CN117288297A - 液位检测系统、液位检测方法及车辆 - Google Patents

Abstract

本申请适用于检测技术领域，提供了一种液位检测系统、液位检测方法及车辆。所述液位检测系统包括超声波收发组件和辅助检测组件，超声波收发组件和辅助检测组件均设置在溶液箱的内腔中；辅助检测组件包括检测通道和浮板组件，检测通道与溶液箱的内腔相通，浮板组件中的浮板在溶液浮力作用下可以运动到第一位置，当浮板位于第一位置时，与溶液液面平行，且浮板遮挡检测通道截面的预设范围，以将检测通道中的超声波反射至超声波收发组件；超声波收发组件用于向检测通道内发射第一超声波，并接收反射回的检测信号。本申请实施例提供的液位检测系统可以解决溶液无法反射超声波导致的液位测量不准确的问题，提高了用户体验。

Description

液位检测系统、液位检测方法及车辆

技术领域

本申请属于检测技术领域，尤其涉及一种液位检测系统、液位检测方法及车辆。

背景技术

柴油类车型为满足排放要求，需在尾气处理时增加尿素用以中和有害的氮氧化物，使其转化为水和氮气，因此尿素系统得以广泛应用。尿素系统在应用过程中需要对尿素箱中尿素溶液的液位进行检测，通常采用的是超声波传感器在液面反射来确定液位高度。但由于声波反射需要平面，因此需要保证超声波覆盖区域液面和尿素箱壳体均为平面，且液面与尿素箱壳体要有空气夹层以便进行液面区分。

然而，市场上尿素多以手动加注为主，因不存在跳枪限制，经常出现尿素加至过满，液位与尿素箱上表面接触，甚至溢到加注管情况，此种情况下液位将无法被测量，导致液位测量不准确，甚至错误报警，用户体验较差。

发明内容

本申请实施例提供了一种液位检测系统、液位检测方法及车辆，可以解决超声波检测尿素溶液的液位不准确的问题。

第一方面，本申请实施例提供了一种液位检测系统，包括超声波收发组件和辅助检测组件，所述超声波收发组件和所述辅助检测组件均设置在溶液箱的内腔中；

所述辅助检测组件包括检测通道和浮板组件，所述检测通道与所述溶液箱的内腔相通，所述浮板组件中的浮板在溶液浮力作用下可以运动到第一位置，当所述浮板位于所述第一位置时，与溶液液面平行，且所述浮板遮挡所述检测通道截面的预设范围，以将所述检测通道中的超声波反射至所述超声波收发组件；

所述超声波收发组件用于向所述检测通道内发射第一超声波，并接收反射回的检测信号，所述检测信号包括基于检测通道内的液面反射的第二超声波产生的第一检测信号和基于检测通道内的浮板反射的第三超声波生成的第二检测信号，根据所述第一检测信号和所述第二检测信号，确定所述溶液箱中溶液的液位。

在一些实施例中，所述浮板组件包括浮板、转轴和弹性件，所述转轴的两端与所述检测通道的侧壁转动连接，所述浮板与所述转轴固定连接，所述弹性件设置在所述转轴上，所述弹性件的一端与所述浮板的表面接触，所述弹性件的另一端与所述检测通道的内壁接触，所述弹性件用于对所述浮板施加使所述浮板趋向于第二位置运动的力，当所述浮板位于第二位置时，所述浮板的表面与所述溶液液面垂直。

在一些实施例中，所述浮板组件还包括限位件，所述检测通道的侧壁开设有限位槽，所述限位件与所述浮板固定连接，当所述浮板位于所述第一位置时，所述限位件与所述限位槽的底部接触。

在一些实施例中，所述液位检测系统还包括反射板，所述反射板设置在所述溶液箱的内腔中，所述反射板用于将所述超声波收发组件发射的超声波反射至所述检测通道内，或者，所述反射板用于将所述检测通道内的超声波反射至所述超声波收发组件。

在一些实施例中，所述超声波收发组件还用于向溶液箱的液面方向发射第四超声波，并接收基于所述溶液箱的液面反射的第五超声波生成的第三检测信号，根据所述第一检测信号、所述第二检测信号和第三检测信号，确定所述溶液箱中溶液的液位。

第二方面，本申请实施例提供了一种液位检测方法，所述方法应用于本申请第一方面所述的液位检测系统，所述方法包括：

向检测通道内发射第一超声波；

接收反射的检测信号，所述检测信号包括第一检测信号和第二检测信号，所述第一检测信号为基于检测通道内的液面反射的第二超声波生成的检测信号，所述第二检测信号为所述基于检测通道内的浮板反射的第三超声波生成的检测信号；

