JP3849671B2

JP3849671B2 - Vehicle level detection device

Info

Publication number: JP3849671B2
Application number: JP2003142595A
Authority: JP
Inventors: 功宮川
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2003-05-20
Filing date: 2003-05-20
Publication date: 2006-11-22
Anticipated expiration: 2023-05-20
Also published as: JP2004347378A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両に搭載されて液体の液面位置を検出する車両用液面検出装置に関するものであり、たとえば自動車に装備される燃料タンク内の燃料液面を検出する用途に用いて好適である。
【０００２】
【従来の技術】
従来の車両用液面検出装置、たとえば、自動車の燃料タンク内の残存燃料量を測定するために燃料液面を検出する車両用液面検出装置としては、燃料の表面に浮くフロートに回動腕を設け、液面の変動によるフロートの位置変化に応じて回動腕を回動させ、その回動角度変化をたとえば電気抵抗変化に変換するものが一般的である。しかしながら、このような機械式の液面検出装置は、体格が大きく設置場所が制限される、あるいは検出精度があまり良くない、等の問題があった。
【０００３】
このような問題を解決するために、液面を機械的に検出するのではなく、たとえば、超音波を発射し液面からの反射波を受信して液面を検出する方法、つまり非接触式検出法が提案されている（たとえば、特許文献１参照）。
【０００４】
これは、超音波発振素子と筒体を備える超音波センサを液体容器中の底部に配置し、筒体に設けられる反射壁により超音波発振素子から発せられた超音波を筒体に設けられた開口部を通して液面に向けて反射し、この超音波の液面における反射波を超音波センサにより受信し、これに基づいて液面位置を検出している。すなわち、液面位置を機械的に検出するのではなく、静的且つ非接触方式により検出している。これにより、液面検出装置の体格を小型化できると共に、検出精度を向上することができる。
【０００５】
【特許文献１】
特開平１１−１５３４７１号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述の公報に開示される液面検出装置を、たとえば自動車の燃料タンク内の燃料液面検出用に用いた場合、燃料中の異物が筒体内部、特に反射壁表面に堆積して反射壁の反射効率が低下し、これにより液面検出精度が低下するという問題がある。
【０００７】
また、燃料タンク内に浸入した水が筒体内に溜まると、液面検出精度が低下するという問題がある。これは、燃料の密度と水の密度が異なり、超音波の伝播速度が燃料中と水中とで異なることに起因する。
【０００８】
本発明は上記のような点に鑑みなされたものであり、その目的は、反射壁表面への液体中の異物の付着、堆積を抑制し反射壁における超音波の反射効率の低下を阻止して、高精度な液面検出が可能な車両用液面検出装置を提供することである。
【０００９】
もう一つの目的は、筒体内への水の滞留を抑制して、高精度な液面検出が可能な車両用液面検出装置を提供することである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記目的を達成するために以下の技術的手段を採用する。
【００１１】
本発明の請求項１に記載の車両用液面検出装置では、液体を貯蔵するタンク内の底部に配置される筒体と、筒体の一方の端部に筒体の軸方向に超音波を発射可能に取付けられる超音波発振素子と、筒体の他方の端部に形成され液体の液面に向かって開口する開口部と、筒体の他方の端部に形成され超音波発振素子が発射した超音波を開口部を介して液面に向け且つ液面への入射角が０度となるように反射する反射壁と、筒体の両側壁の少なくとも一方の反射壁近傍に筒体内部と外部とを連通する貫通孔とを備える構成とした。
【００１２】
自動車の燃料タンク内には、自動車の使用過程において異物や水分が混入する場合がある。異物としては、たとえば、燃料タンクへの給油時に給油孔から侵入する埃等や、エンジンからのオーバーフロー燃料中に混入した潤滑油がある。また、水分は、主として燃料タンクへの給油時に給油孔から侵入する雨水である。
【００１３】
上述の異物が反射面に付着すると、反射壁における超音波の反射効率が低下し、これにより液面検出精度が低下するという問題がある。
【００１４】
また、燃料タンク内に浸入した水が筒体内に、特に、超音波発振素子と反射壁間に溜まると、超音波の伝播速度が燃料中と水中とで異なるために、液面検出精度が低下するという問題がある。
【００１５】
ところで、本発明の請求項１に記載の車両用液面検出装置においては、筒体の両側壁の少なくとも一方の反射壁近傍に筒体内部と外部とを連通する貫通孔とを備えている。このため、自動車走行時に燃料タンクが振動して燃料タンク内の燃料が揺動すると、筒体内外の燃料が、この貫通孔を介して流動する。したがって、反射壁上を燃料が流れることにより、反射壁上に付着している異物あるいは細かい水滴等が反射壁から除去される。これにより、反射壁を常に清浄に保つことができるので、反射壁における超音波の反射効率の低下を阻止して、高精度な液面検出が可能な車両用液面検出装置を実現できる。
【００１６】
本発明の請求項２に記載の車両用液面検出装置では、貫通孔は筒体の両側壁に設けられ、二つの貫通孔は筒体の軸と直交し且つ液面と平行な方向において少なくとも一部分が重なる構成とした。
【００１７】
この場合、自動車走行時に燃料タンクが振動して、筒体内外の燃料が、この貫通孔を介して流動すると、燃料は、一方の側壁の貫通孔から筒体内へ流入し、他方の側壁の貫通孔から筒体外へ流出する。つまり、反射壁上を燃料が反射壁を横断するように流れるので、反射面の広い範囲において、反射面上に付着している異物あるいは細かい水滴等を反射面から確実に除去することができる。
【００１８】
本発明の請求項３に記載の車両用液面検出装置では、筒体の側壁に設けられた貫通孔を筒体の外側に延長する延長部を設け、貫通孔の断面積は筒体から離れるに連れて大きくなるように形成される構成とした。
【００１９】
自動車走行時に燃料タンクが振動して、燃料が貫通孔内を外部から筒体内部に向かって流れる場合、貫通孔の断面積は筒体に近づくに連れて小さくなっているので、貫通孔内を流れる燃料の流速は筒体に近づくに連れて増大する。
【００２０】
これにより、貫通孔から反射壁上に流入する燃料の速度を大きくして、つまり、反射壁上を流れる燃料の運動エネルギを高めることにより、反射壁上に付着している異物あるいは細かい水滴等を反射壁から確実に除去することができる。
【００２１】
本発明の請求項４に記載の車両用液面検出装置では、筒体の底壁に設けられ液面の高さ方向に延びる孔と、筒体の底壁に設けられ孔と筒体の外部とを連通する通路とを設ける構成としている。
【００２２】
自動車の使用過程において、燃料タンク内の燃料に水分が混入すると、水の比重量は燃料の比重量より大きいため、混入した水分は、燃料タンク底部や筒体底壁上に溜まる。特に、筒体内の超音波発振素子と反射壁間、すなわち、超音波発振素子からの超音波の伝播径路途中に水分が溜まると、超音波の伝播速度が燃料中と水中とで異なるために、液面検出精度が低下してしまう。
【００２３】
この場合、本発明の請求項４に記載の車両用液面検出装置においては、筒体底壁上に溜まった水分を、筒体の底壁に設けられ液面の高さ方向に延びる孔と、筒体の底壁に設けられ孔と筒体の外部とを連通する通路とを介して、筒体外へ排出することができる。したがって、筒体内への水分滞留を確実に阻止して、高精度な液面検出が可能な車両用液面検出装置を実現できる。
