JP2012122386A

JP2012122386A - 尿素水レベル測定表示装置

Info

Publication number: JP2012122386A
Application number: JP2010273048A
Authority: JP
Inventors: Hideki Shirai; 秀樹白猪; Atsushi Makino; 篤牧野
Original assignee: Mitsubishi Fuso Truck and Bus Corp
Current assignee: Mitsubishi Fuso Truck and Bus Corp
Priority date: 2010-12-07
Filing date: 2010-12-07
Publication date: 2012-06-28

Abstract

【課題】車両が暗い場所に設置されても、尿素水タンクへの尿素水の補給時に、尿素水が溢れ出す虞がない尿素水レベル測定表示装置を提供することを目的とする。
【解決手段】車両１に搭載された尿素水タンク内に貯留する尿素水のレベルを検出する尿素水レベル検出表示装置１０は、尿素水タンク１１の補給口１３の周辺で、補給作業を行う作業者が視認可能な位置に、尿素水のレベルを表示する表示部５０が設けられ、表示部５０は、暗い場所でも作業者が視認できる位置で且つ輝度レベルを有していることを特徴とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、尿素水レベル検出表示装置に関し、特に尿素水タンクに貯留する尿素水のレベルを、尿素水タンクに尿素水を補給する作業者が視認可能な尿素水レベル検出表示装置に関するものである。

ガソリンや軽油等の燃料を車両に搭載された燃料タンクに給油する場合、この給油作業はガソリンスタンド等の給油設備で行われ、この給油設備は燃料タンク内に給油された燃料の量が略満タンの状態になると給油動作が自動的に停止するオートストップ機能を備えている。

一方、尿素水は、大型ディーゼルトラックやバスの環境基準の排出ガス規制を満たすために使用される水溶液であるが、この尿素水の補給時にオートストップ機能を備えた補給設備は普及していないのが現状である。このため、タンク本体の側方にタンク内に貯留する尿素水の液面を目視で確認可能なレベルゲージを備えた尿素水タンクの技術が、特開２０１０−１５０９８０号公報（特許文献１）に開示されている。

添付の図１０（特許文献）によると、このレベルゲージ０１を備える尿素水タンク０２０は直方体形状に形成され、尿素水タンク０２０の短手方向の側面上部には補給口０１１が設けられ、この補給口０１１に補給口キャップが着脱可能に装着されている。補給口０１１が配設され、補給口０１１左側には、尿素水タンク０２０の上端部から下端部にかけ上下方向に延在した透明中空のレベルゲージ０１が配索され、その両端部の開口部が尿素水タンク０２０の内部と連通した構造が示されている。

この尿素水タンク０２０に尿素水を補給する場合には、作業者が補給口キャップを取り外し、補給ポンプ等の補給手段によって尿素水を尿素水タンク０２０に補給する。この際に、作業者はレベルゲージを見ながら補給を行い、レベルゲージ０１の液面が略満水位置に移動すると、尿素水の補給作業をやめる。このため、作業者は尿素水の補給時にレベルゲージ０１を目視で確認しながら補給作業を行うことで、尿素水がタンク０２０から溢れ出す虞を未然に防止することができる。

特開２０１０−１５６２８３号公報（図４）

この従来の尿素水タンクでは、尿素水タンク０２０が搭載されている車台がボデーで覆われているバス等の場合には、ボデーに設けられた開閉可能な開口部よりも車両内側に補給口キャップが配置され、開口部を開閉する蓋部を開くと、補給口キャップを露出させることができるようになっている。

しかしながら、車両が暗い場所に配置され、この蓋部を開けてもボデー内部に光が十分に届かない場合には、レベルゲージが見えにくくなる。従って、尿素水タンクへの尿素水の補給時に、尿素水が補給口から溢れ出す虞があった。

本発明は、このような課題を解決するためになされたものであり、車両が暗い場所に配置されても、尿素水タンクへの尿素水の補給時に、補給口から尿素水が溢れ出す虞がない尿素水レベル測定表示装置を提供することを目的とする。

