JPH01203951A - 抵抗式アルコール濃度検出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、アルコールを混合した液体中のアルコール濃
度を検出する抵抗式アルコール濃度検出装置に関する。

〔従来の技術〕

近時、諸外国ではガソリン中にアルコールを混合したア
ルコール混合ガソリン（以下、アルコール混合ガソリン
を「ガソホール」という）が使用されている。ガソホー
ルと純正ガソリンは当然にオクタン価も異なるから、純
粋なガソリンの空燃比（空気と燃料の重量比）Ａ／Ｆは
１５：１であるのに対し、ガソホールの空燃比は第１３
図に示すような特性となり、アルコール濃度が１００％
では空燃比は６：１となる。従って、ガソホールを使用
する場合にはアルコール濃度を検出して燃料噴射量１点
火時期等を制御する必要がある。

このため、従来技術においては、ガソホール中のアルコ
ール濃度を検出するアルコールセンナとして、ガソリン
とアルコールの抵抗値の相違からアルコール濃度を検出
する抵抗式アルコールセンサが検討されている。

この種の抵抗式アルコールセンナを第１４図ないし第１
７図に示す０図において、１は燃料パイプ、２はアルコ
ールセンサで、該アルコールセンサ２は燃料パイプｌ内
に離間して挿設された一対の電極棒又は電極板（以下、
電極棒という）３．４と、該電極棒３，４と接続された
検出回路５とからなり、該検出回路５は一側の電極棒３
に接続された直流電源６と、他側の電極棒４と直流電源
６との間に直列接続され、電圧Ｅを検出する検出抵抗７
とから構成されている（第１５図参照）。

そして、上述したアルコールセンサ２は一対の電極棒３
，４間に介在するガソホール中のアルコール濃度が高く
なると線抵抗値（Ω・ｃｍ）が低下することに基づき（
第１６図参照）、検出抵抗７で検出された電圧Ｅの変化
からアルコール濃度を検出するものである。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところで、抵抗式アルコールセンサ２を用いてアルコー
ル濃度を検出する場合、検出時におけるガソホールの種
類、水分含有量、燃料温度更には、経時変化により燃料
タンクや燃料系部品から析出した金属イオン等の種々の
要因によって該ガソホールの電気伝導度が変化している
。このため、第１７図に示すように実際にはアルコール
濃度が一定であるのにも拘らず、初期の検出時と経時変
化後の検出時とでは検出電圧値が異なり、経時変化後は
見掛上アルコール濃度が低くなって適正な燃料供給量等
を決めることができないという問題点がある。

本発明は上述した問題点に鑑みなされたもので、ガソホ
ールが経時変化その他の要因で変化している場合にもア
ルコール濃度に対応した濃度信号を出力することができ
るようにした抵抗式アルコール濃度検出装置を提供する
ことを目的とする。

〔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構成された本発明の手段
は、アルコールを混合した液体中のアルコール濃度を電
極間の抵抗値に基づいて検出し、電気信号に変換する第
１の抵抗式アルコール濃度検出手段と、該第１の抵抗式
アルコール濃度検出手段とは仕様を変えて構成され、前
記液体中のアルコール濃度を電極間の抵抗値に基づいて
検出し、電気信号に変換する第２の抵抗式アルコール濃
度検出手段とからなる。

〔作用〕

アルコール混合液体中のアルコール濃度を仕様の異なる
一対の抵抗式アルコールセンサを用いて初期時と経時変
化後に検出する。初期時における一対ノ抵抗式アルコー
ルセンサの出力信号差と経時変化後の一対の抵抗式アル
コールセンナの出力信号差は実質的に等しくなる。この
ため、初期時の出力信号差とアルコール濃度を初期値と
し、経時変化後の出力信号差に基づいて演算することに
より、経時変化による諸要因の影響を受けずにアルコー
ル濃度に対応した濃度信号を出力することが可能になる
。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例を第１図ないし第１２図に基づき
詳述する。なお前述した従来技術の構成要素と同一の構
成要素には同一符号を付し、その説明を省略する。

第１図ないし第８図は本発明の第１の実施例を示す。図
において、１１は燃料パイプｌに設けられた第１の抵抗
式アルコールセンサ（以下、第１のアルコールセンサと
いう）で、該第１のアルコールセンサ１１は燃料パイプ
ｌ内に離間して挿設された一対の電極棒１２．１３と検
出回路１４とからなり、該検出回路１４は一側の電極棒
１２に接続された直流電源１５及び他側の電極棒１３と
直流型［１５との間に直列接続された検出抵抗１６とか
ら構成されている。

