JP3884336B2

JP3884336B2 - Liquid level detection method and liquid level detection apparatus

Info

Publication number: JP3884336B2
Application number: JP2002195991A
Authority: JP
Inventors: 隆之石川; 一幸堀江; 究内藤
Original assignee: Denso Corp; Nippon Soken Inc
Current assignee: Denso Corp; Soken Inc
Priority date: 2002-07-04
Filing date: 2002-07-04
Publication date: 2007-02-21
Anticipated expiration: 2022-07-04
Also published as: JP2004037303A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、液面レベルを検出する液面検出方法及び装置に関し、特に、温度に応じて抵抗値が変化する抵抗体（以下、測温抵抗体とも言う）を用い、測温抵抗体を加熱した後、放熱時間を計測し、その放熱時間に基づいて液面レベルを検出する液面検出方法及び装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
測温抵抗体を加熱して放熱時間を計測し、その放熱時間に基づいて液面レベルを検出する液面検出装置は、従来から知られている。このような液面検出装置は、液体と気体との熱伝導率の差を利用している。すなわち、周囲温度に応じた基準値から所定の温度差だけ温度が上昇するまで、測温抵抗体を加熱した後、温度が基準値まで下降するのに要する放熱時間を計測する。そして、放熱時間が長い程、測温抵抗体が気体中に露出している割合が大きいと判断して、液面レベルを検出する。
【０００３】
なお、測温抵抗体、すなわち、温度に応じて抵抗値が変化する抵抗体を用いるのは、その抵抗体の抵抗値を検出することにより、温度を検出できるからである。
【０００４】
上記したような液面検出装置として、ＤＥ３７４２７８３特許公報に示すものがある。この公報に示された液面検出装置５は、図６に示すように、第１抵抗体５１と第２抵抗体５２とを備えている。第１抵抗体５１と第２抵抗体５２は、いずれも測温抵抗体であり、同一構造とされている。そして、第１抵抗体５１と第２抵抗体５２は、挿入部材５０に配置され、挿入部材５０は容器に収納された液体中に挿入される。
【０００５】
また、第１抵抗体５１、第２抵抗体５２は、それぞれ、第１外部抵抗５３、第２外部抵抗５４を介して、電源に接続されている。そして、第１抵抗体５１と第１外部抵抗５３との接続部、第２抵抗体５２と第２外部抵抗５４との接続部は、それぞれ、比較器５７の第１入力端子、第２入力端子と接続されている。これにより、比較器５７の第１入力端子、第２入力端子には、それぞれ、第１抵抗体５１、第２抵抗体５２の抵抗値に応じた電圧値、すなわち、温度に応じた値が入力される。
【０００６】
また、第１抵抗体５１と第１外部抵抗５３との接続部には、電源に接続された加熱用スイッチ５５が接続され、このスイッチ５５を閉じた場合には、電源から供給される電流は、第１外部抵抗５３を迂回して、第１抵抗体５１に流れ、第１抵抗体５１を加熱することになる。また、スイッチ５５には、パルス発生器５６からパルス状の制御信号が入力され、この制御信号に応じて、スイッチ５５は開閉動作を行う。
【０００７】
比較器５７は、第２抵抗体５２の温度を基準値として、第１抵抗体５１の温度と比較し、その比較結果を評価回路５９に出力する。なお、比較器５７には、帰還抵抗５８が接続されている。
【０００８】
評価回路５９は、第１抵抗体５１の温度が基準値から所定の温度差だけ上昇した時に、その旨の信号をパルス発生器５６に出力する。パルス発生器５６は、その信号を受け取るまで、断続的にスイッチ５５を閉じる信号を出力し続け、その信号を受け取ったら、スイッチ５５を開いた状態とし、加熱を停止する。
【０００９】
比較器５７は、加熱停止時から第１抵抗体５１の温度が基準値に戻るまでの放熱時間を計測し、評価回路５９に出力する。評価回路５９は、放熱時間に基づいて液面レベルを判定し、その結果を液面表示器６０に表示させる。
【００１０】
以上のように構成された液面検出装置５では、スイッチ５５が閉じて第１抵抗体５１が加熱されても、第２抵抗体５２は加熱されず周囲温度に略一致した温度のままである。したがって、液面検出装置５では、第２抵抗体５２の温度を基準値として、第１抵抗体５１の温度が所定の温度差だけ上昇するまで、第１抵抗体５１を加熱した後、第１抵抗体５１の温度が基準値に下降するまでの放熱時間を計測し、その放熱時間に基づいて液面レベルを検出している。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記公報の液面検出装置５では、基準値を得るため、第１抵抗体５１と同一構造の第２抵抗体５２が必要であり、これらの抵抗体５１、５２の両方が配置される挿入部材５０が大きくなってしまうという問題があった。特に、車両のエンジンオイルの液面レベルを検出するために、外からオイルパンに挿入部材５０を挿入するような場合には、オイルパンに大きな孔を開けなければならないという問題があった。
【００１２】
この発明は、上述した問題を解決するものであり、液体中に挿入される部分を小さくすることができる液面検出方法及び装置を提供することを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
請求項１の液面検出方法は、周囲温度に応じた基準値から所定の上昇時温度差だけ温度値が上昇するまで、抵抗体を加熱した後、上昇時温度差より大きくない所定の下降時温度差だけ、温度値が下降するのに要する放熱時間を計測し、その放熱時間により液面レベルを検出する方法であって、抵抗体を加熱する直前の温度値を記憶し、基準値として用いることを特徴とする。
【００１４】
すなわち、液面レベルを検出するには、放熱時間の計測開始から計測終了までの温度差を所定値に保つことが必要であり、絶対的な温度は必要でないことから、抵抗体の加熱直前の温度値を基準値として用い、その基準値からの所定の上昇時温度差だけ加熱した後、所定の下降時温度差だけ放熱する時間を計測すれば、放熱時間の計測開始から計測終了までの温度差を所定値に保つことができる。そして、基準値を得るために別の抵抗体を設ける必要がなくなり、液体中に挿入される部分を小さくすることができる。
【００１５】
請求項２の液面検出方法は、基準値から上昇時温度差に応じた第１の所定値だけ温度値が上昇するまで、抵抗体を加熱して、加熱を停止し、基準値に第１の所定値より小さい第２の所定値を加えた値を下限しきい値として、加熱停止時から温度値が下限しきい値まで下降するのに要する時間を、放熱時間として計測することを特徴とする。
【００１６】
これによれば、下限しきい値は基準値より高く設定されるので、基準値に戻るまで計測する場合よりも、放熱時間の計測時間を短くすることができる。
【００１７】
請求項３記載の液面検出方法は、基準値に第１の所定値を加えた値を上限しきい値として、温度値が上限しきい値に達した時に、温度値が基準値から第１の所定値だけ上昇したとして、加熱を停止することを特徴とする。
【００１８】
これによれば、上限しきい値と比較することにより、抵抗体の温度値が所定の上昇温度差だけ上昇したか否かを、容易に検出することができる。
【００１９】
請求項４記載の液面検出方法は、温度値が基準値から略第１の所定値だけ上昇するような加熱時間を、基準値に応じて予め定めておき、基準値に応じた加熱時間だけ加熱した時に、温度値が基準値から第１の所定値だけ上昇したとして、加熱を停止することを特徴とする。
