JP4807559B2 - 残燃料表示装置 - Google Patents

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Description

本発明は、車両の走行速度,エンジン回転数等の車両状態を表示する既存の車両用表示装置とは別に専用に設けられる後付燃料計における残燃料表示装置に関するものである。
従来、車両用表示装置としては、例えば速度計,回転計(TAメータ),温度計,燃料計等を有するコンビネーションメータとして予め車両に搭載されるものや、吸気圧計(ブースト計),排気温度計あるいは燃圧計等のように各計器をワンパッケージ化した後付けの車両用表示装置があり、前記後付けの車両用表示装置としては、例えば特許文献1に開示されるものがある。後付の車両用表示装置は、サーキットレース場等を走行する車両や、スーパーチャージャあるいはターボ付車両に搭載されることが多く、特にサーキットレース場等を走行する競技車両では、吸気圧,排気温度,燃圧,油温及び油圧等の既存の車両用表示装置では表示されない車両情報を表示するものが必要とされており、運転者は前記各表示装置から車両走行に必要となる重要な車両情報を得ている。そこで本願出願は、後付の車両用表示装置において、車両走行に重要な車両情報が得られる表示器を単一ケース内に集約し、サーキット走行を行う競技車両の車両情報を運転者へ良好に伝達するための車両用表示装置を特願2004−146646号にて提案している。
特開2000−18974号公報
かかる車両用表示装置は、指針式表示部によってエンジン回転数と吸気圧とを表示するとともに、その他の車両情報、例えば、水温,油温,排気温度,燃圧等を液晶表示装置や有機EL表示装置からなるマルチディスプレイ表示部によって表示するものである。前記マルチディスプレイ表示部に表示される各車両情報は、専用に用意された操作スイッチ群からなる操作手段を運転者が所定操作することで、運転者が見たい情報を切り替え表示するものである。
前述した車両用表示装置は、車両の被測定対象に各センサを配設し、各センサからの検出信号を車両用表示装置内に配設されるマイクロコンピュータ(以下、マイコンと記す)に入力し、所定の演算処理を行うことによって車両の走行状態に応じた各被測定対象の状況(走行状態)を求めることができるが、車両の燃料タンク内の燃料残量データに関しては、燃料センサ(フューエルユニット)からの出力電圧は得られるものの、燃料タンクの形状が車種様々であり、前記燃料センサからの出力電圧がどの車種の残燃料何リッターに相当するかは分からないため、前記燃料タンク内の残燃料表示を行うことが困難であった。また、仮に予め車種に適応したデータを車両用表示装置内の記憶部に記憶させておくことが考えられるが、多くの車種のデータを記憶する必要があるため、記憶容量が大きい記憶媒体が必要となり、車両用表示装置としても製品コストを高くしてしまうといった問題点を有するばかりか、多くのデータを設定及び記憶させる必要があるため、プログラム設計を煩雑にしてしまうといった問題点を有している。
本発明は、前述した問題点に着目してなされたものであり、様々な車種の燃料タンクに対応した残燃料値を計測することができ、高価な記憶媒体を必要とせずに、しかもプログラム設計も煩雑とすることなく、後付けの車両用表示装置において燃料タンク内の残燃料を表示手段に表示することが可能な残燃料表示装置を提供することを目的とする。
本発明は、請求項1に記載した残燃料表示装置の通り、残燃料表示装置は、車両燃料タンク内に燃料を供給し、この供給量に応じて生じる分割燃料データを所定操作により記憶手段に記憶させるとともに、この分割燃料データを累積することで前記燃料タンクの満タン時の燃料データを求め、この満タン時の燃料データを基に、使用することにより減るタンク内燃料が複数段階の前記分割燃料データに達する毎に前記燃料タンク内の残燃料値を表示手段に表示させる制御手段と、前記車両燃料タンク内の残燃料を抵抗値変化として出力するフューエルセンサの出力信号の大きさを調整する調整手段とを備え、前記調整手段は、前記フューエルセンサに直列に接続される第1の抵抗体と、前記第1の抵抗体に並列に接続される第2の抵抗体と、前記第2の抵抗体の一端に接続され、前記フューエルセンサに接続する抵抗値が、前記第1の抵抗体による第1の抵抗値であるか、あるいは前記第1の抵抗体と前記第2の抵抗体とによる合成抵抗値からなる第2の抵抗値であるかを選択する選択手段を備えてなることを特徴とするものである。
