JP2004279232A - 液体状態検知システム及び液体状態検知装置 - Google Patents
液体状態検知システム及び液体状態検知装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2004279232A JP2004279232A JP2003071604A JP2003071604A JP2004279232A JP 2004279232 A JP2004279232 A JP 2004279232A JP 2003071604 A JP2003071604 A JP 2003071604A JP 2003071604 A JP2003071604 A JP 2003071604A JP 2004279232 A JP2004279232 A JP 2004279232A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- capacitor
- power supply
- liquid
- liquid state
- switching unit
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
Images
Landscapes
- Measurement Of Levels Of Liquids Or Fluent Solid Materials (AREA)
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Electric Means (AREA)
Abstract
【課題】一方のコンデンサに短絡等の異常が生じた場合でも、短絡等が生じていない正常なコンデンサでは、異常が生じたコンデンサの影響を受けることなく液体状態を正確に検知することができる液体状態検知システム及び液体状態検知装置を提供する。
【解決手段】本発明の液体状態検知システム１００は、電源１７０、第１コンデンサ１１０、第２コンデンサ１２０、第１コンデンサ１１０の通電をＯＮ−ＯＦＦする第１アナログスイッチ１６１、第２コンデンサ１２０の通電をＯＮ−ＯＦＦする第２アナログスイッチ１６２、第１，第２アナログスイッチ１６１，１６２のＯＮ−ＯＦＦを制御するマイクロコンピュータ１５０を有する。
【選択図】 図４
【解決手段】本発明の液体状態検知システム１００は、電源１７０、第１コンデンサ１１０、第２コンデンサ１２０、第１コンデンサ１１０の通電をＯＮ−ＯＦＦする第１アナログスイッチ１６１、第２コンデンサ１２０の通電をＯＮ−ＯＦＦする第２アナログスイッチ１６２、第１，第２アナログスイッチ１６１，１６２のＯＮ−ＯＦＦを制御するマイクロコンピュータ１５０を有する。
【選択図】 図４
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は液体状態検知システム及び液体状態検知装置に関し、特に、対向する複数の電極を有する第１コンデンサと、対向する複数の電極を有する第２コンデンサとを備え、第１コンデンサ及び第２コンデンサの静電容量変化に基づいて液体収容容器内の液体状態を検知する液体状態検知システム及び液体状態検知装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、対向する複数の電極を有する第１コンデンサと、対向する複数の電極を有する第２コンデンサとを備える静電容量タイプの液体状態検知装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特表平１１−５０７４３４号公報（第１図）
【０００４】
この液体状態検知装置は、径方向に対向する筒状の２つの電極を有し、タンク（オイルパン）内の液体（潤滑油）に浸漬され、この潤滑油の誘電率を検知する第１コンデンサと、径方向に対向する筒状の２つの電極を有し、オイルパン内の潤滑油の液面レベルを検知する第２コンデンサとを備えている。
このような液体状態検知装置を用いた液体状態検知システムとしては、例えば、図１１に示すような回路構成の液体状態検知システム１０が考えられる。この液体状態検知システム１０は、正弦波を発生する電源１７、第１コンデンサ１１、第２コンデンサ１２、第１電流電圧変換回路１３、第２電流電圧変換回路１４、信号処理部１５（例えば、マイクロコンピュータ）を有している。
【０００５】
このような液体状態検知システム１０では、第１コンデンサ１１の出力信号（電流）は、第１電流電圧変換回路１３を経由して信号処理部１５に入力され、信号処理部１５によって潤滑油の誘電率が算出される。同様に、第２コンデンサ１２の出力信号（電流）は、第２電流電圧変換回路１４を経由して信号処理部１５に入力され、信号処理部１５によって潤滑油の液面レベルが算出される。なお、信号処理部１５によって算出された潤滑油の誘電率及び液面レベルの情報は、ＥＣＵ１８に送信することができる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、オイルパン内の潤滑油は、クランクシャフト等の部品の回転部分や摺動部分を円滑に作動させるためにこれらの部位を循環し、再びオイルパンに戻ってくる。このため、クランクシャフト等の部品に付着していた金属片等が潤滑油に混入することがある。そして、金属片が潤滑油に混入した場合には、この金属片が第１コンデンサ１１あるいは第２コンデンサ１２の電極間に入り込んでしまい、電極間の絶縁抵抗が大きく低下したり、短絡してしまう虞があった。また、内燃機関の運転の繰り返しに伴う潤滑油の経時変化によって、オイルパンの底部に導電性の固液混合物であるスラッジが沈積してくる。このため、このスラッジが第１コンデンサ１１の電極間に入り込んでしまい、電極間の絶縁抵抗が大きく低下したり、短絡してしまう虞があった。
【０００７】
ところが、液体状態検知システム１０では、図１１に示すように、第１コンデンサ１１及び第２コンデンサ１２は、共通の電源１７に接続されている。このため、第１コンデンサ１１及び第２コンデンサ１２のいずれか一方の電極間の絶縁抵抗が大きく低下したり、短絡して異常が生じた場合には、異常が生じたコンデンサに大きな電流が流れるため、正常なコンデンサへの印加電圧が低下し、異常発生前と同等の電流を流せなくなってしまう。従って、異常が生じたコンデンサで液体状態を正確に検知できなくなるばかりでなく、短絡等が生じていない正常なコンデンサでも、異常が生じたコンデンサの影響を受けて液体状態を正確に検知することができなくなってしまう虞があった。
【０００８】
本発明は、かかる現状に鑑みてなされたものであって、一方のコンデンサに短絡等の異常が生じた場合でも、短絡等が生じていない正常なコンデンサでは、異常が生じたコンデンサの影響を受けることなく液体状態を正確に検知することができる液体状態検知システム及び液体状態検知装置を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段、作用及び効果】
その解決手段は、測定信号を発生する電源と、互いに対向する複数の電極を有し、上記電源に接続されて液体収容容器内の液体の状態を検知する第１コンデンサと、互いに対向する複数の電極を有し、上記電源に接続されて上記液体収容容器内の上記液体の状態を検知する第２コンデンサと、上記電源から上記第１コンデンサへの通電をＯＮ−ＯＦＦする第１切替え部と、上記電源から上記第２コンデンサへの通電をＯＮ−ＯＦＦする第２切替え部と、上記第１切替え部及び上記第２切替え部のＯＮ−ＯＦＦを制御する切替え制御手段と、上記第１コンデンサ及び上記第２コンデンサの異常を検知する異常検知手段と、を備え、上記切替え制御手段は、上記異常検知手段によって上記第１コンデンサ及び上記第２コンデンサのいずれか一方の異常が検知された場合、少なくとも、上記第１コンデンサ及び上記第２コンデンサのうち正常なコンデンサにかかる上記切替え部をＯＮとする間、異常が生じたコンデンサにかかる上記切替え部をＯＦＦとする液体状態検知システムである。
【００１０】
本発明の液体状態検知システムは、電源から第１コンデンサへの通電をＯＮ−ＯＦＦする第１切替え部と、電源から第２コンデンサへの通電をＯＮ−ＯＦＦする第２切替え部とを有している。さらに、この第１切替え部及び第２切替え部のＯＮ−ＯＦＦを制御する切替え制御手段を有している。このため、本発明の液体状態検知システムでは、第１コンデンサへの通電と第２コンデンサへの通電とを独立して切替え制御することができる。
【００１１】
さらに、本発明の液体状態検知システムは、第１コンデンサ及び第２コンデンサの異常を検知する異常検知手段を有している。そして、切替え制御手段は、異常検知手段によって第１コンデンサ及び第２コンデンサのいずれか一方の異常が検知された場合、少なくとも正常なコンデンサにかかる切替え部をＯＮとする間、異常が生じたコンデンサにかかる切替え部をＯＦＦとする。このため、第１コンデンサ及び第２コンデンサの電源を共通としているにもかかわらず、一方のコンデンサに異常が生じた場合でも、正常なコンデンサに通電している間は異常が生じたコンデンサに電流が流れないため、正常なコンデンサに所定の電源電圧（異常発生前と同等の電圧）を印加して電流を流すことができる。従って、正常なコンデンサを用いて、異常が生じたコンデンサの影響を受けることなく液体状態を正確に検知することができる。
【００１２】
なお、第１切替え部及び第２切替え部は、例えば、それぞれアナログスイッチによって構成することができる。あるいは、リレースイッチで構成することもできる。
また、本発明においてコンデンサの異常とは、コンデンサを構成する電極間の絶縁抵抗の低下あるいは電極間の短絡等により、コンデンサのもつインピーダンスが低下する場合を指す。
【００１３】
また、本発明では、少なくとも正常なコンデンサにかかる切替え部をＯＮとする間、異常が生じたコンデンサにかかる切替え部をＯＦＦとする制御とすればよい。従って、例えば、正常なコンデンサにかかる切替え部をＯＮにしたときには異常が生じたコンデンサにかかる切替え部をＯＦＦとし、異常が生じたコンデンサにかかる切替え部をＯＮにしたときは正常なコンデンサへにかかる切替え部をＯＦＦとする制御が挙げられる。あるいは、異常が生じたコンデンサにかかる切替え部を、異常発生以降ＯＦＦにし続けるようにしても良い。
【００１４】
また、本発明の液体状態検知システムでは、第１コンデンサ及び第２コンデンサの他に、別途、所定の静電容量をもつ基準コンデンサを設けるようにしても良い。この基準コンデンサを用いて、液体の温度等の変化による液体の絶縁抵抗等の変化の影響によって生じる第１コンデンサ及び第２コンデンサの測定値の誤差を補正し、第１コンデンサ及び第２コンデンサにおいて正確な液体状態を検知することができる。
さらには、基準コンデンサの静電容量と第１コンデンサの静電容量あるいは第２コンデンサの静電容量とを比較することで、適切に液体の液面レベルや誘電率等を検知することも可能となる。
【００１５】
なお、基準コンデンサとしては、例えば、液体収容容器内の液体が基準の液面レベル（例えば、エンジンが安全に作動する液面レベル範囲のうち下限レベル（以下、安全下限レベルともいう））となっているときの第１コンデンサの静電容量と同等の静電容量を有するコンデンサが挙げられる。さらに、第２コンデンサの電極間が基準の誘電率（例えば、使用前の誘電率）を有する液体で満たされたときの静電容量と同等の静電容量を有するコンデンサが挙げられる。
また、基準コンデンサは、液体の誘電率変化や液体の温度変化等の影響を受けないようにするため、液体に触れない位置（例えば、液体収容容器外）に設けると良い。
【００１６】
さらに、上記の液体状態検知システムであって、前記切替え制御手段は、前記異常検知手段によって前記第１コンデンサ及び前記第２コンデンサの異常が検知されない間は、常に、前記第１切替え部及び前記第２切替え部をＯＮとし、上記異常検知手段によって上記第１コンデンサ及び上記第２コンデンサのいずれか一方の異常が検知された場合は、上記第１コンデンサ及び上記第２コンデンサのうち異常が生じたコンデンサにかかる上記切替え部をＯＦＦとする液体状態検知システムとすると好ましい。
【００１７】
本発明の液体状態検知システムでは、切替え制御手段は、異常検知手段によって第１コンデンサ及び第２コンデンサのいずれか一方の異常が検知された場合に、異常が生じたコンデンサにかかる切替え部をＯＦＦとする。このため、第１コンデンサ及び第２コンデンサのいずれか一方のコンデンサに異常が生じた場合（具体的には、電極間が短絡等してしまった場合）でも、異常が生じたコンデンサへの通電は遮断されるので、短絡等が生じていない正常なコンデンサでは、異常が生じたコンデンサの影響を受けることなく液体状態を正確に検知することができる。
【００１８】
他の解決手段は、測定信号を発生する電源と、互いに対向する複数の電極を有し、上記電源に接続されて液体収容容器内の液体の状態を検知する第１コンデンサと、互いに対向する複数の電極を有し、上記電源に接続されて上記液体収容容器内の上記液体の状態を検知する第２コンデンサと、上記電源から上記第１コンデンサへの通電をＯＮ−ＯＦＦする第１切替え部と、上記電源から上記第２コンデンサへの通電をＯＮ−ＯＦＦする第２切替え部と、上記第１切替え部及び上記第２切替え部のＯＮ−ＯＦＦを制御する切替え制御手段と、を備え、上記切替え制御手段は、少なくとも上記第１切替え部をＯＮとする間、上記第２切替え部をＯＦＦとし、少なくとも上記第２切替え部をＯＮとする間、上記第１切替え部をＯＦＦとする液体状態検知システムである。
【００１９】
本発明の液体状態検知システムでは、切替え制御手段は、少なくとも第１切替え部をＯＮとする間、第２切替え部をＯＦＦとし、少なくとも第２切替え部をＯＮとする間、第１切替え部をＯＦＦとする。このため、第１コンデンサ及び第２コンデンサの電源を共通としているにもかかわらず、第１コンデンサ及び第２コンデンサのいずれか一方のコンデンサに異常が生じた場合（具体的には、電極間が短絡等してしまった場合）でも、正常なコンデンサへの通電を行う間は異常が生じたコンデンサへの通電が遮断されるので、正常なコンデンサでは、異常が生じたコンデンサの影響を受けることなく液体状態を正確に検知することができる。
【００２０】
このように、本発明の液体状態検知システムでは、第１コンデンサ及び第２コンデンサのいずれか一方のコンデンサに短絡等の異常が生じた場合でも、通電制御を変更することがないので、制御プログラムを簡略化することができる。さらに、異常が生じたコンデンサへの通電も繰り返し行われるので、ノイズ等による誤検知や一時的に異常が発生し、運転中にその異常が回復した場合には、再び、両コンデンサによって液体状態を検知することができる。
【００２１】