【００２０】
これによれば、基準値に応じて予め定められた時間だけ加熱すればよいので、抵抗体の温度値が上限しきい値に達したか否かを検出する必要がなくなり、制御が容易となる。
【００２１】
請求項５記載の液面検出方法は、外部抵抗を液体の外部に配置し、外部抵抗を抵抗体に直列接続し、抵抗体と外部抵抗とに通電することにより、抵抗体と外部抵抗の接続部から得られる電圧値に基づいて、温度値を検出することを特徴とする。
【００２２】
すなわち、外部抵抗は、液体の外部に配置されており、液体の温度の影響を受けないことから、抵抗値は略一定である。そして、抵抗体と外部抵抗の接続部からは、抵抗体と外部抵抗の抵抗値の比率に応じて分圧された電圧値が出力されるので、その電圧値を用いることにより、抵抗体の抵抗値すなわち抵抗体の温度に応じた温度値が容易に得られることになる。
【００２３】
請求項６記載の液面検出装置は、抵抗体の加熱直前の温度値を基準値として記憶するラッチ部を備え、タイミング発生部が、ラッチ部に基準値を記憶させるための制御信号を出力した直後に、加熱用スイッチを閉じる制御信号を出力して、抵抗体の加熱を開始し、温度値が基準値から第１の所定値だけ上昇した時に、加熱用スイッチを開く制御信号を出力して、抵抗体の加熱を停止し、しきい値決定部が、基準値に第１の所定値より小さい第２の所定値を加えた値を下限しきい値として、比較器に出力し、比較器が、加熱停止時から温度値が下限しきい値に下降するまでの放熱時間を示す信号を出力し、放熱時間により液面レベルを検出することを特徴とする。
【００２４】
これによれば、加熱される抵抗体の加熱直前の温度値を、基準値として記憶して用いることにより、基準値を得るために別の抵抗体を設ける必要がなくなるので、液体中に挿入される部分を小さくすることができる。また、下限しきい値は基準値より高く設定されるので、基準値に戻るまで計測する場合よりも、放熱時間の計測時間を短くすることができる。
【００２５】
請求項７記載の液面検出装置は、しきい値決定部が、基準値に第１の所定値を加えた値を上限しきい値として、比較器に出力し、比較器が、温度値と上限しきい値とを比較して、温度値が上限しきい値に達したことを示す信号を、タイミング発生部に出力し、タイミング発生部が、上限しきい値に達したことを示す信号を受け取った時に、温度値が基準値から第１の所定値だけ上昇したとして、加熱用スイッチを開く制御信号を出力して、抵抗体の加熱を停止することを特徴とする。
【００２６】
これによれば、上限しきい値と比較することにより、抵抗体の温度値が所定の上昇温度差だけ上昇したか否かを、容易に検出することができる。
【００２７】
請求項８記載の液面検出装置は、基準値に応じて予め定められる、温度値が基準値から略第１の所定値だけ上昇するような加熱時間を、記憶しておく記憶部を備え、タイミング発生部が、基準値に応じて記憶されている加熱時間だけ抵抗体を加熱した時に、温度値が基準値から第１の所定値だけ上昇したとして、加熱用スイッチを開く制御信号を出力して、抵抗体の加熱を停止することを特徴とするこれによれば、基準値に応じて予め定められた時間だけ加熱すればよいので、抵抗体の温度値が上限しきい値に達したか否かを検出する必要がなくなり、制御が容易となる。
【００２８】
請求項９記載の液面検出装置は、温度検出部が、液体の外部に配置され抵抗体に直列接続された外部抵抗を備え、抵抗体と外部抵抗とに通電することにより、抵抗体と外部抵抗の接続部から得られる電圧値に基づいて、温度値を検出するように構成されている。
【００２９】
これによれば、抵抗体と外部抵抗の抵抗値の比率に応じて分圧された電圧値に基づいて、抵抗体の抵抗値すなわち抵抗体の温度に応じた温度値が容易に得られることになる。
【００３０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態について、図面に基づいて説明する。本発明の実施形態は、車両のエンジンオイルの液面レベルを検出する液面検出装置として構成されている。
【００３１】
図１に示すように、本発明の一実施形態である液面検出装置（以下、単に装置とも言う）１は、抵抗体１１を備えた温度検出部１０と、タイミング発生部１６と、加熱用スイッチ１５と、ラッチ部１７と、しきい値決定部１８と、比較器１９とを備えている。
【００３２】
抵抗体１１は、測温抵抗体であり、細長く形成されて、管状の挿入部材１２内に配置されている。この挿入部材１２は、エンジンオイルが収納されるオイルパンの下方から上方に向かって略鉛直方向に、オイルパンの外側から内側に挿入される。装置１の挿入部材１２以外の部分は、オイルパンの外部に配置される。
【００３３】
抵抗体１１は、検出しようとする液面レベルに応じた部位に、長手方向が略鉛直方向をなすように、配置される。ここで、検出しようとする液面レベルに応じた部位に配置するとは、例えば、図１に示すように、一点鎖線で示す液面レベルＬ１からＬ２までの液面レベルを検出する場合には、液面レベルＬ１からＬ２まで抵抗体１１が掛かるように配置することを言う。
【００３４】
抵抗体１１には、外部抵抗１３が直列接続されている。外部抵抗１３の抵抗値は、略一定となるように構成されている。また、抵抗体１１の外部抵抗１３に接続されていない側は、接地線に接続されている。これら、抵抗体１１、外部抵抗１３、及び、それらを接続している配線部分を含んで、抵抗体１１の温度に応じた温度値を検出する温度検出部１０が構成されている。
【００３５】
そして、外部抵抗１３の抵抗体１１に接続されてない側は、電源に接続される。これにより、抵抗体１１及び外部抵抗１３には、一定の電圧が掛けられ、その電圧は、抵抗体１１と外部抵抗１３とにより、抵抗体１１の抵抗値と外部抵抗１３の抵抗値の比率に応じて、分圧されることとなる。ここで、抵抗体１１と外部抵抗１３との接続部１４における電圧は、外部抵抗１３の抵抗値が略一定であることから、抵抗体１１の抵抗値すなわち温度に略比例して変化することとなる。したがって、接続部１４から出力される電圧値を、抵抗体１１の温度に応じた温度値として、用いることができる。
【００３６】
接続部１４は、ラッチ部１７に接続され、また、比較器１９の第１入力端子に接続されている。したがって、接続部１４から出力された温度値は、ラッチ部１７及び比較器１９に入力される。
【００３７】
ラッチ部１７は、抵抗体１１の加熱直前の温度値を基準値として記憶するための回路であり、しきい値決定部１８と接続されている。しきい値決定部１８は、ラッチ部１７から受け取った基準値に基づいて、しきい値を決定するための回路であり、比較器１９の第２入力端子と接続されている。
【００３８】
比較器１９は、しきい値決定部１８から受け取ったしきい値と、温度検出部１０から受け取った温度値と、を比較するための回路である。比較器１９の出力端子は、装置１の出力線に接続されるとともに、タイミング発生部１６に接続されている。なお、比較器１９には、帰還抵抗２０が接続されている。
【００３９】
タイミング発生部１６は、ラッチ部１７、加熱用スイッチ１５にそれぞれ制御信号を出力するための回路であり、ラッチ部１７、加熱用スイッチ１５にそれぞれ接続されている。
【００４０】
加熱用スイッチ１５は、外部抵抗１３と並列になるように、抵抗体１１に直列接続されている。そして、加熱用スイッチ１５の抵抗体１１に接続されていない側は電源に接続される。これにより、加熱用スイッチ１５が閉じている場合には、電源から供給された電流が、外部抵抗１３を迂回して抵抗体１１に流れ、抵抗体１１を加熱することとなり、加熱用スイッチ１５が開いている場合には、電流は、外部抵抗１３を介して抵抗体１１に流れて、抵抗体１１は加熱されないこととなる。そして、後者の場合、接続部１４からは、抵抗体１１の温度に応じた温度値が出力されることとなる。
【００４１】
以上のように構成された装置１の動作について、図２及び図３に基づいて説明する。
【００４２】
