(57)【要約】【課題】  液体に含まれる気泡がセンサに到達することを抑制する技術を提供する。【解決手段】  センサ装置２は、センサの上流側に配置されている気液分離装置７０を備える。気液分離装置７０は、燃料タンク１０内の燃料が流入する液体流入口７１ａとセンサへ燃料を流出する液体流出口７１ｂの間に配置されているフィルタ７２を有する。フィルタ７２は、液体流入口７１ａから流入した燃料に含まれる気泡が液体流出口７１ｂに流出されるのを抑制する。【選択図】  図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
容器内の液体の液質を検出する液質検出装置であって、
センサと、
前記センサの上流側に配置されている気液分離装置と、を備えており、
前記気液分離装置は、前記容器内の前記液体が流入する液体流入口と前記センサへ前記液体を流出する液体流出口の間に配置されている気液分離部材を有しており、
前記気液分離部材は、前記液体流入口から流入した前記液体に含まれる気泡が前記液体流出口に流出されるのを抑制する液質検出装置。
【請求項２】
前記気液分離部材は、前記液体流入口と前記液体流出口を結ぶ線を遮る位置関係に配置されている請求項１に記載の液質検出装置。
【請求項３】
前記気液分離装置は、前記液体流入口及び前記液体流出口が形成されている分離ケースをさらに有しており、
前記気液分離部材は、前記分離ケース内の空間を、前記液体流入口が露出する第１空間と前記液体流出口が露出する第２空間に区画している請求項２に記載の液質検出装置。
【請求項４】
前記気液分離部材は、前記第１空間と前記第２空間を隔てるように区画しており、前記液体に含まれる前記気泡の通過を妨げるフィルタである請求項３に記載の液質検出装置。
【請求項５】
前記気液分離装置は、前記分離ケースの前記第１空間に露出する気液排出口に連通する気液排出流路をさらに有する請求項３又は４に記載の液質検出装置。
【請求項６】
前記気液分離装置は、前記気液分離部材よりも上流側に形成されている気液排出口に連通する気液排出流路をさらに有する請求項１又は２に記載の液質検出装置。
【請求項７】
前記液体流出口の面積は、前記気液排出口の面積よりも大きい請求項５又は６に記載の液質検出装置。
【請求項８】
前記センサから前記液体を流出させるセンサ流出流路をさらに備えており、
前記気液排出流路は、前記センサ流出流路に連通する請求項５〜７のいずれか一項に記載の液質検出装置。
【請求項９】
前記センサ流出流路に設けられている第１ジェットポンプをさらに備えており、
前記第１ジェットポンプは、前記気液排出流路を流れる前記液体を吸引するように構成されている請求項８に記載の液質検出装置。
【請求項１０】
前記センサ流出流路は、前記センサから流出する前記液体を前記容器内に設けられているリザーブカップに移送可能に構成されており、
前記センサ流出流路には、前記リザーブカップ外に露出する吸引口が形成されており、
前記第１ジェットポンプはさらに、前記吸引口を介して前記リザーブカップ外の前記液体を吸引するように構成されている請求項９に記載の液質検出装置。
【請求項１１】
前記センサ流出流路に設けられている第２ジェットポンプをさらに備えており、
前記センサ流出流路は、前記センサから流出する前記液体を前記容器内に設けられているリザーブカップに移送可能に構成されており、
前記センサ流出流路には、前記リザーブカップ外に露出する吸引口が形成されており、
前記第２ジェットポンプは、前記吸引口を介して前記リザーブカップ外の前記液体を吸引するように構成されている請求項８又は９に記載の液質検出装置。
【請求項１２】
前記容器内に設けられているリザーブカップに前記液体を移送する第３ジェットポンプと、
前記センサへ前記液体を供給する流路から分岐して前記第３ジェットポンプに連通する分岐流路と、をさらに備える請求項１〜７のいずれか一項に記載の液質検出装置。
【請求項１３】
前記容器内に設けられているリザーブカップに前記液体を移送する第４ジェットポンプをさらに備えており、
前記気液排出流路が前記第４ジェットポンプに連通する請求項５〜９のいずれか一項に記載の液質検出装置。
【請求項１４】
前記気液分離装置の前記気液分離部材が、前記センサを収容するセンサケースに設けられている請求項１〜１３のいずれか一項に記載の液質検出装置。
【請求項１５】
