JPH0510805A - 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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- JPH0510805A JPH0510805A JP3162757A JP16275791A JPH0510805A JP H0510805 A JPH0510805 A JP H0510805A JP 3162757 A JP3162757 A JP 3162757A JP 16275791 A JP16275791 A JP 16275791A JP H0510805 A JPH0510805 A JP H0510805A
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- JP
- Japan
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- fuel
- resistor
- heat
- thin film
- sensitive
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- Pending
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- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/30—Hydrogen technology
- Y02E60/50—Fuel cells
Landscapes
- Measurement Of Levels Of Liquids Or Fluent Solid Materials (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 自動車の燃料残量検出を高速度で行う燃料残
量検出器を提供することを目的とする。 【構成】 白金感熱抵抗薄膜からなるレベル検出用感熱
抵抗体６と温度補償用感熱抵抗体７を低熱容量の絶縁管
１の表面に形成し、燃料タンク内に設置する。上記感熱
抵抗体６，７と抵抗を用いてブリッジ回路を構成し通電
することによりレベル検出用感熱抵抗体６を自己発熱さ
せ、燃料中の浸漬部位と非浸漬部位との熱伝達率の差異
によるレベル検出用感熱抵抗体６の抵抗値変化を検出す
ることにより燃料残量検出を行う。
量検出器を提供することを目的とする。 【構成】 白金感熱抵抗薄膜からなるレベル検出用感熱
抵抗体６と温度補償用感熱抵抗体７を低熱容量の絶縁管
１の表面に形成し、燃料タンク内に設置する。上記感熱
抵抗体６，７と抵抗を用いてブリッジ回路を構成し通電
することによりレベル検出用感熱抵抗体６を自己発熱さ
せ、燃料中の浸漬部位と非浸漬部位との熱伝達率の差異
によるレベル検出用感熱抵抗体６の抵抗値変化を検出す
ることにより燃料残量検出を行う。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は自動車，船舶その他燃料
液体を使用する機関の燃料タンクの燃料残量を感熱抵抗
体を用いて検出する感熱式燃料残量検出器に関するもの
である。
液体を使用する機関の燃料タンクの燃料残量を感熱抵抗
体を用いて検出する感熱式燃料残量検出器に関するもの
である。
【０００２】
【従来の技術】従来、この種の燃料残量検出器としては
液面フロートの末端に取り付けられた接点摺動式のポテ
ンショメーターより電気信号を取り出して指示計器に指
示させる検出器が一般に用いられている。
液面フロートの末端に取り付けられた接点摺動式のポテ
ンショメーターより電気信号を取り出して指示計器に指
示させる検出器が一般に用いられている。
【０００３】このようなポテンショメーターを利用する
従来の検出器では、接点が燃料液中、または蒸気中にさ
らされるため、燃料に含まれている硫化物、その他の添
加物によって、接触不良を起こし、正しい摺動抵抗値を
長期にわたり維持するのが困難であった。
従来の検出器では、接点が燃料液中、または蒸気中にさ
らされるため、燃料に含まれている硫化物、その他の添
加物によって、接触不良を起こし、正しい摺動抵抗値を
長期にわたり維持するのが困難であった。
【０００４】また自動車の走行振動による液面振動によ
り液面フロートが上下し液面振動検出誤差を生じるとい
う問題があった。
り液面フロートが上下し液面振動検出誤差を生じるとい
う問題があった。
【０００５】このため、抵抗温度係数の大きな金属薄膜
を絶縁基板上に形成し、一方をレベル検出用抵抗体、他
方を温度補償用抵抗体としてブリッジ回路を構成する感
熱法が知られている。金属薄膜の抵抗は抵抗温度係数が
