燃料剩余量检测装置及燃料供给模块的制造方法与流程

本说明书中公开的技术涉及一种燃料剩余量检测装置及燃料供给模块的制造方法。

背景技术：

日本特开2005-274434号公报中公开了一种用于检测燃料箱中的燃料的剩余量的燃料剩余量检测装置。该燃料剩余量检测装置具有主体、以能够相对于主体旋转的方式支承于该主体的臂以及连接于臂的浮子。浮子漂浮在燃料箱中的燃料上。当燃料箱中的燃料的液位发生变化时，浮子在上下方向上的位置发生变化，从而臂相对于主体旋转。在主体的内部设置有角度传感器(霍尔ic)。角度传感器输出表示主体与臂的相对角度的数据。因而，能够基于角度传感器输出的数据，来计算燃料箱中的燃料的剩余量。

技术实现要素：

发明要解决的问题

有时在角度传感器中产生检测误差。例如，在臂的旋转中心轴与角度传感器的轴之间由于制造误差等而产生了偏差的情况下，有时在角度传感器输出的数据(表示臂的角度的数据)与实际的臂的角度之间产生偏差。图5例示出角度传感器输出的数据θ1与实际的臂的角度θ0之间的关系。图5的实线的曲线表示设计上的值，图5的虚线的曲线表示角度传感器的特定个体的值。实线的曲线与虚线的曲线之差为检测误差。如图5所示，检测误差的大小根据臂的角度θ0而变化。另外，即使是同一品种的燃料剩余量检测装置，角度传感器的检测误差也会按每个个体而不同。以往，无法对这样的检测误差进行修正，从而燃料剩余量的检测精度不太高。在本说明书中，提供能够提高燃料剩余量检测装置的检测精度的技术。

用于解决问题的方案

通过本说明书所公开的制造方法，制造用于检测燃料箱内的燃料的剩余量的燃料剩余量检测装置。通过该制造方法制造的燃料剩余量检测装置具有：主体；臂，其以能够相对于所述主体旋转的方式支承于该主体；浮子，其连接于所述臂；角度传感器，其根据所述主体与所述臂的相对角度来输出第一数据；存储电路，其存储有转换数据，在该转换数据中与所述第一数据的值相对应地描述了第二数据的值；以及数据转换电路，其从所述角度传感器接收所述第一数据，基于所述转换数据来将接收到的所述第一数据转换为所述第二数据，并输出进行转换所得到的所述第二数据。该制造方法包括转换数据生成工序，在该转换数据生成工序中，进行在将所述相对角度设置为规定角度的状态下测定所述角度传感器输出的所述第一数据的值、并将与所述规定角度对应的值作为所述第二数据的值来与测定出的所述第一数据的值相对应地存储到所述存储电路的处理，针对至少3个所述规定角度实施上述的处理来生成所述转换数据。

此外，所述第二数据既可以是同主体与臂的相对角度相关的数据，也可以是根据主体与臂的相对角度计算出的其它数据(例如，与燃料的液位相关的数据)。

在该制造方法中，在将主体与臂的相对角度设置为规定角度的状态下，测定角度传感器输出的第一数据的值。由此，获知主体与臂之间的实际的相对角度同角度传感器输出的第一数据之间的误差(即，检测误差)。在此，将与被设置的规定角度对应的值作为第二数据的值来与测定出的第一数据的值相对应地存储到存储电路中。例如，在将主体与臂的相对角度设置为10.0度的状态下角度传感器输出的第一数据示出10.5度的情况下，将实际的相对角度即10.0度(或者基于10.0度计算出的其它值(例如，燃料的液位))作为与10.5度这样的第一数据对应的第二数据的值存储到存储电路中。因此，在之后使用燃料剩余量检测装置时角度传感器输出的第一数据示出10.5度的情况下，数据转换电路输出的第二数据示出10.0度(或者基于10.0度计算出的其它值)。基于实际的相对角度的值被作为第二数据输出，因此能够更准确地检测燃料剩余量。在该制造方法中，至少针对3个规定角度实施与测定出的第一数据的值相对应地存储第二数据的处理。因此，即使是在如图5那样角度传感器的检测误差的大小根据相对角度而变化的情况下，也能够以对检测误差进行修正的方式来生成转换数据。因而，根据该制造方法，能够制造即使在角度传感器的检测误差的大小根据相对角度而变化的情况下也能够准确地检测燃料的剩余量的燃料剩余量检测装置。另外，根据该制造方法，与由制造过程中的燃料剩余量检测装置产生的检测误差相匹配地生成转换数据，因此，能够按每个燃料剩余量检测装置的个体适当地对检测误差进行修正。因而，能够抑制每个燃料剩余量检测装置的个体的检测精度的偏差。

