JP2539652Y2 - 燃料タンクの液位計測装置 - Google Patents

燃料タンクの液位計測装置

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JP2539652Y2
JP2539652Y2 JP1277792U JP1277792U JP2539652Y2 JP 2539652 Y2 JP2539652 Y2 JP 2539652Y2 JP 1277792 U JP1277792 U JP 1277792U JP 1277792 U JP1277792 U JP 1277792U JP 2539652 Y2 JP2539652 Y2 JP 2539652Y2
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和彦 松本
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Description

【考案の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この考案は、タンク本体の下部に
主タンク室と副タンク室とを設けた燃料タンクの液位計
測装置に関する。
【0002】
【従来の技術】例えば、自動車用燃料タンクにあって
は、図7に示すものが知られている。
【0003】図7において、1は燃料タンクのタンク本
体で、このタンク本体1の底壁に内側に向けて膨出部2
が形成されて主タンク室3と副タンク室5とが隔成され
ている。この膨出部2はタンク本体の底壁と車体の機能
部品との干渉を回避するために形成したものである。
【0004】7は主タンク室3の燃料を図示しないエン
ジンに供給する燃料供給装置に送給するフィードパイプ
で、その吸込端にはフィードポンプ8が取り付けられて
いる。
【0005】9はバーチカルタイプのフューエルゲージ
で、これは、液面位に応じて上下動するフロート10を
備え、このフロート10の位置によって抵抗値を変える
ことにより液面位を検出するもので、主タンク室3の底
部からタンク本体1の上端までの液面位を検出する。
【0006】11は前記燃料供給装置で消費されない余
剰燃料をタンク本体1内に戻すリターンパイプで、この
リターンパイプ11の先端にはチャンバ12内に突出す
るノズル13が形成されている。また、チャンバ12の
下部には絞り部14が形成され、この絞り部14は主タ
ンク室3に配置されている。15はチャンバ12と副タ
ンク室5とを連通する吸込パイプで、この一端がサブフ
ューエルゲージ20の吸込路16に接続されている。
【0007】このサブフューエルゲージ20は、副タン
ク室5の底部から膨出部2の上端までの範囲の液面位を
検出するものであり、これは、フロート室21に配置さ
れ液面位に応じて上下動するフロート22と、このフロ
ート22によってオン・オフ動作するリードスイッチ2
3とを備えている。
【0008】このリードスイッチ23はフロート22が
上昇した位置にあるとオンし、下降した位置にあるとオ
フするものである。
【0009】いま、フィードポンプ8が駆動されると、
燃料は主タンク室3からフィードパイプ7を介して燃料
供給装置に供給され、この燃料供給装置に供給された余
剰燃料はリターンパイプ11を経由してタンク本体1内
に戻される。
【0010】この際、フィードポンプ8の吐出圧によっ
て燃料はノズル13より絞り部14に向けて勢い良く噴
出される。このため、チャンバ12内のノズル13周囲
に負圧領域が発生し、この負圧により、吸込路16およ
び吸込パイプ15を介して副タンク室5の燃料が主タン
ク室3へ移送される。そして、吸込パイプ15とチャン
バ12と絞り部14とリターンパイプ11とノズル13
等とで移送ユニットQが構成されている。
【0011】ここで、タンク本体1内の燃料残量は、フ
ューエルメータ17により確認されるのであるが、この
フューエルメータ17の表示値は、主タンク室3と副タ
ンク室5とに残っている燃料の総和値が表示される。
【0012】すなわち、副タンク室5の液面位が一定以
上のときフロート22が上昇した位置にあってリードス
イッチ23がオンとなり、一定値以下のときフロート2
2が下がりリードスイッチ23がオフとなって、主タン
