JPH079075Y2 - 自動車用アルコール燃料センサ - Google Patents
自動車用アルコール燃料センサInfo
- Publication number
- JPH079075Y2 JPH079075Y2 JP1988060723U JP6072388U JPH079075Y2 JP H079075 Y2 JPH079075 Y2 JP H079075Y2 JP 1988060723 U JP1988060723 U JP 1988060723U JP 6072388 U JP6072388 U JP 6072388U JP H079075 Y2 JPH079075 Y2 JP H079075Y2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- fuel
- sensor
- alcohol
- electrodes
- center electrode
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Description
【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案は、アルコールを他の燃料例えばガソリンと混合
した燃料のアルコール混合割合を検出する燃料センサの
改良に関する。
した燃料のアルコール混合割合を検出する燃料センサの
改良に関する。
（従来の技術） 自動車用内燃機関等にあっては、メタノールやエタノー
ル等のアルコールをガソリン等と混合して使用すること
が従来から試みられているが、種々の混合割合の燃料に
内燃機関を対応させるためには、使用燃料中のアルコー
ル混合割合を実際に燃料センサにて検出し、それに応じ
て燃料噴射量や点火時期等の補正が行われるように構成
する必要がある（例えば特開昭56−104243号公報参
照）。
ル等のアルコールをガソリン等と混合して使用すること
が従来から試みられているが、種々の混合割合の燃料に
内燃機関を対応させるためには、使用燃料中のアルコー
ル混合割合を実際に燃料センサにて検出し、それに応じ
て燃料噴射量や点火時期等の補正が行われるように構成
する必要がある（例えば特開昭56−104243号公報参
照）。
ここで、上記燃料センサとしては、一般に上記公報に記
載のように、燃料中に対向配置された一対の電極からな
る静電容量型のものが用いられ、その静電容量変化から
燃料の誘電率を検出し、アルコール混合割合を導きだす
ようになっている。
載のように、燃料中に対向配置された一対の電極からな
る静電容量型のものが用いられ、その静電容量変化から
燃料の誘電率を検出し、アルコール混合割合を導きだす
ようになっている。
ところで、燃料センサによる検出対象であるアルコール
混合燃料の誘電率は、アルコール混合割合によって変化
するほか、燃料温度によっても変化する。例えば、メタ
ノールの誘電率は１MHz付近において20°Ｃのとき34で
あるが、−20°Ｃでは40、60°Ｃでは28のように変化す
る。したがって、アルコール混合割合が一定であって
も、燃料温度が変化するとセンサ容量Ｃが変化してしま
い、アルコール混合割合を正しく測定できない。
混合燃料の誘電率は、アルコール混合割合によって変化
するほか、燃料温度によっても変化する。例えば、メタ
ノールの誘電率は１MHz付近において20°Ｃのとき34で
あるが、−20°Ｃでは40、60°Ｃでは28のように変化す
る。したがって、アルコール混合割合が一定であって
も、燃料温度が変化するとセンサ容量Ｃが変化してしま
い、アルコール混合割合を正しく測定できない。
特に自動車のエンジンルームは温度変化が大きいため、
燃料センサとして、燃料が流れる流路には上記一対の電
極と、これに隣接して燃料温度を検出する温度センサと
が設けられ、電極間の静電容量と温度センサからの検出
値に基づいてアルコールの混合割合が測定されるように
なっていた。
燃料センサとして、燃料が流れる流路には上記一対の電
極と、これに隣接して燃料温度を検出する温度センサと
が設けられ、電極間の静電容量と温度センサからの検出
値に基づいてアルコールの混合割合が測定されるように
なっていた。
（考案が解決しようとする課題） しかしながら、従来は燃料供給通路の途中に燃料の誘電
率を検出する一対の電極と、燃料温度センサとをそれぞ
れ別個に燃料中に臨ませるように配設していたため、こ
のような燃料センサの大型化を招き、実用化を妨げる要
因の一つになっていた。
