JP2009019945A - 車両の燃料残量表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】燃料タンクが水平でなく傾斜した状態で燃料給油を行っても、本来であれば燃料計が満タン表示をするまで給油操作を行った場合には、実際の給油量が、満タン表示に相当する量に満たなくても一定以上であれば確実に燃料計に満タン表示を行わせる。
【解決手段】エンジンＧへの供給燃料を貯留する燃料タンク２と、その燃料残量を計測する燃料レベルセンサ４と、該燃料レベルセンサによる計測値を表示する燃料計６と、燃料タンクへの燃料給油中であるか否かを検知する給油検知手段と、燃料給油時における給油量が、第１設定値と、該第１設定値よりも多い第２設定値との間にあるか否かを判定する給油量判定手段と、を備え、燃料給油時に、前記給油量判定手段により、給油量が第１設定値と第２設定値との間にあると判定された場合には、第２設定値よりも更に多い第３設定値として燃料計の表示を行う、ことを特徴とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、例えば自動車等の車両に装備される燃料残量表示装置に関する。

周知のように、自動車等の車両に装備される燃料残量表示装置では、通常、エンジンへの供給燃料を貯留する燃料タンク内の燃料残量を燃料レベルセンサで計測し、その計測値に基づいて運転席近くの燃料計に燃料残量が表示される。かかる燃料残量表示装置として、例えば特許文献１に開示されているように、燃料タンク内の浮き子（フロート）に連繋した接点が燃料タンク内の燃料残量に応じて抵抗板上を摺動し、それに伴う抵抗変化が信号変換されて燃料計に入力されることで燃料計の針が駆動されるようにした、所謂、電気抵抗式のものが知られている。

このように、燃料タンク内のフロートを利用して燃料レベルを計測する場合には、フロートが一定の体積を有することに起因して、計測範囲の上限および下限がタンク容量の例えば９５％及び５％程度に物理的に制限される。かかる制限に鑑み、燃料計の針は、計測範囲の上限値よりも若干低いレベル、例えばタンク容量の例えば９０％程度で最大値Ｆ（フル：満タン）を指し示すように設定されるのが一般的である。尚、最低値側については、走行中の燃料切れ（所謂ガス欠）を極力防止する観点から、燃料残量が所定量（例えば６リットル程度）まで低下すると、燃料計の針が最低値Ｅ（エンプティ：空）を指し示すように設定するようにしてもよい。
特開２００３−１４５２５号公報

ところで、ユーザが給油スタンド等で燃料を給油する場合、地面の傾斜や荷物の積載等による車体の傾斜、更には、燃料タンク自体の設計や車体への取付構造などに起因して、図２に示すように、燃料タンクが水平ではなく傾斜した状態（図２：破線表示参照）で給油が行われる場合がある。

図２に示す燃料タンク２は、従来公知のものと同様のもので、タンク本体２１の底壁２１ｂに固定された基台２２の支点２２ｓにフロートアーム２３が枢支（回動自在に支持）され、該フロートアーム２３の先端に、燃料タンク２内の液面Ｈの位置（つまり燃料残量）に応じて上下に変位するフロート２４が支持されている。タンク本体２１の天井壁２１ａには、燃料給油時に給油ノズル（不図示）の先端が挿入される給油管２５が取り付けられている。

給油ノズルには、通常、給油管２５内の液位が（つまり燃料タンク２内の液位が）所定レベルに達すると自動的に給油を停止する所謂オートストップ機構が備えられており、燃料タンク２が実質的に水平状態で燃料給油が行われる（図２：実線表示参照）ことを前提にして、例えば、フロート２４が天井壁２１ａに当接する位置に相当する液位に近いレベルまで燃料が注入されると、前記オートストップ機構が作動して給油が自動的に停止されるように構成されている。燃料タンク２が実質的に水平状態であれば、給油が自動停止された時点では、少なくともタンク容量の９０％程度以上のレベルまで燃料が注入されているのが普通であり、燃料計の針は確実に最大値Ｆ（満タン）を指し示すことになる。

