JP2632461B2 - Gasoline property identification device - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【０００１】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、自動車用エンジン等に
使用されるガソリンの重，中，軽質等の性状を判別する
のに用いて好適なガソリン性状判別装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a gasoline property discriminating apparatus suitable for discriminating heavy, medium and light properties of gasoline used in automobile engines and the like.

【０００２】[0002]

【従来の技術】一般に、自動車用エンジンの燃料として
使用されている純正ガソリンには、ヘプタン，ペンタン
等の炭火水素を主成分とする軽質ガソリンと、ベンゼン
等の炭火水素を主成分とする重質ガソリンと、該重質ガ
ソリンと軽質ガソリンとの中間に位置する中質ガソリン
とがある。軽質ガソリンは気化しやすい性質を有してお
り、一方、重質ガソリンは気化しにくい性質を有してい
る。2. Description of the Related Art In general, pure gasoline used as fuel for automobile engines includes light gasoline mainly containing hydrocarbons such as heptane and pentane and heavy gasoline mainly containing hydrocarbons such as benzene. There are gasoline and medium gasoline located between the heavy gasoline and the light gasoline. Light gasoline has the property of being easily vaporized, while heavy gasoline has the property of being hardly vaporized.

【０００３】そして、自動車用エンジンに用いられるガ
ソリンエンジンは、通常軽質ガソリンにマッチングして
点火時期等が設定されている。[0003] In a gasoline engine used for an automobile engine, ignition timing and the like are usually set in accordance with light gasoline.

【０００４】[0004]

【発明が解決しようとする課題】ところで、前述したよ
うにガソリンエンジンは、軽質ガソリンにマッチングさ
せてエンジンの点火時期等を制御するようにしている。
しかし、最近では重質ガソリンの使用が一般化してきて
いること、大気汚染法の施行等の理由により、ガソリン
の重質化が進んでいる。By the way, as described above, in a gasoline engine, the ignition timing and the like of the engine are controlled in accordance with light gasoline.
However, the use of heavy gasoline has recently become popular, and the use of heavy gasoline has been increasing due to reasons such as the enforcement of the Air Pollution Law.

【０００５】然るに、軽質ガソリンにマッチングさせて
エンジンの点火時期等を制御するように設定されたガソ
リンエンジンに、重質ガソリンを燃料として使用した場
合には、軽質ガソリンに比較して着火時期が遅れる結
果、全体としてリーン化傾向となり、低温時の始動性、
運転性の悪化を招くという問題点がある。また、走行状
態においても、重質ガソリン使用時には、息づき現象等
の運転性能の悪化を起こすばかりでなく、不完全燃焼に
よって排気ガス中の有害成分が増大する等の問題点があ
る。However, when heavy gasoline is used as fuel in a gasoline engine set to control the ignition timing and the like of the engine in accordance with light gasoline, the ignition timing is delayed as compared with light gasoline. As a result, it tends to lean as a whole,
There is a problem that driving performance is deteriorated. Further, even in a running state, when heavy gasoline is used, there is a problem that not only deterioration of driving performance such as a breathing phenomenon occurs, but also harmful components in exhaust gas increase due to incomplete combustion.

【０００６】一方、前述とは逆に、重質ガソリンにマッ
チングさせて点火時期等を制御するように設定されたガ
ソリン車に、軽質ガソリンを使用した場合には、全体と
してオーバリッチ傾向となり、点火プラグに「くすぶ
り」が発生するという問題点がある。On the other hand, contrary to the above, when light gasoline is used in a gasoline vehicle set to control ignition timing and the like in accordance with heavy gasoline, an overrich tendency tends to occur as a whole, There is a problem that "smoldering" occurs in the plug.

【０００７】このような問題点を解決するために、本出
願人は先に実願平2-49724 号として、ガソリン中に配設
され、当該ガソリンの性状に応じて定まる誘電率から電
極間の静電容量を検出する静電容量検出手段と、該静電
容量検出手段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、該発振手段による発振周波数
を電圧に変換する周波数−電圧変換手段と、該周波数−
電圧変換手段から出力された電圧信号を所定電圧値と比
較し、軽質ガソリンか重質ガソリンかを判定する性状判
定手段とから構成してなるガソリン性状（重軽質）判別
装置を提案した（以下、これを「先行技術」という）。In order to solve such a problem, the present applicant has previously filed Japanese Utility Model Application No. 2-49724 as disclosed in Japanese Patent Application No. 2-49724, which is disposed in gasoline and has a dielectric constant determined according to the properties of the gasoline. Capacitance detecting means for detecting capacitance, oscillating means for oscillating a frequency based on the capacitance detected by the capacitance detecting means, and frequency-voltage for converting the oscillating frequency by the oscillating means into a voltage Conversion means, and the frequency
A gasoline property (heavy and light) discriminating apparatus comprising a property judging means for comparing a voltage signal output from the voltage converting means with a predetermined voltage value and judging whether the gasoline is light gasoline or heavy gasoline has been proposed (hereinafter, referred to as "gasoline property"). This is called "prior art").

【０００８】そして、このような構成により、軽質ガソ
リンと重質ガソリンとでは重質ガソリンの方が誘電率が
大であるから、静電容量検出手段で固有の誘電率によっ
て電極間に形成される静電容量を検出し、発振手段で検
出静電容量に基づいた周波数を発生し、周波数−電圧変
換手段で発振周波数を電圧変換し、性状判定手段でこの
電圧信号を所定の比較電圧値と比較し、ガソリンの重軽
質を判定することができる。[0008] With such a configuration, since heavy gasoline has a higher dielectric constant between light gasoline and heavy gasoline, the gasoline is formed between the electrodes by an inherent dielectric constant in the capacitance detecting means. The capacitance is detected, the oscillation means generates a frequency based on the detected capacitance, the frequency-voltage conversion means converts the oscillation frequency into a voltage, and the property determination means compares this voltage signal with a predetermined comparison voltage value. Then, the heaviness of the gasoline can be determined.

