JPH01224656A - アルコール濃度測定装置 - Google Patents
アルコール濃度測定装置Info
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- JPH01224656A JPH01224656A JP5097888A JP5097888A JPH01224656A JP H01224656 A JPH01224656 A JP H01224656A JP 5097888 A JP5097888 A JP 5097888A JP 5097888 A JP5097888 A JP 5097888A JP H01224656 A JPH01224656 A JP H01224656A
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- Japan
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- alcohol concentration
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- voltage
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、アルコールを混合した液体中のアルコール濃
度を測定するアルコール濃度測定装はに関する。
度を測定するアルコール濃度測定装はに関する。
一般に、わが国では自動車燃料であるガソリン中にアル
コールその他の異質液体を入れてはならないことになっ
ているが、諸外国のうちいくつかの国ではガソリン中に
アルコールを混合したアルコール混合ガソリンがいわゆ
る「ガソホール」として使用されている。純正ガソリン
とガソホールとでは当然にオクタン価が異なるから、純
正ガソリンでは空燃比(空気と燃料の重量比)A/Fが
15:1であるのに対し、ガソホールの空燃比は第14
図に示す°特性となり、アルコール濃度が100%では
空燃比は6:1となる。従って、ガソホールを使用する
場合には、アルコール濃度を検出して燃料噴射量、点火
時期等を制御する必要がある。
コールその他の異質液体を入れてはならないことになっ
ているが、諸外国のうちいくつかの国ではガソリン中に
アルコールを混合したアルコール混合ガソリンがいわゆ
る「ガソホール」として使用されている。純正ガソリン
とガソホールとでは当然にオクタン価が異なるから、純
正ガソリンでは空燃比(空気と燃料の重量比)A/Fが
15:1であるのに対し、ガソホールの空燃比は第14
図に示す°特性となり、アルコール濃度が100%では
空燃比は6:1となる。従って、ガソホールを使用する
場合には、アルコール濃度を検出して燃料噴射量、点火
時期等を制御する必要がある。
このため、従来からガソリン中のアルコール濃度を検出
するアルコールセンサとして、ガソリン抵抗値とアルコ
ールの抵抗値の相違からアルコール濃度を検出する抵抗
式アルコールセンサが検討されている。
するアルコールセンサとして、ガソリン抵抗値とアルコ
ールの抵抗値の相違からアルコール濃度を検出する抵抗
式アルコールセンサが検討されている。
この種の抵抗式アルコールセンナを第15図〜第18図
に示す。
に示す。
同図において、1は燃料パイプ、2はアルコールセンサ
で、該アルコールセンサ2は燃料パイプ1内に離間して
配設した一対の電極棒、電極板等からなる電極3.4と
、該電極3.4と接続された検出回路5とからなり、該
検出回路5は一側電極3と接続された直流電源6と、該
直流電源6と他側電極4間に設けられた検出抵抗7とか
ら構成されている(第15図、第16図参照)。
で、該アルコールセンサ2は燃料パイプ1内に離間して
配設した一対の電極棒、電極板等からなる電極3.4と
、該電極3.4と接続された検出回路5とからなり、該
検出回路5は一側電極3と接続された直流電源6と、該
直流電源6と他側電極4間に設けられた検出抵抗7とか
ら構成されている(第15図、第16図参照)。
そして、上記アルコールセンサ2は一対の電極3.4間
に介在するガソリン中のアルコール濃度Cが高くなると
、線抵抗値(Ω・c+w)が低下することに基づき(第
17図参照)、検出抵抗7の両端からの検出電圧Eによ
りアルコール濃度Cを検出するものである。
に介在するガソリン中のアルコール濃度Cが高くなると
、線抵抗値(Ω・c+w)が低下することに基づき(第
17図参照)、検出抵抗7の両端からの検出電圧Eによ
りアルコール濃度Cを検出するものである。
〔発明が解決しようとする課題〕
ところで、抵抗式アルコールセンサ2を用いてアルコー
ル濃度Cを検出する場合、検出時のガソリンの種類、性
状、水分含有量、燃料温度、さらに経時変化により燃料
タンクや燃料系部品等から析出した全屈イオン等の種々
の要因により、アルコール混合ガソリンの電気伝導度が
変化している。このため、アルコール濃度Cは一定であ
るにも拘わらず、第18図に示す如く初期時と経時変化
後とでは検出電圧Eが異なり、経時変化後は見掛上アル
コール濃度Cが低くなってしまい、適正な燃料噴射量制
御等を行なうことができなくなってしまうという欠点が
ある。
ル濃度Cを検出する場合、検出時のガソリンの種類、性
状、水分含有量、燃料温度、さらに経時変化により燃料
タンクや燃料系部品等から析出した全屈イオン等の種々
の要因により、アルコール混合ガソリンの電気伝導度が
変化している。このため、アルコール濃度Cは一定であ
るにも拘わらず、第18図に示す如く初期時と経時変化
後とでは検出電圧Eが異なり、経時変化後は見掛上アル
コール濃度Cが低くなってしまい、適正な燃料噴射量制
御等を行なうことができなくなってしまうという欠点が
ある。
本発明は上記従来技術の欠点に鑑みなされたもので、ア
