CN104949734A - 车辆用燃料箱的剩余燃料量检测装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种车辆用燃料箱的剩余燃料检测装置，其能够确保足够的燃料箱的容量，即便是薄型、具有复杂形状的燃料箱，也能够检测剩余燃料量。车辆用燃料箱的剩余燃料量检测装置检测在车辆(10)的底板(11a)的下方配置的燃料箱(20)内的剩余燃料(45)量，该剩余燃料量检测装置具有用于将所述燃料箱(20)固定于车身(11)的油箱箍(30)、以及安装于所述油箱箍(30)的应变仪(41)。能够基于由所述应变仪(41)检测出的油箱箍(30)的应变而求出剩余燃料(45)量。

Description

车辆用燃料箱的剩余燃料量检测装置

技术领域

本发明涉及用于检测搭载于车辆的燃料箱内的剩余燃料量的剩余燃料量检测装置。

背景技术

在将汽油、轻油作为燃料的车辆中，为了供驾驶员判断供油的时期以及能够行驶距离，显示在燃料箱内残留的剩余燃料量是不可欠缺的。

以往，作为检测在燃料箱内残留的燃料的量的装置，例如公知专利文献1。专利文献1的装置在燃料箱内配置有根据剩余燃料的液位相应地上下移动的浮标，使该浮标的浮标臂在电阻板上滑动，将液位转换为电位差而检测液面高度，将根据液面高度计算出的剩余燃料量，向驾驶员显示。

然而，在专利文献1的技术中，由于在燃料箱内配置浮标等剩余燃料量检测装置，因此与剩余燃料量检测装置的体积相应地，燃料箱的容积减少。另外，由于必须在燃料箱内配置剩余燃料量检测装置，因此燃料箱的形状受到限制，无法设为薄型、复杂的形状。另外，由于燃料箱内的液位因车辆的状态、行驶状况不同而较大变动，因此无法适当地检测准确的剩余燃料量。

在先技术文献

专利文献：

专利文献1：日本特开2013-50410号公报

发明内容

发明要解决的课题

本发明的课题在于，提供一种剩余燃料量检测装置，其能够确保足够的燃料箱的容量，并且能够与车辆的状态、行驶状况无关地准确地检测燃料箱内的剩余燃料量，此外，即便是薄型、具有复杂形状的燃料箱，也能够检测剩余燃料量。

用于解决课题的手段

在技术方案1中，车辆用燃料箱的剩余燃料量检测装置检测在车辆的底板的下方配置的燃料箱内的剩余燃料，其特征在于，该车辆用燃料箱的剩余燃料量检测装置具有：油箱箍，其用于将燃料箱固定于车身；以及应变仪，其安装于油箱箍，基于由应变仪检测的油箱箍的应变而求出剩余燃料。

在技术方案2中，其特征在于，油箱箍沿着燃料箱的下表面安装，在燃料箱的下表面与油箱箍的上表面之间夹装有弹性构件，应变仪安装在燃料箱的正下方、且是油箱箍的表面中的未夹装弹性构件的面上。

在技术方案3中，其特征在于，油箱箍形成为在沿该油箱箍的长边方向剖视时呈大致帽状，且该油箱箍具备宽度方向两侧的边缘部、以及在中央部形成比所述边缘部向燃料箱一侧突出的形状的突形状部，应变仪安装在边缘部的燃料箱一侧的面上。

在技术方案4中，其特征在于，油箱箍形成为在沿该油箱箍的长边方向剖视时呈大致帽状，且该油箱箍具备宽度方向两侧的边缘部、以及在中央部形成比所述边缘部向燃料箱一侧突出的形状的突形状部，应变仪安装在突形状部的长边方向的中央。

发明效果

在技术方案1中，用于将燃料箱配置在底板的下方并且固定于车身的油箱箍承受燃料箱与剩余燃料量的总重量。安装于油箱箍的应变仪检测所述总重量所造成的油箱箍的应变，能够基于检测出的信号而求出车辆用燃料箱内的剩余燃料量。由此，不需要在燃料箱内配置剩余燃料量检测装置，因此能够充分地确保燃料箱的容量。另外，燃料箱的形状方面的自由度增加，例如，即便是像薄形状、复杂形状的燃料箱那样无法在燃料箱内配置剩余燃料量检测装置的燃料箱，也能够求出剩余燃料量。此外，并非基于容易受到车辆的状态、行驶状况的影响的液位而求出剩余燃料量，而是基于不易受到它们影响的重量所造成的应变而求出剩余燃料量，因此能够与车辆的状态、行驶状况无关地求出剩余燃料量。

