(57)【要約】【課題】蒸留性状の相違する様々な組成のガソリンについて、正確にしかも迅速にガソリンの種類を識別する。【解決手段】ヒーターと、ヒーターの近傍に配設された識別用液温センサーとを備えた液種識別センサーヒーターに、液種識別センサーヒーターに、パルス電圧を所定時間印加して、ヒーターによって、被識別ガソリンを加熱し、識別用液温センサーの初期温度とピーク温度との間の温度差に対応する電圧出力差Ｖ０によって、液種を識別するとともに、アルコール濃度検出センサーの電極間にガソリンを導入することによって、電極間でのガソリンの比誘電率の変化を発振周波数で計測することによって、ガソリン中のアルコール濃度を検出するアルコール濃度検出装置によって検出されたアルコール濃度に基づいて、識別制御部における液種識別データーを、予め識別制御部に記憶されたアルコール濃度データーに基づいて補正して、液種識別をする。【選択図】　図２
2004125465.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガソリンの種類を識別するガソリンの液種識別装置であって、
液種識別装置本体内に導入された被識別ガソリンを一時滞留させるガソリン液種識別室と、
前記ガソリン液種識別室内に配設された液種識別センサーヒーターと、
前記液種識別センサーヒーターから一定間隔離間して、前記ガソリン液種識別室内に配設された液温センサーとを備え、
前記液種識別センサーヒーターが、ヒーターと、該ヒーターの近傍に配設された識別用液温センサーとを備え、
前記液種識別センサーヒーターに、パルス電圧を所定時間印加して、前記ヒーターによって、前記ガソリン液種識別室内に一時滞留した被識別ガソリンを加熱し、前記識別用液温センサーの初期温度とピーク温度との間の温度差に対応する電圧出力差Ｖ０によって、液種を識別するように構成した識別制御部を備えるとともに、
アルコール分検出室を備え、このアルコール分検出室に、
アルコール濃度検出センサーの電極間にガソリンを導入することによって、電極間でのガソリンの比誘電率の変化を発振周波数で計測することによって、ガソリン中のアルコール濃度を検出するアルコール濃度検出装置が配設されており、
前記アルコール濃度検出装置によって検出されたアルコール濃度に基づいて、前記識別制御部における液種識別データーを、予め識別制御部に記憶されたアルコール濃度データーに基づいて補正して、液種識別をするように構成されていることを特徴とするガソリンの液種識別装置。
【請求項２】
前記電圧出力差Ｖ０が、前記パルス電圧を印加する前の初期電圧を所定回数サンプリングした平均初期電圧Ｖ１と、前記パルス電圧を印加した後のピーク電圧を所定回数サンプリングした平均ピーク電圧Ｖ２との間の電圧差、すなわち、
Ｖ０＝Ｖ２−Ｖ１
であることを特徴とする請求項１に記載のガソリンの液種識別装置。
【請求項３】
前記識別制御部が、予め識別制御部に記憶された所定の参照ガソリンについての、温度に対する電圧出力差の相関関係である検量線データーに基づいて、
前記被識別ガソリンについて得られた前記電圧出力差Ｖ０によって、ガソリンの種別を識別するように構成されていることを特徴とする請求項１から２のいずれかに記載のガソリンの液種識別装置。
【請求項４】
前記識別制御部が、前記被識別ガソリンの測定温度における電圧出力差Ｖ０についての液種電圧出力Ｖｏｕｔを、
所定の閾値参照ガソリンについての測定温度における電圧出力差についての出力電圧と相関させて補正するように構成されていることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載のガソリンの液種識別装置。
【請求項５】
前記液種識別センサーヒーターが、ヒーターと、識別用液温センサーとが絶縁層を介して積層された積層状液種識別センサーヒーターであることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載のガソリンの液種識別装置。
【請求項６】
前記液種識別センサーヒーターのヒーターと識別用液温センサーとが、それぞれ金属フィンを介して、被識別ガソリンと接触するように構成されていることを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載のガソリンの液種識別装置。
【請求項７】
前記液温センサーが、金属フィンを介して、被識別ガソリンと接触するように構成されていることを特徴とする請求項１から６のいずれかに記載のガソリンの液種識別装置。
【請求項８】
前記アルコール濃度検出センサーが、基材樹脂フィルムと、該基材樹脂フィルム上に形成した電極配線パターンと、該電極配線パターンの表面を被覆した絶縁樹脂とを含むアルコール濃度検出センサー体を備えることを特徴とする請求項１から７のいずれかに記載のガソリンの液種識別装置。
【請求項９】
前記アルコール濃度検出センサー体が、基板上に貼着されていることを特徴とする請求項８に記載のガソリンの液種識別装置。
【請求項１０】
前記電極配線パターンが、前記基材樹脂フィルムの一方の面に積層された導電性金属箔を選択的にエッチングして、所定形状の配線パターンを形成したものであることを特徴とする請求項８から９のいずれかに記載のガソリンの液種識別装置。
【請求項１１】
前記アルコール濃度検出センサーが、基板と、該基板上に形成した電極配線パターンと、該電極配線パターンの表面を被覆した絶縁被覆とを備えることを特徴とする請求項１から７のいずれかに記載のガソリンの液種識別装置。
【請求項１２】
前記電極配線パターンが、前記基板の一方の面にスパッタリングで形成された導電性金属薄膜を選択的にエッチングして、所定形状の配線パターンを形成したものであることを特徴とする請求項１１に記載のガソリンの液種識別装置。
【請求項１３】
前記絶縁被覆が、化学気相蒸着法（ＣＶＤ）で形成した絶縁被覆であることを特徴とする請求項１１から１２のいずれかに記載のガソリンの液種識別装置。
【請求項１４】
前記電極配線パターンが、櫛歯状の複数の正電極と負電極とが、交互に入り組んだ形状であることを特徴とする請求項８から１３のいずれかに記載のガソリンの液種識別装置。
【請求項１５】
ガソリンの種類を識別するガソリンの液種識別方法であって、
ヒーターと、該ヒーターの近傍に配設された識別用液温センサーとを備えた液種識別センサーヒーターに、パルス電圧を所定時間印加して、前記ヒーターによって、被識別ガソリンを加熱し、前記識別用液温センサーの初期温度とピーク温度との間の温度差に対応する電圧出力差Ｖ０によって、液種を識別するとともに、
アルコール濃度検出センサーの電極間にガソリンを導入することによって、電極間でのガソリンの比誘電率の変化を発振周波数で計測することによって、ガソリン中のアルコール濃度を検出して、
前記アルコール濃度検出装置によって検出されたアルコール濃度に基づいて、前記識別制御部における液種識別データーを、予め識別制御部に記憶されたアルコール濃度データーに基づいて補正して、液種識別をすることを特徴とするガソリンの液種識別方法。
【請求項１６】
前記電圧出力差Ｖ０が、前記パルス電圧を印加する前の初期電圧を所定回数サンプリングした平均初期電圧Ｖ１と、前記パルス電圧を印加した後のピーク電圧を所定回数サンプリングした平均ピーク電圧Ｖ２との間の電圧差、すなわち、
Ｖ０＝Ｖ２−Ｖ１
であることを特徴とする請求項１５に記載のガソリンの液種識別方法。
【請求項１７】
予め記憶された所定の参照ガソリンについての、温度に対する電圧出力差の相関関係である検量線データーに基づいて、
前記被識別ガソリンについて得られた前記電圧出力差Ｖ０によって、ガソリンの種別を識別することを特徴とする請求項１５から１６のいずれかに記載のガソリンの液種識別方法。
【請求項１８】
前記被識別ガソリンの測定温度における電圧出力差Ｖ０についての液種電圧出力Ｖｏｕｔを、
所定の閾値参照ガソリンについての測定温度における電圧出力差についての出力電圧と相関させて補正することを特徴とする請求項１５から１７のいずれかに記載のガソリンの液種識別方法。
【請求項１９】
前記液種識別センサーヒーターが、ヒーターと、識別用液温センサーとが絶縁層を介して積層された積層状液種識別センサーヒーターであることを特徴とする請求項１５から１８のいずれかに記載のガソリンの液種識別方法。
【請求項２０】
前記液種識別センサーヒーターのヒーターと識別用液温センサーとが、それぞれ金属フィンを介して、被識別ガソリンと接触するように構成されていることを特徴とする請求項１５から１９のいずれかに記載のガソリンの液種識別方法。
【請求項２１】
前記液温センサーが、金属フィンを介して、被識別ガソリンと接触するように構成されていることを特徴とする請求項１５から２０のいずれかに記載のガソリンの液種識別方法。
【請求項２２】
前記アルコール濃度検出センサーが、基材樹脂フィルムと、該基材樹脂フィルム上に形成した電極配線パターンと、該電極配線パターンの表面を被覆した絶縁樹脂とを含むアルコール濃度検出センサー体を備えることを特徴とする請求項１５から２１のいずれかに記載のガソリンの液種識別方法。
【請求項２３】
前記アルコール濃度検出センサー体が、基板上に貼着されていることを特徴とする請求項２２に記載のガソリンの液種識別方法。
【請求項２４】
前記電極配線パターンが、前記基材樹脂フィルムの一方の面に積層された導電性金属箔を選択的にエッチングして、所定形状の配線パターンを形成したものであることを特徴とする請求項２２から２３のいずれかに記載のガソリンの液種識別方法。
【請求項２５】
前記アルコール濃度検出センサーが、基板と、該基板上に形成した電極配線パターンと、該電極配線パターンの表面を被覆した絶縁被覆とを備えることを特徴とする請求項１５から２１のいずれかに記載のガソリンの液種識別方法。
【請求項２６】
前記電極配線パターンが、前記基板の一方の面にスパッタリングで形成された導電性金属薄膜を選択的にエッチングして、所定形状の配線パターンを形成したものであることを特徴とする請求項２５に記載のガソリンの液種識別方法。
【請求項２７】
前記絶縁被覆が、化学気相蒸着法（ＣＶＤ）で形成した絶縁被覆であることを特徴とする請求項２５から２６のいずれかに記載のガソリンの液種識別方法。
【請求項２８】
前記電極配線パターンが、櫛歯状の複数の正電極と負電極とが、交互に入り組んだ形状であることを特徴とする請求項２２から２７のいずれかに記載のガソリンの液種識別方法。
【請求項２９】
ガソリンの種類を識別する自動車のガソリンの液種識別装置であって、
ガソリンタンク内またはガソリンポンプの上流側または下流側に、請求項１から１４のいずれかのガソリンの液種識別装置を配設したことを特徴とする自動車のガソリンの液種識別装置。
【請求項３０】
ガソリンの種類を識別する自動車のガソリンの液種識別方法であって、
ガソリンタンク内またはガソリンポンプの上流側または下流側のガソリンを、請求項１５から２８のいずれかのガソリンの液種識別方法を用いて、ガソリンの種類を識別することを特徴とする自動車のガソリンの液種識別方法。
【請求項３１】
自動車の排気ガスの低減装置であって、
ガソリンタンク内またはガソリンポンプの上流側または下流側に、請求項１から１４のいずれかのガソリンの液種識別装置を配設するとともに、
前記ガソリンの液種識別装置で識別されたガソリンの種類に基づいて、着火タイミングを調整する着火タイミング制御装置を備えることを特徴とする自動車の排気ガスの低減装置。
【請求項３２】
自動車の排気ガスの低減方法であって、
ガソリンタンク内またはガソリンポンプの上流側または下流側のガソリンを、請求項１５から２８のいずれかのガソリンの液種識別方法を用いて、ガソリンの種類を識別するとともに、
前記ガソリンの液種識別装置で識別されたガソリンの種類に基づいて、着火タイミングを調整することを特徴とする自動車の排気ガスの低減方法。
【請求項３３】
自動車の排気ガスの低減装置であって、
ガソリンタンク内またはガソリンポンプの上流側または下流側に、請求項１から１４のいずれかのガソリンの液種識別装置を配設するとともに、
