JP2003508775A - 燃料装置 - Google Patents
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Abstract
(57)【要約】
自己補償式燃料レベルセンサは、絶縁基板上に容量性センサ（１１０）の二つのアレイを有し、その二つのセンサアレイは複数のセンサペアを形成する。比較器（１２２）を有する複数の信号検出回路は、第１センサペアのキャパシタンスと第２センサペアのキャパシタンスとを比較するように構成されている。内部的キャパシタンスの比較は、燃料レベルセンサに、測定されている燃料の誘電性の変動、並びに容量性検知に影響を与える製造処理及び材料変動を補償させる。受動式レベルセンサはまた、液体の組成等の液体に関する追加的な情報を提供するための追加的回路を提供するための環境を与える。
Description
【０００１】
本出願は、１９９９年９月９日付の先の米国仮特許出願第６０/１５３，０１
９号の利益を主張するものである。
９号の利益を主張するものである。
【０００２】
本発明は、概して電子的表示装置、より詳しくは、表示装置が浸漬された燃料
の液体レベルと付加的特性とを測定するための自己補償型燃料装置に関する。
の液体レベルと付加的特性とを測定するための自己補償型燃料装置に関する。
【０００３】
液体レベル表示装置は、例えば車両の燃料タンクを含む各種の用途において広
く用いられている。そのような表示装置は、一般的に、燃料タンク等の容器内に
残っている例えば燃料である液体の量に関する情報を提供する。公知の燃料レベ
ル表示装置には、トイレタンク内に通常用いられるような機械式表示装置や、表
示装置が部分的に燃料内に浸漬されたときに、燃料の誘電性特性のキャパシタン
スへの影響を検知することによって典型的には動作する、より近代的な受動式容
量電子式表示装置が含まれる。燃料内に浸漬された電子センサは電子回路に対し
て信号を発生し、そしてこれは次に燃料レベルの表示を提供する。一般的に、電
子式表示装置は、旧来の機械式のものよりも潜在的に精度の高いレベル表示が行
なえ、そして電子式表示装置はより低価格で製造することができる。
く用いられている。そのような表示装置は、一般的に、燃料タンク等の容器内に
残っている例えば燃料である液体の量に関する情報を提供する。公知の燃料レベ
ル表示装置には、トイレタンク内に通常用いられるような機械式表示装置や、表
示装置が部分的に燃料内に浸漬されたときに、燃料の誘電性特性のキャパシタン
スへの影響を検知することによって典型的には動作する、より近代的な受動式容
量電子式表示装置が含まれる。燃料内に浸漬された電子センサは電子回路に対し
て信号を発生し、そしてこれは次に燃料レベルの表示を提供する。一般的に、電
子式表示装置は、旧来の機械式のものよりも潜在的に精度の高いレベル表示が行
なえ、そして電子式表示装置はより低価格で製造することができる。
【０００４】
しかしながら、電子式表示装置は製造者にとっても、また消費者にとってもよ
り好ましいものではあるが、従来の技術では、信頼できると共に精度の高い電子
式表示装置を提供しきれていなかった。最近では、１９９８年９月２日付の米国
特許出願第０９/１４５，６７５号に開示されている容量式液体レベル表示装置
が開発されており、これは他の公知の容量式表示装置よりも精度及び信頼性が改
善されたものとして考えられている。この容量式電子式表示装置は、絶縁基板上
に容量性センサの二つのアレイを有するものであり、導線容量及び伝達基板寄生
電界の影響を減少させることにより、他の公知の容量式液体レベル表示装置より
も精度及び信頼性が改善されたと考えられている。
り好ましいものではあるが、従来の技術では、信頼できると共に精度の高い電子
式表示装置を提供しきれていなかった。最近では、１９９８年９月２日付の米国
特許出願第０９/１４５，６７５号に開示されている容量式液体レベル表示装置
が開発されており、これは他の公知の容量式表示装置よりも精度及び信頼性が改
善されたものとして考えられている。この容量式電子式表示装置は、絶縁基板上
に容量性センサの二つのアレイを有するものであり、導線容量及び伝達基板寄生
電界の影響を減少させることにより、他の公知の容量式液体レベル表示装置より
も精度及び信頼性が改善されたと考えられている。
【０００５】
しかしながら、米国特許出願番号第０９/１４５，６７５号に開示されている
ものを含む公知の容量式液体レベル表示装置にはまだ限界がある。公知の容量式
液体レベル表示装置は、測定される液体のレベル面に対して水平方向に設けられ
た容量板のセンサパッドを有している。そのような配置は、燃料レベル検出の精
度を制限するものである。さらに、公知の容量式レベルセンサは、レベル測定の
信頼性に影響する多種多様な要因を考慮に入れたものではない。具体的には、公
知の燃料の誘電性の変動、燃料の誘電性に与える温度の影響、使用材料の物理的
耐性許容度、製造過程での変動等の因子であり、これらは全てそのような容量性
センサの精度と信頼性に影響を与えるものである。例えば、トレース幅の変化、
基板材料の誘電性の変動、基板材料の水分は全て、そのようなセンサの読みに影
響する変化因子である。
ものを含む公知の容量式液体レベル表示装置にはまだ限界がある。公知の容量式
液体レベル表示装置は、測定される液体のレベル面に対して水平方向に設けられ
た容量板のセンサパッドを有している。そのような配置は、燃料レベル検出の精
度を制限するものである。さらに、公知の容量式レベルセンサは、レベル測定の
信頼性に影響する多種多様な要因を考慮に入れたものではない。具体的には、公
知の燃料の誘電性の変動、燃料の誘電性に与える温度の影響、使用材料の物理的
耐性許容度、製造過程での変動等の因子であり、これらは全てそのような容量性
センサの精度と信頼性に影響を与えるものである。例えば、トレース幅の変化、
基板材料の誘電性の変動、基板材料の水分は全て、そのようなセンサの読みに影
響する変化因子である。
【０００６】
さらにまた、公知の容量式センサは、液体レベルの表示のみを提供することに
限定されたものである。その液体に関する付加的で有用な情報は、そのようなセ
ンサからは得ることができない。これは、乗物の燃料タンク内の液体燃料に関し
て言えば特に問題となることである。燃料の現在の状態及び特性についての付加
的な情報は、乗物の動作の安全性及び効率を改善する上で、非常に有益なものと
言える。例えば、公知の容量式液体レベル表示装置は、液体の化学的組成・成分
に関する情報は提供しない。フレックス燃料等の化学的混合燃料の可能性と使用
が増しても、乗物の操作者は、タンク内の全体の燃料レベルを知ることはできる
が、燃料の各化学的成分の相対的な量を知ることはできない。さらに、燃料の凍
結を防ぐためには、乗物の操作者が、燃料内の水分量を知ることは有益である。
タンク内に実際に供給されるガソリンのグレードを最適なものとするには、乗物
操作者はガソリンのオクタン価を知る必要がある。さらに、タンク内の燃料気化
圧力の測定として内部タンク圧力は、安全性の理由で有益である。さらに、公知
の容量式液体レベル表示装置は、液体の特性又は状態の変化に応じて、燃料ポン
プ又は盗難警報器等の他の装置を付勢又は制御するための外部信号を提供するこ
とも無い。
限定されたものである。その液体に関する付加的で有用な情報は、そのようなセ
ンサからは得ることができない。これは、乗物の燃料タンク内の液体燃料に関し
て言えば特に問題となることである。燃料の現在の状態及び特性についての付加
的な情報は、乗物の動作の安全性及び効率を改善する上で、非常に有益なものと
言える。例えば、公知の容量式液体レベル表示装置は、液体の化学的組成・成分
に関する情報は提供しない。フレックス燃料等の化学的混合燃料の可能性と使用
が増しても、乗物の操作者は、タンク内の全体の燃料レベルを知ることはできる
が、燃料の各化学的成分の相対的な量を知ることはできない。さらに、燃料の凍
結を防ぐためには、乗物の操作者が、燃料内の水分量を知ることは有益である。
タンク内に実際に供給されるガソリンのグレードを最適なものとするには、乗物
操作者はガソリンのオクタン価を知る必要がある。さらに、タンク内の燃料気化
圧力の測定として内部タンク圧力は、安全性の理由で有益である。さらに、公知
の容量式液体レベル表示装置は、液体の特性又は状態の変化に応じて、燃料ポン
プ又は盗難警報器等の他の装置を付勢又は制御するための外部信号を提供するこ
とも無い。
【０００７】
したがって、測定中の燃料の誘電性の変動や製造過程での変動を補償すること
により、公知の容量式レベルセンサよりも精度と信頼性が向上した自己補償型容
量式燃料装置を提供することが好ましい。また、測定中の液体燃料の燃料レベル
の情報と特性に関する付加情報の双方を提供する燃料装置を提供することが好ま
しい。さらに、ガソリンの水分含有量、オクタン価、フレックス燃料のエタノー
ル量を含む燃料の化学的組成に関する情報を提供することができる燃料装置を提
供することが好ましい。さらには、燃料の変化に応じて、他の装置を付勢又は制
御するための信号を提供する燃料装置を提供することが好ましい。さらにまた、
その中に燃料を含むタンクの内部圧力に関する情報を提供する燃料装置を提供す
ることが好ましい。
により、公知の容量式レベルセンサよりも精度と信頼性が向上した自己補償型容
量式燃料装置を提供することが好ましい。また、測定中の液体燃料の燃料レベル
の情報と特性に関する付加情報の双方を提供する燃料装置を提供することが好ま
しい。さらに、ガソリンの水分含有量、オクタン価、フレックス燃料のエタノー
ル量を含む燃料の化学的組成に関する情報を提供することができる燃料装置を提
供することが好ましい。さらには、燃料の変化に応じて、他の装置を付勢又は制
御するための信号を提供する燃料装置を提供することが好ましい。さらにまた、
その中に燃料を含むタンクの内部圧力に関する情報を提供する燃料装置を提供す
ることが好ましい。
【０００８】
本発明の典型的実施例では、自己補償型燃料装置は、絶縁基板上に二つのアレ
イからなる複数の容量式センサを有し、該容量センサの二つのアレイは複数のセ
ンサペアを形成する。燃料装置は、少なくとも一つの信号検出回路を更に有し、
各信号検出回路は第１センサペアと第２センサペアに結合されている。したがっ
て、燃料装置は、少なくとも二つのセンサペアを含むものである。典型的実施例
では、燃料装置は、二つ以上のセンサペア及び複数の信号検出回路を有し、各回
路は第１及び第２のセンサペアに結合されている。信号検出回路はそれぞれ、第
１センサペアのキャパシタンスと第２センサペアのキャパシタンスとを比較する
