JPH0277622A - 感熱式燃料残量検出器 - Google Patents
感熱式燃料残量検出器Info
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- JPH0277622A JPH0277622A JP24812988A JP24812988A JPH0277622A JP H0277622 A JPH0277622 A JP H0277622A JP 24812988 A JP24812988 A JP 24812988A JP 24812988 A JP24812988 A JP 24812988A JP H0277622 A JPH0277622 A JP H0277622A
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Landscapes
- Measurement Of Levels Of Liquids Or Fluent Solid Materials (AREA)
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。
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燃料残量を検出する感
熱式燃料残量検出器に関するものである。
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、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。
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、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。
また燃料タンク形状に比例した抵抗体形状を得る仁とが
難しく誤差が大きいという問題があった。
難しく誤差が大きいという問題があった。
とれらの問題を解決するため、種々の方法が考案されて
いるが、コスト、性能の面で、いずれも実用化されてい
ない。たとえば、特開昭59−148826号公報に示
されているように、棒状または、長い板状の絶縁物上に
連続的にサーミスタ層を構成させた液位センサーでは、
一定温度の条件においては、液位を比較的正確に把握で
きるが、サーミスタは、温度変化に対する抵抗値変化の
リニアリティーに乏しいため、たとえ温度補償用センサ
ーを導入しても、液体及び雰囲気温度の変動がある場合
、連続的な液位変動を正確に検出することは非常に困難
であった。またサーミスタは硫化物を含むガソリン、特
に軽油等に対して極めて信頼性に乏しいという問題も有
しているため、これを自動車等の燃料残量検出器として
使用することは、不可能であった。
いるが、コスト、性能の面で、いずれも実用化されてい
ない。たとえば、特開昭59−148826号公報に示
されているように、棒状または、長い板状の絶縁物上に
連続的にサーミスタ層を構成させた液位センサーでは、
一定温度の条件においては、液位を比較的正確に把握で
きるが、サーミスタは、温度変化に対する抵抗値変化の
リニアリティーに乏しいため、たとえ温度補償用センサ
ーを導入しても、液体及び雰囲気温度の変動がある場合
、連続的な液位変動を正確に検出することは非常に困難
であった。またサーミスタは硫化物を含むガソリン、特
に軽油等に対して極めて信頼性に乏しいという問題も有
しているため、これを自動車等の燃料残量検出器として
使用することは、不可能であった。
さらに、日本電装公開技報(1986年γ月16日発行
、整理番号4B−101)では、第9図に示すように同
一材質でかつ同一の抵抗温度係数をもつ金属線の一方を
自己発熱用感熱抵抗線40゜他方を温度補償用抵抗!s
41として、自己発熱用感熱抵抗線40を部分的に燃料
液体に浸漬し同一抵抗値を有する外部抵抗器42及び4
3と共に構成したブリッジ回路で接続点44と46の電
位差を差動増幅器46で増幅し抵抗線の自己発熱温度差
を電位差として検出し、液体のレベルを検出しているが
、この方法にも2つの大きな欠点を有している。第1に
、温度補償用抵抗線41が燃料タンク内の燃料液体中に
浸らない部分に設置されるため、雰囲気温度の変動に対
する補正はできるが、燃料液体の温度の変動に対する補
正をすることができない。第2に、金属線を用いるため
、金属線の材料強度を確保できる範囲内で、最も線径を
細くした場合であっても、金属線の単位長さ当りの抵抗
値が極めて低くなるため、自動車用バッテリー電源を利
用した場合、消費電流が犬きくなシすぎて、実用的でな
かった。
、整理番号4B−101)では、第9図に示すように同
一材質でかつ同一の抵抗温度係数をもつ金属線の一方を
自己発熱用感熱抵抗線40゜他方を温度補償用抵抗!s
41として、自己発熱用感熱抵抗線40を部分的に燃料
液体に浸漬し同一抵抗値を有する外部抵抗器42及び4
3と共に構成したブリッジ回路で接続点44と46の電
位差を差動増幅器46で増幅し抵抗線の自己発熱温度差
を電位差として検出し、液体のレベルを検出しているが
、この方法にも2つの大きな欠点を有している。第1に
、温度補償用抵抗線41が燃料タンク内の燃料液体中に
浸らない部分に設置されるため、雰囲気温度の変動に対
する補正はできるが、燃料液体の温度の変動に対する補
正をすることができない。第2に、金属線を用いるため
、金属線の材料強度を確保できる範囲内で、最も線径を
細くした場合であっても、金属線の単位長さ当りの抵抗
値が極めて低くなるため、自動車用バッテリー電源を利
