JP6180918B2 - 液量検出装置 - Google Patents

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の液量を検出する装置）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。この液量検出装置は、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、検出器毎に、当該検出器と出力回路の間に配置され、当該検出器から出力される信号を補正して出力回路に出力する補正回路と、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、各補正回路から出力される補正された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対応する補正回路を介して出力回路に入力される。出力回路は、複数の補正回路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されるため、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。また、各検出器からの信号は、対応する補正回路を介して出力回路に入力されるため、出力回路で処理し易いように補正回路で補正することができる。その結果、出力回路の機能を簡易なものとすることができる。

本明細書で開示される他の液量検出装置は、液量検出装置から出力される信号の出力レンジを所望のレンジとすることを可能とする。すなわち、この種の液量検出装置は、通常、液量メータに接続されて用いられ、液量検出装置からの検出信号（アナログ信号）が液量メータに入力される。液量メータは、液量検出装置からの検出信号の電圧値に応じて、容器に貯留されている液体の液量を表示する。このため、液量検出装置から出力される検出信号の出力レンジが変化すると、そのままでは液量メータに正しく液量が表示されないこととなる。ここで、容器内に複数の検出器を設置し、これら複数の検出器から出力されるアナログ信号を出力回路を介して液量メータに入力する構成を採用すると、検出器から出力される信号を液量メータに直接入力する場合と比較して、液量メータに入力されるアナログ信号の出力レンジが変化することがある。このため、液量メータに正しく液量を表示するためには、液量メータを別途調整しなければならない。そこで、本明細書で開示される他の液量検出装置は、液量検出装置から出力される信号の出力レンジを所望のレンジとすることで、液量メータを調整することなく、液量メータに正しく液量を表示することを可能とする。

すなわち。本明細書で開示される他の液量検出装置は、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。この液量検出装置は、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。出力回路は、各検出器から出力されるアナログ信号を加算する加算部と、その加算部から出力されるアナログ信号を増幅する信号増幅部と、を有している。信号増幅部は、加算部から出力されるアナログ信号の出力レンジが所定の出力レンジとなるように、加算部から出力されるアナログ信号を増幅する。

この液量検出装置でも、複数の検出器からの信号が出力回路を介して外部機器（例えば、液量メータ）に出力されるため、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。また、出力回路は、各検出器から出力される信号を加算し、その加算した信号の出力レンジが所望のレンジとなるように増幅する。このため、外部機器（例えば、液量メータ等）を調整することなく、外部機器を正しく動作させることができる。

実施例の液量検出装置の構成を示す図。 出力回路の回路構成を示す回路図。 磁気センサユニット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。 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。各補正回路は、対応する貯留部に貯留可能な液体の最大液量と、容器に貯留可能な液体の最大液量の比に応じた抵抗を有していてもよい。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、各検出器から出力される信号が対応する貯留部の容量比に応じた抵抗によって補正される。これによって、出力回路での処理を容易なものとすることができる。

（特徴２） 本明細書で開示される液量検出装置では、複数の検出器のそれぞれにおいて、当該検出器の磁気センサと、その磁気センサからのアナログ信号が入力される補正回路とが同一の基板に搭載されていてもよい。このような構成では、検出器の磁気センサと、その検出器に対応する補正回路とが同一の基板に搭載される。このため、容器に液量検出装置を設置する際に、磁気センサと補正回路を接続する作業を不要とすることができる。

（特徴３） 本明細書で開示される液量検出装置では、複数の検出器のうちの1つの検出器の磁気センサと、その磁気センサからのアナログ信号が入力される補正回路と、複数の検出器のうちの他の検出器の磁気センサからのアナログ信号が入力される補正回路とが同一の基板に搭載されていてもよい。このような構成によると、１つの基板に複数の補正回路を搭載することで、他の検出器については、その磁気センサと対応する補正回路を同一の基板に搭載する必要を無くすことができる。

（特徴４） 本明細書で開示される液量検出装置では、出力回路は、各補正回路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、各補正回路から出力されるアナログ信号の電圧値が加算され、加算された信号（電圧値）が出力回路から出力される。このため、補正回路による補正を適切に行うことで、加算された信号（電圧値）によって容器に貯留される液量を表すことができる。

なお、ここで「加算」とは、複数の補正回路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５） 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。したがって、容器の内外を貫通する信号ラインの数を減らすことができる。

