JP5195604B2 - 液体濃度検出装置 - Google Patents

Description

本発明は、静電容量に基づいて被検出液の濃度を検出する液体濃度検出装置に関する。

一般に、燃料にエタノール混合ガソリンを使用するエンジンでは、燃料供給系統に設けた液体濃度検出装置によって燃料中のエタノール濃度を検出し、このエタノール濃度に応じて燃料噴射量および点火時期等を制御することで、排ガスの悪化を抑制するとともに、運転性を向上している。この液体濃度検出装置は、燃料に浸漬させた２つの電極間の静電容量及び燃料温度を検出することで燃料中のエタノール濃度を検出している。従来の液体濃度検出装置では、静電容量を検出する静電容量検出手段に異常が生じた場合、燃料中のエタノール濃度を誤検出するおそれがあった。
一方、特許文献１に記載の測定器は、アルコールとガソリンとからなる混合気を誘電体とする２つの電極間の静電容量をこの電極に電気的に接続するオペアンプの出力周波数として検出することで、アルコール濃度を検出している。この測定器は、アルコール濃度が低濃度となり、静電容量が小さくなることでオペアンプの出力周波数が検出不能な程度の周波数となることを防止するため、この２つの電極に並列してコンデンサを付加している。

特表平０５−５０７５６１号公報

しかしながら、特許文献１のように測定器を構成すると、例えば、２つの電極とオペアンプとの間で断線等の異常が生じた場合、オペアンプは付加したコンデンサに相当する周波数で発振するため、異常検出が困難となる。本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、その目的は、異常検出を可能とする液体濃度検出装置を提供することにある。

請求項１に記載の発明によると、静電容量検手段は被検出液の静電容量を検出し、温度検出手段は被検出液の温度を検出する。濃度検出部は、静電容量検出手段の検出した静電容量と温度検出手段の検出した温度とにより被検出液の濃度を検出する。異常検出部は、温度検出手段の検出した温度が変化し、静電容量検出手段の検出した静電容量が変化しない場合、静電容量検出手段に異常が生じたとして異常判定を行う。誘電率は温度によって変化する温度特性を有するので、異常検出部は、静電容量検出手段に異常が生じたことを検出することができる。
さらに、異常検出部は、静電容量検出手段及び温度検出手段のうちで、被検出液の変化に対する応答が速い一方の検出結果の変化の有無を判定した後、被検出液の変化に対する応答が遅い他方の検出結果の変化の有無を判定する。仮に、応答の遅い他方の検出結果の変化の有無を判定した後、応答の速い一方の検出結果の変化の有無を判定するとすれば、他方の検出結果の変化を判定したときには、一方の検出結果の変化は既に終っていることが考えられる。そのため、応答の速い一方の検出結果の変化の有無を判定した後、応答の遅い他方の検出結果の変化の有無を判定することで、正確な異常検出を行うことができる。

請求項２に記載の発明によると、異常検出部は、静電容量検出手段の検出した静電容量の変化量が、特定の濃度の被検出液において所定の温度範囲で変化する静電容量の変化量未満の値に設定された第１閾値以下の場合、静電容量検出手段の検出した静電容量は変化していないと判定する。これにより、特定の濃度の被検出液において所定の温度範囲で温度特性により変化する静電容量の変化量に近い値に第１閾値を設定することで、異常検出部の検出精度を向上することができる。

請求項３に記載の発明によると、異常検出部は、特定の濃度の被検出液において温度変化により変化する静電容量の変化量を異常検出部が検出可能となる温度範囲として設定された第２閾値よりも、温度検出手段の検出した温度の変化量が大きい場合に温度検出手段の温度が変化したと判定する。被検出液によっては、一定の範囲の温度変化による静電容量の変化量が異常検出部の検出能より小さい場合がある。このような場合であっても、第２閾値を設定することで異常検出部は、正確な異常判定を行うことができる。

請求項４に記載の発明によると、濃度検出部の検出した被検出液の濃度が、温度特性による静電容量の変化を異常検出部が検出困難となる所定濃度以下にあるとき、異常検出部が異常判定を行うことを禁止する判定処理禁止部をさらに備える。被検出液の濃度が低く、温度特性による静電容量変化が小さいために異常検出部が静電容量の変化を検出困難となる場合、異常検出部の異常判定を禁止することで、誤検出を防止することができる。

