JPH04102460U - alcohol concentration sensor - Google Patents
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- Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 燃料が通過する外側電極と内側電極との間の
静電容量の変化を検出することによりアルコール濃度を
検出するセンサにおいて、小型化が図れ、静電容量も大
きくして検出精度の向上を図る。
【構成】 筒部2の内側にはその中心軸に沿って延びる
中空な中心電極24が挿入されており、中心電極24の後端
部24bはブッシュ9及び0リング10に貫通支持される。
さらに中心電極24には、前記開口2a近傍位置に、該中
心電極24の内部空間25と筒部2と中心電極24との間の空
間26とを連通する複数の連通孔28を設けた。
【効果】 中心電極24は中空に形成したので断面係数が
大きく、もって強度が高いので、その径を大きくするこ
とができ、電極間隔dが減少可能となり静電容量Cを上
げることができる。また、アルコール濃度センサ21自身
の小型化も図れる。
(57) [Summary] [Purpose] A sensor that detects alcohol concentration by detecting changes in capacitance between an outer electrode through which fuel passes and an inner electrode can be miniaturized and have a large capacitance. The aim is to improve detection accuracy. [Structure] A hollow center electrode 24 extending along the central axis is inserted inside the cylindrical portion 2, and a rear end portion 24b of the center electrode 24 is supported through the bush 9 and the O-ring 10.
Further, the center electrode 24 is provided with a plurality of communication holes 28 near the opening 2a, which communicate the inner space 25 of the center electrode 24 with the space 26 between the cylindrical portion 2 and the center electrode 24. [Effect] Since the center electrode 24 is formed hollow, it has a large section modulus and therefore high strength, so its diameter can be increased, the electrode spacing d can be reduced, and the capacitance C can be increased. Furthermore, the alcohol concentration sensor 21 itself can be made smaller.
Description
【0001】0001
本考案はアルコール濃度センサに関し、特に静電容量型のものに関する。 The present invention relates to an alcohol concentration sensor, and particularly to a capacitive type sensor.
【0002】0002
近年、自動車用内燃機関の代替燃料としてガソリンにメタノールやエタノール 等のアルコールを混合したアルコール混合燃料が提案されている。 かかるアルコール混合燃料を用いた場合、アルコール濃度に応じて理論空燃比 が変化するため、供給されたアルコール混合燃料のアルコール濃度を検出し、こ のアルコール濃度に基づいて燃料供給量制御や点火時期制御を行う必要がある( 例えば、特開昭56−958540号公報等参照)。 In recent years, methanol and ethanol have been added to gasoline as alternative fuels for automobile internal combustion engines. An alcohol-mixed fuel containing alcohols such as alcohols has been proposed. When using such alcohol mixed fuel, the stoichiometric air-fuel ratio depends on the alcohol concentration. Since the alcohol concentration changes, the alcohol concentration of the supplied alcohol-mixed fuel is detected and It is necessary to control the fuel supply amount and ignition timing based on the alcohol concentration of For example, see Japanese Unexamined Patent Publication No. 56-958540).
【0003】 そこで、内燃機関の燃料供給通路に、混合燃料中のアルコール濃度に対応する 電圧を出力する静電容量型のアルコール濃度センサを介装して構成したアルコー ル濃度検出装置が知られており、静電容量型のアルコール濃度センサが提案され ている。 この静電容量型のアルコール濃度センサは、従来、図2に示すように構成され る。0003 Therefore, the fuel supply passage of the internal combustion engine is equipped with a An alcohol sensor configured with a capacitive alcohol concentration sensor that outputs voltage. Alcohol concentration detection devices are known, and capacitance type alcohol concentration sensors have been proposed. ing. This capacitive alcohol concentration sensor has conventionally been configured as shown in Figure 2. Ru.