前記気液分離装置の前記気液分離部材が、前記容器に形成されている開口に取付けられるセットプレートに設けられている請求項１〜１３のいずれか一項に記載の液質検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本明細書で開示される技術は、容器内の液体の液質を検出する液質検出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１は、液体の液質を検出する液質検出装置を開示する。液質検出装置は、一対の電極で構成される静電容量式のセンサを有する。センサは、水平方向に伸びる液体流路の深い位置に配置される。液体に含まれる気泡は、浮力を受けて上昇し、水平方向に伸びる液体流路の上壁に沿って流れる。特許文献１は、このような構成を採用することにより、センサに気泡が到達することが抑制され、液体の液質の検出精度が高められると説明する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１２−１０８０３０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、液体流路を流れる液体には乱れが生じることが多い。このため、水平方向に伸びる液体流路の深い位置にセンサを設けたとしても、液体に含まれる気泡は、浮力に抗して液体流路の深い位置を流れ、センサに到達してしまう。本明細書は、液体に含まれる気泡がセンサに到達することを抑制する技術を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本明細書で開示される液質検出装置は、容器内の液体の液質を検出する。液質検出装置の一実施形態は、センサ及びセンサの上流側に配置されている気液分離装置を備える。気液分離装置は、容器内の液体が流入する液体流入口とセンサへ液体を流出する液体流出口の間に配置されている気液分離部材を有する。気液分離部材は、液体流入口から流入した液体に含まれる気泡が液体流出口に流出されるのを抑制する。
【０００６】
上記実施形態の液質検出装置では、センサの上流側に設けられている気液分離部材が、液体流入口と液体流出口の間に配置されることで、液体の流路の少なくとも一部を遮るように配置されている。これにより、液体に含まれる気泡が気液分離部材を越えて流れることが抑制される。上記実施形態の液質検出装置は、液体に含まれる気泡がセンサに到達することを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】第１実施例の燃料タンク周辺の構成を示す。
【図２】第１実施例のセンサ装置の構成を示す。
【図３】第１実施例の気液分離装置の構成を示す。
【図４】第１実施例の変形例の気液分離装置の構成を示す。
【図５】第１実施例の変形例の気液分離装置の構成を示す。
【図６】第１実施例の変形例の燃料タンク周辺の構成を示す。
【図７】第１実施例の変形例の気液分離装置と気泡吸引ジェットポンプの構成を示す。
【図８】第１実施例の変形例の気液分離装置と気泡吸引ジェットポンプの構成を示す。
【図９】第１実施例の変形例の気液分離装置と気泡吸引ジェットポンプの構成を示す。
【図１０】第１実施例の変形例の燃料タンク周辺の構成を示す。
【図１１】第１実施例の変形例の気液分離装置と燃料吸引ジェットポンプの構成を示す。
【図１２】第１実施例の変形例の燃料タンク周辺の構成を示す。
【図１３】第１実施例の変形例の燃料タンク周辺の構成を示す。
【図１４】第２実施例の液質センサと気液分離装置の一体的構成を示す。
【図１５】第３実施例のセットプレートと気液分離装置の一体的構成を示す。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下に説明する実施例の主要な特徴を列記しておく。なお、以下に記載する技術要素は、それぞれ独立した技術要素であって、単独であるいは各種の組合せによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時請求項記載の組合せに限定されるものではない。
【０００９】
（特徴１）本明細書で開示される液質検出装置は、容器内の液体の液質を検出する。ここで、液体の液質とは、その液体に固有の特徴を示す性質のことであり、例えば、液体に含まれる特定物質の濃度及び液体の劣化程度を含む。また、ここでいう液体とは、内燃機関に用いられる燃料であってもよい。液体が内燃機関に用いられる燃料の場合、液体の液質とは、燃料に含まれるアルコール濃度であってもよい。
【００１０】
（特徴２）本明細書で開示される液質検出装置の一実施形態は、センサ及び気液分離装置を備えていてもよい。センサは、液体の液質に相関する物理量を検出するものである。例えば、センサは、一対の電極を有する静電容量式であってもよい。気液分離装置は、センサの上流側に配置されていてもよい。気液分離装置は、容器内の液体が流入する液体流入口とセンサへ液体を流出する液体流出口の間に配置されている気液分離部材を有していてもよい。気液分離部材は、液体流入口と液体流出口の間に配置されることで、液体の流路の少なくとも一部を遮るように配置されていてもよい。気液分離部材は、液体に含まれる気泡の通過を妨げる材料で作製されていてもよい。気液分離部材は、液体流入口から流入した液体に含まれる気泡が液体流出口に流出されるのを抑制可能に構成されていてもよい。即ち、気液分離部材は、液体流入口を通過する気泡量と液体流出口を通過する気泡量を比較すると、液体流出口を通過する気泡量を低下させるように構成されていてもよい。液体流入口と液体流出口と気液分離部材の位置関係は、気液分離部材が液体流入口と液体流出口の間に配置されている限りにおいて、特に制限されるものではない。例えば、液体流入口と液体流出口は、気液分離部材を間に置いて重力方向に対峙する位置関係に配置されていてもよく、気液分離部材を間に置いて水平方向に対峙する位置関係に配置されていてもよい。また、気液分離部材の延在方向は、液体流入口と液体流出口の間に配置されている限りにおいて、特に制限されるものではない。