ように構成された比較器を有する。第１センサペアのキャパシタンスを第２セン
サペアのキャパシタンスと内部的に比較することにより、燃料装置は、測定中の
燃料の誘電性の変動と、製造処理及び材料の変動とを補償する。
イからなる複数の容量式センサを有し、該容量センサの二つのアレイは複数のセ
ンサペアを形成する。燃料装置は、少なくとも一つの信号検出回路を更に有し、
各信号検出回路は第１センサペアと第２センサペアに結合されている。したがっ
て、燃料装置は、少なくとも二つのセンサペアを含むものである。典型的実施例
では、燃料装置は、二つ以上のセンサペア及び複数の信号検出回路を有し、各回
路は第１及び第２のセンサペアに結合されている。信号検出回路はそれぞれ、第
１センサペアのキャパシタンスと第２センサペアのキャパシタンスとを比較する
ように構成された比較器を有する。第１センサペアのキャパシタンスを第２セン
サペアのキャパシタンスと内部的に比較することにより、燃料装置は、測定中の
燃料の誘電性の変動と、製造処理及び材料の変動とを補償する。
【０００９】
例えば、燃料装置は、燃料レベル表示において、容量式センサの読みの精度と
信頼性に影響する温度と燃料組成等の変動を補償する。他の実施例では、燃料装
置は、その受動性の電子的動作により、乗物上の他の装置を制御するための付加
回路を提供するための環境を提供する。その付加回路は、スタンドアローン形式
であろうと、センサによって提供される容量情報を用いるものであっても構わな
い。
信頼性に影響する温度と燃料組成等の変動を補償する。他の実施例では、燃料装
置は、その受動性の電子的動作により、乗物上の他の装置を制御するための付加
回路を提供するための環境を提供する。その付加回路は、スタンドアローン形式
であろうと、センサによって提供される容量情報を用いるものであっても構わな
い。
【００１０】
各センサペアは個別の燃料レベル出力に対応するものであり、そのため、セン
サペアの個数は典型的には６個又は８個であるが、レベル表示装置の所望表示レ
ベル個数によっては、より多くの個数であっても良い。例えば、ある実施例では
、１６のレベル表示に対応した１６個のセンサペアを有する。大きな燃料タンク
を具えた大きな乗物では、さらに多くの数のセンサペアを有することが特に好ま
しい。例示的実施例では、第１のセンサペアは相互に互い違いに配置されるため
、少なくとも他の一つ、即ち第３のセンサペアは第１のセンサペアと第２のセン
サペアの間に配置されることになる。他の実施例では、第１のセンサペアと第２
のセンサペアは、相互に隣り合って配置される。しかしながら、第１のセンサペ
アと第２のセンサペアは、上で述べた以外の相互位置関係であっても構わない。
サペアの個数は典型的には６個又は８個であるが、レベル表示装置の所望表示レ
ベル個数によっては、より多くの個数であっても良い。例えば、ある実施例では
、１６のレベル表示に対応した１６個のセンサペアを有する。大きな燃料タンク
を具えた大きな乗物では、さらに多くの数のセンサペアを有することが特に好ま
しい。例示的実施例では、第１のセンサペアは相互に互い違いに配置されるため
、少なくとも他の一つ、即ち第３のセンサペアは第１のセンサペアと第２のセン
サペアの間に配置されることになる。他の実施例では、第１のセンサペアと第２
のセンサペアは、相互に隣り合って配置される。しかしながら、第１のセンサペ
アと第２のセンサペアは、上で述べた以外の相互位置関係であっても構わない。
【００１１】
センサ及び信号検出回路からの信号を用いて出力装置をドライブするために、
燃料装置は更に、信号検出回路から入力を受ける信号調整回路を有する。この信
号調整回路は、乗物のドライバーに対して燃料レベルを表示するための燃料計を
例えば含む、少なくとも一つの出力装置をドライブするように構成されている。
一つの実施例では、信号調整回路は、例えば燃料ポンプスピード制御回路と燃料
組成分析回路とを含む、複数の出力装置をドライブするように構成されている。
あるいはまた、燃料ポンプスピード制御回路と燃料組成分析回路は、絶縁基板上
にスタンドアローンに設けられてもよい。
燃料装置は更に、信号検出回路から入力を受ける信号調整回路を有する。この信
号調整回路は、乗物のドライバーに対して燃料レベルを表示するための燃料計を
例えば含む、少なくとも一つの出力装置をドライブするように構成されている。
一つの実施例では、信号調整回路は、例えば燃料ポンプスピード制御回路と燃料
組成分析回路とを含む、複数の出力装置をドライブするように構成されている。
あるいはまた、燃料ポンプスピード制御回路と燃料組成分析回路は、絶縁基板上
にスタンドアローンに設けられてもよい。
【００１２】
一つの実施例では、燃料装置は、マイクロコントローラ又はマイクロプロセッ
サ及び燃料組成分析回路を具える。燃料組成分析回路は、例えば、並列に接続さ
れた電子的駆動回路、複素インピーダンス検出回路、電気化学ポテンショスタッ
ト、及び温度検出器を有し、これらのそれぞれは、指定されたセンサペアから入
力を受けて、そしてマイクロコントローラに対して出力を提供するように構成さ
れている。マイクロコントローラは、燃料レベルセンサが接触している燃料の化
学的組成を決定するために出力を分析するように構成されている。
サ及び燃料組成分析回路を具える。燃料組成分析回路は、例えば、並列に接続さ
れた電子的駆動回路、複素インピーダンス検出回路、電気化学ポテンショスタッ
ト、及び温度検出器を有し、これらのそれぞれは、指定されたセンサペアから入
力を受けて、そしてマイクロコントローラに対して出力を提供するように構成さ
れている。マイクロコントローラは、燃料レベルセンサが接触している燃料の化
学的組成を決定するために出力を分析するように構成されている。
【００１３】
より具体的には、分析回路は、複素インピーダンスの測定値と温度情報とを結
合することによって、燃料の化学的組成を感知し、あるいは燃料のある特定成分
の濃度が変化することによる燃料の誘電性の変化を感知するように構成されてい
る。したがって、分析回路は、例えばガソリン内のアルコール、水分、又はオク
タン濃度、または、例えば水分の上のオイル等のある液体の上の他の液体という
層構造を感知するように構成されている。一つの実施例では、例えば、燃料組成
分析回路は、燃料の例えばエタノール成分等の少なくともアルコール成分につい
て信号出力するように構成されている。さらに他の実施例では、燃料組成分析回
路は、燃料のオクタン値を信号出力するように構成されている。
合することによって、燃料の化学的組成を感知し、あるいは燃料のある特定成分
の濃度が変化することによる燃料の誘電性の変化を感知するように構成されてい
る。したがって、分析回路は、例えばガソリン内のアルコール、水分、又はオク
タン濃度、または、例えば水分の上のオイル等のある液体の上の他の液体という
層構造を感知するように構成されている。一つの実施例では、例えば、燃料組成
分析回路は、燃料の例えばエタノール成分等の少なくともアルコール成分につい
て信号出力するように構成されている。さらに他の実施例では、燃料組成分析回
路は、燃料のオクタン値を信号出力するように構成されている。
【００１４】
第１のセンサペアと第２のセンサペアとの間のキャパシタンスの内部的比較は
、測定中の液体の誘電性に校正される変動する基準を与えるものであり、これに
より、材料及び製造処理過程における変動を補償する。さらに、燃料装置は、そ
の受動的動作により、乗物の燃料を使用し且つ分析することに対して特に有益な
各種電子的機能を付加するための環境を提供するものである。そのような機能に
は、燃料の化学的組成の分析、燃料ポンプのスピード制御等が含まれる。他の実
施例では、付加的電子構成要素には、例えば、温度センサ、液体の動きを感知す
るための水中聴音器、及びタンク圧力を感知するための圧力センサが含まれる。
そのような付加的構成要素は、基板内に装着又は埋め込まれる。さらに、絶縁基
板は柔軟性であってよく、その結果、センサ及び付加的構成要素は、燃料供給モ
ジュール又は燃料タンクの形状に合致することができるフレキシブル回路を構成
する。
、測定中の液体の誘電性に校正される変動する基準を与えるものであり、これに
より、材料及び製造処理過程における変動を補償する。さらに、燃料装置は、そ
の受動的動作により、乗物の燃料を使用し且つ分析することに対して特に有益な
各種電子的機能を付加するための環境を提供するものである。そのような機能に
は、燃料の化学的組成の分析、燃料ポンプのスピード制御等が含まれる。他の実
施例では、付加的電子構成要素には、例えば、温度センサ、液体の動きを感知す
るための水中聴音器、及びタンク圧力を感知するための圧力センサが含まれる。
そのような付加的構成要素は、基板内に装着又は埋め込まれる。さらに、絶縁基
板は柔軟性であってよく、その結果、センサ及び付加的構成要素は、燃料供給モ
ジュール又は燃料タンクの形状に合致することができるフレキシブル回路を構成
する。
【００１５】
このように、燃料装置は、測定中の燃料の誘電性の変化と、材料及び製造処理
変動とを自己補償する受動式且つ容量式のレベルセンサである。さらに、燃料装
置は、タンク内の液体燃料の特性及び状態に関する各種情報を提供するものであ
る。その情報には、燃料レベル、燃料の組成及び品質、タンク内部圧力、燃料の
温度、及び自動車が稼動していないときの燃料の動きが含まれる。特に、燃料装
置は、ガソリンの水分含有値とオクタン価、及びフレックス燃料のエタノール含
有値を含む燃料の化学的組成に関する情報を提供するものである。さらに、燃料
装置は、燃料又はタンク内の変化に応じて、乗物の他の装置を付勢又は制御する
ための出力信号を発する。
変動とを自己補償する受動式且つ容量式のレベルセンサである。さらに、燃料装
置は、タンク内の液体燃料の特性及び状態に関する各種情報を提供するものであ
る。その情報には、燃料レベル、燃料の組成及び品質、タンク内部圧力、燃料の
温度、及び自動車が稼動していないときの燃料の動きが含まれる。特に、燃料装
置は、ガソリンの水分含有値とオクタン価、及びフレックス燃料のエタノール含
有値を含む燃料の化学的組成に関する情報を提供するものである。さらに、燃料
装置は、燃料又はタンク内の変化に応じて、乗物の他の装置を付勢又は制御する
ための出力信号を発する。
【００１６】
図１は、乗物の燃料タンク１０２内の、典型的動作環境における燃料装置１０
０を示すタンクの一部側断面図である。一般的に燃料装置１００は、プリント回
路（ＰＣ）基板上に、複数のセンサ、少なくとも一つのマイクロコントローラ、
付加的構成要素、及び関連回路を有する。そのセンサ、マイクロコントローラ、