【００２４】
本発明の請求項５に記載の車両用液面検出装置では、筒体の底壁の内側表面を孔に近づくに連れて液面から遠ざかるように傾斜させる構成とした。
【００２５】
これにより、筒体内に流入し底壁上に沈殿した水分を、傾斜した底壁により確実に孔まで誘導し、筒体外部へ排出することができる。したがって、筒体内への水分滞留を確実に阻止して、高精度な液面検出が可能な車両用液面検出装置を実現できる。
【００２６】
本発明の請求項６に記載の車両用液面検出装置では、筒体の内部に超音波発振素子が発射した超音波を超音波発振素子に向けて反射する校正用反射壁を設ける構成とした。
【００２７】
液体中における超音波の伝播速度は、当該液体の温度、圧力等の変化に応じて変化する。したがって、液面位置が一定の場合であっても、液体の温度、圧力等が変化すると、超音波発振素子が超音波を発射してから反射部材を経由して液面からの反射波を受信するまでの時間が変化するので、液面位置を正確に検出することが困難となる。
【００２８】
本発明の請求項６に記載の車両用液面検出装置では、筒体内に、校正用反射壁を設けている。校正用反射壁は超音波発振素子に対して予め定められた位置に固定されているので、超音波発振素子が超音波を発射してから校正用反射壁からの反射波を受信するまでの時間を測定することにより、その時点の当該液体の温度、圧力条件下における超音波の速度が算出可能となる。この速度データおよび反射壁を経由して液面で反射された反射波を受信するまでの時間データに基づいて、液面位置を高い精度で検出することができる。
【００２９】
したがって、液面位置検出に対する液体の温度、圧力等の影響を排除しつつ、反射壁を常に清浄に保ち、反射壁における超音波の反射効率の低下を阻止し、あるいは、筒体内への水分滞留を確実に阻止して、高精度な液面検出が可能な車両用液面検出装置を実現できる。
【００３０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態による車両用液面検出装置を、自動車の燃料タンク内の燃料液面位置を検出するための燃料液面検出装置１に適用した場合を例に図に基づいて説明する。
【００３１】
図１は、本発明の一実施形態による燃料液面検出装置１の断面図である。図１において、図の上下方向が自動車の上下方向である。
【００３２】
図２は、本発明の一実施形態による燃料液面検出装置１の平面図であり、図１中のＩＩ矢視図である。なお、各図においては、同一構成部分には同一符号を付してある。
【００３３】
図３は、本発明の一実施形態による燃料液面検出装置１の断面図であり、図２中のＩＩＩ−ＩＩＩ線断面図である。
【００３４】
図４は、本発明の一実施形態による燃料液面検出装置１における電気回路構成を説明する模式図である。
【００３５】
燃料液面検出装置１は、大きくは、図１に示すように、筒体２の一端側に筒体２の軸方向（図１における左右方向）に向けて超音波を発射可能に固定される超音波発振素子である超音波センサ３、筒体２他端側に設けられる反射壁である測定用反射壁２１および筒体２内に設けられる校正用反射壁２２から構成され、タンクである燃料タンク４の底部である底面４１に配置されている。
【００３６】
以下に、燃料液面検出装置１の構成について説明する。
【００３７】
筒体２は、燃料液面検出装置１の構体を形成している。筒体２は、たとえば樹脂材料から断面が略長方形且つ両端が閉じられた筒状に形成されている。筒体２の一方の端部、すなわち図１の右側の先端壁２８には、超音波発振素子である超音波センサ３が、筒体２の軸方向、つまり図１の左方向に超音波を発射可能に固定されている。
【００３８】
筒体２の他方の端部、すなわち図１の左側端部において、筒体２の上壁２３には、液体である燃料５の液面５１に向かって開口する開口部２４が設けられている。
【００３９】
筒体２の他方の端部、すなわち図１の左側端部には、超音波センサ３が発射した超音波を開口部２４を介して液面５１に向けて反射する反射壁である測定用反射壁２１が形成されている。測定用反射壁２１は、測定用反射壁２１で反射した超音波の液面５１への入射角が０度となるように配置されている。言い換えると、図１に示すように、超音波の進行方向と液面５１との成す角度が９０度となるような位置関係に配置されている。これにより、超音波センサ３から発射され測定用反射壁２１を経て液面５１へ到達した超音波を、液面５１で反射した後、往きと同じ経路を辿って進行させ、確実に超音波センサ３に入射させることができる。
【００４０】
また、筒体２の他方の端部、すなわち図２の左側端部には、超音波センサ３が発射した超音波を直接超音波センサ３に向けて反射する校正用反射壁２２が形成されている。
【００４１】
すなわち、測定用反射壁２１および校正用反射壁２２は、図２に示すように、筒体２の左端壁部を二分割するように並んで形成されている。
【００４２】
また、筒体２の右側壁２５には、図１に示すように、測定用反射壁２１近傍に貫通孔２５ａが設けられている。さらに、筒体２の左側壁２６には、図２に示すように、貫通孔２６ａが設けられている。ここで、本発明の一実施形態による燃料液面検出装置１における筒体２の左右とは、超音波センサ３から測定用反射壁２１および校正用反射壁２２方向を見た場合の左右を言う。なお、図１中においては、筒体２の左側壁２６に設けられた貫通孔２６ａを二点鎖線で示している。
【００４３】
貫通孔２５ａおよび貫通孔２６ａは、図１に示すように、筒体２の軸方向と直交し且つ液面５１と平行な方向、すなわち図１の紙面直角方向において、部分的に重なっている。このため、燃料５は、貫通孔２５ａおよび貫通孔２６ａを介して、容易に筒体２内を通過することが出来る。
【００４４】
また、筒体２の底壁２７には、液面５１と直行する方向、つまり図１の上下方向に延びる孔である貫通孔２７ａが設けられている。さらに、底壁２７には、図１に示すように、貫通孔２７ａと連通して筒体２の内部と筒体２の外部とを連通する通路である溝２７ｂが設けられている。
【００４５】
また、底壁２７の内側は、図１に示すように、貫通孔２７ａに近づくに連れて液面５１から遠ざかるように傾斜させて形成されている。これにより、燃料中に混入した水滴（図示せず）が底壁２７に付着した場合、底壁２７により、貫通孔２７ａへ容易に誘導して、貫通孔２７ａおよび溝２７ｂを経て筒体２の外へ排出することができる。
【００４６】
超音波発振素子である超音波センサ３は、図１に示すように、筒体２の先端壁２８上に固定されている。
【００４７】
超音波センサ３は、ピエゾ効果（電圧が印加されると体積が変化する一方、外部から力を受けると電圧を発生する特性）を有する物質、たとえばＰＺＴ（チタン酸ジルコン酸鉛）から形成される超音波振動子（図示せず）を備え、この超音波振動子に電圧を印加して振動させて発振面３１から超音波を発射し、且つ発振面３１において超音波の反射波を受信するという機能を果たしている。この発振面３１は円形に形成されている。また、超音波センサ３は、超音波振動子に電圧を印加するため、あるいは超音波線振動子が超音波を受信して発生した電圧信号を外部へ出力するためのリード３２が接続されている。このリード線３２は、燃料タンク４外部へ気密的に引き出されている。
【００４８】
超音波センサ３から測定用反射壁２１に入射した超音波は、図１中に示す伝播経路Ａのように、測定用反射壁２１で反射されて液面５１へ向かって進み、液面５１で反射されて往路と同一の経路を辿り再び超音波センサ３によって受信される。一方、超音波センサ３から校正用反射壁２２に入射した超音波は、図１中に示す伝播経路Ｂのように、校正用反射壁２２で超音波センサ３に向けて反射され、直ちに超音波センサ３によって受信される。すなわち、超音波センサ３が１つの超音波パルスを発射すると、超音波センサ３は、上述の２つの反射パルス、つまり液面５１からの反射パルスと校正用反射壁２２からの反射パルスを受信する。
