(57)【要約】【課題】、静電的特性の異なる２種類以上の液体が混在している場合においても正確な液位を測定できる液位測定装置の提供。【解決手段】タンク１０の底面から上面に向かって配設された液位検出センサ１２と、液位検出センサ１２における静電容量の変化量を検出してタンク１０内の液位を求めるセンサ回路部１１と、を備え、液位検出センサ１２には、タンク１０内の液位の変化量に対する静電容量の変化量の大きさが、液位検出センサ１２の他の領域と比較してより大きな高感度領域１７が高さ方向に沿って一定間隔で複数個所形成され、センサ回路部１１は、静電容量の変化量の検出値に基づき、タンク１０内の液体に浸漬された高感度領域１７の個数を求め、この個数に基づいて液位を求めるとともに、高感度領域１７における液位の変化量に対する静電容量の変化量の大きさが、予め定められた閾値以下の場合は、高感度領域１７の検出を無視する液位測定装置。【選択図】図３
2014142240.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
タンクの底面から前記タンクの上面に向かって配設されているとともに、前記タンク内の液位の変化量に対する静電容量の変化量の大きさが、他の領域と比較してより大きな高感度領域が、前記タンクの高さ方向に沿って一定間隔で複数個所形成された液位検出センサと、
前記液位検出センサにおける静電容量の変化量を検出し、検出した静電容量の変化量に基づき、前記タンク内の液体に浸漬された高感度領域の個数を求め、この個数に基づいて前記タンク内の液位を求めるとともに、前記液位検出センサの高感度領域における液位の変化量に対する静電容量の変化量の大きさが、予め定められた閾値以下の場合は、前記高感度領域の検出を無視して液位を求めるセンサ回路部と、
を備えている液位測定装置。
【請求項２】
前記液位検出センサは、前記液位検出センサの幅方向に延在するとともに前記液位検出センサの長手方向に沿って一定の間隔で配列された一群の液位検出電極を有するとともに、
前記高感度領域においては、前記液位検出センサにおける高感度領域以外の領域と比較して前記液位検出電極の長さがより長く設定されている
請求項１に記載の液位測定装置。
【請求項３】
前記液位検出センサは、前記液位検出センサの幅方向に延在するとともに前記液位検出センサの長手方向に沿って配列された一群の液位検出電極を有するとともに、
前記高感度領域においては、前記液位検出センサにおける高感度領域以外の領域と比較して前記液位検出電極の密度がより大きく設定されている
請求項１に記載の液位測定装置。
【請求項４】
前記タンクには、炭化水素系燃料、アルコール類、またはアルコール類と炭化水素系燃料との混合物の何れかが給油されるとともに、
前記タンク内に炭化水素系燃料が存在するとともに、アルコール類またはアルコール類と炭化水素系燃料との混合物が前記タンクに給油される場合においては、前記センサ回路部は、前記高感度領域における液位の変化量に対する静電容量の変化量の大きさが、前記炭化水素系燃料に対応する変化量より大きく、前記アルコール類に対応する変化量より小さい値として予め定められた閾値以下のとき前記高感度領域における静電容量の検出値を無視して液位を求める
請求項１〜３の何れか１項に記載の液位測定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液位測定装置にかかり、特に、異なる種類の燃料が不均一に混在した燃料不均一状態においても燃料タンク内の液位を正確に測定できる液位測定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
絶縁性基板と、この絶縁性基板の一端から他端に向けて伸びるように絶縁性基板に配置された一対の電極と、を備え、電極が、絶縁性基板の長手方向一端部に設けられたターミナル部と、絶縁性基板の長手方向他端部に向かってターミナル部から直線状に延びる本体部と、本体部に直交するように等間隔に設けられた複数の直交部と、を有する静電容量式液位検出センサがある（特許文献１）
【０００３】