構成要素及び回路は、容量式の燃料レベル検知の自己補償と、タンク内の液体燃
料の現在の特性又は状態に関する各種情報を提供するように構成されている。さ
らに、燃料装置１００は、乗物上の他の装置を制御するための回路を含むことも
できる。
０を示すタンクの一部側断面図である。一般的に燃料装置１００は、プリント回
路（ＰＣ）基板上に、複数のセンサ、少なくとも一つのマイクロコントローラ、
付加的構成要素、及び関連回路を有する。そのセンサ、マイクロコントローラ、
構成要素及び回路は、容量式の燃料レベル検知の自己補償と、タンク内の液体燃
料の現在の特性又は状態に関する各種情報を提供するように構成されている。さ
らに、燃料装置１００は、乗物上の他の装置を制御するための回路を含むことも
できる。
【００１７】
例示的実施例では、燃料装置１００は、後に詳述するような、二つの容量式セ
ンサアレイを具えた容量式表示装置である。燃料装置１００は、スタンドオフ１
０４等の公知の取付手段によって、タンク１０２内の内壁に取り付けることがで
き、また、自動車のガソリンタンクの場合には、燃料ポンプブラケットアセンブ
リ又は燃料供給モジュールに取り付けることができる。液体燃料１０６がタンク
１０２内に収容される。液体１０６の上には、ガス１０８又は空気等のガス体が
ある。燃料装置１００は、燃料装置１００の液体１０６内に浸漬されている部分
と、液体１０６に浸漬していない、即ちガス１０８の部分とを感知することによ
って燃料レベルを検出する。一つの実施例では、燃料装置１００は更に、燃料１
０６の化学的組成を検出する。燃料装置１００は次に、ユーザに対して燃料レベ
ルを表示するための燃料計又は他の表示装置（図示せず）に出力信号を送る。化
学的組成を検出するための回路が含まれている場合、燃料装置はさらに、化学的
組成を示す表示装置に出力信号を送る。他の実施例では、燃料装置はまた、乗物
エンジン内の燃料ポンプスピード制御装置等の制御装置（図１には図示せず）に
出力信号を送る。この制御装置は、燃料レベル及び化学的組成情報を含む情報に
反応するものである。
ンサアレイを具えた容量式表示装置である。燃料装置１００は、スタンドオフ１
０４等の公知の取付手段によって、タンク１０２内の内壁に取り付けることがで
き、また、自動車のガソリンタンクの場合には、燃料ポンプブラケットアセンブ
リ又は燃料供給モジュールに取り付けることができる。液体燃料１０６がタンク
１０２内に収容される。液体１０６の上には、ガス１０８又は空気等のガス体が
ある。燃料装置１００は、燃料装置１００の液体１０６内に浸漬されている部分
と、液体１０６に浸漬していない、即ちガス１０８の部分とを感知することによ
って燃料レベルを検出する。一つの実施例では、燃料装置１００は更に、燃料１
０６の化学的組成を検出する。燃料装置１００は次に、ユーザに対して燃料レベ
ルを表示するための燃料計又は他の表示装置（図示せず）に出力信号を送る。化
学的組成を検出するための回路が含まれている場合、燃料装置はさらに、化学的
組成を示す表示装置に出力信号を送る。他の実施例では、燃料装置はまた、乗物
エンジン内の燃料ポンプスピード制御装置等の制御装置（図１には図示せず）に
出力信号を送る。この制御装置は、燃料レベル及び化学的組成情報を含む情報に
反応するものである。
【００１８】
図２は、例示的実施例による燃料装置１００の前面を示す図である。燃料装置
１００は、アレイ１１２に配置され、絶縁基板１１４の前面外側に付着された複
数の容量性センサ１１０又はセンサパッドを有する。アレイ１１２はまた、図３
の装置１００の裏側に示すように、基板１１４の裏面外側に付着された第２容量
性センサアレイ１１６を有する。容量性センサ１１０はそれぞれ、複数の屈曲状
フィンガー１２０を有する。フィンガー１２０は、図２に示すようにほぼ垂直に
方向付けられているか、またはこれに代えて、ほぼ水平に配置される。第１容量
性センサアレイ１１２と第２容量性センサアレイ１１６は、基板１１４の対向す
る面上に間隔を置いた関係で、且つ絶縁基板１１４の一方の側に配置されるため
、容量性センサ１１０は、基板１１４の対向する面を跨いでセンサペアを形成す
ることになる。センサアレイ１１２とセンサアレイ１１６は基本的に同一の形状
であり、第１容量性センサアレイ１１２と第２容量性センサアレイ１１６のセン
サ１１０は、互いに重なり合った関係であると共に、並列に接続されている。複
数のセンサ信号検出回路１２２が、容量性センサペアの隣に、基板１１４の前面
の一方側に沿って配置され、且つ基板１１４に付着されている。このように構成
することにより、回路１２２が容量性センサペアに沿って、検知される燃料内に
浸漬されることが期待される。
１００は、アレイ１１２に配置され、絶縁基板１１４の前面外側に付着された複
数の容量性センサ１１０又はセンサパッドを有する。アレイ１１２はまた、図３
の装置１００の裏側に示すように、基板１１４の裏面外側に付着された第２容量
性センサアレイ１１６を有する。容量性センサ１１０はそれぞれ、複数の屈曲状
フィンガー１２０を有する。フィンガー１２０は、図２に示すようにほぼ垂直に
方向付けられているか、またはこれに代えて、ほぼ水平に配置される。第１容量
性センサアレイ１１２と第２容量性センサアレイ１１６は、基板１１４の対向す
る面上に間隔を置いた関係で、且つ絶縁基板１１４の一方の側に配置されるため
、容量性センサ１１０は、基板１１４の対向する面を跨いでセンサペアを形成す
ることになる。センサアレイ１１２とセンサアレイ１１６は基本的に同一の形状
であり、第１容量性センサアレイ１１２と第２容量性センサアレイ１１６のセン
サ１１０は、互いに重なり合った関係であると共に、並列に接続されている。複
数のセンサ信号検出回路１２２が、容量性センサペアの隣に、基板１１４の前面
の一方側に沿って配置され、且つ基板１１４に付着されている。このように構成
することにより、回路１２２が容量性センサペアに沿って、検知される燃料内に
浸漬されることが期待される。
【００１９】
再び図１を参照すると、容量性センサペアは、燃料１０６又はその上のガス１
０８に対して露出された状態である。発振電圧が各容量性センサペアに対して印
加され、この電圧は、隣のフィンガー１２０とこれと反対に分極されたフィンガ
ー１２０との間に検知電界を発生させる。液体１０６の誘電率はガス１０８の誘
電率よりも大きく、そのために、検知電界は二つの態様をなす。すなわち、空気
中の検知電界と液体燃料中の検知電界である（前者は後者よりも大きい）。した
がって、液体１０６中のキャパシタンスは、１０８中のキャパシタンスよりも高
い。各センサ信号検出回路１２２は、容量性センサペアが接触している媒体の誘
電率の変化による、各容量性センサペアのキャパシタンスの差を検出する。回路
１２２は、後述する信号調整回路にその出力を送出する。信号調整回路は、燃料
計等の少なくとも一つの出力装置に対して出力信号を与える。重なり合ったセン
サ１１０は同様の極性を有するため、寄生電界は、基板の内側において非常に小
さいものである。さらに、伝達基板寄生電界の大きさは無視できると考えられて
いる。なぜならば、その電界は、検知電界に比較して、あるかないかぐらいに小
さいからである。
０８に対して露出された状態である。発振電圧が各容量性センサペアに対して印
加され、この電圧は、隣のフィンガー１２０とこれと反対に分極されたフィンガ
ー１２０との間に検知電界を発生させる。液体１０６の誘電率はガス１０８の誘
電率よりも大きく、そのために、検知電界は二つの態様をなす。すなわち、空気
中の検知電界と液体燃料中の検知電界である（前者は後者よりも大きい）。した
がって、液体１０６中のキャパシタンスは、１０８中のキャパシタンスよりも高
い。各センサ信号検出回路１２２は、容量性センサペアが接触している媒体の誘
電率の変化による、各容量性センサペアのキャパシタンスの差を検出する。回路
１２２は、後述する信号調整回路にその出力を送出する。信号調整回路は、燃料
計等の少なくとも一つの出力装置に対して出力信号を与える。重なり合ったセン
サ１１０は同様の極性を有するため、寄生電界は、基板の内側において非常に小
さいものである。さらに、伝達基板寄生電界の大きさは無視できると考えられて
いる。なぜならば、その電界は、検知電界に比較して、あるかないかぐらいに小
さいからである。
【００２０】
一つの実施例において、回路１２２はセンサ１１０の隣り合ったペアのキャパ
シタンスを比較するように構成されており、その結果、燃料装置は、基板誘電性
、基板の厚さ、基板の水分量、基板のトレース厚、被覆の形式及び誘電性、被覆
の厚さ、要素の入力インピーダンス、温度、及び燃料の形式及び誘電性によって
変化する変動する基準を用いて自己補償する。特に、図２を再び参照すると、回
路１２２は、第１センサペア１１０ａのキャパシタンスとある固定基準キャパシ
タンスとの和を、第２センサペア１１０ｂのキャパシタンスと比較し、第２セン
サペア１１０ｂのものは第３センサペア１１０ｃのものと比較し、第３センサペ
ア１１０ｃのものは第４センサペア１１０ｄものものと比較し、以下同様に順次
比較するように構成されている。したがって、多くの耐性許容度と変動が取除か
れ、又は補償される。
シタンスを比較するように構成されており、その結果、燃料装置は、基板誘電性
、基板の厚さ、基板の水分量、基板のトレース厚、被覆の形式及び誘電性、被覆
の厚さ、要素の入力インピーダンス、温度、及び燃料の形式及び誘電性によって
変化する変動する基準を用いて自己補償する。特に、図２を再び参照すると、回
路１２２は、第１センサペア１１０ａのキャパシタンスとある固定基準キャパシ
タンスとの和を、第２センサペア１１０ｂのキャパシタンスと比較し、第２セン
サペア１１０ｂのものは第３センサペア１１０ｃのものと比較し、第３センサペ
ア１１０ｃのものは第４センサペア１１０ｄものものと比較し、以下同様に順次
比較するように構成されている。したがって、多くの耐性許容度と変動が取除か
れ、又は補償される。
【００２１】
図４は、燃料装置１００のブロック図である。センサ信号検出回路１２２から
の出力信号は、信号調整回路１５０に送られる。調整回路１５０は、デジタル信
号を取り込み、例えば従来の燃料計等の出力装置をドライブする。これに加えて
、調整回路１５０は、例えば燃料ポンプスピード制御回路等の制御装置に出力信
号を送出する。調整回路１５０はまた、例えば、信号検出回路の出力を弱めるか
平均化するための回路又はそうするようにプログラム化されたマイクロプロセッ
サを有する。したがって、ダンピング回路又はマイクロプロセッサは、乗物が移
動している間の乗物タンク内の液体燃料のあばれを補償する。これは、減衰平均
