JP2010243368A - 燃料残量表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】バッテリ接続直後の給油において燃料残量が迅速に表示に反映されない。
【解決手段】制御装置１０は、指針１４ａの位置と、警告灯１５の点灯消灯を制御するための表示値を、燃料センサ１１により検出された検出値に向かって徐々に変化させる。表示値の変化速度は、低速と高速とに切換可能である。給油判定手段によって給油が判定されないとき、変化速度は、低速とされる。一方、給油判定手段によって給油が判定されると、変化速度は高速とされる。給油判定手段は、燃料センサ１１の検出値と基準値とを比較して給油に相当する変化があると給油を判定する。初期設定手段は、基準値の初期値として、燃料センサ１１の検出値を設定する。バッテリ２の接続により制御装置１０がリセットされた後に給油された場合でも、初期値が基準値に与えられているため、給油を判定することができ、表示値を高速に変化させることができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、燃料タンク内の燃料の残量を表示する燃料残量表示装置に関するものである。

従来、特許文献１に記載の燃料残量表示装置が知られている。この燃料残量表示装置は、燃料タンク内の燃料残量を燃料センサによって検出し、燃料残量を表示している。燃料残量を表示する態様として、燃料残量をアナログ値として表示する態様と、燃料残量が所定値より多いか少ないかを表示する態様とが開示されている。

また、特許文献２に記載の燃料残量表示装置が知られている。この燃料残量表示装置は、車両の電源スイッチとしてのイグニッションスイッチがＯＮ位置にある（以下、ＩＧ−ＯＮという）ときに給油されたことを判定し、給油が判定されないときは燃料残量の表示をゆっくりと変化させ、給油が判定されると燃料残量の表示を速く変化させている。これにより、給油されていない場合には、燃料タンク内の燃料液面のゆれによって燃料残量の表示が変動することを抑制している。また、ＩＧ−ＯＮ時に給油された場合には、給油に伴う燃料残量の増加を迅速に表示している。

特開２００１−２４６９４７号公報 特開２００６−３８６２０号公報

特許文献２の技術では、燃料残量の増加を判定することによって、ＩＧ−ＯＮ時の給油を判定している。ところが、燃料残量表示装置がリセットされた状態で、空の燃料タンクに給油する場合には、燃料残量の増加を判定するための基準値が得られていないため、適切な給油判定が実行できないことがあった。

例えば、車両の製造工程において、最初に燃料タンクに給油する場合である。この場合、車両にバッテリが接続され、燃料残量表示装置に初めて給電された直後は、給油判定のための基準値が得られていない。このため、バッテリが接続された後に給油されても、給油されたことを判定することができない。この結果、燃料残量の表示は、ゆっくりと上昇することとなり、車両の製造工程において、燃料残量の表示が正常に機能していることを検査するために長時間を要する。また、このような問題は、燃料タンクを交換した後にも生じるおそれがある。

さらに、特許文献１の技術のように、警告表示を行う場合、燃料残量の表示がゆっくりと上昇するため、警告表示が消えるまでに長時間を要することとなる。このため、燃料残量の警告機能が正常に機能していることを検査するためにも長時間を要することとなる。

本発明は、上記問題点に鑑み、燃料残量表示装置に初めて給電された後であっても、給油判定が可能な燃料残量表示装置を提供することを目的とする。

本発明は、上記問題点に鑑み、燃料残量表示装置に初めて給電された後であっても、給油判定を行い、表示値の変化を速くすることが可能な燃料残量表示装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、下記の技術的手段を採用することができる。なお、特許請求の範囲および上記各手段に記載の括弧内の符号は、ひとつの態様として後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示す。

請求項１に記載の発明は、燃料タンク内の燃料残量を検出し、検出値（ＡＦ３２）を出力する検出手段（１１、２０）と、検出値（ＡＦ３２）に向かって表示値を徐々に変化させる表示値変化手段（５６、５７）と、検出値と基準値とを比較して給油を判定すると表示値の変化を速くする変化速度設定手段（５５）と、表示値を表示する表示手段（１４、１５、５８、６０、６１）と、燃料タンク内の燃料液面の安定を示す条件が成立すると、検出値に基づいて基準値を取得する基準値取得手段（４１、４２、４３）と、基準値が未取得であることを示す初期条件が成立したとき、検出値の変化範囲内のいずれかの値を基準値の初期値として設定する初期設定手段（４４、４２、４３）とを備えることを特徴とする燃料残量表示装置という技術的手段を採用する。

この発明によると、燃料タンク内の燃料残量が検出手段によって検出され、その検出値に向かって表示値が徐々に変化させられる。この表示値は、表示手段によって表示される。この構成によると、燃料タンク内の燃料液面の変動が表示手段に表れることを抑制することができる。さらに、検出手段の検出値と基準値とを比較して給油が判定されると、表示値の変化が速くされる。これにより、給油による燃料残量の増加を表示手段によって迅速に表示させることができる。ここで、給油を判定するための基準値は、燃料タンク内の燃料液面の安定を示す条件が成立すると、取得される。これにより、燃料残量の変化に追従して、基準値が随時更新されてゆく。この結果、給油を正確に判定することができる。しかも、基準値が未取得であることを示す初期条件が成立すると、初期設定手段によって基準値の初期値が設定される。この基準値の初期値には、検出値の変化範囲内のいずれかの値が設定される。この結果、基準値が未取得のまま給油判定されることを回避できる。このため、燃料残量表示装置に最初に電源が供給された直後、あるいは燃料残量表示装置がリセットされた直後であっても、給油を判定することができ、表示値の変化を速くすることができる。

