以下、本発明の実施の形態を、図面を参� ��しながら説明する。尚、以下の実施形態で� ��、流体として液体が使用され、流体判別と� ��て液種識別がなされているが、本発明にお� ��ては、流体として気体その他の流動性を持� ��ものを使用することができ、流体判別とし� ��気体種類の識別や流体の有無の検知その他� ��判別を行うことができる。

 図1は本発明による液種識別装置用検知部 モールドパッケージの一実施形態を示す模式 的斜視図であり、図2はその模式的断面図で� �り、図3はその液種検知部を含む第1の板状突 出部を示す模式的部分断面図である。また、 図4は本実施形態の検知部モールドパッケー� �を用いた液種識別センサーモジュールを示� �模式的斜視図であり、図5はその模式的断面� ��である。また、図6はこの液種識別センサー モジュールを用いた液種識別装置を示す模式 的断面図であり、図7はその使用状態を示す� �式的断面図である。

 図7に示されているように、液種識別装置 1は、たとえば自動車に搭載された排ガス浄� �システムを構成するNOx分解用の尿素水溶液� �ンク100の内部に配置されたドージングパイ� �ユニット部を構成する壁部材101に取り付け� �れる。この取り付けは、ネジ止めまたはバ� �ド締めにより行うことができる。図6および� ��7に示されているように、液種識別装置1は� �液種識別センサーモジュール(以下、単に「� ��別センサーモジュール」ということがある) 2、液位センサーモジュール3、防水ケース4お よび防水配線5を備えている。

 識別センサーモジュール2を構成する液種 識別装置用検知部モールドパッケージ2Aは、� ��1~図3に示されているように、液種識別セン� ��ー部21及び液温センサー部22を備えている。

 液種識別センサー部21では、発熱体及び� �温体を含んでなる薄膜チップからなる後述� �液種検知部21aが、接合材21bにより第1の金属� ��ダイパッド21cに接合されている。また、液� ��検知部21aの発熱体の電極及び感温体の電極� ��外部電極端子(リード)21eとが、それぞれボ� �ディングワイヤ21dにより電気的に接続され� �いる。液温センサー部22も、同様な構成を有 している。即ち、発熱体及び感温体を含んで なる薄膜チップからなる液温検知部22aが、接 合材により第2の金属製ダイパッド22cに接合� �れている。また、液温検知部22aの発熱体の� �極及び感温体の電極と外部電極端子(リード) 22eとが、それぞれボンディングワイヤ22dによ り電気的に接続されている。

 図8に液種検知部21aの分解斜視図を示す。液 種検知部21aは、たとえばAl ₂ O ₃ からなるチップ基板21a1と、Ptからなる感温体 21a2と、SiO ₂ からなる層間絶縁膜21a3と、TaSiO ₂ からなる発熱体21a4及びNiからなる発熱体電極 21a5と、SiO ₂ からなる保護膜21a6と、Ti/Auからなる電極パッ ド21a7とを、順に適宜積層したものからなる� �感温体21a2は、図示はされていないが蛇行パ� ��ーン状に形成されている。感温体21a2および 発熱体電極21a5に接続された電極パッド21a7は� ��図2及び図3に示されるようにして、ボンデ� �ングワイヤ21dを介して外部電極端子21eに接� �されている。尚、液温検知部22aも液種検知� �21aと同様な構成とすることができる。但し� �液温検知部22aの場合には、発熱体に対する� �電を行わないので、液種検知部21aと同様な� �成から層間絶縁膜21a3、発熱体21a4及び発熱体 電極21a5を除外したものを使用してもよい。� �種検知部21a及び液温検知部22aの厚さは、例� �ば0.2mm~1mmである。

 図1~図3に示されているように、液種識別� ��ンサー部21と液温センサー部22とは、封止材 としてのモールド樹脂23によって一体化され� ��いる。モールド樹脂23の材質としては、シ� �カ及び/またはカーボン含有エポキシ樹脂が� ��示される。この樹脂は、金属製ダイパッド2 1c,22cよりも高い親水性をもつ。尚、モールド 樹脂23に代えて、セラミックその他の材質か� ��なる封止材を使用してもよい。外部電極端� ��21e,22eの先端が、モールド樹脂23から突出し� ��いる。モールド樹脂23は、液種識別センサ� �部21及び液温センサー部22に対応して、外部� ��極端子21e,22eとは反対側(図では下側)に、第1 の板状突出部21P及び第2の板状突出部22Pを備� �ている。これらの板状突出部21P,22Pは、被測� ��液体に浸漬され該被測定液体との熱交換の� ��め該被測定液体と接触する。

