JPH01308923A - 感熱式燃料残量検出器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は自動車等の燃料タンクの無接点の感熱式燃料残
量検出器に関するものである。

従来の技術 従来、この種の燃料残量計測法は液面フロートの末端に
取りつけられた接点摺動式のポテンショメータが大半で
あるが、接点の信頼性が乏しく、かつ液位計測精度が悪
く１本発明のような無接点でかつ高精度な液位計測装置
の実用化が望まれている。

発明が解決しようとする課題 このようなポテンショメータを利用する従来の構成では
、接点が燃料液中、または蒸気中にさらされるため、燃
料に含まれる硫化物、その他の添加物によって、接点不
良を起こし、正しい摺動抵抗値を長期にわたり維持する
ことは困難である。

捷た燃料タンク形状に比例した抵抗体形状を得ることが
魚しく誤差が大きいという問題があった。

本発明はこのような課題を解決するもので、可動接点部
をなくし機械式接点不良を撲滅することを目的とするも
のである。

課題を解決するための手段 この課題を解決するために本発明は、抵抗温度係数が大
きい感温抵抗体を絶縁基板上に形成するとともに、その
絶縁基板に少なくとも感温抵抗体よりも固有抵抗値ある
いはシート抵抗値が小さい発熱加熱用の導体を形成した
第１の感温素子と、上記感温抵抗体とほぼ同一の抵抗温
度特性を有する温度補償用感温抵抗体を絶縁基板上に形
成した第２の感温素子とを設け１．感温抵抗体の燃料浸
漬部位の気化熱冷却による感温抵抗値変化を検出するも
のである。

作用 この構成により燃料液位変化に応じた抵抗ブリッジ回路
の差動出力電圧を検出し、燃料残量を検知することがで
きるのである。また第１の感温素子が、感温抵抗体の自
己発熱によらず１発熱加熱用導体により第１の感温素子
が加熱されるので。

感温抵抗体の抵抗値を任意に設定することができる。ま
た２発熱加熱用導体は、導体抵抗が低いので、入力電圧
が小さくても効率良く瞬時に感温素子の加熱が行なえる
。したがって、燃料残量を高精度に高感度かつ高速に検
出することができるのである。

実施例 以下に本発明の実施例を示す。

（実施例１） 第１図ａ、ｂは本発明の一実施例における燃料残量検出
器の検出部における感温抵抗体のパターン構成を示す図
であり、第１図において１は支持基板としてのアンダー
グレーズガラスコートすしたセラミック基板である。２
は印刷焼成により形成された大きい抵抗温度係数を有す
る感温抵抗体。

３は温度補償用の感温抵抗体である。本実施例では、感
温抵抗体２および３は白金金属有機物ペーストを用いて
、パターン印刷し、９００”Ｃで焼成し、厚み４０００
人、シート抵抗１．００／口の白金薄膜感温抵抗体とし
たものであシ、抵抗温度係数は３７００　ｐｐｍ／”Ｃ
である。４は感温抵抗体２の加熱用の導体であり、本実
施例では、白金金属有機物ペーストを用いて、パターン
印刷り、９００°Ｃで焼成し、厚み６０ｏＯ人、シート
抵抗０．ｏ７Ω／口の白金薄膜導体を形成したものであ
る。６はセラミック基板と接着性に優れる取り出し電極
であシ、本実施例では厚み約１６μｍの銀パラジウムを
用いている。

さらに、これらの感温抵抗体２，３および加熱用導体４
を保護するため、耐油性、耐薬品性５絶縁性を確保する
ため、ホウケイ酸鉛系のオーバーコートガラス膜６が形
成されている。７は第１の感温素子、８は第２の感温素
子である。

第２図は、燃料残量検出用の第１の感温素子７と温度補
償用の第２の感温素子８が対になって燃料タンク内に設
けられている燃料ポンプユニット９に設置されている様
子を示す図であるが、これらの素子は、電気的には、第
３図に示す回路で接続されている。

図において、１１は第２図に示した検出部であり、燃料
残量検出用感温抵抗体１２と加熱用導体２０および温度
補償用感温抵抗体１３により構成され、そしてこれら感
温抵抗体１２．１３には、それぞれ抵抗１４．１５が接
続され、これにより抵抗ブリッジ回路を形成している。

そして、このブリッジ回路の出力端は、差動増幅回路を
構成するオペアンプ１６の反転入力端子、非反転入力端
子にそれぞれ抵抗１７．１８を介して接続されている。

１９は抵抗である。

すなわち、この回路では、燃料の液位によって加熱用導
体２ｏによって加熱されている感熱抵抗体１２の抵抗値
が変化し、この変化がブリッジ回路の出力端における電
位の変化として差動増幅回路に入力され、差動増幅回路
の出力端からはその差電圧が出力されることとなり、燃
料液位の変化を電圧変化して取出すことができる。

また、温度補償用感温抵抗体１３が、燃料残量検出用感
温抵抗体１２と熱的に分離されているので、加熱用導体
２ｏで発熱した熱が、温度補償用感温抵抗体１３に伝達
されない。