【０００９】ところで、市販されている純正ガソリンに
は、添加剤としてメタノール、エタノール、ＭＴＢＥ
（メチルターシャルブチルエーテル）等のアルコール分
が混入されていることがある。このように、純正ガソリ
ンにアルコール分が混入させると、当該アルコール分に
よって誘電率が高くなるから、図９に示すように添加剤
の混入割合に応じて出力電圧が高くなる。Incidentally, commercially available genuine gasoline includes, as additives, methanol, ethanol, MTBE.
(Methyl tert-butyl ether) and the like. As described above, when alcohol is mixed into the genuine gasoline, the dielectric constant is increased by the alcohol, so that the output voltage is increased according to the mixing ratio of the additive as shown in FIG.

【００１０】然るに、先行技術のガソリン性状判別装置
では、出力電圧を所定の比較電圧値で比較するだけであ
るから、例えば、図９に示す如く、重質ガソリンの性状
状態に対する周波数−電圧変換手段から出力されるセン
サ出力電圧ＶがＶ0 のときには、純正重質ガソリンのみ
の場合、中質ガソリンに添加剤を５％添加した場合、軽
質ガソリンに添加剤を１０％添加した場合の３種類の状
態を検出することがあり、実際にガソリン性状が重質ガ
ソリンの場合であったとしても、添加剤の混入割合に応
じて中，軽質ガソリンと判別してしまい、正確な純正重
質ガソリンの性状状態を検出することができず、また軽
質，中質，重質の判定ができないという未解決な問題点
がある。However, in the prior art gasoline property discriminating apparatus, only the output voltage is compared with a predetermined comparison voltage value. For example, as shown in FIG. 9, frequency-voltage conversion means for the property state of heavy gasoline is used. When the sensor output voltage V output from the sensor is V0, there are three states: pure heavy gasoline only, medium gasoline with 5% additive, and light gasoline with 10% additive. May be detected, and even if the gasoline property is actually heavy gasoline, it will be determined as medium or light gasoline according to the mixing ratio of the additive, and the exact state of pure heavy gasoline Cannot be detected, and light, medium and heavy cannot be determined.

【００１１】さらに、先行技術における重軽質判別装置
においては、ガソリンを１種類についてのみ性状を判別
するものであるから、実際にはガソリンにも種類がある
ため、ガソリンの種類が異なる場合には、正確な性状判
別ができないという未解決な問題点がある。Further, in the prior art heavy / light discriminating apparatus, since the properties of only one kind of gasoline are discriminated, there is actually a kind of gasoline. There is an unsolved problem that accurate property discrimination cannot be performed.

【００１２】本発明は前述した先行技術による未解決な
問題点に鑑みなされたもので、未知のガソリンの種類に
未知の添加剤がある濃度で混入されている場合でも、ガ
ソリンの種類，添加剤の種類，添加剤の濃度を正確に判
定し、重軽質を高精度に検出し、適切なエンジン制御を
行ないうるようにしたガソリン性状判別装置を提供する
ことを目的とする。The present invention has been made in view of the above-mentioned unsolved problems of the prior art, and even when an unknown additive is mixed in an unknown gasoline type at a certain concentration, the type of gasoline and the additive It is an object of the present invention to provide a gasoline property discriminating apparatus which can accurately determine the type and concentration of an additive, detect heavy and light substances with high accuracy, and perform appropriate engine control.

【００１３】[0013]

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明によるガソリン性状判別装置は、ガソリン中
に設けられた静電容量センサと、該静電容量センサに第
１の電圧を印加したときに該静電容量センサからの検出
信号によって静電容量または比誘電率を演算する第１の
容量演算手段と、前記静電容量センサに第２の電圧を印
加したときに該静電容量センサからの検出信号によって
静電容量または比誘電率を演算する第２の容量演算手段
と、既知のガソリンの種類，添加剤の種類，その添加剤
の濃度を可変としたときに、添加剤の濃度に対しての前
記第１の静電容量演算手段で演算された各ガソリンの種
類，添加剤の種類による静電容量または比誘電率の変化
の割合を複数本の特性線として記憶した第１の記憶手段
と、既知のガソリンの種類，添加剤の種類，その添加剤
の濃度を可変としたときに、添加剤の濃度に対しての前
記第２の静電容量演算手段で演算された各ガソリンの種
類，添加剤の種類による静電容量または比誘電率の変化
の割合を複数本の特性線として記憶した第２の記憶手段
と、未知のガソリンについて前記第１の容量演算手段を
用いて静電容量または比誘電率を算出し、前記第１の記
憶手段の各特性線から複数個のガソリンの種類，添加剤
の種類に対する添加剤の濃度を算出する第１の濃度算出
手段と、未知のガソリンについて前記第２の容量演算手
段を用いて静電容量または比誘電率を算出し、前記第２
の記憶手段の各特性線から複数個のガソリンの種類，添
加剤の種類に対する添加剤の濃度を算出する第２の濃度
算出手段と、前記第１，第２の濃度算出手段により算出
された複数個のガソリンの種類，添加剤の種類に対する
添加剤の濃度のうち、一致するところを選択することに
よりガソリンの種類，添加剤の種類，その添加剤の濃度
を算出するガソリン選択手段とから構成したことにあ
る。In order to solve the above-mentioned problems, a gasoline property discriminating apparatus according to the present invention comprises a capacitance sensor provided in gasoline and a first voltage applied to the capacitance sensor. A first capacitance calculating means for calculating a capacitance or a relative permittivity based on a detection signal from the capacitance sensor when the second voltage is applied to the capacitance sensor when a second voltage is applied to the capacitance sensor A second capacitance calculating means for calculating a capacitance or a relative permittivity based on a detection signal from a sensor; A first characteristic line in which the ratio of the change in capacitance or relative permittivity depending on the type of gasoline and the type of additive calculated by the first capacitance calculating means with respect to the concentration is stored as a plurality of characteristic lines. Storage means and a known scorpion , The type of additive, and the concentration of the additive, the type of each gasoline and the type of additive calculated by the second capacitance calculating means with respect to the concentration of the additive The second storage means in which the rate of change of the capacitance or relative permittivity due to the above is stored as a plurality of characteristic lines, and the capacitance or relative permittivity of unknown gasoline using the first capacity calculation means. First concentration calculating means for calculating and calculating the concentration of the additive for each of a plurality of gasoline types and additives from each characteristic line of the first storage means; and the second capacity for unknown gasoline. Calculating the capacitance or relative permittivity by using a calculating means,
Second concentration calculating means for calculating the concentration of the additive for a plurality of types of gasoline and types of additive from each characteristic line of the storage means, and the plurality of concentrations calculated by the first and second concentration calculating means. Gasoline selection means for calculating the type of gasoline, the type of additive, and the concentration of the additive by selecting the corresponding part of the additive concentration for each kind of gasoline and additive. It is in.