【0004】 即ち、機関の燃料供給通路の一部を構成する筒状ハウジング1は、外側電極と なる筒部2と、該筒部2の途中に形成された開口2aに対して該筒部2の中心軸 と直交する方向に接続された筒部3と、から構成される。筒部2の一端部には図 示しない燃料配管が接続される燃料入口部4が開口され、筒部3の反接続側端部 には同様に図示しない燃料配管が接続される燃料出口部5が開口される。筒部2 内にはその中心軸に沿って延びる中実な中心電極6が挿入されており、中心電極 6の先端部は前記燃料入口部4から所定距離下流側に位置し、後端部は筒部2後 端部の内周面に嵌合されたインシュレータ7と導電部材からなるパイプ8を介し て筒部2後端部内周面に嵌合されたブッシュ9及び0リング10に貫通支持される 。中心電極6のブッシュ9からの突出端部はワッシャ11及びナット12で構成され る締結具13によって固定される。0004 That is, the cylindrical housing 1 that constitutes a part of the fuel supply passage of the engine is connected to the outer electrode. The central axis of the cylindrical portion 2 with respect to the opening 2a formed in the middle of the cylindrical portion 2 and a cylindrical portion 3 connected in a direction orthogonal to the cylindrical portion 3. At one end of the cylindrical part 2 there is a diagram. The fuel inlet section 4 to which a fuel pipe (not shown) is connected is opened, and the opposite end of the cylindrical section 3 is opened. A fuel outlet portion 5 to which a fuel pipe (not shown) is similarly connected is opened. Cylinder part 2 A solid center electrode 6 extending along the central axis is inserted inside the center electrode. 6 is located a predetermined distance downstream from the fuel inlet section 4, and the rear end is located at the rear of the cylinder section 2. via an insulator 7 fitted to the inner peripheral surface of the end and a pipe 8 made of a conductive member. It is penetrated and supported by a bush 9 and an O-ring 10 fitted to the inner circumferential surface of the rear end of the cylindrical portion 2. . The protruding end of the center electrode 6 from the bush 9 is composed of a washer 11 and a nut 12. It is fixed by a fastener 13.
【0005】 前記パイプ8とブッシュ9との接合部にはターミナル14の一端部が挟持固定さ れ、このターミナル14はパイプ8を介して筒部2即ち、外側電極2に接続される 。また、締結具13とブッシュ9との接合部にはターミナル15の一端部が挟持固定 され、このターミナル15は中心電極6に接続される。 そして、前記ターミナル14,15と交流電源と抵抗(いずれも図示せず)とを直 列に接続し、燃料中のアルコール濃度に応じて電極2,6間の静電容量Cが変化 することを利用して、抵抗における出力電圧を測定することにより、燃料中のア ルコール濃度を検出する。なお、静電容量Cは次式の如く決定されるものである 。[0005] One end of the terminal 14 is clamped and fixed at the joint between the pipe 8 and the bush 9. This terminal 14 is connected to the cylindrical portion 2, that is, the outer electrode 2 via the pipe 8. . Also, one end of the terminal 15 is clamped and fixed at the joint between the fastener 13 and the bush 9. This terminal 15 is connected to the center electrode 6. Then, connect the terminals 14 and 15 directly to an AC power source and a resistor (both not shown). The capacitance C between electrodes 2 and 6 changes depending on the alcohol concentration in the fuel. By measuring the output voltage across the resistor, the Detect alcohol concentration. In addition, the capacitance C is determined as shown in the following formula. .
【0006】 C=K×s×ε/d ・・・ 但し、sは電極面積 dは中心電極6と外側電極2との電極間隔 εは検出される燃料の比誘電率 Kは比例定数である。[0006] C=K×s×ε/d... However, s is the electrode area d is the electrode spacing between the center electrode 6 and the outer electrode 2 ε is the dielectric constant of the detected fuel K is a proportionality constant.
【0007】[0007]
アルコール濃度に基づいて正確に燃料供給量や点火時期を制御するためには、 正確なメタノール量を計測する必要がある。ところで測定精度および性能を向上 させるためには、従来のアルコール濃度センサにあっては、静電容量Cを上げる ことが必要である。 In order to accurately control fuel supply amount and ignition timing based on alcohol concentration, It is necessary to accurately measure the amount of methanol. By the way, improving measurement accuracy and performance To achieve this, in conventional alcohol concentration sensors, the capacitance C must be increased. It is necessary.
