JPS6122890B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は燃料液面の一時的な変動による誤表示
を防止する車両用燃料計に関するものである。

従来この種の燃料計としては、燃料液面変動に
係るユニツト抵抗の一時的な変化を平滑回路で平
滑にし、増幅回路、インピーダンス変換回路を通
すことによつて、メータの針振れ防止を行なつて
いた。その一例として、例えば特開昭53−15852
号「液面計の補正回路」がある。しかし、電源投
入時には平滑回路のコンデンサへの充電遅れによ
つて平滑電圧がすぐには上昇しないためにインピ
ーダンス変換回路に出力される電圧は低く、その
ためにバイメタルに流れる電流が大きいのでメー
タの針が急激に振れ、燃料量が少ない場合には正
確な指示以上に振れるという欠点があつた。

本発明は上記欠点を解消するもので、燃料量を
検出する検出手段により得られた信号の一時的な
変化を平滑する平滑手段とこの平滑手段のコンデ
ンサへの充電を急速にする急速充電手段とコンデ
ンサの急速充電時間を制限する時限手段とを備え
ることによつて、電源投入時の表示手段の誤動作
を防ぐと共に燃料量検出の一時的な変化による表
示手段の誤動作を防ぐことができる車両用燃料計
を提供することを目的とするものである。

以下本発明を図に示す実施例について説明す
る。

第１図は本発明の第１の実施例を示す電気結線
図で、１は12Vの車載バツテリ、２はキースイツ
チ、３はダミー抵抗である。４はセンサ部で、検
出手段を構成する可変抵抗４ａ、可動片４ｂ、フ
ロート４ｃを有し、燃料タンク内の燃料液面の変
化に応じてフロート４ｃおよび可動片４ｂが移動
することによつて、可変抵抗４ａにおける一端ａ
と可動片４ｂの接触部分ｂの抵抗値Rabが、燃料
の液位に応じたものになるように構成してある。
５，６，７は平滑手段を構成する平滑抵抗と平滑
コンデンサとインピーダンス変換回路をなす演算
増幅器で、センサ部４の可変抵抗４ａにおける抵
抗値Rabの両端間電圧を受け、燃料液面の一時的
な変化を平滑して出力電圧を燃料液面に応じた電
圧に保つている。８はメーチ部で、表示手段を構
成する抵抗発熱体８ａ，バイメタル８ｂ、指示計
８ｃを有し、燃料の液位を表示する。抵抗発熱体
８ａはニクロム線等から成り、ダミー抵抗３とほ
ぼ等価の抵抗値を示し、電源電圧と演算増幅器７
の出力電圧の差に応じて発熱してバイメタルを曲
げる。９，１０は急速充電手段としてのPNP型ト
ランジスタとベース抵抗である。このPNP型トラ
ンジスタ９のエミツタとコレクタは、ダミー抵抗
３と可変抵抗４ａの接続点と平滑抵抗５と平滑コ
ンデンサ６の接続点にそれぞれ接続されている。
また、ベースはベース抵抗１０を介して、時限手
段を構成する第１のコンパレータ１１、遅延抵抗
１２、遅延コンデンサ１３の出力側に接続されて
いる。この遅延抵抗１２と遅延コンデンサ１３
は、車載バツテリ１の両端間に直列に接続され、
バツテリ電圧を遅延する遅延回路を構成してお
り、この遅延回路の遅延電圧はコンパレータ１１
の非反転入力に入力されている。このコンパレー
タ１１の反転入力には第１の基準電圧が入力され
ている。この第１の基準電圧は車載バツテリ１の
両端間に直列に接続された電流供給用抵抗１４と
定電圧ダイオード１５における定電圧ダイオード
１５のカソード電圧を第１の分圧用抵抗１６、第
２の分圧用抵抗１７、第３の分圧用抵抗１８から
成る３つの分圧用抵抗で分圧した電圧のうち第２
の分圧用抵抗１７と第３の分圧用抵抗１８の両端
間の電圧にて定めている。１９は第２のコンパレ
ータで反転入力は遅延電圧を入力とし、非反転入
力は第３の分圧用抵抗１８の両端間の第２の基準
電圧を入力としている。この第２のコンパレータ
１９の出力端子はNPN型トランジスタ２０のベ
ースおよびバイアス抵抗２１の一端に接続されて
いる。このNPN型トランジスタ２０のコレクタ
はバスアス抵抗の他端および車載バツテリ１に、
エミツタは定電圧回路２２の出力側に接続されて
いる。この定電圧回路２２は公知のもので、車載
バツテリ１よりのバツテリ電圧に基いて一定の
7Vの制御電圧を発生する。２３はキースイツチ
２を開いた時、遅延コンデンサの電荷を放電する
ための放電用ダイオードである。