大きいため、液体のレベル変動に応じて、通電により自
己発熱したレベル検出用抵抗素子が冷却されると、レベ
ル検出用抵抗体の抵抗値が小さくなる。
を絶縁基板上に形成し、一方をレベル検出用抵抗体、他
方を温度補償用抵抗体としてブリッジ回路を構成する感
熱法が知られている。金属薄膜の抵抗は抵抗温度係数が
大きいため、液体のレベル変動に応じて、通電により自
己発熱したレベル検出用抵抗素子が冷却されると、レベ
ル検出用抵抗体の抵抗値が小さくなる。
【０００６】すなわちブリッジの差動電圧が液体のレベ
ル変動に対応し変化することを利用した残量レベル検出
器が考案されている（特開平２−７７６２２号公報参
照）。この検出器においては液体の種類によりレベル検
出誤差は生じない。また金属薄膜を白金薄膜にすること
により、極めて信頼性に優れたものを実現できる。
ル変動に対応し変化することを利用した残量レベル検出
器が考案されている（特開平２−７７６２２号公報参
照）。この検出器においては液体の種類によりレベル検
出誤差は生じない。また金属薄膜を白金薄膜にすること
により、極めて信頼性に優れたものを実現できる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかしながらこの方法
も重大な欠点を有している。金属薄膜を形成する絶縁基
板は通常アルミナ等のセラミック基板であるため、自動
車等の移動体の走行振動により、基板が割れることを防
止するため比較的基板厚みの厚いもの（例えば、厚み
０．６３５mm）である必要がある。このように絶縁基板
厚みが厚いと、通電により自己発熱する際に、基板の熱
容量が大きすぎるため、なかなか飽和点まで発熱するこ
とができない。すなわちこの種の燃料残量検出器の場
合、検出器に通電直後、検出器のレベル検出用感熱抵抗
体が十分に自己発熱し、飽和するまで正確な残量を検出
できないのである。
も重大な欠点を有している。金属薄膜を形成する絶縁基
板は通常アルミナ等のセラミック基板であるため、自動
車等の移動体の走行振動により、基板が割れることを防
止するため比較的基板厚みの厚いもの（例えば、厚み
０．６３５mm）である必要がある。このように絶縁基板
厚みが厚いと、通電により自己発熱する際に、基板の熱
容量が大きすぎるため、なかなか飽和点まで発熱するこ
とができない。すなわちこの種の燃料残量検出器の場
合、検出器に通電直後、検出器のレベル検出用感熱抵抗
体が十分に自己発熱し、飽和するまで正確な残量を検出
できないのである。
【０００８】本発明は上記課題を解決するもので、高速
に燃料残量を検出できる感熱式燃料残量検出器を提供す
ることを目的としている。
に燃料残量を検出できる感熱式燃料残量検出器を提供す
ることを目的としている。
【０００９】
【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、同一または別々のパイプ状の絶縁管の表面
に感熱抵抗体薄膜からなるレベル検出用感熱抵抗体及び
温度補償用感熱抵抗体を形成して構成したものである。
するために、同一または別々のパイプ状の絶縁管の表面
に感熱抵抗体薄膜からなるレベル検出用感熱抵抗体及び
温度補償用感熱抵抗体を形成して構成したものである。
【００１０】
【作用】本発明では、感熱抵抗体薄膜がパイプ状の絶縁
管の表面に形成されているので絶縁管の厚みが薄い場合
であっても機械的強度が充分であり、基板の熱容量が大
きくなり過ぎない厚みとなるように絶縁管の厚みを選べ
る。従って通電後の自己発熱速度が速く、これに伴い、
燃料残量検出速度も速くなる。
管の表面に形成されているので絶縁管の厚みが薄い場合
であっても機械的強度が充分であり、基板の熱容量が大
きくなり過ぎない厚みとなるように絶縁管の厚みを選べ
る。従って通電後の自己発熱速度が速く、これに伴い、
燃料残量検出速度も速くなる。
【００１１】
【実施例】以下、本発明の一実施例の感熱式燃料残量検
出器について図１及び図２を参照しながら説明する。
出器について図１及び図２を参照しながら説明する。
【００１２】図１に示すように、外径３mm，肉厚０．０
６mm，長さ１８cmのステンレスパイプ表面上に泳導電着
法で厚さ５０μｍのホーローガラス層を形成してなる絶
縁管１の表面上に、液状の白金金属有機物を塗布し８５
０℃で焼成することにより膜厚０．４μｍの白金薄膜２
を形成する。さらにＡｇＰｄ電極ペーストを転写印刷し
８５０℃で焼成してなるリード線取り出し用の電極３，
４，５を形成する。電極４，５間は燃料タンクの最上部
付近に位置するように設けられる温度補償用感熱抵抗体
７用の電極であって、温度補償用感熱抵抗体７は電極
４，５間の白金薄膜を溝切法による抵抗値トリミングに
より１ｋΩになるように調整される。電極３，４間は燃
