JP2016145743A - Liquid level detector - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、燃料タンクの燃料液面の位置を検出する液面検出装置に関する。 The present invention relates to a liquid level detection device that detects the position of a fuel level in a fuel tank.
特許文献1には、自動二輪車等のタンク内のガソリン量を表示するレベルゲージが開示される。特許文献1のレベルゲージは、タンク内でガソリンに浮くフロートと、フロートの上下動によりアームを介して揺動する指示レバーと、指示レバーの先端部に設けられる磁石と、指示レバーにスイッチングされる複数のリードスイッチと、各リードスイッチにそれぞれ接続された複数のランプとを備える。指示レバーは、フロートの上下動に応じて揺動し、リードスイッチのいずれかを作動させる。リードスイッチの作動に応じて、ガソリン量が満タンであることを示すランプや空いてることを示すランプを点灯させる。 Patent Document 1 discloses a level gauge that displays the amount of gasoline in a tank of a motorcycle or the like. The level gauge disclosed in Patent Document 1 is switched to a float that floats on gasoline in a tank, an instruction lever that swings through an arm when the float moves up and down, a magnet provided at the tip of the instruction lever, and an instruction lever A plurality of reed switches and a plurality of lamps respectively connected to each reed switch. The indicator lever swings according to the vertical movement of the float, and activates one of the reed switches. Depending on the operation of the reed switch, a lamp indicating that the gasoline amount is full or a lamp indicating that the gasoline is empty is turned on.
特許文献2には、燃料に浮いて磁石を含む環状のフロートと、フロートに挿通される円筒と、円筒内にて燃料の深さ方向に沿って一列に配置される複数の磁気抵抗素子と、複数の磁気抵抗素子の出力を受け取るマイコンとを備える。マイコンは、複数の磁気抵抗素子が検出する磁気抵抗の大きさによってフロートの位置を検出する。 Patent Document 2 includes an annular float that floats on fuel and includes a magnet, a cylinder that is inserted through the float, and a plurality of magnetoresistive elements that are arranged in a line along the depth direction of the fuel in the cylinder. And a microcomputer for receiving outputs of a plurality of magnetoresistive elements. The microcomputer detects the position of the float based on the magnitude of the magnetic resistance detected by the plurality of magnetoresistive elements.
特許文献1に開示される技術では、ガソリン量の満タンに対応するスイッチやガソリン量の空きに対応するスイッチなど、スイッチを複数設けることでフロートの上下の位置を検出する。特許文献2に開示される技術では、複数の磁気抵抗素子を燃料の深さ方向に沿って一列に配置し、いずれの磁気抵抗素子が最も大きい磁気抵抗を検出するかによってフロートの上下の位置を検出する。このように、特許文献1および特許文献2に開示される技術では、フロートの上下の位置を複数のセンサを用いることで検出しており、コスト高となる。 In the technique disclosed in Patent Document 1, the upper and lower positions of the float are detected by providing a plurality of switches such as a switch corresponding to a full gasoline amount and a switch corresponding to an empty gasoline amount. In the technique disclosed in Patent Document 2, a plurality of magnetoresistive elements are arranged in a line along the depth direction of the fuel, and the upper and lower positions of the float are determined depending on which magnetoresistive element detects the largest magnetoresistance. To detect. As described above, in the technologies disclosed in Patent Document 1 and Patent Document 2, the upper and lower positions of the float are detected by using a plurality of sensors, which increases the cost.
本発明はこのような問題に鑑みてなされたものであり、その目的は、燃料タンク内のフロートの位置を検知するためのセンサの数を少なくできる液面検出装置を提供することにある。 The present invention has been made in view of such a problem, and an object of the present invention is to provide a liquid level detection device capable of reducing the number of sensors for detecting the position of a float in a fuel tank.