請求項２に記載の発明は、初期設定手段は、検出手段（１１、２０）からの出力に基づいて得られる数値を基準値の初期値として設定することを特徴とするという技術的手段を採用する。この発明によると、少なくとも検出手段の出力に基づいて基準値の初期値が設定されるため、燃料タンク内の現実の燃料残量を反映した初期値が設定される。このため、適切に給油を判定することができる。

請求項３に記載の発明は、初期設定手段は、初期条件が成立したときの検出値（ＡＦ３２）を基準値に設定することを特徴とするという技術的手段を採用する。この発明によると、検出値が初期値として設定される。このため、適切に給油を判定することができる。

請求項４に記載の発明は、初期設定手段は、検出値の変化範囲内の固定値を基準値の初期値として設定することを特徴とするという技術的手段を採用する。この発明によると、不適切な初期値が設定されることが回避される。

請求項５に記載の発明は、初期設定手段（４４）は、初期条件として、バッテリ（２）からの給電が開始された直後であることを判定することを特徴とするという技術的手段を採用する。この発明によると、バッテリからの給電が開始された直後においても給油を判定することができる。

請求項６に記載の発明は、基準値取得手段（４１、４２、４３）は、燃料タンク内の燃料液面が安定する条件として、燃料タンクを搭載した車両が走行状態の後に停車状態になり、その後に所定時間にわたり継続したことを判定することを判定することを特徴とするという技術的手段を採用する。この発明によると、燃料タンク内の燃料液面が安定している可能性が高い状態において基準値が取得される。このため、燃料液面の変動を排除して、適切に給油を判定することができる。

請求項７に記載の発明は、検出手段（１１、２０）は、燃料タンク内の燃料残量を示す検出信号を出力する燃料センサ（１１）と、燃料センサの出力を平均化処理して検出値（ＡＦ３２）を算出する平均化手段（２０）とを備えることを特徴とするという技術的手段を採用する。この発明によると、平均化手段によって燃料センサの出力に含まれるノイズ成分が抑制される。このため、ノイズ成分の影響を抑制して、燃料残量を表示することができる。

請求項８に記載の発明は、基準値が取得済みか未取得かを判定し、未取得であるとき、変化速度設定手段により表示値の変化が速くされることを禁止する基準値取得判定手段（５４）をさらに備えることを特徴とするという技術的手段を採用する。この発明によると、基準値が未取得のときには、表示値の変化が速くされることが禁止される。このため、表示値は、ゆっくりと変化するだけとなる。このような禁止機能をもつ構成においても、初期設定手段が基準値に初期値を設定するため、禁止機能が発揮されることが回避される。このため、給油が判定されると、表示値の変化を速くすることができる。

本発明を適用した第１実施形態の燃料残量表示装置を示すブロック図である。 第１実施形態の平均化処理を示すフローチャートである。 第１実施形態のＩＧ−ＯＮ直後値取得処理を示すフローチャートである。 第１実施形態の基準値取得処理を示すフローチャートである。 第１実施形態の表示処理を示すフローチャートである。

（第１実施形態）
以下、本発明を適用した第１実施形態を説明する。図１には、第１実施形態に係る燃料残量表示装置１が図示されている。燃料残量表示装置１は、車両に搭載されている。燃料残量表示装置１は、車載のバッテリ２から給電される。バッテリ２は、バッテリ接続用のコネクタ２ａを介して断続可能に接続されている。バッテリ２から供給される電源は、「＋Ｂ」とも称される。車両には、燃料タンク３が搭載されている。燃料タンク３内の燃料は、車載のエンジンなどの燃料消費機器によって消費される。よって、燃料タンク３内の燃料残量は、燃料が消費されることで減少する。また、燃料タンク３内の燃料残量は、燃料が給油されることで増加する。また、燃料タンク３内の燃料液面は、車両の走行などに起因する揺れ、給油による波などによって変動する。

燃料残量表示装置１は、マイクロコンピュータを備える制御装置１０を有する。さらに、燃料残量表示装置１は、燃料センサ１１、イグニッションスイッチ１２（以下、ＩＧスイッチと呼ぶ）、速度センサ１３、燃料計１４、および警告灯１５を有する。

燃料センサ１１は、燃料タンク３内に収容され、燃料の液面を検出し、液面の高さに応じた検出信号を出力する。液面の高さは、燃料タンク３内の燃料残量に相当する。よって、燃料センサ１１から出力される検出信号は、燃料残量の瞬時値を示している。検出信号は、制御装置１０に入力される。