前記ガソリンの液種識別装置で識別されたガソリンの種類に基づいて、ガソリンの圧縮率を調整するガソリン圧縮制御装置を備えることを特徴とする自動車の排気ガスの低減装置。
【請求項３４】
自動車の排気ガスの低減方法であって、
ガソリンタンク内またはガソリンポンプの上流側または下流側のガソリンを、請求項１５から２８のいずれかのガソリンの液種識別方法を用いて、ガソリンの種類を識別するとともに、
前記ガソリンの液種識別装置で識別されたガソリンの種類に基づいて、ガソリンの圧縮率を調整することを特徴とする自動車の排気ガスの低減方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ガソリンの種類を識別するガソリンの液種識別装置およびガソリンの液種識別方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、自動車の排気ガスには、未燃焼のハイドロカーボン（ＨＣ）、ＮＯｘガス、ＳＯｘガスなどの汚染物質が含まれているため、これを低減するために、例えば、ＳＯｘではガソリン中のＳを除去したり、触媒によって未燃焼のＨＣを燃焼することによって低減することが行われている。
【０００３】
すなわち、図２８に示したように、自動車システム１００は、空気をオートマックエレメント（フィルター）１０２で取り入れて、空気流量センサー１０４を介してエンジン１０６に送り込んでいる。また、ガソリンタンク１０８内のガソリンをガソリンポンプ１１０を介して、エンジン１０６に送り込んでいる。
そして、Ａ／Ｆセンサー１１２の検出結果に基づいて、所定の理論空燃比となるように燃料噴射制御装置１１４でエンジン１０６での燃料の噴射が制御されるようになっている。
【０００４】
そして、エンジン１０６からの排気ガスは、排気ガス中のハイドロカーボン（ＨＣ）が触媒装置１１６で燃焼された後、酸素濃度センサー１１８を介して、排気ガスとして排出されるようになっている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、このような自動車システムにおいて、世界中で販売されているガソリンには、図２９に示したように、蒸留性状の相違する（蒸発のし易さの相違する）様々なガソリンが存在する。
すなわち、図２９は、ガソリンの蒸留性状を示すものであり、パーセントと温度との関係、例えば、横軸５０％（Ｔ５０）のところは、各種のガソリンがその５０％が蒸発する温度は何℃かを示している。
【０００６】
この図２９に示したように、例えば、標準ガソリンＮｏ．３に対して、Ａ２のガソリンは、最も重質な（蒸発しにくい）ガソリンを示し、Ｎｏ．７のガソリンは、最も軽質な（蒸発し易い）ガソリンを示している。
従って、下記の表１に示したように、例えば、標準ガソリンＮｏ．３で理論空燃比となるように調整した自動車において、より重質なガソリンＡ２を用いた場合には、排気ガス中のＨＣの量は少ないが、特にエンジン、触媒装置が暖まっていないエンジン始動時において、トルクが不足しまうことになる。
【０００７】
逆に、より軽質なガソリンＮｏ．７を用いた場合には、トルクは十分であるが、理論空燃比を上回ってしまい、特にエンジン、触媒装置が暖まっていないエンジン始動時において、排気ガス中のＨＣの量が多くなってしまい、環境に与える影響が大きく好ましくない。
【０００８】
【表１】
2004125465.tif 000003
【０００９】
ところで、本発明者等は、特許文献１において、既に、通電により発熱体を発熱させ、この発熱により感温体を加熱し、発熱体から感温体への熱伝達に対し被識別流体により熱的影響を与え、感温体の電気抵抗に対応する電気的出力に基づき、被識別流体の種類を判別する流体識別方法であって、発熱体への通電を周期的に行う方法を提案している。
【００１０】
しかしながら、この流体識別方法では、発熱体への通電を周期的に行う（多パルスで行う）必要があるので、識別に時間を要することになり、瞬時に流体を識別することは困難である。また、この方法は、例えば、水と空気と油などの性状のかなり異なる物質に対して、代表値によって流体識別を行うことが可能であるが、性状のかなり近似した、上記のようなガソリン同士の正確で迅速な識別を行うことは困難である。
【００１１】
また、従来より、例えば、自動車などにおいては、ノッキングを防止するために、鉛、ベンゼン化物などのオクタン価を上昇させたいわゆるハイオクガソリン、メチルターシャリーブチルエーテル又はメチル−ｔ−ブチルエーテル（ＭＴＢＥ）などのアンチノック剤を混入させたガソリンを用いている。
しかしながら、鉛、ベンゼン化物などは環境に影響を及ぼすおそれがあり、また、メチルターシャリーブチルエーテル又はメチル−ｔ−ブチルエーテル（ＭＴＢＥ）は発がん性があると言われているため、このようなハイオクガソリン、メチルターシャリーブチルエーテル又はメチル−ｔ−ブチルエーテル（ＭＴＢＥ）からなるアンチノック剤に代わるアンチノック剤の開発が望まれている。
【００１２】
このため、アンチノック剤として、アルコール、例えば、エタノールを、１０〜１５％程度ガソリンに添加することが提案されている。
しかしながら、このようなエタノールを添加することによって、トルクが低下することになるので、このエタノールの添加量に相当するガソリンを余分に添加することによって、トルクを一定になるようにする必要がある。
【００１３】
さらに、上記のようにガソリンの液種識別の際に、ガソリン中にアルコールが含まれている場合には、液種識別データーに影響を及ぼすこととなり、正確で迅速な液種識別を行うことは困難である。
このため、ガソリン中に含まれるアルコールの濃度を検出することが望まれている。
【００１４】
ところで、従来より、アルコールの濃度を検出する方法として、特許文献２に記載されるように、光の屈折率（を利用してアルコールの濃度を検出する光学式アルコール濃度測定装置が開示されている。
すなわち、この特許文献２の光学式アルコール濃度測定装置２００では、図３０に示したように、第１の投光部２０２から液体を透過したエタノール等のアルコールに吸収されにくい性質を有する波長を有する光を、第１の受光部２０４で受光して、この液体中のアルコール濃度に応じた検出信号を出力するようになっている。
【００１５】
また、第２の投光部２０６から液体を透過したアルコールに吸収され易い性質を有する他の波長を有する光を、第２の受光部２０８で受光して、この液体中のアルコール濃度に応じた検出信号を出力するようになっている。
そして、これにより、測定部２１０において、第１の受光部２０４からの検出信号と、第２の受光部２０８からの検出信号とを比較し、液体中のアルコール濃度を測定するように構成されている。
【００１６】
また、従来より、非特許文献１に記載されているように、静電容量式アルコール濃度センサーが提案されている。
この非特許文献１では、ガソリンに混入したメタノールの濃度を、ガソリンとメタノールの比誘電率の相違（ガソリンの比誘電率２、メタノールの比誘電率３３．６）を利用して、電極間の静電容量から発振周波数で計測することによってメタノールの濃度を検出する方法である。
【００１７】
この非特許文献１の静電容量式アルコール濃度センサー３００は、図３１に示したように、ハウジング３０２の内部に、外側電極３０４、中心電極３０６を、絶縁樹脂３０８を介して装着した構成である。
しかしながら、特許文献１の光学式アルコール濃度測定装置では、透過光を利用しているので、ガソリンの組成による影響を受けやすく、また、例えば、不純物などによって、ガソリンが透明でない場合には、測定できないかまたは正確な測定ができないことになる。
【００１８】
また、非特許文献１の静電容量を利用した静電容量式アルコール濃度センサーでは、アルコールには水分が入りやすく、電極間に水分あるいは電解質等が存在すると電極間でのショートが発生する。従って、電極表面の絶縁処理が必要となり、その構造が複雑となる。
ところで、この場合、静電容量ＣＳは、下記の式で表される。
【００１９】
【数１】
2004125465.tif 000004
【００２０】
ここで、Ｓは、電極の対向面積、ｄは、電極間距離、ε０は、真空の比誘電率（８．８５４Ｅ−１２　　Ｆ／ｍ）、εｒａは、アルコールの比誘電率、εｒｇは、ガソリンの比誘電率、αは、アルコール濃度（％）である。
従って、この式から明らかなように、測定結果を良好にするために、静電容量ＣＳを大きくするためには、電極の対向面積を大きくするのが良いが、このように電極の対向面積を大きくすると、非特許文献１のように、静電容量式アルコール濃度センサー自体が大型化してしまうことになる。そのため、取り扱い、自動車への適用などに設計上制約を受けることにもなる。
【００２１】
さらに、非特許文献１の静電容量式アルコール濃度センサーでは、センサーを例えば、自動車のガソリン配管などの躯体に接続しなければならないが、躯体からの電磁波などのノイズが、アルコール濃度検出回路に影響を及ぼし、正確な測定ができないことになる。
このため、センサーと配管の接続部に絶縁構造を付加したり、このような大型のセンサー全体を、絶縁シールド容器に入れるなどしなければならず、装置が複雑化、大型化してしまうことになる。
【００２２】
【特許文献１】
特開平１１−１５３５６１号公報（特に、段落（００４２）〜段落（００４９）参照）
【特許文献２】
特開平５−２２３７３３号公報（段落（００１７）〜（００３０）、図１参照）
【非特許文献１】
「静電容量式アルコール濃度センサ」（三摩　紀雄、林　育生、細谷　伊知郎、社団法人　自動車技術会、学術講演会前刷集９３６、１９９３−１０、第２５７〜２６０頁参照）
本発明は、このような現状に鑑み、蒸留性状の相違する様々な組成のガソリンについて、ガソリン中のアルコール濃度を検出して、その結果に基いて、ガソリンの液種識別データーを補正することによって、正確にしかも迅速にガソリンの種類を識別することの可能なガソリンの液種識別装置およびガソリンの液種識別方法を提供することを目的とする。
【００２３】
また、本発明は、小型でコンパクトであり、どこにでも設置できて設計の自由度があり、電極間の絶縁が良好で水分の影響がなく、自動車などの躯体からの電磁波の影響を受けないようにシールドでき、しかも、アルコール濃度の正確な測定を実施することの可能なアルコール濃度検出装置を備えたガソリンの液種識別装置およびガソリンの液種識別方法を提供することを目的とする。
【００２４】
また、本発明は、このようなガソリンの液種識別装置およびガソリンの液種識別方法を用いた自動車のガソリンの液種識別装置および自動車のガソリンの液種識別方法を提供することを目的とする。
さらに、本発明は、このようなガソリンの液種識別装置およびガソリンの液種識別方法を用いた、排気ガスを効率的に低減できるとともに、燃費を向上すること可能な自動車の排気ガスの低減装置および自動車の排気ガスの低減装置を提供することを目的とする。
【００２５】
【課題を解決するための手段】
本発明は、前述したような従来技術における課題及び目的を達成するために発明なされたものであって、本発明のガソリンの液種識別装置は、ガソリンの種類を識別するガソリンの液種識別装置であって、
液種識別装置本体内に導入された被識別ガソリンを一時滞留させるガソリン液種識別室と、
前記ガソリン液種識別室内に配設された液種識別センサーヒーターと、
前記液種識別センサーヒーターから一定間隔離間して、前記ガソリン液種識別室内に配設された液温センサーとを備え、
前記液種識別センサーヒーターが、ヒーターと、該ヒーターの近傍に配設された識別用液温センサーとを備え、
前記液種識別センサーヒーターに、パルス電圧を所定時間印加して、前記ヒーターによって、前記ガソリン液種識別室内に一時滞留した被識別ガソリンを加熱し、前記識別用液温センサーの初期温度とピーク温度との間の温度差に対応する電圧出力差Ｖ０によって、液種を識別するように構成した識別制御部を備えるとともに、
アルコール分検出室を備え、このアルコール分検出室に、