基于所述第一检测信号和所述第二检测信号，确定所述溶液箱中溶液的液位。

在一些实施例中，所述基于所述第一检测信号和所述第二检测信号，确定所述溶液箱中溶液的液位，包括：

若所述第一检测信号与所述第二检测信号都为有效，且所述第一检测信号计算的液面高度小于所述第二检测信号计算的液面高度，输出故障信息；

若所述第一检测信号为无效检测信号，所述第二检测信号为有效检测信号，基于上一次记录的液面高度与溶液消耗量的差值确定所述溶液箱的溶液液位；

若所述第一检测信号有效，将第一检测信号计算的液面高度确定为所述溶液箱的溶液液位。

在一些实施例中，所述方法还包括：

向溶液箱内的溶液方向发射第四超声波；

相应地，接收反射的检测信号，所述检测信号包括第一检测信号、第二检测信号和第三检测信号，所述第一检测信号为基于检测通道内的液面反射的第二超声波产生的检测信号，所述第二检测信号为所述基于检测通道内的浮板反射的第三超声波生成的检测信号，所述第三检测信号为所述基于溶液箱内溶液液面反射的第五超声波生成的检测信号；

基于所述第一检测信号、所述第二检测信号和所述第三检测信号，确定所述溶液箱中溶液的液位。

在一些实施例中，所述基于所述第一检测信号、所述第二检测信号和所述第三检测信号，确定所述溶液箱中溶液的液位，包括：

若所述第三检测信号为有效检测信号，将所述第三检测信号计算的液面高度确定为所述溶液箱的溶液液位；

若所述第三检测信号为无效检测信号，基于所述第一检测信号和所述第二检测信号，确定所述溶液箱中溶液的液位。

第三方面，本申请实施例提供了一种车辆，包括第一方面中任一项所述的液位检测系统。

本申请实施例与现有技术相比存在的有益效果是：

通过本液位检测系统，可有效保证检测通道内液面的相对稳定，大大降低液位波动产生气泡的情况发生。同时通过设置浮板可充分保证有、无液体时，浮板只处于漂浮、垂直两种状态，从而当液位过高时，通过浮板反射超声波，以辅助进行液位高度的确认，从而提高液位检测信号的准确性，从而可有效降低过度加注后，系统无法退出液位报警的情况，降低行车过程因液体晃动产生气泡引起的故障报警概率，大大提升用户体验感。

可以理解的是，上述第二方面至第三方面的有益效果可以参见上述第一方面中的相关描述，在此不再赘述。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本申请一实施例提供的液位检测系统的示意图；

图2是本申请一实施例提供的浮板组件的结构示意图；

图3是本申请另一实施例提供的液位检测系统的示意图；

图4是本申请一实施例提供的一种液位检测方法的流程示意图；

图5是本申请一实施例提供的另一种液位检测方法的流程示意图；

图6是本申请一实施例提供的另一种液位检测方法的流程示意图；

图7是本申请一实施例提供的另一种液位检测方法的流程示意图。

图中：10、超声波收发组件；20、辅助检测组件；201、检测通道；202、浮板组件；2011、限位槽；2021、浮板；2022、转轴；2023、弹性件；2023、限位件；40、溶液箱；50、反射板。

具体实施方式

以下描述中，为了说明而不是为了限定，提出了诸如特定系统结构、技术之类的具体细节，以便透彻理解本申请实施例。然而，本领域的技术人员应当清楚，在没有这些具体细节的其它实施例中也可以实现本申请。在其它情况中，省略对众所周知的系统、装置、电路以及方法的详细说明，以免不必要的细节妨碍本申请的描述。

应当理解，当在本申请说明书和所附权利要求书中使用时，术语“包括”指示所描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在，但并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。

还应当理解，在本申请说明书和所附权利要求书中使用的术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合，并且包括这些组合。

如在本申请说明书和所附权利要求书中所使用的那样，术语“如果”可以依据上下文被解释为“当…时”或“一旦”或“响应于确定”或“响应于检测到”。类似地，短语“如果确定”或“如果检测到[所描述条件或事件]”可以依据上下文被解释为意指“一旦确定”或“响应于确定”或“一旦检测到[所描述条件或事件]”或“响应于检测到[所描述条件或事件]”。

另外，在本申请说明书和所附权利要求书的描述中，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本申请说明书中描述的参考“一个实施例”或“一些实施例”等意味着在本申请的一个或多个实施例中包括结合该实施例描述的特定特征、结构或特点。由此，在本说明书中的不同之处出现的语句“在一个实施例中”、“在一些实施例中”、“在其他一些实施例中”、“在另外一些实施例中”等不是必然都参考相同的实施例，而是意味着“一个或多个但不是所有的实施例”，除非是以其他方式另外特别强调。术语“包括”、“包含”、“具有”及它们的变形都意味着“包括但不限于”，除非是以其他方式另外特别强调。

图1示出了本申请一实施例提供的液位检测系统的示意图。参见图1所示，液位检测系统包括超声波收发组件10和辅助检测组件20，超声波收发组件10和辅助检测组件20均设置在溶液箱40的内腔中；该辅助检测组件20包括检测通道201和浮板组件202，该检测通道201与该溶液箱40的内腔相通，该浮板组件202中的浮板2021在溶液浮力作用下可以运动到第一位置，当该浮板位于该第一位置时，与溶液液面平行，且该浮板2021遮挡该检测通道201截面的预设范围，以将该检测通道201中的超声波反射至该超声波收发组件10；