ＩＧスイッチ１２は、車両の電源スイッチである。ＩＧスイッチ１２がＯＦＦ位置にある（以下、ＩＧ−ＯＦＦという）とき、車両の動力源としてのエンジンなどは停止状態にあって車両は自力で走行できない状態にある。よって、ＩＧ−ＯＦＦ時は、車両が停車状態にあり、非運行状態にあると考えられる。一方、ＩＧスイッチ１２がＯＮ位置にある（以下、ＩＧ−ＯＮという）とき、車両の動力源としてのエンジンまたはモータは車両を走行させることができる状態にある。よって、ＩＧ−ＯＮ時は、車両が運行状態にあると考えられる。ＩＧスイッチ１２の操作位置を示す信号は、制御装置１０に入力される。

速度センサ１３は、車両の走行速度を示す信号を出力する。速度センサ１３が出力する信号は、少なくとも車両の走行状態、および停車状態を示すことができる。ただし、速度センサ１３が検出可能な走行速度は、時速数キロメートル以上である。このため、非常にゆっくりとした走行速度においては、車両は停車状態にあると判定されることがある。速度センサ１３が出力する信号は、制御装置１０に入力される。

なお、ＩＧスイッチ１２および速度センサ１３からの信号は、他の車載制御装置と、車載ネットワーク装置とを介して制御装置１０に入力されてもよい。

表示器のひとつとしての燃料計１４は、車両のメータ内に設置されている。燃料計１４は、指針１４ａによって、燃料残量を表示するアナログ式の表示器である。燃料計１４は、燃料残量が少ないことを示すＥ位置１４ｂと、燃料残量が多いことを示すＦ位置１４ｃとの目盛りを有する。指針１４ａは、Ｅ位置１４ｂとＦ位置１４ｃとの間の目盛り範囲を含み、しかもこの目盛り範囲を越える移動範囲にわたって移動可能である。指針１４ａは、少なくともＥ位置１４ｂより下側、すなわち燃料残量がＥ位置１４ｂで示される量よりも少ない位置まで移動可能である。指針１４ａは、燃料タンク３内の燃料残量がゼロのときに図示の位置を指す。指針１４ａは、例えば破線で示されるように回動して燃料残量を表示する。よって、燃料計１４は、燃料残量を、ほぼ連続的に表示する。

表示器のひとつとしての警告灯１５は、車両のメータ内に、燃料計１４と隣接して設置されている。警告灯１５は、指針１４ａの位置がＥ位置１４ｂより下側にあるときに点灯し、燃料残量が過剰に少ない状態にあることを車両の運転者などに報知する。よって、警告灯１５は、燃料残量を、所定値より多いか、少ないかの二値によって表示する。

制御装置１０は、所定のリセット操作によって内部の変数値などがリセットされる。制御装置１０は、コネクタ２ａを断続する操作、すなわちバッテリ２からの給電を断続する操作によって、制御装置１０自身をリセットするパワーオンリセット回路を備えることができる。

制御装置１０は、燃料センサ１１によって検出された燃料残量の検出値に基づいて、燃料残量を示す表示値を算出し、この表示値に基づいて燃料計１４および警告灯１５を駆動制御することにより、燃料残量を表示する処理装置を提供している。燃料タンク３内の燃料の液面は、頻繁に変動する。このため、制御装置１０は燃料センサ１１からの検出値に含まれるノイズを除去するノイズ除去手段を備える。ノイズ除去手段は、検出値の所定期間にわたる平均値を求める処理または回路によって提供される。

制御装置１０は、検出値に向かって表示値をゆっくりと変化させる変化手段を備える。この変化手段は、頻繁な液面の変動によって燃料計１４および警告灯１５の表示状態が頻繁に変化することを回避するために貢献する。別の観点では、変化手段は、表示値の変化速度を所定値以下の遅い速度に制限する速度制限手段、あるいは、検出値の変化に対して表示値の変化を遅延させる遅延手段として把握することもできる。変化手段は、燃料センサ１１の検出値の変化に対して、表示値を遅れて変化させる処理または回路によって提供される。この処理または回路は、平均化要素、またはｎ次遅れ要素によって提供されうる。変化手段が提供する表示値の変化速度は、少なくとも段階的に変更可能となっている。ひとつの態様では、表示値の変化速度は、非給油時には低速とされ、給油時には高速とされる。

さらに、制御装置１０は、燃料タンク３への給油を判定する給油判定手段を備えている。給油判定手段は、燃料センサ１１によって検出された検出値と、基準値とを比較することによって、給油に相当する燃料残量の変化が検出されると、給油を判定する。制御装置１０は、この給油判定手段によって給油が判定されると、変化手段による表示値の変化速度を、給油前よりも速くさせる変化速度設定手段を備える。表示値の変化速度が速くなることで、燃料計１４および警告灯１５による表示状態に、給油中もしくは給油後の燃料残量が迅速に反映される。

給油判定手段は、ＩＧ−ＯＮ期間中の給油を判定するＩＧ−ＯＮ期間中の給油判定手段を備えることができる。これに加えて、ＩＧスイッチ１２がＯＦＦ位置からＯＮ位置に操作された直後にだけ給油を判定するＩＧ−ＯＮ直後の給油判定手段を備えてもよい。これら給油判定手段は、検出値と基準値とを比較することによって、燃料残量が増加したことを判定する処理または回路によって提供される。さらに、制御装置１０は、燃料残量が変化しても給油を適切に判定するために、基準値を更新する更新手段を備えることができる。例えば、所定の条件を満たす検出値を基準値に設定することができる。