また、請求項2に記載した残燃料表示装置は、請求項1に記載した残燃料表示装置において、前記燃料の供給量を変更可能とする操作手段を備えてなることを特徴とするものである。
本発明は、車両の走行速度,エンジン回転数等の車両状態を表示する既存の車両用表示装置とは別に専用に設けられる後付燃料計の残燃料表示装置に関し、様々な車種の燃料タンクであっても個々の車に対応した燃料タンク内の残燃料値を計測することができる。また、高価な記憶媒体を必要とせずに、しかもプログラム設計も煩雑とすることなく、後付けの車両用表示装置において燃料タンク内の残燃料を表示手段に表示することが可能となる。
以下、本発明の実施形態を添付図面に基づいて説明する。
図1は、本発明の残燃料表示装置を備えた後付け車両用表示装置1の電気的構成を示すものであり、図2は、車両用表示装置1の外観図を示すものである。
車両用表示装置1は、入力手段2と、IGN検出手段3と、第一の制御手段4aを有するコントロールユニット4と、スイッチユニット(操作手段)5と、第二の制御手段6a,第一のアナログ表示部6b,第二のアナログ表示部6c及びデジタル表示部6dを有するコンビネーションメータ6と、燃料検出回路7と、から主に構成される。
入力手段2は、車速センサ2a,イグニッションコイルからのパルス信号(以下、TAパルスという)を入力するための信号ライン2b,水温センサ2c,油温センサ2d及び過給圧センサ2eの第一,第二のアナログ表示部8,9及びデジタル表示部10にて表示させる車両状態を検出する各種センサ及び信号ラインからなり、制御手段4に前記車両状態を示す各状態信号を出力する。
IGN検出手段3は、車両のIGNスイッチ8のオフ状態からオン状態への移行を検出するもので、IGNスイッチ8のオン状態を検出すると、コントロールユニット4へ検出信号を出力する。なお、IGNスイッチ8のオン状態とは、IGNスイッチ8のオフ状態からアクセサリー電源のオン状態への移行、IGNスイッチ8のオフ状態からエンジンスタートのオン状態への移行、あるいはアクセサリー電源のオン状態からエンジンスタートのオン状態への移行の何れの状態であっても良い。なお、IGNスイッチ8は、一端が車両のバッテリー電源9へ、他端がIGN検出手段3へ接続されている。
コントロールユニット4は、図2に示すように、樹脂材料等からなるユニットケース4bに第一の制御手段4aを収納してなるものである。
第一の制御手段4aは、主としてマイコンからなり、入力手段2からの前記各状態信号あるいはIGN検出手段3及び燃料検出回路7からの各検出信号を入力する入力部と、所定の処理動作プログラムを実行するCPUと、前記処理動作プログラム等が記憶されたROMと、前記CPUにより処理されたデータ等を一時的に記憶するRAMと、コンビネーションメータ6の表示機能に関する設定値等のデータを不揮発的に記憶するEEPROMやフラッシュメモリ等からなる記憶部(記憶手段)と、前記CPUによって算出される前記データを所定の周期によりシリアル通信処理を行うための送信部とから構成されている。
第一の制御手段4aは、入力手段2からの前記各状態信号を入力すると、前記各状態信号に応じて所定の演算処理を行い前記車両状態の計測データを算出し、前記各計測データをシリアルデータに変換して第二の制御手段6aに前記送信部を介して送信する。また、第一の制御手段4aは、IGN検出手段3からのIGNスイッチ8のオンなる検出信号を入力した際にコンビネーションメータ6の第一,第二のアナログ表示部6b,6c及びデジタル表示部6dを所定の初期動作にて動作させるための初期動作機能を有している。
