燃料の液位を静電容量により測定する第１の液位測定部と、前記燃料タンクの中央部を挟んで前記第１の液位測定部とは反対側に位置するように前記基部の他端から車体上方に立設されて該基部と一体を成し、前記燃料タンク内の燃料の液位を静電容量により測定する第２の液位測定部と、前記第２の液位測定部の車体上側端から満タン時の液面よりも車体上側まで一体に延設され、液面から上の気層の静電容量を測定する空気基準測定部と、を備えている。 The fuel tank structure according to claim 1 includes a fuel tank provided in a vehicle, a base installed along a bottom wall of the fuel tank, and a base erected above the vehicle body from one end of the base. The first liquid level measuring unit that is integrated and measures the liquid level of the fuel in the fuel tank by electrostatic capacity is opposite to the first liquid level measuring unit across the central part of the fuel tank. A second liquid level measuring unit which stands on the vehicle body from the other end of the base so as to be positioned on the side, and is integrated with the base, and measures the fuel level in the fuel tank by capacitance And an air reference measurement unit that integrally extends from the vehicle body upper end of the second liquid level measurement unit to the vehicle body upper side than the liquid level when full, and measures the capacitance of the air layer above the liquid level And.

請求項１に記載の燃料タンク構造では、第１の液位測定部と第２の液位測定部とが燃料タンクの中央部を挟んで反対側に位置している。このため、燃料タンクが傾いた場合は、第１及び第２の液位測定部の一方で測定液位が低くなり、他方では高くなる。これにより、例えば燃料タンクの中央近傍に液位センサを設置できない構造であっても、第１及び第２の液位測定部によって高い精度で液面の検出を行うことができる。また第１及び第２の液位測定部、空気基準測定部は、基部の両端から一体に立設、延設されているので、燃料タンク内部で各測定部の相対的な位置決めをする必要がなく、容易に設置できる。 In the fuel tank structure according to the first aspect, the first liquid level measuring unit and the second liquid level measuring unit are located on the opposite sides with the central part of the fuel tank interposed therebetween. For this reason, when the fuel tank is tilted, one of the first and second liquid level measuring units decreases the measured liquid level and increases the other. Thereby, even if the liquid level sensor cannot be installed near the center of the fuel tank, for example, the liquid level can be detected with high accuracy by the first and second liquid level measuring units. Further, since the first and second liquid level measuring units and the air reference measuring unit are integrally erected and extended from both ends of the base, it is necessary to relatively position each measuring unit within the fuel tank. And can be installed easily.

請求項２に記載の燃料タンク構造は、請求項１の構成において、前記基部の前記一端と他端との間には、燃料の静電容量を測定する燃料基準測定部が設けられている。 According to a second aspect of the present invention, there is provided the fuel tank structure according to the first aspect, wherein a fuel reference measuring unit for measuring a capacitance of the fuel is provided between the one end and the other end of the base portion.

請求項２に記載の燃料タンク構造では、燃料タンク中央近傍に燃料基準測定部を配置される。すなわち、燃料タンク内の燃料が揺動しても液面変動が少ない燃料タンク中央近傍に燃料基準測定部したことにより、確実に燃料基準測定部を燃料液面下におくことができ、正確な液面検知が行える。 In the fuel tank structure according to the second aspect, the fuel reference measurement unit is disposed near the center of the fuel tank. In other words, the fuel reference measurement unit is located near the center of the fuel tank, where there is little fluctuation in the liquid level even if the fuel in the fuel tank fluctuates, so that the fuel reference measurement unit can be reliably placed below the fuel liquid level and accurate. Liquid level can be detected.

請求項３に記載の燃料タンク構造は、請求項１又は請求項２の構成において、前記第１の液位測定部と第２の液位測定部とは、平面視における前記燃料タンクの図心を挟んで水平方向に対称な位置に配置されている。 According to a third aspect of the present invention, in the fuel tank structure according to the first or second aspect, the first liquid level measuring unit and the second liquid level measuring unit are centroids of the fuel tank in plan view. It is arrange | positioned in the position symmetrical in the horizontal direction on both sides.

請求項３に記載の燃料タンク構造では、第１及び第２の液位測定部の位置を燃料タンクの図心を挟んで水平方向に対称な位置としたことで、液面が揺動しても第１及び第２の液位測定部で得られた測定値を平均することで正確な液面を算出することができる。 In the fuel tank structure according to claim 3, the liquid level fluctuates by setting the positions of the first and second liquid level measuring units to be symmetrical in the horizontal direction across the centroid of the fuel tank. In addition, an accurate liquid level can be calculated by averaging the measurement values obtained by the first and second liquid level measuring units.

請求項４に記載の燃料タンク構造は、請求項１〜請求項３の何れか１項の構成において、前記燃料タンクは、車体上側面における平面視で該燃料タンクの図心を含む位置に形成された挿入口の周囲から車体下側に突出した環状の凸部を有し、満タン液位が前記凸部の周囲で前記挿入口よりも車体上側に設定されている。 According to a fourth aspect of the present invention, there is provided the fuel tank structure according to any one of the first to third aspects, wherein the fuel tank is formed at a position including a centroid of the fuel tank in a plan view on the upper side surface of the vehicle body. And a full tank liquid level is set above the insertion port and above the insertion port around the projection.

