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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Flüssigkeitspegel-Erfassungsvorrichtung,
die einen Flüssigkeitspegelsensor von Typ mit veränderlichem
Widerstandswert enthält, der in einem Behälter
anzuordnen ist, und insbesondere eine Flüssigkeitspegel-Erfassungsvorrichtung,
die sich dazu eignet, eine verbleibende Menge an alkoholhaltigem
Kraftstoff zu erfassen, die in einem Kraftstofftank eines Fahrzeugs
enthalten ist.
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In
einem Kraftstofftank eines Fahrzeugs, das eine Flüssigkeit,
wie beispielsweise Benzin oder Leichtöl, als Kraftstoff
verwendet, ist ein Flüssigkeitspegelsensor vorhanden, der
eine verbleibende Menge des Kraftstoffs erfasst. Als ein Flüssigkeitspegelsensor
dieses Typs ist ein in 5 und 6 gezeigter
Sensor bekannt (siehe beispielsweise Bezugspatent 1).
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Bei
dem Flüssigkeitssensor 101, der in Bezugspatent
1 offenbart wird, ist, wie in 5 gezeigt,
ein Schwimmkörper 103 an dem vorderen Ende eines
Arms 102 angebracht, und die Basis-Endseite des Arms 102 wird
schwenkbar von einem Rahmen 104 getragen. An dem Rahmen 104 sind
eine Leiterplatte 105 und ein Gleitarm 106 angeordnet,
der zusammen mit dem Arm 102 auf der Leiterplatte 105 gleitet.
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Ein
erster Gleitabschnitt 107 und ein zweiter Gleitabschnitt 110 sind,
wie in 6 gezeigt, an der Leiterplatte 105 vorhanden.
Der erste Gleitabschnitt 107 enthält mehrere erste
leitende Segmente 108, die vertikal in Intervallen angeordnet
sind, sowie einen Widerstand 109, mit dem die mehreren
ersten leitenden Segmente 108 verbunden sind. Der zweite
Gleitabschnitt 110 enthält mehrere zweite leitende
Segmente 111, die vertikal in Intervallen angeordnet sind,
sowie einen leitenden Kopplungsabschnitt 112, mit dem die
mehreren zweiten leitenden Segmente 111 verbunden sind.
Ein erster und ein zweiter Kontakt 113, 114, die
mit den ersten bzw. den zweiten leitenden Segmenten 108, 111 in
Kontakt sind und die elektrisch miteinander verbunden sind, sind
an dem Gleitarm 106 angeordnet.
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Wenn
der Arm 102 entsprechend einer Verschiebung des Flüssigkeitspegels
geschwenkt wird und der Gleitarm 106 in Verbindung mit
der Schwenkbewegung geschwenkt wird, ändern sich sowohl
das erste leitende Segment 108, mit dem der erste Kontakt 113 in
Kontakt ist, als auch das zweite leitende Element 111,
mit dem der zweite Kontakt 114 in Kontakt ist, so dass
die Gesamtlänge des Widerstandes 109, der sich
in dem Stromkreis zwischen einem Anschlusssteg 115 des
ersten Gleitabschnitts 107 und einem Anschlusssteg 116 des
zweiten Gleitabschnitts 110 befindet, vergrößert
oder verringert wird.
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Der
Anschlusssteg 115 des ersten Gleitabschnitts 107 ist
mit der Plus-Seite eines Stromzuführsystems verbunden,
und der Anschlusssteg 116 des zweiten Gleitabschnitts 110 ist
mit der Minus(Erd-)-Seite des Stromzuführsystems verbunden.
Wenn der Stromkreis zwischen den Anschlussstegen 115, 118 aktiviert
wird, wird ein Erfassungssignal (ein Widerstand oder eine Spannung),
das einer Änderung des Widerstandswertes zwischen den Anschlussstegen 115, 116 entspricht,
ausgegeben.
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Bei
dem so aufgebauten Flüssigkeitspegelsensor 101 weisen
der Anstieg und der Abfall des Flüssigkeitspegels und die
Zunahme sowie die Abnahme des Widerstandes die gleiche Tendenz auf.
Wenn der Flüssigkeitspegel ansteigt, d. h., der Gleitarm 106 auf
die Oberseite in 6 zu geschwenkt wird und die
Gesamtlänge des Widerstandes 109, der sich in
dem Stromkreis zwischen den Anschlussstegen 115, 116 befindet, verringert
wird, wird der Widerstandswert des Stromkreises zwischen den Anschlussstegen 115, 116 verringert.