 第1の板状突出部21Pは、液種検知部21a及び 第1の金属製ダイパッド21cを、これらが表面� �露出することのないようにモールド樹脂23で 封止することで形成されている。第1の板状� �出部21Pの両主面は第1の金属製ダイパッド21c� ��平行である。同様に、第2の板状突出部22Pは 、液温検知部22a及び第2の金属製ダイパッド22 cを、これらが表面に露出することのないよ� �にモールド樹脂23で封止することで形成され ている。第2の板状突出部22Pの両主面は第2の� ��属製ダイパッド22cと平行である。第1の板状 突出部21P及び第2の板状突出部22Pは、同一平� �上(図2の紙面上)にて互いに隔てられて配置� �れている。

 第1及び第2の金属製ダイパッド21c,22c及び� ��部電極端子21e,22eは、リードフレームからの 切断により得ることができる。金属製ダイパ ッド21c,22cの厚さは例えば0.2mm~0.3mmである。

 第1及び第2の板状突出部21P,22Pにおいて、� ��属製ダイパッド21c,22cの第1の主面(液種検知� ��21aまたは液温検知部22aの接合された主面)を 覆うモールド樹脂23の厚さはT1であり、該金� �製ダイパッドの第2の主面を覆うモールド樹� ��23の厚さはT2である。液種検知部21a及び接合 材21bの合計厚さ又は液温検知部22a及びその接 合材の合計厚さはt0であり、液種検知部21a又� ��液温検知部22aの上のモールド樹脂23の厚さ� �t1であり、ここでt0+t1=T1である。厚さt1は、� �えば、0.2mm~1.0mmである。厚さT2は、被測定液� ��と金属製ダイパッドとの熱交換を高める観� ��からはできるだけ小さい方が好ましいが、� ��時劣化によるひび割れ等の損傷の発生を防� ��する観点からはできるだけ大きい方が好ま� ��い。厚さT2を、例えば0.2mm~1.5mmとすることで 、被測定液体と金属製ダイパッドとの熱交換 を高め且つ損傷発生を防止する効果を良好に 発揮することができる。

 また、第1及び第2の板状突出部21P,22Pにお� ��る温度変化による熱膨張収縮に基づく反り� ��発生を抑制するためには、厚さT1と厚さT2と の比を0.5~2.0の範囲内にするのが好ましい。

 尚、液種検知部21a及び液温検知部22aの寸� ��は例えば縦横2mm~4mmであり、第1及び第2の板� ��突出部21P,22Pの主面の寸法は例えば縦横3mm~5m mである。

 以上のような本実施形態の液種識別装置� ��検知部モールドパッケージによれば、液種� ��知部21a及び液温検知部22aが接合された金属� ��ダイパッド21c,22cが表面に露出していないの で、長期にわたる使用に際しても、内部への 被測定液体の浸入が抑制され、検知精度の低 下は少ない。また、本実施形態によれば、液 種識別装置用検知部モールドパッケージの外 面が金属製ダイパッド21c,22cよりも高い親水� �をもつモールド樹脂23により形成されるので 、被測定液体が尿素水溶液のような水性液体 である場合において外面への気泡の付着が低 減され、検知精度の低下及び変動は少ない。 更に、本実施形態の液種識別装置用検知部モ ールドパッケージの作製工程は、特許文献2� �ものの作製工程に比べて簡単化されている� �

 また、本発明によれば、液種識別装置用� ��知部モールドパッケージの外面は金属製ダ� ��パッドまたは第1及び第2の金属製ダイパッ� �よりも高い親水性をもつ封止材たとえばモ� �ルド樹脂及びモールドセラミックにより形� �されるので、被測定液体が水性液体である� �合において外面への気泡の付着が低減され� �検知精度の低下は少ない。しかも、このよ� �な液種識別装置用検知部モールドパッケー� �は、その作製において工程を複雑化させる� �とがない。