在技术方案2中，油箱箍沿着燃料箱的下表面侧安装，在燃料箱的下表面与油箱箍的上表面之间夹装有弹性构件，应变仪安装在燃料箱的正下方、且是油箱箍的表面的未夹装弹性构件的面上。由于燃料箱与油箱箍之间的弹性构件成为两者的缓冲件，因此，能够切实地承受向油箱箍施加的负载，适当地支承燃料箱。特别是，即便在车辆越过台阶等施加较大负载的情况下，燃料箱也不会从油箱箍脱离，燃料箱始终维持被油箱箍支承的状态，因此，能够不间断地检测安装有应变仪的油箱箍从燃料箱承受的负载所造成的应变，从而求出剩余燃料量。

在技术方案3中，油箱箍形成为在沿该油箱箍的长边方向剖视时呈大致帽状，且具备两宽度方向的边缘部、以及在中央部形成比所述边缘部向燃料箱一侧突出的形状的突形状部，应变仪安装在油箱箍的宽度方向上的边缘部。因此，能够高效地在油箱箍上配置弹性构件与应变仪。另外，由于将应变仪配置在油箱箍的燃料箱一侧，因此在车辆的行驶中，道路上的石头等异物不易接触应变仪，能够保护应变仪。

在技术方案4中，油箱箍形成为在沿该油箱箍的长边方向剖视时呈大致帽状，具备两宽度方向的边缘部、以及在中央部形成比所述边缘部向燃料箱一侧突出的形状的突形状部，应变仪安装在油箱箍的突形状部的长边方向上的中央。与其他部位相比，该部位更明显地承受燃料箱内的剩余燃料量的增减所造成的负载的变化，明显产生负载的变化。由此，安装于该部位的应变仪与安装于其他部位的应变仪相比，能够更好地检测剩余燃料量的增减所带来的油箱箍的应变的明显变化，能够求出剩余燃料量。

附图说明

图1是示出从车宽度中央侧观察的、本发明的燃料箱配置在底板的下方的结构的截面以及油箱箍的俯视时的图。

图2是沿着图1的2-2线的剖视图。

图3是图2所示的3部分的放大图。

图4是安装于图1的油箱箍的突形状部的长边方向中央的应变仪附近的剖视图的放大图。

图5是示出剩余燃料量与应力的关系的图。

附图标记说明：

10…车辆

11…车身

11a…底板

12…缓冲件

13…横梁

20…燃料箱

21…油箱箍安装槽

22…供油管

23…排气管

24…燃料供给管

30…油箱箍

32…边缘部

33…弹性构件

34…支承螺栓

35…螺母

40…剩余燃料量检测装置

41…应变仪

42…应变量测定装置

43…处理装置

44…燃料计

45…剩余燃料。

具体实施方式

以下，参照附图对本发明的实施方式进行说明。

[实施例]

首先，基于附图1～3对本发明的结构进行说明。需要说明的是，Fr表示车辆10的前侧，Rr表示后侧，Le表示左侧，Ri表示右侧。图1(a)是从车宽度中央侧观察的、本发明的燃料箱20配置在底板11a的下方的结构的剖视图，图1(b)是用于将燃料箱20固定于车身11的油箱箍30的俯视图。在轿车、公交车、卡车等车辆10的车身11的底板11a的下方配置有燃料箱20。在底板11a与燃料箱20之间夹装有由橡胶、软树脂等构成的缓冲件12。车身11具有通过底板11a的下方的横梁13。燃料箱20由两根油箱箍30支承，两根油箱箍30的两端固定于车辆10的车身的横梁13。

燃料箱20由合成树脂一体成型。或者，燃料箱20也可以通过利用粘合剂、螺栓以及螺母将由钢板或者合成树脂制的箱体上层部的沿着外周设置的凸缘部以及同样由钢板或者合成树脂制的箱体下层部的沿着外周设置的凸缘部接合而构成。

在燃料箱20的下表面20a设有与沿车辆10的前后方向延伸的两根左右的油箱箍30抵接的两条左右的油箱箍安装槽21。另外，在燃料箱20的上表面设有用于将燃料从车辆10的供油口(未图示)向燃料箱20供给的供油管22和排气管23、以及利用燃料泵(未图示)从燃料箱20向发动机(未图示)供给燃料的燃料供给管24。

左右的油箱箍30是钢板的弯折成形件，在其长边方向的全长范围内，在沿油箱箍30的长边方向剖视时，在上表面(与燃料箱20对应的面)中央部具有突形状的突形状部31，在其两侧具有边缘部32。换句话说，油箱箍30形成为俯视时呈大致帽状。

所述突形状部31分别在油箱箍30的长边方向上具有沿车辆10的前后方向延伸的水平部31a、在该水平部31a的前侧经由前倾斜部31b而存在的前安装部31c、以及在后侧经由后倾斜部31d而存在的后安装部31e。