【００４９】
次に、本発明の一実施形態による燃料液面検出装置１の電気回路構成について図４に基づき説明する。
【００５０】
制御回路６は、図４に示すように、イグニッションスイッチ８を介してバッテリ９から電力を供給されて、超音波センサ３を発振させてパルス状に超音波を発射させるとともに、超音波センサ３による超音波パルスの反射波の受信信号を処理して液面位置を算出し、その算出結果に基づいて表示部７を駆動して表示部７により液面位置を運転者が視認可能に表示している。
【００５１】
このため、制御回路６は、超音波センサ３へパルス状電圧信号を印加するためのパルス発生回路６１、超音波センサ３から出力される反射波受信信号を処理し、それに基づいて液面位置を算出する演算回路６２、および演算回路６２により算出された液面位置信号に基づき表示部７を駆動する駆動信号を出力する駆動回路６３から構成されている。
【００５２】
表示部７は、たとえば指針計器等からなり、自動車の運転席正面のコンビネーションメータ（図示せず）内に設置されている。
【００５３】
次に、本発明の一実施形態による燃料液面検出装置１における、燃料液面検出作動について説明する。
【００５４】
パルス発生回路６１によりパルス状電圧信号を印加されて超音波センサ３がパルス状の超音波を燃料タンク４内の燃料５中に発射すると、この超音波パルスは、図１中に各矢印で示す方向に進行し、燃料５の液面５１あるいは校正用反射壁２２で反射され、再び超音波センサ３により受信される。つまり、超音波センサ３は反射パルスを２回受信する。最初に、校正用反射壁２２からの反射パルスが受信され、次に、液面５１からの反射パルスが受信される。超音波センサ３は、これらの反射パルスを受信する度に電圧信号を発生し、この電圧信号は演算回路６２に入力される。
【００５５】
演算回路６２は、パルス発生回路６１がパルス状電圧信号を発してから反射パルスを検出するまでの時間を算出する。ここで、演算回路６２は、最初に受信する校正用反射壁２２からの反射パルスに基づいて燃料５中における超音波パルスの伝播速度を算出し、算出した伝播速度と液面５１からの反射パルスを受信するまでの時間とに基づいて、液面５１位置、つまり図１中における液面高さＨを算出する。
【００５６】
駆動回路６３は、表示部７に演算回路６２が算出した液面高さＨを表示させるための信号、たとえば指針軸（図示せず）を液面高さＨに対応した角度まで回動させるための駆動信号を出力する。これにより、表示部７により燃料タンク４内の液面５１位置が表示される。
【００５７】
次に、本発明の一実施形態による燃料液面検出装置１の特徴である、筒体２に設けられた貫通孔２５ａ、２６ａ、孔２７ａ、溝２７ｂの作用および効果について説明する。
【００５８】
筒体２の右側壁２５には、図１に示すように、測定用反射壁２１近傍に貫通孔２５ａが設けられている。さらに、筒体２の左側壁２６には、図２に示すように、貫通孔２６ａが設けられている。なお、図１中においては、筒体２の左側壁２６に設けられた貫通孔２６ａを二点鎖線で示している。
【００５９】
これらの貫通孔２５ａおよび貫通孔２６ａは、図１に示すように、筒体２の軸方向と直交し且つ液面５１と平行な方向、すなわち図１の紙面直角方向において、部分的に重なっている。このため、自動車走行時に燃料タンク４が振動して中の燃料５が揺動すると、筒体２内外の燃料は、図３中の矢印Cに示すように、貫通孔２５ａおよび貫通孔２６ａを介して筒体２の内外を出入りするように流れる。
【００６０】
すなわち、この燃料５の流れは、測定用反射壁２１の表面を横断するように流れるので、測定用反射壁２１の広い範囲において、測定用反射壁２１に付着している燃料中の異物や細かい水滴等を測定用反射壁２１から確実に除去することができる。
【００６１】
これにより、自動車の作動中において、燃料液面検出装置１の測定用反射壁２１表面を常に清浄に保つことができるので、測定用反射壁２１における超音波の反射効率の低下を阻止して、高精度な液面検出が可能な燃料液面検出装置１を実現することができる。
【００６２】
また、筒体２の底壁２７には、液面５１と直行する方向、つまり図１の上下方向に延びる孔である貫通孔２７ａが設けら、且つ底壁２７には、図１に示すように、貫通孔２７ａと連通して筒体２の内部と筒体２の外部とを連通する通路である溝２７ｂが設けられている。さらに、底壁２７の内側は、図１に示すように、貫通孔２７ａに近づくに連れて液面５１から遠ざかるように傾斜させて形成されている。
【００６３】
燃料中に混入した水滴（図示せず）が底壁２７に付着した場合、水滴は、重力の作用により貫通孔２７ａ方向へ転がって行く。そして、貫通孔２７ａおよび溝２７ｂを経て筒体２の外へ排出される。
【００６４】
これにより、自動車の作動中において、筒体２内に燃料５に混入した水分を常に排出することができるので、高精度な液面検出が可能な燃料液面検出装置１を実現することができる。
【００６５】
図５には、本発明の一実施形態による燃料液面検出装置１の変形例の部分断面図を示す。図５は、図１中のＩＩＩ−ＩＩＩ線断面図に相当する。
【００６６】
この変形例においては、各貫通孔２５ａ、２６ａを筒体２の外側に延長している。すなわち、図５に示すように、右側壁２５に、貫通孔２５ａを筒体２の外側に延長する延長部２５ｂを設けるとともに、左側壁２６に、貫通孔２６ａを筒体２の外側に延長する延長部２６ｂを設けている。さらに、各貫通孔２５ａ、２６ａの断面積は、外側から筒体２の内側に近づくに連れて大きくなるように形成されている。
【００６７】
このため、自動車走行時に、燃料タンクが振動して燃料が貫通孔２５ａ、２６ａ内を外部から筒体２内部に向かって流れる場合、貫通孔２５ａ、２６ａ内を流れる燃料の流速は筒体２に近づくに連れて増大する。したがって、貫通孔２５ａ、２６ａから測定用反射壁２１上の噴出する燃料流の流速が大きくなり、測定用反射壁２１と燃料流との間に作用する剪断力が増大する、言い換えると、測定用反射壁２１に付着している異物あるいは細かい水滴等を測定用反射壁２１から引き剥がす力がより大きくなる。
【００６８】
したがって、測定用反射壁２１における超音波の反射効率の低下を阻止して、高精度な液面検出が可能な燃料液面検出装置１を実現することができる。
【００６９】
なお、以上説明した本発明の一実施形態による燃料液面検出装置１およびその変形例においては、貫通孔２５ａおよび貫通孔２６ａの形状を円形としているが、円形に限る必要はなく他の形状、たとえば長方形、三角形、半円形等であってもよい。
【００７０】
また、以上説明した本発明の一実施形態による燃料液面検出装置１およびその変形例においては、貫通孔２５ａおよび貫通孔２６ａの個数を、各側壁２５、２６当り１個としているが、複数個設けてもよい。
【００７１】
また、以上説明した本発明の一実施形態による燃料液面検出装置１およびその変形例においては、
貫通孔２７ａの形状を円形としているが、円形に限る必要はなく他の形状、たとえば長方形、細長いスリット状等であってもよい。
【００７２】
また、以上説明した本発明の一実施形態による燃料液面検出装置１およびその変形例においては、貫通孔２７ａの個数を１個としているが、複数個設けてもよい。
【００７３】
また、以上説明した実施形態は、本発明の車両用液面検出装置を、自動車の燃料液面検出装置１に適用した場合を例に説明したが、燃料液面検出装置１以外に適用してもよい。すなわち、車両に搭載される他の液体、たとえば、エンジンオイル、ブレーキフルードあるいはウィンドウォッシャ液等の液面検出に用いてもよい。さらには、各種液体を輸送する車両に取付けられる輸送用タンク内の液面を検出するために適用してもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態による燃料液面検出装置１の部分断面図である。