請求項４に記載の燃料タンク構造では、平面視で燃料タンクの略中央に位置する挿入口の存在により、満タン時の液面が燃料タンクの中央近傍に存在しないこととなり、燃料タンクの中央近傍に液位センサを設置できない構造とされる。このような構造であっても、挿入口を挟んで対向する位置に一対の液位測定部を設けたため、高い精度で液面の検出を行うことができる。 In the fuel tank structure according to claim 4, the liquid level when the tank is full does not exist in the vicinity of the center of the fuel tank due to the presence of the insertion port located substantially in the center of the fuel tank in plan view. The liquid level sensor cannot be installed in the vicinity. Even with such a structure, the liquid level can be detected with high accuracy because the pair of liquid level measuring units are provided at positions facing each other across the insertion port.

以上説明したように、本発明に係る燃料タンク構造は液面が傾斜しても液位を検出可能、かつ設置が容易であるという優れた効果を有する。 As described above, the fuel tank structure according to the present invention has an excellent effect that the liquid level can be detected and the installation is easy even if the liquid level is inclined.

本発明の実施形態に係る燃料タンク構造を備えた燃料タンクを示す側断面図である。It is a sectional side view which shows the fuel tank provided with the fuel tank structure which concerns on embodiment of this invention. 図１に示す実施形態に係る燃料タンク構造の液位センサを示す斜視図である。It is a perspective view which shows the liquid level sensor of the fuel tank structure which concerns on embodiment shown in FIG. 図１に示す実施形態に係る燃料タンク構造を備えた燃料タンクを示す側断面図及び液位センサの拡大図である。It is the sectional side view which shows the fuel tank provided with the fuel tank structure which concerns on embodiment shown in FIG. 1, and the enlarged view of a liquid level sensor. 比較例に係る燃料タンク構造を備えた燃料タンクを示す側断面図である。It is a sectional side view which shows the fuel tank provided with the fuel tank structure which concerns on a comparative example.

＜構造＞ <Structure>

本発明の燃料タンク構造の一実施例を図１〜図３に従って説明する。なお、図中矢印ＵＰは車体上方方向を示す。 An embodiment of the fuel tank structure of the present invention will be described with reference to FIGS. In the figure, the arrow UP indicates the upward direction of the vehicle body.

図１に示されるように、本燃料タンク構造では、燃料タンク１０の内部に液位センサ１４が設けられている。この液位センサ１４は、燃料タンク１０の底壁２０に沿って配置され、その両端が後述する如く車体上側へ延設され全体として車体上側が開いたコの字形状とされている。 As shown in FIG. 1, in this fuel tank structure, a liquid level sensor 14 is provided inside the fuel tank 10. The liquid level sensor 14 is disposed along the bottom wall 20 of the fuel tank 10 and has a U-shape in which both ends thereof are extended to the upper side of the vehicle body and the upper side of the vehicle body is opened as will be described later.

燃料タンク１０は図１に示すように略箱形形状とされた容器であり、設置される車体などの形状や部品配置によってその形状が決定される。また燃料タンク１０は燃料（ガソリンなど）による腐食への耐性、機械的強度、耐衝撃性や衝突の際の安全性などを考慮して素材が選定される。 The fuel tank 10 is a container having a substantially box shape as shown in FIG. 1, and its shape is determined by the shape of a vehicle body or the like to be installed and the component arrangement. The material of the fuel tank 10 is selected in consideration of resistance to corrosion by fuel (gasoline etc.), mechanical strength, impact resistance and safety in the event of a collision.

燃料タンク１０の車体上側には挿入口２２が設けられており、挿入口２２を外側から閉塞する蓋部２８で、内部の燃料が外へ漏れ出さないように密閉される。この実施形態に係る挿入口２２は、平面視において、その内側（略中央）に燃料タンク１０の図心が位置する配置とされている。車体上方向に筒状に突出した挿入口２２は蓋部２８で密閉され、挿入口２２の外周面に設けられた雄ネジと螺号する螺子蓋１２０で蓋部２８が固定される。 An insertion port 22 is provided on the upper side of the vehicle body of the fuel tank 10, and is sealed with a lid portion 28 that closes the insertion port 22 from the outside so that fuel inside does not leak out. The insertion port 22 according to this embodiment is arranged such that the centroid of the fuel tank 10 is located inside (substantially the center) in plan view. The insertion port 22 protruding in a cylindrical shape in the upward direction of the vehicle body is sealed with a lid portion 28, and the lid portion 28 is fixed by a screw lid 120 that is screwed with a male screw provided on the outer peripheral surface of the insertion port 22.

このとき、挿入口２２が箱状の燃料タンク１０から突出していると、車体に組み付ける際にスペース効率が低下する虞があるので、挿入口２２を燃料タンク１０の内側に沈めるように設ける方が望ましい。この場合、挿入口２２及び螺子蓋１２０をクリアできる空間を燃料タンク１０の内部に設ける必要がある。 At this time, if the insertion port 22 protrudes from the box-shaped fuel tank 10, space efficiency may be lowered when assembled to the vehicle body. Therefore, the insertion port 22 should be provided so as to be submerged inside the fuel tank 10. desirable. In this case, it is necessary to provide a space in the fuel tank 10 where the insertion port 22 and the screw lid 120 can be cleared.