ルコール混合液体のアルコールHJlFが経時変化した
場合にも初期時のアルコール濃度として補正しうるよう
にしたアルコール濃度測定装置を提供することを目的と
する。
ルコール混合液体のアルコールHJlFが経時変化した
場合にも初期時のアルコール濃度として補正しうるよう
にしたアルコール濃度測定装置を提供することを目的と
する。
上記目的を達成するために、本発明は、アルコール混合
液体中のアルコール濃度を電圧値として検出する第1の
アルコール濃度検出手段と、該第1のアルコール濃度検
出手段とは仕様を変えて構成され、前記アルコール混合
液体中のアルコール濃度を電圧値として検出する第2の
アルコール濃度検出手段と、前記第1.第2のアルコー
ル濃度検出手段からの出力電圧値に基づいて、経時変化
割合に応じた経時変化指数を演算する経時変化指数演算
手段と、該経時変化指数演算手段による経時変化指数か
ら補正電圧を演算する補正電圧演算手段と、前記第1の
アルコール濃度検出手段による出力電圧値と該補正電圧
演算手段による補正電圧値とから、補正後のアルコール
濃度を演算するアルコール濃度演算手段とから構成した
ことにある。
液体中のアルコール濃度を電圧値として検出する第1の
アルコール濃度検出手段と、該第1のアルコール濃度検
出手段とは仕様を変えて構成され、前記アルコール混合
液体中のアルコール濃度を電圧値として検出する第2の
アルコール濃度検出手段と、前記第1.第2のアルコー
ル濃度検出手段からの出力電圧値に基づいて、経時変化
割合に応じた経時変化指数を演算する経時変化指数演算
手段と、該経時変化指数演算手段による経時変化指数か
ら補正電圧を演算する補正電圧演算手段と、前記第1の
アルコール濃度検出手段による出力電圧値と該補正電圧
演算手段による補正電圧値とから、補正後のアルコール
濃度を演算するアルコール濃度演算手段とから構成した
ことにある。
第1.第2のアルコール濃度検出手段を用いて、経時変
化後(現時点)でのアルコール濃度な電圧値として出力
する。この各出力電圧値を経時変化指数演算手段に入力
し、経験的に定められた演算式から経時変化指数を演算
する0次に、演算した経時変化指数に基づいて、補正電
圧演算手段は経時変化に対する補正電圧を演算し、さら
にアルコール濃度演算手段は第1のアルコール濃度検出
手段による検出電圧値と補正電圧値とから補正後の電圧
値を求め、経時変化前のアルコール濃度と電圧値との関
係を定めたマツプ等から、補正後の電圧値に対するアル
コール濃度を経時変化前(初期時)のアルコール濃度と
して演算する。
化後(現時点)でのアルコール濃度な電圧値として出力
する。この各出力電圧値を経時変化指数演算手段に入力
し、経験的に定められた演算式から経時変化指数を演算
する0次に、演算した経時変化指数に基づいて、補正電
圧演算手段は経時変化に対する補正電圧を演算し、さら
にアルコール濃度演算手段は第1のアルコール濃度検出
手段による検出電圧値と補正電圧値とから補正後の電圧
値を求め、経時変化前のアルコール濃度と電圧値との関
係を定めたマツプ等から、補正後の電圧値に対するアル
コール濃度を経時変化前(初期時)のアルコール濃度と
して演算する。
以下、本発明の実施例を第1〜13図を参照しつつ、詳
細に説明する。
細に説明する。
同図において、11は燃料パイプ1に設けられた第1の
アルコールセンサで、該アルコールセンサ11は燃料パ
イプ1内に離間して配設された一対の電極12.13と
、該各電極12.13と接続された検出回路14とから
なり、該検出回路14は一側電極12と接続された直流
電源15と、該直流電源15と他側電極13間に設けら
れた検出底抗16とから構成され(第2図参照)、検出
抵抗16の両端から検出電圧El を発生する。なお、
この構成は従来技術によるアルコールセンサ2と実質的
に同一である。
アルコールセンサで、該アルコールセンサ11は燃料パ
イプ1内に離間して配設された一対の電極12.13と
、該各電極12.13と接続された検出回路14とから
なり、該検出回路14は一側電極12と接続された直流
電源15と、該直流電源15と他側電極13間に設けら
れた検出底抗16とから構成され(第2図参照)、検出
抵抗16の両端から検出電圧El を発生する。なお、
この構成は従来技術によるアルコールセンサ2と実質的
に同一である。
一方、17は前記第1のアルコールセンサ11と共に燃
料バイブlに設けられた第2のアルコールセンサを示し
、該第2のアルコールセンサ17も燃料パイプl内に離
間された一対の電極18゜19と、該各電極18.19
と接続された検出回路20とからなり、該検出回路20
は一側電極18に接続された直流電源21と、該直流電
源21と他側電極19との間に設けられた検出抵抗22
と、電極18.19と並列に接続された並列抵抗23と
から構成され(第3図参照)、検出抵抗22の両端から
検出電圧E2を発生する。
料バイブlに設けられた第2のアルコールセンサを示し
、該第2のアルコールセンサ17も燃料パイプl内に離
間された一対の電極18゜19と、該各電極18.19
と接続された検出回路20とからなり、該検出回路20
は一側電極18に接続された直流電源21と、該直流電
源21と他側電極19との間に設けられた検出抵抗22
と、電極18.19と並列に接続された並列抵抗23と
から構成され(第3図参照)、検出抵抗22の両端から
検出電圧E2を発生する。
ここで、第1のアルコールセンサllは一対の電極12
.13と検出抵抗16とが直流電源15に対して直列接
続されており、電極12.13間の抵抗変化は直ちに出
力電圧E1の変化として導出される。これに対して、第
2のアルコールセンサ17にあっては一対の電極18.
19と並列に並列抵抗23が接続され、当該電極18.