【図２】図１中のＩＩ矢視図である。
【図３】本発明の一実施形態による燃料液面検出装置１の断面図であり、図１中のＩＩＩ―ＩＩＩ線断面図である。
【図４】本発明の一実施形態による燃料液面検出装置１における電気回路構成を説明する模式図である。
【図５】本発明の一実施形態による燃料液面検出装置１の変形例における部分断面図である。
【符号の説明】
１燃料液面検出装置（車両用液面検出装置）
２筒体
２１測定用反射壁（反射壁）
２２校正用反射壁
２３上壁
２４開口部
２５右側壁（側壁）
２５ａ貫通孔
２５ｂ延長部
２６左側壁（側壁）
２６ａ貫通孔
２６ｂ延長部
２７底壁
２７ａ貫通孔（孔）
２７ｂ溝（通路）
２８先端壁
３超音波センサ（超音波発振素子）
３１発振面
３２リード線
４燃料タンク（タンク）
４１底面（底部）
５燃料（液体）
５１液面
６制御回路
６１パルス発生回路
６２演算回路
６３駆動回路
７表示部
８イグニッションスイッチ
９バッテリ
Ａ、Ｂ伝播経路
Ｃ流れ[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a vehicular liquid level detection device that is mounted on a vehicle and detects a liquid level position of the liquid, and is suitable for use in detecting a fuel liquid level in a fuel tank installed in an automobile, for example. is there.
[0002]
[Prior art]
As a conventional vehicle liquid level detection device, for example, a vehicle liquid level detection device that detects a fuel liquid level in order to measure the amount of fuel remaining in a fuel tank of an automobile, a rotating arm is attached to a float that floats on the surface of the fuel. In general, the rotating arm is rotated in accordance with a change in the position of the float due to a change in the liquid level, and the change in the rotation angle is converted into, for example, an electric resistance change. However, such a mechanical liquid level detection device has problems such as a large physique and a limited installation location, or poor detection accuracy.
[0003]
In order to solve such a problem, instead of mechanically detecting the liquid level, for example, a method of detecting the liquid level by emitting an ultrasonic wave and receiving a reflected wave from the liquid level, that is, a non-contact type A detection method has been proposed (see, for example, Patent Document 1).
[0004]
This is because an ultrasonic sensor including an ultrasonic oscillation element and a cylinder is arranged at the bottom of the liquid container, and an ultrasonic wave emitted from the ultrasonic oscillation element is provided to the cylinder by a reflection wall provided on the cylinder. Reflected toward the liquid level through the opening, the reflected wave of the ultrasonic wave at the liquid level is received by the ultrasonic sensor, and the liquid level position is detected based on this. That is, the liquid level position is not detected mechanically but is detected by a static and non-contact method. Thereby, the physique of a liquid level detection apparatus can be reduced in size, and detection accuracy can be improved.
[0005]
[Patent Document 1]
JP-A-11-153471 [0006]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, when the liquid level detection device disclosed in the above-mentioned publication is used for detecting the fuel level in a fuel tank of an automobile, for example, foreign matters in the fuel accumulate on the inside of the cylindrical body, particularly on the reflection wall surface and reflect. There is a problem that the reflection efficiency of the wall is lowered, and the liquid level detection accuracy is thereby lowered.
[0007]
In addition, when the water that has entered the fuel tank accumulates in the cylinder, there is a problem in that the liquid level detection accuracy decreases. This is because the density of the fuel and the density of water are different, and the propagation speed of the ultrasonic wave is different between the fuel and the water.
