JP3027514B2 - 静電容量式アルコール濃度測定装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えばメタノール混合
燃料を用いた内燃機関の燃料噴射制御装置等に適用され
る静電容量式アルコール濃度測定装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近時、自動車用内燃機関の燃料として、
純正ガソリンに代えてメタノールを含んだアルコール混
合ガソリン等が使用されるようになり、純正ガソリンと
アルコール混合ガソリンとでは当然に理論空燃比Ａ／Ｆ
も異なり、内燃機関では燃料噴射量、点火時期等も異な
ってしまう。

【０００３】まず、燃料噴射量について説明する。

【０００４】ここで、アルコール濃度が０％の純正ガソ
リンを用いた場合の燃料噴射量Ｔiにおいては、次の数
１のように演算している。

【０００５】

【数１】Ｔi ＝ＴP ×α×α′×Ｃoef ＋ＴS 但し、ＴP :基本噴射量 α :空燃比Ａ／Ｆフィードバック補正係数 α′ :基本空燃比Ａ／Ｆ学習補正係数 Ｃoef:各種補正係数 ＴS :バッテリ電圧補正係数

【０００６】この際、酸素センサからの酸素濃度信号に
基づき、空燃比Ａ／Ｆフィードバック補正係数αを補正
すると共に、基本噴射量ＴP と内燃機関回転数Ｎとから
基本空燃比Ａ／Ｆ学習補正係数α′を学習補正すること
により、理論空燃比Ａ／Ｆが１４．７となるように制御
している。

【０００７】このように、純正ガソリンの空燃比Ａ／Ｆ
は１４．７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倍程度異なること
になる。

【０００８】従って、アルコール混合ガソリンを使用す
る場合には、数１に基づいて補正した燃料噴射量Ｔi0を
次の数２のように演算している。

【０００９】

【数２】Ｔi0＝Ｍk ×ＴP ×α×α′×Ｃoef ＋ＴS 但し、Ｍk :アルコール濃度によって定まる定数

【００１０】このため、アルコール混合ガソリンを使用
する内燃機関にあっては、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数２
の演算を行なうようになっている。

【００１１】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が有する導電率からア
ルコール濃度を検出する抵抗式アルコール濃度測定装
置、アルコール混合ガソリンの誘電率の変化を利用した
静電容量式アルコール濃度測定装置、さらに屈折率の変
化を利用した光学式アルコール濃度測定装置等が知られ
ている。

【００１２】さらに、本出願人は鋭意実験した結果、静
電容量式アルコール濃度測定装置を用いた場合には、燃
料温度の変化に伴って検出信号が異なることを検知し
た。

【００１３】そこで、本出願人は先に特開平３−２３７
３５３号（特願平２−１４０３２６号）に図９に示すよ
うな静電容量式アルコール濃度測定装置を出願してい
る。

【００１４】そして、静電容量式アルコール濃度測定装
置の構成は、アルコールを混合した液体中のアルコール
濃度を電極間の静電容量（Ｃs ）として検出する静電容
量検出器（ａ）と、該静電容量検出器（ａ）によって検
出した静電容量に基づいた周波数を発振する発振回路
（ｂ）を、該発振回路（ｂ）による発振周波数を電圧に
変換する周波数−電圧変換回路（ｃ）とを備えてなる静
電容量式アルコール濃度測定装置において、前記前記ア
ルコールを混合した液体の温度を検出する感温センサ
（ｄ）と、所定アルコール濃度値を基準点として、アル
コール濃度に対する前記周波数−電圧変換回路（ｃ）で
電圧変換された後の出力電圧の傾きを、該感温センサ
（ｄ）による検出温度に基づいて温度補正する温度補正
回路（ｅ）とを有し、前記感温センサ（ｄ）を含む温度
補正回路（ｅ）を、前記静電容量検出器（ａ）、発振回
路（ｂ）および周波数−電圧変換回路（ｃ）と一体に組
込んだことを特徴とする（以下、これを「従来技術」と
いう）。

【００１５】そして、従来技術においては、周波数−電
圧変換回路（ｃ）からの出力電圧は所定アルコール濃度
値、即ち８％の点を中心としてほぼ０〜１２％の範囲内
にある点では燃温の変化に拘らずほぼ一定の出力とな
り、温度依存性が少なく、感温センサ（ｄ）による検出
温度と周波数−電圧変換回路（ｃ）からの出力電圧を温
度補正回路（ｅ）に入力し、前記所定アルコール濃度値
を基準点として出力電圧の傾きを検出温度に対応して補
正することにより、標準温度での出力電圧値を得るもの
である。

