(57)【要約】【課題】容器の内部に貯留された液体の液面位置の検出について、液面検出装置による検出精度を高めつつ、容器内に設けられる電極ユニットの小型化を実現する。【解決手段】液面検出装置２０は、オイルパンの内部に設けられる電極ユニット２１を有している。電極ユニット２１は、複数の電極が集合した電極集合体３１と、電極集合体３１との間に静電容量を発生させる共通電極３２とを有している。電極集合体３１は、複数の検出電極３４ａ，３４ｂと、これら検出電極３４ａ，３４ｂを支持した電極支持体３５とを有している。表側検出電極３４ａは、電極支持体３５の表面に設けられ、裏側検出電極３４ｂは、電極支持体３５の裏面に設けられている。電極集合体３１においては、一対の検出電極３４ａ，３４ｂを有する検出電極群３９が上下方向に複数並べられており、制御装置２６は、各検出電極群３９について静電容量を検出することで液面位Ｌを算出する。【選択図】図４
2017021001.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
容器（１２，１３）の内部に設けられた電極ユニット（２１）と、
前記電極ユニットから静電容量を検出することで、前記容器の内部に貯留された液体の液面位置（Ｌ）を検出する液面検出部（２２，２３，２６）と、
を備え、
前記電極ユニットは、
前記容器の高さ方向に並べられた複数の検出電極（３４ａ，３４ｂ）と、
前記複数の検出電極を収納した状態で、前記複数の検出電極のそれぞれに対向している収納電極（３２）と、
前記収納電極の内部空間（３２ａ）において前記複数の検出電極を支持した電極支持部（３５）と、
を有しており、
前記複数の検出電極においては、前記電極支持部を挟んで対向する２つの前記検出電極を少なくとも有する検出電極群（３９）が、前記容器の高さ方向に複数並べられており、
前記液面検出部は、
前記複数の検出電極と前記収納電極との間の静電容量に基づいて前記液面位置を検出するものであることを特徴とする液面検出装置（２０）。
【請求項２】
前記電極支持部は、
前記容器の高さ方向に沿って延びた状態で設けられ、前記収納電極に電気的に接続された支持電極（３７）と、
前記支持電極と前記検出電極との間に設けられていることで、これら支持電極と検出電極とを電気的に絶縁した支持絶縁部（３６ａ，３６ｂ）と、
を有していることを特徴とする請求項１に記載の液面検出装置。
【請求項３】
前記支持絶縁部の内部に設けられていることで前記検出電極及び前記支持電極の両方から電気的に絶縁され、前記検出電極に接続され且つ前記容器の高さ方向に沿って延びている電気配線（４１ａ，４１ｂ）を備えていることを特徴とする請求項２に記載の液面検出装置。
【請求項４】
前記検出電極群の各検出電極に電圧を印加するべく前記検出電極群の各検出電極を電源部（２３ａ，２３ｄ）に導通させる電源側状態と、前記検出電極群の各検出電極に前記電圧が印加されないように前記検出電極群の各検出電極を前記収納電極に導通させる収納側状態とに移行可能であり、前記複数の検出電極群のそれぞれに対して設けられたスイッチ部（２２ｂ，６５，６６）と、
前記スイッチ部の状態を前記複数の検出電極群のそれぞれについて個別に移行させる移行部（Ｓ１０３，Ｓ１０４）と、
を備えていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の液面検出装置。
【請求項５】
前記移行部は、
前記複数の検出電極群のいずれかを静電容量の検出対象である第一電極群として、この第一電極群に対応した前記スイッチ部を前記電源側状態に移行させる第一移行部（Ｓ１０３）と、
前記複数の検出電極群のうち前記第一電極群とは異なるものを第二電極群として、この第二電極群に対応した前記スイッチ部を前記収納側状態に移行させる第二移行部（Ｓ１０４）と、
を有していることを特徴とする請求項４に記載の液面検出装置。
【請求項６】
前記収納電極が接地されていることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の液面検出装置。
【請求項７】
前記容器の高さ方向に隣り合う前記検出電極群の間には、これら検出電極群の各検出電極のいずれも設置されていない隙間領域（ＳＰ）が設けられていることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載の液面検出装置。
【請求項８】
前記検出電極群においては、前記電極支持部を挟んで対向する一対の前記検出電極について、一方の検出電極が他方の検出電極よりも上方に延出した上側検出電極（３４ａ）とされ、他方の検出電極が一方の検出電極よりも下方に延出した下側検出電極（３４ｂ）とされており、
前記容器の高さ方向に隣り合う前記検出電極群においては、上側の検出電極群の前記下側検出電極の少なくとも一部が、下側の検出電極群の前記上側検出電極に前記電極支持部を挟んで対向していることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載の液面検出装置。
【請求項９】
前記検出電極群は、前記電極支持部を挟んで対向する２つの前記検出電極を複数組有していることを特徴とする請求項１〜８のいずれか一項に記載の液面検出装置。
【請求項１０】
前記収納電極には、当該収納電極の外周部を貫通する貫通孔（５２）が前記容器の高さ方向に沿って複数設けられていることを特徴とする請求項１〜９のいずれか一項に記載の液面検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、容器に貯留された液体の液面位置を検出する液面検出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、容器に貯留された液体の液面位置を検出する液面検出装置が知られている。例えば特許文献１に記載された液面検出装置は、容器の高さ方向に並べられた複数のセンサ電極と、この鉛直方向に沿って延びた第一接地電極とを有している。この液面検出装置においては、基板部の表面に各センサ電極及び第一接地電極の両方が設けられており、これらセンサ電極と第一接地電極との間の静電容量に基づいて液面レベルが検出されるようになっている。また、この液面検出装置は、第一接地電極と同様に鉛直方向に延びた第二接地電極を有しており、この第二接地電極は、基板部の裏面に設けられている。基板部の内部には、センサ電極に接続された配線が設けられており、この配線が各接地電極によりシールドされた状態になっていることで、液面位置の変化による配線容量の変化が防止されるようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１３−１９０３７９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、基板部の表面にセンサ電極及び第一接地電極が設けられ、基板部の裏面に第二接地電極が設けられた構成では、基板部の内部の配線を２つの接地電極によりシールドできるものの、センサ電極の設置スペースが限られてしまう。この場合、センサ電極と第一接地電極との対向面積が制限されるため、液面位置の検出精度を向上させることに関して改善の余地がある。
【０００５】
本発明は、上記問題を鑑みてなされたもので、その目的は、容器の内部に貯留された液体の液面位置の検出について、液面検出装置による検出精度を高めつつ、容器内に設けられる電極ユニットの小型化を実現することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
以下、課題を達成するための発明の技術的手段について、説明する。なお、発明の技術的手段を開示する特許請求の範囲及び本欄に記載された括弧内の符号は、後に詳述する実施形態に記載された具体的手段との対応関係を示すものであり、発明の技術的範囲を限定するものではない。
【０００７】
上述の課題を解決するために開示された発明は、
容器（１２，１３）の内部に設けられた電極ユニット（２１）と、
電極ユニットから静電容量を検出することで、容器の内部に貯留された液体の液面位置（Ｌ）を検出する液面検出部（２２，２３，２６）と、
を備え、
電極ユニットは、
容器の高さ方向に並べられた複数の検出電極（３４ａ，３４ｂ）と、
複数の検出電極を収納した状態で、複数の検出電極のそれぞれと対向している収納電極（３２）と、
収納電極の内部空間（３２ａ）において複数の検出電極を支持した電極支持部（３５）と、
を有しており、
複数の検出電極においては、電極支持部を挟んで対向する２つの検出電極を少なくとも有する検出電極群（３９）が、容器の高さ方向に複数並べられており、
液面検出部は、
複数の検出電極と収納電極との間の静電容量に基づいて液面位置を検出するものであることを特徴とする。
【０００８】
この発明によれば、複数の検出電極群が収納電極の内部に配置されているため、仮に容器内において泡や液面の揺れが発生していたとしても、これら泡や液面の揺れが検出電極群に到達しにくくなっている。このため、泡や液面の揺れにより液面位置の検出精度が低下するということを抑制できる。すなわち、液面検出装置による検出精度を高めることができる。
【０００９】
しかも、検出電極群においては、少なくとも２つの検出電極が横並びに配置されているため、全ての検出電極を上下に並べるという必要がない。このため、一組の検出電極を設置するためのスペースの高さ寸法を低減できる。また、例えば検出電極群の各検出電極が電極支持部の一側方において横並びに配置された構成とは異なり、一組の検出電極が互いに干渉することでそれぞれの大きさや形状が制限されるということを回避できる。したがって、静電容量を適正に確保できるように検出電極群の各検出電極と収納電極との対向面積を保持したまま、電極ユニットの小型化を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】第一実施形態における液面検出装置の全体構成を示すためのエンジンの断面図。
【図２】電極ユニットの分解斜視図。
【図３】電極ユニットの横断面図であって、図１のIII−III線断面図。
【図４】電極ユニットの縦断面図及び液面検出装置の電気的な構成を示す図。
【図５】ユニット切替部の第一状態を示す図。
【図６】ユニット切替部の第二状態を示す図。
【図７】ユニット切替部の第Ｎ状態を示す図。
【図８】電極ユニットの等価回路を示す図。
【図９】液面検出処理の手順を示すフローチャート。
【図１０】電極集合体の製造手順を説明するための図。
【図１１】第二実施形態における電極集合体の表側の斜視図及び裏側の斜視図。