该超声波收发组件10用于向该检测通道201内发射第一超声波，并接收反射回的检测信号，该检测信号包括基于检测通道201内的液面反射的第二超声波产生的第一检测信号和基于检测通道201内的浮板2021反射的第三超声波生成的第二检测信号，根据该第一检测信号和该第二检测信号，确定该溶液箱中溶液的液位。

具体的，当溶液箱40中的溶液的液位高于浮板2021位置时，浮板2021在浮力的作用下移动到第一位置，此时浮板2021会遮挡部分的检测通道201，其中，该浮板2021遮挡检测通道201的预设范围可以根据需要进行设置，在本申请实施例中，对该预设范围的大小和形状均不作具体限定。例如，该预设范围可以为半圆形或矩形等，大小为检测通道201的截面的1/2或1/3等。在进行液位检测时，当溶液的当前液位低于浮板2021位置时，浮板2021不对检测通道201进行遮挡，超声波收发组件10发射的第一超声波全部被溶液液面反射，反射的第二超声波经过检测通道201回传至超声波收发组件10。当溶液的当前液位不低于浮板2021位置时超声波收发组件时，浮板2021位于第一位置，浮板2021会遮挡部分检测通道201，超声波收发组件10向检测通道201中发射第一超声波，一部分超声波会被浮板2021反射至超声波收发组件10，另外一部分超声波会被溶液液面反射至超声波收发组件10，由此可知，超声波收发组件10发射一次超声波后可以接收两个反射的超声波，根据用液面反射的第二超声波生成第一检测信号，根据被浮板2021反射的第三超声波生成第二检测信号。根据该第一检测信号和第二检测信号可以确定检测通道201中溶液液位。由于检测通道201与溶液箱40的内腔相通，因此检测通道201中的溶液液位与溶液箱40中溶液液位相同，从而得到溶液箱40中的溶液液位。

由于检测通道201的内腔远远小于溶液箱40的内腔，检测通道201的内腔对溶液的约束更大，当车辆行驶出现晃动，由于检测通道201的内腔空间较小，可以降低检测通道201内腔中液体的晃动，进而降低检测通道201内腔中溶液产生气泡的概率，从而降低了检测通道201中产生气泡的概率，提高超声波收发组件10接收到反射超声波的概率，从而提高了液位检测的稳定性和准确性。

需要说明的是，理论上检测通道201越长，越有助于提高检测通道201的稳定，降低检测通道201中溶液产生气泡的概率。但检测通道201越长可能影响到溶液箱40的生产难度以及运输难度等问题，因此，设计人员可以根据实际需求对检测通道201的长度进行设定。例如，可以将检测通道201的长度设定为溶液箱40的内腔高度的40％-60％，即如果溶液箱40的内腔高度为30cm，则可以将检测通道201的长度设定为12cm-18cm。并且，该检测通道201可以为任一形式的检测通道，例如，该检测通道201可以由检测通道组成的检测通道。

在一些实施例中，如图2所示，浮板组件202包括浮板2021、转轴2022和弹性件2023，转轴2022的两端与检测通道201的侧壁转动连接，浮板2021与转轴2022固定连接，弹性件2023设置在转轴2022上，弹性件2023的一端与浮板2021的表面接触，弹性件2023的另一端与检测通道201的内壁接触，弹性件2023用于对浮板2021施加使浮板2021趋向于第二位置运动的力，当浮板2021位于第二位置时，浮板2021的表面与溶液液面垂直。

具体的，转轴2022可以在检测通道201的内腔中转动，由于浮板2021与转轴2022固定连接，转轴2022可以带动浮板2021同步转动，从而使浮板2021在第一位置和第二位置切换。

当溶液箱40中溶液的液位低于浮板组件202时，由于弹性件2023对浮板2021施加使浮板2021趋向于第二位置的力，弹性件2023驱动浮板2021转动到第二位置上，此时浮板2021的表面与溶液液面垂直，浮板2021不会遮挡检测通道201的内腔，即浮板2021不会遮挡检测通道201。此时超声波收发组件10向检测通道201发射的超声波不会被浮板2021反射，所有的超声波会被溶液的液面反射。

当浮板2021位于第二位置时，弹性件2023仍然会对浮板2021施加一定的力，防止车辆晃动导致浮板2021发生转动，确保浮板2021可以稳定的维持在第二位置上。

示例性的，弹性件2023可以选用弹力适中的弹簧，将弹簧套接在转轴2022上，弹簧的一端与检测通道201的内壁接触，弹簧的另外一端与浮板2021的表面接触。

当溶液箱40中溶液的液位高于浮板组件202时，溶液会对浮板2021产生浮力，并且溶液对浮板2021产生的浮力大于弹性件2023对浮板2021施加的力，从而在浮力的作用下浮板2021切换到第一位置，使浮板2021的表面与溶液液面平行，浮板2021会遮挡检测通道201的部分内腔。此时超声波收发组件10发射的超声波一部分被浮板2021反射，剩余部分的超声波被溶液液面反射。

