(57)【要約】【課題】  一対の第１電極および一対の第２電極を備え、電極配置領域を拡大させずに、第１電極に接続される一対のリード部における静電容量の発生を抑えて、液面レベルの検出精度の低下を防止できる液面レベル検出装置を提供する。【解決手段】  オイルレベル検出装置１は、一対の第１リード部１９に挟まれる領域に、予めグランド電極を備えるのではなく、第１電極１７における静電容量を測定する際には、第２電極用スイッチング回路６１を駆動させて第１リード部１９に挟まれる一対の第２電極１３をグランドラインに接続して、第２電極１３をグランド電極として形成する。これにより、通常センサ電極として機能することになる第２電極１３がグランド電極として作用し、第１リード部１９間に静電容量が発生するのを防止でき、第１電極１７間の静電容量を検出する際に、第１リード部１９の静電容量が浮遊容量となって、検出精度に悪影響を与えるのを防止できる。【選択図】  図１
2005208038.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
測定対象液体に少なくとも一部が浸漬される一対の第１電極と、
前記第１電極とは高さ方向位置が異なる位置に配置されると共に、測定対象液体に少なくとも一部が浸漬される一対の第２電極と、
前記一対の第１電極に一端が接続されると共に、前記一対の第２電極を挟み込むように配設される一対の第１リード部と、
前記一対の第２電極からグランドラインに至る第２電極用バイパス電流経路を通電状態または開放状態のいずれかに設定する第２電極用グランド接続スイッチング手段と、
前記第２電極用グランド接続スイッチング手段により前記第２電極用バイパス電流経路を通電状態に制御して前記一対の第２電極をグランドラインに接地した状態で、前記一対の第１電極における電極間の第１静電容量を測定する第１静電容量測定手段と、を備え
前記第１静電容量と前記一対の第２電極における電極間の第２静電容量とに基づき、測定対象液体の液面レベルを検出することを特徴とする液面レベル検出装置。
【請求項２】
前記第２静電容量を測定する第２静電容量測定手段をさらに備え、
前記第２静電容量測定手段は、前記第２電極用グランド接続スイッチング手段により前記第２電極バイパス電流経路を開放状態に制御して前記一対の第２電極をグランドラインから絶縁し、かつ、前記一対の第１電極を非通電状態に設定した状態で、前記第２静電容量を測定すること、
を特徴とする請求項１に記載の液面レベル検出装置。
【請求項３】
前記第２静電容量を測定する第２静電容量測定手段と、
前記一対の第１電極からグランドラインに至る第１電極バイパス電流経路を通電状態または開放状態のいずれかに設定する第１電極用グランド接続スイッチング手段と、をさらに備え、
前記第２静電容量測定手段は、前記第２電極用グランド接続スイッチング手段により前記第２電極バイパス電流経路を開放状態に制御し、かつ、前記第１電極用グランド接続スイッチング手段により前記第１電極バイパス電流経路を通電状態に制御して前記一対の第１電極をグランドラインに接地した状態で、前記第２静電容量を測定すること、
を特徴とする請求項１に記載の液面レベル検出装置。
【請求項４】
絶縁性支持体をさらに有し、
前記一対の第１電極、前記一対の第２電極及び前記一対の第１リード部は、いずれも前記絶縁性支持体の同一平面上に形成されていること、
を特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の液面レベル検出装置。
【請求項５】
前記第１電極は、鉛直方向において前記第２電極より下側に配置されて、常に測定対象液体中に浸漬される基準電極として備えられ、
前記第２電極は、鉛直方向に延びる長尺形状であり、測定対象液体の液面レベルに応じて前記測定対象液体に対する自身の浸漬割合が変化するセンサ電極として備えられること、
を特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の液面レベル検出装置。
【請求項６】
前記第１電極は、鉛直方向において前記第２電極より上側に配置され、鉛直方向に延びる長尺形状であり、測定対象液体の液面レベルに応じて前記測定対象液体に対する自身の浸漬割合が変化するセンサ電極として備えられ、
前記第２電極は、常に測定対象液体中に浸漬される基準電極として備えられること、
を特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の液面レベル検出装置。
【請求項７】
測定用信号を接続先に対して出力し、前記測定用信号が接続先を通過した後の信号である通過後信号を取得する信号出力取得手段と、
前記信号出力取得手段の接続先を前記一対の第１電極または前記一対の第２電極のいずれかに切り替える接続先切替手段と、
をさらに備え、
前記信号出力取得手段は、前記接続先切替手段による切り替え状態によって、前記第１静電容量測定手段または前記第２静電容量測定手段の一部を構成し、
前記第１静電容量測定手段は、前記接続先切替手段を制御して前記信号出力取得手段の接続先を前記一対の第１電極に設定し、前記第２電極を接地した状態で、前記信号出力取得手段にて取得された前記通過後信号に基づき前記第１静電容量を測定し、
前記第２静電容量測定手段は、前記接続先切替手段を制御して前記信号出力取得手段の接続先を前記一対の第２電極に設定し、前記一対の第２電極をグランドラインから絶縁した状態で、前記信号出力取得手段にて取得された前記通過後信号に基づき前記第２静電容量を測定すること、
を特徴とする請求項２または請求項３に記載の液面レベル検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、測定対象液体に少なくとも一部が浸漬される一対の第１電極と、第１電極とは高さ方向位置が異なる位置に配置される一対の第２電極とを備え、一対の第１電極における電極間の第１静電容量と、一対の第２電極における電極間の第２静電容量とに基づき、測定対象液体の液面レベルを検出する液面レベル検出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、一対の電極における電極間の静電容量は、電極の周囲に配置された物質の誘電率に応じて変化することが知られており、これを利用して、一対の電極における電極間の静電容量に基づき、液面レベルを検出する装置が実用化されている。
【０００３】
そのような液面レベルを検出する液面レベル検出装置は、例えば、長尺状に形成された一対のセンサ電極と、常に測定対象液体に浸漬される基準電極とを絶縁性支持体であるプリント基板上に形成したセンサ素子部を有する。そして、液面レベル検出装置は、基準電極の静電容量に基づき測定対象液体の誘電率を検出し、検出した誘電率とセンサ電極の静電容量とに基づいて測定対象液体の液面レベル（液体量）を検出する（特許文献１参照）。
【０００４】
なお、センサ電極と基準電極との間に発生する浮遊容量によって検出精度が低下する虞があることから、センサ電極と基準電極との間にアース電極（グランド電極）を配置することで浮遊容量の発生を防止し、検出精度の低下を防止している。
【特許文献１】特開昭６３−０７９０１６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、上記従来の液面レベル検出装置においては、外部機器と基準電極とを接続するための一対のリード部が備えられており、この一対のリード部の間にも静電容量が発生することがある。
【０００６】
このように、一対のリード部の間に静電容量が発生すると、一対の基準電極における静電容量を検出する際に、リード部間にて発生した静電容量が浮遊容量として重畳されてしまい、基準電極における静電容量の検出値に検出誤差が生じる虞がある。そして、基準電極における静電容量に検出誤差が生じると、測定対象液体の誘電率の検出値にも誤差が生じてしまい、液面レベルの検出精度が低下するという問題が生じる。