 以上のような検知部モールドパッケージ2 Aを用いて、図4及び図5に示されるような識別 センサーモジュール2を構成することができ� �。

 図5に示されているように、検知部モール ドパッケージ2Aは、大略円板形状の底板2Bに� �り支持されている。即ち、底板2Bの中央には 下向きに凹部が形成されており、該凹部内に 、シールのためのO-リング2Cを介して、検知� �モールドパッケージ2Aが収容されている。但 し、上記板状突出部21P,22Pはこの凹部より下� �位置しており、即ち板状突出部21P,22Pは底板2 Bの下面より下方に突出している。底板2Bの下 面には、該底板から突出して露出する板状突 出部21P,22Pを囲むように、カバー部材2Dがネジ 止めにより付設されている。図6にも示され� �いるように、このカバー部材2Dにより、板状 突出部21P,22Pの近傍の領域を通って底板2Bの下 面(図6では横向き状態にある)に沿って延びた 両端開放の被測定液体導入路24が形成される� ��

 図5において、底板2Bの上方には、大略円� ��形状の液種検知回路の基板(液種検知回路基 板)2Eが配置されている。該基板2Eには、不図� ��のカスタムIC(ASIC)その他の所要の素子また� �部品が載置されている。このカスタムICは、 後述のように、液種検知回路の一部および識 別演算部を作り込んでなるものである。液種 検知回路基板2Eの上方には、大略円板形状の� ��板2Fが配置されている。該蓋板の周囲には� �水シール部材2F’が配置されており、該防水 シール部材を介して蓋板2Fには大略円筒形状� ��側壁板2Gの上端部がカシメにより取り付け� �れている。側壁板2Gの下端部は、底板2Bの上� ��の外周部に嵌合されている。側壁板2Gの側� �には、上端部と下端部との間の位置におい� �内側に凹の環状溝が形成されている。この� �状溝内に液種検知回路基板2Eの外周部が適合 しており、これにより液種検知回路基板2Eが� ��持されている。底板2B、側壁板2G及び蓋板2F� ��、耐腐食性材料たとえばステンレススチー� ��等の金属からなる。

 尚、上記の底板2Bが本発明の第1部材を構� ��し、側壁板2G、蓋板2F及び防水シール部材2F� ��が本発明の第2部材を構成する。該第2部材� �第1部材との間には収容空間が形成されてい� ��。該収容空間内には、上記液種検知回路基� ��2Eが収容されており、更に上記検知部モー� �ドパッケージ2Aの液種識別センサー部21及び� ��温センサー部22の外部電極端子21e,22eが収容� ��れている。また、図5に示されているように 、上記収容空間内において、液種検知回路基 板2Eの下面には、配線部材2Iが取り付けられ� �いる。該配線部材は、外部電極端子21e,22eの� ��端と液種検知回路基板2Eの回路とを接続す� �。更に、配線部材2Iには、複数の端子ピン2H� ��一端が取り付けられている。該端子ピンの� ��端は配線部材2Iを介して液種検知回路基板2E の回路と接続されている。端子ピン2Hは、液� ��検知回路基板2E及び蓋板2Fを貫通して外部へ と延出している。尚、端子ピン2Hと蓋板2Fと� �間には防水シールが介在している。

 以上のような識別センサーモジュール2を 用いて、上記のような図6及び図7に示される� ��種識別装置1を構成することができる。

 液位センサーモジュール3は、従来公知の 圧力センサーからなり、タンク内液体から受 ける水圧を検知し、その検知信号(液位に対� �する)を端子ピン31から出力する。

 図6に示されているように、防水ケース4� �には電源回路部41が配置されており、該電源 回路部41は不図示の支持手段により支持され� ��いる。電源回路部41は、回路基板41aに所要� �回路素子を搭載してなるものであり、外部� �源から供給される例えば直流24Vに基づき、� �種識別装置1の各回路部分の駆動に適した例� ��ば直流5Vを作るものである。回路基板41aの� �路には、上記識別センサーモジュール2の端� ��ピン2Hおよび液位センサーモジュール3の端� ��ピン31がそれぞれ接続されている。

 防水配線5は防水ケース4から上方へと延� �ており、タンク100の天板を貫通して端部が� �ンク外に位置している。防水配線5の端部に� ��、外部回路との接続のためのコネクター51� �付されている。防水配線5は、電源回路部41� �の給電線、並びに回路基板41aを介しての識� �センサーモジュール2および液位センサーモ� ��ュール3のそれぞれからの出力信号線を含ん でいる。

 尚、図5に示されているように、防水ケー ス4への識別センサーモジュール2の取り付け� ��際しては、シールリング4Sが介在せしめら� �る。図示はしないが、防水ケース4への液位� ��ンサーモジュール3の取り付けに際しても、 同様なシールリングが介在せしめられる。

 識別センサーモジュール2は、被測定液体 導入路24が鉛直方向を向くようにして、防水� ��ース4へ取り付けられる。この状態では、板 状突出部21Pが板状突出部22Pの上方に位置する 。