上記構成において第２図に示す制御電圧の時間
変化を示す特性図と共にその作動を説明する。

まず、キースイツチ２を閉じると車載バツテリ
１から遅延抵抗１２を介して遅延コンデンサ１３
に充電し始める。この時、第２のコンパレータ１
９の非反転入力に入力される第２の基準電圧が反
転入力に入力される遅延電圧より大きいので、第
２のコンパレータの出力はハイレベルとなり、
NPN型トランジスタ２０はオンする。このNPN
型トランジスタ２０がオンしたことにより、制御
電圧はバツテリ電圧に等しくなる。一方、この時
第１のコンパレータ１１の反転入力に入力される
第１の基準電圧が非反転入力に入力される遅延電
圧よりも大きいので第１のコンパレータ１１はロ
ーレベルとなりPNP型トランジスタ９はオンして
いる。この状態において、車載バツテリ１からの
電流がダミー抵抗３、PNP型トランジスタ９を介
して平滑コンデンサ６に流れ込むため、平滑コン
デンサ６は急速に充電される。従つて、演算増幅
器７の出力電圧は瞬時にセンサ部４の検出電圧に
達するため、指示計８の指示の振れ過ぎを防止す
る。これと共に、制御電圧がトランジスタ２０に
よりバツテリ電圧に等しくなつているため、電圧
発熱体８ａの両端間電圧は大きく、バイメタル８
ｂを急速に加熱させ、指示計８ｃの針の振れを速
くする。

上記状態において時間が第２図におけるto経過
した時、すなわち遅延電圧が第２の基準電圧に達
した時、第２のコンパレータ１９の出力はローレ
ベルになり、NPN型トランジスタ２０はオフと
なる。このNPN型トランジスタ２０がオフした
ことにより、制御電圧は第２図に示すようにバツ
テリ電圧から定電圧回路２２による定電圧7Vに
なる。一方、第１のコンパレータ１１において
は、第１の基準電圧の方が遅延電圧よりも大きい
状態にあるので、第１のコンパレータ１１はロー
レベルを保ちPNP型トランジスタ９はオン状態を
続ける。この状態において制御電圧がバツテリ電
圧から定電圧に変わつたことにより、平滑回路の
入力電圧が平滑電圧よりも低くなるため、平滑コ
ンデンサ６の電荷がPNP型トランジスタ９のコレ
クタ、エミツタおよび可変抵抗４ａを介して放電
される。制御電圧が定電圧に変わつたことによ
り、抵抗発熱体８ａにかかる電圧は燃料液面の液
位に応じたものとなり、燃料計８ｃの針は正確な
値を示す。

上記状態から遅延電圧が第１の基準電圧に達す
ると、第１のコンパレータ１１はローレベルから
ハイレベルに変わり、それを共にPNP型トランジ
スタ９もオンからオフに変わる。この状態におい
ては、燃料液面の一時的な変化によつてセンサ部
４の検出電圧が変動しても、平滑抵抗５と平滑コ
ンデンサ６で定まる時定数を十分大きくしてある
ので平滑電圧はほとんど変化することなく、燃料
計８ｃの針は正確な値を示す。他方、燃料の液位
が低下した場合には抵抗値Rabが増加してセンサ
部４の検出電圧が大きくなるため、演算増幅器７
の出力電圧も大きくなり、抵抗発熱体８ａへの印
加電圧および電流値は小さくなる。それゆえバイ
メタル８ｂは上方向にそり返り、指示計８ｃは燃
料量の少ないことを示すＥの方向に振れる。