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Umgekehrt
wird, wenn der Flüssigkeitspegel abgesenkt wird, der Gleitarm 106 auf
die untere Seite in 6 zu geschwenkt, und die Gesamtlänge
des Widerstandes 109, der sich in dem Stromkreis zwischen
den Anschlussstegen 115, 116 befindet, wird vergrößert,
so dass der Widerstandswert des Stromkreises zwischen den Anschlussstegen 115, 116 zunimmt.
Dann wird der Flüssigkeitspegel auf Basis der Änderung
des Widerstandswertes erfasst. In 6 zeigt
Punkt F die Schwenkposition des Gleitarms 106 für
den Fall an, dass sich der Flüssigkeitspegel an der Voll-Position
befindet, und Punkt E zeigt die Schwenkposition des Gleitarms 106 für
den Fall an, dass sich der Flüssigkeitspegel an der Leer-Position
befindet.
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Bei
einer Flüssigkeitspegel-Erfassungsvorrichtung, die den
Flüssigkeitspegelsensor 101 mit veränderlichem
Widerstand umfasst, ist der Flüssigkeitspegelsensor 101 stets
aktiviert, und eine Steuervorrichtung (beispielsweise ein Mikrocomputer)
tastet das Erfassungssignal des Flüssigkeitspegelsensors 101 in
regelmäßigen Intervallen ab und steuert eine Kraftstoffanzeige
so, dass sie die verbleibende Menge anzeigt.
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In
jüngster Zeit werden Verfahren untersucht, bei denen Alkohol
(Ethanol oder Methanol) mit einem Hauptkraftstoff, wie beispielsweise
Benzin oder Leichtöl, vermischt wird oder bei denen Alkohol
selbst als ein Hauptkraftstoff eingesetzt wird. Alkohol ist eine
Elektrolytlö sung. Wenn ein Flüssigkeitspegelsensor
vom Typ mit veränderlichem Widerstandswert in eine Elektrolytlösung
eingetaucht wird, besteht die Möglichkeit, dass es zu elektrolytischer
Korrosion kommt, und Metalle der Plus-Elektrode (Leiter) werden
mit dem Kraftstoff durch Elektrolyse eluiert, so dass der Widerstandswert
des Leiters zunimmt. Im Unterschied dazu werden Plus-Ionen in dem
Kraftstoff an der Minus-Elektrode (Leiter) ausgefällt,
und der Kontaktwiderstandswert in Bezug auf den Gleitkontakt nimmt
zu. Daher neigt ein herkömmlicher Flüssigkeitspegelsensor
wie der oben beschriebene Flüssigkeitspegelsensor 101 vom
Typ mit veränderlichem Widerstandswert dazu, einen Fehler
bei der Anzeige der Restmenge zu verursachen.
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Eine
wirkungsvolle Maßnahme zum Unterdrücken der Einflüsse
elektrolytischer Korrosion besteht darin, die Aktivierungszeit des
Flüssigkeitspegelsensors zu verkürzen. Bezugspatente
2 und 3 offenbaren Beispiele eines Verfahrens, mit dem die Aktivierungszeit
verkürzt wird.
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Beispielsweise
offenbart Bezugspatent 2 eine Flüssigkeitspegel-Erfassungsvorrichtung,
die umfasst:
einen Flüssigkeitspegel-Erfassungsabschnitt,
der wenigstens teilweise ein elektrolytisch korrodierendes Element
enthält und in einem Flüssigkeitsaufbewahrungsbehälter
angeordnet ist, um den Pegel einer Flüssigkeit zu erfassen,
und einen Steuerabschnitt, mit dem der Flüssigkeitspegel-Erfassungsabschnitt
so gesteuert wird, dass er intermittierend arbeitet (d. h. nur während
einer vorgegebenen Zeit in jeder vorgegebenen Periode arbeitet).
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Bezugspatent
3 offenbart eine Vorrichtung, bei der ein Schaltkreis zum Steuern
von Aktivierung in einer Stromversorgungsschaltung angeordnet ist
und ein Flüssigkeitspegelsensor mit einer konstanten Periode intermittierend
aktiviert wird.
- [Bezugspatent 1] JP-A-2003-65827
- [Bezugspatent 2] JP-A-2006-214828
- [Bezugspatent 3] JP-A-2002-214023
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Obwohl
jedoch der Flüssigkeitspegelsensor intermittierend aktiviert
wird, sind die beiden herkömmlichen Vorrichtungen, die
in Bezugspatent 2 und 3 offenbart werden, nicht so konfiguriert,
dass die Aktivierungszeit entsprechend der Situation geändert
wird. Je nach der Art der Einstellung der Aktivierungszeit ist es
nach wie vor möglich, dass die Genauigkeit beim Erfassen
der Flüssigkeitsmenge verringert wird und dass keine umfassende
Wirkung hinsichtlich der Verhinderung des Auftretens elektrolytischer
Korrosion erzielt wird.