これにより燃料タンク１０の車体上側面は外面が凹んだ平面視で環状の凹部２４が形成されており、凹部２４の内側は燃料タンク１０内部の車体下側に向けて突出した平面視で環状の凸部２６として形成されている。このため燃料タンク１０の内部に燃料を充填していくと液面Ｆは凸部２６の車体下側端の高さを超え、凸部２６は燃料に浸漬する。 As a result, an annular recess 24 is formed on the upper surface of the vehicle body of the fuel tank 10 in a plan view in which the outer surface is recessed, and an inner side of the recess 24 is annular in a plan view protruding toward the vehicle body inside the fuel tank 10. The protrusion 26 is formed. Therefore, as the fuel tank 10 is filled with fuel, the liquid level F exceeds the height of the lower end of the vehicle body of the convex portion 26, and the convex portion 26 is immersed in the fuel.

すなわち、燃料タンク１０は、凸部２６の車体下側端よりも車体上方に満タン液位（図３の液面Ｆｆ参照）が設定されている。また、この実施形態では、満タン液位は凸部２６の周囲において、挿入口２２よりも車体上側に設定されている。なお、燃料タンク１０は、満タン液位が設定されることで、その内部に入れる燃料の総量を規制し、ベーパー層を確保している。 That is, in the fuel tank 10, the full tank liquid level (see the liquid level Ff in FIG. 3) is set above the vehicle body from the vehicle body lower end of the convex portion 26. Further, in this embodiment, the full liquid level is set on the vehicle body upper side than the insertion port 22 around the convex portion 26. In addition, the fuel tank 10 regulates the total amount of fuel put in the inside by setting a full tank liquid level, and ensures the vapor layer.

また燃料タンク１０の内部には図示しないポンプユニットが設けられ、内部の燃料をポンプで汲み出し、図示しない燃料ホースで外部へ送り出す構成とされていてもよい。 Further, a pump unit (not shown) may be provided inside the fuel tank 10, and the internal fuel may be pumped out by a pump and sent out to the outside by a fuel hose (not shown).

図１に示すように、燃料タンク１０の内部には底壁２０に沿って液位センサ１４が設けられ、その長手方向両端は車体上方向に折り曲げられ、さらに一端は満タン時の液面Ｆよりも車体上方向に突出するように延設されている。以下、具体的に説明する。 As shown in FIG. 1, a liquid level sensor 14 is provided in the fuel tank 10 along the bottom wall 20, both longitudinal ends thereof are bent upward in the vehicle body, and one end is a liquid level F when the tank is full. It extends so as to protrude upward from the vehicle body. This will be specifically described below.

図３（Ｂ）には、図１に示した液位センサ１４を示した平面展開図が示されている。 FIG. 3B is a developed plan view showing the liquid level sensor 14 shown in FIG.

液位センサ１４は例えば図３（Ｂ）に示すように車体上下方向を長手とする樹脂フィルムなど折り曲げ可能な絶縁体で形成されたシート状のベース１４Ｃの表面に電極１４Ｄが設けられた構造とされている。例として電極１４Ｄのうちガソリンなどの燃料と接している部分の長さと、空気と接している部分の長さとによって変動する電気容量などから、燃料タンク１０の内部に残った燃料の残量を検出する。 For example, as shown in FIG. 3B, the liquid level sensor 14 has a structure in which an electrode 14D is provided on the surface of a sheet-like base 14C formed of a bendable insulator such as a resin film having a longitudinal direction in the vertical direction of the vehicle body. Has been. As an example, the remaining amount of fuel remaining in the fuel tank 10 is detected from the electric capacity that varies depending on the length of the electrode 14D in contact with fuel such as gasoline and the length of the portion in contact with air. To do.

電気的に液位（液面高さ）を測定（検出）する方法には、例えば電極１４Ｄ間の静電容量を測定する方法がある。燃料タンクの燃料が減少する（例えば使い尽くされる）と、電極１４Ｄの間の空間は、それまで燃料によって占められていたものが空気によって占められるようになるため、静電容量は減少する。したがって、静電容量の減少を検出することにより、燃料タンク１０内の燃料が減少した（例えば燃料タンク１０が空になった）ことを検出できる。このとき、予め空気中に設けられた基準測定部と、常に液中に存在する基準測定部とで検出された値を基準として、測定値を比較することでさらに正確な検出を行うことができる。 As a method of electrically measuring (detecting) the liquid level (liquid level height), for example, there is a method of measuring the capacitance between the electrodes 14D. When the fuel in the fuel tank is reduced (eg, exhausted), the space between the electrodes 14D becomes occupied by what was previously occupied by the fuel, so the capacitance decreases. Therefore, by detecting the decrease in the capacitance, it is possible to detect that the fuel in the fuel tank 10 has decreased (for example, the fuel tank 10 has become empty). At this time, more accurate detection can be performed by comparing the measurement values with reference to the values detected by the reference measurement unit provided in the air in advance and the reference measurement unit always present in the liquid. .