また、第一の制御手段4aは、IGN検出手段3からのIGNスイッチ8のオフなる検出信号を入力した際にコンビネーションメータ6の第一,第二のアナログ表示部6b,6c及びデジタル表示部6dを所定の終了動作にて動作させるための終了動作機能を有している。なお、前記初期動作あるいは前記終了動作の例としては、第一,第二のアナログ表示部6bに備えられる指針6b1,6b2を所定の範囲で回動させる、または、デジタル表示部6dに特定のメッセージを表示させる等が考えられる。
また、第一の制御手段4aは、燃料検出回路7からの検出信号に応じて車両燃料タンク内の残燃料を表示するための後述する初期設定である「読み込みモード」のプログラムを記憶している。
スイッチユニット5は、図2に示すように、樹脂材料等からなるスイッチケース5aに複数の押しボタンスイッチ5bが配設されてなるものであり、コントロールユニット4におけるコンビネーションメータ6のデジタル表示部6dの表示内容の切り換えや前記変更機能の読み込み処理開始の確定、あるいは残燃料表示のための各種設定等を行うためのものである。
コンビネーションメータ6は、図2に示すように、樹脂材料等からなるメータケース6eに第二の制御手段6a,第一のアナログ表示部6b,第二のアナログ表示部6c及びデジタル表示部6dを備えてなり、車両のダッシュボード上やハンドルコラムカバー上等に設置されるものである。なお、コンビネーションメータ6の表示面側は、例えば黒色等の暗色の樹脂材料からなる半透過性のカバー体(図示しない)によって覆われている。
第二の制御手段6aは、CPU,ROM及びRAMから構成されるマイコンから主に構成されるものである。第二の制御手段6aは、第一の制御手段4aから送信される前記各計測データを受信する受信部を有し、受信した前記各計測データに基づき、第一の駆動回路6fを介して駆動信号を第一,第二のアナログ表示部6b,6cに出力して第一,第二のアナログ表示部6b,6cを前記車両状態を示す表示動作をさせ、また、第二の駆動回路6gを介して駆動信号をデジタル表示部6dに出力し、デジタル表示部6dに前記車両状態を表示させる。
第一,第二のアナログ表示部6b,6cは、図2に示すように、指針6b1,6c1と、アナログ指標部6b2,6c2と、を有するものである。利用者は、指針6b1、6c1とアナログ指標部6b2,6c2との対比判読により、前記車両状態を読み取ることが可能となる。なお、本実施の形態においては第一のアナログ表示部6bは、前記車両状態としてエンジンの回転数を0rpmから11000rpmまでの範囲で表示するものである。また、第二のアナログ表示部6cは、前記車両状態としてエンジンの過給圧を−80kPaから300kPaまでの範囲で表示するものである。各指針6b1,6c1は、ステッピングモータや交差コイルからなる駆動本体(図示しない)の回転軸を介して回動するものである。各アナログ指標部6b2,6c2は、文字板6f上に印刷形成されるものであり、目盛りや数字等からなり略円弧状に設けられる複数の指標を有する。また、各指針6b1,6c1と各アナログ指標部6b2,6c2はそれぞれに対応してメータケース6e内に配設される光源(図示しない)からの光が透過することで所定の表示色にて表示されるものであり、例えば前記光源をそれぞれ赤色(R),緑色(G),青色(B)の各色にて発光する複数の発光素子にて構成することで、前記光源の発光色を変更可能に設けられている。
デジタル表示部6dは、例えば1つの画素を異なる色の光を呈する複数の有機EL素子で構成することで複数色の表示が可能なドットマトリクス型有機ELディスプレイからなり、数字表示やバー表示によって複数の前記車両状態を表示するものである。なお、図2は、前記車両状態として、車両の燃料タンク内の残燃料を表示する場合を示している。なお、デジタル表示部6dの表示内容は、利用者のスイッチユニット5の所定操作により任意に切り換え可能となっている。