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Zusammenfassung
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Die
Erfindung ist in Anbetracht der oben erläuterten Umstände
gemacht worden. Eine Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Flüssigkeitspegel-Erfassungsvorrichtung
zu schaffen, bei der, selbst wenn beim Einsatz der Vorrichtung ein
Flüssigkeitspegelsensor in einer Flüssigkeit eingetaucht
ist, die eine Elektrolytlösung, wie beispielsweise Alkohol,
enthält, Einflüsse elektrolytischer Korrosion
so weit wie möglich unterdrückt werden können
und eine hohe Genauigkeit beim Erfassen eines Flüssigkeitspegels
gewährleistet werden kann.
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Die
Aufgabe der Erfindung kann mit den folgenden Konfigurationen erfüllt
werden.
- 1) Eine Flüssigkeitspegel-Erfassungsvorrichtung
umfasst:
einen Flüssigkeitspegelsensor vom Typ mit
veränderlichem Widerstandswert, der einen Gleitkontakt
und einen Widerstand enthält und eine Änderung
des Widerstandswertes entsprechend einer Änderung eines Flüssigkeitspegels
einer Flüssigkeit in einem Behälter erfasst und
ein Erfassungssignal auf Basis der Änderung des Flüssigkeitspegels
ausgibt, wenn der Flüssigkeitspegelsensor aktiviert ist;
und
eine Steuereinheit, die periodische Zufuhr von Aktivierungsimpulsen
zu dem Flüssigkeitspegelsensor steuert und einen Anzeigeabschnitt
auf Basis des von dem Flüssigkeitspegelsensor ausgegebenen
Erfassungssignals so steuert, dass er eine verbleibende Menge der
Flüssigkeit in dem Behälter anzeigt,
wobei
die Steuereinheit eine Anzahl der dem Flüssigkeitspegelsensor
in einer vorgegebenen Zeit zugeführten Aktivierungsimpulse
auf Basis des von dem Flüssigkeitspegelsensor ausgegebenen
Erfassungssignals ändert.
- 2) Vorzugsweise legt die Steuereinheit eine erste Anzahl von
Aktivierungsimpulsen fest, wenn das Erfassungssignal in einen ersten
Bereich fällt, der einem ersten Sollwert entspricht, der
anzeigt, dass der Flüssigkeitspegel in der Nähe
einer höchsten Position liegt, und legt eine zweite Anzahl
von Aktivierungsimpulsen fest, wenn das Erfassungssignal in einen
zweiten Bereich fällt, der einem zweiten Sollwert entspricht, der
anzeigt, dass der Flüssigkeitspegel in der Nähe
einer tiefsten Position liegt. Die erste Anzahl von Aktivierungsimpulsen
ist größer als die zweite Anzahl der Aktivierungsimpulse.
- 3) Vorzugsweise legt die Steuereinheit eine dritte Anzahl der
Aktivierungsimpulse fest, wenn das Erfassungssignal in einen dritten
Bereich fällt, der einem dritten Sollwert entspricht, der
anzeigt, dass der Flüssigkeitspegel in der Nähe
einer Mittelposition liegt. Die dritte Anzahl der Aktivierungsimpulse
wird zwischen der ersten Anzahl der Aktivierungsimpulse und der
zweiten Anzahl der Aktivierungsimpulse festgelegt.
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Bei
der Flüssigkeitspegel-Erfassungsvorrichtung mit der oben
beschriebenen Konfiguration 1) wird die Anzahl der in der vorgegebenen
Zeit zugeführten Aktivierungsimpulse auf Basis des von
dem Flüssigkeitspegelsensors ausgegebenen Erfassungssignals
geändert. Entsprechend der Situation der verbleibenden
Flüssigkeitsmenge kann daher die optimale Anzahl der Aktivierungsimpulse
festgelegt werden, und es können sowohl Verbesserung der
Beständigkeit gegenüber elektrolytischer Korrosion
als auch der Erfassungsgenauigkeit des Flüssigkeitspegels
erreicht werden.
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Bei
der Flüssigkeitspegel-Erfassungsvorrichtung mit der oben
beschriebenen Konfiguration 2) wird in der Nähe von Punkt
F die Anzahl der in der vorgegebenen Zeit zugeführten Aktivierungsimpulse
erhöht, und in der Nahe von Punkt E wird die Anzahl der
in der vorgegebenen Zeit zugeführten Aktivierungsimpulse
verringert. In der Nähe von Punkt F, an dem die Tendenz
zu elektrolytischer Korrosion gering ist, kann daher die Aktivierungszeit
verlängert werden, so dass sich die Erfassungsgenauigkeit
verbessern lässt, und in der Nähe von Punkt E,
an dem die Tendenz zu elektrolytischer Korrosion hoch ist, kann
die Aktivierungszeit verkürzt werden, so dass die Beständigkeit
gegenüber elektrolytischer Korrosion verbessert werden
kann.