19間に抵抗変化があっても検出抵抗22を含む回路抵
抗は太きく変化せず、従って該検出抵抗22からの出力
電圧E2はアルコール濃度Cに影響されず、実質的に一
定電圧を出力するようになっている。このように、第1
.第2のアルコールセンサ11.17の仕様を変えて構
成することにより、出力電圧El、E7は第4図に示す
ような特性となる。なお、第4図中で、実線で示す電圧
特性EIIE2は経時変化後(現時点)での出力電圧を
示し、点線で示す電圧特性EIS 、 E2Sは経時変
化前(初期時)の出力電圧を示している。
.13と検出抵抗16とが直流電源15に対して直列接
続されており、電極12.13間の抵抗変化は直ちに出
力電圧E1の変化として導出される。これに対して、第
2のアルコールセンサ17にあっては一対の電極18.
19と並列に並列抵抗23が接続され、当該電極18.
19間に抵抗変化があっても検出抵抗22を含む回路抵
抗は太きく変化せず、従って該検出抵抗22からの出力
電圧E2はアルコール濃度Cに影響されず、実質的に一
定電圧を出力するようになっている。このように、第1
.第2のアルコールセンサ11.17の仕様を変えて構
成することにより、出力電圧El、E7は第4図に示す
ような特性となる。なお、第4図中で、実線で示す電圧
特性EIIE2は経時変化後(現時点)での出力電圧を
示し、点線で示す電圧特性EIS 、 E2Sは経時変
化前(初期時)の出力電圧を示している。
また、第5図は本実施例による濃度測定装置を示すブロ
ック図を示し1図中24は例えばマイクロコンピュータ
等によって構成される演算装置で、該演算装置24は入
出力制御回路25、CPU等カラナル処理回路26、R
AM、ROM等からなる記憶回路27を含んで構成され
、記憶回路27内には第6図に示すような記憶エリア2
8が形成されていると共に、第7図に示すプログラム等
が格納され、後述の演算処理によって経時変化前のアル
コール濃度Cを求めるようになっている。そして、入出
力制御回路25の入力側は第1.第2のアルコールセン
サ11,17が接続され、出力側は例えば燃料噴射量演
算装置129、アルコール濃度計30と接続されている
。
ック図を示し1図中24は例えばマイクロコンピュータ
等によって構成される演算装置で、該演算装置24は入
出力制御回路25、CPU等カラナル処理回路26、R
AM、ROM等からなる記憶回路27を含んで構成され
、記憶回路27内には第6図に示すような記憶エリア2
8が形成されていると共に、第7図に示すプログラム等
が格納され、後述の演算処理によって経時変化前のアル
コール濃度Cを求めるようになっている。そして、入出
力制御回路25の入力側は第1.第2のアルコールセン
サ11,17が接続され、出力側は例えば燃料噴射量演
算装置129、アルコール濃度計30と接続されている
。
ここで、前記記憶エリア28は、第1のアルコールセン
サ11からの出力電圧E1を記憶するエリア28Aと、
第2のアルコールセンサ17からの出力電圧E2を記憶
するエリア28Bと、各アルコールセンナ11.17か
ら出力される出力電圧El、E2のうち、濃度演算に使
用可能な最低基準電圧El (例えば、EL = 0
.5V)を記憶するエリア28Cと、各アルコールセン
サ11゜17から出力される出力電圧El、E2のうち
、濃度演算を行なうべき最高基準電圧EH(例えば、E
H=4V)を記憶するエリア28Dと、アルコール濃度
Cが、C=90%時の出力電圧E+5(90) (例え
ば、Els(90)= 4 V)を記憶するエリア28
Eと、後述の演算により導出された補正電圧ΔEを記憶
するエリア28Fと、補正後の出力電圧EOをEo =
EI −ΔEとして演算し、補正後出力電圧EOを記憶
するエリア28Gと、第11図に示すような経時変化指
数K。と代表経時変化率IOとの関係を示すKn−IO
Cマツプ格納するエリア28Hと、第12図に示すよう
な代表経時変化率IOと補正電圧ΔEとの関係を示すI
o−ΔEマツプを格納するエリア28Jと。
サ11からの出力電圧E1を記憶するエリア28Aと、
第2のアルコールセンサ17からの出力電圧E2を記憶
するエリア28Bと、各アルコールセンナ11.17か
ら出力される出力電圧El、E2のうち、濃度演算に使
用可能な最低基準電圧El (例えば、EL = 0
.5V)を記憶するエリア28Cと、各アルコールセン
サ11゜17から出力される出力電圧El、E2のうち
、濃度演算を行なうべき最高基準電圧EH(例えば、E
H=4V)を記憶するエリア28Dと、アルコール濃度
Cが、C=90%時の出力電圧E+5(90) (例え
ば、Els(90)= 4 V)を記憶するエリア28
Eと、後述の演算により導出された補正電圧ΔEを記憶
するエリア28Fと、補正後の出力電圧EOをEo =
EI −ΔEとして演算し、補正後出力電圧EOを記憶
するエリア28Gと、第11図に示すような経時変化指
数K。と代表経時変化率IOとの関係を示すKn−IO
Cマツプ格納するエリア28Hと、第12図に示すよう
な代表経時変化率IOと補正電圧ΔEとの関係を示すI
o−ΔEマツプを格納するエリア28Jと。
および経時変化前における第1のアルコールセンサ11
からの出力電圧EISとアルコール濃度Cとの関係を示
すEls−Cマツプを格納したエリア28にとから構成
されている。なお、前記エリア28Kに格納されたEI