【０００７】
なお、上記特許文献１に記載の液面レベル検出装置においては、プリント基板の基板面のうち一対のリード部に挟まれる領域にグランド電極（アース電極）が形成されており、このグランド電極によって、一対のリード部における静電容量の大きさをある程度は低減できると考えられる。
【０００８】
しかし、上記特許文献１に記載のように、センサ電極および基準電極とは別にグランド電極を備える場合には、電極配置領域が拡大することとなり、電極が形成されるプリント基板などのセンサ素子部（絶縁性支持体）が大型化することになる。このようにセンサ素子部が大型化すれば、センサ素子部自身の設置スペースを大きく確保する必要があるが、そのような設置スペースを確保できない環境下では、一対のリード部に挟まれる領域にグランド電極を設けない構成にすることでセンサ素子部の小型化を図ることが余儀なくされる。その場合には、リード部に起因する浮遊容量の影響を除去できず、液面レベルの検出誤差が生じてしまう。
【０００９】
そこで、本発明はこうした問題に鑑みなされたものであり、一対の第１電極および一対の第２電極を備える液面レベル検出装置であって、電極配置領域を拡大させることなく、第１電極に接続されると共に第２電極を挟み込むように配設されるリード部に起因した静電容量の発生を抑えて、液面レベルの検出精度の低下を防止できる液面レベル検出装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するためになされた請求項１に記載の発明は、測定対象液体に少なくとも一部が浸漬される一対の第１電極と、第１電極とは高さ方向位置が異なる位置に配置されると共に、測定対象液体に少なくとも一部が浸漬される一対の第２電極と、一対の第１電極に一端が接続されると共に、一対の第２電極を挟み込むように配設される一対の第１リード部と、一対の第２電極からグランドラインに至る第２電極バイパス電流経路を通電状態または開放状態のいずれかに設定する第２電極用グランド接続スイッチング手段と、第２電極用グランド接続スイッチング手段により第２電極バイパス電流経路を通電状態に制御して一対の第２電極をグランドラインに接地した状態で、一対の第１電極における電極間の第１静電容量を測定する第１静電容量測定手段と、を備え、第１静電容量と、一対の第２電極における電極間の第２静電容量とに基づき、測定対象液体の液面レベルを検出することを特徴とする液面レベル検出装置である。
【００１１】
この液面レベル検出装置は、リード部に挟まれる領域に、予めグランドラインに接地されたグランド電極を設けるのではなく、一対のリード部に挟まれる一対の第２電極をグランドラインに接続可能な状態にして、第２電極を、第２静電容量を測定するための検知電極として作用させるのみならず、グランド電極としても作用させるようにしている。より具体的には、第１静電容量を検出する際に、第２電極用グランド接続スイッチング手段を通電制御して、第２電極からグランドラインに至る第２電極バイパス電流経路を通電状態にすることで、第２電極をグランド電極として作用させている。
【００１２】
これにより、第１静電容量を検出する際に、第２電極がグランド電極として作用し、リード部間に静電容量が発生するのを防止でき、リード部に起因した静電容量が浮遊容量となって、検出精度に悪影響を与えるのを防止できる。
【００１３】
また、第１電極に接続されるリード部と第２電極との間にグランド電極を備える必要がないため、電極配置領域の小型化を実現しつつ、リード部に起因したる静電容量の発生を防止することが出来る。
【００１４】
よって、本発明の液面レベル検出装置は、電極配置領域を拡大させることなく、第１電極に接続されるリード部間での静電容量の発生を抑えることができ、液面レベルの検出精度の低下を防止することができる。また、この液面レベル検出装置は、第２電極をグランド電極として兼用する構成であるため、電極配置領域の小型化を図ることができ、電極配置領域の制約により用途が制限されるのを回避できるという利点がある。
【００１５】
ついで、上記の液面レベル検出装置であって、第２静電容量を測定する第２静電容量測定手段をさらに備え、第２静電容量測定手段は、第２電極用グランド接続スイッチング手段により第２電極バイパス電流経路を開放状態に制御して一対の第２電極をグランドラインから絶縁し、かつ、一対の第１電極を非通電状態に設定した状態で、第２静電容量を測定すると良い。
【００１６】
第２静電容量を検出するにあたって、第２電極用グランド接続スイッチング手段により第２電極バイパス電流経路を開放状態に制御して一対の第２電極をグランドラインから絶縁し、かつ、第１電極を非通電状態に設定した状態した状態で検出することで、第２静電容量を精度良く検出することができる。その結果、第１静電容量を精度良く検出することができる効果と相俟って、液面レベルの検出精度を良好なものとすることができる。
【００１７】
さらに、上記の液面レベル検出装置であって、第２静電容量を測定する第２静電容量測定手段と、一対の第１電極からグランドラインに至る第１電極バイパス電流経路を通電状態または開放状態のいずれかに設定する第１電極用グランド接続スイッチング手段と、をさらに備え、第１静電容量測定手段は、第１電極用グランド接続スイッチング手段により第１電極バイパス電流経路を開放状態に制御して一対の第１電極をグランドラインから絶縁し、かつ、第２電極用グランド接続スイッチング手段により第２電極バイパス電流経路を通電状態に制御して前記一対の第２電極をグランドラインに接地した状態で、第１静電容量を測定し、第２静電容量測定手段は、第１電極用グランド接続スイッチング手段により第１電極バイパス電流経路を通電状態に制御して一対の第１電極をグランドラインに接地した状態で、第２静電容量を測定すると良い。
【００１８】
この液面レベル検出装置によれば、第１電極についてもグランドラインに接続可能な状態にして、第１電極および第１リード部をグランド電極として作用させるようにしている。より具体的には、第２静電容量を検出する際に、第１電極用グランド接続スイッチング手段を通電制御して第１電極バイパス電流経路を通電状態にすることで、第１電極および第１リード部をグランド電極として作用させている。これにより、第２静電容量を検出する際に、第１リード部がグランド電極として作用し、検出精度に悪影響を与えるのを防止できる。その結果、第１静電容量を精度良く検出することができる効果と相俟って、液面レベルの検出を良好に行うことができる。
【００１９】
さらに、上記の液面レベル検出装置であって、絶縁性支持体をさらに有し、一対の第１電極、一対の第２電極および一対の第１リード部は、いずれも絶縁性支持体の同一平面上に形成されていると良い。このように、第１電極、第２電極および第１リード部全てを、絶縁性支持体の同一平面上に並んで配置することで、各電極を別々に液体中に配置させる必要がなく、支持体を液体中に配置させるだけで各電極を液体中に配置させることができる。なお、第１電極、第２電極および第１リード部は、例えば金属箔により形成することで、容易に絶縁性支持体の同一平面上に並ぶように形成することができる。
【００２０】
そして、上述の液面レベル検出装置は、例えば、第１電極が、鉛直方向において第２電極より下側に配置されて、常に測定対象液体中に浸漬される基準電極として備えられ、第２電極が、鉛直方向に延びる長尺形状であり、測定対象液体の液面レベルに応じて測定対象液体に対する自身の浸漬割合が変化するセンサ電極として備えられる構成とすることができる。
【００２１】
