JPH08178884A

JPH08178884A - 添加剤濃度検出装置

Info

Publication number: JPH08178884A
Application number: JP33623594A
Authority: JP
Inventors: Hideki Kamioka; 秀樹上岡; Tatsuo Matsumura; 達雄松村
Original assignee: Unisia Jecs Corp
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1994-12-24
Filing date: 1994-12-24
Publication date: 1996-07-12

Abstract

(57)【要約】【目的】燃料中の添加剤の濃度を算出して、添加剤濃
度によって変化する空燃比を制御し、エンジンの燃料消
費およびエミッションを良好にする。【構成】未知のガソリンを静電容量式センサに流し、
異なる波高値を有する電圧を印加し、ガソリンの比誘電
率としての検出電圧Ｖ0A，Ｖ0Bを得る。そして、検出電
圧Ｖ0A，Ｖ0Bの電圧差ΔＶを演算し、検出電圧Ｖ0Aと電
圧差ΔＶからマップを参照して濃度領域を確定する。こ
れにより、未知のガソリンに含まれるＭＴＢＥ濃度を確
定し、この濃度に基づいて燃料噴射量等を正確に制御す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、自動車用エンジン等に
使用される燃料（ガソリン）中の添加剤の濃度を検出
し、例えばエンジンの空燃比制御等に用いて好適な添加
剤濃度検出装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、自動車用エンジンの燃料として
使用されている純正ガソリンには、ヘプタン，ペンタン
等の炭化水素を主成分とする軽質ガソリンと、ベンゼン
等の炭化水素を主成分とする重質ガソリンとがあり、さ
らに細かく分ければ軽質ガソリン，中質ガソリン，重質
ガソリンの３種類に分かれる。

【０００３】そして、自動車用エンジンに用いられるエ
ンジンは、通常軽質ガソリンにマッチングして点火時期
等が設定されている。しかし、最近では重質ガソリンの
使用が一般化してきていること、大気汚染法の施行等の
理由により、ガソリンの重質化が進んでいる。

【０００４】然るに、軽質ガソリンにマッチングさせ、
点火時期等を制御するように設定されたエンジンに、重
質ガソリンを燃料として使用した場合には、軽質ガソリ
ンに比較して着火時期が遅れる結果、全体としてリーン
化傾向となり、低温時の始動性、運転性の悪化を招くと
いう問題点がある。また、走行状態においても、重質ガ
ソリン使用時には、息づき現象等の運転性能の悪化を起
こすばかりでなく、不完全燃焼によって排気ガス中の有
害成分が増大する等の問題が発生する。

【０００５】一方、前述とは逆に、重質ガソリンにマッ
チングさせて点火時期等を制御するように設定されたガ
ソリン車に、軽質ガソリンを使用した場合には、全体と
してオーバリッチ傾向となり、点火プラグに「くすぶ
り」が発生するという問題点がある。

【０００６】このような問題点を解決するために、本出
願人は先に特願平２−２７８７５９号（特開平４−１５
５２５２号）として軽質，中質，重質からなるガソリン
の性状に応じて出力電圧が変化する静電容量式のガソリ
ン性状検出センサと、前記ガソリンの温度を検出する感
温センサと、前記ガソリン性状検出センサからの出力電
圧と感温センサによる検出温度との関係から軽，中質か
仮性重質ガソリンかを判定する第１の判定手段と、該第
１の判定手段により仮性重質ガソリンであると判定され
た場合には、前記各センサからの出力信号に基づいて温
度勾配を演算し、この温度勾配により軽，中質ガソリン
か真性重質ガソリンかを判定する第２の判定手段とから
構成してなるガソリン性状判別装置を提案した（以下、
これを「従来技術」という）。