 以上の説明では、識別センサーモジュー� ��2が防水ケース4に取り付けられ、該防水ケ� �スが尿素水溶液タンク100の内部に位置する� �部材101に取り付けられるものとしているが� �本発明においては、その他の取り付け形態� �可能である。

 図9は、尿素水溶液タンクへの識別センサ ーモジュールの取り付けの他の形態を示す模 式的断面図である。この形態においては、尿 素水溶液タンク100’の外板に直接識別センサ ーモジュール2を取り付けている。この取り� �けは、上記防水ケース4に対する取り付けと� ��様にして行うことができる。尚、図示はし� ��いが、液位センサーモジュールも同様にし� ��尿素水溶液タンク100’の外板に直接取り付� ��ることができる。そして、これらの識別セ� ��サーモジュール及び液位センサーモジュー� ��を用いて、基本的には図6及び図7に示され� �ものと同様な液種識別装置を構成すること� �できる。

 さて、図10に、以上説明したような実施� �態における液種識別ための回路の構成を示� �。上記の液種識別センサー部21の感温体21a2� �液温センサー部22の感温体22a2、及び2つの抵� ��体64,66によりブリッジ回路(液種検知回路)68� ��形成されている。このブリッジ回路68の出� �が差動増幅器70に入力され、該差動増幅器の 出力(液種検知回路出力またはセンサー出力� �もいう)が不図示のA/D変換器を介して識別演� ��部を構成するマイコン(マイクロコンピュー タ)72に入力される。また、マイコン72には、� ��温センサー部22の感温体22a2から液温検知増� ��器71を経て被測定液体の温度に対応する液� �対応出力値が入力される。一方、マイコン72 からは、液種識別センサー部21の発熱体21a4へ の通電経路に位置するスイッチ74に対してそ� ��開閉を制御するヒーター制御信号が出力さ� ��る。

 本実施形態においては、図10にて一点鎖� �で囲まれる部分が上記カスタムICに作り込ま れている。

 図10には、簡単のために、スイッチ74が単 なる開閉を行うものとして記載されているが 、カスタムICに作り込む際に、互いに異なる� ��圧の印加が可能な複数の電圧印加経路を形� ��しておき、ヒーター制御に際していずれか� ��電圧印加経路を選択できるようにしてもよ� ��。このようにすることで、液種識別センサ� ��部21の発熱体21a4の特性の選択の幅が大幅に� ��がる。すなわち、発熱体21a4の特性に応じて 識別に最適な電圧を印加することが可能とな る。また、ヒーター制御に際して互いに異な る複数の電圧の印加を行うことができるので 、識別対象液体の種類を広げることが可能と なる。

 また、図10には、簡単のために、抵抗体64 ,66が抵抗値一定のものとして記載されている が、カスタムICに作り込む際に、これら抵抗� ��64,66のそれぞれを抵抗値可変なものに形成� �ておき、識別に際して抵抗体64,66の抵抗値を 適宜変更できるようにしてもよい。同様に、 カスタムICに作り込む際に、差動増幅器70お� �び液温検知増幅器71について特性調節が可能 なようにしておき、識別に際して増幅器特性 を適宜変更できるようにしてもよい。このよ うにすることで、液種検知回路の特性を最適 なものに設定することが容易になり、液種識 別センサー部21および液温センサー部22の製� �上の個体ばらつきとカスタムICの製造上の個 体ばらつきとに基づき発生する識別特性のば らつきを低減することができ、製造歩留まり が向上する。

 以下、本実施形態における液種識別動作� ��つき説明する。

 タンク100内に被測定液体USが収容される� �、識別センサーモジュール2を覆うカバー部� ��2Dにより形成される被測定液体導入路24内に も被測定液体USが満たされる。被測定液体導� ��路24内を含めてタンク100内の被測定液体USは 実質上流動しない。

 マイコン72からスイッチ74に対して出力さ れるヒーター制御信号(スイッチ閉信号)によ� ��、該スイッチ74を所定時間(たとえば8秒間)� �じることで、発熱体21a4に対して所定高さ(た とえば10V)の単一パルス電圧Pを印加して該発� ��体を発熱させる。この時の差動増幅器70の� �力電圧(センサー出力)Qは、図11に示されるよ うに、発熱体21a4への電圧印加中は次第に増� �し、発熱体21a4への電圧印加終了後は次第に� ��少する。

