JP2505847B2 - アルコ―ル混合燃料用燃料センサ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 この発明は、ガソリンにアルコールを混合してなるア
ルコール混合燃料の燃料成分つまりアルコール混合割合
を静電容量変化から検出するアルコール混合燃料用燃料
センサに関する。

従来の技術 内燃機関の燃料としてガソリンにメタノール等のアル
コールを混合したアルコール混合燃料を使用することが
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、使用燃料の混合割合を実
際に燃料センサにて検出し、それに応じて燃料供給量や
添加時期等の補正が行われるように構成する必要があ
る。

このような目的で用いられる燃料センサとしては、例
えば1977年アルコール燃料シンポジウムにおいて配布さ
れたAFTペーパーに記載されている静電容量型燃料セン
サが知られている。

第４図は、この従来の燃料センサ31の構成を示すもの
で、円筒状をなすマイナス側の電極部材32両端に燃料通
路接続管33,33がそれぞれ固設されているとともに、そ
の内部に円柱状のプラス側電極部材34が絶縁体35を介し
て同心状に支持されている。これにより両電極部材32,3
4の間に環状間隙36が形成されている。また37は上記マ
イナス側電極部材32外表面に接合されたマイナス側端
子、38は上記マイナス側電極部材32に絶縁体39を介して
取り付けられたプラス側端子であって、このプラス側端
子38は、合成樹脂等からなる絶縁体39に螺合し、先端が
プラス側電極部材34に当接して導通がなされている。

このように構成された燃料センサ31は、例えば燃料タ
ンクから機関へ向かう燃料通路中に介装され、上記環状
間隙36を燃料が通流する。そして、両電極部材32,34間
の静電容量が燃料成分つまりアルコール混合割合に応じ
て変化するので、これからアルコール混合割合が検出さ
れるのである。

発明が解決しようとする課題 ところで、この燃料センサ31が被検出体とするメタノ
ール等は導通性を有しているので、燃料に没しているプ
ラス側の電極部材34や端子38先端部において電食が発生
する。ここで上記従来の構成にあっては、プラス側端子
38先端が電極部材34に接触して導通が確保されているの
で、その接触部で特に電食が発生し易く、この結果、接
触不良による故障を生じる虞れがあった。

また、プラス側電極部材34は絶縁体35によって、管状
をなすマイナス側電極部材32の中心に位置決めされてい
るが、この位置関係が必ずしも精度よく得られないた
め、その検出精度にばらつきが生じやすい。

また、これらの電食や組付精度の点から、燃料流路内
のプラス側電極部材34がマイナス側電極部材32を貫通す
るような構成とすると、シール構造が複雑化しやすい。

課題を解決するための手段 この発明は、上記の課題を解決するために、プラス側
の電極部と端子部とを一体化して燃料中の接触部を除去
するとともに、その構造の簡略化ならびに組付精度の向
上との両立を図ったものである。すなわち、この発明
は、電極部間の静電容量変化から燃料成分を検出するよ
うにしたアルコール混合燃料用燃料センサであって、 燃料入口および燃料出口を有し、両者間で燃料通路の
一部を構成するとともに、この燃料通路側が大径に、か
つ外側が小径になった段付きの貫通孔が形成されてなる
センサボディと、 上記センサボディと一体に、かつ上記貫通孔と同心に
形成されるとともに、燃料通路内に突出した円筒壁状の
マイナス側の電極部と、 このマイナス側電極部に、それぞれ上記燃料入口およ
び燃料出口に向かって開口形成された一対の小孔と、 螺条が形成された軸状の端子部の先端に、該端子部よ
り大径な円柱状のプラス側電極部が同軸に形成されてい
るとともに、このプラス側電極部が上記マイナス側電極
部の中心に環状間隙を介して同心状に位置するように上
記貫通孔を通して配置されたプラス側電極部材と、 このプラス側電極部材の端子部基部と上記貫通孔との
間に嵌挿され、かつ上記貫通孔の段部に対応してテーパ
面が形成されてなる筒状の絶縁性シール部材と、 上記端子部に螺合するナットと、 を備えてなり、 上記ナットの締付により上記シール部材を圧縮すると
ともにプラス側電極部材をセンサボディに固定したこと
を特徴とするものである。

作用 上記構成では、プラス側の電極部と端子部とが一体と
なっており、電食の発生部位となる接触部が存在しな
い。従って、電食による接触不良が防止される。また、
ナットの締付によりプラス側電極部材がセンサボディに
固定されるが、その際に、円柱状のプラス側電極部が軸
方向に締め付けられる形となり、マイナス側電極部との
間の環状間隙がばらつかずに精度よく確保される。絶縁
性シール部材は、プラス側電極部と貫通孔小径部との間
で圧縮され、その反力でもってシールする。特に、貫通
孔の段部がシール部材のテーパ面に強く圧接し、シール
が確実なものとなる。

また、成分検出の対象となる環状間隙には、一対の小
孔を通して円滑に燃料が出入りするので、燃料成分の変
化が応答性がよく検出される。

実施例 第１図および第２図は、この発明に係る燃料センサ１
の一実施例を示している。尚、この燃料センサ１は、信
号処理回路２とともにケース３内に収納されている。

この燃料センサ１の中央部に位置する短円筒状のセン
サボディ４は、上部ボディ4aおよび下部ボディ4bに２分
割して構成されており、少なくとも上部ボディ4aが導電
性金属にて形成されている。また上記センサボディ４
は、内部に燃料通路部５を備えた中空状をなし、かつ18
0゜離れた位置に、燃料入口６および燃料出口７を備え
ている。この燃料入口６および燃料出口７には、それぞ
れ燃料通路接続管8,9が接続固定されている。そして、
上記上部ボディ4aと一体に、円筒壁状に突出したマイナ
ス側電極部10が形成されている。この電極部10は、燃料
通路部５内に位置し、かつ第２図に示すように該燃料通
路部５と同心状に形成されている。尚、上記上部ボディ
4a自体をマイナス側の端子として信号処理回路２のリー
ド線11の一方が結線されている。