【００１１】
（特徴３）気液分離部材は、液体流入口と液体流出口を結ぶ線を遮る位置関係に配置されていてもよい。換言すると、気液分離部材は、液体流入口と液体流出口の最短経路を遮る位置関係に配置されていてもよい。このような位置関係に気液分離部材が配置されていると、液体に含まれる気泡が液体流出口に流出することが効果的に抑制される。
【００１２】
（特徴４）気液分離装置は、液体流入口及び液体流出口が形成されている分離ケースをさらに有していてもよい。この場合、気液分離部材は、分離ケース内の空間を、液体流入口が露出する第１空間と液体流出口が露出する第２空間に区画していてもよい。この構成の気液分離部材は、第１空間と前記第２空間を隔てるフィルタ、一部に開口部を有する邪魔板を含む。
【００１３】
（特徴５）気液分離部材は、第１空間と前記第２空間を隔てるように区画していてもよい。この場合、気液分離部材は、液体に含まれる気泡の通過を妨げるフィルタであってもよい。この構成によると、フィルタである気液分離部材が、液体の流路を完全に遮ることができるので、液体に含まれる気泡が液体流出口に流出することが効果的に抑制される。
【００１４】
（特徴６）気液分離装置は、分離ケースの第１空間に露出する気液排出口に連通する気液排出流路をさらに有していてもよい。この構成によると、分離ケースの第１空間において気泡の蓄積が抑制されるので、液体に含まれる気泡が液体流出口に流出することが効果的に抑制される。
【００１５】
（特徴７）液体流出口の面積は、気液排出口の面積よりも大きくてもよい。この構成によると、液体の多くが液体流出口に流出することができるので、必要量の液体がセンサに供給される。
【００１６】
（特徴８）センサから液体を流出させるセンサ流出流路を備えていてもよい。この場合、気液排出流路は、センサ流出流路に連通してもよい。この構成によると、気泡を含む燃料がセンサ流出流路に排出される。
【００１７】
（特徴９）液質検出装置は、センサ流出流路に設けられている第１ジェットポンプを備えていてもよい。この場合、第１ジェットポンプは、気液排出流路を流れる液体を吸引するように構成されていてもよい。この構成によると、第１ジェットポンプが、気液分離部材の上流側から気液排出流路を介して気泡を含む液体を吸引することができる。このため、気液分離部材の上流側において気泡の蓄積が抑制されるので、液体に含まれる気泡が液体流出口に流出することが効果的に抑制される。
【００１８】
（特徴１０）センサ流出流路は、センサから流出する液体を容器内に設けられているリザーブカップに移送可能に構成されていてもよい。この場合、センサ流出流路には、リザーブカップ外に露出する吸引口が形成されていてもよい。第１ジェットポンプはさらに、吸引口を介してリザーブカップ外の液体を吸引するように構成されていてもよい。この構成によると、第１ジェットポンプは、気泡を含む液体を気液分離装置から吸引する役割とリザーブカップ外から液体を吸引する役割を担うことができる。
【００１９】
（特徴１１）液質検出装置は、容器内に設けられているリザーブカップに液体を移送する液体移送ジェットポンプを備えていてもよい。この場合、液質検出装置は、センサへ液体を供給する流路から分岐して液体移送ジェットポンプに連通する分岐流路を備えていてもよい。あるいは、気液排出流路が液体移送ジェットポンプに連通してもよい。これらの構成によると、センサに送られる液体の圧力と液体移送ジェットポンプに送られる液体の圧力が独立して調整可能となる。
【００２０】
（特徴１２）気液分離装置の気液分離部材は、センサを収容するセンサケースに設けられていてもよい。この構成によると、センサと気液分離装置が一体的に構成されるので、少ない部品点数で液質検出装置が構成される。
【００２１】
（特徴１３）気液分離装置の気液分離部材は、容器に形成されている開口に取付けられるセットプレートに設けられていてもよい。この構成によると、セットプレートと気液分離装置が一体的に構成されるので、少ない部品点数で液質検出装置が構成される。
【実施例】
【００２２】
以下、図面を参照して実施例を説明する。各実施例及びその変形例において、実質的に共通する構成要素については共通の符号を付し、繰り返しの説明を省略する。
【００２３】
（第１実施例）
図１に示されるように、燃料供給ユニット１は、自動車に搭載され、図示省略したエンジンに燃料を供給する。燃料供給ユニット１は、燃料タンク１０、セットプレート１４、燃料ポンプユニット３０及びセンサ装置２を備える。