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Bei
der Flüssigkeitspegel-Erfassungsvorrichtung mit der oben
beschriebenen Konfiguration 3) wird die Aktivierungszeit an dem
Zwischenpunkt (beispielsweise an Punkt 1/2) des Weiteren auf einen
Zwischenwert zwischen den Punkten F und E festgelegt. Daher ist
es möglich, mit größerer Präzision
auf die Situation zu reagieren, so dass die Beständigkeit
gegenüber elektrolytischer Korrosion verbessert werden
kann und die Erfassungsgenauigkeit erhöht werden kann.
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Gemäß der
Erfindung können selbst in dem Fall, in dem beim Einsatz
der Vorrichtung ein Flüssigkeitspegelsensor in eine Flüssigkeit
eingetaucht wird, die eine Elektrolytlösung, wie beispielsweise
Alkohol, enthält, Einflüsse elektrolytischer Korrosion
so weit wie möglich unterdrückt werden, und eine
hohe Genauigkeit der Erfassung eines Flüssigkeitspegels
kann gewährleistet werden.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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Die
oben beschriebenen Aufgaben und Vorteile der vorliegenden Erfindung
werden deutlicher ersichtlich, indem bevorzugte beispielhafte Ausführungen
derselben unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen
ausführlich beschrieben werden, wobei:
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1 ein
Flussdiagramm ist, das den Inhalt eines Steuerungsprozesses in einer
Flüssigkeitspegel-Erfassungsvorrichtung einer Ausführungsform
der Erfindung zeigt;
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2 ein
Zeitablaufdiagramm ist, das den Inhalt von Steuerungsprozessen zeigt,
die in der Ausführungsform in der Nähe von Punkt
E, Punkt 1/2 und Punkt F durchgeführt werden;
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3 ein
Schaltbild ist, das den Aufbau eines Steuerungssystems der Flüssigkeitspegel-Erfassungsvorrichtung
der Ausführungsform zeigt;
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4 ein
Kennliniendiagramm ist, das eine Beziehung des Ausgangswiderstandswertes
eines Flüssigkeitspegelsensors und des Kraftstoffvolumens
(Flüssigkeitspegel) in der Ausführungsform zeigt;
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5 ein
Schema eines herkömmlichen Flüssigkeitspegelsensors
ist; und
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6 eine
Ansicht ist, die den Innenaufbau des herkömmlichen Flüssigkeitspegelsensors
zeigt.
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Ausführliche Beschreibung
beispielhafter Ausführungsformen
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Im
Folgenden wird eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung
ausführlich unter Bezugnahme auf die beigefügten
Zeichnungen beschrieben.
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1 ist
ein Flussdiagramm, das den Inhalt eines Steuerungsprozesses in einer
Flüssigkeitspegel-Erfassungsvorrichtung der Ausführungsform
der Erfindung zeigt, 2 ist ein Zeitablaufdiagramm,
das den Inhalt von Steuerungsprozessen zeigt, die in der Nähe
von Punkt E, Punkt 1/2 und Punkt F in der Ausführungsform
durchgeführt werden, 3 ist ein
Schaltbild, das den Aufbau eines Steuerungssystems der Flüssigkeitspegel- Erfassungsvorrichtung
der Ausführungsform zeigt, und 4 ist ein
Kennliniendiagramm, das eine Beziehung des Ausgangswiderstandes
des Flüssigkeitspegelsensors und des Kraftstoffvolumens
(Flüssigkeitspegel) in der Ausführungsform zeigt.
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Die
Flüssigkeitspegel-Erfassungsvorrichtung weist auf:
einen
Flüssigkeitspegelsensor vom Typ mit veränderlichem
Widerstandswert, der einen Gleitkontakt und einen Widerstand umfasst
und der, wenn er aktiviert wird, eine Widerstandswertänderung
erfasst, die einer Änderung des Flüssigkeitspegels
einer Flüssigkeit in einem Behälter entspricht,
und ein Erfassungssignal ausgibt; und
eine Steuereinheit, die
eine Aktivierungssteuerung, bei der dem Flüssigkeitspegelsensor
periodisch Aktivierungsimpulse zugeführt werden, sowie
eine Anzeigesteuerung durchführt, mit der ein Anzeigeabschnitt
auf Basis des von dem Flüssigkeitspegelsensor ausgegebenen
Erfassungssignals so gesteuert wird, dass er die verbleibende Menge
der Flüssigkeit in dem Tank anzeigt.