アルコール濃度検出センサーの電極間にガソリンを導入することによって、電極間でのガソリンの比誘電率の変化を発振周波数で計測することによって、ガソリン中のアルコール濃度を検出するアルコール濃度検出装置が配設されており、前記アルコール濃度検出装置によって検出されたアルコール濃度に基づいて、前記識別制御部における液種識別データーを、予め識別制御部に記憶されたアルコール濃度データーに基づいて補正して、液種識別をするように構成されていることを特徴とする。
【００２６】
また、本発明のガソリンの液種識別方法は、ガソリンの種類を識別するガソリンの液種識別方法であって、
ヒーターと、該ヒーターの近傍に配設された識別用液温センサーとを備えた液種識別センサーヒーターに、パルス電圧を所定時間印加して、前記ヒーターによって、被識別ガソリンを加熱し、前記識別用液温センサーの初期温度とピーク温度との間の温度差に対応する電圧出力差Ｖ０によって、液種を識別するとともに、アルコール濃度検出センサーの電極間にガソリンを導入することによって、電極間でのガソリンの比誘電率の変化を発振周波数で計測することによって、ガソリン中のアルコール濃度を検出して、
前記アルコール濃度検出装置によって検出されたアルコール濃度に基づいて、前記識別制御部における液種識別データーを、予め識別制御部に記憶されたアルコール濃度データーに基づいて補正して、液種識別をする。
【００２７】
このように構成することによって、パルス電圧を所定時間印加するだけで良いので、短時間の加熱で、しかも、ガソリンを引火する温度に加熱することなく、正確かつ迅速にガソリンの種類を識別することが可能である。
すなわち、ガソリンの動粘度とセンサー出力との相関関係を利用し、自然対流を利用しており、しかも、１パルスの印加電圧を利用しているので、正確かつ迅速にガソリンの種類を識別することが可能である。
【００２８】
しかも、ガソリン中のアルコール濃度を検出して、その結果に基いて、ガソリンの液種識別データーを補正することによって、さらに、正確にしかも迅速にガソリンの種類を識別することが可能である。
また、本発明は、前記電圧出力差Ｖ０が、前記パルス電圧を印加する前の初期電圧を所定回数サンプリングした平均初期電圧Ｖ１と、前記パルス電圧を印加した後のピーク電圧を所定回数サンプリングした平均ピーク電圧Ｖ２との間の電圧差、すなわち、
Ｖ０＝Ｖ２−Ｖ１
であることを特徴とする。
【００２９】
このように構成することによって、１パルスの印加電圧に対して、所定回数のサンプリングの平均値に基づいて、電圧出力差Ｖ０を正確に得ることができるので、正確かつ迅速にガソリンの種類を識別することが可能である。
また、本発明のガソリンの液種識別装置は、前記識別制御部が、予め識別制御部に記憶された所定の参照ガソリンについての、温度に対する電圧出力差の相関関係である検量線データーに基づいて、
前記被識別ガソリンについて得られた前記電圧出力差Ｖ０によって、ガソリンの種別を識別するように構成されていることを特徴とする。
【００３０】
また、本発明のガソリンの液種識別方法は、予め記憶された所定の参照ガソリンについての、温度に対する電圧出力差の相関関係である検量線データーに基づいて、
前記被識別ガソリンについて得られた前記電圧出力差Ｖ０によって、ガソリンの種別を識別することを特徴とする。
【００３１】
このように構成することによって、予め記憶された所定の参照ガソリンについての、温度に対する電圧出力差の相関関係である検量線データーに基づいて、被識別ガソリンについて得られた電圧出力差Ｖ０によって、ガソリンの種別を識別するので、より正確で迅速にガソリンの種別を識別することが可能である。
また、本発明のガソリンの液種識別装置は、前記識別制御部が、前記被識別ガソリンの測定温度における電圧出力差Ｖ０についての液種電圧出力Ｖｏｕｔを、
所定の閾値参照ガソリンについての測定温度における電圧出力差についての出力電圧と相関させて補正するように構成されていることを特徴とする。
【００３２】
また、本発明のガソリンの液種識別方法は、前記被識別ガソリンの測定温度における電圧出力差Ｖ０についての液種電圧出力Ｖｏｕｔを、
所定の閾値参照ガソリンについての測定温度における電圧出力差についての出力電圧と相関させて補正することを特徴とする。
このように構成することによって、被識別ガソリンの測定温度における電圧出力差Ｖ０についての液種電圧出力Ｖｏｕｔを、所定の閾値参照ガソリンについての測定温度における電圧出力差についての出力電圧と相関させて補正するので、温度による電圧出力差Ｖ０の影響をなくして、液種電圧出力Ｖｏｕｔをガソリンの性状とより正確に相関関係を付与することができ、さらに正確で迅速にガソリンの種別を識別することが可能である。
【００３３】
また、本発明は、前記液種識別センサーヒーターが、ヒーターと、識別用液温センサーとが絶縁層を介して積層された積層状液種識別センサーヒーターであることを特徴とする。
このように構成することによって、機械的動作を行う機構部分が存在しないので、経時劣化やガソリン中の異物などにより動作不良をひきおこすことがなく、正確にかつ迅速にガソリンの液種体識別を行うことができる。
【００３４】
しかも、センサー部を極めて小型に構成できるので、熱応答性が極めて良好で正確なガソリンの液種識別を行うことができる。
また、本発明は、前記液種識別センサーヒーターのヒーターと識別用液温センサーとが、それぞれ金属フィンを介して、被識別ガソリンと接触するように構成されていることを特徴とする。
【００３５】
このように構成することによって、液種識別センサーヒーターのヒーターと識別用液温センサーとが、直接被識別ガソリンと接触しないので、経時劣化やガソリン中の異物などにより動作不良をひきおこすことがなく、正確にかつ迅速にガソリンの液種体識別を行うことができる。
また、本発明は、前記液温センサーが、金属フィンを介して、被識別ガソリンと接触するように構成されていることを特徴とする。
【００３６】
このように構成することによって、液温センサーが、直接被識別ガソリンと接触しないので、経時劣化やガソリン中の異物などにより動作不良をひきおこすことがなく、正確にかつ迅速にガソリンの液種体識別を行うことができる。
また、本発明は、前記アルコール濃度検出センサーが、基材樹脂フィルムと、該基材樹脂フィルム上に形成した電極配線パターンと、該電極配線パターンの表面を被覆した絶縁樹脂とを含むアルコール濃度検出センサー体を備えることを特徴とする。
【００３７】
このように構成することによって、基材樹脂フィルム上に形成した電極配線パターンを用いることによって、電極間の距離を小さくとれるので、後述する数式２から明らかなように、静電容量ＣＳを大きくでき、測定結果が良好となる。
しかも、アルコール濃度検出センサーが、基材樹脂フィルムと、該基材樹脂フィルム上に形成した電極配線パターンと、該電極配線パターンの表面を被覆した絶縁樹脂とから構成されているので、センサー自体が、フレキシブルで、薄く極めて小さく、コンパクトであり、どこにでも設置でき設計上の自由度が高くなる。
【００３８】
さらに、電極配線パターンの表面が絶縁樹脂によって被覆されているので、電極間の絶縁が良好で水分の影響がなく、自動車などの躯体からの電磁波の影響を受けないようにシールドでき、しかも、アルコール濃度の正確な測定を実施することが可能である。
また、電極が、直接ガソリンなどのガソリンと接触しないので、経時劣化やガソリン中の異物などにより動作不良をひきおこすことがなく、正確にかつ迅速にアルコール濃度の検出を行うことができる。
【００３９】
また、本発明は、前記アルコール濃度検出センサー体が、基板上に貼着されていることを特徴とする。
このように構成することによって、アルコール濃度検出センサー体が、基板上に貼着されているので、アルコール濃度検出センサー体の装置への組み付け、取り付けが容易になる。
【００４０】
また、本発明は、前記電極配線パターンが、前記基材樹脂フィルムの一方の面に積層された導電性金属箔を選択的にエッチングして、所定形状の配線パターンを形成したものであることを特徴とする。
このように構成することによって、エッチングによって、非常に電極間の距離が小さい、例えば、５μｍ〜５０μｍ程度の範囲の電極配線パターンを得ることができるので、静電容量ＣＳを大きくでき、測定結果が良好となる。
【００４１】
しかも、センサー自体が薄く極めて小さく、コンパクトになり、どこにでも設置でき設計上の自由度が高くなる。
また、本発明は、前記アルコール濃度検出センサーが、基板と、該基板上に形成した電極配線パターンと、該電極配線パターンの表面を被覆した絶縁被覆とを備えることを特徴とする。
【００４２】
このように構成することによって、基板上に形成した電極配線パターンを用いることによって、電極間の距離を小さくとれるので、後述する数式２から明らかなように、静電容量ＣＳを大きくでき、測定結果が良好となる。
しかも、アルコール濃度検出センサーが、基板と、該基板上に形成した電極配線パターンと、該電極配線パターンの表面を被覆した絶縁被覆とから構成されているので、センサー自体が薄く極めて小さく、コンパクトであり、どこにでも設置でき設計上の自由度が高くなる。
【００４３】
さらに、電極配線パターンの表面が絶縁被覆によって被覆されているので、電極間の絶縁が良好で水分の影響がなく、自動車などの躯体からの電磁波の影響を受けないようにシールドでき、しかも、アルコール濃度の正確な測定を実施することが可能である。
また、電極が、直接ガソリンなどのガソリンと接触しないので、経時劣化やガソリン中の異物などにより動作不良をひきおこすことがなく、正確にかつ迅速にアルコール濃度の検出を行うことができる。
【００４４】
しかも、基板を備えているので、アルコール濃度検出センサーの装置への組み付け、取り付けが容易になる。
また、本発明は、前記電極配線パターンが、前記基板の一方の面にスパッタリングで形成された導電性金属薄膜を選択的にエッチングして、所定形状の配線パターンを形成したものであることを特徴とする。
【００４５】
このように構成することによって、スパッタリングによって、非常に電極間の距離が小さい、例えば、５μｍ〜５０μｍ程度の範囲の電極間距離で、その厚さもスパッタリングにより０．１〜５μｍの厚さの電極配線パターンを得ることができるので、静電容量ＣＳを大きくでき、測定結果が良好となる。
しかも、センサー自体が薄く極めて小さく、コンパクトになり、どこにでも設置でき設計上の自由度が高くなる。
【００４６】
また、本発明は、前記絶縁被覆が、化学気相蒸着法（ＣＶＤ）で形成した絶縁被覆であることを特徴とする。
このように構成することによって、化学気相蒸着法（ＣＶＤ）で、例えば、ＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３などの、ガソリン、アルコールなどのガソリンに影響されない極めて緻密で薄い絶縁被覆を得ることができ、センサー自体が薄く極めて小さく、コンパクトにすることができる。
【００４７】
また、本発明は、前記電極配線パターンが、櫛歯状の複数の正電極と負電極とが、交互に入り組んだ形状であることを特徴とする。
このように構成することによって、櫛歯状の複数の正電極と負電極とが、交互に入り組んだ形状であるので、非常に電極間の距離が小さい複数の電極を、全体としてコンパクトに配設することができる。
【００４８】
従って、エッチング、スパッタリングによって、非常に電極間の距離が小さい、例えば、それぞれ、５μｍ〜５０μｍ程度の範囲の電極配線パターンを得ることができるので、静電容量ＣＳを大きくでき、測定結果が良好となる。
しかも、センサー自体が、さらに、薄く極めて小さく、コンパクトになり、どこにでも設置でき設計上の自由度が高くなる。
【００４９】
また、本発明の自動車のガソリンの液種識別装置は、ガソリンの種類を識別する自動車のガソリンの液種識別装置であって、
ガソリンタンク内またはガソリンポンプの上流側または下流側に、前述のいずれかのガソリンの液種識別装置を配設したことを特徴とする。
また、本発明の自動車のガソリンの液種識別方法は、ガソリンの種類を識別する自動車のガソリンの液種識別方法であって、