ク室3内のヒューエルゲージ12の検出値が補正され上
記フューエルメータ17に表示される。
【0013】
【考案が解決しようとする課題】ところで、サブフュー
エルゲージ20は、1つのリードスイッチ23のオン・
オフで副タンク室5の燃料の残液量を検出している。つ
まり、リードスイッチ23のオン・オフによって副タン
ク室5に燃料があるかないかを検出しているに過ぎない
ので、フューエルメータ17に表示される燃料の総和量
はかなり不正確であるという問題があった。
【0014】この問題を解消するためには、主タンク室
3と同じバーチカルタイプのフューエルゲージを使用す
れば正確な燃料の総和量を求めることができるが、高価
なものになってしまうという問題がある。
【0015】そこで、サブフューエルゲージ20に3つ
のリードスイッチを上下方向に直列に接続して設け、こ
れらリードスイッチのオン・オフによって副タンク室5
の液面位を3段階にして検出し、これによりヒューエル
ゲージ9の検出値をその3段階に応じて補正してフュー
エルメータ17に表示する液位計測装置が提案されてい
る。
【0016】しかしながら、この液位計測装置にあって
も、副タンク室5の液面位を3段階に分けて検出するだ
けなので、フューエルメータ14に表示される燃料の総
和量はやはり不正確であり、しかもそのフューエルメー
タ14の指針は階段状に移動することになるので、ユー
ザが不信感を抱くという問題があった。
【0017】この考案は、上記問題点に鑑みてなされた
もので、その目的は、燃料の表示値が燃料の減少ととも
に連続的に変化し、しかも安価な構成で正確な燃料の残
液量の総和量を表示することのできる燃料タンクの液位
計測装置を提供することにある。
【0018】
【課題を解決するための手段】この考案は、上記目的を
達成するため、タンク本体の下部に主タンク室と副タン
ク室とが形成され、前記主タンク室の燃料をエンジンへ
送給するためのフィードパイプと、このフィードパイプ
による燃料の送給によって前記副タンク室の燃料を主タ
ンク室へ送給する吸込パイプとを備えた燃料タンクの前
記主タンク室の底部からタンク本体の上部までの範囲の
燃料の液面位を検出して該液面位に応じた液面位信号を
出力するメインセンサを設けた燃料タンクの液位計測装
置において、前記エンジンの回転数に応じた回転信号を
出力する回転センサと、前記副タンク室の底部から上部
までの範囲を数段階に区分して、該副タンク室の燃料の
液面位が位置する段階を検出し、この検出した段階に応
じた段階検出信号を出力するサブセンサと、前記メイン
センサの液面位信号と前記サブセンサの段階検出信号の
値を加算した総残液量信号を出力する加算手段と、前記
回転センサが出力する回転信号に応じて前記総残液量信
号を補正する補正手段と、この補正手段によって補正さ
れた総残液量信号の値を表示する表示手段とを備え、前
記補正手段は、サブセンサが検出する液面位の段階検出
信号が上位の段階から下位の段階の値に変化した際に、
その変化直前に加算手段から出力される総残液量信号の
値を、前記回転信号の値に応じた割合で時間の経過とと
もに減少させていく時定数回路を備えていることを特徴
とする。
【0019】
【作用】この考案は、上記構成により、副タンク室の燃
料の液面位が位置する段階を検出し、この検出した段階
に応じた段階検出信号を出力し、加算手段がメインセン
サの液面位信号と前記サブセンサの段階検出信号の値を
加算した総残液量信号を出力する。そして、補正手段の
時定数回路がサブセンサが検出する液面位の段階検出信
号が上位の段階から下位の段階の値に変位した際に、そ
の変位直前に加算手段から出力される総残液量信号の値
を、回転センサが出力する回転信号の値に応じた割合で
時間の経過とともに減少させていき、表示手段が補正手
段によって補正された総残液量信号の値を表示する。
【0020】
【実施例】以下、この考案に係る燃料タンクの液位計測
装置の実施例を図面に基づいて説明する。なお、図7に
示す部材と同一なものには同一符号を付したのでその説
明は省略する。
【0021】図2ないし図4において、50は副タンク
室5の底部から膨出部2の上端までの範囲の液面位を検
出するサブフューエルゲージであり、このサブフューエ
ルゲージ50は、筒状のケーシング26とこのケーシン