前記目的を達成するため、本発明の尿素水レベル検出表示装置は、車両に搭載された尿素水タンク内に貯留する尿素水のレベルを検出して表示する尿素水レベル検出表示装置であって、前記尿素水タンクの補給口の周辺であって該補給口を介して補給作業を行う作業者が視認可能な位置に、尿素水レベルを表示する表示部が設けられ、前記表示部は、暗い場所でも作業者が視認できる位置で且つ、発光手段を有していることを特徴とする。

本発明の尿素水レベル検出表示装置は、尿素水タンクの補給口の周辺であって該補給口を介して補給作業を行う作業者が視認可能な位置で且つ、輝度レベルを有しているので、尿素水の満タン時に対して、検出されたレベルを表示する表示部を設けて構成されることで、補給口を介して尿素水タンクに尿素水を補給する際に、周囲が暗くても作業者が視認可能な位置に表示部が配設且つ、発光手段を有するので、表示部に表示される尿素水のレベルを作業者が容易に確認することができる。

また表示部に表示されるレベルは、満タンにするために必要な尿素水の容積を段階的に表示するとよい。

本発明に記載の「補給口の周辺」とは、補給口を介した尿素水の補給時に補給作業を邪魔することなく、作業者が表示部を視認可能な位置をいい、具体的には、補給口に面して左右方向のいずれか一方側の位置をいう。

本発明に記載の「レベルを明るく表示する」とは、レベル自体の明るさの度合いを比較的に大きくする場合の他に、レベルの表示をランプ等の照明手段が照らす場合をいう。

前記表示部に表示されるレベルは、満タンにするために必要な尿素水の容積を段階的に表示するようにしてもよい。

表示部に表示されるレベルを満タンまでに必要な尿素水の容積にすることで、満タンまでにあとどれ位の量を補給すればよいか否かの把握を容易にすることができる。このため、補給量が予め判っている場合には、補給する尿素水を管理することで、補給口から尿素水が溢れることなく尿素水タンクを満タンにすることができる。

前記表示部に表示されるレベルは、満タンに対して貯留された尿素水の百分率を段階的に表示してもよい。

表示部に表示されるレベルを満タンに対して貯留する尿素水の百分率とすることで、異なるタンク容量のタンクに対しても尿素水レベル検出表示装置をそのまま使用することが可能であり、汎用性の高い尿素水レベル検出表示装置を提供することができる。

また、前記表示部に表示されるレベルは、満タンに対して貯留された尿素水を複数の表示部を段階的に積み重ねて表してもよい。
このようにすることで、タンク内の尿素水貯留量がアナログ的に表示されるので、タンク内への補給状況が解かり易い。

本発明の尿素水タンクによれば、尿素水タンクの補給口の周辺であって該補給口を介して補給作業を行う作業者が視認可能な位置に、尿素水の満タン時に対して検出されたレベルを表示する表示部を設け、表示部は表示するレベルが暗い場所でも作業者が視認できるように、表示するレベルを明るく表示することで、車両が暗い場所に配置されて表示部に十分な明かりが届かない状態であっても、表示部に表示される補給状況を作業者が確実に視認することができる。このため、補給時に補給口から尿素水が溢れ出す虞を確実に防止することができる。

本発明の一実施の形態に係わる尿素水レベル検出表示装置が装着された尿素水タンクの正面図である。尿素水を貯留する尿素水タンクの斜視図を示す。本発明の第１実施形態に係わる尿素水レベル検出表示装置のブロック図を示す。本発明の第１実施形態に係わる尿素水レベル検出表示装置の電気回路図を示す。本発明の第１実施形態に係わる尿素水レベル検出表示装置の表示制御部の正面図を示す。本発明の第１実施形態に係わる尿素水レベル検出表示装置の中央処理部による表示部の制御内容を示したフローチャート面図を示す。（ａ）は本発明の第２実施形態に係わる尿素水レベル検出表示装置の表示部、（ｂ）は本発明の第３実施形態に係わる正面図を示す。本発明の第３実施形態に係わる尿素水レベル検出表示装置の電気回路図を示す。本発明の第３実施形態に係わる尿素水レベル検出表示装置の中央処理部による表示部の制御内容を示したフローチャート図を示す。従来技術に係わる説明図を示す。