在一些实施例中，如图2所示，浮板组件202还包括限位件2024，检测通道201的侧壁开设有限位槽2011，限位件2024与浮板2021固定连接，当浮板2021位于第一位置时，限位件2024与限位槽2011的底部接触。

具体的，当浮板2021位于第一位置时，限位件2024与限位槽2011的底部接触，由于限位槽2011的限制，转轴2022不能够继续转动，此时浮板2021可以稳定的停留在第一位置。

在一些实施例中，如图3所示，液位检测系统还包括反射板50，反射板50设置在溶液箱40的内腔中，反射板50用于将超声波收发组件10发射的超声波反射至检测通道201内，或者，反射板50用于将检测通道201内的超声波反射至超声波收发组件10。

具体的，在液位检测系统中设置反射板50，将反射板50设置在检测通道201底部端口的下方，反射板50可以将超声波收发组件10发射的第一超声波反射到检测通道201的内腔中，也可以将检测通道201内腔中的超声波反射至第一超声波收发组件10。设置反射板50后，第一超声波收发组件10不再必须设置在检测通道201底部端口的下方，第一超声波收发组件10可以设置在溶液箱40内壁底部的任意位置，提高了第一超声波收发组件10安装位置的灵活性。

为了便于反射板50和检测通道201的安装，还可以增设一个底座，该底座设有内腔和两个与内腔连通的端口，将检测通道201设置在底座上，并且检测通道201底部的端口与底座上的一个端口连通，底座上的另外一个端口与第一超声波收发组件10的收发端口相对，反射板50设置在底座的内腔中。通过上述的设计，反射板50可以将超声波收发组件10发射的第一超声波反射到检测通道201的内腔中，也可以将检测通道201内腔中的第二超声波和第三超声波反射至超声波收发组件10。

在一些实施例中，如图3所示，该超声波收发组件10还用于向溶液箱40的液面方向发射第四超声波，并接收基于该溶液箱40的液面反射的第五超声波生成的第三检测信号，根据该第一检测信号、该第二检测信号和第三检测信号，确定该溶液箱中溶液的液位。

在一些实施例中，该超声波收发组件10包括第一超声波收发器和第二超声波收发器，其中，该第一超声波收发器用于向检测通道201发射第一超声波，该第二超声波收发器用于向溶液箱40的液面发射第四超声波，该第一超声波收发器和第二超声波收发器设置在溶液箱40的内腔的底部。

具体的，超声波收发组件10可以向溶液箱40的内腔中发射超声波，由于溶液箱40的内腔远大于检测通道201的内腔，因此超声波收发组件10可以在较大的范围中发射超声波，从而使得超声波收发组件10可以更加准确的检测溶液的液位。超声波收发组件10发射的超声波到达溶液的液面时被反射回来，超声波收发组件10可以接收到反射回来的超声波。后续控制器可以根据超声波收发组件10发射超声波的时间和接收到反射的超声波的时间，计算当前溶液的液位。

由此超声波收发组件10可以在较大的范围中发射和接收超声波，提高了检测的区域，可以提高检测的准确性。若超声波收发组件10可以正常发射和接收超声波时，则根据超声波收发组件10发射超声波的时间和接收到反射的超声波的时间，计算当前溶液的液位，可以提高检测的准确性。

在一些实施例中，为了提高溶液箱40中电子器件的稳定性，可以将超声波收发组件10集成在溶液箱40上，以提高超声波收发组件10安装的稳定性。

在一些实施例中，液位检测系统还包括控制器，控制器与超声波收发组件10电连接。

具体的，在对溶液的液位检测时，控制器用于控制超声波收发组件10向检测通道201中发射超声波，并记录第一发射时间。

当溶液箱40的内腔中溶液的液位高于浮板组件202时，浮板2021位于第一位置，浮板2021的表面溶液液面平行，浮板2021会遮挡检测通道201的部分内腔。超声波收发组件10向检测通道201的内腔中发射超声波时，其中的一部分超声波被浮板2021反射，并通过检测通道201的内腔回传至超声波收发组件10。另外一部分超声波被溶液的液面反射，并通过检测通道201的内腔回传至超声波收发组件10。

当溶液箱40的内腔中溶液的液位低于浮板组件202时，浮板2021位于第二位置，浮板2021的表面与检测通道201的中轴线平行，浮板2021不会遮挡检测通道201的内腔。超声波收发组件10向检测通道201的内腔中发射超声波时，所有的超声波被溶液的液面反射，并通过检测通道201的内腔回传至超声波收发组件10。