上記課題を解決するために、本発明のある態様は、燃料タンクに取り付けられ、燃料の液面の位置を検出する液面検出装置であって、燃料タンク内に配置されたフロートに一端部が連結されたリンク機構と、リンク機構の他端部に連結され、フロートの上下の移動に応じて磁性体をスライドするスライド部と、スライド部との距離に応じた検知結果を出力し、フロートが所定の基準位置にある場合に最もスライド部に近接する位置に設けられる磁気センサと、磁気センサから受け取った検知結果にもとづいて燃料の液面の位置を検出する処理部と、を備える。処理部は、基準位置よりフロートが高い位置にあるか低い位置にあるかを示す高低情報を保持し、磁気センサの検知結果から基準位置に達したことを検出すると高低情報の高低を切り替え、高低情報が基準位置よりフロートが高い位置にあることを示す場合と低い位置にあることを示す場合とで磁気センサの検知結果に対して異なる算出結果を出力する。 In order to solve the above-described problem, an aspect of the present invention is a liquid level detection device that is attached to a fuel tank and detects the position of a fuel liquid level, and one end portion of the float disposed in the fuel tank has one end. The connected link mechanism, connected to the other end of the link mechanism, and outputs a detection result according to the distance between the slide part that slides the magnetic body in accordance with the vertical movement of the float and the slide part. A magnetic sensor provided at a position closest to the slide portion when located at a predetermined reference position; and a processing unit for detecting a position of a fuel level based on a detection result received from the magnetic sensor. The processing unit holds high and low information indicating whether the float is at a position higher or lower than the reference position, and when detecting that the reference position has been reached from the detection result of the magnetic sensor, the processing unit switches between high and low information. Different calculation results are output with respect to the detection result of the magnetic sensor depending on whether the information indicates that the float is higher than the reference position or lower.
この態様によると、高低情報を用いてフロートが基準位置より高いか低いかを特定し、磁気センサの検知結果がスライド部の2箇所の位置に対応する場合に、高低情報を用いてスライド部の位置がいずれであるか特定できる。 According to this aspect, the height information is used to identify whether the float is higher or lower than the reference position, and when the detection result of the magnetic sensor corresponds to two positions of the slide portion, the height information The position can be specified.
本発明によれば、燃料タンク内のフロートの位置を検知するためのセンサの数を少なくする液面検出装置を提供できる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the liquid level detection apparatus which reduces the number of sensors for detecting the position of the float in a fuel tank can be provided.
図1は、実施例の液面検出装置10を説明するための図である。液面検出装置10は、燃料タンク12に設けられ、燃料タンク12内の燃料の液面14の位置を検出する。液面検出装置10の算出結果は、インストルメントパネルの表示メータに送られて燃料ゲージとして表示される。
FIG. 1 is a diagram for explaining a liquid
燃料タンク12は開口部12aを有し、開口部12aに燃料を供給するための燃料ポンプ16が設けられる。液面検出装置10は、燃料ポンプ16に固定され、燃料ポンプ16ともに燃料タンク12に取り付けられる。
The