さらに、制御装置１０に最初に給電された直後、または、バッテリ２からの給電を断続することによりリセットされた直後においても、給油判定手段による正常な給油判定を可能とする必要がある。そこで、制御装置１０には、基準値に初期値を設定する初期値設定手段を備えることができる。初期値としては、検出値の変化範囲内のいずれかの値が与えられる。好ましいひとつの態様では、所定の条件を満たす検出値が基準値に設定される。また、最低の燃料残量を示す値、もしくは最大の燃料残量を示す値が基準値に設定されてもよい。

次に、制御装置１０が備える上記手段群を提供する処理内容を説明する。図２は第１実施形態の平均化処理２０を示すフローチャートである。図３は第１実施形態のＩＧ−ＯＮ直後値取得処理３０を示すフローチャートである。図４は第１実施形態の基準値取得処理４０を示すフローチャートである。図５は第１実施形態の表示処理５０を示すフローチャートである。

図２において、平均化手段としての平均化処理２０では、燃料センサ１１の検出値が算出される。ステップ２１では、サンプリングタイミングが到来したか否かを判定する。サンプリングタイミングが到来すると、ステップ２２へ進む。ステップ２２では、燃料センサ１１の検出信号をサンプルとして入力する。この検出信号は、燃料残量の瞬時値を示している。ステップ２３では、短期平均値を算出するサンプルが揃ったか否かを判定する。４個のサンプルが揃うと、ステップ２４へ進む。ステップ２４では、短期平均値ＡＦ０４を算出する。ここでは、４個のサンプルの平均値が求められる。ステップ２５では、長期平均値を算出するサンプルが揃ったか否かを判定する。３２個のサンプルが揃うと、ステップ２６へ進む。ステップ２６では、長期平均値ＡＦ３２を算出する。ここでは、３２個のサンプルの平均値が求められる。このステップ２６は、ノイズ除去手段を提供する。燃料センサ１１と、平均化処理２０により提供されるノイズ除去手段とによって、燃料タンク３内の燃料残量を検出し、検出値（ＡＦ３２）を出力する燃料検出手段が提供される。

図３において、ＩＧ−ＯＮ直後値取得処理３０では、ＩＧスイッチ１２がＯＦＦ位置からＯＮ位置へ操作された直後に算出された短期平均値ＡＦ０４がＩＧ−ＯＮ直後値ＩＧ０４として記憶される。ステップ３１では、ＩＧスイッチ１２がＯＦＦ位置からＯＮ位置へ操作された直後であるか否かを判定する。ＩＧ−ＯＮ直後である場合には、ステップ３２へ進む。ステップ３２では、短期平均値ＡＦ０４を、ＩＧ−ＯＮ直後値ＩＧ０４として記憶する。

図４において、基準値取得処理４０では、燃料タンク３内の液面が安定しているであろうと推定できる条件が成立すると、そのときの長期平均値ＡＦ３２が基準値ＳＦ３２として記憶される。この基準値ＳＦ３２は、安定値とも呼ぶことができる。ステップ４１では、車両の運行状態が走行状態の後に停車状態に移行したことが判定される。走行後停車を判定することで、燃料タンク３内の燃料の液面が安定し始める開始条件を検出している。走行後停車が判定されると、ステップ４２に進む。ステップ４２では、停車状態が所定時間継続したか否かが判定される。車両の運行状態が走行状態の後に停車状態に移行し、さらにその停車状態が所定時間継続したことが、ステップ４１と、ステップ４２とによって判定される。所定時間は、燃料タンク３内の燃料の液面が安定するために十分な時間とされている。例えば、所定時間は、２０秒とすることができる。車両が走行後に停車し、さらに所定時間停車状態が継続すると、ステップ４３に進む。ステップ４３では、そのときに得られる長期平均値ＡＦ３２を、基準値ＳＦ３２として記憶する。よって、基準値ＳＦ３２は、燃料液面の変動を最大限に除去した数値として記憶される。

ステップ４１において走行後停車の条件が満たされない場合、ステップ４４に進む。ステップ４４では、初期条件が成立しているか否かを判定することにより、基準値を取得済みか未取得かを判定する。基準値が未取得である場合には、ステップ４２に進み、未取得状態が所定時間継続することが判定されると、ステップ４３へ進み、基準値ＳＦ３２を取得する。ここで、基準値が未取得か否かは、燃料残量表示装置１が初期状態にあることによって判定することができる。例えば、ステップ４４では、バッテリ２からの給電が開始された直後（＋Ｂ−ＯＮ後ともいう）の処理であるか否かが判定される。また、ステップ４４の処理は、基準値ＳＦ３２の値がリセット時の数値であるか否かによって判定できる。また、ステップ４４の処理は、マイクロコンピュータのパワーオンリセットの直後であって、かつまだステップ４３が実行されていないことを判定する処理とすることもできる。