用した場合、消費電流が犬きくなシすぎて、実用的でな
かった。
発明が解決しようとする課題
本発明はこのような課題を解決するためのもので、フロ
ートポテンショメータにおける欠点である接点不良を僕
滅し、いかなる雰囲気温度燃料液体温度に対しても、燃
料残量を正確に、かつ低消費電流で、信頼性良く検出し
、サーミスタ、金属線方式の欠点を解決することを目的
とする。
ートポテンショメータにおける欠点である接点不良を僕
滅し、いかなる雰囲気温度燃料液体温度に対しても、燃
料残量を正確に、かつ低消費電流で、信頼性良く検出し
、サーミスタ、金属線方式の欠点を解決することを目的
とする。
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、大きい抵抗温度係
数を有する自己発熱用感温抵抗体を絶縁基板上に形成し
、燃料浸漬部位の気化熱冷却による感温抵抗値変化を差
動出力電圧として検出するものである。また、燃料タン
ク内の雰囲気温度補正による差動出力電圧の誤差を防止
するため、温度補正用感温抵抗体を絶縁基板上に設けた
ものである。
数を有する自己発熱用感温抵抗体を絶縁基板上に形成し
、燃料浸漬部位の気化熱冷却による感温抵抗値変化を差
動出力電圧として検出するものである。また、燃料タン
ク内の雰囲気温度補正による差動出力電圧の誤差を防止
するため、温度補正用感温抵抗体を絶縁基板上に設けた
ものである。
作用
本発明では、通電により自己発熱する自己発熱用感温抵
抗体と、温度補償用感温抵抗体が、はぼ同一の長さで形
成され、また前記2つの感温抵抗体は、サーミスタに比
らべ周囲温度変化に対する抵抗値変化のリニアリティー
が非常に優れた白金。
抗体と、温度補償用感温抵抗体が、はぼ同一の長さで形
成され、また前記2つの感温抵抗体は、サーミスタに比
らべ周囲温度変化に対する抵抗値変化のリニアリティー
が非常に優れた白金。
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からなる膜抵
抗体であるため、燃料タンク内の雰囲気温度及び燃料液
体の温度変動に対しても正確に燃料残量を検出できる。
鉄あるいはそれらを主成分とする合金組成からなる膜抵
抗体であるため、燃料タンク内の雰囲気温度及び燃料液
体の温度変動に対しても正確に燃料残量を検出できる。
また自己発熱用感温抵抗体、温度補償用感温抵抗体は膜
抵抗体となっているため、単位長さ当りの抵抗値は、金
属線に比らべ、大きくすることができるため消費電流の
小さい実用的な感熱式燃料残量検出器となる。
抵抗体となっているため、単位長さ当りの抵抗値は、金
属線に比らべ、大きくすることができるため消費電流の
小さい実用的な感熱式燃料残量検出器となる。
さらに、メツキ法や金属有機物を塗布または印刷し、焼
成することにより、前記感温抵抗体膜を形成する場合、
あるいは、前記感温抵抗体をチップ状に形成し、ガラス
エポキシ、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポ
リエステル、ポリイミドおよびその変成品、ポリパラバ
ン酸樹脂、アラミドフィルム、ビスマレイミドトリアジ
ン樹脂(三菱ガス化学社製)、ベクトラ(ポリプラスチ
ック社製)、ポリアセタール、ガラス等の支持基板にチ
ップ状の感温抵抗体を実装した場合には、低コスト、か
つ高精度、高感度な感熱式燃料残量検出器となる。
成することにより、前記感温抵抗体膜を形成する場合、
あるいは、前記感温抵抗体をチップ状に形成し、ガラス
エポキシ、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポ
リエステル、ポリイミドおよびその変成品、ポリパラバ
ン酸樹脂、アラミドフィルム、ビスマレイミドトリアジ
ン樹脂(三菱ガス化学社製)、ベクトラ(ポリプラスチ
ック社製)、ポリアセタール、ガラス等の支持基板にチ
ップ状の感温抵抗体を実装した場合には、低コスト、か
つ高精度、高感度な感熱式燃料残量検出器となる。
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絶縁性の
セラミック基板である。2はこのセラミック基板1上に
コーティングされた軟化点920℃のSiO2−ム12
05 ”205系のアンダーグレーズガラスでちる。
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絶縁性の
セラミック基板である。2はこのセラミック基板1上に
コーティングされた軟化点920℃のSiO2−ム12
05 ”205系のアンダーグレーズガラスでちる。
3はアンダーグレーズガラス2上に印刷焼成によ多形成
された大きい抵抗温度係数を有する自己発熱用感温抵抗
体、4は自己発熱用感温抵抗体3と同一の材料で、また
ほぼ同一の長さに構成される温度補償用の感温抵抗体で
ある。本実施例では、テルペン類の4,6両体の硫化物
またはメルカプチドの白金塩に樹脂酸あるいはその変成
品をバインダーとして添加した白金金属有機物ペースト
を用いてパターン印刷し900°Cで焼成して、厚み約
4000人の白金薄膜感温抵抗体としたものであり、o
′Cでの抵抗値は自己発熱用感温抵抗体が2oΩ、温度
補償用抵抗体は6にΩで抵抗温度係数は、いずれも約3
700 ppm /’Cである。6は低い導体抵抗を有
する取り出し用電極であり、本実施例では、銀パラジウ
ム(厚み約16μm )を用いている。
された大きい抵抗温度係数を有する自己発熱用感温抵抗
体、4は自己発熱用感温抵抗体3と同一の材料で、また
ほぼ同一の長さに構成される温度補償用の感温抵抗体で
ある。本実施例では、テルペン類の4,6両体の硫化物
