JPH0350982B2 - - Google Patents
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- JPH0350982B2 JPH0350982B2 JP58068957A JP6895783A JPH0350982B2 JP H0350982 B2 JPH0350982 B2 JP H0350982B2 JP 58068957 A JP58068957 A JP 58068957A JP 6895783 A JP6895783 A JP 6895783A JP H0350982 B2 JPH0350982 B2 JP H0350982B2
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- Japan
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- capacitor
- fuel
- alcohol content
- sensor
- alcohol
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- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 claims 1
- 235000019441 ethanol Nutrition 0.000 description 25
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N27/00—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
- G01N27/02—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance
- G01N27/22—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance by investigating capacitance
- G01N27/221—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance by investigating capacitance by investigating the dielectric properties
Description
【発明の詳細な説明】
本発明はガソリンあるいは軽油にアルコールを
混入した混合燃料中のアルコール含有率を検知す
るアルコール含有率センサに関するものである。
混入した混合燃料中のアルコール含有率を検知す
るアルコール含有率センサに関するものである。
近年、省資源の見地からガソリンあるいは軽油
にエチルアルコールないしメチルアルコールを混
入したいわゆる混合燃料の使用が試みられてお
り、混合燃料中のアルコール含有率を知つて空燃
比等を最適に制御する目的にこの種のセンサが用
いられている。そして、上記センサはアルコール
の誘電率がこれを混入せしめたガソリンあるいは
軽油に比して極めて大きいことに着目して混合燃
料の誘電率を測定することにより燃料中に含まれ
るアルコール量を検知しており、従来は燃料配管
中に直接電極板を対設し、燃料の誘電率変化を電
極板間の静電容量の変化として取り出すようにし
たセンサが提案されている（特開昭56−98540）。
しかしながら、このような構成のセンサでは燃料
配管のセンサ信号取出部を厳重な油密構造とする
必要があつた。
にエチルアルコールないしメチルアルコールを混
入したいわゆる混合燃料の使用が試みられてお
り、混合燃料中のアルコール含有率を知つて空燃
比等を最適に制御する目的にこの種のセンサが用
いられている。そして、上記センサはアルコール
の誘電率がこれを混入せしめたガソリンあるいは
軽油に比して極めて大きいことに着目して混合燃
料の誘電率を測定することにより燃料中に含まれ
るアルコール量を検知しており、従来は燃料配管
中に直接電極板を対設し、燃料の誘電率変化を電
極板間の静電容量の変化として取り出すようにし
たセンサが提案されている（特開昭56−98540）。
しかしながら、このような構成のセンサでは燃料
配管のセンサ信号取出部を厳重な油密構造とする
必要があつた。
また、誘電率変化を検知するのみでは十分に大
きなセンサ出力を得ることができなかつた。
きなセンサ出力を得ることができなかつた。
本発明は上記問題点に鑑み、燃料配管内を流通
する燃料に含まれるアルコール量を配管外より測
定でき、かつ感度の良い測定が可能なアルコール
含有率センサを提供することを目的とするもので
ある。
する燃料に含まれるアルコール量を配管外より測
定でき、かつ感度の良い測定が可能なアルコール
含有率センサを提供することを目的とするもので
ある。
すなわち、本発明のアルコール含有率センサは
混合燃料を流通せしめる燃料配管を高周波透過性
材料により構成し、上記燃料配管にはこれを挟持
するように対向せしめて一対の電極板を設けてコ
ンデンサとなし、該コンデンサの一方の電極板は
インピーダンス素子を介して高周波電源の一方の
極に接続するとともに他方の電極板は高周波電源
の他方の極に直接接続する構造としてある。
混合燃料を流通せしめる燃料配管を高周波透過性