【０００７】そして、従来技術においては、ガソリンは
その性状の相違に応じて誘電率が異なることによって得
られる出力電圧と、燃温の特性の相違から、純正重質ガ
ソリンと中，軽質ガソリンを判定するに際して、ガソリ
ン中に添加剤等のアルコール分が含まれている場合に
も、当該アルコール分の影響を除去した状態で純正重質
ガソリンの判定を行う構成となっている。これにより、
極めて高精度なガソリン性状判別装置とすることがで
き、この結果、ガソリンの性状に応じた点火進角，遅角
を補正する。さらに、燃料噴射量を補正し、オーバリー
ン，オーバリッチとなるのを防止し、適正な燃料条件を
与えることができる。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】ところで、前述した従
来技術においては、ガソリンの温度勾配を利用して判別
しているから、正確に判定するためには、燃温に温度差
が必要となり応答性が悪くなるという問題がある。

【０００９】特に、始動時においては、ガソリンに温度
差がなく、ガソリンの性状を正確に判定することができ
ず、エンジン制御を適確に行うことができないという問
題がある。

【００１０】また、一般にはガソリンエンジンの理論空
燃比は約１４．７に設定されるようになっているが、燃
料中の添加剤（例えばメチルターシャルブチルエーテル
（以下、「ＭＴＢＥ」という））が含まれる場合には、
この空燃比が変化してしまい、ＭＴＢＥが１００％の場
合には１１．７３となり、ＭＴＢＥが１０％以上混合さ
れた時には、空燃比は０．３以上ずれるようになる。こ
のため、燃料消費量およびエミッションが悪化してしま
うという問題がある。

【００１１】さらに、本出願人は上述した従来技術の問
題を解決するために、他の従来技術として特願平４−２
１８３６０号により、燃料中の添加剤（アルコール等）
の濃度を検出すると共に、燃料の性状を正確に判別する
ことのできる静電容量式センサおよびそのセンサを用い
た燃料の性状判別装置を出願している。

【００１２】そして、この他の従来技術では、燃料の性
状判別と添加剤濃度の検出を正確に行うことにより、エ
ンジンの制御を最適にできることを確認している。

【００１３】しかし、エンジンの制御、特に空燃比制御
においては、燃料の種類（燃料の性状）の違いによる空
燃比等の変動よりも、添加剤濃度（例えばＭＴＢＥ）の
違いによる変動が大きいことを知ったもので、燃料の性
状判別を検出要素とすると、検出動作と処理が複雑にな
るという問題がある。

【００１４】本発明は前述した従来技術による問題に鑑
みなされたもので、燃料の性状に拘らず添加剤の濃度の
みを検出し、適切なエンジン制御を行ない得るようにし
た添加剤濃度検出装置を提供することを目的とする。

【００１５】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、請求項１の発明による添加剤濃度検出装置は、静電
容量式センサと、該静電容量式センサに第１の電圧を印
加した状態で該静電容量式センサから燃料の比誘電率に
応じた信号を検出する第１の信号検出手段と、前記静電
容量式センサに第２の電圧を印加した状態で該静電容量
式センサから燃料の比誘電率に応じた信号を検出する第
２の信号検出手段と、性状の異なる２種類の燃料に添加
剤を所定濃度で順次混合した既知の燃料について、前記
第１の信号検出手段で検出した第１の信号と第２の信号
検出手段で検出した第２の信号との信号差を演算し、添
加剤の所定濃度領域を示すマップとして記憶するマップ
記憶手段と、前記第１の信号検出手段を用いて未知の燃
料について比誘電率に応じた信号を検出すると共に前記
第２の信号検出手段を用いて当該未知の燃料について比
誘電率に応じて信号を検出し、この信号差を演算する信
号差演算手段と、該信号差演算手段からの信号差と前記
マップとに基づいて未知の燃料中の添加剤濃度を確定す
る添加剤濃度確定手段とから構成したことにある。