料タンクの最下部から上部（温度補償用抵抗体の下部）
にわたり設けられるレベル検出用感熱抵抗体６用の電極
である。レベル検出用感熱抵抗体６は電極３，４間を所
定の燃料タンク形状に合わせた抵抗値分布が得られるよ
うに部分的に抵抗値トリミングを行い、０℃での抵抗値
が４０Ω、ＴＣＲが３７００ppm／℃の白金薄膜となる
ように調整されたものである。
６mm，長さ１８cmのステンレスパイプ表面上に泳導電着
法で厚さ５０μｍのホーローガラス層を形成してなる絶
縁管１の表面上に、液状の白金金属有機物を塗布し８５
０℃で焼成することにより膜厚０．４μｍの白金薄膜２
を形成する。さらにＡｇＰｄ電極ペーストを転写印刷し
８５０℃で焼成してなるリード線取り出し用の電極３，
４，５を形成する。電極４，５間は燃料タンクの最上部
付近に位置するように設けられる温度補償用感熱抵抗体
７用の電極であって、温度補償用感熱抵抗体７は電極
４，５間の白金薄膜を溝切法による抵抗値トリミングに
より１ｋΩになるように調整される。電極３，４間は燃
料タンクの最下部から上部（温度補償用抵抗体の下部）
にわたり設けられるレベル検出用感熱抵抗体６用の電極
である。レベル検出用感熱抵抗体６は電極３，４間を所
定の燃料タンク形状に合わせた抵抗値分布が得られるよ
うに部分的に抵抗値トリミングを行い、０℃での抵抗値
が４０Ω、ＴＣＲが３７００ppm／℃の白金薄膜となる
ように調整されたものである。
【００１３】また本実施例によれば、絶縁管の直径の大
きさ、または感熱抵抗体薄膜の膜厚を制御することによ
り任意の抵抗値が容易に設定することができ、さらに溝
切法等の抵抗値トリミングを行うことにより、任意の抵
抗値分布を得ることができるため、高精度検出もできる
のである。
きさ、または感熱抵抗体薄膜の膜厚を制御することによ
り任意の抵抗値が容易に設定することができ、さらに溝
切法等の抵抗値トリミングを行うことにより、任意の抵
抗値分布を得ることができるため、高精度検出もできる
のである。
【００１４】さらにほう珪酸鉛系のガラスペーストを温
度補償用感熱抵抗体７及びレベル検出用感熱抵抗体６の
上部に転写印刷し、６００℃で焼成し、感熱抵抗体の保
護コートを形成する（図示せず）。なおこのような緻密
な保護コート層を形成すれば感熱抵抗体材料は、白金以
外の感熱抵抗体材料（例えば、ニッケル，アルミニウ
ム）を用いることも可能である。
度補償用感熱抵抗体７及びレベル検出用感熱抵抗体６の
上部に転写印刷し、６００℃で焼成し、感熱抵抗体の保
護コートを形成する（図示せず）。なおこのような緻密
な保護コート層を形成すれば感熱抵抗体材料は、白金以
外の感熱抵抗体材料（例えば、ニッケル，アルミニウ
ム）を用いることも可能である。
【００１５】またリード取り出し用電極３，４，５上に
は、絶縁管１を包み込むようにリング状の金属端子９が
半田で取り付けられ、さらにリード線は金属端子９上に
半田接続されると共にかしめられることにより、リード
線の接合信頼性を向上させている。
は、絶縁管１を包み込むようにリング状の金属端子９が
半田で取り付けられ、さらにリード線は金属端子９上に
半田接続されると共にかしめられることにより、リード
線の接合信頼性を向上させている。
【００１６】このようにして一体形成されるレベル検出
抵抗体６と温度補償用抵抗体７は図２に示す回路に接続
される。これらの感熱抵抗体６，７には、それぞれ抵抗
１０，１１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。ブリッジ回路の接続点１２，１３間には
直流電源が接続され、レベル検出用感熱抵抗体６が通電
加熱される。接続点１４，１５はブリッジ回路の出力端
となり、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
介して接続される。すなわち、この回路では、一定電圧
または一定電流の通電により自己発熱しているレベル検
出用感熱抵抗体６の抵抗値が燃料液位によって変化し、
温度補償用感熱抵抗体７の抵抗値との差がブリッジ回路
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１９からはその差動電圧が
出力されることとなり、燃料液位レベルの変化を電圧出
力として、取り出すことができるのである。
抵抗体６と温度補償用抵抗体７は図２に示す回路に接続
される。これらの感熱抵抗体６，７には、それぞれ抵抗
１０，１１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。ブリッジ回路の接続点１２，１３間には
直流電源が接続され、レベル検出用感熱抵抗体６が通電
加熱される。接続点１４，１５はブリッジ回路の出力端
となり、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