ところで、被検出液の濃度が高くなるのと同期して温度が上がる場合、又は、被検出液の濃度が低くなるのと同期して温度が下がる場合は、温度が変化しても静電容量が変化しないことが考えられる。そこで、請求項５に記載の発明では、異常検出部は、異常判定が所定期間継続したとき、または複数回連続したとき、静電容量検出手段に異常が生じたことを確定する異常確定を行う。このため、静電容量が変化せず温度が変化する状態が一時的なものであった場合、異常検出部は、静電容量検出手段の異常を誤検出することを防ぐことができる。
なお、所定期間の設定により、異常検出の速さを調節することができる。
請求項６に記載の発明によると、異常検出部は、静電容量検出手段の検出した静電容量が変化したことを検出した場合、過去に行われた異常判定を取り消す。静電容量検出手段の検出する静電容量が変化した場合は、過去に行われた異常判定が、温度と静電容量とが同期して変化したことに起因する一時的なものであると考えられる。このため、異常検出部は、過去に行われた異常判定を取り消すことで、正確な異常検出を行うことができる。
請求項７に記載の発明によると、被検出液が入れ替わったことを検出したとき、異常検出部が異常判定を行うことを所定期間停止する判定処理停止部をさらに備える。被検出液が入れ替わったときは、被検出液の静電容量と温度とが同期して変化する可能性が大きくなる。この場合に異常検出部の異常判定を禁止することで、誤検出を防止することができる。なお、異常検出部が異常判定を行うことを停止される所定期間とは、被検出液が交換された後、異常検出に影響を及ぼす期間をいう。

本発明の第１実施形態による液体濃度検出装置が適用される燃料供給系統を示す構成図。 本発明の第１実施形態による液体濃度検出装置の断面図。 本発明の第１実施形態による液体濃度検出装置の回路の構成図。 エタノール濃度、温度、及び静電容量の関係を示す特性図。 本発明の第１実施形態による液体濃度検出装置の適用される燃料供給系統における燃料の温度変化と静電容量の変化との関係を示す特性図。 本発明の第１実施形態による液体濃度検出装置の異常検出処理のフローチャート。 本発明の第１実施形態による液体濃度検出装置の第１閾値と第２閾値を示す図。 本発明の第２実施形態による液体濃度検出装置の異常検出処理のフローチャート。 本発明の第３実施形態による液体濃度検出装置の異常検出処理のフローチャート。

以下、本発明による複数の実施形態を図面に基づいて説明する。第１実施形態は請求項１〜請求項６に記載の発明の特徴を具現化したものであり、第２実施形態は請求項５に記載の発明の特徴を具現化したものであり、第３実施形態は請求項７に記載の発明の特徴を具現化したものである。
（第１実施形態）
本発明の第１実施形態による液体濃度検出装置は、被検出液として燃料に含まれるエタノール濃度を検出するエタノール濃度センサであって、図１に示すように、自動車用エンジンの燃料供給系統に設けられる。エタノール濃度センサ１は、燃料タンク２とデリバリパイプ５とを接続する燃料配管４に設けられている。燃料タンク２内の燃料は、燃料ポンプ３によって燃料配管４を通りデリバリパイプ５へ圧送され、インジェクタ６から図示しない吸気管またはシリンダ内へ噴射される。エタノール濃度センサ１の検出したエタノール濃度は、エンジンのＥＣＵ（電子制御ユニット）７に伝送される。ＥＣＵ７は、エタノール濃度に応じ、インジェクタ６から噴射される燃料噴射量及び点火時期等を制御し、エンジンのトルク特性を適正にすることで、運転性を良好にするとともに、排出ガス中の有害成分を低減している。

エタノール濃度センサ１は、図２に示すように、第１ハウジング１０、連結パイプ２０、２１、第１、第２電極３１、３２、サーミスタ４０、第２ハウジング５０、及び回路６０等から構成されている。
第１ハウジング１０は、例えばステンレス等の金属から略筒状に形成され、内部に燃料室１１を有している。第１ハウジング１０の軸方向の両端に、シール部材１２、１３を挟んで連結パイプ２０、２１がねじ結合している。連結パイプ２０、２１は、例えばステンレス等の金属から筒状に形成され、内部に通路２２、２３を有している。連結パイプ２０、２１の軸方向の途中には径外方向に突出する爪２４、２５が設けられている。連結パイプ２０、２１は、この爪２４、２５に接続する図示しないコネクタを経由し、燃料配管４と連結する。これにより、連結パイプ２０、２１の通路２２、２３、及び第１ハウジング１０の燃料室１１に燃料が供給される。