【００１６】かくして、従来技術によるアルコール濃度
測定装置からは温度依存性のない出力電圧を出力するこ
とができるばかりでなく、装置単体としての品質検査が
可能となり、他機種にわたる製造管理、品質管理が容易
となり、さらに感温センサ（ｄ）は装置内に組込まれる
からコントロールユニット側とを接続するハーネスの本
数を減らすことができ、低廉安価に製造することができ
る。

【００１７】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した従
来技術による静電容量式アルコール濃度測定装置では、
所定アルコール濃度値の設定、出力電圧の傾き補正等の
複雑な補正が必要になるという問題がある。

【００１８】また、内燃機関では、ホットリスタート制
御やエバポ制御等において燃温の検出が必要条件となっ
ている。しかし、従来技術による静電容量式アルコール
濃度測定装置では、アルコール濃度を温度依存性のない
出力電圧を発生することができるものの、別個に燃温を
出力することができないため、別個に燃温センサを設け
なければならないという問題がある。

【００１９】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、本発明は簡単な電気回路の構成で温度依
存性のないアルコール濃度を検出することができる静電
容量式アルコール濃度測定装置を提供することを目的と
している。

【００２０】また、本発明の他の目的は、燃料温度を別
個の信号として出力することができる静電容量式アルコ
ール濃度測定装置を提供することを目的としている。

【００２１】

【課題を解決するための手段】上述した課題を解決する
ために、請求項１の発明による静電容量式アルコール濃
度測定装置は、アルコールを混合した燃料中のアルコー
ル濃度を電極間の静電容量として検出する静電容量式セ
ンサと、該静電容量式センサによって検出した静電容量
に基づいた周波数を発振する発振手段と、該発振手段か
らの周波数に基づいてパルス波形のデューティ比を設定
するデューティ比設定手段と、前記燃料の温度を感温セ
ンサで検出した信号を基準電圧に基づいた直流の燃温電
圧として出力する燃料温度検出手段と、前記デューティ
比設定手段からのパルス波形の波高値を該燃料温度検出
手段からの燃温電圧に変更する波高値変更手段と、該波
高値変更手段により波高値の変更されたパルス波形を直
流化することにより仮のアルコール濃度電圧を出力する
パルス波形整流手段と、該パルス波形整流手段からの仮
のアルコール濃度電圧と前記燃料温度検出手段からの燃
温電圧を特定の割合で変圧した電圧との差を演算して真
のアルコール濃度電圧を出力する濃度演算手段とから構
成したことにある。

【００２２】また、請求項２の発明では、前記発振手段
とデューティ比設定手段との間に分周手段を設けたこと
にある。

【００２３】

【作用】請求項１の発明では、発振手段からは静電容量
センサの静電容量に基づいた周波数が発振され、この周
波数に基づいてデューティ比設定手段によってデューテ
ィ比が設定される。このデューティ比は、燃料温度の変
化に伴って変化する周波数によって設定されるため温度
依存性を有し、該デューティ比はアルコール濃度が所定
濃度（例えば、０％）のときのデューティ比が切片とな
り、温度依存性を有するアルコール濃度に対応したデュ
ーティ変換係数が傾きとなる１次関数となる。一方、燃
料温度検出手段から出力される燃温電圧は、燃料の温度
を感温センサで検出して、この信号を基準電圧に基づい
た直流電圧として出力し、波高値変更手段によってこの
燃温電圧が波高値となるパルス波形とし、このパルス波
形をパルス波形整流手段で仮のアルコール濃度電圧とし
て直流化する。この仮のアルコール濃度電圧は、アルコ
ール濃度に対応した係数が傾きとなり、アルコール濃度
が所定濃度のときの直流電圧が温度依存性を有する切片
となる１次関数となる。そして、この仮のアルコール濃
度電圧と前記燃温電圧を特定の割合で変圧した電圧との
差を前濃度演算手段で演算することにより出力される真
のアルコール濃度電圧は、アルコール濃度に対応した係
数が傾きとなり、基準電圧が切片となる１次関数となっ
て、傾き，切片共に温度依存性のないアルコール濃度出
力として出力することができる。また、燃料温度は燃料
温度検出手段から別個に出力することができる。