したがって、温度補償用感温抵抗体１３のガソリンタン
ク内の雰囲気温度に対する温度補償機能が十分発揮され
るため、精度良く、燃料液位の検出が行える。

また、本実施例と同様にして、金、銀、ルテニウム、パ
ラジウム、銅、ニッケル、鉄の金属有機物あるいはそれ
らを主成分とする合金組成物を印刷後２空気中または中
性および還元雰囲気中で、焼成あるいは熱分解すること
により、金属あるいは、金属酸化物薄膜を形成し、これ
を感温抵抗体とすることもできる。

あるいは、白金、金、銀、パラジウム、銅、クロム、ニ
ッケル、鉄あるいは、それらを主成分とする合金組成の
メツキにより、感温抵抗体を形成してもよい。

さらに１本実施例では、加熱用導体として、金を用いた
が、感温抵抗体より、固有抵抗値あるいは、シート抵抗
値が低ければ、とくにどんな材料でも良く、たとえば、
銀、パラジウムの厚膜導体等を用いても良い。

ところで、燃料残量検出用感温抵抗体と温度補償用感温
抵抗体の抵抗温度係数が同一であれば。

理想的な燃料液位計測が行えるが、実際に両者を全く同
一にすることは困難であり、実用的には。

両者の差がｔｓ　ｏ　ｏ　ｐｐｍ／　”Ｃ以内であれば
、支障はない。したがって抵抗温度係数の差が５０　ｏ
ｐｐｍ／”ｃ以内であれば、燃料残量検出用感温抵抗体
と、温度補償用感温抵抗体の材料が限ずしも同一である
必要はない。また、温度補償機能を各燃料液位全域にわ
たって作用させるために、温度補償用感温抵抗体は、燃
料残量検出用感温抵抗体と同一の長さであることが望ま
しい。しかし、感温抵抗体のパターン設計上やむを得な
い場合は、その限シではない。

発明の効果 以上のように本発明によれば、燃料タンクの形状に応じ
た残量液位を示す各感温抵抗体および加熱用導体をパタ
ーン配置することにより、その感温抵抗体の部位に相当
する正確な残量を高感度かつ高速に検知することができ
る。また異形燃料タンクに応じた残量液位を検知するこ
とも容易である。さらに感温抵抗体と温度補償用感温抵
抗体が熱的に分離して配置されているため、燃料タンク
内の外部雰囲気温度変化に対しても自動的に補正でき、
かつ感熱式のため、各種ガソリン燃料に対しても有意差
が生じることなく検出することができる。さらに感温抵
抗体は緻密性と安定性に優れルオーバーコートガラスを
施しであるため、アルコール類や硫化物など添加剤を含
む各種燃料中に浸漬されても長期に亘り信頼性と品質を
維持できるものである。またメツキ法や金属有機物ペー
ストを用いる場合は、印刷焼結により簡単に所望の感温
抵抗体の薄膜パターンを得ることができ、スパッタリン
グ法などによる材料ロスやエツチング工程を必要とせず
、生産性よく製造することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例による燃料残量検出器に用い
る検出部を示す平面図、第２図は同検出部が、燃料タン
ク内に設けられた燃料ポンプユニットに設置された様子
を示す斜視図、第３図は同検出器の回路図である。 １・・・・・・セラミック基板、２．３・山・・感温抵
抗体。 ４・・・・・・加熱用導体、７・・・・・・第１の感温
素子、８・・・・・・第２の感温素子、１１・・・・・
・検出部。 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１名ノー
−−でラミ、ツク１版 （ａ）　　　　　　　　　　（ｂ） 第２図

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）絶縁基板上に大きい抵抗温度係数を有する感温抵
   抗体及び少なくとも感温抵抗体より固有抵抗値あるいは
   シート抵抗値が小さい発熱加熱用の導体を形成した第１
   の感温素子と、上記感温抵抗体とほぼ同一の抵抗温度特
   性を有する温度補償用感温抵抗体を絶縁基板上に形成し
   た第２の感温素子とを有し、上記第１の感温素子の感温
   抵抗体における気化熱冷却による抵抗値変化を検出して
   燃料の残量を検出する感熱式燃料残量検出器。
2. （２）第１の感温素子上の燃料残量検出用感温抵抗体と
   、第２の感温素子上の温度補償用感温抵抗体が、ほぼ同
   一の長さであることを特徴とする請求項１記載の感熱式
   燃料残量検出器。
3. （３）燃料残量検出用感温抵抗体および温度補償用感温
   抵抗体が、白金、金、銀、パラジウム、酸化ルテニウム
   、銅、ニッケル、鉄、あるいは、それらを主成分とする
   合金組成物からなる膜抵抗体であることを特徴とする請
   求項１記載の感熱式燃料残量検出器。
4. （４）絶縁基板が、金属または、セラミック基板上にア
   ンダーグレーズガラスコートされた基板であることを特
   徴とする請求項１記載の感熱式燃料残量検出器。