JP2632459B2 - アルコール混合燃料の性状判別装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えばメタノール，エ
タノール混合燃料を用いたエンジンの燃料噴射制御装置
等に適用されるアルコール混合燃料の性状判別装置に関
する。

【０００２】

【従来の技術】近年、環境保護や省エネルギ等の要請か
ら、自動車用燃料としてメタノール等のアルコールをガ
ソリンに混合したアルコール混合燃料が注目されてい
る。しかし、このアルコール混合燃料はアルコール濃度
によって理論空燃比が異なるため、燃料配管中にアルコ
ール濃度測定装置を設けて燃料中のアルコール濃度を測
定し、これにより燃料噴射量を調節する必要がある。

【０００３】そして、純正ガソリンの空燃比Ａ／Ｆは１
４．７であるが、アルコール濃度が１００％のメタノー
ルを用いた場合には空燃比Ａ／Ｆが６．５となるように
制御する必要があり、アルコール濃度が０〜１００％の
範囲では理論空燃比Ａ／Ｆは約２倍異なることになる。

【０００４】従って、アルコール混合燃料を使用する場
合には、アルコールセンサと呼ばれるアルコール濃度測
定装置を備え、アルコール濃度に対応した出力電圧を発
生し、当該出力電圧値に基づいて燃料噴射量の演算を行
なっている。

【０００５】そして、この種のアルコール濃度測定装置
としては、ガソリンとアルコールの有する誘電率からア
ルコール濃度を検出する静電容量式アルコール濃度測定
装置が知られている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところが、前述した従
来技術では、ガソリン中に混入されるアルコールが単一
のアルコールの場合には、優れた検出ができるものの、
次に挙げるような問題がある。

【０００７】第１に、ガソリン中に混入されるアルコー
ルは、代表的にはエタノール，メタノールとの２種類が
考えられ、各々単独に混入される場合と、混合して混入
される場合とがある。このエタノールとメタノールとは
成分および比誘電率（エタノール３２，メタノール２
４，ガソリン２）が異なるため、混合して混入された場
合には、エタノール濃度，メタノール濃度を個別に検出
する必要がある。しかし、従来のアルコール濃度測定装
置では、アルコール混合ガソリン中のガソリン，エタノ
ール，メタノールの各混合割合が検出できない。

【０００８】第２に、エタノールあるいはメタノールを
単独に混入する場合であっても、いつも同一のアルコー
ルを混入するとは限らず、エタノール，メタノールでは
比誘電率の相違から静電容量に与える影響が異なるた
め、単一のアルコール濃度測定装置では対応することが
できない。

【０００９】第３に、２種類のアルコールが混入された
可能性のある混合ガソリンを自動車等のエンジンに用い
た場合には、エンジンに適切な燃料噴射量制御や点火時
期制御を行なうことができない。

【００１０】本発明は上述した従来技術の問題に鑑みな
されたもので、本発明は２種類のアルコールが混入され
る可能性のあるアルコール混合燃料の各々のアルコール
濃度を個別に検出することができ、エンジンの適切な燃
料噴射量制御や点火時期制御を行なうことができるよう
にしたアルコール混合燃料の性状判別装置を提供するこ
とを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、第１の発明によるアルコール混合燃料の性状判別装
置は、一のアルコールと他のアルコールまたは一のアル
コールと他のアルコールの双方が混合されたアルコール
混合燃料内に設けられた静電容量センサと、該静電容量
センサに第１の電圧を印加したときに該静電容量センサ
からの検出信号によって静電容量または比誘電率を演算
する第１の容量演算手段と、前記静電容量センサに第２
の電圧を印加したときに該静電容量センサからの検出信
号によって静電容量または比誘電率を演算する第２の容
量演算手段と、既知の一のアルコールと他のアルコール
との混合比率を可変としたときに、前記第１の静電容量
演算手段で演算された静電容量または比誘電率の変化の
割合を記憶した第１の記憶手段と、既知の一のアルコー
ルと他のアルコールとの混合比率を可変としたときに、
前記第２の静電容量演算手段で演算された静電容量また
は比誘電率の変化の割合を記憶した第２の記憶手段と、
未知のアルコール混合燃料について第１の容量演算手段
を用いて静電容量または比誘電率を算出し、前記第１の
記憶手段から一のアルコールと他のアルコールの混合線
を算出する第１の混合線算出手段と、未知のアルコール
混合燃料について第２の容量演算手段を用いて静電容量
または比誘電率を算出し、前記第２の記憶手段から一の
アルコールと他のアルコールの混合線を算出する第２の
混合線算出手段と、前記第１，第２の混合線算出手段に
よる混合線の交点を求め、この交点からアルコール混合
燃料中の一のアルコール濃度、他のアルコール濃度また
は一のアルコールと他のアルコールの個別濃度を算出す
る個別濃度算出手段とから構成したことにある。