なお、本発明では、少なくとも第１切替え部をＯＮとする間、第２切替え部をＯＦＦとし、少なくとも第２切替え部をＯＮとする間、第１切替え部をＯＦＦとする制御とすれば良い。従って、例えば、第１，第２切替え部のＯＮ−ＯＦＦを交互に繰り返す制御が挙げられる。あるいは、第１切替え部をＯＮにするときには第２切替え部をＯＦＦとし、第２切替え部をＯＮにするときには第１切替え部をＯＦＦとし、さらに第１，第２切替え部を共にＯＦＦにして他の切替え部（例えば、基準コンデンサにかかる切替え部）をＯＮとする制御としても良い。
【００２２】
また、本発明の液体状態検知システムにおいても、前述したように、第１コンデンサ及び第２コンデンサの他に、別途、液面レベルの基準値あるいは液体の誘電率の基準値となる基準コンデンサを設けるようにしても良い。
【００２３】
他の解決手段は、測定信号を発生する電源と、互いに対向する複数の電極を有し、上記電源に接続されて液体収容容器内の液体の状態を検知する第１コンデンサと、互いに対向する複数の電極を有し、上記電源に接続されて上記液体収容容器内の上記液体の状態を検知する第２コンデンサと、上記電源と上記第１コンデンサとの間に接続された第１バッファ回路と、上記電源と上記第２コンデンサとの間に接続された第２バッファ回路と、を備える液体状態検知システムである。
【００２４】
本発明の液体状態検知システムは、電源と第１コンデンサとの間に接続された第１バッファ回路と、電源と第２コンデンサとの間に接続された第２バッファ回路とを有している。このため、いずれかのコンデンサに異常（短絡）が生じた場合でも、異常が生じたコンデンサにかかるバッファ回路から異常が生じたコンデンサに大きな電流が流されるだけで、電源には影響が及ばない。このため、短絡等が生じていない正常なコンデンサでは、異常が生じたコンデンサの影響を受けることなく液体状態を正確に検知することができる。
なお、第１，第２バッファ回路としては、例えば、トランジスタを用いたエミッタフォロワ回路、ＦＥＴを用いたソースフォロワ回路、オペアンプを用いたボルテージフォロワ回路等が挙げられる。
【００２５】
上記いずれかの液体状態検知システムであって、前記第１コンデンサは、前記液体収容容器内の前記液体の液面レベルを検知し、前記第２コンデンサは、上記液体に浸漬され、上記液体の誘電率を検知する液体状態検知システムとすると良い。
【００２６】
本発明の液体状態検知システムは、例えば、内燃機関のオイルパン内の潤滑油の液体状態を検知するために用いられ、第１コンデンサによって潤滑油の液面レベルを検知し、第２コンデンサによって潤滑油の誘電率を検知することができる。
このような本発明の液体状態検知システムにおいても、前述のように、一方のコンデンサに異常が生じた場合でも、正常なコンデンサでは、異常が生じたコンデンサの影響を受けることなく液体状態を正確に検知することができる。
【００２７】
具体的には、例えば、第２コンデンサが短絡した場合でも、正常な第１コンデンサに通電している間は異常が生じた第２コンデンサに電流が流れない。従って、第１，第２コンデンサの電源を共通としているにもかかわらず、正常な第１コンデンサでは、異常が生じた第２コンデンサの影響を受けることなく、液面レベルを正確に検知することができる。反対に、第１コンデンサが短絡した場合でも、正常な第２コンデンサでは、異常が生じた第１コンデンサの影響を受けることなく、液体の誘電率を正確に検知することができる。
【００２８】
他の解決手段は、測定信号を発生する電源と、互いに対向する複数の電極を有し、上記電源に接続されて液体収容容器内の液体の状態を検知する第１コンデンサと、互いに対向する複数の電極を有し、上記電源に接続されて上記液体収容容器内の上記液体の状態を検知する第２コンデンサと、上記電源から上記第１コンデンサへの通電をＯＮ−ＯＦＦする第１切替え部と、上記電源から上記第２コンデンサへの通電をＯＮ−ＯＦＦする第２切替え部と、を備える液体状態検知装置である。
【００２９】
本発明の液体状態検知装置は、第１コンデンサへの通電をＯＮ−ＯＦＦする第１切替え部と、第２コンデンサへの通電をＯＮ−ＯＦＦする第２切替え部とを有している。従って、第１コンデンサへの通電と第２コンデンサへの通電とを独立してＯＮ−ＯＦＦさせることが可能となる。このため、例えば、第１コンデンサ及び第２コンデンサのいずれか一方に異常（電極間の短絡等）が生じた場合、少なくとも正常なコンデンサへの通電を行う間、異常が生じたコンデンサへの通電を遮断するようにすれば、第１コンデンサ及び第２コンデンサの電源を共通としているにもかかわらず、正常なコンデンサへ所定の電源電圧（異常発生前と同等の電圧）を印加して電流を流すことが可能となる。従って、本発明の液体状態検知装置を用いることで、第１コンデンサ及び第２コンデンサのいずれか一方に異常が生じた場合でも、正常なコンデンサでは、異常が生じたコンデンサの影響を受けることなく液体状態を正確に検知することが可能となる。
【００３０】
なお、第１切替え部及び第２切替え部は、例えば、それぞれアナログスイッチによって構成することができる。あるいは、リレースイッチで構成することもできる。
【００３１】
【発明の実施の形態】
（実施形態１）
本発明の第１の実施の形態について、図面を参照しつつ説明する。本実施形態１の液体状態検知システム１００の二面図を図１、内部構造（図１（ａ）のＡ−Ａ断面図）を図２、使用に供した様子を図３に示す。
本実施形態１の液体状態検知システム１００は、図１に示すように、第１コンデンサ１１０、第２コンデンサ１２０、及びベース部１９０を有する。この液体状態検知システム１００は、図３に示すように、エンジンのオイルパン３０に取付けられ、オイルパン３０内の潤滑油２１の液面レベルＬ１及び誘電率を検知するために用いられる。
【００３２】
第１コンデンサ１１０は、図２に示すように、４枚の電極板１１１ｂ〜１１１ｅ（１１１）を対向させた平行平板タイプのコンデンサである。この第１コンデンサ１１０を構成する電極板１１１ｂ〜１１１ｅの間隙は、図３に示すように、潤滑油２１の液面レベルＬ１の変化に応じて潤滑油２１によって満たされる。このため、第１コンデンサ１１０の静電容量は、潤滑油２１の液面レベルＬ１に応じて変化することになる。従って、このような第１コンデンサ１１０の静電容量の変化に基づいて、潤滑油２１の液面レベルＬ１を検知することが可能となる。
【００３３】
第２コンデンサ１２０は、図２に示すように、３枚の電極板１２１ｂ，１２１ｃ，１２１ｄ（１２１）を対向させた平行平板タイプのコンデンサである。この第２コンデンサ１２０を構成する電極板１２１ｂ〜１２１ｄの間隙は、図３に示すように、潤滑油２１の液面レベルＬ１の変化にかかわらず、潤滑油２１によって満たされている。このため、第２コンデンサ１２０では、潤滑油２１の液質の変化等に伴う誘電率の変化によって、静電容量が変化することになる。従って、このような第２コンデンサ１２０の静電容量の変化に基づいて、潤滑油２１自身の誘電率の変化を検知することが可能となる。
【００３４】
ベース部１９０は、図２に示すように、その内部に配線基板１９１を有している。この配線基板１９１には、第１電流電圧変換回路１３０、第２電流電圧変換回路１４０、マイクロコンピュータ１５０、スイッチ構造体１６０、及び電源１７０が搭載されている。電源１７０は、周波数３３ｋＨｚの正弦波測定信号を出力する定格電圧５Ｖの電源である。第１電流電圧変換回路１３０及び第２電流電圧変換回路１４０は、公知の電流電圧変換回路であり、入力された電流を電圧に変換して出力する。スイッチ構造体１６０は、ＣＭＯＳタイプのアナログスイッチであって、第１アナログスイッチ１６１及び第２アナログスイッチ１６２を有する（図４参照）。なお、液体状態検知システム１００からマイクロコンピュータ１５０を除いたものが、液体状態検知装置１０１となる。
【００３５】
ここで、液体状態検知システム１００の構成を模式的に表した回路図を図４に示す。
まず、液体状態検知システム１００のうち、液体状態検知装置１０１の回路構成について説明する。図４に一点鎖線で示す液体状態検知装置１０１は、電源１７０と第１コンデンサ１１０及び第２コンデンサ１２０との間にスイッチ構造体１６０を設けている。具体的には、第１コンデンサ１１０は、第１アナログスイッチ１６１を介して電源１７０と接続している。同様に、第２コンデンサ１２０は、第２アナログスイッチ１６２を介して電源１７０と接続している。
【００３６】
さらに、第１コンデンサ１１０は、第１電流電圧変換回路１３０と接続している。このため、第１コンデンサ１１０の静電容量に応じて流れる第１電流Ｉ１が、第１電流電圧変換回路１３０によって第１電圧Ｖ１に変換される。同様に、第２コンデンサ１２０は、第２電流電圧変換回路１４０と接続している。このため、第２コンデンサ１２０の静電容量に応じて流れる第２電流Ｉ２が、第２電流電圧変換回路１４０によって第２電圧Ｖ２に変換される。
【００３７】
次いで、この液体状態検知装置１０１及びマイクロコンピュータ１５０を有する液体状態検知システム１００について説明する。
第１，第２アナログスイッチ１６１，１６２は、それぞれ配線１９１，１９２を介してマイクロコンピュータ１５０と接続している。このため、マイクロコンピュータ１５０によって、第１，第２アナログスイッチ１６１，１６２のＯＮ−ＯＦＦ切替えを独立して制御することができ、第１，第２コンデンサ１１０，１２０への通電を独立してＯＮ−ＯＦＦさせることができる。
【００３８】
さらに、第１電流電圧変換回路１３０は、配線１９５を介してマイクロコンピュータ１５０の第１入力端子１５１に接続している。このため、第１電流電圧変換回路１３０から出力された第１電圧Ｖ１を、マイクロコンピュータ１５０内に取り込むことができる。同様に、第２電流電圧変換回路１４０は、配線１９６を介してマイクロコンピュータ１５０の第２入力端子１５２に接続している。このため、第２電流電圧変換回路１４０から出力された第２電圧Ｖ２を、マイクロコンピュータ１５０内に取り込むことができる。マイクロコンピュータ１５０は、取り込んだ第１、第２電圧Ｖ１，Ｖ２を用いて後述する処理を行う。
なお、マイクロコンピュータ１５０をＥＣＵ５０に接続しているため、マイクロコンピュータ１５０で処理した信号を、ＥＣＵ５０に送信することができる。
【００３９】
ここで、液体状態検知システム１００による液体状態検知の流れについて、図５に示すフローチャートを参照しつつ説明する。
まず、エンジンのキースイッチがＯＮとされると、マイクロコンピュータ１５０が起動し、ステップＳ１において、第１アナログスイッチ１６１をＯＮ、第２アナログスイッチ１６２をＯＦＦにする。すると、電源１７０から第１コンデンサ１１０に、その静電容量に応じた第１電流Ｉ１が流れる。この第１電流Ｉ１は、第１電流電圧変換回路１３０によって第１電圧Ｖ１に変換される。
【００４０】
次いで、ステップＳ２において、第１入力端子１５１に入力された第１電圧Ｖ１を、マイクロコンピュータ１５０内に取り込む。具体的には、Ａ／Ｄ変換回路によりデジタル値に変換して取り込む。次いで、ステップＳ３において、第１電圧Ｖ１（正確には、第１電圧Ｖ１に対応するデジタル値）に基づいて、潤滑油２１の液面レベルＬ１を算出する。具体的には、潤滑油２１の液面レベルＬ１に応じて第１コンデンサ１１０の静電容量が変化することを利用して、第１電圧Ｖ１に基づいて第１コンデンサ１１０の静電容量を算出することで潤滑油２１の液面レベルＬ１がわかる。次いで、ステップＳ４において、液面レベルＬ１に応じたレベル信号を出力し、ＥＣＵ５０に送信する。
【００４１】
次に、ステップＳ５に進み、第１アナログスイッチ１６１をＯＦＦ、第２アナログスイッチ１６２をＯＮにする。すると、電源１７０から第２コンデンサ１２０に、その静電容量に応じた第２電流Ｉ２が流れる。この第２電流Ｉ２は、第２電流電圧変換回路１４０によって第２電圧Ｖ２に変換される。次いで、ステップＳ６において、第２入力端子１５２に入力された第２電圧Ｖ２を、マイクロコンピュータ１５０内に取り込む。具体的には、Ａ／Ｄ変換回路によりデジタル値に変換して取り込む。
【００４２】
次いで、ステップＳ７において、第２電圧Ｖ２（正確には、第２電圧Ｖ２に対応するデジタル値）に基づいて、潤滑油２１自身の誘電率を算出する。次いで、ステップＳ８において、潤滑油２１の誘電率に応じた誘電率信号を出力し、ＥＣＵ５０に送信する。次いで、再びステップＳ１に戻り、上述した動作を繰り返して、潤滑油２１の液面レベルＬ１及び誘電率の検知を繰り返し行う。なお、本実施形態１では、ステップＳ１及びステップＳ５が切替え制御手段に相当する。
【００４３】
ところで、液体状態検知システム１００は、図３に示すように、第１コンデンサ１１０及び第２コンデンサ１２０がオイルパン３０内に位置するように取付けられる。そして、オイルパン３０内の潤滑油２１は、第１コンデンサ１１０の第１出入口１１３ｂ及び第２出入口１１２ｃを通じて第１コンデンサ１１０を出入りすると共に、第２コンデンサ１２０の第１出入口１２２ｂ及び第２出入口１２２ｃを通じて第２コンデンサ１２０を出入りする。
【００４４】
ところで、オイルパン３０内の潤滑油２１は、図示しないクランクシャフト等の部品の回転部分や摺動部分を円滑に作動させるためにこれらの部位を循環し、再びオイルパン３０内に戻る。このため、図示しないクランクシャフト等の部品に付着していた金属片２２が潤滑油２１に混入することがある。また、内燃機関の運転の繰り返しに伴う潤滑油２１の経時変化によって、オイルパン３０の底部に導電性の固液混合物であるスラッジ２３が沈積してくる。
【００４５】
このような使用状況下では、図３に示すように、金属片２２やスラッジ２３が、第１コンデンサ１１０の電極板１１１ｂ〜１１１ｅの間隙、あるいは第２コンデンサ１２０の電極板１２１ｂ〜１２１ｄの間隙に入り込んでしまい、第１コンデンサ１１０あるいは第２コンデンサ１２０の電極板間の絶縁抵抗が大きく低下したり、短絡することがある。一般に、第１コンデンサ及び第２コンデンサの電源を共通としていると、第１コンデンサ及び第２コンデンサのいずれか一方のコンデンサに短絡等の異常が生じた場合には、この影響で正常なコンデンサへ所定の電圧（異常発生前と同等の電圧）を印加することができなくなってしまう。従って、異常が生じたコンデンサで液体状態を正確に検知できなくなるばかりでなく、短絡等が生じていない正常なコンデンサでも、異常が生じたコンデンサの影響を受けて液体状態を正確に検知することができなくなってしまう虞がある。
【００４６】
ところが、本実施形態１の液体状態検知システム１００では、第１アナログスイッチ１６１がＯＮのときは第２アナログスイッチ１６２がＯＦＦ（ステップＳ１）、第１アナログスイッチ１６１がＯＦＦのときは第２アナログスイッチ１６２がＯＮ（ステップＳ５）となるように制御している。このため、例えば、第２コンデンサ１２０が短絡した場合でも、第１アナログスイッチ１６１をＯＮとしたときは第２アナログスイッチ１６２をＯＦＦとするので、正常な第１コンデンサ１１０に通電している間は異常が生じた第２コンデンサ１２０に電流が流れない。従って、第１コンデンサ１１０及び第２コンデンサ１２０の電源１７０を共通としているにもかかわらず、正常な第１コンデンサ１１０では、異常が生じた第２コンデンサ１２０の影響を受けることなく、潤滑油２１の液面レベルＬ１を正確に検知することができる。
