JPH01112488A - リザーバタンクの液量警報装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、リザーバタンクの液量警報装置に係り、と
くに、車両、船舶などのように揺動を発生する機械装置
に対して、油圧アクチュエータ等の作動油を貯蔵するた
めに搭載したリザーバタンクの液量警報装置に関する。

〔従来の技術〕

従来、タンクに貯蔵した液量を監視・管理するシステム
としては、種々のものが使用されている。

例えば、車両の燃料タンクでは、フロート・アーム式の
フューエル・ゲージ・ユニットを液面検出手段として用
いてタンク内の残量を連続的に表示するとともに、残量
が基準値を下回ったときには、ランプ点滅等の警告を発
する等の手法が採られている。また、燃料タンク以外の
例えば油圧駆動式のパワーステアリング装置における作
動油貯蔵用のリザーバタンクでは、液面位置検出手段の
要部としての液面スイッチをタンク側面の所定基準位置
に装着し、タンク内の残量がその位置を下回った場合に
は抵抗値の変化等に付勢され液面スイッチがそれまでの
オフからオンになるようにして、このオン、オフ信号に
基づく液量不足の警報を発するという手法が一般に知ら
れている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら、上述した従来手法において、フロート・
アーム式のゲージ・ユニットを用いる手法ではその装備
が大掛かりになり、また、液面スイッチを用いたオン、
オフの警報装置では、とくに車両などがその走行に伴っ
て揺動した場合、タンク内のオイルが揺れ、液面スイッ
チがオイル内に浸らない状態が生じることがあり、オイ
ル残量が許容値を上回っているにもかかわらず警報が発
生されるという誤動作の問題点があった。

また、前述の何れの従来手法にあっても、ゲージ・ユニ
ット、液面スイッチ等の液面検出手段に故障が生じてい
るかどうかを点検するシステムは、装置が大形化する等
の見地から、一般には装備されておらず、専ら運転者の
惑に依存するか又は保守点検の際に発見されるという状
況にあった。

そこで、この発明は、このような従来手法の問題点に鑑
みてなされたもので、リザーバタンクを搭載している機
械装置に揺動が生じた場合でも、この揺動に影響される
ことなく必要に応じて的確な残量不足の警告を発するこ
とができるとともに、液面スイッチ等を含む液面位置検
出手段の故障を自己診断することができ、且つ、構成が
簡単化５れたリザーバタンクの液量警報装置を提供する
ことを、その目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

上記目的を達成するため、この発明は、第１図の基本横
、成図に示すように、車両などに搭載されたリザーバタ
ンクの液面位置情報を検出する液面位置検出手段と、前
記液面位置検出情報に基づき液面が基準設定値より低い
残量不足状態か否かを判断する残量状態判断手段とを備
え、この残量状態判断手段の判断結果に応じて警報を発
するようにしたリザーバタンクの液量警報装置において
、車両などに発生する揺動を検出する揺動検出手段と、
この揺動検出手段の検出情報が基準設定値以下の低揺動
状態か否かを判断する揺動状態判断手段とを具備し、前
記揺動状態判断手段により低揺動状態であると判断され
且つ前記残量状態判断手段により残量不足状態であると
判断された場合には、液量不足の警報を発する液量不足
警報手段と、前記揺動状態判断手段により高揺動状態で
あると判断され且つ前記残量状態判断手段により液量が
適切な状態にあると判断された場合には、前記液面位置
検出手段の異常を警告する故障警報手段とを具備してい
る。

〔作用〕

この発明においては、液面位置検出手段がリザーバタン
ク内の液面位置を検出し、この検出情報に基づいて残量
状態判断手段で液体の残量状態が適切か否かが判断され
る。

一方、リザーバタンクが搭載されている車両などに発生
する揺動は揺動検出手段により適宜検出され、この検出
情報に基づき揺動状態判断手段で揺動が小さい安定した
状態か否かが判断される。

そして、これらの判断結果が低揺動状態であり且つ残量
不足状態である場合には、液量不足警報手段において、
タンク内の液量が真に設定基準値を下回っているとして
その旨の警報が発せられる。

また、判断結果が高揺動状態であり且つ液量が適切な状
態である場合には、故障警報手段において、それらは通
常時には殆ど採り得ない判断結果であるから、液面位置
検出手段に故障等の何らかの異常が生じているとしてそ
の旨の警報が発せられる。