【００２４】
燃料タンク１０は、開口が形成されている上壁を有しており、その開口がセットプレート１４で閉塞されている。燃料タンク１０とセットプレート１４は、燃料（ガソリンあるいはガソリンとエタノールとの混合燃料）が貯留される空間を画定する。
【００２５】
燃料ポンプユニット３０は、低圧フィルタ３２、ポンプ本体３４、高圧フィルタ３６、リザーブカップ２０、プレッシャーレギュレータ４２及び吐出ポート１２を備える。低圧フィルタ３２、ポンプ本体３４、高圧フィルタ３６、リザーブカップ２０及びプレッシャーレギュレータ４２は、燃料タンク１０内に配置されている。吐出ポート１２は、セットプレート１４に固定されており、燃料タンク１０外に配置されている。
【００２６】
低圧フィルタ３２、ポンプ本体３４及び高圧フィルタ３６は、リザーブカップ２０内に配置されている。リザーブカップ２０は、支柱２２によって燃料タンク１０のセットプレート１４に固定されている。
【００２７】
低圧フィルタ３２は、袋状に作製されている不織布を有しており、比較的に大きな異物の通過を妨げる。低圧フィルタ３２の内部は、ポンプ本体３４の吸引口３４ａと連通する。ポンプ本体３４は、リザーブカップ２０内に貯留されている燃料を吸引口３４ａから吸引して昇圧する。ポンプ本体３４は、昇圧された燃料を排出口３４ｂから排出する。高圧フィルタ３６は、ケース３６ａ及びフィルタ部材（図示省略）を備えており、比較的に小さな異物の通過を妨げる。図１では簡略されているが、ケース３６ａは、ポンプ本体３４の周方向に配置されており、ポンプ本体３４の排出口３４ｂとパイプ９４に連通する。高圧フィルタ３６は、ポンプ本体３４の排出口３４ｂからケース３６ａ内に流入した燃料をフィルタ部材によって濾過し、パイプ９４に送り出す。パイプ９４は、高圧フィルタ３６と吐出ポート１２を連通する。パイプ９４には、プレッシャーレギュレータ４２が接続されている。プレッシャーレギュレータ４２は、プレッシャーレギュレータ４２内の燃料の圧力が所定圧以上になると、パイプ９４内の過剰な燃料を燃料タンク１０に放出する。これにより、パイプ９４内の燃料の圧力は、一定圧力に調整される。ポンプ本体３４とプレッシャーレギュレータ４２によって一定圧力に調整された燃料は、吐出ポート１２からエンジン（図示省略）に圧送される。
【００２８】
ポンプ本体３４は、ベーパジェット３８を備える。ベーパジェット３８は、ポンプ本体３４内の燃料流路と放出パイプ５２を連通する。ポンプ本体３４内の気泡を含む燃料は、ベーパジェット３８から放出パイプ５２に放出される。
【００２９】
センサ装置２は、液質センサ６０、制御装置８０、気液分離装置７０、燃料移送ジェットポンプ４４、センサ流入パイプ５４及びセンサ流出パイプ５６を備える。
【００３０】
図２に示されるように、液質センサ６０は、セットプレート１４の開口１４ａに嵌合されており、上壁６２、周壁６４、底壁６６、電極対１００及びサーミスタ１０８を備える。上壁６２、周壁６４及び底壁６６がセンサ室を画定するセンサケースを構成しており、そのセンサ室内に電極対１００及びサーミスタ１０８が収容されている。電極対１００は、電極１０４，１０６を有する。各電極１０４，１０６は、導電性を有する材料で作製されている。電極１０４は、円筒形状を有する。電極１０４の中心軸は、燃料タンク１０の深さ方向に平行である。電極１０４は、上端近傍に、電極１０４の内側と外側とを連通する連通口１０４ｂを有する。電極１０６は、電極１０４の内側に配置されている。電極１０６は、電極１０４の中心軸と同一の中心軸を有する円筒形状を有する。電極１０６の外周面１０６ａは、全面に亘って、電極１０４の内周面１０４ａと対向する。
【００３１】
電極１０６は、内側に燃料が侵入しないように、樹脂によって埋められている。電極１０６の内側には、サーミスタ１０８が配置されている。サーミスタ１０８は、樹脂によって覆われている。サーミスタ１０８は、電極１０６の下端に配置されている。この構成によれば、サーミスタ１０８を配置するスペースを、個別に確保せずに済む。
【００３２】
電極対１００は、上壁６２、周壁６４及び底壁６６によって覆われている。上壁６２は、周壁６４と一体的に成形されている。上壁６２は、セットプレート１４の開口１４ａに、Ｏリングを介して気密に嵌合されている。上壁６２の下面は、周壁６４及び電極対１００の上端に当接している。上壁６２は、上壁６２から下面から下方に突出する円筒形状の支持壁６２ａを備える。
【００３３】
支持壁６２ａは、電極１０４，１０６の隙間に配置されている。支持壁６２ａの下端は、全周に亘って同じ高さに位置しており、連通口１０４ｂの上端と略同じ高さに位置する。支持壁６２ａは、周壁６４と共に、電極１０４の上端部を狭持することによって、電極１０４の上端を支持している。また、支持壁６２ａは、支持壁６２ａの内側に電極１０６が嵌合されることによって、電極１０６上端を支持する。