ガソリンタンク内またはガソリンポンプの上流側または下流側のガソリンを、前述のいずれかのガソリンの液種識別方法を用いて、ガソリンの種類を識別することを特徴とする。
【００５０】
このように構成することによって、自動車において、正確かつ迅速にガソリンの種類を識別することが可能である。
また、本発明の自動車の排気ガスの低減装置は、ガソリンタンク内またはガソリンポンプの上流側または下流側に、前述のいずれかのガソリンの液種識別装置を配設するとともに、
前記ガソリンの液種識別装置で識別されたガソリンの種類に基づいて、着火タイミングを調整する着火タイミング制御装置を備えることを特徴とする。
【００５１】
また、本発明の自動車の排気ガスの低減方法は、自動車の排気ガスの低減方法であって、
ガソリンタンク内またはガソリンポンプの上流側または下流側のガソリンを、前述のいずれかのガソリンの液種識別方法を用いて、ガソリンの種類を識別するとともに、
前記ガソリンの液種識別装置で識別されたガソリンの種類に基づいて、着火タイミングを調整することを特徴とする。
【００５２】
このように構成することによって、ガソリンの種類の識別結果に基づいて着火タイミングを調整することができるので、ガソリンの種類に応じて、適切な着火タイミングを得ることができる。
従って、特にエンジン、触媒装置が暖まっていないエンジン始動時においても、トルクが減少することなく、排気ガス中のＨＣの量も低減でき、しかも燃費の向上も図ることができる。
【００５３】
また、本発明の自動車の排気ガスの低減装置は、ガソリンタンク内またはガソリンポンプの上流側または下流側に、前述のいずれかのガソリンの液種識別装置を配設するとともに、
前記ガソリンの液種識別装置で識別されたガソリンの種類に基づいて、ガソリンの圧縮率を調整するガソリン圧縮制御装置を備えることを特徴とする。
【００５４】
また、本発明の自動車の排気ガスの低減方法は、自動車の排気ガスの低減方法であって、
ガソリンタンク内またはガソリンポンプの上流側または下流側のガソリンを、前述のいずれかのガソリンの液種識別方法を用いて、ガソリンの種類を識別するとともに、
前記ガソリンの液種識別装置で識別されたガソリンの種類に基づいて、ガソリンの圧縮率を調整することを特徴とする。
【００５５】
このように構成することによって、ガソリンの種類の識別結果に基づいてガソリンの圧縮率を調整することができるので、ガソリンの種類に応じて、適切なガソリンの圧縮率を得ることができる。
従って、特にエンジン、触媒装置が暖まっていないエンジン始動時においても、トルクが減少することなく、排気ガス中のＨＣの量も低減でき、しかも燃費の向上も図ることができる。
【００５６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態（実施例）を図面に基づいてより詳細に説明する。図１は、本発明のガソリンの液種識別装置の実施例の概略上面図、図２は、図１のＡ−Ａ線での断面図、図３は、図１の図１の右側面図、図４は、図１の左側面図、図５は、図２の液種識別センサー装着状態を示す部分拡大断面図、図６は、液種識別センサーの断面図、図７は、液種識別センサーの薄膜チップ部の積層状態を示す部分拡大分解斜視図、図８は、本発明のガソリンの液種識別装置の実施例の概略回路構成図、図９は、本発明のガソリンの液種識別装置を用いた液種識別方法を示す時間−電圧の関係を示すグラフ、図１０は、本発明のガソリンの液種識別装置を用いた液種識別方法を示す検量線を示すグラフ、図１１は、本発明のガソリンの液種識別装置を用いた液種識別方法の出力補正方法を示すグラフである。
【００５７】
図１および図２に示したように、本発明のガソリンの液種識別装置１０は、液種識別装置本体１２と、液種識別装置本体１２の内部に形成された第１の流路１４と、第２の流路１６とを備えている。
図１の矢印で示したように、ガソリン流入口１８から第１の流路１４に流入した被識別ガソリンが、アルコール分検出室５６を通過するようになっている。そして、被識別ガソリンは、アルコール分検出室５６を通過した後、第２の流路１６に入り、ガソリン液種識別室２０に一時滞留するように構成されている。このガソリン液種識別室２０には、その上部の略トラック形状の液種識別センサー用開口部２２が形成されている。
【００５８】
この液種識別センサー用開口部２２には、図２に示したように、液種識別センサー２４が装着されている。
図５に示したように、液種識別センサー２４は、液種識別センサーヒーター２５と、この液種識別センサーヒーター２５から一定間隔離間して配置された液温センサー２８とを備えている。そして、これらの液種識別センサーヒーター２５と、液温センサー２８とが、モールド樹脂３０によって一体的に形成されている。
【００５９】
また、図６に示したように、この液種識別センサーヒーター２５には、リード電極３２と、薄膜チップ部３４とを備えている。また、液種識別センサーヒーター２５には、モールド樹脂３０から液種識別センサー用開口部２２を介して、ガソリン液種識別室２０内に突設して、被識別ガソリンと直接接触する金属製のフィン３６を備えている。そして、これらのリード電極３２と、薄膜チップ部３４と、フィン３６とは、ボンディングワイヤー３８にて相互に電気的に接続されている。
【００６０】
一方、液温センサー２８も、液種識別センサーヒーター２５と同様な構成となっており、ぞれぞれ、リード電極３２と、薄膜チップ部３４と、フィン３６、ボンディングワイヤー３８を備えている。
図７に示したように、薄膜チップ部３４は、例えば、Ａｌ２Ｏ３からなる基板４０と、ＰＴからなる温度センサー（感温体）４２と、ＳｉＯ２からなる層間絶縁膜４４と、ＴａＳｉＯ２からなるヒーター（発熱体）４６と、Ｎｉからなる発熱体電極４８と、ＳｉＯ２からなる保護膜５０と、Ｔｉ／Ａｕからなる電極パッド５２とを順に積層した薄膜状のチップから構成されている。
【００６１】
なお、液温センサー２８の薄膜チップ部３４も同様な構造であるが、ヒーター（発熱体）４６を作用させずに、温度センサー（感温体）４２のみを作用させるように構成している。
そして、この液種識別センサー２４で、被識別ガソリンの液種が識別された後、被識別ガソリンは、ガソリン液種識別室２０から、ガソリン排出口５４を介して外部に排出されるようになっている。
【００６２】
一方、ガソリン流入口１８を介して第１の流路１４に流入した被識別ガソリンは、その後、アルコール分検出室５６にて一時滞留した状態で、アルコール検出センサー５８によって、ガソリンにアルコールが含まれる場合には、アルコールの濃度が検出された後、アルコール分検出室５６から第２の流路１６のガソリン排出口５４を介して排出されるようになっている。なお、このアルコール濃度の検出の詳細については、後述する。
【００６３】
また、図１および図２では、液種識別センサー２４およびアルコール検出センサー５８に接続される回路基板部材、これを被う蓋部材を省略している。
本発明のガソリンの液種識別装置１０では、図８に示したような回路構成となっている。
図８において、液種識別センサー２４の液種識別センサーヒーター２５の識別用液温センサー２６と、液温センサー２８とが、二つの抵抗６４、６６を介して接続されて、ブリッジ回路６８を構成している。そして、このブリッジ回路６８の出力が、増幅器７０の入力に接続されて、この増幅器７０の出力が、識別制御部を構成するコンピュータ７２の入力に接続されている。
【００６４】
また、液種識別センサーヒーター２５のヒーター７４が、コンピュータ７２の制御によって印加電圧が制御されるようになっている。
このように構成されるガソリンの液種識別装置１０では、以下のようにして、ガソリンの液種識別が行われる。
先ず、ガソリンの液種識別装置１０の第１の流路１４のガソリン流入口１８から被識別ガソリンを流入させて、第２の流路１６のガソリン液種識別室２０一時滞留させた状態とする。
【００６５】
そして、図８および図９に示したように、コンピュータ７２の制御によって、液種識別センサーヒーター２５のヒーター７４に、パルス電圧Ｐを所定時間、この実施例の場合には、４秒間印加し、センシング部、すなわち、図８に示したように、センサーブリッジ回路６８のアナログ出力の温度変化を測定する。
すなわち、図９に示したように、液種識別センサーヒーター２５のヒーター７４にパルス電圧Ｐを印加する前のセンサーブリッジ回路６８の電圧差を、１秒間に所定回数、この実施例の場合には、２５６回サンプリングし、その平均値を平均初期電圧Ｖ１とする。この平均初期電圧Ｖ１の値は、識別用液温センサー２６の初期温度に対応する。
【００６６】
そして、図９に示したように、液種識別センサーヒーター２５のヒーター７４に、所定のパルス電圧Ｐ、この実施例では、１０Ｖの電圧を４秒間印加する。次に、所定時間後、この実施例では、３秒後からの１秒間に所定回数、この実施例では、２５６回ピーク電圧をサンプリングした値を平均ピーク電圧Ｖ２とする。この平均ピーク電圧Ｖ２は、識別用液温センサー２６のピーク温度に対応する。
【００６７】
そして、電平均初期電圧Ｖ１と平均ピーク電圧Ｖ２との間の電圧差、すなわち、
Ｖ０＝Ｖ２−Ｖ１
から電圧出力差Ｖ０を得る。
そして、このような方法で、図１０に示したように、予め所定の参照ガソリンについて、この実施例では、最も重質な（蒸発しにくい）ガソリンＡ２と、最も軽質な（蒸発し易い）ガソリンＮｏ．７について、温度に対する電圧出力差の相関関係である検量線データーを得ておき、これを、識別制御部を構成するコンピュータ７２に記憶させておく。
【００６８】
そして、この検量線データーに基づいて、コンピュータ７２において比例計算を行い、被識別ガソリンについて得られた電圧出力差Ｖ０によって、ガソリンの種別を識別するように構成されている。
具体的には、図１１に示したように、被識別ガソリンの測定温度Ｔにおける電圧出力差Ｖ０についての液種電圧出力Ｖｏｕｔを、所定の閾値参照ガソリン（この実施例では、ガソリンＡ２とガソリンＮｏ．７）についての測定温度における電圧出力差についての出力電圧と相関させて補正するようになっている。
【００６９】
すなわち、図１１（Ａ）に示したように、検量線データーに基づいて、温度Ｔにおいて、ガソリンＡ２の電圧出力差Ｖ０−Ａ２、ガソリンＮｏ．７の電圧出力差Ｖ０−７、被識別ガソリンの電圧出力差Ｖ０−Ｓが得られる。
そして、図１１（Ｂ）に示したように、この際の閾値参照ガソリンの液種出力を、所定の電圧となるように、すなわち、この実施例では、ガソリンＡ２の液種出力を３．５Ｖ、ガソリンＮｏ．７の液種出力を０．５Ｖとして、被識別ガソリンの液種電圧出力Ｖｏｕｔを得ることによって、ガソリンの性状と相関を持たせることができるようになっている。
【００７０】
この被識別ガソリンの液種電圧出力Ｖｏｕｔを、予め検量線データーに基づいて、コンピュータ７２に記憶されたデータと比較することによって、ガソリンの液種識別を正確にかつ迅速に（瞬時に）行うことが可能となる。
なお、以上のガソリンの液種識別方法は、自然対流を利用して、ガソリンの動粘度とセンサー出力が相関関係を有している原理を利用しているものである。
【００７１】
また、このようなガソリンの液種識別方法においては、図１５に示したガソリンの蒸留性状において、蒸留性状Ｔ３０〜Ｔ７０で行うとより相関関係があることがわかっており、望ましいものである。
ところで、上記のようにガソリンの液種識別の際に、ガソリン中にアルコールが含まれている場合には、液種識別データーに影響を及ぼすこととなり、正確で迅速な液種識別を行うことは困難である。
【００７２】
このため、本発明では、ガソリン中に含まれるアルコールの濃度を以下のように検出するようになっている。
すなわち、ガソリン流入口１８を介して第１の流路１４に流入したガソリンは、その後、アルコール分検出室５６にて一時滞留した状態で、アルコール濃度検出センサー５８によって、ガソリンにアルコールが含まれる場合には、アルコール分の濃度が検出された後、アルコール分検出室５６から第２の流路１６のガソリン排出口５４を介して排出されるようになっている。
【００７３】