燃料検出回路7は、図3に示すように、車両燃料タンク内の残燃料を抵抗値変化として出力するフューエルセンサ7aの出力電圧(出力信号)の大きさを調整する調整手段を備えてなるものでる。その具体的な構成としては、車両タンク内の残燃料を抵抗値変化として計測するための予め車両に搭載されるフューエルセンサ7aに直列に接続される第1の抵抗体7bと、第1の抵抗体7bに並列に接続される第2の抵抗体7cと、第2の抵抗体7cの一端に接続され、フューエルセンサ7aに接続する抵抗値が、第1の抵抗体7bによる抵抗値(第1の抵抗値)であるか、あるいは第1の抵抗体7bと第2の抵抗体7cとによる合成抵抗値(第2の抵抗値)であるかを選択するスイッチ手段(選択手段)7dとを備えている。また、第1の抵抗体7b及び第2の抵抗体7cの一端は、電源Vbに接続されており、またスイッチ手段7dの一端は、第一の制御手段4aへの入力ライン4bに接続されている。かかる回路構成によると、フューエルセンサ7aの抵抗値は、車種毎あるいはメーカ毎に異なるため、フューエルセンサ7aに接続する抵抗値を車種毎あるいはメーカ毎にスイッチ手段7dを用いて可変可能とするものである。
つまり、フューエルセンサ7aのローフューエル側(E点側)の抵抗値が小さく、また燃料検出回路7の第1の抵抗体7bの抵抗値が固定されていると、燃料残量によって変化するフューエルセンサ7aの抵抗値によって変化する分圧電圧値(フューエルセンサ7aと第1の抵抗体とにより分圧される電圧、もしくはフューエルセンサ7aと第1の抵抗体7b及び第2の抵抗体7cの合成抵抗により分圧される電圧)の変化量も小さくなることから、前記分圧電圧値をA/D変換してセンシングを行う第一の制御手段4aのセンシング精度を上げることができなくなるが、第1の抵抗体7bに第2の抵抗体7cを並列接続して、フューエルセンサ7aに接続する抵抗値を小さくすることで、前記分圧電圧値の変化量を大きく確保することができ、第一の制御手段4aのセンシング精度を上げることが可能となる。具体的には、車種毎あるいはメーカ毎に異なるフューエルセンサ7aは、ローフューエル側(E点側)の抵抗値が150Ω以下であった場合、例えば220Ωに予め設定された第1の抵抗体7bと、例えば180Ωに予め設定された第2の抵抗体7cとを、スイッチ手段7dをオンして並列接続するものである。
次に図4及び図5を用いて、車両用表示装置1における燃料タンク容量の設定方法及び燃料残量の表示方法について説明する。
燃料タンク容量の設定方法において、第一の制御手段4aは、スイッチユニット5による所定入力の有無を確認し、燃料タンク容量を設定するための「データ読み込みモード」に移行する(ステップS10)。
そして、第一の制御手段4aは、「データ読み込みモード」において、燃料タンク内に分割して供給する分割燃料供給量の設定を行う(ステップS11)。具体的には、車種毎に定まる燃料タンク容量の設定と、スイッチユニット5により任意に定める分割燃料供給量の設定とを行うものであり、利用者(設定者)によるスイッチユニット5による所定操作で、例えば、燃料タンク容量が「50リットル」、分割燃料供給量が「5リットル」なる設定がされたとすると、第一の制御手段4aは、分割燃料供給量に基づく満タンまでの繰り返し供給回数を求め、内部カウンタm内に10(50リットル/5リットル=10回)を書き込む処理を実行する。
次に、第一の制御手段4aは、設定された分割燃料供給量に基づく給油が利用者によってなされ、スイッチユニット5の所定操作に基づく入力を確認し(ステップS12)、分割燃料供給量(5リットル)に基づく一回目の分割燃料供給が終了したとし、内部カウンタnに+1し(ステップS13)、燃料検出回路7からの分圧電圧値に基づいて入力される燃料データ(A/D変換されたデジタルデータ)を分割燃料供給量(供給回数)に関連付けた状態にて第一の制御手段4aに設けられた図示しない記憶部に記憶させる処理を実行する(ステップS14)。
そして、第一の制御手段4aは、内部カウンタnと内部カウンタmとの各カウント値を比較し(ステップS15)、内部カウンタnのカウント値と内部カウンタmのカウント値が等しくなる(n=m)までの間において、ステップS12からステップS15を繰り返し実行するものである。即ち、第一の制御手段4aは、分割燃料供給量に伴う繰り返し供給回数毎に、燃料検出回路7からの分圧電圧値に基づく燃料データを前記記憶部に記憶し、燃料タンクの満タン時までの燃料データを随時求めるものである。