[0008]
The present invention has been made in view of the above points, and its purpose is to prevent adhesion and accumulation of foreign substances in the liquid on the surface of the reflecting wall and prevent a decrease in the reflection efficiency of ultrasonic waves on the reflecting wall. Another object of the present invention is to provide a vehicular liquid level detection device capable of highly accurate liquid level detection.
[0009]
Another object is to provide a vehicular liquid level detection device capable of detecting the liquid level with high accuracy by suppressing the retention of water in the cylinder.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
The present invention employs the following technical means to achieve the above object.
[0011]
In the liquid level detecting device for a vehicle according to claim 1 of the present invention, a cylinder disposed at the bottom in a tank for storing liquid, and ultrasonic waves are applied to one end of the cylinder in the axial direction of the cylinder. An ultrasonic oscillation element that is mounted so as to be fired, an opening that is formed at the other end of the cylinder and that opens toward the liquid surface, and an ultrasonic oscillation element that is formed at the other end of the cylinder Reflecting the reflected ultrasonic wave toward the liquid surface through the opening so that the incident angle on the liquid surface is 0 degree, and the inside of the cylinder in the vicinity of at least one of the both side walls of the cylinder It was set as the structure provided with the through-hole which connects the exterior.
[0012]
In the automobile fuel tank, foreign matter and moisture may be mixed during the use of the automobile. Examples of the foreign matter include dust entering from the oil supply hole when supplying fuel to the fuel tank, and lubricating oil mixed in the overflow fuel from the engine. The water is mainly rainwater that enters from the oil supply hole when refueling the fuel tank.
[0013]
When the above-mentioned foreign matter adheres to the reflection surface, there is a problem that the reflection efficiency of the ultrasonic wave on the reflection wall is lowered, and thereby the liquid level detection accuracy is lowered.
[0014]
In addition, when the water that has entered the fuel tank accumulates in the cylinder, especially between the ultrasonic oscillation element and the reflecting wall, the ultrasonic wave propagation speed differs between the fuel and the water, so the liquid level detection accuracy decreases. There is a problem of doing.
[0015]
By the way, in the liquid level detecting device for a vehicle according to claim 1 of the present invention, a through hole is provided in the vicinity of at least one reflection wall of both side walls of the cylinder so as to communicate the inside and outside of the cylinder. For this reason, when the fuel tank vibrates and the fuel in the fuel tank is swung while the vehicle is running, the fuel inside and outside the cylinder flows through the through hole. Therefore, when the fuel flows on the reflecting wall, foreign matters or fine water droplets adhering to the reflecting wall are removed from the reflecting wall. Thereby, since the reflecting wall can always be kept clean, it is possible to realize a vehicle liquid level detecting device capable of detecting the liquid level with high accuracy by preventing a reduction in the reflection efficiency of ultrasonic waves on the reflecting wall.
[0016]
In the liquid level detecting device for a vehicle according to claim 2 of the present invention, the through holes are provided on both side walls of the cylinder, and the two through holes are at least in a direction perpendicular to the axis of the cylinder and parallel to the liquid level. It was set as the structure which a part overlaps.
[0017]
In this case, when the fuel tank vibrates when the vehicle is running and the fuel outside the cylinder flows through the through hole, the fuel flows into the cylinder through the through hole in one side wall and penetrates through the other side wall. It flows out of the cylinder from the hole. That is, since the fuel flows on the reflecting wall so as to cross the reflecting wall, foreign matters or fine water droplets adhering to the reflecting surface can be reliably removed from the reflecting surface in a wide range of the reflecting surface.
[0018]
In the liquid level detecting device for a vehicle according to claim 3 of the present invention, an extension is provided to extend the through hole provided in the side wall of the cylinder to the outside of the cylinder, and the cross-sectional area of the through hole is separated from the cylinder. It was set as the structure formed so that it might become large with.
[0019]
When the fuel tank vibrates when the vehicle is running and the fuel flows from the outside toward the inside of the cylindrical body from the outside, the cross-sectional area of the through hole becomes smaller as it approaches the cylindrical body. The flow rate of the flowing fuel increases as it approaches the cylinder.
[0020]
As a result, the speed of the fuel flowing from the through hole onto the reflecting wall is increased, that is, the kinetic energy of the fuel flowing on the reflecting wall is increased, thereby removing foreign matters or fine water droplets adhering to the reflecting wall. It can be reliably removed from the reflecting wall.
[0021]
In the liquid level detecting device for a vehicle according to claim 4 of the present invention, a hole provided in the bottom wall of the cylinder and extending in the height direction of the liquid level, a hole provided in the bottom wall of the cylinder and the outside of the cylinder And a passage that communicates with each other.
[0022]
When water is mixed into the fuel in the fuel tank in the process of using the automobile, the specific weight of water is larger than the specific weight of the fuel, so that the mixed water accumulates on the bottom of the fuel tank and the bottom wall of the cylinder. In particular, when water accumulates between the ultrasonic oscillation element and the reflection wall in the cylinder, that is, in the middle of the propagation path of the ultrasonic wave from the ultrasonic oscillation element, the propagation speed of the ultrasonic wave differs between the fuel and the water. The liquid level detection accuracy is lowered.
[0023]
In this case, in the vehicular liquid level detecting device according to claim 4 of the present invention, the water accumulated on the bottom wall of the cylinder is provided on the bottom wall of the cylinder and extends in the height direction of the liquid level. And it can discharge | emit out of a cylinder through the channel | path provided in the bottom wall of a cylinder, and connecting the hole and the exterior of a cylinder. Therefore, it is possible to realize a vehicular liquid level detection device that can reliably prevent moisture retention in the cylinder and can detect the liquid level with high accuracy.
[0024]
In the liquid level detecting device for a vehicle according to claim 5 of the present invention, the inner surface of the bottom wall of the cylindrical body is inclined so as to move away from the liquid level as it approaches the hole.
[0025]
Thereby, the water flowing into the cylinder and precipitated on the bottom wall can be reliably guided to the hole by the inclined bottom wall and discharged to the outside of the cylinder. Therefore, it is possible to realize a vehicular liquid level detection device that can reliably prevent moisture retention in the cylinder and can detect the liquid level with high accuracy.
[0026]
In the liquid level detecting device for a vehicle according to claim 6 of the present invention, a calibration reflecting wall for reflecting the ultrasonic wave emitted by the ultrasonic oscillation element toward the ultrasonic oscillation element is provided inside the cylindrical body. .
[0027]
The propagation speed of ultrasonic waves in the liquid changes according to changes in the temperature, pressure, etc. of the liquid. Therefore, even if the liquid surface position is constant, if the temperature, pressure, etc. of the liquid change, the ultrasonic oscillation element emits ultrasonic waves and then receives the reflected wave from the liquid surface via the reflecting member. Since the time until the change changes, it is difficult to accurately detect the liquid level position.
