JPH05223619A - タンク内液量検出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 水入り等の一時的な不具合では即システム異
常として運転者等に警告することなく、また一部の液量
検出用センサが異常状態でも常時タンク内の燃料量を精
度良く測定するタンク内液量検出装置を提供することに
ある。 【構成】 本発明のタンク内液量検出装置は、常時液面
検出用センサ１１ａ，１１ｂ，１１ｃ及び補正センサ１
１ｄの検出状態を監視し、全て正常値を示した場合と一
部のセンサが異常値を示した場合と全て異常値を示した
場合とに場合分けをし、それに対応して正常時液量検出
手段と暫定液量検出手段とシステム異常との制御方法が
設けられ、液量算出等を行う制御手段１３が設けられい
る。従って、センサの異常値が正常値に戻ると、暫定液
量検出手段から正常時液量検出手段に復帰することがで
き、常時精度良くタンク内の液量を検出し、かつ一時的
な不具合システムの異常とし運転者等にディスプレイ１
４で警告を行うことがない。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はタンク内液量検出装置、
特に自動車や各種の乗り物の燃料タンクに収納されてい
る燃料の量を測定するための装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来は、例えば自動車の燃料タンクに収
容された燃料の量は、タンク内の所定の位置に固定され
たセグメントによって液面を検知し、液量を測定してい
た。しかし、そのセグメントの位置がタンクの重心にな
い場合、または重心にあってもタンクの形状が一様でな
い場合には、路面の傾斜や自動車の加速によるタンク内
液面の変化により、液面と液量との相関関係が変化した
りする可能性があった。そこで、近年ではこのような傾
斜等によるタンク内液面変化の影響を受けにくいタンク
内の燃料量測定装置が提供されている。

【０００３】例えば、特開平１−１３８４２２号公報の
タンク内の液量を測定する装置には、タンク内の周辺に
沿って１２０度の角度ずつに離して３個のレベルセンサ
が設けられおり、この３個のレベルセンサから供給され
る情報が、情報処理手段によって処理され、これによっ
て制御が行われるので、タンク自体の形状及びその動き
（傾斜時等）による影響が少なくなり、タンク内の燃料
量を精度良く測定することができる。

【０００４】一方、特開昭６２−１７９６１１号公報に
おいては、燃料タンク内に複数のレベル検出器が設けら
れ、このレベル検出器からの検出値に基づいて燃料タン
クの傾斜角θ，φを演算し、これと同時に前記検出値と
共に傾斜角θ，φと密度，加速度ρ，ｇを入力して液位
レベルも演算するので、燃料重量残量を高精度で演算す
る飛行機体の燃料重量残量測定装置が開示されている。

【０００５】また、特開昭６２−７９３１７号公報にお
いては、タンク内の異なる位置に３個の液量センサが設
けられ、この出力値によってタンク内液面と液面傾斜状
態とを検出し、傾斜状態に応じて液量センサの検出値の
補正を行うことによって、タンクが装備されているもの
の動きによる液面変動に対しても、タンク内液量を高精
度に検出する液量検出装置が記載されている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】一般に、タンク内にガ
ソリン等の燃料を注入すると、タンクの底に溜まってい
る水は燃料注入時の乱流によって燃料と混合されていま
う。従って、液量レベルセンサ内部にも水が混入してし
まう場合が生じる。このような場合には、液面検出用セ
ンサは正常な液位レベルを検出することができなくな
る。

【０００７】従って、前述のタンク内に設けられた３個
または複数の液面検出用センサの全て検出値を基に、常
時燃料量を計算しているタンク内液量検出装置において
は、上記のような液面検出用センサの異常が生じた場合
に、異常な燃料量を算出してしまう、またはこの液量レ
ベルセンサの異常の検出と同時にシステムの異常と判定
し、運転者等に警告を行ってしまうという処理が行なわ
れ、常時正確な燃料量を把握することが困難であった。