S−Cマツプは、第1のアルコールセンサ1°1を用い
て、経時変化前における既知のアルコール濃度Cと、当
該アルコール濃度Cに対する出力電圧Els(第4図中
の点線で示す特性E1s参照)との関係から求めたもの
を記憶したものである。
からの出力電圧EISとアルコール濃度Cとの関係を示
すEls−Cマツプを格納したエリア28にとから構成
されている。なお、前記エリア28Kに格納されたEI
S−Cマツプは、第1のアルコールセンサ1°1を用い
て、経時変化前における既知のアルコール濃度Cと、当
該アルコール濃度Cに対する出力電圧Els(第4図中
の点線で示す特性E1s参照)との関係から求めたもの
を記憶したものである。
本実施例はこのように構成されるが、第1.第2のアル
コールセンサ11,17から出力された経時変化後の出
力電圧E1.E2に基づき、演算装置24によって経時
変化前の真のアルコール濃度Cを求めるための演算処理
について述べる。
コールセンサ11,17から出力された経時変化後の出
力電圧E1.E2に基づき、演算装置24によって経時
変化前の真のアルコール濃度Cを求めるための演算処理
について述べる。
初めに、本実施例による真のアルコール濃度演算原理に
ついて述べる。
ついて述べる。
まず、アルコール混合ガソリン中に金属イオン等が析出
することによる経時変化の割合、即ち経時変化重工であ
るが、一般に任意アルコール濃度の液体の経時変化率I
は次の(1)式で与えられる。
することによる経時変化の割合、即ち経時変化重工であ
るが、一般に任意アルコール濃度の液体の経時変化率I
は次の(1)式で与えられる。
従って、I=1ということは経時変化がないことであり
、I=2ということは同一濃度のアルコール混合ガソリ
ンについて、見掛は上の電気伝導度が2倍に変化したこ
とを示している。
、I=2ということは同一濃度のアルコール混合ガソリ
ンについて、見掛は上の電気伝導度が2倍に変化したこ
とを示している。
そして、第8図はアルコール濃度θ〜100%の範囲内
で、経時変化率Iを、1,2,4.5と変えた場合に、
第1のアルコールセンサ11からの出力電圧El との
関係を示しており、これは実際の現象として生じるもの
である。従って、第8図から明らかなように、同一アル
コール濃度であっても、経時変化重工が大きくなると、
出力電圧E1が大となることを示している。
で、経時変化率Iを、1,2,4.5と変えた場合に、
第1のアルコールセンサ11からの出力電圧El との
関係を示しており、これは実際の現象として生じるもの
である。従って、第8図から明らかなように、同一アル
コール濃度であっても、経時変化重工が大きくなると、
出力電圧E1が大となることを示している。
一方、第9図はアルコール混合ガソリンに水が混入した
り、金属イオンが析出したりした場合に、保障する範囲
での限界経時変化率I Hを示し、当該限界経時変化率
IHは各濃度のアルコール混合ガソリンを自動車の燃料
供給系統(燃料タンク、燃料ポンプ、ゴム配管内等)に
充填し、所定時間(例えば、100時間)放置しておい
た状態での経時変化率であり、これを越えたときには燃
料を交換する必要がある。
り、金属イオンが析出したりした場合に、保障する範囲
での限界経時変化率I Hを示し、当該限界経時変化率
IHは各濃度のアルコール混合ガソリンを自動車の燃料
供給系統(燃料タンク、燃料ポンプ、ゴム配管内等)に
充填し、所定時間(例えば、100時間)放置しておい
た状態での経時変化率であり、これを越えたときには燃
料を交換する必要がある。
また、第10図は標準電気伝導度をもった経時変化のな
いアルコール混合ガソリンについて、アルコール濃度C
と出力電圧EISとの特性に対し。
いアルコール混合ガソリンについて、アルコール濃度C
と出力電圧EISとの特性に対し。
+10%の誤差範囲を示すもので、+10%の上限電圧
EISH,−10%の下限電圧E I S L として
表わされる。そして、図中斜線で囲まれた範囲ではアル
コール濃度Cの計測に誤差が生じても、燃料噴射量等の
制御に支障をきたさない制御可使範囲(濃度測定装置の
要求スペック)を示している。
EISH,−10%の下限電圧E I S L として
表わされる。そして、図中斜線で囲まれた範囲ではアル
コール濃度Cの計測に誤差が生じても、燃料噴射量等の
制御に支障をきたさない制御可使範囲(濃度測定装置の
要求スペック)を示している。
ここで、再び経時変化率Iについてみると、第1のアル
コールセンサ11からの出力電圧E1は、第4図、第8
図から明らかなように、アルコール濃度Cに対応して増
加する一方で、同一アルコール濃度Cに対しては経時変
化率■の大きさに対応して大となるものである。これ故
、検出された出力電圧E1から真のアルコール濃度を求
めようとするには、ある補正電圧ΔEを減算する必要が
あるが、当該補正電圧ΔEは、 ΔE=す(I) ・・・・・・・・・・・・(2)
として表わすことができる。
コールセンサ11からの出力電圧E1は、第4図、第8
図から明らかなように、アルコール濃度Cに対応して増
加する一方で、同一アルコール濃度Cに対しては経時変
化率■の大きさに対応して大となるものである。これ故
、検出された出力電圧E1から真のアルコール濃度を求
めようとするには、ある補正電圧ΔEを減算する必要が
あるが、当該補正電圧ΔEは、 ΔE=す(I) ・・・・・・・・・・・・(2)