【００１６】また、請求項２の発明では、前記静電容量
式センサは、燃料の流入口と流出口とが形成され、燃料
が流入口から流出口に向けて流通する燃料流路と、該燃
料流路途中に流通する燃料を介して対向して設けられた
一対の第１電極と、前記燃料流路の途中に流通する燃料
を介して対向し、かつ該第１の電極と直交するように設
けられた一対の第２電極とから構成することが望まし
い。

【００１７】

【作用】上記構成により、性状の異なる多種類の燃料に
添加剤を所定濃度で順次混合した既知の燃料について、
第１の信号検出手段による第１の信号と第２の信号検出
手段による第２の信号との信号差に基づいて、第１また
は第２の信号に対する信号差により添加剤の所定濃度領
域を示すマップとしてマップ記憶手段に予め記憶してお
く。次に、第１，第２の信号検出手段を用いて未知の燃
料について比誘電率に応じた信号をそれぞれ検出し、こ
の信号差と第１または第２の信号と予め記憶されたマッ
プから添加剤濃度の領域を確定し、未知の燃料中の添加
剤濃度を確定する。

【００１８】また、静電容量式センサを、それぞれ一対
の第１電極と第２電極とがそれぞれ燃料流路に対して直
交するように設け、一方の電極を印加される電圧を異な
らせる電極とし、他方の電極を燃料の比誘電率に応じた
信号を検出する電極とし、どちらか一方の電極から、２
つの異なった信号を検出することができる。

【００１９】

【実施例】以下、本発明の実施例を図１ないし図１２に
基づいて説明する。

【００２０】図中、１は例えば４気筒のエンジンを示し
（１気筒のみ図示）、該エンジン１はシリンダ１Ａと、
該シリンダ１Ａ上に搭載されたシリンダヘッド１Ｂと、
シリンダ１Ａ内を往復動するピストン１Ｃとから大略構
成されている。２は各シリンダ１Ａの上側に位置してシ
リンダヘッド１Ｂに設けられた点火プラグ（１個のみ図
示）を示し、該点火プラグ２は後述のコントロールユニ
ット３６から点火信号が出力されたときに、シリンダ１
Ａ内の混合気を燃焼（爆発）させるようになっている。

【００２１】３は基端側が分岐管となってシリンダ１Ａ
のシリンダヘッド１Ｂの吸気側に設けられたインテイク
マニホールドを示し、該インテイクマニホールド３の先
端側には吸気フィルタ４が設けられ、途中には吸気空気
量を計測するエアフロメータ５、スロットルバルブスイ
ッチ６が付設されたスロットルバルブ７等が設けられ、
さらにシリンダヘッド１Ｂの近傍に位置して噴射弁８が
設けられ、該噴射弁８はコントロールユニット３６から
の噴射信号によってエンジン１内にガソリンＧを噴射す
るものである。

【００２２】９は内部にガソリンＧを貯えるガソリンタ
ンクで、該ガソリンタンク９内にはインタンク型ガソリ
ンポンプ１０が設けられている。１１はガソリン配管
で、該ガソリン配管１１の一端はガソリンフィルタ１２
を介してガソリンポンプ１０の吐出側と接続され、その
他端は噴射弁８、圧力レギュレータ１３の流入側と接続
され、該圧力レギュレータ１３の流出側はリターン配管
１４を介してガソリンタンク９と接続されている。

【００２３】１５は例えばガソリン配管１１の途中に設
けられた静電容量式センサを示し、該静電容量式センサ
１５はガソリン配管１１内を流れるガソリンＧの性状状
態による比誘電率の変化を静電容量として検出するもの
で、該静電容量式センサ１５からの検出信号は後述する
検出処理回路２６を介して検出電圧としてコントロール
ユニット３６に出力されるようになっている。