【図１２】第三実施形態における電極集合体の表面及び裏面の正面図。
【図１３】表側絶縁部の表面及び裏面の正面図。
【図１４】電極集合体の製造手順を説明するための図。
【図１５】第四実施形態における電極ユニットの正面図。
【図１６】電極ユニットの横断面図であって、図１５のXVI−XVI線断面図。
【図１７】電極ユニットの縦断面図であって、図１５のXVII−XVII線断面図。
【図１８】第五実施形態における電極ユニットの斜視図。
【図１９】電極ユニットの横断面図。
【図２０】共通電極の部分破断図を含む電極ユニットの分解斜視部。
【図２１】第六実施形態における電極ユニットの斜視図。
【図２２】電極集合体及び共通電極の中間部分の横断面図。
【図２３】電極集合体及び共通電極を下から見た図。
【図２４】電極ユニットの分解斜視図及び液面検出装置の電気的な構成を示す図。
【図２５】第七実施形態における電極ユニットの縦断面図。
【図２６】共通電極の部分破断図を含む電極ユニットの分解縦断面図。
【図２７】第八実施形態における電極ユニットの横断面図。
【図２８】電極ユニットの分解斜視図及び液面検出装置の電気的な構成を示す図。
【図２９】第十実施形態における電極集合体の正面図。
【図３０】電極集合体及びユニット切替部の電気的な構成を示す図。
【図３１】第十一実施形態における電極集合体及びユニット電極部の電気的な構成を示す図。
【図３２】液面検出処理の手順を示すフローチャート。
【図３３】別の電極集合体の表面、裏面及び側面を示す図。
【図３４】別の電極ユニットの縦断面図。
【図３５】別の共通電極の縦断面図。
【図３６】別の共通電極の正面図。
【図３７】別の電極ユニットの縦断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の複数の実施形態を図面に基づいて説明する。なお、各実施形態において対応する構成要素には同一の符号を付すことにより、重複する説明を省略する場合がある。各実施形態において構成の一部分のみを説明している場合、当該構成の他の部分については、先行して説明した他の実施形態の構成を適用することができる。また、各実施形態の説明において明示している構成の組み合わせばかりではなく、特に組み合わせに支障が生じなければ、明示していなくても複数の実施形態の構成同士を部分的に組み合せることができる。
【００１２】
（第一実施形態）
図１に示すように、車両に搭載されたエンジン１０は、シリンダヘッド１１、クランクケース１２及びオイルパン１３を有しており、車両の走行用動力源となる内燃機関である。シリンダヘッド１１は、その内部空間としてシリンダ１１ａを有しており、このシリンダ１１ａ内をピストン１４が上下方向に摺動するようになっている。ピストン１４は、コネクティングロッド１５を介してクランクシャフト１６に接続されている。
【００１３】
シリンダヘッド１１、クランクケース１２及びオイルパン１３は、エンジン１０の本体部を形成しており、オイルパン１３にはエンジンオイル等のオイル１８が貯留されている。このオイル１８は、ピストン１４の摺動部、コネクティングロッド１５及びクランクシャフト１６の軸受け部等の潤滑を行う潤滑油であり、容器としてのオイルパン１３に貯留された液体に相当する。エンジン１０においては、オイル１８の液面位置である液面位Ｌがオイルパン１３の上端よりも高い位置に上昇することも想定される。この場合には、オイルパン１３に加えてクランクケース１２により容器が構成されていることになる。また、液面位Ｌを液面レベルや液面高さと称することもできる。
【００１４】
エンジン１０に対しては、静電容量に基づいてオイル１８の液面位ｈを検出する液面検出装置２０が設けられている。液面検出装置２０は、オイルパン１３の内部に設けられた電極ユニット２１と、電極ユニット２１の電気的な状態を切り替えるユニット切替部２２と、電極ユニット２１の静電容量を検出するための静電容量検出部２３と、静電容量検出部２３の検出結果に基づいて液面位Ｌを算出する演算処理部２４と、ユニット切替部２２の動作制御を行う切替処理部２５とを有している。
【００１５】
液面検出装置２０の電気的な構成について簡単に説明する。液面検出装置２０においては、回路構成として、静電容量検出部２３がユニット切替部２２を介して電極ユニット２１に接続されている。演算処理部２４は静電容量検出部２３に接続されており、静電容量検出部２３の検出信号が演算処理部２４に入力される。切替処理部２５はユニット切替部２２に接続されており、切替処理部２５からユニット切替部２２に指令信号が入力される。液面検出装置２０は、マイクロコンピュータ等の制御部を含んで構成された制御装置２６を有しており、演算処理部２４及び切替処理部２５はこの制御装置２６に含まれている。なお、ユニット切替部２２、静電容量検出部２３及び制御装置２６が、液面位Ｌを検出する液面検出部を構成している。
【００１６】
電極ユニット２１は、全体として縦長状になっており、オイルパン１３の高さ方向、すなわち上下方向に延びている。このため、オイル１８の貯留量が増減した場合には、オイル１８の液面位Ｌが電極ユニット２１の長手方向に変位することになる。なお、電極ユニット２１は、ブラケットを介してクランクケース１２及びオイルパン１３に固定されている。
【００１７】
図２、図３に示すように、電極ユニット２１は、複数の電極が集合した電極集合体３１と、電極集合体３１との間に静電容量を発生させる共通電極３２とを有している。電極集合体３１は全体として縦長状になっており、共通電極３２は縦長の矩形筒状になっている。共通電極３２は、耐油性を有するステンレス鋼等の金属材料により形成されており、幅寸法が奥行き寸法よりも大きい扁平状になっている。電極集合体３１は、その幅方向が共通電極３２の幅方向に一致する向きで、共通電極３２の内部空間３２ａに収納されている。共通電極３２の長さ寸法は電極集合体３１の長さ寸法より大きくなっており、電極集合体３１は共通電極３２から上方及び下方のいずれにも突出しない状態になっている。
【００１８】
電極集合体３１は、共通電極３２の長手方向に沿って並べられた複数の検出電極３４ａ，３４ｂと、これら検出電極３４ａ，３４ｂを支持した電極支持体３５とを有している。電極支持体３５は、全体として縦長の矩形板状になっており、本実施形態では、電極支持体３５において、検出電極３４ａ，３４ｂのうち表側検出電極３４ａが設けられた方の板面を表面と称し、裏側検出電極３４ｂが設けられた方の板面を裏面と称する。検出電極３４ａ，３４ｂは、共通電極３２と同様に、耐油性を有するステンレス鋼等の金属材料により形成されており、横長の矩形板状になっている。検出電極３４ａ，３４ｂは、それぞれ等間隔で配置されており、互いに平行に延びている。
【００１９】
検出電極３４ａ，３４ｂの幅寸法は電極支持体３５の幅寸法より小さくなっており、検出電極３４ａ，３４ｂは、電極支持体３５の幅方向の中央位置に配置されている。この場合、電極支持体３５は、その幅方向において検出電極３４ａ，３４ｂよりも側方に突出した状態になっている。
【００２０】
電極支持体３５は、互いに対向する一対の絶縁部３６ａ，３６ｂと、これら絶縁部３６ａ，３６ｂの間に設けられた中間電極３７とを有している。絶縁部３６ａ，３６ｂは、耐油性を有する樹脂等の絶縁材料により矩形板状に形成されている。中間電極３７は、共通電極３２や検出電極３４ａ，３４ｂと同様に、耐油性を有するステンレス鋼等の金属材料により形成されており、絶縁部３６ａ，３６ｂと同じ大きさ及び形状を有している。絶縁部３６ａ，３６ｂと中間電極３７とは板面同士で重ねられており、絶縁部３６ａ，３６ｂの各外側板面が検出電極３４ａ，３４ｂの取り付け面になっている。中間電極３７は、検出電極３４ａ，３４ｂのそれぞれと絶縁部３６ａ，３６ｂを挟んで対向している。
【００２１】
共通電極３２は、その幅方向に延びた一対の幅板部３２ｂ，３２ｃと、その奥行き方向に延びた一対の奥行き板部３２ｄとを有している。一対の幅板部３２ｂ，３２ｃのうち、表側に設けられた表側幅板部３２ｂは表側検出電極３４ａと対向しており、裏側に設けられた裏側幅板部３２ｃは裏側検出電極３４ｂと対向している。
【００２２】
電極ユニット２１においては、幅板部３２ｂ，３２ｃと検出電極３４ａ，３４ｂと中間電極３７とが互いに平行に延びている。表側検出電極３４ａは、表側幅板部３２ｂと中間電極３７との間に配置されており、この表側検出電極３４ａと表側幅板部３２ｂ及び中間電極３７との間のそれぞれに静電容量が生じやすくなっている。また、裏側検出電極３４ｂは、裏側幅板部３２ｃと中間電極３７との間に配置されており、この裏側検出電極３４ｂと裏側幅板部３２ｃ及び中間電極３７との間のそれぞれに静電容量が生じやすくなっている。
【００２３】
電極集合体３１は、共通電極３２の厚み方向及び幅方向の両方について中央位置に配置されている。表側検出電極３４ａと表側幅板部３２ｂとの間の離間距離Ｄ１は、裏側検出電極３４ｂと裏側幅板部３２ｃとの間の離間距離Ｄ２に同じになっている。これら離間距離Ｄ１，Ｄ２は、奥行き板部３２ｄと検出電極３４ａ，３４ｂとの間の離間距離Ｄ３とほぼ同じ大きさになっている。この場合、電極集合体３１と幅板部３２ｂ，３２ｃとの間の離間距離が適正に確保されているため、この離間距離が小さ過ぎる場合に比べて、電極集合体３１と幅板部３２ｂ，３２ｃとの間でオイル１８の毛細管現象が発生しにくくなっている。このため、共通電極３２の内側と外側とで液面位Ｌとが異なるという液面かい離の発生が抑制される。なお、離間距離Ｄ１〜Ｄ３をギャップと称することもできる。
【００２４】
ちなみに、離間距離Ｄ１，Ｄ２は、離間距離Ｄ３より大きくなっていてもよい。この場合、毛細管現象の抑制効果を高めることができる。
【００２５】
図４に示すように、電極ユニット２１においては、複数の検出電極３４ａ，３４ｂのうち、電極支持体３５を挟んで対向する一対の検出電極３４ａ，３４ｂにより検出電極群３９が構成されている。検出電極群３９は、電極支持体３５の長手方向に沿ってＮ個並べられており、各検出電極群３９の中心線Ｏが等間隔で配置されている。１つの検出電極群３９においては、表側検出電極３４ａと裏側検出電極３４ｂとが同じ高さ位置に配置されており、これら検出電極３４ａ，３４ｂの各中心部を中心線Ｏが通っている。また、一対の検出電極３４ａ，３４ｂは、検出電極群３９ごとに電気経路により電気的に接続されている。
【００２６】