グ26の下部に取り付けられるリードスイッチユニット
27とで構成されている。
【0022】上記ケーシング26は、上部に前記フラン
ジ部25が形成されかつ、タンク本体1の底壁へ延びる
吸込パイプとしての吸込路16が形成されたものであっ
て、タンク本体1の上面に形成された取付孔18を閉塞
する蓋体29に一体形成された吸込パイプとしてのコネ
クタ30の下端を上記吸込路16に受容し、上記コネク
タ30に接続された吸込パイプ15を介してチャンバ1
2内に生じる負圧によって、副タンク室5内の燃料を吸
い上げるようになっている。
【0023】上記吸込路16の先端部は、上記コネクタ
30を受容する部分よりも細く形成されていて、この先
端部の周囲には、隔壁31によって上記吸込路16の外
壁とこの隔壁31によって吸込路16の隔壁31との間
に下側が開放されたドーナッツ状のフロート室32が設
けられている。上記フロート室32には、後述するリー
ドスイッチ部33に設けたリードスイッチ33a、33
b、33cを作動させるマグネット34を備えたフロー
ト35が上下自在に設けられている。
【0024】また、上記隔壁31の上壁にはフロート3
5の上部ストッパ36が突出形成されると共に燃料液面
が下がった場合に空気を取入れる連通孔37が形成さ
れ、一方隔壁31の下縁には吸込口38が形成されてい
る。
【0025】尚、上記ケージング26のフランジ部は、
取付孔18に所定の固定手段によって取付けられ、コネ
クタ30を受容する部分には、シール材39がストッパ
40を介して取付けられている。
【0026】一方、前記ケージング26の下部に取付け
られるリードスイッチユニット27はケージング26の
下部を閉塞すると共に隔壁31に設けられたフック41
に係合する爪42を備えたプレート43と、このプレー
ト43の中央部で一体となって立ち上がる端子44a,4
4b,47a,47bとで構成され、上記端子44a,47aの
先端部に前記フロート35によりON−OFF作動する
周知のリードスイッチ33a〜33cを設けたリードス
イッチ部33が取付けられている。
【0027】プレート43をケーシング26の下部に、
プレート43の爪42を隔壁31のフック41に係着し
て取り付けると、上記端子44はケーシング26の吸入
路16に挿入され、上記リードスイッチ部33が吸入路
16内に配置されることとなる。
【0028】尚、上記プレート43上面には、前記フロ
ート35の下部ストッパー45が一体形成されている。
また、上記端子44、44の各端部は、プレート43を
ケーシング26に取り付けた際にケーシング26の隔壁
31周囲よりも外側に配置されるよう、プレート43の
周方向に延出され、立ち上げ形成されている。
【0029】ところで、リードスイッチ33a〜33cは
リードスイッチ部33の上から順に配置されており、リ
ードスイッチ33aは副タンク室5の燃料の液面位が下
降してフロート35が底部からの高さがH1以下に下降
するとオンし、リードスイッチ33bはフロート35が
高さH2(<H1)以下に下降するとオンし、リードスイッ
チ33cはフロート35が高さH3(<H2)以下に下降す
るとオンするものである。
【0030】これらリードスイッチ33a〜33cは、図
5に示すように、各抵抗R1,R2,R3を短絡するように
接続されている。そして、抵抗R1〜R3とリードスイッ
チ33a〜33c等とでサブセンサ60が構成され、端子
47bが図1に示す平均回路61に接続されている。
【0031】このサブセンサ60は、リードスイッチ3
3a〜33cのオン・オフによって端子44b,47b間の
合成抵抗を3段階に変え、この合成抵抗に応じた電圧
(段階検出信号)を平均回路61へ出力するものであ
る。すなわち、このサブセンサ60は、液面位がH1,H
2,H3となったとき、これを検出するものである。
【0032】また、図2において、62は従来と同様な
バーチカルタイプのフューエルゲージからなるメインセ
ンサで、これは、フロート10の位置によって抵抗値を
変え、この抵抗値に応じた電圧(液面位信号)を出力す
ることにより、主タンク室3の底部からタンク本体1の
上端までの液面位を検出するものである。
【0033】図1はこの考案に係わる液位計測装置の電
気系統の構成を示したブロック図である。