【００４７】
このように、液体状態検知システム１００では、第１コンデンサ１１０及び第２コンデンサ１２０のいずれか一方のコンデンサに短絡等の異常が生じた場合でも、第１、第２アナログスイッチ１６１，１６２のＯＮ−ＯＦＦ制御を変更することなく、異常が生じたコンデンサへの通電も繰り返し行われる。このため、ノイズ等による誤検知や一時的に異常が発生し、運転中にその異常が回復した場合には、再び、両コンデンサによって液体状態を検知することができる。なお、第１コンデンサ１１０及び第２コンデンサ１２０のいずれか一方のコンデンサに短絡等の異常が生じた場合には、マイクロコンピュータ１５０から異常信号を出力させ、ＥＣＵ５０にコンデンサの異常を知らせることも可能である。
【００４８】
（変形形態１）
次に、実施形態１の第１の変形形態である液体状態検知システム５００ついて説明する。本変形形態の液体状態検知システム５００（液体状態検知装置５０１）は、実施形態１の液体状態検知システム１００と比較して、第１、第２アナログスイッチ１６１，１６２のＯＮ−ＯＦＦ切替えのタイミングを変更したものである。
本変形形態１の液体状態検知システム５００は、図４に示すように、実施形態１のマイクロコンピュータ１５０に代えてマイクロコンピュータ５５０を搭載したものである。
【００４９】
ここで、液体状態検知システム５００による液体状態検知の流れについて、図６に示すフローチャートを参照しつつ説明する。
まず、エンジンのキースイッチがＯＮとされると、マイクロコンピュータ５５０が起動し、ステップＴ１において、第１アナログスイッチ１６１及び第２アナログスイッチ１６２を共にＯＮにする。すると、電源１７０から第１コンデンサ１１０に、その静電容量に応じた第１電流Ｉ１が流れると共に、第２コンデンサ１２０にも、その静電容量に応じた第２電流Ｉ２が流れる。そして、第１電流Ｉ１が第１電流電圧変換回路１３０によって第１電圧Ｖ１に変換されると共に、第２電流Ｉ２が第２電流電圧変換回路１４０によって第２電圧Ｖ２に変換される。
【００５０】
次いで、ステップＴ２において、第１入力端子５５１に入力された第１電圧Ｖ１を、マイクロコンピュータ５５０内に取り込む。具体的には、Ａ／Ｄ変換回路によりデジタル値に変換して取り込む。次いで、ステップＴ３において、実施形態１のステップＳ３と同様に、第１電圧Ｖ１（正確には、第１電圧Ｖ１に対応するデジタル値）に基づいて潤滑油２１の液面レベルＬ１を算出する。次いで、ステップＴ４において、ステップＴ３の演算結果に基づいて、第１コンデンサ１１０に異常が生じていないかどうかを判定する。具体的には、第１電流Ｉ１に対応する第１電圧Ｖ１が所定の基準範囲内にあるかどうかを判定し、第１コンデンサ１１０の電極間の絶縁抵抗の低下や短絡等が生じているか否かを判定する。
【００５１】
第１コンデンサ１１０に異常が生じていると判定した場合には、ステップＴ５に進み、第１アナログスイッチ１６１をＯＦＦにして、それ以降の第１コンデンサ１１０への通電を遮断する。そして、ステップＴ６に進み、第１コンデンサ１１０の異常を知らせる第１異常信号を出力し、ＥＣＵ５０に送信する。
反対に、第１コンデンサ１１０に異常が生じていないと判定した場合には、ステップＴ７に進み、液面レベルＬ１に応じたレベル信号を出力し、ＥＣＵ５０に送信する。
【００５２】
次に、ステップＴ８に進み、第２入力端子５５２に入力された第２電圧Ｖ２を、マイクロコンピュータ５５０内に取り込む。具体的には、Ａ／Ｄ変換回路によりデジタル値に変換して取り込む。次いで、ステップＴ９において、第２電圧Ｖ２（正確には、第２電圧Ｖ２に対応するデジタル値）に基づいて、潤滑油２１自身の誘電率を算出する。次いで、ステップＴＡにおいて、ステップＴ９の演算結果に基づいて、第２コンデンサ１２０に異常が生じていないかどうかを判定する。具体的には、第２電流Ｉ２に対応する第２電圧Ｖ２が所定の基準範囲内にあるかどうかを判定し、第２コンデンサ１２０の電極間の絶縁抵抗の低下や短絡等が生じているか否かを判定する。
【００５３】
第２コンデンサ１２０に異常が生じていると判定した場合には、ステップＴＢに進み、第２アナログスイッチ１６２をＯＦＦにして、それ以降の第２コンデンサ１２０への通電を遮断する。そして、ステップＴＣに進み、第２コンデンサ１２０の異常を知らせる第２異常信号を出力し、ＥＣＵ５０に送信する。
反対に、第２コンデンサ１２０に異常が生じていないと判定した場合には、ステップＴＤに進み、潤滑油２１の誘電率に応じた誘電率信号を出力し、ＥＣＵ５０に送信する。
【００５４】
次いで、再びステップＴ２に戻り、上述した動作を繰り返して、潤滑油２１の液面レベルＬ１及び誘電率の検知を繰り返し行う。なお、第１コンデンサ１１０または第２コンデンサ１２０の異常により、ステップＴ５またはＴＢにおいて、一旦ＯＦＦにされた第１アナログスイッチ１６１または第２アナログスイッチ１６２は、その後運転中ＯＦＦにされたままとなる。このため、例えば、第２コンデンサ１２０に異常が生じた場合は、その後運転中正常な第１コンデンサ１１０だけで検知が行われる。かくして、第２コンデンサ１２０に異常が生じた場合でも、正常な第１コンデンサ１１０では、異常が生じた第２コンデンサ１２０の影響を受けることなく、潤滑油２１の液面レベルＬ１を正確に検知することができる。
なお、本変形形態１では、ステップＴ１，Ｔ５，ＴＢが切替え制御手段に相当し、ステップＴ４，ＴＡが異常検知手段に相当する。
【００５５】
（変形形態２）
次に、実施形態１の第２の変形形態である液体状態検知システム２００ついて説明する。
本変形形態２の液体状態検知システム２００（液体状態検知装置２０１）は、図７に示すように、実施形態１のマイクロコンピュータ１５０に代えてマイクロコンピュータ２５０を搭載したものである。
【００５６】
実施形態１では、図４に示すように、マイクロコンピュータ１５０への第１，第２電圧Ｖ１，Ｖ２の入力は、第１，第２入力端子１５１，１５２からそれぞれ独立させて入力した。これに対し、本変形形態２では、マイクロコンピュータ２５０への第１，第２電圧Ｖ１，Ｖ２の入力は、共に第１入力端子２５１から入力するようにしている。これは、実施形態１では、第１コンデンサ１１０の通電と第２コンデンサ１２０の通電とを交互に行うことにより、第１電圧Ｖ１と第２電圧Ｖ２とが交互に出力されるので、同一の端子から入力するようにしても、第１，第２電圧Ｖ１，Ｖ２の処理に支障が生じないため可能となっている。本変形形態２の液体状態検知システム２００は、マイクロコンピュータの入力端子を１つ削減できた分、実施形態１の液体状態検知システム１００に比して低コストとなる。
【００５７】
（変形形態３）
次に、実施形態１の第３の変形形態である液体状態検知システム３００ついて説明する。
本変形形態３の液体状態検知システム３００（液体状態検知装置３０１）は、図８に示すように、実施形態１の第１アナログスイッチ１６１に代えて第１バッファ回路３６１を設け、第２アナログスイッチ１６２に代えて第２バッファ回路３６２を設けている。さらに、マイクロコンピュータ１５０に代えてマイクロコンピュータ３５０を設けている。
【００５８】
本変形形態３の液体状態検知システム３００は、電源１７０と第１コンデンサ１１０との間に第１バッファ回路３６１を接続し、電源１７０と第２コンデンサ１２０との間に第２バッファ回路３６２を接続している。このため、例えば、第２コンデンサ１２０に異常（短絡等）が生じた場合でも、短絡電流は第２バッファ回路３６２から第２コンデンサ１２０に供給されるだけであり、電源１７０の出力電圧は変化しない。従って、正常な第１コンデンサ１１０では、異常が生じた第２コンデンサ１２０の影響を受けることなく、潤滑油２１の液面レベルＬ１を正確に検知することができる。
なお、第１，第２電流電圧変換回路１３０，１４０は、マイクロコンピュータ３５０の第１，第２入力端子３５１，３５２に接続している。
【００５９】
このように、液体状態検知システム３００では、第１コンデンサ１１０及び第２コンデンサ１２０のいずれか一方のコンデンサに短絡等の異常が生じた場合でも、異常が生じたコンデンサへも通電が行われる。このため、運転中にその異常が回復した場合には、再び、両コンデンサによって液体状態を検知することができる。なお、第１コンデンサ１１０及び第２コンデンサ１２０のいずれか一方のコンデンサに短絡等の異常が生じた場合には、マイクロコンピュータ３５０から異常信号を出力させ、ＥＣＵ５０にコンデンサの異常を知らせることも可能である。
【００６０】
なお、本変形形態３では、第１，第２バッファ回路３６１，３６２として、トランジスタを用いたエミッタフォロワ回路を設けた。しかし、エミッタフォロワ回路に限らず、第１，第２バッファ回路として、例えば、ＦＥＴを用いたソースフォロワ回路、オペアンプを用いたボルテージフォロワ回路等を設けるようにしても良い。さらには、電源電圧を所定倍にするアンプ回路を用いることもできる。
【００６１】
（実施形態２）
次に、本発明の第２の実施形態である液体状態検知システム４００ついて説明する。
本実施形態２の液体状態検知システム４００は、図９に示すように、実施形態１の液体状態検知システム１００に対し、第１基準コンデンサ４１０及び第２基準コンデンサ４２０を追加して設けている。さらに、この第１，第２基準コンデンサ４１０，４２０のＯＮ−ＯＦＦ切り替えのために、第３，第４アナログスイッチ４６３，４６４を追加して設けている。さらには、マイクロコンピュータ１５０に代えてマイクロコンピュータ４５０を設けている。なお、第１、第２基準コンデンサ４１０，４２０は、図示していないが、配線基板１９１に配置されている。
【００６２】
まず、本実施形態２の液体状態検知システム４００のうち、液体状態検知装置４０１の回路構成について説明する。図９に一点鎖線で示す液体状態検知装置４０１では、実施形態１と同様に、第１，第２コンデンサ１１０，１２０は、第１，第２アナログスイッチ１６１，１６２を介して電源１７０と接続している。さらに、本実施形態２の液体状態検知装置４０１では、第１基準コンデンサ４１０が、第３アナログスイッチ４６３を介して電源１７０と接続し、第２基準コンデンサ４２０が、第４アナログスイッチ４６４を介して電源１７０と接続している。なお、第１〜第４アナログスイッチ１６１，１６２，４６３，４６４は、スイッチ構造体４６０として一体に構成されている。
【００６３】
第１，第２コンデンサ１１０，１２０は、実施形態１と同様に、それぞれ第１，第２電流電圧変換回路１３０，１４０と接続している。さらに、本実施形態２では、第１基準コンデンサ４１０が、第１電流電圧変換回路１３０と接続している。このため、第１基準コンデンサ４１０の静電容量に応じて流れる第１基準電流Ｉｂが、第１電流電圧変換回路１３０によって第１基準電圧Ｖｂに変換される。同様に、第２基準コンデンサ４２０が、第２電流電圧変換回路１４０と接続している。このため、第２基準コンデンサ４２０の静電容量に応じて流れる第２基準電流Ｉｃが、第２電流電圧変換回路１４０によって第２基準電圧Ｖｃに変換される。
【００６４】
次いで、この液体状態検知装置４０１及びマイクロコンピュータ４５０を有する液体状態検知システム４００について説明する。
第１，第２アナログスイッチ１６１，１６２は、実施形態１と同様に、それぞれ配線１９１，１９２を介してマイクロコンピュータ４５０と接続している。さらに、本実施形態２では、第３，第４アナログスイッチ４６３，４６４が、それぞれ配線４９３，４９４を介してマイクロコンピュータ４５０と接続している。このため、マイクロコンピュータ４５０によって、第１〜第４アナログスイッチ１６１，１６２，４６３，４６４のＯＮ−ＯＦＦ切替えを独立して制御することができ、第１，第２コンデンサ１１０，１２０及び第１，第２基準コンデンサ４１０，４２０への通電を独立してＯＮ−ＯＦＦさせることができる。
【００６５】
さらに、第１電流電圧変換回路１３０は、配線４９５を介してマイクロコンピュータ４５０の第１入力端子４５１に接続している。このため、第１電流電圧変換回路１３０から出力された第１電圧Ｖ１あるいは第１基準電圧Ｖｂを、マイクロコンピュータ４５０内に取り込むことができる。同様に、第２電流電圧変換回路１４０は、配線４９６を介してマイクロコンピュータ４５０の第２入力端子４５２に接続している。このため、第２電流電圧変換回路１４０から出力された第２電圧Ｖ２あるいは第２基準電圧Ｖｃを、マイクロコンピュータ４５０内に取り込むことができる。マイクロコンピュータ４５０は、取り込んだ第１，第２電圧Ｖ１，Ｖ２及び第１、第２基準電圧Ｖｂ，Ｖｃを用いて後述する処理を行う。
なお、マイクロコンピュータ４５０をＥＣＵ５０に接続しているため、マイクロコンピュータ４５０で処理した信号を、ＥＣＵ５０に送信することができる。
【００６６】
ここで、液体状態検知システム４００による液体状態検知の流れについて、図１０に示すフローチャートを参照しつつ説明する。
まず、エンジンのキースイッチがＯＮとされると、マイクロコンピュータ４５０が起動し、ステップＵ１において、第２アナログスイッチ１６２をＯＮ、第１，３，４アナログスイッチ１６１，４６３，４６４をＯＦＦにする。すると、電源１７０から第２コンデンサ１２０に、その静電容量に応じた第２電流Ｉ２が流れる。この第２電流Ｉ２は、第２電流電圧変換回路１４０によって第２電圧Ｖ２に変換される。次いで、ステップＵ２において、第２入力端子４５２に入力された第２電圧Ｖ２を、マイクロコンピュータ４５０内に取り込む。具体的には、Ａ／Ｄ変換回路によりデジタル値に変換して取り込む。
【００６７】
次いで、ステップＵ３に進み、第４アナログスイッチ４６４をＯＮ、第１，２，３アナログスイッチ１６１，１６２，４６３をＯＦＦにする。すると、電源１７０から第２基準コンデンサ４２０に、その静電容量に応じた第２基準電流Ｉｃが流れる。この第２基準電流Ｉｃは、第２電流電圧変換回路１４０によって第２基準電圧Ｖｃに変換される。次いで、ステップＵ４において、第２入力端子４５２に入力された第２基準電圧Ｖｃを、マイクロコンピュータ４５０内に取り込む。具体的には、Ａ／Ｄ変換回路によりデジタル値に変換して取り込む。
【００６８】
次いで、ステップＵ５において、第２電圧Ｖ２と第２基準電圧Ｖｃとの比較に基づいて、潤滑油２１の誘電率を算出する。具体的には、以下のようにして算出することができる。第２電圧Ｖ２は、第２コンデンサ１１０の静電容量に対応した値であり、この静電容量の値は、潤滑油２１の誘電率に対応した値となる。一方、第２基準電圧Ｖｃは、第２基準コンデンサ４２０の静電容量に対応した値となる。そして、第２電圧Ｖ２と第２基準電圧Ｖｃとを比較することで、潤滑油２１の温度変化による絶縁抵抗の変化等の影響を補正する。その結果、潤滑油２１の正確な誘電率を算出することができる。次いで、ステップＵ６において、潤滑油２１の誘電率に応じた誘電率信号を出力し、ＥＣＵ５０に送信する。