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Als
der Flüssigkeitspegelsensor kann ein Sensor ähnlich
dem in 5 und 6 gezeigten adäquat eingesetzt
werden. Daher sind Abschnitte, die denen entsprechen, die bereits
beschrieben worden sind, mit den gleichen oder äquivalenten
Bezugszeichen gekennzeichnet, und erneute Beschreibung wird weggelassen.
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Bei
der Flüssigkeitspegel-Erfassungsvorrichtung 1 sind
Komponenten, die möglicherweise elektrolytisch korrodiert
werden können, der erste und der zweite Kontakt 113, 114,
die als Gleitkontakt angeordnet sind, die ersten leitenden Segmente 108,
mit denen erste Kontakt 113 in Kontakt gebracht und verschoben wird,
die zweiten leitenden Segmente 111, mit denen der zweite
Kontakt 114 in Kontakt gebracht und verschoben wird, die
Anschlussstege 115, 116 und dergleichen (siehe 6).
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Der
Ausgangswiderstandswert (oder die Ausgangsspannung) des Flüssigkeitspegelsensors
und das Kraftstoffvolumen haben, wie in 4 gezeigt,
eine umgekehrt proportionale Beziehung zueinander. In der Flüssigkeitspegel-Erfassungsvorrichtung
der Ausführung führt die Steuereinheit, um zu
verhindern, dass elektrolytische Korrosion in der oben aufgeführten
Komponente auftritt, die folgende Steuerung durch.
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Die
Steuereinheit ändert die Anzahl der dem Flüssigkeitspegelsensor
in einer vorgegebenen Zeit zugeführten Aktivierungsimpulse
auf Basis des von dem Flüssigkeitspegelsensor ausgegebenen
Erfassungssignals und ändert gleichzeitig das Abtastintervall
des Erfassungssignals des Flüssigkeitspegelsensors. Aus dem
zu dieser Zeit zugeführten Erfassungssignal berechnet die
Steuereinheit dann das Kraftstoffvolumen auf Basis der in 4 gezeigten
Beziehung und steuert einen Anzeigeabschnitt so, dass er die verbleibende
Menge (Kraftstoffvolumen) der Flüssigkeit in dem Behälter
anzeigt.
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Aufgrund
intensiver Untersuchungen, die von den Erfindern durchgeführt
wurden, sind Bedingungen ermittelt worden, unter denen die Tendenz
dazu besteht, dass die Komponenten in dem Flüssigkeitspegelsensor
elektrolytischer Korrosion ausgesetzt sind. Die Bedingungen sind
im Folgenden unter (I) bis (III) aufgelistet.
- (I)
Die Potentialdifferenz zwischen der Plus- und der Minus-Seite ist
groß. In der Nähe von Punkt E beispielsweise ist
der Widerstandswert des Flüssigkeitspegelsensors hoch,
und damit ist die Potentialdifferenz groß, so dass elektrolytische
Korrosion leicht fortschreitet.
- (II) Die Aktivierungszeit ist lang.
- (III) Die Temperatur des Kraftstoffs ist hoch. Wenn sich der
Flüssigkeitspegel Punkt E nähert (wenn die verbleibende
Kraftstoffmenge reduziert wird), besteht beispielsweise die Tendenz,
dass die Temperatur des aufbewahrten Kraftstoffs ansteigt. Wenn
die Temperatur hoch ist, schreitet elektrolytische Korrosion leicht fort.
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Des
Weiteren schreitet elektrolytischer Korrosion leicht fort, wenn
die Aktivierungszeit lang ist. Wenn die Aktivierung intermittierend
durchgeführt wird, kann die Aktivierungszeit verkürzt
werden, und damit kann das Fortschreiten elektrolytischer Korrosion
unterdrückt werden. Bei einer einfachen Gegenmaßnahme,
bei der die Aktivierung intermittierend durchgeführt wird,
wird das Abtastintervall vergrößert, so dass die
Ansprechempfindlichkeit der Messeinrichtung durch Schwankung des
Flüssigkeitspegels verringert wird.
