JP4109579B2

JP4109579B2 - Vehicle level detection device

Info

Publication number: JP4109579B2
Application number: JP2003176818A
Authority: JP
Inventors: 功宮川; 篤安田; 明内田; 久永松岡; 康之長谷生
Original assignee: Denso Corp; Nippon Soken Inc
Current assignee: Denso Corp; Soken Inc
Priority date: 2003-03-19
Filing date: 2003-06-20
Publication date: 2008-07-02
Anticipated expiration: 2023-06-20
Also published as: JP2004340911A

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、自動車等において燃料の量、すなわち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体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。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においては、車両の振動により液面が揺れる、つまり液面が水平から傾斜すると、液面で反射した超音波の進行方向が変動して、超音波センサにおける液面からの反射波の受信感度が低下することがある。
【０００７】
また、超音波発振素子と反射体の間の超音波伝播経路は、正方形横断面を有する筒体で囲まれている。このような角筒内を超音波が進行する場合、角筒の各角部における超音波の干渉等の影響で、超音波の強度が低下する場合がある。
【０００８】
このため、液面検出精度が低下する可能性がある。
【０００９】
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、タンク内の液面が揺動する場合でも、高い精度で液面位置を検出することができる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と、タンク内の底部に取り付けられる超音波発振素子と、超音波発振素子が発射した超音波をタンク内の液体の液面に向かい且つ液面への入射角が０度となるように反射する反射部材とを備え、超音波発振素子により超音波を発射するとともに液面で反射した反射波を受信して液面位置を検出する車両用液面検出装置において、超音波発振素子と反射部材の間に超音波発振素子の発振面の中心軸と略同心上に設けられる第１の筒と、タンクの天井と反射部材の間に超音波発振素子の発振面の中心軸が反射部材に反射した中心軸と略同心上に設けられる第２の筒とを備え、第１の筒は、その断面が略円形且つその直径が超音波発振素子側から反射部材側に向かうに連れて大きくなるように形成され、第２の筒は、その断面が略円形且つその直径が反射部材側から天井側に向かうに連れて小さくなるように形成される構成とした。
【００１２】
一般に、超音波振動素子は、略円錐状に超音波を放射している。一方、第１の筒は、超音波発振素子側から反射部材側に向かうに連れてラッパ状に広がる形状となっている。このため、超音波発振素子から発射された超音波が第１の筒に入射して反射した場合、その反射波の進行方向は超音波振動素子の発振面の鉛直方向により近づくことになる。
【００１３】
さらに、第１の筒は、その横断面形状が円形に形成されているので、従来の液面検出装置の正方形横断面を有する筒体における角部における超音波の干渉等による超音波の強度低下を防止することができる。
【００１４】
これにより、超音波発振素子から発射された超音波を減衰させることなく高効率で反射部材に入射させることができるので、高い精度で液面位置を検出することができる。
【００１５】
また、液面の揺動により、液面で反射した超音波の進行方向が変動する、つまり反射部材に向かう方向から逸れることがあっても、第２の筒により、この反射波を反射部材に向かう方向に反射させることができるので、高い精度で確実に液面位置を検出することができる。
【００１６】
本発明の請求項２に記載の車両用液面検出装置では、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部材を備える構成とした。
【００１７】
ところで、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である。
【００１８】
本発明の請求項２に記載の車両用液面検出装置では、反射部材に加えて校正用反射部材を設けている。校正用反射部材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部材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部材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、タンク内の液面位置を高い精度で検出することができる。
【００１９】
本発明の請求項３に記載の車両用液面検出装置では、第１の筒は、軸方向の一部に円筒部を備える構成とした。たとえば、第１の筒の超音波発振素子側端部および反射部材側端部の少なくとも一方に円筒部を接続すれば、第１の筒を超音波発振素子あるいは反射部材と容易に接続することができる。
【００２０】
本発明の請求項４に記載の車両用液面検出装置では、第１の筒および第２の筒の少なくとも一方は金属から形成される構成としている。
【００２１】
一般に、金属材料は超音波の反射率が高いので、液面検出の精度向上に関する第１の筒および第２の筒の効果をより高めることができる。
【００２２】
本発明の請求項５に記載の車両用液面検出装置では、第１の筒および第２の筒の少なくとも一方は金属材料から円筒状に形成される構成とした。
【００２３】
一般に、筒状部材を金属材料により製作する場合、円筒形状のほうが、円錐形状に比べて容易に成形することができる。したがって、第１の筒および第２の筒の少なくとも一方を容易に作ることができるので、車両用液面検出装置のコストを低減することができる。
【００２４】
本発明の請求項６に記載の車両用液面検出装置では、第２の筒は、タンク内に設置されタンク内の燃料をタンク外部へ吐出する燃料ポンプと一体的に形成される構成とした。これにより、車両用液面検出装置の部品点数および組み付け工数を低減することができる。
【００２５】
本発明の請求項７に記載の車両用液面検出装置では、第１の筒の筒壁の液面側に第１の筒の内側と外側を連通する連通手段を設ける構成とした。
【００２６】
車両の作動中等に液面が揺動すると、第１の筒の一部が液面から露出し第１の筒内に空気が入り、そのまま留まる場合がある。第１の筒内に空気があると、そこで超音波が反射するので液面検出精度が低下する可能性がある。
【００２７】
第１の筒内に浸入した空気は、液体から受ける浮力の作用のため、主に第１の筒内の液面側に滞留する。
【００２８】
本発明の請求項７に記載の車両用液面検出装置のように、第１の筒の筒壁の液面側に第１の筒の内側と外側を連通する連通手段を設ければ、第１の筒内に滞留した空気を、この連通手段を介して第１の筒内外に排出することができる。
【００２９】
したがって、液面検出の高い精度を維持することができる。
【００３０】
本発明の請求項８に記載の車両用液面検出装置では、連通手段は貫通孔あるいは貫通溝である構成とした。これにより、第１の筒の筒壁に容易に連通手段を形成することができる。
【００３１】
【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。
【００３２】
図１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、液体である燃料７を貯蔵するタンクである燃料タンク２の部分断面図である。図１において、図の上下方向が自動車の上下方向である。
【００３３】
図２は、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。
【００３４】