【００２４】また、請求項２のように、発振手段とデュ
ーティ比設定手段との間に分周手段を設けることによ
り、ノイズの重畳を防止できる。

【００２５】

【実施例】以下、本発明の実施例を図１ないし図８に基
づき説明するに、図１は燃料噴射制御装置の全体構成を
示している。

【００２６】図中、１は例えば４気筒の自動車用内燃機
関（１気筒のみ図示）を示し、該内燃機関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、前記シリンダ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、該各点火プラグ２は後述する
コントロールユニット１８から点火信号が出力されたと
きに、シリンダ１Ａ内の混合気に点火を行い、この混合
気を燃焼（爆発）させるようになっている。

【００２７】３は基端側が分岐管となって内燃機関１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
ニホールドで、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、途中には吸入空気量を計
測するエアフローメータ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１８からの噴
射信号によって内燃機関１内に燃料を噴射するものであ
る。

【００２８】９は内部に燃料を貯える燃料タンクを示
し、該燃料タンク９内にはインタンク型燃料ポンプ１０
が設けられている。１１は燃料配管で、該燃料配管１１
の一端は燃料フィルタ１２を介して燃料ポンプ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を介して燃料タンク９と接続
されている。

【００２９】１５は例えば流路としての燃料配管１１の
途中に設けられ、後述する検出処理回路１７と共に静電
容量式アルコール濃度測定装置を構成する静電容量式セ
ンサとしてのアルコールセンサを示し、該アルコールセ
ンサ１５は一対の平行平板型または同軸円筒状の電極な
らなり、静電容量Ｃs を数３によって演算する。

【００３０】

【数３】Ｃs ＝εＳ／δ 但し、ε：ガソリンの誘電率 Ｓ：電極面積 δ：電極間距離

【００３１】１６はアルコールセンサ１５内に位置し
て、燃料温度ＴX を検出する感温センサを示し、該感温
センサ１６はサーミスタによって抵抗値ＲT 、温度係数
α1 を有するように構成されている。

【００３２】１７は感温センサ１６とコントロールユニ
ット１８との間に接続された検出処理回路を示し、該検
出処理回路１７は図２に示すような後述する各回路によ
って構成されている。

【００３３】１８はコントロールユニットを示し、該コ
ントロールユニット１８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１８はＲ
ＡＭ，ＲＯＭ等からなる記憶エリア１８Ａを含んで構成
され、噴射量プログラム、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。

【００３４】ここで、図２に基づいて、前記検出処理回
路１７について説明する。

【００３５】１９は電源回路を示し、該電源回路１９は
定電圧レギュレータによって構成され、該電源回路１９
にはバッテリ電圧ＶB が入力され、後述の基準電圧発生
回路２０、発振回路２８、分周回路２９およびｆ−Ｄ変
換回路３０に第１の基準電圧Ｖa （例えば、５．０Ｖ）
を印加するようになっている。

【００３６】２０は基準電圧発生回路を示し、該基準電
圧発生回路２０は入力された第１の基準電圧Ｖa を基準
電圧となる第２の基準電圧Ｖb に変圧し、該第２の基準
電圧Ｖb を後述の燃料温度検出回路２１と濃度演算回路
３８とに出力している。

【００３７】２１は燃料温度検出回路を示し、該燃料温
度検出回路２１は、基準電圧発生回路２０が非反転入力
端子に接続された第１のオペアンプ２２と、該オペアン
プ２２の出力端子がベース側に接続されたトランジスタ
２３と、該トランジスタ２３のコレクタ側が非反転入力
端子に接続された第２のオペアンプ２４と、該第２のオ
ペアンプ２４の非反転入力端子とアースとの間に接続さ
れた抵抗値Ｒ1 を有する半固定抵抗２５と、前記トラン
ジスタ２３の反転入力端子とアースとの間に接続された
抵抗値Ｒ1 を有する固定抵抗２６と、前記トランジスタ
２３の反転入力端子と出力端子との間に接続された抵抗
値Ｒ3 を有する負帰還抵抗２７とから構成されている。
そして、トランジスタ２３はＰＮＰ型トランジスタとし
て構成され、エミッタ側は第１のオペアンプ２２の反転
入力端子と感温センサ１６の一側にそれぞれ接続され、
感温センサ１６の他側は電源回路１９の出力側に接続さ
れている。