率を検出する一対の電極と、燃料温度センサとをそれぞ
れ別個に燃料中に臨ませるように配設していたため、こ
のような燃料センサの大型化を招き、実用化を妨げる要
因の一つになっていた。
本考案は、こうした従来の問題点を解消すると共に、ア
ルコール混合割合の検出精度を改善することを目的とし
ている。
ルコール混合割合の検出精度を改善することを目的とし
ている。
（問題点を解決するための手段） 上記目的を達成するため本考案では、アルコールを任意
の比率で他の燃料に混合してなるアルコール混合燃料を
燃料とする内燃機関を搭載した自動車用のアルコール燃
料センサであって、燃料中に対向配置した一対の電極
と、燃料の温度を検出する温度センサとを備え、前記電
極間の静電容量と温度センサの検出値から燃料中のアル
コール混合割合を測定する燃料センサにおいて、前記燃
料センサのハウジング内に燃料が直線的に流通する燃料
前記通路を形成し、この燃料供給通路内に、前記一対の
電極として、円柱状の中心電極とこれを包囲する円筒状
の側方電極とを設け、かつ前記中心電極を中空構造と
し、この電極の中空部に前記温度センサを収装すると共
に、前記側方電極の燃料流通方向の中心電極を挟んだ対
称位置に一対の孔を設けた。
の比率で他の燃料に混合してなるアルコール混合燃料を
燃料とする内燃機関を搭載した自動車用のアルコール燃
料センサであって、燃料中に対向配置した一対の電極
と、燃料の温度を検出する温度センサとを備え、前記電
極間の静電容量と温度センサの検出値から燃料中のアル
コール混合割合を測定する燃料センサにおいて、前記燃
料センサのハウジング内に燃料が直線的に流通する燃料
前記通路を形成し、この燃料供給通路内に、前記一対の
電極として、円柱状の中心電極とこれを包囲する円筒状
の側方電極とを設け、かつ前記中心電極を中空構造と
し、この電極の中空部に前記温度センサを収装すると共
に、前記側方電極の燃料流通方向の中心電極を挟んだ対
称位置に一対の孔を設けた。
（作用） 上記構成に基づき、温度センサは電極からの伝熱によ
り、電極のまわりを流れる燃料の温度を的確に検出する
ことができ、この温度センサの検出値と電極間の静電容
量に基づく燃料の誘電率とからアルコールの混合割合が
正確に導き出される。
り、電極のまわりを流れる燃料の温度を的確に検出する
ことができ、この温度センサの検出値と電極間の静電容
量に基づく燃料の誘電率とからアルコールの混合割合が
正確に導き出される。
特に、中心電極とこれを包囲する側方電極との間に、燃
料流通方向に沿って側方電極に形成した一対の孔を介し
て確実に流通燃料を導入できるので、内燃機関の燃料消
費に伴って検出部分でのアルコールの温度または濃度が
経時的に変化する場合においても、アルコール混合割合
を精度よく検出することができる。
料流通方向に沿って側方電極に形成した一対の孔を介し
て確実に流通燃料を導入できるので、内燃機関の燃料消
費に伴って検出部分でのアルコールの温度または濃度が
経時的に変化する場合においても、アルコール混合割合
を精度よく検出することができる。
また温度センサを電極の内部に収装することにより、温
度センサによるスペースの増大が避けられると共に、温
度センサの配線取付部分のシール材等が不要となり、燃
料センサの小型化が図れる。
度センサによるスペースの増大が避けられると共に、温
度センサの配線取付部分のシール材等が不要となり、燃
料センサの小型化が図れる。
（実施例） 以下、本考案の一実施例を添付図面に基づいて説明す
る。
る。
第１図に示すように、燃料センサ１のハウジング２内に
燃料供給通路３が形成され、図示しないタンクに貯溜さ
れた例えばガソリンとアルコールが混合した燃料がこの
通路３を通って気化器あるいは燃料噴射弁等に供給され
る。
燃料供給通路３が形成され、図示しないタンクに貯溜さ
れた例えばガソリンとアルコールが混合した燃料がこの
通路３を通って気化器あるいは燃料噴射弁等に供給され
る。
ハウジング２には通路３に臨む側方電極４と中心電極５
が設けられている。
が設けられている。
側方電極４はハウジング２にシール材６を介して締付け
固定され、中心電極５は絶縁材７を介して側方電極４の
内側を貫通し、ナット8,9を介して締付け固定される。
固定され、中心電極５は絶縁材７を介して側方電極４の
内側を貫通し、ナット8,9を介して締付け固定される。
側方電極４は通路３において中心電極５を囲むように円
筒状に突出し、通路方向に２つの穴11が形成され、側方