当超声波收发组件10可以接收到被溶液液面反射的超声波时，控制器记录超声波收发组件10接收被溶液液面反射的超声波时的第一接收时间。当超声波收发组件10可以接收到被浮板2021反射的超声波时，控制器记录超声波收发组件10接收到被浮板2021反射的超声波时的第二接收时间。

控制器还用于根据第一发射时间、第一接收时间和第二接收时间，确定溶液的液位。其中，控制器可以根据第一发射时间和第一接收时间可以计算得到溶液的液位高度，控制器可以根据第一发射时间和第二发射时间，确定此时溶液的液位高于浮板2021的高度。

需要说明的是，当浮板2021的位置固定后，超声波收发组件10以第一发射时间发射超声波后，若超声波被浮板2021反射，超声波收发组件10接收该反射的超声波的时间为第二接收时间，第一发射时间和第二接收时间的时间间隔为固定值。控制器通过计算发射时间和接收时间的间隔，可以判断出接收的反射超声波的类型(被浮板2021反射的超声波，或被溶液的液面反射的超声波)。

在一些实施例中，在对溶液液位进行检测时，控制器可以控制超声波收发组件10向溶液箱40的内腔中发射超声波，并记录第二发射时间。超声波收发组件10发射的超声波达到溶液的液面时被反射，控制器记录超声波收发组件10接收到被反射的超声波时的第三接收时间。控制器可以根据第二发射时间和第三接收时间计算溶液的液位高度。

由于超声波收发组件10是在溶液箱40的内腔中发射超声波，溶液箱40的内腔会远大于检测通道201的内腔，因此超声波收发组件10可以在较大的范围中发射超声波。由此超声波收发组件10可以在较大的范围中发射和接收超声波，增大了检测的区域，可以提高检测的准确性。若超声波收发组件10可以正常发射和接收超声波时，根据超声波收发组件10发射超声波的时间和接收到反射的超声波的时间，计算当前溶液的液位，可以提高检测的准确性。

需要说明的一点是，当车辆在行驶过程溶液箱40中的溶液产生气泡时，气泡会把接受的超声波散射出去，并不会反射回超声波发生器，若超声波收发组件10不能接收到被溶液液面反射的超声波或接收到的被溶液液面反射的超声波的衰减量较大时，基于反射的超声波生成的检测信号就为无效信号，因此，本方案的车辆通过三种反射的超声波生成的检测信号确定有效的检测信号，从而通过有效的检测信号确定该溶液液位，能避免存在气泡时液位无法测量或测量不准确的问题，提升用户体验。

由此，本申请实施例提供的液位检测系统通过增加反射的超声波的数量及方式，相互检验，只要超声波收发组件10可以接收到任意一个反射的超声波即可以确定溶液液位情况，降低了因为溶液产生气泡导致超声波检测失效的概率，提高了溶液液位检测的准确性。

通过本液位检测系统，可有效保证检测通道内液面的相对稳定，大大降低液位波动产生气泡的情况发生。同时浮板通过弹簧压紧装置和限位结构，可充分保证有、无液体时，浮板只处于漂浮、垂直两种状态，降低了坡道、车体晃动对浮板状态的影响，提高液位检测信号的准确性，从而可有效降低过度加注后，系统无法退出液位报警的情况，降低行车过程因液体晃动产生气泡引起的故障报警概率，大大提升用户体验感。

本申请还提供了一种液位检测方法，如图4所示，该液位检测方法应用于上述液位检测系统中，液位检测方法包括步骤S401至步骤S403。

S401，向检测通道内发射第一超声波。

具体的，当需要对溶液进行液位检测时，液位检测系统控制超声波收发组件向检测通道中发射第一超声波，与此同时，液位检测系统记录超声波收发组件发射第一超声波的发射时间。

S402，接收反射的检测信号，该检测信号包括第一检测信号和第二检测信号，该第一检测信号为基于检测通道内的液面反射的第二超声波生成的检测信号，该第二检测信号为该基于检测通道内的浮板反射的第三超声波生成的检测信号。

该第一检测信号为基于检测通道内的液面反射的第二超声波产生的检测信号。第二检测信号为基于检测通道内的浮板反射的第三超声波生成的检测信号。在一些实施例中，持续检测第一超声波反射的第二超声波和第三超声波，通过预设时长内检测到的第二超声波生成第一检测信号，通过预设时长内检测到的第三超声波生成第二检测信号。其中，该预设时长可以根据需要进行设置，在本申请实施例中，对该预设时长不做具体限定。例如，该预设时长可以为5秒或8秒等。

该第一检测信号和第二检测信号中还包括反射的超声波的强度，根据该反射的超声波的强度，确定第一检测信号和第二检测信号的有效性。该超声波的强度可以通过超声波的信号强度或超声波的衰减度确定。

S403，基于该第一检测信号和该第二检测信号，确定该溶液箱中溶液的液位。

在本步骤中，根据第一检测信号和第二检测信号的预设优先级判断第一检测信号和第二检测信号的有效性，从而根据有效的第一检测信号或第二检测信号，确定该溶液箱中溶液的液位。