この静電容量式液位検出センサにおいては、液位が上昇または下降すると、一対の電極における静電容量は、本体部においては液位の増減に応じて直線的に変化するが、直交部においては直線部と比較して遥かに急激に変化する。したがって、静電容量が段階的に変化するから、静電容量が液位の増減に応じて直線的に変化する形態の液面センサと比較して正確に液位を正確に測定できる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平５−１１８８９４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、燃料タンクにガソリンとエタノールとのように特性が大幅に異なる燃料が共存する場合、前記静電容量式液面センサにおいては、夫々の燃料が直交部に対して静電容量の急激な変化をもたらすから、直交部における静電容量の変化を測定するだけでは、液位を正確に測定することができないという問題がある。
【０００６】
本発明は、上記問題を解決すべく成されたものであり、誘電率の異なる２種類以上の液体が混在している場合においても正確な液位を測定できる液位測定装置の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の第１の態様は、タンクの底面から前記タンクの上面に向かって配設されているとともに、前記タンク内の液位の変化量に対する静電容量の変化量の大きさが、他の領域と比較してより大きな高感度領域が、前記タンクの高さ方向に沿って一定間隔で複数個所形成された液位検出センサと、前記液位検出センサにおける静電容量の変化量を検出し、検出した静電容量の変化量に基づき、前記タンク内の液体に浸漬された高感度領域の個数を求め、この個数に基づいて前記タンク内の液位を求めるとともに、前記液位検出センサの高感度領域における液位の変化量に対する静電容量の変化量の大きさが、予め定められた閾値以下の場合は、前記高感度領域の検出を無視して液位を求めるセンサ回路部と、を備えている液位測定装置に関する。
【０００８】
前記液位測定装置においては、液位検出センサにおける静電容量の変化量をセンサ回路部で検出してタンク内の液位を求めている。ここで、液位検出センサには、複数個の高感度領域が一定間隔で複数個形成され、センサ回路部で検出される静電容量の変化量は、高感度領域においてより大きくなるから、タンク内の液位の上昇に従って液位検出センサの静電容量は階段状に変化する。したがって、センサ回路部において階段状の変化の個数を検出することにより、タンク内の液体が液位検出センサの高感度領域を通過した個数が判り、この個数に基づいてタンク内の液位を求めることができる。
【０００９】
ここで、例えばタンク内にガソリンや軽油などの炭化水素系燃料が存在する場合において、このタンクにエタノール、メタノール、プロパノール、ブタノール等のアルコール類を給油すると、アルコール類は炭化水素系燃料よりも比重が高いことから、給油されたアルコール類は直ちにはタンク内の炭化水素系燃料とは混ざらず、アルコール類が下層を、炭化水素系燃料は上層を形成する。
【００１０】
この状態においてアルコール類の給油を継続すると、上層に位置する炭化水素系燃料の層がアルコール類からなる下層によって上方に持ち上げられる。
したがって、液位検出センサの高感度領域においては、炭化水素系燃料の層が通過した後、アルコール類が通過するから、夫々の高感度領域において炭化水素系溶媒とアルコール類とを両方検出することになる。
【００１１】
しかしながら、炭化水素系燃料は一般にアルコール類と比較して誘電率が小さいから、高感度領域における液位の変化量に対する静電容量の変化量も小さい。そこで、前記液位測定装置においては、高感度領域における液位の変化量に対する静電容量について、この閾値を、炭化水素系燃料に対応する変化量よりも大きく、アルコール類に対応する変化量よりも小さな値として設定し、実際に検出された静電容量の変化量が、この閾値以下の場合は、高感度領域の検出を無視して、換言すれば高感度領域を検出しなかったものと見做し、更に換言すれば高感度領域の検出をカウントすることなく、液位を求めている。
【００１２】