（特徴６） 本明細書で開示される液量検出装置では、出力回路は、各補正回路から出力されるアナログ信号の電圧値を加算する加算部と、その加算部から出力されるアナログ信号を増幅する信号増幅部と、を有していてもよい。信号増幅部は、加算部から出力されるアナログ信号の出力レンジが所定の出力レンジとなるように、加算部から出力されるアナログ信号を増幅してもよい。このような構成によると、出力回路から出力される信号が信号増幅部で増幅され、その出力レンジが所定のレンジとなっている。このため、外部機器を調整することなく、外部機器を適切に作動させることができる。

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、出力合成回路３８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、出力合成回路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。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２４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２４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。

出力合成回路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、出力合成回路３８も燃料タンク１２内に配置されている。出力合成回路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、出力合成回路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、出力合成回路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。出力合成回路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。

出力合成回路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、出力合成回路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、出力合成回路３８は燃料タンク１２内に配置されている。このため、出力合成回路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。本実施例では、出力合成回路３８を燃料タンク１２内に配置することで、蓋部材４０を貫通する配線の本数を削減している。出力合成回路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、出力合成回路３８から出力されるアナログ信号が入力される。ＣＰＵ４８は、出力合成回路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と出力合成回路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４１，３１からの信号は出力合成回路３８に入力され、出力合成回路３８で処理された信号が燃料メータ５２に入力される。まず、磁気センサユニット４１，３１について説明する。

磁気センサユニット４１，３１は、磁気センサと、磁気センサからの信号を変換する変換部を備えている。磁気センサは、ロータ４５又は５５の回転角（すなわち、アーム部材３４又は２６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。磁気センサは、ロータ４５又は５５の回転角に応じた出力信号（アナログ信号）を出力する。

変換部は、磁気センサ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又はサブ貯留部１６内に貯留される燃料量に応じたアナログ信号に変換する。具体的には、変換部は、磁気センサからの出力信号（アナログ信号）をメイン貯留部１４又はサブ貯留部１６内に貯留される燃料の燃料量（詳細には、各貯留部１４，１６の容量に対する燃料の比率（％））に変換するテーブルデータを備えている。すなわち、磁気センサからの出力信号（アナログ信号）の電圧値は、ロータ４５又は５５の回転角によって変化する。ロータ４５又は５５の回転角は、アーム部材３４又は２６の回転角である。このため、ロータ４５又は５５の回転角は、メイン貯留部１４又はサブ貯留部１６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又はサブ貯留部１６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又はサブ貯留部１６内に貯留される燃料の液位が分かれば、メイン貯留部１４又はサブ貯留部１６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、変換部は、「磁気センサの出力信号（電圧値）」を「メイン貯留部１４又はサブ貯留部１６の燃料量（詳細には、メイン貯留部１４又はサブ貯留部１６の容量に対する比率（％））」に変換するためのテーブルデータを用いて、磁気センサの出力信号（アナログ信号）を、メイン貯留部１４又はサブ貯留部１６内に貯留される燃料量に応じたアナログ信号に変換する。例えば、各貯留部１４又は１６が燃料で満たされている場合は、変換部は燃料量が１００％であることを示す電位の信号に変換する。一方、各貯留部１４又は１６に燃料が全く貯留されていない場合は、変換部は０％であることを示す電位の信号に変換する。変換部で変換されたアナログ信号は、出力合成回路３８に出力される。なお、上述の説明から明らかなように、テーブルデータは貯留部１４又は１６の形状によって変化する。このため、磁気センサユニット４１には、メイン貯留部１４の形状に応じて予め作成されたテーブルデータが記憶され、一方、磁気センサユニット３１には、サブ貯留部１６の形状に応じて予め作成されたテーブルデータが記憶される。