またはメルカプチドの白金塩に樹脂酸あるいはその変成
品をバインダーとして添加した白金金属有機物ペースト
を用いてパターン印刷し900°Cで焼成して、厚み約
4000人の白金薄膜感温抵抗体としたものであり、o
′Cでの抵抗値は自己発熱用感温抵抗体が2oΩ、温度
補償用抵抗体は6にΩで抵抗温度係数は、いずれも約3
700 ppm /’Cである。6は低い導体抵抗を有
する取り出し用電極であり、本実施例では、銀パラジウ
ム(厚み約16μm )を用いている。
さらに、これらの感温抵抗体3,4および電極5上には
、耐油性、耐薬品性、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、保護コ
ートされている。
、耐油性、耐薬品性、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、保護コ
ートされている。
第2図は、自己発熱用感温抵抗体を含む第1の感温素子
7と、温度補償用感温抵抗体を含む第2の感温素子8が
対になって、燃料タンクに設けられた燃料ポンプユニッ
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る。図
において、11は第2図に示した検出部であり、第1図
に示す自己発熱用感温抵抗12と温度補償用感温抵抗1
3により構成され、そして、これらの感温抵抗12゜1
3には、それぞれ抵抗14.16が接続され、これによ
シ抵抗ブリッジ回路を形成している。
7と、温度補償用感温抵抗体を含む第2の感温素子8が
対になって、燃料タンクに設けられた燃料ポンプユニッ
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る。図
において、11は第2図に示した検出部であり、第1図
に示す自己発熱用感温抵抗12と温度補償用感温抵抗1
3により構成され、そして、これらの感温抵抗12゜1
3には、それぞれ抵抗14.16が接続され、これによ
シ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。
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一定電圧
または一定電流の通電によシ自己発熱している感温抵抗
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
ととなシ、燃料液位の変化を電圧変化して取出すことが
できる。
または一定電流の通電によシ自己発熱している感温抵抗
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
ととなシ、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13が、自己発熱用感温抵抗
12と熱的に分離されているので、自己発熱用感温抵抗
12で自己発熱した熱が、温度補償用感温抵抗13に伝
達されない。
12と熱的に分離されているので、自己発熱用感温抵抗
12で自己発熱した熱が、温度補償用感温抵抗13に伝
達されない。
したがって、温度補償用感温抵抗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。
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
ラジウムの金属有機物を用いて、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。本実施例では、自己発熱用感温抵抗体と温度補償用
感温抵抗体を別々の基板上に形成したが、必要に応じて
第4図に示すようにこれらを同一基板上に形成してもか
まわない0 (実施例2) 第1図における、自己発熱用感温抵抗体、および温度補
償用感温抵抗体としてニッケルのオクチル酸塩等のニッ
ケル金属有機物と鉄のオクチル酸塩等の鉄金属有機物を
9:1の割合で混合し変成ロジン等をバインダとして添
加したペーストをスクリーン印刷し、空気中で620″
Cで焼成したのち、還元雰囲気中で560′Cで焼成還
元することにより得られる厚み約2000人、抵抗温度
係数約4 ts o o ppm/’Cのニッケル鉄薄
膜を用い、さらに窒素雰囲気中、600℃でホウケイ酸
系オーバーガラスコートを施こすことによシ形成される
感温素子を実施例1と同様に用いた。
ラジウムの金属有機物を用いて、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。本実施例では、自己発熱用感温抵抗体と温度補償用
感温抵抗体を別々の基板上に形成したが、必要に応じて
第4図に示すようにこれらを同一基板上に形成してもか
まわない0 (実施例2) 第1図における、自己発熱用感温抵抗体、および温度補
償用感温抵抗体としてニッケルのオクチル酸塩等のニッ
ケル金属有機物と鉄のオクチル酸塩等の鉄金属有機物を
9:1の割合で混合し変成ロジン等をバインダとして添
加したペーストをスクリーン印刷し、空気中で620″
Cで焼成したのち、還元雰囲気中で560′Cで焼成還
元することにより得られる厚み約2000人、抵抗温度
係数約4 ts o o ppm/’Cのニッケル鉄薄
膜を用い、さらに窒素雰囲気中、600℃でホウケイ酸
系オーバーガラスコートを施こすことによシ形成される
感温素子を実施例1と同様に用いた。
また、本実施例と同様にして、銅金属有機物を用いて、
銅薄膜を形成し、これを感温抵抗体とすることもできる
。
銅薄膜を形成し、これを感温抵抗体とすることもできる
。
(実施例3)