【0008】 ここでこのような従来のアルコール濃度センサにあっては、静電容量Cを上げ るためには、式からも明らかなように、電極面積に相当する中心電極6の検出 長さLを長くすることにより電極面積sを増大させるか、または中心電極6を太 くするか外側電極2を細くすることにより電極間隔dを減少させることになる。 しかしながら、前者にあっては筒状ハウジング1が大きくなり、もってアルコ ール濃度センサ自身が大きくなってしまい、小型化のニーズに合わないばかりで なく、中心電極6はインシュレータ7とブッシュ9により片持ち状態で支持され ているので、支持部における中心電極6の強度も不足しがちとなる。また片持ち 距離が延びることにより振動に対して弱くなる惧れがあり、振動対策等を講じる 必要が生じ、コスト増加につながる。[0008] Here, in such a conventional alcohol concentration sensor, the capacitance C is increased. As is clear from the formula, in order to The electrode area s can be increased by increasing the length L, or the center electrode 6 can be made thicker. The electrode spacing d can be reduced by making the outer electrode 2 narrower or by making the outer electrode 2 thinner. However, in the former case, the cylindrical housing 1 becomes large and However, the concentration sensor itself has become too large to meet the needs for miniaturization. The center electrode 6 is supported in a cantilevered state by the insulator 7 and the bush 9. Therefore, the strength of the center electrode 6 in the support portion also tends to be insufficient. Cantilevered again As the distance increases, there is a risk that the product will become more susceptible to vibrations, so take measures to prevent vibrations. The need arises, leading to increased costs.
【0009】 一方後者にあっては、電極間隔dを減少させると、燃料中に混入している塵埃 等の不純物が外側電極2と中心電極6との間に詰まり、燃料の流通が悪くなる惧 れがある。 そこで、本考案は以上のような従来の問題点に鑑み、小型化が図れ、静電容量 も大きいアルコール濃度センサを提供することを目的とする。[0009] On the other hand, in the latter case, if the electrode spacing d is reduced, the dust contained in the fuel There is a risk that impurities such as these may become clogged between the outer electrode 2 and the center electrode 6, resulting in poor fuel flow. There is. Therefore, in view of the above-mentioned conventional problems, the present invention has been developed to achieve miniaturization and reduce capacitance. The present invention also aims to provide a large alcohol concentration sensor.
【0010】0010
このため、本考案は、燃料が通過する電極間の静電容量の変化を検出すること によりアルコール濃度に対応する電圧を出力するアルコール濃度センサを、一端 が閉塞され他端が開放された燃料供給通路の一部を構成する筒状の外側電極と、 該外側電極の内側にその中心軸に沿って閉塞端側から延びる中空な中心電極と、 該外側電極の途中に形成された開口に対して接続された燃料出入口と、を含んで 構成する。 Therefore, the present invention detects changes in capacitance between electrodes through which fuel passes. At one end, an alcohol concentration sensor outputs a voltage corresponding to the alcohol concentration. a cylindrical outer electrode constituting a part of a fuel supply passage with one end closed and the other end open; a hollow center electrode extending from the closed end side along the central axis inside the outer electrode; a fuel inlet/outlet connected to an opening formed in the middle of the outer electrode; Configure.
【0011】 また、外側電極に形成された前記開口近傍の中心電極に、該中心電極の内部空 間と外部空間とを連通する複数の連通孔を設けてもよい。[0011] Further, an inner cavity of the center electrode is provided in the center electrode near the opening formed in the outer electrode. A plurality of communication holes may be provided to communicate between the space and the external space.
【0012】0012
かかる構成において、一端が閉塞され他端が開放された燃料供給通路の一部を 構成する筒状の外側電極と中空な中心電極との間を燃料が通過し、外側電極と中 心電極との間の静電容量の変化を検出してアルコール濃度に対応する電圧を出力 して、燃料は外側電極の途中に形成された開口から流出する。 In such a configuration, a part of the fuel supply passage with one end closed and the other end open is Fuel passes between the cylindrical outer electrode and the hollow center electrode, and the outer electrode and the inner Detects changes in capacitance between heart electrodes and outputs voltage corresponding to alcohol concentration The fuel then flows out from an opening formed in the middle of the outer electrode.