このアルコール濃度検出センサー５８では、下記数式２に基づいて、ガソリン中に含まれるアルコールの比誘電率とガソリンの比誘電率の相違によって、静電容量の相違を利用するものである。
【００７４】
【数２】
2004125465.tif 000005
【００７５】
ここで、Ｓは、電極の対向面積、ｄは、電極間距離、ε０は、真空の比誘電率（８．８５４Ｅ−１２　　Ｆ／ｍ）、εｒａは、アルコールの比誘電率、εｒｂは、ガソリンの比誘電率、αは、アルコール濃度（％）である。
すなわち、図１２のアルコールの濃度と静電容量の関係を示すグラフに示されているように、アルコールの濃度と静電容量とは、相関関係があり、これを利用して、アルコールの濃度を検出するように構成されている。
【００７６】
なお、図１２では、アルコールとしてエタノールを、ガソリンとしてガソリンを用いた実施例を示している。
また、このアルコール濃度検出センサー５８を用いた本発明のアルコール濃度検出装置１０では、図１３の概略回路構成図に示したような構成の検出制御部７６を備えている。
【００７７】
図１３に示したように、検出制御部７６は、アルコール濃度検出センサー５８の一方の電極が、接地Ｇ１されるとともに、アルコール濃度検出センサー５８の他方の電極が、分岐して、増幅器（ｏｐｅｒａｔｉｏｎａｌ　ａｍｐｌｉｆｉｅｒ）７８、８０のプラス入力、マイナス入力に接続されている。
また、電源８２のマイナス８２ａに抵抗Ｒ１〜Ｒ３が接続されるとともに、Ｒ１とＲ２との間に、増幅器７８のマイナス入力が接続され、Ｒ２とＲ３との間に、増幅器８０のプラス入力が接続され、Ｒ３の端部が設置Ｇ２されている。
【００７８】
これらの増幅器７８、８０の出力がそれぞれ、フリップフロップ回路（ｆｌｉｐ−ｆｌｏｐ　ｃｉｒｃｕｉｔ）８４のＳ、Ｒ入力にそれぞれ接続されている。このフリップフロップ回路８４の出力が、コンピュータ８６の周波数カウンターに入力されている。
また、アルコール濃度検出センサー５８の一方の電極の配線が分岐して、抵抗ＲＡ、ＲＢを介して、電源８２のプラス８２ｂに接続されている。この抵抗ＲＡ、ＲＢとの間にトランジスタ８８が接続されており、このトランジスタの出力が、このフリップフロップ回路８４の出力とコンピュータ８６の間に接続されている。なお、Ｇ３は、トランジスタ８８の接地である。
【００７９】
このように構成される検出制御部７６では、図１３の９０において、図１３および図１４に示したような方形波電圧が印加される。
これにより、下記の数式３に示されているように、発振周波数ｆと静電容量Ｃｓとの関係が得られる。
【００８０】
【数３】
2004125465.tif 000006
【００８１】
なお、この場合、デューティー比であるＲＡ／（ＲＡ＋２ＲＢ）を適切に決めることによって、振幅Ｔを決めることができる。この実施例では、デューティー比として、１．４４を用いた。
このような関係から、図１２のグラフに基づいて、相関関係をとると、図１５のアルコール濃度と発振周波数との関係を示すグラフに示したように、アルコール濃度と発振周波数との間には相関関係があることがわかり、これによりアルコール濃度を検出することが可能である。
【００８２】
このような図１２、図１５のデーターを予め、コンピュータの記憶部に記憶させておき、検出制御部７６で得られたデーターと比較することによって、アルコール濃度を検出することができる。
そして、このアルコール濃度検出装置によって検出されたアルコール濃度に基づいて、識別制御部における液種識別データーを、予め識別制御部に記憶されたアルコール濃度データーに基づいて補正して、液種識別をするようになっている。
【００８３】
ところで、数式２から明らかなように、測定結果を良好にするために、静電容量ＣＳを大きくするためには、電極間の距離ｄを小さくするのが良いことがわかる。
このため、本発明のアルコール濃度検出装置１０では、アルコール濃度検出センサー５８を、下記のように構成している。
【００８４】
すなわち、図１６は、本発明のアルコール濃度検出装置のアルコール濃度検出センサー５８の実施例の概略斜視図、図１７は、図１６の電極配線パターンを示す概略上面図、図１８は、図１７のＢ部拡大図、図１９は、図１６のＣ−Ｃ線での部分拡大断面図である。
図１６〜図１９に示したように、アルコール濃度検出センサー５８は、基材樹脂フィルム９２と、この基材樹脂フィルム９２上に形成した電極配線パターン９４、９６と、電極配線パターン９４、９６の表面を被覆した絶縁樹脂９８とからなるアルコール濃度検出センサー体１１を備えている。そして、このアルコール濃度検出センサー体１１が、図示しない接着剤によって、基板１３に貼着されている。
【００８５】
この場合、基材樹脂フィルム９２としては、柔軟性、耐薬品性などを考慮すれば、ポリイミド樹脂フィルムを用いるのが好ましい。また、図１９に示したように、その厚さＴ１としては、特に限定されるものではない。この実施例では、Ｔ１として４０μｍの厚さのものを用いた。
また、プラス側の電極配線パターン９４と、接地（マイナス側）の電極配線パターン９６はそれぞれ、櫛歯状の複数の正電極９４ａと負電極９６ａとが、交互に入り組んだ形状である。なお、図１６中、９４ｂ、９６ｂは、それぞれ取り出し電極部を示している。
【００８６】
このように構成することによって、非常に電極間の距離が小さい複数の電極を、全体としてコンパクトに配設することができる。
この場合、図１７に示したように、電極の長さＬ１としては、特に限定されるものではないが、被検査液体の静電容量を考慮すれば１００μｍ以上が望ましい。この実施例では、Ｌ１として１０ｍｍの長さのものを用いた。
【００８７】
また、図１８に示したように、正電極９４ａと負電極９６ａの幅Ｗ１としては、特に限定されるものではないが、静電容量を考慮すれば、１〜５０μｍ好ましくは５〜１５μｍとするのが望ましい。また、正電極９４ａと負電極９６ａの間の幅Ｗ２としては、特に限定されるものではないが、静電容量を考慮すれば、１〜５０μｍ好ましくは５〜１５μｍとするのが望ましい。この実施例では、Ｗ１／Ｗ２＝３０／３０μｍのものを用いた。
【００８８】
さらに、櫛歯状の正電極９４ａと負電極９６ａの数は、特に限定されるものではないが、静電容量を考慮すれば、１本以上で、好ましくは本数の多い方が望ましい。この実施例では、６４対（合計１２８本）の櫛歯状の電極のものを用いた。
また、図１９に示したように、電極配線パターン９４、９６の厚さＴ２としては、特に限定されるものではないが、静電容量を考慮すれば、１〜５０μｍ好ましくは５〜１５μｍとするのが望ましい。この実施例では、Ｔ２が１０μｍのものを用いた。
【００８９】
この場合、後述するように、電極配線パターン９４、９６は、基材樹脂フィルム９２の一方の面に積層された導電性金属箔を選択的にエッチングして、所定形状の配線パターンを形成したものである。
このような導電性金属箔ととしては、特に限定されるものではないが、銅箔であるのが好ましく、これにより、導電性が良好で、極めて正確で迅速にアルコールの濃度を検出することが可能となる。
【００９０】
さらに、絶縁樹脂９８としては、ウレタン樹脂、ポリイミド樹脂、エポキシ系樹脂から選択した１種もしくはそれ以上の絶縁樹脂からなるのが好ましい。
このような樹脂を絶縁樹脂９８として使用することによって、電極配線パターン９４、９６の表面に絶縁樹脂を容易に塗設することができる。
また、図１９に示したように、絶縁樹脂９８の厚さＴ３としては、特に限定されるものではないが、絶縁樹脂自体の静電容量がセンシングに影響しないことを考慮すれば、絶縁性、強度を維持しつつより薄いことが望ましい。この実施例では、Ｔ３が１８μｍのものを用いた。
【００９１】
さらに、基板１３としては、特に材質は限定されるものではないが、絶縁性を考慮すれば、ガラス基板、セラミックス基板、樹脂基板などが採用可能である。その厚さとしては、特に限定されるものではないが、絶縁性、強度などを考慮すれば、１００〜１０００μｍ，好ましくは２５０〜６００μｍとするのが望ましい。この実施例では、厚さが３６０μｍのものを用いた。
【００９２】
このように構成することによって、基材樹脂フィルム９２上に形成した電極配線パターン９４、９６を用いることによって、電極間の距離を小さくとれるので、上記数式２から明らかなように、静電容量ＣＳを大きくでき、測定結果が良好となる。
しかも、アルコール濃度検出センサー５８が、基材樹脂フィルム９２と、基材樹脂フィルム９２上に形成した電極配線パターン９４、９６と、電極配線パターン９４、９６の表面を被覆した絶縁樹脂９８とから構成されているので、センサー自体が、フレキシブルで、薄く極めて小さく、コンパクトであり、どこにでも設置でき設計上の自由度が高くなる。
【００９３】
さらに、電極配線パターン９４、９６の表面が絶縁樹脂９８によって被覆されているので、電極間の絶縁が良好で水分の影響がなく、自動車などの躯体からの電磁波の影響を受けないようにシールドでき、しかも、アルコール濃度の正確な測定を実施することが可能である。
また、電極が、直接ガソリンなどのガソリンと接触しないので、経時劣化やガソリン中の異物などにより動作不良をひきおこすことがなく、正確にかつ迅速にアルコール濃度の検出を行うことができる。
【００９４】
このように構成される本発明のアルコール濃度検出装置のアルコール濃度検出センサーの製造方法について、図２０に基づいて説明する。
先ず、図２０（Ａ）に示したように、基材樹脂フィルム９２の一方の面に導電性金属箔１５を、図示しない接着剤を用いて圧着により貼着する（導電性金属箔貼着工程）。
【００９５】
そして、図２０（Ｂ）に示したように、この導電性金属箔１５の上面にフォトレジスト１７を、例えば、スピンコーター（３０００ｒｐｍ）を用いて、全面に塗布する（フォトレジスト塗布工程）。
次に、図２０（Ｃ）に示したように、フォトレジスト１７を所定の配線パターンに応じた形状のフォトレジストマスク１９を使用して所望の電極配線パターン形状に、例えば、紫外線によって露光する（フォトレジスト露光工程）。
【００９６】
そして、図２０（Ｄ）に示したように、露光されたフォトレジスト部分１７ａを現像液によって溶解除去する（フォトレジスト溶解除去工程）。
次に、図２０（Ｅ）に示したように、フォトレジスト１７ｂで覆われていない導電性金属箔部分１５ａを、酸、アルカリなどのエッチング液でエッチング処理して除去して、所定の配線パターン形状１５ｂにする（エッチング処理工程）。
【００９７】
そして、図２０（Ｆ）に示したように、アセトンなどの溶解除去液で、フォトレジスト１７ｂを溶解除去する（フォトレジスト溶解除去工程）。
次に、図２０（Ｇ）に示したように、フォトレジストが除去された表面に、例えば、スクリーン印刷によって、絶縁樹脂９８を塗設してアルコール濃度検出センサー体１１を得る（絶縁樹脂塗設工程）。
【００９８】
最後に、図２０（Ｈ）および図１９に示したように、絶縁樹脂塗設工程で得られたアルコール濃度検出センサー体１１を、基板１３上に貼着する（基板貼着工程）。
このような本発明のアルコール濃度検出装置のアルコール濃度検出センサー５８の製造方法によれば、非常に電極間の距離が小さい、例えば、５μｍ〜５０μｍ程度の範囲の電極配線パターンを得ることができるので、静電容量ＣＳを大きくでき、測定結果が良好となり、しかも、センサー自体が薄く極めて小さく、コンパクトになり、どこにでも設置でき設計上の自由度が高いアルコール濃度検出センサーを簡単かつ大量に供給することができる。
【００９９】
図２１は、本発明のアルコール濃度検出装置のアルコール濃度検出センサー５８の別の実施例の概略斜視図、図２２は、図２１の電極配線パターンを示す概略上面図、図２３は、図２２のＢ部拡大図、図２４は、図２１のＣ−Ｃ線での部分拡大断面図である。
この実施例のアルコール濃度検出センサー５８では、基本的には、図１６〜図１９に示した実施例のアルコール濃度検出センサー５８と同様な構成であるので、同様な構成部材には、ダッシュを付した参照番号で示し、その詳細な説明を省略する。
【０１００】