したがって、前記液位測定装置においては、高感度領域における炭化水素燃料層の検出は無視され、言い換えれば高感度領域においては炭化水素燃料層の検出はなかったものと見做され、高感度領域におけるアルコール類の検出のみがカウントされる。
【００１３】
本発明の第２の態様は、第１の態様の液位測定装置において、液位検出センサが、前記液位検出センサの幅方向に延在するとともに前記液位検出センサの長手方向に沿って一定の間隔で配列された一群の液位検出電極を有するとともに、高感度領域においては、液位検出センサにおける高感度領域以外の領域と比較して液位検出電極の長さがより長く設定されていることを特徴とする。
【００１４】
液位検出電極が形成された液位検出センサにおいては、静電容量は、隣り合う２つの液位検出電極の間の静電容量の総計として検出される。したがって、検出される静電容量は、液位検出電極の長さが長くなるほど大きくなる。
前記液位測定装置においては、高感度領域における液位検出電極の長さは、高感度領域以外の領域における液位検出電極の長さよりも長いため、高感度領域における液位の変化量に対する静電容量の変化量は、それ以外の領域における液位の変化量に対する静電容量の変化量よりも大きい。
【００１５】
本発明の第３の態様は、第１の態様の液位測定装置において、液位検出センサが、液位検出センサの幅方向に延在するとともに液位検出センサの長手方向に沿って配列された一群の液位検出電極を有するとともに、高感度領域においては、前記液位検出センサにおける高感度領域以外の領域と比較して前記液位検出電極の密度がより大きく設定されていることを特徴とする。
【００１６】
液位検出電極が形成された液位検出センサにおいては、静電容量は、隣り合う２つの液位検出電極の間の静電容量の総計として検出されるから、液位検出電極の長さが全て同一の場合においても、液位検出電極の密度が高くなり、言い換えれば液位検出電極の間隔が小さくなるほど、検出される静電容量は大きくなる。
ここで、前記液位測定装置においては、高感度領域における液位検出電極の密度はそれ以外の領域と比較してより大きく高く設定されているから、高感度領域における液位の変化量に対する静電容量の変化量は、それ以外の領域における静電容量の変化量よりも大きい。
【００１７】
本発明の第４の態様は、第１〜第３の何れかの態様の液位測定装置において、タンクには、炭化水素系燃料、アルコール類、またはアルコール類と炭化水素系燃料との混合物の何れかが給油されるとともに、炭化水素系燃料が存在するタンク内にアルコール類またはアルコール類と炭化水素系燃料との混合物が給油される場合においては、センサ回路部は、高感度領域における液位の変化量に対する静電容量の変化量の大きさが、前記炭化水素系燃料に対応する変化量より大きく、前記アルコール類に対応する変化量より小さい値として予め定められた閾値以下のとき高感度領域の検出を無視して液位を求めることを特徴とする。
【００１８】
前記液位測定装置においては、タンクには、炭化水素系燃料、アルコール類、またはアルコール類と炭化水素系燃料との混合物の何れかが給油されるから、タンクには、炭化水素系燃料、アルコール類、またはアルコール類と炭化水素系燃料との混合物の何れかが存在している。
【００１９】
ここで、タンク内にアルコール類、またはアルコール類と炭化水素系燃料との混合物が存在している場合には、このタンクに炭化水素系燃料、アルコール類、またはアルコール類と炭化水素系燃料との混合物の何れを給油した場合においても、給油された燃料は、タンク内部の燃料と実質的に一様に混合し、２層に分かれることがないから、夫々の高感度領域において燃料を２度検出することがない。
【００２０】
したがって、センサ回路部においては、静電容量の変化量の検出値に基づき、タンク内の液体に浸漬された高感度領域の個数を求め、この個数に基づいてタンク内の液位を求めることができる。
【００２１】
これに対して、タンク内に炭化水素系燃料が存在している場合において、このタンクにアルコール類、またはアルコール類と炭化水素系燃料との混合物を給油すると、給油された燃料はタンク内の炭化水素系燃料とは直ちには混合せず、下層に移動する。この状態でアルコール類、またはアルコール類と炭化水素系燃料との混合物の給油を継続すると、タンク内の炭化水素系燃料の層は新たに給油された燃料によって上方に押し上げられる。