【００６９】
次いで、ステップＵ７に進み、第１アナログスイッチ１６１をＯＮ、第２〜第４アナログスイッチ１６２，４６３，４６４をＯＦＦにする。すると、電源１７０から第１コンデンサ１１０に、その静電容量に応じた第１電流Ｉ１が流れる。この第１電流Ｉ１は、第１電流電圧変換回路１３０によって第１電圧Ｖ１に変換される。次いで、ステップＵ８において、第１入力端子４５１に入力された第１電圧Ｖ１を、マイクロコンピュータ４５０内に取り込む。具体的には、Ａ／Ｄ変換回路によりデジタル値に変換して取り込む。
【００７０】
次いで、ステップＵ９に進み、第３アナログスイッチ４６３をＯＮ、第１，２，４アナログスイッチ１６１，１６２，４６４をＯＦＦにする。すると、電源１７０から第１基準コンデンサ４１０に、その静電容量に応じた第１基準電流Ｉｂが流れる。この第１基準電流Ｉｂは、第１電流電圧変換回路１３０によって第１基準電圧Ｖｂに変換される。次いで、ステップＵＡにおいて、第１入力端子４５１に入力された第１基準電圧Ｖｂを、マイクロコンピュータ４５０内に取り込む。具体的には、Ａ／Ｄ変換回路によりデジタル値に変換して取り込む。
【００７１】
次いで、ステップＵＢにおいて、第１電圧Ｖ１と第１基準電圧Ｖｂとの比較に基づいて、潤滑油２１の液面レベルＬ１を算出する。具体的には、以下のようにして算出することができる。第１電圧Ｖ１は、第１コンデンサ１１０の静電容量に対応した値であり、この静電容量の値は、潤滑油２１の液面レベルＬ１に対応した値となる。一方、第１基準電圧Ｖｂは、第１基準コンデンサ４１０の静電容量に対応した値となる。そして、第１電圧Ｖ１と第１基準電圧Ｖｂとを比較することで、潤滑油２１の温度変化による絶縁抵抗の変化等の影響を補正する。その結果、潤滑油２１の液面レベルＬ１に対応した正確な静電容量（液面レベル情報）を算出することができる。次いで、ステップＵＣにおいて、液面レベル情報に応じたレベル信号を出力し、ＥＣＵ５０に送信する。
【００７２】
次いで、再びステップＵ１に戻り、上述した動作を繰り返して、潤滑油２１の誘電率及び液面レベルＬ１の検知を繰り返し行う。なお、本実施形態２では、ステップＵ１，Ｕ３，Ｕ７，Ｕ９が切替え制御手段に相当する。
【００７３】
ところで、本実施形態２の液体状態検知システム４００においても、図３に示すように、金属片２２やスラッジ２３が、第１コンデンサ１１０の電極板１１１ｂ〜１１１ｅの間隙、あるいは第２コンデンサ１２０の電極板１２１ｂ〜１２１ｄの間隙に入り込んでしまい、第１コンデンサ１１０あるいは第２コンデンサ１２０の電極板間の絶縁抵抗が大きく低下したり、短絡することがある。
【００７４】
これに対し、本実施形態２の液体状態検知システム４００では、第２アナログスイッチ１６２がＯＮのときは第１，３，４アナログスイッチ１６１，４６３，４６４がＯＦＦ（ステップＵ１）、第１アナログスイッチ１６１がＯＮのときは第２，３，４アナログスイッチ１６２，４６３，４６４がＯＦＦ（ステップＵ７）となるように制御している。同様に、第４アナログスイッチ４６４あるいは第３アナログスイッチ４６３がＯＮのときは、それ以外のアナログスイッチがＯＦＦとなるように制御している（ステップＵ３，Ｕ９）。
【００７５】
このため、例えば、第２コンデンサ１２０が短絡した場合でも、第１アナログスイッチ１６１をＯＮとしたときは第２アナログスイッチ１６２をＯＦＦとするので、正常な第１コンデンサ１１０に通電している間は異常が生じた第２コンデンサ１２０に電流が流れない。同様に、第１基準コンデンサ４１０あるいは第２基準コンデンサ４２０に通電している間も、異常が生じた第２コンデンサ１２０に電流が流れない。従って、第１，第２コンデンサ１１０，１２０及び第１，第２基準コンデンサ４１０，４２０の電源１７０を共通としているにもかかわらず、正常な第１コンデンサ１１０では、異常が生じた第２コンデンサ１２０の影響を受けることなく、潤滑油２１の液面レベルＬ１を正確に検知することができる。
【００７６】
このように、液体状態検知システム４００では、第１コンデンサ１１０及び第２コンデンサ１２０のいずれか一方のコンデンサに短絡等の異常が生じた場合でも、第１〜第４アナログスイッチ１６１〜４６４のＯＮ−ＯＦＦ制御を変更することなく、異常が生じたコンデンサへの通電も繰り返し行われる。このため、ノイズ等による誤検知や一時的に異常が発生し、運転中にその異常が回復した場合には、再び、第１，第２コンデンサ１１０，１２０によって液体状態を検知することができる。
なお、第１コンデンサ１１０及び第２コンデンサ１２０のいずれか一方のコンデンサに短絡等の異常が生じた場合には、マイクロコンピュータ４５０から異常信号を出力させ、ＥＣＵ５０にコンデンサの異常を知らせることも可能である。
【００７７】
また、第１基準コンデンサ４１０の静電容量が、潤滑油２１が基準の液面レベル（本実施形態２では、安全下限レベルとしている）となっているときの第１コンデンサ１１０の静電容量と同等の値となるように設定しても良い。こうすることで、第１コンデンサ１１０の静電容量と第１基準コンデンサ４１０の静電容量とを比較して、潤滑油２１の油量が安全レベルの範囲内にあるか（安全下限レベルを下回っていないか）を判定することが可能となる。このとき、第１コンデンサ１１０の静電容量が第１基準コンデンサ４１０の静電容量を下回った場合には、マイクロコンピュータ４５０から警告信号を出力させ、潤滑油２１の油量が安全レベルを下回ったことをＥＣＵ５０に知らせることも可能である。
【００７８】
また、第２基準コンデンサ４２０の静電容量が、第２コンデンサ１２０の電極間が基準の誘電率（本実施形態２では、未使用の潤滑油２１の誘電率と同等の値としている）の潤滑油２１で満たされたときの静電容量と同等の値となるように設定しても良い。こうすることで、第２コンデンサ１２０の静電容量と第２基準コンデンサ４２０の静電容量との差が所定の範囲（エンジンが円滑に作動する潤滑油２１の液質の範囲）内にあるかを判定し、潤滑油２１の液質が適切であるか（劣化し過ぎていないか）を判定することが可能となる。このとき、第２コンデンサ１２０の静電容量と第２基準コンデンサ４２０の静電容量との差が、所定の範囲（エンジンが円滑に作動する潤滑油２１の液質の範囲）を超えた場合には、マイクロコンピュータ４５０から警告信号を出力させ、潤滑油２１の液質が不適切（劣化し過ぎている）なことをＥＣＵ５０に知らせることも可能である。
【００７９】
以上において、本発明を実施形態１，２及び変形形態１〜３に即して説明したが、本発明は上記実施形態等に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で、適宜変更して適用できることはいうまでもない。
例えば、実施形態２では、図９に示すように、第１電圧Ｖ１及び第１基準電圧Ｖｂと第２電圧Ｖ２及び第２基準電圧Ｖｃとを、第１入力端子４５１と第２入力端子４５２とからそれぞれ独立させてマイクロコンピュータ４５０に入力した。しかし、変形形態２と同様に、第１電圧Ｖ１、第１基準電圧Ｖｂ、第２電圧Ｖ２、及び第２基準電圧Ｖｃを、１つの入力端子からマイクロコンピュータ４５０に入力するようにしても良い。
【００８０】
また、実施形態２では、図９に示すように、電源１７０と第１，第２コンデンサ１１０，１２０及び第１，第２基準コンデンサ４１０，４２０との間にそれぞれ第１〜第４アナログスイッチ１６１，１６２，４６３，４６４を接続した。しかし、変形形態３と同様に、第１〜第４アナログスイッチ１６１，１６２，４６３，４６４に代えて、第１〜第４バッファ回路を設けるようにしても良い。このようにすると、マイクロコンピュータ４５０による第１，第２コンデンサ１１０，１２０及び第１，第２基準コンデンサ４１０，４２０のＯＮ−ＯＦＦ制御が不要となる。
【００８１】
また、実施形態１，２及び変形形態１，２では、各アナログスイッチを電源１７０と各コンデンサとの間に設けたが、各コンデンサと第１，第２電流電圧変換回路１３０，１４０との間に設けるようにしても良い。
また、実施形態１，２及び変形形態１〜３では、マイクロコンピュータ１５０，２５０，３５０，４５０，５５０をベース部１９０内に配置して、液体状態検知装置と一体に形成した。しかし、マイクロコンピュータは、液体状態検知装置と別体で設けるようにしても良い。あるいは、マイクロコンピュータを別途設けることなく、マイクロコンピュータで行った処理を全てＥＣＵ等で行うようにしても良い。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施形態１にかかる液体状態検知システム１００を示す図であり、（ａ）はその上面図、（ｂ）はその側面図である。
【図２】実施形態１にかかる液体状態検知システム１００の内部構造を示す図であり、図１（ａ）のＡ−Ａ断面図である。
【図３】実施形態１にかかる液体状態検知システム１００を使用に供したときの様子を示す説明図ある。
【図４】実施形態１にかかる液体状態検知システム１００の構成を模式的に表した回路図である。
【図５】実施形態１にかかる液体状態検知システム１００の制御処理を示すフローチャートである。
【図６】変形形態１にかかる液体状態検知システム５００の制御処理を示すフローチャートである。
【図７】変形形態２にかかる液体状態検知システム２００の構成を模式的に表した回路図である。
【図８】変形形態３にかかる液体状態検知システム３００の構成を模式的に表した回路図である。
【図９】実施形態２にかかる液体状態検知システム４００の構成を模式的に表した回路図である。
【図１０】実施形態２にかかる液体状態検知システム４００の制御処理を示すフローチャートである。
【図１１】従来の液体状態検知システム１０の構成を模式的に表した回路図である。
【符号の説明】
１００，２００，３００，４００，５００ 液体状態検知システム
１０１，２０１，３０１，４０１，５０１ 液体状態検知装置
１１０ 第１コンデンサ
１２０ 第２コンデンサ
１３０ 第１電流電圧変換回路
１４０ 第２電流電圧変換回路
１５０，２５０，３５０，４５０，５５０ マイクロコンピュータ（切替え制御手段、異常検知手段）
１６１ 第１アナログスイッチ（第１切替え部）
１６２ 第２アナログスイッチ（第２切替え部）
１７０ 電源
３６１ 第１バッファ回路
３６２ 第２バッファ回路
４１０ 第１基準コンデンサ
４２０ 第２基準コンデンサ
４６３ 第３アナログスイッチ
４６４ 第４アナログスイッチ
【発明の属する技術分野】
本発明は液体状態検知システム及び液体状態検知装置に関し、特に、対向する複数の電極を有する第１コンデンサと、対向する複数の電極を有する第２コンデンサとを備え、第１コンデンサ及び第２コンデンサの静電容量変化に基づいて液体収容容器内の液体状態を検知する液体状態検知システム及び液体状態検知装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、対向する複数の電極を有する第１コンデンサと、対向する複数の電極を有する第２コンデンサとを備える静電容量タイプの液体状態検知装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特表平１１−５０７４３４号公報（第１図）
【０００４】
この液体状態検知装置は、径方向に対向する筒状の２つの電極を有し、タンク（オイルパン）内の液体（潤滑油）に浸漬され、この潤滑油の誘電率を検知する第１コンデンサと、径方向に対向する筒状の２つの電極を有し、オイルパン内の潤滑油の液面レベルを検知する第２コンデンサとを備えている。
このような液体状態検知装置を用いた液体状態検知システムとしては、例えば、図１１に示すような回路構成の液体状態検知システム１０が考えられる。この液体状態検知システム１０は、正弦波を発生する電源１７、第１コンデンサ１１、第２コンデンサ１２、第１電流電圧変換回路１３、第２電流電圧変換回路１４、信号処理部１５（例えば、マイクロコンピュータ）を有している。
【０００５】
このような液体状態検知システム１０では、第１コンデンサ１１の出力信号（電流）は、第１電流電圧変換回路１３を経由して信号処理部１５に入力され、信号処理部１５によって潤滑油の誘電率が算出される。同様に、第２コンデンサ１２の出力信号（電流）は、第２電流電圧変換回路１４を経由して信号処理部１５に入力され、信号処理部１５によって潤滑油の液面レベルが算出される。なお、信号処理部１５によって算出された潤滑油の誘電率及び液面レベルの情報は、ＥＣＵ１８に送信することができる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、オイルパン内の潤滑油は、クランクシャフト等の部品の回転部分や摺動部分を円滑に作動させるためにこれらの部位を循環し、再びオイルパンに戻ってくる。このため、クランクシャフト等の部品に付着していた金属片等が潤滑油に混入することがある。そして、金属片が潤滑油に混入した場合には、この金属片が第１コンデンサ１１あるいは第２コンデンサ１２の電極間に入り込んでしまい、電極間の絶縁抵抗が大きく低下したり、短絡してしまう虞があった。また、内燃機関の運転の繰り返しに伴う潤滑油の経時変化によって、オイルパンの底部に導電性の固液混合物であるスラッジが沈積してくる。このため、このスラッジが第１コンデンサ１１の電極間に入り込んでしまい、電極間の絶縁抵抗が大きく低下したり、短絡してしまう虞があった。
【０００７】
ところが、液体状態検知システム１０では、図１１に示すように、第１コンデンサ１１及び第２コンデンサ１２は、共通の電源１７に接続されている。このため、第１コンデンサ１１及び第２コンデンサ１２のいずれか一方の電極間の絶縁抵抗が大きく低下したり、短絡して異常が生じた場合には、異常が生じたコンデンサに大きな電流が流れるため、正常なコンデンサへの印加電圧が低下し、異常発生前と同等の電流を流せなくなってしまう。従って、異常が生じたコンデンサで液体状態を正確に検知できなくなるばかりでなく、短絡等が生じていない正常なコンデンサでも、異常が生じたコンデンサの影響を受けて液体状態を正確に検知することができなくなってしまう虞があった。
【０００８】
本発明は、かかる現状に鑑みてなされたものであって、一方のコンデンサに短絡等の異常が生じた場合でも、短絡等が生じていない正常なコンデンサでは、異常が生じたコンデンサの影響を受けることなく液体状態を正確に検知することができる液体状態検知システム及び液体状態検知装置を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段、作用及び効果】