電極１４Ｄは液位センサ１４の端部に設けられた端子１４Ｅで外部と電気的に接続され、例えば外部に設けられた電気回路にて検出された液位は燃料量情報として燃料タンク１０の外へ伝達される。 The electrode 14D is electrically connected to the outside through a terminal 14E provided at the end of the liquid level sensor 14. For example, the liquid level detected by an electric circuit provided outside is provided outside the fuel tank 10 as fuel amount information. Is transmitted to.

図２に示すように、液位センサ１４は、基部としての燃料基準測定部１９と、燃料基準測定部１９の長手方向の端部からそれぞれ立設された第１液位測定部１６Ａ及び複合測定部１８とで、全体として車体上方向が開いたコの字形を形成している。燃料基準測定部１９は、燃料タンク１０の底壁２０に沿って設置されている。この実施形態における液位センサ１４は、ベース１４Ｃを折り曲げることで上記の如きコの字型に形成されている。 As shown in FIG. 2, the liquid level sensor 14 includes a fuel reference measurement unit 19 as a base, a first liquid level measurement unit 16 </ b> A erected from the longitudinal end of the fuel reference measurement unit 19, and a combined measurement. The portion 18 forms a U-shape that is open in the vehicle body upward direction as a whole. The fuel reference measurement unit 19 is installed along the bottom wall 20 of the fuel tank 10. The liquid level sensor 14 in this embodiment is formed in a U shape as described above by bending the base 14C.

このとき、液位センサ１４自体の素材であるベース１４Ｃとは別に硬質プラスチックなどの支持部材（図示せず）を用いて第１液位測定部１６Ａ及び複合測定部１８を燃料タンク１０内部で自立させる構成とされていてもよい。 At this time, the first liquid level measuring unit 16A and the composite measuring unit 18 are self-supported inside the fuel tank 10 by using a support member (not shown) such as hard plastic separately from the base 14C which is a material of the liquid level sensor 14 itself. You may be set as the structure made to do.

すなわち、例えば板状の支持部材で第１液位測定部１６Ａ及び複合測定部１８を裏打ちすることで自立可能とすると同時に、燃料の揺動で第１液位測定部１６Ａ及び複合測定部１８が変形して液位測定に影響することを防ぐ構成とすることもできる。 That is, for example, the first liquid level measurement unit 16A and the composite measurement unit 18 can be self-supported by lining the first liquid level measurement unit 16A and the composite measurement unit 18 with a plate-like support member. It can also be set as the structure which prevents changing and affecting a liquid level measurement.

図２、図３に示すように第１液位測定部１６Ａは、燃料タンク１０の底壁２０近傍から、満タン液位（図３の液面Ｆｆ）までをカバーする電極１４Ｄが設けられ、燃料タンク１０内の燃料の液位測定を行う。 As shown in FIGS. 2 and 3, the first liquid level measurement unit 16A is provided with an electrode 14D that covers from the vicinity of the bottom wall 20 of the fuel tank 10 to the full tank liquid level (the liquid level Ff in FIG. 3). The liquid level of the fuel in the fuel tank 10 is measured.

複合測定部１８は、燃料タンク１０の底壁２０近傍から、満タン時の液面Ｆｆまでをカバーする電極１４Ｄが設けられた第２液位測定部１６Ｂと、その車体上側に延設された空気基準測定部１７とから構成されている。第２液位測定部１６Ｂは、燃料タンク１０の底壁２０近傍から、満タン液位（図３の液面Ｆｆ）までをカバーする電極１４Ｄが設けられ、燃料タンク１０内の燃料の液位測定を行う。 The composite measurement unit 18 extends from the vicinity of the bottom wall 20 of the fuel tank 10 to the second liquid level measurement unit 16B provided with an electrode 14D that covers the liquid level Ff when full, and to the upper side of the vehicle body. And an air reference measurement unit 17. The second liquid level measuring unit 16B is provided with an electrode 14D that covers from the vicinity of the bottom wall 20 of the fuel tank 10 to the full tank liquid level (the liquid level Ff in FIG. 3), and the liquid level of the fuel in the fuel tank 10 Measure.

空気基準測定部１７は、燃料タンク１０内部で液面Ｆよりも車体上側に形成される空気層（燃料が蒸発した蒸気からなるベーパ層）に接しており、空気層の静電容量を検出するようになっている。 The air reference measurement unit 17 is in contact with an air layer (a vapor layer made of vapor from which the fuel has evaporated) formed inside the fuel tank 10 above the liquid level F and detects the electrostatic capacity of the air layer. It is like that.

また燃料基準測定部１９は、燃料タンク１０内部の底壁２０に沿って設けられ、常に燃料と接しており、燃料の静電容量を検出するようになっている。液位センサ１４は、第１液位測定部１６Ａ及び第２液位測定部１６Ｂで検出される静電容量と、空気基準測定部１７及び燃料基準測定部１９で検出される基準となる静電容量との比較を行い、液位（液面Ｆの位置）を検出する。 The fuel reference measuring unit 19 is provided along the bottom wall 20 inside the fuel tank 10 and is always in contact with the fuel so as to detect the capacitance of the fuel. The liquid level sensor 14 has a capacitance detected by the first liquid level measuring unit 16A and the second liquid level measuring unit 16B, and a reference electrostatic detected by the air reference measuring unit 17 and the fuel reference measuring unit 19. The liquid level (position of the liquid level F) is detected by comparing with the volume.