したがって、液位検出センサの高感度領域においては、炭化水素系燃料の層が通過した後、アルコール類、またはルコール類と炭化水素系燃料との混合物の層が通過するから、夫々の高感度領域において燃料を２度検出することになる。
【００２２】
しかしながら、前記液位測定装置においては、高感度領域における液位の変化量に対する静電容量の変化量の大きさが、炭化水素系燃料に対応する変化量より大きく、アルコール類に対応する変化量より小さい値として予め定められた閾値以下のとき高感度領域の検出を無視し、換言すれば高感度領域の検出はなかったものと見做し、更に換言すれば高感度領域の検出をカウントしないから、高感度領域においては、炭化水素燃料層の検出は無視され、アルコール類の液面のみが検出される。
【発明の効果】
【００２３】
本発明の第１の態様によれば、例えば、炭化水素系燃料が存在するタンク内にアルコール類を給油する場合においては、高感度領域における炭化水素燃料層の検出は無視され、アルコール類のみが検出される。
したがって、このような場合においても正確な液位を求めることができる。
【００２４】
本発明の第２の態様においては、高感度領域においてはそれ以外の領域よりも液位検出電極の長さを長く設定しているから、高感度領域とそれ以外の領域とで液位検出電極の間隔を同一とすることができる。したがって、何らかの理由によって液位検出電極の間隔を詰めることができない場合に有利である。
【００２５】
本発明の第３の態様においては、高感度領域においてはそれ以外の領域よりも液位検出電極の密度を高く、言い換えれば液位検出電極の間隔を小さく設定しているから、高感度領域とそれ以外の領域とで液位検出電極の長さを同一とすることができる。
【００２６】
本発明の第４の態様によれば、アルコール類、またはアルコール類と炭化水素系燃料との混合物が存在しているタンクに、炭化水素系燃料、アルコール類、またはアルコール類と炭化水素系燃料との混合物を給油する場合だけでなく、炭化水素系燃料が存在しているタンクにアルコール類、またはアルコール類と炭化水素系燃料との混合物を給油する場合においても正確な液位を求めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】図１は、実施形態１の液面測定装置を備える燃料タンクの全体的な構成を示す断面図である。
【図２】図２は、図１の燃料タンクが備えるサブタンクおよびその近傍の構成を示す拡大図である。
【図３】図３は、実施形態１の液面測定装置が備える液面検出センサの構成を示す斜視図である。
【図４】図４は、図３に示す液面検出センサの展開図である。
【図５】図５は、実施形態１の液面測定装置が備える液面検出センサの別の例について構成を示す展開図である。
【図６】図６は、実施形態１の液面測定装置が備えるセンサ回路部の構成を示すブロック図である。
【図７】図７（Ａ）は、図３または図４に示す液面検出センサを備える燃料タンクの概略図であり、図７（Ｂ）は、図７（Ａ）の燃料タンクにガソリンを給油した場合、およびエタノールを給油した場合における燃料の液位と液面検出センサにおける液面検出部の静電容量との関係を示すグラフである。
【図８】図８は、前記液面検出センサに設けられた液面検出部とリファレンス部との静電容量比と液位との関係を示すグラフである。
【図９】図９（Ａ）は、図７（Ａ）に示す燃料タンク中にエタノールが存在している状態でこの燃料タンクにガソリンを給油している状態を示す概略図であり、図９（Ｂ）は、図９（Ａ）の燃料タンクにおける燃料の液位と液面検出センサにおける液面検出部の静電容量との関係を示すグラフである。
【図１０】図１０（Ａ）は、図７（Ａ）に示す燃料タンク中にガソリンが存在している状態でこの燃料タンクにエタノールを給油している状態を示す概略図であり、図１０（Ｂ）は、図１０（Ａ）の燃料タンクにおける燃料の液位と液面検出センサにおける液面検出部の静電容量との関係を示すグラフである。
【図１１】図１１は、実施形態１の液面測定装置が備えるセンサ回路部における液位測定スキームの一例を示すフローチャートである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