第１電極３１は、例えばステンレス等の金属から略円筒状に形成され、第１ハウジング１０の径方向に形成された開口１４から、第１ハウジング１０の燃料室１１に挿入されている。第２電極３２は、例えばステンレス等の金属から有底筒状に形成され、第１電極３１の径内側の空間３５に収容されている。第１電極３１の径内方向の内壁と、第２電極３１の径外方向の外壁とは、ガラスシール３６によって固定されている。ガラスシール３６は、第１電極３１と第２電極３２とを電気的に絶縁している。
第１電極３１は、径方向に通じる燃料孔３３、３４を有している。このため、第１ハウジング１０の燃料室１１から燃料孔３３、３４を経由し、第１電極３１と第２電極３２との間の空間３５に燃料が流入する。これにより、第１電極３１及び第２電極３２は、燃料を誘電体としたコンデンサとして機能する。

温度検出手段としてのサーミスタ４０は、温度変化によって電気抵抗を変える温度検出素子である。サーミスタ４０は、第２電極３２の径内側に収容され、第２電極３２の底部の内壁に当接している。このため、第１電極３１と第２電極３２との間の空間３５の燃料の温度は、第２電極３２の板厚を経由し、サーミスタ４０に熱伝導する。なお、第２電極３２の底部の内壁とサーミスタ４０との間に放熱グリス等の熱伝導部材を充填してもよい。

第２ハウジング５０は、例えば樹脂等から有底筒状に形成され、底部５１が第１ハウジング１０の径外方向の外壁に固定され、第１ハウジング１０の開口１４を塞いでいる。
第２ハウジング５０と第１ハウジング１０との間には、環状のパッキン５２及び板状の弾性部材５３が挟まれている。パッキン５２は、第２ハウジング５０と第１ハウジング１０との間に外部から水等が浸入することを防止している。弾性部材５３は、第１電極３１を第１ハウジング１０へ押し付けている。
第２ハウジング５０の開口部には、板状の蓋５４が設けられ、第２ハウジング５０の内側へ外部から水等が浸入することを防止している。蓋５４は、第２ハウジング５０の径外方向に突出する係止部５５に係止された板状のスプリング５６によって固定されている。
第２ハウジング５０の底部５１には収容孔５７が設けられ、第２電極３２の端部を収容している。

回路６０は、プリント配線板に設けられた複数の電子部品から構成され、第２ハウジング５０の内側に収容されている。回路６０と第１電極３１とを第１導電体３７が接続し、回路６０と第２電極３２とを第２導電体３８が接続している。また、回路６０とサーミスタ４０とを第３、第４導電体４１、４２が接続している。

回路６０は、図３に示すように、静電容量検出回路６１、温度検出回路６２、マイクロコンピュータ６３、出力回路６４等から構成されている。
静電容量検出回路６１は、第１電極３１と第２電極３２との間の充放電により、静電容量を検出する。温度検出回路６２は、サーミスタ４０への通電により、第１電極３１と第２電極３２との間の燃料温度を検出する。
ここで、第１、第２電極３１、３２、静電容量検出回路６１及び第１、第２導電体３７、３８により、静電容量検出手段８が構成される。また、サーミスタ４０、温度検出回路６２及び第３、第４導電体４１、４２により温度検出手段９が構成される。

マイクロコンピュータ６３は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等から構成され、ＲＯＭ、ＲＡＭ等に記憶されたプログラムをＣＰＵが実行することで濃度検出部及び異常検出部等として機能する。燃料の誘電率は温度によって変化する温度特性を有するので、図４に示すように、特定のエタノール濃度の燃料において、静電容量と温度とは相関関係を有する。すなわち、特定のエタノール濃度の燃料において、−２０℃以上では、温度が高くなるに従い静電容量は小さくなる。このため、濃度検出部は、静電容量検出手段８の検出した静電容量と温度検出手段９の検出した燃料温度とにより燃料に含まれるエタノール濃度を検出することが可能である。
一方、異常検出部は、温度検出手段９の検出した温度が変化し、静電容量検出手段８の検出した静電容量が変化しない場合、静電容量検出手段８に異常が生じたとする異常検出を行う。
出力回路６４は、濃度検出部の検出したエタノール濃度、及び、異常検出部の検出した静電容量検出手段８の異常をＥＣＵ７に伝送する。