【００２４】ここで、本実施例による静電容量式センサ
１５は、図２ないし図６に示す如く、外形は円柱状に形
成されている。即ち、１６はアルミニウム材料により筒
状に形成されたハウジングを示し、該ハウジング１６
は、その内周面が正方形状となり、各面が平面１６Ａ1
，１６Ａ1 ，…となって後述する絶縁ケース１７を収
容するケース収容部１６Ａと、両端側外周に形成され、
各蓋体２０のめねじ部２０Ａが螺合されるおねじ部１６
Ｂ，１６Ｂと、外周面の軸方向中央部付近に形成され、
前記各平面１６Ａ1 と平行になるように形成された４箇
所の面取り部１６Ｃ，１６Ｃ，…と、該各面取り部１６
Ｃに径方向に穿設され、環状段部１６Ｄ1 ，１６Ｄ1 ，
…を有する４個のコネクタ取付穴１６Ｄ，１６Ｄ，…と
から大略構成されている。

【００２５】１７は前記ハウジング１６のケース収容部
１６Ａ内に収容された絶縁ケースを示し、該絶縁ケース
１７はポリテトラフルオロエチレン等の絶縁樹脂材料に
より形成され、正方形の筒状をなす筒部１７Ａと、該筒
部１７Ａの両端側を閉塞するように設けられた蓋部１７
Ｂ，１７Ｂとからなる。

【００２６】ここで、前記筒部１７Ａは図５に示すよう
に、略「Ｌ」字状に形成された棒状部材を各端面を合わ
せて、内側に正方形の穴部１７Ａ1 が形成できるように
して組立てられ、各内周面には後述する電極板１８Ａ，
１８Ｂ，１９Ａ，１９Ｂが貼着される電極取付部１７Ａ
2 ，１７Ａ2 ，…が軸方向に伸長して凹設され、それぞ
れの中央部には径方向に貫通するリード線挿通穴１７Ａ
3 ，１７Ａ3 ，…が穿設されている。

【００２７】また、前記各蓋部１７Ｂは円板状に形成さ
れ、ハウジング１６の軸方向両端面と蓋体２０との間で
挟持される円板部１７Ｂ1 と、該円板部１７Ｂ1 の中央
部に位置し、前記穴部１７Ａ1 の両端側開口部に挿入さ
れるように正方形状に形成された突出部１７Ｂ2 とから
なり、該突出部１７Ｂ2 には軸方向に貫通する貫通穴１
７Ｂ3 が穿設されている。

【００２８】１８は本実施例による第１電極を示し、該
第１電極１８はステンレス材により形成された長方形状
の電極板１８Ａ，１８Ｂからなり、該電極板１８Ａ，１
８Ｂは上，下の電極取付部１７Ａ2 ，１７Ａ2 にそれぞ
れ対向するように貼着されている。

【００２９】１９は同じく本実施例による第２電極を示
し、該第２電極１９もステンレス材により形成された長
方形状の電極板１９Ａ，１９Ｂからなり、該電極板１９
Ａ，１９Ｂは左，右の電極取付部１７Ａ2 ，１７Ａ2 に
それぞれ対向するように貼着されている。

【００３０】そして、第１電極１８の電極板１８Ａ，１
８Ｂおよび第２電極１９の電極板１９Ａ，１９Ｂの表面
積をＳ、対向する電極板１８Ａ，１８Ｂおよび電極板１
９Ａ，１９Ｂ間の離間距離をｄとすると、第１電極１
８，第２の電極１９の電極定数ＫはＫ＝Ｓ／ｄとなり、
等しい電極定数Ｋを有する一対の平行平板型電極として
構成されている。

【００３１】２０，２０は前記ハウジング１６の各おね
じ部１６Ｂに螺着される有蓋筒状の蓋体を示し、該蓋体
２０は内周面に形成されためねじ部２０Ａと、中央部に
外側に向けて突設された流入口または流出口となる接続
部２０Ｂ，２０Ｂと、該各接続部２０Ｂの軸方向に穿設
された流路穴部２０Ｃ，２０Ｃとからなる。