在所述突形状部31中的、水平部31a的整个区域、前倾斜部31b以及后倾斜部31d的靠近水平部31a的上表面，利用粘合剂粘贴有由橡胶、软树脂等构成的弹性构件33。

燃料箱20配置在底板11a的下方的规定位置，左右的油箱箍30的弹性构件33的上表面与左右的油箱箍安装槽21抵接。而且，向在左右两根油箱箍30的各前安装部12c各开设有一个的前安装孔与在各后安装部31e各开设有一个的后安装孔分别插入支承螺栓34，进而将支承螺栓34的螺纹部插入到设置在车辆10的车身11的横梁13上的孔，利用油箱安装螺母35紧固支承螺栓34。由此，燃料箱20借助左右两根油箱箍30配置在底板11a的下方，固定、支承于车身11。

对于燃料箱20，为了保护燃料箱20免受飞石的影响，也可以隔着橡胶、软质树脂等利用金属制或者树脂制外罩覆盖燃料箱20的整体、或者仅下表面20a。在这种情况下，在所述罩的下表面设有与燃料箱20的油箱箍安装槽21发挥相同作用的、用于安装左右的油箱箍的槽。

在左右的油箱箍30中的一者的长边方向上的中央部的突形状部31的边缘部32安装有一个应变仪41。应变仪41虽然安装一个即可，但为了应对故障、损坏等，也可以安装两个以上。另外，应变仪41也可以安装于边缘部32的背面。

应变仪41以该应变仪41的长边方向与油箱箍30的长边方向平行的方式利用粘合剂安装于油箱箍30的边缘部32。需要说明的是，也可以利用由橡胶、树脂等构成的保护构件覆盖所安装的应变仪41的上表面。

从应变仪41延伸出的仪器舌片由电源电路、桥电路以及增幅器构成，与检测油箱箍30的应变量的应变量测定装置42连接。应变量测定装置42设置在燃料箱20以外的车辆10。

应变量测定装置42与处理装置43连接，该处理装置43根据油箱箍30的应变量而求出剩余燃料45的重量，进一步根据剩余燃料45的重量而求出剩余燃料45的量。处理装置43设置在燃料箱20以外的车辆10。

处理装置43设置在显示通过该处理装置43求出的结果的驾驶席的仪表盘内，且与燃料计44连接，该燃料计44从剩余燃料45达到燃料箱20的容量极限的状态到降至零的状态，利用指针、柱状图等显示与燃料箱20的容量的比例相应的剩余燃料45量。

如上所述，本发明的剩余燃料量检测装置40包括油箱箍30、应变仪41、应变量测定装置42、处理装置43以及燃料计44。

接下来，对剩余燃料量检测装置40基于由应变仪41检测的油箱箍30的应变而求出燃料箱20内的剩余燃料45量的方法进行说明。

大多数金属在施加了力的情况下产生机械性的微小变化、即伸长或者收缩(将该伸长以及收缩统称为“应变”)，与此相伴，该金属的电阻发生变化。应变仪41以及应变仪41所连接的应变量测定装置42是将与施加于该金属的力相应地产生的“应变”作为电信号而检测的传感器。应变的大小与电阻基于电阻变化率这一常量而成比例，该电阻变化率由无源元件确定。由此，通过使检测出的应变与应变仪41的无源元件的电阻变化率相乘，能够求出产生该应变的力、即负载。本发明的燃料箱20内的剩余燃料量检测装置利用应变仪41检测支承燃料箱20的油箱箍30所产生的“应变”，基于该“应变”而求出燃料箱20中的剩余燃料45量。

燃料从车辆10的供油口(未图示)通过供油管22向燃料箱20供给。向燃料箱20供给的燃料利用燃料泵(未图示)通过燃料供给管24向发动机(未图示)供给。

在燃料箱20内的剩余燃料45量因供油而增加的情况下，燃料箱20的重量与剩余燃料45量的重量加合而得到的燃料箱20的总重量增加。另一方面，在因行驶等而导致发动机消耗燃料，从而剩余燃料45量减少的情况下，燃料箱20的总重量减少。即，燃料箱20的总重量与剩余燃料45量的增减成比例地增减。

燃料箱20的下表面20a被油箱箍30支承，配置在车辆10的底板11a的下方，且固定于车身11，因此燃料箱20的总重量作用于油箱箍30。因此，在油箱箍30产生以燃料箱20的总重量为负载的应变。

对于油箱箍30，当伴随着燃料箱20内的剩余燃料45量的增加而负载增大时，油箱箍30的燃料箱20侧的面在突形状部31及其边缘部伸展，在突形状部31的前倾斜部31b与后倾斜部31c收缩。