異常検出部の行う異常検出の方法を図５に基づいて説明する。
エンジン始動後、温度検出手段９の検出する温度は、実線Ａに示すように、時間の経過とともに上昇する。一方、静電容量検出手段８の検出する静電容量は、実線Ｂに示すように、温度の上昇に伴って小さくなる。なお、静電容量検出手段８の検出する静電容量の変化に対し、温度検出手段９の検出する温度の変化は、第２電極３２の板厚を熱伝導することによって、Ｔ１−Ｔ２の時間分、遅れて検出される。
ここで、第１、第２電極３１、３２、静電容量検出回路６１、第１、第２導電体３７、３８のいずれかに異常が生じると、静電容量検出手段８の検出値が、破線Ｃに示すように、一定の値となることが考えられる。この場合、異常検出部は、温度検出手段９の検出した温度が変化したとき、静電容量検出手段８の出力値が異常値であることを検出することができる。

次に、異常検出部の行う異常検出処理を図６に基づいて説明する。
異常検出処理は、イグニッション電源がオンされた時に開始する。
最初のステップＳ１０（以下、「ステップ」を省略し、単に「Ｓ」で表わす）では、初期化処理を行う。初期化処理では、イグニッション電源がオンされる以前に行われた異常検出処理による「変化有りフラグ」、及び「仮異常フラグ」をいずれも「０」とする。また、イグニッション電源がオンされる以前に行われた異常検出処理によってメモリに記憶された「仮異常カウンタ」を読み出す。

次のＳ１１では、温度検出手段９の検出した燃料温度を「初期温度」として記録する。また、静電容量検出手段８の検出した静電容量を「初期容量」として記録する。
続くＳ１２では、温度検出手段９の検出した燃料温度を「現在温度」として記録する。また、静電容量検出手段８の検出した静電容量を「現在容量」として記録する。

次のＳ１３では、「現在容量」と「初期容量」との差の絶対値が第１閾値ΔＣｐより大きいか否かを判定する。ここで、第１閾値ΔＣｐは、図７に示すマップにより設定されている。例えば、エタノール濃度１００％の燃料における第１閾値ΔＣｐは、５ｐＦである。この第１閾値ΔＣｐは、図４に示すように、エタノール濃度１００％の場合、温度が２０℃変化するとき静電容量が５ｐＦよりも大きく変化することに基づいて設定されている。このように、第１閾値ΔＣｐを、特定の濃度の燃料において、温度特性により変化する静電容量の変化量未満かつ変化量に近い値に設定することで、異常検出部の検出精度を向上することができる。Ｓ１３では、「現在容量」と「初期容量」との差の絶対値が第１閾値ΔＣｐより大きいとき（Ｓ１３：ＹＥＳ）、静電容量の変化があったものとして、処理をＳ１４へ移行する。一方、「現在容量」と「初期容量」との差の絶対値が第１閾値ΔＣｐ以下のとき（Ｓ１３：ＮＯ）、静電容量の変化がないものとして処理をＳ１５へ移行する。

続くＳ１４では、「正常判定」処理を行う。「正常判定」処理では、「変化有りフラグ」を「１」とし、静電容量検出手段８が静電容量の変化を検出したことを記録する。これとともに、静電容量検出手段８が正常に機能しているとして「仮異常フラグ」及び「仮異常カウンタ」をいずれも「０」とし、仮異常カウンタの書き込みを行う。

一方、Ｓ１５では、「現在温度」と「初期温度」との差の絶対値が第２閾値ΔＴより大きいか否かを判定する。ここで、第２閾値ΔＴは、図７に示すマップにより、２０℃に設定されている。例えば、図４に示すように、エタノール濃度４０％の燃料において６０℃〜８０℃よりも小さい範囲の温度変化による静電容量の変化量は、異常検出部が検出困難となる虞がある。このため、第２閾値ΔＴは、温度特性により変化する静電容量の変化量を異常検出部が検出可能となる温度範囲として設定されている。これにより、異常検出部は、正確な異常判定処理を行うことができる。Ｓ１５では、「現在温度」と「初期温度」との差の絶対値が第２閾値ΔＴより大きいとき（Ｓ１５：ＹＥＳ）、燃料温度の変化があったものとして、処理をＳ１６へ移行する。一方、「現在温度」と「初期温度」との差の絶対値が第２閾値ΔＴ以下のとき（Ｓ１５：ＮＯ）、燃料温度の変化がなかったものとして処理をＳ１２へ移行する。