第1図における自己発熱用感温抵抗体、および温度補償
用感温抵抗体が無電解ニッケルポロンメツキによシ得ら
れるニッケルボロン薄膜であシ、窒素雰囲気中、600
°Cでホウケイ酸系オーバーコートガラスを形成される
ことによシ、ニッケルボロン薄膜の膜が熱エージングさ
れ、膜の焼結緻密性が向上するため、膜厚約2500人
、抵抗温度係数約4200 ppm/’Cのニッケルボ
ロン薄膜となる。
用感温抵抗体が無電解ニッケルポロンメツキによシ得ら
れるニッケルボロン薄膜であシ、窒素雰囲気中、600
°Cでホウケイ酸系オーバーコートガラスを形成される
ことによシ、ニッケルボロン薄膜の膜が熱エージングさ
れ、膜の焼結緻密性が向上するため、膜厚約2500人
、抵抗温度係数約4200 ppm/’Cのニッケルボ
ロン薄膜となる。
また必要に応じて、電気メツキすることも可能である。
こうして形成された感温素子を実施例1と同様に利用す
ることもできる。
ることもできる。
また、本実施例と同様にして、白金、金、銀。
パラジウム、銅、クロム、コバルト、鉄あるいはそれら
を主成分とする合金メツキ膜により、抵抗体薄膜を形成
し、これを感温抵抗体とすることもできる。
を主成分とする合金メツキ膜により、抵抗体薄膜を形成
し、これを感温抵抗体とすることもできる。
ところで、自己発熱用感温抵抗体と、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500 ppm /
”Q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600pp!11 /°C以内であれば、自
己発熱用感温抵抗体と、温度補償用感温抵抗体の材料が
必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、自己発熱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りではない。
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500 ppm /
”Q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600pp!11 /°C以内であれば、自
己発熱用感温抵抗体と、温度補償用感温抵抗体の材料が
必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、自己発熱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りではない。
(実施例4)
第6図a、bは、本発明の他の一実施例による燃料残量
検出器の検出部を示す図である。
検出器の検出部を示す図である。
第6図において、2oは厚み60μmのポリイミドフィ
ルムの支持基板であシ、この支持基板20上には所定の
配線パターンの導体21が形成されている。22は自己
発熱用白金感温砥抗体チップであり、アンダーグレーズ
処理された、フォルステライト基板上に白金金属有機物
ペーストを印刷し、900’Cで焼成後、さらに銀を主
成分とした電極ペーストラ−次電極として印刷し、60
0°Cで焼成後、ホウ硅酸鉛系のオーバーコートガラス
を施したもので、抵抗温度係数3700ppm/’C。
ルムの支持基板であシ、この支持基板20上には所定の
配線パターンの導体21が形成されている。22は自己
発熱用白金感温砥抗体チップであり、アンダーグレーズ
処理された、フォルステライト基板上に白金金属有機物
ペーストを印刷し、900’Cで焼成後、さらに銀を主
成分とした電極ペーストラ−次電極として印刷し、60
0°Cで焼成後、ホウ硅酸鉛系のオーバーコートガラス
を施したもので、抵抗温度係数3700ppm/’C。
0°Cでの抵抗値は1.0Ωのものである。23は自己
発熱用感温抵抗体チップと同じ方法で製造された温度補
償用白金感温抵抗体チップであり、抵抗温度係数370
0ppfll/’C,OoCでの抵抗値は60Ωであっ
た。このようにして形成されている自己発熱用感温抵抗
体と、温度補償用感温抵抗体を実施例1と同様に第3図
に示す回路に接続して使用することにより、熱応答性に
優れた正確な、燃料残量検出ができる。
発熱用感温抵抗体チップと同じ方法で製造された温度補
償用白金感温抵抗体チップであり、抵抗温度係数370
0ppfll/’C,OoCでの抵抗値は60Ωであっ
た。このようにして形成されている自己発熱用感温抵抗
体と、温度補償用感温抵抗体を実施例1と同様に第3図
に示す回路に接続して使用することにより、熱応答性に
優れた正確な、燃料残量検出ができる。
尚、本実施例では自己発熱用感温抵抗体チップと温度補
償用感温抵抗体チップを別々の支持基板に実装したが、
同一の支持基板上に実装してもかまわない。さらに温度
補償用感温抵抗体もチップ状とした抵抗体群を用いたが
、これを第1図すに示すように、セラミック基板上に形
成された温度補償用感温抵抗体を用いても良い。
償用感温抵抗体チップを別々の支持基板に実装したが、
同一の支持基板上に実装してもかまわない。さらに温度
補償用感温抵抗体もチップ状とした抵抗体群を用いたが
、これを第1図すに示すように、セラミック基板上に形
成された温度補償用感温抵抗体を用いても良い。
(実施例6)
第6図は本発明の他の実施例によ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6図において24は支持基板としてのセラミック基
板である。25はこのセラミック基板24上に印刷焼成
によシ形成された犬きい抵抗温度係数を有する薄膜状で
極細線状の自己発熱用感温抵抗体であシ、白金金属有機