〔実施例〕

以下、この発明の実施例を図面に基づいて説明する。

第２図乃至第５図は、この発明の一実施例を示す図であ
る。この実施例は、リザーバタンクを搭載する機械装置
が車両の場合であり、そのリザーバタンクが油圧式の能
動型サスペンション及びパワーステアリング装置に使用
する作動油を貯蔵するタンクの場合について実施したも
のである。

第２図において、１０は油圧供給部を示し、１２は油圧
供給部１０から供給される油圧によって駆動する能動型
サスペンション（図では前左車輪に対応した部分のみを
示す）を示し、１４は能動型サスペンション１２を駆動
する。とともに、後述するリザーバタンク１６の液量を
監視し必要に応じて警報発令を指示するコントローラを
示し、１８．２０はコントローラ１４の指示に基づいて
点滅する第１．第２の警報器を示す。

この内、油圧供給部１０は、車体所定位置に配設されオ
イルを貯蔵するリザーバタンク１６と、車両のエンジン
を回転駆動源とする油圧ポンプ２２Ａ、２２Ｂを有して
いる。この油圧ポンプ２２Ａ、２２Ｂの吸い込み側は、
吸入配管２４Ａ、２４Ｂを介してリザーバタンク１６内
のオイルに個別に連通されている。また、油圧ポンプ２
２Ｂの吐出側は図示しないパワーステアリング装置に連
設される一方、油圧ポンプ２２Ａの吐出側は能動型サス
ペンション１２に至る送り配管２６に接続されている。

この送り配管２．６の油圧ポンプ２２Ａ側には、逆流防
止用のチエツク弁２８が介装され、このチエツク弁２８
の下流側に脈動吸収用のアキュムレータ３０．オイル中
の固形物を除去する管路フィルタ３２が順に介装されて
いる。この内、管路フィルり３２には、このフィルり３
２が目詰まりを生じたときのバイパス路３４が併設され
、このバイパス路３４にチエツク弁３６が介装されてい
る。

さらに、管路フィルタ３２の下流側の送り配管２６は、
チエツク弁３８．蓄圧用のアキュムレータ４０をこの順
に介して、能動型サスペンション１２における前左側圧
力制御弁４２の入力ポート及び図示しない前布〜後右車
輪側の圧力制御弁の入力ポートに至る。

一方、前左側圧力制御弁４２の出力ボートは、前布〜後
右圧力制御弁の出力ボートとともに、戻り配管４４を介
して前記リザーバタンク１６に連通され、作動油を戻す
ことができるようになっている。そして、戻り配管４４
の圧力制御弁４２側には、能動型サスペンション１２の
油圧系を必要に応じて所定の中立圧Ｐ８に封じ込めるた
めに、前記チエツク弁３８の出力側圧力が所定の中立圧
Ｐ、以上のときにチエツクを解除しく弁が開）、中立圧
ＰＮ又はそれ未満のときチエツクする（弁が閉）オペレ
ートチエツク弁′（パイロット操作形逆止弁）４６が介
装されている。このオペレートチエツク弁４６のさらに
下流側は、オイルを冷却するためのオイルクーラ４８を
介してリザーバタン、り１６中のストレーナ５０に至る
。また、オイルクーラ４８には、オイルクーラ４８が目
詰まりを生じたときのバイパス路５２が併設され、この
バイパス路５２にチエツク弁５４が介装されている。

さらに、管路フィルタ３２の出力側と、オイルクーラ４
８の入力側との間には、設定圧（例えば１００ｋｇ／ｃ
ｍ”）のときに弁を開とするリリーフ弁６２が設けられ
ており、送り側と戻し側の差圧が設定圧を越えると、オ
イルを送り側から戻し側へバイパスさせて圧力を設定値
に保持するようになっている。

さらにまた、リザーバタンク１６の側面の所定位置には
、液面の高さを検知するための液面スイッチ７０が固定
配設されている。この液面スイッチ７０の配設高さは、
液面がこの高さ以下になるときに液量不足でありその補
充を必要とする位置に設定されている。そして、液面ス
イッチ７０は、オイル中に浸っている状態とそうでない
状態とにおける静電容量の相違から論理ｒＯＪ、ｒｌＪ
のオン、オフスイッチ信号を出力する周知の構造を有し
ており、オイルが液面スイッチ７０の高さ又はこれ以上
にあるときにはオフとなるスイッチ信号を、オイルが液
面スイッチ７０の高さ以下となったときにはオンとなる
スイッチ信号をコントローラ１４に出力する。