【００３２】２１，２１，…は前記ハウジング１６の各
面取り部１６Ｃにねじ２１Ａ，２１Ａ，…により固着さ
れたコネクタを示し、該各コネクタ２１はＢＮＣコネク
タにより形成され、基端側に形成された位置決め段部２
１Ｂは環状段部１６Ｄ1 に大径のＯリング２２を介し
て、また芯線２１Ｃはコネクタ取付穴１６Ｄに小径の筒
状シール部材２３を介して挿入され、該各芯線２１Ｃは
リード線２４を介して各電極板１８Ａ，１８Ｂ、１９
Ａ，１９Ｂに半田付け等の手段により接続されている。

【００３３】２５は燃料流路を示し、該燃料流路２５は
ハウジング１６内の絶縁ケース１７により形成された穴
部１７Ａ1 （前記第１電極１８の電極板１８Ａ，１８Ｂ
および第２電極１９の電極板１９Ａ，１９Ｂにより囲ま
れた部分）となり、当該静電容量式センサ１５内を軸方
向の直線状に伸びるように形成されている。そして、燃
料は一方の蓋体２０の流路穴部２０Ｃおよび絶縁ケース
１７の貫通穴１７Ｂ3を介して燃料流路２５内に流入さ
れ、該燃料流路２５内の燃料は他方の貫通穴１７Ｂ3 お
よび蓋体２０の流路穴部２０Ｃを介して流出される。

【００３４】このように構成される静電容量式センサ１
５においては、燃料流路２５内に流入された燃料の軸方
向の漏れに関しては、ハウジング１６の各おねじ部１６
Ｂに各蓋体２０のめねじ部２０Ａを各蓋部１７Ｂの円板
部１７Ｂ1 を介して螺合する構成としているから、該各
円板部１７Ｂ1 がシール部材の役目をなし、ハウジング
１６と各蓋体２０の間からの燃料漏れを防止する。一
方、径方向の漏れに関しては、絶縁ケース１７の筒部１
７Ａの合わせ部分から漏れた燃料は、ハウジング１６の
各平面１６Ａ1 と絶縁ケース１７の筒部１７Ａとの間に
至り、各リード線挿通穴１７Ａ3 および各コネクタ取付
穴１６Ｄを介して外部に漏れようとするが、リード線挿
通穴１７Ａ3 ，コネクタ取付穴１６Ｄとコネクタ２１の
位置決め段部２１Ｂ，芯線２１Ｃとの間にはＯリング２
２，筒状シール部材２３が挿嵌され、外部への燃料の漏
れを防止している。

【００３５】次に、図１および図７により、本実施例に
よる添加剤濃度検出装置について説明する。該添加剤濃
度検出装置は前述した静電容量式センサ１５の他に、検
出処理回路２６とコントロールユニット３６を含んで構
成されている。

【００３６】ここで、検出処理回路２６は、図７に示す
如く、前記静電容量式センサ１５の各電極１８，１９に
印加電圧ＶH またはＶL を印加する電圧印加装置２７
と、前記静電容量式センサ１５からの検出信号に対して
検出処理する処理回路２８とから構成されている。

【００３７】また、前記電圧印加装置２７は、周波数
ｆ，高波高値の高周波を発振する発振器２９と、該発振
器２９からの高周波に対してノイズを除去して印加電圧
ＶH を出力するフィルタ回路３０と、前記発振器２９か
らの高周波の波高値を高波高値と低波高値とに切換える
アッテネータ回路３１と、該アッテネータ回路３１から
の高周波に対してノイズを除去して高波高値となる印加
電圧ＶH または低波高値となる印加電圧ＶL を出力する
フィルタ回路３２とから構成されている。

【００３８】そして、電圧印加装置２７は、前記静電容
量式センサ１５の第１電極１８，第２電極１９に第１の
電圧として印加電圧（ＶH ，ＶH ）をそれぞれ印加す
る。一方、コントロールユニット３６によるアッテネー
タ回路３１の切換制御により、第１電極１８，第２電極
１９に第２の電圧として印加電圧（ＶH ，ＶL ）をそれ
ぞれ印加するようになっている。