物ベース)’1900’cの空気中で焼結して厚み40
00人の薄膜白金抵抗体としたものであり、温度係数は
37ooppm/’Cである。この極細線状の感温抵抗
体26は、燃料液面と平行に複数段配置されるように形
成されている。尚、本実施例では、燃料残量を12分割
する位置に合計13個の感温抵抗体26が形成されてい
る。また本実施例では感温抵抗体は液面と平行になるよ
うに配置したが必要に応じて液面と一定の角度をもつよ
うに配置してもよい。そして低い導体抵抗を有する銀パ
ラジウム等よりなる厚膜の電極(厚み約16μ)26に
よシ接続され、並列抵抗回路を構成している。
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6図において24は支持基板としてのセラミック基
板である。25はこのセラミック基板24上に印刷焼成
によシ形成された犬きい抵抗温度係数を有する薄膜状で
極細線状の自己発熱用感温抵抗体であシ、白金金属有機
物ベース)’1900’cの空気中で焼結して厚み40
00人の薄膜白金抵抗体としたものであり、温度係数は
37ooppm/’Cである。この極細線状の感温抵抗
体26は、燃料液面と平行に複数段配置されるように形
成されている。尚、本実施例では、燃料残量を12分割
する位置に合計13個の感温抵抗体26が形成されてい
る。また本実施例では感温抵抗体は液面と平行になるよ
うに配置したが必要に応じて液面と一定の角度をもつよ
うに配置してもよい。そして低い導体抵抗を有する銀パ
ラジウム等よりなる厚膜の電極(厚み約16μ)26に
よシ接続され、並列抵抗回路を構成している。
27は各感温抵抗体26の端部に設けた取出し用電極で
あシ、これに、感温抵抗体26と直列に接続される温度
係数の小さいチップ抵抗器29が実装され、また差動出
力電圧の変動を検出するため、スルーホール32を介し
て裏面に信号ライン30を形成したフレキシブル基板3
1がはんだ接合されている。さらにこれらの感温抵抗体
26、および電極26上には耐油性、耐薬品性を確保す
るため、ホウケイ酸鉛系のオーバーコートガラス膜28
が形成され、保護コートされている。
あシ、これに、感温抵抗体26と直列に接続される温度
係数の小さいチップ抵抗器29が実装され、また差動出
力電圧の変動を検出するため、スルーホール32を介し
て裏面に信号ライン30を形成したフレキシブル基板3
1がはんだ接合されている。さらにこれらの感温抵抗体
26、および電極26上には耐油性、耐薬品性を確保す
るため、ホウケイ酸鉛系のオーバーコートガラス膜28
が形成され、保護コートされている。
第7図に第6図に示す検出部を用いた燃料液位検出装置
の回路図を示しておシ、図において33は検出部であり
、並列接続されている12個の自己発熱用感温抵抗34
およびこの感温抵抗34と直列接続される抵抗温度係数
の小さい抵抗36は、それぞれ、検出部の最下点に形成
された感温抵抗36およびこの感温抵抗35と直列接続
される抵抗温度係数の小さい抵抗37と抵抗ブリッジ回
路を構成している。
の回路図を示しておシ、図において33は検出部であり
、並列接続されている12個の自己発熱用感温抵抗34
およびこの感温抵抗34と直列接続される抵抗温度係数
の小さい抵抗36は、それぞれ、検出部の最下点に形成
された感温抵抗36およびこの感温抵抗35と直列接続
される抵抗温度係数の小さい抵抗37と抵抗ブリッジ回
路を構成している。
尚、感温抵抗34と35はほぼ同一の抵抗温度係数を持
つものであり、さらに理想的には、はぼ同一の抵抗値を
もつほうが好ましい。
つものであり、さらに理想的には、はぼ同一の抵抗値を
もつほうが好ましい。
そして、これら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38の反転入力端子、非反転入力
端子にそれぞれ接続されている。
を構成するオペアンプ38の反転入力端子、非反転入力
端子にそれぞれ接続されている。
すなわち、この回路では、常時、燃料中に浸っており、
自己発熱による抵抗値変動の少ない感温抵抗35と、燃
料の液位によって感温抵抗34のうち、燃料中に浸って
いる感温抵抗体から構成されるブリッジ回路からは第8
図aに示すように、はとんど差動出力電圧がでないが、
感温抵抗36と、気中に露出している感温抵抗から構成
されるブリッジ回路からは、第8図すに示すように差動
出力電圧が瞬時にあられれる。この差動出力電圧をオペ
アンプ38で増幅したのち、演算部39で、差動出力電
圧が発生しなかった感温抵抗体の数X個をカウントする
。
自己発熱による抵抗値変動の少ない感温抵抗35と、燃
料の液位によって感温抵抗34のうち、燃料中に浸って
いる感温抵抗体から構成されるブリッジ回路からは第8
図aに示すように、はとんど差動出力電圧がでないが、
感温抵抗36と、気中に露出している感温抵抗から構成
されるブリッジ回路からは、第8図すに示すように差動
出力電圧が瞬時にあられれる。この差動出力電圧をオペ
アンプ38で増幅したのち、演算部39で、差動出力電
圧が発生しなかった感温抵抗体の数X個をカウントする
。
たとえば、Xが6であれば、燃料残量は、全体の6/1
2残っていることを示すのである0このようにして燃料
残量を検出するのであるが、本発明による感熱式燃料残
量検出器は、差動出力電圧が発生するか、しないかを検
出するだけであって、差動出力電圧の絶体値そのものを
検出するのではない。したがって、差動出力電圧の値が
一定値になるまで待つことなく瞬時に燃料残量を正確に
把握することができる0また、このように応答性に優れ
ることにより、常時通電することなく、例えば、2分お
