JPH0522858Y2

JPH0522858Y2 -

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Publication number: JPH0522858Y2
Application number: JP1987171660U
Authority: JP
Priority date: 1987-11-10
Filing date: 1987-11-10
Publication date: 1993-06-11
Anticipated expiration: 2002-11-10
Also published as: JPH0175856U

Description

【考案の詳細な説明】考案の目的［産業上の利用分野］本考案は、自動車のエンジン等に使用されるメ
タノールやエタノール等のアルコールを他の燃
料、例えば、ガソリンと混合したアルコール混合
燃料中のアルコール濃度を検出するアルコール濃
度検出装置に関する。

［従来の技術］従来より、アルコール濃度検出装置の一つとし
て、例えば特開昭57−101753号公報に記載の如
く、互いに対向して配設された２極の電極板をハ
ウジング内に絶縁物により固着収納して、その収
納部にアルコール混合燃料を流入して、電極板間
のインピーダンスを測定してアルコール混合燃料
中のアルコール濃度を検出するものが知られてい
る。

この種のアルコール濃度検出装置は、両電極板
間に満たされたアルコール混合燃料中のアルコー
ル濃度に応じて、両電極板間のインピーダンスが
変化するのに着目してなされたもので、両電極板
間のインピーダンスを間接的に検出することによ
りアルコール濃度を検出するものである。

［考案が解決しようとする問題点］しかしながら、くした従来の装置では、検出装
置本体ハウジングとは別に、離れた場所に回路を
構成することになり、ハウジングに電極板を取り
付けるための基板と、回路を構成した基板とをそ
れぞれ個別に設けなければならず、部品点数やそ
れらの接続配線が必要になるという問題があつ
た。また、電極板間からの信号がセンサ本体から
離れた場所にある回路まで転送される間に微信号
であるがために劣化して、正確なアルコール濃度
を検出することが難しいという問題があつた。

しかも、複数の電極板をターミナル電極が貫通
し、これらを電気的に導通あるいは絶縁している
ので、構成が複雑となり、導通不良やシヨート等
が起こりやすく、また、気泡が付着しやすく正確
なアルコール濃度検出の妨げとなる場合があると
いう問題があつた。

そこで本考案は上記の問題点を解決することを
目的とし、部品点数が少なく、信号の劣化を防止
し、簡単な構成で動作不良やシヨート等が起こり
難く、気泡が付着し難いアルコール濃度検出装置
を提供することにある。

考案の構成［問題点を解決するための手段］かかる目的を達成すべく、本考案は問題点を解
決するための手段として次の構成を取つた。即
ち、対向して配置された２極の電極板を絶縁板に吊
着し、該電極板間にアルコール混合燃料を満たし
て、該電極板間のインピーダンスの変化を変換回
路により電気信号に変換してアルコール濃度を検
出するアルコール濃度検出装置において、前記２極の電極板がそれぞれ螺旋状に形成され
て対向して配置され、前記両電極板を碍子部材に
より固定すると共に、前記両電極板からそれぞれ
張り出し部を設け、該張り出し部にターミナル電
極の一端を固着し、該ターミナル電極の他端を前
記絶縁板に固定して吊着し、前記電極板を吊着した側と反対面の前記絶縁板
に、少なくとも前記変換回路を厚膜集積回路とし
て形成したことを特徴とするアルコール濃度検出
装置の構成がそれである。

［作用］前記構成を有するアルコール濃度検出装置は、
電極板を吊着した側と反対面の前記絶縁板に、厚
膜集積回路としての変換回路が一体に形成され
て、電極板と変換回路との転送距離を短くしつ
つ、電極板間のインピーダンスの変化を電気信号
に変換してアルコール濃度を検出する。

また、張り出し部にターミナル電極の一端が固
着され、ターミナル電極の他端が絶縁板に固定さ
れて吊着される。更に、螺旋状の電極板に沿つて
気泡が流れ気泡の付着が防止される。

［実施例］以下本考案の実施例を図面に基づいて詳細に説
明する。

第１図は本考案の一実施例であるアルコール濃
度検出装置の断面図である。このアルコール濃度
検出装置は、アルコール混合燃料により運転され
る図示しないアルコールエンジンへの燃料供給経
路内に設けられた金属製若しくは合成樹脂製の中
空状のハウジング１を備え、このハウジング１に
は、対向して燃料流入口２と、燃料流出口４とが
各々設けられている。燃料流入口２は、図示しな
い燃料タンクに、燃料流出口４は、エンジンの吸
気系統に燃料を供給する手段にそれぞれ接続され
ている。