【００３４】
周壁６４は、上壁６２と底壁６６の間を延びており、樹脂等の非導電材料で作製されている。周壁６４は、電極１０４の中心軸と同一の中心軸を有する円筒形状を有する。
【００３５】
底壁６６は、周壁６４の下端に一体的に取り付けられている。また、底壁６６の上面には、電極１０４の下端部が挿入されている。これにより、底壁６６は、電極１０４の下端を支持する。なお、底壁６６は、電極１０６の下端との間に隙間を有する。
【００３６】
電極１０４の対向面１０４ａ、電極１０６の対向面１０６ａ、上壁６２、詳細には、支持壁６２ａの下面及び底壁６６の上面は、貯留空間１１０を画定する。電極１０４の外周面、周壁６４の内周面、上壁６２の下面及び底壁６６の上面は、貯留空間１２０を画定する。電極１０４と電極１０６は、貯留空間１１０を介して対向する部分において、一対の電極からなる静電容量式センサを構成する。貯留空間１１０の下端は、連通口６８によって、センサ流入パイプ５４に連通する。貯留空間１１０の上端は、連通口１０４ｂによって、貯留空間１２０に連通する。貯留空間１２０の下端は、連通口６７によって、センサ流出パイプ５６に連通する。センサ流入パイプ５４からセンサ流出パイプ５６に流れる燃料は、液質センサ６０を通過するときに、貯留空間１１０に充満される。
【００３７】
上壁６２の上面には、制御装置８０が固定されている。制御装置８０は、制御回路８２及び出力端子８４を備える。制御回路８２は、ＣＰＵ、メモリ等を実装する。出力端子８４は、ＥＣＵ（Engine Control Unit）に接続されている。制御装置８０は、制御回路８２を利用して液質センサ６０に貯留する燃料の温度及び電極対１００の間の電気的特性からエタノール濃度を演算し、出力端子８４を介してそのエタノール濃度をＥＣＵに提供する。
【００３８】
図１に示されるように、気液分離装置７０は、液質センサ６０の上流側に配置されており、放出パイプ５２とセンサ流入パイプ５４に連通する。放出パイプ５２及びセンサ流入パイプ５４は、ポンプ本体３４から液質センサ６０に燃料を流入させるセンサ流入流路を構成する。気液分離装置７０は、気液排出パイプ５８を有する。気液排出パイプ５８は、その一端が気液分離装置７０に連通しており、その他端がリザーブカップ２０内に露出している。なお、気液排出パイプ５８の他端は、リザーブカップ２０外に露出していてもよい。
【００３９】
図３に示されるように、気液分離装置７０は、分離ケース７１及び気液分離フィルタ７２を有する。分離ケース７１は、円筒状の形態を有しており、その内経は各パイプ５２，５４，５８の内径よりも広い。分離ケース７１では、底壁の一部に液体流入口７１ａが形成されており、上壁の一部に液体流出口７１ｂが形成されており、側壁の一部に気液排出口７１ｃが形成されている。気液分離フィルタ７２は、液体流入口７１ａと液体流出口７１ｂを結ぶ線（換言すると、液体流入口７１ａと液体流出口７１ｂの間の最短経路）を遮るように配置されている。この例では、気液分離フィルタ７２は、分離ケース７１の側壁に一巡して接合しており、分離ケース７１の内部空間を第１空間７１Ａと第２空間７１Ｂに隔てるように区画する。第１空間７１Ａは気液分離フィルタ７２に対して上流側に位置しており、第２空間７１Ｂは気液分離フィルタ７２に対して下流側に位置する。液体流入口７１ａは、放出パイプ５２に連通しており、第１空間７１Ａに露出する。液体流出口７１ｂは、センサ流入パイプ５４に連通しており、第２空間７１Ｂに露出する。気液排出口７１ｃは、気液排出パイプ５８に連通しており、第１空間７１Ａに露出する。
【００４０】
気液分離フィルタ７２は、燃料に含まれる気泡の通過を選択的に妨げる材料で作製されている。一例では、気液分離フィルタ７２の材料には、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリアミド（ＰＡ）又はナイロン（登録商標）が用いられる。このため、気液分離フィルタ７２は、液体流入口７１ａから流入してくる燃料に含まれる気泡が液体流出口７１ｂに排出されるのを防止する。気液分離フィルタ７２を通過できなかった気泡は、燃料の一部とともに気液排出口７１ｃを介して気液排出パイプ５８に排出される。
【００４１】
図１に示されるように、燃料移送ジェットポンプ４４は、リザーブカップ２０の底部近傍の外周面に配置されており、センサ流出パイプ５６に連通するとともに、リザーブカップ２０に形成されている燃料移送口４４ａを介してリザーブカップ２０内にも連通する。換言すれば、センサ流出パイプ５６は、燃料移送ジェットポンプ４４を介してリザーブカップ２０内に連通する。したがって、液質センサ６０から排出された燃料は、センサ流出パイプ５６及び燃料移送ジェットポンプ４４を通過してリザーブカップ２０に移送される。燃料移送ジェットポンプ４４にはさらに、リザーブカップ２０外に露出する燃料吸引口（図示省略）が形成されている。このため、燃料移送ジェットポンプ４４は、液質センサ６０から排出される燃料の流速を利用して、リザーブカップ２０外の燃料を燃料吸引口から吸引し、吸引した燃料を燃料移送口４４ａを介してリザーブカップ２０内に移送する。