図３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、図１に示すように、タンクである燃料タンク２、超音波発振素子である超音波センサ３、反射部材である測定プレート４１、校正用反射部材である校正プレート４２、第１の筒であるガイドパイプ５および第２の筒であるガイドパイプ６から構成されている。
【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】
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、液体を貯蔵するタンクである自動車の燃料タンク２内の底面２１上に、ブラケット４を介して固定されている。
【００３８】
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、この超音波振動子を作動させて、発振面３１から超音波を発振し且つ発振面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２外部へ気密的に引き出されている。
【００３９】
ブラケット４は、超音波センサ３を保持固定するとともに、第１の筒であるガイドパイプ５を保持固定している。また、ブラケット４は、反射部材である測定プレート４１および校正用反射部材である校正プレート４２を備えている。
【００４０】
この測定プレート４１は、超音波センサ３および液面７１に対して、超音波センサ３から発射され測定プレート４１で反射される超音波の液面７１への入射角が０度となる、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７１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から発射され測定プレート４１を経て液面７１へ到達した超音波を、液面で反射した後、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。
【００４１】
一方、校正プレート４２は、測定プレート４１と同様にブラケット４と燃料タンク２の底面３６には、超音波センサ３から発射される超音波を直接超音波センサ３に向けて反射可能な位置に設けられている。
【００４２】
測定プレート４１および校正プレート４２は両方とも、図２に示すように、超音波センサ３から発射された超音波が入射可能なように配置されている。これにより、超音波センサ３から発射される超音波は、同時に測定プレート４１および校正プレート４２に入射する。超音波センサ３から測定プレート４１に入射した超音波は、図１中に示す伝播経路Ａのように、測定プレート４１で反射されて液面７１へ向かって進み、液面７１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から校正プレート４２に入射した超音波は、図１中に示す伝播経路Ｂのように、校正プレート４２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７１からの反射パルスと校正プレート４２からの反射パルスを受信する。また、測定プレート４１および校正プレート４２は、ブラケット４と一体的に形成されているので、測定プレート４１および校正プレート４２と超音波センサ３との位置関係を精度良く維持することができ、したがって、燃料液面検出装置１の液面検出精度を良好に維持できる。
【００４３】
また、ブラケット４には、第１の筒であるガイドパイプ５が、超音波センサ３と測定プレート４１との間に保持固定されている。ガイドパイプ５は、金属、たとえば鉄鋼、あるいはアルミニウムの薄板からなり、その断面形状が円形且つその直径が超音波センサ３側から測定プレート４１に向かうに連れて大きくなるように、言い換えると略円錐状に形成されている。また、ガイドパイプ５は、その測定プレート４１側に、ストレート状の円筒部５１が形成されている。ガイドパイプ５をプレス加工（深絞り等）により形成する場合、円筒部５１があることにより寸法出しが容易になる。また、ガイドパイプ５は、超音波センサ３の発振面３１の中心軸Cと同心上に配置されている。
【００４４】
第２の筒であるガイドパイプ６は、測定プレート４１と燃料タンク２の天井２２との間に配置されている。ガイドパイプ６は、ガイドパイプ５と同様に、金属、たとえば鉄鋼、あるいはアルミニウムの薄板からなり、その断面形状が円形且つその直径が測定プレート４１から天井２２に向かうに連れて小さくなるように、言い換えると略円錐状に形成されている。また、ガイドパイプ６は、超音波センサ３の発振面３１の中心軸Cが測定プレート４１に反射した中心軸Ｃ‘と同心上に設けられている。また、ガイドパイプ６は、図１に示すように、その上端部６１が、燃料タンク２における最高燃料液面７２よりも上方に位置するように、図示しないブラケットを介して燃料タンク２内に取り付けられている。ガイドパイプ６の上端部６１を最高燃料液面７２よりも上方に位置させることで、超音波センサ３から発射され測定プレート４１で反射した超音波が入射する燃料の液面７１は、常にガイドパイプ６の内側に位置している。
【００４５】
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３に基づき説明する。
【００４６】
制御回路８は、図３に示すように、イグニッションスイッチ１０を介してバッテリ１１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９を駆動して表示部９により液面位置を運転者が視認可能に表示している。
【００４７】
このため、制御回路８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８１、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８２、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９を駆動する駆動信号を出力する駆動回路８３から構成されている。
【００４８】
表示部９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。
【００４９】
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。
【００５０】
パルス発生回路８１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２内の燃料７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７の液面７１あるいは校正プレート４２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、校正プレート４２からの反射パルスが受信され、次に、液面７１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８２に入力される。
【００５１】
演算回路８２は、パルス発生回路８１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８２は、最初に受信する校正プレート４２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７１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７１位置、つまり図１中における液面高さＨを算出する。
【００５２】
駆動回路８３は、表示部９に演算回路８２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９により燃料タンク２内の液面７１位置が表示される。
【００５３】
ところで、超音波センサ３の発振面３１から発射される超音波は、放射状に発射される。このため、従来の車両用液面検出装置においては、超音波センサ３から発射された超音波の一部は、測定プレート４１および校正用プレートに入射せずに燃料タンク２内を進行してしまう。
【００５４】
さらに、自動車作動中において、燃料タンク２内の液面７１は自動車の振動により絶えず揺動している。このため、液面７１で反射した超音波の進行方向もそれに対応して時々刻々変化し、必ずしも測定プレート４１に入射するとは限らない。
【００５５】