 マイコン72では、図11に示されているよう に、発熱体21a4への電圧印加の開始前の所定� �間(たとえば0.1秒間)センサー出力を所定回数 (たとえば256回)サンプリングし、その平均値� ��得る演算を行って平均初期電圧値V1を得る� �この平均初期電圧値V1は、感温体21a2の初期� �度に対応する。

 また、図11に示されているように、発熱� �への電圧印加の開始から比較的短い時間で� �る第1の時間(例えば単一パルスの印加時間の 1/2以下であって0.5~3秒間;図11では2秒間)経過� �(具体的には第1の時間の経過の直前)に所定� �間(たとえば0.1秒間)センサー出力を所定回数 (たとえば256回)サンプリングし、その平均値� ��とる演算を行って平均第1電圧値V2を得る。� ��の平均第1電圧値V2は、感温体21a2の単一パル ス印加開始から第1の時間経過時の第1温度に� ��応する。そして、平均初期電圧値V1と平均� �1電圧値V2との差V01(=V2-V1)を液種対応第1電圧� �として得る。

 また、図11に示されているように、発熱� �への電圧印加の開始から比較的長い時間で� �る第2の時間(例えば単一パルスの印加時間;� �11では8秒間)経過時(具体的には第2の時間の� �過の直前)に所定時間(たとえば0.1秒間)セン� �ー出力を所定回数(たとえば256回)サンプリン グし、その平均値をとる演算を行って平均第 2電圧値V3を得る。この平均第2電圧値V3は、感 温体21a2の単一パルス印加開始から第2の時間� ��過時の第2温度に対応する。そして、平均初 期電圧値V1と平均第2電圧値V3との差V02(=V3-V1)� �液種対応第2電圧値として得る。

 ところで、以上のような単一パルスの電� ��印加に基づき発熱体21a4で発生した熱の一部 は被測定液体を介して感温体21a2へと伝達さ� �る。この熱伝達には、パルス印加開始から� �時間に依存して異なる主として2つの形態が� ��る。即ち、パルス印加開始から比較的短い� ��間(例えば3秒とくに2秒)内の第1段階では、� �伝達は主として伝導が支配的である(このた� ��、液種対応第1電圧値V01は主として液体の熱 伝導率による影響を受ける)。これに対して� �第1段階後の第2段階では、熱伝達は主として 自然対流が支配的である(このため、液種対� �第2電圧値V02は主として液体の動粘度による� ��響を受ける)。これは、第2段階では、第1段� ��で加熱された被測定液体による自然対流が� ��生し、これによる熱伝達の比率が高くなる� ��らである。

 上記のように、排ガス浄化システムにお� ��て使用される尿素水溶液の濃度[重量パーセ ント:以下同様]は32.5%が最適とされている。� �って、尿素水溶液タンク100に収容されるべ� �尿素水溶液の尿素濃度の許容範囲を、たと� �ば32.5%±5%と定めることができる。この許容� �囲の幅±5%は、所望により適宜変更可能であ� ��。即ち、本実施形態では、所定の液体とし� ��、尿素濃度が32.5%±5%の範囲内の尿素水溶液� ��定めている。

 上記液種対応第1電圧値V01及び液種対応第 2電圧値V02は、尿素水溶液の尿素濃度が変化� �るにつれて変化する。従って、尿素濃度32.5% ±5%の範囲内の尿素水溶液に対応する液種対� �第1電圧値V01の範囲(所定範囲)及び液種対応� �2電圧値V02の範囲(所定範囲)が存在する。

 ところで、尿素水溶液以外の液体であっ� ��も、その濃度によっては、上記の液種対応� ��1電圧値V01の所定範囲内及び液種対応第2電� �値V02の所定範囲内の出力が得られる場合が� �る。即ち、液種対応第1電圧値V01または液種� ��応第2電圧値V02がそれぞれ所定範囲内であっ たとしても、その液体が所定の尿素水溶液で あるとは限らない。例えば、図12に示されて� ��るように、尿素濃度が所定範囲内32.5%±5%の� ��素水溶液で得られる液種対応第1電圧値V01の 範囲内(即ち、センサー表示濃度値に換算し� �32.5%±5%の範囲内)には、砂糖濃度が25%±3%程度 の範囲内の砂糖水溶液の液種対応第1電圧値� �存在する。