このように第１電極を第２電極の下側に配置させつつ、第１電極を常に測定対象液体中に浸漬させて基準電極として機能させることで、第１電極を用いて測定される静電容量の変化は、測定対象液体の誘電率にのみ依存することになる。そして、この液面レベル検出装置では、このような状態下で測定される第１電極間の静電容量と、第２電極（センサ電極）間の静電容量とに基づいて液面レベルを検出するようにしている。それにより、測定対象液体の劣化などに由来する誘電率変動の影響を抑えつつ液面レベルを検出することができ、第１電極（基準電極）間の静電容量測定時に第２電極（センサ電極）をグランドラインに接地してリード部間における静電容量の影響を抑える効果と相俟って、より適切に液面レベルを検出することができる。
【００２２】
また、第１電極を第２電極の下側に配置すると、リード部は第１電極から上側に向けて配設されることから、各電極のうち第１静電容量手段等と接続される部分（接続用端子部）は、電極配置領域の上側部分に配置される。
【００２３】
各電極をこのように構成する場合には、各電極を測定対象液体の収容容器内部に配置するにあたり、各電極を収容容器の上部から内部に向けて挿入して配置することができ、収容容器の底部に電極挿入用の穴部を設ける必要が無くなる。これにより、収容容器の底部に形成した穴部から測定対象液体が漏洩するのを防止できる。
よって、本発明の液面レベル検出装置は、底部に電極挿入用の穴部を形成できない収容容器において、液面レベルを検出する用途に有効に利用することができる。
【００２４】
また、上述の液面レベル検出装置は、例えば、第１電極が、鉛直方向において第２電極より上側に配置され、鉛直方向に延びる長尺形状であり、測定対象液体の液面レベルに応じて測定対象液体に対する自身の浸漬割合が変化するセンサ電極として備えられ、第２電極が、常に測定対象液体中に浸漬される基準電極として備えられるように構成することができる。
【００２５】
このように第１電極を第２電極の上側に配置させつつ、第２電極を常に測定対象液体中に浸漬させて基準電極として機能させることで、第２電極を用いて測定される静電容量の変化は、測定対象液体の誘電率にのみ依存することになる。そして、この液面レベル検出装置では、このような状態下で測定される第２電極間の静電容量と、第１電極（センサ電極）間の静電容量とに基づいて液面レベルを検出するようにしている。それにより、測定対象液体の劣化などに由来する誘電率変動の影響を抑えつつ液面レベルを検出することができ、第１電極（センサ電極）間の静電容量測定時に第２電極（基準電極）をグランドラインに接地してリード部間における静電容量の影響を抑える効果と相俟って、より適切に液面レベルを検出することができる。
【００２６】
そして、第１電極を第２電極の上側に配置すると、リード部は第１電極から下側に向けて配設されることから、各電極のうち第１静電容量手段等と接続される部分（接続用端子部）は、電極配置領域の下側部分に配置される。
【００２７】
各電極をこのように構成する場合には、各電極を測定対象液体の収容容器内部に配置するにあたり、各電極を収容容器の底部から内部に向けて挿入して配置することができ、接続用端子部から第２電極までの距離を大きく確保しなくとも、基準電極としての第２電極を収容容器の底部に確実に配置することが出来る。これにより、電極部分が大型化するのを防止しつつ、収容容器のうち常に測定対象液体が配置される位置に基準電極を容易に配置することができる。
【００２８】
よって、本発明の液面レベル検出装置は、電極部分の大型化を抑制しつつ、第２電極の電極間において測定対象液体の誘電率にのみ依存した静電容量を精度良く検出することができ、電極部分の配置スペースが小さい用途であっても、検出精度を低下させることなく液面レベルを検出することができる。
【００２９】
ところで、一対の第１電極に入力された測定用信号は、第１電極を通過することにより、第１静電容量に応じて波形が変化する。このことから、第１電極を通過した後の通過後信号に基づいて、第１静電容量を検出することが出来る。これは、第２電極についても同様であり、一対の第２電極に測定用信号を入力し、第２電極を通過した後の通過後信号を取得することにより、第２電極を通過した後の通過後信号に基づいて第２静電容量を検出することができる。
【００３０】
そして、第１静電容量測定手段および第２静電容量測定手段は、例えば、それぞれ信号出力取得手段を個別に備えることで、各電極の静電容量を検出することが可能となる。なお、信号出力取得手段は、測定用信号を電極に対して出力し、測定用信号が電極を通過した後の信号である通過後信号を取得するよう構成される。
【００３１】
しかし、第１電極の通過後信号を検出する手段と第２電極の通過後信号を検出する手段とを同一種類の製品で構成した場合であっても、製品の個体差による検出誤差が生じる場合がある。このため、第１静電容量測定手段および第２静電容量測定手段が、それぞれ信号出力取得手段を個別に備える場合には、第１電極と第２電極とにおける通過後信号の検出誤差を完全に無くすことは困難である。
【００３２】
そこで、上述の液面レベル検出装置においては、測定用信号を接続先に対して出力し、測定用信号が接続先を通過した後の信号である通過後信号を取得する信号出力取得手段と、信号出力取得手段の接続先を一対の第１電極または一対の第２電極のいずれかに切り替える接続先切替手段と、をさらに備え、信号出力取得手段は、接続先切替手段による切り替え状態によって、第１静電容量測定手段または第２静電容量測定手段の一部を構成し、第１静電容量測定手段は、接続先切替手段を制御して信号出力取得手段の接続先を一対の第１電極に設定し、第２電極を接地した状態で、信号出力取得手段にて取得された通過後信号に基づき第１静電容量を測定し、第２静電容量測定手段は、接続先切替手段を制御して信号出力取得手段の接続先を一対の第２電極に設定し、一対の第２電極をグランドラインから絶縁した状態で、信号出力取得手段にて取得された通過後信号に基づき第２静電容量を測定すると良い。
【００３３】
この装置においては、信号出力取得手段を１つ備えており、接続先切替手段を用いて信号出力取得手段の接続先を切り替えることで、第１電極および第２電極における第１および第２静電容量をそれぞれ測定している。
【００３４】
つまり、１つの信号出力取得手段を、第１静電容量を測定する手段および第２静電容量を測定する手段として共用させることにより、信号出力取得手段の個体差による誤差の発生を防止し、各静電容量を測定（検出）する際に検出精度に誤差が生じるのを確実に防止できる。
【００３５】
よって、本発明の液面レベル検出装置は、第２電極をグランドラインに接地することでリード部間に発生する静電容量の影響を抑えると共に、１つの信号出力取得手段の接続先を切り替えることで、信号出力手段に由来する第１および第２静電容量の検出誤差を抑えることにより、より確実に液面レベルの検出精度の低下を防止することができる。
【００３６】
なお、信号出力取得手段は、接続先切替手段による切り替え状態によって、第１電極に接続される場合には、第１静電容量測定手段の一部を構成し、第２電極に接続される場合には、第２静電容量測定手段の一部を構成することになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３７】
以下に、本発明の実施形態を、図面と共に説明する。
本実施形態では、内燃機関に備えられるオイルタンクにおいて、オイルタンクのオイルレベル（液面レベル）を検出するオイルレベル検出装置１について説明する。なお、オイルレベルは、オイルタンクに収容されているオイルの収容量に応じて変化する。
【００３８】
図１に、オイルレベル検出装置１の概略構成図を示す。
オイルレベル検出装置１は、一対の第２電極１３および一対の第１電極１７を有するオイルレベルセンサ２と、第２電極１３および第１電極１７の各静電容量に基づきオイルレベルを検出するレベル検出回路５１と、を備えて構成されている。本実施形態では、後述するが、第２電極１３が液面のレベルを検出するためのセンサ電極として機能し、第１電極１７がオイルの誘電率を検出するための基準電極として機能する。
【００３９】
なお、オイルレベル検出装置１は、電子制御装置５（以下、ＥＣＵ５ともいう）と接続され、ＥＣＵ５に対してオイルタンクのオイルレベルに関する情報を送信している。