ところが、燃料タンク２が傾斜状態で燃料給油が行われる場合には、その傾斜方向と給油管２５の取付位置との関係などによっては、図２において破線で表示されるように、タンク本体２１の天井壁２１ａが液面Ｈに対し傾斜することに起因して、フロート２４が天井壁２１ａに当接する位置に相当する液位に近い前記レベルよりもある程度少ない燃料注入量で前記オートストップ機構が作動し、給油が自動的に停止されてしまう場合がある。この場合、給油が自動停止された時点では、実際の燃料注入量がタンク容量の９０％程度に満たず、また、燃料計の針も最大値Ｆ（満タン）を指し示すに至らない場合が生じる。

そして、この場合には、給油ノズルのオートストップ機構が作動するまで（つまり、本来であれば燃料計が「満タン」表示をするまで）給油操作を行ったにも拘わらず、燃料計が「満タン」表示をしないこととなるので、燃料計または燃料給油系に何らかの不具合が生じたものと誤認されるおそれがある。
尚、燃料給油を手動操作で行う場合には、所謂「追い注ぎ」を行って燃料計の針が「満タン」を指し示すまで給油を続けることも考えられるが、近年急速に普及してきたセルフ方式の給油スタンドなどでは、前記オートストップ機構で給油が自動停止された後の「追い注ぎ」は一般に禁止されており、給油を続行して燃料計を強制的に「満タン」表示させることもできない。

この発明は、前記技術的課題に鑑みてなされたもので、燃料タンクが水平でなく傾斜した状態で燃料給油を行っても、本来であれば燃料計が「満タン」表示をするまで給油操作を行った場合には、実際の給油量が、満タン表示に相当する量に満たなくても一定以上であれば確実に燃料計に「満タン」表示を行わせることができるようにすることを目的とする。

このため、本願の第１の発明は、車両の動力源に供給するための燃料を貯留する燃料タンクと、該燃料タンク内の燃料残量を計測する燃料レベルセンサと、該燃料レベルセンサによる計測値を表示する燃料計と、前記燃料タンクへの燃料給油中であるか否かを検知する給油検知手段と、前記燃料給油時における給油量が、第１設定値と、該第１設定値よりも多い第２設定値との間にあるか否かを判定する給油量判定手段と、を備え、
前記燃料給油時に、前記給油量判定手段により、給油量が前記第１設定値と前記第２設定値との間にあると判定された場合には、前記第２設定値よりも更に多い第３設定値として前記燃料計の表示を行う、ことを特徴としたものである。

また、本願の第２の発明は、前記第１の発明において、前記給油量判定手段は、前記給油検知手段が燃料給油の完了を検知した後に給油量の判定を行う、ことを特徴としたものである。

更に、本願の第３の発明は、前記第１又は第２の発明において、前記給油量判定手段によって判定された給油量が前記第１設定値よりも少ない場合には、前記燃料レベルセンサによる計測値を前記燃料計に表示する、ことを特徴としたものである。

本願の第１の発明によれば、燃料給油時における給油量が、第１設定値と、該第１設定値よりも多い第２設定値との間にあると判定された場合には、前記第２設定値よりも更に多い第３設定値として燃料計の表示を行う。従って、本来であれば燃料計が第３設定値を表示するまで給油操作を行った場合には、燃料給油量が所定範囲（第１設定値と第２設定値の間の範囲）に達していれば、確実に燃料計に第３設定値を表示させることができる。つまり、本来であれば燃料計が「満タン」表示をするまで給油操作を行った場合には、実際の給油量が一定（第１設定値）以上であれば確実に燃料計に「満タン」表示を行わせることができる。これにより、燃料タンクが水平でなく傾斜した状態で燃料給油を行っても、本来であれば燃料計が「満タン」表示をするまで給油操作を行ったにも拘わらず燃料計が「満タン」表示をしないという、不都合が生じることを有効に抑制することができる。

また、本願の第２の発明によれば、前記第１の発明と同様の作用効果を奏することができる。特に、給油検知手段で燃料給油の完了が検知された後に給油量の判定を行うことにより、給油に伴う液面揺動などの影響が無くなった後に給油量を判定することが可能で、より正確な判定を行うことができる。

更に、本願の第３の発明によれば、前記第１又は第２の発明と同様の作用効果を奏することができる。特に、給油量判定手段によって判定された給油量が第１設定値よりも少ない場合には燃料レベルセンサによる計測値を燃料計に表示するので、実際の給油量が満タン表示に相当する量よりも一定以上少ない場合に、無理に満タン表示が行われてユーザに却って違和感を及ぼす等の不具合が生じることを回避することができる。