【０００８】特に、液面検出用センサとして検出精度の
高い静電容量式センサを用いると、水入り等の影響を受
け易い。すなわち、静電容量式センサは２層構造の電極
（内部電極と外部電極）からなるので、この電極間に水
が混入し、更にこの混入した水が両電極間で大きな水滴
になると両電極はショートし、液面検出が不能となり、
これによってシステム異常が頻繁に起きるおそれもあっ
た。

【０００９】そこで、最近の液面検出用センサは、一旦
水がセンサ内部に混入しても、車両運行時のタンク振動
及びガソリンとの比重差によって、混入した水をセンサ
の下部より排出する構造を有している。

【００１０】しかしながら、このように水抜きの穴を有
する液面検出用センサを備えたタンク内液量検出装置に
おいても、車両停止時はガソリンとの比重差によってし
か混入した水を排出できないので、うまく水が排出され
ない場合も生じ、このような時には、異常な燃料量を算
出し続けたり、頻繁にシステムの異常と判定し、その度
に運転者等に対して警告を行なってしまうという問題が
あった。

【００１１】本発明は以上のような課題を鑑みてなされ
たものであり、その目的は、水入り等により一部の液面
検出用センサが異常を示しても直ぐにシステムの異常と
判定することなく、異常を示した液面検出用センサの復
帰を監視しながら、他の正常な液量レベルセンサによっ
て継続して燃料量を測定し、常時タンク内の燃料量を精
度良く測定し、かつ一時的な不具合ではシステム異常と
判定せず、運転者等への警告頻度を減少させるタンク内
液量検出装置を提供することにある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】以上のような目的を達成
するために、本発明におけるタンク内液量検出装置は、
タンク内に複数の液面検出用センサを設置する液量検出
装置において、複数の液面検出用センサからの液量検出
値を常時監視するレベルセンサ監視手段と、該液面検出
用センサ監視手段において、該複数の液面検出用センサ
からの液量検出値が全て妥当な値を示している場合に
は、通常の液量検出を行なう正常時液量検出手段と、該
液面検出用センサ監視手段において、他の液面検出用セ
ンサの検出値と極端に異なる検出値を出力した液面検出
用センサを発見した場合には、一部の液面検出用センサ
の異常と判定し、他の正常な液面検出用センサからの液
量検出値を用いて液量を検出し続ける暫定液量検出手段
とを有し、該暫定液量検出手段による制御を行っている
際に、全ての液面検出用センサが正常値を示した場合
は、該暫定液量検出手段による制御から前記正常時液量
検出手段による制御に復帰することを特徴とする。

【００１３】

【作用】以上のような構成を有する本発明に係るタンク
内液量検出装置においては、一部の液面検出用センサに
異常が生じた場合には、この異常な液面検出用センサを
除いて、残りの正常な液面検出用センサによって継続し
て液量が測定されるので、常時液量測定が精度良く行わ
れる。また、上記のような暫定液量検出を行っている間
は、異常を示した液面検出用センサの復帰を監視し続け
るので、異常値を出力していた液面検出用センサが全て
正常値を示した場合は、その暫定液量検出手段から正常
時液量検出手段に復帰する。

【００１４】

【実施例】以下、図面に基づいて、本発明の好適な実施
例を説明する。

【００１５】図１は、本発明に係るタンク内液量検出装
置の一実施例を示すブロック構成図である。図１におい
て、タンク内液量検出装置はタンク内の異なる箇所に夫
々設置されている液位レベルを検出する液面検出用セン
サ１１ａ，１１ｂ，１１ｃ及びガソリン等の燃料の誘電
率を計算するための補正センサ１１ｄと、予め液位レベ
ルの傾斜の程度に応じて設定された補正係数が記憶され
た補正係数メモリ１２と、装置内の液量検出等の制御を
行う制御手段１３とを含んでいる。そして、制御手段１
３は、この液面検出用センサ１１ａ，１１ｂ，１１ｃ及
び補正センサ１１ｄからの液位レベル検出値を読み込ん
で、所定の演算処理を行うことによって、液面の傾斜状
態の程度を判定し、補正係数メモリ１２から読み出され
た補正係数に基いて、タンク内の正確な液量を算出す
る。そして、タンク内の液量を運転者等に告知するため
に、この算出された液量は周知のディスプレイ１４に表
示される。