液面検出装置10は、ベース部20、支持部22、処理部23、磁気センサ24、蓋部26、レール27、スライド部28、リンク機構35およびフロート38を備える。蓋部26は、燃料タンク12の開口部12aを閉める。液面検出装置10は蓋部26より燃料タンク12の外側に配置される部材と、蓋部26より内側に配置される部材とに分けられる。液面検出装置10は、燃料タンク12内の燃料に接触しない燃料タンク12の外部に設けられる部材として、ベース部20、支持部22、処理部23および磁気センサ24を有し、燃料タンク12内の燃料に接触する燃料タンク12の内部に設けられる部材としてレール27、スライド部28、リンク機構35およびフロート38を有する。
The liquid
フロート38は、燃料に浮き、燃料の液面14の位置の変化に応じて上下方向に変位する。図1には、実線で示す液面14に対するフロート38の位置、一点鎖線で示す液面14aに対するフロート38aの位置、二点鎖線で示す液面14bに対するフロート38bの位置を示す。
The
リンク機構35は、フロート38を燃料ポンプ16側のスライド部28に連結し、フロート38の変位に応じて回転する。リンク機構35は、第1ジョイント30、第1アーム32、第2ジョイント34および第2アーム36を有する。
The
第1アーム32の一端部は、第1ジョイント30によりスライド部28に回転可能に連結され、第1アーム32の他端部は、第2ジョイント34により第2アーム36の一端部に連結される。第2アーム36の他端部は、フロート38に連結される。リンク機構35の一端部は、フロート38に連結され、リンク機構35の他端部はスライド部28に連結される。第2ジョイント34は、燃料ポンプ16に回転可能に連結され、回転によって第1アーム32と第2アーム36を揺動させる。
One end portion of the
スライド部28は、リンク機構35に連結されるとともに、レール27にスライド可能に支持される。レール27は、略水平方向になるように設けられる。スライド部28は、フロート38の変位に応じて略水平方向にスライドする。図1に示すように、フロート38の位置が高くなれば、スライド部28は右側に移動し、フロート38の位置が低くなれば、スライド部28は左側に移動する。このように、燃料の液面14の位置は、フロート38の上下方向の位置に対応し、スライド部28の位置に対応する。
The
蓋部26は、燃料タンク12の開口部12aを閉じ、処理部23および磁気センサ24が燃料に接触しないようにする。蓋部26の上方に磁気センサ24が設けられる。磁気センサ24は、スライド部28との距離に応じた出力信号を処理部23に出力する。処理部23は、磁気センサ24が出力した出力信号にもとづいて燃料の液面14の位置を検出する。このように、磁気センサ24を蓋部26の外側で燃料に非接触となるように構成できる。
The
磁気センサ24は、ベース部20の支持部22に固定される。ベース部20は、蓋部26と一体であり、開口部12aから取り外し可能である。磁気センサ24は、蓋部26によってスライド部28と遮られて設けられつつも、レール27に近接した位置に設けられる。磁気センサ24は、レール27の所定位置の鉛直上方の位置に設けられ、レール27の中心位置から偏心して設けられる。これにより、左右にスライドするスライド部28が最も右側に移動した場合と、最も左側に移動した場合とで、磁気センサ24の検知結果が異なるように設定できる。
The
液面検出装置10では、リンク機構35によって、フロート38の変位量に対するスライド部28のスライド量を短くできる。これにより、スライド部28のスライド可能な距離を短くし、1つの磁気センサ24によってフロート38の変位を検出できる。
In the liquid
図2は、磁気センサ24およびスライド部28を説明するための拡大図である。磁気センサ24は、例えば、レール27の中央の鉛直上方の位置から少し偏心した位置に取り付けられ、フロート38が所定の基準位置40にある場合に最もスライド部28に近接する位置に設けられる。基準位置40は、液面14が最高と最低の中間である中央位置の近傍に対応する。磁気センサ24をレール27の一端側に取り付ける場合と比べて、レール27の中央近傍の位置を基準位置40とすることで、磁気センサ24からスライド部28が最も離れる距離を短くでき、磁気センサ24の個数を少なくできる。
FIG. 2 is an enlarged view for explaining the
スライド部28には、強磁性体28aが含まれる。強磁性体28aは、例えば鉄やニッケルで形成された磁石である。スライド部28は、フロート38の上下の移動に応じてスライドする。磁気センサ24は、磁気センサ24とスライド部28との距離に応じた検知結果を出力する。
The
図3は、スライド部28との距離に応じた磁気センサ24の検知結果について説明するための図である。図3に示す縦軸は、磁気センサ24が出力する磁気抵抗変化率を示し、横軸は、距離を示す。
FIG. 3 is a diagram for explaining the detection result of the
図3の横軸は、磁気センサ24とスライド部28の距離に対応し、図3の縦軸の磁気抵抗変化率は、磁気センサ24とスライド部28の距離に応じて変化する値である。図3に示す距離は、スライド部28が基準位置40より右側にある場合をプラスで示され、基準位置40より左側にある場合をマイナスで示される。
The horizontal axis in FIG. 3 corresponds to the distance between the
磁気センサ24は、基準位置40で最も大きい磁気抵抗変化率Rを検知し、基準位置40から離れるにつれて小さくなる磁気抵抗変化率Rを検知する。磁気センサ24は、磁気抵抗変化率Rをするものの、スライド部28との距離Dは不明である。
The