以下、本発明の実施形態を添付図面に基づいて詳細に説明する。
図１は、本発明の実施形態に係る車両の燃料残量表示装置の構成を概略的に示す説明図である。また、図２は、本実施形態に係る燃料タンクを模式的に示す説明図で、水平状態および傾斜状態でそれぞれ給油が行われる場合を示している。
これらの図に示すように、本実施形態に係る車両の燃料残量表示装置１は、車両のエンジンＧに供給される燃料を貯留する燃料タンク２と、該燃料タンク２内の燃料残量を計測する燃料レベルセンサ４と、該燃料レベルセンサ４による計測値を表示する燃料計６と、を備えている。

燃料タンク２は、前述のように、従来公知のものと同様のもので、タンク本体２１の底壁２１ｂに固定された基台２２の支点２２ｓにフロートアーム２３が枢支され、該フロートアーム２３の先端に、燃料タンク２内の液面Ｈの位置（つまり燃料残量）に応じて上下に変位するフロート２４が支持されている（図２参照）。タンク本体２１の天井壁２１ａには、燃料給油時に給油ノズル（不図示）の先端が挿入される給油管２５が取り付けられている。給油ノズルには前述のオートストップ機構が備えられており、給油管２５内の液位が所定レベルに達すると自動的に給油が停止される。

前記燃料レベルセンサ４は、例えば電気抵抗式のもので、燃料タンク２内の液位（つまり燃料残量）に応じて上下に変位する前記フロート２４に連繋した接点４ａと抵抗板４ｂとを有し、燃料タンク２内の燃料残量の変化に応じてフロート２４の上下位置が変動することにより、接点４ａが抵抗板４ｂ上を摺動し、それに伴う抵抗変化が信号変換されて燃料計６に入力される。

燃料計６は、周知のように、車室前部のインストルメントパネル（不図示）の運転席近傍に組み付けられるもので、表示部６ａの針６ｂを駆動するために、例えば電磁コイル等を有する駆動部６ｃを備えている。この、燃料計６及び前記燃料レベルセンサ４は、車両のエンジン制御ユニット１０（以下、適宜、制御ユニットと略称する）に信号授受可能に接続されている。

制御ユニット１０は、好ましくはマイクロコンピュータを主要部として構成され、エンジンＧ及びその補機類の作動を総合的に制御するもので、エンジンＧの作動に関連する各種機器および装置ならびに各種センサ等からの信号が入力される入力回路，中央演算処理ユニット（所謂ＣＰＵ），中央演算処理ユニットで実行される演算プログラム及び演算結果等を記憶するメモリ回路，エンジンＧの作動に関連する各種機器および装置への制御信号を出力する出力回路等を備えている。エンジンＧの各気筒への燃料供給を行う燃料供給装置（不図示）や前記燃料残量表示装置１もこの制御ユニット１０により制御される。

すなわち、制御ユニット１０の中央演算処理ユニットは、各気筒への燃料供給量を積算して燃料の消費量を検出する燃料消費量検出回路を備えると共に、燃料レベルセンサ４からの出力信号に基づいて燃料タンク２への給油中であるか否かを検知する給油検知回路を備えている。また、燃料給油時の給油量が所定の範囲にあるか否かを判定する給油量判定回路を更に備えている。

前記燃料計６の表示部６ａの針６ｂは、燃料フル（Ｆ）から燃料エンプティ（Ｅ）の範囲で燃料残量を指し示すが、この範囲は、燃料タンク２内の０〜１００％の燃料残量率の範囲に完全に合致したものではなく、実際には、それよりも若干狭い範囲に対応するものである。
具体的に説明すれば、本実施形態では、前記燃料タンク２のタンク容量は例えば６０リットルであり、フロート２４を用いた燃料レベルセンサ４の計測範囲の上限および下限はタンク容量の例えば９５％及び５％程度である。

そして、燃料計６の針６ｂは、計測範囲の上限値よりも若干低いレベル、例えばタンク容量の例えば９０％（５４リットル）で最大値（フル：満タン）を指し示すように設定されている。一方、最低値側については、走行中の燃料切れ（ガス欠）を極力防止する観点から、燃料残量が所定量（例えば６リットル）まで低下すると、燃料計の針が最低値（エンプティ：空）を指し示すように設定されている。