その解決手段は、測定信号を発生する電源と、互いに対向する複数の電極を有し、上記電源に接続されて液体収容容器内の液体の状態を検知する第１コンデンサと、互いに対向する複数の電極を有し、上記電源に接続されて上記液体収容容器内の上記液体の状態を検知する第２コンデンサと、上記電源から上記第１コンデンサへの通電をＯＮ−ＯＦＦする第１切替え部と、上記電源から上記第２コンデンサへの通電をＯＮ−ＯＦＦする第２切替え部と、上記第１切替え部及び上記第２切替え部のＯＮ−ＯＦＦを制御する切替え制御手段と、上記第１コンデンサ及び上記第２コンデンサの異常を検知する異常検知手段と、を備え、上記切替え制御手段は、上記異常検知手段によって上記第１コンデンサ及び上記第２コンデンサのいずれか一方の異常が検知された場合、少なくとも、上記第１コンデンサ及び上記第２コンデンサのうち正常なコンデンサにかかる上記切替え部をＯＮとする間、異常が生じたコンデンサにかかる上記切替え部をＯＦＦとする液体状態検知システムである。
【００１０】
本発明の液体状態検知システムは、電源から第１コンデンサへの通電をＯＮ−ＯＦＦする第１切替え部と、電源から第２コンデンサへの通電をＯＮ−ＯＦＦする第２切替え部とを有している。さらに、この第１切替え部及び第２切替え部のＯＮ−ＯＦＦを制御する切替え制御手段を有している。このため、本発明の液体状態検知システムでは、第１コンデンサへの通電と第２コンデンサへの通電とを独立して切替え制御することができる。
【００１１】
さらに、本発明の液体状態検知システムは、第１コンデンサ及び第２コンデンサの異常を検知する異常検知手段を有している。そして、切替え制御手段は、異常検知手段によって第１コンデンサ及び第２コンデンサのいずれか一方の異常が検知された場合、少なくとも正常なコンデンサにかかる切替え部をＯＮとする間、異常が生じたコンデンサにかかる切替え部をＯＦＦとする。このため、第１コンデンサ及び第２コンデンサの電源を共通としているにもかかわらず、一方のコンデンサに異常が生じた場合でも、正常なコンデンサに通電している間は異常が生じたコンデンサに電流が流れないため、正常なコンデンサに所定の電源電圧（異常発生前と同等の電圧）を印加して電流を流すことができる。従って、正常なコンデンサを用いて、異常が生じたコンデンサの影響を受けることなく液体状態を正確に検知することができる。
【００１２】
なお、第１切替え部及び第２切替え部は、例えば、それぞれアナログスイッチによって構成することができる。あるいは、リレースイッチで構成することもできる。
また、本発明においてコンデンサの異常とは、コンデンサを構成する電極間の絶縁抵抗の低下あるいは電極間の短絡等により、コンデンサのもつインピーダンスが低下する場合を指す。
【００１３】
また、本発明では、少なくとも正常なコンデンサにかかる切替え部をＯＮとする間、異常が生じたコンデンサにかかる切替え部をＯＦＦとする制御とすればよい。従って、例えば、正常なコンデンサにかかる切替え部をＯＮにしたときには異常が生じたコンデンサにかかる切替え部をＯＦＦとし、異常が生じたコンデンサにかかる切替え部をＯＮにしたときは正常なコンデンサへにかかる切替え部をＯＦＦとする制御が挙げられる。あるいは、異常が生じたコンデンサにかかる切替え部を、異常発生以降ＯＦＦにし続けるようにしても良い。
【００１４】
また、本発明の液体状態検知システムでは、第１コンデンサ及び第２コンデンサの他に、別途、所定の静電容量をもつ基準コンデンサを設けるようにしても良い。この基準コンデンサを用いて、液体の温度等の変化による液体の絶縁抵抗等の変化の影響によって生じる第１コンデンサ及び第２コンデンサの測定値の誤差を補正し、第１コンデンサ及び第２コンデンサにおいて正確な液体状態を検知することができる。
さらには、基準コンデンサの静電容量と第１コンデンサの静電容量あるいは第２コンデンサの静電容量とを比較することで、適切に液体の液面レベルや誘電率等を検知することも可能となる。
【００１５】
なお、基準コンデンサとしては、例えば、液体収容容器内の液体が基準の液面レベル（例えば、エンジンが安全に作動する液面レベル範囲のうち下限レベル（以下、安全下限レベルともいう））となっているときの第１コンデンサの静電容量と同等の静電容量を有するコンデンサが挙げられる。さらに、第２コンデンサの電極間が基準の誘電率（例えば、使用前の誘電率）を有する液体で満たされたときの静電容量と同等の静電容量を有するコンデンサが挙げられる。
また、基準コンデンサは、液体の誘電率変化や液体の温度変化等の影響を受けないようにするため、液体に触れない位置（例えば、液体収容容器外）に設けると良い。
【００１６】
さらに、上記の液体状態検知システムであって、前記切替え制御手段は、前記異常検知手段によって前記第１コンデンサ及び前記第２コンデンサの異常が検知されない間は、常に、前記第１切替え部及び前記第２切替え部をＯＮとし、上記異常検知手段によって上記第１コンデンサ及び上記第２コンデンサのいずれか一方の異常が検知された場合は、上記第１コンデンサ及び上記第２コンデンサのうち異常が生じたコンデンサにかかる上記切替え部をＯＦＦとする液体状態検知システムとすると好ましい。
【００１７】
本発明の液体状態検知システムでは、切替え制御手段は、異常検知手段によって第１コンデンサ及び第２コンデンサのいずれか一方の異常が検知された場合に、異常が生じたコンデンサにかかる切替え部をＯＦＦとする。このため、第１コンデンサ及び第２コンデンサのいずれか一方のコンデンサに異常が生じた場合（具体的には、電極間が短絡等してしまった場合）でも、異常が生じたコンデンサへの通電は遮断されるので、短絡等が生じていない正常なコンデンサでは、異常が生じたコンデンサの影響を受けることなく液体状態を正確に検知することができる。
【００１８】
他の解決手段は、測定信号を発生する電源と、互いに対向する複数の電極を有し、上記電源に接続されて液体収容容器内の液体の状態を検知する第１コンデンサと、互いに対向する複数の電極を有し、上記電源に接続されて上記液体収容容器内の上記液体の状態を検知する第２コンデンサと、上記電源から上記第１コンデンサへの通電をＯＮ−ＯＦＦする第１切替え部と、上記電源から上記第２コンデンサへの通電をＯＮ−ＯＦＦする第２切替え部と、上記第１切替え部及び上記第２切替え部のＯＮ−ＯＦＦを制御する切替え制御手段と、を備え、上記切替え制御手段は、少なくとも上記第１切替え部をＯＮとする間、上記第２切替え部をＯＦＦとし、少なくとも上記第２切替え部をＯＮとする間、上記第１切替え部をＯＦＦとする液体状態検知システムである。
【００１９】
本発明の液体状態検知システムでは、切替え制御手段は、少なくとも第１切替え部をＯＮとする間、第２切替え部をＯＦＦとし、少なくとも第２切替え部をＯＮとする間、第１切替え部をＯＦＦとする。このため、第１コンデンサ及び第２コンデンサの電源を共通としているにもかかわらず、第１コンデンサ及び第２コンデンサのいずれか一方のコンデンサに異常が生じた場合（具体的には、電極間が短絡等してしまった場合）でも、正常なコンデンサへの通電を行う間は異常が生じたコンデンサへの通電が遮断されるので、正常なコンデンサでは、異常が生じたコンデンサの影響を受けることなく液体状態を正確に検知することができる。
【００２０】
このように、本発明の液体状態検知システムでは、第１コンデンサ及び第２コンデンサのいずれか一方のコンデンサに短絡等の異常が生じた場合でも、通電制御を変更することがないので、制御プログラムを簡略化することができる。さらに、異常が生じたコンデンサへの通電も繰り返し行われるので、ノイズ等による誤検知や一時的に異常が発生し、運転中にその異常が回復した場合には、再び、両コンデンサによって液体状態を検知することができる。
【００２１】
なお、本発明では、少なくとも第１切替え部をＯＮとする間、第２切替え部をＯＦＦとし、少なくとも第２切替え部をＯＮとする間、第１切替え部をＯＦＦとする制御とすれば良い。従って、例えば、第１，第２切替え部のＯＮ−ＯＦＦを交互に繰り返す制御が挙げられる。あるいは、第１切替え部をＯＮにするときには第２切替え部をＯＦＦとし、第２切替え部をＯＮにするときには第１切替え部をＯＦＦとし、さらに第１，第２切替え部を共にＯＦＦにして他の切替え部（例えば、基準コンデンサにかかる切替え部）をＯＮとする制御としても良い。
【００２２】
また、本発明の液体状態検知システムにおいても、前述したように、第１コンデンサ及び第２コンデンサの他に、別途、液面レベルの基準値あるいは液体の誘電率の基準値となる基準コンデンサを設けるようにしても良い。
【００２３】
他の解決手段は、測定信号を発生する電源と、互いに対向する複数の電極を有し、上記電源に接続されて液体収容容器内の液体の状態を検知する第１コンデンサと、互いに対向する複数の電極を有し、上記電源に接続されて上記液体収容容器内の上記液体の状態を検知する第２コンデンサと、上記電源と上記第１コンデンサとの間に接続された第１バッファ回路と、上記電源と上記第２コンデンサとの間に接続された第２バッファ回路と、を備える液体状態検知システムである。
【００２４】
本発明の液体状態検知システムは、電源と第１コンデンサとの間に接続された第１バッファ回路と、電源と第２コンデンサとの間に接続された第２バッファ回路とを有している。このため、いずれかのコンデンサに異常（短絡）が生じた場合でも、異常が生じたコンデンサにかかるバッファ回路から異常が生じたコンデンサに大きな電流が流されるだけで、電源には影響が及ばない。このため、短絡等が生じていない正常なコンデンサでは、異常が生じたコンデンサの影響を受けることなく液体状態を正確に検知することができる。
なお、第１，第２バッファ回路としては、例えば、トランジスタを用いたエミッタフォロワ回路、ＦＥＴを用いたソースフォロワ回路、オペアンプを用いたボルテージフォロワ回路等が挙げられる。
【００２５】
上記いずれかの液体状態検知システムであって、前記第１コンデンサは、前記液体収容容器内の前記液体の液面レベルを検知し、前記第２コンデンサは、上記液体に浸漬され、上記液体の誘電率を検知する液体状態検知システムとすると良い。
【００２６】
本発明の液体状態検知システムは、例えば、内燃機関のオイルパン内の潤滑油の液体状態を検知するために用いられ、第１コンデンサによって潤滑油の液面レベルを検知し、第２コンデンサによって潤滑油の誘電率を検知することができる。
このような本発明の液体状態検知システムにおいても、前述のように、一方のコンデンサに異常が生じた場合でも、正常なコンデンサでは、異常が生じたコンデンサの影響を受けることなく液体状態を正確に検知することができる。
【００２７】
具体的には、例えば、第２コンデンサが短絡した場合でも、正常な第１コンデンサに通電している間は異常が生じた第２コンデンサに電流が流れない。従って、第１，第２コンデンサの電源を共通としているにもかかわらず、正常な第１コンデンサでは、異常が生じた第２コンデンサの影響を受けることなく、液面レベルを正確に検知することができる。反対に、第１コンデンサが短絡した場合でも、正常な第２コンデンサでは、異常が生じた第１コンデンサの影響を受けることなく、液体の誘電率を正確に検知することができる。
【００２８】
他の解決手段は、測定信号を発生する電源と、互いに対向する複数の電極を有し、上記電源に接続されて液体収容容器内の液体の状態を検知する第１コンデンサと、互いに対向する複数の電極を有し、上記電源に接続されて上記液体収容容器内の上記液体の状態を検知する第２コンデンサと、上記電源から上記第１コンデンサへの通電をＯＮ−ＯＦＦする第１切替え部と、上記電源から上記第２コンデンサへの通電をＯＮ−ＯＦＦする第２切替え部と、を備える液体状態検知装置である。
【００２９】
本発明の液体状態検知装置は、第１コンデンサへの通電をＯＮ−ＯＦＦする第１切替え部と、第２コンデンサへの通電をＯＮ−ＯＦＦする第２切替え部とを有している。従って、第１コンデンサへの通電と第２コンデンサへの通電とを独立してＯＮ−ＯＦＦさせることが可能となる。このため、例えば、第１コンデンサ及び第２コンデンサのいずれか一方に異常（電極間の短絡等）が生じた場合、少なくとも正常なコンデンサへの通電を行う間、異常が生じたコンデンサへの通電を遮断するようにすれば、第１コンデンサ及び第２コンデンサの電源を共通としているにもかかわらず、正常なコンデンサへ所定の電源電圧（異常発生前と同等の電圧）を印加して電流を流すことが可能となる。従って、本発明の液体状態検知装置を用いることで、第１コンデンサ及び第２コンデンサのいずれか一方に異常が生じた場合でも、正常なコンデンサでは、異常が生じたコンデンサの影響を受けることなく液体状態を正確に検知することが可能となる。
【００３０】
なお、第１切替え部及び第２切替え部は、例えば、それぞれアナログスイッチによって構成することができる。あるいは、リレースイッチで構成することもできる。
【００３１】
【発明の実施の形態】
（実施形態１）
本発明の第１の実施の形態について、図面を参照しつつ説明する。本実施形態１の液体状態検知システム１００の二面図を図１、内部構造（図１（ａ）のＡ−Ａ断面図）を図２、使用に供した様子を図３に示す。
本実施形態１の液体状態検知システム１００は、図１に示すように、第１コンデンサ１１０、第２コンデンサ１２０、及びベース部１９０を有する。この液体状態検知システム１００は、図３に示すように、エンジンのオイルパン３０に取付けられ、オイルパン３０内の潤滑油２１の液面レベルＬ１及び誘電率を検知するために用いられる。
【００３２】
第１コンデンサ１１０は、図２に示すように、４枚の電極板１１１ｂ〜１１１ｅ（１１１）を対向させた平行平板タイプのコンデンサである。この第１コンデンサ１１０を構成する電極板１１１ｂ〜１１１ｅの間隙は、図３に示すように、潤滑油２１の液面レベルＬ１の変化に応じて潤滑油２１によって満たされる。このため、第１コンデンサ１１０の静電容量は、潤滑油２１の液面レベルＬ１に応じて変化することになる。従って、このような第１コンデンサ１１０の静電容量の変化に基づいて、潤滑油２１の液面レベルＬ１を検知することが可能となる。
【００３３】
第２コンデンサ１２０は、図２に示すように、３枚の電極板１２１ｂ，１２１ｃ，１２１ｄ（１２１）を対向させた平行平板タイプのコンデンサである。この第２コンデンサ１２０を構成する電極板１２１ｂ〜１２１ｄの間隙は、図３に示すように、潤滑油２１の液面レベルＬ１の変化にかかわらず、潤滑油２１によって満たされている。このため、第２コンデンサ１２０では、潤滑油２１の液質の変化等に伴う誘電率の変化によって、静電容量が変化することになる。従って、このような第２コンデンサ１２０の静電容量の変化に基づいて、潤滑油２１自身の誘電率の変化を検知することが可能となる。
【００３４】