【００１４】[0014]

【作用】上記構成により、第１の容量算出手段から算出
された複数個のガソリンの種類，添加剤の種類に対する
添加剤の濃度と、第２の容量算出手段から算出された複
数個のガソリンの種類，添加剤の種類に対する添加剤の
濃度とは、同一の未知のガソリンについて検出している
ので、必ず１つのガソリンの種類，添加剤の種類，添加
剤の濃度をガソリン選択手段により選択する。With the above arrangement, the concentration of the gasoline calculated by the first capacity calculating means, the concentration of the additive relative to the type of the additive, and the gasoline calculated by the second capacity calculating means are determined. Since the concentration of the additive with respect to the type and the type of the additive is detected for the same unknown gasoline, the type of one gasoline, the type of the additive, and the concentration of the additive are always selected by the gasoline selecting means.

【００１５】[0015]

【実施例】以下、本発明の実施例を図１ないし図８に基
づいて説明する。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS.

【００１６】まず、本発明の第１の実施例によるガソリ
ン性状判別装置を図１ないし図７に基づいて説明する。First, a gasoline property discriminating apparatus according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.

【００１７】図中、１は例えば４気筒のエンジンを示し
（１気筒のみ図示）、該エンジン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、
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、該点火プラグ２は後述のコントロールユニ
ット２６から点火信号が出力されたときに、シリンダ１
Ａ内の混合気を燃焼（爆発）させるようになっている。In the figure, reference numeral 1 denotes, for example, a four-cylinder engine (only one cylinder is shown).
A cylinder head 1B mounted on the cylinder 1A,
A piston 1C reciprocates in the cylinder 1A. Reference numeral 2 denotes an ignition plug (only one is shown) provided on the cylinder head 1B located above each cylinder 1A. The ignition plug 2 is used when an ignition signal is output from a control unit 26 described later. 1
The mixture in A is burned (exploded).

【００１８】３は基端側が分岐管となってシリンダ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
ニホールドを示し、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、途中には吸気空気量
を計測するエアフロメータ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２６からの
噴射信号によってエンジン１内にガソリンＧを噴射する
ものである。Reference numeral 3 denotes an intake manifold provided on the intake side of the cylinder head 1B of the cylinder 1 with the base end side serving as a branch pipe. An intake filter 4 is provided on the distal end side of the intake manifold 3, and in the middle. An air flow meter 5 for measuring the amount of intake air, a throttle valve 7 provided with a throttle valve switch 6, and the like are provided. Further, an injection valve 8 is provided near the cylinder head 1B, and the injection valve 8 is a control unit. The gasoline G is injected into the engine 1 by the injection signal from the engine 26.

【００１９】９は内部にガソリンＧを貯える燃料タンク
で、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。Reference numeral 9 denotes a fuel tank for storing gasoline G therein.
Is provided. Reference numeral 11 denotes a fuel pipe.
Has one end connected to the discharge side of the fuel pump 10 via the fuel filter 12, the other end connected to the injection valve 8 and the inflow side of the pressure regulator 13, and the outflow side of the pressure regulator 13 via the return pipe 14. It is connected to the fuel tank 9.

【００２０】１５は例えば燃料配管１１の途中に設けら
れた静電容量式センサを示し、該静電容量式センサ１５
は燃料配管１１内を流れるガソリンＧの性状状態による
比誘電率の変化を静電容量として検出するものである。Reference numeral 15 denotes a capacitance type sensor provided in the middle of the fuel pipe 11, for example.
Is to detect a change in relative dielectric constant due to the property of gasoline G flowing in the fuel pipe 11 as a capacitance.

【００２１】ここで、前記静電容量式センサ１５は、図
２に示す如く、後述する一対のセンサ部１６，１７と、
該センサ部１６，１７に基準電圧Ｖ01，Ｖ02をそれぞれ
入力する発振器１８，１９と、前記センサ部１６，１７
の出力側に接続された一対の微分回路２０，２１とから
大略構成されている。Here, as shown in FIG. 2, the capacitance type sensor 15 includes a pair of sensor units 16 and 17 described later,
Oscillators 18 and 19 for inputting reference voltages V01 and V02 to the sensor units 16 and 17, respectively;
And a pair of differentiating circuits 20 and 21 connected to the output side of.