まず、タイミング発生部１６は、図３に示すように、加熱用スイッチ１５にスイッチを閉じる信号（以下、加熱信号とも言う）Ｓｈを出力する直前に、数ｍ秒程度の極短時間、ラッチ部１７にラッチ信号Ｓｌを出力する（図２のステップＳ０１参照）。ラッチ部１７は、ラッチ信号Ｓｌが入力された時点における温度値Ｖｓを、基準値Ｖｓｌとしてラッチ（すなわち記憶・保存）する（Ｓ０２参照）。
【００４３】
ラッチされた基準値Ｖｓｌは、しきい値決定部１８に出力され、しきい値決定部１８は、基準値Ｖｓｌと第１の所定値Ｖｈとを加算した上限しきい値Ｖｓｌ＋Ｖｈを、比較器１９に出力する（Ｓ０３参照）。第１の所定値Ｖｈは、所定の上昇時温度差Ｄ１に相当するものである。
【００４４】
次に、タイミング発生部１６は、図３に示すように、検出周期の開始時点であるタイミングｔ０で、加熱用スイッチ１５に加熱信号Ｓｈを出力する（Ｓ０４参照）。比較器１９は、温度値Ｖｓと、上限しきい値Ｖｓｌ＋Ｖｈとを比較して（Ｓ０５参照）、温度値Ｖｓが上限しきい値Ｖｓｌ＋Ｖｈ以上となった時、すなわち、温度値Ｖｓが上昇時温度差Ｄ１だけ上昇した時に、温度値が上限しきい値に達したことを示す信号（以下、上限到達信号とも言う）を、しきい値決定部１８、タイミング発生部１６に、それぞれ出力する。
【００４５】
上限到達信号を受け取ったしきい値決定部１８は、基準値Ｖｓｌと第２の所定値Ｖｔｈとを加算した下限しきい値Ｖｓｌ＋Ｖｔｈを、比較器１９に出力する（Ｓ０６参照）。ここで、第２の所定値Ｖｔｈは第１の所定値Ｖｈより小さく設定され、第１の所定値Ｖｈと第２の所定値Ｖｔｈとの差Ｖｈ−Ｖｔｈが、所定の下降時温度差Ｄ２に相当し、Ｄ２＜Ｄ１となる。
【００４６】
また、上限到達信号を受け取ったタイミング発生部１６は、加熱用スイッチ１５にスイッチを開く信号を出力する（Ｓ０６参照）。これにより、抵抗体１１は、周辺物質の熱伝導率（熱拡散率と言ってもよい）によって、自然に放熱する状態となる。ここで、温度値Ｖｓが上昇時温度差Ｄ１だけ上昇した時点をｔ１とすると、図３に示すように、加熱信号Ｓｈは、タイミングｔ０からｔ１まで出力されることとなる。
【００４７】
また、比較器１９は、タイミングｔ１で、放熱信号Ｓｒの出力を開始する（Ｓ０６参照）。そして、比較器１９は、温度値Ｖｓと下限しきい値Ｖｓｌ＋Ｖｔｈとを比較して（Ｓ０７参照）、温度値Ｖｓが下限しきい値Ｖｓｌ＋Ｖｔｈ以上ではなくなった時、すなわち、温度値Ｖｓが下降時温度差Ｄ２だけ下降した時に、放熱信号Ｓｒの出力を終了する（Ｓ０８参照）。ここで、温度値Ｖｓが下降時温度差Ｄ２だけ下降した時点をｔ２とすると、図３に示すように、放熱信号Ｓｒは、タイミングｔ１からｔ２まで、出力されることとなり、放熱時間はｔ２−ｔ１となる。
【００４８】
ここで、抵抗体１１は、抵抗体１１が接する物質（以下、周辺物質）の熱伝導率にしたがって放熱するが、抵抗体１１は、液面レベルより上では気体（ここでは、空気、または、空気とその他のガスの混合気）に接し、液面レベル以下では液体（ここでは、エンジンオイル）に接している。そして、液体の方が気体より熱伝導率が高く、その差がかなり大きいことから、周辺物質の熱伝導率は、液面レベルと略比例すると言える。また、一定温度差分放熱するのに要する放熱時間は、周辺物質の熱伝導率の逆数に略比例する。したがって、液面レベルは放熱時間の逆数に略比例することとなる。このことから、比較器１９からの放熱信号により、液面レベルが検出される。
【００４９】
放熱終了後、タイミング発生部１６は、次の検出周期の開始直前に、次の検出のためのラッチ信号Ｓｌを出力する。なお、検出周期は、抵抗体１１が放熱を終えるのに十分長い時間とされている。
【００５０】
装置１は、以上の手順を、検出周期毎に繰り返し、連続して液面レベルを検出する。
【００５１】
以上のように、抵抗体１１の温度値Ｖｓを加熱直前にラッチして基準値Ｖｓｌとすれば、例えば、図３に示すように、検出対象であるエンジンオイルの油温が変化した場合であっても、基準値Ｖｓｌも油温に応じて変化するので、その基準値Ｖｓｌに基づいて、所定の温度差Ｄ１だけ加熱し、所定の温度差Ｄ２だけ放熱する時間を計測すればよいこととなる。
【００５２】
すなわち、抵抗体１１は、加熱によってのみならず、周囲温度によっても温度が変わる。したがって、加熱直前の抵抗体１１の温度値を基準値Ｖｓｌとすれば、基準値Ｖｓｌは周囲温度の情報を含むものとなり、この基準値Ｖｓｌを用いることにより、周囲温度に影響されることなく、放熱時の温度差を所定値Ｄ２に保つことができ、安定して液面レベルを検出することができる。そして、加熱される抵抗体１１自体から基準値Ｖｓｌが得られるため、基準値Ｖｓｌを得るための抵抗体を別に設けたり、温度補償回路を設けたりする必要がなくなる。このため、液体中に挿入される挿入部材１２を小さくすることができ、また、回路構成を簡単にすることができる。
【００５３】
また、下限しきい値Ｖｓｌ＋Ｖｔｈは基準値Ｖｓｌより高く設定されているので、基準値Ｖｓｌに戻るまで計測する場合よりも、放熱時間の計測時間を短くすることができる。
【００５４】
次に、本発明の他の実施形態である液面検出装置２について、図４に基づいて説明する。なお、装置１と同様の部分については、同一符号を付して、その説明を適宜省略する。
【００５５】
図４に示すように、装置２では、装置１と同様に、抵抗体１１を備えた温度検出部１０と、タイミング発生部１６と、加熱用スイッチ１５と、ラッチ部１７と、しきい値決定部１８と、比較器１９とを備えている。ただし、装置２では、装置１と異なり、タイミング発生部１６が、比較器１９の出力側とは接続されず、ラッチ部１７の出力側と接続されている。そして、タイミング発生部１６は記憶部２１を備えており、記憶部２１には、基準値に応じて決まる加熱時間が記憶されている。
【００５６】
すなわち、抵抗体１１の温度が加熱開始時の温度から一定温度上昇するような加熱時間は、抵抗体１１の特性に応じ、加熱開始時の温度に依存して決まる。ここで、加熱開始時の温度が高いほど、抵抗体１１の抵抗値は大きいので、加熱時間は長くなる。なお、この加熱時間は、厳密には、抵抗体１１が気体中に露出している割合によっても異なるが、加熱時間そのものが検出周期全体の長さに比べて非常に短いため、抵抗体１１が気体中に露出している割合による差は、無視し得る。したがって、抵抗体１１の特性を調べ、加熱開始時の温度値（すなわち、基準値）Ｖｓｌに応じて、その基準値Ｖｓｌから第１の所定値Ｖｈだけ温度が上昇するような加熱時間Ｔ（Ｖｓｌ）を、予め定めておき、記憶部２１に記憶させておく。
【００５７】
以上のように構成された装置２の動作について、図５に基づいて説明する。
【００５８】
まず、タイミング発生部１６は、装置１と同様に、加熱信号を出力する直前にラッチ信号を出力する（図５のステップＳ１１参照）。ラッチ部１７は、ラッチ信号が入力された時点における温度値Ｖｓを、基準値Ｖｓｌとしてラッチする（Ｓ１２参照）。
【００５９】
ラッチされた基準値Ｖｓｌは、タイミング発生部１６に出力され、タイミング発生部１６は、基準値Ｖｓｌに応じた加熱時間Ｔ（Ｖｓｌ）を、記憶部２１から取得する（Ｓ１３参照）。
【００６０】
次に、タイミング発生部１６は、検出周期の開始時点で、加熱用スイッチ１５に加熱信号を出力する（Ｓ１４参照）。そして、タイミング発生部１６は、加熱時間がＴ（Ｖｓｌ）に達するまで、加熱信号を出力し続ける（Ｓ１５参照）。
【００６１】
そして、加熱時間がＴ（Ｖｓｌ）に達した時、タイミング発生部１６は、加熱用スイッチ１５にスイッチを開く信号を出力する（Ｓ１６参照）。これにより、抵抗体１１は、基準値Ｖｓｌから第１の所定値Ｖｈだけ温度が上昇するまで加熱された後、自然に放熱する状態となる。
【００６２】
以下の動作は、装置１と同様である。すなわち、しきい値決定部１８は、下限しきい値Ｖｓｌ＋Ｖｔｈを比較器１９に出力し（Ｓ１６参照）、比較器１９は、放熱信号の出力を開始する（Ｓ１６参照）。そして、比較器１９は、温度値Ｖｓと下限しきい値Ｖｓｌ＋Ｖｔｈとを比較して（Ｓ１７参照）、温度値Ｖｓが下限しきい値Ｖｓｌ＋Ｖｔｈ以上ではなくなった時、放熱信号の出力を終了する（Ｓ１８参照）。そして、タイミング発生部１６は、次の検出周期の開始直前に、次の検出のためのラッチ信号を出力する。
