用于车辆的监测液体储罐的液位的设备及方法技术

本发明专利技术公开了用于车辆的监测液体储罐的液位的设备及方法，所述设备能够通过在包括微米螺旋碳纤维(CMC)的电动势放大层处，采用能够使由电极产生的电动势放大的结构，而改善液位传感器的感测灵敏度，并且准确地感测液体的冻结状态，以执行加热功能，从而化解液体的冻结状态。

Equipment and method for monitoring liquid level of liquid storage tank of vehicle

【技术实现步骤摘要】
用于车辆的监测液体储罐的液位的设备及方法
本申请涉及一种用于车辆的监测液体储罐的液位的设备，更具体而言涉及这样一种用于监测液体储罐的液位的设备，其能够准确地感测液体储罐中存储的液体的液位，并且通过监测液体的冻结状态来引导加热液体。
技术介绍
在车辆中使用各种不同类型的液体，例如用于驱动发动机的燃料、洗涤液、制动液等等，并且改变或者补充各种液体的需要变化。由于液体消耗，为了改变或者补充液体，使用用于感测液位的方法。用于感测液体的液位的方法包括：使用具有浮力的杆(块)来感测液位的方法，使用电极杆(electroderod)来感测液位的方法，使用舌簧开关来感测液位的方法，使用电容位移(capacitivedisplacement)来感测液位的方法等等。使用浮力来感测液位的方法是常用方法，如图1A和图1B(现有技术)所示，使用可变电阻器来感测液位，其中，在浮力杆2安装成能够与液体储罐1中的电阻器3接触的状态下，根据液位的变化，由浮力杆2的移动引起电阻器3的触点变化。如图2A至图2D(现有技术)所示，使用电极杆来感测液位的方法是这样的：在电极杆4在液体储罐的预定位置处布置成彼此间隔开的状态下，当向一对电极杆4施加电压的时候，基于在电极杆4之间经由液体(电导性)流动的电流来感测液位。使用电容位移来感测液位的方法大致分为使用杆来感测液位的方法和使用电极来感测液位的方法；如图3A和图3B(现有技术)所示，使用杆来感测液位的方法是这样的：在杆5插入到液体储罐1中的状态下，使用电容根据与杆5接触的液位的变化而变化的特性来感测液位；如图4A和图4B(现有技术)所示，使用电极来感测液位的方法是这样的：通过将垫片(pad)形状的单个电极6或者多个电极7附接至液体储罐1的外表面，在垫片形状的单个电极6或者多个电极7不直接与液体接触的未接触状态下，使用电容变化的特性来感测液位。然而，上述传统的感测液位的方法具有的相同的问题在于，当液体储罐中的液体冻结的时候，不能准确地感测液位。公开于
技术介绍
部分的上述信息仅仅旨在加深对本专利技术
技术介绍
的理解，因此其可以包含的信息并不构成在本国已为本领域技术人员所公知的现有技术。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种用于车辆的监测液体储罐的液位的设备，其通过在包括微米螺旋碳纤维(CMC)的电动势放大层处，采用能够使由电极产生的电动势放大的结构，能够改善液位传感器的感测灵敏度，并且准确地感测液体的冻结状态，以执行化解液体的冻结状态(即，融化)的加热功能。在一个方面中，本专利技术提供一种用于车辆的监测液体储罐的液位的设备，所述设备包括：液位传感器，其包括电极以及涂覆在所述电极的一个表面上的电动势放大层，所述电动势放大层设置成放大由所述电极产生的电动势，所述液位传感器安装在所述液体储罐的内侧或者外侧，信号转换器，其配置成将所述液位传感器的感测值转换为期望的值，以及控制器，其配置成接收所述信号转换器的信号，并且以能够显示的形式输出接收的信号；其中，所述电动势放大层由多个CMC与绝缘浆料混合形成，并且导电地涂覆在所述电极的一个表面上。在另一个方面中，本专利技术提供一种用于车辆的监测液体储罐的液位的方法，所述方法包括：在液位传感器安装在所述液体储罐的内侧或者外侧的状态下，由所述液位传感器感测液体的液位，在所述液位传感器中，电动势放大层涂覆在电极的一个表面上；确定由所述液位传感器感测的感测值是感测液体状态下液体的液位的正常值，还是感测冻结状态下液体的液位的异常值；在由所述液位传感器感测的感测值确定为异常值的时候，由控制器驱动用于化解液体的冻结的加热装置；以及在驱动所述加热装置以后，由所述液位传感器感测的感测值确定为正常值的时候，中断所述加热装置的驱动。下面讨论本专利技术的其它方面和优选的具体实施方案。附图说明现在将参考由所附附图示出的本专利技术的某些示例性实施方案来详细地描述本专利技术的以上及其它特征，这些附图在下文中仅以示例的方式给出，因而对本专利技术是非限制性的，在这些附图中：图1A至图4B(现有技术)为示出传统的感测液位的方法的示意图；图5为示出根据本专利技术的用于车辆的监测液体储罐的液位的设备的框图；图6A至图6E为示出根据本专利技术的液位传感器的平面图；图7为示出根据本专利技术的液位传感器的安装方法的示意图；图8A至图8C为示出根据本专利技术的液位传感器安装在液体储罐内侧的示例的示意图；图9A至图9C为示出根据本专利技术的液位传感器安装在液体储罐外侧的示例的示意图；图10A1至图10B4为示出根据本专利技术的液位传感器的感测特性的示意图，其中，图10A1至图10A4示出了根据介电常数的变化感测液位，图10B1至图10B4示出了感测液体是否存在；图11A1至图11B2为示出根据本专利技术的液位传感器的放大效果的示意图，其中，图11A1和图11B1示出了传统的电容传感器，图11A2和图11B2示出了本专利技术的CMC电容传感器的CMC放大效果；图12为示出根据本专利技术的液位传感器的准确感测的结构的示意图；图13A和图13B为示出根据本专利技术的液位传感器的简化感测的结构的示意图；图14为示出用于执行加热的配置的框图，所述用于执行加热的配置进一步连接至根据本专利技术的用于监测液位的设备。图15为示出本专利技术的用于监测液位的设备的操作控制的示例的流程图；图16A至图16B2为显示下述示例的曲线图，其中当检测液体(水)和冰的时候，传统的电容传感器输出不同的感测值。图17A至图17D为示出根据本专利技术的液位传感器的布置结构的示意图，其中，图17A示出了电极1，图17B示出了电极2，图17C示出了电极3，图17D示出了电极4；图18A和图18B为显示液体的冻结过程状态与燃料补充状态的比较的曲线图；图19和图20为示出根据本专利技术的液位传感器感测液体的冻结状态的原理的视图；以及图21至图23为示出通过向液位传感器施加高频率，使根据本专利技术的液位传感器的微米螺旋碳纤维(CMC)产生热量的原理的示意图，其中，图21示出了液位传感器运行的时候，图22示出了加热功能运行的时候。应当了解，附图不一定是按比例的，而是显示了说明本专利技术的基本原理的各种优选特征的略微简化的画法。本专利技术所公开的具体设计特征(包括例如具体尺寸、方向、位置和形状)将部分地由具体所要应用和使用的环境来确定。在这些图中，贯穿附图的多幅图，相同的附图标记表示本专利技术的相同或等同的部分。具体实施方式应当理解，此处所使用的术语“车辆”或“车辆的”或其它类似术语一般包括机动车辆，例如包括运动型多用途车辆(SUV)、大客车、卡车、各种商用车辆的乘用汽车，包括各种舟艇、船舶的船只，航空器等等，并且包括混合动力车辆、电动车辆、插电式混合动力电动车辆、氢动力车辆以及其它替代性燃料车辆(例如源于非石油的能源的燃料)。正如此处所提到的，混合动力车辆是具有两种或更多动力源的车辆，例如汽油动力和电力动力两者的车辆。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于车辆的监测液体储罐的液位的设备，所述设备包括：/n液位传感器，其包括电极以及涂覆在所述电极的一个表面上的电动势放大层，所述电动势放大层放大由所述电极产生的电动势，所述液位传感器安装在所述液体储罐的内侧或者外侧；/n信号转换器，其配置成将所述液位传感器的感测值转换为期望的值；以及/n控制器，其配置成接收所述信号转换器的信号，并且以能够显示的形式输出接收的信号。/n