電極ユニット２１の長手方向を上下方向とした場合、上下に隣り合う検出電極群３９においては、上側の検出電極群３９の検出電極３４ａ，３４ｂが、下側の検出電極群３９の検出電極３４ａ、３４ｂよりも高い位置にある。この場合、上下に隣り合う検出電極群３９の間には、いずれの検出電極３４ａ，３４ｂも存在しない隙間領域ＳＰが設けられている。この隙間領域ＳＰは、上下に隣り合う表側検出電極３４ａの間の表側隙間と、上下に隣り合う裏側検出電極３４ｂの間の裏側隙間とを有しており、これら表側隙間及び裏側隙間は、電極支持体３５を挟んで重なった位置に配置されている。
【００２７】
検出電極３４ａ，３４ｂを接続した電気経路は、電気配線としての電極線４１ａ，４１ｂを含んで構成されている。電極線４１ａは、表側検出電極３４ａに接続された表側電極線４１ａであり、電極線４１ｂは、裏側検出電極３４ｂに接続された裏側電極線４１ｂである。
【００２８】
なお、共通電極３２が複数の検出電極３４ａ，３４ｂを収納した収納電極に相当し、共通電極３２の内部空間３２ａが収納空間に相当し、電極支持体３５が電極支持部に相当し、検出電極３４ａ，３４ｂが収納電極に対向した検出電極に相当する。また、電極支持体３５においては、中間電極３７が支持電極に相当し、絶縁部３６ａ，３６ｂが支持絶縁部に相当する。
【００２９】
図２、図３に示すように、検出電極３４ａ，３４ｂには、電極線４１ａ，４１ｂを接続するための接続孔４２ａ，４２ｂが形成されており、接続孔４２ａ，４２ｂには、電極線４１ａ，４１ｂに接続されたコネクタ部材４３が挿入されている。コネクタ部材４３は、検出電極３４ａ，３４ｂと同様に、耐油性を有するステンレス等の金属材料により形成されており、検出電極３４ａ，３４ｂと電極線４１ａ，４１ｂとを電気的に接続している。
【００３０】
接続孔４２ａは、表側検出電極３４ａに配置された表側接続孔４２ａであり、接続孔４２ｂは、裏側検出電極３４ｂに配置された裏側接続孔４２ｂである。接続孔４２ａ，４２ｂは、複数の検出電極３４ａ，３４ｂのそれぞれに１つずつ形成されており、これら接続孔４２ａ，４２ｂは、互いに電極支持体３５の幅方向にずれていることで上下に重ならない位置に配置されている。
【００３１】
例えば、表側検出電極３４ａについて説明する。最下位の表側検出電極３４ａにおいては一端寄りの位置に表側接続孔４２ａが配置され、最上位の表側検出電極３４ａにおいては、最下位の表側検出電極３４ａとは反対側の端部寄りの位置に表側接続孔４２ａが配置されている。そして、中間位置の各表側検出電極３４ａにおいては、最上位の表側検出電極３４ａに近い表側検出電極３４ａほど最下位の表側検出電極３４ａとは反対側の端部に近い位置に表側接続孔４２ａが配置されている。
【００３２】
表側電極線４１ａは表側絶縁部３６ａの内部に配置されており、裏側電極線４１ｂは裏側絶縁部３６ｂの内部に配置されている。この場合、電極線４１ａ，４１ｂは、検出電極３４ａ，３４ｂ及び中間電極３７のそれぞれに対して絶縁部３６ａ，３６ｂにより電気的に絶縁された状態になっている。また、コネクタ部材４３は、検出電極３４ａ，３４ｂの接続孔４２ａ，４２ｂから絶縁部３６ａ，３６ｂの内部に入り込んだ状態で、電極線４１ａ，４１ｂに接続されている。
【００３３】
電極線４１ａ，４１ｂは、検出電極３４ａ，３４ｂと中間電極３７との間に配置されている。この場合、これら検出電極３４ａ，３４ｂ及び中間電極３７によるシールド効果が電極線４１ａ，４１ｂに付与されることで、電極線４１ａ，４１ｂに印加される電圧等にノイズが発生することが抑制される。
【００３４】
次に、液面検出装置２０の電気的な構成について、図４を参照しつつ説明する。
【００３５】
液面検出装置２０においては、複数の検出電極群３９のそれぞれについて個別に静電容量を検出することが可能になっている。静電容量検出部２３は、検出電極群３９と共通電極３２との間に直流電圧を印加する直流電源部２３ａと、この直流電源部２３ａに直列に接続された抵抗２３ｂと、これら直流電源部２３ａ及び抵抗２３ｂに対し接続された電圧計測部２３ｃとを有している。
【００３６】
ユニット切替部２２は、共通電極３２を直流電源部２３ａの負極側に接続した負接続部２２ａと、検出電極群３９に対する直流電源部２３ａの接続状態を切り返すスイッチ部２２ｂとを有している。負接続部２２ａは電気経路であり、共通電極３２と直流電源部２３ａとを導通状態で保持している。スイッチ部２２ｂは、検出電極群３９を直流電源部２３ａの正極側に接続した正状態と、負極側に接続した負状態とに移行可能であり、検出電極群３９ごとに設けられている。この場合、スイッチ部２２ｂは、検出電極群３９と同じＮ個だけ設けられており、一対の検出電極３４ａ，３４ｂが１つのスイッチ部２２ｂに接続されている。なお、正状態が電源側状態に相当し、負状態が収納側状態に相当する。
【００３７】
ここで、共通電極３２及び中間電極３７は、グラウンドＧＮＤに接続されていることで接地されている。このため、直流電源部２３ａの負極側は、負接続部２２ａを通じて接地されていることになる。また、検出電極群３９は、その対応するスイッチ部２２ｂが負状態にある場合に接地されていることになる。
【００３８】
切替処理部２５は、指令信号を出力することでユニット切替部２２の各スイッチ部２２ｂを個別に動作させることが可能になっている。例えば、複数の検出電極群３９のうち、下からｋ段目の検出電極群３９だけに直流電源部２３ａから電圧を印加する場合には、ｋ段目の検出電極群３９に対応したスイッチ部２２ｂを正状態に移行させる一方で、その他のＮ−１個の検出電極群３９に対応したＮ−１個のスイッチ部２２ｂを負状態に移行させる。なお、図４〜図７においては、複数のスイッチ部２２ｂの左からの並び順を、検出電極群３９の下からの並び順に対応させて図示している。
【００３９】
図５に示すように、１段目である最下位の検出電極群３９だけに電圧を印加する場合、最も左のスイッチ部２２ｂだけが正状態に移行されることで、ユニット切替部２２が第一状態に移行する。図６に示すように、２段目の検出電極群３９だけに電圧を印加する場合、左から２番目のスイッチ部２２ｂだけが正状態に移行されることで、ユニット切替部２２が第二状態に移行する。図７に示すように、Ｎ段目である最上位の検出電極群３９だけに電圧を印加する場合、左からＮ番目である最も右のスイッチ部２２ｂだけが正状態に移行されることで、ユニット切替部２２が第Ｎ状態に移行する。
【００４０】
図８では、ユニット切替部２２が第ｋ状態にある。この場合、ｋ段目の検出電極群３９だけに電圧が印加されており、この検出電極群３９と共通電極３２及び中間電極３７との間に静電容量が生じている。この場合の等価回路においては、ｋ段目の検出電極群３９と共通電極３２及び中間電極３７との間に仮想コンデンサＣ１，Ｃ２が存在している。また、上述したように、共通電極３２及び中間電極３７がグラウンドＧＮＤに接地されているため、これら共通電極３２及び中間電極３７の電圧がゼロレベルで安定し、電圧計測部２３ｃの計測値にノイズが発生しにくくなっている。
【００４１】
また、この場合、上述したようにｋ段目以外の段の検出電極群３９もグラウンドＧＮＤに接地されており、ｋ段目の検出電極群３９と他の段の検出電極群３９との間に仮想コンデンサＣ３，Ｃ４が存在している。ｋ段目の検出電極群３９については、その上下に隣り合うｋ＋１段目及びｋ−１段目の各検出電極群３９との間に仮想コンデンサＣ３が存在するのはもちろんのこと、更に離れたｋ−２段目等の検出電極群３９との間にも仮想コンデンサＣ４が存在する。
【００４２】
電圧計測部２３ｃは、仮想コンデンサＣ１〜Ｃ４の充電電圧を計測値Ｖとして計測しており、この計測値Ｖと、仮想コンデンサＣ１〜Ｃ４の合成静電容量Ｃと、電荷Ｑとの関係は、Ｖ＝Ｑ／Ｃになっている。ここで、仮想コンデンサＣ１〜Ｃ４は直流電源部２３ａに対して並列に接続され、且つ共通電極３２の仮想コンデンサＣ１が他の仮想コンデンサＣ２〜Ｃ４に比べて十分に大きい場合には、合成静電容量Ｃが仮想コンデンサＣ１よりも小さくなる。この場合、ｋ段目以外の段の検出電極群３９及び中間電極３７を共通電極３２に接続することで、電圧計測部２３ｃの計測値Ｖが増幅し、その結果、計測値Ｖに基づいて合成静電容量Ｃを算出する際の算出精度が向上する。
【００４３】
制御装置２６は、オイル１８の液面位Ｌを検出する液面検出処理を実行する。液面検出処理は、各検出電極群３９のそれぞれについて個別に静電容量を検出し、これら静電容量を比較することで液面位Ｌを取得するものである。なお、制御装置２６は、液面検出処理を所定間隔で繰り返し実行する。
【００４４】
図９において、ステップＳ１０１では、複数の検出電極群３９のいずれを静電容量の検出対象とするのかを示す段数ｋをゼロに設定する。ステップＳ１０２では、段数ｋの値をインクリメントする。
【００４５】
ステップＳ１０３では、ｋ段目の検出電極群３９を対象として電圧印加処理を行う。この処理では、切替処理部２５から指令信号を出力させることで、ｋ段目の検出電極群３９に対応したスイッチ部２２ｂを正状態に移行させる。なお、ｋ段目の検出電極群３９が第一電極群に相当する。
【００４６】
ステップＳ１０４では、ｋ段目以外の段の検出電極群３９全てを対象として接地処理を行う。この処理では、切替処理部２５から指令信号を出力させることで、ｋ段目以外の段の検出電極群３９に対応して全てのスイッチ部２２ｂを負状態に移行させる。なお、ｋ段目以外の段の検出電極群３９が第二電極群に相当する。
【００４７】
制御装置２６はステップＳ１０３，Ｓ１０４を実行する機能を有しており、この機能が移行部に相当する。特に、ステップＳ１０３を実行する機能が第一移行部に相当し、ステップＳ１０４を実行する機能が第二移行部に相当する。
【００４８】
ステップＳ１０５では、演算処理部２４において、ｋ段目の検出電極群３９を対象として合成静電容量を静電容量Ｃｋとして算出する。ここでは、電圧計測部２３ｃの計測結果に基づいて、ｋ段目の検出電極群３９と、その他の段の検出電極群３９、共通電極３２及び中間電極３７との間に生じた静電容量を算出する。
【００４９】
ステップＳ１０６では、演算処理部２４において、静電容量Ｃｋがあらかじめ定められた閾値Ｔｈ以上であるか否かを判定する。閾値Ｔｈとしては、オイル１８の誘電率ε等から算出された算出値や、データベースに基づいて推定された推定値が用いられる。静電容量Ｃｋが閾値Ｔｈ以上である場合、ステップＳ１０７に進み、演算処理部２４において液中処理を行うことで、ｋ段目の検出電極群３９が液中にある旨をメモリ等の記憶部に記憶する。ｋ段目の検出電極群３９が液中にある場合としては、この検出電極群３９全体がオイル１８に浸かっている場合や、検出電極群３９の少なくとも下端部がオイル１８に浸かっている場合が挙げられる。
【００５０】
