燃料性状传感器的制造方法
燃料性状传感器的制造方法
【技术领域】
[0001]在本说明书中记载的技术涉及一种用于检测燃料的性状的燃料性状传感器。
【背景技术】
[0002]专利文献1公开一种用于检测燃料箱内的燃料是否氧化劣化的传感器。专利文献1的传感器在网状的保护构件的内部配置有电导率较低的离子交换物和与该离子交换物接触的电极对。专利文献1的传感器于在燃料箱内不存在水分时利用保护构件使离子交换物和燃料分离。在由于燃料箱内的水分而燃料氧化时，水溶性的氧化物从保护构件的外部向内部移动。在氧化物移动到保护构件的内部时，由氧化物和电极对构成电池。专利文献1的传感器将电压计连接于电极对，通过检测出在保护构件的内部构成了电池而检测出燃料劣化了的状况。
[0003]现有技术文献
[0004]专利文献
[0005]专利文献1:日本特开2011 — 226843号公报
【发明内容】
_6] 发明要解决的问题
[0007]专利文献1的传感器在水分混入到燃料箱内而产生了水溶性的氧化物的情况下检测燃料的劣化。因此，专利文献1的传感器无法检测相对于水而言是难溶性的物质、燃料其自身所含有的杂质等。例如，为了检测相对于水而言是难溶性的物质，需要使用与专利文献1的传感器不同的传感器。专利文献1的传感器只能针对燃料的性状进行限定性的检测，通用性较低。本说明书的目的在于提供一种通用性较高的燃料性状传感器。
_8] 用于解决问题的方案
[0009]在本说明书中公开的燃料性状传感器检测在内燃机中使用的燃料的性状。该燃料性状传感器包括基板、第1导线、第2导线、布线部、判断部。基板配置在与燃料接触的位置。第1导线连接于基板。第2导线连接于基板，并且与第1导线之间空开间隔地配置。布线部设置在基板上，连接第1导线和第2导线。此外，布线部能与燃料所含有的杂质进行反应而使第1导线和第2导线之间不导通。判断部判断第1导线和第2导线之间是否导通。
[0010]上述燃料性状传感器在燃料正常的情况下利用布线部使第1导线和第2导线之间导通。但是，于在燃料内存在杂质时，布线部和杂质进行反应，第1导线和第2导线之间变得不导通。判定部判断第1导线和第2导线之间是导通状态还是非导通状态，检测燃料内是否存在杂质。在上述燃料性状传感器中，通过选择布线部的材料，即使在燃料中含有相对于水而言是难溶性的杂质(例如硫化物)的情况下，也能够检测存在杂质的状况。与以往的燃料性状传感器相比较，上述燃料性状传感器简单且通用性较高。
【附图说明】
[0011]图1表示第1实施例的燃料性状传感器的概略图。
[0012]图2表示燃料箱的概略图。
[0013]图3表示说明布线部的形状的图。
[0014]图4表示布线部已腐蚀的状态。
[0015]图5表示与图4相比布线部进一步腐蚀了的状态。
[0016]图6表示说明第1实施例的燃料性状传感器的动作的图。
[0017]图7表示布线部的变形例。
[0018]图8表示图7的布线部已腐蚀的状态。
[0019]图9表示布线部的另一个变形例。
[0020]图10表示图9的布线部已腐蚀的状态。
[0021]图11表示与图9相比布线部进一步腐蚀了的状态。
[0022]图12表示第1实施例的燃料性状传感器的具体的一个形态。
[0023]图13表示第1实施例的燃料性状传感器的具体的另一个形态。
[0024]图14表示第1实施例的燃料性状传感器的具体的另一个形态。
[0025]图15表示第2实施例的燃料性状传感器的概略图。
[0026]图16表示说明第2实施例的燃料性状传感器的动作的图。
[0027]图17表示说明第2实施例的燃料性状传感器的动作的图。
[0028]图18表示说明第2实施例的燃料性状传感器的动作的图。
[0029]图19表示第3实施例的燃料性状传感器的概略图。
[0030]图20表示对布线部和水分检测部的配置部位进行说明的图。
[0031]图21表示对布线部和水分检测部的配置部位进行说明的图。
[0032]图22表示对布线部和水分检测部的配置部位进行说明的图。
[0033]图23表示说明第3实施例的燃料性状传感器的动作的图。
[0034]图24表示说明第3实施例的燃料性状传感器的动作的图。
[0035]图25表示说明第3实施例的燃料性状传感器的动作的图。
[0036]图26表示说明第3实施例的燃料性状传感器的动作的图。
[0037]图27表示第4实施例的燃料性状传感器的概略图。
[0038]图28表示第5实施例的燃料性状传感器的概略图。
[0039]附图标iP,说曰月
[0040]2、第1导线；4、基板；6、布线部；8、第2导线；16、判断部；100、燃料性状传感器。
【具体实施方式】
[0041]以下，记述在本说明书中的燃料性状传感器的几个技术特征。另外，以下记述的事项分别单独地具有技术上的可用性。
[0042]在本说明书中记载的燃料性状传感器用于检测在内燃机中使用的燃料的性状。具体地讲，燃料性状传感器配置在汽车的燃料箱内，能够检测由于燃料所含有的杂质、水分、燃料的劣化而产生的生成物。另外，作为燃料的一例子，能够列举出汽油。此外，作为燃料(汽油)所含有的杂质的一例子，能够列举出硫磺(硫化物)。
[0043]在本说明书中记载的燃料性状传感器可以包括基板、第1导线、第2导线、布线部、以及判断部。基板也可以是绝缘性。基板可以由不与燃料发生反应的材料形成。基板可以配置在与燃料接触的位置、例如燃料箱内、副箱内、将燃料箱和副箱连通的燃料通路上。第1导线和第2导线可以连接于基板。第1导线可以连接于信号输出部。第2导线可以与第1导线之间空开间隔地配置。即，第1导线和第2导线可以不直接连接。
[0044]布线部可以设置在基板上。布线部可以连接第1导线和第2导线。布线部可以由具有导电性的材料形成。可以利用布线部使第1导线和第2导线之间导通。此外，布线部也可以是薄膜状。布线部可以通过使导电性材料附着于基板的表面而形成。例如，布线部可以通过在基板的表面上涂敷导电性墨而形成。或者，布线部也可以通过对基板表面的预定位置进行镀处理而形成。
[0045]布线部连接第1导线和第2导线即可。布线部可以设置在第1导线和第2导线之间的整个范围内。或者，若布线部连接第1导线和第2导线，则可以在第1导线和第2导线之间设有没有设置布线部的非布线区域。非布线区域相当于没有设置布线部的基板表面。非布线区域也可以在第1导线和第2导线之间反复出现。非布线区域可以与连结第1导线和第2导线的方向(以最短距离连结第1导线和第2导线的直线所延伸的方向，以下称作第1方向)平行地延伸。此外，非布线区域也可以沿与第1方向正交的第2方向延伸。在具有非布线区域的情况下，布线部可以具有连接第1导线和第2导线的多个导通路径。或者，布线部也可以具有连接第1导线和第2导线的1个导通路径。
[0046]布线部可以利用会被燃料所含有的杂质腐蚀的材料形成。即，布线部可以与燃料所含有的杂质进行反应而使第1导线和第2导线之间不导通。既可以与杂质进行反应而布线部的材料变为非导电性的物质，也可以与杂质进行反应而使布线部和基板之间的密合性降低，从而布线部自基板剥离。另外，作为杂质的一例子，能够列举出硫磺等。作为布线部的材料的一例子，能够列举出银(Ag)、铜(C u)、铝(A1)、铁(Fe)等。此外，布线部可与杂质进行反应而成为氧化物、氯化物、硫化物等。