【0034】図1において、61はサブセンサ60から
出力される段階検出信号を、例えば0.1秒毎にサンプリ
ングし、このサンプリングした段階検出信号を例えば1
秒間毎に平均し、この平均した平均段階信号SDを出力
する平均回路である。63はメインセンサ62から出力
される液面位信号を、上記と同様にサンプリングして、
その平均したメ平均液面位信号SMを出力する平均回路
である。
【0035】64は平均段階信号SDと平均液面位信号
SMとを加算してタンク本体1の総残液量を求め、この
総残液量を示す加算信号SGを出力する加算回路(加算
手段)、65は加算回路64から出力される加算信号S
Gを例えば数十秒毎に平均して、この平均した平均加算
信号SHを数十秒毎に出力していく平均回路である。こ
れら平均回路61,63,65は車体の揺動等によって液
面が変動するので、その変動による影響を取り除くため
のものである。
【0036】66は平均加算信号SHを補正する時定数
回路を備えた補正回路(補正手段)で、この補正回路6
6は、エンジンの回転数を検出する回転センサ67から
出力される回転信号SKの値に応じた割合で平均加算信
号SHを時間の経過とともに減少させた補正加算信号SJ
を出力していくものである。68は補正加算信号SJの
値に応じた燃料の総残液量を表示する表示器(表示手
段)で、この表示器68は駆動回路69によって表示さ
れる。
【0037】71は平均回路63から出力される平均液
面位信号SMと平均回路65から出力される平均加算信
号SHとを比較し、その差が所定値以下のときその平均
液面位信号SMを出力し、その差が所定値以上のとき異
常であると判断してその平均液面位信号SMの出力をキ
ャンセルする異常処理回路である。
【0038】72は平均回路61から出力される平均段
階信号SDと平均回路65から出力される平均加算信号
SHとを比較し、その差が所定値以下のときその平均段
階信号SDを出力し、その差が所定値以上のとき異常で
あると判断してその平均段階信号SDの出力をキャンセ
ルする異常処理回路である。
【0039】これら異常処理回路71,72は、車体の
揺動等により液面が大きく変動した際に各センサ60,
62が検出する信号を取り除くものである。
【0040】73は異常処理回路71から出力される平
均液面位信号SMを例えば数十秒毎に平均し、この平均
した平均液面位信号SLを出力する平均回路、74は異
常処理回路72から出力される平均段階信号SDを例え
ば数十秒毎に平均し、この平均した平均段階信号SPを
出力する平均回路である。
【0041】75は平均回路73から出力される平均液
面位信号SLが予め設定された設定値A以下であって、
且つ、平均回路74から出力される平均段階信号SPが
予め設定した設定値B(<A)以上のとき、移送ユニット
Qが故障して副タンク室5の燃料が主タンク室3へ移送
されていないと判断する不良判断回路である。
【0042】この不良判断回路75は、移送ユニットQ
が故障していると判断するとリセット信号Rを出力し、
このリセット信号Rにより、加算回路64は平均回路6
1が出力する平均段階信号SDの値をゼロとして処理す
る。
【0043】次ぎに、上記実施例の動作を図6に示すタ
イムチャートを参照しながら説明する。
【0044】燃料がタンク本体1に満たされた状態から
図6のAに示すように燃料が消費されていくと、燃料の
液面位が下降していく。この液面位が副タンク室5の底
部からの高さH1の位置に降下するまで、サブセンサ6
0のリードスイッチ33a〜33cは全てオフとなってい
る。したがって、図6に示す時点t0から時点t1(リー
ドスイッチ33aがオンする時点)まではサブセンサ6
0は一定値の段階検出信号を出力する。
【0045】一方、メインセンサ62はその液面位の下
降に応じた液面位信号を出力する。そして、平均回路6
3は平均した平均液面位信号SMを出力し、平均回路6
1は平均した平均段階信号SDを出力する。
【0046】加算回路64は平均液面位信号SMと平均
段階信号SDとを加算した加算信号SGを出力し、平均回
路65が加算回路64から出力される加算信号SGを平
均した平均加算信号SHを例えば数十秒毎に出力してい
く。
【0047】この平均加算信号SHの値は、燃料が一定
