JPS5824741Y2 - 自動車用燃料計 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は自動車における内燃機関が消費した燃料の量を
計測する自動車用燃料計測装置に関するものである。

従来この種の装置として特開昭５１−１３７０２０号の
燃料計測装置があり、気化器のフロート室内に上限レベ
ルセンサと下限レベルセンサとを備え、フロート室内の
燃料が下限液面に達したとき前記下限レベルセンサから
の電気信号により電磁弁を開いて前記フロート室内に燃
料を供給し、この燃料供給によりフロート室内の燃料が
上限液面に達したとき前記上限レベルセンサからの電気
信号により前記電磁弁を閉じて前記フロート室内への燃
料の供給を停止するようにし、前記電磁弁の開弁回数か
ら燃料消費量を計測するようにしている。

すなわち、電磁弁の１回の開弁作動により一定の燃料量
が前記フロート室内に供給されるものとし、その一定の
燃料量に開弁回数を掛けて燃料消費量を計測している。

そして、上記装置では、電磁弁の１回の開弁作動による
フロート室内への燃料供給量を４．２ｃｃとしており、
それが小量であるためにフロート室内への燃料供給時間
、すなわち電磁弁の１回の開弁作動時間におけるエンジ
ンの燃料消費量の変動を無視したものとしている。

しかしながら、上記装置に対して実車実験を行なってみ
ると、市街地走行時には電磁弁の１回の燃料供給量を４
．２ｃｃとして燃料計測の精度上何ら問題がないことが
わかったが、高速道路等の高負荷走行時では燃料消費が
激しくなり前記電磁弁の１回の燃料供給量が４．２ｃｃ
より多くなるため１０％オーダーの計測誤差が生じるこ
とが判明した。

本考案は上記問題に対処してなされたもので、その目的
とするところは、前記電磁弁の開弁時間から前記エンジ
ンの燃料消費量を計測することにより、自動車の走行状
態に係わりなく高精度の燃料計測を行なうことができる
自動車用燃料計測装置を提供することにある。

以下本考案を図に示す一実施例について説明する。

第１図において、１は縮／Ｊ・して図示した燃料タンク
、２は燃料配管、３は燃料配管２の途中に設置された燃
料フィルター、４は燃料フィルター３からの燃料を圧送
する燃料ポンプ、５は燃料の温度上昇により生じるペー
パーロックを防止するため燃料ポンプ４の吐出側を燃料
タンク１に連通させる戻し管であり、この戻し管５ト」
には絞り６が設けられている。

燃料ポンプ４の吐出側の燃料配管２は気化器のフロート
室７に開口している。

このフロート室７は拡大して図示している。

８は燃料侵入なきようフロート室７に固定された筒状の
フロートガイド、９はフロートガイド８によって図中上
下方向にガイドされ燃料液面の高さに応じて移動するフ
ロートで、このフロート９には一体的に永久磁石１０が
固定しである。

また、前記フロートガイド８の中空部には燃料液面下限
レベルセンサとしての常開型リードスイッチ（以下下限
リードスイッチと略す）１１及び燃料液面上限レベルセ
ンサとしての常閉型リードスイッチ（以下上限リードス
イッチと略す）１２が所定位置に固定してあり、両リー
ドスイッチ１１．１２は永久磁石１０の上下移動によっ
て開閉され、それぞれの一端はフロートガイド８を通し
て接地されている。

１３は制御回路で、スイッチ１７を介して電源１８に接
続可能であり、かつリードスイッチ１１．１２の他端が
接続されてこのリードスイッチ１１．１２からの信号を
入力信号としている。

また、制御回路１３の出力端子は電磁石１４のコイルの
一端に接続され、フロート室７内の燃料液面が下限液面
に達したことを下限リードスイッチ１１が検出すると電
磁石１４に通電し、通常時は燃料配管２の開口部を閉或
しているニードル１５を駆動して燃料ポンプ４からの燃
料をフロート室７に供給し燃料液面が上限に達したこと
を上限リードスイッチ１２が検出すると電磁石１４への
通電を遮断してニードル１５、スプリング１６によって
燃料配管２の開口部を閉或し、燃料の供給を停止するよ
うになっている。