として表わすことができる。
一方、第2のアルコールセンサ17からの出力電圧E2
は、第4図から明らかなように、経時変化の前後におい
ても、またアルコール濃度Cの変化に対しても、常に一
定の出力電圧を発生している。これらのことから、ある
アルコール濃度に対する経時変化率Iは、出力電圧E2
に対する出力電圧Elの比、即ち ■=す(El/E2) ・・・・・・・・・(3)
として表わすことができる。
は、第4図から明らかなように、経時変化の前後におい
ても、またアルコール濃度Cの変化に対しても、常に一
定の出力電圧を発生している。これらのことから、ある
アルコール濃度に対する経時変化率Iは、出力電圧E2
に対する出力電圧Elの比、即ち ■=す(El/E2) ・・・・・・・・・(3)
として表わすことができる。
しかし、前述した第9図内の限界経時変化率IHの範囲
で、第10図に示す制御可t@範囲の経時変化率Iは各
アルコール濃度毎に無限に存在しく現実に、使用されて
いるアルコール混合ガソリン毎に異なる)、特定するこ
とはできない、そこで、上記の範囲内を満足する条件で
、各アルコール濃度毎に代表的な経時変化割合を代表経
時変化率IOとして設定する。
で、第10図に示す制御可t@範囲の経時変化率Iは各
アルコール濃度毎に無限に存在しく現実に、使用されて
いるアルコール混合ガソリン毎に異なる)、特定するこ
とはできない、そこで、上記の範囲内を満足する条件で
、各アルコール濃度毎に代表的な経時変化割合を代表経
時変化率IOとして設定する。
そして、代表経時変化率Io を表わす関数として、経
時変化指数Knを、 ただし、kl、に21a1.a2 は定数として実験
的手法で定める。この経時変化指数Knは(3)式を具
体化したものであり、代表経時変化率IOと経時変化指
数Kn とは第11図に示すような特性線図をもって表
わすことができ。
時変化指数Knを、 ただし、kl、に21a1.a2 は定数として実験
的手法で定める。この経時変化指数Knは(3)式を具
体化したものであり、代表経時変化率IOと経時変化指
数Kn とは第11図に示すような特性線図をもって表
わすことができ。
この特性線図はK。−IOマツプとして記憶エリア28
中のK。−工0マツプエリア28Hに格納されている。
中のK。−工0マツプエリア28Hに格納されている。
さらに、代表経時変化率roが決定されたら、(2)式
を具体化することにより、実験値、実測値等から、当該
代表経時変化重工0に対応する補正電圧ΔEを設定する
。この際、代表経時変化率Io と補正電圧ΔEとは第
12図に示すような特性線図をもって表わすことができ
、この特性線図はIO−ΔEマツプとして記憶エリア2
8の1o−ΔEマツプエリア28Jに格納されている。
を具体化することにより、実験値、実測値等から、当該
代表経時変化重工0に対応する補正電圧ΔEを設定する
。この際、代表経時変化率Io と補正電圧ΔEとは第
12図に示すような特性線図をもって表わすことができ
、この特性線図はIO−ΔEマツプとして記憶エリア2
8の1o−ΔEマツプエリア28Jに格納されている。
なお、補正電圧ΔEと代表経時変化重工0との関係は、
具体的−例として次のようにして設定される。
具体的−例として次のようにして設定される。
第8図と第9図から、仮に出力電圧E+=4Vとしたと
き、それぞれのアルコール濃度Cに対応する経時変化前
の出力電圧E1s(第8図でI=1での出力電圧)、制
御可能範囲上限電圧EISH(第1O図中の+10%時
の出力電圧)、経時変化重工(第8図中で出力電圧E、
=4Vとアルコール濃度C%との交点上で得られる経時
変化率)等の関係をみると下記衣1のようになる。
き、それぞれのアルコール濃度Cに対応する経時変化前
の出力電圧E1s(第8図でI=1での出力電圧)、制
御可能範囲上限電圧EISH(第1O図中の+10%時
の出力電圧)、経時変化重工(第8図中で出力電圧E、
=4Vとアルコール濃度C%との交点上で得られる経時
変化率)等の関係をみると下記衣1のようになる。
表IE+=4V時の諸特性
この結果、上記表1から明らかなように、E1=4Vの
時において、アルコール濃[C=50%では経時変化率
I=2.2、+10%の上限電圧EISHの範囲に入れ
るためには1.1vの電圧補正が必要であり、一方アル
コール濃度C=80%ではI=1..1で、 EISH
の範囲に入るには0.IVの電圧補正でよいことを示し
ている。従って、各出力電圧E1について1表1のよう
な関係を満足するように補正電圧ΔEと代表経時変化率
Io との関係が設定される。
時において、アルコール濃[C=50%では経時変化率
I=2.2、+10%の上限電圧EISHの範囲に入れ
るためには1.1vの電圧補正が必要であり、一方アル
コール濃度C=80%ではI=1..1で、 EISH
の範囲に入るには0.IVの電圧補正でよいことを示し
ている。従って、各出力電圧E1について1表1のよう
な関係を満足するように補正電圧ΔEと代表経時変化率
Io との関係が設定される。
次に、上記アルコール濃度演算原理を実行するために、
演算装置24による演算処理について。
演算装置24による演算処理について。
第7図を参照しつつ述べる。
まず、処理が開始されると、演算装置24は処理回路2
6の制御により第1.第2のアルコールセンサ11,1
7からの出力電圧El、E2を読込み(ステップl)、