【００３８】ここで、当該燃料温度検出回路２１から出
力される燃温電圧ＶT は次の数４のようになる。なお、
実施例においては、基準温度を２５℃としている。

【００３９】

【数４】

【００４０】さらに、Ｋは回路係数を示し、該回路係数
Ｋは次の数５のようになる。

【００４１】

【数５】

【００４２】また、感温センサ１６はサーミスタによっ
て構成され、かつ外付け抵抗等により負のリニアな特性
を持つように設定されているから、図３に示すように、
燃料温度Ｔに対する燃温電圧ＶT は負の傾きα1 とな
る。

【００４３】２８は発振手段としてのＬＣ型の発振回路
を示し、該発振回路２８は前記電源回路１９の出力側に
接続され、アルコールセンサ１５の静電容量ＣS に基づ
いた周波数ｆを数６のようにして発振するものである。

【００４４】

【数６】

【００４５】さらに、この周波数ｆの燃料温度Ｔに対す
る特性は、図４に示すような特性となる。

【００４６】２９は発振回路２８と後述するｆ−Ｄ変換
回路３０との間に接続された分周回路を示し、該分周回
路２９は前記発振回路２８から出力される周波数ｆを分
周することにより、周波数をｆ0 にしてノイズ低減を図
っている。

【００４７】３０は分周回路２９の出力側に接続され、
該分周回路２９から出力される周波数ｆ0 に基づいてパ
ルス波形のデューティ比を設定するデューティ比設定回
路としての周波数−デューティ変換回路（以下、「ｆ−
Ｄ変換回路３０」という）を示し、ｆ−Ｄ変換回路３０
から出力される電圧Ｖ1 は波高値がＶa ，デューティＤ
が次の数６のように設定されるパルス波形を出力する。
なお、本実施例においては、アルコールの基準濃度Ｍ0
は０％としている。

【００４８】

【数７】Ｄ＝Ａ25（１−α2 ）Ｘ＋Ｄ（Ｍ0) 但し、Ｘ ：アルコール濃度 Ａ25 ：２５℃時のDuty変換係数 α2 ：Duty変換係数の温度係数 Ｄ（Ｍ0)：アルコール濃度がＭ0 ％時のデューティ

【００４９】そして、このデューティＤの特性は図５に
示すようになり、切片がＤ（Ｍ0)、傾きがＡ25（１−α
2 ）となる１次関数としてパルス波形のデューティ比が
設定されるもので、このデューティＤは周波数ｆに依存
するために、燃料温度Ｔが高くなると傾きが小さくなる
方向に切片のＤ（Ｍ0)を中心として移動する。

【００５０】３１は波高値変更手段としての波高値変更
回路を示し、該波高値変更回路３１は、ベースが前記ｆ
−Ｄ変換回路３０の出力側に接続され、コレクタが抵抗
値Ｒ4 を有する抵抗３２を介して前記燃料温度検出回路
２１の出力側に接続され、エミッタ側がアースに接続さ
れたトランジスタ３３と、該トランジスタ３３のコレク
タと抵抗３２との間の接続点と後述のパルス波形整流回
路３５との間に接続され、印加電圧が燃温電圧ＶT とな
るインバータ３４とから構成されている。

【００５１】そして、波高値変更回路３１からは、図６
に示すパルス電圧Ｖ1 が出力され、このパルス電圧Ｖ1
は、前記ｆ−Ｄ変換回路３０によって設定されたデュー
ティＤに対して波高値を燃温電圧ＶT とするパルス波形
となる。

【００５２】３５はパルス波形整流手段としてのパルス
波形整流回路を示し、該パルス波形整流回路３５は抵抗
値Ｒ5 を有する抵抗３６と静電容量Ｃ1 のコンデンサ３
７からＬ型のローパスフィルタとして構成され、波高値
を第１の基準電圧Ｖa から燃温電圧ＶT に変換したパル
ス電圧Ｖ1 をローパスフィルタによって直流化して仮の
アルコール濃度電圧Ｖ2 を出力するものである。