キースイツチ２を切ると、遅延コンデンサ１３
の電荷は放電用ダイオード２３により放電され
る。

次に第２の実施例について説明する。

第３図において１６ａは第１のコンパレータ１
１の反転入力に入力する第１の基準電圧を発生す
るための分圧用抵抗である。２４はメータ部で、
表示手段を構成する保護抵抗２４ａ、温度補償用
抵抗２４ｂ、第１のコイル２４ｃ、第２のコイル
２４ｄ、第３のコイル２４ｅ、第４のコイル２４
ｆ、指示計２４ｇを有し、燃料の液位を表示す
る。

次にその作動について説明する。キースイツチ
２を閉じた直後は第１の基準電圧の方が遅延電圧
より高いので第１のコンパレータ１１の出力はロ
ーレベルであり、PNP型トランジスタ９はオンし
ている。従つて、平滑コンデンサ６は急速に充電
され、演算増幅器７の出力電圧はセンサ部４の検
出電圧に瞬時に達する。それと同時に、車載バツ
テリ１から保護抵抗２４ａを介して第１のコイル
２４ｃ、第２のコイル２４ｄ、第３のコイル２４
ｅ、第４のコイル２４ｆに電流が流れ、合成磁界
により指示計２４ｇの針を振らす。遅延電圧が第
１の基準電圧に達すると、第１のコンパレータ１
１の出力はローレベルからハイレベルに変わり、
PNP型トランジスタ９をオンからオフに変える。
従つて、その後は平滑抵抗５と平滑コンデンサ６
によつて定まる十分大きな時定数により、燃料液
面が一時的に変化しても平滑回路の平滑電圧はほ
とんど変化なく、指示計８ｃの針は正確な値を示
す。

なお、上記実施例において、燃料タンク内の液
位を検出するのに超音波を反射させる装置を用い
てもよい。また、平滑手段においては、演算増幅
器７の代わりにトランジスタを使つた差動増幅器
およびインピーダンス変換回路を用いてもよい。
また、急速充電手段においても、ある一定時間だ
け閉成するスイツチを用いてもよい。さらに、時
限手段については、IC素子等を用いて一定時間
後に出力を発生するものを用いてもよい。

以上述べたように本発明においては、燃料量を
検出する手段と検出手段からの信号を平滑する手
段と平滑手段からの信号を表示する表示手段と平
滑手段のコンデンサを急速充電させる急速充電手
段とコンデンサの急速充電時間を制限する時限手
段を備えているから、電源投入時に急速充電手段
により平滑手段のコンデンサを急速に充電して検
出手段からの信号を表示手段にすばやく伝えるこ
とにより表示手段の誤動作を防ぐことができると
共に、加減速などによる燃料液面の一時的な変化
による検出手段の信号の変化を平滑手段で平滑す
ることにより表示手段の誤動作を防ぐことができ
るという優れた効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１実施例を示す電気結線
図、第２図は第１図の第１実施例における制御電
圧の時間変化を示す特性図、第３図は本発明の第
２実施例を示す電気結線図である。 ４ａ，４ｂ，４ｃ……検出手段を構成する可変
抵抗、可動片、フロート、５，６，７……平滑手
段を構成する抵抗、コンデンサ、演算増幅器、８
ａ，８ｂ，８ｃ……表示手段を構成する抵抗発熱
体、バイメタル、指示計、９，１０……急速充電
手段を構成するPNP型トランジスタ、抵抗、１
１，１２，１３……時限手段を構成するコンパレ
ータ、抵抗、コンデンサ、２４ａ，２４ｂ，２４
ｃ，２４ｄ，２４ｅ，２４ｆ，２４ｇ……表示手
段を構成する抵抗、抵抗、コイル、コイル、コイ
ル、コイル、指示計。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 燃料タンク内の燃料量を検出する検出手段
   と、この検出手段よりの検出信号に対応する表示
   信号を発生するとともに、この検出信号の一時的
   な変化を平滑するためのコンデンサを備えた平滑
   手段と、この平滑手段からの表示信号により燃料
   量を表示する表示手段とを備えた車両用燃料計に
   おいて、電源投入時に前記コンデンサへの充電を
   急速にするための急速充電手段と、この急速充電
   手段による前記コンデンサへの充電時間を制限す
   るための時限手段とを設けることを特徴とする車
   両用燃料計。