材料により構成し、上記燃料配管にはこれを挟持
するように対向せしめて一対の電極板を設けてコ
ンデンサとなし、該コンデンサの一方の電極板は
インピーダンス素子を介して高周波電源の一方の
極に接続するとともに他方の電極板は高周波電源
の他方の極に直接接続する構造としてある。
しかして上記コンデンサに現出する分圧電圧よ
り燃料配管を流通する混合燃料中のアルコール含
有率を測定するものである。
り燃料配管を流通する混合燃料中のアルコール含
有率を測定するものである。
しかして、上記の如き構造とすることにより、
配管外より燃料中のアルコール含有量を測定する
ことが可能となり、センサの設置や保守が容易に
なるとともに精度の向上も併せて実現した。
配管外より燃料中のアルコール含有量を測定する
ことが可能となり、センサの設置や保守が容易に
なるとともに精度の向上も併せて実現した。
上記分圧電圧は誘電率のみならず誘電正接によ
つても変化し、メチルアルコールやエチルアルコ
ールはガソリン等に比して誘電正接も十分大きい
から、極めて良い感度で測定結果を得ることがで
きる。
つても変化し、メチルアルコールやエチルアルコ
ールはガソリン等に比して誘電正接も十分大きい
から、極めて良い感度で測定結果を得ることがで
きる。
以下、図示の実施例により本発明を説明する。
第１図において、燃料配管１はゴム、テフロン
あるいはナイロン等の高周波透過性材料よりな
り、内部を混合燃料が流通する。配管１には途中
これを挟持するように対向せしめて電極板２ａ，
２ｂが設けてあり、第１のコンデンサ２を構成し
ている。図中３はインピーダンス素子としての第
２のコンデンサで、２枚の金属平板３ａ，３ｂを
対向せしめて構成してあり、一方の平板３ａは上
記電極板２ａと接続し、他方の平板３ｂは高周波
電源４の一方の極に接続してある。図中５は金属
製の装置基板で、これを介して上記電極板２ｂと
高周波電源４の他方の極が接続されている。ま
た、図中６は高周波アンプ、７は整流用ダイオー
ド、８は平滑用コンデンサ、９は抵抗器である。
そして、電極板２ａは上記アンプ６の入力端子と
も接続してある。
あるいはナイロン等の高周波透過性材料よりな
り、内部を混合燃料が流通する。配管１には途中
これを挟持するように対向せしめて電極板２ａ，
２ｂが設けてあり、第１のコンデンサ２を構成し
ている。図中３はインピーダンス素子としての第
２のコンデンサで、２枚の金属平板３ａ，３ｂを
対向せしめて構成してあり、一方の平板３ａは上
記電極板２ａと接続し、他方の平板３ｂは高周波
電源４の一方の極に接続してある。図中５は金属
製の装置基板で、これを介して上記電極板２ｂと
高周波電源４の他方の極が接続されている。ま
た、図中６は高周波アンプ、７は整流用ダイオー
ド、８は平滑用コンデンサ、９は抵抗器である。
そして、電極板２ａは上記アンプ６の入力端子と
も接続してある。
上記の如き構造を有するアルコール含有率セン
サの作動を第２図により説明する。
サの作動を第２図により説明する。
高周波電源４より印加される高周波電圧は第１
および第２のコンデンサ２，３によつて分圧され
る。第１のコンデンサ２に現われた分圧電圧はア
ンプ６に入力し、増幅された後、ダイオード７に
よつて直流電圧に変換され、平滑後、センサ信号
としてリード線１０により図示しない空燃比制御
装置に送られる。
および第２のコンデンサ２，３によつて分圧され
る。第１のコンデンサ２に現われた分圧電圧はア
ンプ６に入力し、増幅された後、ダイオード７に
よつて直流電圧に変換され、平滑後、センサ信号
としてリード線１０により図示しない空燃比制御
装置に送られる。
ところで、アルコールはガソリンや、配管材料
として使用するテフロンあるいはナイロンに比し
て誘導率εが大きく、また、高周波電界を印加し
た場合の減衰の程度を示す誘電正接tanδも極めて
大きい。したがつてガソリンにアルコールを混入
した混合燃料ではアルコールの混入量に比例して
燃料全体の誘電率ε、誘電正接tanδともに大きく
なる。
として使用するテフロンあるいはナイロンに比し
て誘導率εが大きく、また、高周波電界を印加し
た場合の減衰の程度を示す誘電正接tanδも極めて
大きい。したがつてガソリンにアルコールを混入
した混合燃料ではアルコールの混入量に比例して
燃料全体の誘電率ε、誘電正接tanδともに大きく
なる。
したがつて、電極板２ａ，２ｂ間に燃料配管１
を通過せしめた第２のコンデンサ２のインピーダ
ンスZxは配管１中を流通する混合燃料に混入さ
れたアルコール量に応じて変化する。すなわち、
上記インピーダンスZxは誘電率εに比例する静
電容量分Cxと、誘電率εと誘電正接tanδの積た
る誘電損率εtanδに反比例する抵抗分Rxよりな
り、以下の式で表される。
を通過せしめた第２のコンデンサ２のインピーダ
ンスZxは配管１中を流通する混合燃料に混入さ
れたアルコール量に応じて変化する。すなわち、
上記インピーダンスZxは誘電率εに比例する静
電容量分Cxと、誘電率εと誘電正接tanδの積た
る誘電損率εtanδに反比例する抵抗分Rxよりな
り、以下の式で表される。
上式より明らかな如く、インピーダンスZxは
誘電率εおよび誘電正接tanδのいずれの増加によ
つても小さくなる。したがつて混合燃料中のアル
コール含有量が増加するほどコンデンサ２のイン
ピーダンスZxは小さくなり、コンデンサ２に現