【0013】 ここで、中心電極は中空であるので、中実な場合に較べてその断面係数が大き く、もって強度が高いので、その径を大きくすることが可能となる。従って中実 な場合に較べて電極間隔dが減少することとなり、静電容量Cが上がる。 また同じ静電容量を確保する場合には、中心電極を中空にすることにより中実 にした場合に比較して電極間隔dを小さくすることが可能であるので、電極面積 に相当する中心電極の検出長さを短くすることができ、もってアルコール濃度セ ンサ自身の小型化が図れる。[0013] Here, since the center electrode is hollow, its section modulus is larger than if it were solid. Since it is small and has high strength, it is possible to increase its diameter. Therefore solid The electrode spacing d is reduced compared to the case where the capacitance C is increased. In addition, if you want to maintain the same capacitance, make the center electrode hollow. Since it is possible to reduce the electrode spacing d compared to the case where the electrode area is It is possible to shorten the detection length of the center electrode, which corresponds to The sensor itself can be made smaller.
【0014】 また、外側電極に形成された前記開口近傍の中心電極に、該中心電極の内部空 間と外部空間とを連通する複数の連通孔を設けた場合は、中心電極の内部空間に 流入した燃料が前記複数の連通孔を通じて外部空間に流出し、前記開口より燃料 出入口に流出することとなり、十分な燃料通路が確保されることとなる。[0014] Further, an inner cavity of the center electrode is provided in the center electrode near the opening formed in the outer electrode. If multiple communication holes are provided to communicate between the inner space of the center electrode and the outer space, The inflowing fuel flows out into the external space through the plurality of communication holes, and the fuel flows through the openings. The fuel will flow out to the entrance and exit, ensuring a sufficient fuel passage.
【0015】[0015]
以下、添付された図面を参照して本考案を詳述する。 尚、以下の説明において、アルコール濃度センサの全体構成については従来例 と同様であるのでその説明を省略すると共に、図2と同一要素のものには同一符 号を付して説明を簡単にする。 Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the following explanation, the overall configuration of the alcohol concentration sensor is based on the conventional example. Since it is similar to Figure 2, its explanation will be omitted, and the same elements as in Figure 2 will be given the same reference numerals. Add numbers to simplify explanations.
【0016】 図1に示すアルコール濃度センサ21において、機関の燃料供給通路の一部を構 成する筒状ハウジング1は、外側電極となる筒部2と、該筒部2の途中に形成さ れた開口2aに対して該筒部2の中心軸と直交する方向に接続された燃料出口と しての筒部3と、から構成される。筒部2の一端部には図示しない燃料配管が接 続される燃料入口部4が開口され、筒部3の反接続側端部には同様に図示しない 燃料配管が接続される燃料出口部5が開口される。[0016] In the alcohol concentration sensor 21 shown in Figure 1, a part of the fuel supply passage of the engine is configured. The cylindrical housing 1 includes a cylindrical portion 2 that serves as an outer electrode, and a cylindrical portion 2 formed in the middle of the cylindrical portion 2. a fuel outlet connected to the opening 2a in a direction perpendicular to the central axis of the cylindrical portion 2; It is composed of a cylindrical portion 3 and a cylindrical portion 3. A fuel pipe (not shown) is connected to one end of the cylindrical portion 2. A fuel inlet section 4 connected to the connection is opened, and a fuel inlet section 4, which is also not shown, is opened at the opposite end of the cylindrical section 3. A fuel outlet portion 5 to which a fuel pipe is connected is opened.