前記能動型サスペンション１２は、前左車輪７６に対す
る前述した圧力制御弁４２と、車体側部材７８及び車輪
側部材８０間に装備された油圧シリンダ８２とを、他の
車輪に対する圧力制御弁。

油圧シリンダとともに有している。そして、油圧シリン
ダ８２のピストン８２ａにより画成されたシリンダチュ
ーブ８２ｂの下側圧力室りは、固定絞り８４を介してア
キュムレータ８６に接続されており、これにより、路面
からのバネ上共振周波数（５〜１０Ｈｚ）に対応した振
動入力を減衰させる。また、下側圧力室りは、配管８８
を介して圧力制御弁７２の入出力ポートに接続されてい
る。

また、圧力制御弁４２は、ポペットを使用したパイロッ
ト方式により構成され、コントローラ１４から指令され
る制御電流Ｉに対して、ポペットの位置を変化させるこ
とによりスプールをその中立位置と作動位置の間で移動
させて、第３図に示す制御圧ＰＣを入出力ボートから油
圧シリンダの下側圧力室りに供給できるようになってい
る。ここで、路面から車輪７６を介して圧力室りに伝達
されるバネ上共振周波数（ＩＨｚ前後）の振動入力は、
油圧シリンダ８２の圧力室りを介して圧力制御弁４２の
圧力室に導出され、この圧力室の圧力変動に伴うスプー
ルの移動に伴って吸収される。

さらに、車体の所定位置には、前左車輪７６の略直上部
における上下方向の加速度を検出する上下加速度センサ
９０　（図示しないが、他の車輪に対しても同様に上下
加速度センサが装備されている）、車体の左右（横）方
向の加速度を検出する横加速度センサ９２、および車体
の前後方向の加速度を検出する前後加速度センサ９４が
各々配設されており、これらの加速度検出信号ｇｚ、ｇ
ｙ＋ｇｘはコントローラ１４に出力される。

コントローラ１４は、第２図に示すように、構成されて
いる。詳しくは、入力する上下加速度信号ｇｚを積分し
て上下速度信号ｖ２とする積分器９６、上下速度信号Ｖ
２＋横加速度信号ｇｙ＋前後加速度信号ｇｘを個別にゲ
インに２．ＫＶ、に８倍する増幅器９８．１’００，１
０２と、このゲイン倍された信号を図示の如く加算して
圧力制御弁４２を制御する制御電流■とする加算器１０
４゜１０６とを有している。前人以外の圧力制御弁に対
しても同様に形成されている。

さらにコントローラ１４は、前記各加速度検出信号ｇｚ
　＋　　ｇｖ　＋　　ｇｘを個別にＡ／Ｄ変換するＡ／
Ｄ変換器１０８，１）０，１）２と、このＡ／Ｄ変換器
１０８，１）０．１）２の各変換信号および液面スイッ
チ７０からのスイッチ信号Ｓを入力してリザーバタンク
１６の液面を監視しつつ必要に応じて第１．第２の警報
器１８．２０に警報指令を行うマイクロコンピュータ１
）４を備えている。

この内、マイクロコンピュータ１）４は、第４図に示す
ように、少なくともインターフェイス回路１）６と演算
処理装置１）８とＲＡＭ、ＲＯＭ等からなる記憶装置１
２０とを含んで構成されている。演算処理装置１）８は
、インターフェイス回路１）６を介して各検出信号を順
次読み込み、これらに基づき後述する演算その他の処理
を行う。

記憶装置１２０は、演算処理装置１）Ｂの処理の実行に
必要な所定プログラム及び固定データ等を予め記憶して
いるとともに、演算処理装置１）８の処理結果を一時記
憶可能になっている。

次に、上記実施例の動作を説明する。

エンジンの駆動前は、油圧供給部１０のチエツク弁３８
出力側からオペレータチエツク弁４６に至る油圧経路が
略中立圧ＰＭに封じ込められており、各油圧シリンダ８
２はその中立状態を保持している。