図１、３に示すように液位センサ１４は、第１液位測定部１６Ａと複合測定部１８とが挿入口２２を挟んで対向するように配置されている。この実施形態では、燃料基準測定部１９の長手方向中央部が平面視で燃料タンク１０（挿入口２２）の図心を通るように配置されている。すなわち、第１液位測定部１６Ａと複合測定部１８の第２液位測定部１６Ｂとは、平面視で燃料タンク１０の図心を挟んで対向している。 As shown in FIGS. 1 and 3, the liquid level sensor 14 is arranged such that the first liquid level measurement unit 16 </ b> A and the composite measurement unit 18 face each other with the insertion port 22 interposed therebetween. In this embodiment, the center part in the longitudinal direction of the fuel reference measurement unit 19 is disposed so as to pass through the centroid of the fuel tank 10 (insertion port 22) in plan view. That is, the first liquid level measurement unit 16A and the second liquid level measurement unit 16B of the composite measurement unit 18 face each other across the centroid of the fuel tank 10 in plan view.

＜作用＞ <Action>

次に、本実施形態の作用を説明する。 Next, the operation of this embodiment will be described.

図１に示すように、燃料タンク１０の内部に燃料がある程度まで充填されているとき、車体が水平であれば液面Ｆは実線で示されるような位置にあり、第１液位測定部１６Ａ及び第２液位測定部１６Ｂによって燃料の液位が測定されることで、燃料タンク１０内部の燃料の残量が検出される。 As shown in FIG. 1, when the fuel tank 10 is filled with fuel to some extent, if the vehicle body is horizontal, the liquid level F is at the position indicated by the solid line, and the first liquid level measuring unit 16A. And the remaining amount of fuel in the fuel tank 10 is detected by measuring the liquid level of the fuel by the second liquid level measuring unit 16B.

これに対して、旋回中や坂道などの傾斜面に駐車中であるなど、車体が水平でない状態にあるとき、液面Ｆは破線で示す液面Ｆｂのように傾斜しており、第１液位測定部１６Ａでは実際の液面（液面Ｆ）よりも液面が低く、第２液位測定部１６Ｂでは実際の液面（液面Ｆ）よりも液面が高く検出される。 On the other hand, when the vehicle body is not horizontal, such as when turning or parking on an inclined surface such as a slope, the liquid level F is inclined like the liquid level Fb indicated by the broken line, and the first liquid The level measurement unit 16A detects the liquid level lower than the actual liquid level (liquid level F), and the second liquid level measurement unit 16B detects the liquid level higher than the actual liquid level (liquid level F).

実際には、液位センサ１４による液位の測定は通常例えば所定時間間隔ごとに行われ、所定回数分を平均して数秒に一回などの頻度で燃料量データとして処理されるが、あまり頻繁に表示を更新すると残量表示が不安定になるため遅延を掛けて表示をしている。このため車両旋回などで残量表示が不正確となっても、短時間で旋回が終了すれば次回の残量表示で正常状態に復帰する。しかし坂道で停車するなど長時間にわたる液面の傾きは上記のように不正確な残量表示の原因となり得る。 Actually, the liquid level measurement by the liquid level sensor 14 is usually performed at predetermined time intervals, for example, and is processed as fuel amount data at a frequency of, for example, once every few seconds by averaging a predetermined number of times. When the display is updated, the remaining amount display becomes unstable, so the display is delayed. For this reason, even if the remaining amount display becomes inaccurate due to vehicle turning or the like, if the turn is completed in a short time, the remaining amount display returns to the normal state. However, the tilt of the liquid level over a long period of time, such as stopping on a slope, can cause an inaccurate remaining amount display as described above.

例えば図４に示す比較例に係る燃料タンク１００では、その中央（平面視）近傍に挿入口１２２が設けられているなどの理由で、満タン液位が挿入口１２２よりも車体上側に設定されている。この比較例では、液位センサ１１４は燃料タンク１００の略中央部に配置されているため、液面Ｆの傾きによる液位測定の影響を受けにくいが、液位センサ１１４により満タン液位を測定することができない。 For example, in the fuel tank 100 according to the comparative example shown in FIG. 4, the full tank liquid level is set above the vehicle body from the insertion port 122 because the insertion port 122 is provided near the center (plan view). ing. In this comparative example, since the liquid level sensor 114 is disposed substantially at the center of the fuel tank 100, the liquid level sensor 114 is not easily affected by the liquid level measurement due to the inclination of the liquid level F. It cannot be measured.