【００５３】即ち、パルス波形整流回路３５からの出力
される仮のアルコール濃度電圧Ｖ2は次の数８のように
なる。

【００５４】

【数８】

【００５５】ここで、α1 ＝α2 と設定することによ
り、数９のようになる。

【００５６】

【数９】

【００５７】ここで、この数９により仮のアルコール濃
度電圧Ｖ2 のアルコール濃度Ｘに対する特性は、図７の
ような１次関数となり、傾きとなるβには温度依存性の
ないアルコール濃度に対する電圧値となり、切片となる
ＶT ×Ｄ（Ｍ0)に燃温電圧ＶT による温度依存性を有し
ていることがわかる。このため、燃温電圧ＶT は燃料温
度Ｔに対して反比例するために、温度上昇することによ
って仮のアルコール濃度電圧Ｖ2 は下側にシフトするこ
とになる。また、未だに温度依存性を持ってるためにこ
の電圧Ｖ2 を仮のアルコール濃度電圧という。

【００５８】３８は燃料温度検出回路２１とパルス波形
整流回路３５との出力側に接続された濃度演算手段とし
ての濃度演算回路を示し、該濃度演算回路３８は、第３
のオペアンプ３９と、該オペアンプ３９の反転入力端子
と前記燃料温度検出回路２１の出力端子との間に接続さ
れ抵抗値Ｒ6 の入力抵抗４０、抵抗値Ｒ7 の入力抵抗４
１と、該入力抵抗４０，４１の接続点とアースとの間に
接続された抵抗値Ｒ8を有するレベル調整用の半固定抵
抗４２と、前記オペアンプ３９の非反転入力端子とパル
ス波形整流回路３５の出力端子との間に接続された抵抗
値Ｒ9 を有する抵抗４３と、前記オペアンプ３９の非反
転入力端子と第２の基準電圧Ｖb との間に接続された抵
抗値Ｒ10を有する抵抗４４と、前記オペアンプ３９の出
力端子と非反転入力端子との間に接続された抵抗値Ｒ11
の負帰還抵抗４５と、前記オペアンプ３９の出力端子に
非反転入力端子が接続された第４のオペアンプ４６と、
該オペアンプ４６の反転入力端子と第２の基準電圧Ｖb
との間に接続された抵抗値Ｒ12を有する抵抗４７と、前
記オペアンプ４６の出力端子と比反転入力端子との間に
接続された傾きを設定する抵抗値Ｒ13を有する半固定抵
抗４８とからなり、前記第３のオペアンプ３９によって
差動増幅回路を構成し、前記第４のオペアンプ４６によ
って増幅回路を構成している。

【００５９】ここで、入力抵抗４０と半固定抵抗４２と
の抵抗値によって燃温電圧ＶT は次の数１０の電圧Ｖ3
のように変圧される。

【００６０】

【数１０】

【００６１】一方、オペアンプ３９の出力端子から出力
される電圧Ｖ4 は差算されるから、数１１のようにな
る。

【００６２】

【数１１】

【００６３】さらに、Ｄ（Ｍ0)＝Ｒ8 ／（Ｒ6 ＋Ｒ8 ）
に設定することにより、数１１は数１２のようになる。

【００６４】

【数１２】

【００６５】さらに、オペアンプ４６から出力される真
のアルコール濃度電圧ＶS は、次の数１３のようにな
る。

【００６６】

【数１３】

【００６７】そして、この真のアルコール濃度電圧ＶS
は図８に示すように、アルコール濃度Ｘに対して傾きが
γ、切片が第２の基準電圧Ｖb となる１次関数となり、
該真のアルコール濃度電圧ＶS は燃料温度Ｔの変化に拘
らず安定した出力をコントロールユニット１８に出力す
ることができる。

【００６８】さらに、４９は燃料温度検出回路２１の出
力側に接続された取出しラインを示し、該取出しライン
４９は、燃温電圧ＶT を真のアルコール濃度電圧ＶS と
は別個にコントロールユニット１８に導出するものであ
る。