【００２２】１６，１７は一対のセンサ部を示し、セン
サ部１６，１７は燃料配管１１内に設けられた同一形状
を有する一対の平行平板形または同軸円筒形の電極から
なり、平行平板形電極の場合、静電容量Ｃを、Reference numerals 16 and 17 denote a pair of sensor portions. The sensor portions 16 and 17 comprise a pair of parallel plate or coaxial cylindrical electrodes provided in the fuel pipe 11 and having the same shape. , The capacitance C is

【００２３】[0023]

【数１】 として検出するものである。(Equation 1) Is detected.

【００２４】１８，１９は一対の発振器を示し、該発振
器１８，１９は前記センサ部１６，１７とアースとの間
にそれぞれ接続され、それぞれ同一の周波数ｆで、かつ
異なった波高値を出力するようにアッテネータにより例
えば−３９dbm ，−６５dbmに減衰され、発振器１８か
らは基準電圧Ｖ01を、発振器１９からは基準電圧Ｖ02を
出力する。また、周波数ｆは１〜５０MHz で、好ましく
は１０〜４０MHz に設定されている。Reference numerals 18 and 19 denote a pair of oscillators. The oscillators 18 and 19 are connected between the sensor units 16 and 17 and the ground, respectively, and output the same frequency f and different peak values. Thus, the signal is attenuated to, for example, -39 dbm and -65 dbm by the attenuator, and the oscillator 18 outputs the reference voltage V01 and the oscillator 19 outputs the reference voltage V02. The frequency f is set at 1 to 50 MHz, preferably at 10 to 40 MHz.

【００２５】そして、波高値の異なる基準電圧Ｖ01，Ｖ
02をセンサ部１６，１７に出力することにより、該セン
サ部１６，１７の各電極間には異なった磁界強度を発生
させ、各電極間内のガソリンＧ中の誘電分極の強さを可
変させ、各センサ部１６，１７から検出される静電容量
を異なるＣ1 ，Ｃ2とする。The reference voltages V01, V having different peak values
02 is output to the sensor sections 16 and 17 to generate different magnetic field strengths between the electrodes of the sensor sections 16 and 17 and change the strength of the dielectric polarization in the gasoline G between the electrodes. The capacitances detected from the sensor units 16 and 17 are different C1 and C2.

【００２６】２０，２１は前記センサ部１６，１７の出
力側に接続された微分回路を示し、該微分回路２０，２
１はオペアンプ２２，２３と、該オペアンプ２２，２３
の出力端子と反転端子との間にそれぞれ接続された負帰
還抵抗２４，２５とから構成され、前記オペアンプ２
２，２３の非反転端子はアースに接続され、出力端子は
後述するコントロールユニット２６に接続されている。Reference numerals 20 and 21 denote differentiating circuits connected to the outputs of the sensor sections 16 and 17, respectively.
1 denotes operational amplifiers 22 and 23 and the operational amplifiers 22 and 23
And negative feedback resistors 24 and 25 respectively connected between the output terminal and the inverting terminal of the operational amplifier 2.
The non-inverting terminals 2 and 23 are connected to the ground, and the output terminals are connected to a control unit 26 described later.

【００２７】２６は本実施例に用いるコントロールユニ
ットで、該コントロールユニット２６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２６はＲＡＭ，ＲＯＭ等からなる記憶回路２７を含
んで構成されると共に、図５ないし図７に示す性状判定
処理プログラムの他に、燃料噴射量演算プログラム、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。さらに、記憶回路２７には、図３に示す特性
マップI と図４に示す特性マップIIとが格納されてい
る。Reference numeral 26 denotes a control unit used in this embodiment. The control unit 26 is constituted by, for example, a microcomputer or the like, and the control unit 26 is constituted by including a storage circuit 27 comprising a RAM, a ROM and the like. In addition to the property determination processing programs shown in FIGS. 5 to 7, a fuel injection amount calculation program, an ignition timing control program (all not shown), and the like are incorporated. Further, the storage circuit 27 stores a characteristic map I shown in FIG. 3 and a characteristic map II shown in FIG.

【００２８】そして、コントロールユニット２６の入力
側には、前記エアフロメータ５，スロットルバルブ７，
エンジン１の回転数を検出するクランク角センサ２８，
エンジンスイッチ２９等の他、水温センサ，酸素センサ
等の各種センサおよび静電容量式センサ１５が接続さ
れ、出力側には、点火プラグ２，噴射弁８等が接続され
ている。On the input side of the control unit 26, the air flow meter 5, throttle valve 7,
A crank angle sensor 28 for detecting the number of revolutions of the engine 1,
In addition to the engine switch 29 and the like, various sensors such as a water temperature sensor and an oxygen sensor and the capacitance type sensor 15 are connected, and the ignition plug 2, the injection valve 8 and the like are connected to the output side.

【００２９】また、前記静電容量センサ１５からコント
ロールユニット２６に入力される信号は、各センサ部１
６，１７からの静電容量Ｃ1 ，Ｃ2 による出力電圧Ｖ1
，Ｖ2 が微分回路２０，２１を介して入力され、発振
器１８，１９からの基準電圧Ｖ01，Ｖ02がレファレンス
信号線３０，３１を介して入力される。A signal input from the capacitance sensor 15 to the control unit 26 is transmitted to each sensor unit 1.
Output voltage V1 due to capacitances C1 and C2 from
, V2 are input via differentiating circuits 20 and 21, and reference voltages V01 and V02 from oscillators 18 and 19 are input via reference signal lines 30 and 31, respectively.