このために燃料タンク１００の中央を避けて前後方向、左右方向などの端部に液位センサ１１４を設置すると、車体の傾斜時やコーナリング時など燃料タンクの内部で液面が傾斜した際に、端部に設けられた液位センサ１１４では正確な液位を測定することができない。 For this purpose, if the liquid level sensor 114 is installed at the end of the fuel tank 100 in the front-rear direction, the left-right direction, etc., when the liquid level inclines inside the fuel tank such as when the vehicle body is tilted or cornered, The liquid level sensor 114 provided at the end cannot measure the exact liquid level.

ここで、車体が水平状態であるとき、燃料タンク１０内の燃料の液面Ｆも水平であり、燃料に浸漬している長さ（深さ）を第１液位測定部１６Ａでは深さＡ、第２液位測定部１６Ｂでは深さＢとするとＡ＝Ｂである。 Here, when the vehicle body is in a horizontal state, the fuel level F in the fuel tank 10 is also horizontal, and the length (depth) immersed in the fuel is set to the depth A in the first liquid level measuring unit 16A. In the second liquid level measurement unit 16B, if the depth is B, A = B.

対して、車体が水平でない状態にあるとき、燃料タンク１０内の燃料の液面Ｆが傾き、燃料に浸漬している長さ（深さ）を第１液位測定部１６Ａでは深さａ、第２液位測定部１６Ｂでは深さｂとすると、ａ≠ｂとなる。 On the other hand, when the vehicle body is not level, the liquid level F of the fuel in the fuel tank 10 is inclined, and the length (depth) immersed in the fuel is set to the depth a, In the second liquid level measurement unit 16B, if the depth is b, a ≠ b.

このとき図１に示す断面図において、水平時の液面Ｆと揺動時の液面Ｆｂとが交わる、交点Ｘが燃料タンク１０の平面視における図心と側面視で略一致することとなる。そして、第１液位測定部１６Ａと複合測定部１８の第２液位測定部１６Ｂとは、平面視で燃料タンク１０の図心すなわち上記交点Ｘを挟んで水平方向に対称に配置されている。したがって、第１の液位測定部１６Ａと複合測定部１８とは、交点Ｘから常に等しい距離にある。 At this time, in the cross-sectional view shown in FIG. 1, the horizontal liquid level F and the swung liquid level Fb intersect, and the intersection X substantially coincides with the centroid in a plan view of the fuel tank 10 in a side view. . The first liquid level measurement unit 16A and the second liquid level measurement unit 16B of the composite measurement unit 18 are arranged symmetrically in the horizontal direction across the centroid of the fuel tank 10, that is, the intersection point X in plan view. . Therefore, the first liquid level measuring unit 16A and the composite measuring unit 18 are always at an equal distance from the intersection X.

この場合は液面Ｆの揺動中心（＝交点Ｘ）から第１液位測定部１６Ａ及び第２液位測定部１６Ｂが等しい距離にあるので、図１に示すように、Ａ＋Ｂ≒ａ＋ｂとなり、液位ａと液位ｂとの平均をとれば、本来の液量として正しい液位Ａ（＝Ｂ）を算出することができる。 In this case, since the first liquid level measurement unit 16A and the second liquid level measurement unit 16B are at equal distances from the oscillation center (= intersection X) of the liquid level F, as shown in FIG. 1, A + B≈a + b, By taking the average of the liquid level a and the liquid level b, the correct liquid level A (= B) can be calculated as the original liquid amount.

このように、本燃料タンク構造では、第１液位測定部１６Ａ及び第２液位測定部１６Ｂが挿入口２２を挟んで対向するように配置されている。このため、挿入口２２が満タン液位（図３の液面Ｆｆ）よりも低い位置にあるために燃料タンク１０の中央部に液位センサを配置できない構成であっても、液面が傾いた場合にも液位（燃料残量）を正確に測定（検出）することができる。すなわち、上記のように燃料の揺動に影響されず正しい液位を測定することができる。 Thus, in this fuel tank structure, the first liquid level measurement unit 16A and the second liquid level measurement unit 16B are arranged so as to face each other with the insertion port 22 in between. For this reason, even if the liquid level sensor is not arranged at the center of the fuel tank 10 because the insertion port 22 is at a position lower than the full liquid level (the liquid level Ff in FIG. 3), the liquid level is inclined. In this case, the liquid level (remaining fuel amount) can be accurately measured (detected). That is, the correct liquid level can be measured without being affected by the fluctuation of the fuel as described above.

さらに第１液位測定部１６Ａと複合測定部１８とは帯形状をした単一の液位センサ１４の両端部を折り曲げて形成されたものである。このため、液位センサ１４の大きさと折り曲げ位置が正しく管理されていれば、第１液位測定部１６Ａと第２液位測定部１６Ｂとの位置精度は維持される。すなわち、第１液位測定部１６Ａと第２液位測定部１６Ｂとが燃料タンク１０の内部で別個に設置された場合に比較して、容易に両者の位置精度を得ることができる。 Further, the first liquid level measuring unit 16A and the composite measuring unit 18 are formed by bending both end portions of a single liquid level sensor 14 having a band shape. For this reason, if the size and the bending position of the liquid level sensor 14 are correctly managed, the positional accuracy of the first liquid level measuring unit 16A and the second liquid level measuring unit 16B is maintained. That is, compared with the case where the first liquid level measuring unit 16A and the second liquid level measuring unit 16B are separately installed inside the fuel tank 10, the positional accuracy of both can be easily obtained.