[0047]判断部可以包括用于向第1导线输出第1信号的信号输出部和用于自第2导线接收第2信号的信号接收部。此外，判断部可以根据第1信号和第2信号来判断第1导线和第2导线之间是否导通。在第1导线和第2导线之间导通时，从信号输出部输出来的第1信号通过第1导线、布线部，被供给到第2导线。另一方面，在第1导线和第2导线之间不导通的情况下，第1信号不被供给到第2导线。因此，通过解析从第2导线供给到信号接收部的第2信号，能够判断第1导线和第2导线之间是否导通，能够检测在燃料中是否含有杂质。
[0048]在本说明书中记载的燃料性状传感器可以还包括用于检测燃料中的水分的水分检测部。水分检测部可以配置在设有布线部的基板上。即，布线部和水分检测部可以设置在同一个基板上。水分检测部可以是空开间隔地配置的电极对(第1电极、第2电极)。水分检测部可以在第1电极和第2电极之间导通时判定为周围存在水分，在第1电极和第2电极之间不导通时判定为周围不存在水分。第1电极可以连接于信号输出部，第2电极可以连接于信号接收部。即，可以利用同一个判断部判断第1导线和第2导线之间是否导通、以及第1电极和第2电极之间是否导通。此外，可以连接第2电极和第2导线。S卩，从第2电极输出的信号也可以在与从第2导线输出的信号(第2信号)合成的状态下被信号接收部接收。
[0049]【实施例】
[0050](第1实施例)
[0051]如图1所示，燃料性状传感器100包括基板4、第1导线2、第2导线8以及判定部16。基板4配置在与内燃机(省略图示)中使用的燃料接触的位置。第1导线2和第2导线8连接于基板4。第1导线2和第2导线8空开间隔地配置。在基板4的表面设有布线部6。布线部6连接第1导线2和第2导线8。布线部6具有导电性。因此，第1导线2和第2导线8之间导通。布线部6的详细说明见后述。
[0052]判定部16包括信号输出部14和信号接收部12。在信号输出部14上连接有电源18。信号输出部14用于向第1导线2供给信号(电流)。由于利用布线部6使第1导线2和第2导线8之间导通，因此，信号接收部12接收与信号输出部14所输出的信号的波形相同的波形的信号。
[0053]在此，对配置燃料性状传感器100的位置进行说明。图2表示在汽车中使用的燃料箱20的概略图。在燃料箱20内配置有副箱24。积存在燃料箱20内的空间32中的燃料(汽油)利用栗(省略图示)供给到副箱24。空间32内的燃料通过燃料通路30被供给到副箱24内。副箱24内的燃料利用栗26通过管22供给到发动机(省略图示)。
[0054]燃料性状传感器100也可以在燃料箱20内配置在能够与燃料接触的任一个位置。例如，燃料性状传感器100能够配置在积存有燃料的空间32内、燃料通路30内、副箱24内的空间28中。另外，在将燃料性状传感器100配置在空间32内的情况下，也可以配置在底面20a附近。或者，优选的是，将燃料性状传感器100配置在距底面20a向上方3mm?20mm的位置。抑制了布线部6受到积蓄在底面20a上的分离水等的影响，能够更可靠地使布线部6与燃料接触。
[0055]参照图3?图5说明布线部6。通过使导电性的材料(铜或铜化合物)附着于基板4的表面而形成布线部6。布线部6包括多个导通路径6a。各个导通路径6a接触于第1导线2和第2导线8。各个导通路径6a彼此空开间隔地设置。因此，在各个导通路径6a之间出现了没有设置布线部的非布线区域6b。由于各个导通路径6a空开间隔地设置，因此，在第1导线2和第2导线8之间反复出现非布线区域6b。
[0056]布线部6的材料(铜)易于与硫磺(S)发生反应。因此，在燃料中含有硫磺(燃料的品质较差)时，铜和硫磺进行反应(布线部6被硫磺腐蚀)。在布线部6被硫磺腐蚀时，导通路径6a丧失导电性，第1导线2和第2导线8之间变得不导通。或者，在布线部6被硫磺腐蚀时，导通路径6a自基板剥离，第1导线2和第2导线8之间变得不导通。
[0057]图4表示布线部6的一部分已被硫磺腐蚀的状态。导通路径6a的位于布线部6的中央部分的部分被硫磺腐蚀了。但是，导通路径6a的位于布线部6的端部的部分未被腐蚀。因此，在图4的状态中，第1导线2和第2导线8之间导通。像图5那样，布线部6进行腐蚀，在所有的导通路径6a腐蚀时，第1导线2和第2导线8之间变得不导通。通过在第1导线2和第2导线8之间设置可被硫磺腐蚀的布线部6，燃料性状传感器100检测燃料的品质是否良好。
[0058]接着，参照图6说明燃料性状传感器100的动作。波形㈧经时地表示从信号输出部14输出到第1导线2的信号(电流)2a。信号2a在时刻tl上升为高(High)状态，在时刻t2下降为低(Low)状态，在时刻t3上升为高状态，在时刻t4下降为低状态。信号2a重复这样的状态变化。
[0059]波形⑶经时地表示第1导线2和第2导线8之间导通时(图3、图4的状态)信号接收部12所接收的信号12a。如图6所示，信号2a的波形和信号12a的波形相同。波形(C)经时地表示第1导线2和第2导线8之间不导通时(图5的状态)信号接收部12所接收的信号12a。换言之，波形(C)表示信号接收部12未接收信号的状况。波形(B)和波形(C)不同。根据信号接收部12所接收的波形的差异，能够检测布线部6是否连接了第1导线2和第2导线8。S卩，通过解析信号接收部12所接收的波形，能够检测燃料中是否含有硫磺。
[0060]另外，布线部6的材料也可以使用银而替代铜。此外，通过使用铜和/或银作为布线部6的材料，不仅能够检测燃料中是否含有硫磺(硫化物)，也能够检测是否含有氧化物、氯(氯化物)。
[0061]参照图7?图11表示布线部的变形例。如图7所示，布线部6c是1个线形，其一个端部连接于第1导线2，其另一个端部连接于第2导线8。换言之，布线部6c仅包括1个导通路径。布线部6c沿着第1导线2和第2导线8所延伸的方向反复往复。因此，布线部6c的长度长于第1导线2和第2导线8之间的距离。
[0062]图8表示布线部6c的中央部分6d已腐蚀的状态。由于布线部6c仅包括1个导通路径，因此，仅由于布线部6c的一部分腐蚀，第1导线2和第2导线8之间就变得不导通。通过使用布线部6c，与使用具有多个导通路径6a的布线部6相比能够使相对于硫磺等杂质的灵敏度良好。
[0063]如图9所示，布线部6e构成多边形，多边形的内部全部构成导通路径。更具体地讲，布线部6e是将第1导线2和第2导线8之间的距离设为一个边的正方形。布线部6e的面积大于布线部6、6c的面积。通过使用布线部6e，即便无意地损伤布线部6e，也能够防止第1导线2和第2导线8断线。S卩，通过使用布线部6e，能够抑制即便燃料不含有杂质也判断为含有杂质的情况。图10表示布线部6e的一部分劣化的状态。在图10的状态中，由于布线部6e连接第1导线2和第2导线8，因此，第1导线2和第2导线8之间导通。在图11的状态中，布线部6e并未连接第1导线2和第2导线8。在布线部6e达到图11的状态时，检测到燃料中含有杂质。