【００６３】
装置２は、以上の手順を、検出周期毎に繰り返し、連続して液面レベルを検出する。
【００６４】
以上のように、装置２では、温度値Ｖｓが基準値Ｖｓｌから第１の所定値Ｖｈだけ上昇するような加熱時間Ｔ（Ｖｓｌ）を、基準値Ｖｓｌに応じて予め定めて、記憶しておき、タイミング発生部１６が、その加熱時間Ｔ（Ｖｓｌ）だけ抵抗体１１を加熱する。したがって、温度値Ｖｓが上限しきい値Ｖｓｌ＋Ｖｈに達したか否かを検出する必要がなくなる。ここで、温度値Ｖｓが上限しきい値Ｖｓｌ＋Ｖｈに達したか否かを検出する場合には、断続的に加熱電流を停止して、接続部１４の電圧値（すなわち、温度値）Ｖｓを読み取らなければならない。装置１においても、実際には、加熱時間中に断続的に加熱用スイッチ１５を開く信号を出して、温度値Ｖｓを読み取ることとしている。装置２では、加熱時間中に温度値Ｖｓを読み取る必要がないので、頻繁に信号を切り替える必要がなくなり、制御が容易となる。
【００６５】
なお、本発明の実施形態は、上記したもの以外であってもよい。例えば、接続部１４と、接続部１４からラッチ部１７と比較器１９とに分岐する分岐点２２（図１参照）との間に、増幅器を設けて、接続部１４からの電圧値を増幅してラッチ部１７と比較器１９とに入力するように構成してもよい。
【００６６】
また、ラッチ部１７は、サンプルホールド回路でもよいし、マイコン等を用いてデジタル処理を行うものであってもよい。
【００６７】
また、装置１、２では、比較器１９からの出力は、図３に示すようにパルス出力となるが、比較器１９の出力側における分岐点２３（図１参照）の後段に、Ｆ／Ｖ回路等を設け、アナログ電圧に変換して出力してもよい。さらに評価回路や液面表示器を設けてもよい。
【００６８】
また、装置１においては、しきい値決定部１８が、比較器１９から直接上限到達信号を受け取って、下限しきい値を出力したが、タイミング発生部１６が、比較器１９から上限到達信号を受け取って、しきい値決定部１８に制御信号を出力し、下限しきい値を出力させるように構成してもよい。
【００６９】
また、装置２においては、記憶部２１をタイミング発生部１６内に設けたが、記憶部２１を、ラッチ部１７からタイミング発生部１６に至る経路中に設けて、記憶部２１が、ラッチ部１７から入力された基準値Ｖｓｌに応じて、加熱時間Ｔ（Ｖｓｌ）をタイミング発生部１６に出力することとしたり、記憶部２１をラッチ部１７中に設けて、ラッチ部１７が、基準値Ｖｓｌに応じた加熱時間Ｔ（Ｖｓｌ）を記憶部２１から取得して、タイミング発生部１６に出力することとしてもよい。
【００７０】
また、外部抵抗１３は、液体の外部（すなわち、液体の満量時においても液体に浸らないような場所）であれば、容器内に配置してもよい。なお、周囲温度の影響により抵抗値が変わってしまうような場合には、周囲温度の影響を受けないような場所に配置する。
【００７１】
また、装置１、２では、いずれも、放熱時間の計測を短くするため、基準値Ｖｓｌより大きい下限しきい値Ｖｓｌ＋Ｖｔｈになるまでの放熱時間を計測したが、基準値Ｖｓｌそのものを下限しきい値とし、基準値Ｖｓｌに戻るまでの放熱時間を計測してもよい。すなわち、所定の上昇時温度差Ｄ１と所定の下降時温度差Ｄ２とを同じ値としてもよい。
【００７２】
また、温度値として、抵抗体１１と外部抵抗１３との分圧値以外の値を用いてもよい。要するに、温度値は、抵抗体１１の温度に対応して変化するような値であればよく、抵抗体１１の温度そのものを検出できればその値であってもよい。
【００７３】
また、装置１、２はいずれもエンジンオイルの液面レベルを検出するための装置として構成したが、本発明は、これに限られるものではなく、種々の液体の液面検出装置に適用できる。そして、挿入部材１２を、液体の上方から液体中に挿入することとしてもよい。
【００７４】
すなわち、特許請求の範囲を逸脱しない範囲で、本発明は種々の構成を取り得る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の装置の一実施形態の回路構成図である。
【図２】図１の装置における処理の流れを示すフローチャートである。
【図３】図１の装置における処理のタイミングチャートである。
【図４】本発明の装置の他の実施形態の回路構成図である。
【図５】図４の装置における処理の流れを示すフローチャートである。
【図６】従来の装置の回路構成図である。
【符号の説明】
１、２…液面検出装置
１０…温度検出部
１１…抵抗体
１３…外部抵抗
１４…接続部
１５…加熱用スイッチ
１６…タイミング発生部
１７…ラッチ部
１８…しきい値決定部
１９…比較器
２１…記憶部[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a liquid level detection method and apparatus for detecting a liquid level, and in particular, uses a resistor whose resistance varies with temperature (hereinafter also referred to as a resistance temperature detector) and heats the resistance temperature detector. Then, the present invention relates to a liquid level detection method and apparatus for measuring a heat release time and detecting a liquid level based on the heat release time.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art A liquid level detection device that heats a resistance temperature detector, measures a heat radiation time, and detects a liquid level based on the heat radiation time is conventionally known. Such a liquid level detection device utilizes the difference in thermal conductivity between liquid and gas. That is, after the resistance temperature detector is heated until the temperature rises by a predetermined temperature difference from the reference value corresponding to the ambient temperature, the heat radiation time required for the temperature to fall to the reference value is measured. Then, the longer the heat radiation time is, the higher the rate at which the resistance thermometer is exposed in the gas is determined, and the liquid level is detected.