以下、本発明を図に示した実施形態を用いて説明する。但し、この実施形態に記載されている構成部品の寸法、材料、形状、その相対配置などは特に特定的な記載がない限り、この発明をそれのみに限定する趣旨ではない。

（第１実施形態）
本実施形態の尿素水レベル測定表示装置は、車体がボデーで覆われたバス等の車両のボデー内側に搭載された尿素水タンクに適用される。

図１（正面図）に示すように、尿素水レベル測定表示装置１０は、尿素水タンク１１に装着されて尿素水タンク１１内に貯留する尿素水の液面のレベルを検出するレベルセンサ部２０と、レベルセンサ部２０の検出信号に基づいて尿素水タンク１１内に貯留する尿素水の貯留量に対するレベルを表示する表示制御部５０とを有してなる。

この尿素水レベル測定表示装置１０によって液面のレベルが検出される尿素水を貯留する尿素水タンク１１について説明する。

図２（斜視図）に示すように、尿素水タンク１１は、尿素水を貯留可能なタンク本体１２と、タンク本体１２の上部に突設されてタンク本体１２内に連通し尿素水をタンク本体１２に供給するフィラーネック１３と、フィラーネック１３の先端部に着脱可能に装着されてフィラーネック１３の先端部に開口する補給口１３ａを塞ぐ補給口キャップ１４（図１参照）とを備える。

タンク本体１２は、金属又は樹脂材料で形成されて内部が中空な直方体状に形成され、前面（車体外方向側の面）の上部にはフィラーネック１３が斜め上方に傾斜して延びている。

尿素水レベル検出表示装置１０は、図３（ブロック図）に示すように、前述したレベルセンサ部２０と表示制御部５０とからなる。レベルセンサ部２０は、図１をさらに追加して説明すると、尿素水タンク１１内に配設され、マグネットが備えられたリング状のフロート２１と、フロート２１の中央部を貫通するように配設されてフロート２１の移動を案内するガイドシャフト２２と、ガイドシャフト２２の軸方向に配設された複数のリードスイッチ２５，２６，２７（図４参照）とを有してなる。

このレベルセンサ部２０は、尿素水タンク１１内に貯留する尿素水の液量に応じて上下方向に移動するフロート２１内のマグネットにより、対応するリードスイッチ２５，２６，２７を開閉させることで、液面レベルを検出することができる。なお、詳細は後述するが、図４には３つのリードスイッチ２５，２６，２７が設けられた場合を示し、図８には４つのリードスイッチ２５，２６，２７、２８が設けられた場合を示している。

レベルセンサ部２０の複数のリードスイッチ２５，２６，２７は、図４（電気回路図）に示すように、マグネットの移動方向（矢印Ａ方向）と平行に配設されている。これらのリードスイッチ２５，２６，２７の一端側は、共に結線されて検出端子３０に接続されている。一方、これらのリードスイッチ２５，２６，２７の他端側は、それぞれ直列に接続され、入力端子３１から一端側に供給される電源電圧が直列に接続された複数個の抵抗Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３間の接続点に接続されている。なお、検出端子３０は、車両のエンジンコントロールユニット（ＥＣＵ）７０及び表示制御部５０に電気的に接続されて接地されている。

このため、フロートに設けられたマグネットの移動により、３つのリードスイッチ２５，２６，２７のいずれかがＯＮ状態になるとともに、他の２つのリードスイッチはＯＦＦ状態となって、レベルセンサ部２０内の内部抵抗の大きさが変化し、内部抵抗の大きさに応じた電流がレベルセンサ部２０内を流れて表示制御部５０に流入する。表示制御部５０は、この流入する電流の大きさと電源電圧Ｖから内部抵抗の大きさを算出して、尿素水の液面位置を特定する。