この実施例のアルコール濃度検出センサー５８では、基板９２’と、この基板９２’上に形成した電極配線パターン９４’、９６’と、電極配線パターン９４’、９６’の表面を被覆した絶縁被覆９８’とを備えている。
この場合、電極配線パターン９４’、９６’は、基板９２’の一方の面にスパッタリングで形成された導電性金属薄膜を選択的にエッチングして、所定形状の配線パターンを形成したものである。
【０１０１】
このような導電性金属薄膜としては、特に限定されるものではないが、ニッケル、銅、白金などを用いることでき、好適には、耐酸化性などを考慮すれば、白金とするのが望ましい。
また、図２４に示したように、電極配線パターン９４’、９６’の厚さＴ２としては、特に限定されるものではないが、スパッタリングによって薄膜形成時の効率を考慮すれば、０．１〜１．０μｍ、好ましくは、０．１〜０．５μｍとするのが望ましい。
【０１０２】
さらに、基板９２’としては、特に材質は限定されるものではないが、スパッタリングなどによって影響を受けることがない材質であることを考慮すれば、ガラス基板、アルミナなどのセラミックス基板、樹脂基板などが採用可能である。その厚さとしては、特に限定されるものではないが、絶縁性、強度などを考慮すれば、１００〜１０００μｍ，好ましくは２５０〜６００μｍとするのが望ましい。この実施例では、厚さが３６０μｍのものを用いた。そのサイズとしては、スパッタリング装置の大きさにもよるが、好適には、２インチ平方、４インチ平方のサイズのものを用いることができる。
【０１０３】
また、絶縁被覆９８’としては、特に限定されるものではないが、ＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３などから選択した１種もしくはそれ以上の緻密な絶縁被覆からなるのが好ましい。
この場合、絶縁被覆９８’は、化学気相蒸着法（ＣＶＤ）で形成するのが好ましい。
【０１０４】
このように構成することによって、化学気相蒸着法（ＣＶＤ）で、例えば、ＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３などの、ガソリン、アルコールなどの被検査液体に影響されない極めて緻密で薄い絶縁被覆を得ることができ、センサー自体が薄く極めて小さく、コンパクトにすることができる。
また、図２４に示したように、絶縁被覆９８’の厚さＴ３としては、特に限定されるものではないが、絶縁性、強度など絶縁被覆自体の静電容量がセンシングに影響しないことを考慮すれば，絶縁性，強度を維持しつつ、より薄いことが望ましい。この実施例では、Ｔ３が１μｍのものを用いた。
【０１０５】
このように構成することによって、基板９２’上に形成した電極配線パターン９４’、９６’を用いることによって、電極間の距離を小さくとれるので、数式２から明らかなように、静電容量ＣＳを大きくでき、測定結果が良好となる。
しかも、アルコール濃度検出センサーが、基板９２’と、基板９２’上に形成した電極配線パターン９４’、９６’と、電極配線パターン９４’、９６’の表面を被覆した絶縁被覆９８’とから構成されているので、センサー自体が薄く極めて小さく、コンパクトであり、どこにでも設置でき設計上の自由度が高くなる。
【０１０６】
さらに、電極配線パターンの表面が絶縁被覆９８’によって被覆されているので、電極間の絶縁が良好で水分の影響がなく、自動車などの躯体からの電磁波の影響を受けないようにシールドでき、しかも、アルコール濃度の正確な測定を実施することが可能である。
また、電極が、直接ガソリンなどのガソリンと接触しないので、経時劣化やガソリン中の異物などにより動作不良をひきおこすことがなく、正確にかつ迅速にアルコール濃度の検出を行うことができる。
【０１０７】
しかも、基板９２’を備えているので、アルコール濃度検出センサーの装置への組み付け、取り付けが容易になる。
さらに、スパッタリングによって、非常に電極間の距離が小さい、例えば、５μｍ〜５０μｍ程度の範囲の電極間距離で、その厚さもスパッタリングにより０．１〜５μｍの厚さの電極配線パターンを得ることができるので、静電容量ＣＳを大きくでき、測定結果が良好となる。
【０１０８】
このように構成される本発明のアルコール濃度検出装置のアルコール濃度検出センサーの製造方法について、図２５に基づいて説明する。
先ず、図２５（Ａ）に示したように、基板９２’の一方の面にスパッタリングで導電性金属薄膜１５’を形成する（導電性金属薄膜形成工程）。
そして、図２５（Ｂ）に示したように、この導電性金属薄膜１５’の上面にフォトレジスト１７を、例えば、スピンコーター（３０００ｒｐｍ）を用いて、全面に塗布する（フォトレジスト塗布工程）。
【０１０９】
次に、図２５（Ｃ）に示したように、フォトレジスト１７を所定の配線パターンに応じた形状のフォトレジストマスク１９を使用して所望の電極配線パターン形状に、例えば、紫外線によって露光する（フォトレジスト露光工程）。
そして、図２５（Ｄ）に示したように、露光されたフォトレジスト部分１７ａを現像液によって溶解除去する（フォトレジスト溶解除去工程）。
【０１１０】
次に、図２５（Ｅ）に示したように、フォトレジスト１７ｂで覆われていない導電性金属薄膜部分１５ａを、例えば、アルゴンイオンなどを用いて、ドライエッチング処理して除去して、所定の配線パターン形状１５ｂにする（エッチング処理工程）。
そして、図２５（Ｆ）に示したように、アセトンなどの溶解除去液で、フォトレジスト１７ｂを溶解除去する（フォトレジスト溶解除去工程）。
【０１１１】
最後に、図２５（Ｇ）に示したように、フォトレジストが除去された表面に、化学気相蒸着法（ＣＶＤ）で絶縁被覆９８‘を形成する（絶縁被覆形成設工程）。このように構成することによって、非常に電極間の距離が小さい、例えば、５μｍ〜５０μｍ程度の範囲の電極間距離で、その厚さもスパッタリングにより０．１〜５μｍの厚さの電極配線パターンを得ることができるので、静電容量ＣＳを大きくでき、測定結果が良好となり、しかも、センサー自体が薄く極めて小さく、コンパクトになり、どこにでも設置でき設計上の自由度が高いアルコール濃度検出センサーを簡単かつ大量に供給することができる。
【０１１２】
図２６は、このように構成されるガソリンの液種識別装置１０を、自動車システムに適用した実施例を示す、図２８と同様な概略図である。
なお、図２８と同じ構成部材には、同じ参照番号を付してその詳細な説明を省略する。
この自動車システム１００では、ガソリンタンク１０８内またはガソリンポンプ１１０の上流側に、ガソリンの液種識別装置１０を配設している。
【０１１３】
このガソリンの液種識別装置１０によって、ガソリンタンク１０８内またはガソリンポンプ１１０の上流側または下流側（なお、この実施例では、説明の便宜上、上流側の場合を示した）のガソリンの液種識別を行ってガソリンの種類に応じて、制御装置１２０の制御によって、着火タイミング制御装置１２２によって、着火タイミングを調整するように構成されている。
【０１１４】
すなわち、例えば、軽質な（蒸発し易い）ガソリンＮｏ．７が識別された場合には、着火タイミングを早め、逆に、重質な（蒸発しにくい）ガソリンＡ２が識別された場合には、着火タイミングを遅めるように制御される。
これによって、特にエンジン、触媒装置が暖まっていないエンジン始動時においても、トルクが減少することなく、排気ガス中のＨＣの量も低減でき、しかも燃費の向上も図ることができる。
【０１１５】
図２７は、このように構成されるガソリンの液種識別装置１０を、自動車システムに適用した実施例を示す、図２８と同様な概略図である。
なお、図２８と同じ構成部材には、同じ参照番号を付してその詳細な説明を省略する。
この自動車システム１００では、ガソリンタンク１０８内またはガソリンポンプ１１０の上流側に、ガソリンの液種識別装置１０を配設している。
【０１１６】
このガソリンの液種識別装置１０によって、ガソリンタンク１０８内またはガソリンポンプ１１０の上流側または下流側（なお、この実施例では、説明の便宜上、上流側の場合を示した）のガソリンの液種識別を行ってガソリンの種類に応じて、制御装置１２０の制御によって、ガソリン圧縮制御装置１２４によって、ガソリンの圧縮率を調整するように構成されている。
【０１１７】
すなわち、例えば、軽質な（蒸発し易い）ガソリンＮｏ．７が識別された場合には、圧縮率を低くし、逆に、重質な（蒸発しにくい）ガソリンＡ２が識別された場合には、圧縮率を高めるように制御される。
これによって、特にエンジン、触媒装置が暖まっていないエンジン始動時においても、トルクが減少することなく、排気ガス中のＨＣの量も低減でき、しかも燃費の向上も図ることができる。
【０１１８】
以上、本発明の好ましい実施例を説明したが、本発明はこれに限定されることはなく、例えば、パルス電圧Ｐ、サンプリング回数などは適宜変更することができるなど本発明の目的を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。
【０１１９】
【発明の効果】
本発明によれば、パルス電圧を所定時間印加するだけで良いので、短時間の加熱で、しかも、ガソリンを引火する温度に加熱することなく、正確かつ迅速にガソリンの種類を識別することが可能である。
すなわち、ガソリンの動粘度とセンサー出力との相関関係を利用し、自然対流を利用しており、しかも、１パルスの印加電圧を利用しているので、正確かつ迅速にガソリンの種類を識別することが可能である。
【０１２０】
また、本発明によれば、１パルスの印加電圧に対して、所定回数のサンプリングの平均値に基づいて、電圧出力差Ｖ０を正確に得ることができるので、正確かつ迅速にガソリンの種類を識別することが可能である。
また、本発明によれば、予め記憶された所定の参照ガソリンについての、温度に対する電圧出力差の相関関係である検量線データーに基づいて、被識別ガソリンについて得られた電圧出力差Ｖ０によって、ガソリンの種別を識別するので、より正確で迅速にガソリンの種別を識別することが可能である。
【０１２１】
また、本発明によれば、被識別ガソリンの測定温度における電圧出力差Ｖ０についての液種電圧出力Ｖｏｕｔを、所定の閾値参照ガソリンについての測定温度における電圧出力差についての出力電圧と相関させて補正するので、温度による電圧出力差Ｖ０の影響をなくして、液種電圧出力Ｖｏｕｔをガソリンの性状とより正確に相関関係を付与することができ、さらに正確で迅速にガソリンの種別を識別することが可能である。
【０１２２】
また、本発明によれば、機械的動作を行う機構部分が存在しないので、経時劣化やガソリン中の異物などにより動作不良をひきおこすことがなく、正確にかつ迅速にガソリンの液種体識別を行うことができる。
しかも、センサー部を極めて小型に構成できるので、熱応答性が極めて良好で正確なガソリンの液種識別を行うことができる。
【０１２３】
また、本発明によれば、液種識別センサーヒーターのヒーターと、識別用液温センサーと、液温センサーとが、直接被識別ガソリンと接触しないので、経時劣化やガソリン中の異物などにより動作不良をひきおこすことがなく、正確にかつ迅速にガソリンの液種体識別を行うことができる。
しかも、本発明によれば、アルコール濃度検出装置によって検出されたアルコール濃度に基づいて、識別制御部における液種識別データーを、予め識別制御部に記憶されたアルコール濃度データーに基づいて補正して、液種識別をするように構成したので、さらに、正確にしかも迅速にガソリンの種類を識別することが可能である。
【０１２４】
また、本発明によれば、基材樹脂フィルム上に形成した電極配線パターンを用いることによって、電極間の距離を小さくとれるので、数式２から明らかなように、静電容量ＣＳを大きくでき、測定結果が良好となる。
しかも、アルコール濃度検出センサーが、基材樹脂フィルムと、該基材樹脂フィルム上に形成した電極配線パターンと、該電極配線パターンの表面を被覆した絶縁樹脂とから構成されているので、センサー自体が、フレキシブルで、薄く極めて小さく、コンパクトであり、どこにでも設置でき設計上の自由度が高くなる。
【０１２５】