[0003]
The reason why the resistance temperature detector, that is, the resistor whose resistance value changes according to the temperature is used is that the temperature can be detected by detecting the resistance value of the resistor.
[0004]
As a liquid level detection apparatus as described above, there is one shown in DE3742783. The liquid level detection device 5 shown in this publication includes a first resistor 51 and a second resistor 52 as shown in FIG. The first resistor 51 and the second resistor 52 are both temperature measuring resistors and have the same structure. And the 1st resistor 51 and the 2nd resistor 52 are arrange | positioned at the insertion member 50, and the insertion member 50 is inserted in the liquid accommodated in the container.
[0005]
The first resistor 51 and the second resistor 52 are connected to a power source via a first external resistor 53 and a second external resistor 54, respectively. The connecting portion between the first resistor 51 and the first external resistor 53 and the connecting portion between the second resistor 52 and the second external resistor 54 are the first input terminal and the second input terminal of the comparator 57, respectively. Connected with. Thereby, the voltage value according to the resistance value of the 1st resistor 51 and the 2nd resistor 52, ie, the value according to temperature, is input to the first input terminal and the second input terminal of the comparator 57, respectively. Is done.
[0006]
In addition, a heating switch 55 connected to a power source is connected to a connection portion between the first resistor 51 and the first external resistor 53. When this switch 55 is closed, a current supplied from the power source is The first external resistor 53 is bypassed and flows to the first resistor 51 to heat the first resistor 51. In addition, a pulsed control signal is input to the switch 55 from the pulse generator 56, and the switch 55 performs an opening / closing operation in accordance with the control signal.
[0007]
The comparator 57 compares the temperature of the second resistor 52 with the temperature of the first resistor 51 using the temperature of the second resistor 52 as a reference value, and outputs the comparison result to the evaluation circuit 59. Note that a feedback resistor 58 is connected to the comparator 57.
[0008]
When the temperature of the first resistor 51 rises by a predetermined temperature difference from the reference value, the evaluation circuit 59 outputs a signal to that effect to the pulse generator 56. The pulse generator 56 continues to output a signal for closing the switch 55 intermittently until the signal is received. When the pulse generator 56 receives the signal, the switch 55 is opened to stop heating.
[0009]
The comparator 57 measures the heat radiation time from when the heating is stopped until the temperature of the first resistor 51 returns to the reference value, and outputs it to the evaluation circuit 59. The evaluation circuit 59 determines the liquid level based on the heat radiation time, and displays the result on the liquid level indicator 60.
[0010]
In the liquid level detection device 5 configured as described above, even if the switch 55 is closed and the first resistor 51 is heated, the second resistor 52 is not heated and remains at a temperature substantially matching the ambient temperature. . Therefore, in the liquid level detection device 5, the first resistor 51 is heated until the temperature of the first resistor 51 rises by a predetermined temperature difference with the temperature of the second resistor 52 as a reference value, and then the first resistor 51 is heated. The heat radiation time until the temperature of the resistor 51 falls to the reference value is measured, and the liquid level is detected based on the heat radiation time.
[0011]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the liquid level detection device 5 of the above publication, in order to obtain a reference value, the second resistor 52 having the same structure as the first resistor 51 is necessary, and both of these resistors 51 and 52 are arranged. There was a problem that the insertion member 50 would become large. In particular, when the insertion member 50 is inserted into the oil pan from the outside in order to detect the level of the engine oil of the vehicle, there has been a problem that a large hole must be formed in the oil pan.
[0012]
The present invention solves the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a liquid level detection method and apparatus that can reduce a portion inserted into a liquid.
[0013]
[Means for Solving the Problems]
In the liquid level detection method according to claim 1, after the resistor is heated until the temperature value rises by a predetermined temperature difference from the reference value corresponding to the ambient temperature, the predetermined time when the temperature is lower than the temperature difference during the rise This is a method of measuring the heat release time required for the temperature value to fall by the temperature difference and detecting the liquid level based on the heat release time, storing the temperature value immediately before heating the resistor and using it as a reference value It is characterized by that.
[0014]
That is, in order to detect the liquid level, it is necessary to keep the temperature difference from the start of measurement of the heat radiation time to the end of measurement at a predetermined value, and since absolute temperature is not necessary, If the temperature value is used as a reference value, the temperature from the start of measurement until the end of the measurement is measured by measuring the time for heat dissipation by the specified temperature difference when rising from the reference value and then heating the specified temperature difference. The difference can be kept at a predetermined value. Further, it is not necessary to provide another resistor to obtain the reference value, and the portion inserted into the liquid can be reduced.
[0015]
In the liquid level detection method of claim 2, the resistor is heated until the temperature value rises from the reference value by a first predetermined value corresponding to the rising temperature difference, and the heating is stopped. A value obtained by adding a second predetermined value smaller than the predetermined value is set as a lower threshold, and the time required for the temperature value to fall to the lower threshold after heating is stopped is measured as a heat release time. To do.
[0016]
According to this, since the lower limit threshold is set higher than the reference value, the measurement time of the heat radiation time can be shortened compared to the case where measurement is performed until the lower limit threshold is returned to the reference value.
[0017]
According to a third aspect of the present invention, when the temperature value reaches the upper threshold value when the value obtained by adding the first predetermined value to the reference value is the upper threshold value, the temperature value is first from the reference value. The heating is stopped when the predetermined value increases.
[0018]
According to this, it is possible to easily detect whether or not the temperature value of the resistor has increased by a predetermined temperature difference by comparing with the upper limit threshold value.
[0019]
In the liquid level detection method according to claim 4, a heating time during which the temperature value rises from the reference value by approximately the first predetermined value is determined in advance according to the reference value, and only the heating time according to the reference value is set. When the heating is performed, the heating is stopped if the temperature value is increased by a first predetermined value from the reference value.
[0020]
According to this, since it is only necessary to heat for a predetermined time according to the reference value, it is not necessary to detect whether or not the temperature value of the resistor has reached the upper threshold value, and the control becomes easy. .
[0021]
The liquid level detection method according to claim 5, wherein the external resistor is arranged outside the liquid, the external resistor is connected in series to the resistor, and the resistor and the external resistor are energized, thereby connecting the resistor and the external resistor. The temperature value is detected based on the voltage value obtained from the unit.
[0022]
That is, the external resistance is disposed outside the liquid and is not affected by the temperature of the liquid, and therefore the resistance value is substantially constant. Since the voltage value divided according to the ratio of the resistance value of the resistor and the external resistor is output from the connection portion of the resistor and the external resistor, the resistance value of the resistor is obtained by using the voltage value. A value corresponding to the value, that is, the temperature of the resistor is easily obtained.
[0023]
The liquid level detection device according to claim 6 includes a latch unit that stores a temperature value immediately before heating of the resistor as a reference value, and the timing generation unit outputs a control signal for storing the reference value in the latch unit. Immediately after that, a control signal for closing the heating switch is output to start heating the resistor, and when the temperature value rises by a first predetermined value from the reference value, a control signal for opening the heating switch is output. The heating of the resistor is stopped, and the threshold value determining unit outputs a value obtained by adding a second predetermined value smaller than the first predetermined value to the reference value as a lower limit threshold value to the comparator, However, it is characterized in that a signal indicating the heat radiation time from when the heating is stopped until the temperature value falls to the lower threshold value is output, and the liquid level is detected by the heat radiation time.