【００３９】一方、前記処理回路２８は、前記静電容量
式センサ１５からの検出信号を微分する微分回路３３
と、該微分回路３３からの出力を演算する演算回路３４
（全波整流回路＋平滑回路）と、該演算回路３４からの
出力ノイズを除去するフィルタ回路３５とから構成さ
れ、該フィルタ回路３５から検出電圧Ｖ0A，Ｖ0Bとして
コントロールユニット３６に出力するようになってい
る。

【００４０】ここで、前記静電容量式センサ１５の第１
電極１８，第２電極１９に第１の電圧となる印加電圧Ｖ
H ，ＶH をそれぞれ印加し、燃料流路２５中の燃料に電
極１８，１９からベクトル的な電界を与え、燃料の比誘
電率に対応した検出電圧Ｖ0Aを検出する構成が本発明に
よる第１の信号検出手段の具体例である。また、第１電
極１８，第２電極１９に第２の電圧となる印加電圧ＶH
，ＶL を印加し、燃料流路２５中の燃料の比誘電率に
対応した検出電圧Ｖ0Bを検出する構成が本発明による第
２の信号検出手段の具体例である。

【００４１】３６は本実施例によるコントロールユニッ
トを示し、該コントロールユニット３６は例えばマイク
ロコンピュータ等によって構成され、該コントロールユ
ニット３６はＲＡＭ，ＲＯＭ等からなる記憶回路（図示
せず）を含んで構成され、図１０に示す添加剤濃度検出
プログラムの他に、噴射量演算プログラム、点火時期制
御プログラム（いずれも図示せず）等が内蔵されてい
る。さらに、記憶エリア３６Ａ内には図９に示すマップ
等が記憶されている。

【００４２】なお、図８は前記検出処理回路２６の電圧
印加装置２７および処理回路２８の具体的な回路構成を
示し、該電圧印加装置２７のアッテネータ回路３１は調
整抵抗３１Ａを備え、該調整抵抗３１Ａはコントロール
ユニット３６の出力側とリード線３６Ｂを介して接続さ
れ、コントロールユニット３６からの制御信号によっ
て、調整抵抗３１Ａの抵抗値を大，小に切換えることに
より、当該電圧印加装置２７から静電容量式センサ１５
の第２電極１９に印加される電圧を印加電圧ＶHまたは
ＶL に切換える。

【００４３】そして、コントロールユニット３６の入力
側には前記エアフロメータ５，スロットルバルブ７，エ
ンジン１の回転数を検出するクランク角センサ，エンジ
ンスイッチ等の他、水温センサ，酸素センサ等の各種セ
ンサおよび静電容量式センサ１５等が接続され、出力側
には点火プラグ２，噴射弁８等が接続されている。ま
た、前記静電容量式センサ１５からの検出信号は、検出
処理回路２６により処理され、燃料の静電容量に対応し
た検出電圧Ｖ0A，Ｖ0Bとしてコントロールユニット３６
に出力される。

【００４４】ここで、図９のマップについて説明する
と、図９は、既知のガソリン（重質，プレミアム，中
質，軽質の４種類のガソリン）について、添加剤として
ＭＴＢＥを順次所定濃度（濃度Ｍ）ずつ混合させた燃料
を、前記第１の信号検出手段によって第１の検出電圧Ｖ
0Aと第２の信号検出手段によって第２の検出電圧Ｖ0Bを
検出し、電圧差ΔＶを演算し、横軸に第１の検出電圧Ｖ
0A、縦軸に電圧差ΔＶをとってプロットした実験データ
である。

【００４５】また、図９では、種類の異なったガソリン
に既知のＭＴＢＥ濃度Ｍによって、ＭＴＢＥ濃度Ｍを
０，５，１０，１５，２０，３０％としてときの所定の
濃度領域が設定されている。そして、この図９のマップ
はマップ記憶手段によってコントロールユニット３６の
記憶エリア３６Ａ内に予め記憶されている。