下面说明的实施例具有以下特征1。此外，特征1是独立的技术要素，单独地或者通过各种组合来发挥技术上的有用性。

(特征1)也可以是，在制造具有用于向外部供给燃料箱中的燃料的燃料供给装置以及主体被固定于燃料供给装置的燃料剩余量检测装置的燃料供给模块时，进行本说明书所公开的转换数据生成工序。在该情况下，也可以是，在燃料剩余量检测装置的主体被固定于燃料供给装置的状态下，实施转换数据生成工序。另外，也可以是，在转换数据生成工序中，进行在将浮子设置在所述规定高度的状态下测定角度传感器输出的第一数据的值、并将与所述规定高度成比例的值作为第二数据的值来与测定出的第一数据的值相对应地存储到存储电路的处理，针对至少3个所述规定高度实施上述的处理。在将燃料剩余量检测装置的主体安装到燃料供给装置时，有时位置、角度会产生安装误差。如果如上述的那样在燃料剩余量检测装置的主体被固定于燃料供给装置的状态下实施转换数据生成工序，则能够以对安装误差也进行修正的方式生成转换数据，因此能够进一步提高燃料剩余量检测装置的检测精度。

(特征2)也可以是，在臂上固定有磁体，并且角度传感器基于通过磁体的旋转产生的磁场的变化，来检测臂与主体的相对角度。

附图说明

图1是实施例的燃料供给模块10的侧视图。

图2是实施例的燃料供给模块10的侧视图。

图3是燃料剩余量检测装置20的框图。

图4是示出转换数据的图。

图5是示出角度θ0与一次数据θ1之间的误差的曲线图。

图6是示出生成转换数据的工序中的实际的高度h0、一次数据θ1以及二次数据h1之间的关系的图。

图7是示出生成转换数据的工序中的实际的角度θ0、一次数据θ1以及二次数据θ2之间的关系的图。

具体实施方式

(实施例)图1示出的燃料供给模块10设置于汽车等车辆的燃料箱4内。燃料供给模块10用于向省略了图示的内燃机供给燃料箱4内的燃料。

燃料供给模块10具备燃料供给装置12和燃料剩余量检测装置20。燃料供给装置12收容于燃料箱4内。燃料供给装置12安装于将燃料箱4的开口堵塞的安装用板6。燃料供给装置12具有储液杯14和收容于储液杯14中的燃料泵(省略图示)等。燃料箱4中的燃料被吸入储液杯14内。储液杯14内的燃料通过燃料泵从喷出口16被输送到省略了图示的内燃机。

燃料剩余量检测装置20在燃料箱4内安装于储液杯14的外侧侧面。燃料剩余量检测装置20具备浮子22、臂24以及主体26。浮子22漂浮于燃料箱4内的燃料上。图1示出了燃料箱4内的燃料几乎为空的状态。图2示出了燃料箱4内的燃料几乎装满的状态。如图1、2所示，浮子22根据燃料的液面而在上下方向上移动。浮子22以旋转自如的方式安装在臂24的顶端。臂24的基端支承于主体26。臂24以能够相对于主体26旋转的方式支承于主体26。主体26固定于储液杯14的外侧侧面。当浮子22根据燃料箱4中的燃料的液面的高度而上下运动时，臂24相对于主体26进行摇动旋转。即，臂24将浮子22的上下运动转换为旋转运动。臂24例如由不锈钢等针对燃料而言具有耐性的金属制成为圆柱形的棒状。

虽然未图示，但是在主体26的内部配置有磁体和磁传感器。磁体在主体26的内部固定于臂24的基端。磁传感器在主体26的内部固定于主体26。当臂24旋转时，磁体与臂24一起旋转。因此，磁体相对于磁传感器旋转。通过磁体旋转，穿过磁传感器的磁场发生变化。磁传感器通过检测磁场的变化，来检测磁体的旋转角度。即，磁传感器检测臂24与主体26的相对角度。图1、2中的角度θ0表示从臂24的旋转轴朝向浮子22的中心的方向与水平面之间的角度。即，角度θ0相当于主体26与臂24的相对角度。磁传感器检测角度θ0，并输出表示其检测值的数据(以下称为一次数据θ1)。但是，如在后面详细叙述的那样，有时在一次数据θ1与角度θ0之间产生检测误差。