[0024]
According to this, since the temperature value immediately before the heating of the resistor to be heated is stored and used as a reference value, it is not necessary to provide another resistor to obtain the reference value, so that the resistor is inserted into the liquid. Can be made smaller. Moreover, since the lower limit threshold is set higher than the reference value, the measurement time of the heat radiation time can be shortened compared to the case where measurement is performed until the reference value returns.
[0025]
In the liquid level detection device according to claim 7, the threshold value determination unit outputs a value obtained by adding the first predetermined value to the reference value as an upper limit threshold value to the comparator. Compared with the upper threshold value, a signal indicating that the temperature value has reached the upper threshold value is output to the timing generator, and a signal indicating that the timing generator has reached the upper threshold value is output. When the temperature value is received, the temperature value is increased by a first predetermined value from the reference value, and a control signal for opening the heating switch is output to stop the heating of the resistor.
[0026]
According to this, it is possible to easily detect whether or not the temperature value of the resistor has increased by a predetermined temperature difference by comparing with the upper limit threshold value.
[0027]
The liquid level detection device according to claim 8 includes a storage unit that stores a heating time that is predetermined according to a reference value and that causes the temperature value to rise by a first predetermined value from the reference value. When the timing generator heats the resistor for the heating time stored according to the reference value, it outputs a control signal for opening the heating switch, assuming that the temperature value has increased by a first predetermined value from the reference value. According to this, the heating of the resistor is stopped, and it is only necessary to heat the resistor for a predetermined time according to the reference value. It becomes unnecessary to detect whether or not, and control becomes easy.
[0028]
The liquid level detection device according to claim 9, wherein the temperature detection unit includes an external resistor arranged outside the liquid and connected in series to the resistor, and the resistor and the external resistor are energized, whereby the resistor and the external resistor are energized. The temperature value is detected based on the voltage value obtained from the connection portion of the resistor.
[0029]
According to this, the resistance value of the resistor, that is, the temperature value corresponding to the temperature of the resistor can be easily obtained based on the voltage value divided according to the ratio of the resistance value of the resistor and the external resistor. Become.
[0030]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. Embodiment of this invention is comprised as a liquid level detection apparatus which detects the liquid level of the engine oil of a vehicle.
[0031]
As shown in FIG. 1, a liquid level detection device (hereinafter also simply referred to as a device) 1 according to an embodiment of the present invention includes a temperature detection unit 10 including a resistor 11, a timing generation unit 16, and a heating unit. A switch 15, a latch unit 17, a threshold value determination unit 18, and a comparator 19 are provided.
[0032]
The resistor 11 is a resistance temperature detector, is formed in an elongated shape, and is disposed in the tubular insertion member 12. The insertion member 12 is inserted from the outside to the inside of the oil pan in a substantially vertical direction from the bottom to the top of the oil pan in which engine oil is stored. Parts other than the insertion member 12 of the device 1 are arranged outside the oil pan.
[0033]
The resistor 11 is disposed at a site corresponding to the liquid level to be detected so that the longitudinal direction is substantially vertical. Here, when the liquid level is detected from the liquid level L1 to L2 indicated by the alternate long and short dash line, for example, as shown in FIG. This means that the resistor 11 is placed from the liquid level L1 to L2.
[0034]
An external resistor 13 is connected to the resistor 11 in series. The resistance value of the external resistor 13 is configured to be substantially constant. The side of the resistor 11 that is not connected to the external resistor 13 is connected to a ground line. A temperature detection unit 10 that detects a temperature value corresponding to the temperature of the resistor 11 is configured including the resistor 11, the external resistor 13, and a wiring portion connecting them.
[0035]
The side of the external resistor 13 that is not connected to the resistor 11 is connected to the power source. As a result, a constant voltage is applied to the resistor 11 and the external resistor 13, and the voltage is applied to the ratio of the resistance value of the resistor 11 and the resistance value of the external resistor 13 by the resistor 11 and the external resistor 13. Accordingly, the pressure is divided. Here, the voltage at the connection portion 14 between the resistor 11 and the external resistor 13 changes substantially in proportion to the resistance value of the resistor 11, that is, the temperature, because the resistance value of the external resistor 13 is substantially constant. Become. Therefore, the voltage value output from the connection unit 14 can be used as a temperature value corresponding to the temperature of the resistor 11.
[0036]
The connection unit 14 is connected to the latch unit 17 and is connected to the first input terminal of the comparator 19. Therefore, the temperature value output from the connection unit 14 is input to the latch unit 17 and the comparator 19.
[0037]
The latch unit 17 is a circuit for storing a temperature value immediately before the heating of the resistor 11 as a reference value, and is connected to the threshold value determining unit 18. The threshold value determination unit 18 is a circuit for determining a threshold value based on the reference value received from the latch unit 17, and is connected to the second input terminal of the comparator 19.
[0038]
The comparator 19 is a circuit for comparing the threshold value received from the threshold value determination unit 18 with the temperature value received from the temperature detection unit 10. The output terminal of the comparator 19 is connected to the output line of the apparatus 1 and to the timing generator 16. Note that a feedback resistor 20 is connected to the comparator 19.
[0039]
The timing generation unit 16 is a circuit for outputting control signals to the latch unit 17 and the heating switch 15, and is connected to the latch unit 17 and the heating switch 15, respectively.
[0040]
The heating switch 15 is connected in series to the resistor 11 so as to be in parallel with the external resistor 13. The side of the heating switch 15 that is not connected to the resistor 11 is connected to the power source. As a result, when the heating switch 15 is closed, the current supplied from the power source bypasses the external resistor 13 and flows to the resistor 11 to heat the resistor 11, and the heating switch 15 When it is open, the current flows to the resistor 11 through the external resistor 13, and the resistor 11 is not heated. In the latter case, a temperature value corresponding to the temperature of the resistor 11 is output from the connecting portion 14.
[0041]
The operation of the apparatus 1 configured as described above will be described with reference to FIGS.
[0042]
First, as shown in FIG. 3, the timing generator 16 latches the latch unit for a very short time of about several milliseconds immediately before outputting a switch closing signal (hereinafter also referred to as a heating signal) Sh to the heating switch 15. The latch signal S1 is output to 17 (see step S01 in FIG. 2). The latch unit 17 latches (that is, stores and saves) the temperature value Vs at the time when the latch signal S1 is input as the reference value Vsl (see S02).
[0043]
The latched reference value Vsl is output to the threshold value determination unit 18, and the threshold value determination unit 18 sets the upper limit threshold value Vsl + Vh obtained by adding the reference value Vsl and the first predetermined value Vh to the comparator 19. (See S03). The first predetermined value Vh corresponds to a predetermined rising temperature difference D1.
[0044]
Next, as shown in FIG. 3, the timing generator 16 outputs a heating signal Sh to the heating switch 15 at a timing t <b> 0 that is the start point of the detection cycle (see S <b> 04). The comparator 19 compares the temperature value Vs with the upper limit threshold value Vsl + Vh (see S05), and when the temperature value Vs becomes equal to or higher than the upper limit threshold value Vsl + Vh, that is, the temperature value Vs is the rising temperature difference. When the temperature rises by D1, a signal indicating that the temperature value has reached the upper threshold value (hereinafter also referred to as an upper limit reaching signal) is output to the threshold value determination unit 18 and the timing generation unit 16, respectively.
[0045]
The threshold value determination unit 18 that has received the upper limit reaching signal outputs the lower limit threshold value Vsl + Vth obtained by adding the reference value Vsl and the second predetermined value Vth to the comparator 19 (see S06). Here, the second predetermined value Vth is set to be smaller than the first predetermined value Vh, and the difference Vh−Vth between the first predetermined value Vh and the second predetermined value Vth becomes a predetermined temperature difference D2 at the time of lowering. Corresponding to D2 <D1.