なお、図４に示すように、エタノール濃度が４０％以下においては、２０℃の範囲での温度変化による静電容量の変化が僅かな値となり、異常検出部が静電容量の変化を検出困難となる虞がある。このため、図７に示すように、エタノール濃度が４０％以下（Ｅ４０以下）の場合、異常検出処理が禁止される。
具体的には、濃度検出部が検出したエタノール濃度が４０％以下であるとき、マイクロコンピュータ６３は、判定処理禁止部として機能し、異常検出部が異常検出処理を行うことを禁止する。なお、第２閾値ΔＴを２０℃よりも大きく設定することで、エタノール濃度が４０％以下の燃料において異常検出を行うことが可能となる。

次のＳ１６では、「変化有りフラグ」の記録が「１」であるか否かを判定する。イグニッション電源をオンしてから一度でもＳ１４の「正常判定」処理がされている場合、異常検出部は、このイグニッション電源のオンからオフの間のサイクルにおいて、異常検出処理を「正常判定」とする。このため、Ｓ１６では、「変化有りフラグ」が「１」である場合（Ｓ１６：ＹＥＳ）、処理をＳ１２へ移行する。一方、「変化有りフラグ」が「０」である場合（Ｓ１６：ＮＯ）、処理をＳ１７へ移行する。
続くＳ１７では、「仮異常フラグ」の記録が「１」であるか否かを判定する。本異常検出処理では、イグニッション電源のオンからオフの間のサイクルにおいて、「仮異常カウンタ」をインクリメントするのは１回としている。このため、Ｓ１７では、「仮異常フラグ」が「１」である場合（Ｓ１７：ＹＥＳ）、処理をＳ１２へ移行する。一方、「仮異常フラグ」が「０」である場合（Ｓ１７：ＮＯ）、処理をＳ１８へ移行する。

次のＳ１８では、異常検出部は、静電容量検出手段８に異常が生じたとして、「仮異常フラグ」を「１」とする異常判定を行う。これとともに、「仮異常カウンタ」をインクリメントし、仮異常カウンタの書き込みを行う。
続くＳ１９では、「仮異常カウンタ」の数値が「Ｋ」以上であるか否かを判定する。ここで、「Ｋ」は、任意の正整数として設定される。「Ｋ」を適正に設定することで、異常検出を確実に行うことができる。「仮異常カウンタ」の数値が「Ｋ」未満である場合（Ｓ１９：ＮＯ）、処理をＳ１２へ移行する。一方、「仮異常カウンタ」の数値が「Ｋ」以上である場合（Ｓ１９：ＹＥＳ）、処理をＳ２０へ移行する。

Ｓ２０では、異常検出部は、静電容量検出手段８に異常が生じたことを確定する「異常確定」処理を行う。この「異常確定」は、出力回路６４からＥＣＵ７に伝送される。ＥＣＵ７は、エタノール濃度相当の信号を、燃料噴射量及び点火時期等の制御に使用することを停止するとともに、「異常確定」の情報をインストルメントパネルに表示する等の処理を行う。

本実施形態では、マイクロコンピュータ６３は異常検出部として機能し、温度検出手段９の検出した温度が変化したにも関わらず、静電容量検出手段８の検出した静電容量が変化しないとき、静電容量検出手段８に異常が生じたものと判定する異常判定を行う。誘電率は温度によって変化する温度特性を有するので、異常検出部は、静電容量検出手段８に異常が生じたことを検出することができる。

本実施形態では、異常検出部は、静電容量が変化せず、燃料温度が変化したとき、異常判定として「仮異常フラグ」を「１」とし、「仮異常カウンタ」をインクリメントする。「仮異常カウンタ」はイグニッション電源がオンからオフまでの間に１回インクリメントされ、「仮異常カウンタ」が継続してＫ回インクリメントされたとき、「異常確定」する。また、本実施形態では、異常検出部は、静電容量の変化を検出したとき、「仮異常フラグ」及び「仮異常カウンタ」を「０」とし、過去に行われた異常判定を取り消す。このため、静電容量が変化せず燃料温度が変化する状態が、温度と静電容量とが同期して変化したことに起因する一時的なものであっても、異常検出部は、異常判定が所定期間継続したときに「異常確定」を行うことで、静電容量検出手段８の異常を正確に検出することができる。