静電容量Ｃｋが閾値Ｔｈ以上でない場合、ステップＳ１０８に進み、演算処理部２４において気中処理を行うことで、ｋ段目の検出電極群３９が気中にある旨を記憶部に記憶する。ｋ段目の検出電極群３９が気中にある場合としては、この検出電極群３９がオイル１８に浸かっていない場合が挙げられる。
【００５１】
ステップＳ１０７，Ｓ１０８にてｋ段目の検出電極群３９の状態が記憶された後、ステップＳ１０９に進み、段数ｋが検出電極群３９の個数Ｎより小さいか否かを判定する。段数ｋが個数Ｎより小さい場合、全ての検出電極群３９についての状態判定が終了していないとして、ステップＳ１０２に戻る。上述したように、ステップＳ１０２では段数ｋをインクリメントするため、前回よりも１個上の検出電極群３９を対象として、ステップＳ１０３〜Ｓ１０８の処理により状態判定を行う。
【００５２】
そして、ステップＳ１０９にて段数ｋが個数Ｎ以上と判定した場合、全ての検出電極群３９について状態判定が終了したとして、ステップＳ１１０に進む。ステップＳ１１０では、演算処理部２４において液面位Ｌの高さ位置を算出する。ここでは、記憶部の記憶データに基づいて、液中にある検出電極群３９のうち最上段の検出電極群３９の段数を判定する。
【００５３】
次に、電極集合体３１の製造手順について説明する。
【００５４】
まず、複数の電極集合体３１の検出電極３４ａ，３４ｂをまとめて作成することを目的として、図１０に示すように、絶縁部３６ａ，３６ｂとして使用する複数の絶縁板材４５を、それぞれの上端及び下端の位置を揃えて作業台等の上に平行に並べる。絶縁板材４５には、接続孔４２ａ，４２ｂとして使用する複数の小孔４６を複数形成しておく。そして、検出電極３４ａ，３４ｂとして使用するステンレス製の金属箔テープ４７を、複数の絶縁板材４５にかけ渡すようにしてこれら絶縁板材４５の片面に複数列だけ取り付ける。その後、隣り合う絶縁板材４５の境界部において各金属箔テープ４７の切断や切削などを行うことで、金属箔テープ４７により検出電極３４ａ，３４ｂを形成する。この場合、絶縁板材４５を絶縁部３６ａ，３６ｂとして使用することになる。
【００５５】
絶縁部３６ａ，３６ｂにおいて、検出電極３４ａ，３４ｂとは反対側の面には、エッチング加工を行うことで電極線４１ａ，４１ｂを形成する。その後、小孔４６に対してコネクタ部材４３を挿入することで、検出電極３４ａ，３４ｂと電極線４１ａ，４１ｂとを電気的に接続する。この場合、小孔４６を接続孔４２ａ，４２ｂとして使用することになる。
【００５６】
なお、図１０は、電極集合体３１の製造過程の一例を図示したものに過ぎないため、図２とは検出電極３４ａ，３４ｂの数や形状が異なっている。
【００５７】
そして、中間電極３７の表側及び裏側のそれぞれに対して絶縁部３６ａ，３６ｂを取り付けることで、電極集合体３１を製造する。この電極集合体３１においては、絶縁板材４５及びテープ片により絶縁部３６ａ，３６ｂ及び検出電極３４ａ，３４ｂが形成されている。この場合、検出電極３４ａ，３４ｂが金属箔テープ４７により形成されているため、例えば検出電極３４ａ，３４ｂがエッチング加工により形成された場合に比べて、エッチング液の使用料を削減できる。このため、電極集合体３１を製造する際の環境への負担を軽減できる。また、エッチング加工に比べて検出電極３４ａ，３４ｂの厚み寸法を大きくすることが可能であり、強固な検出電極３４ａ，３４ｂを製造することができる。さらに、金属箔テープ４７の側端面により検出電極３４ａ，３４ｂの上端面及び下端面が切削面として形成されるため、この切削面を形成するためにエッチング加工を行う必要がない。
【００５８】
なお、金属箔テープ４７に代えてステンレス製の金属板材を、複数の絶縁板材４５にかけ渡すようにしてこれら絶縁板材４５に複数列だけ貼り付けてもよい。この場合でも、各金属板材を切断することで検出電極３４ａ，３４ｂを形成することができる。
【００５９】
ここまで説明した第一実施形態の作用効果を、以下に説明する。
【００６０】
第一実施形態によれば、電極集合体３１が共通電極３２の内部空間３２ａに収納されているため、仮にオイル１８に気泡が発生していても、その気泡が検出電極３４ａ，３４ｂに接触しにくくなっている。また、仮にオイル１８の液面が波立っていても、その波が検出電極３４ａ，３４ｂに接触しにくくなっている。したがって、気泡や波により液面位Ｌの検出精度が低下するということを共通電極３２により抑制できる。しかも、表側検出電極３４ａと裏側検出電極３４ｂとの間に電極支持体３５が配置されているため、これら検出電極３４ａ，３４ｂを上下に並べなくても検出電極３４ａ，３４ｂが互いに干渉するということを回避できる。この場合、検出電極３４ａ，３４ｂの大きさや形状について自由度を高めつつ、電極ユニット２１の小型化を実現できる。
【００６１】
第一実施形態によれば、検出電極３４ａ，３４ｂに対して共通電極３２及び中間電極３７が配置されているため、例えば中間電極３７が配置されていない構成に比べて、電圧計測部２３ｃの計測値が増幅する。このため、計測値を用いて静電容量及び液面位Ｌを検出する際の検出精度を高めることができる。しかも、中間電極３７は電極支持体３５に含まれているため、電極支持体３５による検出電極３４ａ，３４ｂの支持強度を高めることができる。したがって、電極支持体３５が撓んで共通電極３２と検出電極３４ａ，３４ｂとの離間距離Ｄ１〜Ｄ３とが意図せずに変化して液面位Ｌの検出精度が低下するということを抑制できる。
【００６２】
第一実施形態によれば、電極支持体３５において絶縁部３６ａ，３６ｂの内部に電極線４１ａ，４１ｂが配置されている。この場合、検出電極３４ａ，３４ｂと中間電極３７との絶縁を行う専用部材と、電極線４１ａ，４１ｂの絶縁を行う専用部材とを別々に配置する必要がないため、電極支持体３５を製造する際の材料費を低減することが可能になる。
【００６３】
第一実施形態によれば、切替処理部２５が複数のスイッチ部２２ｂの状態を個別に切り替えることが可能であるため、検出電極３４ａ，３４ｂのそれぞれについて個別に直流電源部２３ａの電圧を印加することができる。このため、検出電極３４ａ，３４ｂごとに静電容量を検出することが容易になる。
【００６４】
第一実施形態によれば、ユニット切替部２２が第ｋ状態にある場合、ｋ段目以外の段の検出電極群３９が共通電極３２に導通されているため、これら検出電極群３９の分だけ電圧計測部２３ｃの計測値が増幅する。このため、計測値を用いて静電容量及び液面位Ｌを検出する際の検出精度を高めることができる。
【００６５】
第一実施形態によれば、共通電極３２がグラウンドＧＮＤに接地されているため、共通電極３２の電圧がゼロレベルで安定しやすくなる。この場合、電圧計測部２３ｃの計測値を用いて静電容量を検出する際にその検出精度を高めることができる。また、中間電極３７及びｋ段目以外の段の検出電極群３９もグラウンドＧＮＤに接地されているため、これら中間電極３７や検出電極群３９により電圧計測部２３ｃの計測値がノイズ等により不安定になることを抑制できる。
【００６６】
第一実施形態によれば、隣り合う検出電極群３９においては、それぞれの検出電極３４ａ，３４ｂが上下に離間しているため、液面位Ｌが２つ以上の検出電極群３９に跨った状態が発生しにくくなっている。このため、検出電極群３９ごとに静電容量を検出することで、液面位Ｌの検出精度を高めることができる。
【００６７】
第一実施形態によれば、電極集合体３１が共通電極３２から内周側に離間しているため、電極集合体３１の周囲において液面位Ｌが不均一になることが抑制される。また、共通電極３２の内部空間３２ａに気泡が存在していたとしても、その気泡の存在状態が電極集合体３１の周囲において不均一になることが抑制される。これらのことにより、電極ユニット２１を用いて液面位Ｌの検出精度を高めることができる。
【００６８】
（第二実施形態）
上記第一実施形態では、上下に隣り合う検出電極群３９の間に隙間領域ＳＰが設けられていたが、第二実施形態では、隙間領域ＳＰが設けられていない。本実施形態では、上記第一実施形態との相違点を中心に説明を行う。
【００６９】
図１１に示すように、電極集合体３１においては、検出電極３４ａ，３４ｂの中心線Ｏａ，Ｏｂが等間隔で配置されており、表側検出電極３４ａの中心線Ｏａの間隔と裏側検出電極３４ｂの中心線Ｏｂの間隔とは同じになっている。一方で、これら中心線Ｏａ，Ｏｂは異なる高さ位置に配置されている。具体的には、表側の中心線Ｏａは、上下に隣り合う裏側の中心線Ｏｂの中央位置にある。この場合、表側の中心線Ｏａは、上下に隣り合う裏側検出電極３４ｂの間の高さ位置にあり、裏側の中心線Ｏｂは、上下に隣り合う表側検出電極３４ａの間の高さ位置にある。上下に隣り合う中心線Ｏａと中心線Ｏｂとの間隔は、中心線Ｏａ同士の間隔及び中心線Ｏｂ同士の間隔をピッチｐとした場合に、２／ｐになっている。
【００７０】
検出電極群３９においては、表側検出電極３４ａの中心線Ｏａが裏側検出電極３４ｂの中心線Ｏｂよりも高い位置に配置されており、表側検出電極３４ａが上側検出電極に相当し、裏側検出電極３４ｂが下側検出電極に相当する。表側検出電極３４ａは裏側検出電極３４ｂよりも上方に延出しており、裏側検出電極３４ｂは表側検出電極３４ａよりも下方に延出している。この場合、ｋ段目の検出電極群３９の表側検出電極３４ａの上部は、ｋ＋１段目の検出電極群３９の裏側検出電極３４ｂの下部に電極支持体３５を挟んで対向している。同様に、ｋ段目の検出電極群３９の裏側検出電極３４ｂの下部は、ｋ−１段目の検出電極群３９の表側検出電極３４ａの上部に電極支持体３５を挟んで対向している。したがって、液面位Ｌに対する浸水状態が、表側検出電極３４ａと裏側検出電極３４ｂとで異なることになる。なお、図１１においては、検出電極３４ａ，３４ｂの組み合わせをハッチングを用いて図示している。
【００７１】
電極支持体３５には、検出電極３４ａ，３４ｂに電気的に接続された電極端子４８が設けられている。電極端子４８は、電極支持体３５の表面及び裏面のそれぞれにおいて電極支持体３５の上部に配置されており、電極線４１ａ，４１ｂを介して検出電極３４ａ，３４ｂに接続されている。複数の電極端子４８のうち、表側検出電極３４ａに接続された電極端子４８は電極支持体３５の表面に配置されており、裏側検出電極３４ｂに接続された電極端子４８は電極支持体３５の裏面に配置されている。
【００７２】
本実施形態では、上記第一実施形態とは異なり、一対の検出電極３４ａ，３４ｂがそれぞれ別々のスイッチ部２２ｂに接続されている。このため、制御装置２６は、検出電極群３９について、一対の検出電極３４ａ，３４ｂの浸水状態を個別に検出することが可能になっている。また、検出電極３４ａ，３４ｂがそれぞれ上下に８個ずつ並べられており、複数の表側中心線Ｏａの高さ位置を下から順に高さＬ１〜Ｌ８と称し、複数の裏側中心線Ｏｂの高さ位置を下から順に高さＬ０．５〜Ｌ７．５と称する。