われる分圧電圧は小さくなる。
誘電率εおよび誘電正接tanδのいずれの増加によ
つても小さくなる。したがつて混合燃料中のアル
コール含有量が増加するほどコンデンサ２のイン
ピーダンスZxは小さくなり、コンデンサ２に現
われる分圧電圧は小さくなる。
ここで第３図にはアルコール混合比Ｋに対する
分圧電圧Vxの変化の一例を示す。図のデータは、
肉厚１mm、半径１cmのテフロン配管内にメチルア
ルコールを混入したガソリンを流通せしめて得た
ものであり、第１コンデンサの電極板幅は１cm、
電極板長は５cm、第２コンデンサは電極板幅、電
極板長共に１cm、対向間隔５mmとした。また、高
周波電源の周波数は1MHz、電圧は5Vとした。
分圧電圧Vxの変化の一例を示す。図のデータは、
肉厚１mm、半径１cmのテフロン配管内にメチルア
ルコールを混入したガソリンを流通せしめて得た
ものであり、第１コンデンサの電極板幅は１cm、
電極板長は５cm、第２コンデンサは電極板幅、電
極板長共に１cm、対向間隔５mmとした。また、高
周波電源の周波数は1MHz、電圧は5Vとした。
図より知られる如く、混合比Ｋが０から１まで
変化する間に分圧電圧Vxはこれに応じて3.7Vよ
り0.8Vへ1.9V程度も変化し、十分な感度で正確
な測定が可能であることを示している。
変化する間に分圧電圧Vxはこれに応じて3.7Vよ
り0.8Vへ1.9V程度も変化し、十分な感度で正確
な測定が可能であることを示している。
このように本発明のセンサは高周波透過性材料
よりなる燃料配管を挟持するように一対の電極板
を設けてコンデンサを構成し、これを他のコンデ
ンサと直列に高周波電源に接続する構成となし
て、配管を流通する混合燃料中のアルコール含有
量に応じて上記コンデンサに現出する高周波の分
圧電圧を測定することにより、精度良く混合燃料
中のアルコール含有率を知るものである。
よりなる燃料配管を挟持するように一対の電極板
を設けてコンデンサを構成し、これを他のコンデ
ンサと直列に高周波電源に接続する構成となし
て、配管を流通する混合燃料中のアルコール含有
量に応じて上記コンデンサに現出する高周波の分
圧電圧を測定することにより、精度良く混合燃料
中のアルコール含有率を知るものである。
本発明はセンサを配管中に設ける必要がないか
ら、センサ信号取出し部における燃料洩れ等の心
配はなく、センサの配置および保守が容易であ
る。
ら、センサ信号取出し部における燃料洩れ等の心
配はなく、センサの配置および保守が容易であ
る。
また、上記分圧電圧Vxは誘電率εおよび誘電
正接tanδのいずれによつても変化するから高感度
の測定が可能である。
正接tanδのいずれによつても変化するから高感度
の測定が可能である。
なお、混合燃料はガソリンを主体としたものに
限らず、ガソリン同様に誘電率ε、誘電正接tanδ
が小さい軽油を主体としたものでも良い。
限らず、ガソリン同様に誘電率ε、誘電正接tanδ
が小さい軽油を主体としたものでも良い。
また、第２のコンデンサには市販のコンデンサ
を使用しても良く、また、コンデンサに限らず抵
抗、インダクタンス等でも良い。
を使用しても良く、また、コンデンサに限らず抵
抗、インダクタンス等でも良い。
高周波電源の使用周波数はセンサ体格により上
限が決定される。自動車搭載用としてセンサ体格
を立方体の一辺10cm以下に納めると、電波が外部
へ漏れないためにはその波長が100倍以上ある必
要があるから、30MHzが上限となる。
限が決定される。自動車搭載用としてセンサ体格
を立方体の一辺10cm以下に納めると、電波が外部
へ漏れないためにはその波長が100倍以上ある必
要があるから、30MHzが上限となる。
以上の如く、本発明のアルコール含有率センサ
はアルコールを含む混合燃料を高周波透過性材料
よりなる燃料配管中に流通せしめ、配管を挟持す
るように設けた一対の電極板で構成したコンデン
サの分圧電圧の低下率よりアルコール含有率を知
るようにして、精度が良く、しかも構造が簡単
で、設置および保守も容易なアルコール含有率セ
ンサを実現したものである。
はアルコールを含む混合燃料を高周波透過性材料
よりなる燃料配管中に流通せしめ、配管を挟持す
るように設けた一対の電極板で構成したコンデン
サの分圧電圧の低下率よりアルコール含有率を知
るようにして、精度が良く、しかも構造が簡単
で、設置および保守も容易なアルコール含有率セ
ンサを実現したものである。
第１図は本発明の一実施例を示す斜視図、第２
図はその回路図、第３図は本発明の効果を示すグ
ラフである。 １…燃料配管、２…第１のコンデンサ（コンデ
ンサ）、３…第２のコンデンサ（インピーダンス
素子）、４…高周波電源。
図はその回路図、第３図は本発明の効果を示すグ
ラフである。 １…燃料配管、２…第１のコンデンサ（コンデ
ンサ）、３…第２のコンデンサ（インピーダンス
素子）、４…高周波電源。
Claims (1)
- １ 内燃機関の混合燃料中のアルコール含有率を
検知するアルコール含有率センサにおいて、高周
波透過性材料よりなり、混合燃料が流通せしめら
れる燃料配管と、配管を挾持するように対向せし
めて設けた一対の電極板よりなるコンデンサと、
インピーダンス素子と、高周波電源とを具備し、
上記コンデンサの一方の電極板は上記インピーダ
ンス素子を介して高周波電源の一方の極に接続す