エリア28A、28Bに記憶する0次のステップ2では
エリア28Cから最低基準電圧EL eEL=0.5
Yとして読出し、El <Elか否か比較する。
6の制御により第1.第2のアルコールセンサ11,1
7からの出力電圧El、E2を読込み(ステップl)、
エリア28A、28Bに記憶する0次のステップ2では
エリア28Cから最低基準電圧EL eEL=0.5
Yとして読出し、El <Elか否か比較する。
いま、ステップ2でrYEsJと判定したときには、出
力電圧Elは0.5v未満であって、実質的にアルコー
ル濃度はC=0〜20%程度であり、第8図からも明ら
かなように、経時変化率■の影響は殆んどない。そこで
、この場合にはステップ3に移ってエリア28Fに補正
電圧をΔE=0と設定した後ステップ9に移る。このス
テップ9ではエリア28A 、28FからEl 。
力電圧Elは0.5v未満であって、実質的にアルコー
ル濃度はC=0〜20%程度であり、第8図からも明ら
かなように、経時変化率■の影響は殆んどない。そこで
、この場合にはステップ3に移ってエリア28Fに補正
電圧をΔE=0と設定した後ステップ9に移る。このス
テップ9ではエリア28A 、28FからEl 。
ΔEを読出し、補正後の出力電圧Eo を、Eo =E
l−ΔEとして演算するもので、いまΔE=0であるか
ら、Eo =El としてこれをエリア28Gに記憶
する。そして、次のステップ10ではエリア28にのE
IS−Cマツプを参照し、補正後出力電圧Eo に対応
する経時変化前出力電圧EISをアクセスし、EO=E
ISとなっている位置でのアルコール濃度を求め、少な
くとも±10%の精度範囲内でのアルコール濃度として
演算する。このように求めたアルコール濃度Cを燃料噴
射量演算装置29、アルコール濃度計30等に出力し、
ステップ11からリターンする。
l−ΔEとして演算するもので、いまΔE=0であるか
ら、Eo =El としてこれをエリア28Gに記憶
する。そして、次のステップ10ではエリア28にのE
IS−Cマツプを参照し、補正後出力電圧Eo に対応
する経時変化前出力電圧EISをアクセスし、EO=E
ISとなっている位置でのアルコール濃度を求め、少な
くとも±10%の精度範囲内でのアルコール濃度として
演算する。このように求めたアルコール濃度Cを燃料噴
射量演算装置29、アルコール濃度計30等に出力し、
ステップ11からリターンする。
一方、ステップ2で「NO」と判定したとぎには、出力
電圧Elは0.5V以上であるから、ステップ4に移っ
て、エリア28Dから最高基準電圧Euを、Eu=4V
として読出し、El>EHか否かを比較する。
電圧Elは0.5V以上であるから、ステップ4に移っ
て、エリア28Dから最高基準電圧Euを、Eu=4V
として読出し、El>EHか否かを比較する。
そして、ステップ4でrYEsJと判定したときには、
出力電圧El は4v以上であり、第1O図からも明ら
かなように、+10%の上限電圧EISHを越えている
ものであって、アルコール濃度を90%に固定しても何
の支障はない、そこで、この場合にはステップ5に移っ
て、エリア28Eからアルコール濃度Cが90%時の経
時変化並出力電圧Els(90)を4vとして読出し、
補正後出力電圧をEO=4Vとして設定する6次に、ス
テップlOに移り、前述と同様エリア28にのEls−
Cマツプを参照し、Eo =EIS=4Vに該当するア
ルコール濃度C1例えばC=90%を演算する。
出力電圧El は4v以上であり、第1O図からも明ら
かなように、+10%の上限電圧EISHを越えている
ものであって、アルコール濃度を90%に固定しても何
の支障はない、そこで、この場合にはステップ5に移っ
て、エリア28Eからアルコール濃度Cが90%時の経
時変化並出力電圧Els(90)を4vとして読出し、
補正後出力電圧をEO=4Vとして設定する6次に、ス
テップlOに移り、前述と同様エリア28にのEls−
Cマツプを参照し、Eo =EIS=4Vに該当するア
ルコール濃度C1例えばC=90%を演算する。
然るに、ステップ4でrNOJと判定したときには出力
電圧E1は、El≦E1≦EHの間(具体例の場合、0
.5v≦E1≦4V)にあるものであり、経時変化率I
の依存性が大な区間である。
電圧E1は、El≦E1≦EHの間(具体例の場合、0
.5v≦E1≦4V)にあるものであり、経時変化率I
の依存性が大な区間である。
従って、この場合にはステップ6に移り、エリア28A
、28Bから出力電圧El、E2を読出し、(4)式
に基づいて経時変化指数Kn、例えばkn=138を演
算する。
、28Bから出力電圧El、E2を読出し、(4)式
に基づいて経時変化指数Kn、例えばkn=138を演
算する。
次に、ステップ7ではエリア28Hに格納されているK
n−IOCマツプ第11図の特性線図)を参照し、ステ
ップ6で演算した経時変化指数Knに対応する代表経時
変化率IO,例えばKn=138に対応するIo=1.
5を読出す0次のステップ8ではエリア28Jに格納さ
れているIO−ΔEマツプ(第12図の特性線図)を参
照し、ステップ7で読出した代表経時変化指数0をアド
レスとして補正電圧ΔE、例えばΔE=1.IVを読出
す。
n−IOCマツプ第11図の特性線図)を参照し、ステ
ップ6で演算した経時変化指数Knに対応する代表経時
変化率IO,例えばKn=138に対応するIo=1.