【００３０】ここで、ガソリンＧ中の静電容量Ｃ1 ，Ｃ
2 の検出は、基準電圧Ｖ01と出力電圧Ｖ1 および基準電
圧Ｖ02と出力電圧Ｖ2 の虚数部の変化量から演算する
（後述のステップ２およびステップ５）ことにより行な
う。そして、発振器１８，センサ部１６および基準電圧
Ｖ01と出力電圧Ｖ1 との演算により、静電容量Ｃ1 を検
出する第１の容量演算手段を構成し、発振器１９，セン
サ部１７および基準電圧Ｖ02と出力電圧Ｖ2 との演算に
より、静電容量Ｃ2 を検出する第２の容量演算手段を構
成している。Here, the capacitances C1, C in gasoline G
The detection of 2 is performed by calculating from the change amount of the imaginary part of the reference voltage V01 and the output voltage V1 and the reference voltage V02 and the output voltage V2 (steps 2 and 5 described later). The first capacitance calculating means for detecting the capacitance C1 is constructed by calculating the oscillator 18, the sensor 16 and the reference voltage V01 and the output voltage V1, and comprises the oscillator 19, the sensor 17 and the reference voltage V02 and the output. A second capacitance calculation means for detecting the capacitance C2 by calculation with the voltage V2 constitutes a second capacitance calculation means.

【００３１】また、特性マップI は、３種類のガソリン
Ａ，Ｂ，Ｃと、２種類の添加剤ａ，ｂと、その添加剤
ａ，ｂの濃度Ｎが確定した種々の既知のガソリンを第１
の容量演算手段によって、演算した静電容量Ｃ1 により
作成され、横軸に添加剤の濃度Ｎ、縦軸に静電容量Ｃ1
を基準として、３種類のガソリンＡ，Ｂ，Ｃ、２種類の
添加剤ａ，ｂの組合せによる６種類のガソリンの静電容
量Ｃ1 の変化をグラフ化したものである。ここで、添加
剤ａの混入されたガソリンＡ，Ｂ，Ｃが特性線３２，３
３，３４となり、添加剤ｂの混入されたガソリンＡ，
Ｂ，Ｃが特性線３５，３６，３７となる。The characteristic map I shows three types of gasoline A, B, and C, two types of additives a and b, and various known gasolines in which the concentrations N of the additives a and b are determined. 1
Of the additive N calculated on the horizontal axis and the capacitance C1 on the vertical axis.
7 is a graph showing changes in capacitance C1 of six types of gasoline due to a combination of three types of gasoline A, B, and C and two types of additives a and b. Here, the gasolines A, B, and C into which the additive a is mixed are represented by characteristic lines 32 and 3.
3, 34, the gasoline A mixed with the additive b,
B and C become characteristic lines 35, 36 and 37.

【００３２】一方、特性マップIIは、３種類のガソリン
Ａ，Ｂ，Ｃと、２種類の添加剤ａ，ｂと、その添加剤
ａ，ｂの濃度Ｎが確定した種々の既知のガソリンを第２
の容量演算手段によって、演算した静電容量Ｃ2 により
作成され、横軸に添加剤の濃度Ｎ、縦軸に静電容量Ｃ2
を基準として、３種類のガソリンＡ，Ｂ，Ｃ、２種類の
添加剤ａ，ｂの組合せによる６種類のガソリンの静電容
量Ｃ2 の変化をグラフ化したものである。ここで、添加
剤ａの混入されたガソリンＡ，Ｂ，Ｃが特性線３８，３
９，４０となり、添加剤ｂの混入されたガソリンＡ，
Ｂ，Ｃが特性線４１，４２，４３となる。On the other hand, the characteristic map II shows three types of gasoline A, B, and C, two types of additives a and b, and various known gasolines in which the concentrations N of the additives a and b are determined. 2
Is calculated from the capacitance C2 calculated by the capacitance calculating means, the concentration N of the additive is plotted on the horizontal axis, and the capacitance C2 is plotted on the vertical axis.
7 is a graph showing changes in capacitance C2 of six types of gasoline due to a combination of three types of gasoline A, B, C and two types of additives a, b. Here, the gasolines A, B, and C into which the additive a is mixed are represented by characteristic lines 38 and 3.
9,40, and the gasoline A mixed with the additive b,
B and C become characteristic lines 41, 42 and 43.

【００３３】そして、記憶回路２７内への特性マップI
の記憶が第１の記憶手段となり、記憶回路２７内への特
性マップIIの記憶が第２の記憶手段となる。Then, the characteristic map I in the storage circuit 27 is stored.
Is the first storage means, and the storage of the characteristic map II in the storage circuit 27 is the second storage means.

【００３４】次に、未知のガソリンについてのガソリン
の性状判別を、図５ないし図７のプログラムに基づいて
説明する。Next, the gasoline property discrimination for unknown gasoline will be described with reference to the programs shown in FIGS.

【００３５】まず、ステップ１で基準電圧Ｖ01をレファ
レンス信号線３０を介して読込むと共に、出力電圧Ｖ1
を微分回路２０から読込み、ステップ２で読込んだ基準
電圧Ｖ01および出力電圧Ｖ1 の波形による虚数部の変化
量から静電容量Ｃ01を演算する（第１の容量演算手
段）。First, in step 1, the reference voltage V01 is read via the reference signal line 30 and the output voltage V1 is read.
Is read from the differentiating circuit 20, and the capacitance C01 is calculated from the amount of change of the imaginary part due to the waveforms of the reference voltage V01 and the output voltage V1 read in step 2 (first capacity calculating means).