また、ハウジング１に穿設された開口部６に
は、絶縁板８が嵌装されており、この絶縁板８に
は、その一端が絶縁板８を貫通して絶縁板８の反
対面８ａに突出された２本のターミナル電極１
０，１２が固着されている。尚、ハウジング１と
絶縁板８とに囲まれて燃料室２６が形成されてお
り、燃料室２６と燃料流入口２及び燃料流出口４
とは、連通されている。

燃料室２６内には、電極板１４，１６が収納さ
れており、螺旋状に形成された２枚の電極板１
４，１６を所定間隔を成すように碍子部材１８に
よりその中央部を固定し、この電極板１４，１６
からそれぞれ張り出し部１４ａ，１６ａを設け、
この張り出し部１４ａ，１６ａにそれぞれターミ
ナル電極１４，１６の端を固着している。

次に、本実施例のアルコール濃度検出装置の電
気回路について、説明する。

この電気回路は、第２図に示すように、所定の
一定周波数、例えあ、50KHzの周波数の信号を出
力する発振回路４０と、変換回路４２と、電極板
１４，１６間のインピーダンスをZhで表した等
価回路４４と、から構成されている。この変換回
路４２は、発振回路４０と等価回路４４、即ち一
方のターミナル電極１０とを接続すると共に、発
振回路４０はインピーダンス信号を電圧信号に変
換する半導体集積回路IC1に接続されている。ま
た、等価回路４４、即ち他方のターミナル電極１
２が半導体集積回路IC1に接続されると共に、ダ
イオードD1の一端に接続されている。このダイ
オードD1の他端は、他端が接地されたコンデン
サC1の一端、他端が同じく接地された抵抗R1の
一端、及び抵抗R2の一端に接続されている。抵
抗R2の他端は、直流電圧を増幅する半導体集積
回路IC2、抵抗R3の一端、抵抗R4の一端に各々
接続されている。この抵抗R4の他端は、半導体
集積回路IC2の出力側に接続されている。

一方、前述した変換回路４２は、絶縁板８の反
対面８ａに配設されており、絶縁板８の反対面８
ａに、変換回路４２に応じた導体パターン５０が
スクリーン印刷され、また、導体パターン５０上
に抵抗R1，R2，R3，R4の抵抗体パターン５２
がスクリーン印刷されて焼成された後に、半導体
集積回路IC1，IC2、ダイオードD1やコンデンサ
C1等のチツプ部品５４が導体パターン５０には
んだ付けされて、変換回路４２が構成されてい
る。更に、ターミナル電極１０，１２の一端も導
体パターン５０にはんだ付けされており、これに
より、ターミナル電極１０，１２が頑強に固定さ
れると共に、変換回路４２に電気的に接続されて
いる。尚、抵抗体パターン５２は、レーザートリ
ミングによりその精度を更に向上させることがで
きる。

また、ハウジング１の開口部６には、金属性若
しくは合成樹脂性等の蓋５６が固着されており、
この蓋５６、ハウジング１の開口部６、絶縁板８
の反対面８ａに囲まれた空間には、熱硬化性樹脂
の封止材５８が充填されている。これにより、絶
縁板８の反対面８ａに変換回路４２が、ターミナ
ル電極１０，１２と共に一体的に、いわゆる周知
の厚膜プロセスにより形成されて厚膜集積回路が
形成されている。この従来技術の厚膜プロセスに
より、従来の工程、装置、材料をそのまま適用す
ることができ、低コストで製造することができ
る。また、ハウジング１及び蓋５６を金属性とす
ることにより、変換回路４２はシールドされた構
成となり、外部からの電気的ノイズを遮断し、変
換回路４２がノイズを拾うことがない。更に、発
振回路４０を変換回路４２と共に一体的に厚膜集
積回路として形成してもよい。

次に、本実施例のアルコール濃度検出装置の作
動について説明する。

まず、燃料流入口２を介してアルコール混合燃
料がハウジング１内に供給されて、ハウジング１
内にアルコール混合燃料が満ち、一方の電極板１
４と他方の電極板１６との間にアルコール混合燃
料が満たされ、燃料流出口４からアルコール混合
燃料が流出する。電極板１４，１６の間にアルコ
ール混合燃料が満たされると、発振回路４０から
一定周波数の信号が出力され、この信号がターミ
ナル電極１０、電極板１４，１６、ターミナル電
極１２を介して、半導体集積回路IC1に入力され
る。

一方、アルコール混合燃料が満たされた電極板
１４，１６間は、抵抗とコンデンサとが並列接続
された等価回路４４として表され、満たされたア
ルコール混合燃料のアルコール濃度の変化にした
がつて変化するある有限のインピーダンス値を有
する。