【００７３】
例えば、液面位Ｌが高さＬ３．５〜Ｌ４の間にある場合、４段目以下の各検出電極群３９の検出電極３４ａ，３４ｂがいずれもオイル１８に浸かっている可能性が高い。ここで、液面位Ｌが高さＬ３．５よりも低い場合には、４段目の検出電極群３９について、裏側検出電極３４ｂがオイル１８に浸かっている一方で、表側検出電極３４ａがオイル１８に浸かっていない可能性が高い。また、液面位Ｌが高さＬ４よりも高い場合には、４段目の検出電極群３９の検出電極３４ａ，３４ｂがいずれもオイル１８に浸かっている可能性が高いのに加えて、５段目の検出電極群３９の裏側検出電極３４ｂもオイル１８に浸かっている可能性も高い。以上のことから、制御装置２６は、液面位Ｌが高さＬ３．５〜Ｌ４の間にあると算出する。
【００７４】
本実施形態のように、８個ずつの表側検出電極３４ａと裏側検出電極３４ｂとが２／ｐだけ異なる高さ位置にある構成では、例えばこれら検出電極３４ａ，３４ｂが同じ高さ位置に配置された構成に比べて、液面位Ｌの分解能が二倍の１６に設定されている。また、検出電極３４ａ，３４ｂについては、高さ寸法と幅寸法との比がほぼ１：２に設定されている。これに対して、例えば裏側検出電極３４ｂが設けられていない構成では、電極支持体３５を大型化させずに分解能を１６に設定するには、１６個の表側検出電極３４ａを上下に並べる必要がある。この場合、表側検出電極３４ａについて、高さ寸法と幅寸法との比を１：４に近い値に設定する必要があり、表側検出電極３４ａの高さ寸法が小さい分だけ液面位Ｌの検出精度が低下してしまう。また、液面位Ｌの検出結果に表側電極線４１ａの静電容量が誤差として含まれやすくなってしまう。
【００７５】
電極線４１ａ，４１ｂは、電極集合体３１の厚み方向において検出電極３４ａ，３４ｂに重なる位置ではなく、電極集合体３１の幅方向において検出電極３４ａ，３４ｂの側方位置に配置されている。この場合、接続孔４２ａ，４２ｂは、検出電極３４ａ，３４ｂの両側端のいずれかの端部寄りの位置に配置されている。
【００７６】
第二実施形態によれば、表側検出電極３４ａと裏側検出電極３４ｂとが電気経路によって接続されていないため、これら検出電極３４ａ，３４ｂのそれぞれについての静電容量に基づいて液面位Ｌを検出することができる。しかも、表側検出電極３４ａと裏側検出電極３４ｂとで高さ位置が異なるため、３段階の液面位Ｌの検出に、１つの検出電極群３９の静電容量を利用することができる。これにより、液面位Ｌを検出する際の分解度を高めることができる。
【００７７】
（第三実施形態）
上記第二実施形態では、１つの検出電極群３９が表側検出電極３４ａ及び裏側検出電極３４ｂを１つずつ有していたが、第三実施形態では、１つの検出電極群３９が表側検出電極３４ａ及び裏側検出電極３４ｂを複数ずつ有している。本実施形態では、上記第二実施形態との相違点を中心に説明を行う。
【００７８】
図１２に示すように、表側検出電極３４ａ及び裏側検出電極３４ｂが２つずつ横並びに配置されている。２つの表側検出電極３４ａについては、一方が他方よりも高い位置に配置されており、２つの裏側検出電極３４ｂについても、一方が他方よりも高い位置に配置されている。この場合、低い位置にある方の表側検出電極３４ａであっても、高い位置にある方の裏側検出電極３４ｂよりも高い位置にある。この場合、上記第二実施形態で説明したことと同様の原理により、７段階の液面位Ｌの検出に１つの検出電極群３９の静電容量を利用することができる。これにより、液面位Ｌを検出する際の分解度を更に高めることができる。
【００７９】
上記第一実施形態と同様に、検出電極３４ａ，３４ｂには接続孔４２ａ，４２ｂが形成され、これら接続孔４２ａ，４２ｂに電極線４１ａ，４１ｂが接続されている。図１３に示すように、表側絶縁部３６ａにおいて、上下方向に一列に並べられた複数の表側検出電極３４ａの各表側接続孔４２ａは、互いに上下に重ならない位置に配置されている。この場合、各表側電極線４１ａは表側絶縁部３６ａの裏面側において横並びに配置されている。
【００８０】
次に、本実施形態の電極集合体３１の製造手順について説明する。図１４に示すように、上記第一実施形態と同様に複数の絶縁板材４５を平行に並べる。そして、検出電極３４ａ，３４ｂとして使用するステンレス製の金属板材４９を、隣り合う一対の絶縁板材４５を跨いだ状態でこれら絶縁板材４５に取り付ける。その後、隣り合う絶縁板材４５の境界部において金属板材４９を切断するなどして、金属板材４９により検出電極３４ａ，３４ｂを形成する。この場合、絶縁板材４５を絶縁部３６ａ，３６ｂとして使用することになる。
【００８１】
ここで、金属板材４９を取り付ける前に、一対の絶縁板材４５をそれぞれの上端及び下端の位置が揃わないように並べておく。これにより、一対の絶縁板材４５のうち一方を表側絶縁部３６ａとして使用し、他方を裏側絶縁部３６ｂとして使用した場合に、表側検出電極３４ａと裏側検出電極３４ｂとの高さ位置をずらすことが可能になる。また、複数の絶縁板材４５を並べた場合には、絶縁板材４５同士の境界部が横並びに複数配置され、各境界部を跨ぐ金属板材４９も横並びに複数配置される。この場合、横並びに隣り合う金属板材４９の高さ位置をずらすことで、例えば１つの表側絶縁部３６ａにおいて、２つの表側検出電極３４ａの高さ位置をずらすことが可能になる。これは、二種類の電極列を１つおきに並べて同時に製造することにもなり、複数の金属板材４９を並べる配置作業を容易化できる。
【００８２】
絶縁板材４５においては、その長手方向に延びる中心線を軸として線対称になるように、検出電極３４ａ，３４ｂに小孔４６を配置する。この場合、ドリル等の工具を用いて小孔４６を形成する際の加工パターンが単純になり、工具の移動量を小さくすることができる。
【００８３】
（第四実施形態）
第四実施形態では、図１５〜図１７に示すように、共通電極３２にスリット５２が複数設けられている。本実施形態では、上記第一実施形態との相違点を中心に説明を行う。
【００８４】
スリット５２は、共通電極３２の幅板部３２ｂ，３２ｃを貫通した横長形状の貫通孔であり、これら幅板部３２ｂ，３２ｃのそれぞれにおいて、上下方向に沿って所定間隔で複数並べられている。スリット５２においては、その天井面５２ａと底面５２ｂとが共通電極３２の幅方向及び奥行き方向の両方において互いに平行に延びている。表側幅板部３２ｂの各スリット５２と裏側幅板部３２ｃの各スリット５２は、内部空間３２ａや電極集合体３１を挟んで対向している。スリット５２は、共通電極３２の幅方向において中央位置に配置されている。
【００８５】
スリット５２の幅寸法は、検出電極３４ａ，３４ｂの幅寸法よりも大きくなっている一方で、電極支持体３５の幅寸法よりも小さくなっている。本実施形態では、電極支持体３５は、１つの絶縁板材により形成されており、この絶縁板材の表面に表側検出電極３４ａが取り付けられ、裏面に裏側検出電極３４ｂが取り付けられている。
【００８６】
スリット５２は、共通電極３２の奥行き方向において検出電極３４ａ，３４ｂに対向しない位置に配置されている。具体的には、スリット５２は、上下方向において隣り合う検出電極３４ａ，３４ｂの間の高さ位置に配置されている。この場合、スリット５２は、上側の検出電極３４ａ，３４ｂの下端よりも低い位置に配置されているとともに、下側の検出電極３４ａ，３４ｂの上端よりも高い位置に配置されている。
【００８７】
電極ユニット２１においては、上記第一実施形態とは異なり、検出電極３４ａ，３４ｂと幅板部３２ｂ，３２ｃとの離間距離Ｄ１，Ｄ２が、検出電極３４ａ，３４ｂと奥行き板部３２ｄとの離間距離Ｄ３よりも小さくなっている。この場合、本実施形態の離間距離Ｄ１，Ｄ２は、上記第一実施形態の離間距離Ｄ１，Ｄ２よりも小さくなっている。すなわち、電極集合体３１と幅板部３２ｂ，３２ｃとの離間距離は、本実施形態の方が上記第一実施形態よりも小さくなっている。また、共通電極３２は底部３２ｅを有している。このため、内部空間３２ａは、下方には開放されておらず、上方に向けて開放されている。
【００８８】
第四実施形態によれば、共通電極３２にスリット５２が設けられているため、例えば幅板部３２ｂ，３２ｃと電極集合体３１との間でオイル１８の毛細管現象が生じにくくなっている。しかも、上下に隣り合うスリット５２の間の高さ位置に共通電極３２が配置されているため、仮に上下に隣り合うスリット５２の間において毛細管現象が発生したとしても、その発生範囲を１つの共通電極３２の上端と下端との間に制限することができる。このように、共通電極３２の内部空間３２ａにおいて、毛細管現象により液面位Ｌが複数の検出電極３４ａ，３４ｂの間を上下に移動するということが抑止されるため、液面位Ｌの検出精度を高めることができる。
【００８９】
さらに、共通電極３２の内部空間３２ａにおいて毛細管現象が発生しにくくなっているため、電極集合体３１と幅板部３２ｂ，３２ｃとの離間距離を極力小さくすることができる。このため、電極ユニット２１の更なる小型化を実現することができる。
【００９０】
（第五実施形態）
第五実施形態では、図１８〜図２０に示すように、電極集合体３１の位置保持を行うセパレータ５３ａ，５３ｂが共通電極３２の内部空間３２ａに設けられている。本実施形態の電極ユニット２１は、上記第一実施形態の電極ユニット２１に上記第二実施形態の電極集合体３１を適用したものになっており、本実施形態では、上記第一実施形態及び上記第二実施形態との相違点を中心に説明を行う。
【００９１】
セパレータ５３ａ，５３ｂは、耐油性を有する樹脂等の絶縁材料により形成されており、電極ユニット２１の幅方向において電極集合体３１を挟んで一対になっている。一対のセパレータ５３ａ，５３ｂは、互いに離間しており、それぞれ上下方向に延びている。
【００９２】
セパレータ５３ａ，５３ｂは、電極支持体３５の側端部が嵌合した嵌合凹部５４を有している。嵌合凹部５４は、上下方向に延びた溝部であり、電極支持体３５の側端部のほぼ全体が嵌合凹部５４に入り込んだ状態になっている。セパレータ５３ａ，５３ｂは、その外周面が共通電極３２の内周面に重なっていることで、共通電極３２に対する相対的な移動が規制されている。この場合、電極集合体３１がセパレータ５３ａ，５３ｂを介して共通電極３２に固定された状態になっている。なお、セパレータ５３ａ，５３ｂを、共通電極３２に対する電極支持体３５の位置保持を行う位置保持部と称することもできる。
【００９３】