ベース部１９０は、図２に示すように、その内部に配線基板１９１を有している。この配線基板１９１には、第１電流電圧変換回路１３０、第２電流電圧変換回路１４０、マイクロコンピュータ１５０、スイッチ構造体１６０、及び電源１７０が搭載されている。電源１７０は、周波数３３ｋＨｚの正弦波測定信号を出力する定格電圧５Ｖの電源である。第１電流電圧変換回路１３０及び第２電流電圧変換回路１４０は、公知の電流電圧変換回路であり、入力された電流を電圧に変換して出力する。スイッチ構造体１６０は、ＣＭＯＳタイプのアナログスイッチであって、第１アナログスイッチ１６１及び第２アナログスイッチ１６２を有する（図４参照）。なお、液体状態検知システム１００からマイクロコンピュータ１５０を除いたものが、液体状態検知装置１０１となる。
【００３５】
ここで、液体状態検知システム１００の構成を模式的に表した回路図を図４に示す。
まず、液体状態検知システム１００のうち、液体状態検知装置１０１の回路構成について説明する。図４に一点鎖線で示す液体状態検知装置１０１は、電源１７０と第１コンデンサ１１０及び第２コンデンサ１２０との間にスイッチ構造体１６０を設けている。具体的には、第１コンデンサ１１０は、第１アナログスイッチ１６１を介して電源１７０と接続している。同様に、第２コンデンサ１２０は、第２アナログスイッチ１６２を介して電源１７０と接続している。
【００３６】
さらに、第１コンデンサ１１０は、第１電流電圧変換回路１３０と接続している。このため、第１コンデンサ１１０の静電容量に応じて流れる第１電流Ｉ１が、第１電流電圧変換回路１３０によって第１電圧Ｖ１に変換される。同様に、第２コンデンサ１２０は、第２電流電圧変換回路１４０と接続している。このため、第２コンデンサ１２０の静電容量に応じて流れる第２電流Ｉ２が、第２電流電圧変換回路１４０によって第２電圧Ｖ２に変換される。
【００３７】
次いで、この液体状態検知装置１０１及びマイクロコンピュータ１５０を有する液体状態検知システム１００について説明する。
第１，第２アナログスイッチ１６１，１６２は、それぞれ配線１９１，１９２を介してマイクロコンピュータ１５０と接続している。このため、マイクロコンピュータ１５０によって、第１，第２アナログスイッチ１６１，１６２のＯＮ−ＯＦＦ切替えを独立して制御することができ、第１，第２コンデンサ１１０，１２０への通電を独立してＯＮ−ＯＦＦさせることができる。
【００３８】
さらに、第１電流電圧変換回路１３０は、配線１９５を介してマイクロコンピュータ１５０の第１入力端子１５１に接続している。このため、第１電流電圧変換回路１３０から出力された第１電圧Ｖ１を、マイクロコンピュータ１５０内に取り込むことができる。同様に、第２電流電圧変換回路１４０は、配線１９６を介してマイクロコンピュータ１５０の第２入力端子１５２に接続している。このため、第２電流電圧変換回路１４０から出力された第２電圧Ｖ２を、マイクロコンピュータ１５０内に取り込むことができる。マイクロコンピュータ１５０は、取り込んだ第１、第２電圧Ｖ１，Ｖ２を用いて後述する処理を行う。
なお、マイクロコンピュータ１５０をＥＣＵ５０に接続しているため、マイクロコンピュータ１５０で処理した信号を、ＥＣＵ５０に送信することができる。
【００３９】
ここで、液体状態検知システム１００による液体状態検知の流れについて、図５に示すフローチャートを参照しつつ説明する。
まず、エンジンのキースイッチがＯＮとされると、マイクロコンピュータ１５０が起動し、ステップＳ１において、第１アナログスイッチ１６１をＯＮ、第２アナログスイッチ１６２をＯＦＦにする。すると、電源１７０から第１コンデンサ１１０に、その静電容量に応じた第１電流Ｉ１が流れる。この第１電流Ｉ１は、第１電流電圧変換回路１３０によって第１電圧Ｖ１に変換される。
【００４０】
次いで、ステップＳ２において、第１入力端子１５１に入力された第１電圧Ｖ１を、マイクロコンピュータ１５０内に取り込む。具体的には、Ａ／Ｄ変換回路によりデジタル値に変換して取り込む。次いで、ステップＳ３において、第１電圧Ｖ１（正確には、第１電圧Ｖ１に対応するデジタル値）に基づいて、潤滑油２１の液面レベルＬ１を算出する。具体的には、潤滑油２１の液面レベルＬ１に応じて第１コンデンサ１１０の静電容量が変化することを利用して、第１電圧Ｖ１に基づいて第１コンデンサ１１０の静電容量を算出することで潤滑油２１の液面レベルＬ１がわかる。次いで、ステップＳ４において、液面レベルＬ１に応じたレベル信号を出力し、ＥＣＵ５０に送信する。
【００４１】
次に、ステップＳ５に進み、第１アナログスイッチ１６１をＯＦＦ、第２アナログスイッチ１６２をＯＮにする。すると、電源１７０から第２コンデンサ１２０に、その静電容量に応じた第２電流Ｉ２が流れる。この第２電流Ｉ２は、第２電流電圧変換回路１４０によって第２電圧Ｖ２に変換される。次いで、ステップＳ６において、第２入力端子１５２に入力された第２電圧Ｖ２を、マイクロコンピュータ１５０内に取り込む。具体的には、Ａ／Ｄ変換回路によりデジタル値に変換して取り込む。
【００４２】
次いで、ステップＳ７において、第２電圧Ｖ２（正確には、第２電圧Ｖ２に対応するデジタル値）に基づいて、潤滑油２１自身の誘電率を算出する。次いで、ステップＳ８において、潤滑油２１の誘電率に応じた誘電率信号を出力し、ＥＣＵ５０に送信する。次いで、再びステップＳ１に戻り、上述した動作を繰り返して、潤滑油２１の液面レベルＬ１及び誘電率の検知を繰り返し行う。なお、本実施形態１では、ステップＳ１及びステップＳ５が切替え制御手段に相当する。
【００４３】
ところで、液体状態検知システム１００は、図３に示すように、第１コンデンサ１１０及び第２コンデンサ１２０がオイルパン３０内に位置するように取付けられる。そして、オイルパン３０内の潤滑油２１は、第１コンデンサ１１０の第１出入口１１３ｂ及び第２出入口１１２ｃを通じて第１コンデンサ１１０を出入りすると共に、第２コンデンサ１２０の第１出入口１２２ｂ及び第２出入口１２２ｃを通じて第２コンデンサ１２０を出入りする。
【００４４】
ところで、オイルパン３０内の潤滑油２１は、図示しないクランクシャフト等の部品の回転部分や摺動部分を円滑に作動させるためにこれらの部位を循環し、再びオイルパン３０内に戻る。このため、図示しないクランクシャフト等の部品に付着していた金属片２２が潤滑油２１に混入することがある。また、内燃機関の運転の繰り返しに伴う潤滑油２１の経時変化によって、オイルパン３０の底部に導電性の固液混合物であるスラッジ２３が沈積してくる。
【００４５】
このような使用状況下では、図３に示すように、金属片２２やスラッジ２３が、第１コンデンサ１１０の電極板１１１ｂ〜１１１ｅの間隙、あるいは第２コンデンサ１２０の電極板１２１ｂ〜１２１ｄの間隙に入り込んでしまい、第１コンデンサ１１０あるいは第２コンデンサ１２０の電極板間の絶縁抵抗が大きく低下したり、短絡することがある。一般に、第１コンデンサ及び第２コンデンサの電源を共通としていると、第１コンデンサ及び第２コンデンサのいずれか一方のコンデンサに短絡等の異常が生じた場合には、この影響で正常なコンデンサへ所定の電圧（異常発生前と同等の電圧）を印加することができなくなってしまう。従って、異常が生じたコンデンサで液体状態を正確に検知できなくなるばかりでなく、短絡等が生じていない正常なコンデンサでも、異常が生じたコンデンサの影響を受けて液体状態を正確に検知することができなくなってしまう虞がある。
【００４６】
ところが、本実施形態１の液体状態検知システム１００では、第１アナログスイッチ１６１がＯＮのときは第２アナログスイッチ１６２がＯＦＦ（ステップＳ１）、第１アナログスイッチ１６１がＯＦＦのときは第２アナログスイッチ１６２がＯＮ（ステップＳ５）となるように制御している。このため、例えば、第２コンデンサ１２０が短絡した場合でも、第１アナログスイッチ１６１をＯＮとしたときは第２アナログスイッチ１６２をＯＦＦとするので、正常な第１コンデンサ１１０に通電している間は異常が生じた第２コンデンサ１２０に電流が流れない。従って、第１コンデンサ１１０及び第２コンデンサ１２０の電源１７０を共通としているにもかかわらず、正常な第１コンデンサ１１０では、異常が生じた第２コンデンサ１２０の影響を受けることなく、潤滑油２１の液面レベルＬ１を正確に検知することができる。
【００４７】
このように、液体状態検知システム１００では、第１コンデンサ１１０及び第２コンデンサ１２０のいずれか一方のコンデンサに短絡等の異常が生じた場合でも、第１、第２アナログスイッチ１６１，１６２のＯＮ−ＯＦＦ制御を変更することなく、異常が生じたコンデンサへの通電も繰り返し行われる。このため、ノイズ等による誤検知や一時的に異常が発生し、運転中にその異常が回復した場合には、再び、両コンデンサによって液体状態を検知することができる。なお、第１コンデンサ１１０及び第２コンデンサ１２０のいずれか一方のコンデンサに短絡等の異常が生じた場合には、マイクロコンピュータ１５０から異常信号を出力させ、ＥＣＵ５０にコンデンサの異常を知らせることも可能である。
【００４８】
（変形形態１）
次に、実施形態１の第１の変形形態である液体状態検知システム５００ついて説明する。本変形形態の液体状態検知システム５００（液体状態検知装置５０１）は、実施形態１の液体状態検知システム１００と比較して、第１、第２アナログスイッチ１６１，１６２のＯＮ−ＯＦＦ切替えのタイミングを変更したものである。
本変形形態１の液体状態検知システム５００は、図４に示すように、実施形態１のマイクロコンピュータ１５０に代えてマイクロコンピュータ５５０を搭載したものである。
【００４９】
ここで、液体状態検知システム５００による液体状態検知の流れについて、図６に示すフローチャートを参照しつつ説明する。
まず、エンジンのキースイッチがＯＮとされると、マイクロコンピュータ５５０が起動し、ステップＴ１において、第１アナログスイッチ１６１及び第２アナログスイッチ１６２を共にＯＮにする。すると、電源１７０から第１コンデンサ１１０に、その静電容量に応じた第１電流Ｉ１が流れると共に、第２コンデンサ１２０にも、その静電容量に応じた第２電流Ｉ２が流れる。そして、第１電流Ｉ１が第１電流電圧変換回路１３０によって第１電圧Ｖ１に変換されると共に、第２電流Ｉ２が第２電流電圧変換回路１４０によって第２電圧Ｖ２に変換される。
【００５０】
次いで、ステップＴ２において、第１入力端子５５１に入力された第１電圧Ｖ１を、マイクロコンピュータ５５０内に取り込む。具体的には、Ａ／Ｄ変換回路によりデジタル値に変換して取り込む。次いで、ステップＴ３において、実施形態１のステップＳ３と同様に、第１電圧Ｖ１（正確には、第１電圧Ｖ１に対応するデジタル値）に基づいて潤滑油２１の液面レベルＬ１を算出する。次いで、ステップＴ４において、ステップＴ３の演算結果に基づいて、第１コンデンサ１１０に異常が生じていないかどうかを判定する。具体的には、第１電流Ｉ１に対応する第１電圧Ｖ１が所定の基準範囲内にあるかどうかを判定し、第１コンデンサ１１０の電極間の絶縁抵抗の低下や短絡等が生じているか否かを判定する。
【００５１】
第１コンデンサ１１０に異常が生じていると判定した場合には、ステップＴ５に進み、第１アナログスイッチ１６１をＯＦＦにして、それ以降の第１コンデンサ１１０への通電を遮断する。そして、ステップＴ６に進み、第１コンデンサ１１０の異常を知らせる第１異常信号を出力し、ＥＣＵ５０に送信する。
反対に、第１コンデンサ１１０に異常が生じていないと判定した場合には、ステップＴ７に進み、液面レベルＬ１に応じたレベル信号を出力し、ＥＣＵ５０に送信する。
【００５２】
次に、ステップＴ８に進み、第２入力端子５５２に入力された第２電圧Ｖ２を、マイクロコンピュータ５５０内に取り込む。具体的には、Ａ／Ｄ変換回路によりデジタル値に変換して取り込む。次いで、ステップＴ９において、第２電圧Ｖ２（正確には、第２電圧Ｖ２に対応するデジタル値）に基づいて、潤滑油２１自身の誘電率を算出する。次いで、ステップＴＡにおいて、ステップＴ９の演算結果に基づいて、第２コンデンサ１２０に異常が生じていないかどうかを判定する。具体的には、第２電流Ｉ２に対応する第２電圧Ｖ２が所定の基準範囲内にあるかどうかを判定し、第２コンデンサ１２０の電極間の絶縁抵抗の低下や短絡等が生じているか否かを判定する。
【００５３】
第２コンデンサ１２０に異常が生じていると判定した場合には、ステップＴＢに進み、第２アナログスイッチ１６２をＯＦＦにして、それ以降の第２コンデンサ１２０への通電を遮断する。そして、ステップＴＣに進み、第２コンデンサ１２０の異常を知らせる第２異常信号を出力し、ＥＣＵ５０に送信する。
反対に、第２コンデンサ１２０に異常が生じていないと判定した場合には、ステップＴＤに進み、潤滑油２１の誘電率に応じた誘電率信号を出力し、ＥＣＵ５０に送信する。
【００５４】
次いで、再びステップＴ２に戻り、上述した動作を繰り返して、潤滑油２１の液面レベルＬ１及び誘電率の検知を繰り返し行う。なお、第１コンデンサ１１０または第２コンデンサ１２０の異常により、ステップＴ５またはＴＢにおいて、一旦ＯＦＦにされた第１アナログスイッチ１６１または第２アナログスイッチ１６２は、その後運転中ＯＦＦにされたままとなる。このため、例えば、第２コンデンサ１２０に異常が生じた場合は、その後運転中正常な第１コンデンサ１１０だけで検知が行われる。かくして、第２コンデンサ１２０に異常が生じた場合でも、正常な第１コンデンサ１１０では、異常が生じた第２コンデンサ１２０の影響を受けることなく、潤滑油２１の液面レベルＬ１を正確に検知することができる。
なお、本変形形態１では、ステップＴ１，Ｔ５，ＴＢが切替え制御手段に相当し、ステップＴ４，ＴＡが異常検知手段に相当する。
【００５５】
（変形形態２）
次に、実施形態１の第２の変形形態である液体状態検知システム２００ついて説明する。
本変形形態２の液体状態検知システム２００（液体状態検知装置２０１）は、図７に示すように、実施形態１のマイクロコンピュータ１５０に代えてマイクロコンピュータ２５０を搭載したものである。
【００５６】
実施形態１では、図４に示すように、マイクロコンピュータ１５０への第１，第２電圧Ｖ１，Ｖ２の入力は、第１，第２入力端子１５１，１５２からそれぞれ独立させて入力した。これに対し、本変形形態２では、マイクロコンピュータ２５０への第１，第２電圧Ｖ１，Ｖ２の入力は、共に第１入力端子２５１から入力するようにしている。これは、実施形態１では、第１コンデンサ１１０の通電と第２コンデンサ１２０の通電とを交互に行うことにより、第１電圧Ｖ１と第２電圧Ｖ２とが交互に出力されるので、同一の端子から入力するようにしても、第１，第２電圧Ｖ１，Ｖ２の処理に支障が生じないため可能となっている。本変形形態２の液体状態検知システム２００は、マイクロコンピュータの入力端子を１つ削減できた分、実施形態１の液体状態検知システム１００に比して低コストとなる。