[0064]在此，参照图12?图14说明燃料性状传感器100的具体的一个形态。在燃料性状传感器100a、100b及100c中，使具备判定部16的电路和布线部6 —体化。判定部16被树脂密封，并未暴露在基板4的表面。树脂使用聚苯硫醚树脂(PPS)、液晶聚合物(LCP)、聚缩醛树脂(Ρ0Μ)等。布线部6暴露在基板的表面。在基板4的内部连接判定部16和布线部6。 [0065]燃料性状传感器100a在基板4的底部和布线部6之间设有间隙4a。通过调整间隙4a的尺寸，能够将从燃料箱20的底面20a (参照图2)到布线部6的距离调整为3mm?20mm。在俯视时燃料性状传感器100b，布线部6和判定部16重叠。燃料性状传感器100b能够减小基板4的尺寸。另外，燃料性状传感器100b具备连接器40，能够从燃料箱20的内部连接于配置在燃料箱20的上部的设备(省略图示)。燃料性状传感器100c在圆柱状的基板4的外周面设有布线部6。在燃料性状传感器100c中，布线部6和判定部16也重叠，能够减小为基板4的尺寸。另外，燃料性状传感器100c包括将燃料箱20的内外连通的连通部42和连接于连通部42的连接器40a。连接器40a在燃料箱20的外部连接于其他设备(省略图示)。
[0066](第2实施例)
[0067]参照图15说明燃料性状传感器200。燃料性状传感器200是燃料性状传感器100的变形例，信号发送部14向多个导线发送信号这一点与燃料性状传感器100有所不同。对于燃料性状传感器200而言，有时通过对与燃料性状传感器100实质上相同的部件标注与燃料性状传感器100相同的附图标记而省略说明。
[0068]在燃料性状传感器200中，信号输出部14向第1导线2和第3导线50输出信号。另外，详细说明见后述，向第1导线2输出的信号和向第3导线50输出的信号不同。第3导线50连接于第2导线8。因此，信号接收部12接收第2导线8的信号和第3导线50的信号的合成波。
[0069]图16表示使用燃料性状传感器200测量燃料的性状的一个形态。波形(A)表示信号输出部14向第1导线2输出的信号2a，波形⑶表不信号输出部14向第3导线50输出的信号50a。根据图16可明确，信号2a和信号50a反相。波形(C)?(E)表不信号接收部12所接收的信号12a。波形(C)表示布线部6连接第1导线2和第2导线8的状态。波形(D)表示布线部6不连接第1导线2和第2导线8的状态。波形(E)表示燃料性状传感器200自身发生故障的状态。根据图16可明确，波形(C)?(E)的形状有所不同。通过使用燃料性状传感器200，除了能够判断燃料内是否含有硫磺之外，也能够判断燃料性状传感器200自身有无故障。
[0070]图17表示使用燃料性状传感器200测量燃料的性状的另一个形态。波形(A)表不信号输出部14向第1导线2输出的信号2a，波形⑶表不信号输出部14向第3导线50输出的信号50a，波形(C)?(E)表示信号接收部12所接收的信号12a。信号2a和信号50a的相位错开。信号2a在时刻tl上升为高状态，在时刻t2下降为低状态，在时刻t5上升为高状态，在时刻t6下降为低状态。信号2a重复这样的状态变化。此外，信号50a在时刻t2和t5之间的期间里，在时刻t3上升为高状态，在时刻t4下降为低状态。信号50a在时刻t6之后也重复同样的状态变化(也参照时刻t7、t8)。
[0071]信号12a在布线部6连接第1导线2和第2导线8时呈波形(C)，在布线部6不连接第1导线2和第2导线8时呈波形(D)，在燃料性状传感器200自身发生故障时呈波形(E)。即便错开信号2a和信号50a的相位而输出，除了能够判断燃料内是否含有硫磺之外，也能够判断燃料性状传感器200自身有无故障。
[0072]图18表示使用燃料性状传感器200测量燃料的性状的另一个形态。波形(A)表不信号输出部14向第1导线2输出的信号2a，波形⑶表不信号输出部14向第3导线50输出的信号50a，波形(C)?(E)表示信号接收部12所接收的信号12a。信号2a和信号50a的相位错开。信号2a在时刻tl上升为高状态，在时刻t2下降为低状态，在时刻t4上升为高状态，在时刻t5下降为低状态。信号2a重复这样的状态变化。信号50a在时刻t2上升为高状态，在时刻t2和时刻t4之间的时刻t3下降为低状态。此外，信号50a在时刻t2上升为高状态，之后也重复同样的状态变化。
[0073]像上述那样，信号2a下降为低状态的时刻和信号50a上升为高状态的时刻相等(时刻t2、t5)。因此，信号12a在布线部6连接第1导线2和第2导线8时呈波形(C)，在布线部6不连接第1导线2和第2导线8时呈波形(D)，在燃料性状传感器200自身发生故障时呈波形(E)。即便这样错开信号2a和信号50a的相位而输出，除了能够判断燃料内是否含有硫磺之外，也能够判断燃料性状传感器200自身有无故障。
[0074](第3实施例)
[0075]参照图19说明燃料性状传感器300。燃料性状传感器300是燃料性状传感器100和200的变形例，具备水分检测部60这一点与燃料性状传感器100、200有所不同。对于燃料性状传感器300而言，有时通过对与燃料性状传感器100、200实质上相同的部件标注与燃料性状传感器100、200相同的附图标记而省略说明。
[0076]水分检测部60具备电极对64。电极对64设置在基板6的表面上。电极对64包括第1电极64a和与第1电极64a之间具有间隔地配置的第2电极64b。在第1电极64a上连接有第3导线62，在第2电极64b上连接有第4导线66。第3导线62连接于信号输出部14。第4导线66连接于信号接收部12。此外，第4导线66连接于第2导线8。S卩，第2电极64b连接于第2导线8。另外，在图19中，设有布线部6的基板4和设有电极对64的基板4分离地表示，但实际上布线部6和基板4设置在同一个基板4上。
[0077]由于第1电极64a和第2电极64b不接触，因此，在电极对64的周围不存在水分时，第3导线62和第4导线66之间不导通。另一方面，在电极对64的周围存在水分时，第1电极64a和第2电极64b短路，第3导线62和第4导线66之间导通。水分检测部60根据第3导线62和第4导线66之间是否导通来检测有无水分。
[0078]在此，参照图20?图22说明配置布线部6和水分检测部64的部位的一例子。另夕卜，在以下的说明中仅表示基板4、布线部6以及水分检测部64(第1电极64a、第2电极64b)，例如省略了导线等的图示。
[0079]图20和图21表示燃料性状传感器300a的概略结构。在燃料性状传感器300a中，利用基板4的表面和背面配置布线部6和水分检测部64。布线部6配置在基板4的表面4s，水分检测部64配置在基板4的背面4r。燃料性状传感器300a能够有效地利用基板4的表面和背面。另外，在将燃料性状传感器300a配置在燃料箱20内时，通过背面4r以与燃料箱20的底面相面对的方式配置，能够高效地检测比重比燃料(汽油)的比重大的水分。
[0080]图22表示燃料性状传感器300b的概略结构。在燃料性状传感器300b中，利用基板4的一个面配置布线部6和水分检测部64这两者。燃料性状传感器300b以基板4的端面4b与燃料箱的底面相面对的方式配置。燃料性状传感器300b能够通过适当地调整从端面4b到水分检测部64的距离hi和从端面4b到布线部6的距离h2而调整为在积蓄在燃料箱内的水分达到预定值时水分检测部64发挥功能。此外，能够调整为布线部6的周围不被水分覆盖而与燃料接触。
[0081]参照图23?图26说明燃料性状传感器300的动作。波形㈧表示信号输出部14向第1导线2输出的信号2a，波形⑶表不从布线部6向第2导线8输出的信号8a，波形(C)表不信号输出部14向第3导线62输出的信号62a，波形⑶表不从第2电极64b向第4导线66输出的信号66a，波形(E)表不信号接收部12所接收的信号12a (信号8a和信号66a的合成波)。另外，信 号2a和信号62a反相。