ステップ４１、４４、４２、および４３を経由することで、バッテリ２が接続された直後に、基準値ＳＦ３２に初期値が設定される。この初期値には、検出値としての長期平均値ＡＦ３２の変化範囲内のいずれかの値が用いられる。例えば、燃料タンク３内に設置された燃料センサ１１が正常な機能を維持している状態で出力する可能性のある出力値範囲のうちのいずれかの値を用いることができる。この実施形態では、初期値は、その時点における燃料タンク３内の燃料残量に相当する長期平均値ＡＦ３２である。このため、その時点での燃料残量と一致する初期値が設定される。

ステップ４１、４２、および４３を経由する処理は、車両が走行と停車とを繰り返す通常の運行の中で、燃料タンク内の燃料液面の安定を示す条件が成立すると、基準値ＳＦ３２の更新値を取得し、基準値ＳＦ３２を随時更新する基準値取得手段を提供する。一方、ステップ４１、４４、４２、および４３を経由する処理は、バッテリ２が接続された直後に、基準値ＳＦ３２に初期値を設定する初期設定手段を提供する。特に、ステップ４１、４４、４２、および４３を経由する処理は、車両がまだ一度も走行していない状態でも、基準値ＳＦ３２に強制的に初期値を与える。この初期設定手段により、車両を走行させなくても、基準値ＳＦ３２に初期値を自動的に設定することができる。

このため、例えば車両の組立工程において、バッテリ２を接続した後に、基準値ＳＦ３２が自動的に取得される。このとき、燃料タンク３内の燃料残量に応じた初期値が基準値ＳＦ３２に自動的に設定される。また、燃料タンク３内に所定量の燃料が残留している状態で、コネクタ２ａを断続操作した場合にも、基準値ＳＦ３２が自動的に取得される。

図５において、表示処理５０では、燃料タンク３内の燃料残量を、燃料計１４および警告灯１５に表示する。ステップ５１では、ＩＧスイッチ１２がＯＮ位置にあるか否かを判定する。ＩＧスイッチ１２がＯＮ位置にある場合、ステップ５２に進む。ステップ５２では、ＩＧスイッチ１２がＯＮ位置に操作された直後か否かを判定する。よって、ＩＧスイッチ１２がＯＮ位置に操作されて一定時間を経過した後の定常的な運行状態では、ステップ５３へ進む。

ステップ５３では、長期平均値ＡＦ３２を表示用の検出値として選択する。ステップ５４では、基準値ＳＦ３２が前述の基準値取得処理４０によって取得済みか否かを判定する。このステップ５４は、基準値ＳＦ３２が取得済みか未取得かを判定し、未取得であるとき、変化速度設定手段としてのステップ５７を回避することにより、表示値の変化が速くされることを禁止する基準値取得判定手段を提供する。基準値ＳＦ３２を未取得の場合、ステップ５６へ進む。基準値ＳＦ３２を取得済みの場合、ステップ５５へ進む。

ステップ５５では、長期平均値ＡＦ３２と基準値ＳＦ３２とを比較し、両者の間に所定値以上の差があるか否かを判定する。ここでは、所定値として５リットルが用いられる。所定値は、給油を誤判定なく正確に判定することができるように選定されている。さらに、所定値は、Ｅ位置１４ｂに相当する燃料残量よりも少ない量とされている。長期平均値ＡＦ３２と基準値ＳＦ３２との間に５リットル以上の差がある場合、ＩＧスイッチ１２をＯＮ位置に位置付けたままで給油が行われたものと考えることができる。ステップ５５の判定が５リットル未満の場合、ステップ５６へ進む。ステップ５５の判定が５リットル以上の場合、ステップ５７へ進む。

ステップ５５は、ＩＧ−ＯＮ期間中の給油判定手段を提供する。ここでは、燃料タンク３内の燃料残量を示す検出値としての長期平均値ＡＦ３２と、基準値としての基準値ＳＦ３２とが比較される。ここで、バッテリ２からの給電が開始された直後であっても、基準値取得処理４０によって基準値ＳＦ３２には初期値が設定されているから、ステップ５５の判定によって給油を判定することができる。

例えば、燃料タンク３内が空の状態で、バッテリ２からの給電が開始され、ＩＧスイッチ１２がＯＮ位置に操作された場合、２０数秒後には、基準値取得処理４０によって最小燃料残量に相当する長期平均値ＡＦ３２が基準値ＳＦ３２に設定される。その後、ＩＧスイッチ１２をＯＮ位置にしたままで給油されると、長期平均値ＡＦ３２は、平均化処理２０によって段々と増加してゆく。やがて、長期平均値ＡＦ３２と、初期設定された基準値ＳＦ３２との差が５リットルを超えると、ステップ５５において給油されたことが検出される。