【００４６】次に、未知のガソリン（燃料）についての
添加剤濃度検出処理を図１０のプログラムに基づいて、
図９のマップを参照しつつ説明する。

【００４７】まず、ステップ１においては静電容量式セ
ンサ１５に第１の電圧を印加し、処理回路２８からの第
１の検出電圧Ｖ0Aを読込む。ステップ２では第２の電圧
を印加し、処理回路２８からの第２の検出電圧Ｖ0Bを読
込む。ステップ３では読み込まれた検出電圧Ｖ0A，Ｖ0B
から電圧差ΔＶを（Ｖ0A−Ｖ0B）により演算する。

【００４８】ステップ４では、ステップ３で演算された
電圧差ΔＶと第１の検出電圧Ｖ0Aに基づいて、マップか
ら未知の燃料中の添加剤濃度の領域を確定する。そし
て、ステップ５で、この添加剤の濃度領域を添加剤濃度
として記憶エリア３６Ａに記憶し、ステップ６でリター
ンする。

【００４９】このように、本実施例による添加剤濃度検
出装置においては、簡単な処理によりガソリンの種類に
拘らず添加剤の濃度のみを容易に算出することができ
る。

【００５０】この結果、ガソリンに含まれる添加剤によ
って左右される空燃比の制御を正確に行うと共に、点火
進角、遅角を補正し、またガソリン噴射量を補正し、オ
ーバーリーン，オーバリッチとなるのを防止し、適正な
ガソリン条件を与えることができる。これにより、エン
ジンの燃料消費量およびエミッションを良好にすること
ができる。

【００５１】さらに、本実施例では、ガソリン温度に拘
らずガソリン中の添加剤濃度を検出することができるか
ら、従来技術のようにガソリンに温度差が発生するのを
待つ必要がなく、早期にガソリンの性状を判別すること
ができ、エンジン制御を迅速に行なうことができる。

【００５２】なお、前記実施例では、図１０に示したプ
ログラム中のステップ３が信号差演算手段の具体例であ
り、ステップ４が添加剤濃度確定手段の具体例である。

【００５３】また、前記静電容量式センサ１５をそれぞ
れの第１電極１８と第２電極１９とが直交するように構
成し、電極１８，１９に印加する電圧を調整して、第１
の信号検出手段および第２の信号検出手段を構成するよ
うにしたが、本発明は静電容量式センサ１５に替えて、
静電容量式センサを一対の平行平板型の電極板により構
成し、該各電極板に異なる印加電圧ＶH ，ＶL を交互に
印加して検出するようにしてもよい。

【００５４】さらに、前記実施例では、添加剤をＭＴＢ
Ｅの場合について述べたが、本発明はこれに限らず、添
加剤をメタノール，エタノール等のオクタン化向上剤等
にも用いることができる。また、添加剤および燃料を変
えた場合には、図９のマップが変化することは勿論であ
る。

【００５５】さらにまた、前記実施例の静電容量式セン
サの形状は図２ないし図６に示す静電容量式センサ１５
の形状に限らず、図１１および図１２に示す形状でもよ
く、この形状においてはコネクタ２１を省略できる分だ
け全体の径方向寸法を小さくでき、小型化を図ることが
できる。なお、図面中の符号は実施例中の静電容量式セ
ンサ１５の構成部品への対応を図るためにダッシ
ュ（′）を付している。そして、この静電容量式センサ
１５′では外部の処理回路２８との接続はリード線を直
接電極板１８Ａ′，１８Ｂ′，１９Ａ′，１９Ｂ′の端
子１８Ａ1 ′，１８Ｂ1 ′，１９Ａ1 ′，１９Ｂ1 ′に
接続すればよい。