等の平均化アルゴリズムを用いることにより達成される。より具体的には、例示
的実施例では、調整回路１５０は、センサ信号検出回路１２２内の比較器のデジ
タル信号を、燃料計等の出力装置を付勢するためのダンプされたアナログ信号に
変換する。燃料計と調整回路１５０との間では、フィードバックも行われる。調
整回路はまた、例えば、変動するタンクの幾何学的形状を補償するためのアルゴ
リズムを具える。変動するタンクの幾何学的形状を補償するためには、タンク形
状定数が、用いられる各形式のタンクごとに決定される。次に、マイクロプロセ
ッサには、その燃料装置が用いられるタンクのタンク形状定数が提供される。マ
イクロプロセッサは、そのタンク形状定数によって特定されたタンクの幾何学形
状を考慮に入れてアナログ出力信号を補償する。
の出力信号は、信号調整回路１５０に送られる。調整回路１５０は、デジタル信
号を取り込み、例えば従来の燃料計等の出力装置をドライブする。これに加えて
、調整回路１５０は、例えば燃料ポンプスピード制御回路等の制御装置に出力信
号を送出する。調整回路１５０はまた、例えば、信号検出回路の出力を弱めるか
平均化するための回路又はそうするようにプログラム化されたマイクロプロセッ
サを有する。したがって、ダンピング回路又はマイクロプロセッサは、乗物が移
動している間の乗物タンク内の液体燃料のあばれを補償する。これは、減衰平均
等の平均化アルゴリズムを用いることにより達成される。より具体的には、例示
的実施例では、調整回路１５０は、センサ信号検出回路１２２内の比較器のデジ
タル信号を、燃料計等の出力装置を付勢するためのダンプされたアナログ信号に
変換する。燃料計と調整回路１５０との間では、フィードバックも行われる。調
整回路はまた、例えば、変動するタンクの幾何学的形状を補償するためのアルゴ
リズムを具える。変動するタンクの幾何学的形状を補償するためには、タンク形
状定数が、用いられる各形式のタンクごとに決定される。次に、マイクロプロセ
ッサには、その燃料装置が用いられるタンクのタンク形状定数が提供される。マ
イクロプロセッサは、そのタンク形状定数によって特定されたタンクの幾何学形
状を考慮に入れてアナログ出力信号を補償する。
【００２２】
図５は、燃料装置１００の一実施例における、燃料ポンプスピード制御回路２
００のブロック図である。燃料ポンプスピード制御回路２００は、スタンドアロ
ーン形式の回路か、または一つの実施例では、燃料ポンプスピードを調節するた
めに容量性センサからの入力を用いるものである。燃料ポンプスピード制御回路
２００も、基板１２２上に搭載又は埋め込まれている。何れにしても、燃料ポン
プスピード制御回路２００は、燃料ポンプモータ２０４のスピードを制御するパ
ルス幅変調（ＰＷＭ）回路２０３への入力として、乗物エンジンからのパルス幅
変調（ＰＷＭ）駆動信号２０２を用いる。一つの実施例では、ＰＷＭ回路２０３
はまた、乗物の燃料ラインの圧力センサ２０６からの入力、燃料ポンプモータ２
０４からの電流検出入力２０８、エンジンコントローラからの０−Ｎボルトアナ
ログ信号２１０、または真空センサ等のセンサからの信号のうちの何れか又は全
てを受け且つ使用する。一つの実施例では、付加的入力には、例えば、温度入力
２１２、燃料組成入力２１４が含まれる。これらの入力は、次に、燃料ポンプ２
０４のスピードを制御するためにＰＷＭ回路２０３によって使用される。
００のブロック図である。燃料ポンプスピード制御回路２００は、スタンドアロ
ーン形式の回路か、または一つの実施例では、燃料ポンプスピードを調節するた
めに容量性センサからの入力を用いるものである。燃料ポンプスピード制御回路
２００も、基板１２２上に搭載又は埋め込まれている。何れにしても、燃料ポン
プスピード制御回路２００は、燃料ポンプモータ２０４のスピードを制御するパ
ルス幅変調（ＰＷＭ）回路２０３への入力として、乗物エンジンからのパルス幅
変調（ＰＷＭ）駆動信号２０２を用いる。一つの実施例では、ＰＷＭ回路２０３
はまた、乗物の燃料ラインの圧力センサ２０６からの入力、燃料ポンプモータ２
０４からの電流検出入力２０８、エンジンコントローラからの０−Ｎボルトアナ
ログ信号２１０、または真空センサ等のセンサからの信号のうちの何れか又は全
てを受け且つ使用する。一つの実施例では、付加的入力には、例えば、温度入力
２１２、燃料組成入力２１４が含まれる。これらの入力は、次に、燃料ポンプ２
０４のスピードを制御するためにＰＷＭ回路２０３によって使用される。
【００２３】
図６は、燃料組成分析回路２２０の例示的実施例のブロック図である。一つの
実施例では、回路２２０も基板１１４上に搭載されるか又は埋め込まれている。
分析回路２２０は、電子的駆動回路２２２、複素インピーダンス検出回路２２４
、電気化学ポテンショスタット２２６、サーミスタ等の温度検出器２２８を有し
、これらは全て並列に接続されており、またそれぞれは基板１１４の最も下に位
置するセンサペア１１０から入力信号を受け、そしてマイクロコントローラ２３
０に対して出力信号を送出する。
実施例では、回路２２０も基板１１４上に搭載されるか又は埋め込まれている。
分析回路２２０は、電子的駆動回路２２２、複素インピーダンス検出回路２２４
、電気化学ポテンショスタット２２６、サーミスタ等の温度検出器２２８を有し
、これらは全て並列に接続されており、またそれぞれは基板１１４の最も下に位
置するセンサペア１１０から入力信号を受け、そしてマイクロコントローラ２３
０に対して出力信号を送出する。
【００２４】
マイクロコントローラ２３０は、一般的に販売されている、例えば８ビット又
は１６ビットチップとすることができる。マイクロコントローラ２３０はまた、
信号検出回路１２２から直接入力を受ける。複素インピーダンス検出回路２２４
は、センサペアと燃料との相互接触作用から、インピーダンスと誘電率を検出す
る。マイクロコントローラ２３０は、センサペアと試料に対して、ある特定の周
波数範囲に亘って制御されたレートで、可変周波数電気信号を供給する。電気化
学ポテンショスタット２２６はテスト中の燃料に電気化学反応を生じさせ、そし
てその電気化学反応は制御されたレートでサンプル化される。複素インピーダン
ス検出回路２２４と電気化学ポテンショスタット２２６の出力は、燃料の化学的
組成を分析するために、マイクロコントローラ２３０で結合される。分析回路２
２０は、このように、複素インピーダンスを温度情報等の他の情報と結合するこ
とによって燃料の化学的組成を検知し、または燃料の中のある特定成分の濃度が
変動することに伴う燃料の誘電性の変化を検知するように構成されている。その
回路は、ガソリン内の例えば、アルコール、水分、又はオクタン価、または、例
えば水の上のオイル等の、ある液体の他の液体の上という層関係を検知するよう
になっている。
は１６ビットチップとすることができる。マイクロコントローラ２３０はまた、
信号検出回路１２２から直接入力を受ける。複素インピーダンス検出回路２２４
は、センサペアと燃料との相互接触作用から、インピーダンスと誘電率を検出す
る。マイクロコントローラ２３０は、センサペアと試料に対して、ある特定の周
波数範囲に亘って制御されたレートで、可変周波数電気信号を供給する。電気化
学ポテンショスタット２２６はテスト中の燃料に電気化学反応を生じさせ、そし
てその電気化学反応は制御されたレートでサンプル化される。複素インピーダン
ス検出回路２２４と電気化学ポテンショスタット２２６の出力は、燃料の化学的
組成を分析するために、マイクロコントローラ２３０で結合される。分析回路２
２０は、このように、複素インピーダンスを温度情報等の他の情報と結合するこ
とによって燃料の化学的組成を検知し、または燃料の中のある特定成分の濃度が
変動することに伴う燃料の誘電性の変化を検知するように構成されている。その
回路は、ガソリン内の例えば、アルコール、水分、又はオクタン価、または、例
えば水の上のオイル等の、ある液体の他の液体の上という層関係を検知するよう
になっている。
【００２５】
図７は、燃料装置１００の例示的第１実施例の具体的回路を示す図である。図
７に示す通り、燃料装置１００は、信号検出回路１２２内で比較器として構成さ
れる、オペアンプＵ３，Ｕ４，Ｕ５，Ｕ６に結合されたキャパシタＣ１〜Ｃ１６
としての複数のセンサペアを有する。電圧レギュレータ２４０は、ＰＷＭマイク
ロプロセッサＵ８に電力を供給する。
７に示す通り、燃料装置１００は、信号検出回路１２２内で比較器として構成さ
れる、オペアンプＵ３，Ｕ４，Ｕ５，Ｕ６に結合されたキャパシタＣ１〜Ｃ１６
としての複数のセンサペアを有する。電圧レギュレータ２４０は、ＰＷＭマイク
ロプロセッサＵ８に電力を供給する。
【００２６】
一つの実施例では、燃料装置１００は、電源投入時、電源故障時、又は電圧が
ある所定値より低下した時、装置１００を、より具体的にはＰＷＭ回路２０３内
のマイクロプロセッサを確実に再度初期化するためのリセット回路２４２を有す
る。一つの実施例では、リセット回路は、マイクロプロセッサへ電力を供給する
ために用いられる電圧レギュレータ２４０によって得られる出力で、入ってくる
ソースパワーを分析するための比較器としてのオペアンプを有する。リセット回
路は更に、ソースパワーと電圧レギュレータの出力との間にオフセットを設ける
ための電圧分圧器を有する。ソースパワーが増加し適切な動作に要求される値に
近づくと、比較器への入力は、比較器の出力を切り替えるように極性を転換する
。これにより、ソースパワーが一旦設定レベルを超えると、マイクロプロセッサ
をリセットし実行を開始する。その設定レベルは、典型的には、マイクロプロセ
ッサが適切に動作することを確実にするような値に設定される。
ある所定値より低下した時、装置１００を、より具体的にはＰＷＭ回路２０３内
のマイクロプロセッサを確実に再度初期化するためのリセット回路２４２を有す
る。一つの実施例では、リセット回路は、マイクロプロセッサへ電力を供給する
ために用いられる電圧レギュレータ２４０によって得られる出力で、入ってくる
ソースパワーを分析するための比較器としてのオペアンプを有する。リセット回
路は更に、ソースパワーと電圧レギュレータの出力との間にオフセットを設ける
ための電圧分圧器を有する。ソースパワーが増加し適切な動作に要求される値に
近づくと、比較器への入力は、比較器の出力を切り替えるように極性を転換する
。これにより、ソースパワーが一旦設定レベルを超えると、マイクロプロセッサ
をリセットし実行を開始する。その設定レベルは、典型的には、マイクロプロセ
ッサが適切に動作することを確実にするような値に設定される。
【００２７】
図８は、燃料装置１００の例示的第２実施例の具体的回路を示す図である。例