ステップ５６では、燃料計１４と警告灯１５との表示に使用するための表示値を、検出値として選択された長期平均値ＡＦ３２に向けて低速で徐々に変化させる。ここで、表示値の変化には十分に長い時定数をもつ遅れが与えられている。よって、表示値の変化速度は低速である。この表示値の変化速度は、燃料タンク３内の液面のゆれが、燃料計１４および警告灯１５の表示を頻繁に変化させない程度に設定されている。このため、車両の走行によって液面が一時的に変動しても、そのような一時的な変動が燃料計１４および警告灯１５に表れることが回避される。ステップ５７では、表示値を、検出値として選択された長期平均値ＡＦ３２に向けて高速で徐々に変化させる。ここで、表示値の変化には、ステップ５６で与えられる時定数よりも十分に短い時定数をもつ遅れが与えられている。よって、表示値の変化速度は、ステップ５６で与えられる低速よりも、高速である。この表示値の変化速度は、燃料タンク３への給油による燃料残量の増加が、燃料計１４および警告灯１５の表示に過大な遅れなく表れるように設定されている。

ここで、ステップ５６とステップ５７とは、検出値に向かって表示値を徐々に変化させる表示値変化手段を提供している。そして、ステップ５５により、検出値（ＡＦ３２）と基準値（ＳＦ３２）とを比較して給油を判定し、給油判定の成立時は表示値の変化速度を、給油判定の非成立時よりも高速に設定する変化速度設定手段が提供される。別の観点では、ステップ５５とステップ５６とは、通常の運転状態の間中、検出値に向かって表示値を低速の第１速度で徐々に変化させる第１の変化手段を提供している。また、ステップ５５とステップ５７とは、給油時に、検出値に向かって表示値を第１速度より速い第２速度で変化させる第２の変化手段を提供している。また、さらに別の観点では、ステップ５５、５６、５７の処理は、検出値と基準値との差が大きくなるほど速くなる変化速度で表示値を変化させる変化手段を提供しているとも評価することができる。なお、変化速度は、段階的に、あるいは検出値と基準値との差に比例して連続的に変化させることができる。

ここで、ステップ５６およびステップ５７で与えられる表示値の変化速度は、燃料タンク３の形状などに依存して設定される。特に、燃料タンクの形状が扁平であったり、複雑な形状であったりする場合など、液面変動が長期にわたって持続される場合には、ステップ５６で与えられる変化速度は、十分にゆっくりの低速とされる。その速度は、指針１４ａが最小位置からＥ位置１４ｂを通過するまでに１０分以上の長時間を要するほどの低速に設定することができる。

一方、ステップ５７で与えられる変化速度は、燃料残量の増加を車両の乗員に過剰な遅れなく知らせることができる程度の比較的高速に設定されている。その速度は、指針１４ａが最小位置からＥ位置１４ｂを通過するまでに１０分以下の時間しか要さない程度の高速に設定することができる。

ステップ５８では、燃料計１４の指針１４ａの位置を表示値に一致させる。よって、ステップ５６またはステップ５７によって表示値が徐々に変化するにつれて、指針１４ａの位置が変化する。ステップ５８の処理は、表示値を連続的に表示する手段を提供する。

ステップ５９では、表示値と、Ｅ位置１４ｂに相当する値とを比較し、表示値がＥ位置１４ｂを上回っているか否かを判定する。表示値がＥ位置１４ｂを越えていると、ステップ６へ進む。ステップ６０では、警告灯１５を消灯する。表示値がＥ位置１４ｂ以下にある場合、ステップ６１へ進む。ステップ６１では、警告灯１５を点灯する。ステップ５９、６０、および６１の処理は、警告灯１５による表示を制御する警告灯制御手段を提供する。この処理は、燃料残量を不足か否かの２値で表示する表示手段ともいえる。

ここで、ステップ５６による低速の表示値変化処理では、表示値の変化がゆっくりであるため、警告灯１５が点灯状態から消灯状態に切り替わるまでに、比較的長い第１時間を要する。しかし、ステップ５７による高速の表示値変化処理では、表示値の変化が速いため、警告灯１５が点灯状態から消灯状態に切り替わるまでに、上記第１時間よりも十分に短い第２時間を要するだけである。このため、ステップ５７を経由することで、ＩＧ−ＯＮ期間中に給油を行った場合に、燃料残量がＥ位置１４ｂに相当する水準を越えることに応答して、過大な時間遅れなく警告灯１５を消灯させることができる。

ステップ５２に戻り、ＩＧスイッチ１２がＯＮ位置に操作された直後においては、ステップ６２へ進む。ステップ６２から６６の処理では、ＩＧ−ＯＦＦ期間中に給油された場合の迅速な表示更新処理が実行される。

ステップ６２では、基準値ＳＦ３２が前述の基準値取得処理４０によって取得済みか否かを判定する。基準値ＳＦ３２を未取得の場合、ステップ６５へ進む。基準値ＳＦ３２を取得済みの場合、ステップ６３へ進む。ステップ６３では、ＩＧ−ＯＮ直後値ＩＧ０４と基準値ＳＦ３２とを比較し、両者の間に５リットル以上の差があるか否かを判定する。ＩＧ−ＯＮ直後値ＩＧ０４と基準値ＳＦ３２との間に５リットル以上の差がある場合、ＩＧスイッチ１２がＯＦＦ位置にある間に給油が行われたものと考えることができる。ステップ６３の判定が５リットル未満の場合、ステップ６４へ進む。ステップ６３の判定が５リットル以上の場合、ステップ６５へ進む。ステップ６４では、基準値ＳＦ３２を検出値として選択する。ステップ６５では、ＩＧ−ＯＮ直後値ＩＧ０４を、ＩＧ−ＯＮ直後に限った一時的な検出値として選択する。ここで、ステップ６３は、ＩＧ−ＯＦＦ中の給油を、ＩＧ−ＯＮ直後に判定する給油判定手段を提供する。