ＥＣＵ５は、内燃機関の全体動作を制御するために備えられており、各種制御処理を実行している。ＥＣＵ５で実行される制御処理としては、例えば、オイルレベル検出装置１で検出されたオイルレベルが正常範囲を逸脱した場合にオイルレベルの異常を通知するオイルレベル警報処理や、内燃機関の点火時期を制御する点火時期制御処理や、ノッキングなどの異常燃焼を検出するためのノッキング判定処理などを挙げることができる。
【００４０】
まず、オイルレベルセンサ２について説明する。
図２に、オイルレベルセンサ２のうち一部の内部構造を表すオイルレベルセンサ２の一部破断断面図を示す。
【００４１】
オイルレベルセンサ２は、一対の第２電極１３を有するレベル検出素子１１と、レベル検出素子１１を収容すると共にレベル検出素子１１の位置決めを行うケーシング３１と、を備えて構成されている。
【００４２】
なお、図２では、ケーシング３１のうちレベル検出素子１１が配置される部分の内部構造を表すために、オイルレベルセンサ２の一部を断面図として表している。
【００４３】
まず、オイルレベルセンサ２のうちレベル検出素子１１について説明する。
図３に、レベル検出素子１１を表す説明図を示す。
レベル検出素子１１は、可撓性の絶縁材料（ポリイミドなど）からなる長方形のフィルム部２９と、フィルム部２９のフィルム面に沿ってフィルム部２９の内部に埋設される金属箔（銅など）からなる各種電極（一対の第２電極１３、一対の第１電極１７、接地電極２７）と、フィルム部２９のフィルム面に沿って各種電極の外側部分に形成される補強部２１と、を備えている。つまり、第２電極１３、第１電極１７、後述する第１リード部１９および接地電極２７が、絶縁性支持体であるフィルム部２９内に形成されると共に、いずれの電極も同一平面上に並ぶようにして形成されることで、レベル検出素子１１が構成されている。
【００４４】
一対の第２電極１３は、それぞれ長尺形状に形成されると共に、長手方向に対して平行となる状態で並列に配置されている。このように並列に配置された第２電極１３は、自身の周囲に配置される物質の誘電率に応じて電極間の静電容量が変化するという特性がある。そのため、第２電極１３における電極間の静電容量（以下、第２静電容量ともいう）は、第２電極１３の長手方向寸法のうちオイルへの浸漬部分の割合（第２電極１３のオイル浸漬割合）に応じて変化する。
【００４５】
つまり、第２静電容量と第２電極１３のオイル浸漬割合との間には相関関係があり、第２静電容量に基づいて、第２電極１３のオイル浸漬割合を特定することができる。このことから、第２電極１３を備えるレベル検出素子１１は、設置領域（オイルタンクの内部）におけるオイルレベル（液面レベル）の検出に利用することができる。
【００４６】
一対の第１電極１７は、第２電極１３よりは短い長尺形状に形成されると共に、フィルム部２９のうち第２電極１３よりも先端側（図における下側）において、長手方向に対して平行となる状態で並列に配置されている。このように並列に配置された第１電極１７は、第２電極１３と同様に、自身の周囲に配置される物質の誘電率に応じて電極間の静電容量が変化する特性がある。また、第１電極１７は、第２電極１３よりも先端側に形成されており、オイルタンク内では底部側に配置されることから、常にオイルに浸漬される位置に配置される。
【００４７】
このため、第１電極１７における電極間の静電容量（以下、第１静電容量ともいう）は、オイルの誘電率にのみ依存して変化することになる。つまり、オイルが劣化により変質した場合や、種類の異なるオイルが追加して収容される場合には、同じオイルレベルであってもオイルの誘電率が変化することから、第２静電容量のみに基づいてオイルレベルを検出したのでは、検出精度が低下することになる。
【００４８】
そこで、本実施形態では、第１電極１７を基準電極、第２電極１３をセンサ電極として用い、基準値としての第１静電容量とセンサ値としての第２静電容量とに基づいてオイルレベルを検出するようにしている。これにより、オイルの劣化などに起因してオイルの誘電率が変化した場合でも、誘電率の変化の影響を抑えて、オイルレベルを適切に検出することができる。
【００４９】
なお、第２電極１３および第１電極１７は、それぞれ厚さ寸法が１２［μｍ］であり、幅寸法Ｗ１が２．０［ｍｍ］に形成されている。
また、レベル検出素子１１は、第２電極１３のそれぞれの後端部（図３における上側端部）からフィルム部２９の後端に向けて延設される２つの第２リード部１５と、第１電極１７のそれぞれの後端部（図３における上側端部）からフィルム部２９の後端にかけて延設される２つの第１リード部１９と、を備えている。
【００５０】
レベル用リード部１５は、自身の後端部に接続用端子部１６を備え、基準用リード部１９は、自身の後端部に接続用端子部２０を備えている。レベル用リード部１５および基準用リード部１９は、レベル検出素子１１がケーシング３１に支持される際に、接続用端子部１６および接続用端子部２０がそれぞれ異なる金属リード電極部材３３（図２参照）に接続されることで、金属リード電極部材３３を介して、オイルレベルセンサ２の外部に備えられるレベル検出回路５１に接続される。
【００５１】
接地電極２７は、フィルム部２９のうち第２電極１３よりも後端側（図における上側）であって、２本の第２リード部１５に挟まれる位置に形成されている。また、接地電極２７は、自身の後端部に接地端子部２８を備えている。接地電極２７は、レベル検出素子１１がケーシング３１に支持される際に、接地端子部２８が金属リード電極部材３３に接続されることで、金属リード電極部材３３を介して、グランドライン（接地電位ライン）に接続される。
【００５２】
なお、接地電極２７がグランドラインに接地されると、一対の第２リード部１５間における静電容量が変化し難くなる。これにより、第２静電容量を測定する際に、第２リード部１５の静電容量が浮遊容量として悪影響を与えるのを抑制できる。
【００５３】
補強部２１は、金属箔（銅など）からなり、フィルム部２９のフィルム面のうち第２電極１３および第１電極１７よりも外側部分に形成されている。また、補強部２１は、第２電極１３の長手方向に対して平行となる状態で並列に配置される一対の並列補強部２５と、第１電極１７よりも先端側に形成される直交補強部２３と、を備えている。
【００５４】
一対の並列補強部２５は、フィルム部２９のフィルム面のうち、第１電極１７および第１リード部１９よりも外側に配置されている。つまり、一対の並列補強部２５は、一対の第２電極１３、第２リード部１５、第１リード部１９および第１電極１７を挟み込むよう配置されている。
【００５５】
なお、補強部２１の並列補強部２５は、厚さ寸法が５０［μｍ］となり、フィルム面における幅寸法Ｗ２が２．２［ｍｍ］となるように、形成されている。
直交補強部２３は、一対の並列補強部２５の先端部分をそれぞれ接続するように、フィルム部２９のフィルム面における幅方向（図３における左右方向）に延びるよう形成されている。
【００５６】
なお、補強部２１の直交補強部２３は、厚さ寸法が５０［μｍ］となり、フィルム面において自身の長手方向に直交する方向の高さ寸法Ｗ３が１．０［ｍｍ］となるように、形成されている。
【００５７】
補強部２１は、並列補強部２５の後端部分に、グランドラインに接続される接地端子部２６を備えている。レベル検出素子１１がケーシング３１に支持される際に、接地端子部２６が金属リード電極部材３３に接続されることにより、補強部２１は、金属リード電極部材３３を介して、グランドライン（接地電位ライン）に接続される。
【００５８】
次に、オイルレベルセンサ２のうちケーシング３１について説明する。
なお、図２におけるオイルレベルセンサ２のうちＡ−Ａ視断面を表した断面図を、図４に示す。なお、図４におけるオイルレベルセンサ２のうちＢ−Ｂ視断面を表す断面図が、図２における破断断面部に相当する。
【００５９】