電極４と中心電極５の間を燃料が流れるように構成され
る。
筒状に突出し、通路方向に２つの穴11が形成され、側方
電極４と中心電極５の間を燃料が流れるように構成され
る。
中心電極５は同心的に形成された有底孔12を有する中空
構造とし、この有底孔12にサーミスタ13が収装される。
有底孔12は中心電極５の上端面に開口し、有底孔12の底
部は通路３の中心部に到達する。サーミスタ13は孔12の
下端部に収装され、通路３の中心部に配置される。
構造とし、この有底孔12にサーミスタ13が収装される。
有底孔12は中心電極５の上端面に開口し、有底孔12の底
部は通路３の中心部に到達する。サーミスタ13は孔12の
下端部に収装され、通路３の中心部に配置される。
側方電極４と中心電極５およびサーミスタ13はリード線
15,16,17をそれぞれ介してハウジング２内に収装された
信号処理回路18に接続され、この信号処理回路18の出力
は図示しないコントロールユニットに送られ、アルコー
ル混合割合に応じて内燃機関の燃料供給量や点火時期の
補正が行われるようになっている。
15,16,17をそれぞれ介してハウジング２内に収装された
信号処理回路18に接続され、この信号処理回路18の出力
は図示しないコントロールユニットに送られ、アルコー
ル混合割合に応じて内燃機関の燃料供給量や点火時期の
補正が行われるようになっている。
第２図に示すように、燃料センサ１はセンサ容量Ｃと抵
抗Ｒとによって等価的に表すことができる。なお、上記
抵抗Ｒはアルコール特有の導電性によるもので、アルコ
ールの不純物含有量、例えば金属イオンや水の量によっ
て大きく変化し、静電容量測定の誤差の原因となる。し
たがって、その影響を避けるために、後述する充放電の
周期は１μsec以下に設定される。
抗Ｒとによって等価的に表すことができる。なお、上記
抵抗Ｒはアルコール特有の導電性によるもので、アルコ
ールの不純物含有量、例えば金属イオンや水の量によっ
て大きく変化し、静電容量測定の誤差の原因となる。し
たがって、その影響を避けるために、後述する充放電の
周期は１μsec以下に設定される。
そして、上記センサ容量Ｃと外部の抵抗R1、抵抗R2、サ
ーミスタ13の抵抗R3、およびモノマルチ回路22とによっ
て充放電回路が構成されている。また23は、上記モノマ
ルチ回路22に対し１MHz程度の短い周期でトリガ信号を
発するとともに、モノマルチ回路22が出力する出力パル
ス信号ａを積分するトリガ・積分回路である。なお、C1
は回路分離用コンデンサ（C1》Ｃ）、C2は固定コンデン
サである。
ーミスタ13の抵抗R3、およびモノマルチ回路22とによっ
て充放電回路が構成されている。また23は、上記モノマ
ルチ回路22に対し１MHz程度の短い周期でトリガ信号を
発するとともに、モノマルチ回路22が出力する出力パル
ス信号ａを積分するトリガ・積分回路である。なお、C1
は回路分離用コンデンサ（C1》Ｃ）、C2は固定コンデン
サである。
上記構成において、モノマルチ回路22がトリガ信号を受
けたときに、その一方の端子に接続されたＡ点の電位は
０となり、燃料センサ１のセンサ容量Ｃは一旦放電され
るので、その後、抵抗R1、R2、R3を介してセンサ容量Ｃは
徐々に充電される。一方、上記トリガ信号によってモノ
マルチ回路22の出力信号ａはハイレベルとなる。そし
て、センサ容量Ｃの充電によりＡ点の電位が所定のスレ
ッショルド電圧に達するとモノマルチ回路22が安定状態
に戻り、出力信号ａはローレベルとなる。また、一定時
間後にトリガ信号が再び発せられ、同様の作用が繰り返
される。つまり、トリガ信号に同期してモノマルチ回路
２からパルス信号ａが出力され、かつそのパルス幅Ｔ
は、センサ容量Ｃの充電時間に等しいものとなる。そし
て、この出力パルス信号ａは、トリガ積分回路23で積分
されるので、その充電時間に応じてアナログ電圧信号が
得られることになり、これによって電極間の燃料の誘電
率つまりはアルコールの混合割合が求められる。
けたときに、その一方の端子に接続されたＡ点の電位は
０となり、燃料センサ１のセンサ容量Ｃは一旦放電され
るので、その後、抵抗R1、R2、R3を介してセンサ容量Ｃは
徐々に充電される。一方、上記トリガ信号によってモノ
マルチ回路22の出力信号ａはハイレベルとなる。そし
て、センサ容量Ｃの充電によりＡ点の電位が所定のスレ
ッショルド電圧に達するとモノマルチ回路22が安定状態
に戻り、出力信号ａはローレベルとなる。また、一定時
間後にトリガ信号が再び発せられ、同様の作用が繰り返