本実施形態のエタノール濃度センサ１は、異常検出部により「異常確定」の処理が行われた場合、ＥＣＵ７に異常を知らせる信号を伝送する。このため、ＥＣＵ７は誤検出によるエタノール濃度をエンジン制御に使用することなく、エタノール濃度センサ１の故障の影響を最小限に抑えることができる。

本実施形態では、異常検出部は、静電容量の変化の有無を判定した後、温度変化の有無を判定する。温度検出手段９の検出する燃料温度は、第２電極３２の板厚を通じてサーミスタ４０に熱伝導するので、実際の燃料温度の変化より遅れて検出される。このため、静電容量の変化を判定後、温度変化を判定することで、異常検出を正確に行うことができる。

（第２実施形態）
本発明の第２実施形態において、異常検出部が行う異常検出処理を図８に基づいて説明する。本実施形態において、第１実施形態と実質的に同一の構成には、同一の符号を付して説明を省略する。
本実施形態では、Ｓ２１において、Ｓ１０の処理から一定時間経過したか否かを判定する。ここで、「一定時間」は、任意に設定することが可能である。Ｓ２１では、「一定時間」経過したとき（Ｓ２１：ＹＥＳ）、処理をＳ１０へ移行する。一方、「一定時間」経過していないとき（Ｓ２１：ＮＯ）、処理をＳ１２へ移行する。

本実施形態では、イグニッション電源がオンされてからオフされるまでの間の異常検出処理を、一定時間のサイクルに区切って行う。「仮異常カウンタ」は一定時間のサイクル毎に１回インクリメントされ、「仮異常カウンタ」が継続してＫ回インクリメントされたとき、「異常確定」する。このため、「一定時間」を任意に設定することで、「異常確定」を行う速さを調節することができる。

（第３実施形態）
本発明の第３実施形態で行われる異常検出停止処理を、図９に基づいて説明する。
マイクロコンピュータ６３は、ＲＡＭ、ＲＯＭ等に記憶されたプログラムをＣＰＵが実行することで判定処理停止部として機能する。判定処理停止部は、燃料が入れ替わったことを検出したとき、異常検出部が異常検出処理を行うことを所定期間停止する異常検出停止処理を行う。
本処理は、イグニッション電源がオンされた後、所定間隔で実行される。
最初のＳ３０では、燃料レベルゲージに変化があったか否かを判定する。燃料レベルゲージに変化があった場合（Ｓ３０：ＹＥＳ）、処理をＳ３１へ移行する。燃料レベルゲージに変化がない場合（Ｓ３０：ＮＯ）、処理Ｓ３０を繰り返す。
次のＳ３１では、判定処理停止部は、異常検出部が異常検出処理を行うことを所定期間停止する

燃料レベルゲージに変化があった場合、図１に示す燃料供給系統において、燃料タンク２に給油された蓋然性が高い。このとき、燃料タンク２に給油がされると燃料が入れ替わり、燃料温度と静電容量とが同期して変化する可能性がある。このため、レベルゲージに変化があった場合、異常検出部の異常判定を所定期間停止することで、誤検出を防止することができる。
異常検出部の異常検出処理を停止する期間は、燃料レベルゲージに変化があった後、インジェクタ６による燃料噴射量が、燃料タンク２とエタノール濃度センサ１との間の燃料配管４の容積以上となるまでの期間である。この期間を経過した後、判定処理停止部は、異常検出部の異常検出処理の停止を解除する。このため、エタノール濃度センサは、異常検出部の誤検出を防止し、正確な異常検出を行うことができる。

（他の実施形態）
上述した複数の実施形態では、自動車用エンジンの燃料供給系統に適用され、燃料に含まれるエタノール濃度を検出する液体濃度検出装置について説明した。これに対し、本発明の液体濃度検出装置は、エタノール以外の被検出液の濃度を検出するものであってもよく、自動車用エンジンの燃料供給系統以外に適用されるものであってもよい。
上述した複数の実施形態では、回路６０のマイクロコンピュータ６３を異常検出部として機能させた。これに対し、本発明の液体濃度検出装置は、車載式故障診断システム（ＯＢＤ）に異常検出部を備えてもよい。
上述した複数の実施形態では、サーミスタ４０を、第２電極３２の内側に設けた。これに対し、本発明の液体濃度検出装置は、サーミスタ４０のシール性を向上し、被検出液に浸漬する構成にしてもよい。この場合、被検出液の温度変化に対する温度検出手段の応答が、静電容量検出手段の応答よりも速くなれば、異常検出部は、温度検出手段の変化の有無を、静電容量検出手段の変化の有無より先に判定してもよい。
以上説明したように、本発明は、上記実施形態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種々の実施形態に適用可能である。