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Bei
der Ausführungsform wird daher die Steuerung im Prinzip
entsprechend (a) und (b) wie folgt durchgeführt:
- (a) die Aktivierungszeit an der Seite von Punkt
E, an dem die Tendenz zu elektrolytischer Korrosion hoch ist, die
Tendenz zu Flüssigkeitspegelschwankung gering ist und die
Kraftstofftemperatur eher hoch ist, wird verlängert; und
- (b) die Aktivierungszeit an der Seite von Punkt F, an dem die
Tendenz zu elektrolytischer Korrosion gering ist, die Tendenz zu
Flüssigkeitspegelschwankung hoch ist und die Kraftstofftemperatur
eher niedrig ist, wird verkürzt. Daher wird die Beständigkeit
von Komponenten des Flüssigkeitspegelsensors, der in dem
Behälter angeordnet ist, gegenüber elektrolytischer
Korrosion verbessert, wobei gleichzeitig die Genauigkeit beim Erfassen
des Pegels des Kraftstoffs in dem Behälter verbessert wird
und das Ansprechverhalten der Messeinrichtungsanzeige auf Flüssigkeitspegelschwankung
gewährleistet ist.
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Das
heißt, die Aktivierungszeit (die Anzahl von Aktivierungsimpulsen
pro Zeiteinheit) und das Abtastintervall werden beispielsweise in
drei Schritten (in der Nähe von Punkte E, Punkt 1/2 und
Punkt F) in Bezug auf den Flüssigkeitspegel geändert.
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In
diesem Fall können die Anzahl von Schritten und das Aktivierungs-/Abtastintervall
entsprechend der Alkoholkonzentration des Kraftstoffs und der Genauigkeit
der Messeinrichtungsanzeige reguliert werden.
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Die
Anzahl von Aktivierungsimpulsen wird wie folgt geändert.
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In
dem Fall, in dem das von dem Flüssigkeitspegelsensor ausgegebene
Erfassungssignal innerhalb eines vorgegebenen Bereiches in Bezug
auf einen ersten Sollwert (Punkt F) liegt, der anzeigt, dass sich
der Flüssigkeitspegel in der Nähe der höchsten
Position befindet, wird die Anzahl der Aktivierungsimpulse, die
in einer vorgegebenen Zeit zugeführt werden, gegenüber
dem Fall erhöht, in dem sich das Erfassungssignal in einem
vorgegebenen Bereich in Bezug auf einen zweiten Sollwert (Punkt
E) befindet, der anzeigt, dass sich der Flüssigkeitspegel
in der Nähe der untersten Position befindet.
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In
dem Fall, in dem das von dem Flüssigkeitspegelsensor ausgegebene
Erfassungssignal innerhalb eines vorgegebenen Bereiches in Bezug
auf einen dritten Sollwert (Punkt 1/2) liegt, der anzeigt, dass
sich der Flüssigkeitspegel in der Nähe einer Zwischenposition
befindet, wird die Anzahl der in einer vorgegebenen Zeit zugeführten
Aktivierungsimpulse so festgelegt, dass sie kleiner ist als die
Anzahl von Aktivierungsimpulsen, die in der vorgegebenen Zeit dann
zugeführt werden, wenn das Erfassungssignal in dem vorgegebenen
Bereich in Bezug auf den ersten Sollwert (Punkt F) liegt, und des
Weiteren größer ist als die Anzahl der Aktivierungsimpulse,
die in der vorgegebenen Zeit dann zugeführt werden, wenn
das Erfassungssignal in dem vorgegebenen Bereich in Bezug auf den
zweiten Sollwert (Punkt E) liegt.
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Der
Inhalt der Änderungen der Anzahl der Aktivierungsimpulse
ist in der folgenden Tabelle 1 aufgeführt. [Tabelle
1]
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Im
Folgenden wird die Ausführungsform anhand spezifischer
Beispiele der Konfiguration und der Steuerung beschrieben.
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3 ist
ein Schaltbild eines Steuerungssystems. In dem Schaltbild ist ein
Kraftstoff-Sender (Flüssigkeitspegelsensor) 1 als
ein Widerstand angezeigt, bei dem eine Spannung an ein Ende angelegt
wird und das andere Ende mit Erde verbunden ist, und er umfasst
einen Gleitkontakt 1a (der dem ersten Kontakt (113)
und dem zweiten Kontakt (114) in 6 entspricht),
von dem ein Spannungssignal abgenommen wird. Der Gleitkontakt 1a ist
mit einem A/D-Wandler, der ein analoger Port eines Mikrocomputers
(Steuereinheit) 3 ist, über eine integrierende
Schaltung 2 verbunden, die durch Widerstände R3,
R4 und einem Kondensator C1 gebildet wird.