关于这一点，如支承燃料箱20的油箱箍30的俯视图、即图1(b)，在三处位置安装应变仪，随着供给燃料而记录该应变仪检测出的值，进行比较。在将安装于油箱箍30的突形状部31的长边方向中央的第一应变仪(41a)(参照图4)、安装于油箱箍30的前倾斜部31b的边缘部的第二应变仪(41b)以及安装于油箱箍30的后倾斜部31d的边缘部的第三应变仪(41c)分别根据剩余燃料45量(L)检测到的应力(MPa)绘制成图时，形成图5的图表。根据图5明确可知，对于任意应变仪，应变仪根据剩余燃料量检测的应力的值均直线增大(在负的情况下是减小)，认为剩余燃料量与应力之间存在线性关系。另外，即便是相同的剩余燃料45量，在与第二应变仪检测出的应力以及第三应变仪检测出的应力相比，第一应变仪检测出的应力约为3～5倍的情况下，认为与其他应变仪相比，第一应变仪(41a)能够将伴随着剩余燃料45量增加而产生的油箱箍的应力检测为更大的值。即，认为安装于油箱箍30的突形状部31的长边方向中央的应变仪(41a)能够最好地检测剩余燃料45量的增减。

因此，安装于油箱箍30的边缘部32的应变仪41以及安装于油箱箍20的突形状部31的长边方向的中央的应变仪41a在伴随着剩余燃料45量的增加而作用于油箱箍30的负载增大时，检测油箱箍30的伸长的应变，另一方面，在伴随着剩余燃料45量的减少而作用于油箱箍30的负载变小时，检测油箱箍30的伸长逐渐复原所带来的应变的减少。

应变仪41将产生于油箱箍30的应变作为电信号而检测，发出该电信号。

应变量测定装置42基于从应变仪41接收的电信号而求出油箱箍30的应变量，将该应变量数据输送至处理装置43。

处理装置43基于从应变量测定装置42接收的应变量数据，利用规定的计算式、映像图求出剩余燃料45量。

需要说明的是，在剩余燃料45量达到燃料箱20的容量极限的情况下，燃料箱20的总重量是燃料箱20的重量与容量极限的剩余燃料45的重量加合后的值，施加于油箱箍30的负载达到最大。将处理装置43基于因此时产生的应变而生成的电信号求出的剩余燃料45量设为燃料箱20的极限容量，燃料计44的针显示“F”(表示Full。)。

另外，在燃料箱20内的剩余燃料45量为零的情况下，燃料箱20的总重量与燃料箱20的重量相同，施加于油箱箍30的负载最小。将处理装置43基于因此时产生的应变而生成的电信号求出的剩余燃料45量设为零，燃料计44的针显示“E”(表示Empty。)。

作为从处理装置43接收的剩余燃料45量的值相对于燃料箱20的容量的比例(满箱、3/4、1/2、1/4、空箱)，燃料计44通过刻度与指针、柱状图等减小显示。

工业实用性

本发明适用于在以汽油、轻油作为燃料的车辆的底板的下方配置、固定燃料箱的轿车、货车、公交车等汽车或内燃机等各种类型的车辆。

Claims (4)

1.一种车辆用燃料箱的剩余燃料量检测装置，其检测在车辆的底板的下方配置的燃料箱内的剩余燃料，

其特征在于，

该车辆用燃料箱的剩余燃料量检测装置具有：

油箱箍，其用于将所述燃料箱固定于车身；以及

应变仪，其安装于所述油箱箍，

基于由所述应变仪检测的所述油箱箍的应变而求出所述剩余燃料。

2.根据权利要求1所述的车辆用燃料箱的剩余燃料量检测装置，其特征在于，

所述油箱箍沿着所述燃料箱的下表面安装，

在所述燃料箱的下表面与所述油箱箍的上表面之间夹装有弹性构件，

所述应变仪安装在所述燃料箱的正下方、且是所述油箱箍的表面中的未夹装所述弹性构件的面上。

3.根据权利要求2所述的车辆用燃料箱的剩余燃料量检测装置，其特征在于，

所述油箱箍形成为在沿该油箱箍的长边方向剖视时呈大致帽状，且该油箱箍具备宽度方向两侧的边缘部、以及比所述边缘部向所述燃料箱一侧突出的突形状部，

所述应变仪安装在所述边缘部的所述燃料箱一侧的面上。

4.根据权利要求2所述的车辆用燃料箱的剩余燃料量检测装置，其特征在于，

所述油箱箍形成为在沿该油箱箍的长边方向剖视时呈大致帽状，且该油箱箍具备宽度方向两侧的边缘部、以及比所述边缘部向所述燃料箱一侧突出的突形状部，所述应变仪安装在所述突形状部的长边方向的中央。