また上記上部ボディ4aの中心部、詳しくは上記マイナ
ス側電極部10の内周に沿って、円形の貫通孔12が設けら
れており、ここにフッ素系樹脂等からなる絶縁性シール
部材13,14を介して棒状をなすプラス側の電極部材15が
挿入固定されている。この電極部材15は、先端部に円柱
状の電極部16を同軸状に有するとともに、基端部に螺条
が刻設された端子部17を有し、かつ上記電極部16が上記
マイナス側電極部10の中心部に配置されている。これに
よって、両電極部10,16の間に、燃料が通流する環状間
隙18が形成されている。尚、燃料の円滑な通流を確保す
べく、マイナス側電極部10の燃料入口6,燃料出口７に対
向した位置に小孔19,20が形成されている。また上記端
子部17には、一対のナット21,22が螺合し、これらを介
して信号処理回路２のリード線11の他方が結線されてい
る。

ここで上記電極部材15が取り付けられる貫通孔12は、
その上部開口側が僅かに小径な段付き孔となっており、
他方、電極部材15の電極部16は端子部17よりも大径にな
っている。そして、シール部材13は、第３図に詳示する
ように、貫通孔12の口径と同様に小径部13aおよび大径
部13bを有している。従って、電極部材15をシール部材1
3とともに貫通孔12に下面側から挿入し、かつシール部
材14を挟んでナット21を締め付けてやれば、貫通孔12の
小径部12aと電極部16との間でシール部材13が挾圧され
て、電極部材15が上部ボディ4aに堅固に固定されるので
ある。また上記シール部材13は、小径部13aと大径部13b
との間にテーパ部13cを有しており、これが貫通孔12の
段部に当接するとともに、ナット21の締め付けに伴って
強く圧縮変形するので、非常に良好なシール性が確保さ
れる。

さて上記構成においては、プラス側の電極部材15が全
体として一部材となっており、燃料中に没した部分に接
触部は存在しない。従って、燃料中の接触部において発
生し易い電食を防止でき、その電食による接触不良等の
不具合がない。また、両電極部10,16の相対位置が、略
円筒状をなすシール部材13によって規制されるので、環
状間隙18を各部均一に確実に確保でき、検出精度のばら
つきを防止できる。しかも、ナット21の締付に伴って電
極部16は軸方向に動くので、電極部材15の組付位置にば
らつきがあったとしても、検出精度の低下やばらつきを
生じることがない。

また、測定部となる環状間隙18内には、一対の小孔1
9,20を介して円滑に燃料が出入りし、内部に燃料が滞留
することがないので、燃料成分の変化に対し応答性よく
検出を行うことができる。

そして、上記のようにテーパ部13cを有するシール部
材13によって上述したように非常に優れたシール性が得
られ、燃料漏れを生じることがない。

尚、上記のように信号処理回路２を燃料センサ１と同
一のケース３内に収納した構成によれば、高い周波数で
も精度良く静電容量を測定できる利点がある。

発明の効果 以上の説明で明らかなように、この発明に係るアルコ
ール混合燃料用燃料センサにおいては、プラス側の電極
部材が端子部をも含めて一体化されており、燃料中に従
来のような接触部が存在しないので、電食による接触不
良を防止できる。従って、耐久性，信頼性に優れた燃料
センサを提供することができる。また、プラス側電極部
材の組付位置にばらつきがあったとしても、検出精度の
低下やばらつきを生じることがない。また小孔を介して
環状間隙内に燃料が円滑に出入りし、燃料成分の変化を
応答性よく検出できる。さらには、テーパ部を有するシ
ール部材によって良好なシール性が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明に係る燃料センサの一実施例を示す断
面図、第２図はそのII−II線に沿った断面図、第３図は
そのシール部材の拡大断面図、第４図は従来における燃
料センサの一構成例を示す断面図である。 １……燃料センサ、４……センサボディ、10……マイナ
ス側電極部、13,14……シール部材、15……プラス側電
極部材、16……電極部、17……端子部、18……環状間
隙。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】電極部間の静電容量変化から燃料成分を検
   出するようにしたアルコール混合燃料用燃料センサであ
   って、 燃料入口および燃料出口を有し、両者間で燃料通路の一
   部を構成するとともに、この燃料通路側が大径に、かつ
   外側が小径になった段付きの貫通孔が形成されてなるセ
   ンサボディと、 上記センサボディと一体に、かつ上記貫通孔と同心に形
   成されるとともに、燃料通路内に突出した円筒壁状のマ
   イナス側の電極部と、 このマイナス側電極部に、それぞれ上記燃料入口および
   燃料出口に向かって開口形成された一対の小孔と、 螺条が形成された軸状の端子部の先端に、該端子部より
   大径な円柱状のプラス側電極部が同軸に形成されている
   とともに、このプラス側電極部が上記マイナス側電極部
   の中心に環状間隙を介して同心状に位置するように上記
   貫通孔を通して配置されたプラス側電極部材と、 このプラス側電極部材の端子部基部と上記貫通孔との間
   に嵌挿され、かつ上記貫通孔の段部に対応してテーパ面
   が形成されてなる筒状の絶縁性シール部材と、 上記端子部に螺合するナットと、 を備えてなり、 上記ナットの締付により上記シール部材を圧縮するとと
   もにプラス側電極部材をセンサボディに固定したことを
   特徴とするアルコール混合燃料用燃料センサ。