第五実施形態によれば、共通電極３２に対する電極支持体３５の相対的な移動がセパレータ５３ａ，５３ｂにより規制されている。この場合、電極集合体３１と共通電極３２との離間距離が電極ユニット２１の揺れや電極支持体３５の撓みなどによって変化するということが、上下方向において電極集合体３１の全体について抑制されるため、液面位Ｌの検出精度を高めることができる。
【００９４】
（第六実施形態）
第六実施形態では、図２１、図２４に示すように、第五実施形態において、電極ユニット２１が共通電極３２の上方位置に設けられたフタ部６１を有している。本実施形態では、上記第五実施形態との相違点を中心に説明を行う。
【００９５】
フタ部６１は、全体として短尺の円柱状に形成されており、共通電極３２の内部空間３２ａを上方から塞いだ状態になっている。フタ部６１には、電極支持体３５の上端部が固定されており、この電極支持体３５は、フタ部６１から下方に延びた状態になっている。フタ部６１の下面には、共通電極３２の上端部に沿って延びたフタ溝部６２が設けられており、共通電極３２は、フタ溝部６２に下方から入り込んだ状態でフタ部６１に対して固定されている。この場合、フタ部６１は、共通電極３２の上端部に対する電極集合体３１の上端部の位置保持を行っており、上側保持部と称することができる。
【００９６】
共通電極３２は、電極支持体３５の下端部を保持する下端保持部６３を有している。図２２、図２３に示すように、共通電極３２の下端部においては、一対の奥行き板部３２ｄの離間距離が電極支持体３５の幅寸法より小さくなっており、下端保持部６３が一対の奥行き板部３２ｄのそれぞれに設けられている。下端保持部６３は、電極支持体３５の側端部が嵌合した嵌合凹部を有しており、この嵌合凹部は、奥行き板部３２ｄの下端部から上方に向けて溝状に延びている。電極支持体３５は、その側端部の少なくとも下端が下端保持部６３の嵌合凹部に入り込んだ状態になっていることで、下端保持部６３により位置保持されている。
【００９７】
図２１に示すように、共通電極３２は、上方及び下方に向けて開放された筒状になっており、上方にフタ部６１が設けられていることで内部空間３２ａは下方に向けて開放されている。また、共通電極３２の幅板部３２ｂ，３２ｃには、それぞれの上端部から下方に向けて延びた切り欠き部６４が設けられている。この場合、共通電極３２においては、オイル１８が出入りする油抜け孔が下端開放部及び切り欠き部６４により形成されている。
【００９８】
図２４に示すように、本実施形態の静電容量検出部２３は、検出電極群３９と共通電極３２との間に交流電流を流す交流電源部２３ｄと、この交流電源部２３ｄに直列に接続された電流計測部２３ｅとを有している。電流計測部２３ｅは、インピーダンス解析部であり、計測した電流値に基づいてインピーダンス及び静電容量を算出するためのものである。
【００９９】
ユニット切替部２２は、交流電源部２３ｄに接続された１つの電源側端子６５と、検出電極３４ａ，３４ｂに接続された複数の電極側端子６６とを有しており、これら端子６５，６６によりスイッチ部が構成されている。ユニット切替部２２においては、電源側端子６５が１つの電極側端子６６と導通可能であり、電源側端子６５の導通対象が複数の電極側端子６６のいずれかに切り替えられるようになっている。このため、上記第一実施形態とは異なり、ｋ段目の検出電極群３９に交流電流が供給されている場合に、ｋ段目以外の検出電極群３９は接地されていない状態になっている。また、共通電極３２も交流電源部２３ｄの負側に接続されているものの、グラウンドＧＮＤには接地されていない。
【０１００】
第六実施形態によれば、共通電極３２に対する電極支持体３５の相対的な移動が、フタ部６１及び下端保持部６３により規制されている。この場合、共通電極３２に対して電極集合体３１が傾きにくくなっているため、これら共通電極３２と検出電極３４ａ，３４ｂとの離間距離が意図せずに変化することを抑制できる。これにより、液面位Ｌの検出精度を高めることができる。
【０１０１】
第六実施形態によれば、電極支持体３５の上端及び下端をフタ部６１及び下端保持部６３により支持させることで、電極支持体３５が座折変形することを抑制できる。ここで、クランクケース１２及びオイルパン１３に貯留されるオイル１８は、例えば燃料タンクに貯留される燃料に比べると増減しにくい。この場合、電極ユニット２１がフタ部６１及び下端保持部６３を有していても、液面位Ｌがフタ部６１や下端保持部６３の高さ位置に重なる可能性が低い。このため、これらフタ部６１や下端保持部６３の存在によって液面位Ｌの検出精度が低下するということが生じにくくなっている。
【０１０２】
（第七実施形態）
第七実施形態では、図２５、図２６に示すように、第六実施形態において、共通電極３２が電極支持体３５の中間部分を保持する中間保持部６８を有している。本実施形態では、上記第六実施形態との相違点を中心に説明を行う。
【０１０３】
中間保持部６８は、フタ部６１と下端保持部６３との間の中央位置において、一対の奥行き板部３２ｄのそれぞれに設けられている。中間保持部６８は、下端保持部６３と同様に、電極支持体３５の側端部が嵌合した嵌合凹部を有しており、この嵌合凹部は、上下方向に溝状に延びている。電極支持体３５は、その幅方向において側方に突出した側方凸部６９を有している。この側方凸部６９は、検出電極３４ａ，３４ｂを挟んで一対配置されており、これら側方凸部６９は、それぞれ中間保持部６８の嵌合凹部に嵌合している。電極支持体３５は、側方凸部６９が中間保持部６８の嵌合凹部に入り込んだ状態になっていることで、中間保持部６８により位置保持されている。
【０１０４】
本実施形態では、電極ユニット２１の長さ寸法が上記第六実施形態の電極ユニット２１の長さ寸法より大きくなっている。この場合、電極集合体３１の検出電極３４ａ，３４ｂは、上記第六実施形態の検出電極３４ａ，３４ｂの倍の数である１６個だけ上下方向に並べられている。
【０１０５】
電極ユニット２１は、上記第六実施形態のようにクランクケース１２及びオイルパン１３内に設置されているのではなく、燃料タンク内に設置されており、液面検出装置２０は、液体としての燃料の液面レベルを検出可能になっている。燃料タンクにおいて液面レベルを電極ユニット２１を使用して検出する場合、電極支持体３５の長さ寸法が燃料タンクの大きさや形状に合わせて大きい値に設定されている。この場合、例えば上記第六実施形態の電極ユニット２１に比べて、電極支持体３５が座折しやすいと考えられるが、この座折の発生を中間保持部６８と側方凸部６９との嵌合により抑制できる。
【０１０６】
ここで、燃料タンクでの燃料の貯留量は、オイルパン１３等でのオイル１８の貯留量に比べて多い。これに対して、電極集合体３１及び共通電極３２の長さ寸法を十分に大きくすることで、燃料タンクでの液面レベルの上限値よりも高い位置にフタ部６１を配置し、下限値よりも低い位置に下端保持部６３を配置することが可能になる。この構成では、上限位置及び下限位置の両方について、電極集合体３１と共通電極３２との相対位置が意図せずに変化することが規制される。このため、燃料を補充した場合の液面レベルや、燃料が残り少なくなってきた場合の液面レベルについて、検出精度が低下するということを抑制できる。
【０１０７】
（第八実施形態）
第八実施形態では、図２７、図２８に示すように、共通電極３２が横断面筒状ではなく横断面Ｕ字状に形成されている。本実施形態の液面検出装置２０は、上記第六実施形態の液面検出装置２０に上記第五実施形態の電極ユニット２１を適用したものになっており、本実施形態では、上記第五実施形態及び上記第六実施形態との相違点を中心に説明を行う。
【０１０８】
共通電極３２は、内部空間３２ａを側方に向けて開放した側方開放部７１を有している。側方開放部７１は、共通電極３２の上端部と下端部とにかけ渡された状態になっており、共通電極３２は、上記第五実施形態のように奥行き板部３２ｄを一対有しているのではなく、奥行き板部３２ｄを１つだけ有している。
【０１０９】
本実施形態では、一対のセパレータ５３ａ，５３ｂのうち第一セパレータ５３ａが共通電極３２の内部空間３２ａに収納されている一方で、第二セパレータ５３ｂは、側方から側方開放部７１を塞いだ状態になっている。この場合、第二セパレータ５３ｂは、側方開放部７１を通じて内部空間３２ａに入り込んでいるとともに、共通電極３２から側方に突出した状態になっている。第二セパレータ５３ｂは側方開放部７１に嵌合しており、その状態で、第二セパレータ５３ｂの嵌合凹部５４に嵌合した電極支持体３５を位置保持している。
【０１１０】
共通電極３２の内周面には、銅などの金属材料により形成されたメッキ層７２が重ねられている。メッキ層７２は、共通電極３２の内周面全体に対して設けられている。
【０１１１】
（第九実施形態）
上記第一実施形態では、検出電極３４ａ，３４ｂがステンレス等の金属材料により形成されていたが、第九実施形態では、検出電極３４ａ，３４ｂがカーボンファイバーとしての炭素繊維等のカーボン材料により形成されている。本実施形態では、上記第一実施形態との相違点を中心に説明を行う。
【０１１２】
検出電極３４ａ，３４ｂは、カーボン材料により形成された電極本体と、この電極本体を覆う薄膜とを有している。薄膜は、あらゆる元素の中で最も酸化力が強いフッ素で電極本体の表面を酸化することで形成されるものであり、Ｃ−Ｆ結合の有機フッ素化合物の薄膜になっている。本実施形態の薄膜は、下記の生成反応式（１）に示すフッ化グラファイトにより形成されている。なお、フッ素は、ハロゲン族で最も小さな原子であることに起因して、電気陰性度が大きく、酸素を含め全元素の中で最も酸化力が大きくなっている。
【０１１３】
ｎＣ＋（ｎ／２）Ｆ２→（ＣＦ）ｎ…（１）
有機フッ素化合部は電気絶縁体であり、検出電極３４ａ，３４ｂにおいては絶縁被覆として作用する。このため、検出電極３４ａ，３４ｂに例えば金属くずが付着しても電気短絡が抑止される。また、有機フッ素化合物は化学的に安定しており、接触角が１２０度以上であることに起因して水分や油分をはじく性質を有している。このため、検出電極３４ａ，３４ｂにおいては、オイル１８の表面張力による液面位Ｌの上昇が抑止される。さらに、この場合、オイル１８中においてスラッジが薄膜に付着しにくくなっているため、複数の検出電極３４ａ，３４ｂに跨るようにスラッジが固着して検出電極３４ａ，３４ｂによる液面位計測が困難になるということが抑止される。
【０１１４】
有機フッ素化合物は、オイル１８と同じ有機化合物になっている。ここで、有機フッ素化合物の誘電率が２．０であるのに対して、オイル１８の誘電率は２．０〜２．５であると想定される。この場合、検出電極３４ａ，３４ｂにおいては、有機フッ素化合物である薄膜がオイル１８と同等として電荷が計測されるため、液面位Ｌを検出する上で薄膜が妨げになりにくくなっている。しかも、電極本体に対する電気絶縁体の塗布により薄膜が形成された構成に比べて、薄膜の厚み寸法についての精度を高めることができる。