示的第２実施例は、燃料の温度と組成、特にアルコール成分を補償しつつ、燃料
ポンプスピードを制御するための回路を有する。具体的には、本実施例は、上の
図７の実施例の各要素に加えて、自身の容量性センサＣ１７を含む燃料組成回路
２５２から入力を受ける燃料ポンプスピード制御回路２５０と、温度検知回路２
５４内の温度センサＵ１１を有する。したがって、燃料ポンプスピード制御回路
２５０は、燃料組成回路２５２によって供給される燃料組成に関する情報と、温
度感知回路２５４からの温度情報を用いて、乗物の燃料ポンプのスピードをこれ
により調節する。
示的第２実施例は、燃料の温度と組成、特にアルコール成分を補償しつつ、燃料
ポンプスピードを制御するための回路を有する。具体的には、本実施例は、上の
図７の実施例の各要素に加えて、自身の容量性センサＣ１７を含む燃料組成回路
２５２から入力を受ける燃料ポンプスピード制御回路２５０と、温度検知回路２
５４内の温度センサＵ１１を有する。したがって、燃料ポンプスピード制御回路
２５０は、燃料組成回路２５２によって供給される燃料組成に関する情報と、温
度感知回路２５４からの温度情報を用いて、乗物の燃料ポンプのスピードをこれ
により調節する。
【００２８】
例示的実施例では、絶縁基板１１４は、タンクの底部から上部に延びる細長長
方形の形状の柔軟材料であるが、しかし、タンクの形状によっては、他の基板形
状であっても構わない。基板１１４は、タンク１０４に対して、容量性センサア
レイ１１２、１１６を公知の固定関係で支持する。基板１１４は、例えばポリイ
ミド等の柔軟材料で形成される。柔軟基板の一部は十分に硬く形成され、回路の
電子構成要素部分はこの硬い部分上に配置される。電子回路のセンサ部分は、基
板１１４上の柔軟部分に配置される。柔軟性基板１１４であることは、燃料装置
を、例えば如何なる燃料タンク又は燃料供給モジュールの形状に合致させること
を許容するものである。例えば、柔軟性基板１１４を具えた燃料装置は、燃料供
給モジュールの外側表面に直接取り付けられることによって、タンク内に装着す
ることができる。これに代えて、燃料装置１００は、燃料供給モジュールの外側
層上に直接埋め込んでも構わない。本実施例では、燃料供給モジュールの内側層
は基面であり、上で述べたような柔軟性回路としての燃料装置は、燃料供給モジ
ュールの外側表面上に埋め込まれている。これに代わる他の実施例では、基板１
１４は、例えば従来の回路基板材料、セラミック、ファイバーグラス、カプトン
又はその他プラスチック等の固い材料であっても構わない。
方形の形状の柔軟材料であるが、しかし、タンクの形状によっては、他の基板形
状であっても構わない。基板１１４は、タンク１０４に対して、容量性センサア
レイ１１２、１１６を公知の固定関係で支持する。基板１１４は、例えばポリイ
ミド等の柔軟材料で形成される。柔軟基板の一部は十分に硬く形成され、回路の
電子構成要素部分はこの硬い部分上に配置される。電子回路のセンサ部分は、基
板１１４上の柔軟部分に配置される。柔軟性基板１１４であることは、燃料装置
を、例えば如何なる燃料タンク又は燃料供給モジュールの形状に合致させること
を許容するものである。例えば、柔軟性基板１１４を具えた燃料装置は、燃料供
給モジュールの外側表面に直接取り付けられることによって、タンク内に装着す
ることができる。これに代えて、燃料装置１００は、燃料供給モジュールの外側
層上に直接埋め込んでも構わない。本実施例では、燃料供給モジュールの内側層
は基面であり、上で述べたような柔軟性回路としての燃料装置は、燃料供給モジ
ュールの外側表面上に埋め込まれている。これに代わる他の実施例では、基板１
１４は、例えば従来の回路基板材料、セラミック、ファイバーグラス、カプトン
又はその他プラスチック等の固い材料であっても構わない。
【００２９】
一つの実施例において、燃料装置１００には全体的な被覆が施されており、こ
れにより、動作中に交わる燃料から、装置の構成部品を封止し、電気的に絶縁す
る。被覆材料は、例えばパラレン，ポリイミド，ポリアミドイミド等の低誘電率
を有する公知の保護被覆の中から選択される。被覆は公知の被覆方法によって施
せばよく、例えば、スプレーによる方法または浸漬の方法で施せばよい。一つの
実施例では、ＰＣ基板の端部には芯材又は吸収材料が浸み込まされ、その結果、
被覆内の空隙は全て充填されることになる。芯材又は吸収材料は、表示装置１０
０の構成部品を更によりよく保護することとなる。
れにより、動作中に交わる燃料から、装置の構成部品を封止し、電気的に絶縁す
る。被覆材料は、例えばパラレン，ポリイミド，ポリアミドイミド等の低誘電率
を有する公知の保護被覆の中から選択される。被覆は公知の被覆方法によって施
せばよく、例えば、スプレーによる方法または浸漬の方法で施せばよい。一つの
実施例では、ＰＣ基板の端部には芯材又は吸収材料が浸み込まされ、その結果、
被覆内の空隙は全て充填されることになる。芯材又は吸収材料は、表示装置１０
０の構成部品を更によりよく保護することとなる。
【００３０】
実際の動作では、容量式液体レベル表示装置は乗物燃料タンク内に設置される
ので、容量性センサは、そのタンクの底部から上部に向かって配置される。乗物
は、例えばガソリン等の液体燃料を用いる、自動車、ボート、二輪車、又は他の
エンジン付乗物であっても良い。図２及び図３に示すように、一つの実施例では
、容量性センサは垂直方向（即ち、水平に対して直角）に配置されているが、こ
れに代えて、基板は、水平に対してある所定の鋭角の関係に設けることもできる
。そしてタンクが燃料で満たされると、幾つかの又は全てのセンサは燃料内に浸
漬され、また、これと同数のセンサ信号検出回路１２２も燃料内に浸漬される。
容量式液体レベル表示装置の電子構成要素が活性化され、これにより、発振回路
は、比較器の利得バンド幅よりも好ましくは早いレートで、センサ及び基準キャ
パシタを充放電させる。液体内のこれら容量性センサは、各信号検出回路１２２
に含まれるＲＣブリッジに影響を与える十分に高いキャパシタンスを有しており
、その結果、それに接続されている比較器はオン状態となる。しかしながら、燃
料レベルの低下に伴い、燃料面から出たこれらの容量センサペアは、比較器の状
態をオフに変換するようにＲＣブリッジに影響を与える低下したキャパシタンス
を有するようになる。最底部のセンサペアが燃料内に浸漬している限り、燃料組
成分析回路２２０はまた、燃料の化学的組成を分析する。より具体的には、燃料
組成分析回路２２０は、乗物の操作者に対して、ガソリンのオクタン価、フレッ
クス燃料のアルコール濃度、燃料の水分濃度を提供する。最底部のセンサペアが
燃料内に浸漬していないときは、タンク１０４が空であることを示すと共に、信
号検出回路１２２からの燃料レベル信号は、回路２２０が動作しないようにする
。
ので、容量性センサは、そのタンクの底部から上部に向かって配置される。乗物
は、例えばガソリン等の液体燃料を用いる、自動車、ボート、二輪車、又は他の
エンジン付乗物であっても良い。図２及び図３に示すように、一つの実施例では
、容量性センサは垂直方向（即ち、水平に対して直角）に配置されているが、こ
れに代えて、基板は、水平に対してある所定の鋭角の関係に設けることもできる
。そしてタンクが燃料で満たされると、幾つかの又は全てのセンサは燃料内に浸
漬され、また、これと同数のセンサ信号検出回路１２２も燃料内に浸漬される。
容量式液体レベル表示装置の電子構成要素が活性化され、これにより、発振回路
は、比較器の利得バンド幅よりも好ましくは早いレートで、センサ及び基準キャ
パシタを充放電させる。液体内のこれら容量性センサは、各信号検出回路１２２
に含まれるＲＣブリッジに影響を与える十分に高いキャパシタンスを有しており
、その結果、それに接続されている比較器はオン状態となる。しかしながら、燃
料レベルの低下に伴い、燃料面から出たこれらの容量センサペアは、比較器の状
態をオフに変換するようにＲＣブリッジに影響を与える低下したキャパシタンス
を有するようになる。最底部のセンサペアが燃料内に浸漬している限り、燃料組
成分析回路２２０はまた、燃料の化学的組成を分析する。より具体的には、燃料
組成分析回路２２０は、乗物の操作者に対して、ガソリンのオクタン価、フレッ
クス燃料のアルコール濃度、燃料の水分濃度を提供する。最底部のセンサペアが
燃料内に浸漬していないときは、タンク１０４が空であることを示すと共に、信
号検出回路１２２からの燃料レベル信号は、回路２２０が動作しないようにする
。
【００３１】
温度及び燃料組成は共に燃料ポンプ流量に大きな影響を持つので、燃料ポンプ
スピードの電子的制御のための環境を燃料装置が提供できることは、特に有用で
ある。上述したような燃料ポンプ電圧のパルス幅変調は、燃料ポンプ電流を低減
し、したがって、発電機への負荷を低減する。ＰＷＭ制御はまた、燃料ポンプの
寿命、燃料の経済性、燃料タンク温度、燃料ポンプノイズ、気化放出を改善する
。さらに、燃料ポンプスピードのＰＷＭ制御は、現在公知の他のシステムに比べ
て、コスト的に非常に有利であると考えられている。
スピードの電子的制御のための環境を燃料装置が提供できることは、特に有用で
ある。上述したような燃料ポンプ電圧のパルス幅変調は、燃料ポンプ電流を低減
し、したがって、発電機への負荷を低減する。ＰＷＭ制御はまた、燃料ポンプの
寿命、燃料の経済性、燃料タンク温度、燃料ポンプノイズ、気化放出を改善する
。さらに、燃料ポンプスピードのＰＷＭ制御は、現在公知の他のシステムに比べ
て、コスト的に非常に有利であると考えられている。
【００３２】
さらに、基板上に付加的な構成要素を搭載できるようになっていることは、燃
料装置に更に他の電子的機能を付加することの基礎を提供するものである。例え
ば、他の実施例では、付加的電子構成要素には、別の温度センサ、液体の移動を
感知する水中聴音器、圧力センサが含まれる。例えば、圧力センサは、燃料タン
クからの漏れを検出する目的で、圧力の変化を検知するために付加される。その
ような付加的構成要素は、基板内に搭載または埋め込まれる。
料装置に更に他の電子的機能を付加することの基礎を提供するものである。例え
ば、他の実施例では、付加的電子構成要素には、別の温度センサ、液体の移動を
感知する水中聴音器、圧力センサが含まれる。例えば、圧力センサは、燃料タン
クからの漏れを検出する目的で、圧力の変化を検知するために付加される。その
ような付加的構成要素は、基板内に搭載または埋め込まれる。
【００３３】
このように燃料装置は、タンク内の液体燃料の特性及び状態に関する、燃料レ
ベル、燃料組成及び品質、タンク内圧力、燃料温度、車が非稼動中の燃料の動き