１：エタノール濃度センサ（液体濃度検出装置）、８：静電容量検出手段、９：温度検出手段、６３：マイクロコンピュータ（濃度検出部、異常検出部、判定処理禁止部、判定処理停止部）

Claims (7)

1. 被検出液の静電容量を検出する静電容量検出手段と、
   被検出液の温度を検出する温度検出手段と、
   前記静電容量検出手段の検出した静電容量と前記温度検出手段の検出した温度とにより被検出液の濃度を検出する濃度検出部と、
   前記温度検出手段の検出した温度が変化し、前記静電容量検出手段の検出した静電容量が変化しない場合、前記静電容量検出手段に異常が生じたとして異常判定を行う異常検出部とを備え、
   前記異常検出部は、前記静電容量検出手段及び前記温度検出手段のうちで、被検出液の変化に対する応答が速い一方の検出結果の変化の有無を判定した後、被検出液の変化に対する応答が遅い他方の検出結果の変化の有無を判定することを特徴とする液体濃度検出装置。
2. 被検出液の静電容量を検出する静電容量検出手段と、
   被検出液の温度を検出する温度検出手段と、
   前記静電容量検出手段の検出した静電容量と前記温度検出手段の検出した温度とにより被検出液の濃度を検出する濃度検出部と、
   前記温度検出手段の検出した温度が変化し、前記静電容量検出手段の検出した静電容量が変化しない場合、前記静電容量検出手段に異常が生じたとして異常判定を行う異常検出部とを備え、
   前記異常検出部は、前記静電容量検出手段の検出した静電容量の変化量が、特定の濃度の被検出液において所定の温度範囲で変化する静電容量の変化量未満の値に設定された第１閾値以下の場合、前記静電容量検出手段の検出した静電容量が変化していないと判定することを特徴とする液体濃度検出装置。
3. 被検出液の静電容量を検出する静電容量検出手段と、
   被検出液の温度を検出する温度検出手段と、
   前記静電容量検出手段の検出した静電容量と前記温度検出手段の検出した温度とにより被検出液の濃度を検出する濃度検出部と、
   前記温度検出手段の検出した温度が変化し、前記静電容量検出手段の検出した静電容量が変化しない場合、前記静電容量検出手段に異常が生じたとして異常判定を行う異常検出部とを備え、
   前記異常検出部は、特定の濃度の被検出液において温度特性により変化する静電容量の変化量を前記異常検出部が検出可能となる温度範囲として設定された第２閾値よりも、前記温度検出手段の検出した温度の変化量が大きい場合に前記温度検出手段の温度が変化したと判定することを特徴とする液体濃度検出装置。
4. 被検出液の静電容量を検出する静電容量検出手段と、
   被検出液の温度を検出する温度検出手段と、
   前記静電容量検出手段の検出した静電容量と前記温度検出手段の検出した温度とにより被検出液の濃度を検出する濃度検出部と、
   前記温度検出手段の検出した温度が変化し、前記静電容量検出手段の検出した静電容量が変化しない場合、前記静電容量検出手段に異常が生じたとして異常判定を行う異常検出部と、
   前記濃度検出部の検出した被検出液の濃度が、温度特性による静電容量の変化を前記異常検出部が検出困難となる所定濃度以下にあるとき、前記異常検出部が異常判定を行うことを禁止する判定処理禁止部を備えることを特徴とする液体濃度検出装置。
5. 前記異常検出部は、異常判定が所定期間継続したとき、または複数回連続したとき、前記静電容量検出手段に異常が生じたことを確定する異常確定を行うことを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の液体濃度検出装置。
6. 前記異常検出部は、前記静電容量検出手段の検出した静電容量が変化したことを検出した場合、過去に行われた異常判定を取り消す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体濃度検出装置。
7. 被検出液が入れ替わったことを検出したとき、前記異常検出部が異常判定を行うことを所定期間停止する判定処理停止部をさらに備え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体濃度検出装置。

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