[0082]图23表示第1导线2和第2导线8之间导通、第1电极64a和第2电极64b之间不导通的状态。即，表示燃料的品质良好、在燃料箱20内没有积蓄水分的状态。信号8a的波形与信号2a的波形相同。信号66a始终是低状态。因此，信号12a的波形与信号2a的波形相同。
[0083]图24表示第1导线2和第2导线8之间不导通、第1电极64a和第2电极64b之间不导通的状态。即，表示燃料中含有杂质、在燃料箱20内没有积蓄水分的状态。信号8a和?目号66a始终是低状态。因此，彳目号12a也始终是低状态。
[0084]图25表示第1导线2和第2导线8之间导通、第1电极64a和第2电极64b之间导通的状态。即，表示燃料的品质良好、在燃料箱20内积蓄了水分的状态。信号8a的波形与信号2a的波形相同。此外，信号66a的波形与信号62a的波形相同。由于信号2a和信号62a反相，因此，信号12a也始终是高状态。
[0085]图26表示第1导线2和第2导线8之间不导通、第1电极64a和第2电极64b之间导通的状态。即，表示燃料中含有杂质、在燃料箱20内积蓄了水分的状态。信号8a始终是低状态。此外，信号66a的波形与信号62a的波形相同。因此，信号12a的波形与信号62a的波形相同。
[0086]像以上那样，燃料性状传感器300能够分别独立地检测燃料中是否含有杂质、在燃料箱内是否积蓄了水分。另外，在燃料性状传感器300中，信号输出部14向第1导线2和第3导线62输出反相的信号(信号2a、62a)。但是，也可以是，如在燃料性状传感器200中向第1导线2和第3导线50输出相位错开的信号2a和信号50a (也参照图17、图18)那样，向第1导线2和第3导线62输出相位错开的信号。
[0087](第4实施例)
[0088]参照图27说明燃料性状传感器400。燃料性状传感器400是燃料性状传感器300的变形例，从信号输出部414输出的信号与从燃料性状传感器300的信号输出部14输出的信号有所不同。对于燃料性状传感器400而言，有时通过对与燃料性状传感器300实质上相同的部件标注与燃料性状传感器300相同或者后两位相同的附图标记而省略说明。
[0089]信号输出部414朝向第1导线2和第3导线62输出相同的信号。但是，在信号输出部414和第3导线62之间配置有反相器415，从信号输出部414输出的信号的相位反转。因此，向布线部6供给的信号和向第1电极64a供给的信号反相。燃料性状传感器400与燃料性状传感器300同样分别独立地检测燃料中是否含有杂质、在燃料箱内是否积蓄了水分。燃料性状传感器400与燃料性状传感器300相比较能够减少信号输出部414所输出的信号。
[0090](第5实施例)
[0091]参照图28说明燃料性状传感器500。燃料性状传感器500是燃料性状传感器300的变形例，从信号输出部514输出的信号与从燃料性状传感器300的信号输出部14输出的信号有所不同。对于燃料性状传感器500而言，有时通过对与燃料性状传感器300实质上相同的部件标注与燃料性状传感器300相同或者后两位相同的附图标记而省略说明。
[0092]信号输出部514始终朝向开关517输出高状态的信号。开关517以恒定的间隔交替地连接于第1导线2和第3导线62。从信号输出部514输出的信号被交替地输入到第1导线2和第3导线62。因此，向布线部6供给的信号和向第1电极64a供给的信号反相。燃料性状传感器500与燃料性状传感器300、400同样能够分别独立地检测燃料中是否含有杂质、在燃料箱内是否积蓄了水分。此外，燃料性状传感器500与燃料性状传感器300相比较能够减少信号输出部514所输出的信号。
[0093]在上述实施例中，对信号输出部输出数字信号的例子进行了说明。信号输出部也可以输出模拟信号。在这种情况下，对于向信号接收部输入的信号而言，也可以使用特定的阈值使信号二值化。此外，在燃料性状传感器300、400及500中，说明了向布线部6供给的信号和向水分检测部60(第1电极64a)供给的信号不同的例子。但是，也可以利用共用的导线连接信号输出部和布线部6、以及信号输出部和水分检测部60 (第1电极64a)。
[0094]以上，详细地说明了本发明的具体例，但这些例子只是例示，并不限定权利要求书。在权利要求书所记载的技术中包含对以上例示的具体例进行各种各样的变形、变更而成的形态。在本说明书或附图中说明的技术要素单独地或者利用各种组合发挥技术上的可用性，并不限定于申请时的权利要求所记载的组合。此外，本说明书或附图所例示的技术同时达到多个目的，达到其中一个目的其自身具有技术上的可用性。
【主权项】
1.一种燃料性状传感器，其用于检测在内燃机中使用的燃料的性状，其中， 基板，其配置在与燃料接触的位置； 第1导线，其连接于所述基板； 第2导线，其连接于所述基板，并且与第1导线之间空开间隔地配置； 布线部，其设置在所述基板上，连接第1导线和第2导线，并且能与燃料所含有的杂质进行反应而使第1导线和第2导线之间不导通；以及 判断部，其用于判断第1导线和第2导线之间是否导通。2.根据权利要求1所述的燃料性状传感器，其中， 布线部是薄膜状。3.根据权利要求1或2所述的燃料性状传感器，其中， 通过使导电性材料附着在所述基板上而形成布线部。4.根据权利要求3所述的燃料性状传感器，其中， 通过在所述基板上涂敷导电性墨而形成布线部。5.根据权利要求3所述的燃料性状传感器，其中， 通过对所述基板上的预定位置进行镀处理而形成布线部。6.根据权利要求1?5中任一项所述的燃料性状传感器，其中， 在第1导线和第2导线之间反复出现没有设置布线部的非布线区域。7.根据权利要求1?5中任一项所述的燃料性状传感器，其中， 判断部包括用于向第1导线输出第1信号的信号输出部和用于自第2导线接收第2信号的信号接收部， 根据第1信号和第2信号来判断第1导线和第2导线之间是否导通。8.根据权利要求7所述的燃料性状传感器，其中， 该燃料性状传感器还包括用于检测燃料中的水分的水分检测部， 水分检测部具有连接于信号输出部的第1电极和与第1电极之间空开间隔地配置并且连接于信号接收部的第2电极， 根据第1电极和第2电极之间是否导通来检测有无水分。9.根据权利要求8所述的燃料性状传感器，其中， 水分检测部配置在所述基板上。10.根据权利要求8或9所述的燃料性状传感器，其中， 第2电极连接于第2导线。
【专利摘要】本发明提供一种通用性较高的燃料性状传感器。燃料性状传感器(100)包括基板(4)、第1导线(2)、第2导线(8)、布线部(6)、判断部(16)。基板(4)配置在与燃料接触的位置。第1导线(2)连接于基板(4)。第2导线(8)连接于基板(4)。此外，第2导线(8)与第1导线(2)之间空开间隔地配置。布线部(6)设置在基板(4)上。布线部(6)连接第1导线(2)和第2导线(8)。此外，布线部(6)能与燃料所含有的杂质进行反应而使第1导线(2)和第2导线(8)变得不导通。判断部(16)判断第1导线(2)和第2导线(8)是否导通。
【IPC分类】G01N33/22, G01N27/00
【公开号】CN105486719
【申请号】CN201510627120
【发明人】池谷昌纪
【申请人】爱三工业株式会社
【公开日】2016年4月13日
【申请日】2015年9月28日
【公告号】US20160097758
【技术领域】