１９はフロート室７内の燃料が噴出される気化器のメイ
ンノズルで、気化器のベンチュリ一部２０にて開口して
おり、その噴出量は気化器のスロットル弁２１の開度に
よって決まる。

２２は気化器のベンチュリ一部２０の上流で開口し、そ
の開口部の圧力をフロート室７内に導入するエアーベン
ト、２３は吸気管で、その下流側はエンジン２４の燃焼
室に連通し、その上流側はエアフィルター２５を設備し
たエアークリーナ２６に連通している。

上記構成において、永久磁石１０が固定されたフロート
９、リードスイッチ１１．１２、制御回路１３、電磁石
１４、ニードル１５及びスプリング１６は断続的に一定
量の燃料を供給制御する燃料供給制御機構をなす。

また、制御回路１３の出力端子は燃料量演算回路３０に
接続され、この燃料量演算回路３０は更にスイッチ１７
を介して電源１８に接続され、さらに直接に電源１８に
接続されている。

第２図は第１図に示した制御回路１３の詳細構成を示し
ており、同図において５０はスイッチ１７を介して電源
１８に接続される端子、５１は電源電圧を調整する定電
圧回路、５２は下限リードスイッチ１１に接続される端
子、５３は上限リードスイッチ１２に接続される端子、
５４は下限リードスイッチ１１からの信号を反転させる
反転回路、５５は上限リードスイッチ１２からの信号を
反転させる反転回路であり、この両反転回路５４．５５
の出力はＮＡＮＤゲート５６の入力に接続され、端子５
２．５３はＮＡＮＤゲート５７に接続されている。

ＮＡＮＤゲ−） ５６．５７の出力はＲ−Ｓフリフロ５
８の入力に接続され、このＲ−Ｓフリフロ５８の出力は
増幅回路５９に接続されている。

この増幅回路５９の出力は電磁石１４のコイルと、該コ
イルに発生する逆起電力を消弧するダイオード６０、及
び保護用抵抗６１に接続され、抵抗６１の一端の端子６
２は燃料量演算回路３０に接続される。

次に、第３図は第１図に示した燃料量演算回路３０の詳
細構成を示しており、同図において端子１００はスイッ
チ１７を介して電源１８に接続され、端子１０１は直接
電源１８に接続され、端子１０２は第２図に示した制御
回路１３の端子６２に接続される。

１１０は電源電圧を調整する表示用定電圧回路、１２０
は電源電圧を調整する記憶保持用定電圧回路、１３０は
記憶保持をキャンセルするためのキャンセル用スイッチ
回路、１４０は第２図に示した制御回路１３の端子６２
の出力信号を整形する整形回路、１５０はニードル１５
の開弁時間を測定するためのＣＲ発振回路、１６０はニ
ードル１５の開弁時間を計数してその計数値がこの場合
１０２４になって燃料消費量が０．０１１に達する毎に
単位パルスを発生する計数回路、１７０は前記計数回路
１６０より発生する単位パルスを積算する積算回路で、
４個の１０進カウンタを内蔵した回路部品番号ＴＣ５０
０１Ｐの積算素子１７１．バッファ１７２，１７３，１
７４．１７５゜１７９、インバータバッファ１７６．１
７７．１７８を有している。

１８０は前記積算回路１７０の出力信号を受けてその積
算値を０．１１単位にて表示する表示回路で、１０進３
桁を示す３個の数字表示素子１８１，１８２゜１８３を
有しており、表示素子１８１が１０ ｌ単位、表示素子
１８２が１１単位、表示素子１８３が０．１１単位を表
示し、点状発光部１８４にて前記計数回路１６０の出力
信号、すなわち０．０１ ｌの信号に同期した点滅表示
を行い、点状発光部１８５にて小数点を表示している。

次に、上記構成なる本考案装置の作動を第４図Ａ−Ｄの
状態説明図、及び第５図の各部波形図とともに説明する
。

まず、時点ｔ−４ｏにおいて、図示しないキースイッチ
の閉成によってエンジン２４が始動されると、そのキー
スイッチに連動してスイッチ１７も閉威し、電源１８が
制御回路１３、燃料量演算回路３０に接続される。