【００５６】

【発明の効果】以上詳述した如く、本発明による添加剤
濃度検出装置においては、静電容量式センサを用いて第
１の信号検出手段で検出した第１の信号と第２の信号検
出手段で検出した第２の信号との信号差を演算し、この
信号差から既知の添加剤濃度領域を有するマップを予め
記憶する。そして、未知の添加剤濃度の燃料に関して、
第１の信号検出手段による第１の信号と第２の信号検出
手段による第２の信号との信号差に基づいてマップを参
照することにより、簡単な処理によって添加剤濃度を確
定できる。これにより、未知の燃料中の添加剤濃度を早
期に検出でき、燃料噴射量を調整することにより空燃比
制御を正確に行うことができる。そして、燃料噴射量お
よび点火時期を正確に制御することができ、エンジンの
燃料消費量およびエミッションを良好にし、車両の運転
性能を効果的に向上させることができる。

【００５７】一方、前記静電容量式センサを第１電極お
よび第２電極が燃料流路に対してそれぞれ直交するよう
に構成したから、燃料流路内にベクトル的な電界を与え
ることができ、印加する電圧によって、異なる信号を検
出することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例による燃料噴射量制御装置の全
体構成図である。

【図２】本実施例による静電容量式センサの斜視図であ
る。

【図３】図２に示す静電容量式センサの縦断面図であ
る。

【図４】図２に示す静電容量式センサの横断面図であ
る。

【図５】図３中のａ部を拡大して示す要部拡大図であ
る。

【図６】図４中のｂ部を拡大して示す要部拡大図であ
る。

【図７】本実施例による添加剤濃度検出装置のブロック
図である。

【図８】図７に示す添加剤濃度検出装置の具体的回路構
成図である。

【図９】既知の４種類のガソリンによる第１の検出電圧
に対する電圧差の特性上にある添加剤の所定濃度領域を
示すマップである。

【図１０】本実施例による添加剤濃度検出処理を示す流
れ図である。

【図１１】静電容量式センサの変形例を示す縦断面図で
ある。

【図１２】図１１中の矢示XII −XII 方向からみた横断
面図である。

【符号の説明】

１５，１５′ 静電容量式センサ１８，１８′ 第１電極１９，１９′ 第２電極２５，２５′ 燃料流路２６検出処理回路２７電圧印加装置２８処理回路２９発振器３０，３２，３５フィルタ回路３１アッテネータ回路３３微分回路３４演算回路（全波整流回路＋平滑回路）３６コントロールユニット３６Ａ記憶エリア

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】静電容量式センサと、該静電容量式セン
サに第１の電圧を印加した状態で該静電容量式センサか
ら燃料の比誘電率に応じた信号を検出する第１の信号検
出手段と、前記静電容量式センサに第２の電圧を印加し
た状態で該静電容量式センサから燃料の比誘電率に応じ
た信号を検出する第２の信号検出手段と、性状の異なる
２種類の燃料に添加剤を所定濃度で順次混合した既知の
燃料について、前記第１の信号検出手段で検出した第１
の信号と第２の信号検出手段で検出した第２の信号との
信号差を演算し、添加剤の所定濃度領域を示すマップと
して記憶するマップ記憶手段と、前記第１の信号検出手
段を用いて未知の燃料について比誘電率に応じた信号を
検出すると共に前記第２の信号検出手段を用いて当該未
知の燃料について比誘電率に応じて信号を検出し、この
信号差を演算する信号差演算手段と、該信号差演算手段
からの信号差と前記マップとに基づいて未知の燃料中の
添加剤濃度を確定する添加剤濃度確定手段とから構成し
てなる添加剤濃度検出装置。
【請求項２】前記静電容量式センサは、燃料の流入口
と流出口とが形成され、燃料が流入口から流出口に向け
て流通する燃料流路と、該燃料流路途中に流通する燃料
を介して対向して設けられた一対の第１電極と、前記燃
料流路の途中に流通する燃料を介して対向し、かつ該第
１の電極と直交するように設けられた一対の第２電極と
から構成してなる請求項１記載の添加剤濃度検出装置。