介して接続される。すなわち、この回路では、一定電圧
または一定電流の通電により自己発熱しているレベル検
出用感熱抵抗体６の抵抗値が燃料液位によって変化し、
温度補償用感熱抵抗体７の抵抗値との差がブリッジ回路
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１９からはその差動電圧が
出力されることとなり、燃料液位レベルの変化を電圧出
力として、取り出すことができるのである。
【００１７】ここで本実施例の燃料残量検出速度は約４
〜７秒であり、従来のアルミナ基板（板厚：０．６３５
mm）を用いた場合における約５０〜６０秒に比べて格段
に速くなり、実用的である。
〜７秒であり、従来のアルミナ基板（板厚：０．６３５
mm）を用いた場合における約５０〜６０秒に比べて格段
に速くなり、実用的である。
【００１８】ところで通電発熱型白金抵抗体の形成基材
として、本実施例では金属パイプ上にホーロー層を形成
したものを用いたが、電気絶縁性を有しかつ熱容量の小
さい絶縁管で白金薄膜を形成できる基材であれば何であ
っても構わない。
として、本実施例では金属パイプ上にホーロー層を形成
したものを用いたが、電気絶縁性を有しかつ熱容量の小
さい絶縁管で白金薄膜を形成できる基材であれば何であ
っても構わない。
【００１９】さらに本実施例では温度補償用感熱抵抗体
７もレベル検出用感熱抵抗体６と同一の絶縁管１上に形
成したが、別の絶縁基材上に形成しても良く、むしろ好
ましくはレベル検出用感熱抵抗体６とほぼ同じ長さを有
する別の絶縁管上に温度補償用感熱抵抗体７を形成し、
燃料タンクの全域にわたって温度補償した方がレベル検
出精度は向上する。
７もレベル検出用感熱抵抗体６と同一の絶縁管１上に形
成したが、別の絶縁基材上に形成しても良く、むしろ好
ましくはレベル検出用感熱抵抗体６とほぼ同じ長さを有
する別の絶縁管上に温度補償用感熱抵抗体７を形成し、
燃料タンクの全域にわたって温度補償した方がレベル検
出精度は向上する。
【００２０】以上のような本実施例の構成によれば、感
熱抵抗体薄膜がパイプ状の絶縁管の表面に形成されてい
るので絶縁管の厚みが薄い場合であっても機械的強度が
充分であり、基板の熱容量が大きくなり過ぎない厚みと
なるように絶縁管の厚みを選べる。従って通電後自己発
熱速度が速く、これに伴い、燃料残量検出速度も速くな
る。
熱抵抗体薄膜がパイプ状の絶縁管の表面に形成されてい
るので絶縁管の厚みが薄い場合であっても機械的強度が
充分であり、基板の熱容量が大きくなり過ぎない厚みと
なるように絶縁管の厚みを選べる。従って通電後自己発
熱速度が速く、これに伴い、燃料残量検出速度も速くな
る。
【００２１】またレベル検出用感熱抵抗体６と温度補償
用感熱抵抗体７を包むように形成されたパイプ状の管８
により、管内の液面振動を防止し感熱式燃料残量検出器
の液面振動誤差が低減されるようにしてもよい。本実施
例では、管８は丸い管となっているが、レベル検出用感
熱抵抗体６及び温度補償用感熱抵抗体７を収容し、液面
振動を防止することさえできれば管の形状は丸でも、三
角でも、四角でも、何でも良く、また液面振動防止効果
は、管の内径が小さいほど良いが、必要により適当な大
きさに設計することができる。
用感熱抵抗体７を包むように形成されたパイプ状の管８
により、管内の液面振動を防止し感熱式燃料残量検出器
の液面振動誤差が低減されるようにしてもよい。本実施
例では、管８は丸い管となっているが、レベル検出用感
熱抵抗体６及び温度補償用感熱抵抗体７を収容し、液面
振動を防止することさえできれば管の形状は丸でも、三
角でも、四角でも、何でも良く、また液面振動防止効果
は、管の内径が小さいほど良いが、必要により適当な大
きさに設計することができる。
【００２２】このように二つの感熱抵抗体（レベル検出
用感熱抵抗体６，温度補償用感熱抵抗体７）をパイプ状
の比較的細い筒の中に挿入する構造にすることにより、
燃料タンク中の限定された領域（液体中，気体中問わ
ず）において雰囲気温度補償ができ、なおかつ自動車の
走行振動等により燃料液面の変動を検出器近傍で抑制で
きるため、本燃料残量検出器の液面振動誤差を皆無にす
るものである。
用感熱抵抗体６，温度補償用感熱抵抗体７）をパイプ状
の比較的細い筒の中に挿入する構造にすることにより、
燃料タンク中の限定された領域（液体中，気体中問わ
ず）において雰囲気温度補償ができ、なおかつ自動車の
走行振動等により燃料液面の変動を検出器近傍で抑制で
きるため、本燃料残量検出器の液面振動誤差を皆無にす
るものである。
【００２３】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように本発明に
