燃料切れ警告灯

カテゴリ: V100車体 — 2013/02/05

タンク内のガソリンを使い切れるか?

走行中にフェールゲージがEのラインを超え、ベタッと下がり始めて、計算上はまだ走れるはずなのに、ハラハラしたことはないだろうか。
現在はツーリングモニタの装備により、トリップメーターを見ながら航続距離を計算してちょうど良いタイミングで給油もできるのですが、本来トリップメーターのないスクーターにとっては、燃料のデッドラインを教えてくれるような機能が重要に思えました。

仕様としては、ガソリンセンサをタンク出口に設置して、タンクが空になった時点でLEDの警告を出します。タンクが空になってからも、ホースとキャブに残っているガソリンでのみで何キロかは走れるはずです。そのタイミングが最後の給油のタイミング。これで航続距離を目一杯走り続けられますし、点灯しないうちはまだ走れる、という心理的な安心感も得られるものです。
そんな究極のエンプティセンサの開発のエピソードです。

カギとなるのが、どのように検出するかです。小さなフロートをパイプ内に組み込んで、磁気でセンシングするとか、ホース中の羽根車を光でセンシングして流体検出など、いくつかプランを考えましたが、意外にももっとシンプルな方法で解決することができました。ガラス管内部の光の屈折を検出するというものです。

この写真ですが、まず、コップの裏側にLED投光器が置いてあります。
光はまっすぐ進んでこちら側に通過し、光って見えます。

これに水を入れると、光が屈折して真正面からは見えなくなります。この変化をフォトインタラプタを使って検出するというのがセンサー開発のスタートでした。

最初は対向型のフォトインタラプタを使ってガラス管をはさみこんで検出しようとしました。実験回路ですが、一応目標とする動作はしてくれました。しかしどうしてもセンサ部分が大きくなってしまいます。実装するにあたって、どのように収めるか、頭を悩ませるところです。ちなみに、赤外線のフォトインタラプタの発光部は、デジカメを通して見てみると光っているのが確認出来ます。
これで赤外LEDが生きているか、駆動回路が正常か、などの判断の目安になります。ご参考までに。

検出部はフェールホースを分断して、その間にガラス管を使ったセンサを組み込むわけですが、ガラス管はどうしたかというと、普通サイズのガラス管ヒューズを流用しました。ガスコンロで金属部分を暖めると、接着剤が溶けて動くようになります。こうして両端の金属キャップを外してガラス管だけを取り出すことができます。ガラス管の外径は5.8mmあります。
ホースは内径5mmのものを使います。

たくさんの試作品を作りました。

センサは、最終的にはごく小さな反射型(TPR-105)のもので、十分な性能が得られることを発見しました。これはコップの水の実験とは違う反射の仕方となります。反射型フォトリフレクタから出る赤外線は、管の中が空のときは、ガラスの内径部分で空気との密度差により反射するので、ON状態になります。ガラス管内部に液体が満たされると、この内径部分での反射はなくなり、光線がより奥まで直進して消失するので、OFF状態となります。

この仕様で作りこみました。センサは完成したのですが、設置場所も良く考えなければいけないことに気付きました。
負圧コックの下流、キャブに繋がるラインに取り付ければ、万が一ガラス管が割れた場合でもエンジンを切ればそれ以上のガソリン流出は防げますしかし、この位置ではホース内に抜け切らない空気の泡が常に存在していたので、満足のいくセンシングが出来ませんでした。ホース中の空気の泡を検出して誤動作ばかりです。そこでタンクの出口と負圧コック間にセンサを取り付けることにしました。
古いホースは硬化していることがあります。硬化したゴムに無理してガラス管を通そうとすると割ってしまいかねません。また、この部分のホースはガソリンタンク側内径が6mmでコック側内径が5mmという特殊なホースとなっています。そのため純正部品を注文して、思い切って真ん中で切断。その間にエンプティセンサを取り付けました。
ホースインレット:44199-41D10


これで完璧です。ためしに点灯してからどれだけ走れるか実験をしてみました。
タンク内の燃料が空に近くなると、まず加速時にチラッと点灯するようになります。
そのまま走ると、点灯しっぱなしになり、そこからは2~3キロが安全圏内。
車体を左右に揺さぶると最後のガソリンまで取り出すことができるので緊急時にはもっと走りました。これを装備してからは、燃料計の針が落ちても、心理的なプレッシャーから解放されています。

これに加えて、ツーリングモニタを後には装備したので、トリップメーターとの併用で、さらに安心して走り続けられるようになりました。 増幅とLED点灯のための回路はメーターユニットの項目で紹介しています。

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