以上により、超音波センサ３から発射された超音波による液面からの反射波および校正プレート４２からの反射波のエネルギが小さくなり、超音波センサ３によるこれらの反射波の検出信号レベルが低くなり高精度な液面検出が困難となる可能性があった。つまり、従来の液面検出装置においては、超音波センサ３が発する超音波の利用効率が低いという問題があった。
【００５６】
これに対して、本発明の一実施形態による燃料液面検出装置１においては、ガイドパイプ５およびガイドパイプ６を設けている。
【００５７】
超音波センサ3から測定プレート４１および校正プレート４２に直接向かわない方向に発射された超音波は、図１中の矢印で示すように、ガイドパイプ５により測定プレート４１あるいは校正プレート４２に直接向かう方向に反射される。これにより、超音波センサ３から発射された超音波の大部分を測定プレート４１あるいは校正プレート４２に入射させることができる。
【００５８】
また、液面７１における超音波の反射波の進行方向が変化しても、図１中の矢印で示すように、ガイドパイプ６により測定プレート４１に直接向かう方向に反射される。これにより、液面７１からの反射波の大部分を超音波センサ３から発射された超音波の大部分を測定プレート４１に入射、言い換えると超音波センサ３に入射させることができる。
【００５９】
したがって、超音波センサ３から発射された超音波を高効率で液面検出に利用することができ、それにより、超音波センサ３における反射波の検出信号レベルを高めて高精度な液面検出が可能となる。
【００６０】
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においては、ガイドパイプ５およびガイドパイプ６を設けて、超音波センサ３から発射された超音波の大部分を測定プレート４１あるいは校正プレート４２に入射させるとともに、液面７１で反射した超音波の大部分を測定プレート４１に入射、すなわち超音波センサ３に入射させる構成としている。これにより、液面７１からの反射波および校正プレート４２からの反射波のエネルギを高めて、超音波センサ３によるこれらの反射波の検出信号レベル高め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が実現できる。
【００６１】
図４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。
【００６２】
図５には、図４中のＶ矢視図を示す。
【００６３】
この変形例では、図４、図５に示すように、ガイドパイプ５の筒壁の液面７１側に、連通手段である貫通孔５２を２個設けている。これらの貫通孔５２は、ガイドパイプ５の内部と外部を連通している。
【００６４】
自動車の走行時の振動により液面が揺動すると、ガイドパイプ５の一部が液面７１から露出しガイドパイプ５内に空気が入り、そのまま留まる場合がある。この現象は、液面７１が、満タン時の液面位置である最高燃料液面７２よりも低下するに連れて起こり易くなる。また、空になった燃料タンク２に給油した際に、ガイドパイプ５内に空気が残留する場合がある。ガイドパイプ５内に空気があると、燃料７と空気の界面で超音波が反射し、その反射波の一部が超音波センサ３に入射してしまい、液面検出精度が低下する可能性がある。
【００６５】
ところで、ガイドパイプ５内に浸入した空気は、燃料７から受ける浮力の作用のため、ガイドパイプ５内の上方、つまり液面７１側に滞留する。
【００６６】
そこで、本発明の一実施形態による燃料液面検出装置１の変形例のようにガイドパイプ５に貫通孔５２を設ければ、ガイドパイプ５内に滞留した空気を貫通孔５２からガイドパイプ５外に排出することができるので、燃料液面検出装置１における液面検出の高い精度を維持することができる。
【００６７】
この変形例においては、貫通孔５２の形状を円形とし、個数を２個とし、図４、図５に示すように配置しているが、貫通孔５２の形状、個数および配置は、液面検出精度低下を生じさせない範囲で必要に応じて自由に設定してよい。たとえば、形状は、円形に限らず、長方形の溝状としてもよい。
【００６８】
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、ガイドパイプ５の測定プレート４１側に円筒部５１を設けているが、これを設けなくてもよい。あるいは、測定プレート４１側だけでなく、超音波センサ3側にも円筒部を設けてもよい。
【００６９】
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、ガイドパイプ５、６を金属材料から形成しているが、ガイドパイプ５、６の少なくとも一方を他の材質、たとえば樹脂材料等から形成してもよい。
【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、ガイドパイプ５とブラケット４を別部品として形成しているが、両者を一部品として形成、たとえば樹脂成形、あるいはアルミダイキャスト等により一体成形してもよい。この場合、部品点数が低減して、燃料液面検出装置１の組み付け工数を低減できる。
【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、ガイドパイプ６は、図示しないブラケットを介して燃料タンク２に固定しているが、燃料タンク２内に配置され、燃料タンク２内の燃料を燃料タンク２外部へ吐出する燃料ポンプ（図示せず）と一体的に形成してもよい。この場合も、部品点数が低減して、燃料液面検出装置１の組み付け工数を低減できる。
【００７２】
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り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における電気回路構成を説明する模式図である。
【図４】本発明の一実施形態による燃料液面検出装置１の変形例の部分断面図である。
【図５】図４中のＶ矢視図である。
【符号の説明】
１燃料液面検出装置（車両用液面検出装置）
２燃料タンク（タンク）
２１底面（底部）
２２上面（天井）
３超音波センサ（超音波発振素子）
３１発振面
３２リード線
４ブラケット
４１測定プレート（反射部材）
４２校正プレート（校正用反射部材）
５ガイドパイプ（第１の筒）
５１円筒部
５２貫通孔（連通手段）
６ガイドパイプ（第２の筒）
６１上端部
７燃料（液体）
７１液面
７２液面
８制御回路
８１パルス発生回路
８２演算回路
８３駆動回路
９表示部
１０イグニッションスイッチ
１１バッテリ
Ａ、Ｂ伝播経路
Ｃ、Ｃ‘ 中心軸[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]
Conventionally, as a vehicle liquid level detection device for detecting the amount of fuel, that is, a fuel level in an automobile or the like, a floating arm is provided on a float that floats on the surface of the fuel, and according to a change in the position of the float due to a change in the level of the liquid. In general, a rotating arm is rotated and a change in the rotation angle is converted into a change in electrical resistance, for example. 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 by a reflector provided on the cylinder is 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. 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, in the liquid level detection device disclosed in the above-mentioned publication, when the liquid level is shaken by the vibration of the vehicle, that is, when the liquid level is inclined from the horizontal, the traveling direction of the ultrasonic wave reflected by the liquid level changes, The reception sensitivity of the reflected wave from the liquid surface in the acoustic wave sensor may be lowered.