【００３６】ステップ３では、特性マップI から各特性
線３２〜３７の静電容量Ｃ01における添加剤ａ，ｂの濃
度Ｎを算出し（第１の濃度算出手段）、この添加剤の濃
度Ｎ11，Ｎ12，…，Ｎ16（図３参照）を記憶回路２７内
に記憶する。In step 3, the concentration N of the additives a and b in the capacitance C01 of each of the characteristic lines 32 to 37 is calculated from the characteristic map I (first concentration calculating means), and the concentrations N11, , N16 (see FIG. 3) are stored in the storage circuit 27.

【００３７】ステップ４ではステップ１と同様に基準電
圧Ｖ02をレファレンス信号線３１を介して読込むと共
に、一方の微分回路２１から出力電圧Ｖ2を読込み、ス
テップ５で読込んだ基準電圧Ｖ02および出力電圧Ｖ2 の
波形による虚数部の変化量から静電容量Ｃ02を演算する
（第２の容量演算手段）。In step 4, similarly to step 1, the reference voltage V02 is read via the reference signal line 31, the output voltage V2 is read from one of the differentiating circuits 21, and the reference voltage V02 and the output voltage read in step 5 are read. The capacitance C02 is calculated from the amount of change of the imaginary part according to the waveform of V2 (second capacitance calculating means).

【００３８】ステップ６では、特性マップIIから各特性
線３８〜４３の静電容量Ｃ02における添加剤ａ，ｂの濃
度Ｎを算出し（第２の濃度算出手段）、この添加剤の濃
度Ｎ21，Ｎ22，…，Ｎ26（図４参照）を記憶回路２７内
に記憶する。In step 6, the concentration N of the additives a and b in the capacitance C02 of each of the characteristic lines 38 to 43 is calculated from the characteristic map II (second concentration calculating means), and the concentration N21, , N26 (see FIG. 4) are stored in the storage circuit 27.

【００３９】ステップ７では、記憶回路２７内に記憶さ
れた第１の濃度算出手段により算出された添加剤の濃度
Ｎ11，Ｎ12，…，Ｎ16のグループと、第２の濃度算出手
段により算出された添加剤の濃度Ｎ21，Ｎ22，…，Ｎ26
のグループのうち、唯一存在する同一の濃度値を選択
し、その選択濃度からガソリンの種類，添加剤の種類を
選択する。例えば、図３および図４に示す特性線の場合
においては、濃度Ｎ12＝Ｎ22となり、ガソリンの種類が
Ｂ、添加剤ａ、添加剤ａの濃度Ｎ12（＝Ｎ22）を選択す
ることができる。In step 7, the group of the additive concentrations N11, N12,..., N16 calculated by the first concentration calculating means stored in the storage circuit 27 and the second concentration calculating means are used. Additive concentration N21, N22, ..., N26
Of the groups, only the same existing concentration value is selected, and the type of gasoline and the type of additive are selected from the selected concentration. For example, in the case of the characteristic lines shown in FIGS. 3 and 4, the concentration N12 = N22, and the type of gasoline B, the additive a, and the concentration N12 (= N22) of the additive a can be selected.

【００４０】ステップ８では、ステップ６で選択された
ガソリンの種類，添加剤の種類，その添加剤の濃度を記
憶回路２７に記憶し、ステップ９でリターンする。In step 8, the type of gasoline, type of additive, and concentration of the additive selected in step 6 are stored in the storage circuit 27, and the process returns in step 9.

【００４１】これにより、コントロールユニット２６で
は、記憶回路２７に記憶されたガソリンＧの性状状態
（ガソリンの種類，添加剤の種類，その添加剤の濃度）
によって、記憶回路２７内に内蔵された燃料噴射量演算
処理および点火時期制御処理を行なう。Thus, in the control unit 26, the state of the gasoline G stored in the storage circuit 27 (the type of gasoline, the type of additive, and the concentration of the additive).
Thereby, a fuel injection amount calculation process and an ignition timing control process built in the storage circuit 27 are performed.

【００４２】このように、本実施例によればガソリンＧ
の種類，添加剤の種類，その添加剤の濃度を正確に選択
することができ、これによりガソリンＧの性状を極めて
高精度に判定することのできるガソリン性状判別装置と
することができる。As described above, according to this embodiment, the gasoline G
The type of additive, the type of additive, and the concentration of the additive can be accurately selected, thereby providing a gasoline property discriminating apparatus capable of determining the property of gasoline G with extremely high accuracy.

【００４３】この結果、ガソリンＧの性状に応じて点火
進角、遅角を補正し、また燃料噴射量を補正し、オーバ
ーリーン，オーバリッチとなるのを防止し、適正な燃料
条件を与えることができる。As a result, the ignition advance angle and the retard angle are corrected in accordance with the properties of the gasoline G, the fuel injection amount is corrected, overlean and overrich are prevented, and appropriate fuel conditions are provided. Can be.

【００４４】従って、従来技術で述べた如く、エンジン
の点火時期等を軽質ガソリンにマッチングさせた場合で
も、純正重質ガソリンの使用時にはこの点火時期をこの
重質ガソリンに対応した点火時期に補正でき、点火時期
がずれて不完全燃焼を起こす等の問題を解消でき、排気
ガス中の有害成分を効果的に低減できる。Therefore, as described in the prior art, even when the ignition timing of the engine is matched with light gasoline, the ignition timing can be corrected to the ignition timing corresponding to the heavy gasoline when using the genuine heavy gasoline. In addition, problems such as incomplete combustion due to a shift in ignition timing can be solved, and harmful components in exhaust gas can be effectively reduced.