[0001]在本说明书中记载的技术涉及一种用于检测燃料的性状的燃料性状传感器。
【背景技术】
[0002]专利文献1公开一种用于检测燃料箱内的燃料是否氧化劣化的传感器。专利文献1的传感器在网状的保护构件的内部配置有电导率较低的离子交换物和与该离子交换物接触的电极对。专利文献1的传感器于在燃料箱内不存在水分时利用保护构件使离子交换物和燃料分离。在由于燃料箱内的水分而燃料氧化时，水溶性的氧化物从保护构件的外部向内部移动。在氧化物移动到保护构件的内部时，由氧化物和电极对构成电池。专利文献1的传感器将电压计连接于电极对，通过检测出在保护构件的内部构成了电池而检测出燃料劣化了的状况。
[0003]现有技术文献
[0004]专利文献
[0005]专利文献1:日本特开2011 — 226843号公报
【发明内容】
_6] 发明要解决的问题
[0007]专利文献1的传感器在水分混入到燃料箱内而产生了水溶性的氧化物的情况下检测燃料的劣化。因此，专利文献1的传感器无法检测相对于水而言是难溶性的物质、燃料其自身所含有的杂质等。例如，为了检测相对于水而言是难溶性的物质，需要使用与专利文献1的传感器不同的传感器。专利文献1的传感器只能针对燃料的性状进行限定性的检测，通用性较低。本说明书的目的在于提供一种通用性较高的燃料性状传感器。
_8] 用于解决问题的方案
[0009]在本说明书中公开的燃料性状传感器检测在内燃机中使用的燃料的性状。该燃料性状传感器包括基板、第1导线、第2导线、布线部、判断部。基板配置在与燃料接触的位置。第1导线连接于基板。第2导线连接于基板，并且与第1导线之间空开间隔地配置。布线部设置在基板上，连接第1导线和第2导线。此外，布线部能与燃料所含有的杂质进行反应而使第1导线和第2导线之间不导通。判断部判断第1导线和第2导线之间是否导通。
[0010]上述燃料性状传感器在燃料正常的情况下利用布线部使第1导线和第2导线之间导通。但是，于在燃料内存在杂质时，布线部和杂质进行反应，第1导线和第2导线之间变得不导通。判定部判断第1导线和第2导线之间是导通状态还是非导通状态，检测燃料内是否存在杂质。在上述燃料性状传感器中，通过选择布线部的材料，即使在燃料中含有相对于水而言是难溶性的杂质(例如硫化物)的情况下，也能够检测存在杂质的状况。与以往的燃料性状传感器相比较，上述燃料性状传感器简单且通用性较高。
【附图说明】
[0011]图1表示第1实施例的燃料性状传感器的概略图。
[0012]图2表示燃料箱的概略图。
[0013]图3表示说明布线部的形状的图。
[0014]图4表示布线部已腐蚀的状态。
[0015]图5表示与图4相比布线部进一步腐蚀了的状态。
[0016]图6表示说明第1实施例的燃料性状传感器的动作的图。
[0017]图7表示布线部的变形例。
[0018]图8表示图7的布线部已腐蚀的状态。
[0019]图9表示布线部的另一个变形例。
[0020]图10表示图9的布线部已腐蚀的状态。
[0021]图11表示与图9相比布线部进一步腐蚀了的状态。
[0022]图12表示第1实施例的燃料性状传感器的具体的一个形态。
[0023]图13表示第1实施例的燃料性状传感器的具体的另一个形态。
[0024]图14表示第1实施例的燃料性状传感器的具体的另一个形态。
[0025]图15表示第2实施例的燃料性状传感器的概略图。
[0026]图16表示说明第2实施例的燃料性状传感器的动作的图。
[0027]图17表示说明第2实施例的燃料性状传感器的动作的图。
[0028]图18表示说明第2实施例的燃料性状传感器的动作的图。
[0029]图19表示第3实施例的燃料性状传感器的概略图。
[0030]图20表示对布线部和水分检测部的配置部位进行说明的图。
[0031]图21表示对布线部和水分检测部的配置部位进行说明的图。
[0032]图22表示对布线部和水分检测部的配置部位进行说明的图。
[0033]图23表示说明第3实施例的燃料性状传感器的动作的图。
[0034]图24表示说明第3实施例的燃料性状传感器的动作的图。
[0035]图25表示说明第3实施例的燃料性状传感器的动作的图。
[0036]图26表示说明第3实施例的燃料性状传感器的动作的图。
[0037]图27表示第4实施例的燃料性状传感器的概略图。
[0038]图28表示第5实施例的燃料性状传感器的概略图。
[0039]附图标iP,说曰月
[0040]2、第1导线；4、基板；6、布线部；8、第2导线；16、判断部；100、燃料性状传感器。
【具体实施方式】
[0041]以下，记述在本说明书中的燃料性状传感器的几个技术特征。另外，以下记述的事项分别单独地具有技术上的可用性。
[0042]在本说明书中记载的燃料性状传感器用于检测在内燃机中使用的燃料的性状。具体地讲，燃料性状传感器配置在汽车的燃料箱内，能够检测由于燃料所含有的杂质、水分、燃料的劣化而产生的生成物。另外，作为燃料的一例子，能够列举出汽油。此外，作为燃料(汽油)所含有的杂质的一例子，能够列举出硫磺(硫化物)。
[0043]在本说明书中记载的燃料性状传感器可以包括基板、第1导线、第2导线、布线部、以及判断部。基板也可以是绝缘性。基板可以由不与燃料发生反应的材料形成。基板可以配置在与燃料接触的位置、例如燃料箱内、副箱内、将燃料箱和副箱连通的燃料通路上。第1导线和第2导线可以连接于基板。第1导线可以连接于信号输出部。第2导线可以与第1导线之间空开间隔地配置。即，第1导线和第2导线可以不直接连接。
[0044]布线部可以设置在基板上。布线部可以连接第1导线和第2导线。布线部可以由具有导电性的材料形成。可以利用布线部使第1导线和第2导线之间导通。此外，布线部也可以是薄膜状。布线部可以通过使导电性材料附着于基板的表面而形成。例如，布线部可以通过在基板的表面上涂敷导电性墨而形成。或者，布线部也可以通过对基板表面的预定位置进行镀处理而形成。
[0045]布线部连接第1导线和第2导线即可。布线部可以设置在第1导线和第2导线之间的整个范围内。或者，若布线部连接第1导线和第2导线，则可以在第1导线和第2导线之间设有没有设置布线部的非布线区域。非布线区域相当于没有设置布线部的基板表面。非布线区域也可以在第1导线和第2导线之间反复出现。非布线区域可以与连结第1导线和第2导线的方向(以最短距离连结第1导线和第2导线的直线所延伸的方向，以下称作第1方向)平行地延伸。此外，非布线区域也可以沿与第1方向正交的第2方向延伸。在具有非布线区域的情况下，布线部可以具有连接第1导线和第2导线的多个导通路径。或者，布线部也可以具有连接第1导线和第2导线的1个导通路径。
[0046]布线部可以利用会被燃料所含有的杂质腐蚀的材料形成。即，布线部可以与燃料所含有的杂质进行反应而使第1导线和第2导线之间不导通。既可以与杂质进行反应而布线部的材料变为非导电性的物质，也可以与杂质进行反应而使布线部和基板之间的密合性降低，从而布线部自基板剥离。另外，作为杂质的一例子，能够列举出硫磺等。作为布线部的材料的一例子，能够列举出银(Ag)、铜(C u)、铝(A1)、铁(Fe)等。此外，布线部可与杂质进行反应而成为氧化物、氯化物、硫化物等。