本実施形態では、燃料タンク２が水平でなく傾斜した状態で燃料給油を行っても、本来であれば（燃料タンク２が水平であれば）燃料計６が「満タン」表示をするまで給油操作を行った場合、つまり、給油ノズルのオートストップ機構が働いて給油が自動停止されるまで給油を行った場合には、実際の給油量が「満タン」表示に相当する量に満たなくても一定以上であれば、燃料計６に「満タン」表示を行わせるように、その表示が制御されるようになっている。

以下、前記燃料残量表示装置１における燃料給油時の燃料計６の表示制御について、図３のフローチャートを参照しながら説明する。
燃料給油時の燃料計表示制御が開始されると、まず、ステップ＃１で、車速センサ（不図示）からの車速を示す信号や燃料レベルセンサ４の計測値信号などの各種の信号が制御ユニット１０に入力され、これら信号に基づいて、ステップ＃２で、燃料タンク２への給油中であるか否かが給油検知回路（不図示）により判定される。

この判定は、車速が０（ゼロ）ｋｍ／ｈｒであることが検出された後、この車速ゼロが所定期間（例えば５〜１５秒程度）以上継続していることを前提とし、その所定期間経過時の燃料残量を基準として５リットル以上燃料残量が増加したか否かで判定される。車速条件と燃料残量増加の条件の両方が満たされて初めて、「燃料タンク２への給油中である」（ステップ＃２：ＹＥＳ）と判定され、何れかの条件が成立しない場合には、「給油中ではない」（ステップ＃２：ＹＥＳ）と判定される。

このステップ＃２での判定結果のＮＯの場合（給油中でない場合）には、ステップ＃６で通常どうりに燃料計６の駆動制御が行われる。一方、前記ステップ＃２での判定結果がＹＥＳの場合（給油中の場合）には、ステップ＃３で、給油が完了したか否かが判定される。この判定では、ステップ＃２で車速条件と燃料残量増加の条件の両方が満たされていると判定された後に、少なくとも何れかの条件の不成立が検出されることをもって「給油完了」（ステップ＃３：ＹＥＳ）と判定される。

このステップ＃３の判定結果がＮＯ（給油未完了）の場合には、ステップ＃２に戻って判定が繰り返される。そして、ステップ＃３の判定結果がＹＥＳになった後（給油完了後）、ステップ＃４で、給油量が所定の範囲にあるか否かが給油量判定回路（不図示）により判定される。すなわち、燃料給油時における給油量が、第１設定値と、該第１設定値よりも多い第２設定値との間にあるか否かが判定される。

この場合、給油検知回路で燃料給油の完了が検知された後に給油量の判定を行うので、給油に伴う液面揺動などの影響が無くなった後に給油量を判定することが可能になり、より正確な判定を行うことができる。

本実施形態では、前述のように、タンク容量の９０％の燃料残量で燃料計６の針６ｂが最大値（フル：満タン）を指し示すが、この満タン表示に相当する燃料残量の下限値（第３設定値）である９０％よりも僅かに少ない燃料残量（例えば８６％）を第１設定値とした。また、この第１設定値（８６％）よりも僅かに多く、且つ第３設定値よりも極僅かに少ない第２設定値を８９％とした。

そして、ステップ＃４での判定結果がＹＥＳの場合には、ステップ＃５で、センサ計測値が、第２設定値よりも更に多い前記第３設定値（９０％）にセットされるようになっている。このセット状態で燃料計６が駆動制御される（ステップ＃６）ことにより、給油時の実際の燃料残量が第２設定値（８９％）よりも少なくても、第１設定値（８６％）を越えていれば、燃料計６の針６ｂは、最大値（フル：満タン）を指し示すことになる。

このように、本実施形態によれば、燃料給油時における給油量が、第１設定値（８６％）と、該第１設定値よりも多い第２設定値（８９％）との間にあると判定された場合には、第２設定値よりも更に多い第３設定値（９０％）として燃料計６の表示が行われる。従って、本来であれば燃料計６が第３設定値を表示するまで給油操作を行った場合には、燃料給油量が所定範囲（第１設定値と第２設定値の間の範囲）に達していれば、確実に燃料計６に第３設定値を表示させることができる。