よれば、感熱抵抗体薄膜がパイプ状の絶縁管の表面に形
成されているので、絶縁管の厚みが薄い場合であっても
機械的強度が充分であり、基板の熱容量が大きくなり過
ぎない厚みとなるように絶縁管の厚みを選べる。従って
通電後の自己発熱速度が速く、これに伴い燃料残量検出
速度も速くなり、高速に検出できる。また温度補償用感
熱抵抗体をレベル検出用感熱抵抗体とともに燃料タンク
中に浸漬することによって温度補償を行っているため、
広い範囲の温度変動条件下においても、また自動車の如
何なる走行振動にも影響を受ける事なく精度良く、しか
も信頼性良く燃料残量検出することができる。更にフロ
ート式のように摺動接点部材を必要としなく、したがっ
て長寿命の燃料残量検出器を提供できる効果を有し、産
業上極めて重要である。
よれば、感熱抵抗体薄膜がパイプ状の絶縁管の表面に形
成されているので、絶縁管の厚みが薄い場合であっても
機械的強度が充分であり、基板の熱容量が大きくなり過
ぎない厚みとなるように絶縁管の厚みを選べる。従って
通電後の自己発熱速度が速く、これに伴い燃料残量検出
速度も速くなり、高速に検出できる。また温度補償用感
熱抵抗体をレベル検出用感熱抵抗体とともに燃料タンク
中に浸漬することによって温度補償を行っているため、
広い範囲の温度変動条件下においても、また自動車の如
何なる走行振動にも影響を受ける事なく精度良く、しか
も信頼性良く燃料残量検出することができる。更にフロ
ート式のように摺動接点部材を必要としなく、したがっ
て長寿命の燃料残量検出器を提供できる効果を有し、産
業上極めて重要である。
【図１】本発明の一実施例における感熱式燃料残量検出
器の透視斜視図
器の透視斜視図
【図２】同検出器の検出回路図
１ 絶縁管
２ 白金薄膜
３，４，５ 電極
６ レベル検出用感熱抵抗体
７ 温度補償用感熱抵抗体
８ 管
９ 金属端子
Claims (3)
- 【請求項１】同一または別々のパイプ状の絶縁管の表面
に、感熱抵抗体薄膜からなるレベル検出用感熱抵抗体及
び温度補償用感熱抵抗体を形成して構成した感熱式燃料
残量検出器。 - 【請求項２】パイプ状の絶縁管は、表面にガラスまたは
セラミックスの絶縁コーティングを施した金属パイプで
ある請求項１記載の感熱式燃料残量検出器。 - 【請求項３】感熱抵抗体薄膜は白金薄膜である請求項１
記載の感熱式燃料残量検出器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3162757A JPH0510805A (ja) | 1991-07-03 | 1991-07-03 | 感熱式燃料残量検出器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3162757A JPH0510805A (ja) | 1991-07-03 | 1991-07-03 | 感熱式燃料残量検出器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0510805A true JPH0510805A (ja) | 1993-01-19 |
Family
ID=15760665
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3162757A Pending JPH0510805A (ja) | 1991-07-03 | 1991-07-03 | 感熱式燃料残量検出器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0510805A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100387831B1 (ko) * | 2000-12-26 | 2003-06-18 | 현대자동차주식회사 | 차량용 오일센서 |
| KR100496516B1 (ko) * | 1996-11-26 | 2005-09-09 | 주식회사 휴비스 | 폴리에스테르태세가연가공사의제조방법 |
-
1991
- 1991-07-03 JP JP3162757A patent/JPH0510805A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100496516B1 (ko) * | 1996-11-26 | 2005-09-09 | 주식회사 휴비스 | 폴리에스테르태세가연가공사의제조방법 |
| KR100387831B1 (ko) * | 2000-12-26 | 2003-06-18 | 현대자동차주식회사 | 차량용 오일센서 |
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