距離がマイナスD1のときの磁気抵抗変化率R1、つまり燃料の液面14が最も低いときの検知結果は、距離がプラスD2のときの磁気抵抗変化率R0、つまり燃料の液面14が最も高いときの検知結果より大きくなるように設定される。距離がプラスD2のときに磁気抵抗変化率Rが最も小さくなり最小値R0を検出する。つまり、磁気センサ24の検知結果である磁気抵抗変化率RがR1以下である場合、燃料タンク12の液面14が満杯側にあることを示す。磁気抵抗変化率RがR1以下であることは後述する処理によって判定する。磁気センサ24は、磁気抵抗変化率Rの出力信号を検知結果として処理部23に出力する。
The magnetoresistance change rate R1 when the distance is minus D1, that is, the detection result when the
処理部23は、磁気センサ24からの検知結果にもとづいて、燃料タンク12の燃料の残量を示す燃料量を算出する。処理部23は、基準位置40に対する液面14の高低を判定するための事前情報を予め保持する。処理部23は、燃料の液面14の位置が最も高い位置で検知される磁気抵抗変化率R0、最も低い位置で検知される磁気抵抗変化率R1、および基準位置40で検知される磁気抵抗変化率R2を事前情報として保持する。処理部23は、事前情報を用いて、現在の液面14が基準位置40より高いか低いかを判定し、その判定結果を高低情報として保持する。
The
処理部23は、磁気センサ24の検知結果にもとづいて基準位置40に対する高低を決定する高低判定処理を実行する。処理部23は、磁気センサ24の検知結果が所定の値R1以下である場合に、燃料タンク12の液面14が満杯側にあると判定し、高低情報として液面14が基準位置40より高いことを示す情報を保持する。そして燃料が減り、磁気センサ24の検知結果が最大値R2になると処理部23は液面14が基準位置40にあると判定し、磁気センサ24の検知結果が最大値R2から減少すると液面14が基準位置40より低くなったと判定し、高低情報として液面14が基準位置40より低いことを示す情報を保持する。このように、処理部23は、基準位置40に対する現在の液面14の高低を示す高低情報を保持し、磁気センサ24の検知結果が最大値に達すると、フロート38が基準位置40に達したとして、高低情報の高低を切り替える。
The
処理部23は、高低判定処理の後、磁気センサ24の検知結果に対して高低情報に応じて算出結果を変えて表示メータに出力し、燃料タンク12の燃料量を表示させる。
After the height determination process, the
図4は、処理部23での燃料量の算出処理を説明するための図である。図4(a)に示すグラフは、磁気センサ24の検知結果に反転処理を実行した結果を示し、図4(b)に示すグラフは、磁気センサ24の検知結果の反転処理の後に補正処理を実行した結果を示す。図4(a)には、反転処理を行う前の磁気センサ24の検知結果を点線で示し、反転処理を実行した後の磁気センサ24の検知結果を実線で示す。
FIG. 4 is a diagram for explaining fuel amount calculation processing in the
図4(a)に示すように、処理部23は、磁気センサ24から磁気抵抗変化率R3の検知結果を受け取る。このとき、磁気抵抗変化率R3に対する距離はd1であるかd2であるか不明であるため、処理部23は、高低情報にもとづいて距離がd1、d2のいずれであるか決定する。
As illustrated in FIG. 4A, the
処理部23は、基準位置40より高いことを示す高低情報にもとづいて、検知結果の反転処理の実行を決定する。処理部23は、反転処理によって、基準位置40での磁気抵抗変化率R2と、d1での磁気抵抗変化率R3から、下記式により反転処理をした磁気抵抗変化率R4を得る。
R4=R2+(R2−R3)
The
R4 = R2 + (R2-R3)
処理部23は、磁気センサ24の検知結果である磁気抵抗変化率R3に対して、高低情報に応じて磁気抵抗変化率R3または磁気抵抗変化率R4を出力する。このように、処理部23は、高低情報が基準位置40よりフロート38が高い位置にあることを示す場合と低い位置にあることを示す場合とで磁気センサ24の検知結果に対して異なる算出結果を出力する。
The
図4(b)に示すように、図4(a)に示す反転処理後の磁気抵抗変化率にキャリブレーションをする補正処理を施して、アナログ値として燃料の残量を示す燃料量を算出する。この例では、燃料量が10であると燃料タンク12が満杯であることを示し、燃料量が0であると燃料タンク12が空きであることを示す。処理部23は、算出結果を表示メータに出力して、表示メータに燃料量を表示させる。なお、処理部23は、予め保持するテーブルを参照して、高低情報および磁気抵抗変化率にもとづいて燃料量を算出してよい。
As shown in FIG. 4B, a correction process for calibrating the magnetoresistance change rate after the reversal process shown in FIG. 4A is performed to calculate the fuel amount indicating the remaining amount of fuel as an analog value. . In this example, a fuel amount of 10 indicates that the
なお、処理部23は、磁気センサ24と一体に設けられる態様を示したが、この態様に限られず、ECUの一部に含まれてよく、表示メータに設けられてもよい。
In addition, although the