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Ein
Sender-Strom Is fließt durch den Kraftstoff-Sender 1,
wenn die Spannung an das eine Ende des Kraftstoff-Senders angelegt
wird, und ein Spannungssignal, das dem Flüssigkeitspegel
entspricht, tritt zwischen dem Gleitkontakt 1a und der
Erde auf. Der Mikrocompu ter 3 führt Analog-Digital-Umwandlung
des Spannungssignals durch, das über die integrierende
Schaltung 2 eingeleitet wird, und berechnet in dem dargestellten
Beispiel den Flüssigkeitspegel aus dem Analog-Digital-Umwandlung
unterzogenen Wert auf Basis der in 4 gezeigten
Beziehung. Auf Basis des Berechnungsergebnisses wird ein Zeiger
eines Kraftstoffmessers (Anzeigeabschnitt) 4 angesteuert,
um die verbleibende Flüssigkeitsmenge anzuzeigen.
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Wenn
das Kraftfahrzeug vibriert, schwankt der Flüssigkeitspegel
in dem Tank. Die integrierende Schaltung 2 ist vorhanden,
um die Schwankungskomponenten zu glätten, die durch eine
Vibration des Kraftfahrzeugs verursacht werden.
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Ein
Schaltkreis 6, der die angelegte Spannung an- und abschaltet,
ist zwischen dem einen Ende des Kraftstoff-Senders 1 und
einem Regler 5 zum Erzeugen einer stabilisierten Spannung
von 12 bis 5 V angeordnet. Das heißt, der Emitter eines
Transistors TR1 ist mit dem Ausgangsende des Reglers 5 verbunden,
und der Kollektor des Transistors TR1 ist mit dem einen Ende des
Kraftstoff-Senders 1 verbunden. Die Basis des Transistors
TR1 ist mit dem Emitter über einen Widerstand R1 und des
Weiteren mit dem Kollektor eines Transistors TR2 über einen
Widerstand R2 verbunden. Die Basis des Transistors TR2 ist mit dem
Mikrocomputer 3 über einen Widerstand R3 verbunden,
und der Emitter ist mit Erde verbunden. In dem Schaltkreis 6 wird, wenn
der Transistor TR2 geöffnet ist, das Basispotential des
Transistors TR1 gesenkt, und der Transistor TR1 führt dann
den Offen-Betrieb durch, um das Stromquellen-Ausgangsende des Regulators 5 mit
dem einen Ende des Kraftstoff-Senders 1 zu verbinden. Daher
fließt der Sender-Strom Is durch den Kraftstoff-Sender 1.
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Umgekehrt
wird, wenn der Transistor TR2 gesperrt wird, das Basis-Potential
des Transistors TR1 erhöht, und der Transistor TR1 führt
den Sperr-Betrieb durch, um die Verbindung zwischen dem Stromquellen-Ausgangsende
des Reglers 5 und dem einen Ende des Kraftstoff-Senders 1 zu
unterbrechen. Daher fließt der Sender-Strom Is nicht durch
den Kraftstoff-Sender 1. Um die oben erwähnte Änderung
der Anzahl der Aktivierungsimpulse zu realisieren, steuert der Mikrocomputer 3 den
Transistor TR2, d. h. den Transistor TR1, so, dass er geöffnet/gesperrt
wird. Daher fließt der Sender-Strom Is in Form eines Rechteckimpulses
in angewiesenen Intervallen durch den Kraftstoff-Sender 1.
Synchron zu der Offen-Zeitsteuerung des Transistors TR1 tastet der
Mikrocomputer 3 die Ausgangsspannung der integrierenden
Schaltung 2 ab und führt A/D-Umwandlung der abgetasteten
Spannung durch. Dadurch ist es möglich, einen genauen A/D-Wandlung
unterzogenen Wert zu gewinnen.
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Im
Folgenden wird der Ablauf der Steuerung unter Bezugnahme auf ein
Flussdiagramm beschrieben.
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Wenn
der Prozess gestartet wird, ruft der Mikrocomputer 3 in
Schritt S1 Daten (das Erfassungssignal) des Flüssigkeitspegelsensors
ab und unterzieht die abgerufenen Daten in Schritt S2 einem Messungsprozess, um
das Ergebnis des Prozesses auf dem Anzeigeabschnitt anzuzeigen (Anzeigeprozess).