[0007]
The ultrasonic wave propagation path between the ultrasonic oscillation element and the reflector is surrounded by a cylinder having a square cross section. When an ultrasonic wave travels in such a square tube, the intensity of the ultrasonic wave may decrease due to the influence of ultrasonic interference at each corner of the square tube.
[0008]
For this reason, there is a possibility that the liquid level detection accuracy is lowered.
[0009]
The present invention has been made in view of the above points, and an object of the present invention is to provide a vehicular liquid level detection device capable of detecting a liquid level position with high accuracy even when the liquid level in the tank fluctuates. Is to provide.
[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 tank for storing the liquid, an ultrasonic oscillation element attached to the bottom of the tank, and an ultrasonic wave emitted by the ultrasonic oscillation element in the tank A reflection member that reflects the liquid surface toward the liquid surface and reflects the incident angle to the liquid surface to 0 degree, and emits ultrasonic waves by the ultrasonic oscillation element and receives reflected waves reflected from the liquid surface. In the vehicular liquid level detecting device for detecting the liquid level position, a first cylinder provided between the ultrasonic oscillation element and the reflecting member and substantially concentric with the central axis of the oscillation surface of the ultrasonic oscillation element, and the ceiling of the tank A central axis of the oscillation surface of the ultrasonic oscillating element is provided between the first and second reflection members, and a second cylinder provided substantially concentrically with the central axis reflected by the reflection member. The first cylinder has a substantially circular cross section. And as the diameter goes from the ultrasonic oscillation element side to the reflection member side, Formed to be larger, the second barrel has a configuration in which its cross section is substantially circular and its diameter is formed to decrease as toward the ceiling side from the reflecting member side.
[0012]
In general, an ultrasonic vibration element radiates ultrasonic waves in a substantially conical shape. On the other hand, the first cylinder has a shape that spreads in a trumpet shape from the ultrasonic oscillation element side toward the reflection member side. For this reason, when the ultrasonic wave emitted from the ultrasonic oscillation element is incident on the first tube and reflected, the traveling direction of the reflected wave becomes closer to the vertical direction of the oscillation surface of the ultrasonic vibration element.
[0013]
Further, since the first cylinder has a circular cross-sectional shape, the ultrasonic intensity is reduced due to the interference of ultrasonic waves at the corners of the cylinder having the square cross-section of the conventional liquid level detection device. Can be prevented.
[0014]
Thereby, since the ultrasonic wave emitted from the ultrasonic oscillation element can be incident on the reflecting member with high efficiency without being attenuated, the liquid level position can be detected with high accuracy.