を含む各種情報を提供する受動装置である。特に、燃料装置は、燃料の化学的組
成、従って品質に関する、ガソリンの水分量、オクタン価、及びフレックス燃料
のエタノール成分量に関する情報を提供する。一つの実施例では、燃料レベル信
号は、燃料表示装置又は燃料計に対してダンプされた信号を提供するように、必
要によりダンプされる。
ベル、燃料組成及び品質、タンク内圧力、燃料温度、車が非稼動中の燃料の動き
を含む各種情報を提供する受動装置である。特に、燃料装置は、燃料の化学的組
成、従って品質に関する、ガソリンの水分量、オクタン価、及びフレックス燃料
のエタノール成分量に関する情報を提供する。一つの実施例では、燃料レベル信
号は、燃料表示装置又は燃料計に対してダンプされた信号を提供するように、必
要によりダンプされる。
【００３４】
燃料装置は更に、燃料又はタンクの変化に応答して、乗物の他の装置を付勢又
は制御するための出力信号を供給する。さらに、燃料装置は、乗物内の内部配線
を可能とする車上光ファイバ通信バスをサポートする。そのような埋め込み通信
バスは、現在典型的に用いられている車上配線方法であるワイヤーハーネスより
も軽く且つコスト的にも安価である。さらに、当業者であれば、本燃料装置によ
って、各種の電気的付加機能がサポートされることが分かるであろう。例えば、
他の実施例では、本燃料装置は、車が横転したときに燃料の供給を遮断する車の
横転を検出する回路、または車上警報装置に接続された振動検出回路を含むもの
である。さらに、一実施例では、センサキャパシタは屈曲した真直ぐ指状プレー
トとして構成されているが、例えば、円形状プレート、螺旋状プレート、又はそ
の他の幾何学的形状プレート等、如何なるキャパシタ形状であっても構わない。
は制御するための出力信号を供給する。さらに、燃料装置は、乗物内の内部配線
を可能とする車上光ファイバ通信バスをサポートする。そのような埋め込み通信
バスは、現在典型的に用いられている車上配線方法であるワイヤーハーネスより
も軽く且つコスト的にも安価である。さらに、当業者であれば、本燃料装置によ
って、各種の電気的付加機能がサポートされることが分かるであろう。例えば、
他の実施例では、本燃料装置は、車が横転したときに燃料の供給を遮断する車の
横転を検出する回路、または車上警報装置に接続された振動検出回路を含むもの
である。さらに、一実施例では、センサキャパシタは屈曲した真直ぐ指状プレー
トとして構成されているが、例えば、円形状プレート、螺旋状プレート、又はそ
の他の幾何学的形状プレート等、如何なるキャパシタ形状であっても構わない。
【００３５】
さらに、本発明の容量式液体レベル燃料装置の全体サイズ及び形状は、勿論、
特定の車両又は特定クラスの車両の燃料タンクのサイズと形状に合うように、変
化させることができる。したがって、燃料装置１００は、タンク内の液体レベル
を測定するときに、タンクの幾何学的形状の変化又は違いを補償するものである
。本発明は、例えば、タンク内に設置される受動式燃料レベルセンサを提供する
ものであり、その受動式燃料レベルセンサは、マイクロプロセッサを含むもので
ある。そのマイクロプロセッサは、タンク形状によって変化するタンク形状定数
に応じて燃料レベル出力を校正するように構成されている。マイクロプロセッサ
には、燃料レベルの測定対象であるタンクの形状に相当するタンク形状定数が予
め設定されている。
特定の車両又は特定クラスの車両の燃料タンクのサイズと形状に合うように、変
化させることができる。したがって、燃料装置１００は、タンク内の液体レベル
を測定するときに、タンクの幾何学的形状の変化又は違いを補償するものである
。本発明は、例えば、タンク内に設置される受動式燃料レベルセンサを提供する
ものであり、その受動式燃料レベルセンサは、マイクロプロセッサを含むもので
ある。そのマイクロプロセッサは、タンク形状によって変化するタンク形状定数
に応じて燃料レベル出力を校正するように構成されている。マイクロプロセッサ
には、燃料レベルの測定対象であるタンクの形状に相当するタンク形状定数が予
め設定されている。
【００３６】
以上の通り、本発明は各種実施例について説明したが、当業者であれば、特許
請求の範囲に記載された範囲内で各種変更、変形が可能であることが分かる。
請求の範囲に記載された範囲内で各種変更、変形が可能であることが分かる。
【図１】
図１は、本発明による燃料装置によって液体の特性が検知されるようになっ
た、液体燃料を含む燃料タンクの側断面図である。
た、液体燃料を含む燃料タンクの側断面図である。
【図２】
図２は、本発明の燃料装置の例示的実施例の前面の平面図である。
【図３】
図３は、本発明燃料装置の裏面の平面図である。
【図４】
図４は、本発明燃料装置の例示的実施例のブロック図である。
【図５】
図５は、本発明燃料装置の一実施例の燃料ポンプスピード制御回路のブロック
図である。
図である。
【図６】
図６は、本発明燃料装置の一実施例の分析回路のブロック図である。
【図７】
図７は、本発明燃料装置の第一実施例の回路図である。
【図８】
図８は、本発明燃料装置の第二実施例の回路図である。
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ，
ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ
Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ
，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＧＷ，ＭＬ，
ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＧＭ，Ｋ
Ｅ，ＬＳ，ＭＷ，ＭＺ，ＳＤ，ＳＬ，ＳＺ，ＴＺ，ＵＧ
，ＺＷ)，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ，
ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＥ，ＡＧ，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，
ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＢＺ，Ｃ
Ａ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＲ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＤＭ
，ＤＺ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＤ，ＧＥ，ＧＨ，
ＧＭ，ＨＲ，ＨＵ，ＩＤ，ＩＬ，ＩＮ，ＩＳ，ＪＰ，Ｋ
Ｅ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ
，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＡ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，
ＭＷ，ＭＸ，ＭＺ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，Ｒ
Ｕ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＳＬ，ＴＪ，ＴＭ
，ＴＲ，ＴＴ，ＴＺ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＺ，ＶＮ，ＹＵ，
ＺＡ，ＺＷ
(72)発明者 スターム， ジョン， エイ．
アメリカ合衆国， ミズーリ州 63011，
マンチェスター， アムステルダム ド
ライブ 1020
(72)発明者 マトレック， アンドリュー， エム．
アメリカ合衆国， ミズーリ州 63013，
ビューフォート， ヴィーナ ウッズ
81
(72)発明者 メイソン， クレイトン， アール．
アメリカ合衆国， アイオワ州 52101，
デコラー， リン ストリート 707
(72)発明者 ウォルフ， ウィリアム， シー．
アメリカ合衆国， ペンシルバニア州
19482， ヴァレイ フォージ， ロック
ヒル レイン 1767
Ｆターム(参考） 2F014 AA04 AA05 AA06 AA07 AC04
EA10 GA01
Claims (23)
- 【請求項１】 自己補償式燃料レベルセンサであって、該センサは、 複数のセンサペアを形成する、絶縁基板上の複数の容量性センサの二つのアレ
イと、 それぞれが第１センサペアと第２センサペアに接続され、前記各信号検出回路
は、前記第１センサペアのキャパシタンスと前記第２センサペアのキャパシタン
スとを比較するように構成された比較器を有する複数の信号検出回路と、 を具備することを特徴とする燃料レベルセンサ。 - 【請求項２】 請求項に１記載の燃料レベルセンサにおいて、前記二つのア
レイは、前記基板の前面に取り付けられた第１センサアレイと、前記基板の裏面
に取り付けられた第２センサアレイとからなることを特徴とする自己補償式燃料
レベルセンサ。 - 【請求項３】 請求項２に記載の燃料レベルセンサにおいて、前記第１セン
サアレイと前記第２センサアレイは互いに重なり合って配置されており、前記複
数のセンサペアはそれぞれ、前記第１センサアレイからの第１容量性センサと、
前記第２センサアレイからの第２容量性センサとからなり、前記第１容量性セン
サと前記第２容量性センサとは互いに重なり合って配置されていることを特徴と
する自己補償式燃料レベルセンサ。 - 【請求項４】 請求項３に記載の燃料レベルセンサにおいて、前記複数の容
量性センサはそれぞれ、複数の屈曲した指状体からなることを特徴とする自己補
償式燃料レベルセンサ。 - 【請求項５】 請求項４に記載の燃料レベルセンサにおいて、前記屈曲した
指状体はほぼ垂直に設けられていることを特徴とする自己補償式燃料レベルセン
サ。 - 【請求項６】 請求項４に記載の燃料レベルセンサにおいて、前記屈曲した
指状体はほぼ水平に設けられていることを特徴とする自己補償式燃料レベルセン
サ。 - 【請求項７】 請求項１に記載の燃料レベルセンサにおいて、前記第１セン
サペアと前記第２センサペアは、前記複数の信号検出回路の一つによって並列に
結合されていることを特徴とする自己補償式燃料レベルセンサ。 - 【請求項８】 請求項１に記載の燃料レベルセンサにおいて、前記複数のセ
ンサペアは少なくとも二つのセンサペアからなり、該センサペアは個別燃料レベ