１．実施形態１
以下、本発明の液位測定装置の一例について図面を参照して詳細に説明する。
図１以下において矢印ＵＰは車体上方を示す。
【００２９】
燃料タンク１０は、図１に示すように略箱形形状とされた容器であり、設置される車体などの形状や部品配置によってその形状が決定される。また燃料タンク１０は燃料（ガソリンなど）による腐食への耐性、機械的強度、耐衝撃性や衝突の際の安全性などを考慮して素材が選定される。
【００３０】
燃料タンク１０の車体上方の面である天井面３０にはポンプモジュール等の取付口２２が設けられており、取付口２２を外側から閉塞する蓋部２８で、内部の燃料が外へ漏れ出さないように密閉される。車両上方に筒状に突出した取付口２２は蓋部２８で密閉される。
【００３１】
燃料タンク１０の内部には、上面が開口した有底容器であるサブタンク３１が設けられ、サブタンク３１にはポンプユニット３２が収容されている。燃料タンク１０内部の燃料は、ポンプユニット３２でくみ出され、燃料ホース（図示せず。）で外部へ送り出される構成とされている。
【００３２】
以下、燃料タンク１０の備える液位測定装置１の構成について説明する。図１および図２に示すように、液位測定装置１は、蓋部２８の上面に固定されたセンサ回路部１１と、センサ回路部１１に接続されているとともに、燃料タンク１０の底面２０から蓋部２８の下面に向かって延在する液位検出センサ１２と、を備える。液位検出センサ１２とセンサ回路部１１とはワイヤハーネス２１で接続されている。
【００３３】
液位検出センサ１２は静電容量の変化によって燃料タンク１０内の燃料の液位を検出する静電容量式の液位検出センサであって、図１〜図５に示すように、燃料タンク１０内の燃料の液位を検出するための液位検出部１３と、液位検出部１３の下端において液位検出部１３に対して実質的に直角に形成されたリファレンス部１４と、を有する。液位検出部１３とリファレンス部１４とは一体的に形成されている。液位検出部１３は短冊状とされているとともに、図２に示すように、サブタンク３１を燃料タンク１０に装着したときにリファレンス部１４が燃料タンク１０の底面２０に当接するようにサブタンク３１の側面に取り付けられている。
【００３４】
図３〜図５に示すように、液位検出部１３およびリファレンス部１４は、ポリイミド樹脂や芳香族ポリアミド樹脂、芳香族ポリエステル樹脂、ポリエーテルエーテルケトン樹脂、ポリエーテルスルホン樹脂などからなるベースフィルム１１０を備えるとともに、液位検出部１３においては、静電容量の変化によって燃料タンク１０の燃料の液位を検出するための液位検出電極１５がベースフィルム１１０上に形成され、リファレンス部１４にベースフィルム１１０上に形成されている。
【００３５】
液位検出電極１５およびリファレンス電極１６の何れも、ベースフィルム１１０の長手方向に一定の間隔で形成された櫛形電極１１１Ａと、櫛形電極１１１Ａと同一の間隔で形成され、且つ櫛形電極１１１Ａと交互に配設された櫛形電極１１１Ｂと、を有する。櫛形電極１１１Ａおよび櫛形電極１１１Ｂは、何れもベースフィルム１１０の幅方向に延在している。液位検出電極１５およびリファレンス電極１６の何れにおいても、櫛形電極１１１Ａは共通リード線１１２Ａによって並列に接続されている。一方、櫛形電極１１１Ｂは、液位検出電極１５においては共通リード線１１２Ｂによって、リファレンス電極１６においては共通リード線１１２Ｃによって並列に接続されている。共通リード線１１２Ａ、共通リード線１１２Ｂ、および共通リード線１１２Ｃの上端には、ワイヤハーネス２１を介してセンサ回路部１１に接続するための端子１１３Ａ、端子１１３Ｂ、および端子１１３Ｃが形成されている。
【００３６】
図３〜図５に示すように、液位検出電極１５には、他の領域よりも感度の高い、言い換えれば液位の単位変化量に対する静電容量の変化の大きな高感度領域１７が、長手方向、言い換えれば燃料タンク１０の高さ方向に沿って一定間隔で複数個所、本件実施形態では６箇所形成されている。なお、高感度領域１７の位置と個数とは、液位検出センサ１２がセンサ回路部１１を介して接続されているメータの燃料計における燃料残量セグメントに合わせて設定してもよい。