[0028]
In the liquid level detecting device for a vehicle according to claim 6 of the present invention, a calibration reflecting wall is provided in the cylinder. Since the calibration reflection wall is fixed at a predetermined position with respect to the ultrasonic oscillation element, the time from when the ultrasonic oscillation element emits the ultrasonic wave until reception of the reflected wave from the calibration reflection wall Is measured, the ultrasonic velocity under the temperature and pressure conditions of the liquid at that time can be calculated. The liquid surface position can be detected with high accuracy based on the speed data and the time data until the reflected wave reflected by the liquid surface via the reflecting wall is received.
[0029]
Therefore, while eliminating the influence of the liquid temperature, pressure, etc. on the liquid surface position detection, keep the reflecting wall clean and prevent the reflection efficiency of ultrasonic waves from falling on the reflecting wall, or the retention of moisture in the cylinder Can be reliably prevented, and a liquid level detection device for a vehicle capable of highly accurate liquid level detection can be realized.
[0030]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, an example in which a vehicle liquid level detection device according to an embodiment of the present invention is applied to a fuel liquid level detection device 1 for detecting a fuel liquid level position in a fuel tank of an automobile will be described with reference to the drawings. To do.
[0031]
FIG. 1 is a cross-sectional view of a fuel level detecting device 1 according to an embodiment of the present invention. In FIG. 1, the vertical direction in the figure is the vertical direction of the automobile.
[0032]
FIG. 2 is a plan view of the fuel level detecting device 1 according to the embodiment of the present invention, and is a view taken along arrow II in FIG. In the drawings, the same components are denoted by the same reference numerals.
[0033]
FIG. 3 is a cross-sectional view of the fuel level detecting device 1 according to one embodiment of the present invention, and is a cross-sectional view taken along the line III-III in FIG.
[0034]
FIG. 4 is a schematic diagram for explaining an electric circuit configuration in the fuel level detecting device 1 according to the embodiment of the present invention.
[0035]
As shown in FIG. 1, the fuel level detecting device 1 is roughly fixed to one end side of the cylinder 2 so as to emit ultrasonic waves in the axial direction of the cylinder 2 (left and right direction in FIG. 1). An ultrasonic sensor 3 that is an ultrasonic oscillation element, a measurement reflection wall 21 that is a reflection wall provided on the other end side of the cylinder 2, and a calibration reflection wall 22 that is provided in the cylinder 2, and is a fuel that is a tank It is disposed on the bottom surface 41 which is the bottom of the tank 4.
[0036]
Below, the structure of the fuel liquid level detection apparatus 1 is demonstrated.
[0037]
The cylinder 2 forms a structure of the fuel liquid level detection device 1. The cylindrical body 2 is formed, for example, from a resin material into a cylindrical shape having a substantially rectangular cross section and closed at both ends. At one end of the cylinder 2, that is, the right end wall 28 in FIG. 1, an ultrasonic sensor 3, which is an ultrasonic oscillation element, emits ultrasonic waves in the axial direction of the cylinder 2, that is, in the left direction in FIG. 1. Fixed to fire.
[0038]
At the other end of the cylinder 2, that is, the left end of FIG. 1, the upper wall 23 of the cylinder 2 is provided with an opening 24 that opens toward the liquid level 51 of the fuel 5 that is liquid. .
[0039]
The other end of the cylindrical body 2, that is, the left end in FIG. 1, is a reflection for measurement that is a reflection wall that reflects the ultrasonic wave emitted by the ultrasonic sensor 3 toward the liquid surface 51 through the opening 24. A wall 21 is formed. The measurement reflection wall 21 is arranged so that the incident angle of the ultrasonic wave reflected by the measurement reflection wall 21 on the liquid surface 51 is 0 degree. In other words, as shown in FIG. 1, they are arranged in a positional relationship such that the angle formed between the traveling direction of the ultrasonic waves and the liquid level 51 is 90 degrees. As a result, the ultrasonic wave emitted from the ultrasonic sensor 3 and reaching the liquid surface 51 through the measurement reflecting wall 21 is reflected by the liquid surface 51 and then travels along the same path as the forward travel, thereby reliably performing the ultrasonic sensor. 3 can be made incident.
[0040]
Further, a calibration reflecting wall 22 that reflects the ultrasonic wave emitted by the ultrasonic sensor 3 directly toward the ultrasonic sensor 3 is formed at the other end of the cylindrical body 2, that is, the left end of FIG. Yes.
[0041]
That is, the measurement reflection wall 21 and the calibration reflection wall 22 are formed side by side so as to divide the left end wall portion of the cylindrical body 2 into two parts, as shown in FIG.
[0042]
Further, as shown in FIG. 1, a through hole 25 a is provided in the vicinity of the measurement reflection wall 21 in the right side wall 25 of the cylindrical body 2. Further, as shown in FIG. 2, a through hole 26 a is provided in the left side wall 26 of the cylindrical body 2. Here, the left and right of the cylindrical body 2 in the fuel liquid level detecting device 1 according to the embodiment of the present invention means the left and right when the ultrasonic reflecting sensor 3 is viewed from the measurement reflecting wall 21 and the calibration reflecting wall 22. . In FIG. 1, a through hole 26 a provided in the left side wall 26 of the cylinder 2 is indicated by a two-dot chain line.
[0043]
As shown in FIG. 1, the through hole 25 a and the through hole 26 a partially overlap in a direction perpendicular to the axial direction of the cylindrical body 2 and parallel to the liquid surface 51, that is, a direction perpendicular to the paper surface of FIG. 1. Therefore, the fuel 5 can easily pass through the cylindrical body 2 through the through hole 25a and the through hole 26a.
[0044]
Further, the bottom wall 27 of the cylindrical body 2 is provided with a through hole 27a that is a hole extending in a direction perpendicular to the liquid surface 51, that is, in the vertical direction in FIG. Further, as shown in FIG. 1, the bottom wall 27 is provided with a groove 27 b that is a passage that communicates with the through hole 27 a and communicates the inside of the cylinder 2 and the outside of the cylinder 2.
[0045]
Further, as shown in FIG. 1, the inside of the bottom wall 27 is formed so as to be inclined so as to move away from the liquid surface 51 as it approaches the through hole 27 a. As a result, when water droplets (not shown) mixed in the fuel adhere to the bottom wall 27, the bottom wall 27 easily guides the water to the through hole 27a and passes through the through hole 27a and the groove 27b. It can be discharged outside.
[0046]
As shown in FIG. 1, the ultrasonic sensor 3 that is an ultrasonic oscillation element is fixed on the tip wall 28 of the cylindrical body 2.