される。つまり、トリガ信号に同期してモノマルチ回路
２からパルス信号ａが出力され、かつそのパルス幅Ｔ
は、センサ容量Ｃの充電時間に等しいものとなる。そし
て、この出力パルス信号ａは、トリガ積分回路23で積分
されるので、その充電時間に応じてアナログ電圧信号が
得られることになり、これによって電極間の燃料の誘電
率つまりはアルコールの混合割合が求められる。
この場合、燃料の誘電率は燃料温度に応じて変化し、前
記センサ容量Ｃの充電時間が相異するが、これを補正す
るために、Ａ点は抵抗R2を介してサーミスタ13の抵抗R3
に接続され、したがってＡ点の電位は燃料温度に応じて
抵抗R3が変化することにより調節され、アルコールの混
合割合が温度変化に影響されることがなく求められるよ
うになっている。
記センサ容量Ｃの充電時間が相異するが、これを補正す
るために、Ａ点は抵抗R2を介してサーミスタ13の抵抗R3
に接続され、したがってＡ点の電位は燃料温度に応じて
抵抗R3が変化することにより調節され、アルコールの混
合割合が温度変化に影響されることがなく求められるよ
うになっている。
本考案は、サーミスタ13を中心電極５の内部に収装した
ため、サーミスタ13は中心電極５からの伝熱により、中
心電極５と側方電極４の間を流れる燃料温度を的確に検
出することができ、上記アルコールの混合割合の検出精
度を高められる。
ため、サーミスタ13は中心電極５からの伝熱により、中
心電極５と側方電極４の間を流れる燃料温度を的確に検
出することができ、上記アルコールの混合割合の検出精
度を高められる。
また、サーミスタ13を通路３に臨む中心電極５の内部に
設けたことにより、サーミスタ13を介装することによる
スペースの増大を避けられるとともに、サーミスタ13を
通路３に対して密封するシール材等を廃止できるので、
燃料センサ１を小型化できる。
設けたことにより、サーミスタ13を介装することによる
スペースの増大を避けられるとともに、サーミスタ13を
通路３に対して密封するシール材等を廃止できるので、
燃料センサ１を小型化できる。
（考案の効果） 以上の通り本考案によれば、燃料中に対向配置された電
極間の静電容量と、燃料温度センサの検出値とから燃料
中のアルコール混合割合を測定する自動車用のアルコー
ル燃料センサにおいて、前記中心電極を中空構造として
これに温度センサを収装するとともに、燃料の流通方向
に沿って対称的に一対の孔を設けた側方電極にて中空電
極を包囲する構造としたので、燃料センサの小型化やコ
ストダウンを図れることに加えて、自動車用のアルコー
ル燃料センサとして、燃料温度あるいはアルコール混合
割合が時々刻々と変化する場合においてもアルコール混
合割合を正確に検出して、内燃機関の運転性能及び排気
エミッション性能等を確実に改善できるという効果が得
られる。
極間の静電容量と、燃料温度センサの検出値とから燃料
中のアルコール混合割合を測定する自動車用のアルコー
ル燃料センサにおいて、前記中心電極を中空構造として
これに温度センサを収装するとともに、燃料の流通方向
に沿って対称的に一対の孔を設けた側方電極にて中空電
極を包囲する構造としたので、燃料センサの小型化やコ
ストダウンを図れることに加えて、自動車用のアルコー
ル燃料センサとして、燃料温度あるいはアルコール混合
割合が時々刻々と変化する場合においてもアルコール混
合割合を正確に検出して、内燃機関の運転性能及び排気
エミッション性能等を確実に改善できるという効果が得
られる。
第１図は本考案の一実施例を示す燃料センサの断面図、
第２図は信号処理回路の回路図である。 １…燃料センサ、２…ハウジング、３…燃料供給通路、
４…側方電極、５…中心電極、12…有底孔、13…サーミ
スタ、18…信号処理回路。
第２図は信号処理回路の回路図である。 １…燃料センサ、２…ハウジング、３…燃料供給通路、
４…側方電極、５…中心電極、12…有底孔、13…サーミ
スタ、18…信号処理回路。
Claims (1)
- 【請求項１】アルコールを任意の比率で他の燃料に混合
してなるアルコール混合燃料を燃料とする内燃機関を搭
載した自動車用のアルコール燃料センサであって、燃料
中に対向配置した一対の電極と、燃料の温度を検出する
温度センサとを備え、前記電極間の静電容量と温度セン
サの検出値から燃料中のアルコール混合割合を測定する
燃料センサにおいて、前記燃料センサのハウジング内に
燃料が直線的に流通する燃料供給通路を形成し、この燃