レベルセンサ部２０の入力端子３１には、切替スイッチ７０を介して表示制御部５０が電気的に接続されている。切替スイッチ７０は、車両１の運転キャビンに設けられたキースイッチ７２のＯＮ・ＯＦＦに連動して作動し、キースイッチ７２のＯＮ時には、レベルセンサ部２０の入力端子３１が車両のＥＣＵ７０に電気的に接続され、キースイッチ７２のＯＦＦ時には、入力端子３１が表示制御部５０に電気的に接続されるように構成されている。

表示制御部５０は、電力供給スイッチ７４を介して電源Ｖに電気的に接続されている。このため、電力供給スイッチ７４をＯＮ・ＯＦＦすることで、尿素水レベル検出表示装置１０を作動状態及び非作動状態にすることができる。この電力供給スイッチ７４は、図１に示す尿素水タンク１１に尿素水を補給する際に操作されるものであるので、尿素水タンク１１の周辺に設けられている。なお、電力供給スイッチ７４は、尿素水タンク１１の補給口キャップ１４に面する孔部２ａを開閉する蓋部３に設けられたロック機構部（図示せず）に連動するように設けられてもよい。

表示制御部５０は、表面が平板状に形成されて直方体状をなす枠体部５１内に設けられている。この表示制御部５０は、図３（ブロック図）に示すように、表示制御部５０に流入する電流の大きさをデジタルに変換するＡＤ変換部５３と、ＡＤ変換部５３により変換された電気信号に応じて内部抵抗を算出してＯＮ状態のリードスイッチ（２５，２６，２７のいずれか一つ）に対応する、尿素水タンク１１内に貯留する尿素水の貯留量に対するレベルを特定し、この特定されたレベルに応じて発光手段である表示部６１，６２，６３を点灯させる指令を出す中央処理部（ＣＰＵ）５５と、中央処理部５５により出された指令に応じて表示部６１，６２，６３を点灯駆動させる表示部駆動回路５７と、複数の表示部６１，６２，６３を有してなる。

表示部６１は、図５に示すように、枠体部５１の表面に尿素水が満タンであることを示す文字６１ａ（ＦＵＬＬ）と、この文字６１ａの一方側に配設されたランプ部６１ｂとを有してなる。表示部６２は、ＦＵＬＬの文字６１ａの下方に記載され尿素水を満タンにするために必要な尿素水の容量を示す文字６２ａ（１０Ｌ）と、この文字６２ａと並んで配設されたランプ部６２ｂとを有してなる。表示部６３は、１０Ｌの文字６２ａの下方に記載され尿素水を満タンにするために必要な尿素水の容量を示す文字６３ａ（２０Ｌ）と、この文字６３ａ並んで配設されたランプ部６３ｂとを有してなる。

これらのランプ部６１ｂ，６２ｂ，６３ｂは、光が点灯し及び消灯可能なＬＥＤを備えている。なお、ランプ部６１ｂ，６２ｂ，６３ｂは同じ光の色を発光するものや異なる光の色を発光するものでもよい。また、ランプ部６１ｂ，６２ｂ，６３ｂは電球でもよい。また文字６１ａ、６２ａ、６３ａ自体が光るように、これらの文字の裏側に発光手段としての発光体を設けてもよい。

このように構成された尿素水レベル検出表示装置１０の表示制御部５０の制御フローについて図６（フローチャート）に基づいて説明する。電力供給スイッチ７４がＯＮされると、中央処理部５５（ＣＰＵ）が算出した内部抵抗の大きさが抵抗Ｒ１以上（以下、「レベル１以上」と記す。）であるか否かを判定する（ステップＳ１００）。ここで、内部抵抗の大きさがレベル１以上であると判定されると、ステップＳ１０１に移行して「２０Ｌ」が表示された文字６３ａ（図５参照）に隣接して設けられたランプ部６３ｂ（図５参照）が点灯される（以下、「レベル１点灯」と記す。）