【００１６】なお、補正センサ１１ｄは、液面検出用セ
ンサ１１ａ内に配置されている。

【００１７】また、本実施例における液面検出用センサ
１１ａ，１１ｂ，１１ｃ及び補正センサ１１ｄの構成
は、７１０Ｈ静電容量式フェーエルセンダであるが、液
面検出用センサ１１ａ，１１ｂ，１１ｃの夫々が、フロ
ート式フェーエルセンダであっても良い。

【００１８】更に、液面検出用センサ１１ａ，１１ｂ，
１１ｃ及び補正センサ１１ｄは、例えば図２に示すよう
に、それらの検出値によってタンク１５内の液面の前
後、左右、斜めの各方向における状態及びその傾斜程度
を判定することができるように、タンク１５の異なる位
置に夫々設置されている。なお、図２中の矢印は、前方
向を示している。

【００１９】本発明において特徴的なことは、常時液面
検出用センサ１１ａ，１１ｂ，１１ｃ及び補正センサ１
１ｄの検出状態が監視され、全て正常値を示した場合と
一部のセンサが異常値を示した場合と全て異常値を示し
た場合とに場合分けをし、それに対応して、前二者につ
いては液量検出手段として正常時液量検出手段と暫定液
量検出手段とを設け、随時この手段を使い分けすること
ができ、また全て異常値を示した場合だけはシステム異
常と判定し、ここで初めて運転者等に警告を行うことで
ある。従って、このような制御を行うことから、監視時
に一部のセンサの異常値が正常値に戻ったときには、随
時暫定液量検出手段から正常時液量検出手段に液量検出
手段を復帰させることができ、常時精度良くタンク内の
液量を検出し、かつ一時的な不具合で即システムの異常
と判定し運転者等に警告を行うことがなくなる。

【００２０】以上のような構成のタンク内液量検出装置
の動作の概要を、まず図３を参照しながら説明する。

【００２１】液量検出開始時から液面検出用センサの検
出状態を監視し（Ｓ２１）、全て正常値を示したと判定
した場合には、正常時液面検出手段によって全ての液面
検出用センサの検出値よりタンク内の液量を算出する
（Ｓ２２）。一方、液面検出用センサの１本でも異常値
を示していると判定した場合には、次に液面検出用セン
サが全て異常値を示しているか否かを判定する（Ｓ２
３）。ここで、全て異常値であると判定した場合には、
システム異常の処理を行い運転者等に警告を発する（Ｓ
２６）。

【００２２】しかし、液面検出用センサの全てが異常値
を示しているとはいえない場合には、次に液面検出用セ
ンサが全て正常値を示しているかどうかを判定し（Ｓ２
４）、ここで、全てが正常値ではないと判定した場合に
は、暫定液量検出手段によって、異常値を示した液面検
出用センサを除いた残りの正常な液面検出用センサの検
出値よりタンク内の液量を算出する（Ｓ２５）。また、
この暫定液量検出手段によってタンク内の液量を算出し
ている間も、常時液面検出用センサの検出状態が監視し
され（Ｓ２３，Ｓ２４）、全て正常値を示した場合に
は、暫定液量検出手段から正常時液量検出手段に復帰す
る（Ｓ２４からＳ２１）。

【００２３】更に、図４を参照して本装置の動作を詳細
に説明する。

【００２４】まず、液面検出用センサから液位レベルの
データを取り込み（Ｓ３１）、現行の液量算出処理のル
ーチンが異常時、例えばセンサの水入り時（Ｍ：水入り
フラグ）のルーチンである（Ｍ＝１）か正常時のルーチ
ン（Ｍ＝０）であるかを判定する（Ｓ３２）。なお、初
期は正常ルーチン（Ｍ＝０）に設定されている。

