JP2014142240A - 液位測定装置 - Google Patents
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Abstract
【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
【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
Description
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。
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)
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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
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
Claims (4)
- 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。 - 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。 - 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。 - 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。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2013010390A JP2014142240A (ja) | 2013-01-23 | 2013-01-23 | 液位測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
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---|---|---|---|
JP2013010390A JP2014142240A (ja) | 2013-01-23 | 2013-01-23 | 液位測定装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2014142240A true JP2014142240A (ja) | 2014-08-07 |
Family
ID=51423650
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2013010390A Pending JP2014142240A (ja) | 2013-01-23 | 2013-01-23 | 液位測定装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2014142240A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN105043501A (zh) * | 2015-05-05 | 2015-11-11 | 苏州市职业大学 | 一种低温液氮液位检测装置及其检测方法 |
US10788337B2 (en) | 2017-02-22 | 2020-09-29 | Hyundai Motor Company | Method of outputting level of capacitive level sensor |
KR20210132261A (ko) * | 2020-04-24 | 2021-11-04 | 성균관대학교산학협력단 | 탈부착이 가능한 수액팩 수위 센싱 장치 및 상기 장치를 이용하는 수액팩 케이싱 장치 |
-
2013
- 2013-01-23 JP JP2013010390A patent/JP2014142240A/ja active Pending
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN105043501A (zh) * | 2015-05-05 | 2015-11-11 | 苏州市职业大学 | 一种低温液氮液位检测装置及其检测方法 |
US10788337B2 (en) | 2017-02-22 | 2020-09-29 | Hyundai Motor Company | Method of outputting level of capacitive level sensor |
KR20210132261A (ko) * | 2020-04-24 | 2021-11-04 | 성균관대학교산학협력단 | 탈부착이 가능한 수액팩 수위 센싱 장치 및 상기 장치를 이용하는 수액팩 케이싱 장치 |
KR102353719B1 (ko) * | 2020-04-24 | 2022-01-21 | 성균관대학교산학협력단 | 탈부착이 가능한 수액팩 수위 센싱 장치 및 상기 장치를 이용하는 수액팩 케이싱 장치 |
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