【０１１５】
なお、有機フッ素化合物により薄膜を形成する場合、有機フッ素化合物の酸化反応が激しくなることが想定される。これに対して、例えば十分に減圧した雰囲気中、又は不活性ガスで希釈したフッ素ガスの雰囲気中に電極本体を晒すことで、有機フッ素化合物の反応速度を抑制することが好ましい。
【０１１６】
第九の実施形態によれば、検出電極３４ａ，３４ｂの電極本体がカーボン材料により形成されているため、オイル１８が有機酸等により酸性の状態になっていたとしても、電極本体が腐食等により溶けるということを抑制できる。また、オイルパン１３内の高温によって電極本体の物性変化が生じるということを抑制できる。
【０１１７】
電極本体がカーボン材料により形成されている場合、ピストン１４から漏れ出る排ガス中の高温水蒸気の酸素により電極本体が酸化され、電極本体の表面が一酸化炭素や二酸化炭素に物性変化して消耗するということが懸念される。これに対して、第九の実施形態によれば、有機フッ素化合物により形成された薄膜により電極本体が覆われているため、電極本体表面の腐食を抑制できる。また、フッ素の酸化力が強いため、薄膜により電極本体が覆われた状態を化学的に非常に安定させることができる。
【０１１８】
（第十実施形態）
第十実施形態では、電極集合体３１において、検出電極群３９が表側検出電極３４ａ及び裏側検出電極３４ｂを複数ずつ有している。本実施形態では、上記第一実施形態との相違点を中心に説明を行う。
【０１１９】
図２９、図３０に示すように、電極集合体３１が検出電極群３９ａ〜３９ｇを有している。これら検出電極群３９ａ〜３９ｇは、表側検出電極３４ａ及び裏側検出電極３４ｂを２個ずつ有している。複数の検出電極３４ａ，３４ｂについては、上下に隣り合う検出電極が、それぞれ異なる検出電極群に含まれている。例えば、図２９に示すように、検出電極群３９ｂが有する２つの表側検出電極３４ａの間には、検出電極群３９ａ，３９ｃが有する表側検出電極３４ａが１つずつ配置されている。同様に、図３０に示すように、検出電極群３９ｂが有する２つの裏側検出電極３４ｂの間には、検出電極群３９ａ，３９ｃが有する裏側検出電極３４ｂが１つずつ配置されている。
【０１２０】
検出電極群３９ａ〜３９ｇのそれぞれにおいては、表側検出電極３４ａと裏側検出電極３４ｂとが上下にずれた状態で対向している。例えば、検出電極群３９ｂにおいては、下側の表側検出電極３４ａが、２つの裏側検出電極３４ｂの間の高さ位置に配置されており、上側の裏側検出電極３４ｂは、２つの表側検出電極３４ａの間の高さ位置に配置されている。この場合、検出電極群３９ｂにおいては、上側の表側検出電極３４ａと上側の裏側検出電極３４ｂとが一対とされ、下側の表側検出電極３４ａと下側の裏側検出電極３４ｂとが一対とされている。このため、検出電極群３９ｂが、電極支持体３５を挟んで対向する検出電極３４ａ，３４ｂを複数組有していることになる。
【０１２１】
なお、表側検出電極３４ａと裏側検出電極３４ｂとが対向している構成としては、これら検出電極３４ａ，３４ｂの少なくとも一部が電極支持体３５の厚み方向に重複した構成や、これら検出電極３４ａ，３４ｂが上下や左右にずれていることで電極支持体３５の厚み方向に重複していない構成が挙げられる。
【０１２２】
上記第一実施形態と同様に、複数の検出電極３４ａ，３４ｂは、検出電極群３９ごとにユニット切替部２２のスイッチ部２２ｂに個別に接続されている。例えば、検出電極群３９ｂについては、２つの表側検出電極３４ａのそれぞれから延びた各表側電極線４１ａと、２つの裏側検出電極３４ｂのそれぞれから延びた各裏側電極線４１ｂとが、互いに接続された状態でスイッチ部２２ｂに接続されている。
【０１２３】
本実施形態でも、制御装置２６により液面検出処理が行われることで、上記第一実施形態と同様に、液面位Ｌの高さ位置が算出される。本実施形態では、検出電極群３９が互いに高さ位置の異なる４つの検出電極を有していることで、液面位Ｌの高さに応じて静電容量Ｃｋが異なることになる。例えば、図３０に示すように、液面位Ｌが高さ位置Ｈａ，Ｈｂにある場合を比較すると、検出電極群３９ｃについては、液面位Ｌが高さ位置Ｈｂにある場合の方がオイル１８に浸かった検出電極の数が多いことに起因して静電容量Ｃｋが大きくなる。
【０１２４】
本実施形態によれば、検出電極群３９が電極支持体３５を挟んで対向する検出電極３４ａ，３４ｂを複数組有しているため、１つの検出電極群３９により複数の高さ位置について液面位Ｌを検出することができる。また、検出電極群３９においては、上下に並ぶ複数の検出電極３４ａ，３４ｂの間の高さ位置に、他の検出電極群３９の検出電極が３４ａ，３４ｂが配置されているため、複数の検出電極群３９のそれぞれの静電容量Ｃｋに基づいて液面位Ｌの位置を精度良く算出することができる。
【０１２５】
本実施形態によれば、１つの検出電極群３９において２個の検出電極３４ａ，３４ｂの間に他の検出電極群３９の検出電極３４ａ，３４ｂが配置されていることで、複数の検出電極群３９が上下に順番には並んでいない。このため、複数の検出電極群３９が上下に順番に並んだ構成に比べて、液面位Ｌを検出する際の分解能を維持した上で、検出電極３４ａ，３４ｂの材料費を１／３に削減可能になる。換言すれば、検出電極３４ａ，３４ｂの小型化を図っても液面検出装置２０が感度不足になることを回避できる。この場合、エンジン１０やオイルパン１３が小型化されることで液面位Ｌの変化に対する液量の変化率が増大しても、液面位Ｌの検出に対する分解能が高められることで液量の検出精度を高めることができる。
【０１２６】
なお、本実施形態においては、１つの検出電極群３９が検出電極３４ａ，３４ｂのそれぞれを３個以上有していてもよい。また、１つの検出電極群３９に含まれる数が表側検出電極３４ａと裏側検出電極３４ｂとで異なっていてもよい。
【０１２７】
（第十一実施形態）
第十一実施形態では、複数の検出電極３４ａ，３４ｂについて、１つの検出電極群３９に含まれる組み合わせがユニット切替部２２により切り替えられるようになっている。本実施形態では、上記第十実施形態との相違点を中心に説明を行う。
【０１２８】
本実施形態では、図３１に示すように、電極集合体３１において複数の検出電極３４ａ，３４ｂのそれぞれが電極線４１ａ，４１ｂ等を介してユニット切替部２２に個別に接続されている。ユニット切替部２２は、複数の検出電極３４ａ，３４ｂのうち、液面検出に際して電圧の印加対象となる検出電極３４ａ，３４ｂの組み合わせを切り替え可能な回路を有している。
【０１２９】
例えば、一段目と三段目と五段目との各検出電極３４ａ，３４ｂが電圧の印加対象とされた場合、これら６個の検出電極３４ａ，３４ｂが１つの検出電極群３９に含まれることになる。また、ユニット切替部２２により電圧の印加対象が切り替えられることで、二段目と四段目との各検出電極３４ａ，３４ｂが１つの検出電極群３９に含まれることもある。なお、電極集合体３１においては、検出電極３４ａ，３４ｂがそれぞれＮ個配置されている。
【０１３０】
制御装置２６は、上記第一実施形態と同様に、液面検出処理を実行する。ここでは、液面検出処理について図３２を参照しつつ説明する。この液面検出処理では、複数の検出電極３４ａ，３４ｂのうち、三つの段について６個の検出電極３４ａ，３４ｂが１つの検出電極群３９として選択される。三つの段について、下段ｋａ、中段ｋｂ、上段ｋｃが選択されることになる。
【０１３１】
図３２において、ステップＳ２０１では、静電容量の検出対象とする検出電極３４ａ，３４ｂを示す段ｋａ，ｋｂ，ｋｃをそれぞれ所定値に設定する。例えば、ｋ＝０、ｋ＝２、ｋ＝４に設定する。そして、ステップＳ２０２では下段ｋａのインクリメントを行い、ステップＳ２０３では中段ｋｂのインクリメントを行い、ステップＳ２０４では上段ｋｃのインクリメントを行う。その後、ステップＳ２０５〜Ｓ２１０では、上記第一実施形態のステップＳ１０３〜Ｓ１０８と同じ処理を行う。
【０１３２】
ただし、ステップＳ２０７では、段ｋａ，ｋｂ，ｋｃの合計６個の検出電極３４ａ，３４ｂの合成静電容量を静電容量Ｃｋａとして算出する。１回目の処理においては、下段ｋａ＝１、中段ｋｂ＝３、上段ｋｃ＝５になっており、図３１にハッチングで示した１段目、３段目、５段目の各検出電極３４ａ，３４ｂを１つの検出電極群３９として静電容量Ｃｋａを算出することになる。
【０１３３】
そして、ステップＳ２０８において、静電容量Ｃｋａの判定に用いられる閾値Ｔｈは、６個の検出電極３４ａ，３４ｂのうち１つが液中にある場合の値に設定されている。このため、ステップＳ２０８では、１つの検出電極群３９について、少なくとも１個の検出電極が液中にある場合にＹＥＳ判定とされる。ステップＳ２０９の液中処理では、１つの検出電極群３９について、液中にある検出電極の数を特定する処理を行う。ここでは、液中にある検出電極の数が２〜６個にある場合の閾値がそれぞれ記憶部に記憶されており、これら閾値のそれぞれと静電容量Ｃｋａとを比較することで液中にある検出電極の数を算出する。
【０１３４】
ステップＳ２１１では、上段ｋｃと下段ｋａとの差を検出電極３４ａ，３４ｂの各個数Ｎから引いた値を繰り返し数として算出し、下段ｋａが繰り返し数より小さくなったか否かを判定する。ここでは、下段ｋａが繰り返し数に達するまでステップＳ２０２〜Ｓ２１０の各処理を繰り返し行い、下段ｋａが繰り返し数に達した場合にステップＳ２１２に進み、液面位Ｌの高さ位置を算出する。
【０１３５】
本実施形態によれば、複数の検出電極３４ａ，３４ｂについて、１つの検出電極群３９に含まれる組み合わせが変更されるため、液面検出処理に際しては、１個の検出電極３４ａ，３４ｂが複数の検出電極群３９に含まれることになる。このため、液面位Ｌの検出については、検出電極３４ａ，３４ｂの数以上の分解能を実現できる。この場合、上記第十実施形態と同様に、検出電極３４ａ，３４ｂの小型化を図っても液面検出装置２０が感度不足になることを回避できる。
【０１３６】
なお、本実施形態においては、１つの検出電極群３９として設定される検出電極３４ａ，３４ｂの数がそれぞれ２個とされてもよく、４個以上とされてもよい。また、１つの検出電極群３９として設定される数が表側検出電極３４ａと裏側検出電極３４ｂとで異なっていてもよい。
【０１３７】
（他の実施形態）