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Anschließend
wird in Schritt S3 bestimmt, ob der angezeigte Wert (Flüssigkeitspegel)
in einem vorgegebenen Bereich in der Nähe von Punkt E (Leer)
liegt oder nicht. Bei "NEIN" wird in Schritt S4 festgestellt, ob der
angezeigte Wert (Flüssigkeitspegel) in einem vorgegebenen
Bereich in der Nähe von Punkt 1/2 (Zwischenpunkt) oder
nicht. Wenn der angezeigte Wert in dem vorgegebenen Bereich in der
Nähe von Punkt E liegt, geht der Prozess zu Schritt S5 über,
um das Aktivierungsintervall so festzulegen, dass es lang ist (beispielsweise 1000
ms). Wenn der angezeigte Wert in dem vorgegebenen Bereich in der
Nähe von Punkt 1/2 liegt, geht der Prozess zu Schritt S6 über,
um das Aktivierungsintervall so festzulegen, dass es mittlere Länge
hat (beispielsweise 500 ms). Wenn der angezeigte Wert in dem vorgegebenen
Bereich in der Nähe von Punkt F (voll) liegt, lauten die
Feststellungen beider Schritte S3 und S4 "NEIN", und der Prozess
geht zu Schritt S7 über, um das Aktivierungsintervall so
festzulegen, dass es kurz ist (beispielsweise 250 ms).
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In
dem Fall, in dem die Feststellung in Schritt S3 auf Basis des Ausgangswiderstandes
durchgeführt wird, wenn angenommen wird, dass der gesamte
Bereich des Ausgangswiderstandes beispielsweise 15 bis 410 Ω beträgt,
wird die Feststellung unter der Bedingung "Ausgangswiderstand von
Flüssigkeitspegelsensor > 250 Ω"
durchgeführt. In Schritt S4 wird desgleichen die Feststellung
unter der Bedingung "Ausgangswiderstand von Flüssigkeitspegelsensor > 100 Ω" durchgeführt.
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Wenn
die Prozesse der Schritte S5 bis S7 abgeschlossen sind, kehrt der
Prozess zu Schritt S1 zurück.
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Die
Basis-Zeit ist, wie in 2 gezeigt, auf 1000 ms festgelegt.
In der Nähe von Punkt E beträgt, wenn das Aktivierungsintervall
T 1000 ms beträgt, die Anzahl der Aktivierungsimpulse 1.
In der Nähe von Punkt 1/2 beträgt die Anzahl von
Aktivierungsimpulsen, wenn das Aktivierungsintervall T 500 ms beträgt,
2. In der Nähe von Punkt F beträgt die Anzahl
von Aktivierungsimpulsen, wenn das Aktivierungsintervall T 250 ms
beträgt, 4. Die Zahl der Abtastungen wird auf die gleiche
Weise wie die Anzahl von Aktivierungsimpulsen geändert.
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Gemäß der
Ausführungsform ändert, wie oben beschrieben,
die Steuereinheit 3 die Anzahl der in einer vorgegebenen
Zeit zugeführten Aktivierungsimpulse auf Basis des von
dem Flüssigkeitspegelsensor 1 ausgegebenen Erfassungssignals.
Entsprechend der Situation der verbleibenden Flüssigkeitsmenge
kann daher die optimale Anzahl der Aktivierungsimpulse festgelegt
werden, und es können sowohl Verbesserung der Beständigkeit
gegenüber elektrolytischer Korrosion als auch der Erfassungsgenauigkeit
erreicht werden.
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Gemäß der
Ausführungsform erhöht die Steuereinheit 3 in
der Nähe von Punkt F die Anzahl der in der vorgegebenen
Zeit zugeführten Aktivierungsimpulse und verringert in
der Nähe von Punkt E die Anzahl der in der vorgegebenen
Zeit zugeführten Aktivierungsimpulse. In der Nähe
von Punkt F, in der die Neigung zu elektrolytischer Korrosion gering
ist, kann daher die Aktivierungszeit verlängert werden,
so dass sich die Erfassungsgenauigkeit verbessern lässt,
und in der Nähe von Punkt E, in der die Tendenz zu elektrolytischer
Korrosion stark ist, kann die Aktivierungszeit verkürzt
werden, so dass die Beständigkeit gegenüber elektrolytischer
Korrosion verbessert werden kann.
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Gemäß der
Ausführungsform wird des Weiteren an Punkt 1/2 die Aktivierungszeit
auf einen Zwischenwert zwischen den Punkten F und E festgelegt.
Daher ist es möglich, präziser auf die Situation
zu reagieren, so dass die Beständigkeit gegenüber
elektrolytischer Korrosion verbessert werden kann und die Erfassungsgenauigkeit
erhöht werden kann.
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Die
Erfindung ist nicht auf die oben beschriebene Ausführungsform
beschränkt, und es können auch Abwandlungen, Verbesserungen
und dergleichen vorgenommen werden. Des Weiteren können
die Materialien, Formen, Anzahl, Installationsorte und dergleichen
der Komponenten beliebig festgelegt werden, sofern das Ziel der
Erfindung erreicht wird, und es gibt diesbezüglich keine
speziellen Einschränkungen.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - JP 2003-65827
A [0013]
- - JP 2006-214828 A [0013]
- - JP 2002-214023 A [0013]