[0046]
In addition, the timing generator 16 that has received the upper limit reaching signal outputs a signal for opening the switch to the heating switch 15 (see S06). Thereby, the resistor 11 is in a state of naturally radiating heat due to the thermal conductivity (also referred to as thermal diffusivity) of the surrounding substances. Here, assuming that the time point when the temperature value Vs increases by the rising temperature difference D1 is t1, as shown in FIG. 3, the heating signal Sh is output from timing t0 to t1.
[0047]
Further, the comparator 19 starts outputting the heat dissipation signal Sr at the timing t1 (see S06). Then, the comparator 19 compares the temperature value Vs with the lower limit threshold value Vsl + Vth (see S07), and when the temperature value Vs is no longer equal to or lower than the lower limit threshold value Vsl + Vth, that is, the temperature value Vs falls. When the difference D2 is lowered, the output of the heat dissipation signal Sr is terminated (see S08). Here, when the time point when the temperature value Vs decreases by the temperature difference D2 at the time of decrease is t2, as shown in FIG. 3, the heat radiation signal Sr is output from timing t1 to t2, and the heat radiation time is t2- t1.
[0048]
Here, the resistor 11 dissipates heat in accordance with the thermal conductivity of a substance (hereinafter referred to as a peripheral substance) with which the resistor 11 is in contact, but the resistor 11 is a gas above the liquid level (here, air or It is in contact with the liquid (here, engine oil) below the liquid level. And since the liquid has a higher thermal conductivity than the gas and the difference is considerably large, it can be said that the thermal conductivity of the surrounding substances is substantially proportional to the liquid level. Further, the heat release time required for heat radiation with a constant temperature difference is approximately proportional to the reciprocal of the thermal conductivity of the surrounding material. Therefore, the liquid level is approximately proportional to the inverse of the heat radiation time. From this, the liquid level is detected by the heat radiation signal from the comparator 19.
[0049]
After the end of heat dissipation, the timing generator 16 outputs a latch signal S1 for the next detection immediately before the start of the next detection cycle. The detection cycle is set to a sufficiently long time for the resistor 11 to finish the heat dissipation.
[0050]
The apparatus 1 repeats the above procedure for each detection cycle, and continuously detects the liquid level.
[0051]
As described above, if the temperature value Vs of the resistor 11 is latched immediately before heating and set to the reference value Vsl, for example, as shown in FIG. However, since the reference value Vsl also changes according to the oil temperature, it is only necessary to measure the time for heating by the predetermined temperature difference D1 and radiating heat by the predetermined temperature difference D2 based on the reference value Vsl. .
[0052]
That is, the temperature of the resistor 11 changes not only by heating but also by the ambient temperature. Therefore, if the temperature value of the resistor 11 immediately before heating is the reference value Vsl, the reference value Vsl includes information on the ambient temperature. By using the reference value Vsl, the ambient temperature is not affected. The temperature difference at the time of heat dissipation can be kept at the predetermined value D2, and the liquid level can be detected stably. Since the reference value Vsl is obtained from the heated resistor 11 itself, it is not necessary to separately provide a resistor for obtaining the reference value Vsl or provide a temperature compensation circuit. For this reason, the insertion member 12 inserted into the liquid can be made small, and the circuit configuration can be simplified.
[0053]
Further, since the lower limit threshold value Vsl + Vth is set higher than the reference value Vsl, the measurement time of the heat radiation time can be shortened compared with the case where the measurement is performed until the value returns to the reference value Vsl.
[0054]
Next, the liquid level detection apparatus 2 which is other embodiment of this invention is demonstrated based on FIG. In addition, about the part similar to the apparatus 1, the same code | symbol is attached | subjected and the description is abbreviate | omitted suitably.
[0055]
As shown in FIG. 4, in the device 2, as in the device 1, the temperature detection unit 10 including the resistor 11, the timing generation unit 16, the heating switch 15, the latch unit 17, and the threshold value determination. A unit 18 and a comparator 19 are provided. However, in the device 2, unlike the device 1, the timing generation unit 16 is not connected to the output side of the comparator 19, but is connected to the output side of the latch unit 17. And the timing generation part 16 is provided with the memory | storage part 21, The heating time determined according to a reference value is memorize | stored in the memory | storage part 21. FIG.
[0056]
That is, the heating time in which the temperature of the resistor 11 rises by a certain temperature from the temperature at the start of heating is determined depending on the temperature at the start of heating according to the characteristics of the resistor 11. Here, the higher the temperature at the start of heating, the greater the resistance value of the resistor 11, and the longer the heating time. Strictly speaking, the heating time varies depending on the ratio of the resistor 11 exposed in the gas, but the heating time itself is very short compared to the entire detection period, so that the resistor 11 The difference due to the exposure rate in the gas is negligible. Therefore, the characteristics of the resistor 11 are examined, and the heating time T (Vsl) in which the temperature rises from the reference value Vsl by the first predetermined value Vh according to the temperature value (that is, the reference value) Vsl at the start of heating. ) Is determined in advance and stored in the storage unit 21.
[0057]
The operation of the apparatus 2 configured as described above will be described with reference to FIG.
[0058]
First, the timing generation unit 16 outputs a latch signal immediately before outputting the heating signal, as in the apparatus 1 (see step S11 in FIG. 5). The latch unit 17 latches the temperature value Vs at the time when the latch signal is input as the reference value Vsl (see S12).
[0059]
The latched reference value Vsl is output to the timing generation unit 16, and the timing generation unit 16 acquires the heating time T (Vsl) corresponding to the reference value Vsl from the storage unit 21 (see S13).
[0060]
Next, the timing generator 16 outputs a heating signal to the heating switch 15 at the start of the detection cycle (see S14). The timing generation unit 16 continues to output the heating signal until the heating time reaches T (Vsl) (see S15).
[0061]
When the heating time reaches T (Vsl), the timing generator 16 outputs a signal for opening the switch to the heating switch 15 (see S16). As a result, the resistor 11 is heated until the temperature rises from the reference value Vsl by the first predetermined value Vh, and then naturally enters a state of heat dissipation.
[0062]
The following operation is the same as that of the apparatus 1. That is, the threshold value determination unit 18 outputs the lower threshold value Vsl + Vth to the comparator 19 (see S16), and the comparator 19 starts outputting the heat dissipation signal (see S16). The comparator 19 compares the temperature value Vs with the lower limit threshold value Vsl + Vth (see S17), and when the temperature value Vs is no longer equal to or higher than the lower limit threshold value Vsl + Vth, the output of the heat dissipation signal is terminated (S18). reference). Then, the timing generator 16 outputs a latch signal for the next detection immediately before the start of the next detection cycle.
[0063]
The apparatus 2 repeats the above procedure for each detection cycle, and continuously detects the liquid level.
[0064]
As described above, in the apparatus 2, the heating time T (Vsl) in which the temperature value Vs rises from the reference value Vsl by the first predetermined value Vh is determined in advance according to the reference value Vsl and stored. The timing generator 16 heats the resistor 11 for the heating time T (Vsl). Therefore, it is not necessary to detect whether or not the temperature value Vs has reached the upper threshold value Vsl + Vh. Here, when detecting whether or not the temperature value Vs has reached the upper threshold value Vsl + Vh, the heating current is intermittently stopped, and the voltage value (that is, the temperature value) Vs of the connecting portion 14 is read. There must be. In the apparatus 1 as well, in practice, a signal for opening the heating switch 15 intermittently is output during the heating time, and the temperature value Vs is read. In the apparatus 2, since it is not necessary to read the temperature value Vs during the heating time, it is not necessary to frequently switch signals, and control becomes easy.
[0065]
The embodiment of the present invention may be other than those described above. For example, an amplifier is provided between the connection unit 14 and the branch point 22 (see FIG. 1) that branches from the connection unit 14 to the latch unit 17 and the comparator 19 to amplify the voltage value from the connection unit 14. The latch unit 17 and the comparator 19 may be input.