如图3所示，在燃料剩余量检测装置20的主体26的内部除了配置有上述的磁体(磁体27)和磁传感器(磁传感器28)以外，还配置有放大器30、a/d转换电路32、数据转换电路34、d/a转换电路36以及放大器38。另外，图3中的燃料计40示出设置于燃料箱4的外部的燃料计(设置于车辆的前围板等的燃料计)。放大器30从磁传感器28接收表示一次数据θ1的模拟信号。放大器30将接收到的模拟信号放大，并将放大后的模拟信号发送到a/d转换电路32。a/d转换电路32将接收到的模拟信号转换为数字信号，并将进行转换所得到的数字信号发送到数据转换电路34。数据转换电路34具有运算电路34a和存储器34b。存储器34b存储有图4示出的转换数据。转换数据是用于将一次数据θ1转换为二次数据h1的数据。运算电路34a当从a/d转换电路32接收到数字信号时，基于存储器34b存储的转换数据来将由该数字信号表示的一次数据θ1转换为二次数据h1。运算电路34a将表示进行转换所得到的二次数据h1的数字信号发送到d/a转换电路36。此外，二次数据h1是表示浮子22的高度h0(参照图2)的数据，在后面详细叙述。例如图4所示，当一次数据θ1为“-22”时，运算电路34a将“0.0”作为二次数据h1输出，当一次数据θ1为“-14”时，运算电路34a将“2.5”作为二次数据h1输出，当一次数据θ1为“0”时，运算电路34a将“5.1”作为二次数据h1输出。此外，在接收到的一次数据θ1与转换数据中的一次数据θ1不一致的情况下，运算电路34a参照与接收到的一次数据θ1最接近的值。例如，当接收到的一次数据θ1为“-20”时，运算电路34a参照转换表中的一次数据θ1中的“-22”，来将“0.0”作为二次数据h1输出。或者，运算电路34a也可以根据图4示出的一次数据θ1与二次数据h1之间的关系，来计算与接收到的一次数据θ1的值“-20”对应的二次数据h1的值(例如，“0.6”)。图3的d/a转换电路36将从运算电路34a接收到的数字信号转换为模拟信号，并将进行转换所得到的模拟信号发送到放大器38。放大器38将接收到的模拟信号放大，并将放大后的模拟信号发送到燃料计40。燃料计40按照所接收到的模拟信号表示的二次数据h1来显示燃料的剩余量。

接着，对角度θ0与一次数据θ1之间的误差进行说明。图5示出了角度θ0与一次数据θ1之间的关系。此外，图5的虚线的曲线表示设计上的值，图5的实线的曲线表示实测值。如图5的虚线曲线所示，燃料剩余量检测装置20被设计成磁传感器28输出的一次数据θ1与角度θ0成比例。然而，有时由于制造误差而在臂24的旋转轴(即，磁体27的旋转轴)与磁传感器28的轴之间产生位置偏差。这样一来，如图5的实线的曲线所示，磁传感器28输出的一次数据θ1会相对于设计值产生偏差。磁传感器28输出的一次数据θ1相对于设计值的偏差量根据角度θ0而变化。根据角度θ0不同，既存在一次数据θ1相对于设计值向正侧产生偏差的情况，也存在一次数据θ1相对于设计值向负侧产生偏差的情况。另外，还存在如下情况：还由于将燃料剩余量检测装置20固定到储液杯14时的位置偏差和角度偏差而导致一次数据θ1相对于设计值产生偏差。

图2所示的浮子22的高度h0表示燃料箱4中的燃料的液位。高度h0与角度θ0的正弦成比例。更详细地说，h0＝asinθ0+b(此外，符号a为从臂24的旋转轴到浮子22的中心的长度，符号b为从燃料箱4的底面到臂24的旋转轴的高度)的关系成立。如上所述，磁传感器28输出的一次数据θ1相对于角度θ0具有误差。因此，当基于一次数据θ1计算燃料的液位(即，浮子22的高度h0)时，无法准确地检测燃料的液位。