[0047]判断部可以包括用于向第1导线输出第1信号的信号输出部和用于自第2导线接收第2信号的信号接收部。此外，判断部可以根据第1信号和第2信号来判断第1导线和第2导线之间是否导通。在第1导线和第2导线之间导通时，从信号输出部输出来的第1信号通过第1导线、布线部，被供给到第2导线。另一方面，在第1导线和第2导线之间不导通的情况下，第1信号不被供给到第2导线。因此，通过解析从第2导线供给到信号接收部的第2信号，能够判断第1导线和第2导线之间是否导通，能够检测在燃料中是否含有杂质。
[0048]在本说明书中记载的燃料性状传感器可以还包括用于检测燃料中的水分的水分检测部。水分检测部可以配置在设有布线部的基板上。即，布线部和水分检测部可以设置在同一个基板上。水分检测部可以是空开间隔地配置的电极对(第1电极、第2电极)。水分检测部可以在第1电极和第2电极之间导通时判定为周围存在水分，在第1电极和第2电极之间不导通时判定为周围不存在水分。第1电极可以连接于信号输出部，第2电极可以连接于信号接收部。即，可以利用同一个判断部判断第1导线和第2导线之间是否导通、以及第1电极和第2电极之间是否导通。此外，可以连接第2电极和第2导线。S卩，从第2电极输出的信号也可以在与从第2导线输出的信号(第2信号)合成的状态下被信号接收部接收。
[0049]【实施例】
[0050](第1实施例)
[0051]如图1所示，燃料性状传感器100包括基板4、第1导线2、第2导线8以及判定部16。基板4配置在与内燃机(省略图示)中使用的燃料接触的位置。第1导线2和第2导线8连接于基板4。第1导线2和第2导线8空开间隔地配置。在基板4的表面设有布线部6。布线部6连接第1导线2和第2导线8。布线部6具有导电性。因此，第1导线2和第2导线8之间导通。布线部6的详细说明见后述。
[0052]判定部16包括信号输出部14和信号接收部12。在信号输出部14上连接有电源18。信号输出部14用于向第1导线2供给信号(电流)。由于利用布线部6使第1导线2和第2导线8之间导通，因此，信号接收部12接收与信号输出部14所输出的信号的波形相同的波形的信号。
[0053]在此，对配置燃料性状传感器100的位置进行说明。图2表示在汽车中使用的燃料箱20的概略图。在燃料箱20内配置有副箱24。积存在燃料箱20内的空间32中的燃料(汽油)利用栗(省略图示)供给到副箱24。空间32内的燃料通过燃料通路30被供给到副箱24内。副箱24内的燃料利用栗26通过管22供给到发动机(省略图示)。
[0054]燃料性状传感器100也可以在燃料箱20内配置在能够与燃料接触的任一个位置。例如，燃料性状传感器100能够配置在积存有燃料的空间32内、燃料通路30内、副箱24内的空间28中。另外，在将燃料性状传感器100配置在空间32内的情况下，也可以配置在底面20a附近。或者，优选的是，将燃料性状传感器100配置在距底面20a向上方3mm?20mm的位置。抑制了布线部6受到积蓄在底面20a上的分离水等的影响，能够更可靠地使布线部6与燃料接触。
[0055]参照图3?图5说明布线部6。通过使导电性的材料(铜或铜化合物)附着于基板4的表面而形成布线部6。布线部6包括多个导通路径6a。各个导通路径6a接触于第1导线2和第2导线8。各个导通路径6a彼此空开间隔地设置。因此，在各个导通路径6a之间出现了没有设置布线部的非布线区域6b。由于各个导通路径6a空开间隔地设置，因此，在第1导线2和第2导线8之间反复出现非布线区域6b。
[0056]布线部6的材料(铜)易于与硫磺(S)发生反应。因此，在燃料中含有硫磺(燃料的品质较差)时，铜和硫磺进行反应(布线部6被硫磺腐蚀)。在布线部6被硫磺腐蚀时，导通路径6a丧失导电性，第1导线2和第2导线8之间变得不导通。或者，在布线部6被硫磺腐蚀时，导通路径6a自基板剥离，第1导线2和第2导线8之间变得不导通。
[0057]图4表示布线部6的一部分已被硫磺腐蚀的状态。导通路径6a的位于布线部6的中央部分的部分被硫磺腐蚀了。但是，导通路径6a的位于布线部6的端部的部分未被腐蚀。因此，在图4的状态中，第1导线2和第2导线8之间导通。像图5那样，布线部6进行腐蚀，在所有的导通路径6a腐蚀时，第1导线2和第2导线8之间变得不导通。通过在第1导线2和第2导线8之间设置可被硫磺腐蚀的布线部6，燃料性状传感器100检测燃料的品质是否良好。
[0058]接着，参照图6说明燃料性状传感器100的动作。波形㈧经时地表示从信号输出部14输出到第1导线2的信号(电流)2a。信号2a在时刻tl上升为高(High)状态，在时刻t2下降为低(Low)状态，在时刻t3上升为高状态，在时刻t4下降为低状态。信号2a重复这样的状态变化。
[0059]波形⑶经时地表示第1导线2和第2导线8之间导通时(图3、图4的状态)信号接收部12所接收的信号12a。如图6所示，信号2a的波形和信号12a的波形相同。波形(C)经时地表示第1导线2和第2导线8之间不导通时(图5的状态)信号接收部12所接收的信号12a。换言之，波形(C)表示信号接收部12未接收信号的状况。波形(B)和波形(C)不同。根据信号接收部12所接收的波形的差异，能够检测布线部6是否连接了第1导线2和第2导线8。S卩，通过解析信号接收部12所接收的波形，能够检测燃料中是否含有硫磺。
[0060]另外，布线部6的材料也可以使用银而替代铜。此外，通过使用铜和/或银作为布线部6的材料，不仅能够检测燃料中是否含有硫磺(硫化物)，也能够检测是否含有氧化物、氯(氯化物)。
[0061]参照图7?图11表示布线部的变形例。如图7所示，布线部6c是1个线形，其一个端部连接于第1导线2，其另一个端部连接于第2导线8。换言之，布线部6c仅包括1个导通路径。布线部6c沿着第1导线2和第2导线8所延伸的方向反复往复。因此，布线部6c的长度长于第1导线2和第2导线8之间的距离。
[0062]图8表示布线部6c的中央部分6d已腐蚀的状态。由于布线部6c仅包括1个导通路径，因此，仅由于布线部6c的一部分腐蚀，第1导线2和第2导线8之间就变得不导通。通过使用布线部6c，与使用具有多个导通路径6a的布线部6相比能够使相对于硫磺等杂质的灵敏度良好。
[0063]如图9所示，布线部6e构成多边形，多边形的内部全部构成导通路径。更具体地讲，布线部6e是将第1导线2和第2导线8之间的距离设为一个边的正方形。布线部6e的面积大于布线部6、6c的面积。通过使用布线部6e，即便无意地损伤布线部6e，也能够防止第1导线2和第2导线8断线。S卩，通过使用布线部6e，能够抑制即便燃料不含有杂质也判断为含有杂质的情况。图10表示布线部6e的一部分劣化的状态。在图10的状态中，由于布线部6e连接第1导线2和第2导线8，因此，第1导线2和第2导线8之间导通。在图11的状态中，布线部6e并未连接第1导线2和第2导线8。在布线部6e达到图11的状态时，检测到燃料中含有杂质。
[0064]在此，参照图12?图14说明燃料性状传感器100的具体的一个形态。在燃料性状传感器100a、100b及100c中，使具备判定部16的电路和布线部6 —体化。判定部16被树脂密封，并未暴露在基板4的表面。树脂使用聚苯硫醚树脂(PPS)、液晶聚合物(LCP)、聚缩醛树脂(Ρ0Μ)等。布线部6暴露在基板的表面。在基板4的内部连接判定部16和布线部6。 [0065]燃料性状传感器100a在基板4的底部和布线部6之间设有间隙4a。通过调整间隙4a的尺寸，能够将从燃料箱20的底面20a (参照图2)到布线部6的距离调整为3mm?20mm。在俯视时燃料性状传感器100b，布线部6和判定部16重叠。燃料性状传感器100b能够减小基板4的尺寸。另外，燃料性状传感器100b具备连接器40，能够从燃料箱20的内部连接于配置在燃料箱20的上部的设备(省略图示)。燃料性状传感器100c在圆柱状的基板4的外周面设有布线部6。在燃料性状传感器100c中，布线部6和判定部16也重叠，能够减小为基板4的尺寸。另外，燃料性状传感器100c包括将燃料箱20的内外连通的连通部42和连接于连通部42的连接器40a。连接器40a在燃料箱20的外部连接于其他设备(省略图示)。