の割合で消費されていれば、図6の(C)の時点t0か
ら時点t1までに示す直線に沿って下降した値となる。
【0048】そして、補正回路66は、平均回路65が
出力する平均加算信号SHの値、例えば時点taでSH1の
信号を出力してから時点tbでSH2の信号を出力するま
で、SH1の値から時間の経過とともに減少していく補正
加算信号SJ1(図6の(D)参照)を出力していく。この
補正加算信号SJ1は時定数回路によって出力していくも
ので、指数関数的に減少していくが、時点taから時点
tbまでの時間が数十秒程度なので、ほぼ直線とみなす
ことができる(直線とみなせるように時定数を設定して
おくものである)。その時定数は回転センサ67から出
力される回転信号に応じて決定する。
【0049】そして、この補正加算信号SJ1の値である
燃料の総残液量がドライバ69によって表示器68に表
示される。
【0050】燃料の液位面が高さH1の位置に降下する
と、リードスイッチ33aがオンする(時点t2)。この
リードスイッチ33aがオンすると、図5に示す抵抗R1
が短絡した状態となるので、サブセンサ60から出力さ
れる段階検出信号の値は急激に落ちることとなる。この
結果、平均回路65から出力される平均加算信号SHも
時点t2で急激に落ちることとなる。例えば、図6の
(C)に示すように平均加算信号SHがSH3からSH4にな
る。
【0051】そして、時定数回路66が平均加算信号S
H3の値から時間の経過とともに減少していく補正加算信
号SJ2を出力していく(図6の(D)参照)。この補正加
算信号SJ2は、回転センサ67から出力される回転信号
SKに応じて時定数を決定し、この決定した時定数に基
づいた時定数回路(図示せず)が出力していくものであ
る。
【0052】その時定数の値は、回転信号SKの値が大
きい場合には燃料の消費が多いので、補正加算信号SJ2
が時間の経過とともに大きく減少していくように決定す
るものである。
【0053】平均回路65は、時点t2まで平均加算信
号SH4を何回か出力するが、補正加算信号SJ2の値が平
均加算信号SH4の値より大きい場合、補正回路66は補
正加算信号SJ2を出力するようにしておけば、時点t2
まで補正加算信号SJ2を出力していく。
【0054】同様に、時点t2,t3で副タンク室5の液
面位がH2,H3に下降してリードスイッチ30b,30cが
オンし、平均回路65が平均加算信号SH5,SH6を出力
した場合も、補正回路66は時間の経過とともに減少し
ていく補正加算信号SJ3,SJ4を出力する。そして、表
示器68に補正加算信号SJ3,SJ4の値である燃料の総
残液量が表示される。
【0055】このように、サブセンサ60が副タンク室
5の液面位を3段階に検出して、平均回路65から出力
される平均加算信号SHが階段状に変化しても、時定数
回路66によって時間の経過とともに減少していく補正
加算信号SJに補正するので、表示器68の表示値は、
燃料の減少に応じて連続的に変化していくことになり、
その表示値もほぼ正確な燃料の残液量を表示することと
なる。また、サブセンサ60はリードスイッチ30a〜
30cを使用しているので、液位計測装置は安価なもの
となる。
【0056】一方、異常検出回路71は、平均回路63
から出力される平均液面位信号SMと平均回路65から
出力される平均加算信号SHとを比較し、その差が所定
値以下のときその平均液面位信号SMを出力する。その
差が所定値以上のとき、異常であると判断してその平均
液面位信号SMの出力をキャンセルする。
【0057】同様に、異常処理回路72は、平均回路6
1から出力される平均段階信号SDと平均回路65から
出力される平均加算信号SHとを比較し、その差が所定
値以下のときその平均段階信号SDを出力し、その差が
所定値以上のとき異常であると判断してその平均段階信
号SDの出力をキャンセルする。
【0058】そして、平均回路73が異常処理回路71
から出力される平均液面位信号SMを例えば数十秒毎に
平均し、この平均した平均液位信号SLを出力してい
く。同様に、平均回路74が異常処理回路72から出力
される平均段階信号SDを例えば数十秒毎に平均し、こ
の平均した平均液位信号SPを出力していく。
【0059】不良判断回路75は、平均回路73から出