本発明は、上述の実施例および変形例に限定されるものではなく、当業者の知識に基づいて各種の設計変更等の変形を加えることも可能である。各図に示す構成は、一例を説明するためのもので、同様な機能を達成できる構成であれば、適宜変更可能である。 The present invention is not limited to the above-described embodiments and modifications, and various modifications such as design changes can be added based on the knowledge of those skilled in the art. The configuration shown in each drawing is for explaining an example, and can be appropriately changed as long as the configuration can achieve the same function.
10 液面検出装置、 12 燃料タンク、 12a 開口部、 14 液面、 16 燃料ポンプ、 20 ベース部、 22 支持部、 23 処理部、 24 磁気センサ、 26 蓋部、 27 レール、 28 スライド部、 28a 強磁性体、 30 第1ジョイント、 32 第1アーム、 34 第2ジョイント、 35 リンク機構、 36 第2アーム、 38 フロート、 40 基準位置。
DESCRIPTION OF
Claims (1)
燃料タンク内に配置されたフロートに一端部が連結されたリンク機構と、
前記リンク機構の他端部に連結され、前記フロートの上下の移動に応じて磁性体をスライドするスライド部と、
前記スライド部との距離に応じた検知結果を出力し、前記フロートが所定の基準位置にある場合に最も前記スライド部に近接する位置に設けられる磁気センサと、
前記磁気センサから受け取った検知結果にもとづいて燃料の液面の位置を検出する処理部と、を備え、
前記処理部は、前記基準位置より前記フロートが高い位置にあるか低い位置にあるかを示す高低情報を保持し、前記磁気センサの検知結果から前記基準位置に達したことを検出すると前記高低情報の高低を切り替え、前記高低情報が前記基準位置より前記フロートが高い位置にあることを示す場合と低い位置にあることを示す場合とで前記磁気センサの検知結果に対して異なる算出結果を出力することを特徴とする液面検出装置。 A liquid level detection device that is attached to a fuel tank and detects the position of a fuel liquid level,
A link mechanism having one end connected to a float disposed in the fuel tank;
A slide part connected to the other end of the link mechanism and sliding the magnetic body in accordance with the vertical movement of the float;
A magnetic sensor provided at a position closest to the slide portion when the float is at a predetermined reference position;
A processing unit for detecting the position of the liquid level of the fuel based on the detection result received from the magnetic sensor,
The processing unit holds height information indicating whether the float is located at a position higher or lower than the reference position, and detects that the reference position has been reached from the detection result of the magnetic sensor. When the height information indicates that the float is at a position higher than the reference position, and when the position information indicates that the float is at a lower position, different calculation results are output with respect to the detection result of the magnetic sensor. A liquid level detection device characterized by that.
Priority Applications (1)
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JP2015022553A JP2016145743A (en) | 2015-02-06 | 2015-02-06 | Liquid level detector |
Applications Claiming Priority (1)
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Publications (1)
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Family Applications (1)
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JP2015022553A Pending JP2016145743A (en) | 2015-02-06 | 2015-02-06 | Liquid level detector |
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2015
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