ステップ６６では、燃料計１４と警告灯１５との表示に使用するための表示値を、検出値に向けてほぼ瞬時に変化させる。よって、ステップ６４を経由した場合には、表示値は基準値ＳＦ３２に瞬時に一致する。ステップ６５を経由した場合には、表示値はＩＧ−ＯＮ直後値ＩＧ０４に瞬時に一致する。この後、ステップ５８へ進む。よって、ステップ６２−６６を経由する場合、表示値は遅延なく瞬時に検出値に一致させられる。従って、ＩＧ−ＯＦＦ中に給油された場合、ＩＧスイッチ１２がＯＮ位置に操作された直後に、指針１４ａの位置は給油後の燃料残量に相当する位置にまで一気に移動する。また、ステップ５９における警告灯１５の制御処理においても、警告灯１５が遅れなく消灯する。

次に、この実施形態の作動を説明する。まず、車両の組立工程、または車両の修理工程において、車両に空の燃料タンク３が搭載される。次に、バッテリ２が接続され、燃料残量表示装置１に給電される。これにより、制御装置１０はリセットされる。そして、検査のためにＩＧスイッチ１２がＯＮ位置に操作される。この状態では、燃料タンク３内が空であるため、燃料センサ１１の出力は最小値である。平均化処理２０およびＩＧ−ＯＮ直後値取得処理３０によって、長期平均値ＡＦ３２と、ＩＧ−ＯＮ直後値ＩＧ０４とが取得される。さらに、基準値取得処理４０では、ステップ４１、４４、４２、および４３を経由することによって、２０数秒後に基準値ＳＦ３２が取得される。このとき、長期平均値ＡＦ３２、ＩＧ−ＯＮ直後値ＩＧ０４、および基準値ＳＦ３２は、ゼロの燃料残量に相当する最小値である。

表示処理５０においては、ステップ５２からステップ６２に処理が分岐するが、ＩＧ−ＯＮ直後値ＩＧ０４がゼロの燃料残量に相当するため、ステップ５８に到達しても指針１４ａは動かず、図１に図示された位置のままである。さらに、ステップ５９、およびステップ６１が実行されることで、警告灯１５が点灯状態とされる。

やがて、燃料タンク３に給油されると、液面の上昇に伴って燃料センサ１１からの出力が燃料残量の増加を示すように変化する。これに伴い、平均化処理２０により長期平均値ＡＦ３２が増加する。このとき、ＩＧ−ＯＮ直後値取得処理３０は、ＩＧ−ＯＮ直後値ＩＧ０４を更新しない。また、基準値取得処理４０は、基準値ＳＦ３２を更新しない。表示処理５０においては、ステップ５２からステップ５３、および５４を経由して、ステップ５５へと進む。このとき、長期平均値ＡＦ３２が上昇する一方で、基準値ＳＦ３２は初期値である最小値のまま維持されている。長期平均値ＡＦ３２が十分に増加するまでは、ステップ５６に進み、表示値はゆっくりと変化する。このため、指針１４ａの位置はゆっくりと変化し、警告灯１５も消灯されない。しかも、ステップ５６による低速の変化に起因して、表示値が遅れて変化する。このため、実際の燃料残量がＥ位置１４ｂに相当する水準を越えていても、警告灯１５は消灯されない。

やがて長期平均値ＡＦ３２が十分に増加すると、ステップ５５の判定が「５リットル以上」に分岐する。この結果、ステップ５７において表示値が高速で変化する。このため、指針１４ａが高速で移動する。また、表示値もＥ位置１４ｂに相当するレベルを超え、警告灯１５が消灯される。このように、ＩＧ−ＯＮ期間中の給油がステップ５５で検出されると、表示値の変化速度が増加され、指針１４ａが高速で運針されるとともに、警告灯１５が迅速に消灯される。この結果、燃料残量表示装置１が正常に機能していることを迅速に確認することができる。

ＩＧスイッチ１２が一旦ＯＦＦ位置に操作された後、再びＯＮ位置に操作されると、ＩＧ−ＯＮ直後値取得処理３０によりＩＧ−ＯＮ直後値ＩＧ０４が取得される。さらに、表示処理５０は、ステップ５２からステップ６２へ分岐する。ここで、ＩＧスイッチ１２がＯＦＦされていた間に５リットル以上が給油されていると、ＩＧ−ＯＮ直後値ＩＧ０４と基準値ＳＦ３２との間には５リットル以上の差が生じる。この場合、ステップ６３からステップ６５へ分岐し、ＩＧ−ＯＮ直後値ＩＧ０４を検出値として指針１４ａが遅延なく運針される。一方、ＩＧ−ＯＮ直後値ＩＧ０４がＥ位置１４ｂを越えていれば、警告灯１５も消灯される。

さらに、車両が一旦走行した後に停車すると、基準値取得処理４０によって基準値ＳＦ３２が更新される。この後は、車両が走行後停車するたびに、基準値ＳＦ３２が更新される。