力される平均液位信号SLが予め設定された設定値A以
下であって、且つ、平均回路74から出力される平均液
位信号SPが予め設定した設定値B(<A)以上のとき、
移送ユニットQが故障していると判断してリセット信号
Dを出力する。このリセット信号Dにより加算回路64
は、平均回路61が出力する平均段階信号SDの値をゼ
ロとして処理する。
【0060】すなわち、加算回路64は平均回路63か
ら出力される平均液面位信号SMを出力することにな
る。この結果、主タンク室3の燃料の残液量のみが表示
器68に表示され、移送ユニットQの故障により副タン
ク室5の燃料の使用ができない場合、副タンク室5の残
液量は表示されないこととなる。
【0061】したがって、ドライバーは表示器68の
「EMPTY」表示まで安心して走行することができること
となる。ちなみに、移送ユニットQが故障している場
合、副タンク室5の燃料が使用できないにも拘らず、副
タンク室5の残液量が表示されてしまうと、表示器68
が「EMPTY」表示していないのに、燃料不足により走行
不能になってしまう不具合が生じ、表示器68が「EMPT
Y」を表示するまで安心して走行できないということに
なる。
【0062】
【効果】この考案によれば、サブセンサが副タンク室の
液面位を複数段階に検出するが、補正手段により時間の
経過とともに減少していく補正信号に補正するので、表
示手段の表示値は燃料の減少とともに連続して変化し、
その表示値もほぼ正確な燃料の残液量を表示することと
なる。また、リードスイッチからなるサブセンサを使用
すればよいで、液位計測装置を安価に提供することがで
きる。
【図面の簡単な説明】
【図1】考案に係わる燃料タンクの液位計測装置の電気
系統の構成を示したブロック図、
【図2】燃料タンクの構成を示した概略構成図、
【図3】副タンク室の液面位を検出するサブヒューエル
ゲージの構成を示した断面図、
【図4】上記サブヒューエルゲージを一部分解した断面
斜視図、
【図5】リードスイッチと抵抗の接続を示した回路図、
【図6】図1の主要回路が出力する信号を示したタイム
チャート図、
【図7】従来の燃料タンクの液位計測装置の構成を示し
た概略説明図である。
【符号の説明】
1 タンク本体 3 主タンク室 5 副タンク室 7 フィードパイプ 15 吸込パイプ 60 サブセンサ 62 メインセンサ 64 加算回路(加算手段) 66 補正回路(補正手段) 68 表示器(表示手段)

Claims (1)

    (57)【実用新案登録請求の範囲】
  1. 【請求項1】タンク本体の下部に主タンク室と副タンク
    室とが形成され、前記主タンク室の燃料をエンジンへ送
    給するためのフィードパイプと、このフィードパイプに
    よる燃料の送給によって前記副タンク室の燃料を主タン
    ク室へ送給する吸込パイプとを備えた燃料タンクの前記
    主タンク室の底部からタンク本体の上部までの範囲の燃
    料の液面位を検出して該液面位に応じた液面位信号を出
    力するメインセンサを設けた燃料タンクの液位計測装置
    において、 前記エンジンの回転数に応じた回転信号を出力する回転
    センサと、 前記副タンク室の底部から上部までの範囲を数段階に区
    分して、該副タンク室の燃料の液面位が位置する段階を
    検出し、この検出した段階に応じた段階検出信号を出力
    するサブセンサと、 前記メインセンサの液面位信号と前記サブセンサの段階
    検出信号の値を加算した総残液量信号を出力する加算手
    段と、 前記回転センサが出力する回転信号に応じて前記総残液
    量信号を補正する補正手段と、 この補正手段によって補正された総残液量信号の値を表
    示する表示手段とを備え、 前記補正手段は、サブセンサが検出する液面位の段階検
    出信号が上位の段階から下位の段階の値に変化した際
    に、その変化直前に加算手段から出力される総残液量信
    号の値を、前記回転信号の値に応じた割合で時間の経過
    とともに減少させていく時定数回路を備えていることを
    特徴とする燃料タンクの液位計測装置。
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