ル出力に対応していることを特徴とする自己補償式レベルセンサ。 - 【請求項９】 請求項８に記載の燃料レベルセンサにおいて、前記複数のセ
ンサペアは１６個のセンサペアからなることを特徴とする自己補償式レベルセン
サ。 - 【請求項１０】 請求項１に記載の燃料レベルセンサにおいて、前記第１セ
ンサペアと前記第２センサペアは相互に隣り合って配置されていることを特徴と
する自己補償式レベルセンサ。 - 【請求項１１】 請求項１に記載に燃料レベルセンサにおいて、前記第１セ
ンサペアと前記第２センサペアが互いに互い違いに配置されている結果、少なく
とも一つの第３センサペアは前記第１センサペアと前記第２センサペアの間に配
置されることを特徴とする自己補償式レベルセンサ。 - 【請求項１２】 請求項１に記載の燃料レベルセンサであって、該センサは
更に信号調整回路を有し、前記複数の信号検出回路はそれぞれ前記信号調整回路
に出力信号を送出するように構成されていることを特徴とする自己補償式レベル
センサ。 - 【請求項１３】 請求項１３に記載の燃料レベルセンサにおいて、前記信号
調整回路は、少なくともアナログ式燃料計を含む複数の出力装置を駆動するよう
に構成されていることを特徴とする自己補償式レベルセンサ。 - 【請求項１４】 受動式燃料レベルセンサであって、該センサは、 絶縁基板上に、複数のセンサペアを形成する複数の容量性センサと、 それぞれが第１センサペアと第２センサペアに結合され、前記第１センサペア
のキャパシタンスと前記第２センサペアのキャパシタンスとを比較するように構
成された複数の比較回路と、 前記比較回路に結合され、該比較回路から出力を受けるように構成され、更に
、複数の出力装置を駆動するように構成された信号調整回路と、 を具備することを特徴とする自己補償式レベルセンサ。 - 【請求項１５】 請求項１４に記載の燃料レベルセンサであって、該センサ
は更に、複数の出力装置を具備することを特徴とする受動式燃料レベルセンサ。 - 【請求項１６】 請求項１５に記載の燃料レベルセンサにおいて、前記複数
の出力装置は、燃料ポンプスピード制御回路を有することを特徴とする受動式燃
料レベルセンサ。 - 【請求項１７】 請求項１５に記載の燃料レベルセンサにおいて、前記複数
の出力装置は、燃料組成分析回路を有することを特徴とする受動式燃料レベルセ
ンサ。 - 【請求項１８】 請求項１７に記載の燃料レベルセンサであって、該センサ
は更にマイクロコントローラを具備し、そして前記組成分析回路は、並列に結合
された、電子的駆動回路と、複素インピーダンス検出回路と、電気化学ポテンシ
ョスタットと、温度検出器とを有し、それぞれは指定されたセンサペアから入力
を受けて、前記マイクロコントローラに出力を提供するように構成され、前記マ
イクロコントローラは前記燃料レベルセンサが接触している燃料の化学的組成を
分析するように構成されていることを特徴とする受動式燃料レベルセンサ。 - 【請求項１９】 請求項１８に記載の燃料レベルセンサにおいて、前記燃料
組成分析回路は、前記燃料のアルコール含有量を信号出力するように構成されて
いることを特徴とする受動式燃料レベルセンサ。 - 【請求項２０】 請求項１９に記載の燃料レベルセンサにおいて、前記燃料
組成分析回路は、前記燃料のエタノール含有量を信号出力するように構成されて
いることを特徴とする受動式燃料レベルセンサ。 - 【請求項２１】 請求項１８に記載の燃料レベルセンサにおいて、前記燃料
組成分析回路は、前記燃料の水分含有量を信号出力するように構成されているこ
とを特徴とする受動式燃料レベルセンサ。 - 【請求項２２】 請求項１８に記載の燃料レベルセンサにおいて、前記燃料
組成分析回路は、前記燃料のオクタン価を信号出力するように構成されているこ
とを特徴とする受動式燃料レベルセンサ。 - 【請求項２３】 タンク内の燃料レベルの測定において、タンクの幾何学的
形状の変動を補償する方法であって、該方法は、 マイクロプロセッサを有する受動式燃料レベルセンサをタンク内に設置するた
めに受動式燃料レベルセンサを提供する過程と、 タンク形状によって変動するタンク形状定数に従って燃料レベル出力を校正す
るように前記マイクロプロセッサを構成する過程と、 燃料レベルが測定されているタンクの形状に一致するタンク形状定数を前記マ
イクロプロセッサに提供する過程と、 を具備することを特徴とするタンクの幾何学的形状変動補償方法。
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US15301999P | 1999-09-09 | 1999-09-09 | |
| US60/153,019 | 1999-09-09 | ||
| PCT/US2000/024678 WO2001018503A1 (en) | 1999-09-09 | 2000-09-08 | Fuel system |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003508775A true JP2003508775A (ja) | 2003-03-04 |
Family
ID=22545451
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001522045A Pending JP2003508775A (ja) | 1999-09-09 | 2000-09-08 | 燃料装置 |
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| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6578416B1 (ja) |
| EP (1) | EP1210566A4 (ja) |
| JP (1) | JP2003508775A (ja) |
| AU (1) | AU7360200A (ja) |
| CA (1) | CA2384677A1 (ja) |
| WO (1) | WO2001018503A1 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012163508A (ja) * | 2011-02-09 | 2012-08-30 | Mitsubishi Electric Corp | 燃料検出装置 |
Families Citing this family (42)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6767141B1 (en) * | 2000-12-04 | 2004-07-27 | Optical Communication Products, Inc. | Optical interface unit |
| US6885199B2 (en) * | 2001-05-17 | 2005-04-26 | Siemens Vdo Automotive Corp. | Fuel sensor |
| US6693444B2 (en) * | 2002-07-19 | 2004-02-17 | Delphi Technologies, Inc. | Circuit design for liquid property sensor |
| US6907353B2 (en) * | 2003-06-24 | 2005-06-14 | Delphi Technologies, Inc. | Apparatus and method for measuring fluid characteristics |
| DE10345708A1 (de) * | 2003-10-01 | 2005-04-21 | Volkswagen Ag | Füllstand-Messsystem |
| US7242172B2 (en) * | 2004-03-08 | 2007-07-10 | Intel Corporation | Microprocessor die with integrated voltage regulation control circuit |
| EP1582848A1 (de) * | 2004-04-02 | 2005-10-05 | Hectronic Ag | Verfahren und Vorrichtung zur Prüfung von Typ und Qualität eines flüssigen Mediums in einem Tank |
| US20080231290A1 (en) * | 2004-05-14 | 2008-09-25 | Scientific Generics Ltd. | Capacitive Position Sensor |
| US7221934B2 (en) * | 2004-10-08 | 2007-05-22 | Jeong Kim | Mobile telephone network-based system for detection and location of hazardous agents |
| EP1677083A1 (fr) * | 2004-12-22 | 2006-07-05 | Roxer Industries S.A. | Capteur de niveau d'un liquide. |
| FR2883602B1 (fr) * | 2005-03-22 | 2010-04-16 | Alain Lunati | Procede d'optimisation des parametres de fonctionnement d'un moteur a combustion |
| DE102005022933A1 (de) * | 2005-05-13 | 2006-11-16 | Joma-Polytec Kunststofftechnik Gmbh | Messsystem zur Messung des Füllstandes einer sich in einem Behälter befindlichen Flüssigkeit und Fahrzeugflüssigkeitsbehälter |
| US7091819B1 (en) | 2005-06-22 | 2006-08-15 | Ti Group Automotive Systems, L.L.C. | Variable resistor card for a fuel level sensor |
| JP4746479B2 (ja) * | 2005-07-04 | 2011-08-10 | 日本特殊陶業株式会社 | 静電式液体状態検知装置 |