以上、本発明の複数の実施形態について説明したが、本発明は、それらの実施形態に限定して解釈されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々の実施形態及び組み合わせに適用することができる。
【０１３８】
変形例１では、図３３に示すように、上記第一実施形態において、表側検出電極３４ａの高さ位置と裏側検出電極３４ｂの高さ位置とが異なっていてもよい。この構成は、上記第一実施形態の電極ユニット２１を検出電極３４ａ，３４ｂの数を変更しないまま、上記第二実施形態に適用した構成になっている。
【０１３９】
変形例２では、図３４に示すように、上記第四実施形態において、スリット５２が検出電極３４ａ，３４ｂに対向する高さ位置に配置されていてもよい。この場合、スリット５２の高さ寸法は、検出電極３４ａ，３４ｂの高さ寸法より大きくされており、互いに対向するスリット５２と検出電極３４ａ，３４ｂとにおいては、検出電極３４ａ，３４ｂがスリット５２よりも上方及び下方に突出しない状態になっている。
【０１４０】
変形例３では、上記第四実施形態において、スリット５２の天井面５２ａと底面５２ｂとが平行に延びていなくてもよい。例えば、図３５に示すように、共通電極３２の奥行き方向において底面５２ｂが天井面５２ａに対して傾斜した構成とする。この構成の底面５２ｂは、共通電極３２の外周側に向けて斜め下方に延びたテーパ面になっている。この構成によれば、オイル１８の表面張力によって液面位Ｌが変化することが底面５２ｂの傾斜により抑制され、共通電極３２の外側における液面位Ｌの変位に対する内部空間３２ａでの液面位Ｌの追従性を良好なものにすることができる。
【０１４１】
また、この共通電極３２の外周部においては、上下に隣り合うスリット５２のうち、上側のスリット５２の底面５２ｂと下側のスリット５２の天井面５２ａとにより鋭角部分が形成されている。これにより、内部空間３２ａでの液面位Ｌの追従性が向上しやすくなっている。なお、図３５においては、電極集合体３１の図示を省略している。
【０１４２】
変形例４では、図３６に示すように、上記第四実施形態において、スリット５２が共通電極３２の幅方向Ｗに対して傾斜していてもよい。例えば、スリット５２の天井面５２ａ及び底面５２ｂが幅方向Ｗに対して角度θだけ傾斜した構成とする。この構成では、天井面５２ａ及び底面５２ｂは、共通電極３２の上端面及び下端面に対しても角度θだけ傾斜している。その一方で、スリット５２の側端部は、共通電極３２の側端面に平行に延びている。なお、図３６においては、電極集合体３１の図示を省略している。
【０１４３】
変形例５では、図３７に示すように、上記第四実施形態において、スリット５２に代えて、共通電極３２の内周面が外周側に向けて凹むことで形成された内側凹部７５が設けられていてもよい。内側凹部７５は、共通電極３２の幅方向に延びた横長形状になっており、上下に隣り合う検出電極３４ａ，３４ｂの間の高さ位置に配置されている。内側凹部７５の凹み寸法は、共通電極３２の外周部の厚み寸法のほぼ１／２になっている。この構成によれば、内側凹部７５の配置部分において、電極集合体３１と共通電極３２との離間距離が大きくなっているため、内部空間３２ａにおいて毛細管現象による液面かい離の発生を抑制できる。
【０１４４】
変形例６では、上記各実施形態のように一対の検出電極３４ａ，３４ｂが電気経路を通じて電気的に接続されているのではなく、検出電極群３９が一対の検出電極３４ａ，３４ｂを接続した接続電極を有していてもよい。例えば、接続電極が一対の検出電極３４ａ，３４ｂにかけ渡されており、この接続電極が共通電極３２の奥行き板部３２ｄと対向した構成とする。この構成では、一枚の金属板が折り返されることで一対の検出電極３４ａ，３４ｂ及び接続電極が形成されており、この接続電極と奥行き板部３２ｄとの間にも静電容量が生じることになる。
【０１４５】
変形例７では、上記各実施形態とは異なり、検出電極３４ａ，３４ｂと共通電極３２と
が板面同士で対向していなくてもよい。例えば、共通電極３２が円筒状に形成されていて
もよく、検出電極３４ａ，３４ｂが共通電極３２に向けて突出した湾曲面を有していても
よい。これらの場合でも、検出電極３４ａ，３４ｂと共通電極３２との間の静電容量に基
づいて液面位Ｌを検出することは可能である。
【０１４６】
変形例８では、検出電極群３９において一対の検出電極３４ａ，３４ｂが互いに平行に延びていなくてもよい。例えば、電極支持体３５が円柱状や円筒状に形成された構成において、一対の検出電極３４ａ，３４ｂが互いの離間距離が不均一になる状態で電極支持体３５を挟んで配置された構成とする。
【０１４７】
変形例９では、上記第一実施形態において、中間電極３７の四方が絶縁部３６ａ，３６ｂ等の支持絶縁部により囲まれていてもよい。例えば、支持絶縁部が筒状に形成され、その支持絶縁部の内部空間に中間電極３７が配置された構成とする。この場合でも、中間電極３７と検出電極３４ａ，３４ｂとが支持絶縁部により電気的に絶縁された構成を実現できる。
【０１４８】
変形例１０では、上記第一実施形態において、１つのスイッチ部２２ｂだけが正状態に移行するのではなく、複数のスイッチ部２２ｂが正状態に移行してもよい。この場合、複数の検出電極群３９を対象として静電容量を検出することになる。この構成でも、静電容量の検出対象になる複数の検出電極群３９の組み合わせを変更していくことで、検出された静電容量に基づいて液面位Ｌを算出することが可能である。
【０１４９】
変形例１１では、上記各実施形態において、静電容量検出部２３及び演算処理部２４が各検出電極群３９のそれぞれに対して個別に設けられていてもよい。この場合、演算処理部２４は、各静電容量検出部２３の検出結果を比較することで液面位Ｌを検出することができる。この構成では、ユニット切替部２２及び切替処理部２５を設ける必要がない。
【０１５０】
変形例１２では、上記第一実施形態において、ｋ段目の検出電極群３９の静電容量が検出される場合に、共通電極３２やグラウンドＧＮＤに接続される検出電極群３９はｋ段目以外の全てでなくてもよい。例えば、ｋ段目の検出電極群３９に電圧が印加されている場合に、ｋ＋１段目及びｋ−１段目の各検出電極群３９だけがグラウンドＧＮＤに接地される構成とする。また、ｋ段目が最下段や最上段でない場合に、最下段の検出電極群３９や最上段の検出電極群３９だけが共通電極３２やグラウンドＧＮＤに接続される構成とする。いずれの構成においても、スイッチ部２２ｂが、正状態及び負状態に加えて、検出電極群３９を直流電源部２３ａの正極側及び負極側のいずれにも接続しない中立状態に移行可能になっている。この場合、正状態及び負状態のいずれにも移行しないスイッチ部２２ｂは、中立状態に移行されるようになっている。
【０１５１】
変形例１３では、共通電極３２や中間電極３７がグラウンドＧＮＤに接地されておらず、スイッチ部２２ｂが、負状態に移行することで検出電極群３９をグラウンドＧＮＤに接地してもよい。
【０１５２】
変形例１４では、上記第一実施形態において、上下に隣り合う検出電極群３９の間に隙間領域ＳＰが形成されているのであれば、一対の検出電極３４ａ，３４ｂは互いに上下にずれた位置に配置されていてもよい。例えば、表側検出電極３４ａの上端及び下端が裏側検出電極３４ｂの上端及び下端よりも高い位置に配置された構成とする。
【０１５３】
変形例１５では、上記第二実施形態において、上下に隣り合う表側検出電極３４ａの各中心線Ｏａの間に裏側検出電極３４ｂの中心線Ｏｂが配置されているのであれば、裏側の中心線Ｏｂは、上下に隣り合う表側の中心線Ｏａの中央に配置されていなくてもよい。
【０１５４】
変形例１６では、上記各実施形態において表側検出電極３４ａと裏側検出電極３４ｂとで大きさや形状が異なっていてもよい。
【符号の説明】
【０１５５】
１２…クランクケース、１３…オイルパン、２０…液面検出装置、２１…電極ユニット、２２…ユニット切替部、２２ｂ…スイッチ部、２３…静電容量検出部、２３ａ…直流電源部、２３ｄ…交流電源部、２６…制御装置、３２…共通電極、３２ａ…内部空間、３４ａ…表側検出電極、３４ｂ…裏側検出電極、３５…電極支持体、３６ａ…表側絶縁部、３６ｂ…裏側絶縁部、３７…中間電極、３９…検出電極群、４１ａ…表側電極線、４１ｂ…裏側電極線、５２…スリット、６５…電源側端子、６６…電極側端子、ＳＰ…隙間領域。
【図１】
2017021001.tif 000003
【図２】
2017021001.tif 000004
【図３】
2017021001.tif 000005
【図４】
2017021001.tif 000006
【図５】
2017021001.tif 000007
【図６】
2017021001.tif 000008
【図７】
2017021001.tif 000009
【図８】
2017021001.tif 000010
【図９】
2017021001.tif 000011
【図１０】
2017021001.tif 000012
【図１１】
2017021001.tif 000013
【図１２】
2017021001.tif 000014
【図１３】
2017021001.tif 000015
【図１４】
2017021001.tif 000016
【図１５】
2017021001.tif 000017
【図１６】
2017021001.tif 000018
【図１７】
2017021001.tif 000019
【図１８】
2017021001.tif 000020
【図１９】
2017021001.tif 000021
【図２０】
2017021001.tif 000022
【図２１】
2017021001.tif 000023
【図２２】
2017021001.tif 000024
【図２３】
2017021001.tif 000025
【図２４】
2017021001.tif 000026
【図２５】
2017021001.tif 000027
【図２６】
2017021001.tif 000028
【図２７】
2017021001.tif 000029
【図２８】
2017021001.tif 000030
【図２９】
2017021001.tif 000031
【図３０】
2017021001.tif 000032
【図３１】
2017021001.tif 000033
【図３２】
2017021001.tif 000034
【図３３】
2017021001.tif 000035
【図３４】
2017021001.tif 000036
【図３５】
2017021001.tif 000037
【図３６】
2017021001.tif 000038
【図３７】
2017021001.tif 000039