在本申请实施例中，通过向检测通道内发射第一超声波，从而接收基于检测通道内的液面反射的第二超声波生成的第一检测信号和基于检测通道内的浮板反射的第三超声波生成的检测第二信号，这样通过两种检测信号对溶液箱中的溶液液位进行计算，从而当液位与溶液箱上表面接触，甚至溢到加注管情况下，即使第一检测信号无效，也能通过第二检测信号确定当前液位过高，从而防止了此种情况下能够液位将无法被测量的问题，提高了液位测量的准确性，提升了用户体验。

如图5所示，本申请还提供了另一种液位检测方法，该液位检测方法应用于上述液位检测系统中，液位检测方法包括步骤S501至步骤S506。

S501，向检测通道内发射第一超声波。

本步骤与步骤S401的原理相同，在此不再赘述。

S502，接收反射的检测信号，该检测信号包括第一检测信号和第二检测信号，该第一检测信号为基于检测通道内的液面反射的第二超声波产生的检测信号，该第二检测信号为该基于检测通道内的浮板反射的第三超声波生成的检测信号。

本步骤与步骤S402的原理相同，在此不再赘述。

S503，若该第一检测信号与该第二检测信号都为有效，且该第一检测信号计算的液面高度小于该第二检测信号计算的液面高度，输出故障信息。

其中，该检测信号的有效性可以根据生成检测信号中反射的超声波的强度确定。当检测信号中超声波的强度大于预设强度，则确定该检测信号为有效的检测信号，当检测信号中超声波的强度不大于预设强度，则确定该检测信号为无效的检测信号。

在本步骤中，当接收到第一检测信号和第二检测信号时，先检测第一检测信号和第二检测信号的有效性，若第一检测信号和第二检测信号均为有效信号，则分别根据第一检测信号和第二检测信号确定对应的液面高度。其中，该液面高度可以根据发射超声波的时间和接收到对应的反射的超声波的时间的时间差确定。对于第二检测信号对应的液面高度，由于浮板在检测通道内的位置固定，因此，当第二检测信号有效时，确定该第二检测信号对应的最低高度为该浮板所在的高度。

当第一检测信号和第二检测信号均为有效信号时，比较该第一检测信号计算的液面高度和第二检测信号计算的液面高度，由于第二检测信号为液面高度大于浮板所在高度时，才为有效信号，因此，当该第一检测信号计算的液面高度大于或等于第二检测信号计算的液面高度，液面高度足以将浮板升至第一位置，因此，浮板能够反射超声波，使得第二检测信号有效，即液位检测系统正常工作，而此时液面高度高于浮板高度，因此，选择第一检测信号确定该液位。

当该第一检测信号计算的液面高度小于第二检测信号计算的液面高度时，说明液面高度不足以将浮板升至第一位置，因此，浮板不能够反射超声波，使得第二检测信号为无效检测信号，与第二检测信号的有效性不符，因此，输出故障信息，该故障信息用于提示用户液位检测系统故障，以便即使提醒用户检查液位检测系统。

在本实现方式中，通过第一检测信号和第二检测的有效性，结合第一检测信号和第二检测信号对应的液面高度对液位检测系统进行故障检测，这样对通过第一检测信号和第二检测信号对液位检测系统进行故障排查，避免了因液位检测系统故障造成的液位检测不准确，进而提高了用户体验。

S504，若该第一检测信号为无效检测信号，该第二检测信号为有效检测信号，基于上一次记录的液面高度与溶液消耗量的差值确定该溶液箱的溶液液位。

在该检测通道内的液位过高与溶液箱上表面接触，或者，与溶液箱上表面之间的距离小于预设距离，或者，检测通道内的溶液液面由于车辆行驶产生了气泡的情况下，检测通道的溶液液面无法反射第一超声波，或者，反射生成的第二超声波的衰减度过大，导致第一检测信号为无效信号，而第二检测信号为有效信号的时，获取上一次记录的液面高度和溶液消耗量，根据溶液的消耗量确定溶液液面下降的高度，将上一次记录的液面高度和溶液液面下降的高度的差值确定为溶液箱当前的溶液液位。

需要说明的一点是，当第二检测信号为有效信号时，代表液位实际高于浮板高度，此时，先确定车辆的行驶状态。若车辆的行驶状态是行车状态，则确定第一检测信号无效的原因为行驶过程中产生晃动，导致液面表层有气泡，进而导致检测通道的液面检测区域失效，此时液位＝最近一次有效液位-溶液累计消耗值对应的液面高度，并实时更新溶液液位。若车辆的行驶状态为上电启动状态，则确定为停车过程中出现加注过满情况，对外输出液位为额定满溶液的液位，其中，额定满溶液的液位为液位传感器可检测到的最大液位，这样当液位检测系统的第一检测信号恢复有效性时，避免出现体液位跳变情况。