[0047]
The ultrasonic sensor 3 is formed of a material having a piezo effect (a characteristic that changes in volume when a voltage is applied, and generates a voltage when receiving an external force), such as PZT (lead zirconate titanate). An ultrasonic vibrator (not shown) is provided, a voltage is applied to the ultrasonic vibrator to vibrate it, and an ultrasonic wave is emitted from the oscillation surface 31, and a reflected wave of the ultrasonic wave is received at the oscillation surface 31. Plays a function. The oscillation surface 31 is formed in a circular shape. The ultrasonic sensor 3 is connected to a lead 32 for applying a voltage to the ultrasonic transducer or outputting a voltage signal generated by receiving an ultrasonic wave from the ultrasonic transducer. . The lead wire 32 is drawn out to the outside of the fuel tank 4 in an airtight manner.
[0048]
The ultrasonic wave incident on the measurement reflecting wall 21 from the ultrasonic sensor 3 is reflected by the measurement reflecting wall 21 and travels toward the liquid surface 51 as shown in the propagation path A shown in FIG. The reflected light follows the same path as the forward path and is received by the ultrasonic sensor 3 again. On the other hand, the ultrasonic wave incident on the calibration reflecting wall 22 from the ultrasonic sensor 3 is reflected toward the ultrasonic sensor 3 by the calibration reflecting wall 22 as shown in the propagation path B shown in FIG. Received by sensor 3. That is, when the ultrasonic sensor 3 emits one ultrasonic pulse, the ultrasonic sensor 3 receives the above-described two reflected pulses, that is, the reflected pulse from the liquid surface 51 and the reflected pulse from the calibration reflecting wall 22. .
[0049]
Next, an electric circuit configuration of the fuel level detecting device 1 according to the embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
[0050]
As shown in FIG. 4, the control circuit 6 is supplied with electric power from the battery 9 via the ignition switch 8, oscillates the ultrasonic sensor 3, emits ultrasonic waves in a pulse shape, and uses the ultrasonic sensor 3. The liquid level position is calculated by processing the reception signal of the reflected wave of the ultrasonic pulse, the display unit 7 is driven based on the calculation result, and the driver displays the liquid level position so that the driver can visually recognize the liquid level position. Yes.
[0051]
For this reason, the control circuit 6 processes the reflected wave reception signal output from the pulse generation circuit 61 and the ultrasonic sensor 3 for applying a pulsed voltage signal to the ultrasonic sensor 3, and determines the liquid level position based on the processed signal. The calculation circuit 62 includes a calculation circuit 62 and a drive circuit 63 that outputs a drive signal for driving the display unit 7 based on the liquid level position signal calculated by the calculation circuit 62.
[0052]
The display unit 7 includes, for example, a pointer instrument or the like, and is installed in a combination meter (not shown) in front of the driver's seat of the automobile.
[0053]
Next, the fuel level detecting operation in the fuel level detecting device 1 according to the embodiment of the present invention will be described.
[0054]
When a pulse voltage signal is applied by the pulse generation circuit 61 and the ultrasonic sensor 3 emits a pulsed ultrasonic wave into the fuel 5 in the fuel tank 4, this ultrasonic pulse is indicated by each arrow in FIG. Travels in the direction, is reflected by the liquid level 51 of the fuel 5 or the reflection wall 22 for calibration, and is received by the ultrasonic sensor 3 again. That is, the ultrasonic sensor 3 receives the reflected pulse twice. First, a reflected pulse from the calibration reflecting wall 22 is received, and then a reflected pulse from the liquid surface 51 is received. The ultrasonic sensor 3 generates a voltage signal every time these reflected pulses are received, and this voltage signal is input to the arithmetic circuit 62.
[0055]
The arithmetic circuit 62 calculates a time from when the pulse generation circuit 61 generates a pulse voltage signal to when a reflected pulse is detected. Here, the arithmetic circuit 62 calculates the propagation speed of the ultrasonic pulse in the fuel 5 based on the reflected pulse from the calibration reflecting wall 22 received first, and the calculated propagation speed and the reflected pulse from the liquid surface 51. 1 is calculated on the basis of the time until the liquid level is received, that is, the liquid level height H in FIG.
[0056]
The drive circuit 63 rotates a signal for displaying the liquid level height H calculated by the arithmetic circuit 62 on the display unit 7, for example, a pointer shaft (not shown) to an angle corresponding to the liquid level height H. The drive signal is output. Thereby, the liquid level 51 position in the fuel tank 4 is displayed on the display unit 7.
[0057]
Next, functions and effects of the through holes 25a, 26a, the holes 27a, and the grooves 27b provided in the cylindrical body 2, which are features of the fuel liquid level detection device 1 according to the embodiment of the present invention, will be described.
[0058]
As shown in FIG. 1, a through hole 25 a is provided in the vicinity of the measurement reflection wall 21 in the right side wall 25 of the cylindrical body 2. Further, as shown in FIG. 2, a through hole 26 a is provided in the left side wall 26 of the cylindrical body 2. In FIG. 1, a through hole 26 a provided in the left side wall 26 of the cylinder 2 is indicated by a two-dot chain line.
[0059]
As shown in FIG. 1, these through holes 25 a and through holes 26 a partially overlap in a direction perpendicular to the axial direction of the cylinder 2 and parallel to the liquid surface 51, that is, a direction perpendicular to the paper surface of FIG. 1. Yes. For this reason, when the fuel tank 4 vibrates and the fuel 5 inside swings while the vehicle is running, the fuel inside and outside the cylinder 2 passes through the through hole 25a and the through hole 26a as shown by an arrow C in FIG. And flows so as to enter and exit the cylinder 2.
[0060]
That is, since the flow of the fuel 5 flows so as to cross the surface of the measurement reflecting wall 21, foreign matters and fine particles in the fuel adhering to the measurement reflecting wall 21 in a wide range of the measurement reflecting wall 21 are observed. Water droplets and the like can be reliably removed from the measurement reflecting wall 21.
[0061]
Thereby, since the surface of the reflection wall 21 for measurement of the fuel liquid level detection device 1 can be always kept clean during operation of the automobile, it is possible to prevent a decrease in the reflection efficiency of ultrasonic waves on the reflection wall 21 for measurement, It is possible to realize the fuel liquid level detection device 1 capable of highly accurate liquid level detection.
[0062]
Further, the bottom wall 27 of the cylindrical body 2 is provided with a through hole 27a which is a hole extending in a direction perpendicular to the liquid surface 51, that is, the vertical direction in FIG. 1, and the bottom wall 27 has a through hole 27a as shown in FIG. In addition, a groove 27b is provided as a passage that communicates with the through hole 27a and communicates the inside of the cylinder 2 and the outside of the cylinder 2. Further, as shown in FIG. 1, the inner side of the bottom wall 27 is formed so as to be inclined so as to move away from the liquid surface 51 as it approaches the through hole 27 a.