図２および図４に示すように、ケーシング３１は、絶縁性を有する合成樹脂（例えば、６−６ナイロンなど）からなる第１半円柱部材３５および第２半円柱部材３７を組み合わせることで、軸線方向に延びる長尺状の略筒型形状に形成されると共に、自身の内部にレベル検出素子１１を配置するための内部空間４３を備えて構成されている。
【００６０】
ケーシング３１は、自身の軸線方向先端側（図２における下側）に、外部から内部空間４３に通じる複数の先端側貫通孔３９を備え、自身の軸線方向略中央部に、内部空間４３に通じる複数の中央側貫通孔４１を備えている。つまり、ケーシング３１は、先端側貫通孔３９および中央側貫通孔４１を通じて、自身の外部と内部空間４３との間における物質（オイルや空気など）の移動ができるように構成されている。
【００６１】
また、ケーシング３１は、自身の軸線方向後端側（図２における上側）に、径方向外向きに延設される鍔部４５と、外部機器につながる機器側コネクタが接続されるコネクタ部４７と、を備えている。鍔部４５は、オイルレベルセンサ２をオイルタンクに取り付ける際に、オイルタンクの外表面に当接して、オイルタンクにおけるオイルレベルセンサ２（ケーシング３１）の挿入方向位置を定めるために備えられている。コネクタ部４７は、各金属リード電極部材３３に電気的に接続される金属端子と、機器側コネクタと嵌合可能な形状の枠部と、を備えて構成されており、レベル検出素子１１の各電極からレベル検出回路５１に至る電流経路を形成するために備えられている。
【００６２】
さらに、ケーシング３１は、図４に示すように、第１半円柱部材３５と第２半円柱部材３７との間に、隙間空間となる２つの位置決め部４９を備えている。位置決め部４９は、自身の隙間間隔寸法Ｗ４がレベル検出素子１１の厚さ寸法よりも大きく形成されている。
【００６３】
そして、レベル検出素子１１は、自身の幅方向における両端部がそれぞれ位置決め部４９に配置されることで、ケーシング３１の内部空間４３における配置位置が決定される。
このとき、ケーシング３１は、レベル検出素子１１のうち補強部２１（並列補強部２５）の少なくとも一部を位置決め部４９に配置することで、内部空間４３におけるレベル検出素子１１の位置決めを行う。これにより、ケーシング３１は、レベル検出素子１１のうち強度の高い部分（変形しがたい部分）を位置決め部４９で支持することができ、レベル検出素子１１の倒れやたわみによりレベル検出素子１１が位置決め部４９から脱落するのを防止できる。
【００６４】
そして、オイルレベルセンサ２は、測定対象領域であるオイルタンクに配置されると、オイルレベル（液面レベル）に応じた量のオイルが内部空間４３に取り入れられた状態となる。このとき、レベル検出素子１１は、オイルレベルに応じた割合だけオイルに浸漬される状態となり、第２静電容量は、オイルレベルに応じたセンサ値を示す。また、第１静電容量は、オイルの誘電率に応じた基準値を示す。
【００６５】
なお、レベル検出素子１１は、グランドラインに接続（接地）された補強部２１を備えることで、第２静電容量および第１静電容量に対して、ケーシング３１による寄生容量の影響を抑制することができる。
【００６６】
次に、レベル検出回路５１について説明する。
図１に示すように、レベル検出回路５１は、電源回路５３、マイコン５５、信号出力取得回路５７、接続先切替回路５９、第２電極用グランド接続スイッチング回路６１を備えて構成されている。
【００６７】
レベル検出回路５１は、ＥＣＵ５から電力供給を受けており、電源回路５３は、ＥＣＵ５から供給される電力波形から高周波成分を除去した後、レベル検出回路５１の各部に電力（電圧値：５［Ｖ］）を供給する。
【００６８】
マイコン５５は、周知のＣＰＵ６３、ＲＯＭ６４、ＲＡＭ６５、Ｉ／Ｏポート６６、Ａ／Ｄ変換ポート６７などを備えており、後述するオイルレベル検出制御処理を実行することで、第１静電容量および第２静電容量に基づきオイルレベルを検出する。また、マイコン５５は、ＰＷＭ出力部６８を備えており、ＥＣＵ５に対して、オイルレベルの情報を付加したＰＷＭ信号を出力するよう構成されている。
【００６９】
信号出力取得回路５７は、分圧回路７１、ローパスフィルタ７２、電流電圧変換回路７３を備えている。
分圧回路７１は、複数の抵抗素子を備えており、電源回路５３から出力される電源電圧値（５［Ｖ］）を、抵抗分圧により電圧変換して出力する。なお、分圧回路７１は、マイコン５５からの指令信号に基づき複数の抵抗素子の接続状態（抵抗分圧状態）が変化することで、ローパスフィルタ７２に対する出力電圧値を変更することができる。そして、分圧回路７１は、段階的に出力電圧値を変更することで、出力電圧波形として、階段状に変化する略正弦波形状の波形を出力する。
【００７０】
ローパスフィルタ７２は、分圧回路７１が出力する階段状の略正弦波形状の波形について、低周波成分を抽出して出力するものであり、階段状に変化する正弦波波形を滑らかな正弦波波形に変換し、変換後の正弦波波形を接続先切替回路５９に対して出力する。
【００７１】
なお、分圧回路７１およびローパスフィルタ７２の具体的な回路構成としては、例えば、特開２００３−１１０３６４号公報に開示した回路構成を採用することが出来る。
電流電圧変換回路７３は、第２電極１３または第１電極１７から出力される電流波形信号（通過後信号）を、電圧波形信号に変換して、変換後の電圧波形信号をマイコン５５に出力する。
【００７２】
次に、接続先切替回路５９は、アナログスイッチで構成されており、マイコン５５からの指令信号（スイッチ切替タイミング信号）に応じて、信号出力取得回路５７の接続先を、第２電極１３または一対の第１電極１７のいずれかに切り替えるために備えられている。
【００７３】
これらのことから、信号出力取得回路５７は、測定用信号としての正弦波信号を接続先切替回路５９を介して、第２電極１３または第１電極１７に出力し、正弦波信号が第２電極１３または第１電極１７を通過した後の信号（通過後信号）を取得するよう構成されている。
【００７４】
次に、第２電極用グランド接続スイッチング回路６１は、２つのスイッチング素子６２（トランジスタ６２）を備えており、マイコン５５からの指令信号（シールド切替タイミング信号）に応じて、一対の第２電極１３からグランドラインに至る電流経路（第２電極バイパス電流経路）を通電状態または開放状態のいずれかに設定するために備えられている。
【００７５】
次に、マイコン５５にて実行されるオイルレベル検出制御処理について説明する。
図５にオイルレベル検出制御処理の処理内容を表すフローチャートを示す。なお、オイルレベル検出制御処理は、内燃機関が起動されると、処理を開始する。
【００７６】
オイルレベル検出制御処理が開始されると、まず、Ｓ１１０（Ｓはステップを表す）では、ＲＡＭ６５、Ｉ／Ｏポート６６、タイマレジスタなどを初期化するための初期化処理を実行する。
【００７７】
次のＳ１２０では、サブルーチンとしての基準測定処理を起動する。
基準測定処理の処理内容を表すフローチャートを、図６に示す。
基準測定処理が開始されると、まず、Ｓ２１０では、接続先を第１電極１７に設定するためのスイッチ切替タイミング信号を出力し、接続先切替回路５９を駆動制御することで、信号出力取得回路５７の接続先を第１電極１７に設定する。
【００７８】
次のＳ２２０では、第２電極用グランド接続スイッチング回路６１をＯＮ状態（通電状態）に設定するためのシールド切替タイミング信号を出力し、第２電極用グランド接続スイッチング回路６１をＯＮ状態（通電状態）に制御することで、第２電極１３をグランドラインに接続する。
【００７９】
これにより、第２電極１３がグランド電極として作用して、第１リード部１９間に静電容量が発生するのを防止でき、その結果、第１電極１７における静電容量を検出する際に、第１リード部１９に起因した静電容量が浮遊容量として重畳するのを防止できる。
【００８０】
