JPS59187247A - アルコ−ル含有率センサ - 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】 本発明はガソリンあるい［；上軽油にアルコ１−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Ｊ−るものである。

近年、省資源の検知からガソリンあるいは軽油にアルコ
ールを混入したいわゆる混合燃料の使用が試みられてｄ
３す、混合燃わ１中のアルコール含有率を知って空燃比
等を最適に制御づる「］的にこの種のセン１ノか用いら
れでいる。そして、上記センサはアルコールの誘電率が
、これを混入ｕしめＩｃガンリンあるいは軽油に比して
極めて大８゛いことに着目し゛Ｃ混合燃燃料誘電率を測
定Ｊることにより燃料中に含まれるアルコール但を検知
しており、従来は燃料配管中に電極板を対鋭し、燃料の
誘電率変化を電極板間の静電容量の変化どして取り出す
ようにしたセンυが提案されている（特開昭５Ｃ’５−
９８５　ｉ４０　）。しかしながら、このような構成の
センサては燃料配管のセンザ信月取出８１１を厳重４１
油密構造とする必要があった。

木光明は上記問題点に鑑み、燃わ１配管内を流通づ′る
燃才ミ１に含まれるアルコール吊を配管外より測定でき
るアルコール含有率セン４ノを提供づることを目的どす
るもので゛、マイクロ１波の如き高周波の電磁波は伝送
路中に存する誘電体に対して極め゛Ｃ敏感な挙動を示ず
ことに注目し、マイク０波を利用して」−２目的を達成
したものである。

すなわち、本発明のアルコール含有率はンリ−は燃料配
管を高周波透過性材料により構成するとともに該配管が
途中を横切るようにマイクロ波導波管を設（プ、導波管
内を伝送されて燃料配管を透過し減衰せしめられるマイ
クロ波の減衰度より燃料中のアルコール含有率を測定す
るようにしたものである。

このような］１４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用意になるとともに制度の向上も（
Ｊｆせて実現した。

以下、図示の実施例により本発明を説明−りる。

第１図、第２図において、燃お１配管１はゴム、テフロ
ンあるいはナイ［ｌ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している。配管１はその一部が金
属性円筒部材２で覆っである。

円筒部材２には相対向する側面に開口２１ａ、２１ｂが
設（ブーＣあり、」二記各開口２１ａ、２１ｂには角筒
の側面をテーパ状に形成したマイクロ波導波管３ａ　、
３ｂの拡開した一方の聞［１が接続しである。導波管３
ａ　、３ｂの間口には同軸対導波管変換器４ａ、４ｂが
設（プである。モして、変換器４ａにはマイク［」波発
信器５に至る同軸クープル６ａか接続され、変換器４ｂ
にはマイクロ波検波器７に至る同軸ケーブル６ｂが接続
しである。

なお、円筒部材２と燃料配管１との間には上記の如き秤
類の高周波透過性月利よりなる筒状スペー４）８が配設
しである。まＩｃ円筒部材２は導波管３ａ　、３ｂの接
合部以外の筒部２２ａ、２２ｂの長さを、この筒部２２
ａ　、２２ｂにお【プるカット３７周波数が測定に使用
づるマイクロ波の周波数より充分高くなるように設Ｅａ
ｔ　してあり、円１７１部材２の両開口より外部へマイ
クロ波が漏れることはない。

上記の如さ（ず４造を右Ｊるアルコール含右率センザの
作動を以下に説明する。

発信器５より送出されＩｃマイクロ波は同軸ケーブル６
ａを経て変換器４ａに至り、変換器／４ａの空洞内へ突
出せしめられたケーブル６ａの同軸内導体６１より導波
管３ａ内に発信される。マイクロ波は第２図中Ｅで示す
如き波動電界を形成し９つ導波管３ａ内を伝送され、途
中に配した燃料配色・１を横断透過して導波管３ｂより
変換器４ｂに至る。変換器１！Ｉｔ＋を介して再び同軸
ケーブル６ｂに伝達１Ｊシめられたマイクロ波は検波器
７に至り、検波器７にて、到達したマイクロ波の振幅に
比例した直流電圧に変換され、セン１す信号としてリー
ド線７ａにより図示しない空燃比制御装置に送られる。

ところで、マイクロ１波の如く高周波の波動電界Ｅをと
もな”う電磁波は誘電体を通過する際に、その誘電体の
誘電率εと誘電正接ｊａｎδの梢ｔｃる誘電損率εｔａ
ｎδに比例した損失を生じて減衰する。