ここで、後述するように本実施例では、出力合成回路３８が反転増幅回路６２を備えている。このため、磁気センサユニット４１，３１から出力される信号は、出力合成回路３８で反転された後に燃料メータ５２に入力されることとなる。そこで、燃料メータ５２に公知のものを使用するために、磁気センサユニット４１，３１の変換部は、反転した信号を出力合成回路３８に出力するように構成されている。すなわち、従来技術では、図３（ａ）に示すように、貯留部が燃料で満たされている場合の出力信号の電圧が［Ｖ_ｍａｘ］（例えば、４．５Ｖ）となる一方、貯留部に燃料が全く貯留されていない場合の出力信号の電圧が［Ｖ_ｍｉｎ］（例えば、０Ｖ）となるように設定されている。すなわち、磁気センサユニットから出力される信号のレンジがＶ_ｍａｘ〜Ｖ_ｍｉｎの場合、満タンのときにＶ_ｍａｘとなり、空のときにＶ_ｍｉｎとなるように設定される。しかしながら、本実施例の磁気センサユニット４１，３１では、図３（ｂ）に示すように、貯留部１４，１６が燃料で満たされている場合の出力信号の電圧が［Ｖ_ｍｉｎ］（例えば、０Ｖ）となる一方、貯留部１４，１６に燃料が全く貯留されていない場合の出力信号の電圧が［Ｖ_ｍａｘ］（例えば、４．５Ｖ）となるように設定される。これによって、出力合成回路３８からの信号が従来と同様の信号となり、従来と同様の燃料メータ５２を使用可能とする。

次に、出力合成回路３８について説明する。図２に示すように出力合成回路３８は、磁気センサユニット４１，３１からの信号（アナログ信号）を補正して加算する補正加算回路６０と、補正加算回路６０からの信号を反転して増幅する反転増幅回路６２を備えている。

補正加算回路６０は、磁気センサユニット４１からの出力信号（アナログ信号）をメイン貯留部１４の容量に応じて補正すると共に、磁気センサユニット３１からの出力信号（アナログ信号）をサブ貯留部１６の容量に応じて補正して加算する。すなわち、上述したように、磁気センサユニット４１と磁気センサユニット３１は同一構成を有しており、磁気センサユニット４１からの出力信号（アナログ信号）のレンジは、磁気センサユニット３１からの出力信号（アナログ信号）のレンジと同一とされている。その一方、メイン貯留部１４の容量とサブ貯留部１６の容量とは異なる。このため、磁気センサユニット４１からの出力信号（アナログ信号）と、磁気センサユニット３１からの出力信号（アナログ信号）とをそのまま加算すると、燃料タンク１２の燃料量を正確に算出することはできない。そこで、第１燃料量検出器３６（磁気センサユニット４１）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（磁気センサユニット３１）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）とが同一となるように補正される。

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ると、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、両者の信号を加算することで燃料タンク１２に貯留されている燃料量を特定することができる。

あるいは、図２に示すように構成してもよい。図２に示す補正加算回路６０は、磁気センサユニット４１からの信号出力ライン４４ｂが抵抗Ｒ１を介して接続点６４に接続され、磁気センサユニット３１からの信号出力ライン４４ｃが抵抗Ｒ２を介して接続点６４に接続される。接続点６４は、反転増幅回路６２を介して燃料メータ５２の入力端子に接続される。したがって、接続点６４の電圧Ｖｏｕｔは、磁気センサユニット４１からの出力信号の電圧Ｖ１と磁気センサユニット３１からの出力信号の電圧Ｖ２を抵抗Ｒ１，Ｒ２で按分した値となる。すなわち、接続点６４の電圧Ｖｏｕｔは、Ｖ２＋（Ｖ１−Ｖ２）×Ｒ２／（Ｒ１＋Ｒ２）＝Ｒ２×Ｖ１／（Ｒ１＋Ｒ２）＋Ｒ１×Ｖ２／（Ｒ１＋Ｒ２）となる。したがって、抵抗Ｒ１をサブ貯留部１６の容量比（サブ貯留部１６の容量／燃料タンク１２の容量）に応じた抵抗値とし、抵抗Ｒ２をメイン貯留部１４の容量比（メイン貯留部１４の容量／燃料タンク１２の容量）に応じた抵抗値とする。これによって、補正加算回路６０からの出力信号の電圧Ｖｏｕｔ（接続点６４の電圧）が、燃料タンク１２の燃料量に応じた値となる。