5を読出す0次のステップ8ではエリア28Jに格納さ
れているIO−ΔEマツプ(第12図の特性線図)を参
照し、ステップ7で読出した代表経時変化指数0をアド
レスとして補正電圧ΔE、例えばΔE=1.IVを読出
す。
さらに、ステップ9では補正後出力電圧E。
を、Eo =El−ΔEとして演算し、次のステップl
Oではエリア28にのll5−Cマツプを参照し、補正
後出力電圧EOに対応する経時変化前出力比圧E I
Sをアクセスし、EO=EISとなっている位置でのア
ルコール濃度を求め、±10%の精度範囲内のアルコー
ル濃度として演算する。
Oではエリア28にのll5−Cマツプを参照し、補正
後出力電圧EOに対応する経時変化前出力比圧E I
Sをアクセスし、EO=EISとなっている位置でのア
ルコール濃度を求め、±10%の精度範囲内のアルコー
ル濃度として演算する。
かくして、本実施例によれば、仕様の異なる第1、第2
のアルコールセンサ11,17からの出力電圧El、E
2を、用いて経時変化前のアルコール濃度を±lθ%の
精度範囲内で演算により測定することができるから、ア
ルコール混合ガソリンが種々の要因によって経時変化し
た場合にも、これら諸要因の影響を捨象して高精度なア
ルコール濃度を求めることができる。
のアルコールセンサ11,17からの出力電圧El、E
2を、用いて経時変化前のアルコール濃度を±lθ%の
精度範囲内で演算により測定することができるから、ア
ルコール混合ガソリンが種々の要因によって経時変化し
た場合にも、これら諸要因の影響を捨象して高精度なア
ルコール濃度を求めることができる。
具体的には、第13図は真のアルコール濃度C=80%
のアルコール混合ガソリンについて、経過時間に対する
出力電圧をEl 、前述のように求めた補正後出力電圧
をEo とするとき、当該補正後出力電圧Eoは、20
0時間経過後においても、C:80%に要求される誤差
範囲C=80±10%に維持することができる。
のアルコール混合ガソリンについて、経過時間に対する
出力電圧をEl 、前述のように求めた補正後出力電圧
をEo とするとき、当該補正後出力電圧Eoは、20
0時間経過後においても、C:80%に要求される誤差
範囲C=80±10%に維持することができる。
なお、実施例では経時変化指数Knから補正電圧ΔEを
演算するに際し1代表経時変化指数I。
演算するに際し1代表経時変化指数I。
を用いるものとして述べたが、(2)、(3)式から明
らかな如く、当該代表経時変化指数Ioは中間媒体変数
としての性質を有するもので、第11図に示す特性線図
の縦軸を代表経時変化指数IOに代えて補正電圧ΔEと
し、Kn −ΔEマツプとして作成することにより、K
nからΔEを直接束めることができる。この場合には第
7図のステップ7を省略しうる。
らかな如く、当該代表経時変化指数Ioは中間媒体変数
としての性質を有するもので、第11図に示す特性線図
の縦軸を代表経時変化指数IOに代えて補正電圧ΔEと
し、Kn −ΔEマツプとして作成することにより、K
nからΔEを直接束めることができる。この場合には第
7図のステップ7を省略しうる。
また、実施例ではステップ6が経時変化指数演算手段の
具体例であり、ステップ7.8が補正電圧演算手段の具
体例であり、さらにステップ9゜10がアルコール漕度
演算手段の具体例であるが、本発明はこれら具体例に限
るものではない。
具体例であり、ステップ7.8が補正電圧演算手段の具
体例であり、さらにステップ9゜10がアルコール漕度
演算手段の具体例であるが、本発明はこれら具体例に限
るものではない。
また、第1.第2のアルコールセンサ11゜17につい
て、仕様を異ならしめるために第2のフルコールセンサ
17に並列抵抗23を挿入する構成としたが、電極18
.19間の距離、電極面積、直流電源21の印加電圧等
を変える構成としてもよい、また、第1.第2のアルコ
ールセンサ11.17を逆な構成としてもよい。
て、仕様を異ならしめるために第2のフルコールセンサ
17に並列抵抗23を挿入する構成としたが、電極18
.19間の距離、電極面積、直流電源21の印加電圧等
を変える構成としてもよい、また、第1.第2のアルコ
ールセンサ11.17を逆な構成としてもよい。
さらに、アルコール混合液体としてアルコール混合ガソ
リンを例示したが1本発明はこれ以外のアルコール含有
液体に適用しうるものである。
リンを例示したが1本発明はこれ以外のアルコール含有
液体に適用しうるものである。
さらにまた、実施例では測定精度範囲を±10%として
設定したが、これは要求スペックとの関係で適宜に設定
しうる。
設定したが、これは要求スペックとの関係で適宜に設定
しうる。
本発明は以上詳細に述べた如くであって、仕様の異なる
第1.第2のアルコール検出手段を用いて真のアルコー
ル濃度に対して所定の精度範囲内でアルコール濃度を演
算する構成としたから、経時変化の諸要因による影響を
受けることなく正確な濃度測定が回部となり、特にアル
コール混合ガソリンを燃料とする燃料噴射システムに用
いて好適である。
第1.第2のアルコール検出手段を用いて真のアルコー
ル濃度に対して所定の精度範囲内でアルコール濃度を演
算する構成としたから、経時変化の諸要因による影響を
受けることなく正確な濃度測定が回部となり、特にアル
コール混合ガソリンを燃料とする燃料噴射システムに用
いて好適である。
第1図ないし第13図は本発明の実施例に係り、第1図
は第1.第2のアルコールセンサを燃料パイプに配置し
た状態を示す配置図、第2図は第1のアルコールセンサ
を示す回路図、第3図は第2のアルコールセンサを示す
回路図、第4図はMl、m2のアルコールセンサについ
て、アルコール濃度と経時変化前後の出力電圧との関係
を示す線図、第5図は本実施例の演算装置を示すブロッ
ク図、第6図は記憶回路内に実現する記憶エリアを示す
説明図、第7図は演算装置によるアルコール濃度演算処
理を示す流れ図、第8図は経時変化率I=1.2,5.