又燃料量演算回路３０は、直接に電源１８に接続されて
いる。

このとき、通常はフロート室７内の燃料液面の位置は、
上限側液面と下限側液面との間にある。

このため、第４図Ａに示すようにフロート９に一体的に
設けた永久磁石１０は下限リードスイッチ１１と上限リ
ードスイッチ１２との間にあるため、上限リードスイッ
チは１２は閉じたまま、下限リードスイッチは開いたま
まとなっている。

従って、制御回路１３の端子５２は第５図イに示すよう
にＨレベル、端子５３は第５図口に示すようにＬレベル
となっている。

又、増巾回路５９はＯＦＦ状態になり、その出力は第５
図へに示すごとくＬレベルとなり、電磁石１４は通電さ
れずフロート室７内への燃料の供給は遮断されている。

次に、燃料がメインノズル１９からエンジン２４に供給
され、フロート室７内の燃料液面が時点１＝１１におい
て下限液面の位置になると、フロート９に設けた永久磁
石１０によって第４図Ｂに示すごとく下限リードスイッ
チ１１が閉じられる。

従って、制御回路１３の端子５２．５３は共にＬレベル
となり、Ｒ−Ｓフリップフロップ５８は反転して増巾回
路５９がＯＮ状態になり、その出力は第５図ハに示すご
とくＨレベルとなり、電磁石１４が通電される。

そしてこの電磁石１４によって駆動される二ドル１５は
フロート室７内に燃料タンク１の燃料を補給する。

これにより、フロート室７内の燃料液面の位置が上昇し
、これに伴いフロート９も上昇して永久磁石１０が第４
図Ｃに示すように下限リードスイッチ１１より離れ、時
点ｔ＝ｔ２において下限リードスイッチ１１が閉成状態
となり、端子５２がＨレベルとなるが、Ｒ−Ｓフリップ
フロップ５８は反転しないため、フロート室７内には燃
料が補給され続ける。

次に、フロート室７内の燃料液面が時点ｔ＝ｔ３におい
て上限液面の位置に達すると、第４図りに示すようにフ
ロート９に設けた永久磁石１０によって上限リードスイ
ッチ１２が開放し、制御回路１３の端子５２．５３は共
にＨレベルとなり、Ｒ−Ｓフッツブフロップ５８が反転
し、増巾回路５９はＯＦＦ状態となり、その出力は第５
図へに示すごとくＬレベルとなり、電磁石１４は通電が
遮断されてフロート室７内への燃料の補給は停止する。

このようにして制御回路１３はフロート室７内の燃料が
下限液面に達すると直ちに上限液面まで燃料タンク１か
ら燃料を補給するよう制御を行う。

このときの補給作動時間ｔ１〜ｔ３は燃料消費時間ｔ。

−１１に比べ非常に短くしている。

なお、第５図に示すように時点ｔ−ｔｏ′、ｔ１′。

ｔ２′、ｔ３′、さらに時点ｔ−１ｏ″、ｔ１″、ｔ１
″、ｔ２″、ｔ３″においても、制御回路１３は時点ｔ
＝ｔｏ、ｔ１．ｔ２゜ｔ３における制御と同様の制御を
行う。

従って、制御回路１３の出力端子６２は第３図に示した
燃料量演算回路３０の入力端子１０２に接続され、整形
回路１４０によって波形整形される。

この波形整形された信号は、インバータ１５１．１５２
，１５３、抵抗１５４，１５５、コンデンサ１５６より
なるＣ−Ｒ発振回路１５０の出力信号〔第５図ホ〕と共
に、計数回路１６０のＡＮＤゲ′−１１６１に入力され
、第５図二に示すような信号を作り、これを計数回路１
６０の２進カウンタ１６２に入力する。

この２進カウンタ１６２は、入力パルスが一定値（本実
施例では１０２４）になると０．０１１の信号を出力す
る。

この０．０１１の信号は積算素子１７１．バッファ１７
２，１７３，１７４゜１７５．１７９、インバータバッ
ファ１７６．１７７．１７８よりなる積算回路１７０に
て、さらに１０分周され、０．１１の単位パルスとした
後積算される。

この積算回路１７０にて積算された信号は０．１１単位
がインバータバッファ１７６に、１１単位がインバータ
バッファ１７７に、１０１単位がインバータバッファ１
７８にそれぞれ表われ、この３つの信号は表示素子１８
１゜１８２．１８３よりなる表示回路１８０に表示され
る。