続くＳ２３０では、信号出力取得回路５７に対して入力波形生成指令信号を出力し、分圧回路７１を駆動制御して、ローパスフィルタ７２に階段状に変化する正弦波信号を出力させる。これにより、信号出力取得回路５７（詳細には、分圧回路７１およびローパスフィルタ７２）は、接続先切替回路５９を介して、第１電極１７に対して測定用信号（正弦波信号）を出力する。
【００８１】
次のＳ２４０では、信号出力取得回路５７（詳細には、電流電圧変換回路７３）から出力される通過後信号を取り込む処理を行う。なお、このときに取り込まれる通過後信号は、測定用信号（正弦波信号）が第１電極１７を通過した後の通過後信号（基準側通過後信号）である。
【００８２】
続くＳ２５０では、信号出力取得回路５７（詳細には、電流電圧変換回路７３）から取り込んだ通過後信号の波形における最大振幅値（基準側最大振幅値）を算出する処理を実行する。なお、基準側通過後信号の最大振幅値は、第１静電容量に比例した値を示し、第１静電容量はオイルの誘電率のみに応じて変化することから、基準側最大振幅値は、オイルの誘電率に応じた値を示すこととなる。
【００８３】
Ｓ２５０での処理が完了すると、再びオイルレベル検出制御処理に処理が移行し、Ｓ１３０が実行される。Ｓ１３０では、サブルーチンとしてのセンサ測定処理を起動する。
センサ測定処理の処理内容を表すフローチャートを、図７に示す。
【００８４】
センサ測定処理が開始されると、まず、Ｓ３１０では、接続先を第２電極１３に設定するためのスイッチ切替タイミング信号を出力し、接続先切替回路５９を駆動制御することで、信号出力取得回路５７の接続先を第２電極１３に設定する。これにより、第１電極１７は、外部機器などから切り離された状態（非通電状態）に設定される。
【００８５】
次のＳ３２０では、第２電極用グランド接続スイッチング回路６１をＯＦＦ状態（開放状態）に設定するためのシールド切替タイミング信号を出力し、第２電極用グランド接続スイッチング回路６１をＯＦＦ状態（開放状態）に制御することで、第２電極１３からグランドラインに至る電流経路を遮断する。
【００８６】
続くＳ３３０では、信号出力取得回路５７に対して入力波形生成指令信号を出力し、分圧回路７１を駆動制御して、ローパスフィルタ７２に階段状に変化する正弦波信号を出力させる。これにより、信号出力取得回路５７（詳細には、分圧回路７１およびローパスフィルタ７２）は、接続先切替回路５９を介して、第２電極１３に対して測定用信号（正弦波信号）を出力する。
【００８７】
次のＳ３４０では、信号出力取得回路５７（詳細には、電流電圧変換回路７３）から出力される通過後信号を取り込む処理を行う。なお、このときに取り込まれる通過後信号は、測定用信号（正弦波信号）が第２電極１３を通過した後の通過後信号（センサ側通過後信号）である。
【００８８】
続くＳ３５０では、信号出力取得回路５７（詳細には、電流電圧変換回路７３）から取り込んだ通過後信号の波形における最大振幅値（センサ側最大振幅値）を算出する処理を実行する。なお、センサ側通過後信号の最大振幅値は、第２静電容量に比例した値を示し、第２静電容量はオイルへの浸漬割合に応じて変化することから、センサ側最大振幅値は、オイルレベルに応じた値を示すこととなる。
【００８９】
Ｓ３５０での処理が完了すると、再びオイルレベル検出制御処理に処理が移行し、Ｓ１４０が実行される。Ｓ１４０では、サブルーチンとしてのレベル算出処理を起動する。
レベル算出処理の処理内容を表すフローチャートを、図８に示す。
【００９０】
レベル算出処理が開始されると、まず、Ｓ４１０では、基準測定処理にて算出された基準側最大振幅値およびセンサ測定処理にて算出されたセンサ側最大振幅値に基づいて、オイルレベルを算出する。
【００９１】
Ｓ４１０では、まず、基準側最大振幅値に基づき静電容量Ｃを算出する。
また、本実施形態のレベル検出素子１１では、電極間の静電容量は電極長さに比例することから、第１電極１７における全体の静電容量Ｃが測定により定まると、その静電容量Ｃを電極長さＳで除算することで、第１電極１７におけるオイル浸漬部分の単位長さあたりの静電容量Ｃｏを算出することができる。
【００９２】
さらに、Ｓ４１０では、第１電極１７における単位長さあたりの静電容量Ｃｏおよびセンサ側最大振幅値に基づき、オイルレベルを算出する。
なお、一般に、第２静電容量Ｃ１は、オイルへの浸漬部分の静電容量と、オイルに浸漬されていない部分（非オイル浸漬部分）の静電容量とを加算した値となる。
つまり、第２静電容量Ｃ１は、「Ｃ１＝（Ｓｏ×Ｃｏ）＋（Ｓａ×Ｃａ）」という計算式で表すことも出来る。この計算式においては、Ｓｏは、第２電極１３のうちオイル浸漬部分の長さであり、Ｃｏは、オイル浸漬部分の単位長さあたりの静電容量であり、Ｓａは、第２電極１３のうち非オイル浸漬部分の長さであり、Ｃａは、非オイル浸漬部分の単位長さあたりの静電容量である。
【００９３】
そして、第２電極１３の全長寸法をＬ、オイル浸漬部分の長さ寸法をＸとすると、オイル浸漬部分の長さＳｏおよび非オイル浸漬部分の長さＳａについては、「Ｓｏ＝Ｘ」、「Ｓａ＝Ｌ−Ｘ」と表すことができる。また、オイル浸漬部分の単位長さあたりの静電容量Ｃｏは、第１電極１７におけるオイル浸漬部分の単位長さあたりの静電容量Ｃｏと同一値であり、基準側最大振幅値に基づいて算出することができる。さらに、第２電極１３における非オイル浸漬部分の単位長さあたりの静電容量Ｃａは、予め測定試験を実施することで固定値として定めることができる。
【００９４】
上記の関係および計算式を整理すると、オイル浸漬部分の長さ寸法Ｘは、第２静電容量Ｃ１およびオイル浸漬部分の単位長さあたりの静電容量Ｃｏを変数とし、全長寸法Ｌ、非オイル浸漬部分の単位長さあたりの静電容量Ｃａを固定値とする計算式により算出することができる。なお、第２静電容量Ｃ１は、センサ側最大振幅値に基づき算出でき、オイル浸漬部分の単位長さあたりの静電容量Ｃｏは、上述のように基準側最大振幅値に基づき算出できる。
【００９５】
つまり、Ｓ４１０では、センサ側最大振幅値および基準側最大振幅値を検出し、検出結果を所定の計算式に代入することでオイル浸漬部分の長さ寸法Ｘを算出する処理を実行する。そして、Ｓ４１０では、算出処理の結果として得られるオイル浸漬部分の長さ寸法Ｘを、オイルレベル（オイル量）の検出結果として設定する。
【００９６】
続くＳ４２０では、サブルーチンとしてのＰＷＭ出力処理を起動する。
ＰＷＭ出力処理の処理内容を表すフローチャートを、図９に示す。
ＰＷＭ出力処理が開始されると、まず、Ｓ５１０では、レベル算出処理にて算出したオイルレベルに応じてパルス幅データを作製する処理を実行する。なお、パルス幅データには、ＰＷＭ信号のハイレベル出力時間を含むパルス幅Ｈｉデータと、ＰＷＭ信号のローレベル出力時間を含むパルス幅Ｌｏデータとが、少なくとも含まれている。そして、Ｓ５１０では、オイルレベルが大きい値になるに従いハイレベル出力時間が長くなるように、パルス幅データを設定する。
【００９７】
続くＳ５２０では、ＰＷＭ信号の第１回目の出力であるか否かを判定しており、肯定判定する場合にはＳ５３０に移行し、否定判定する場合にはＰＷＭ出力処理が終了する。
Ｓ５２０で肯定判定されてＳ５３０に移行すると、Ｓ５３０では、タイマデータレジスタに対して、Ｓ５１０で作製したパルス幅Ｈｉデータを設定する処理を実行する。
【００９８】
次のＳ５４０では、ＰＷＭ信号の出力状態をハイレベル出力状態に設定し、続くＳ５５０では、ＰＷＭ信号の出力を開始する。
そして、Ｓ５５０での処理が完了すると、ＰＷＭ出力処理が終了する。
【００９９】
つまり、ＰＷＭ出力処理は、Ｓ５２０で否定判定される場合か、Ｓ５５０での処理が完了した場合に、処理が終了し、ＰＷＭ出力処理が終了すると、再びレベル算出処理に処理が移行する。
【０１００】
なお、Ｓ５５０においてＰＷＭ信号の出力が開始されると、タイマによる経過時間の計測が開始され、その後、Ｓ５３０にて設定されたパルス幅Ｈｉデータに相当する時間が経過すると、タイマ割り込み処理が実行される。
【０１０１】