料供給通路内に、前記一対の電極として、円柱状の中心
電極とこれを包囲する円筒状の側方電極とを設け、かつ
前記中心電極を中空構造とし、この電極の中空部に前記
温度センサを収装すると共に、前記側方電極の燃料流通
方向の中心電極を挟んだ対称位置に一対の孔を設けたこ
とを特徴とする燃料センサ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1988060723U JPH079075Y2 (ja) | 1988-05-09 | 1988-05-09 | 自動車用アルコール燃料センサ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1988060723U JPH079075Y2 (ja) | 1988-05-09 | 1988-05-09 | 自動車用アルコール燃料センサ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01163862U JPH01163862U (ja) | 1989-11-15 |
| JPH079075Y2 true JPH079075Y2 (ja) | 1995-03-06 |
Family
ID=31286422
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1988060723U Expired - Lifetime JPH079075Y2 (ja) | 1988-05-09 | 1988-05-09 | 自動車用アルコール燃料センサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH079075Y2 (ja) |
Families Citing this family (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2509797Y2 (ja) * | 1990-04-10 | 1996-09-04 | 株式会社ユニシアジェックス | アルコ―ル濃度測定装置 |
| JP4582926B2 (ja) * | 2001-02-08 | 2010-11-17 | 株式会社鷺宮製作所 | 導電率計の電極 |
| US7466147B2 (en) * | 2005-08-08 | 2008-12-16 | Continental Automotive Systems Us, Inc. | Fluid quality sensor |
| JP5158513B2 (ja) * | 2008-12-19 | 2013-03-06 | 株式会社デンソー | 燃料性状センサ |
| JP4711153B2 (ja) * | 2009-03-12 | 2011-06-29 | 株式会社デンソー | 燃料性状検出装置 |
| JP4716146B2 (ja) * | 2009-03-24 | 2011-07-06 | 株式会社デンソー | 液体性状センサ |
| JP5206651B2 (ja) * | 2009-11-20 | 2013-06-12 | 株式会社デンソー | 燃料アルコール濃度検出装置 |
| JP5434853B2 (ja) * | 2010-01-12 | 2014-03-05 | 株式会社デンソー | 燃料アルコール濃度検出装置 |
| JP5206771B2 (ja) * | 2010-11-18 | 2013-06-12 | 株式会社デンソー | 燃料センサ |
| JP5152349B2 (ja) * | 2011-01-13 | 2013-02-27 | 株式会社デンソー | 燃料センサ |
| JP5741967B2 (ja) | 2013-04-23 | 2015-07-01 | 株式会社デンソー | 燃料性状センサ及びその故障検出方法 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5348674U (ja) * | 1976-09-29 | 1978-04-25 |
-
1988
- 1988-05-09 JP JP1988060723U patent/JPH079075Y2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01163862U (ja) | 1989-11-15 |
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