10についてのアルコール濃度と出力電圧との関係を示
す線図、第9図はアルコール濃度と限界経時変化率との
関係を示す線図、第10図は正規濃度に対して±10%
範囲でのアルコール濃度と出力電圧との関係を示す線図
、第11図は経時変化指数と代表経時変化率との関係を
示す線図、第12図は代表経時変化率と補正電圧との関
係を示す線図、第13図はアルコール濃度が80%につ
いて、経過時間に対する補正前、後の出力電圧の関係を
示す線図、第14図ないし第17図は従来技術に係り、
第14図はアルコール濃度に対する空燃比の関係を示す
線図、第15図は従来技術のアルコールセンサを燃料パ
イプに配置した状態を示す配置図、第16図はアルコー
ルセンサを示す回路図、第17図はアルコール濃度と検
出抵抗との関係を示す線図、第18図はアルコール濃度
と経時変化前後の出力電圧との関係を示す線図である。 11・・・ilのアルコールセンサ、17・・・第2の
アルコールセンサ、12,13,18.19・・・電極
、14.20・・・検出回路、16.22・・・検出抵
抗、23・・・並列抵抗、24・・・演算装置。 特許出願人 日本電子機器株式会社代理人 弁理士
広 瀬 和 彦同 中
村 i 樹第1図 第2図 第3図 第4図 フルロ−ルEjt K C(”10) 第6図 第8図 アルコール1度C(”/、) アルコ−ルミ農産C(”/、) 第14図 ム 第15図 第16図 j 第17図 ム 第18図 アルコール1度C(V’/、)
は第1.第2のアルコールセンサを燃料パイプに配置し
た状態を示す配置図、第2図は第1のアルコールセンサ
を示す回路図、第3図は第2のアルコールセンサを示す
回路図、第4図はMl、m2のアルコールセンサについ
て、アルコール濃度と経時変化前後の出力電圧との関係
を示す線図、第5図は本実施例の演算装置を示すブロッ
ク図、第6図は記憶回路内に実現する記憶エリアを示す
説明図、第7図は演算装置によるアルコール濃度演算処
理を示す流れ図、第8図は経時変化率I=1.2,5.
10についてのアルコール濃度と出力電圧との関係を示
す線図、第9図はアルコール濃度と限界経時変化率との
関係を示す線図、第10図は正規濃度に対して±10%
範囲でのアルコール濃度と出力電圧との関係を示す線図
、第11図は経時変化指数と代表経時変化率との関係を
示す線図、第12図は代表経時変化率と補正電圧との関
係を示す線図、第13図はアルコール濃度が80%につ
いて、経過時間に対する補正前、後の出力電圧の関係を
示す線図、第14図ないし第17図は従来技術に係り、
第14図はアルコール濃度に対する空燃比の関係を示す
線図、第15図は従来技術のアルコールセンサを燃料パ
イプに配置した状態を示す配置図、第16図はアルコー
ルセンサを示す回路図、第17図はアルコール濃度と検
出抵抗との関係を示す線図、第18図はアルコール濃度
と経時変化前後の出力電圧との関係を示す線図である。 11・・・ilのアルコールセンサ、17・・・第2の
アルコールセンサ、12,13,18.19・・・電極
、14.20・・・検出回路、16.22・・・検出抵
抗、23・・・並列抵抗、24・・・演算装置。 特許出願人 日本電子機器株式会社代理人 弁理士
広 瀬 和 彦同 中
村 i 樹第1図 第2図 第3図 第4図 フルロ−ルEjt K C(”10) 第6図 第8図 アルコール1度C(”/、) アルコ−ルミ農産C(”/、) 第14図 ム 第15図 第16図 j 第17図 ム 第18図 アルコール1度C(V’/、)
Claims (1)
- アルコール混合液体中のアルコール濃度を電圧値とし
て検出する第1のアルコール濃度検出手段と、該第1の
アルコール濃度検出手段とは仕様を変えて構成され、前
記アルコール混合液体中のアルコール濃度を電圧値とし
て検出する第2のアルコール濃度検出手段と、前記第1
、第2のアルコール濃度検出手段からの出力電圧値に基
づいて経時変化割合に応じた経時変化指数を演算する経
時変化指数演算手段と、該経時変化指数演算手段による
経時変化指数から補正電圧を演算する補正電圧演算手段
と、前記第1のアルコール濃度検出手段による出力電圧
値と該補正電圧演算手段による補正電圧値とから、補正
後のアルコール濃度を演算するアルコール濃度演算手段
とから構成してなるアルコール濃度測定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5097888A JPH01224656A (ja) | 1988-03-04 | 1988-03-04 | アルコール濃度測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5097888A JPH01224656A (ja) | 1988-03-04 | 1988-03-04 | アルコール濃度測定装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01224656A true JPH01224656A (ja) | 1989-09-07 |
Family
ID=12873898
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5097888A Pending JPH01224656A (ja) | 1988-03-04 | 1988-03-04 | アルコール濃度測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01224656A (ja) |
-
1988
- 1988-03-04 JP JP5097888A patent/JPH01224656A/ja active Pending
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