【００５７】
（変形形態３）
次に、実施形態１の第３の変形形態である液体状態検知システム３００ついて説明する。
本変形形態３の液体状態検知システム３００（液体状態検知装置３０１）は、図８に示すように、実施形態１の第１アナログスイッチ１６１に代えて第１バッファ回路３６１を設け、第２アナログスイッチ１６２に代えて第２バッファ回路３６２を設けている。さらに、マイクロコンピュータ１５０に代えてマイクロコンピュータ３５０を設けている。
【００５８】
本変形形態３の液体状態検知システム３００は、電源１７０と第１コンデンサ１１０との間に第１バッファ回路３６１を接続し、電源１７０と第２コンデンサ１２０との間に第２バッファ回路３６２を接続している。このため、例えば、第２コンデンサ１２０に異常（短絡等）が生じた場合でも、短絡電流は第２バッファ回路３６２から第２コンデンサ１２０に供給されるだけであり、電源１７０の出力電圧は変化しない。従って、正常な第１コンデンサ１１０では、異常が生じた第２コンデンサ１２０の影響を受けることなく、潤滑油２１の液面レベルＬ１を正確に検知することができる。
なお、第１，第２電流電圧変換回路１３０，１４０は、マイクロコンピュータ３５０の第１，第２入力端子３５１，３５２に接続している。
【００５９】
このように、液体状態検知システム３００では、第１コンデンサ１１０及び第２コンデンサ１２０のいずれか一方のコンデンサに短絡等の異常が生じた場合でも、異常が生じたコンデンサへも通電が行われる。このため、運転中にその異常が回復した場合には、再び、両コンデンサによって液体状態を検知することができる。なお、第１コンデンサ１１０及び第２コンデンサ１２０のいずれか一方のコンデンサに短絡等の異常が生じた場合には、マイクロコンピュータ３５０から異常信号を出力させ、ＥＣＵ５０にコンデンサの異常を知らせることも可能である。
【００６０】
なお、本変形形態３では、第１，第２バッファ回路３６１，３６２として、トランジスタを用いたエミッタフォロワ回路を設けた。しかし、エミッタフォロワ回路に限らず、第１，第２バッファ回路として、例えば、ＦＥＴを用いたソースフォロワ回路、オペアンプを用いたボルテージフォロワ回路等を設けるようにしても良い。さらには、電源電圧を所定倍にするアンプ回路を用いることもできる。
【００６１】
（実施形態２）
次に、本発明の第２の実施形態である液体状態検知システム４００ついて説明する。
本実施形態２の液体状態検知システム４００は、図９に示すように、実施形態１の液体状態検知システム１００に対し、第１基準コンデンサ４１０及び第２基準コンデンサ４２０を追加して設けている。さらに、この第１，第２基準コンデンサ４１０，４２０のＯＮ−ＯＦＦ切り替えのために、第３，第４アナログスイッチ４６３，４６４を追加して設けている。さらには、マイクロコンピュータ１５０に代えてマイクロコンピュータ４５０を設けている。なお、第１、第２基準コンデンサ４１０，４２０は、図示していないが、配線基板１９１に配置されている。
【００６２】
まず、本実施形態２の液体状態検知システム４００のうち、液体状態検知装置４０１の回路構成について説明する。図９に一点鎖線で示す液体状態検知装置４０１では、実施形態１と同様に、第１，第２コンデンサ１１０，１２０は、第１，第２アナログスイッチ１６１，１６２を介して電源１７０と接続している。さらに、本実施形態２の液体状態検知装置４０１では、第１基準コンデンサ４１０が、第３アナログスイッチ４６３を介して電源１７０と接続し、第２基準コンデンサ４２０が、第４アナログスイッチ４６４を介して電源１７０と接続している。なお、第１〜第４アナログスイッチ１６１，１６２，４６３，４６４は、スイッチ構造体４６０として一体に構成されている。
【００６３】
第１，第２コンデンサ１１０，１２０は、実施形態１と同様に、それぞれ第１，第２電流電圧変換回路１３０，１４０と接続している。さらに、本実施形態２では、第１基準コンデンサ４１０が、第１電流電圧変換回路１３０と接続している。このため、第１基準コンデンサ４１０の静電容量に応じて流れる第１基準電流Ｉｂが、第１電流電圧変換回路１３０によって第１基準電圧Ｖｂに変換される。同様に、第２基準コンデンサ４２０が、第２電流電圧変換回路１４０と接続している。このため、第２基準コンデンサ４２０の静電容量に応じて流れる第２基準電流Ｉｃが、第２電流電圧変換回路１４０によって第２基準電圧Ｖｃに変換される。
【００６４】
次いで、この液体状態検知装置４０１及びマイクロコンピュータ４５０を有する液体状態検知システム４００について説明する。
第１，第２アナログスイッチ１６１，１６２は、実施形態１と同様に、それぞれ配線１９１，１９２を介してマイクロコンピュータ４５０と接続している。さらに、本実施形態２では、第３，第４アナログスイッチ４６３，４６４が、それぞれ配線４９３，４９４を介してマイクロコンピュータ４５０と接続している。このため、マイクロコンピュータ４５０によって、第１〜第４アナログスイッチ１６１，１６２，４６３，４６４のＯＮ−ＯＦＦ切替えを独立して制御することができ、第１，第２コンデンサ１１０，１２０及び第１，第２基準コンデンサ４１０，４２０への通電を独立してＯＮ−ＯＦＦさせることができる。
【００６５】
さらに、第１電流電圧変換回路１３０は、配線４９５を介してマイクロコンピュータ４５０の第１入力端子４５１に接続している。このため、第１電流電圧変換回路１３０から出力された第１電圧Ｖ１あるいは第１基準電圧Ｖｂを、マイクロコンピュータ４５０内に取り込むことができる。同様に、第２電流電圧変換回路１４０は、配線４９６を介してマイクロコンピュータ４５０の第２入力端子４５２に接続している。このため、第２電流電圧変換回路１４０から出力された第２電圧Ｖ２あるいは第２基準電圧Ｖｃを、マイクロコンピュータ４５０内に取り込むことができる。マイクロコンピュータ４５０は、取り込んだ第１，第２電圧Ｖ１，Ｖ２及び第１、第２基準電圧Ｖｂ，Ｖｃを用いて後述する処理を行う。
なお、マイクロコンピュータ４５０をＥＣＵ５０に接続しているため、マイクロコンピュータ４５０で処理した信号を、ＥＣＵ５０に送信することができる。
【００６６】
ここで、液体状態検知システム４００による液体状態検知の流れについて、図１０に示すフローチャートを参照しつつ説明する。
まず、エンジンのキースイッチがＯＮとされると、マイクロコンピュータ４５０が起動し、ステップＵ１において、第２アナログスイッチ１６２をＯＮ、第１，３，４アナログスイッチ１６１，４６３，４６４をＯＦＦにする。すると、電源１７０から第２コンデンサ１２０に、その静電容量に応じた第２電流Ｉ２が流れる。この第２電流Ｉ２は、第２電流電圧変換回路１４０によって第２電圧Ｖ２に変換される。次いで、ステップＵ２において、第２入力端子４５２に入力された第２電圧Ｖ２を、マイクロコンピュータ４５０内に取り込む。具体的には、Ａ／Ｄ変換回路によりデジタル値に変換して取り込む。
【００６７】
次いで、ステップＵ３に進み、第４アナログスイッチ４６４をＯＮ、第１，２，３アナログスイッチ１６１，１６２，４６３をＯＦＦにする。すると、電源１７０から第２基準コンデンサ４２０に、その静電容量に応じた第２基準電流Ｉｃが流れる。この第２基準電流Ｉｃは、第２電流電圧変換回路１４０によって第２基準電圧Ｖｃに変換される。次いで、ステップＵ４において、第２入力端子４５２に入力された第２基準電圧Ｖｃを、マイクロコンピュータ４５０内に取り込む。具体的には、Ａ／Ｄ変換回路によりデジタル値に変換して取り込む。
【００６８】
次いで、ステップＵ５において、第２電圧Ｖ２と第２基準電圧Ｖｃとの比較に基づいて、潤滑油２１の誘電率を算出する。具体的には、以下のようにして算出することができる。第２電圧Ｖ２は、第２コンデンサ１１０の静電容量に対応した値であり、この静電容量の値は、潤滑油２１の誘電率に対応した値となる。一方、第２基準電圧Ｖｃは、第２基準コンデンサ４２０の静電容量に対応した値となる。そして、第２電圧Ｖ２と第２基準電圧Ｖｃとを比較することで、潤滑油２１の温度変化による絶縁抵抗の変化等の影響を補正する。その結果、潤滑油２１の正確な誘電率を算出することができる。次いで、ステップＵ６において、潤滑油２１の誘電率に応じた誘電率信号を出力し、ＥＣＵ５０に送信する。
【００６９】
次いで、ステップＵ７に進み、第１アナログスイッチ１６１をＯＮ、第２〜第４アナログスイッチ１６２，４６３，４６４をＯＦＦにする。すると、電源１７０から第１コンデンサ１１０に、その静電容量に応じた第１電流Ｉ１が流れる。この第１電流Ｉ１は、第１電流電圧変換回路１３０によって第１電圧Ｖ１に変換される。次いで、ステップＵ８において、第１入力端子４５１に入力された第１電圧Ｖ１を、マイクロコンピュータ４５０内に取り込む。具体的には、Ａ／Ｄ変換回路によりデジタル値に変換して取り込む。
【００７０】
次いで、ステップＵ９に進み、第３アナログスイッチ４６３をＯＮ、第１，２，４アナログスイッチ１６１，１６２，４６４をＯＦＦにする。すると、電源１７０から第１基準コンデンサ４１０に、その静電容量に応じた第１基準電流Ｉｂが流れる。この第１基準電流Ｉｂは、第１電流電圧変換回路１３０によって第１基準電圧Ｖｂに変換される。次いで、ステップＵＡにおいて、第１入力端子４５１に入力された第１基準電圧Ｖｂを、マイクロコンピュータ４５０内に取り込む。具体的には、Ａ／Ｄ変換回路によりデジタル値に変換して取り込む。
【００７１】
次いで、ステップＵＢにおいて、第１電圧Ｖ１と第１基準電圧Ｖｂとの比較に基づいて、潤滑油２１の液面レベルＬ１を算出する。具体的には、以下のようにして算出することができる。第１電圧Ｖ１は、第１コンデンサ１１０の静電容量に対応した値であり、この静電容量の値は、潤滑油２１の液面レベルＬ１に対応した値となる。一方、第１基準電圧Ｖｂは、第１基準コンデンサ４１０の静電容量に対応した値となる。そして、第１電圧Ｖ１と第１基準電圧Ｖｂとを比較することで、潤滑油２１の温度変化による絶縁抵抗の変化等の影響を補正する。その結果、潤滑油２１の液面レベルＬ１に対応した正確な静電容量（液面レベル情報）を算出することができる。次いで、ステップＵＣにおいて、液面レベル情報に応じたレベル信号を出力し、ＥＣＵ５０に送信する。
【００７２】
次いで、再びステップＵ１に戻り、上述した動作を繰り返して、潤滑油２１の誘電率及び液面レベルＬ１の検知を繰り返し行う。なお、本実施形態２では、ステップＵ１，Ｕ３，Ｕ７，Ｕ９が切替え制御手段に相当する。
【００７３】
ところで、本実施形態２の液体状態検知システム４００においても、図３に示すように、金属片２２やスラッジ２３が、第１コンデンサ１１０の電極板１１１ｂ〜１１１ｅの間隙、あるいは第２コンデンサ１２０の電極板１２１ｂ〜１２１ｄの間隙に入り込んでしまい、第１コンデンサ１１０あるいは第２コンデンサ１２０の電極板間の絶縁抵抗が大きく低下したり、短絡することがある。
【００７４】
これに対し、本実施形態２の液体状態検知システム４００では、第２アナログスイッチ１６２がＯＮのときは第１，３，４アナログスイッチ１６１，４６３，４６４がＯＦＦ（ステップＵ１）、第１アナログスイッチ１６１がＯＮのときは第２，３，４アナログスイッチ１６２，４６３，４６４がＯＦＦ（ステップＵ７）となるように制御している。同様に、第４アナログスイッチ４６４あるいは第３アナログスイッチ４６３がＯＮのときは、それ以外のアナログスイッチがＯＦＦとなるように制御している（ステップＵ３，Ｕ９）。
【００７５】
このため、例えば、第２コンデンサ１２０が短絡した場合でも、第１アナログスイッチ１６１をＯＮとしたときは第２アナログスイッチ１６２をＯＦＦとするので、正常な第１コンデンサ１１０に通電している間は異常が生じた第２コンデンサ１２０に電流が流れない。同様に、第１基準コンデンサ４１０あるいは第２基準コンデンサ４２０に通電している間も、異常が生じた第２コンデンサ１２０に電流が流れない。従って、第１，第２コンデンサ１１０，１２０及び第１，第２基準コンデンサ４１０，４２０の電源１７０を共通としているにもかかわらず、正常な第１コンデンサ１１０では、異常が生じた第２コンデンサ１２０の影響を受けることなく、潤滑油２１の液面レベルＬ１を正確に検知することができる。
【００７６】
このように、液体状態検知システム４００では、第１コンデンサ１１０及び第２コンデンサ１２０のいずれか一方のコンデンサに短絡等の異常が生じた場合でも、第１〜第４アナログスイッチ１６１〜４６４のＯＮ−ＯＦＦ制御を変更することなく、異常が生じたコンデンサへの通電も繰り返し行われる。このため、ノイズ等による誤検知や一時的に異常が発生し、運転中にその異常が回復した場合には、再び、第１，第２コンデンサ１１０，１２０によって液体状態を検知することができる。
なお、第１コンデンサ１１０及び第２コンデンサ１２０のいずれか一方のコンデンサに短絡等の異常が生じた場合には、マイクロコンピュータ４５０から異常信号を出力させ、ＥＣＵ５０にコンデンサの異常を知らせることも可能である。
【００７７】
また、第１基準コンデンサ４１０の静電容量が、潤滑油２１が基準の液面レベル（本実施形態２では、安全下限レベルとしている）となっているときの第１コンデンサ１１０の静電容量と同等の値となるように設定しても良い。こうすることで、第１コンデンサ１１０の静電容量と第１基準コンデンサ４１０の静電容量とを比較して、潤滑油２１の油量が安全レベルの範囲内にあるか（安全下限レベルを下回っていないか）を判定することが可能となる。このとき、第１コンデンサ１１０の静電容量が第１基準コンデンサ４１０の静電容量を下回った場合には、マイクロコンピュータ４５０から警告信号を出力させ、潤滑油２１の油量が安全レベルを下回ったことをＥＣＵ５０に知らせることも可能である。
【００７８】
また、第２基準コンデンサ４２０の静電容量が、第２コンデンサ１２０の電極間が基準の誘電率（本実施形態２では、未使用の潤滑油２１の誘電率と同等の値としている）の潤滑油２１で満たされたときの静電容量と同等の値となるように設定しても良い。こうすることで、第２コンデンサ１２０の静電容量と第２基準コンデンサ４２０の静電容量との差が所定の範囲（エンジンが円滑に作動する潤滑油２１の液質の範囲）内にあるかを判定し、潤滑油２１の液質が適切であるか（劣化し過ぎていないか）を判定することが可能となる。このとき、第２コンデンサ１２０の静電容量と第２基準コンデンサ４２０の静電容量との差が、所定の範囲（エンジンが円滑に作動する潤滑油２１の液質の範囲）を超えた場合には、マイクロコンピュータ４５０から警告信号を出力させ、潤滑油２１の液質が不適切（劣化し過ぎている）なことをＥＣＵ５０に知らせることも可能である。
【００７９】
以上において、本発明を実施形態１，２及び変形形態１〜３に即して説明したが、本発明は上記実施形態等に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で、適宜変更して適用できることはいうまでもない。