S505，若该第一检测信号有效，将第一检测信号计算的液面高度确定为该溶液箱的溶液液位。

根据第一检测信号和第二检测信号的优先级，优先检测第一检测信号的有效性，当第一检测信号为有效信号时，根据该第一检测信号中，第二超声波的反射时间，确定该液面高度，从而得到该溶液箱的溶液液位。

在本申请实施例中，根据第一检测信号的有效性和第二检测信号的有效性，从该第一检测信号和第二检测信号中，确定有效的检测信号，从而根据有效的检测信号确定溶液箱中溶液液位，这样通过两种检测信号对溶液箱中的溶液液位进行计算，从而当液位与溶液箱上表面接触，甚至溢到加注管情况下，即使第一检测信号无效，也能通过第二检测信号确定当前液位过高，从而防止了此种情况下能够液位将无法被测量的问题，提高了液位测量的准确性，提升了用户体验。

在一些实施例中，该超声波收发组件还可以向溶液箱内的溶液方向发射第四超声波，相应地，结合第一超声波和第四超声波分别反射的超声波确定该溶液箱的溶液液位。参见图6，其示出了一种基于第一超声波和第四超声波的液位检测方法，该液位检测方法应用于上述液位检测系统中，液位检测方法包括步骤S601至步骤S607。

S601，向检测通道内发射第一超声波，以及向溶液箱内的溶液方向发射第四超声波。

当需要对溶液进行液位检测时，液位检测系统控制超声波收发组件向检测通道中发射第一超声波，以及向溶液箱内的溶液方向发射第四超声波，与此同时，液位检测系统记录超声波收发组件发射第一超声波的发射时间和第四超声波的发射时间。

S602，接收反射的检测信号，该检测信号包括第一检测信号、第二检测信号和第三检测信号，该第一检测信号为基于检测通道内的液面反射的第二超声波产生的检测信号，该第二检测信号为该基于检测通道内的浮板反射的第三超声波生成的检测信号，该第三检测信号为该基于溶液箱内溶液液面反射的第五超声波生成的检测信号。

本步骤与步骤S402的原理相同，在此不再赘述。

S603，基于该第一检测信号、该第二检测信号和该第三检测信号，确定该溶液箱中溶液的液位。

具体地，基于第一检测信号、第二检测信号和第三检测信号的优先级，对第一检测信号、第二检测信号和第三检测信号进行有效性判断。其中，确定第一检测信号、第二检测信号和第三检测信号的效性判断的过程与步骤S503中确定第一检测信号和第二检测信号的有效性的过程原理相同，在此不再赘述。

需要说明的一点是，在确定该溶液箱中溶液的液位之前，可以通过第一检测信号和第二检测信号对液位检测系统进行故障排查，当液位检测系统无故障时，再执行基于该第一检测信号、该第二检测信号和该第三检测信号，确定该溶液箱中溶液的液位的步骤，其中，通过第一检测信号和第二检测信号对液位检测系统进行故障排查的过程与步骤S503的原理相同，在此不再赘述。

在本步骤中，通过第一检测信号、第二检测信号和第三检测信号的优先级，对第一检测信号、第二检测信号和第三检测信号进行有效性判断，进而选择有效且优先级高的检测信号确定液位。参见图7，该过程通过以下步骤S6031-S6032实现，包括：

S6031，若该第三检测信号为有效检测信号，将该第三检测信号计算的液面高度确定为该溶液箱的溶液液位。

第三检测信号的优先级大于第一检测信号的优先级，且，第三检测信号的优先级和第一检测信号的优先级大于第二检测信号的优先级，因此，先判断第三检测信号的有效性，当该第三检测信号为有效信号时，将该第三检测信号计算的液面高度确定为该溶液箱的溶液液位。

S6032，若该第三检测信号为无效检测信号，基于该第一检测信号和该第二检测信号，确定该溶液箱中溶液的液位。

本步骤与步骤S503-S505的原理相同，在此不再赘述。

在本申请实施例中，由于超声波收发组件是在溶液箱的内腔中发射超声波，溶液箱的内腔会远大于检测通道的内腔，因此超声波收发组件可以在较大的范围中发射超声波。由此超声波收发组件可以在较大的范围中发射和接收超声波，提高了检测的区域，可以提高检测的准确性。若超声波收发组件可以正常发射第四超声波和接收第四超声波的反射超声波时，根据超声波收发组件发射第四超声波的时间和接收到反射的超声波的时间，计算当前溶液的液位，可以提高检测的准确性。

当第三检测信号无效时，可以通过第一检测信号和第二检测信号辅助检测溶液液位，从该第一检测信号和第二检测信号中，确定有效的检测信号，从而根据有效的检测信号确定溶液箱中溶液液位，这样通过两种检测信号对溶液箱中的溶液液位进行计算，从而当液位与溶液箱上表面接触，甚至溢到加注管情况下，即使第一检测信号无效，也能通过第二检测信号确定当前液位过高，从而防止了此种情况下液位无法被测量的问题，提高了液位测量的准确性，提升了用户体验。