きにパルス的に動作電圧Vccあるいは一定電流工を通
電するだけで、燃料残量を検出できる。これにより、本
感熱式燃料残量検出器の消費電力を大巾に低下させるこ
ともでき、さらに、検出素子の信頼性も向上させること
ができる。
2残っていることを示すのである0このようにして燃料
残量を検出するのであるが、本発明による感熱式燃料残
量検出器は、差動出力電圧が発生するか、しないかを検
出するだけであって、差動出力電圧の絶体値そのものを
検出するのではない。したがって、差動出力電圧の値が
一定値になるまで待つことなく瞬時に燃料残量を正確に
把握することができる0また、このように応答性に優れ
ることにより、常時通電することなく、例えば、2分お
きにパルス的に動作電圧Vccあるいは一定電流工を通
電するだけで、燃料残量を検出できる。これにより、本
感熱式燃料残量検出器の消費電力を大巾に低下させるこ
ともでき、さらに、検出素子の信頼性も向上させること
ができる。
さらに、本実施例においては、常時、燃料中に浸ってい
る感熱抵抗体と、残りの感熱抵抗体を比較することによ
り燃料残量を検出したが、常時、気中に露出した感熱抵
抗体と、残量の感熱抵抗体とを比較してもかまわない。
る感熱抵抗体と、残りの感熱抵抗体を比較することによ
り燃料残量を検出したが、常時、気中に露出した感熱抵
抗体と、残量の感熱抵抗体とを比較してもかまわない。
さらに、本実施例においては抵抗温度係数の小さい抵抗
体にチップ抵抗を用いたが、セラミック基板上に酸化ル
テニウム等のグレーズ抵抗体を印刷・焼成によシ形成し
てもかまわない。
体にチップ抵抗を用いたが、セラミック基板上に酸化ル
テニウム等のグレーズ抵抗体を印刷・焼成によシ形成し
てもかまわない。
以上本実施例に示すように、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検
知することができる0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。さらに自己発熱用感
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
されている場合には、燃料の各撚回における感熱応答性
に優れる。また、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0さらに感温抵抗体は緻密性と安定性に優
れる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
も長期に亘シ信頼性と品質を維持できるものである0ま
たメツキ法や金属有機物ペーストを用いる場合は、
。
残量液位を示す各感温抵抗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検
知することができる0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。さらに自己発熱用感
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
されている場合には、燃料の各撚回における感熱応答性
に優れる。また、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0さらに感温抵抗体は緻密性と安定性に優
れる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
も長期に亘シ信頼性と品質を維持できるものである0ま
たメツキ法や金属有機物ペーストを用いる場合は、
。
印刷焼結によシ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、生産性よく低コスト
で製造することができる。
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、生産性よく低コスト
で製造することができる。
また、ガラスエポキシ基板等の支持基板にチップ状の感
温素子を実装されることによシ形成される感熱式燃料残
量検出器においては、基板の長さが例えば50ffとい
う大型の燃料タンクにも、容易に対応でき、またセラミ
ックス基板に比らべ基板コストがより安価であシ、かつ
熱容量が小さいため、検出速度がさらに速くなるという
利点を有するので1、産業上きわめて有用である。
温素子を実装されることによシ形成される感熱式燃料残
量検出器においては、基板の長さが例えば50ffとい
う大型の燃料タンクにも、容易に対応でき、またセラミ
ックス基板に比らべ基板コストがより安価であシ、かつ
熱容量が小さいため、検出速度がさらに速くなるという
利点を有するので1、産業上きわめて有用である。
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
た残量液面を示す各感温抵抗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
残量液位も容易に検知することができ、産業上極めて有
用である。
た残量液面を示す各感温抵抗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
残量液位も容易に検知することができ、産業上極めて有
用である。
第1図a、bは本発明の一実施例による燃料液位検出装
置に用いる検出部を示す平面図、第2図は同検出部が燃
料タンクに設置され様子を示す斜視図、第3図は同装置
の回路図、第4図は一枚の絶縁基板上に自己発熱用感温
抵抗体3と温度補償抵抗体が形成された感熱式燃料残量