るとともにコンデンサの他方の電極板は高周波電
源の他方の極に直接接続するようになして、上記
コンデンサに現出する分圧電圧より燃料配管を流
通する混合燃料中のアルコール含有率を測定する
ようになしたアルコール含有率センサ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6895783A JPS59193343A (ja) | 1983-04-19 | 1983-04-19 | アルコ−ル含有率センサ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6895783A JPS59193343A (ja) | 1983-04-19 | 1983-04-19 | アルコ−ル含有率センサ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59193343A JPS59193343A (ja) | 1984-11-01 |
| JPH0350982B2 true JPH0350982B2 (ja) | 1991-08-05 |
Family
ID=13388658
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6895783A Granted JPS59193343A (ja) | 1983-04-19 | 1983-04-19 | アルコ−ル含有率センサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59193343A (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5488311A (en) * | 1990-05-30 | 1996-01-30 | Japan Electronic Control Systems Co., Ltd. | Apparatus and method for measuring alcohol concentration of liquid blended with alcohol applicable to an automotive vehicle mounted internal combustion engine |
| US5274335A (en) * | 1992-04-06 | 1993-12-28 | General Motors Corporation | Oil sensor systems and methods of qualitatively determining oil type and condition |
| GB9317633D0 (en) * | 1993-08-25 | 1994-10-26 | Secr Defence | Detection of liquid incendiaries |
| US5378993A (en) * | 1993-12-20 | 1995-01-03 | Premark Feg Corporation | Liquid sensing circuit |
| KR101083908B1 (ko) * | 2006-12-18 | 2011-11-15 | 슈레이더 일렉트로닉스 리미티드 | Ｅｍｆ 파의 전파를 이용하는 연료 조성 감지 시스템 및 방법 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5692440A (en) * | 1979-12-26 | 1981-07-27 | Toshiba Corp | Detecting device for liquid in insulating conduit |
| JPS5698540A (en) * | 1980-01-07 | 1981-08-08 | Hitachi Ltd | Alcohol sensor and method of controlling operation of internal combustion engine using alcohol sensor |
-
1983
- 1983-04-19 JP JP6895783A patent/JPS59193343A/ja active Granted
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5692440A (en) * | 1979-12-26 | 1981-07-27 | Toshiba Corp | Detecting device for liquid in insulating conduit |
| JPS5698540A (en) * | 1980-01-07 | 1981-08-08 | Hitachi Ltd | Alcohol sensor and method of controlling operation of internal combustion engine using alcohol sensor |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS59193343A (ja) | 1984-11-01 |
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