 しかしながら、この砂糖濃度範囲内の砂� ��水溶液から得られる液種対応第2電圧値V02の 値は、所定の尿素濃度範囲内の尿素水溶液で 得られる液種対応第2電圧値V02の範囲とはか� �離れたものとなる。即ち、図13に示されてい るように、25%±3%程度の砂糖濃度範囲を包含� �る15%~35%の砂糖濃度範囲内の砂糖水溶液では� ��液種対応第1電圧値V01が所定の尿素濃度範囲 内の尿素水溶液と重複するものがあるが、液 種対応第2電圧値V02は所定の尿素濃度範囲内� �尿素水溶液とは大きく異なる。尚、図13では 、液種対応第1電圧値V01及び液種対応第2電圧� ��V02の双方が、尿素濃度30%の尿素水溶液のも� ��を1.000とした相対値で示されている。かく� �て、液種対応第1電圧値V01及び液種対応第2電 圧値V02の双方についてそれぞれの所定範囲内 にあることを所定の液体であるか否かの判定 基準とすることで、上記砂糖水溶液が所定の 液体ではないと確実に識別することができる 。

 また、液種対応第2電圧値V02が所定の液体 のものと重複する場合もあり得る。しかし、 この場合には、液種対応第1電圧値V01が所定� �液体のものと異なるので、上記判定基準に� �り当該液体が所定のものではないと確実に� �別することができる。

 本発明は、以上のように液種対応第1電圧 値V01と液種対応第2電圧値V02との関係が溶液� �種類により異なることを利用して、液種の� �別を行うものである。即ち、液種対応第1電� ��値V01と液種対応第2電圧値V02とは液体の互い に異なる物性即ち熱伝導率と動粘度との影響 を受け、これらの関係は溶液の種類により互 いに異なるので、以上のような液種識別が可 能となる。尿素濃度の所定範囲を狭くするこ とで、更に識別の精度を高めることができる 。

 即ち、本発明の実施形態では、尿素濃度� ��知の幾つかの尿素水溶液(参照尿素水溶液)� �ついて、温度と液種対応第1電圧値V01との関� ��を示す第1検量線及び温度と液種対応第2電� �値V02との関係を示す第2検量線を予め得てお� ��、これらの検量線をマイコン72の記憶手段� �記憶しておく。第1及び第2の検量線の例を、 それぞれ図14及び図15に示す。これらの例で� �、尿素濃度c1(例えば27.5%)及びc2(例えば37.5%)� �参照尿素水溶液について、検量線が作成さ� �ている。

 図14及び図15に示されているように、液種 対応第1電圧値V01及び液種対応第2電圧値V02は� ��度に依存するので、これらの検量線を用い� ��被測定液体を識別する際には、液温センサ� ��部22の感温体22a2から液温検知増幅器71を介� �て入力される液温対応出力値Tをも用いる。� ��温対応出力値Tの一例を図16に示す。このよ� ��な検量線をもマイコン72の記憶手段に記憶� �ておく。

 液種対応第1電圧値V01の測定に際しては、先 ず、測定対象の被測定液体について得た液温 対応出力値Tから図16の検量線を用いて温度値 を得る。得られた温度値をtとして、次に、� �14の第1の検量線において、温度値tに対応す� ��各検量線の液種対応第1電圧値V01(c1;t),V01(c2;t )を得る。そして、測定対象の被測定液体に� �いて得た液種対応第1電圧値V01(cx;t)のcxを、� �検量線の液種対応第1電圧値V01(c1;t),V01(c2;t)を 用いた比例演算を行って、決定する。即ち、 cxは、V01(cx;t),V01(c1;t),V01(c2;t)に基づき、以下� �式(1)
  cx=c1+
     (c2-c1)[V01(cx;t)-V01(c1;t)]
     /[V01(c2;t)-V01(c1;t)]・・・・(1)
から求める。

 同様にして、液種対応第2電圧値V02の測定に 際しては、図15の第2の検量線において、以上 のようにして被測定液体について得た温度値 tに対応する各検量線の液種対応第2電圧値V02( c1;t),V02(c2;t)を得る。そして、被測定液体につ いて得た液種対応第2電圧値V02(cy;t)のcyを、各 検量線の液種対応第2電圧値V02(c1;t),V02(c2;t)を� ��いた比例演算を行って、決定する。即ち、c yは、V01(cy;t),V01(c1;t),V01(c2;t)に基づき、以下の 式(2)
  cy=c1+
     (c2-c1)[V02(cy;t)-V02(c1;t)]
     /[V02(c2;t)-V02(c1;t)]・・・・(2)
から求める。