【００６９】このように構成されるアルコール濃度測定
装置においては、検出処理回路１７を構成する各回路の
動作で詳述したように、アルコールセンサ１５で燃料中
のアルコール濃度Ｘを静電容量ＣS として検出し、発振
回路２８でこの静電容量ＣSに基づいた周波数ｆを発振
させ、ｆ−Ｄ変換回路３０では該発振回路２８からの周
波数ｆを分周した周波数ｆ0 に基づいてパルス波形のデ
ューティを設定する。一方、前記燃料の温度を感温セン
サ１６で検出し、燃料温度検出回路２１で第２の基準電
圧Ｖb に基づいた燃温電圧ＶT を出力し、波高値変更回
路３１では前記ｆ−Ｄ変換回路３０から出力されるパル
ス波形の波高値を第１の基準電圧Ｖa から燃温電圧ＶT
に変更してパルス電圧Ｖ1 とし、パルス波形整流回路３
５でこのパルス電圧Ｖ1 を直流化した仮のアルコール濃
度電圧Ｖ2 として出力する。そして、濃度演算回路３８
で仮のアルコール濃度電圧Ｖ2 と前記燃料温度検出手段
からの燃温電圧ＶT との差を演算して真のアルコール濃
度電圧ＶS を得る。

【００７０】この結果、前記真のアルコール濃度電圧Ｖ
S は、前記数１３および図８に示すように、アルコール
濃度Ｘに対する１次関数となり、燃料温度Ｔに依存する
因子は除去されているために、真のアルコール濃度電圧
ＶS には燃料温度Ｔに拘らずアルコール濃度Ｘを正確に
検出することができる。

【００７１】従って、本実施例によるアルコール濃度検
出装置はハード回路のみによってアルコール濃度Ｘと燃
料温度Ｔとを正確に検出することができる。

【００７２】さらに、前述した如く、燃料温度検出回路
２１の半固定抵抗２５によって燃温電圧ＶT を調整し、
濃度演算回路３８の半固定抵抗４２によって真のアルコ
ール濃度電圧ＶS の大きさを調整し、半固定抵抗４８に
よって傾きβを調整することができる。このように、３
ケ所の半固定抵抗２５，４２，４８を調整することによ
り、燃温電圧ＶT と真のアルコール濃度電圧ＶS との微
調整を可能とし、コントロールユニット１８における誤
検出を防止することができる。

【００７３】一方、燃温電圧ＶT は、燃料温度検出回路
２１の出力側と外部とを接続する取出しライン４９によ
って真のアルコール濃度電圧ＶS とは別個にコントロー
ルユニット１８に導出できるから、別個に燃温センサを
設けることなく、燃料温度Ｔを検出することができる。
そして、コントロールユニット１８では、この燃温電圧
ＶT による燃料温度Ｔによって、内燃機関１のホットリ
スタート制御やエバポ制御等を行うことができる。

【００７４】かくして、本実施例によるアルコール濃度
測定装置においては、燃料の温度変化に拘らず正確にア
ルコール濃度Ｘを検出してコントロールユニット１８に
出力することができると共に、燃温を燃料温度検出回路
２１によってコントロールユニット１８に別個に出力す
ることができる。そして、検出されたアルコール濃度Ｘ
によって内燃機関１の噴射量制御、点火時期制御等を正
確に行うことができる。さらに、検出された燃料温度Ｔ
によって内燃機関１のホットリスタート制御，エバポ制
御等を行うことできる。

【００７５】なお、前記実施例では感温センサ１６をサ
ーミスタを用いるものとして述べたが、本発明はこれに
限らず、ポジスタを用いてもよく、さらに、白金，ニッ
ケル等の感温抵抗を用いてもよい。

【００７６】また、前記実施例では感温センサ１６をア
ルコールセンサ１５に設けるようにしたが、本発明はこ
れにに限らず、燃料配管１１に別個に設けてもよいもの
である。

【００７７】さらに、前記実施例では、検出処理回路１
７中の波高値変更回路３１にインバータ３４を用いるも
のとして述べたが、本発明はこれに限らず、バッファを
用いてもよいことは勿論である。