【0017】 ここで、本考案に係る構成として、筒部2の内側にはその中心軸に沿って延び る中空な中心電極24が挿入されており、中心電極24の先端部24aは前記燃料入口 部4から所定距離下流側に位置し、後端部24bは筒部2後端部の内周面に嵌合さ れたインシュレータ7と導電部材からなるパイプ8を介して筒部2後端部内周面 に嵌合されたブッシュ9及び0リング10に貫通支持される。[0017] Here, as a configuration according to the present invention, inside the cylindrical portion 2, there is a portion extending along the central axis thereof. A hollow center electrode 24 is inserted, and the tip 24a of the center electrode 24 is connected to the fuel inlet. The rear end portion 24b is located a predetermined distance downstream from the portion 4, and the rear end portion 24b is fitted into the inner circumferential surface of the rear end portion of the cylindrical portion 2. The inner circumferential surface of the rear end of the cylindrical portion 2 is It is supported through a bush 9 and an O-ring 10 which are fitted into the bush 9 and the O-ring 10.
【0018】 さらに中心電極24には、前記開口2a近傍位置に、該中心電極24の内部空間25 と筒部2と中心電極24との間の空間26とを連通する複数の連通孔28が設けられて いる。 かかる構成によると、燃料入口部4から流入した燃料は、空間26、即ち外側電 極2と中空な中心電極24との間を燃料が通過し、外側電極2と中心電極24との間 の静電容量Cの変化を検出してアルコール濃度に対応する電圧を出力して、開口 2aから筒部3を介して流出する。[0018] Further, in the center electrode 24, an inner space 25 of the center electrode 24 is provided at a position near the opening 2a. A plurality of communication holes 28 are provided to communicate the space 26 between the cylindrical portion 2 and the center electrode 24. There is. According to this configuration, the fuel flowing in from the fuel inlet portion 4 flows into the space 26, that is, the outer electrode. Fuel passes between the pole 2 and the hollow center electrode 24, and between the outer electrode 2 and the center electrode 24. Detects the change in capacitance C and outputs a voltage corresponding to the alcohol concentration to open the aperture. It flows out from 2a through the cylindrical part 3.
【0019】 ここで、中心電極24は中空に形成したので断面係数が大きく、もって強度が高 いので、その径φDを大きくすることが可能となる。従って筒部2の径が限られ ている場合においても電極間隔dが減少することとなり、静電容量Cを上げるこ とが可能となると共に、電極面積に相当する中心電極24の検出長さLを短くする ことができ、もってアルコール濃度センサ21自身の小型化が図れる。[0019] Here, since the center electrode 24 is formed hollow, it has a large section modulus and therefore has high strength. Therefore, it is possible to increase the diameter φD. Therefore, the diameter of the cylindrical portion 2 is limited. Even in the case of At the same time, the detection length L of the center electrode 24 corresponding to the electrode area is shortened. As a result, the alcohol concentration sensor 21 itself can be made smaller.
【0020】 さらに中心電極24が振動等にも堅固なものとなり、もって片持ち距離が延びる ので、振動対策等を講じる必要も無く、コスト低減につながる。 また一部の燃料は燃料入口部4から中心電極24の内部空間25に流入し、複数の 連通孔28より空間26に流出し、前記開口2aから筒部3を介して流出することと なり、十分な燃料通路が確保されるので、燃料中に混入している塵埃等の不純物 が詰まることも防止できる。[0020] Furthermore, the center electrode 24 becomes more robust against vibrations, etc., thereby extending the cantilever distance. Therefore, there is no need to take measures against vibration, leading to cost reduction. In addition, some of the fuel flows into the internal space 25 of the center electrode 24 from the fuel inlet portion 4 and It flows out into the space 26 from the communication hole 28 and flows out from the opening 2a through the cylindrical part 3. Since a sufficient fuel passage is secured, impurities such as dust mixed in the fuel can be removed. It can also prevent clogging.