この状態から、車両のイグニッションスイッチ（図示せ
ず）がオン状態になり、エンジンが駆動されると、油圧
供給部１０のアキュムレータ４０が蓄圧されるとともに
、各圧力制御弁４２に所定のライン圧Ｐを供給する。

そして、車両の走行に伴って、ピッチ、ロール。

バウンス等の揺動が車両に作用すると、これを上下、横
１前後加速度センサ９０．９２．９４が検出信号ｇｚ　
Ｔ　　ｇｖ　＋　　ｇｘとして検出する。この検出信号
ｇｚ＋　　ｇｙ＋　　ｇｘに基づいてコントローラ１４
で制御電流■が形成され、これが各圧力制御弁４２の励
磁回路に出力される。そこで、各圧力制御弁４２では、
車輪毎に前記ライン圧Ｐを調圧することによりその制御
圧ＰＣを第３図のように制御し、各油圧シリンダ８２の
ピストン８２ａの位置を姿勢変化力を減衰または抑制可
能な作動位置に移動させて、車体の姿勢変化を適宜抑制
する。

一方、車両にピッチ、ロール、バウンス等の揺動が生じ
ているときには、リザーバタンク１６内のオイルがその
揺動に伴って揺れている。このタンク１６内のオイルは
、その作動状態にあっては、油圧回路内を循環している
分があるので、タンク容量に比して比較的少なめになっ
ている。このため、液量が適切な範晴にありながら、揺
動時には液面スイッチ７０の位置まで達しないという状
態が短時間周期で繰り返されることがある。

そこで、前述の電源投入とともに、コントローラ１４０
マイクロコンピユータ１）４では、エンジン噴射時期制
御などの制御プログラムを実行しつつ所定時間（例えば
２０ｍｓ　ｅ　ｃ）毎のタイマ割込み処理として第５図
に示す処理を実行する。

まず、演算処理装置１）８は、向図のステップ■におい
て加速度検出信号ｇｚ、ｇｖｒ　　ｇｘを順次読み込み
、ステップ■においてそれらの検出信号に基づき加速度
Ｇ２．Ｇ、、ＧＸを個別に演算する。

次いで、ステップ■〜■において、演算した加速度Ｇ２
．ＧＶ　、ｃｘを予め定めた設定基準値α。

β、Ｔと比較する。即ち、ステップ■で、ＩＧｚｌ〈α
か否かの判断を行い、ＹＥＳのときには、ステップ■で
ｌＧｖ　１＜βか否かの判断を行い、さらにＹＥＳのと
きには、ステップ■でＩＯ２１〈γか否かの判断を行う
。これらの判断は、車両が所定値以上の高揺動状態か又
は所定値未満の低揺動状態かを判断するものである。そ
こで、ステップ■においてＹＥＳのときは、低揺動状態
であるとしてステップ■、■に移行する。

次いで、演算処理装置１）８は、ステップ■において液
面スイッチ７０のスイッチ信号Ｓを読み込み、ステップ
■においてスイッチ信号Ｓがオンか否かを判断する。こ
のステップ■の判断で、スイッチ信号Ｓがオンの場合は
、低揺動状態であって液量が設定基準値（即ち、液面ス
イッチ７０の装着高さに相当する量）を下回っていると
きであるから、単に、オイル量が不足の状態にあるとし
て、ステップ■に移行する。そして、ステップ■におい
て、第１の警報器１８に制御信号を出力して、この第１
の警報器１８を点滅させる。これによって、オペレータ
は液量不足を認識可能になり適切な処置を施すことがで
きる。

また、ステップ■の判断において、スイッチ信号Ｓがオ
フの場合には、低揺動状態であって液量が基準値又はこ
れ以上に残っている場合であるから、メインプログラム
にリターンし、警報を発することはない。

一方、前述のステップ■〜■において何れか１ステツプ
がＮＯの判断のときは、車両が高揺動状態であるとして
ステップ■〜■に移行する。ステップ■ではタイマＴを
インクリメントし、ステップ［相］、■はステップ■、
■と同一の処理を行う。

そこで、ステップ０でスイッチ信号Ｓがオンのときは、
高揺動状態であって液量不足を検出している予め設定し
ていた当然の状態であるとして、ステップ＠に移行して
タイマＴをクリアした後、リターンする。