【００４５】次に、本発明の第２の実施例を図８に基づ
いて説明する。本実施例の特徴は、静電容量式センサの
センサ部を１個にし、２個の発振器からの該センサ部へ
の基準電圧の切換をコントロールユニットからの信号で
制御される電磁スイッチにより行なうようにしたことに
ある。なお、前述した第１の実施例と同一の構成要素に
同一の符号を付し、その説明を省略するものとする。Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The feature of this embodiment is that the capacitance sensor has one sensor unit, and the reference voltage from the two oscillators to the sensor unit is switched by an electromagnetic switch controlled by a signal from the control unit. It is to have done. The same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted.

【００４６】図中、５１は本実施例による静電容量式セ
ンサを示し、該静電容量式センサ５１は例えば燃料配管
１１の途中に設けられ、該燃料配管１１内を流れるガソ
リンＧの性状状態による比誘電率の変化を静電容量とし
て検出するものである。In the figure, reference numeral 51 denotes a capacitance type sensor according to the present embodiment. The capacitance type sensor 51 is provided, for example, in the middle of the fuel pipe 11, and the state of gasoline G flowing through the fuel pipe 11 is shown. The change of the relative dielectric constant due to is detected as capacitance.

【００４７】そして、静電容量式センサ５１は、センサ
部１６と、該センサ部１７に基準電圧Ｖ01，Ｖ02を入力
する発振器１８，１９と、該発振器１８，１９とセンサ
部１６との間に接続され、基準電圧Ｖ01，Ｖ02を交互に
センサ部１６に出力する電磁スイッチ５２と、前記セン
サ部１６の出力側に接続された微分回路２０とから大略
構成されている。The capacitive sensor 51 includes a sensor section 16, oscillators 18 and 19 for inputting reference voltages V01 and V02 to the sensor section 17, and an oscillator 18 between the oscillators 18 and 19 and the sensor section 16. An electromagnetic switch 52 that is connected to alternately output the reference voltages V01 and V02 to the sensor unit 16 and a differentiating circuit 20 connected to the output side of the sensor unit 16 are roughly configured.

【００４８】なお、前記電磁スイッチ５２はコントロー
ルユニット２６からの信号によって、発振器１８，１９
を交互に選択するようになっている。The electromagnetic switch 52 is controlled by the oscillators 18 and 19 according to a signal from the control unit 26.
Are alternately selected.

【００４９】このように構成される本実施例において
も、コントロールユニット２６内に格納された図５ない
し図７に示すプログラムにより未知のガソリンＧの性状
を正確に判別することができる。Also in the present embodiment constructed as described above, the properties of the unknown gasoline G can be accurately determined by the programs shown in FIGS. 5 to 7 stored in the control unit 26.

【００５０】そして、本実施例においては、センサ部１
６を１個用いることによって構成されているから、第１
の実施例に比べてコスト低減が図れると共に、センサ部
の特性のバラツキを抑え、第１の実施例よりも高精度の
判別を可能にする。In this embodiment, the sensor unit 1
6 is formed by using one
As compared with the first embodiment, the cost can be reduced, the variation in the characteristics of the sensor unit can be suppressed, and the determination can be performed with higher accuracy than the first embodiment.

【００５１】なお、前記各実施例では、検出信号を静電
容量式センサ１５，５１からの各基準電圧Ｖ01，Ｖ02お
よび出力電圧Ｖ1 ，Ｖ2 により静電容量Ｃ1 ，Ｃ2 を演
算するものとして述べたが、本発明はこれに限らず、比
誘電率を演算して、この比誘電率に対して判定するよう
にしてもよい。In each of the above embodiments, the detection signals are described as those in which the capacitances C1, C2 are calculated from the reference voltages V01, V02 and the output voltages V1, V2 from the capacitance sensors 15, 51. However, the present invention is not limited to this, and the relative permittivity may be calculated and the relative permittivity may be determined.

【００５２】また、前記各実施例の静電容量式センサ１
５，５１のセンサ部１６，１７は燃料配管１１の途中に
設けるものとして述べたが、例えば燃料タンク９内に設
けてもよく、要は燃料供給系統内であればいずれの場所
であってもよい。Further, the capacitance type sensor 1 of each of the above-described embodiments.
Although the sensor sections 5 and 5 have been described as being provided in the middle of the fuel pipe 11, the sensor sections 16 and 17 may be provided in the fuel tank 9, for example. Good.

【００５３】[0053]

【発明の効果】以上詳述した如く、本発明においては、
ガソリンの種類，添加剤の種類，添加剤の濃度が未知の
ガソリンであっても、ガソリンの種類，添加剤の種類，
添加剤の濃度を正確に検出することにより、ガソリンの
性状を高精度に判別することができる。As described in detail above, in the present invention,
Even if the type of gasoline, the type of additive, and the concentration of the additive are unknown, the type of gasoline, type of additive,
By accurately detecting the additive concentration, the properties of gasoline can be determined with high accuracy.

【００５４】従って、静電容量センサを自動車等のエン
ジンの燃料供給配管の途中に設けることにより、高精度
の性状判別を可能にし、正確な燃料噴射量および点火時
期を制御することができ、車輛の運転性能を効果的に向
上させることができるという効果を奏する。Therefore, by providing the capacitance sensor in the middle of the fuel supply pipe of the engine of an automobile or the like, it is possible to determine the properties with high accuracy, and it is possible to control the exact fuel injection amount and the ignition timing. This has the effect that the driving performance of the vehicle can be effectively improved.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図１】本発明の第１の実施例によるガソリンの性状判
別装置の全体構成図である。FIG. 1 is an overall configuration diagram of a gasoline property determining apparatus according to a first embodiment of the present invention.