【００１２】また、第２の発明によるアルコール混合燃
料の性状判別装置は、一のアルコールと他のアルコール
または一のアルコールと他のアルコールの双方が混合さ
れたアルコール混合燃料内に設けられ、電極定数の異な
る第１，第２の静電容量センサと、該第１の静電容量セ
ンサに電圧を印加したときに該静電容量センサからの検
出信号によって静電容量または比誘電率を演算する第１
の容量演算手段と、前記第２の静電容量センサに電圧を
印加したときに該静電容量センサからの検出信号によっ
て静電容量または比誘電率を演算する第２の容量演算手
段と、既知の一のアルコールと他のアルコールとの混合
比率を可変としたときに、前記第１の静電容量演算手段
で演算された静電容量または比誘電率の変化の割合を記
憶した第１の記憶手段と、既知の一のアルコールと他の
アルコールとの混合比率を可変としたときに、前記第２
の静電容量演算手段で演算された静電容量または比誘電
率の変化の割合を記憶した第２の記憶手段と、未知のア
ルコール混合燃料について第１の容量演算手段を用いて
静電容量または比誘電率を算出し、前記第１の記憶手段
から一のアルコールと他のアルコールの混合線を算出す
る第１の混合線算出手段と、未知のアルコール混合燃料
について第２の容量演算手段を用いて静電容量または比
誘電率を算出し、前記第２の記憶手段から一のアルコー
ルと他のアルコールの混合線を算出する第２の混合線算
出手段と、前記第１，第２の混合線算出手段による混合
線の交点を求め、この交点からアルコール混合燃料中の
一のアルコール濃度、他のアルコール濃度または一のア
ルコールと他のアルコールの個別濃度を算出する個別濃
度算出手段とから構成したことにある。

【００１３】

【作用】上記構成により、第１の容量演算手段により検
出された未知のアルコール混合燃料の静電容量または比
誘電率から第１の混合線を算出し、第２の容量演算手段
により検出された前記未知のアルコール混合燃料の静電
容量または比誘電率から第２の混合線を算出する。そし
て、第１，第２の混合線の交点を求めることによって、
アルコール混合燃料の２種類の各々のアルコールの濃度
を個別に検出し、または単独のアルコールの濃度を検出
することができる。

【００１４】

【実施例】以下、本発明の実施例を図１および図１１に
基づき説明する。

【００１５】まず、本発明の第１の実施例によるアルコ
ール混合燃料の性状判別装置を図１および図７に基づい
て説明する。

【００１６】図中、１，１は同軸円筒状（図１０または
図１１参照）または平行平板状に形成され、同一形状に
形成することにより同一電極定数を有する静電容量セン
サを示し、該各静電容量センサ１はその各電極１Ａ，１
Ａ，…がアルコール混合ガソリン中に挿入されるように
なっている。

【００１７】ここで、アルコール混合ガソリンはアルコ
ール混合燃料としてガソリン中に一のアルコールとして
のエタノールと、他のアルコールとしてのメタノールと
を混合することにより構成されている。