また同時に、第１液位測定部１６Ａ及び第２液位測定部１６Ｂを燃料タンク１０の内部で別個に設置する場合に比較すれば、単一の（１個の）液位センサ１４を設置するだけなので設置作業も容易となる。加えて、燃料タンク１０内部で液位センサ１４の位置決めを行う際に第１液位測定部１６Ａあるいは第２液位測定部１６Ｂのうち一箇所の位置を決定すればよい。このため、燃料タンク１０内への液位センサの設置工数を少なくすることができる。 At the same time, as compared with the case where the first liquid level measuring unit 16A and the second liquid level measuring unit 16B are separately installed inside the fuel tank 10, a single (one) liquid level sensor 14 is installed. Therefore, installation work is also easy. In addition, when the liquid level sensor 14 is positioned inside the fuel tank 10, one position of the first liquid level measuring unit 16A or the second liquid level measuring unit 16B may be determined. For this reason, the number of man-hours for installing the liquid level sensor in the fuel tank 10 can be reduced.

あるいは燃料タンク１０の底壁２０に位置基準指標として一対の凸条あるいは突起を設け、液位センサ１４をこれらの間に嵌め込むことで正確な位置合わせと工数削減を行うこともできる。又は液位センサ１４が嵌り込む形状の凹部が底壁２０に設けられていれば、正確な設置位置と設置方向を容易に決定することができる。サイズの異なる位置基準指標を設けておけば、複数種類の液位センサ１４に対応することもできる。 Alternatively, by providing a pair of ridges or protrusions as a position reference index on the bottom wall 20 of the fuel tank 10 and fitting the liquid level sensor 14 between them, accurate alignment and man-hour reduction can be performed. Or if the recessed part of the shape which the liquid level sensor 14 fits in is provided in the bottom wall 20, an exact installation position and installation direction can be determined easily. If position reference indexes having different sizes are provided, a plurality of types of liquid level sensors 14 can be handled.

また液位センサ１４において、燃料基準測定部１９を含む箇所は燃料タンク１０の底壁２０に沿う形で設置されるので高い剛性は必要とされないが、第１液位測定部１６Ａと複合測定部１８とは液中に自立する必要があり、また走行中の燃料の揺動などで横方向に力を受けるため、十分な剛性を必要とする。 Further, in the liquid level sensor 14, the location including the fuel reference measurement unit 19 is installed along the bottom wall 20 of the fuel tank 10, so that high rigidity is not required, but the first liquid level measurement unit 16A and the composite measurement unit are not required. 18 needs to be self-supporting in the liquid, and since it receives a force in the lateral direction due to the shaking of the fuel while traveling, sufficient rigidity is required.

そのため第１液位測定部１６Ａと複合測定部１８とは剛性のある板状部材（図示せず）などと一体化され、Ｌ１及びＬ２で折り曲げて畳んだ状態で挿入口２２より燃料タンク１０内に挿入し、燃料タンク１０の内部でコの字状に展開させることで液位センサ１４の形状とするようにしてもよい。 Therefore, the first liquid level measurement unit 16A and the composite measurement unit 18 are integrated with a rigid plate-like member (not shown) or the like, folded in the L1 and L2 and folded into the fuel tank 10 from the insertion port 22. The liquid level sensor 14 may be shaped by being inserted into the fuel tank 10 and deployed in a U-shape inside the fuel tank 10.

以上、実施形態を挙げて本発明の実施の形態を説明したが、これらの実施形態は一例であり、要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施できる。 The embodiments of the present invention have been described above with reference to the embodiments. However, these embodiments are merely examples, and various modifications can be made without departing from the scope of the invention.

例えば、第１液位測定部１６Ａと第２液位測定部１６Ｂとは、燃料タンク１０の図心に対し対称に配置される構成には限定されず、該図心からの距離の比が所定の比となるように配置されてもよい。また例えば、第１液位測定部１６Ａと第２液位測定部１６Ｂとは、図心ではなく燃料タンク１０の所定の傾き方向（車幅方向など）の中心線に対し対称又は所定の距離比となるように配置されてもよい。第１液位測定部１６Ａと第２液位測定部１６Ｂとが上記図心や中心線に対し所定の距離比で配置される構成では、上記した液位ａ、ｂの平均値に対し距離比に応じて補正を行えばよい。 For example, the first liquid level measuring unit 16A and the second liquid level measuring unit 16B are not limited to the configuration arranged symmetrically with respect to the centroid of the fuel tank 10, and the ratio of the distance from the centroid is predetermined. You may arrange | position so that it may become ratio. Further, for example, the first liquid level measurement unit 16A and the second liquid level measurement unit 16B are not symmetrical with respect to the center line of a predetermined inclination direction (such as the vehicle width direction) of the fuel tank 10 instead of the centroid. It may be arranged so that In the configuration in which the first liquid level measurement unit 16A and the second liquid level measurement unit 16B are arranged at a predetermined distance ratio with respect to the centroid or the center line, the distance ratio with respect to the average value of the liquid levels a and b described above. Correction may be performed according to the above.