一方、１７は前記第１の抵抗式アルコールセンサｉｆと
共に燃料パイプ１に設けられた第２の抵抗式アルコール
センサ（以下、第２のアルコールセンサという）で、該
第２のアルコールセンサ１７は燃料パイプｌに挿設され
た一対の電極棒１８．１９と、第１のアルコールセンサ
１１と同様の回路構成からなる検出回路２０とからなり
、該検出回路２０は直流電源２１と検出抵抗２２とから
構成されている点では第１のアルコールセンサ１１と異
なるところはい、然るに、第２のアルコールセンサ１７
は、例えば電極棒１８．１９の電極間圧ｇ１文、電極面
積Ｓ、直流電源２１の印加電圧Ｅ、検出抵抗２２の抵抗
値Ｒ１等の仕様が第１のアルコールセンサ１１のものと
異なっており、同じガソホールのアルコール濃度を検出
した場合に第１のアルコールセンサ１１の検出電圧値Ｅ
ｌ　と異なった検出電圧値Ｅ２を出力するようになって
いる。

そして、上述した一対のアルコールセンナ１１．１７に
より初期時のガソホールのアルコール濃度Ｃを電圧値Ｅ
　Ｉ　　＊　Ｅ　２　としてそれぞれ検出し、更に経時
変化後のガソホールのアルコール濃度Ｃ′を電圧値Ｅｌ
　’　＊　Ｅ２′としてそれぞれ検出するようになって
いる。

２３は前記一対のアルコールセンサ１１，１７に接続さ
れた出力差演算回路で、該出力差演算回路２３は前述の
如く各アルコールセンサ１１゜１７が出力した初期時の
検出電圧値Ｅｌ　とＥ２の出力電圧差ΔＥＡ及び経時変
化後の検出電圧値Ｅｌ　′とＥ２　’の出力電圧差ΔＥ
＾′の演算処理を行う。この処理動作は第７図に示すよ
うに行われる。

次に、２４は前記出力差演算回路２３の出力側に接続さ
れた初期値記憶回路で、該初期値記憶回路２４には初期
時のアルコール濃度Ｃと出力差演算回路２３から出力さ
れた電圧差ΔＥＡが初期値のマツプとして格納されてい
る。

一方、２５は出力差演算回路２３の出力側と接続される
と共に、前記初期値記憶回路２４と接続された濃度演算
回路を示し、該濃度演算回路２５は出力差演算回路２３
から出力される経時変化後の出力電圧差ΔＥ＾′に基づ
き、初期値記憶回路２４に格納されている初期値（Ｃ９
ΔＥａ）を参照して演算処理を行い、アルコール濃度に
対応した濃度信号を出力する。この処理動作は第８図に
示すようになる。

ここで、初期時のアルコール濃度Ｃと出力電圧差ΔＥＡ
は第６図中の実線に示すような特性となる。一方、経時
変化後のアルコール濃度Ｃ′と出力電圧差ΔＥ＾′との
特性を見ると、第６図中の破線に示す如くなり、経時変
化前、後で両特性は実質的に等しくなることがわかった
。この結果、初期時のアルコール濃度Ｃと出力電圧差Δ
Ｅ＾とを参照し、経時変化後の出力電圧差ΔＥ＾′がわ
かれば、経時変化後のアルコール濃度Ｃ′を知ることが
できる。

而して、本実施例によれば、仕様の異なる一対のアルコ
ールセンサ１１，１７を用いて初期時のガソホールのア
ルコール濃度Ｃを電圧値Ｅｌ　　。

Ｅ２として検出し、その検出電圧値Ｅ　Ｉ　　＋　Ｅ　
２の出力電圧差ΔＥＡとアルコール濃度Ｃの関係を初期
値として記憶しておく、一方、例えば経時変化後のガソ
ホールの出力電圧差ΔＥ＾′を同様にして演算し、該出
力電圧差ΔＥＡ　’　＜基づき初期値Ｃ９ΔＥ＾を参照
してアルコール濃度Ｃ′を演算するようにしたから、経
時変化後のガソホールについても初期時と同じ条件でア
ルコール濃度Ｃ′の演算ができる。従って、ガソホール
が例えば金属イオンの析出等の諸要因によって経時変化
している場合にも、該諸要因を捨象してアルコール濃度
Ｃ′に対応した濃度信号を出力することができる。

次に、第９図ないし第１２図は本発明の第２の実施例を
示す、なお、前述した第１実施例の構成要素と同一の構
成要素には同一符号を付して援用する。

而して、第９図は本実施例装置を構成する第１の抵抗式
アルコールセンサ３１を示し、該第１のアルコールセン
サ３１は一対の電極棒３２．３３と検出回路３４とから
なり、該検出回路３４は直流電源３５と検出抵抗３６を
有し、第１実施例のアルコールセンサ１１，１７と同じ
回路構成からなっている。

一方、第１θ図は本実施例の第２の抵抗式アルコールセ
ンサ３７を示し、該第２のアルコールセンサ３７は前記
第１のアルコールセンサ３１と異なる検出回路を有して
いる。即ち、第２のアルコールセンサ３７は二対の電極
棒３８．３９と検出回路４０とからなり、該検出回路４
ｏは一側の電極棒３８に接続された直流電源４１と、他
側の電極棒３９と該直流電源４１との間に直接接続され
た検出抵抗４２と、直流電源４１と検出抵抗４２との間
に該電極棒３８．３９と並列に接続された並列抵抗４３
とから構成されている。