【００１８】２，３は発振器を示し、該発振器２，３は
前記各静電容量センサ１とアースとの間にそれぞれ接続
され、それぞれ同一周波数ｆで、かつ異なった波高値を
出力するように、例えば、−３９dbm ，−６５dbm のア
ッテネータを有し、それぞれ調整された基準電圧Ｖ01，
Ｖ02を前記各静電容量センサ１に向けて発生するように
なっている。ここで、発振器２，３の発振周波数は１〜
５０MHz で、好ましくは１０〜４０MHz に設定されてい
る。そして、波高値の変化により各静電容量センサ１の
各電極１Ａ間に異なった電界強度を発生させ、該各電極
１Ａ間内のアルコール混合ガソリン中の誘電分極の強さ
を可変させて、各静電容量センサ１の静電容量Ｃ1 ，Ｃ
2 を異なる値とする。

【００１９】４，４は前記各静電容量センサ１の出力側
に接続された微分回路を示し、該各微分回路４はオペア
ンプ５と、該オペアンプ５の出力端子と反転端子との間
に接続された負帰還抵抗６とから構成され、前記オペア
ンプ５の非反転端子はアースに接続されている。

【００２０】７はＲＡＭ，ＲＯＭ等によりマイクロコン
ピュータとして構成された演算装置を示し、該演算装置
７は入出力制御回路８，処理回路９および記憶回路１０
とから大略構成され、該入出力制御回路８の入力側に
は、前記各静電容量センサ１の出力が各微分回路４を介
して出力電圧Ｖ1 ，Ｖ2 が入力されるように各オペアン
プ５の出力端子と接続される共に、発振器２，３からの
基準出力Ｖ01，Ｖ02が入力されるようにレファレンス信
号線１１，１２と接続され、出力側には、例えば未知の
エタノールＥX ，メタノール濃度ＭX を表示する表示器
１３が接続されている。また、記憶回路１０内には図４
ないし図６に示す処理プログラム等が収納され、その記
憶エリア１０Ａにはデータをマップ化した図２および図
３に示すような特性マップＩ，IIが格納されている。

【００２１】ここで、アルコール混合ガソリン中の静電
容量Ｃ1 ，Ｃ2の検出は、基準電圧Ｖ01と出力電圧Ｖ1
および基準電圧Ｖ02と出力電圧Ｖ2 の虚数部の変化量か
ら演算する（後述のステップ２およびステップ５）こと
により行なう。そして、発振器３，静電容量センサ１お
よび基準電圧Ｖ01と出力電圧Ｖ1 とを演算して、静電容
量Ｃ1 を検出することにより第１の静電容量演算手段を
構成し、発振器２，静電容量センサ１および基準電圧Ｖ
02と出力電圧Ｖ2 との演算により静電容量Ｃ2を検出す
ることにより第２の静電容量演算手段を構成している。

【００２２】また、特性マップＩは、ガソリンとエタノ
ールの濃度（例えば０％，１５％，…）およびガソリン
とメタノールの濃度（例えば０％，１５％，…）が確定
した種々の既知のアルコール混合ガソリンを第１の静電
容量演算手段によって、演算した静電容量Ｃ1 により作
成され、横軸にエタノール濃度Ｅ、縦軸に静電容量を基
準として、メタノール濃度Ｍの変化をグラフ化したもの
である。

【００２３】一方、特性マップIIは、ガソリンとエタノ
ールの濃度（例えば０％，１５％，…）およびガソリン
とメタノールの濃度（例えば０％，１５％，…）が確定
した種々の既知のアルコール混合ガソリンを第２の静電
容量演算手段により、演算した静電容量Ｃ2 により作成
され、横軸にエタノール濃度Ｅ、縦軸に静電容量を基準
として、メタノール濃度Ｍの変化をグラフ化したもので
ある。

【００２４】そして、記憶回路１０の記憶エリア１０Ａ
内への特性マップＩの記憶が第１の記憶手段となり、記
憶回路１０の記憶エリア１０Ａ内への特性マップIIの記
憶が第２の記憶手段となる。

【００２５】次に、未知のアルコール混合ガソリンにつ
いてのエタノール濃度ＥX ，メタノール濃度ＭX の検出
について図４ないし図６のプログラムに基づいて説明す
る。なお、便宜上未知のメタノール濃度，エタノール濃
度を、メタノール混合濃度Ｍ，エタノール混合濃度Ｅと
して、既知のエタノール濃度Ｅ，メタノール濃度Ｍおよ
び未知のアルコール混合ガソリンのエタノール濃度ＥX
，メタノール濃度ＭXと区別するようにする。