[0015]
Further, even if the traveling direction of the ultrasonic wave reflected on the liquid surface fluctuates due to the rocking of the liquid surface, that is, deviates from the direction toward the reflecting member, this reflected wave is reflected on the reflecting member by the second tube. Since it can reflect in the direction to go, it can detect a liquid level position reliably with high precision.
[0016]
The liquid level detecting device for a vehicle according to claim 2 of the present invention includes a calibration reflecting member that reflects the ultrasonic wave emitted by the ultrasonic oscillation element toward the ultrasonic oscillation element.
[0017]
By the way, the propagation speed of the ultrasonic wave in the liquid changes according to changes in the temperature, pressure and the like 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.
[0018]
In the liquid level detection device for a vehicle according to claim 2 of the present invention, a calibration reflection member is provided in addition to the reflection member. Since the calibration reflection member 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 member Is measured, the ultrasonic velocity under the temperature and pressure conditions of the liquid at that time can be calculated. Based on the speed data and time data until the reflected wave reflected on the liquid surface via the reflecting member is received, the liquid surface position in the tank can be detected with high accuracy.
[0019]
In the liquid level detecting device for a vehicle according to claim 3 of the present invention, the first cylinder is configured to include a cylindrical portion in a part of the axial direction. For example, if the cylindrical part is connected to at least one of the ultrasonic oscillation element side end and the reflection member side end of the first cylinder, the first cylinder can be easily connected to the ultrasonic oscillation element or the reflection member. it can.
[0020]
In the liquid level detecting device for a vehicle according to claim 4 of the present invention, at least one of the first tube and the second tube is made of metal.
[0021]
Generally, since the reflectance of ultrasonic waves is high for metal materials, the effects of the first cylinder and the second cylinder on improving the accuracy of liquid level detection can be further enhanced.
[0022]
In the vehicle liquid level detection device according to the fifth aspect of the present invention, at least one of the first cylinder and the second cylinder is formed in a cylindrical shape from a metal material.
[0023]
Generally, when manufacturing a cylindrical member with a metal material, the cylindrical shape can be formed more easily than the conical shape. Therefore, since at least one of the first cylinder and the second cylinder can be easily made, the cost of the vehicle liquid level detection device can be reduced.
[0024]
In the liquid level detecting device for a vehicle according to claim 6 of the present invention, the second cylinder is formed integrally with a fuel pump that is installed in the tank and discharges the fuel in the tank to the outside of the tank. . Thereby, the number of parts and the assembly man-hour of the liquid level detection device for vehicles can be reduced.
[0025]
In the liquid level detecting device for a vehicle according to claim 7 of the present invention, the communication means for communicating the inner side and the outer side of the first cylinder is provided on the liquid level side of the cylinder wall of the first cylinder.
[0026]
When the liquid level fluctuates during operation of the vehicle or the like, a part of the first cylinder may be exposed from the liquid level, and air may enter the first cylinder and remain as it is. If there is air in the first cylinder, the ultrasonic wave is reflected there, so the liquid level detection accuracy may be lowered.
[0027]
The air that has entered the first cylinder stays mainly on the liquid surface side in the first cylinder due to the effect of buoyancy received from the liquid.
[0028]
As in the liquid level detection device for a vehicle according to claim 7 of the present invention, if communication means for communicating the inside and the outside of the first cylinder is provided on the liquid surface side of the cylinder wall of the first cylinder, The air staying in one cylinder can be discharged into and out of the first cylinder through this communication means.
[0029]
Therefore, high accuracy of liquid level detection can be maintained.
[0030]
In the liquid level detecting device for a vehicle according to claim 8 of the present invention, the communicating means is a through hole or a through groove. Thereby, a communication means can be easily formed in the cylinder wall of a 1st cylinder.
[0031]
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.
[0032]
FIG. 1 is a partial cross-sectional view of a fuel tank 2 that is a tank for storing a fuel 7 that is a liquid in 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.
[0033]
FIG. 2 is a view taken along arrow II in FIG. In the drawings, the same components are denoted by the same reference numerals.
[0034]
FIG. 3 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 detection apparatus 1 includes a fuel tank 2 that is a tank, an ultrasonic sensor 3 that is an ultrasonic oscillation element, a measurement plate 41 that is a reflection member, and a calibration plate 42 that is a reflection member for calibration. The guide pipe 5 is a first cylinder and the guide pipe 6 is a second cylinder.
[0036]
Below, the structure of the fuel liquid level detection apparatus 1 is demonstrated.
[0037]
As shown in FIG. 1, an ultrasonic sensor 3 that is an ultrasonic oscillation element is fixed via a bracket 4 on a bottom surface 21 in a fuel tank 2 of an automobile that is a tank that stores liquid.
[0038]
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 transducer (not shown) is provided, and the ultrasonic transducer is operated to generate an ultrasonic wave from the oscillation surface 31 and receive a reflected wave of the ultrasonic wave at the oscillation surface 31. 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. . This lead wire 32 is drawn out to the outside of the fuel tank 2 in an airtight manner.
[0039]
The bracket 4 holds and fixes the ultrasonic sensor 3 and also holds and fixes the guide pipe 5 that is the first cylinder. The bracket 4 includes a measurement plate 41 that is a reflection member and a calibration plate 42 that is a reflection member for calibration.