【００３７】
高感度領域１７は、図３および図４に示すように、高感度領域１７以外の領域と比較して液位検出電極１５の幅方向の寸法をより大きくする、具体的には櫛形電極１１１Ａおよび櫛形電極１１１Ｂの長さを長く設定することによって形成される。または、図５に示すように、櫛形電極１１１Ａと櫛形電極１１１Ｂとの密度を高感度領域１７以外の領域と比較して高くする、言い換えれば櫛形電極１１１Ａと櫛形電極１１１Ｂとの間隔を高感度領域１７以外の領域と比較して小さく設定することによっても高感度領域１７は形成される。
【００３８】
図６に示すように、センサ回路部１１は、液位検出センサ１２の端子１１３Ａ、端子１１３Ｂ，および端子１１３Ｃとハーネス２１を介して接続され、液位検出センサ１２における液位検出部１３およびリファレンス部１４のインピーダンスを測定するインピーダンス測定部１１Ａと、後述する液位判定マップおよび液位測定パターン等、種々のデータが記憶されたメモリー部１１Ｃと、インピーダンス測定部１１Ａで測定されたインピーダンスに基づいて液位検出部１３およびリファレンス部１４の静電容量を求めるとともに、メモリー部１１Ｃから必要なデータを呼び出し、求めた静電容量とメモリー部１１Ｃから呼び出されたデータとから燃料タンク１０内の燃料の液位を求める中央演算部１１Ｂと、を備える。中央演算部１１Ｂは、また、自動車のメータにおける燃料計に接続され、中央演算部１１Ｂで求めた液位が燃料計に表示されるようにされている。
【００３９】
空の燃料タンク１０にガソリンを給油した場合、およびエタノールを給油した場合の何れにおいても、液位の変化に対する液位検出部１３の静電容量Ｃａの変化量は、高感度領域１７がそれ以外の領域よりも大きい。そして、高感度領域１７は液位検出電極１５に等間隔に設けられている。したがって、図７（Ｂ）に示すように、ガソリンおよびエタノールの何れの場合においても、液位の変化量に対する静電容量の変化量は、高感度領域１７においてはその他の領域よりも大きくなる。したがって、センサ回路部１１で検出される液位検出部１３の静電容量Ｃａに対する燃料の液位のグラフは、ガソリンおよびエタノールの何れの場合においても階段状となる。
【００４０】
しかしながら、ガソリンの誘電率が約２であるのに対し、エタノールの誘電率は２４と大きいので、図７（Ｂ）に示すように、液位の変化量に対する液位検出部１３の静電容量Ｃａの変化量は、高感度領域１７およびその他の領域の何れにおいても、エタノールの方がガソリンよりも大きくなる。但し、リファレンス部１４においては、リファレンス電極１６が燃料に浸漬される面積は、燃料タンク１０に給油される燃料の種類によらず一定であるから、リファレンス部１４の静電容量Ｃｂは、燃料の誘電率のみに比例する。
【００４１】
したがって、燃料タンク１０内の燃料が均一な場合は、何れもリファレンス部１４の静電容量Ｃｂに対する液位検出部１３の静電容量Ｃａの比率（静電容量比Ｃａ／Ｃｂ）は、燃料の種類によらず一定であり、図８に示すように単に液位によって変動する。このため、静電容量比（Ｃａ／Ｃｂ）と液位との関係は燃料の種類を問わず一定となる。
なお、液位に対する静電容量比Ｃａ／Ｃｂの変動の大きさは、高感度領域１７においてはその他の領域よりも大きくなるから、図８に示すように、静電容量比（Ｃａ／Ｃｂ）に対する液位の変化のグラフは、高感度領域１７において静電容量比Ｃａ／Ｃｂの変動がより大きくなる階段状となる。なお、図７（Ｂ）および図８において二点鎖線は、高感度領域１７の高さ方向の位置を示す。
【００４２】
したがって、センサ回路部１１のメモリー部１１Ｃに図８に示す静電容量比（Ｃａ／Ｃｂは）に対する液位の関係を液位判定マップとして記憶しておき、燃料タンク１０内部の燃料がガソリンのみの場合、エタノールのみの場合、および給油後時間が経過してガソリンとエタノールとが均一に混合した場合には、液位検出センサ１２における液位検出部１３およびリファレンス部１４における静電容量の測定結果から静電容量比（Ｃａ／Ｃｂ）を求め、この静電容量比（Ｃａ／Ｃｂ）と図８の液位判定マップとから液位を求めることができる。また、センサ回路部１１で検出された高感度領域１７の個数から液位を求めてもよい。