【００２６】まず、ステップ１で基準電圧Ｖ01をレファ
レンス信号線１１を介して読込むと共に、出力電圧Ｖ1
を微分回路４から読込み、ステップ２で読込んだ基準電
圧Ｖ01および出力電圧Ｖ1 の波形による虚数部の変化量
から静電容量Ｃ01を演算する（第１の容量演算手段）。

【００２７】ステップ３では、特性マップＩから静電容
量Ｃ01におけるメタノール混合濃度Ｍ0 ，Ｍ1 ，…に対
応するエタノール混合濃度Ｅ10，Ｅ11，…を算出し（図
２の特性マップＩ参照）、このメタノール混合濃度Ｍ0
，Ｍ1 ，…とエタノール混合濃度Ｅ10，Ｅ11，…とを
記憶回路１０の記憶エリア１０Ａ内に記憶する。

【００２８】ステップ４ではステップ１と同様に基準電
圧Ｖ02をレファレンス信号線１２を介して読込むと共
に、一方の微分回路４から出力電圧Ｖ2 を読込み、ステ
ップ５で読込んだ基準電圧Ｖ02および出力電圧Ｖ2 の波
形による虚数部の変化量から静電容量Ｃ02を演算する
（第２の容量演算手段）。

【００２９】ステップ６では、特性マップIIから静電容
量Ｃ02におけるメタノール混合濃度Ｍ0 ，Ｍ1 ，…に対
応するエタノール混合濃度Ｅ20，Ｅ21，…を算出し（図
３の特性マップII参照）、このメタノール混合濃度Ｍ0
，Ｍ1 ，…とエタノール混合濃度Ｅ20，Ｅ21，…とを
記憶回路１０の記憶エリア１０Ａ内に記憶する。

【００３０】ステップ７では、記憶エリア１０Ａ内に記
憶された第１の容量演算手段により検出されたメタノー
ル混合濃度Ｍ0 ，Ｍ1 ，…に対応するエタノール混合濃
度Ｅ10，Ｅ11，…によって、図７のように横軸にメタノ
ール混合濃度Ｍ、縦軸にエタノール混合濃度Ｅを取った
グラフ上に混合線Ｌ1 を算出する（第１の混合線算出手
段）。また、第２の容量演算手段により検出されたメタ
ノール混合濃度Ｍ0 ，Ｍ1 ，…に対応するエタノール混
合濃度Ｅ20，Ｅ21，…により図７上に混合線Ｌ2 を算出
する（第２の混合線算出手段）。そして、混合線Ｌ1 ，
Ｌ2 の交点を算出し、未知のエタノール濃度ＥX ，メタ
ノール濃度ＭX を算出する（個別濃度算出手段）。

【００３１】そして、ステップ８でステップ７で検出さ
れた未知のアルコール混合ガソリンのエタノール濃度Ｅ
X ，メタノール濃度ＭX を表示器１３により表示する。

【００３２】上述した如く、本実施例によるアルコール
混合燃料の性状判別装置においては、アルコール混合ガ
ソリン内にエタノールとメタノールとが混入された場合
においても、エタノール濃度ＥX およびメタノール濃度
ＭX を確実に検出できる。また、ガソリンにエタノール
またはメタノールを単独で混入した場合でも、各々のエ
タノール濃度ＥX またはメタノール濃度ＭXをこのアル
コール混合燃料の性状判別装置により検出することがで
きる。

【００３３】従って、各静電容量センサ１を自動車等の
エンジンの燃料供給配管の途中に設け、演算装置７をコ
ントロールユニットに内蔵するようにすれば、エタノー
ルとメタノールのアルコール混合ガソリンがいかなる混
合濃度であっても、正確に検出することができ、適切な
燃料噴射量および点火時期を制御することができる。そ
して、車輛の運転性能を向上できる。

【００３４】次に、本発明の第２の実施例を図８に基づ
いて説明するに、本実施例の特徴は静電容量センサを１
個にして、該静電容量センサに供給される電圧を、周波
数および波高値の異なる電圧を加算器で加算してから供
給し、静電容量センサからの出力を２個のバンドパスフ
ィルタで分配して演算装置に出力する構成としたことに
ある。なお、前述した第１の実施例と同一の構成要素に
同一の符号を付し、その説明を省略するものとする。