又、点状発光部１８４には計数回路１６０の出力信号す
なわち０．０１ ｌ信号のＯＮ、ＯＦＦ状態に同期した
点滅信号がバッファ１７９を介して表示せしめられ、又
点状発光部１８５に小数点を表示する。

そして、表示用定電圧回路１１０は、図示しないキース
イッチと連動するスイッチ１７を介して電源１８に接続
され、その出力定電圧を表示回路１８０に供給している
ため前記スイッチ１７の閉成時に表示回路１８０を表示
作動させる。

又、記憶保持用定電圧回路１２０は前記スイッチ１７を
通さず前記電源１８に直接接続され、その出力定電圧を
計数回路１６０及び積算回路１７０に供給しているため
、その計数値及び積算値はエンジン２４が停止して図示
しないキースイッチを切ってスイッチ１７が開放しても
記憶保持し、再びキースイッチの投入によりスイッチ１
７が閉成すると、直ちに正確な表示を行うことができる
。

さらに、燃料タンク１に燃料を補充したとき、キャンセ
ル用スイッチ１３０の操作により前記計数回路１６０の
計測値及び積算回路１７０の積算値をキャンセルして零
に復帰させ、その後再び燃料消費に応じた計測を行なう
ことができる。

なお、上述の実施例では燃料の消費量を表示回路１８０
により表示するようにしたが、燃料の消費量が所定値以
上になるとブザーやチャイム等の報知装置で警報するよ
うにしてもよい。

以上述べたように本考案においては、フロート室内に設
けた下限レベルセンサと上限レベルセンサからの電気信
号に基づき電磁弁を開示させてフロート室内に燃料を補
給するとともにに、その電磁弁を開弁させている時間巾
の開弁信号を所定周波数のクロック信号にてパルス変調
し、この変調されたクロック信号を計数してこの自動車
のエンジンが消費した燃料量を計測するようにしている
から、自動車の走行状態により前記電磁弁の開弁時間す
なわちこれに対応する補給燃料量が変動しても、高精度
の燃料計測ができるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案になる燃料計の一実施例を示す全体構成
図、第２図は第１図中の制御回路の詳細構成を示す電気
結線図、第３図は第１図中の演算回路の詳細構成を示す
電気結線図、第４図Ａ、Ｂ。 Ｃ，Ｄはフロート室の燃料液面変化に対するフロートの
位置関係を示す模式図、第５図は本考案装置の作動説明
に供する制御回路、演算回路の信号波形図である。 １・・・・・・燃料タンク、７・・・・・・気化器のフ
ロート室、９゜１１．１２・・・・・・液レベルセンサ
の要部をなすフロート。 リードスイッチ、リードスイッチ、１３・・・・・・制
御回路、１４．１５・・・・・・電磁弁をなす電磁石、
ニードル、２４・・・・・・エンジン、３０・・・・・
・演算回路、１６０・・・・・・計数回路、１７０，１
８０・・・・・・演算表示回路をなす積算回路９表示回
路。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. エンジンに燃料を供給する気化器のフロート室内に設け
   られこのフロート室内の燃料の上限液面位置を検出する
   上限レベルセンサと、前記フロート室内の燃料の下限液
   面位置を検出する下限レベルセンサと、前記フロート室
   内に導入される燃料の供給およびその停止を行なう電磁
   弁と、前記フロート室内の燃料の液面が下限液面に達し
   たとき前記下限レベルセンサからの電気信号により前記
   電磁弁を開いて前記フロート室内に燃料を供給しかつこ
   のフロート室内の燃料の液面が上限液面に達したとき前
   記上限液面センサからの電気信号により前記電磁弁を閉
   じて前記フロート室内への燃料の供給の停止を行なう制
   御回路とを備えて、自動車の燃料消費量を計測するよう
   にした自動車用燃料計測装置において、前記制御回路か
   ら前記電磁弁を開弁させている時間巾の開弁信号を入力
   してこの開弁信号を所定周波数のクロック信号にてパル
   ス変調し、この変調されたクロック信号を計数して、前
   記エンジンが消費した燃料量を計測する燃料量演算回路
   を備えた自動車用燃料計測装置。