また、ステップ■でスイッチ信号Ｓがオフと判断された
ときには、車両が大きく揺動して当然液量不足が検知さ
れなければならないのに、液量が適正値にあると判断さ
れた状態である。そこで、この異常ａ″態が単に一過性
のものか否かをみるために、ステップ０に移行してタイ
マ値Ｔが予め定めた設定基準値Ｔ０に達しているか否か
を判断し、Ｔ≦Ｔ、の場合にはリターンし、Ｔ＞ＴＩｌ
の場合にはステップ■に移行する。このステップ［相］
では、前述したステップ■と同様に第２の警報器２０を
点滅させて、液面スイッチ７０等の異常状態を、告知さ
せる。

このように、本実施例では、車両に高い揺動が生じても
この揺動の影響を排除した的確な液量不足の警報を発す
ることができる。また、揺動状態によって液量不足とな
ることを予め想定しておくことによって、液面スイッチ
７０及びそのリード線等の故障を自己診断することがで
き、油圧回路のフェイルセーフに寄与する。さらに、本
実施例ではｔ８動を検出するために、能動型サスペンシ
ョンの制御のために検出した加速度信号を兼用する構成
としているため、構成の簡単化を図ることができる。

ここで、液面スイッチ７０及び第５図のステップ■、［
相］の処理により液面位置検出手段が形成され、同図の
ステップ■、■の処理により残量状態判断手段が形成さ
れ、加速度センサ９０．９２゜９４、Ａ／Ｄ変換器１０
８，１）０．１）２及び同図のステップ■、■の処理に
よって揺動検出手段が形成され、同図のステップ■〜■
の処理によって揺動状態判断手段が形成され、第１の警
報器１８及び同図のステップ■の処理によって液量不足
警報手段が形成され、第２の警報器２０及び同図のステ
ップ■の処理によって故障警報手段が形成されている。

なお、前記実施例では、加速度センサは上下。

横９前後の内、任意のもの又はその組み合わせにかかる
ものでよい。

まな、前記実施例は、揺動を発生可能な機械装置として
車両の場合について説明したが、この発明は必ずしもこ
れに限定されるものではなく、例えば船舶等についてで
あってもよい。

さらにまた、前記実施例におけるコントローラ１４は、
その全体をカウンタ、比較器、増幅器等の電子回路によ
り構成することもできる。

〔発明の効果〕

この発明は以上のように構成され機能することから、リ
ザーバタンクを搭載している機械装置に揺動が生じた場
合でも、この揺動に影響されることなく的確な残量不足
の警告を発することができるとともに、液面スイッチ等
を含む液面位置検出手段の故障を自己診断することがで
き、且つ、構成が簡単化されたリザーバタンクの液量警
報装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の概要を示す基本構成図、第２図はこ
の発明の一実施例を示す概略構成図、第３図は圧力制御
弁の制御Ｂ電流に対する制御圧の関係を示すグラフ、第
４図はコントローラにおけるマイクロコンピュータの概
略構成を示すブロック図、第５図はマイクロコンピュー
タにおける液量不足の警報発令、故障警報発令の処理手
順を示すフローチャートである。 図中、１４はコントローラ、１６はリザーバタンク、１
８．２０は第１．第２の警報器、７０は液面スイッチ、
９０．９２．９４は各々上下、横。 前後方向の加速度センサ、１０８，１）０．１）２は各
々Ａ／Ｄ変換器である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）車両などに搭載されたリザーバタンクの液面位置
   情報を検出する液面位置検出手段と、前記液面位置検出
   情報に基づき液面が基準設定値より低い残量不足状態か
   否かを判断する残量状態判断手段とを備え、この残量状
   態判断手段の判断結果に応じて警報を発するようにした
   リザーバタンクの液量警報装置において、 車両などに発生する揺動を検出する揺動検出手段と、こ
   の揺動検出手段の検出情報が基準設定値以下の低揺動状
   態か否かを判断する揺動状態判断手段とを具備し、 前記揺動状態判断手段により低揺動状態であると判断さ
   れ且つ前記残量状態判断手段により残量不足状態である
   と判断された場合には、液量不足の警報を発する液量不
   足警報手段と、前記揺動状態判断手段により高揺動状態
   であると判断され且つ前記残量状態判断手段により液量
   が適切な状態にあると判断された場合には、前記液面位
   置検出手段の異常を警告する故障警報手段とを具備した
   ことを特徴とするリザーバタンクの液量警報装置。