[0063]
When water droplets (not shown) mixed in the fuel adhere to the bottom wall 27, the water droplets roll in the direction of the through hole 27a due to the action of gravity. And it is discharged | emitted out of the cylinder 2 through the through-hole 27a and the groove | channel 27b.
[0064]
As a result, since the water mixed in the fuel 5 can always be discharged into the cylinder 2 during the operation of the automobile, the fuel liquid level detection device 1 capable of detecting the liquid level with high accuracy can be realized. .
[0065]
FIG. 5 shows a partial cross-sectional view of a modified example of the fuel level detecting device 1 according to one embodiment of the present invention. FIG. 5 corresponds to a cross-sectional view taken along line III-III in FIG.
[0066]
In this modification, the through holes 25 a and 26 a are extended to the outside of the cylindrical body 2. That is, as shown in FIG. 5, the right side wall 25 is provided with an extension 25 b that extends the through hole 25 a to the outside of the cylinder 2, and the through hole 26 a is extended to the outside of the cylinder 2 on the left side wall 26. An extension 26b is provided. Furthermore, the cross-sectional areas of the through holes 25a and 26a are formed so as to increase from the outside toward the inside of the cylindrical body 2.
[0067]
For this reason, when the fuel tank vibrates and the fuel flows in the through holes 25a and 26a from the outside toward the inside of the cylinder 2 when the vehicle is running, the flow rate of the fuel flowing in the through holes 25a and 26a is changed to the cylinder 2. Increasing as you approach. Accordingly, the flow velocity of the fuel flow ejected from the through holes 25a and 26a on the measurement reflecting wall 21 is increased, and the shearing force acting between the measurement reflecting wall 21 and the fuel flow is increased. The force to peel off foreign matter or fine water droplets adhering to the reflecting wall 21 from the measuring reflecting wall 21 becomes larger.
[0068]
Therefore, it is possible to realize the fuel liquid level detection device 1 that can prevent a decrease in the reflection efficiency of the ultrasonic waves on the measurement reflecting wall 21 and can detect the liquid level with high accuracy.
[0069]
In addition, in the fuel liquid level detection device 1 according to the embodiment of the present invention described above and the modification thereof, the shapes of the through holes 25a and the through holes 26a are circular. For example, a rectangle, a triangle, a semicircle, etc. may be sufficient.
[0070]
Further, in the fuel liquid level detection device 1 according to the embodiment of the present invention described above and the modification thereof, the number of the through holes 25a and the through holes 26a is one for each of the side walls 25 and 26. It may be provided.
[0071]
Further, in the fuel liquid level detection device 1 according to the embodiment of the present invention described above and its modification,
The shape of the through hole 27a is circular, but it is not limited to a circular shape, and may be other shapes such as a rectangle or a long and narrow slit.
[0072]
Further, in the fuel liquid level detection device 1 according to the embodiment of the present invention described above and the modification thereof, the number of the through holes 27a is one, but a plurality of the through holes 27a may be provided.
[0073]
Moreover, although embodiment described above demonstrated the case where the liquid level detection apparatus for vehicles of this invention was applied to the fuel level detection apparatus 1 of a motor vehicle, it applied to other than the fuel level detection apparatus 1 as an example. Also good. In other words, it may be used for detecting the level of other liquids mounted on the vehicle, such as engine oil, brake fluid or window washer fluid. Furthermore, the present invention may be applied to detect the liquid level in a transport tank attached to a vehicle that transports various liquids.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a partial cross-sectional view of a fuel level detecting device 1 according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a view taken along arrow II in FIG.
3 is a cross-sectional view of the fuel level detecting device 1 according to one embodiment of the present invention, and is a cross-sectional view taken along line III-III in FIG.
FIG. 4 is a schematic diagram for explaining an electric circuit configuration in the fuel liquid level detection device 1 according to the embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a partial cross-sectional view of a modified example of the fuel level detecting device 1 according to one embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
1 Fuel level detector (Vehicle level detector)
2 Tube 21 Reflective wall for measurement (reflective wall)
22 Reflecting wall for calibration 23 Upper wall 24 Opening 25 Right side wall (side wall)
25a Through-hole 25b Extension part 26 Left side wall (side wall)
26a Through hole 26b Extension 27 Bottom wall 27a Through hole (hole)
27b Groove (passage)
28 Tip Wall 3 Ultrasonic Sensor (Ultrasonic Oscillator)
31 Oscillating surface 32 Lead wire 4 Fuel tank (tank)
41 Bottom (bottom)
5 Fuel (liquid)
51 Liquid Level 6 Control Circuit 61 Pulse Generation Circuit 62 Arithmetic Circuit 63 Drive Circuit 7 Display Unit 8 Ignition Switch 9 Battery A, B Propagation Path C Flow

Claims

A cylinder disposed at the bottom of a tank for storing liquid;
An ultrasonic oscillation element attached to one end of the cylinder so as to emit ultrasonic waves in the axial direction of the cylinder;
An opening formed at the other end of the cylindrical body and opening toward the liquid surface;
The ultrasonic wave formed at the other end of the cylindrical body and emitted by the ultrasonic oscillation element is reflected toward the liquid surface through the opening so that the incident angle on the liquid surface is 0 degree. With reflective walls,
A liquid level detection apparatus for a vehicle, comprising: a through hole that communicates the inside and outside of the cylinder in the vicinity of the reflection wall of at least one of both side walls of the cylinder.

The said through-hole is provided in the said both side walls of the said cylinder, Two said through-holes overlap at least partially in the direction orthogonal to the axis | shaft of the said cylinder, and parallel to the said liquid level. The liquid level detection apparatus for vehicles as described in.

An extension portion is provided to extend the through hole provided in the side wall of the cylindrical body to the outside of the cylindrical body, and the cross-sectional area of the through hole is formed so as to increase as the distance from the cylindrical body increases. The liquid level detection device for a vehicle according to claim 1 or 2, characterized in that

A hole provided in a bottom wall of the cylindrical body and extending in a height direction of the liquid surface;
The vehicular liquid level detection device according to any one of claims 1 to 3, further comprising a passage provided in a bottom wall of the cylindrical body and communicating with the hole and the outside of the cylindrical body.

The liquid level detection device for a vehicle according to claim 4, wherein the inner surface of the bottom wall of the cylindrical body is inclined so as to move away from the liquid level as the hole approaches the hole.

6. The calibration reflecting wall for reflecting the ultrasonic wave emitted by the ultrasonic oscillation element toward the ultrasonic oscillation element is provided inside the cylindrical body. For listed vehicles