JPH04110968U - アルコール濃度センサ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】燃料が通過する外側電極と内側電極との間の静
電容量の変化を検出することによりアルコール濃度を検
出するセンサにおいて、低濃度域においても検出精度の
向上を図る。 【構成】筒状ハウジング21は、絶縁部材（例えば樹脂名
ＰＰＳ）からなる筒部31と筒部23とから構成され、筒部
２の内側にはその中心軸に沿って延びる中空な中心電極
24が挿入されている。筒部31は太径部32と細径部33とよ
りなっており、前記中心電極６の先端部６ａに相対した
前記太径部32の内周面には外側電極35が設けられる。 【効果】ターミナル29，36間に通電したとき、中心電極
６の先端部６ａ近傍のみにおいて、中心電極６と外側電
極35との間の静電容量の変化が検出されることとなる。
静電容量変化の検出範囲が限定され、燃料の比誘電率が
小さい低アルコール濃度時にあっても、安定した出力電
圧が出力され、検出精度が向上する。該先端部６ａにお
いては、中心電極６と外側電極35との間のに介在するも
のがなく、筒部31の途中に形成された開口31ａもない対
称形状でもあるため、検出精度がさらに向上する。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案はアルコール濃度センサに関し、特に静電容量型のものに関する。

【０００２】

【従来の技術】

近年、自動車用内燃機関の代替燃料としてガソリンにメタノールやエタノール 等のアルコールを混合したアルコール混合燃料が提案されている。 かかるアルコール混合燃料を用いた場合、アルコール濃度に応じて理論空燃比 が変化するため、供給されたアルコール混合燃料のアルコール濃度を検出し、こ のアルコール濃度に基づいて燃料供給量制御や点火時期制御を行う必要がある（ 例えば、特開昭５６−９５８５４０号公報等参照）。

【０００３】 そこで、内燃機関の燃料供給通路に、混合燃料中のアルコール濃度に対応する 電圧を出力する静電容量型のアルコール濃度センサを介装して構成したアルコー ル濃度検出装置が知られており、静電容量型のアルコール濃度センサが提案され ている。 この静電容量型のアルコール濃度センサは、従来、図２に示すように構成され る。

【０００４】 即ち、機関の燃料供給通路の一部を構成する筒状ハウジング１は、外側電極と なる例えば鋼管等よりなる筒部２と、該筒部２の途中に形成された開口２ａに対 して該筒部２の中心軸と直交する方向に接続された筒部３と、から構成される。 筒部２の一端部には図示しない燃料配管が接続される燃料入口部４が開口され、 筒部３の反接続側端部には同様に図示しない燃料配管が接続される燃料出口部５ が開口される。筒部２内にはその中心軸に沿って延びる中実な中心電極６が挿入 されており、中心電極６の先端部は前記燃料入口部４から所定距離下流側に位置 し、後端部は筒部２後端部の内周面に嵌合されたインシュレータ７と導電部材か らなるパイプ８を介して筒部２後端部内周面に嵌合されたブッシュ９及びＯリン グ10に貫通支持される。尚、インシュレータ７は合成樹脂（例えば商標名テフロ ン）からなっている。また中心電極６のブッシュ９からの突出端部はワッシャ11 及びナット12で構成される締結具13によって固定される。

【０００５】 前記パイプ８とブッシュ９との接合部にはターミナル14の一端部が挟持固定さ れ、このターミナル14はパイプ８を介して外側電極を構成する筒部２に接続され る。また、締結具13とブッシュ９との接合部にはターミナル15の一端部が挟持固 定され、このターミナル15は中心電極６に接続される。 そして、前記ターミナル14，15間に通電することにより、筒状ハウジング１内 を通過する燃料中のアルコール濃度に応じた出力電圧を制御装置に出力するよう になっている。ここで、ガソリンにあっては比誘電率が約２であり、またアルコ ールにあっては比誘電率が約32であり、アルコール濃度が高くなるに従って燃料 の比誘電率が大きくなるので、これに伴って出力電圧が図３中実線で示す如く高 くなるため、アルコール濃度を検出できるのである。

【０００６】

【考案が解決しようとする課題】

しかしながら、このような従来のアルコール濃度センサにあっては、例えばイ ンシュレータ７にも比誘電率が小さいながらも存在する（ε＝２）し、該インシ ュレータ７が外側電極となる筒部２と中心電極６との間に存在するので、この比 誘電率の影響が出力電圧に付加されるため、アルコール濃度を誤検出するという 不具合がある。具体的には低アルコール濃度時には高濃度時に較べて燃料の比誘 電率が小さいので、前記インシュレータ７の比誘電率の影響が大きくなるため、 製品間において、図３中の破線で示す如く出力電圧が大きくばらつき（約±８％ ）、検出精度を悪化させる惧れがある。

【０００７】 また燃料出口部５の開口によって、外側電極が非対称形状であることによって も検出精度を悪くしている。 そこで、本考案は以上のような従来の実状に鑑みなされたもので、低濃度域に おいても検出精度を向上できるアルコール濃度センサを提供することを目的とす る。

【０００８】

【課題を解決するための手段】

このため、本考案は、燃料が通過する電極間の静電容量の変化を検出すること によりアルコール濃度に対応する電圧を出力するアルコール濃度センサであって 、一端が閉塞され他端が開放され閉塞端側から分岐したＬ形の燃料供給通路の一 部を構成する筒状の絶縁部材と、該絶縁部材の内側にその中心軸に沿って閉塞端 側から延びる中心電極と、前記燃料供給通路の分岐点と開放端との間に位置して 前記中心電極の先端部に相対した前記絶縁部材の内側に設けられる外側電極と、 を含んで構成する。