【００４２】
（燃料供給ユニット１の動作）
運転者がエンジンを始動させると、燃料供給ユニット１が駆動する。図１に示されるように、燃料供給ユニット１が駆動すると、リザーブカップ２０内の燃料は、低圧フィルタ３２を通過してポンプ本体３４内に吸引される。低圧フィルタ３２は、ポンプ本体３４内に異物が混入することを防止することができる。ポンプ本体３４内の燃料は、ポンプ本体３４内のインペラによって昇圧される。ポンプ本体３４で昇圧された燃料の一部は、排出口３４ｂから高圧フィルタ３６に排出される。燃料は、高圧フィルタ３６のフィルタ部材によって濾過され、パイプ９４に送り出される。そして、プレッシャーレギュレータ４２で一定圧力に調整された燃料は、吐出ポート１２からエンジンに供給される。また、ポンプ本体３４で昇圧された燃料の他の一部は、気泡とともにベーパジェット３８を介して放出パイプ５２に放出される。
【００４３】
放出パイプ５２に放出された燃料は、気液分離装置７０に流入する。図３に示されるように、燃料に含まれる気泡は、気液分離フィルタ７２を通過することができない。このため、気液分離フィルタ７２を通過できなかった気泡は、燃料の一部とともに気液排出口７１ｃを介して気液排出パイプ５８に排出される。一方、気泡が取り除かれた燃料は、液体流出口７１ｂを介してセンサ流入パイプ５４に排出され、液質センサ６０に流入する。液質センサ６０が有する一対の電極１００（図２参照）は、気泡が取り除かれた燃料で浸漬される。
【００４４】
制御装置８０は、燃料供給ユニット１の駆動中、液質センサ６０を利用して燃料タンク１０内の燃料に含まれるエタノール濃度を検出する。制御装置８０は、自動車のエンジンが停止されるまで、エタノール濃度の検出を繰り返し実行する。
【００４５】
具体的には、制御装置８０は、バッテリ（図示省略）から供給される電力を予め決められた周波数（例えば１０Ｈｚ〜３ＭＨｚ）の信号（即ち交流電流）に変換し、配線８６を介してその信号を液質センサ６０の一対の電極１００に供給する。制御装置８０は、一対の電極１００に蓄積した電荷量に基づいて静電容量を算出する。次いで、制御回路８２は、配線８６を介してサーミスタ１０８に直流電力を供給し、サーミスタ１０８の抵抗値からサーミスタ１０８の温度を検出する。サーミスタ１０８の温度は、貯留空間１１０内の燃料の温度に略等しい。このため、制御回路８２は、サーミスタ１０８の温度を検出することによって、貯留空間１１０内の燃料の温度を検出することができる。電極対１００の静電容量は、燃料の誘電率に依存して変動する。ガソリンの誘電率とエタノールの誘電率とは大きく異なるため、燃料の誘電率は、燃料に含まれるガソリンとエタノールの含有比に依存して変動する。また、燃料の誘電率は、燃料の温度に依存して変動する。制御装置８０の制御回路８２は、一対の電極１００間の静電容量を特定するための回路、及び、特定された静電容量を燃料の誘電率に変換するための回路を実装する。また、制御装置８０の制御回路８２は、燃料の誘電率と燃料の温度から燃料中のエタノール濃度を算出するためのデータベースが格納されているメモリを有する。データベースは、予め実験あるいは解析によって特定されている。制御装置８０の制御回路８２は、一対の電極１００間の静電容量から燃料の誘電率を求めると、データベースを参照して、燃料の誘電率と燃料の温度から燃料中のエタノール濃度を特定する。制御装置８０は、特定されたエタノール濃度を、ＥＣＵに出力する。ＥＣＵは、燃料中のエタノール濃度に応じて、エンジンに供給する燃料量を調整する。
【００４６】
このように、本実施例のセンサ装置２は、液質センサ６０の上流側に配置された気液分離装置７０を備えていることを特徴としている。気液分離装置７０は、気液分離フィルタ７２を有しており、気泡を取り除いた燃料を液質センサ６０に供給することができる。本実施例の気液分離装置７０では、燃料の流路を遮るように気液分離フィルタ７２が配置されているので、燃料に含まれる気泡が確実に取り除かれる。このため、液質センサ６０の一対の電極１００は、気泡が取り除かれた燃料で浸漬される。本実施例のセンサ装置２は、気泡の影響が除去されることにより、高精度にエタノール濃度を検出することができる。
【００４７】
また、気液分離装置７０は、気液分離フィルタ７２を通過できなかった気泡を気液排出口７１ｃを介して排出することができる。さらに、気液分離フィルタ７２は、気液排出口７１ｃ側の端部が重力方向（この例では紙面上下方向）の上側となるように、水平方向（この例では紙面左右方向）に対して傾斜して配置されている。これにより、気液分離フィルタ７２を通過できなかった気泡は、気液分離フィルタ７２に沿って流動し、気液排出口７１ｃに効率的に排出される。このため、気液分離フィルタ７２の上流側である第１空間７１Ａにおいて気泡の蓄積が顕著に抑制され、気液分離フィルタ７２の気泡除去性能が維持される。