ここで−例として第１表にメチルアルコール、ガソリン
、テフロンおよび太イロンの各誘電率εａ５よび誘電正
接し旧１δを示づ。

第１表 表より知られる如く、メチルアルコールは誘電率ε、誘
電正接１　ａ　１１δとしに他と比較し−Ｃ極め−（大
ぎい。したがって例えばガソリンにメチルアルコールを
混入した混合燃料ではメチルアルコールの混入量に比例
して燃料全体の誘電損率ε［ａｎδは大きくなる。そし
て、誘電損率εｔ、ａ　ｎδの小さなアフ【、１ンある
いはナイロン製の燃わ１配管１をほとんど減衰Ｊること
なく透過したマイクロ波は、混合燃お１中を透過する間
に燃料に混入されたアルコール吊に応じて減衰せしめら
れる。

また、導波管３ａ内の誘電率εの小ざい空気中（ちなみ
に空気はε〒１である）を伝播するマイクロ波は、誘電
率εが急変する燃料層で反ＯＡせしめられる。この反射
は燃料の誘電率εが大きくなるほど、ずなわち燃料中の
アルコール量が多くなるほど甚だしくなり、これによっ
ても透過後のマイクロ波は減衰せしめられる。

このようにして、本発明のセンサは混合燃料中のアルコ
ール含有量に応じて減衰せしめられて検波器７に到達し
たマイクロ波の減衰度を測定し、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。

また、セン４ノを配管１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漏れ等の心配はなく、セ
ンサの設置および保守が用意である。

本発明のレンサの消費電力は２Ｗ程度であり、車載バッ
テリの負担となることはない。

なお、本実施例の等価回路を第３図に示す。燃料配管１
中の混合燃料の誘電損率εｔａｎδは図中分布抵抗Ｒで
示される。

第４図、第５図には本発明の伯の実施例を示す。

本実施例では上記実流例において円筒部制２の側面に相
対抗して設けた開口２１ａ　、２１ｂのうら一方の開口
２１ａを閉鎖し、変換器４の同軸ケーブル６より発信し
たマイクロ波を閉鎖面で反射せしめて、反射波を再び同
軸ケーブル６で受信するようにしである。

すなわら、発信器５より送出されたマイクロ波は同軸ケ
ーブル６によりサーキュレータ９を経て変換器４に至り
、導波管３内に発信される。燃料中を往復透過して減衰
した反射波は再び同軸ケーブル６に至り、サーキュレー
タ９を経て今麿は検波器７に入力づる。

このにうな構造としても上記実施例と同様の効果がある
トにマイクロ波を燃料中に往復透過せしめるため大きな
減衰を生じ、したがって検知感度が良い。本実施例の等
価回路を第６図に示す。

なお、本実施例において、燃料を透過して減農しｌζ反
射波の強度を測定づ−るために、ザーキコレータにて反
射波を直接取り出しているが、進行波と反射波が合成さ
れて導波管内に生じる定在波の大きさより間接的に反射
波の強度を測定する方法でも良い。

また、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、誘雷正接ｔａｎδが小ざい軽
油を主体としたものでも良い。

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にマイクロ波を透過せしめ、透過波
の減衰度よりアルコール含有率を知るＪ：うにして、ｙ
ｊ度が良く、しかも描込が簡単で、設置おＪ：び保守も
容易なアルコール含有率セン１ノを実現したものである
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示′？Ｉｊ？Ｉ視図、５ｉ
　２図（よ要部断面図、第３図は等価回路図、第４図は
他の実施例を示づ斜視図、第５図は要部断面図、第６図
は等価回路図である。 １・・・・・・燃料配管 ３．３ａ、３ｂ・・・・・・マイクロ波導波管５・・・
・・・マイクロ波発信器 ７・・・・・・マイクロ波検波器

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 内燃機関の混合燃料中雫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あい聰、高周波透過性材料Ｊ：
   りなり、混合燃）３１が流通せしめられる燃お１配管と
   、上記燃わ１配管が途中を横切るように配設されたマイ
   クロ波う９波管と、該唇波餘・内へマイクロ波を光信す
   るマイクロ波発信手段と、導波管内を伝送され、上記煤
   層１配管を透過υ゛しめられたマイクロ１波を受信する
   受信手段とを具備し、受信したマイク［１波の減衰度よ
   り燃わ［配管を流通する混合燃料中のアルコール含有率
   を測定Ｊるようにしたアルコール含有率センサ。