[0040]
The measurement plate 41 has an incident angle to the liquid level 71 of the ultrasonic wave emitted from the ultrasonic sensor 3 and reflected by the measurement plate 41 with respect to the ultrasonic sensor 3 and the liquid level 71, 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 71 is 90 degrees. As a result, the ultrasonic wave emitted from the ultrasonic sensor 3 and reaching the liquid level 71 through the measurement plate 41 is reflected by the liquid level, and then travels along the same path as that of the forward movement, and reliably enters the ultrasonic sensor 3. Can be made.
[0041]
On the other hand, the calibration plate 42 is provided on the bracket 4 and the bottom surface 36 of the fuel tank 2 at a position where the ultrasonic wave emitted from the ultrasonic sensor 3 can be directly reflected toward the ultrasonic sensor 3 in the same manner as the measurement plate 41. It has been.
[0042]
As shown in FIG. 2, both the measurement plate 41 and the calibration plate 42 are arranged so that the ultrasonic waves emitted from the ultrasonic sensor 3 can enter. Thereby, the ultrasonic waves emitted from the ultrasonic sensor 3 are simultaneously incident on the measurement plate 41 and the calibration plate 42. The ultrasonic wave incident on the measurement plate 41 from the ultrasonic sensor 3 is reflected by the measurement plate 41 and travels toward the liquid surface 71 as shown in the propagation path A shown in FIG. Is received by the ultrasonic sensor 3 again. On the other hand, the ultrasonic wave incident on the calibration plate 42 from the ultrasonic sensor 3 is reflected by the calibration plate 42 toward the ultrasonic sensor 3 and is immediately received by the ultrasonic sensor 3 as in the propagation path B shown in FIG. Is done. 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 71 and the reflected pulse from the calibration plate 42. Further, since the measurement plate 41 and the calibration plate 42 are formed integrally with the bracket 4, the positional relationship between the measurement plate 41 and the calibration plate 42 and the ultrasonic sensor 3 can be maintained with high accuracy. The liquid level detection accuracy of the fuel level detecting device 1 can be maintained satisfactorily.
[0043]
A guide pipe 5, which is a first cylinder, is held and fixed to the bracket 4 between the ultrasonic sensor 3 and the measurement plate 41. The guide pipe 5 is made of a thin plate of metal, for example, steel or aluminum, and its cross-sectional shape is circular and its diameter increases toward the measurement plate 41 from the ultrasonic sensor 3 side, in other words, a substantially conical shape. Is formed. Further, the guide pipe 5 has a straight cylindrical portion 51 formed on the measurement plate 41 side. When the guide pipe 5 is formed by press working (deep drawing or the like), the cylindrical portion 51 makes it easy to determine the dimensions. The guide pipe 5 is disposed concentrically with the central axis C of the oscillation surface 31 of the ultrasonic sensor 3.
[0044]
The guide pipe 6 that is the second cylinder is disposed between the measurement plate 41 and the ceiling 22 of the fuel tank 2. Like the guide pipe 5, the guide pipe 6 is made of a thin plate of metal, for example, steel or aluminum, and is rephrased so that its cross-sectional shape is circular and its diameter decreases from the measuring plate 41 toward the ceiling 22. And substantially conical. The guide pipe 6 is provided concentrically with the center axis C ′ of the oscillation surface 31 of the ultrasonic sensor 3 reflected from the measurement plate 41. Further, as shown in FIG. 1, the guide pipe 6 is mounted in the fuel tank 2 via a bracket (not shown) so that the upper end portion 61 is located above the highest fuel liquid level 72 in the fuel tank 2. It has been. By positioning the upper end 61 of the guide pipe 6 above the highest fuel liquid level 72, the liquid level 71 of the fuel to which the ultrasonic wave emitted from the ultrasonic sensor 3 and reflected by the measurement plate 41 is incident is always at the guide pipe. 6 is located inside.
[0045]
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.
[0046]
As shown in FIG. 3, the control circuit 8 is supplied with electric power from the battery 11 via the ignition switch 10, 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 9 is driven based on the calculation result, and the liquid level position is displayed on the display unit 9 so that the driver can visually recognize the liquid level position. Yes.
[0047]
For this reason, the control circuit 8 processes the reflected wave reception signal output from the pulse generation circuit 81 and the ultrasonic sensor 3 for applying the pulse voltage signal to the ultrasonic sensor 3, and determines the liquid level position based on the processed signal. The calculation circuit 82 includes a calculation circuit 82 and a drive circuit 83 that outputs a drive signal for driving the display unit 9 based on the liquid level position signal calculated by the calculation circuit 62.
[0048]
The display unit 9 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.
[0049]
Next, the fuel level detecting operation in the fuel level detecting device 1 according to the embodiment of the present invention will be described.
[0050]
When a pulsed voltage signal is applied by the pulse generation circuit 81 and the ultrasonic sensor 3 emits a pulsed ultrasonic wave into the fuel 7 in the fuel tank 2, this ultrasonic pulse is indicated by each arrow in FIG. Travels in the direction, is reflected by the liquid level 71 of the fuel 7 or the calibration plate 42, 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 plate 42 is received, and then a reflected pulse from the liquid level 71 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 82.