【００４８】
本実施例のセンサ装置２では、気液分離装置７０の気液分離フィルタ７２での圧力損失とセンサ流入パイプ５４での圧力損失と液質センサ６０での圧力損失とセンサ流出パイプ５６での圧力損失と燃料移送ジェットポンプ４４での圧力損失の合計が、気液排出パイプ５８での圧力損失よりも小さい関係で構成されていることを特徴とする。このような構成により、燃料の多くが、液質センサ６０と燃料移送ジェットポンプ４４に流入することができる。このような構成を実現するために、液体流出口７１ｂの開口面積が気液排出口７１ｃの開口面積よりも大きい関係となっているのが望ましい。さらに、燃料移送ジェットポンプ４４の絞り部の開口面積が、気液排出口７１ｃの開口面積よりも大きい関係となっているのが望ましい。
【００４９】
（第１実施例の変形例）
（１）図４に示されるように、気液分離装置７０は、邪魔板７３を有していてもよい。邪魔板７３は、燃料及び気泡の双方の通過を妨げる材料で作製されている。邪魔板７３には、第１空間７１Ａと第２空間７１Ｂを連通する開口部７３ａが形成されている。開口部７３ａは、液体流入口７１ａと液体流出口７１ｂを結ぶ線に対して、気液排出口７１ｃの存在位置とは反対側に位置するのが望ましい。このような位置関係に開口部７３ａが形成されていると、液体流入口７１ａから流入する燃料に含まれる気泡は、開口部７３ａを通過することが抑制され、気液排出口７１ｃに効果的に排出される。
【００５０】
（２）図５に示されるように、液体流入口７１ａ及び液体流出口７１ｂが分離ケース７１の側壁の一部に形成され、気液排出口７１ｃが分離ケース７１の上壁の一部に形成されていてもよい。また、気液分離フィルタ７２は、このような液体流入口７１ａ、液体流出口７１ｂ及び気液排出口７１ｃの位置関係に基づいて適宜に配置されるのが望ましい。この例では、気液排出口７１ｃが分離ケース７１の上壁に形成されているので、浮力を受けて上昇する気泡が気液排出口７１ｃに効果的に排出される。
【００５１】
（３）図６に示されるように、センサ装置２は、センサ流出パイプ５６に設けられている気泡吸引ジェットポンプ１５０を備えていてもよい。また、この例では、気液排出パイプ５８が気泡吸引ジェットポンプ１５０に連通している。図７に示されるように、気泡吸引ジェットポンプ１５０は、センサ流出パイプ５６の内径よりも小さい内径の絞り部１５２を有する。絞り部１５２は、気液排出パイプ５８と連通する箇所に対応して形成されている。これにより、気泡吸引ジェットポンプ１５０は、気液排出パイプ５８を介して分離ケース７１の第１空間７１Ａから燃料を吸引する。このため、気液分離フィルタ７２の上流側である第１空間７１Ａにおいて気泡の蓄積が抑制されるので、気液分離フィルタ７２の気泡除去性能が維持される。なお、図８に示す邪魔板７３の例でも、気泡吸引ジェットポンプ１５０が設けられているのが望ましい。気泡が邪魔板７３の開口部７３ａを通過して液体流出口７１ｂに流出することが抑制される。また、図９に示す例においても、気泡吸引ジェットポンプ１５０が設けられているのが望ましい。気液分離フィルタ７２の上流側である第１空間７１Ａにおいて気泡の蓄積が顕著に抑制されるので、気液分離フィルタ７２の気泡除去性能が維持される。また、これらの気液排出パイプ５８には、気泡吸引ジェットポンプ１５０の吸引力が所定値以上となったときに開放する弁が設けられていてもよい。この構成によると、気泡吸引ジェットポンプ１５０の吸引力が小さいとき、即ち、液質センサ６０を介してセンサ排出パイプ５６を流れる燃料が少ないときは、弁が閉じることによって液質センサ６０に供給する燃料が増加する。この構成によると、液質センサ６０に供給する燃料が必要量に調整される。
【００５２】
（４）図１０に示されるように、気液分離装置７０は、リザーブカップ２０の底部近傍の外周面に配置されており、燃料移送ジェットポンプ４４に隣接していてもよい。図１１に示されるように、燃料移送ジェットポンプ４４には、リザーブカップ２０外に露出する燃料吸引口４４ｂが形成されている。燃料移送ジェットポンプ４４は、分離ケース７１の第１空間７１Ａから気泡を含む燃料を吸引するとともに、リザーブカップ２０外の燃料も吸引する。吸引された燃料は、燃料移送口４４ａを介してリザーブカップ２０内に移送される。この例の燃料移送ジェットポンプ４４は、図６〜９に示す気泡吸引ジェットポンプ１５０を兼用していると評価できる。このため、この例のセンサ装置２は、少ない部品点数で構成可能という利点を有する。
【００５３】
（５）図１２に示されるように、センサ装置２は、排出パイプ５２から分岐するとともに燃料移送ジェットポンプ４４に連通する分岐パイプ５９を備えていてもよい。この例では、センサ流出パイプ５６の末端がリザーブカップ２０内に露出しており、気液排出パイプ５８の末端がリザーブカップ２０外に露出している。分岐パイプ５９が燃料移送ジェットポンプ４４に連通していると、液質センサ６０に送られる燃料の圧力と燃料移送ジェットポンプ４４に送られる燃料の圧力が独立して調整可能となる。このため、液質センサ６０におけるエタノール濃度の検出が良好に実施されるとともに、燃料移送ジェットポンプ４４も良好に動作することができる。