 尚、図14及び図15の第1及び第2の検量線と� ��て温度の代わりに液温対応出力値Tを用いた ものを採用することで、図16の検量線の記憶� ��びこれを用いた換算を省略することもでき� ��。

 以上のように、液種対応第1電圧値V01及び 液種対応第2電圧値V02のそれぞれについて、� �度に応じて変化する所定範囲を設定するこ� �ができる。上記のようにc1を27.5%とし、且つc 2を37.5%とすることで、図14及び図15のそれぞ� �における2つの検量線で囲まれた領域が、所� ��の液体(即ち尿素濃度32.5%±5%の尿素水溶液)� �対応するものとなる。

 図17は、液種対応第1電圧値V01及び液種対� ��第2電圧値V02の組み合わせによる所定液体識 別の判定基準が温度に応じて変化することを 模式的に示すグラフである。温度がt1,t2,t3と� ��昇するにつれて、所定の液体と判別される� ��域AR(t1),AR(t2),AR(t3)が移動する。

 図18は、マイコン72での液種識別プロセス を示すフロー図である。

 先ず、ヒーター制御による発熱体21a4への パルス電圧印加の前に、マイコン内にN=1を格 納し(S1)、次いでセンサー出力をサンプリン� �し平均初期電圧値V1を得る(S2)。次に、ヒー� �ー制御を実行し、発熱体21a4への電圧印加の� ��始から第1の時間経過時にセンサー出力をサ ンプリングし、平均第1電圧値V2を得る(S3)。� �に、V2-V1の演算を行って、液種対応第1電圧� �V01を得る(S4)。次に、発熱体21a4への電圧印加 の開始から第2の時間経過時にセンサー出力� �サンプリングし、平均第2電圧値V3を得る(S5)� ��次に、V3-V1の演算を行って、液種対応第2電� ��値V02を得る(S6)。

 次に、被測定液体について得た温度値tを 参照して、液種対応第1電圧値V01が当該温度� �の所定範囲内にあり且つ液種対応第2電圧値V 02が当該温度での所定範囲内にあるという条� ��が満たされるか否かを判断する(S7)。S7にお� ��て液種対応第1電圧値V01及び液種対応第2電� �値V02のうちの少なくとも一方がそれぞれの� �定範囲内にない(NO)と判断された場合には、� ��記格納値Nが3であるか否かを判断する(S8)。S 8においてNが3ではない[即ち現測定ルーチン� �3回目ではない(具体的には1回目または2回目� ��ある)](NO)と判断された場合には、続いて格� ��値Nを1だけ増加させ(S9)、S2へと戻る。一方� �S8においてNが3である[即ち現測定ルーチンが 3回目である](YES)と判断された場合には、被� �定流体が所定のものではないと判定する(S10) 。

 一方、S7において液種対応第1電圧値V01及� ��液種対応第2電圧値V02の双方がそれぞれの所 定範囲内にある(YES)と判断された場合には、� ��測定流体が所定のものであると判定する(S11 )。

 本実施形態においては、S11に続いて、尿� ��水溶液の尿素濃度を算出する(S12)。この濃� �算出は、液温センサー部22の出力即ち被測定 液体について得た温度値tと、液種対応第1電� ��値V01と、図14の第1の検量線とに基づき、上� ��式(1)を用いて行うことができる。或いは、� ��度算出は、液温センサー部22の出力即ち被� �定液体について得た温度値tと、液種対応第2 電圧値V02と、図15の第2の検量線とに基づき、 上記式(2)を用いて行うこともできる。

 以上のようにして液種の識別を正確に且� ��迅速に行うことができる。この液種識別の� ��ーチンは、自動車のエンジン始動時に、或� ��は定期的に、或いは運転者または自動車(後 述のECU)側からの要求時に、或いは自動車の� �ーOFF時等に、適宜実行することができ、所� �の様式にて尿素タンク内の液体が所定の尿� �濃度の尿素水溶液であるか否かを監視する� �とができる。このようにして得られた液種� �示す信号(所定のものであるか否か、更には� ��定のもの[所定の尿素濃度の尿素水溶液]で� �る場合の尿素濃度を示す信号)が不図示のD/A� ��換器を介して、図10に示される出力バッフ� �回路76へと出力され、ここから端子ピン2H、� ��源回路基板41aおよび防水配線5を介して、ア ナログ出力として不図示の自動車のエンジン の燃焼制御などを行うメインコンピュータ(EC U)へと出力される。液温対応のアナログ出力� ��圧値も同様な経路でメインコンピュータ(ECU )へと出力される。一方、液種を示す信号は� �必要に応じてデジタル出力として取り出し� �、同様な経路で表示、警報その他の動作を� �う機器へと入力することができる。