[0066](第2实施例)
[0067]参照图15说明燃料性状传感器200。燃料性状传感器200是燃料性状传感器100的变形例，信号发送部14向多个导线发送信号这一点与燃料性状传感器100有所不同。对于燃料性状传感器200而言，有时通过对与燃料性状传感器100实质上相同的部件标注与燃料性状传感器100相同的附图标记而省略说明。
[0068]在燃料性状传感器200中，信号输出部14向第1导线2和第3导线50输出信号。另外，详细说明见后述，向第1导线2输出的信号和向第3导线50输出的信号不同。第3导线50连接于第2导线8。因此，信号接收部12接收第2导线8的信号和第3导线50的信号的合成波。
[0069]图16表示使用燃料性状传感器200测量燃料的性状的一个形态。波形(A)表示信号输出部14向第1导线2输出的信号2a，波形⑶表不信号输出部14向第3导线50输出的信号50a。根据图16可明确，信号2a和信号50a反相。波形(C)?(E)表不信号接收部12所接收的信号12a。波形(C)表示布线部6连接第1导线2和第2导线8的状态。波形(D)表示布线部6不连接第1导线2和第2导线8的状态。波形(E)表示燃料性状传感器200自身发生故障的状态。根据图16可明确，波形(C)?(E)的形状有所不同。通过使用燃料性状传感器200，除了能够判断燃料内是否含有硫磺之外，也能够判断燃料性状传感器200自身有无故障。
[0070]图17表示使用燃料性状传感器200测量燃料的性状的另一个形态。波形(A)表不信号输出部14向第1导线2输出的信号2a，波形⑶表不信号输出部14向第3导线50输出的信号50a，波形(C)?(E)表示信号接收部12所接收的信号12a。信号2a和信号50a的相位错开。信号2a在时刻tl上升为高状态，在时刻t2下降为低状态，在时刻t5上升为高状态，在时刻t6下降为低状态。信号2a重复这样的状态变化。此外，信号50a在时刻t2和t5之间的期间里，在时刻t3上升为高状态，在时刻t4下降为低状态。信号50a在时刻t6之后也重复同样的状态变化(也参照时刻t7、t8)。
[0071]信号12a在布线部6连接第1导线2和第2导线8时呈波形(C)，在布线部6不连接第1导线2和第2导线8时呈波形(D)，在燃料性状传感器200自身发生故障时呈波形(E)。即便错开信号2a和信号50a的相位而输出，除了能够判断燃料内是否含有硫磺之外，也能够判断燃料性状传感器200自身有无故障。
[0072]图18表示使用燃料性状传感器200测量燃料的性状的另一个形态。波形(A)表不信号输出部14向第1导线2输出的信号2a，波形⑶表不信号输出部14向第3导线50输出的信号50a，波形(C)?(E)表示信号接收部12所接收的信号12a。信号2a和信号50a的相位错开。信号2a在时刻tl上升为高状态，在时刻t2下降为低状态，在时刻t4上升为高状态，在时刻t5下降为低状态。信号2a重复这样的状态变化。信号50a在时刻t2上升为高状态，在时刻t2和时刻t4之间的时刻t3下降为低状态。此外，信号50a在时刻t2上升为高状态，之后也重复同样的状态变化。
[0073]像上述那样，信号2a下降为低状态的时刻和信号50a上升为高状态的时刻相等(时刻t2、t5)。因此，信号12a在布线部6连接第1导线2和第2导线8时呈波形(C)，在布线部6不连接第1导线2和第2导线8时呈波形(D)，在燃料性状传感器200自身发生故障时呈波形(E)。即便这样错开信号2a和信号50a的相位而输出，除了能够判断燃料内是否含有硫磺之外，也能够判断燃料性状传感器200自身有无故障。
[0074](第3实施例)
[0075]参照图19说明燃料性状传感器300。燃料性状传感器300是燃料性状传感器100和200的变形例，具备水分检测部60这一点与燃料性状传感器100、200有所不同。对于燃料性状传感器300而言，有时通过对与燃料性状传感器100、200实质上相同的部件标注与燃料性状传感器100、200相同的附图标记而省略说明。
[0076]水分检测部60具备电极对64。电极对64设置在基板6的表面上。电极对64包括第1电极64a和与第1电极64a之间具有间隔地配置的第2电极64b。在第1电极64a上连接有第3导线62，在第2电极64b上连接有第4导线66。第3导线62连接于信号输出部14。第4导线66连接于信号接收部12。此外，第4导线66连接于第2导线8。S卩，第2电极64b连接于第2导线8。另外，在图19中，设有布线部6的基板4和设有电极对64的基板4分离地表示，但实际上布线部6和基板4设置在同一个基板4上。
[0077]由于第1电极64a和第2电极64b不接触，因此，在电极对64的周围不存在水分时，第3导线62和第4导线66之间不导通。另一方面，在电极对64的周围存在水分时，第1电极64a和第2电极64b短路，第3导线62和第4导线66之间导通。水分检测部60根据第3导线62和第4导线66之间是否导通来检测有无水分。
[0078]在此，参照图20?图22说明配置布线部6和水分检测部64的部位的一例子。另夕卜，在以下的说明中仅表示基板4、布线部6以及水分检测部64(第1电极64a、第2电极64b)，例如省略了导线等的图示。
[0079]图20和图21表示燃料性状传感器300a的概略结构。在燃料性状传感器300a中，利用基板4的表面和背面配置布线部6和水分检测部64。布线部6配置在基板4的表面4s，水分检测部64配置在基板4的背面4r。燃料性状传感器300a能够有效地利用基板4的表面和背面。另外，在将燃料性状传感器300a配置在燃料箱20内时，通过背面4r以与燃料箱20的底面相面对的方式配置，能够高效地检测比重比燃料(汽油)的比重大的水分。
[0080]图22表示燃料性状传感器300b的概略结构。在燃料性状传感器300b中，利用基板4的一个面配置布线部6和水分检测部64这两者。燃料性状传感器300b以基板4的端面4b与燃料箱的底面相面对的方式配置。燃料性状传感器300b能够通过适当地调整从端面4b到水分检测部64的距离hi和从端面4b到布线部6的距离h2而调整为在积蓄在燃料箱内的水分达到预定值时水分检测部64发挥功能。此外，能够调整为布线部6的周围不被水分覆盖而与燃料接触。
[0081]参照图23?图26说明燃料性状传感器300的动作。波形㈧表示信号输出部14向第1导线2输出的信号2a，波形⑶表不从布线部6向第2导线8输出的信号8a，波形(C)表不信号输出部14向第3导线62输出的信号62a，波形⑶表不从第2电极64b向第4导线66输出的信号66a，波形(E)表不信号接收部12所接收的信号12a (信号8a和信号66a的合成波)。另外，信 号2a和信号62a反相。