一方、内部抵抗の大きさがレベル１を超えていない場合には、ランプ部６３ｂを消灯させる（以下、「レベル１消灯」と記す。）（ステップＳ１０２）。なお、ランプ部６３ｂが消灯状態であるときは、ランプ部６２ｂ及びランプ部６１ｂも消灯状態になる（ステップＳ１０５，ステップＳ１０８）。

また、中央処理部５５（ＣＰＵ）が算出した内部抵抗の大きさが抵抗Ｒ１と抵抗Ｒ２を合算した値以上（以下、「レベル２以上」と記す。）である場合には、ステップＳ１０３に移行して、内部抵抗の大きさがレベル２以上であるか否かが判定される。ここで、内部抵抗の大きさがレベル２以上であると判定されると、ステップＳ１０４に移行して「１０Ｌ」が表示された文字６２ａ（図５参照）に隣接して設けられたランプ部６２ｂを点灯させる（以下、「レベル２点灯」と記す。）

一方、内部抵抗の大きさがレベル２を超えていない場合には、ランプ部６２ｂを消灯させる（以下、「レベル２消灯」と記す。）（ステップＳ１０５）。なお、ランプ部６２ｂが消灯状態であるときは、ランプ部６１ｂも消灯状態になる（ステップＳ１０８）。

また、中央処理部５５（ＣＰＵ）が算出した内部抵抗の大きさが抵抗Ｒ１、抵抗Ｒ２、抵抗Ｒ３を合算した値以上（以下、「レベル３以上」と記す。）である場合には、ステップＳ１０６に移行して、内部抵抗の大きさがレベル３以上であるか否かが判定される。ここで、内部抵抗の大きさがレベル３以上であると判定されると、ステップＳ１０７に移行して「ＦＵＬＬ」が表示された文字６１ａに隣接して設けられたランプ部６１ｂ（図５参照）を点灯させる（以下、「レベル３点灯」と記す。）

一方、内部抵抗の大きさがレベル３を超えていない場合には、ランプ部６１ｂを消灯させる（以下、「レベル３消灯」と記す。）（ステップＳ１０８）。なお、レベル３点灯状態時及びレベル３消灯状態時には、ステップＳ１００に戻って、ステップＳ１００移行が繰りかえされる。

このように、表示制御部５０は、尿素水タンク１１の補給口の左側に配設されて補給作業を行う作業者が視認可能であり、表示制御部５０の枠体部５１の表面には、尿素水の満タンまでに必要な尿素水の容量に対応する複数の文字６１ａ，６２ａ、６３ａが記載され、これらの文字６１ａ，６２ａ、６３ａの各側方にランプ部６１ｂ、６２ｂ、６３ｂが設けられて点灯可能に構成されている。このため、ランプ部６１ｂ、６２ｂ、６３ｂのいずれかが点灯することで、点灯したランプによって隣接する文字が照らされる。このため、暗い場所でも作業者が点灯したランプ部に隣接する文字６１ａ，６２ａ、６３ａを視認することができる。

従って、車両が暗い場所に配置されて表示部６１，６２，６３に外部からの明かりが十分に届かない状態であっても、表示部６１，６２，６３に表示された文字６１ａ，６２ａ、６３ａ（レベル）を作業者が確実に視認できるようにすることができる。このため、補給時に尿素水タンク１１の補給口１３ａから尿素水が溢れ出す虞を確実に防止することができる。また、ランプ部６３ｂ、６２ｂ、６１ｂの順に明るさレベル高くすることにより、さらに、尿素水補給作業者が満タンに近づいたことに気づき易くなり、補給口１３ａから尿素水が溢れ出す虞を確実に防止することができる。