 更に、液温センサー部22から入力される� �温対応出力値Tに基づき、尿素水溶液が凍結� ��る温度(-13℃程度)の近くまで温度低下した� �とが検知された場合に警告を発するように� �ることができる。

 なお、以上の液種識別は、自然対流を利� ��しており、尿素水溶液等の被測定液体の動� ��度とセンサー出力とが相関関係を有すると� ��う原理を利用している。このような液種識� ��の精度を高めるためには、液種検知部21aお� ��び液温検知部22aと被測定液体との間の熱伝� ��がなされる板状突出部21P,22Pの周囲の被測定 液体にできるだけ外的要因に基づく強制流動 が生じにくくするのが好ましく、この点から カバー部材2Dにより特に上下方向(鉛直方向)� �被測定液体導入路を形成するようにしたも� �は好ましい。尚、カバー部材2Dは、異物の接 触を防止する保護部材としても機能する。

 液位センサーモジュール3により検知され る液位を示す信号(液位信号)は、端子ピン31� �電源回路基板41aおよび防水配線5を介して、� ��記の自動車のエンジンの燃焼制御などを行� ��メインコンピュータ(ECU)へと出力される。� �られた液位信号が液位の許容下限値を下回� �た場合には、尿素水溶液の補充を要求する� �告を発するようにすることができる。

 以上の実施形態では、液種識別装置用検� ��部モールドパッケージが液種識別センサー� ��21に対応する第1の板状突出部21Pと液温セン� ��ー部22に対応する第2の板状突出部22Pとの双� ��を有するのであるが、本発明は、これらの� ��ちの一方のセンサー部に対応する板状突出� ��のみを有する液種識別装置用検知部モール� ��パッケージをも包含するものである。

 また、以上の実施形態では所定の流体と� ��て所定の尿素濃度の尿素水溶液が用いられ� ��いるが、本発明では、所定の液体は溶質と� ��て尿素以外を用いた水溶液その他の液体で� ��ってもよい。

 以上の実施形態では、検知部モールドパ� ��ケージ2Aを用いて液種識別センサーモジュ� �ル2を構成し、該液種識別センサーモジュー� ��2を用いて液種識別装置1を構成しているが� �センサーモジュールを形成することなく本� �明の検知部モールドパッケージを用いて液� �識別装置を構成することもできる。図19にそ のような液種識別装置のタンクへの取り付け 状態を示し、図20にその検知部モールドパッ� ��ージ部分の拡大断面図を示す。

 図19に示されているように、尿素水溶液� �ンク100の上部には開口部102が設けられてお� �、該開口部に液種識別装置104が取り付けら� �ている。タンク100には、尿素水溶液が注入� �れる入口配管106および尿素水溶液が取り出� �れる出口配管108が設けられている。出口配� �108は、タンク100の底部に近い高さ位置にて� �ンクに接続されており、尿素水溶液供給ポ� �プ110を介して不図示の尿素水溶液噴霧器に� �続されている。排気系において排ガス浄化� �触媒装置の直前に配置された上記尿素水溶� �噴霧器により触媒装置に対する尿素水溶液� �噴霧が行われる。

 液種識別装置は、識別センサー部2’と支 持部4’とを備えている。支持部4’の一方の� ��部(下端部)に識別センサー部2’が取り付け� ��れており、支持部4’の他方の端部(上端部)� ��はタンク開口部102へ取り付けるための取り� ��け部が設けられており、該取り付け部上に� ��液種検知回路などを構成する回路基板が配� ��されており、該回路基板を覆って蓋部材8が 取り付けられている。

 識別センサー部2’は、支持部4’の下端� �に取り付けられた基体2aを有しており、該基 体2aの側面にO-リング2cを介して上記のような 検知部モールドパッケージ2Aが取り付けられ� ��いる。基体2aには、上記実施形態における� �ンサーモジュールのカバー部材2Dと同様な機 能を有するカバー部材2dが付されている。

 尚、基体2aには、検知部モールドパッケ� �ジ2Aより下方において、上記実施形態におけ る液位センサーモジュールと同様な液位検知 機能を有する液位センサーを取り付けること ができる。

 この実施形態は、液種検知回路その他の� ��成が上記実施形態のものと基本的には同等� ��あり、上記実施形態のものと基本的に同様� ��動作を行う。