タイマ割り込み処理の処理内容を表すフローチャートを、図１０に示す。
タイマ割り込み処理が開始されると、まず、Ｓ６１０では、ＰＷＭ信号の出力状態がハイレベル出力状態に設定されているか否かを判断しており、肯定判定する場合にはＳ６２０に移行し、否定判定する場合にはＳ６４０に移行する。
【０１０２】
Ｓ６１０で肯定判定されてＳ６２０に移行すると、Ｓ６２０では、ＰＷＭ出力処理のＳ５１０で作製したパルス幅データのうちパルス幅Ｌｏデータを、タイマデータレジスタに対して設定する処理を行う。続くＳ６３０では、ＰＷＭ信号の出力状態をローレベル出力状態に設定する。
【０１０３】
また、Ｓ６１０で否定判定されてＳ６４０に移行すると、Ｓ６４０では、ＰＷＭ出力処理のＳ５１０で作製したパルス幅データのうちパルス幅Ｈｉデータを、タイマデータレジスタに対して設定する処理を行う。続くＳ６５０では、ＰＷＭ信号の出力状態をハイレベル出力状態に設定する。
【０１０４】
Ｓ６３０またはＳ６５０での処理が完了すると、続くＳ６６０では、ＰＷＭ信号の出力を開始する。
つまり、ＰＷＭ出力処理およびタイマ割り込み処理は、レベル算出処理において算出されたオイルレベルに応じてＰＷＭ信号のパルス幅データ（詳細には、ハイレベル出力時間およびローレベル出力時間）を設定し、設定したパルス幅データに基づいて、ＰＷＭ信号の出力状態（ハイレベル出力状態またはローレベル出力状態）を切り換える処理を行う。
これにより、オイルレベル検出装置１からＥＣＵ５に対しては、ＰＷＭ信号を用いて、オイルレベルを通知することが可能となる。
【０１０５】
そして、ＰＷＭ出力処理が終了して、レベル算出処理におけるＳ４２０が終了すると、再び、オイルレベル検出制御処理に処理が移行し、Ｓ１４０が完了すると、再びＳ１２０に移行する。
【０１０６】
つまり、マイコン５５は、レベル算出処理におけるＳ１２０からＳ１４０までの処理を繰り返し実行することで、オイルレベルを算出すると共に、算出結果をＥＣＵ５に対して出力する処理を実行している。
【０１０７】
以上説明したように、本実施形態のオイルレベル検出装置１は、一対の第１リード部１９に挟まれる領域に、予めグランドラインに接地されたグランド電極を備えるのではなく、第１静電容量を測定する際には、第１リード部１９に挟まれる一対の第２電極１３をグランドラインに接続（接地）して、第２電極１３をグランド電極として形成するよう構成されている。
【０１０８】
これにより、第２電極１３がグランド電極として作用し、第１リード部１９間に静電容量が発生するのを防止でき、第１静電容量を検出する際に、第１リード部１９に起因する静電容量が浮遊容量となって、検出精度に悪影響を与えるのを防止できる。
【０１０９】
また、第２電極用グランド接続スイッチング回路６１を用いて第２電極１３をグランドラインに接続することにより、レベル検出素子１１は、第２電極１３および第１電極１７とは別に、グランド電極を備える必要がなくなる。これにより、電極配置領域となるレベル検出素子１１の増大を抑制しつつ、第１リード部１９における静電容量の発生を防止することができる。
【０１１０】
よって、本実施形態のオイルレベル検出装置１は、電極配置領域を拡大させることなく、第１電極１７に接続される一対の第１リード部１９における静電容量の発生を抑えることができ、オイルレベルの検出精度の低下を防止することができる。また、このオイルレベル検出装置１は、第２電極１３をグランド電極として兼用する構成であるため、レベル検出素子１１の小型化を図ることができ、センサ配置スペースが狭いなどの制約により用途が制限されるのを回避できるという利点がある。
【０１１１】
また、オイルレベルセンサ２は、鉛直方向において、第１電極１７が第２電極１３よりも下側に配置されるよう構成されている。このため、オイルレベルセンサ２は、オイルタンクに装着するにあたり、オイルタンクの上部から底部方向に向けて挿入されることから、オイルタンクの底部にセンサ挿通用の穴部を設ける必要がない。
【０１１２】
このため、本実施形態のオイルレベル検出装置１は、センサ挿通用穴部からオイルが漏洩するのを防止できるという利点がある。
さらに、オイルレベル検出装置１は、信号出力取得回路５７を１個しか備えておらず、接続先切替回路５９を用いて信号出力取得回路５７の接続先を切り替えることで、第１電極１７および第２電極１３におけるそれぞれの静電容量を測定している。
【０１１３】
つまり、オイルレベル検出装置１は、１つの信号出力取得回路５７を、第１静電容量を測定する手段、および第２静電容量を測定する手段として共用する構成である。このように１つの信号出力取得回路５７を共用することで、信号出力取得回路５７の製品個体差による誤差の発生を防止し、各静電容量を測定（検出）する際に、信号出力取得回路に由来する検出誤差が生じるのを確実に防止できる。
【０１１４】
なお、本実施形態のオイルレベル検出装置１においては、オイルレベル検出装置１が、特許請求の範囲に記載の「液面レベル検出装置」に相当し、第２電極１３が「センサ電極」に相当し、第１電極１７が「基準電極」に相当する。また、マイコン５５にて実行される基準測定処理および信号出力取得回路５７が「第１静電容量測定手段」に相当し、マイコン５５にて実行されるセンサ測定処理および信号出力取得回路５７が「第２静電容量測定手段」に相当する。さらに、信号出力取得回路５７が「信号出力取得手段」に相当し、接続先切替回路５９が「接続先切替手段」に相当する。
【０１１５】
次に、オイルレベル検出装置１を用いて第２電極１３をグランドラインに接続する場合（ＧＮＤありの場合）と、オイルレベル検出装置１の一部構成を変更して第２電極１３をグランドラインに接続しない場合（ＧＮＤなしの場合）とにおいて、オイルレベルの算出値を比較した比較試験の試験結果について説明する。
【０１１６】
比較試験は、オイルタンクにおけるオイルレベル（浸漬量）を変化させて、ＧＮＤありの場合と、ＧＮＤなしの場合のそれぞれについて、オイルレベルを算出することで実施した。なお、ＧＮＤなしの場合の試験は、オイルレベル検出装置１において、マイコン５５から第２電極用グランド接続スイッチング回路６１に至るシールド切替タイミング信号の信号経路を強制的に遮断した状態で、試験を実施した。
【０１１７】
図１１に、横軸を浸漬量［ｍｍ］とし、縦軸を算出量［ｍｍ］とする座標平面に、試験結果を記載する。
試験結果によれば、ＧＮＤありの場合には、実際のオイルレベル（浸漬量）にほぼ等しい算出値となることが判り、ＧＮＤなしの場合には、実際のオイルレベル（浸漬量）とは異なる算出値となることが判る。
【０１１８】
つまり、ＧＮＤなしの場合には、第１リード部１９における静電容量が浮遊容量となって、第１電極１７における静電容量の検出結果に影響が及ぶのに対して、ＧＮＤありの場合には、第１リード部１９における静電容量の発生を抑制でき、第１電極１７における静電容量を精度良く検出できるため、オイルレベルを精度良く検出できると考えられる。
よって、比較試験の結果から、本実施形態のオイルレベル検出装置１は、第１リード部１９における静電容量の影響を抑えることができ、オイルレベルの検出精度を向上できることが判る。
【０１１９】
（変形形態）
ついで、上述した実施形態の変形形態であるオイルレベル検出装置１００について、図１３を参照して説明する。本変形形態のオイルレベル検出装置１００は、上述の実施形態にかかるオイルレベル検出装置１に対し、一対の第１電極１７からグランドラインに至る電流経路（第１電極バイパス電流経路）を通電状態または開放状態のいずれかに設定するための第１電極用グランド接続スイッチング回路１６１を備えている点で異なる。従って、同様な部分についての説明は省略ないし簡略化し、異なる部分を中心に説明することにする。
【０１２０】
上述の実施形態のオイルレベル検出装置１では、第１静電容量を検出する際に、第２電極用グランド接続スイッチング回路６１を通電状態に制御し、第２静電容量を検出する際には、第１電極１７を外部機器などから切り離した状態に設定していた。