【００４３】
一方、燃料タンク１０の内部にエタノールが存在する場合に、エタノールよりも比重の軽いガソリンを給油すると、ガソリンとエタノールとは２層に分離することなく、図９（Ａ）に示すように、ガソリンとエタノールとが互いに混合した状態となる。したがって、図９（Ｂ）に示すように、ガソリンの給油を開始してから燃料タンク１０が満タンになるまでに高感度領域１７に対応する静電容量Ｃａの変化は５か所現れる。
【００４４】
そこで、液位検出部１３の静電容量Ｃａの変化をモニタしておき、高感度領域１７を何個検出したかに基づいて給油後の液位を求めることができる。以下、この液位測定パターンを液位測定パターン１という。
【００４５】
なお、エタノール中にガソリンを給油する場合にはガソリンとエタノールとが互いに分散した状態となるから、燃料タンク１０内部の燃料の状態は実質的に均一であるということができる。したがって、液位測定パターン１においてリファレンス部１４の静電容量Ｃｂもモニタし、モニタ結果から静電容量比（Ｃａ／Ｃｂ）を求め、求めた静電容量比（Ｃａ／Ｃｂ）と図８の液位判定マップとから液位を求めてもよい。
【００４６】
これに対して、燃料タンク１０の内部にガソリンが存在する場合に、ガソリンよりも比重の重いエタノールを給油すると、図１０（Ａ）に示すように、ガソリンとエタノールとは直ちには混じり合うことなく、２層に分離し、エタノールが下層に、ガソリンが上層になる。そして、エタノールを給油するにつれて、ガソリンの層がエタノールの層に持ち上げられて上昇する。したがって、図１０（Ｂ）に示すように、液位検出部１３の静電容量Ｃａの高感度領域１７における変化は、エタノールによる変化とガソリンによる変化とが交互に現れるパターンを示す。
【００４７】
しかしながら、ガソリンはエタノールと比較して誘電率がはるかに低いから、高感度領域１７において、ガソリンによる静電容量の変化量はエタノールによる誘電率の変化量よりも小さい。
【００４８】
そこで、高感度領域１７における液位検出部１３の静電容量Ｃａの変化量について、エタノールによる変化量よりも小さく、ガソリンによる変化量よりも大きな閾値を定め、前記閾値よりも小さな変化量の静電容量Ｃａの変化についてはカウントせず、前記閾値よりも大きな変化量の静電容量Ｃａの変化のみを検出することとすれば、ガソリンによる高感度領域１７の静電容量Ｃａの変化は無視され、言い換えればガソリンによる高感度領域１７の静電容量Ｃａの変化はカウントされないから、正確な液位が求められる。以下、この液位測定パターンを液位測定パターン２という。
【００４９】
センサ回路部１１におけるメモリー部１１Ｃには、図８の液位判定マップに加えて液位測定パターン１および液位測定パターン２に沿った測定手順も記憶されている。
【００５０】
以下、センサ回路部１１において液位を求める手順について説明する。
中央演算部１１Ｂにおいては、図１１に示すフローチャートに従って燃料タンク１０内の燃料の液位を求める。図１１のフローチャートに示すように、中央演算部１１Ｂにおいては、ステップＳ２で給油リッドが開いたか否かを判定する。給油リッドが開いたか否かの判定は、例えば給油リッドに設けられたリッドスイッチの接断によって行うことができる。
【００５１】
ステップＳ２で給油リッドが開いたと判定されたら、ステップＳ４でセンサ回路部１１を起動し、液位検出センサ１２の液位検出部１３の静電容量Ｃａおよびリファレンス部１４の静電容量Ｃｂのモニタを開始する。
【００５２】
センサ回路部１１を起動したら、ステップＳ６において、燃料タンク１０内部に残っている燃料がエタノールか否か判定する。ステップＳ６における判定は、リファレンス部１４の静電容量Ｃｂがエタノールに対応する値か、それともガソリンに対応する値かを判定することによって行うことができる。
【００５３】
ステップＳ６で燃料タンク１０内の燃料がエタノールであると判定された場合には、ステップＳ８において、メモリー部１１Ｃから液位測定パターンとして液位測定パターン１を呼び出して、センサ回路部１１でモニタされている液位検出部１３の静電容量Ｃａに基づき、液位検出部１３の高感度領域１７が何か所燃料で浸漬されたかを検出する。または、液位測定パターン１を呼び出す代わりに、図８の液位判定マップを呼び出し、静電容量比（Ｃａ／Ｃｂ）と図８の液位判定マップとから液位を求めてもよい。