【００３５】図中、２１，２２は発振器を示し、該発振
器２１，２２は異なる周波数ｆ1 ，ｆ2 （ｆ1 ＞ｆ2 ）
を発振する。なお、これらの発振器２１，２２は第１の
実施例の発振器２，３と同様に各発振周波数ｆ1 ，ｆ2
は１〜５０MHz に設定されている。

【００３６】２３，２４は前記発振器２１，２２の出力
側に接続された減衰器を示し、該減衰器２３，２４はそ
れぞれ−３９dbm ，−６５dbm に減衰され、基準電圧Ｖ
01，Ｖ02を出力するようになっている。

【００３７】２５は加算器を示し、該加算器２５は前記
減衰器２３，２４からの基準電圧Ｖ01，Ｖ02を加算し、
静電容量センサ１に出力する。

【００３８】２６，２７はオペアンプ５の出力端子と演
算装置７の入出力制御回路８との間に接続されたバンド
パスフィルタを示し、該バンドパスフィルタ２６，２７
は静電容量センサ１からの出力電圧をそれぞれの周波数
ｆ1 ，ｆ2 に分配して、出力電圧Ｖ1 ，Ｖ2 として演算
装置７の入出力制御回路８に出力する。

【００３９】２８，２９はレファレンス信号線を示し、
該レファレンス信号線２８，２９は一端が各減衰器２
３，２４の出力側に、他端が入出力制御回路８にそれぞ
れ接続され、該レファレンス信号線２８，２９を介して
基準電圧Ｖ01，Ｖ02を演算装置７に出力する。

【００４０】このように構成される本実施例において
は、周波数ｆ1 ，ｆ2 を有する基準電圧Ｖ01，Ｖ02を加
算器２５で加算して静電容量センサ１に供給することに
より、各電極１Ａ間に発生する電界強度を周波数毎に可
変にし、アルコール混合ガソリンの誘電分極強度を変化
させ、周波数毎に静電容量を可変させることができる。
そして、この静電容量の変化を前記第１の実施例で述べ
た如く、図２，図３に示すような特性マップを作成し、
演算装置７内に格納された図４ないし図６に示すプログ
ラムおよび図７に示すような個別濃度算出手段により未
知のエタノール濃度ＥX ，メタノール濃度ＭX を検出す
ることができる。

【００４１】このように構成される本実施例において
は、前記第１の実施例のように静電容量センサ１を１個
用いるだけで、残りの構成は電子回路で構成することが
できるから、第１の実施例に比べコスト低減が図れると
共に、静電容量センサ１を２個用いることにより発生す
る該各センサ１の特性のバラツキを抑え、高精度の検出
を可能にする。

【００４２】なお、前記第２の実施例では、各発振器２
１，２２にそれぞれ別々に異なる減衰器２３，２４を接
続して前記各発振器２１，２２の波高値を減衰させるよ
うにしたが、前記第１の実施例の発振器２，３と同様に
それぞれ異なるアッテネータを有する発振器を用いるよ
うにしてもよい。

【００４３】さらに、本発明の第３の実施例を図９ない
し図１１に基づいて説明するに、本実施例の特徴は電極
定数の異なる同軸円筒状の静電容量センサを２個設け、
該各静電容量センサに同一周波数、同一波高値の基準電
圧を供給するようにしたことにある。なお、前述した第
１の実施例と同一の構成要素に同一の符号を付し、その
説明を省略するものとする。

【００４４】図中、３１は発振器を示し、該発振器３１
は後述する静電容量センサ３２，４２に周波数ｆを有す
る基準電圧Ｖ01を出力する。ここで、この発振器３１も
発振周波数は１〜５０MHz であり、一方基準電圧Ｖ01は
アッテネータによって−３９dbm となる。

【００４５】３２は第１の静電容量センサを示し、該第
１の静電容量センサ３２は図１０に示す如く、後述のケ
ーシング３６と中心電極３７を有する同軸円筒状に形成
されている。