另外，图5中说明的一次数据θ1相对于设计值的偏差按每个燃料剩余量检测装置20的个体而不同。也就是说，图5示出特定个体的燃料剩余量检测装置20的检测误差(即，一次数据θ1相对于设计值的偏差)，但是其它个体的燃料剩余量检测装置20具有与图5不同分布的检测误差。因而，不能对所制造的所有的燃料剩余量检测装置20应用用于修正检测误差的共通的计算式。

说明能够对上述的一次数据θ1的检测误差进行修正的燃料供给模块10的制造方法。此外，由于本说明书所公开的燃料供给模块10的制造方法的特征在于转换数据生成工序，因此下面对转换数据生成工序进行详细说明。

准备在存储器34b中没有存储转换数据的燃料剩余量检测装置20(即，完成前的燃料剩余量检测装置20)。如图1、2所示，将完成前的燃料剩余量检测装置20的主体26固定于储液杯14的外侧侧面，之后实施转换数据生成工序。在转换数据生成工序中，实施如下处理：固定浮子22的高度h0，测定此时磁传感器28输出的一次数据θ1，将测定出的一次数据θ1与表示高度h0(或与高度h0成比例的值)的二次数据h1的组存储到存储器34b。一边使高度h0不同一边多次实施该处理。由此，如图4所示那样生成转换数据。图6示出生成图4的转换数据时的高度h0、角度θ0、一次数据θ1以及二次数据h1之间的关系。下面使用图6来对生成转换数据的处理进行说明。

最初，将高度h0设置为0.0cm。此时的角度θ0约为-20度。另外，虽然在图6中示出了角度θ0，但在转换数据生成工序中不需要测定角度θ0。当将高度h0设置为0.0cm时，测定此时磁传感器28输出的一次数据θ1(＝-22)。接着，将测定出的一次数据θ1(＝-22)存储到存储器34b，并且将高度h0(或与高度h0成比例的值)作为二次数据h1(＝0.0)来与该一次数据θ1相对应地存储到存储器34b。由此，将一次数据θ1(＝-22)与二次数据h1(＝0.0)相对应地存储到存储器34b。接着，使浮子22移动到高度h0为2.5cm的位置。高度h0为2.5cm时的角度θ0约为-10度。接着，在将高度h0设置为2.5cm的状态下，测定磁传感器28输出的一次数据θ1(＝-14)。接着，将测定出的一次数据θ1(＝-14)存储到存储器34b，并且将高度h0(或与高度h0成比例的值)作为二次数据h1(＝2.5)来与该一次数据θ1相对应地存储到存储器34b中。由此，将一次数据θ1(＝-14)与二次数据h1(＝2.5)相对应地存储到存储器34b。接着，使浮子22移动到高度h0为5.1cm的位置。高度h0为5.1cm时的角度θ0约为0度。接着，在将高度h0设置在5.1cm的状态下，测定磁传感器28输出的一次数据θ1(＝0)。接着，将测定出的一次数据θ1(＝0)存储到存储器34b，并且将高度h0(或与高度h0成比例的值)作为二次数据h1(＝5.1)来与该一次数据θ1相对应地存储到存储器34b。由此，将一次数据θ1(＝0)与二次数据h1(＝5.1)相对应地存储到存储器34b。一边使高度h0在高度h0＝0.0～18.1cm的范围内变化，一边反复实施这样的处理。由此，生成图4示出的转换数据。