よつて、発振回路４０から出力された信号は、
このインピーダンス値に応じて変化し、半導体集
積回路IC1により、インピーダンス信号が電圧信
号に変換される。この電圧信号は、ダイオード
D1、コンデンサC1、抵抗R2により整流されて直
流電圧信号に変換され、更に、半導体集積回路
IC2により増幅されて電圧出力信号として出力さ
れる。この出力信号は、アルコール濃度に応じた
信号であり、予めアルコール濃度が既知のアルコ
ール混合燃料により求めた出力信号と比較するこ
とによりアルコール濃度を求めることができる。
この求めたアルコール濃度によりエンジンへの燃
料流量や点火時期等を制御することとなる。尚、
変換回路４２は、インピーダンス信号を直流電圧
出力信号に変換する回路以外にも、例えば、イン
ピーダンスに比例したパルス数が得られる回路
や、インピーダンスに比例したパルス幅が得られ
る回路であつてもよい。

前述した如く、本実施例のアルコール濃度検出
装置は、電極板１４，１６間にアルコール混合燃
料が満たされると、発振回路４０から出力された
一定周波数の信号が、電極板１４，１６、ターミ
ナル電極１０，１２を介して、絶縁板８と一体的
に形成された変換回路４２に直接入力され、変換
回路４２によりインピーダンス信号が、整流・増
幅されて電圧出力信号として出力される。

従つて、本実施例のアルコール濃度検出装置に
よると、絶縁板８に変換回路４２を一体に厚膜集
積回路として形成したので、電極板１４，１６を
吊着した絶縁板８と、変換回路４２の基板を共用
化でき、回路基板の部品点数を２枚から１枚に減
少させることができると共に、これらの接続のた
めの配線をする必要もなくなる。また、電極板１
４，１６からの微信号が、直接変換回路４２に入
力されるので、信号の劣化が小さく、従つて、よ
り正確なアルコール濃度を検出することができ
る。

しかも、張り出し部１４ａ，１６ａにターミナ
ル電極１４，１６を固着した構成としているの
で、ターミナル電極１０，１２が、電極板１４，
１６を貫通しない構成となるため、ターミナル電
極１０，１２と電極板１４，１６とを絶縁しなく
ともよく、構造が簡単となり、導通不良やシヨー
ト等が起こり難くなる。また、電極板１４，１６
が傾斜しているので、気泡が付着しにくく、気泡
が付着しても取れやすい。螺旋の中心軸が傾いた
構成とすると更に気泡が付着し難くなる。

以上本考案の実施例について説明したが、本考
案はこの様な実施例に何等限定されるものではな
く、本考案の要旨を逸脱しない範囲において種々
なる態様で実施し得ることは勿論である。

考案の効果以上詳述したように本考案のアルコール濃度検
出装置は、直接変換回路に入力されるので、電極
板を吊着した絶縁板に変換回路を一体に厚膜集積
回路として形成したため、電極板の吊着用絶縁板
と変換回路の基板とを共用化することにより、回
路基板の部品点数を２枚から１枚に減少させると
共に、電極板からの微信号の劣化を小さくし、よ
り正確なアルコール濃度を検出することができ
る。また、張り出し部にターミナル電極を固着し
たので、構造が簡単となり、導通不良やシヨート
等が起こり難くなる。更に、電極板が傾斜してい
るので、気泡が付着しにくく、気泡が付着しても
取れやすく正確なアルコール濃度を測定すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例としてのアルコール
濃度検出装置の断面図、第２図は本アルコール濃
度検出装置の電気回路図、第３図は本実施例の電
極板の拡大斜視図である。１……ハウジング、８……絶縁板、１０，１２
……ターミナル電極、１４，１６……電極板、１
４ａ，１６ａ……張り出し部、４２……変換回
路、５８……封止材。

Claims

【実用新案登録請求の範囲】対向して配置された２極の電極板を絶縁板に吊
着し、該電極板間にアルコール混合燃料を満たし
て、該電極板間のインピーダンスの変化を変換回
路により電気信号に変換してアルコール濃度を検
出するアルコール濃度検出装置において、前記２極の電極板がそれぞれ螺旋状に形成され
て対向して配置され、前記両電極板を碍子部材に
より固定すると共に、前記両電極板からそれぞれ
張り出し部を設け、該張り出し部にターミナル電
極の一端を固着し、該ターミナル電極の他端を前
記絶縁板に固定して吊着し、前記電極板を吊着した側と反対面の前記絶縁板
に、少なくとも前記変換回路を厚膜集積回路とし
て形成したことを特徴とするアルコール濃度検出
装置。