| FR2892509B1 (fr) * | 2005-10-26 | 2007-12-21 | Inergy Automotive Systems Res | Jauge capacitive pour reservoir a carburant |
| JP2009513963A (ja) * | 2005-10-26 | 2009-04-02 | イナジー・オートモーティブ・システムズ・リサーチ・（ソシエテ・アノニム） | 静電容量式ゲージ |
| WO2007048736A1 (en) * | 2005-10-26 | 2007-05-03 | Inergy Automotive Systems Research (Societe Anonyme) | Capacitive gauge comprising interdigital electrodes on an insulating substrate |
| US7421896B2 (en) * | 2005-12-02 | 2008-09-09 | Trane International Inc. | Variable frequency charge pump in capacitive level sensor |
| WO2008014359A2 (en) * | 2006-07-28 | 2008-01-31 | Milan Sremac | A method for operating a flex fuel conversion system |
| US7523661B2 (en) * | 2006-08-02 | 2009-04-28 | Honeywell International Inc. | Methods and systems for liquid volumetric measurement |
| WO2008049913A1 (en) * | 2006-10-26 | 2008-05-02 | Inergy Automotive Systems Research (Société Anonyme) | Process for measuring a liquid level in a tank and associated system |
| TWM316388U (en) * | 2007-01-03 | 2007-08-01 | Syspotek Corp | Container with the sensing unit for liquid amount |
| DE102007045908A1 (de) * | 2007-09-26 | 2009-04-09 | Hella Kgaa Hueck & Co. | Kraftstoffsensoreinrichtung |
| US20100295565A1 (en) * | 2008-01-09 | 2010-11-25 | Diraction, Llc | Automated phase separation and fuel quality sensor |
| FR2934064A1 (fr) * | 2008-07-18 | 2010-01-22 | Systemes Electroniques De Mesu | Detecteur conditionneur miniature pour regulation de niveau |
| US8878682B2 (en) | 2009-10-16 | 2014-11-04 | Franklin Fueling Systems, Inc. | Method and apparatus for detection of phase separation in storage tanks using a float sensor |
| CN102667130B (zh) | 2009-11-30 | 2014-08-20 | 丰田自动车株式会社 | 燃料罐系统及燃料供给系统 |
| US20130220013A1 (en) * | 2009-12-17 | 2013-08-29 | Bae Systems Plc | Sensors |
| WO2012018630A1 (en) | 2010-07-26 | 2012-02-09 | Veeder-Root Company | Magnetostrictive probe having phase separation float assembly |
| US10564025B2 (en) * | 2011-01-25 | 2020-02-18 | Hewlett-Packard Development Company, L.P. | Capacitive fluid level sensing |
| US8775052B2 (en) * | 2011-12-15 | 2014-07-08 | GM Global Technology Operations LLC | Sensors bias detection for electronic returnless fuel system |
| JP6075965B2 (ja) * | 2012-04-12 | 2017-02-08 | 矢崎総業株式会社 | 液体濃度検出装置 |
| JP6023759B2 (ja) * | 2014-08-01 | 2016-11-09 | ヤマハ発動機株式会社 | センサ、相分離検出システム、及び相分離検出方法 |
| FR3044090A1 (fr) * | 2015-11-20 | 2017-05-26 | Plastic Omnium Advanced Innovation & Res | Procede de detection d'un niveau d'un fluide dans un etat liquide et/ou solide dans un reservoir et systeme associe |
| US10816427B2 (en) | 2018-05-09 | 2020-10-27 | Ford Global Technologies, Llc | Integrated fuel composition and pressure sensor |
| DE102018214089A1 (de) * | 2018-08-21 | 2020-02-27 | Hectronic Gmbh | Server und Vorrichtung zum Ermitteln einer Kraftstoffqualität in einem Kraftstofftank |
| US11674838B2 (en) | 2019-04-04 | 2023-06-13 | Poseidon Systems Llc | Capacitive fringe field oil level sensor with integrated humidity and temperature sensing |
| DE102019109274A1 (de) * | 2019-04-09 | 2020-10-15 | Carl Freudenberg Kg | Vorrichtung zur Messung physikalischer Eigenschaften einer Flüssigkeit mit Sensorband |
| US11913897B2 (en) * | 2020-01-24 | 2024-02-27 | FluidInsight Ltd. | Fluid property sensor and fluid particle sensor |
| CN113252131B (zh) * | 2021-04-06 | 2022-10-18 | 上海宇航系统工程研究所 | 一种运载火箭上升段贮箱内推进剂余量的测量系统与方法 |
| WO2025014825A1 (en) * | 2023-07-07 | 2025-01-16 | MTS IP Holdings Ltd | Fluid sensor systems |
| CN119023020B (zh) * | 2024-10-22 | 2025-02-28 | 四川泛华航空仪表电器有限公司 | 一种多参数补偿高精度油量传感器 |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5138880A (en) * | 1991-05-29 | 1992-08-18 | Lee/Maatuk Engineering, Inc. | Digital level sensing probe system |
| JP3471881B2 (ja) | 1993-02-01 | 2003-12-02 | リー／マータク・エンジニアリング・インコーポレイテッド | 変動する流体位及び傾斜検知プローブ装置 |
| GB9519006D0 (en) * | 1995-09-16 | 1995-11-15 | Rolls Royce & Ass | Capacitance probe |
| US5747689A (en) * | 1996-12-09 | 1998-05-05 | Ford Global Technologies, Inc. | Fluid level sensing system |
| WO1998057132A1 (en) * | 1997-06-12 | 1998-12-17 | Matulek Andrew M | Capacitive liquid level indicator |
-
2000
- 2000-09-08 US US09/658,755 patent/US6578416B1/en not_active Expired - Fee Related
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- 2000-09-08 EP EP00961682A patent/EP1210566A4/en not_active Withdrawn
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012163508A (ja) * | 2011-02-09 | 2012-08-30 | Mitsubishi Electric Corp | 燃料検出装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
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| WO2001018503A9 (en) | 2002-09-26 |
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