【００４６】ここで、第１の静電容量センサ３２は円筒
状のパイプ部材３３，３４を略Ｌ字形状または略Ｔ字形
状に接合することにより形成され、パイプ部材３３の一
端側が絶縁性の栓体３５によって閉塞された筒状のケー
シング３６を有し、該ケーシング３６のパイプ部材３
３，３４は、例えばニッケル等のメッキ処理を施した導
電性の鉄管によって形成されている。また、パイプ部材
３３の他端側はアルコール混合ガソリンの流入口３３Ａ
となり、パイプ部材３４の先端側は流出口３４Ａとな
り、該流入口３３Ａ、流出口３４Ａは燃料配管（図示せ
ず）の途中に接続され、ケーシング３６内をアルコール
混合ガソリンが矢示方向に流通する。

【００４７】３７はパイプ部材３３の一端側から栓体３
５を介してパイプ部材３３内に軸方向に突出し、該パイ
プ部材３３と共に同軸円筒形の対向電極を構成する棒状
の中心電極を示し、該中心電極３７の一端側はパイプ部
材３３と一体に支持部材３８によって支持されている。

【００４８】また、前記支持部材３８はパイプ部材３３
の一端側に導電性の筒体３９を介して嵌着された絶縁性
の嵌着部材４０と、該嵌着部材４０の外側端面から径方
向外向きに突出し、中心電極３７の一端側にナット４１
を螺着することによりワッシャ４２を介して嵌着部材４
０に締着された中心電極３７側の一側端子４３と、前記
筒体３９と嵌着部材４０との間に挟持され、径方向外向
きに突出した他側端子４４とから構成され、該他側端子
４４は導電性の筒体３９を介してパイプ部材３３に接続
されている。そして、一側電極４３は前記発振器３１の
出力側に接続され、他側電極４４は一の微分回路４に接
続されている。

【００４９】ここで、中心電極３７はパイプ部材３３内
を軸方向に伸長し、パイプ部材３３と共に同軸円筒形の
対向電極を構成しているから、端子４３，４４を介して
中心電極３７とパイプ部材３３との間に外部から電圧を
印加することにより、該中心電極３７とパイプ部材３３
との間を矢示方向に流通するアルコール混合ガソリンの
静電容量Ｃ1 を次の数式１により検出する。

【００５０】

【数１】 ａ1 ：中心電極の半径 ｂ1 ：パイプ部材の半径 ｄ ：流入管の中心軸に対する中心電極のずれ Ｋ1 ：第１の静電容量センサの電極定数 εr ：アルコール混合燃料の比誘電率 ε0 ：真空の誘電率 Ｃ0 ：検出器の持つ固有容量

【００５１】４５は前記第１の静電容量センサ３２とほ
ぼ同様に構成された第２の静電容量センサを示し、第１
の静電容量センサ３２と同一構成部材にはダッシュ
（´）を付すものとする。

【００５２】ここで、第２の静電容量センサ４５は図１
１に示す如く、前記第１の静電容量センサ３２の中心電
極３７の径方向寸法を短くした（ａ1 ＞ａ2 ）中心電極
４６を用いて構成したもので、一側電極４３´は前記発
振器３１の出力側に接続され、他側電極４４´は他の微
分回路５に接続されている。

【００５３】そして、第１の静電容量センサ３２と同様
に、中心電極４６とパイプ部材３３´との間を矢示方向
に流通するアルコール混合ガソリンの静電容量Ｃ2 を次
の数式２により検出する。

【００５４】

【数２】 ａ2 ：中心電極の半径 ｂ1 ：パイプ部材の半径 ｄ ：流入管の中心軸に対する中心電極のずれ Ｋ2 ：第２の静電容量センサの電極定数 εr ：アルコール混合燃料の比誘電率 ε0 ：真空の誘電率 Ｃ0 ：検出器の持つ固有容量