従って、本来であれば燃料計６が「満タン」表示をするまで給油操作を行った場合、つまり、給油ノズルのオートストップ機構が働いて給油が自動停止されるまで給油を行った場合には、実際の給油量が一定（第１設定値：８６％）以上であれば確実に燃料計に「満タン」表示を行わせることができる。これにより、燃料タンク２が水平でなく傾斜した状態で燃料給油を行っても、本来であれば燃料計が「満タン」表示をするまで給油操作を行ったにも拘わらず燃料計６が「満タン」表示をしないという不都合が生じることを有効に抑制し、燃料計６または燃料給油系に何らかの不具合が生じたものと誤認されることを回避することができる。

尚、この場合、実際の給油量は満タン表示に相当する量よりも少ないのであるが、その不足量は極僅かであるので、走行開始時に燃料計６の針６ｂが満タン表示から若干早く落ちることになるが、その程度は極僅かであり、ユーザに違和感を及ぼすほどではなく、また、燃料残量の表示誤差として何ら実害を及ぼすものでもない。

一方、ステップ＃４での判定結果がＮＯの場合、つまり、センサ計測値が第２設定値（８９％）以上であるか又は第１設定値（８６％）以下である場合には、ステップ＃６で通常どうりに燃料計６の駆動制御が行われる。すなわち、センサ計測値が第２設定値（８９％）以上であれば満タン表示し、第１設定値（８６％）以下であれば、そのセンサ計測値に対応した表示がそのまま行われる。

このように、給油量判定回路によって判定された給油量が第１設定値（８６％）よりも少ない場合には燃料レベルセンサ４による計測値を燃料計６に表示するので、実際の給油量が満タン表示に相当する量よりも一定以上少ない場合に、無理に満タン表示が行われてユーザに却って違和感を及ぼす等の不具合が生じることを回避することができる。

尚、以上の実施形態で示したタンク容量（６０リットル），満タン表示に相当する燃料残量率（９０％），第１設定値（８６％）及び第２設定値（８９％）等は何れも、一具体例として挙げたものであり、個々の燃料タンクに応じて適宜定められるべきものである。
このように、本発明は、前記実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲内において、種々の変形や改良が行い得るものであることは言うまでもない。

本発明は、例えば自動車等の車両に装備される燃料残量表示装置として有効に利用でき、燃料タンクが水平でなく傾斜した状態で燃料給油を行っても、本来であれば燃料計が満タン表示をするまで給油操作を行った場合には、実際の給油量が、満タン表示に相当する量に満たなくても一定以上であれば確実に燃料計に満タン表示を行わせることで、燃料計または燃料給油系に何らかの不具合が生じたものと誤認されるおそれを回避することができるようになる。

本発明の実施形態に係る車両の燃料残量表示装置の構成を概略的に示す説明図である。 水平状態および傾斜状態でそれぞれ給油が行われる場合の燃料タンクを模式的に示す説明図である。 本発明の実施形態に係る燃料計の表示制御を説明するためのフローチャートである。

符号の説明

１ 燃料残量表示装置
２ 燃料タンク
４ 燃料レベルセンサ
６ 燃料計
６ａ （燃料計の）表示部
６ｂ （燃料計の）針
１０ エンジン制御ユニット
Ｇ エンジン

Claims (3)

1. 車両の動力源に供給するための燃料を貯留する燃料タンクと、
   該燃料タンク内の燃料残量を計測する燃料レベルセンサと、
   該燃料レベルセンサによる計測値を表示する燃料計と、
   前記燃料タンクへの燃料給油中であるか否かを検知する給油検知手段と、
   前記燃料給油時における給油量が、第１設定値と、該第１設定値よりも多い第２設定値との間にあるか否かを判定する給油量判定手段と、を備え、
   前記燃料給油時に、前記給油量判定手段により、給油量が前記第１設定値と前記第２設定値との間にあると判定された場合には、前記第２設定値よりも更に多い第３設定値として前記燃料計の表示を行う、
   ことを特徴とする車両の燃料残量表示装置。
2. 前記給油量判定手段は、前記給油検知手段が燃料給油の完了を検知した後に給油量の判定を行う、ことを特徴とする請求項１に記載の車両の燃料残量表示装置。
3. 前記給油量判定手段によって判定された給油量が前記第１設定値よりも少ない場合には、前記燃料レベルセンサによる計測値を前記燃料計に表示することを特徴とする請求項１又は２に記載の車両の燃料残量表示装置。

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