需要说明的是，上述描述的液位检测系统以及液位检测方法，不尽可以应用到尿素箱中对尿素溶液的检测，还可以应用到其它具有液位检测需求的场景中，在此不做限制。

本申请还提供了一种车辆，包括上述所述的液位检测系统。车辆上的液位检测系统提高溶液液位检测的准确性，具体工作原理请参照上述对液位检测系统以及液位检测方法的描述，在此不再赘述。

以上所述实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种液位检测系统，其特征在于，包括超声波收发组件和辅助检测组件，所述超声波收发组件和所述辅助检测组件均设置在溶液箱的内腔中；

所述辅助检测组件包括检测通道和浮板组件，所述检测通道与所述溶液箱的内腔相通，所述浮板组件中的浮板在溶液浮力作用下可以运动到第一位置，当所述浮板位于所述第一位置时，与溶液液面平行，且所述浮板遮挡所述检测通道截面的预设范围，以将所述检测通道中的超声波反射至所述超声波收发组件；

所述超声波收发组件用于向所述检测通道内发射第一超声波，并接收反射回的检测信号，所述检测信号包括基于检测通道内的液面反射的第二超声波产生的第一检测信号和基于检测通道内的浮板反射的第三超声波生成的第二检测信号，根据所述第一检测信号和所述第二检测信号，确定所述溶液箱中溶液的液位。

2.根据权利要求1所述的液位检测系统，其特征在于，所述浮板组件包括浮板、转轴和弹性件，所述转轴的两端与所述检测通道的侧壁转动连接，所述浮板与所述转轴固定连接，所述弹性件设置在所述转轴上，所述弹性件的一端与所述浮板的表面接触，所述弹性件的另一端与所述检测通道的内壁接触，所述弹性件用于对所述浮板施加使所述浮板趋向于第二位置运动的力，当所述浮板位于第二位置时，所述浮板的表面与所述溶液液面垂直。

3.根据权利要求2所述的液位检测系统，其特征在于，所述浮板组件还包括限位件，所述检测通道的侧壁开设有限位槽，所述限位件与所述浮板固定连接，当所述浮板位于所述第一位置时，所述限位件与所述限位槽的底部接触。

4.根据权利要求1-3任一项所述的液位检测系统，其特征在于，所述液位检测系统还包括反射板，所述反射板设置在所述溶液箱的内腔中，所述反射板用于将所述超声波收发组件发射的超声波反射至所述检测通道内，或者，所述反射板用于将所述检测通道内的超声波反射至所述超声波收发组件。

5.根据权利要求1所述的液位检测系统，其特征在于，所述超声波收发组件还用于向溶液箱的液面方向发射第四超声波，并接收基于所述溶液箱的液面反射的第五超声波生成的第三检测信号，根据所述第一检测信号、所述第二检测信号和第三检测信号，确定所述溶液箱中溶液的液位。

6.一种液位检测方法，其特征在于，所述方法应用于权利要求1-5任一项所述的液位检测系统，所述方法包括：

向检测通道内发射第一超声波；

接收反射的检测信号，所述检测信号包括第一检测信号和第二检测信号，所述第一检测信号为基于检测通道内的液面反射的第二超声波生成的检测信号，所述第二检测信号为所述基于检测通道内的浮板反射的第三超声波生成的检测信号；

基于所述第一检测信号和所述第二检测信号，确定所述溶液箱中溶液的液位。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述基于所述第一检测信号和所述第二检测信号，确定所述溶液箱中溶液的液位，包括：

若所述第一检测信号与所述第二检测信号都为有效，且所述第一检测信号计算的液面高度小于所述第二检测信号计算的液面高度，输出故障信息；

若所述第一检测信号为无效检测信号，所述第二检测信号为有效检测信号，基于上一次记录的液面高度与溶液消耗量的差值确定所述溶液箱的溶液液位；

若所述第一检测信号有效，将第一检测信号计算的液面高度确定为所述溶液箱的溶液液位。

8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

向溶液箱内的溶液方向发射第四超声波；

相应地，接收反射的检测信号，所述检测信号包括第一检测信号、第二检测信号和第三检测信号，所述第一检测信号为基于检测通道内的液面反射的第二超声波产生的检测信号，所述第二检测信号为所述基于检测通道内的浮板反射的第三超声波生成的检测信号，所述第三检测信号为所述基于溶液箱内溶液液面反射的第五超声波生成的检测信号；

基于所述第一检测信号、所述第二检测信号和所述第三检测信号，确定所述溶液箱中溶液的液位。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述基于所述第一检测信号、所述第二检测信号和所述第三检测信号，确定所述溶液箱中溶液的液位，包括：

若所述第三检测信号为有效检测信号，将所述第三检测信号计算的液面高度确定为所述溶液箱的溶液液位；

若所述第三检测信号为无效检测信号，基于所述第一检测信号和所述第二检测信号，确定所述溶液箱中溶液的液位。

10.一种车辆，其特征在于，包括权利要求1-5任一项所述的液位检测系统。