【００５５】４７はレファレンス信号線を示し、該レフ
ァレンス信号線４７は発振器３１の基準電圧Ｖ01を演算
装置１１に出力するようになる。

【００５６】このように構成される本実施例において
は、周波数ｆを有する基準電圧Ｖ01を各静電容量センサ
３２，４５に入力する。該各静電容量センサ３２，４５
では一方の電極となる中心電極３７，４６と他方の電極
となるパイプ部材３３，３３´との距離が異なるため、
この各部材間に発生する電界強度を相違させることがで
きる。これにより、矢示方向に流通してくるアルコール
混合ガソリンの誘電分極の強さを変化させ、静電容量Ｃ
1 ，Ｃ2 を変化させることができる。そして、この静電
容量Ｃ1 ，Ｃ2 の変化を前記第１の実施例で述べた如
く、図２，図３と同様の特性マップを作成し、演算装置
７内に格納された図４ないし図６に示すプログラムおよ
び図７に示すような個別濃度算出手段により未知のエタ
ノール濃度ＥX ，メタノール濃度ＭX を検出することが
できる。さらに、本実施例においては、前記第１の実施
例のように２個の発振器を用いることなく１個の発振器
で高精度の検出を可能にする。

【００５７】なお、前記第３の実施例においては、静電
容量センサ３２，４５を同軸円筒状のものを用いた場合
について説明したが、本発明はこれに限らず、平行平板
状の静電容量センサを用いて、電極板間距離および断面
積を異なるように形成して電極定数を異なるようにして
もよい。

【００５８】また、前記各実施例では、各静電容量Ｃ1
，Ｃ2 から混合線Ｌ1 ，Ｌ2 を算出するようにした
が、本発明はこれに限らず、アルコール混合ガソリン中
の比誘電率を算出するようにして、混合線Ｌ1 ，Ｌ2 を
算出し、該各混合線Ｌ1 ，Ｌ2 から未知のエタノール濃
度ＥX およびメタノール濃度ＭX を求めるようにしても
よい。

【００５９】さらに、前記各実施例においては、混合線
Ｌ1 ，Ｌ2 の交点を求めるのに、図７に示すようにグラ
フ上から算出したが、本発明はこれに限らず、各特性マ
ップから算出したメタノール混合濃度Ｍ0 ，Ｍ1 ，…に
対するエタノール混合濃度Ｅ10，Ｅ11，…およびエタノ
ール混合濃度Ｅ20，Ｅ21，…から、種々の近似値法によ
り近似式を求めて、その方程式を解くことによって交点
を求め、エタノール濃度およびメタノール濃度を算出す
るようにしてもよい。

【００６０】

【発明の効果】以上詳述した如く、本発明においては、
アルコール混合燃料内に一のアルコールと他のアルコー
ルとが混入された場合においても、一のアルコール濃度
および他のアルコール濃度を確実に検出できる。また、
ガソリンに一のアルコールまたは他のアルコールを単独
で混入した場合でも、各々の一のアルコール濃度または
他のアルコール濃度をこのアルコール混合燃料の性状判
別装置により個別に検出することができる。

【００６１】従って、静電容量センサを自動車等のエン
ジンの燃料供給配管の途中に設けることにより、一のア
ルコールと他のアルコールのアルコール混合燃料がいか
なる混合濃度であっても、高精度の濃度検出を行なうこ
とができ、正確な燃料噴射量および点火時期を制御する
ことができる。そして、車輛の運転性能を効果的に向上
することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例によるアルコール混合ガ
ソリンの性状判別装置の全体構成図である。

【図２】アッテネータ−３９dbm 時の既知のアルコール
混合ガソリンの測定結果による特性マップＩを示す特性
線図である。

【図３】アッテネータ−６５dbm 時の既知のアルコール
混合ガソリンの測定結果による特性マップIIを示す特性
線図である。

【図４】未知のアルコール混合ガソリンの混合濃度の測
定方法を示す流れ図である。

【図５】図４に続く流れ図である。

【図６】図５に続く流れ図である。

【図７】特性マップＩ，IIから算出される混合線Ｌ1 ，
Ｌ2 および混合濃度の算出方法を示す説明図である。

【図８】本発明の第２の実施例によるアルコール混合ガ
ソリンの性状判別装置の全体構成図である。

【図９】本発明の第３の実施例によるアルコール混合ガ
ソリンの性状判別装置の全体構成図である。

【図１０】第１の静電容量センサを示す拡大縦断面図で
ある。

【図１１】第２の静電容量センサを示す拡大縦断面図で
ある。

【符号の説明】

１ 静電容量センサ ２，３，２１，２２，３１ 発振器 ７ 演算装置 ８ 入出力制御回路 ９ 処理回路 １０ 記憶回路 １０Ａ 記憶エリア ２３，２４ 減衰器 ２５ 加算器 ２６，２７ バンドパスフィルタ ３２ 第１の静電容量センサ ４５ 第２の静電容量センサ Ｉ，II 特性マップ Ｌ1 ，Ｌ2 混合線 ＥX エタノール濃度 ＭX メタノール濃度