【０００９】

【作用】

かかる構成において、一端が閉塞され他端が開放された燃料供給通路の一部を 構成する筒状の絶縁部材と中心電極との間を燃料が通過する。ここで、前記絶縁 部材の内側には該中心電極の先端部に相対した位置のみに外側電極が設けられて いるので、中心電極と外側電極との間の静電容量の変化を検出する範囲が中心電 極の先端部に限定される。該中心電極の先端部においては、間に介在するものが なく、分岐する燃料供給通路の開口もない対称形状であるため、検出精度が向上 する。

【００１０】

【実施例】

この本考案の一実施例としての静電容量型のアルコール濃度センサについて、 図１を参照しつつ説明する。 尚、以下の説明において、従来例と同一要素のものは、図２と同一符号を付し て説明を簡単にする。

【００１１】 即ち、機関の燃料供給通路の一部を構成する筒状ハウジング21は、絶縁部材（ 例えば樹脂名ＰＰＳ）からなっている筒部31と、該筒部31の途中に形成された開 口31ａに対して該筒部31の中心軸と直交する方向に、即ち筒部31と共にＬ形を構 成するように形成された筒部23と、から構成される。筒部31の一端部には図示し ない燃料配管が接続される燃料入口部４が開口され、筒部23の反接続側端部には 同様に図示しない燃料配管が接続される燃料出口部５が開口される。筒部31内に はその中心軸に沿って延びる中実な中心電極６が挿入されており、中心電極６の 先端６ｂは前記燃料入口部４から所定距離下流側に位置し、後端部は筒部31後端 部の内周面に嵌合された絶縁部材（例えば樹脂名ＰＰＳ）からなるインシュレー タ27に貫通支持される。また中心電極６のインシュレータ27からの突出端部はワ ッシャ11及びナット12で構成される締結具13によって固定される。

【００１２】 さらに、筒部31は太径部32と細径部33とよりなっており、前記中心電極６の先 端部６ａに相対した前記太径部32の内周面には、燃料入口部４側の端部35ａが中 心電極６の先端６ｂと略一致すると共に、インシュレータ27側の端部35ｂが前記 開口31ａ近傍まで延設された外側電極35が設けられている。 そして、インシュレータ27とワッシャ11との接合部にはターミナル29の一端部 が挟持固定され、このターミナル29は中心電極６に接続される。また外側電極35 には太径部32の内部に挿通されるターミナル36の一端が接続される。

【００１３】 そして、筒部31及び筒部23内を燃料が通過し、前記ターミナル29，36間に通電 することにより、筒状ハウジング21内を通過する燃料中のアルコール濃度に応じ た出力電圧を制御装置に出力するようになっている。 ここで、外側電極35が一方の端部35ａが中心電極６の先端６ｂと略一致し、ま た他方の端部35ｂが前記開口31ａ近傍にあるので、筒部31の太径部32の内周面に は、中心電極６の先端部６ａに相対した位置のみに外側電極35が設けられること となる。もって前記ターミナル29，36間に通電したとき、中心電極６の先端部６ ａ近傍のみにおいて、中心電極６と外側電極35との間の静電容量の変化が検出さ れることとなる。即ち、静電容量変化の検出範囲は相対する電極（中心電極６と 外側電極35）が存在する範囲内であるので、図１中にＳで示す範囲となり、比誘 電率εが４〜５のインシュレータ27の影響は全く受けることがなく、もって燃料 の比誘電率が小さい低アルコール濃度時にあっても、安定した出力電圧が出力さ れる。また、該中心電極６の先端部６ａにおいては、中心電極６と外側電極35と の間のに介在するものがなく、筒部31の途中に形成された開口31ａもない対称形 状でもあるため、検出精度が向上する。

【００１４】

【考案の効果】

以上説明したように、一端が閉塞され他端が開放され閉塞端側から分岐したＬ 形の燃料供給通路の一部を構成する筒状の絶縁部材と、該絶縁部材の内側にその 中心軸に沿って閉塞端側から延びる中心電極と、前記燃料供給通路の分岐点と開 放端との間に位置して前記中心電極の先端部に相対した前記絶縁部材の内側に設 けられる外側電極と、を含んでアルコール濃度センサを構成したので、中心電極 と外側電極との間の静電容量の変化を検出する範囲が中心電極の先端部に限定さ れ、もって、前記静電容量の変化を検出する際に閉塞端側の影響をうけることが 防止でき、とくに低濃度域における検出精度が向上する。また、電極間に介在す るものがなく、対称形状な電極間で検出が行われるので、検出精度は更に向上す る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の一実施例を示すアルコール濃度センサ
の部分断面正面図

【図２】従来のアルコール濃度センサ部分断面正面図

【図３】従来の課題を説明するための図

【符号の説明】

４ 燃料入口部 ６ 中心電極 21 筒状ハウジング 23 筒部 27 インシュレータ 31 筒部 32 太径部 33 細径部 35 外側電極

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】燃料が通過する電極間の静電容量の変化を
   検出することによりアルコール濃度に対応する電圧を出
   力するアルコール濃度センサであって、一端が閉塞され
   他端が開放され閉塞端側から分岐したＬ形の燃料供給通
   路の一部を構成する筒状の絶縁部材と、該絶縁部材の内
   側にその中心軸に沿って閉塞端側から延びる中心電極
   と、前記燃料供給通路の分岐点と開放端との間に位置し
   て前記中心電極の先端部に相対した前記絶縁部材の内側
   に設けられる外側電極と、を含んで構成されたことを特
   徴とするアルコール濃度センサ。