さらに、電極配線パターンの表面が絶縁樹脂によって被覆されているので、電極間の絶縁が良好で水分の影響がなく、自動車などの躯体からの電磁波の影響を受けないようにシールドでき、しかも、アルコール濃度の正確な測定を実施することが可能である。
また、本発明によれば、エッチングによって、非常に電極間の距離が小さい、例えば、５μｍ〜５０μｍ程度の範囲の電極配線パターンを得ることができるので、静電容量ＣＳを大きくでき、測定結果が良好となる。
【０１２６】
また、本発明によれば、基板上に形成した電極配線パターンを用いることによって、電極間の距離を小さくとれるので、後述する数式２から明らかなように、静電容量ＣＳを大きくでき、測定結果が良好となる。
しかも、アルコール濃度検出センサーが、基板と、該基板上に形成した電極配線パターンと、該電極配線パターンの表面を被覆した絶縁被覆とから構成されているので、センサー自体が薄く極めて小さく、コンパクトであり、どこにでも設置でき設計上の自由度が高くなる。
【０１２７】
さらに、電極配線パターンの表面が絶縁被覆によって被覆されているので、電極間の絶縁が良好で水分の影響がなく、自動車などの躯体からの電磁波の影響を受けないようにシールドでき、しかも、アルコール濃度の正確な測定を実施することが可能である。
また、本発明によれば、スパッタリングによって、非常に電極間の距離が小さい、例えば、５μｍ〜５０μｍ程度の範囲の電極間距離で、その厚さもスパッタリングにより０．１〜５μｍの厚さの電極配線パターンを得ることができるので、静電容量ＣＳを大きくでき、測定結果が良好となる。
【０１２８】
また、本発明によれば、化学気相蒸着法（ＣＶＤ）で、例えば、ＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３などの、ガソリン、アルコールなどのガソリンに影響されない極めて緻密で薄い絶縁被覆を得ることができ、センサー自体が薄く極めて小さく、コンパクトにすることができる。
また、電極が、直接ガソリンなどのガソリンと接触しないので、経時劣化やガソリン中の異物などにより動作不良をひきおこすことがなく、正確にかつ迅速にアルコール濃度の検出を行うことができる。
【０１２９】
しかも、基板を備えているので、アルコール濃度検出センサーの装置への組み付け、取り付けが容易になる。
また、本発明によれば、櫛歯状の複数の正電極と負電極とが、交互に入り組んだ形状であるので、非常に電極間の距離が小さい複数の電極を、全体としてコンパクトに配設することができる。
【０１３０】
従って、エッチング、スパッタリングによって、非常に電極間の距離が小さい、例えば、それぞれ、５μｍ〜５０μｍ程度の範囲の電極配線パターンを得ることができるので、静電容量ＣＳを大きくでき、測定結果が良好となる。
また、本発明によれば、ガソリン中のアルコール濃度を正確にかつ迅速に検出することができ、アンチノック剤として、アルコール、例えば、エタノールの添加量に相当するガソリンを余分に添加することによって、トルクを一定になるように制御することが可能となる。
【０１３１】
また、本発明によれば、自動車において、正確かつ迅速にガソリンの種類を識別することが可能であるとともに、ガソリンの種類の識別結果に基づいて着火タイミングを調整することができるので、ガソリンの種類に応じて、適切な着火タイミングを得ることができる。
また、本発明によれば、自動車において、正確かつ迅速にガソリンの種類を識別することが可能であるとともに、ガソリンの種類の識別結果に基づいてガソリンの圧縮率を調整することができるので、ガソリンの種類に応じて、適切なガソリンの圧縮率を得ることができる。
【０１３２】
従って、特にエンジン、触媒装置が暖まっていないエンジン始動時においても、トルクが減少することなく、排気ガス中のＨＣの量も低減でき、しかも燃費の向上も図ることができるなどの幾多の顕著で特有な作用効果を奏する極めて優れた発明である。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本発明のガソリンの液種識別装置の実施例の概略上面図である。
【図２】図２は、図１のＡ−Ａ線での断面図である。
【図３】図３は、図１の右側面図である。
【図４】図４は、図１の左側面図である。
【図５】図５は、図２の液種識別センサー装着状態を示す部分拡大断面図である。
【図６】図６は、液種識別センサーの断面図である。
【図７】図７は、液種識別センサーの薄膜チップ部の積層状態を示す部分拡大分解斜視図である。
【図８】図８は、本発明のガソリンの液種識別装置の実施例の概略回路構成図である。
【図９】図９は、本発明のガソリンの液種識別装置を用いた液種識別方法を示す時間−電圧の関係を示すグラフである。
【図１０】図１０は、本発明のガソリンの液種識別装置を用いた液種識別方法を示す検量線を示すグラフである。
【図１１】図１１は、図１０は、本発明のガソリンの液種識別装置を用いた液種識別方法の出力補正方法を示すグラフである。
【図１２】図１２は、アルコールの濃度と静電容量の関係を示すグラフである。
【図１３】図１３は、本発明のアルコール濃度検出装置の概略回路構成図である。
【図１４】図１４は、本発明のアルコール濃度検出装置で印加される方形波電圧の概略図である。
【図１５】図１５は、アルコール濃度と発振周波数との関係を示すグラフである。
【図１６】図１６は、本発明のアルコール濃度検出装置のアルコール濃度検出センサーの実施例の概略斜視図である。
【図１７】図１７は、図１６の電極配線パターンを示す概略上面図である。
【図１８】図１８は、図１７のＢ部拡大図である。
【図１９】図１９は、図１６のＣ−Ｃ線での部分拡大断面図である。
【図２０】図２０は、本発明のアルコール濃度検出装置のアルコール濃度検出センサーの製造方法を示す概略図である。
【図２１】図２１は、本発明のアルコール濃度検出装置のアルコール濃度検出センサーの別の実施例の概略斜視図である。
【図２２】図２２は、図２１の電極配線パターンを示す概略上面図である。
【図２３】図２３は、図２２のＢ部拡大図である。
【図２４】図２４は、図２１のＣ−Ｃ線での部分拡大断面図である。
【図２５】図２５は、本発明のアルコール濃度検出装置のアルコール濃度検出センサーの製造方法を示す概略図である。
【図２６】図２６は、本発明のガソリンの液種識別装置１０を、自動車システムに適用した実施例を示す、図２８と同様な概略図である。
【図２７】図２７は、本発明のガソリンの液種識別装置１０を、自動車システムに適用した実施例を示す、図２８と同様な概略図である。
【図２８】図２８は、従来の自動車システムの概略図である。
【図２９】図２９は、ガソリンの蒸留性状を示すグラフである。
【図３０】図３０は、従来の光学式アルコール濃度測定装置の概略図である。
【図３１】図３１は、従来の静電容量式アルコール濃度センサーの断面図である。
【符号の説明】
１０　　　液種識別装置
１１　　　アルコール濃度検出センサー体
１２　　　液種識別装置本体
１３　　　基板
１４　　　第１の流路
１５　　　導電性金属箔（導電性金属薄膜）
１５ａ　導電性金属箔部分（導電性金属薄膜部分）
１５ｂ　配線パターン形状
１６　　　第２の流路
１７　　　フォトレジスト
１７ａ　フォトレジスト部分
１７ｂ　フォトレジスト
１８　　　ガソリン流入口
１９　　　フォトレジストマスク
２０　　　ガソリン液種識別室
２２　　　液種識別センサー用開口部
２４　　　液種識別センサー
２５　　　液種識別センサーヒーター
２６　　　識別用液温センサー
２８　　　液温センサー
３０　　　モールド樹脂
３２　　　リード電極
３３　　　比誘電率
３４　　　薄膜チップ部
３６　　　フィン
３８　　　ボンディングワイヤー
４０　　　基板
４４　　　層間絶縁膜
４８　　　発熱体電極
５０　　　保護膜
５２　　　電極パッド
５４　　　ガソリン排出口
５６　　　アルコール分検出室
５８　　　アルコール濃度検出センサー
６４　　　抵抗
６８　　　センサーブリッジ回路
７０　　　増幅器
７２　　　コンピュータ
７４　　　ヒーター
７６　　　検出制御部
７８　　　増幅器
８０　　　増幅器
８２　　　電源
８２ａ　マイナス
８２ｂ　プラス
８４　　　フリップフロップ回路
８６　　　コンピュータ
８８　　　トランジスタ
９２　　　基材樹脂フィルム
９２’　基板
９４　　　電極配線パターン
９４ａ　正電極
９６　　　電極配線パターン
９６ａ　負電極
９８　　　絶縁樹脂
９８’　絶縁被覆
１００　自動車システム
１０４　空気流量センサー
１０６　エンジン
１０８　ガソリンタンク
１１０　ガソリンポンプ
１１２　センサー
１１４　燃料噴射制御装置
１１６　触媒装置
１１８　酸素濃度センサー
１２０　制御装置
１２２　着火タイミング制御装置
１２４　ガソリン圧縮制御装置
２００　光学式アルコール濃度測定装置
２０２　第１の投光部
２０４　第１の受光部
２０６　第２の投光部
２０８　第２の受光部
２１０　測定部
３００　静電容量式アルコール濃度センサー
３０２　ハウジング
３０４　外側電極
３０６　中心電極
３０８　絶縁樹脂
Ｐ　　　　　　パルス電圧
Ｔ　　　　　　測定温度
Ｖ０　　　　　電圧出力差
Ｖ１　　　　　電平均初期電圧
Ｖ１　　　　　平均初期電圧
Ｖ２　　　　　平均ピーク電圧
Ｖｏｕｔ　　　液種電圧出力
【図１】
2004125465.tif 000007
【図２】
2004125465.tif 000008
【図３】
2004125465.tif 000009
【図４】
2004125465.tif 000010
【図５】
2004125465.tif 000011
【図６】
2004125465.tif 000012
【図７】
2004125465.tif 000013
【図８】
2004125465.tif 000014
【図９】
2004125465.tif 000015
【図１０】
2004125465.tif 000016
【図１１】
2004125465.tif 000017
【図１２】
2004125465.tif 000018
【図１３】
2004125465.tif 000019
【図１４】
2004125465.tif 000020
【図１５】
2004125465.tif 000021
【図１６】
2004125465.tif 000022
【図１７】
2004125465.tif 000023
【図１８】
2004125465.tif 000024
【図１９】
2004125465.tif 000025
【図２０】
2004125465.tif 000026
【図２１】
2004125465.tif 000027
【図２２】
2004125465.tif 000028
【図２３】
2004125465.tif 000029
【図２４】
2004125465.tif 000030
【図２５】
2004125465.tif 000031
【図２６】
2004125465.tif 000032
【図２７】
2004125465.tif 000033
【図２８】
2004125465.tif 000034
【図２９】
2004125465.tif 000035
【図３０】
2004125465.tif 000036
【図３１】
2004125465.tif 000037
【手続補正書】
【提出日】平成15年12月25日(2003.12.25)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガソリンの種類を識別するガソリンの液種識別装置であって、
液種識別装置本体内に導入された被識別ガソリンを一時滞留させるガソリン液種識別室と、
前記ガソリン液種識別室内に配設された液種識別センサーヒーターと、
前記液種識別センサーヒーターから一定間隔離間して、前記ガソリン液種識別室内に配設された液温センサーとを備え、
前記液種識別センサーヒーターが、ヒーターと、該ヒーターの近傍に配設された識別用液温センサーとを備え、
前記液種識別センサーヒーターに、パルス電圧を所定時間印加して、前記ヒーターによって、前記ガソリン液種識別室内に一時滞留した被識別ガソリンを加熱し、前記識別用液温センサーの初期温度とピーク温度との間の温度差に対応する電圧出力差Ｖ０であって、