（第２実施形態）
図７（ａ）（正面図）に示すように、表示制御部５０の枠体部５１の表面に表示される文字は、満タンに対して貯留する尿素水の百分率であってもよい。この実施例では、ランプ部６２ｂに隣接して「９０％」の文字６２ａ'が記載され、ランプ部６３ｂに隣接して「８０％」の文字６３ａ'が記載されている。このように、表示部６２，６３の文字６２ａ'、６３ａ'が満タンに対して貯留する尿素水の百分率とすることで、異なるタンク容量のタンクに対しても尿素水レベル検出表示装置１０をそのまま使用することが可能となり、汎用性の高い尿素水レベル検出表示装置１０を提供することができる。

（第３実施形態）
図７（ｂ）（正面図）に示すように、表示制御部５０の枠体部５１の表面に上下方向に所定間隔を有して４つのランプ部６１ｂ'、６２ｂ'、６３ｂ'、６４ｂ'を上下に配設してもよい。これらのランプ部６１ｂ'、６２ｂ'、６３ｂ'、６４ｂ'は、満タンにするために必要な尿素水の容量に対応するものである。

図８（電気回路図）に示すように、尿素水レベル検出表示装置１０’では、４つのランプ部６１ｂ'、６２ｂ'、６３ｂ'、６４ｂ'が設けられる表示制御部５０を備えるレベルセンサ部２０に３つのリードスイッチ２５，２６，２７の他に、一つリードスイッチ２８が追加して設けられ、また直列に接続された３つの抵抗Ｒ１，Ｒ２、Ｒ３に一つ抵抗Ｒ４が追加されて４つの抵抗Ｒ１，Ｒ２、Ｒ３，Ｒ４が直列に接続されている。
上述以外は、第１実施形態の図４で説明した内容に略同じなので説明は省略する。

また、図９に表示制御部５０の作動内容をフローチャートにて説明する。
尚、図９は第１実施形態の図６で説明したステップＳ１０７及びステップ１０８の後に、以下のステップ１０９〜ステップ１１１を追加したものであり、追加したステップ１０９〜ステップ１１１の内容は、前述したステップ１００〜ステップ１０７に準じるので、これらの説明は省略する。

このように、表示制御部５０に４つのランプ部６１ｂ'、６２ｂ'、６３ｂ'、６４ｂ'を設けることで、満タンに対して貯留する尿素水のレベルをより容易に把握することができる。

尿素水タンクに貯留する尿素水のレベルを、尿素水を補給する作業者が視認可能な尿素水レベル検出表示装置に適用するとよい。

１車両
１０尿素水レベル検出表示装置
１１尿素水タンク
１２タンク本体
２０レベルセンサ部
２１フロート
２２ガイドシャフト
２５，２６，２７リードスイッチ
５０表示制御部
５１枠体部
５７表示部駆動回路
６１，６２，６３表示部（発光手段）
７２キースイッチ
７４電力供給スイッチ

Claims

車両に搭載された尿素水タンク内に貯留する尿素水のレベルを検出して表示する尿素水レベル検出表示装置であって、
前記尿素水タンクの補給口の周辺であって該補給口を介して補給作業を行う作業者が視認可能な位置に、尿素水のレベルを表示する表示部が設けられ、
前記表示部は、暗い場所でも作業者が視認できる位置で且つ発光手段を有していることを特徴とする尿素水レベル検出表示装置。
前記表示部に表示されるレベルは、満タンにするために必要な尿素水の容積を段階的に表示したことを特徴とする請求項１に記載の尿素水レベル検出表示装置。
前記表示部に表示されるレベルは、満タンに対して貯留された尿素水の百分率を段階的に表示したことを特徴とする請求項１に記載の尿素水レベル検出表示装置。
前記表示部に表示されるレベルは、満タンに対して貯留された尿素水を複数の表示部を段階的に積み重ねて表したことを特徴とする請求項１に記載の尿素水レベル検出表示装置。