以上に述べた実施形態によると、ステップ４４によって基準値としての基準値に初期値が設定されるため、燃料残量表示装置１に給電が開始された直後のＩＧ−ＯＮ期間中に給油された場合であっても、ステップ５５において給油判定を実行することができる。この結果、給油状態を指針１４ａおよび警告灯１５による燃料残量表示に迅速に反映することができる。

（他の実施形態）
本発明の技術的範囲は、上述した実施形態にのみ限定されるものではない。上述した実施形態は、本発明の技術的範囲内で、多様な変形、改良、または拡張を伴うことができる。本発明は、少なくとも次のような変形、改良または拡張を伴う実施形態を包含する。

例えば、ステップ４４からＹＥＳに分岐した後、ステップ４２を経由することなく、すなわち所定時間の継続を待つことなくステップ４３へ進むように構成することができる。この構成では、ステップ４２の所定時間を待つことなく給油判定が可能となる。

また、基準値の初期値として種々の値を設定することができる。例えば、上記実施形態では、基準値ＳＦ３２の初期値として、長期平均値ＡＦ３２を設定したが、これに代えて、短期平均値ＡＦ０４を、基準値ＳＦ３２の初期値として設定してもよい。さらに、仮の固定値を、基準値ＳＦ３２の初期値として設定してもよい。例えば、最小の燃料残量に相当する数値を設定することができる。また、Ｅ位置１４ｂに相当する数値を設定することができる。また、最大の燃料残量に相当する数値を設定してもよい。また、これら仮の数値を設定する場合、実際の燃料残量との差が大きいと、不必要に表示値が高速に変化するため、指針１４ａの位置が不必要に変動することがある。よって、長期平均値ＡＦ３２または短期平均値ＡＦ０４など、燃料センサ１１からの出力に基づいて得られる数値を初期値として設定することが好ましい。

表示器は、アナログ式またはデジタル式の表示を採用することができる。例えば、回転指針をもつアナログ式に代えて、表示値を数字で表示する数字式、棒グラフ状の積み上げ式など種々の表示形態を用いることができる。

１ 燃料残量表示装置、
２ バッテリ、
２ａ コネクタ、
３ 燃料タンク、
１０ 制御装置、
１１ 燃料センサ、
１２ イグニッションスイッチ、
１３ 速度センサ、
１４ 燃料計、
１５ 警告灯、
１４ａ 指針、
２０ 平均化処理、
３０ 直後値取得処理、
４０ 基準値取得処理、
５０ 表示処理。

Claims (8)

1. 燃料タンク内の燃料残量を検出し、検出値（ＡＦ３２）を出力する検出手段（１１、２０）と、
   前記検出値（ＡＦ３２）に向かって表示値を徐々に変化させる表示値変化手段（５６、５７）と、
   前記検出値と基準値とを比較して給油を判定すると前記表示値の変化を速くする変化速度設定手段（５５）と、
   前記表示値を表示する表示手段（１４、１５、５８、６０、６１）と、
   前記燃料タンク内の燃料液面の安定を示す条件が成立すると、前記検出値に基づいて前記基準値を取得する基準値取得手段（４１、４２、４３）と、
   前記基準値が未取得であることを示す初期条件が成立したとき、前記検出値の変化範囲内のいずれかの値を前記基準値の初期値として設定する初期設定手段（４４、４２、４３）と
   を備えることを特徴とする燃料残量表示装置。
2. 前記初期設定手段は、前記検出手段（１１、２０）からの出力に基づいて得られる数値を前記基準値の初期値として設定することを特徴とする請求項１に記載の燃料残量表示装置。
3. 前記初期設定手段は、前記初期条件が成立したときの前記検出値（ＡＦ３２）を前記基準値に設定することを特徴とする請求項２に記載の燃料残量表示装置。
4. 前記初期設定手段は、前記検出値の変化範囲内の固定値を前記基準値の初期値として設定することを特徴とする請求項１に記載の燃料残量表示装置。
5. 前記初期設定手段（４４）は、前記初期条件として、バッテリ（２）からの給電が開始された直後であることを判定することを特徴とする請求項１から請求項４のいずれかに記載の燃料残量表示装置。
6. 前記基準値取得手段（４１、４２、４３）は、前記燃料タンク内の燃料液面が安定する条件として、前記燃料タンクを搭載した車両が走行状態の後に停車状態になり、その後に所定時間にわたり継続したことを判定することを判定することを特徴とする請求項１から請求項５のいずれかに記載の燃料残量表示装置。
7. 前記検出手段（１１、２０）は、
   前記燃料タンク内の燃料残量を示す検出信号を出力する燃料センサ（１１）と、
   前記燃料センサの出力を平均化処理して前記検出値（ＡＦ３２）を算出する平均化手段（２０）とを備えることを特徴とする請求項１から請求項６のいずれかに記載の燃料残量表示装置。
8. 前記基準値が取得済みか未取得かを判定し、未取得であるとき、前記変化速度設定手段により変化が速くされることを禁止する基準値取得判定手段（５４）をさらに備えることを特徴とする請求項１から７のいずれかに記載の燃料残量表示装置。

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