【図２】第１の実施例の回路構成を示すブロック図であ
る。FIG. 2 is a block diagram showing a circuit configuration of the first embodiment.

【図３】アッテネータ−３９dbm 時の既知のガソリンの
測定結果による特性マップI を示す特性線図である。FIG. 3 is a characteristic diagram showing a characteristic map I based on measurement results of a known gasoline at the time of an attenuator of 39 dbm.

【図４】アッテネータ−６５dbm 時の既知のガソリンの
測定結果による特性マップIIを示す特性線図である。FIG. 4 is a characteristic diagram showing a characteristic map II based on measurement results of known gasoline at the time of an attenuator of 65 dbm.

【図５】未知のガソリンの性状判別方法を示す流れ図で
ある。FIG. 5 is a flowchart showing a method for determining the properties of unknown gasoline.

【図６】図５に続く流れ図である。FIG. 6 is a flowchart following FIG. 5;

【図７】図６に続く流れ図である。FIG. 7 is a flowchart following FIG. 6;

【図８】第２の実施例の回路構成を示すブロック図であ
る。FIG. 8 is a block diagram showing a circuit configuration of a second embodiment.

【図９】純正ガソリンと添加剤を混入したガソリンとの
ガソリン性状に対する出力電圧の特性線図である。FIG. 9 is a characteristic diagram of output voltage with respect to gasoline properties of pure gasoline and gasoline mixed with additives.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

１５，５１ 静電容量式センサ １６，１７ センサ部 １８，１９ 発振器 ２６ コントロールユニット ２７ 記憶回路 I ，II 特性マップ Ｇ ガソリン 15, 51 Capacitive sensor 16, 17 Sensor unit 18, 19 Oscillator 26 Control unit 27 Storage circuit I, II Characteristic map G Gasoline

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項１】 ガソリン中に設けられた静電容量センサ
と、該静電容量センサに第１の電圧を印加したときに該
静電容量センサからの検出信号によって静電容量または
比誘電率を演算する第１の容量演算手段と、前記静電容
量センサに第２の電圧を印加したときに該静電容量セン
サからの検出信号によって静電容量または比誘電率を演
算する第２の容量演算手段と、既知のガソリンの種類，
添加剤の種類，その添加剤の濃度を可変としたときに、
添加剤の濃度に対しての前記第１の静電容量演算手段で
演算された各ガソリンの種類，添加剤の種類による静電
容量または比誘電率の変化の割合を複数本の特性線とし
て記憶した第１の記憶手段と、既知のガソリンの種類，
添加剤の種類，その添加剤の濃度を可変としたときに、
添加剤の濃度に対しての前記第２の静電容量演算手段で
演算された各ガソリンの種類，添加剤の種類による静電
容量または比誘電率の変化の割合を複数本の特性線とし
て記憶した第２の記憶手段と、未知のガソリンについて
前記第１の容量演算手段を用いて静電容量または比誘電
率を算出し、前記第１の記憶手段の各特性線から複数個
のガソリンの種類，添加剤の種類に対する添加剤の濃度
を算出する第１の濃度算出手段と、未知のガソリンにつ
いて前記第２の容量演算手段を用いて静電容量または比
誘電率を算出し、前記第２の記憶手段の各特性線から複
数個のガソリンの種類，添加剤の種類に対する添加剤の
濃度を算出する第２の濃度算出手段と、前記第１，第２
の濃度算出手段により算出された複数個のガソリンの種
類，添加剤の種類に対する添加剤の濃度のうち、一致す
るところを選択することによりガソリンの種類，添加剤
の種類，その添加剤の濃度を算出するガソリン選択手段
とから構成してなるガソリン性状判別装置。1. A capacitance sensor provided in gasoline and, when a first voltage is applied to the capacitance sensor, a capacitance or a relative permittivity is determined by a detection signal from the capacitance sensor. A first capacitance calculating means for calculating, and a second capacitance calculation for calculating capacitance or relative permittivity based on a detection signal from the capacitance sensor when a second voltage is applied to the capacitance sensor Means and known gasoline types,
When the type of additive and the concentration of the additive are variable,
The ratio of change in capacitance or relative dielectric constant depending on the type of each gasoline and the type of additive calculated by the first capacitance calculating means with respect to the concentration of the additive is stored as a plurality of characteristic lines. The first storage means and the known types of gasoline,
When the type of additive and the concentration of the additive are variable,
The rate of change of the capacitance or relative dielectric constant according to the type of gasoline and the type of additive calculated by the second capacitance calculating means with respect to the concentration of the additive is stored as a plurality of characteristic lines. A capacitance or a relative permittivity is calculated for the unknown gasoline by using the first capacity calculation means, and a plurality of gasoline types are determined from each characteristic line of the first storage means. Calculating the capacitance or relative permittivity of the unknown gasoline using the first concentration calculating means for calculating the concentration of the additive with respect to the type of the additive and the second capacity calculating means for the unknown gasoline; Second concentration calculating means for calculating the concentration of the additive for a plurality of gasoline types and additive types from each characteristic line of the storage means;
The gasoline type, the additive type, and the additive concentration can be determined by selecting a part of the gasoline type and the additive concentration corresponding to the additive type calculated by the concentration calculating means. A gasoline property discriminating device comprising gasoline selecting means for calculating.