【００５４】
一方、ステップＳ６で燃料タンク１０内の燃料がガソリンであると判定された場合には、ステップＳ１０で給油燃料がエタノールか否かを判定する。ステップＳ１０における判定は、たとえば給油開始後にリファレンス部１４の静電容量Ｃｂがガソリンに対応する値から変化しなかった場合はガソリンが給油されていると判定し、リファレンス部１４の静電容量Ｃｂがエタノールに対応する値まで上昇した場合にはエタノールが給油されていると判定することによって行うことができる。
【００５５】
ステップＳ１０でエタノールが給油されていると判定された場合は、ステップＳ１２に移行して、メモリー部１１Ｃから液位測定パターンとして液位測定パターン２を呼び出して、液位測定パターン２に沿って液位を求める。一方、ステップＳ１０でガソリンが給油されていると判定された場合は、ステップＳ８に戻って液位の測定を開始する。なお、ステップ１０においてエタノールとガソリンとの混合燃料が給油されているという判定項目を追加し、ステップ１０においてエタノールとガソリンとの混合燃料が給油されていると判定した場合において、タンク内の燃料よりも給油燃料のほうが、エタノール濃度が高い場合においてもステップＳ１２に移行するようにしてもよい。
【００５６】
実施形態１の液位測定装置１は、燃料タンク１０にガソリンまたはエタノールが給油される場合に対応したものであるが、ガソリンと、メタノール、プロパノール、またはブタノールとの組み合わせ、軽油とエタノールとの組み合わせ、および軽油と、メタノール、プロパノール、またはブタノールとの組み合わせにも適用できる。
【００５７】
実施形態１の液位測定装置１は、燃料タンク１０に同種の燃料を給油する場合、およびエタノールやメタノール、プロパノール、ブタノール等のアルコール類が存在する燃料タンク１０に、ガソリンや軽油などの炭化水素系燃料を給油する場合だけでなく、炭化水素系燃料が存在する燃料タンク１０タンクにアルコール類を給油する場合にも正確な液位が求められる。
【００５８】
また、液位検出センサ１２において、液位検出部１３に形成された液位検出電極１５には、一定間隔で高感度領域１７が形成されているから、燃料タンク１０に同種の燃料を給油する場合、およびエタノールやメタノール、プロパノール、ブタノール等のアルコール類が存在する燃料タンク１０に、ガソリンや軽油などの炭化水素系燃料を給油する場合においても、液位検出電極１５に高感度領域１７が形成されていない場合と比較して、高感度領域１７の検出個数に基づいてより正確な液位を求めることができる。
【符号の説明】
【００５９】
１      液位測定装置
１０      燃料タンク
１１      センサ回路部
１１Ａ    インピーダンス測定部
１１Ｂ    中央演算部
１１Ｃ    メモリー部
１２      液位検出センサ
１３      液位検出部
１４      リファレンス部
１５      液位検出電極
１６      リファレンス電極
１７      高感度領域
１１０      ベースフィルム
１１１Ａ    櫛形電極
１１１Ｂ    櫛型電極
１１２Ａ    共通リード線
１１２Ｂ    共通リード線
１１２Ｃ    共通リード線
１１３Ａ    端子
１１３Ｂ    端子
１１３Ｃ    端子
【図１】
2014142240.tif 000003
【図２】
2014142240.tif 000004
【図３】
2014142240.tif 000005
【図４】
2014142240.tif 000006
【図５】
2014142240.tif 000007
【図６】
2014142240.tif 000008
【図７】
2014142240.tif 000009
【図８】
2014142240.tif 000010
【図９】
2014142240.tif 000011
【図１０】
2014142240.tif 000012
【図１１】
2014142240.tif 000013