例えば、実施形態２では、図９に示すように、第１電圧Ｖ１及び第１基準電圧Ｖｂと第２電圧Ｖ２及び第２基準電圧Ｖｃとを、第１入力端子４５１と第２入力端子４５２とからそれぞれ独立させてマイクロコンピュータ４５０に入力した。しかし、変形形態２と同様に、第１電圧Ｖ１、第１基準電圧Ｖｂ、第２電圧Ｖ２、及び第２基準電圧Ｖｃを、１つの入力端子からマイクロコンピュータ４５０に入力するようにしても良い。
【００８０】
また、実施形態２では、図９に示すように、電源１７０と第１，第２コンデンサ１１０，１２０及び第１，第２基準コンデンサ４１０，４２０との間にそれぞれ第１〜第４アナログスイッチ１６１，１６２，４６３，４６４を接続した。しかし、変形形態３と同様に、第１〜第４アナログスイッチ１６１，１６２，４６３，４６４に代えて、第１〜第４バッファ回路を設けるようにしても良い。このようにすると、マイクロコンピュータ４５０による第１，第２コンデンサ１１０，１２０及び第１，第２基準コンデンサ４１０，４２０のＯＮ−ＯＦＦ制御が不要となる。
【００８１】
また、実施形態１，２及び変形形態１，２では、各アナログスイッチを電源１７０と各コンデンサとの間に設けたが、各コンデンサと第１，第２電流電圧変換回路１３０，１４０との間に設けるようにしても良い。
また、実施形態１，２及び変形形態１〜３では、マイクロコンピュータ１５０，２５０，３５０，４５０，５５０をベース部１９０内に配置して、液体状態検知装置と一体に形成した。しかし、マイクロコンピュータは、液体状態検知装置と別体で設けるようにしても良い。あるいは、マイクロコンピュータを別途設けることなく、マイクロコンピュータで行った処理を全てＥＣＵ等で行うようにしても良い。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施形態１にかかる液体状態検知システム１００を示す図であり、（ａ）はその上面図、（ｂ）はその側面図である。
【図２】実施形態１にかかる液体状態検知システム１００の内部構造を示す図であり、図１（ａ）のＡ−Ａ断面図である。
【図３】実施形態１にかかる液体状態検知システム１００を使用に供したときの様子を示す説明図ある。
【図４】実施形態１にかかる液体状態検知システム１００の構成を模式的に表した回路図である。
【図５】実施形態１にかかる液体状態検知システム１００の制御処理を示すフローチャートである。
【図６】変形形態１にかかる液体状態検知システム５００の制御処理を示すフローチャートである。
【図７】変形形態２にかかる液体状態検知システム２００の構成を模式的に表した回路図である。
【図８】変形形態３にかかる液体状態検知システム３００の構成を模式的に表した回路図である。
【図９】実施形態２にかかる液体状態検知システム４００の構成を模式的に表した回路図である。
【図１０】実施形態２にかかる液体状態検知システム４００の制御処理を示すフローチャートである。
【図１１】従来の液体状態検知システム１０の構成を模式的に表した回路図である。
【符号の説明】
１００，２００，３００，４００，５００ 液体状態検知システム
１０１，２０１，３０１，４０１，５０１ 液体状態検知装置
１１０ 第１コンデンサ
１２０ 第２コンデンサ
１３０ 第１電流電圧変換回路
１４０ 第２電流電圧変換回路
１５０，２５０，３５０，４５０，５５０ マイクロコンピュータ（切替え制御手段、異常検知手段）
１６１ 第１アナログスイッチ（第１切替え部）
１６２ 第２アナログスイッチ（第２切替え部）
１７０ 電源
３６１ 第１バッファ回路
３６２ 第２バッファ回路
４１０ 第１基準コンデンサ
４２０ 第２基準コンデンサ
４６３ 第３アナログスイッチ
４６４ 第４アナログスイッチ
Claims (5)
- 測定信号を発生する電源と、
互いに対向する複数の電極を有し、上記電源に接続されて液体収容容器内の液体の状態を検知する第１コンデンサと、
互いに対向する複数の電極を有し、上記電源に接続されて上記液体収容容器内の上記液体の状態を検知する第２コンデンサと、
上記電源から上記第１コンデンサへの通電をＯＮ−ＯＦＦする第１切替え部と、
上記電源から上記第２コンデンサへの通電をＯＮ−ＯＦＦする第２切替え部と、
上記第１切替え部及び上記第２切替え部のＯＮ−ＯＦＦを制御する切替え制御手段と、
上記第１コンデンサ及び上記第２コンデンサの異常を検知する異常検知手段と、を備え、
上記切替え制御手段は、上記異常検知手段によって上記第１コンデンサ及び上記第２コンデンサのいずれか一方の異常が検知された場合、少なくとも、上記第１コンデンサ及び上記第２コンデンサのうち正常なコンデンサにかかる上記切替え部をＯＮとする間、異常が生じたコンデンサにかかる上記切替え部をＯＦＦとする
液体状態検知システム。 - 測定信号を発生する電源と、
互いに対向する複数の電極を有し、上記電源に接続されて液体収容容器内の液体の状態を検知する第１コンデンサと、
互いに対向する複数の電極を有し、上記電源に接続されて上記液体収容容器内の上記液体の状態を検知する第２コンデンサと、
上記電源から上記第１コンデンサへの通電をＯＮ−ＯＦＦする第１切替え部と、
上記電源から上記第２コンデンサへの通電をＯＮ−ＯＦＦする第２切替え部と、
上記第１切替え部及び上記第２切替え部のＯＮ−ＯＦＦを制御する切替え制御手段と、を備え、
上記切替え制御手段は、
少なくとも上記第１切替え部をＯＮとする間、上記第２切替え部をＯＦＦとし、
少なくとも上記第２切替え部をＯＮとする間、上記第１切替え部をＯＦＦとする
液体状態検知システム。 - 測定信号を発生する電源と、
互いに対向する複数の電極を有し、上記電源に接続されて液体収容容器内の液体の状態を検知する第１コンデンサと、
互いに対向する複数の電極を有し、上記電源に接続されて上記液体収容容器内の上記液体の状態を検知する第２コンデンサと、
上記電源と上記第１コンデンサとの間に接続された第１バッファ回路と、
上記電源と上記第２コンデンサとの間に接続された第２バッファ回路と、
を備える液体状態検知システム。 - 請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載の液体状態検知システムであって、
前記第１コンデンサは、前記液体収容容器内の前記液体の液面レベルを検知し、
前記第２コンデンサは、上記液体に浸漬され、上記液体の誘電率を検知する
液体状態検知システム。 - 測定信号を発生する電源と、
互いに対向する複数の電極を有し、上記電源に接続されて液体収容容器内の液体の状態を検知する第１コンデンサと、
互いに対向する複数の電極を有し、上記電源に接続されて上記液体収容容器内の上記液体の状態を検知する第２コンデンサと、
上記電源から上記第１コンデンサへの通電をＯＮ−ＯＦＦする第１切替え部と、
上記電源から上記第２コンデンサへの通電をＯＮ−ＯＦＦする第２切替え部と、
を備える液体状態検知装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2003071604A JP2004279232A (ja) | 2003-03-17 | 2003-03-17 | 液体状態検知システム及び液体状態検知装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2003071604A JP2004279232A (ja) | 2003-03-17 | 2003-03-17 | 液体状態検知システム及び液体状態検知装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2004279232A true JP2004279232A (ja) | 2004-10-07 |
Family
ID=33288007
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2003071604A Withdrawn JP2004279232A (ja) | 2003-03-17 | 2003-03-17 | 液体状態検知システム及び液体状態検知装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2004279232A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009216405A (ja) * | 2008-03-07 | 2009-09-24 | Ngk Spark Plug Co Ltd | 液体状態検知センサ |
| JP2013519077A (ja) * | 2010-02-04 | 2013-05-23 | フレゼニウス メディカル ケアー ドイチュラント ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング | 容器における流体の充填レベルを検出するためのセンサシステム |
| CN111457988A (zh) * | 2019-01-21 | 2020-07-28 | 德国哈威液压公司 | 传感器单元，具有传感器单元的液体动力单元，和测量液体参数的方法 |
-
2003
- 2003-03-17 JP JP2003071604A patent/JP2004279232A/ja not_active Withdrawn
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009216405A (ja) * | 2008-03-07 | 2009-09-24 | Ngk Spark Plug Co Ltd | 液体状態検知センサ |
| JP2013519077A (ja) * | 2010-02-04 | 2013-05-23 | フレゼニウス メディカル ケアー ドイチュラント ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング | 容器における流体の充填レベルを検出するためのセンサシステム |
| US9316523B2 (en) | 2010-02-04 | 2016-04-19 | Fresenius Medical Care Deutschland Gmbh | Sensor system for detecting the fill level of a fluid in a vessel |
| CN111457988A (zh) * | 2019-01-21 | 2020-07-28 | 德国哈威液压公司 | 传感器单元，具有传感器单元的液体动力单元，和测量液体参数的方法 |
| JP2020118688A (ja) * | 2019-01-21 | 2020-08-06 | ハーヴェー ハイドローリック エスイー | センサユニットおよびセンサユニット付きの流体動力ユニット並びに流体のパラメータを測定する方法 |
| US11371871B2 (en) | 2019-01-21 | 2022-06-28 | Hawe Hydraulik Se | Sensor unit, fluid power unit with sensor unit and method for measuring parameters of a fluid |
| CN111457988B (zh) * | 2019-01-21 | 2023-09-26 | 德国哈威液压公司 | 传感器单元，具有传感器单元的液体动力单元，和测量液体参数的方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP6046506B2 (ja) | 絶縁状態検出装置 | |
| US7859421B2 (en) | Circuit and method for detecting a voltage change | |
| KR20080034200A (ko) | 절연 저항 검출 장치 | |
| RU2431858C2 (ru) | Способ тестирования электронного блока | |
| CN107278016B (zh) | 印刷基板的恶化检测装置 | |
| KR20180029184A (ko) | 자동차 배터리 전압을 이용한 시동 상태 확인 시스템 | |
| JP2004279232A (ja) | 液体状態検知システム及び液体状態検知装置 | |
| JP2011036046A (ja) | 電源バックアップ装置 | |
| KR20070064851A (ko) | 자동차 전장품의 출력 신호 검출 장치 | |
| JP2014098681A (ja) | 漏電検知装置 | |
| JP2007216707A (ja) | バッテリ劣化判定装置、およびバッテリ劣化判定方法 | |
| KR101714320B1 (ko) | 스위치 감시 회로 | |
| US10847331B2 (en) | Electronic unit having a diagnostic function | |
| US11223195B2 (en) | Control device and method for power supply to EPS in vehicle | |
| US11370478B2 (en) | Steering system for a transportation vehicle | |
| JP2014101107A (ja) | 車両用制御装置 | |
| JP2007253716A (ja) | バッテリ監視装置 | |
| JP2011178237A (ja) | 信号入力装置及び車載処理システム | |
| JP2009228464A (ja) | 車両用電源制御装置及び車両用電源制御方法 | |
| CN109690333B (zh) | 电子控制装置和电子控制装置的连接状态的诊断方法 | |
| JP2005348483A (ja) | 燃料電池車用地絡検知装置 | |
| JP2016052180A (ja) | Ｄｃ−ｄｃコンバータの故障検出装置 | |
| JP2007089277A (ja) | 電気自動車のリーク検出装置 | |
| JP2008064522A (ja) | リーク検出装置 | |
| JP2006136070A (ja) | セル電圧バラツキ異常検出装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20050630 |
|
| A761 | Written withdrawal of application |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A761 Effective date: 20060925 |