さらに、燃料タンク１０は、挿入口２２が平面視における中央部に配置される構成に限られず、挿入口２２が平面視において中央部からオフセットして配置されてもよい。また、燃料タンク１０の満タン液位が挿入口２２よりも下側に設定されてもよい。すなわち、本発明は、例えばポンプモジュールの配置等に起因する等、満タン液位とは異なる理由で液位センサを燃料タンクの中央部に配置できない構成にも適用可能である。 Furthermore, the fuel tank 10 is not limited to the configuration in which the insertion port 22 is disposed in the center portion in plan view, and the insertion port 22 may be disposed offset from the center portion in plan view. Further, the full liquid level of the fuel tank 10 may be set below the insertion port 22. That is, the present invention can be applied to a configuration in which the liquid level sensor cannot be disposed at the center of the fuel tank for a reason different from the full tank liquid level, for example, due to the arrangement of the pump module.

またさらに、液位センサ１４は、シート状のベース１４Ｃを折り曲げて成る構成には限定されず、例えば樹脂の射出成形により形成したベースに電極を形成した構成としてもよく、プリント配線基盤を立体的に組み立てて構成してもよい。 Furthermore, the liquid level sensor 14 is not limited to a configuration in which the sheet-like base 14C is bent. For example, the liquid level sensor 14 may have a configuration in which electrodes are formed on a base formed by resin injection molding, and the printed wiring board is three-dimensional. You may assemble and comprise.

また、本発明の権利範囲がこれらの実施形態に限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々なる態様で実施し得ることは言うまでもない。 Further, it goes without saying that the scope of rights of the present invention is not limited to these embodiments and can be implemented in various modes without departing from the gist of the present invention.

１０燃料タンク
１４液位センサ
１６Ａ第１液位測定部
１６Ｂ第２液位測定部
１７空気基準測定部
１８複合測定部
１９燃料基準測定部
２０底壁
２２挿入口
２４凹部
２６凸部
２８蓋部
Ｆ液面 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Fuel tank 14 Liquid level sensor 16A 1st liquid level measurement part 16B 2nd liquid level measurement part 17 Air reference | standard measurement part 18 Composite measurement part 19 Fuel reference | standard measurement part 20 Bottom wall 22 Insertion port 24 Concave part 26 Protrusion part 28 Cover part F Liquid surface

Claims

車両に備えられた燃料タンクと、
前記燃料タンクの底壁に沿って設置された基部と、
前記基部の一端から車体上方に立設されて該基部と一体を成し、前記燃料タンク内の燃料の液位を静電容量により測定する第１の液位測定部と、
前記燃料タンクの中央部を挟んで前記第１の液位測定部とは反対側に位置するように前記基部の他端から車体上方に立設されて該基部と一体を成し、前記燃料タンク内の燃料の液位を静電容量により測定する第２の液位測定部と、
前記第２の液位測定部の車体上側端から満タン時の液面よりも車体上側まで一体に延設され、液面から上の気層の静電容量を測定する空気基準測定部と、
を備えた燃料タンク構造。 A fuel tank provided in the vehicle;
A base installed along the bottom wall of the fuel tank;
A first liquid level measuring unit which is erected above the vehicle body from one end of the base and integrated with the base, and measures the liquid level of the fuel in the fuel tank by capacitance;
The fuel tank is integrally provided with the base by being erected above the vehicle body from the other end of the base so as to be located on the opposite side of the first liquid level measurement unit across the center of the fuel tank. A second liquid level measuring unit that measures the liquid level of the fuel by electrostatic capacity;
An air reference measurement unit that is integrally extended from the vehicle body upper end of the second liquid level measurement unit to the vehicle body upper side than the liquid level when full, and measures the capacitance of the air layer above the liquid level;
With fuel tank structure.

前記基部の前記一端と他端との間には、燃料の静電容量を測定する燃料基準測定部が設けられている請求項１に記載の燃料タンク構造。 2. The fuel tank structure according to claim 1, wherein a fuel reference measurement unit that measures a capacitance of the fuel is provided between the one end and the other end of the base portion.

前記第１の液位測定部と第２の液位測定部とは、平面視における前記燃料タンクの図心を挟んで水平方向に対称な位置に配置されている請求項１又は請求項２に記載の燃料タンク構造。 The first liquid level measurement unit and the second liquid level measurement unit are arranged at symmetrical positions in the horizontal direction across the centroid of the fuel tank in plan view. The fuel tank structure described.

前記燃料タンクは、車体上側面における平面視で該燃料タンクの図心を含む位置に形成された挿入口の周囲から車体下側に突出した環状の凸部を有し、満タン液位が前記凸部の周囲で前記挿入口よりも車体上側に設定されている請求項１〜請求項３の何れか１項に記載の燃料タンク構造。 The fuel tank has an annular protrusion protruding from the periphery of the insertion port formed at a position including the centroid of the fuel tank in a plan view on the upper side surface of the vehicle body, and the full liquid level is The fuel tank structure according to any one of claims 1 to 3, wherein the fuel tank structure is set on a vehicle body upper side than the insertion port around a convex portion.