[0066]
The latch unit 17 may be a sample and hold circuit or may perform digital processing using a microcomputer or the like.
[0067]
In the devices 1 and 2, the output from the comparator 19 is a pulse output as shown in FIG. 3, but the F / V is connected to the output of the comparator 19 after the branch point 23 (see FIG. 1). A circuit or the like may be provided and converted into an analog voltage for output. Further, an evaluation circuit and a liquid level indicator may be provided.
[0068]
In the apparatus 1, the threshold value determination unit 18 directly receives the upper limit reaching signal from the comparator 19 and outputs the lower limit threshold value, but the timing generation unit 16 outputs the upper limit reaching signal from the comparator 19. It may be configured to receive the signal and output the control signal to the threshold value determination unit 18 to output the lower threshold value.
[0069]
In the device 2, the storage unit 21 is provided in the timing generation unit 16. However, the storage unit 21 is provided in a path from the latch unit 17 to the timing generation unit 16, and the storage unit 21 is connected to the latch unit 17. The heating time T (Vsl) is output to the timing generation unit 16 according to the reference value Vsl input from the storage unit 21. The storage unit 21 is provided in the latch unit 17, and the latch unit 17 sets the reference value Vsl to the reference value Vsl. The corresponding heating time T (Vsl) may be acquired from the storage unit 21 and output to the timing generation unit 16.
[0070]
Further, the external resistor 13 may be disposed in the container as long as it is outside the liquid (that is, a place where it is not immersed in the liquid even when the liquid is full). In the case where the resistance value changes due to the influence of the ambient temperature, it is arranged in a place where it is not affected by the ambient temperature.
[0071]
In each of the devices 1 and 2, in order to shorten the measurement of the heat radiation time, the heat radiation time until the lower threshold value Vsl + Vth larger than the reference value Vsl is measured, but the reference value Vsl itself is used as the lower threshold value. And the heat radiation time until the reference value Vsl is returned may be measured. That is, the predetermined rising temperature difference D1 and the predetermined falling temperature difference D2 may be the same value.
[0072]
Further, as the temperature value, a value other than the divided voltage value of the resistor 11 and the external resistor 13 may be used. In short, the temperature value may be a value that changes corresponding to the temperature of the resistor 11, and may be that value as long as the temperature of the resistor 11 can be detected.
[0073]
In addition, although the devices 1 and 2 are both configured as devices for detecting the level of engine oil, the present invention is not limited to this and can be applied to various liquid level detection devices. Then, the insertion member 12 may be inserted into the liquid from above the liquid.
[0074]
That is, the present invention can take various configurations without departing from the scope of the claims.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a circuit configuration diagram of an embodiment of an apparatus according to the present invention.
FIG. 2 is a flowchart showing a process flow in the apparatus of FIG. 1;
FIG. 3 is a timing chart of processing in the apparatus of FIG. 1;
FIG. 4 is a circuit configuration diagram of another embodiment of the apparatus of the present invention.
FIG. 5 is a flowchart showing a process flow in the apparatus of FIG. 4;
FIG. 6 is a circuit configuration diagram of a conventional apparatus.
[Explanation of symbols]
1, 2 ... Liquid level detector
10 ... Temperature detector
11 ... resistor
13 ... External resistance
14 ... connection part
15 ... Heating switch
16 ... Timing generator
17 ... Latch part
18 ... Threshold determination unit
19 ... Comparator
21. Storage unit

Claims

A resistor whose resistance value changes according to the temperature is arranged in a part corresponding to the liquid level to be detected in the container in which the liquid is stored,
By energizing the resistor, a temperature value corresponding to the temperature of the resistor is detected,
After heating the resistor until the temperature value is increased by a predetermined temperature difference from a reference value according to the ambient temperature, the temperature value is decreased by a predetermined temperature difference that is not greater than the temperature difference during the increase. Measure the heat dissipation time required for the descent,
A liquid level detection method for detecting a liquid level based on the heat dissipation time,
The liquid level detection method, wherein the temperature value immediately before heating the resistor is stored and used as the reference value.

Heating the resistor until the temperature value rises by a first predetermined value corresponding to the temperature difference during the rise from the reference value, to stop the heating,
Using the value obtained by adding a second predetermined value smaller than the first predetermined value to the reference value as a lower threshold value, a time required for the temperature value to fall to the lower threshold value from when heating is stopped, The liquid level detection method according to claim 1, wherein the heat release time is measured.

A value obtained by adding the first predetermined value to the reference value is set as an upper threshold value, and when the temperature value reaches the upper threshold value, the temperature value is only the first predetermined value from the reference value. The liquid level detection method according to claim 2, wherein heating is stopped when the temperature rises.

A heating time in which the temperature value rises from the reference value by approximately the first predetermined value is determined in advance according to the reference value,
3. The liquid level detection according to claim 2, wherein, when the heating is performed for the heating time corresponding to the reference value, the heating is stopped when the temperature value is increased from the reference value by the first predetermined value. Method.

A voltage obtained from a connection portion of the resistor and the external resistor by arranging an external resistor outside the liquid, connecting the external resistor in series to the resistor, and energizing the resistor and the external resistor 5. The liquid level detection method according to claim 1, wherein the temperature value is detected based on a value.

A temperature detector that includes a resistor whose resistance value changes according to temperature, and detects a temperature value corresponding to the temperature of the resistor;
A heating switch for heating the resistor by passing a current through the resistor in a closed state connected to the resistor;
A latch unit connected to the temperature detection unit and storing the temperature value immediately before heating the resistor as a reference value;
A timing generator connected to the heating switch and the latch unit, respectively, for controlling the heating switch and the latch unit;
A threshold value determining unit connected to the latch unit and determining a threshold value based on the reference value;
A comparator connected to each of the temperature detection unit and the threshold value determination unit, for comparing the temperature value and the threshold value;
With
Immediately after the timing generator outputs a control signal for storing the reference value in the latch unit, it outputs a control signal for closing the heating switch to start heating the resistor, and the temperature When the value rises by a first predetermined value from the reference value, a control signal for opening the heating switch is output, and heating of the resistor is stopped,
The threshold value determination unit outputs a value obtained by adding a second predetermined value smaller than the first predetermined value to the reference value as a lower threshold value, and outputs the lower limit threshold value to the comparator.
The comparator compares the temperature value with the lower threshold, and outputs a signal indicating a heat radiation time from when the heating is stopped until the temperature value falls to the lower threshold;
A liquid level detection apparatus for detecting a liquid level based on the heat radiation time.

The threshold value determination unit outputs a value obtained by adding the first predetermined value to the reference value as an upper threshold value to the comparator,
The comparator is connected to the timing generator, compares the temperature value with the upper threshold value, and generates a signal indicating that the temperature value has reached the upper threshold value. Output to
When the timing generator receives a signal indicating that the upper limit threshold has been reached, a control signal for opening the heating switch, assuming that the temperature value has increased by the first predetermined value from the reference value The liquid level detection device according to claim 6, wherein the heating of the resistor is stopped.

A storage unit that stores a heating time that is predetermined according to the reference value and that causes the temperature value to rise from the reference value by approximately the first predetermined value;
When the timing generator heats the resistor for the heating time stored in accordance with the reference value, the temperature value is increased from the reference value by the first predetermined value, and the heating The liquid level detection device according to claim 6, wherein a heating control signal is stopped by outputting a control signal for opening the switch.

The temperature detection unit includes an external resistor arranged outside the liquid and connected in series to the resistor, and by energizing the resistor and the external resistor, from the connection portion of the resistor and the external resistor The liquid level detection device according to claim 6, wherein the temperature value is detected based on a voltage value obtained.