【００２５】実施例おいては、液面検出用センサが補正
センサ１本を含む４本で構成されているので、４本とも
正常な値を示している場合には、全てのセンサの検出値
発信停止カウンタのカウンタ値を０にし（Ｓ３４）、正
常ルーチンにおいて液量の算出処理を行なう（Ｓ３
５）。

【００２６】一方、４本のうち１本でも異常値を示して
いると判定された（Ｓ３３）場合は、該異常値を示した
センサの検出値発信停止カウンタのカウンタ値を例えば
０．１秒毎に１ずつインクリメントしてゆく（Ｓ３
７）。そして、このカウント値が２５６となるまでは、
４本のセンサから検出値を取り込み、センサの状態を判
定し（Ｓ３１〜Ｓ３３）、もし４本のセンサからの検出
値が全て正常値になった場合には、異常値を示していた
センサの検出値の発信を停止するカウンタのカウンタ値
を０にして、正常ルーチンにおいて液量の算出処理が行
なわれる（Ｓ３４，Ｓ３５）。ここまでが、正常時液量
検出手段である。

【００２７】しかし、検出値発信停止カウンタのカウン
タ値が２５６未満で、かつまだセンサが異常値を示し続
けていた場合には、その検出値発信停止カウンタのカウ
ンタ値を更にインクリメントしてゆき（Ｓ３６）、この
カウンタ値が２５６となった時点で、水入りフラグ
（Ｍ）を正常ルーチン（Ｍ＝０）を水入りルーチン（Ｍ
＝１）に変え、暫定液面検出手段に移行する（Ｓ３７，
Ｓ３８）。ここでは、異常値を示したセンサの検出値が
正常値に戻るまで一定時間が設けられ、この猶予時間内
に正常値になれば正常ルーチンに復帰することができる
（Ｓ３９，Ｓ４０，Ｓ４２〜Ｓ４４，Ｓ５１〜Ｓ５
３）。また、この猶予時間内では、４本のセンサの検出
値は所定回数積算され、その平均値をもとに水入りルー
チンにおいて液量の算出処理が行なわれる（Ｓ４５〜Ｓ
４９）。

【００２８】この暫定液面検出手段における動作につい
て、更に詳細に説明する。

【００２９】まず、暫定液面検出手段に移行すると、暫
定液面検出時間の時間制限をするために時間制限カウン
トのカウント値がインクリメントされ（Ｓ３９，Ｓ４
０）、７６８になるまでは、３本のセンサとも異常値を
示しているか否かを判定し（Ｓ４２）、３本（補正セン
サを除いた３本をいう）とも異常値を示した場合には３
本とも検出値の発信を停止させるための３本同時検出値
発信停止カウンタのカウンタ値をインクリメントしてゆ
き、２５６以上となった場合には異常ルーチンでシステ
ム異常として処理する（Ｓ６１〜Ｓ６３）。

【００３０】一方、異常値を示したセンサが２本以下の
場合には、３本同時検出値発信停止カウンタのカウンタ
値を０にし、次にセンサの状態を判定したときに４本と
も正常値を示した場合には、暫定液面検出手段から正常
時液面検出手段に復帰するため正常データのカウントの
カウント値をインクリメントしてゆき、このカウント値
が２５６となった時点で、全てのカウンタ値を０にし、
以後正常ルーチンにて液量算出処理を行なう（Ｓ４４〜
Ｓ５３）。

【００３１】また、異常値を示したセンサが３本以下の
場合、または正常データのカウントのカウント値が２５
６に満たない場合には、水入り時のデータを平均化する
ためのデータ平均化カウンタのカウンタ値をインクリメ
ントしてゆき、この値が１０２４未満のときはデータを
積算してゆき、１０２４になった時点で初めて水入りル
ーチンにおいて暫定の液量算出処理を行なう（Ｓ４４〜
Ｓ４９）。