第一の制御手段4aは、ステップS6において、内部カウンタnのカウンタ値と内部カウンタmのカウント値とが等しいと判定すると、分割燃料供給量に基づく繰り返し供給処理を終了し、燃料タンク内が燃料で満たされた状態(満タン)であると判断し、内部カウンタnに「n←0」してカウンタ値をリセットする(ステップS16)。以上の処理を実行することによって「データ読み込みモード」を終了する。
次に、第一の制御手段4aは、スイッチユニット5の所定操作の有無を確認し、燃料表示モードが選択された否かを判定し(ステップS20)、燃料表示モードが選択されたと判定すると、燃料検出回路7からの分圧電圧値に基づく燃料データを入力し(ステップS21)、この燃料データに応じた前述した「データ読み込みモード」にて設定登録された現在値となる燃料残量値を、図2で示すようなデジタル表示部6dにてバー表示及び数値表示させるべくシリアルデータを送信部を介してコンビネーションメータ6へ送信する(ステップS22)。
その後、第一の制御手段4aは、燃料データを入力し(ステップS23)、入力される燃料データが「データ読み込みモード」にて設定登録された分割燃料供給量に応じた燃料残量値であるか否かを判定し(ステップS24)、次なる段階の燃料残量値であると判定した場合にデータ更新し(ステップS25)、次なる段階の燃料残量値をデジタル表示部6dにてバー表示及び数値表示させるべくシリアルデータを送信部を介してコンビネーションメータ6へ送信する(ステップS26)。第一の制御手段4aは、ステップS22からステップS26における処理を燃料表示モードがスイッチユニット5の所定操作の入力で解除される間で繰り返し実行される(ステップS27)。
なお、第一の制御手段4aは、ステップS24において、次なる段階の燃料残量値に達していないと判断した場合には、現在表示されている燃料残量値を表示し続ける処理を実行する。
かかる残燃料表示において、第一の制御手段4aは、コンビネーションメータ6のデジタル表示部6dにおいて、0リットルから50リットルまでを5リットル単位で段階的な表示をさせるものであり、表示分解能を更に高める場合にあっては、 「データ読み込みモード」時のおける分割燃料供給量を5リットル以下に設定することによって、詳細な残燃料表示が可能となる。
かかる車両用表示装置1は、車両燃料タンク内に燃料を供給し、この供給量に応じて生じる分割燃料データを所定操作により記憶部に記憶させるとともに、この分割燃料データを累積することで前記燃料タンクの満タン時の燃料データを求め、この満タン時の燃料データを基に、使用することにより減るタンク内燃料が複数段階の前記分割燃料データに達する毎に前記燃料タンク内の残燃料値をデジタル表示部6dに表示させる第一の制御手段4aを備えてなるものである。また、かかる残燃料表示方法は、車両燃料タンク内に燃料を供給し、この供給量に応じて生じる分割燃料データを所定操作により記憶手段に記憶させる第1のステップと、前記第1のステップを繰り返し実行し、前記分割燃料データを累積することで前記燃料タンクの満タン時の燃料データを求める第2のステップと、前記第2のステップにより求められた前記満タン時の燃料データを基に、使用することにより減るタンク内燃料が前記第1のステップに基づく複数段階の前記分割燃料データに達する毎に前記タンク内の残燃料値を表示する第3のステップと、を少なくとも含むものである。
従って、様々な車種の燃料タンクに対応した残燃料値を計測することができる。しかも車種に応じた燃料タンクの残燃料データを予め記憶させる必要がないことから、記憶容量の小さな安価な記憶媒体を用いることができ、後付けの車両用表示装置としての商品コストを低く抑えることが可能となる。また、車種に応じた燃料残量データを備えないプログラム構成であるため、プログラム設計を簡素化することができる。
また、車両用表示装置1は、前記第1のステップにおける前記燃料の供給量は、「データ読み込みモード」にてスイッチユニット5の所定操作によって任意に変更可能であることから、デジタル表示部6dによる表示分解能を車両利用者の好みに応じて設定可能であり、車両用表示装置1としてのカスタマイズ性能を向上させることができる。
また、分割燃料供給量の設定を変更可能とするスイッチユニット5を設けることで、デジタル表示部6dによる残燃料の表示分解能を調整することが可能となる。