【０１２１】
これに対し、本変形形態１のオイルレベル検出装置１００では、同様に、第１静電容量を検出する際に、第２電極用グランド接続スイッチング回路６１を通電状態に制御するが、第２静電容量を検出する際に、第１電極用グランド接続スイッチング回路１６１を通電状態に制御し、第１電極１７および第１リード部１９をグランド電極として作用させている。なお、第１静電容量の検出時には、第１電極用グランド接続スイッチング回路１６１は開放状態に制御し、第２静電容量の検出時には、第２電極用グランド接続スイッチング回路６１は開放状態に制御している。
【０１２２】
従って、第２静電容量を測定する際に、第１電極１７および第１リード部１９がグランド電極として作用するので、第２静電容量の検出精度が悪化するのを抑制することができ、ひいてはオイルレベルを精度良く検出することができる。
【０１２３】
ここで、第１電極用グランド接続スイッチング回路１６１は、図１３に示すように、２つのスイッチング素子１６２（トランジスタ１６２）により構成され、マイコン５５からの指令信号（第２シールド切替タイミング信号）に応じて、一対の第１電極１７からグランドラインに至る電流経路を通電状態または開放状態のいずれに設定する機能を果たす。
【０１２４】
なお、本別実施形態のオイルレベル検出装置１００のマイコン５５によるオイルレベル検出制御処理を実現するには、上述の実施形態にかかるオイルレベル検出装置１のオイルレベル検出制御処理の処理内容（図５〜図１０にかかる一連の処理内容参照）に、例えば以下に示す処理を追加すれば良い。
具体的には、Ｓ２２０とＳ２３０の処理（図６参照）の間に、第１電極用グランド接続スイッチング回路１６１をＯＦＦ状態（開放状態）に設定するための第２シールド切替信号を出力する処理を設け、さらにＳ３２０とＳ３３０の処理（図７参照）の間に、第１電極用グランド接続スイッチング回路１６１をＯＮ状態（通電状態）に設定するための第２シールド切替信号を出力する処理を設ければ良い。こうすることで、本別実施形態でのオイルレベル検出制御処理を実行させることができる。
【０１２５】
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は、上記実施形態に限定されることなく、種々の態様を採ることができる。
例えば、第２電極、第１電極、補強部の各寸法は、上記数値に限定されるものではなく、検出対象や設置環境などの各種条件に応じて、適宜設定することができる。
【０１２６】
また、上記実施形態のオイルレベルセンサ２は、オイルタンクに対する取り付け方向が、オイルタンク（収容容器）の上側から下側に向けて取り付ける構成であるが、収容容器の下側から上側に向けて取り付ける構成の液面レベルセンサを使用することもできる。その場合、レベル検出素子としては、接続用端子部が自身の下側端部に形成される構成のレベル検出素子を用い、ケーシングとしては、収容容器の底部から内部に対して挿入可能な形状のケーシングを用いる必要がある。
【０１２７】
なお、このような液面レベルセンサでは、基準電極として機能することになる一対の電極は、液面レベルを検出するためのセンサ電極として機能する一対の電極よりも下側に配置することが必要である。精度良く液面レベルを検出するために、基準電極として機能することになる電極を確実に測定対象液体に浸漬させる必要があるからである。
【０１２８】
このような構成の液面レベルセンサは、接続用端子部から基準電極として機能することになる電極までの距離を大きく確保しなくとも、この電極をオイルタンク（収容容器）の底部に確実に配置することが出来る。これにより、液面レベルセンサ（あるいはレベルセンサ素子）が大型化するのを防止しつつ、収容容器のうち常に測定対象液体が配置される位置に基準電極を容易に配置することができる。
【０１２９】
よって、このような構成の液面レベルセンサを備える液面レベル検出装置は、液面レベルセンサの大型化を抑制しつつ、液面レベルセンサの配置スペースが小さい用途であっても、検出精度を低下させることなく液面レベルを検出することができる。
【０１３０】
なお、収容容器の下側から上側に向けて取り付ける構成の液面レベルセンサに備えられるレベル検出素子としては、例えば、図１２に示す第２レベル検出素子８１のように第１電極１７を、鉛直方向において第２電極１３より上側に配置し、第１電極１７をセンサ電極、第２電極１３を基準電極として用いたものを挙げることができる。第２レベル検出素子８１においては、レベル検出素子１１と同一の構成要素については、同一の符号を付している。
【０１３１】
この第２レベル検出素子８１を備える液面レベルセンサを用いる場合には、マイコン５５で実行するオイルレベル検出制御処理の処理内容を、上記実施形態における処理内容とは異なる処理内容に変更する必要がある。つまり、センサ電極として用いる第１電極１７における静電容量を検出する際には、第２電極１３をグランドラインに接続し、基準電極として用いる第２電極１３における静電容量を検出する際には、第２電極１３をグランドラインから遮断すると共に第１電極１７を非通電状態（または接地状態）に設定するように、オイルレベル検出制御処理の処理内容を設定する必要がある。
【０１３２】
また、測定対象となる液体は、空気とは異なる誘電率を持つ液体であればよく、上述したオイルに限られることはなく、例えば、ガソリンや水などを挙げることができる。
【０１３３】
さらに、第２電極１３、第１電極１７は各々直線状に延びる形態に限定されるものではなく、櫛形状に形成した電極を対向させるようにしてコンデンサを形成させても良く、またコの字に形成した電極と直線状に延びる電極を対向させるようにコンデンサを形成させても良い。
【０１３４】
さらに、第２電極用グランド接続スイッチング回路６１は、トランジスタで構成されるものに限られず、機械式リレーなどで構成してもよく、マイコンからの指令に応じて、一対の第２電極１３からグランドラインに至る電流経路を通電状態または開放状態のいずれかに設定できる構成であればよい。
【図面の簡単な説明】
【０１３５】
【図１】オイルレベル検出装置の概略構成図である。
【図２】オイルレベルセンサの一部の内部構造を表すオイルレベルセンサの一部破断断面図である。
【図３】レベル検出素子を表す説明図である。
【図４】図２のオイルレベルセンサにおけるＡ−Ａ視断面を表した断面図である。
【図５】オイルレベル検出制御処理の処理内容を表すフローチャートである。
【図６】基準測定処理の処理内容を表すフローチャートである。
【図７】センサ測定処理の処理内容を表すフローチャートである。
【図８】レベル算出処理の処理内容を表すフローチャートである。
【図９】ＰＷＭ出力処理の処理内容を表すフローチャートである。
【図１０】タイマ割り込み処理の処理内容を表すフローチャートである。
【図１１】オイルレベルの算出値を比較した比較試験の試験結果である。
【図１２】第２レベル検出素子の外観を表す説明図である。
【図１３】別実施形態にかかるオイルレベル検出装置の概略構成図である。
【符号の説明】
【０１３６】
１、１００…オイルレベル検出装置、２…オイルレベルセンサ、５…電子制御装置、１１…レベル検出素子、１３…第２電極、１５…第２リード部、１７…第１電極、１９…第１リード部、５１…レベル検出回路、５５…マイコン、５７…信号出力取得回路、５９…接続先切替回路、６１…第２電極用グランド接続スイッチング回路、８１…第２レベル検出素子、１６１…第１電極用グランド接続スイッチング回路。
【図８】
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【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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