【００３２】なお、時間制限カウントのカウント値が７
６８になるとこの時間制限カウントのカウント値と正常
データをカウントしている正常データカウントのカウン
ト値を０にし（Ｓ４１）、その後の制御方法は上記の工
程と同様である（Ｓ４２〜Ｓ４９，Ｓ４２〜Ｓ５３）。

【００３３】更に、本実施例において、車速との関連も
付加して制御する方法もある。このような制御方法を図
５のフローを用いて説明する。

【００３４】各液量検出用センサにおいて検出値が出力
されると、全てのセンサの状態が判定され、全て正常な
場合には正常時液量検出手段により液量が算出される
（Ｓ７１，Ｓ７２）。一方、一部でも異常値を出力した
センサがあった場合には、全てのセンサが異常状態でな
いか否か判定され、全て異常な場合にはシステム異常と
して処理される（Ｓ７１，Ｓ７３，Ｓ７７）。一部でも
正常値を出力したセンサがあった場合には、暫定液量検
出手段によって液量が算出される（Ｓ７３〜Ｓ７５）。
そして、一定車速以上で走行中にこの暫定処理を行う際
には、一定の時間制限が設けられており（Ｓ７６）、こ
の時間内に全てのセンサが正常状態に復帰した場合に
は、以後は正常時液量検出手段により液量が算出される
（Ｓ７４）。しかし、一定車速以上で一定時間この暫定
処理が行われた場合には、システム異常として処理され
る（Ｓ７６〜Ｓ７７）。

【００３５】

【発明の効果】以上のように、本発明のタンク内液量検
出装置は、一部の液面検出用センサに異常が生じた場合
には、この異常な液面検出用センサを除いて、残りの正
常な液面検出用センサによって継続して液量が測定され
るので、常時液量測定を精度良く行うことができる。ま
た、上記のような暫定液量検出手段を行っている間は、
異常を示した液面検出用センサの復帰を監視し続けるの
で、異常値を発していた液面検出用センサが全て正常値
を示した場合は、その暫定液量検出手段から正常時液量
検出手段に復帰することができる。このように一時的な
不具合では警告することがないので、警告の頻度が少な
い実用的なシステムが実現される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るタンク内液量検出装置の一実施例
を示すブロック構成図である。

【図２】タンク内液量検出装置の液量検出用センサが設
置されたタンクの平面図。

【図３】タンク内液量検出装置の動作の概要を示すフロ
ーチャート。

【図４】正常時液量検出手段と暫定液量検出手段等を詳
細に示したフローチャート。

【図５】車速の要因を付加したタンク内液量検出装置の
動作を示すフローチャート。

【符号の説明】

１１ａ 液面検出用センサ １１ｂ 液面検出用センサ １１ｃ 液面検出用センサ １１ｄ 液面検出用センサ １２ 補正計数メモリ １３ 制御手段 １４ ディスプレイ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】タンク内に複数の液面検出用センサを設置
   し、タンク内液量を検出する液量検出装置において、 複数の液面検出用センサからの液量検出値を監視するセ
   ンサ監視手段と、 前記センサ監視手段において、前記複数の液面検出用セ
   ンサからの液量検出値が全て妥当な値を示している場合
   に、全ての液面検出用センサからの液量検出値に基づく
   通常の液量検出を行なう正常時液量検出手段と、 前記液面検出用センサ監視手段において、他の液面検出
   用センサの検出値と極端に異なる検出値を出力した液面
   検出用センサを発見した場合に、その液面検出用センサ
   の異常と判定し、他の正常な液面検出用センサからの液
   量検出値を用いて液量を検出し続ける暫定液量検出手段
   と、 を有し、 該暫定液量検出手段による制御を行っている際に、全て
   の液面検出用センサが正常値を示した場合は、前記暫定
   液量検出手段による制御から前記正常時液量検出手段に
   よる制御に復帰することを特徴とするタンク内液量検出
   装置。