また、車両用表示装置1は、車両燃料タンク内の残燃料を抵抗値変化として出力するフューエルセンサ7aの出力電圧(出力信号)の大きさを調整する調整手段を備えてなるものであり、前記調整手段は、車両タンク内の残燃料を抵抗値変化として計測するためのフューエルユニットのフューエルセンサ7aに直列に接続される第1の抵抗体7bと、第1の抵抗体7bに並列に接続される第2の抵抗体7cと、第2の抵抗体7cの一端に接続され、フューエルセンサ7aに接続する抵抗値が、第1の抵抗体7bによる抵抗値(第1の抵抗値)であるか、あるいは第1の抵抗体7bと第2の抵抗体7cとによる合成抵抗値(第2の抵抗値)であるかを選択するスイッチ手段(選択手段)7dとを備えてなるものである。
従って、フューエルセンサ7aの抵抗値が車種毎あるいはメーカ毎に異なる場合であっても簡単な回路構成でフューエルセンサ7aに接続される抵抗体の抵抗値を変更することができるため、フューエルセンサ7aとこのフューエルセンサ7aと接続される抵抗体との間の分圧電圧値を車種毎あるいはメーカ毎に良好に得ることが可能となり、第一の制御手段4aのセンシング精度を向上させることができる。
なお、本発明の実施形態では、フューエルセンサ7aに第1の抵抗体7bを接続するとともに、第1の抵抗体7bに第2の抵抗体7cを並列に接続し、この第2の抵抗体7cを活用するか否かをスイッチ手段7dにて選択するものであったが、第1の抵抗体7b及び第2の抵抗体7cのそれぞれにスイッチ手段7dを設け、第1,第2の抵抗体7b,7cの何れかをスイッチ手段7dにて選択することで、第一の制御手段4aに入力するための分圧電圧値を得るものであっても良い。
また、本発明の実施形態では、分割燃料供給量を満タン時まで一定にするものであったが、分割燃料供給量を満タン時までの間において変動させるものであっても良く、本発明は、例えば燃料が減るに従って細かな表示させたり、また下限領域(ローフューエル)及び上限領域(満タン付近)を細かく表示し、中間領域をラフに表示させるといったように様々な表示特性を持たせることが可能である。
本発明の実施形態の車両用表示装置の電気的構成を示すブロック図。 同上実施形態の車両用表示装置の外観を示す図。 同上実施形態の燃料検出手段を示す回路図。 同上実施形態の残燃料表示のための設定方法を説明する図。 同上実施形態の残燃料の表示方法を説明する図。
1 車両用表示装置
2 入力手段
4 コントロールユニット
4a 第一の制御手段(制御手段)
5 スイッチユニット(操作手段)
6 コンビネーションメータ
6a 第二の制御手段(制御手段)
6d デジタル表示部(表示手段)
7 燃料検出回路
7a フューエルセンサ
7b 第1の抵抗体
7c 第2の抵抗体
7d スイッチ手段(調整手段)

Claims (2)

  1. 車両燃料タンク内に燃料を供給し、この供給量に応じて生じる分割燃料データを所定操作により記憶手段に記憶させるとともに、この分割燃料データを累積することで前記燃料タンクの満タン時の燃料データを求め、この満タン時の燃料データを基に、使用することにより減るタンク内燃料が複数段階の前記分割燃料データに達する毎に前記燃料タンク内の残燃料値を表示手段に表示させる制御手段と、
    前記車両燃料タンク内の残燃料を抵抗値変化として出力するフューエルセンサの出力信号の大きさを調整する調整手段とを備え、
    前記調整手段は、前記フューエルセンサに直列に接続される第1の抵抗体と、前記第1の抵抗体に並列に接続される第2の抵抗体と、前記第2の抵抗体の一端に接続され、前記フューエルセンサに接続する抵抗値が、前記第1の抵抗体による第1の抵抗値であるか、あるいは前記第1の抵抗体と前記第2の抵抗体とによる合成抵抗値からなる第2の抵抗値であるかを選択する選択手段を備えてなることを特徴とする残燃料表示装置。
  2. 前記燃料の供給量を変更可能とする操作手段を備えてなることを特徴とする請求項1に記載の残燃料表示装置。
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