[0051]
The arithmetic circuit 82 calculates the time from when the pulse generation circuit 81 generates a pulse voltage signal to when the reflected pulse is detected. Here, the arithmetic circuit 82 calculates the propagation speed of the ultrasonic pulse in the fuel 5 based on the reflected pulse from the calibration plate 42 received first, and receives the calculated propagation speed and the reflected pulse from the liquid level 71. The position of the liquid surface 71, that is, the liquid surface height H in FIG.
[0052]
The drive circuit 83 rotates a signal for displaying the liquid level height H calculated by the arithmetic circuit 82 on the display unit 9, 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 71 position in the fuel tank 2 is displayed on the display unit 9.
[0053]
By the way, the ultrasonic waves emitted from the oscillation surface 31 of the ultrasonic sensor 3 are emitted radially. For this reason, in the conventional vehicle liquid level detection device, a part of the ultrasonic wave emitted from the ultrasonic sensor 3 proceeds in the fuel tank 2 without entering the measurement plate 41 and the calibration plate. .
[0054]
Further, during the operation of the automobile, the liquid level 71 in the fuel tank 2 constantly oscillates due to the vibration of the automobile. For this reason, the traveling direction of the ultrasonic wave reflected by the liquid surface 71 also changes from time to time corresponding thereto, and does not necessarily enter the measurement plate 41.
[0055]
As described above, the energy of the reflected wave from the liquid surface by the ultrasonic wave emitted from the ultrasonic sensor 3 and the reflected wave from the calibration plate 42 are reduced, and the detection signal level of these reflected waves by the ultrasonic sensor 3 is lowered. Highly accurate liquid level detection may be difficult. In other words, the conventional liquid level detection device has a problem that the use efficiency of the ultrasonic wave emitted from the ultrasonic sensor 3 is low.
[0056]
On the other hand, in the fuel level detecting device 1 according to the embodiment of the present invention, the guide pipe 5 and the guide pipe 6 are provided.
[0057]
The ultrasonic wave emitted from the ultrasonic sensor 3 in a direction not directly directed to the measurement plate 41 and the calibration plate 42 is directed directly to the measurement plate 41 or the calibration plate 42 by the guide pipe 5 as indicated by an arrow in FIG. Reflected in. Thereby, most of the ultrasonic waves emitted from the ultrasonic sensor 3 can be incident on the measurement plate 41 or the calibration plate 42.
[0058]
Further, even if the traveling direction of the reflected wave of the ultrasonic wave on the liquid surface 71 changes, it is reflected by the guide pipe 6 in the direction directly toward the measurement plate 41 as indicated by the arrow in FIG. Thereby, most of the reflected wave from the liquid surface 71 can be incident on the measurement plate 41, in other words, most of the ultrasonic wave emitted from the ultrasonic sensor 3 can be incident on the ultrasonic sensor 3.
[0059]
Therefore, the ultrasonic wave emitted from the ultrasonic sensor 3 can be used for the liquid level detection with high efficiency, and thereby the detection signal level of the reflected wave in the ultrasonic sensor 3 can be increased and high-precision liquid level detection can be performed. It becomes possible.
[0060]
In the fuel level detecting apparatus 1 according to the embodiment of the present invention described above, the guide pipe 5 and the guide pipe 6 are provided, and most of the ultrasonic waves emitted from the ultrasonic sensor 3 are measured with the measurement plate 41 or the calibration plate. 42, and most of the ultrasonic waves reflected by the liquid surface 71 are incident on the measurement plate 41, that is, incident on the ultrasonic sensor 3. Thereby, the energy of the reflected wave from the liquid surface 71 and the reflected wave from the calibration plate 42 can be increased, and the detection signal level of these reflected waves by the ultrasonic sensor 3 can be increased. A possible fuel level detecting device 1 can be realized.
[0061]
In FIG. 4, the fragmentary sectional view of the modification of the fuel liquid level detection apparatus 1 by one Embodiment of this invention is shown.
[0062]
FIG. 5 is a view taken in the direction of arrow V in FIG.
[0063]
In this modification, as shown in FIGS. 4 and 5, two through holes 52 as communication means are provided on the liquid surface 71 side of the cylindrical wall of the guide pipe 5. These through holes 52 communicate the inside and the outside of the guide pipe 5.
[0064]
When the liquid level fluctuates due to vibration during driving of the automobile, a part of the guide pipe 5 may be exposed from the liquid level 71 and air may enter the guide pipe 5 and remain as it is. This phenomenon is likely to occur as the liquid level 71 falls below the maximum fuel liquid level 72 that is the liquid level position when the tank is full. In addition, air may remain in the guide pipe 5 when the empty fuel tank 2 is refueled. If there is air in the guide pipe 5, the ultrasonic wave is reflected at the interface between the fuel 7 and the air, and a part of the reflected wave is incident on the ultrasonic sensor 3, which may reduce the liquid level detection accuracy. is there.
[0065]
By the way, the air that has entered the guide pipe 5 stays above the guide pipe 5, that is, on the liquid level 71 side due to the buoyancy effect received from the fuel 7.