根据将转换数据存储到存储器34b，燃料剩余量检测装置20(或燃料供给模块10)的制造完成。

通过如上述那样在制造工序中生成转换数据，并由数据转换电路34基于该转换数据将一次数据θ1转换为二次数据h1，来提高燃料剩余量的检测精度。下面进行详细说明。

如图5中所说明的那样，磁传感器28输出的一次数据θ1相对于实际的角度θ0具有误差。因此，如图6所示，在转换数据生成工序中，也在实际的角度θ0与一次数据θ1之间产生误差。在变化数据生成工序中，将与实际的高度h0成比例的二次数据h1与具有误差的一次数据θ1相对应地存储到存储器34b。在燃料剩余量检测装置20完成后，运算电路34a当从磁传感器28接收到一次数据θ1时，从存储器34b中读出与所接收到的一次数据θ1相对应的二次数据h1，并输出所读出的二次数据h1。例如，如图6所示，在接收到的一次数据θ1为“-22”的情况下，将“0.0”作为二次数据输出，在接收到的一次数据θ1为“-14”的情况下，将“2.5”作为二次数据h1输出，在接收到的一次数据θ1为“0”的情况下，将“5.1”作为二次数据h1输出。也就是说，在一次数据θ1为“-22”的情况下，将与实际的高度h0的值(0.0cm)成比例的值(0.0)作为二次数据h1输出，在一次数据θ1为“-14”的情况下，将与实际的高度h0的值(2.5cm)成比例的值(2.5)作为二次数据h1输出，在一次数据θ1为“0”的情况下，将与实际的高度h0的值(5.1cm)成比例的值(5.1)作为二次数据h1输出。也就是说，在燃料剩余量检测装置20中，即使在实际的角度θ0与一次数据θ1之间存在检测误差，也能够利用运算电路34a输出与测定出一次数据θ1时的实际的高度h0的值成比例的二次数据h1。因此，在运算电路34a将一次数据θ1转换为二次数据h1时，一次数据θ1的误差的影响被消除。因此，根据燃料剩余量检测装置20，能够输出与实际的燃料的液位(h0)成比例的二次数据h1，从而能够准确地检测燃料的液位。燃料计40能够基于二次数据h1来准确地显示燃料的剩余量。

此外，如上述的那样，一次数据θ1与角度θ0之间的误差的大小根据角度θ0而变化。如图4、6所示，针对至少3个以上的高度h0存储一次数据θ1和二次数据h1，由此，即使在误差根据角度θ0而复杂地变化的情况下，也能够对该误差准确地进行修正。另外，如上述的那样，一次数据θ1与角度θ0之间的误差按每个燃料剩余量检测装置20的个体而不同。因而，通过针对每个燃料剩余量检测装置20的个体实施转换数据生成工序，能够与各个体的检测误差相匹配地对该检测误差进行修正。通过针对每个燃料剩余量检测装置20的个体实施转换数据生成工序，能够抑制燃料剩余量检测装置20的检测精度的偏差。根据本说明书所公开的制造方法，能够批量生产检测精度高的燃料剩余量检测装置20。

另外，在上述的实施例中，在将主体26固定到储液杯14之后，实施转换数据生成工序。因此，甚至能够针对基于将主体26安装到储液杯14时的位置偏差、角度偏差的误差，通过转换数据来进行修正。因此，能够进一步提高燃料剩余量检测装置20的检测精度。但是，在安装时的位置偏差、角度偏差不成为太大问题的情况下，也可以在将主体26安装到储液杯14之前实施转换数据生成工序。

此外，在上述的实施例中，运算电路34a输出了与浮子22的高度h0成比例的二次数据h1。然而，如图7所示，运算电路34a也可以输出与角度θ0成比例的二次数据θ2。在该情况下，能够一边改变角度θ0一边实施转换数据生成工序，并且将与角度θ0成比例的值作为二次数据θ2存储到存储器34b。根据该结构，运算电路34a能够对一次数据θ1进行修正，来输出与角度θ0准确地成比例的二次数据θ2。在该情况下，通过在数据转换电路34的后级(例如，燃料计40的内部等)另外设置用于将二次数据θ2转换为表示燃料的液位的值的电路，能够利用燃料计40显示准确的燃料的剩余量。

另外，在上述的实施例中，利用燃料计40显示燃料的液位。然而，在燃料箱4的形状复杂的情况下，有时燃料的液位与剩余燃料的体积不是准确地成比例。因而，也可以利用燃料计40显示剩余燃料的体积。在该情况下，既可以是以二次数据与剩余燃料的体积成比例的方式来构成转换数据，也可以是在数据转换电路34的后级设置用于将二次数据转换成表示剩余燃料的体积的值的电路。

另外，在上述的实施例中，对基于磁的变化来检测角度的类型的燃料剩余量检测装置20进行了说明，但是也可以对通过其它方式检测角度的燃料剩余量检测装置应用本说明书所公开的技术。

以上对本发明的实施例进行了详细说明，但这些实施例只不过是例示，并非对权利要求书进行限定。在权利要求书所记载的技术中包括对以上例示的具体例进行各种变形、变更所得到的技术。另外，本说明书或附图中说明的技术要素单独地或者通过各种组合来发挥技术上的有用性，并不限于申请时权利要求书所记载的组合。另外，本说明书或附图中例示的技术能够同时实现多个目的，实现其中的一个目的本身就具有技术上的有用性。