具体例として、メイン貯留部１４の容量が３０リットルであり、サブ貯留部１６の容量が２０リットルである場合を説明する。この場合に、磁気センサユニット４１，３１の出力信号のレンジを０〜４．５Ｖとする。そして、メイン貯留部１４に燃料が２０Ｌだけ貯留されており、サブ貯留部１６に燃料が１０Ｌだけ貯留されており、燃料タンク１２には燃料が３０Ｌだけ貯留されているものとする。この場合、磁気センサユニット４１から出力される信号は４，５×２０／３０＝３．０Ｖであり、磁気センサユニット３１から出力される信号は４，５×１０／２０＝２．２５Ｖとなる。上述したように、抵抗Ｒ１をサブ貯留部１６の容量比に応じた抵抗値（例えば、２ｋΩ）とし、抵抗Ｒ２をメイン貯留部１４の容量比に応じた抵抗値（例えば、３ｋΩ）とすると、補正加算回路６０からの出力信号の電圧Ｖｏｕｔ（接続点６４の電圧）は、（３／５）×３．０＋（２／５）×２．２５＝２．７Ｖとなる。したがって、出力電圧Ｖｏｕｔが２．７Ｖとなり、燃料タンク１２に貯留されている燃料が６０％（＝２．７／４．５）、すなわち、３０Ｌを貯留していること（正しい燃料量）が示される。

なお、メイン貯留部１４の容量とサブ貯留部１６の容量が同一である場合、抵抗Ｒ１と抵抗Ｒ２が同一の抵抗値となる。このため、補正加算回路６０から出力される信号Ｖｏｕｔは、磁気センサユニット４１からの出力信号の電圧Ｖ１と磁気センサユニット３１からの出力信号の電圧Ｖ２の平均値１／２×（Ｖ１＋Ｖ２）となる。

反転増幅回路６２は、補正加算回路６０から出力される信号Ｖｏｕｔを反転して増幅し、その反転増幅した信号を燃料メータ５２に出力する。上述したように、磁気センサユニット４１，３１から出力される信号は反転して出力されている（図３（ｂ）に示す状態）。したがって、反転増幅回路６２が補正加算回路６０から出力される信号Ｖｏｕｔを反転することで、燃料メータ５２に入力される信号は反転前の状態（図３（ａ）に示す状態）に戻される。

また、本実施例では、磁気センサユニット４１，３１と燃料メータ５２の間に補正加算回路６０（抵抗Ｒ１，Ｒ２）が配置される。このため、磁気センサユニット４１，３１と燃料メータ５２の間に補正加算回路６０を配置しない場合と比較して、そのままでは燃料メータ５２に入力される信号の電圧が低下する。すなわち、磁気センサユニット４１，３１から出力される信号のレンジと、燃料メータ５２に入力される信号のレンジが変化し、そのままでは燃料メータ５２に正しく燃料量が表示されない。

そこで、本実施例では、補正加算回路６０から出力される信号を反転して増幅することで、燃料メータ５２に入力される信号を反転前の状態（図３（ａ）に示す状態）に戻すと共に、磁気センサユニット４１，３１から出力される信号のレンジと、燃料メータ５２に入力される信号のレンジとが一致するように増幅する。これによって、燃料メータ５２を従来と同一の構成としても、燃料タンク１２内の燃料量を燃料メータ５２に正しく表示することが可能となる。

具体的には、反転増幅回路６２は、図２に示すように、オペアンプ６６を備えている。オペアンプ６６の−入力端子には接続点６４が接続され、補正加算回路６０からの出力信号Ｖｏｕｔが入力される。オペアンプ６６の−入力端子にはさらに、オペアンプ６６の出力端子が抵抗Ｒ５を介して接続される。オペアンプ６６の＋入力端子には、電源電圧Ｖｄｄを抵抗Ｒ７，Ｒ８で按分した電圧が入力される。オペアンプ６６の出力端子は、抵抗Ｒ６を介して燃料メータ５２に接続される。したがって、補正加算回路６０からの出力信号Ｖｏｕｔはオペアンプ６６により反転増幅されて燃料メータ５２に入力されることとなる。このため、抵抗Ｒ５〜Ｒ８を適切に設定することで、磁気センサユニット４１，３１から出力される信号のレンジと、燃料メータ５２に入力される信号のレンジとが一致する。

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によりサブ貯留部１６の燃料量を検出し、出力合成回路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、本実施例の燃料量検出装置１０では、反転増幅回路６２によって、燃料メータ５２に入力する信号のレンジが磁気センサユニット４１，３１から出力される信号のレンジと同一となるように増幅される。このため、燃料メータ５２から見ると、燃料メータ５２に１台の燃料量検出器が接続された状態と同一の状態となる。したがって、燃料タンク１２に複数の燃料量検出器が設置されたとしても、燃料メータ５２の構成を変更する必要を無くすことができる。