前記パルス電圧を印加する前の初期電圧を所定回数サンプリングした平均初期電圧Ｖ１と、前記パルス電圧を印加した後のピーク電圧を所定回数サンプリングした平均ピーク電圧Ｖ２との間の電圧差、すなわち、
Ｖ０＝Ｖ２−Ｖ１
によって、液種を識別するように構成した識別制御部を備えるとともに、
アルコール分検出室を備え、このアルコール分検出室に、
アルコール濃度検出センサーの電極間にガソリンを導入することによって、電極間でのガソリンの比誘電率の変化を発振周波数で計測することによって、ガソリン中のアルコール濃度を検出するアルコール濃度検出装置が配設されており、
前記アルコール濃度検出装置によって検出されたアルコール濃度に基づいて、前記識別制御部における液種識別データーを、予め識別制御部に記憶されたアルコール濃度データーに基づいて補正して、液種識別をするように構成されていることを特徴とするガソリンの液種識別装置。
【請求項２】
前記識別制御部が、予め識別制御部に記憶された所定の参照ガソリンについての、温度に対する電圧出力差の相関関係である検量線データーに基づいて、
前記被識別ガソリンについて得られた前記電圧出力差Ｖ０によって、ガソリンの種別を識別するように構成されていることを特徴とする請求項１に記載のガソリンの液種識別装置。
【請求項３】
前記識別制御部が、前記被識別ガソリンの測定温度における電圧出力差Ｖ０についての液種電圧出力Ｖｏｕｔを、
所定の閾値参照ガソリンについての測定温度における電圧出力差についての出力電圧と相関させて補正するように構成されていることを特徴とする請求項１から２のいずれかに記載のガソリンの液種識別装置。
【請求項４】
前記液種識別センサーヒーターが、ヒーターと、識別用液温センサーとが絶縁層を介して積層された積層状液種識別センサーヒーターであることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載のガソリンの液種識別装置。
【請求項５】
前記液種識別センサーヒーターのヒーターと識別用液温センサーとが、それぞれ金属フィンを介して、被識別ガソリンと接触するように構成されていることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載のガソリンの液種識別装置。
【請求項６】
前記液温センサーが、金属フィンを介して、被識別ガソリンと接触するように構成されていることを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載のガソリンの液種識別装置。
【請求項７】
前記アルコール濃度検出センサーが、基材樹脂フィルムと、該基材樹脂フィルム上に形成した電極配線パターンと、該電極配線パターンの表面を被覆した絶縁樹脂とを含むアルコール濃度検出センサー体を備えることを特徴とする請求項１から６のいずれかに記載のガソリンの液種識別装置。
【請求項８】
前記アルコール濃度検出センサー体が、基板上に貼着されていることを特徴とする請求項７に記載のガソリンの液種識別装置。
【請求項９】
前記電極配線パターンが、前記基材樹脂フィルムの一方の面に積層された導電性金属箔を選択的にエッチングして、所定形状の配線パターンを形成したものであることを特徴とする請求項７から８のいずれかに記載のガソリンの液種識別装置。
【請求項１０】
前記アルコール濃度検出センサーが、基板と、該基板上に形成した電極配線パターンと、該電極配線パターンの表面を被覆した絶縁被覆とを備えることを特徴とする請求項１から６のいずれかに記載のガソリンの液種識別装置。
【請求項１１】
前記電極配線パターンが、前記基板の一方の面にスパッタリングで形成された導電性金属薄膜を選択的にエッチングして、所定形状の配線パターンを形成したものであることを特徴とする請求項１０に記載のガソリンの液種識別装置。
【請求項１２】
前記絶縁被覆が、化学気相蒸着法（ＣＶＤ）で形成した絶縁被覆であることを特徴とする請求項１０から１１のいずれかに記載のガソリンの液種識別装置。
【請求項１３】
前記電極配線パターンが、櫛歯状の複数の正電極と負電極とが、交互に入り組んだ形状であることを特徴とする請求項７から１２のいずれかに記載のガソリンの液種識別装置。
【請求項１４】
ガソリンの種類を識別するガソリンの液種識別方法であって、
ヒーターと、該ヒーターの近傍に配設された識別用液温センサーとを備えた液種識別センサーヒーターに、パルス電圧を所定時間印加して、前記ヒーターによって、被識別ガソリンを加熱し、前記識別用液温センサーの初期温度とピーク温度との間の温度差に対応する電圧出力差Ｖ０であって、
前記パルス電圧を印加する前の初期電圧を所定回数サンプリングした平均初期電圧Ｖ１と、前記パルス電圧を印加した後のピーク電圧を所定回数サンプリングした平均ピーク電圧Ｖ２との間の電圧差、すなわち、
　Ｖ０＝Ｖ２−Ｖ１
によって、液種を識別するとともに、
アルコール濃度検出センサーの電極間にガソリンを導入することによって、電極間でのガソリンの比誘電率の変化を発振周波数で計測することによって、ガソリン中のアルコール濃度を検出して、
前記アルコール濃度検出装置によって検出されたアルコール濃度に基づいて、前記識別制御部における液種識別データーを、予め識別制御部に記憶されたアルコール濃度データーに基づいて補正して、液種識別をすることを特徴とするガソリンの液種識別方法。
【請求項１５】
予め記憶された所定の参照ガソリンについての、温度に対する電圧出力差の相関関係である検量線データーに基づいて、
前記被識別ガソリンについて得られた前記電圧出力差Ｖ０によって、ガソリンの種別を識別することを特徴とする請求項１４に記載のガソリンの液種識別方法。
【請求項１６】
前記被識別ガソリンの測定温度における電圧出力差Ｖ０についての液種電圧出力Ｖｏｕｔを、
所定の閾値参照ガソリンについての測定温度における電圧出力差についての出力電圧と相関させて補正することを特徴とする請求項１４から１５のいずれかに記載のガソリンの液種識別方法。
【請求項１７】
前記液種識別センサーヒーターが、ヒーターと、識別用液温センサーとが絶縁層を介して積層された積層状液種識別センサーヒーターであることを特徴とする請求項１４から１６のいずれかに記載のガソリンの液種識別方法。
【請求項１８】
前記液種識別センサーヒーターのヒーターと識別用液温センサーとが、それぞれ金属フィンを介して、被識別ガソリンと接触するように構成されていることを特徴とする請求項１４から１７のいずれかに記載のガソリンの液種識別方法。
【請求項１９】
前記液温センサーが、金属フィンを介して、被識別ガソリンと接触するように構成されていることを特徴とする請求項１４から１８のいずれかに記載のガソリンの液種識別方法。
【請求項２０】
前記アルコール濃度検出センサーが、基材樹脂フィルムと、該基材樹脂フィルム上に形成した電極配線パターンと、該電極配線パターンの表面を被覆した絶縁樹脂とを含むアルコール濃度検出センサー体を備えることを特徴とする請求項１４から１９のいずれかに記載のガソリンの液種識別方法。
【請求項２１】
前記アルコール濃度検出センサー体が、基板上に貼着されていることを特徴とする請求項２０に記載のガソリンの液種識別方法。
【請求項２２】
前記電極配線パターンが、前記基材樹脂フィルムの一方の面に積層された導電性金属箔を選択的にエッチングして、所定形状の配線パターンを形成したものであることを特徴とする請求項２０から２１のいずれかに記載のガソリンの液種識別方法。
【請求項２３】
前記アルコール濃度検出センサーが、基板と、該基板上に形成した電極配線パターンと、該電極配線パターンの表面を被覆した絶縁被覆とを備えることを特徴とする請求項１４から１９のいずれかに記載のガソリンの液種識別方法。
【請求項２４】
前記電極配線パターンが、前記基板の一方の面にスパッタリングで形成された導電性金属薄膜を選択的にエッチングして、所定形状の配線パターンを形成したものであることを特徴とする請求項２３に記載のガソリンの液種識別方法。
【請求項２５】
前記絶縁被覆が、化学気相蒸着法（ＣＶＤ）で形成した絶縁被覆であることを特徴とする請求項２３から２４のいずれかに記載のガソリンの液種識別方法。
【請求項２６】
前記電極配線パターンが、櫛歯状の複数の正電極と負電極とが、交互に入り組んだ形状であることを特徴とする請求項２０から２５のいずれかに記載のガソリンの液種識別方法。
【請求項２７】
ガソリンの種類を識別する自動車のガソリンの液種識別装置であって、
ガソリンタンク内またはガソリンポンプの上流側または下流側に、請求項１から１３のいずれかのガソリンの液種識別装置を配設したことを特徴とする自動車のガソリンの液種識別装置。
【請求項２８】
ガソリンの種類を識別する自動車のガソリンの液種識別方法であって、
ガソリンタンク内またはガソリンポンプの上流側または下流側のガソリンを、請求項１４から２６のいずれかのガソリンの液種識別方法を用いて、ガソリンの種類を識別することを特徴とする自動車のガソリンの液種識別方法。
【請求項２９】
自動車の排気ガスの低減装置であって、
ガソリンタンク内またはガソリンポンプの上流側または下流側に、請求項１から１３のいずれかのガソリンの液種識別装置を配設するとともに、
前記ガソリンの液種識別装置で識別されたガソリンの種類に基づいて、着火タイミングを調整する着火タイミング制御装置を備えることを特徴とする自動車の排気ガスの低減装置。
【請求項３０】
自動車の排気ガスの低減方法であって、
ガソリンタンク内またはガソリンポンプの上流側または下流側のガソリンを、請求項１４から２６のいずれかのガソリンの液種識別方法を用いて、ガソリンの種類を識別するとともに、
前記ガソリンの液種識別装置で識別されたガソリンの種類に基づいて、着火タイミングを調整することを特徴とする自動車の排気ガスの低減方法。
【請求項３１】
自動車の排気ガスの低減装置であって、
ガソリンタンク内またはガソリンポンプの上流側または下流側に、請求項１から１３のいずれかのガソリンの液種識別装置を配設するとともに、
前記ガソリンの液種識別装置で識別されたガソリンの種類に基づいて、ガソリンの圧縮率を調整するガソリン圧縮制御装置を備えることを特徴とする自動車の排気ガスの低減装置。
【請求項３２】
自動車の排気ガスの低減方法であって、
ガソリンタンク内またはガソリンポンプの上流側または下流側のガソリンを、請求項１４から２６のいずれかのガソリンの液種識別方法を用いて、ガソリンの種類を識別するとともに、
前記ガソリンの液種識別装置で識別されたガソリンの種類に基づいて、ガソリンの圧縮率を調整することを特徴とする自動車の排気ガスの低減方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１７】
この非特許文献１の静電容量式アルコール濃度センサー３００は、図３１に示したように、ハウジング３０２の内部に、外側電極３０４、中心電極３０６を、絶縁樹脂３０８を介して装着した構成である。
しかしながら、特許文献２の光学式アルコール濃度測定装置では、透過光を利用しているので、ガソリンの組成による影響を受けやすく、また、例えば、不純物などによって、ガソリンが透明でない場合には、測定できないかまたは正確な測定ができないことになる。


【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６４】
また、液種識別センサーヒーター２５のヒーター７４が、コンピュータ７２の制御によって印加電圧が制御されるようになっている。
このように構成されるガソリンの液種識別装置１０では、以下のようにして、ガソリンの液種識別が行われる。
先ず、ガソリンの液種識別装置１０の第１の流路１４のガソリン流入口１８から被識別ガソリンを流入させて、第２の流路１６のガソリン液種識別室２０に一時滞留させた状態とする。


【手続補正４】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図６】
2004125465.tif 000038