[0082]图23表示第1导线2和第2导线8之间导通、第1电极64a和第2电极64b之间不导通的状态。即，表示燃料的品质良好、在燃料箱20内没有积蓄水分的状态。信号8a的波形与信号2a的波形相同。信号66a始终是低状态。因此，信号12a的波形与信号2a的波形相同。
[0083]图24表示第1导线2和第2导线8之间不导通、第1电极64a和第2电极64b之间不导通的状态。即，表示燃料中含有杂质、在燃料箱20内没有积蓄水分的状态。信号8a和?目号66a始终是低状态。因此，彳目号12a也始终是低状态。
[0084]图25表示第1导线2和第2导线8之间导通、第1电极64a和第2电极64b之间导通的状态。即，表示燃料的品质良好、在燃料箱20内积蓄了水分的状态。信号8a的波形与信号2a的波形相同。此外，信号66a的波形与信号62a的波形相同。由于信号2a和信号62a反相，因此，信号12a也始终是高状态。
[0085]图26表示第1导线2和第2导线8之间不导通、第1电极64a和第2电极64b之间导通的状态。即，表示燃料中含有杂质、在燃料箱20内积蓄了水分的状态。信号8a始终是低状态。此外，信号66a的波形与信号62a的波形相同。因此，信号12a的波形与信号62a的波形相同。
[0086]像以上那样，燃料性状传感器300能够分别独立地检测燃料中是否含有杂质、在燃料箱内是否积蓄了水分。另外，在燃料性状传感器300中，信号输出部14向第1导线2和第3导线62输出反相的信号(信号2a、62a)。但是，也可以是，如在燃料性状传感器200中向第1导线2和第3导线50输出相位错开的信号2a和信号50a (也参照图17、图18)那样，向第1导线2和第3导线62输出相位错开的信号。
[0087](第4实施例)
[0088]参照图27说明燃料性状传感器400。燃料性状传感器400是燃料性状传感器300的变形例，从信号输出部414输出的信号与从燃料性状传感器300的信号输出部14输出的信号有所不同。对于燃料性状传感器400而言，有时通过对与燃料性状传感器300实质上相同的部件标注与燃料性状传感器300相同或者后两位相同的附图标记而省略说明。
[0089]信号输出部414朝向第1导线2和第3导线62输出相同的信号。但是，在信号输出部414和第3导线62之间配置有反相器415，从信号输出部414输出的信号的相位反转。因此，向布线部6供给的信号和向第1电极64a供给的信号反相。燃料性状传感器400与燃料性状传感器300同样分别独立地检测燃料中是否含有杂质、在燃料箱内是否积蓄了水分。燃料性状传感器400与燃料性状传感器300相比较能够减少信号输出部414所输出的信号。
[0090](第5实施例)
[0091]参照图28说明燃料性状传感器500。燃料性状传感器500是燃料性状传感器300的变形例，从信号输出部514输出的信号与从燃料性状传感器300的信号输出部14输出的信号有所不同。对于燃料性状传感器500而言，有时通过对与燃料性状传感器300实质上相同的部件标注与燃料性状传感器300相同或者后两位相同的附图标记而省略说明。
[0092]信号输出部514始终朝向开关517输出高状态的信号。开关517以恒定的间隔交替地连接于第1导线2和第3导线62。从信号输出部514输出的信号被交替地输入到第1导线2和第3导线62。因此，向布线部6供给的信号和向第1电极64a供给的信号反相。燃料性状传感器500与燃料性状传感器300、400同样能够分别独立地检测燃料中是否含有杂质、在燃料箱内是否积蓄了水分。此外，燃料性状传感器500与燃料性状传感器300相比较能够减少信号输出部514所输出的信号。
[0093]在上述实施例中，对信号输出部输出数字信号的例子进行了说明。信号输出部也可以输出模拟信号。在这种情况下，对于向信号接收部输入的信号而言，也可以使用特定的阈值使信号二值化。此外，在燃料性状传感器300、400及500中，说明了向布线部6供给的信号和向水分检测部60(第1电极64a)供给的信号不同的例子。但是，也可以利用共用的导线连接信号输出部和布线部6、以及信号输出部和水分检测部60 (第1电极64a)。
[0094]以上，详细地说明了本发明的具体例，但这些例子只是例示，并不限定权利要求书。在权利要求书所记载的技术中包含对以上例示的具体例进行各种各样的变形、变更而成的形态。在本说明书或附图中说明的技术要素单独地或者利用各种组合发挥技术上的可用性，并不限定于申请时的权利要求所记载的组合。此外，本说明书或附图所例示的技术同时达到多个目的，达到其中一个目的其自身具有技术上的可用性。
【主权项】
1.一种燃料性状传感器，其用于检测在内燃机中使用的燃料的性状，其中， 基板，其配置在与燃料接触的位置； 第1导线，其连接于所述基板； 第2导线，其连接于所述基板，并且与第1导线之间空开间隔地配置； 布线部，其设置在所述基板上，连接第1导线和第2导线，并且能与燃料所含有的杂质进行反应而使第1导线和第2导线之间不导通；以及 判断部，其用于判断第1导线和第2导线之间是否导通。2.根据权利要求1所述的燃料性状传感器，其中， 布线部是薄膜状。3.根据权利要求1或2所述的燃料性状传感器，其中， 通过使导电性材料附着在所述基板上而形成布线部。4.根据权利要求3所述的燃料性状传感器，其中， 通过在所述基板上涂敷导电性墨而形成布线部。5.根据权利要求3所述的燃料性状传感器，其中， 通过对所述基板上的预定位置进行镀处理而形成布线部。6.根据权利要求1?5中任一项所述的燃料性状传感器，其中， 在第1导线和第2导线之间反复出现没有设置布线部的非布线区域。7.根据权利要求1?5中任一项所述的燃料性状传感器，其中， 判断部包括用于向第1导线输出第1信号的信号输出部和用于自第2导线接收第2信号的信号接收部， 根据第1信号和第2信号来判断第1导线和第2导线之间是否导通。8.根据权利要求7所述的燃料性状传感器，其中， 该燃料性状传感器还包括用于检测燃料中的水分的水分检测部， 水分检测部具有连接于信号输出部的第1电极和与第1电极之间空开间隔地配置并且连接于信号接收部的第2电极， 根据第1电极和第2电极之间是否导通来检测有无水分。9.根据权利要求8所述的燃料性状传感器，其中， 水分检测部配置在所述基板上。10.根据权利要求8或9所述的燃料性状传感器，其中， 第2电极连接于第2导线。
【专利摘要】本发明提供一种通用性较高的燃料性状传感器。燃料性状传感器(100)包括基板(4)、第1导线(2)、第2导线(8)、布线部(6)、判断部(16)。基板(4)配置在与燃料接触的位置。第1导线(2)连接于基板(4)。第2导线(8)连接于基板(4)。此外，第2导线(8)与第1导线(2)之间空开间隔地配置。布线部(6)设置在基板(4)上。布线部(6)连接第1导线(2)和第2导线(8)。此外，布线部(6)能与燃料所含有的杂质进行反应而使第1导线(2)和第2导线(8)变得不导通。判断部(16)判断第1导线(2)和第2导线(8)是否导通。
【IPC分类】G01N33/22, G01N27/00
【公开号】CN105486719
【申请号】CN201510627120
【发明人】池谷昌纪
【申请人】爱三工业株式会社
【公开日】2016年4月13日
【申请日】2015年9月28日
【公告号】US20160097758
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