【００５４】
（６）図１３に示されるように、センサ装置２では、気液排出パイプ５８が燃料移送ジェットポンプ４４に連通していてもよい。図１２に示す例と同様に、液質センサ６０に送られる燃料の圧力と燃料移送ジェットポンプ４４に送られる燃料の圧力が独立して調整可能となる。さらに、図１２の例と対比すると、この例のセンサ装置２では、気液排出パイプ５８が分岐パイプ５９を兼用していると評価できる。このため、この例のセンサ装置２は、少ない部品点数で構成可能という利点を有する。
【００５５】
（第２実施例）
図１４に示されるように、第２実施例では、液質センサ６０と気液分離装置７０が一体的に構成されていることを特徴とする。この例の液質センサ６０は、センサケース６２を有する。センサケース６２には、静電容量式のセンサである一対の電極を収容するセンサ室６４が形成されている。さらに、センサケース６２には、センサ室６４の上流側に気液分離装置７０が設けられている。換言すると、センサケース６２の一部が、気液分離装置７０の分離ケースを構成していると評価できる。このように、液質センサ６０と気液分離装置７０を一体的に構成することにより、少ない部品点数でセンサ装置を構成することができる。
【００５６】
第２実施例においても、気液排出パイプ５８がセンサ流出パイプ５６に連通しているのが望ましい。さらに、センサ流出パイプ５６に気泡吸引ジェットポンプが設けられているのが望ましい。フィルタ７２の上流側である第１空間７１Ａにおいて気泡の蓄積が抑制され、フィルタ７２の気泡除去性能が維持される。
【００５７】
（第３実施例）
図１５に示されるように、第３実施例では、気液分離装置７０がセットプレート１４と一体的に構成されていることを特徴とする。この例の液質センサ６０は、セットプレート１４に着脱可能に構成されている。液質センサ６０をセットプレート１４に固定すると、液質センサ６０のセンサ室６４とセットプレート１４に形成されているセンサ流入パイプ５４として機能する流路が、Ｏ−リング６６を介して気密に連通する。この例では、セットプレート１４の一部が、気液分離装置７０の分離ケースを構成していると評価できる。このように、気液分離装置７０をセットプレート１４と一体的に構成することにより、少ない部品点数でセンサ装置を構成することができる。
【００５８】
第３実施例においても、気液排出パイプ５８がセンサ流出パイプ５６に連通しているのが望ましい。さらに、センサ流出パイプ５６に気泡吸引ジェットポンプが設けられているのが望ましい。フィルタ７２の上流側である第１空間７１Ａにおいて気泡の蓄積が抑制され、フィルタ７２の気泡除去性能が維持される。
【００５９】
以上、本発明の実施形態について詳細に説明したが、これらは例示に過ぎず、特許請求の範囲を限定するものではない。特許請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。
【００６０】
例えば、上記実施例のセンサ装置２は、液質センサ６０を用いて、燃料中のエタノール濃度を検出している。この例に代えて、センサ装置２は、燃料の劣化の程度（例えば、燃料の酸化の程度）等を検出してもよい。また、上記実施例では、気液分離装置７０は、ベーパジェットに接続される放出パイプ５２に連通している。この例に代えて、気液分値装置は、プレッシャーレギュレータ４２の放出パイプに接続されてもよい。また、上記実施例の制御装置８０は、一対の電極間の静電容量、即ち、燃料の誘電率を用いて、エタノール濃度等を検出する。この例に代えて、制御装置８０は、一対の電極間の他の電気特性、例えば、一対の電極間の燃料の導電率を用いて、エタノール濃度を検出してもよい。
【００６１】
また、本明細書または図面に説明した技術要素は、単独であるいは各種の組合せによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時請求項記載の組合せに限定されるものではない。また、本明細書または図面に例示した技術は複数目的を同時に達成するものであり、そのうちの一つの目的を達成すること自体で技術的有用性を持つものである。
【符号の説明】
【００６２】
５２：放出パイプ
５４：センサ流入パイプ
５６：センサ流出パイプ
５８：気液排出パイプ
６０：液質センサ
７０：気液分離装置
７１：分離ケース
７１ａ：液体流入口
７１ｂ：液体流出口
７１ｃ：気液排出口
７２：フィルタ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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