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 一のアルコール，他のアルコールまたは
   一のアルコールと他のアルコールの双方が混合されたア
   ルコール混合燃料内に設けられた静電容量センサと、該
   静電容量センサに第１の電圧を印加したときに該静電容
   量センサからの検出信号によって静電容量または比誘電
   率を演算する第１の容量演算手段と、前記静電容量セン
   サに第２の電圧を印加したときに該静電容量センサから
   の検出信号によって静電容量または比誘電率を演算する
   第２の容量演算手段と、既知の一のアルコールと他のア
   ルコールとの混合比率を可変としたときに、前記第１の
   静電容量演算手段で演算された静電容量または比誘電率
   の変化の割合を記憶した第１の記憶手段と、既知の一の
   アルコールと他のアルコールとの混合比率を可変とした
   ときに、前記第２の静電容量演算手段で演算された静電
   容量または比誘電率の変化の割合を記憶した第２の記憶
   手段と、未知のアルコール混合燃料について第１の容量
   演算手段を用いて静電容量または比誘電率を算出し、前
   記第１の記憶手段から一のアルコールと他のアルコール
   の混合線を算出する第１の混合線算出手段と、未知のア
   ルコール混合燃料について第２の容量演算手段を用いて
   静電容量または比誘電率を算出し、前記第２の記憶手段
   から一のアルコールと他のアルコールの混合線を算出す
   る第２の混合線算出手段と、前記第１，第２の混合線算
   出手段による混合線の交点を求め、この交点からアルコ
   ール混合燃料中の一のアルコール濃度、他のアルコール
   濃度または一のアルコールと他のアルコールの個別濃度
   を算出する個別濃度算出手段とから構成してなるアルコ
   ール混合燃料の性状判別装置。
2. 【請求項２】 一のアルコール，他のアルコールまたは
   一のアルコールと他のアルコールの双方が混合されたア
   ルコール混合燃料内に設けられ、電極定数の異なる第
   １，第２の静電容量センサと、該第１の静電容量センサ
   に電圧を印加したときに該静電容量センサからの検出信
   号によって静電容量または比誘電率を演算する第１の容
   量演算手段と、前記第２の静電容量センサに電圧を印加
   したときに該静電容量センサからの検出信号によって静
   電容量または比誘電率を演算する第２の容量演算手段
   と、既知の一のアルコールと他のアルコールとの混合比
   率を可変としたときに、前記第１の静電容量演算手段で
   演算された静電容量または比誘電率の変化の割合を記憶
   した第１の記憶手段と、既知の一のアルコールと他のア
   ルコールとの混合比率を可変としたときに、前記第２の
   静電容量演算手段で演算された静電容量または比誘電率
   の変化の割合を記憶した第２の記憶手段と、未知のアル
   コール混合燃料について第１の容量演算手段を用いて静
   電容量または比誘電率を算出し、前記第１の記憶手段か
   ら一のアルコールと他のアルコールの混合線を算出する
   第１の混合線算出手段と、未知のアルコール混合燃料に
   ついて第２の容量演算手段を用いて静電容量または比誘
   電率を算出し、前記第２の記憶手段から一のアルコール
   と他のアルコールの混合線を算出する第２の混合線算出
   手段と、前記第１，第２の混合線算出手段による混合線
   の交点を求め、この交点からアルコール混合燃料中の一
   のアルコール濃度、他のアルコール濃度または一のアル
   コールと他のアルコールの個別濃度を算出する個別濃度
   算出手段とから構成してなるアルコール混合燃料の性状
   判別装置。