検出器の検出部を示す平面図、第6図a、bは感温抵抗
チップを支持基板−に実装されることによシ形成される
感熱式燃料残量検出器の検出部を示す平面図、第6図は
自己発熱用感温抵抗体が並列に接続されることによシ液
面レベルをデジタル的に検出するタイプの感熱式燃料残
量検出器の検出部を示す平面図、第7図は第6図の検出
器の回路図、第8図aは感熱抵抗体が両方とも燃料中に
あるブリッジ回路から発生する差動出力電圧を示す特性
図、第8図すは感温抵抗体の一方が気中に露出している
ブリッジ回路から発生する差動出力電圧を示す特性図、
第9図は金属線を燃料残量検出器として用いた従゛来例
における回路図である。 1.24・・・・・・セラミック基板、2・・・・・・
アンダーグレーズガラス、3,25・・・・・・自己発
熱用感温抵抗体、4・・・・・・温度補償用感温抵抗体
、5,26.27・・・・・・電極、6,28・・・・
・・オーバーコートガラス膜、7・・・・・・第1の感
温素子、8・・・・・・第2の感温素子、9・・・・・
・燃料ボンプユニツ)、11,33・・・・・・検出部
、12.34・・・・・・自己発熱用感温抵抗、13・
・・・・・温度補償用感温抵抗、’14,15,17,
18゜19.36.37・旧・・抵抗、16,38・川
・・オペアンプ、20・・・・・・支持基板、21・・
・・・・導体、22・・・・・・自己発熱用白金感温抵
抗体チップ、23・・・・・・温度補償用白金感温抵抗
体チップ、29・・・・・・チップ抵抗器、30・・・
・・・信号ライン、31・・・・・・フレキシブル基板
、32・・・・・・スルーホール、36・・・・・・感
温抵抗、39・・・・・・演算部。 代理人の氏名 弁理士 粟 野 重 孝 ほか1名第2
図 第3図 第5図 (α) (b)Wx6図 第7図 第8図 (α) (b) θ、S / /、、f 2 S閉4へ)
置に用いる検出部を示す平面図、第2図は同検出部が燃
料タンクに設置され様子を示す斜視図、第3図は同装置
の回路図、第4図は一枚の絶縁基板上に自己発熱用感温
抵抗体3と温度補償抵抗体が形成された感熱式燃料残量
検出器の検出部を示す平面図、第6図a、bは感温抵抗
チップを支持基板−に実装されることによシ形成される
感熱式燃料残量検出器の検出部を示す平面図、第6図は
自己発熱用感温抵抗体が並列に接続されることによシ液
面レベルをデジタル的に検出するタイプの感熱式燃料残
量検出器の検出部を示す平面図、第7図は第6図の検出
器の回路図、第8図aは感熱抵抗体が両方とも燃料中に
あるブリッジ回路から発生する差動出力電圧を示す特性
図、第8図すは感温抵抗体の一方が気中に露出している
ブリッジ回路から発生する差動出力電圧を示す特性図、
第9図は金属線を燃料残量検出器として用いた従゛来例
における回路図である。 1.24・・・・・・セラミック基板、2・・・・・・
アンダーグレーズガラス、3,25・・・・・・自己発
熱用感温抵抗体、4・・・・・・温度補償用感温抵抗体
、5,26.27・・・・・・電極、6,28・・・・
・・オーバーコートガラス膜、7・・・・・・第1の感
温素子、8・・・・・・第2の感温素子、9・・・・・
・燃料ボンプユニツ)、11,33・・・・・・検出部
、12.34・・・・・・自己発熱用感温抵抗、13・
・・・・・温度補償用感温抵抗、’14,15,17,
18゜19.36.37・旧・・抵抗、16,38・川
・・オペアンプ、20・・・・・・支持基板、21・・
・・・・導体、22・・・・・・自己発熱用白金感温抵
抗体チップ、23・・・・・・温度補償用白金感温抵抗
体チップ、29・・・・・・チップ抵抗器、30・・・
・・・信号ライン、31・・・・・・フレキシブル基板
、32・・・・・・スルーホール、36・・・・・・感
温抵抗、39・・・・・・演算部。 代理人の氏名 弁理士 粟 野 重 孝 ほか1名第2
図 第3図 第5図 (α) (b)Wx6図 第7図 第8図 (α) (b) θ、S / /、、f 2 S閉4へ)
Claims (11)
- (1)大きい抵抗温度係数を有しかつ比較的抵抗値の小
さい自己発熱用感温抵抗体と、この自己発熱用感温抵抗
体とほぼ同一の抵抗温度係数を有しかつ比較的抵抗値の
大きい温度補償用感温抵抗体とを支持基板上に形成し、
燃料浸漬部位の気化熱冷却による感温抵抗体の抵抗値変
化を差動出力電圧として検出することにより、液体のレ
ベルを検出することを特徴とする感熱式燃料残量検出器
。 - (2)大きい抵抗温度係数を有する自己発熱用感温抵抗
体を支持基板上に形成し燃料浸漬部位の気化熱冷却によ
る感温抵抗値変化を差動出力電圧として検出する第1の
感温素子と、前記自己発熱用感温抵抗体と同様の抵抗温
度特性を有する温度補償用感温抵抗体を支持基板上に形
成した第2の感温素子とで構成した感熱式燃料残量検出
器。 - (3)第1の感温素子が、チップ状の絶縁基板に形成さ
れた大きい抵抗温度係数を有する自己発熱用感温抵抗体
を1個または複数個、支持基板に実装することにより構
成したものである請求項2記載の感熱式燃料残量検出器
。 - (4)チップ状の絶縁基板に形成された大きい抵抗温度
係数を有する自己発熱用感温抵抗体を1個または複数個
、支持基板に実装することにより構成されかつ燃料浸漬
部位の気化熱冷却による感温抵抗体の抵抗値変化を差動
出力電圧として検出する第1の感温素子と、前記自己発
熱用感温抵抗体と同様の抵抗温度特性を有しかつチップ
状の絶縁基板に形成された温度補償用感温抵抗体を支持
基板上に実装することにより構成された第2の感温素子
とで構成した感熱式燃料残量検出器。 - (5)第1の感温素子と第2の感温素子が同一支持基板
上に実装したものである請求項4記載の感熱式燃料残量