【００７８】

【発明の効果】以上詳述した如く、請求項１の本発明に
よれば、発振手段からは静電容量センサの静電容量に基
づいた周波数が発振され、この周波数に基づいてデュー
ティ比設定手段によってデューティ比を設定する。ま
た、このデューティ比は、燃料温度の変化に伴って変化
する周波数によって設定されるため温度依存性を有し、
該デューティ比はアルコール濃度が所定濃度（例えば、
０％）のときのデューティ比が切片となり、温度依存性
を有するアルコール濃度に対応したデューティ変換係数
が傾きとなる１次関数となる。一方、燃料温度検出手段
から出力される燃温電圧は、燃料の温度を感温センサで
検出して、この信号を基準電圧に基づいた直流電圧とし
て出力し、波高値変更手段によってこの燃温電圧が波高
値となるパルス波形とし、このパルス波形をパルス波形
整流手段で仮のアルコール濃度電圧として直流化する。
この仮のアルコール濃度電圧は、アルコール濃度に対応
した係数が傾きとなり、アルコール濃度が所定濃度のと
きの直流電圧が温度依存性を有する切片となる１次関数
となる。さらに、この仮のアルコール濃度電圧と前記燃
温電圧を特定の割合で変圧した電圧との差を前記濃度演
算手段で演算することにより出力される真のアルコール
濃度電圧は、アルコール濃度に対応した係数が傾きとな
り、基準電圧が切片となる１次関数となる。この結果、
真のアルコール濃度電圧は温度依存性のないアルコール
濃度を正確に検出することができ、燃料噴射量制御、点
火時期制御等を正確に行うことができる。

【００７９】一方、前記燃料温度は燃料温度検出手段か
らは燃温電圧を別個に出力することができ、別に燃温セ
ンサを設けることなく、１個の燃温センサによって内燃
機関のホットリスタート制御、エバポ制御等を容易に行
うことができる。

【００８０】また、請求項２のように、発振手段とデュ
ーティ比設定手段との間に分周手段を設けることによ
り、ノイズの重畳を防止でき、より正確なアルコール濃
度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制御装置の全体
構成図である。

【図２】図１中に示す検出処理回路の具体的回路を示す
回路構成図である。

【図３】燃料温度Ｔに対する燃温電圧ＶT を示す特性線
図である。

【図４】燃料温度Ｔに対する周波数ｆを示す特性線図で
ある。

【図５】アルコール濃度Ｘに対するデューティＤを示す
特性線図である。

【図６】図２中の周波数−デューティ変換回路から出力
されるパルス電圧Ｖ1 を示す波形図である。

【図７】アルコール濃度Ｘに対する仮のアルコール濃度
電圧Ｖ2 を示す特性線図である。

【図８】アルコール濃度Ｘに対する真のアルコール濃度
電圧ＶS を示す特性線図である。

【図９】従来技術によるアルコール濃度検出装置を示す
ブロック図である。

【符号の説明】

１５ アルコールセンサ（静電容量式センサ） １６ 感温センサ １７ 検出処理回路 ２０ 基準電圧発生回路 ２１ 燃料温度検出回路（燃料温度検出手段） ２８ 発振回路（発振手段） ２９ 分周回路（分周手段） ３０ 周波数−デューティ変換回路（デューティ比設定
手段） ３１ 波高値変更回路（波高値変更手段） ３５ パルス波形整流回路（パルス波形整流手段） ３８ 濃度演算回路（濃度演算手段） ＶT 燃温電圧 Ｖ2 仮のアルコール濃度電圧 ＶS 真のアルコール濃度電圧

フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G01N 27/22 G01R 27/26

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 アルコールを混合した燃料中のアルコー
   ル濃度を電極間の静電容量として検出する静電容量式セ
   ンサと、 該 静電容量式センサによって検出した静電容量に基づい
   た周波数を発振する発振手段と、 該 発振手段からの周波数に基づいてパルス波形のデュー
   ティ比を設定するデューティ比設定手段と、 前 記燃料の温度を感温センサで検出した信号を基準電圧
   に基づいた直流の燃温電圧として出力する燃料温度検出
   手段と、 前 記デューティ比設定手段からのパルス波形の波高値を
   該燃料温度検出手段からの燃温電圧に変更する波高値変
   更手段と、 該 波高値変更手段により波高値の変更されたパルス波形
   を直流化することにより仮のアルコール濃度電圧を出力
   するパルス波形整流手段と、 該 パルス波形整流手段からの仮のアルコール濃度電圧と
   前記燃料温度検出手段からの燃温電圧を特定の割合で変
   圧した電圧との差を演算して真のアルコール濃度電圧を
   出力する濃度演算手段とから構成してなる静電容量式ア
   ルコール濃度測定装置。
2. 【請求項２】 前記発振手段とデューティ比設定手段と
   の間に分周手段を設けてなる請求項１記載の静電容量式
   アルコール濃度測定装置。