[发明专利]浓度检测装置

说明书

技术领域

本发明涉及浓度检测装置。更具体而言，涉及一种适合对供给内燃机的乙醇混合燃料中的乙醇浓度进行检测的浓度检测装置。

背景技术

近年来，从减少汽油消耗量等观点出发，将CO、HC的排出量少的乙醇作为内燃机的燃料而使用的方案备受瞩目，例如公知有一种具有能够使用汽油与乙醇混合后的燃料的内燃机的车辆（FFV）。含有乙醇燃料的混合燃料根据乙醇的浓度的不同其最佳的空燃比也不同。因此，为了进行恰当的空燃比控制，希望得到能够更准确地把握混合燃料中的乙醇浓度的简易的装置。

专利文献1中公开了一种以往的对乙醇混合燃料中的乙醇浓度进行检测的浓度检测装置。在专利文献1的浓度检测装置中，乙醇浓度传感器与线圈L串联连接。乙醇浓度传感器的导电率通过对其电路施加低电流来检测。而且，在由乙醇浓度传感器和线圈L构成的LC谐振电路中产生的谐振频率被作为静电电容对应值而检测出。通过对该频率进行频率－电压变换来计算出电压值，可计算出乙醇浓度传感器的静电电容。在专利文献1的浓度检测装置中，基于该静电电容检测出混合燃料中的乙醇浓度。

专利文献1:日本实开平5－33054号公报

专利文献2:日本特开平7－306172号公报

专利文献3:日本特开2009－145131号公报

在如专利文献1那样的以往的浓度检测装置中，通过检测包括乙醇浓度传感器以及所连接的电容器、线圈等的电路整体中产生的电压、谐振频率，来检测导电率、静电电容。因此，除了起因于燃料的分量值以外，该检测值中例如包括起因于传感器自身的电极、电容器、线圈、导线等（以下称为“电极等”）的分量值。因此，除了起因于乙醇浓度的变化量之外，导电率、静电电容的变化量中还包括因电极等的劣化而引起的变化量。因此，一般认为在电极等的劣化大的情况下，因劣化引起的导电率、静电电容的变化量变大、计算出的乙醇浓度与实际的浓度之间的偏差变大。

发明内容

因此，本发明的目的在于解决上述课题，提供一种被改良成能够将因电极的劣化等而引起的检测值的偏差抑制得小地来检测乙醇浓度的浓度检测装置。

为了实现上述目的，第1发明涉及对乙醇混合燃料中的乙醇浓度进行检测的浓度检测装置，其具备：

频率控制单元，其控制对分离配置的一对电极施加的交流电压的频率；

电阻分量值检测单元，其检测向上述电极间施加了阻抗的电容分量值为零的第1频率的交流电压时的、上述电极间的第1电阻分量值，并且检测向上述电极间施加了阻抗的电容分量值为零且与上述第1频率不同的第2频率的交流电压时的、上述电极间的第2电阻分量值；和

浓度推定单元，其根据上述第1电阻分量值与上述第2电阻分量值之差来推定乙醇浓度。

第2发明基于第1发明而提出，还具备对乙醇混合燃料的温度进行检测的温度检测单元，

上述浓度推定单元根据上述第1电阻分量值与上述第2电阻分量值之差、和由上述温度检测单元检测出的温度，来推定乙醇浓度。

第3发明基于第1发明而提出，还具备：

电容分量值计算单元，其计算出施加了上述第1频率与上述第2频率之间的规定的第3频率时的、上述电极间的电容分量值；和

温度推定单元，其根据上述第1电阻分量值与上述第2电阻分量值之差、和上述电容分量值，来检测乙醇混合燃料的温度。

第4发明基于第1或者第2发明而提出，还具备：

温度检测单元，其检测乙醇混合燃料的温度；

电容分量值计算单元，其计算出施加了上述第1频率与上述第2频率之间的规定的第3频率时的、上述电极间的电容分量值；和

水分浓度计算单元，其根据上述第1电阻分量值与第2电阻分量值之差、上述电容分量值以及由上述温度检测单元检测出的温度，来计算乙醇混合燃料中的水分浓度。

根据第1发明，可根据阻抗的电容分量值为零且对应彼此不同的第1、第2频率的交流电压的第1电阻分量值与第2电阻分量值之差，来检测乙醇浓度。由此，能够将因电极、浓度检测装置的导线等引起的电阻分量值从装置的电路整体的电阻中除去。从而，可以除去因电极等的劣化等而对检测值的影响，能够仅基于起因于燃料分量值的电阻分量值就准确地检测出乙醇的浓度。

根据第2发明，可根据第1电阻分量值与第2电阻分量值之差、和混合燃料的温度，来推定乙醇浓度。乙醇的导电率还根据温度发生变化。因此，通过根据温度来推定浓度，能够更准确地推定乙醇浓度。