検出器。 - (6)支持基板上に、通電発熱される複数個の抵抗温度
係数の大きい自己発熱用感温抵抗体を多段にわたり分離
して配置するとともに、抵抗温度係数の小さい抵抗体を
各感温抵抗体に直列に接続し、その直列接続された抵抗
体群を並列に接続することにより構成され、燃料浸漬部
位の気化冷却による感温抵抗変化を差動出力電圧の変動
として検出することにより、燃料液位を検出することを
特徴とする感熱式燃料残量検出器。 - (7)抵抗温度係数の大きい自己発熱用感温抵抗体が、
あらかじめ、チップ状の絶縁基板に形成された感温抵抗
体であって、前記感温抵抗体を支持基板上に実装された
ものである請求項6記載の感熱式燃料残量検出器。 - (8)自己発熱用感温抵抗体と、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また
は2記載の感熱式燃料残量検出器。 - (9)自己発熱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、クロム、コバルトあるいはそれらを主
成分とする合金組成物よりなる膜抵抗体である請求項1
、2、4または6記載の感熱式燃料残量検出器。 - (10)自己発熱用感温抵抗体及び温度補償感温抵抗体
が、白金、金、銀、パラジウム、酸化ルテニウム、銅、
ニッケル、鉄、クロム、コバルトあるいはそれらを主成
分とする合金組成物の金属有機物を塗布または印刷後、
焼成することにより形成されたものである請求項9記載
の感熱式燃料残量検出器。 - (11)自己発熱用感温抵抗体及び温度補償用感温抵抗
体の抵抗体膜の表面をガラス、樹脂等の絶縁物で保護し
た請求項1、2、4または6記載の感熱式燃料残量検出
器。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP24812988A JPH067064B2 (ja) | 1987-10-02 | 1988-09-30 | 感熱式燃料残量検出器 |
Applications Claiming Priority (9)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP25011787 | 1987-10-02 | ||
JP62-250117 | 1987-10-02 | ||
JP14001988 | 1988-06-07 | ||
JP14001788 | 1988-06-07 | ||
JP63-140019 | 1988-06-07 | ||
JP63-140017 | 1988-06-07 | ||
JP63-153933 | 1988-06-22 | ||
JP15393388 | 1988-06-22 | ||
JP24812988A JPH067064B2 (ja) | 1987-10-02 | 1988-09-30 | 感熱式燃料残量検出器 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0277622A true JPH0277622A (ja) | 1990-03-16 |
JPH067064B2 JPH067064B2 (ja) | 1994-01-26 |
Family
ID=27527574
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP24812988A Expired - Lifetime JPH067064B2 (ja) | 1987-10-02 | 1988-09-30 | 感熱式燃料残量検出器 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH067064B2 (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007248462A (ja) * | 2006-03-15 | 2007-09-27 | Antig Technology Co Ltd | 液位検出装置及びその方法 |
JP2010032532A (ja) * | 2002-07-17 | 2010-02-12 | Sigma Aldrich Co | 容器内の液体レベルを監視するための方法および装置 |
JP2013068107A (ja) * | 2011-09-21 | 2013-04-18 | Hitachi Automotive Systems Ltd | 燃料供給装置 |
-
1988
- 1988-09-30 JP JP24812988A patent/JPH067064B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010032532A (ja) * | 2002-07-17 | 2010-02-12 | Sigma Aldrich Co | 容器内の液体レベルを監視するための方法および装置 |
JP2007248462A (ja) * | 2006-03-15 | 2007-09-27 | Antig Technology Co Ltd | 液位検出装置及びその方法 |
JP2013068107A (ja) * | 2011-09-21 | 2013-04-18 | Hitachi Automotive Systems Ltd | 燃料供給装置 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH067064B2 (ja) | 1994-01-26 |
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