最後に本実施例の構成と請求項の記載との対応関係を記載しておく。出力合成回路３８の抵抗Ｒ１，Ｒ２が「補正回路」の一例であり、抵抗Ｒ１，Ｒ２と接続点６４を接続する配線及び反転増幅回路６２が「出力回路」の一例である。また、抵抗Ｒ１，Ｒ２と接続点６４を接続する配線が「加算部」の一例であり、反転増幅回路６２が「反転増幅部」の一例である。

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、燃料量検出器３６，２２から出力される信号を抵抗Ｒ１，Ｒ２で補正することで、メイン貯留部１４の容量とサブ貯留部１６の容量に応じた信号としたが、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、磁気センサユニット４１，３１において、貯留部１４，１６に貯留される燃料の燃料量に直接変換して信号を出力するようにしてもよい。このような構成を採る場合、磁気センサユニット４１，３１に記憶されるテーブルデータを対応する貯留部１４，１６の形状に応じたデータとするだけでよい。なお、この場合、磁気センサユニット４１，３１内に「補正回路」が内蔵されることとなる。

また、上述した実施例では、磁気センサユニット４１，３１とは別に設けられた出力合成回路３８に、磁気センサユニット４１，３１からの信号を補正する抵抗Ｒ１，Ｒ２を設けたが、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が実装される基板７０に補正用の抵抗Ｒ１を実装し、磁気センサユニット３１が実装される基板７６に補正用の抵抗Ｒ２を実装してもよい。あるいは、図５に示すように、磁気センサユニット４１が実装される基板７０に補正用の抵抗Ｒ１，Ｒ２を実装し、磁気センサユニット３１が実装される基板７６には補正用の抵抗を実装しなくてもよい。

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出力合成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、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：出力合成回路

Claims (8)

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、
   容量の異なる複数の貯留部を備えた容器内において、前記複数の貯留部にそれぞれ設置される複数の検出器と、
   前記容器内に配置され、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、
   各検出器と出力回路の間に配置され、当該検出器から出力される信号を補正して出力回路に出力する補正回路と、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、
   前記補正回路のそれぞれは、前記複数の検出器のうち対応する検出器の内部に配置され、当該検出器から出力される各信号のスケールが同一になるように補正し、
   出力回路は、各補正回路から出力される補正された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. 前記複数の貯留部は、各貯留部の液位は相互に独立して変化可能であるように構成され、
   検出器は、貯留部毎に配置されており、
   各補正回路は、対応する貯留部に貯留可能な液体の最大液量と、容器に貯留可能な液体の最大液量の比に応じた抵抗を有する、請求項１に記載の液量検出装置。
3. 複数の検出器のそれぞれにおいて、当該検出器の磁気センサと、その磁気センサからのアナログ信号が入力される補正回路とが同一の基板に搭載されている、請求項２に記載の液量検出装置。
4. 複数の検出器のうちの1つの検出器の磁気センサと、その磁気センサからのアナログ信号が入力される補正回路と、複数の検出器のうちの他の検出器の磁気センサからのアナログ信号が入力される補正回路と、が同一の基板に搭載されている、請求項２に記載の液量検出装置。
5. 出力回路は、各補正回路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１〜４のいずれか一項に記載の液量検出装置。
6. 容器は、第１深さの第１貯留部と、第２深さの第２貯留部を含む前記複数の貯留部と、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１〜５のいずれか一項に記載の液量検出装置。
7. 出力回路は、各補正回路から出力されるアナログ信号の電圧値を加算する加算部と、その加算部から出力されるアナログ信号を増幅する信号増幅部と、を有しており、
   信号増幅部は、加算部から出力されるアナログ信号の出力レンジが所定の出力レンジとなるように、加算部から出力されるアナログ信号を増幅する、請求項１〜６のいずれか一項に記載の液量検出装置。
8. 異なる容量を有する複数の貯留部を備えた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、
   前記複数の貯留部にそれぞれ設置される複数の検出器と、
   容器内に配置され、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、
   前記複数の検出器と出力回路との間に配置され、当該検出器から出力される信号を補正して出力回路に出力する補正回路と、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を加算する加算部と、その加算部から出力されるアナログ信号を増幅する信号増幅部と、を有しており、
   前記補正回路のそれぞれは、前記複数の検出器のうち対応する検出器の内部に配置され、当該検出器から出力される各信号のスケールが同一となるように補正し、
   信号増幅部は、加算部から出力されるアナログ信号の出力レンジが所定の出力レンジとなるように、加算部から出力されるアナログ信号を増幅する、液量検出装置。

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