【技术特征摘要】
20180612 KR 10-2018-00672951.一种用于车辆的监测液体储罐的液位的设备，所述设备包括：
液位传感器，其包括电极以及涂覆在所述电极的一个表面上的电动势放大层，所述电动势放大层放大由所述电极产生的电动势，所述液位传感器安装在所述液体储罐的内侧或者外侧；
信号转换器，其配置成将所述液位传感器的感测值转换为期望的值；以及
控制器，其配置成接收所述信号转换器的信号，并且以能够显示的形式输出接收的信号。


2.根据权利要求1所述的用于车辆的监测液体储罐的液位的设备，其中，所述电动势放大层由多个微米螺旋碳纤维与绝缘浆料混合形成，并且导电地涂覆在所述电极的一个表面上。


3.根据权利要求1所述的用于车辆的监测液体储罐的液位的设备，其中，所述液位传感器与基底一起模块化，所述基底包括构成所述信号转换器和所述控制器的电路部件，所述液位传感器安装在所述液体储罐的内侧或者外侧。


4.根据权利要求1所述的用于车辆的监测液体储罐的液位的设备，其中，所述液位传感器包括多个传感器，所述多个传感器沿着所述液体储罐的高度方向以规则的间隔安装在所述液体储罐的内侧或者外侧。


5.根据权利要求4所述的用于车辆的监测液体储罐的液位的设备，其中，所述液位传感器包括各自具有斜线的结构的多个传感器，所述传感器沿着所述液体储罐的竖直方向以规则的间隔布置成列。


6.根据权利要求4所述的用于车辆的监测液体储罐的液位的设备，其中，所述液位传感器包括各自具有V形结构的多个传感器，所述传感器沿着所述液体储罐的竖直方向以规则的间隔布置成列。


7.根据权利要求4所述的用于车辆的监测液体储罐的液位的设备，其中，所述液位传感器包括各自具有梯形结构的多个传感器，所述传感器沿着液体储罐的竖直方向以规则的间隔交替地布置成列。


8.根据权利要求4所述的用于车辆的监测液体储罐的液位的设备，其中，所述液位传感器包括各自具有矩形结构的多个传感器，所述传感器交错地布置成两列。


9.根据权利要求1所述的用于车辆的监测液体储罐的液位的设备，其中，环境温度传感器和加热装置连接至所述控制器的输出侧，从而使控制信号能够传输。


10.根据权利要求9所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：朴钟旼，孔珞敬，张承赫，李骐泓，徐永善，
申请(专利权)人：现代自动车株式会社，起亚自动车株式会社，韩国欧姆龙电装株式会社，
类型：发明
国别省市：韩国;KR