【0021】 従って、本実施例によれば、アルコール濃度センサ21自身の小型化を図りなが ら電極間隔dの減少等により静電容量Cを上げることが可能となり、もってアル コール濃度センサ21によるアルコール濃度の計測が正確なものとなり、該アルコ ール濃度に基づいて正確に燃料供給量や点火時期を制御することが可能となる。 尚、以上のように、特定の実施例を参照して本考案を説明したが、本考案はこ れに限定されるものではなく、当該技術分野における熟練者等により、本考案に 添付された実用新案登録請求の範囲から逸脱することなく、種々の変更及び修正 が可能であるとの点に留意すべきである。[0021] Therefore, according to this embodiment, the alcohol concentration sensor 21 itself can be made smaller. Therefore, it becomes possible to increase the capacitance C by reducing the electrode spacing d, etc. The measurement of alcohol concentration by the alcohol concentration sensor 21 becomes accurate, and the It becomes possible to accurately control the fuel supply amount and ignition timing based on the fuel concentration. Although the present invention has been explained above with reference to specific embodiments, the present invention is not limited to this. The present invention is not limited to this invention by experts in the relevant technical field. Various changes and modifications may be made without departing from the scope of the attached utility model registration claims. It should be noted that this is possible.
【0022】[0022]
以上説明したように、本考案に係るアルコール濃度センサによれば、中心電極 を中空とし、また中心電極の所定部位に内部空間と外部空間とを連通する複数の 連通孔を設けるようにしたから、センサ自身の小型化が図りながら正確なアルコ ール量を計測できるようになり、アルコール濃度に基づいて制御する燃料供給量 や点火時期等を適正化することができる実用的効果大なるものである。 As explained above, according to the alcohol concentration sensor according to the present invention, the center electrode is hollow, and a plurality of By providing a communication hole, the sensor itself can be miniaturized and accurate alignment can be achieved. The amount of fuel supplied can now be measured and controlled based on alcohol concentration. This has a great practical effect of optimizing the engine speed and ignition timing.
【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]
【図1】本考案のアルコール濃度センサの一実施例の部
分断面正面図[Fig. 1] Partial cross-sectional front view of an embodiment of the alcohol concentration sensor of the present invention.
【図2】従来のアルコール濃度検出装置の一例の一部断
面正面図[Fig. 2] Partially sectional front view of an example of a conventional alcohol concentration detection device
1 筒状ハウジング 2 筒部(外側電極) 2a 開口 3 筒部 4 燃料入口部 24 中心電極 25 内部空間 26 空間 28 連通孔 1 Cylindrical housing 2 Cylindrical part (outer electrode) 2a opening 3 Cylinder part 4 Fuel inlet 24 Center electrode 25 Interior space 26 Space 28 Communication hole
Claims (2)
検出することによりアルコール濃度に対応する電圧を出
力するアルコール濃度センサであって、一端が閉塞され
他端が開放された燃料供給通路の一部を構成する筒状の
外側電極と、該外側電極の内側にその中心軸に沿って閉
塞端側から延びる中空な中心電極と、該外側電極の途中
に形成された開口に対して接続された燃料出入口と、を
含んで構成されたことを特徴とするアルコール濃度セン
サ。Claim 1: An alcohol concentration sensor that outputs a voltage corresponding to alcohol concentration by detecting changes in capacitance between electrodes through which fuel passes, the fuel supply having one end closed and the other end open. A cylindrical outer electrode constituting a part of the passage, a hollow center electrode extending from the closed end side along the central axis inside the outer electrode, and an opening formed in the middle of the outer electrode. An alcohol concentration sensor comprising: a connected fuel inlet/outlet;
電極に、該中心電極の内部空間と外部空間とを連通する
複数の連通孔を設けたことを特徴とする請求項1記載の
アルコール濃度センサ。2. The alcohol according to claim 1, wherein the center electrode near the opening formed in the outer electrode is provided with a plurality of communication holes that communicate the inner space and the outer space of the center electrode. Concentration sensor.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP199391U JPH04102460U (en) | 1991-01-25 | 1991-01-25 | alcohol concentration sensor |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP199391U JPH04102460U (en) | 1991-01-25 | 1991-01-25 | alcohol concentration sensor |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH04102460U true JPH04102460U (en) | 1992-09-03 |
Family
ID=31729796
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP199391U Pending JPH04102460U (en) | 1991-01-25 | 1991-01-25 | alcohol concentration sensor |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH04102460U (en) |
-
1991
- 1991-01-25 JP JP199391U patent/JPH04102460U/en active Pending
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