[0066]
Therefore, if a through hole 52 is provided in the guide pipe 5 as in the modified example of the fuel level detecting device 1 according to the embodiment of the present invention, the air staying in the guide pipe 5 is transferred from the through hole 52 to the outside of the guide pipe 5. Therefore, it is possible to maintain the high accuracy of the liquid level detection in the fuel liquid level detection device 1.
[0067]
In this modified example, the shape of the through hole 52 is circular, the number is two, and is arranged as shown in FIGS. 4 and 5. You may set freely as needed in the range which does not produce a precision fall. For example, the shape is not limited to a circle and may be a rectangular groove.
[0068]
In the fuel liquid level detection device 1 according to the embodiment of the present invention described above and the modification thereof, the cylindrical portion 51 is provided on the measurement plate 41 side of the guide pipe 5, but this need not be provided. . Alternatively, the cylindrical portion may be provided not only on the measurement plate 41 side but also on the ultrasonic sensor 3 side.
[0069]
Further, in the fuel level detecting device 1 according to the embodiment of the present invention described above and the modified example thereof, the guide pipes 5 and 6 are formed of a metal material, but at least one of the guide pipes 5 and 6 is the other. You may form from the material of this, for example, a resin material.
[0070]
Further, in the fuel level detecting device 1 according to the embodiment of the present invention described above and the modified example thereof, the guide pipe 5 and the bracket 4 are formed as separate parts. It may be integrally formed by molding or aluminum die casting. In this case, the number of parts can be reduced, and the assembly man-hour for the fuel level detecting device 1 can be reduced.
[0071]
In the fuel level detecting device 1 according to the embodiment of the present invention described above and the modification thereof, the guide pipe 6 is fixed to the fuel tank 2 via a bracket (not shown). The fuel tank 2 may be formed integrally with a fuel pump (not shown) that discharges the fuel in the fuel tank 2 to the outside of the fuel tank 2. Also in this case, the number of parts can be reduced, and the number of assembling steps of the fuel level detecting device 1 can be reduced.
[0072]
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, you may apply in order to detect the liquid level in the tank for transport attached to the vehicle which 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.
FIG. 3 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. 4 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.
FIG. 5 is a view taken in the direction of arrow V in FIG. 4;
[Explanation of symbols]
1 Fuel level detector (Vehicle level detector)
2 Fuel tank (tank)
21 Bottom (bottom)
22 Top (ceiling)
3 Ultrasonic sensor (Ultrasonic oscillator)
31 Oscillating surface 32 Lead wire 4 Bracket 41 Measurement plate (reflective member)
42 Calibration plate (Reflective member for calibration)
5 Guide pipe (first tube)
51 Cylindrical part 52 Through hole (communication means)
6 Guide pipe (second tube)
61 Upper end 7 Fuel (liquid)
71 Liquid level 72 Liquid level 8 Control circuit 81 Pulse generation circuit 82 Arithmetic circuit 83 Drive circuit 9 Display unit 10 Ignition switch 11 Battery A, B Propagation path C, C ′ Central axis

Claims

A tank for storing liquid;
An ultrasonic oscillation element attached to the bottom of the tank;
A reflection member that reflects the ultrasonic wave emitted by the ultrasonic oscillation element toward the liquid level of the liquid in the tank and so that the incident angle to the liquid level is 0 degree;
In the vehicle liquid level detection device for detecting the liquid level position by emitting an ultrasonic wave by the ultrasonic oscillation element and receiving a reflected wave reflected by the liquid level,
A first cylinder provided substantially concentrically with the central axis of the oscillation surface of the ultrasonic oscillation element between the ultrasonic oscillation element and the reflecting member;
A second cylinder provided between the ceiling of the tank and the reflection member, the central axis of the oscillation surface of the ultrasonic oscillation element being substantially concentric with the central axis reflected by the reflection member;
The first tube is formed so that its cross section is substantially circular and its diameter increases from the ultrasonic oscillation element side toward the reflecting member side,
The liquid level detecting device for a vehicle according to claim 2, wherein the second cylinder has a substantially circular cross section and a diameter that decreases from the reflecting member side toward the ceiling side.

The liquid level detection device for a vehicle according to claim 1, further comprising a calibration reflection member that reflects the ultrasonic wave emitted by the ultrasonic oscillation element toward the ultrasonic oscillation element.

The liquid level detection device for a vehicle according to claim 1, wherein the first cylinder includes a cylindrical portion in a part in an axial direction.

The liquid level detection device for a vehicle according to any one of claims 1 to 3, wherein at least one of the first cylinder and the second cylinder is made of metal.

The liquid level detection device for a vehicle according to any one of claims 1 to 3, wherein at least one of the first cylinder and the second cylinder is formed in a cylindrical shape from a metal material.

The said 2nd cylinder is formed in the said tank, and is integrally formed with the fuel pump which discharges the fuel in the said tank to the exterior of the said tank. The liquid level detection apparatus for vehicles as described.

7. The vehicle according to claim 1, wherein communication means for communicating the inside and the outside of the first cylinder is provided on the liquid surface side of the cylinder wall of the first cylinder. Liquid level detection device.

The liquid level detection device for a vehicle according to claim 7, wherein the communication means is a through hole or a through groove.