本実施例による一対のアルコールセンサ３１゜３７は上
述の構成からなり、同じガソホールのアルコール濃度を
検出する場合に、初期時には互いに異なる検出電圧値Ｅ
３．Ｅ４を出力し、経時変化後には互いに異なる検出電
圧値Ｅ３’、Ｅ４’をそれぞれ出力する点では、第１実
施例の一対のアルコールセンサ１１，１７と異なるとこ
ろはない。

そして、上述した一対のアルコールセンサ３１．３７は
第１実施例と同様に出力差演算回路２３の入力側に接続
されている。

本実施例は上述の構成からなり、一対のアルコールセン
サ３１，３７が初期時と経時変化後のガソホールのアル
コール濃度ｃ、ｃ’を電圧値Ｅ３．Ｅ４及びＥ３’、Ｅ
４’として検出し、検出電圧値Ｅ３．Ｅ４及びＥ３’、
Ｅ４’から出力差演算回路２３によって差電圧ΔＥ８　
　、ΔＥＢ　’を演算する。そして、初期値記憶回路２
４に初期時のアルコール濃度Ｃと出力電圧差ΔＥＢを初
期値のマツプとして格納し、濃度演算回路２５により経
時変化後の出力電圧差ΔＥａ　’に基づき、初期値を参
照して演算処理を行ない、濃度信号を出力する点は第１
実施例と同じである。

なお、各実施例は一対の電極棒１２，１３゜１８．１９
．３２．３３及び３８．３９の間の抵抗の変化による電
圧の変化をアルコール濃度として検出するものとして述
べたが、抵抗値の変化からアルコール濃度を検出しても
よい、また、各実施例はアルコール混合液体としてガソ
ホールを例に挙げたが、本発明はこれ以外のアルコール
含有液体にも適用しうるものである。

〔発明の効果〕

本発明は以上詳述した如くであって、アルコールを混合
した液体のアルコール濃度を仕様の異なる一対の抵抗式
アルコールセンナで検出するようにしたから、初期時の
出力信号差とアルコール濃度を初期値とし、経時変化後
の出力信号差に基づき、初期値を参照してアルコール濃
度を求めることができ、従って、経時変化の諸要因によ
る影響を受けずにアルコール濃度に対応した濃度信号を
出力することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第８図は本発明の第１の実施例を示し、第
１図はアルコール濃度検出装置の構成図、第２図は第１
の抵抗式アルコールセンサの回路図、第３図は第２の抵
抗式アルコールセンサの回路図、第４図は本実施例の全
体構成を示すブロック図、第５図はアルコール濃度と経
時変化前後の出力電圧の関係を示す特性線図、第６図は
アルコール混合ガソリンの経時変化前後の出力電圧差と
アルコール濃度の関係を示す線図、第７図は初期値記憶
処理を示す流れ図、第８図は濃度演算処理を示す流れ図
、第９図ないし第１２図は本発明の第２の実施例を示し
、第９図はアルコール濃度検出装置を構成する第１の抵
抗式アルコールセンサの回路図、第１θ図は第２の抵抗
式アルコールセンサの回路図、第１．１図はアルコール
濃度と経時変化前後の出力電圧の関係を示す特性線図、
第１２図はアルコール混合ガソリンの経時変化前後の出
力電圧差とアルコール濃度の関係を示す線図、第１３図
ないし第１７図は従来技術に係り、第１３図はアルコー
ル濃度に対する空燃比の関係を示す特性線図、第１４図
はアルコール濃度検出装置の構成図、第１５図は抵抗式
アルコールセンサの回路図、第１６図はアルコール濃度
と抵抗式アルコールセンサの抵抗との関係を示す特性線
図、第１７図はアルコール濃度と経時変化前、後の出力
電圧の関係を示す特性線図である。 １１．３１・・・第１の抵抗式アルコールセンサ、１７
．３７・・・第２の抵抗式アルコールセンサ。 特許出願人　　　日本電子機器株式会社代理人　弁理士
　　　広　　瀬　　和　　彦回　　　　　　　　中　　
　村　　　直　　　樹第１図 第２図　　　第３図 第４図 第５図 第６図 第７凶 第８図 第９図　　　　第１０図 第１１図 第１２図 ム

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 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
   の抵抗値に基づいて検出し、電気信号に変換する第１の
   抵抗式アルコール濃度検出手段と、該第１の抵抗式アル
   コール濃度検出手段とは仕様を変えて構成され、前記液
   体中のアルコール濃度を電極間の抵抗値に基づいて検出
   し、電気信号に変換する第２の抵抗式アルコール濃度検
   出手段とから構成してなる抵抗式アルコール濃度検出装
   置。