專利名稱：燃料性狀檢測(cè)裝置的異常檢測(cè)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及燃料性狀檢測(cè)裝置的異常檢測(cè)裝置。
背景技術(shù)：
由生物質(zhì)(biomass)生產(chǎn)出的燃料(例如乙醇)與以往燃料(例如汽油)的混合燃料被用于汽車等的內(nèi)燃機(jī)。在汽油與乙醇中理論空燃比、發(fā)熱量等燃料特性是不同的。所以，乙醇一汽油混合燃料的特性根據(jù)其乙醇的濃度而發(fā)生變化。因此，為了在使用乙醇一汽油混合燃料的情況下恰當(dāng)?shù)乜刂苾?nèi)燃機(jī)，需要對(duì)燃料的乙醇濃度進(jìn)行檢測(cè)的裝置。作為能夠檢測(cè)燃料的乙醇濃度的裝置，公知有靜電電容式的燃料性狀檢測(cè)裝置。靜電電容式燃料性狀檢測(cè)裝置具有在燃料供給路徑上設(shè)置的一對(duì)電極，對(duì)該電極間的靜電電容 進(jìn)行測(cè)定。在汽油與乙醇中，介電常數(shù)大不相同。因此，上述靜電電容根據(jù)在電極間存在的燃料的乙醇濃度而發(fā)生變化。因此，通過測(cè)定電極間的靜電電容，就能夠檢測(cè)出乙醇濃度。在規(guī)定了有義務(wù)搭載車載式故障診斷系統(tǒng)(0BD系統(tǒng))的法規(guī)中，針對(duì)上述那樣的靜電電容式的燃料性狀檢測(cè)裝置，也要求判定其是否正在正常動(dòng)作，并在產(chǎn)生了異常的情況下高精度檢測(cè)出該異常。在日本特開2008 - 309047號(hào)公報(bào)中作為診斷對(duì)提供給內(nèi)燃機(jī)的燃料的醇濃度進(jìn)行檢測(cè)的醇濃度檢測(cè)單元的異常的方法，公開了一種根據(jù)醇濃度檢測(cè)值的變化量(例如本次值與上次值之差)是否在規(guī)定范圍內(nèi)來進(jìn)行診斷的方法。專利文獻(xiàn)I:日本特開2008 - 309047號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)2:日本特開2009 - 145131號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)3:日本特開平4 - 101032號(hào)公報(bào)在靜電電容式燃料性狀檢測(cè)裝置中，有時(shí)燃料中含有的橡膠(gum)成分在電極間緩緩地積蓄、或者在電極上形成銹而導(dǎo)致靜電電容的測(cè)定值產(chǎn)生變化(誤差)。在這樣的情況下，由于無法準(zhǔn)確地檢測(cè)出燃料性狀，所以需要將其檢測(cè)為異常。但是，在上述的日本特開2008 — 309047號(hào)公報(bào)所公開的簡(jiǎn)易的診斷方法中，無法將上述的橡膠成分的堆積、銹的產(chǎn)生那樣的緩慢變化檢測(cè)為異常。另一方面，在日本特開平4 一 101032號(hào)公報(bào)中，公開了一種根據(jù)醇濃度傳感器的輸出電壓值是否處于允許范圍內(nèi)來判定醇濃度傳感器是否異常的方法。在這樣的方法中，即便能夠在檢測(cè)值因傳感器部的斷線等而成為極端值的情況下檢測(cè)出異常，也難以將橡膠成分的堆積、銹的產(chǎn)生那樣小的變化檢測(cè)為異常。另外，為了進(jìn)行故障診斷，還考慮過再設(shè)置一對(duì)參照電極的方法，但會(huì)存在傳感器構(gòu)造復(fù)雜化以及大型化，成本上升等問題。而且，由于在參照電極上也會(huì)發(fā)生橡膠成分的積蓄、銹的產(chǎn)生等異常，所以還是存在即使與參照電極進(jìn)行比較也未必能夠準(zhǔn)確地進(jìn)行故障診斷這一問題
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明鑒于上述的問題點(diǎn)而提出，其目的在于，提供一種能夠準(zhǔn)確地診斷基于電極間的靜電電容來檢測(cè)燃料性狀的燃料性狀檢測(cè)裝置的異常的裝置。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，第I發(fā)明涉及的燃料性狀檢測(cè)裝置的異常檢測(cè)裝置，是對(duì)燃料性狀檢測(cè)裝置的異常進(jìn)行檢測(cè)的裝置，其中，上述燃料性狀檢測(cè)裝置基于在內(nèi)燃機(jī)的燃料供給路徑上設(shè)置的一對(duì)電極間的靜電電容的測(cè)定值來檢測(cè)燃料性狀，上述內(nèi)燃機(jī)能夠使用含有規(guī)定燃料成分的燃料，上述規(guī)定燃料成分具有介電常數(shù)根據(jù)電場(chǎng)的頻率而變化的特性，該燃料性狀檢測(cè)裝置的異常檢測(cè)裝置具備頻率切換單元，其將對(duì)上述兩電極間施加的交變電壓的頻率切換成上述規(guī)定燃料成分的介電常數(shù)為不同值的多個(gè)頻率；測(cè)定單元，其在上述多個(gè)頻率的各個(gè)頻率下測(cè)定上述靜電電容；存儲(chǔ)單元，其存儲(chǔ)頻率特性信息，上述頻率特性信息是在上述燃料性狀檢測(cè)裝置 正常的情況下燃料性狀和上述靜電電容的頻率特性之間的關(guān)系所涉及的信息；以及診斷單元，其基于上述測(cè)定單元的測(cè)定結(jié)果和上述頻率特性信息來診斷上述燃料性狀檢測(cè)裝置的異常。另外，第2發(fā)明根據(jù)第I發(fā)明提出，其特征在于，上述頻率切換單元將向上述兩電極間施加的交變電壓的頻率切換成第I頻率和第2頻率，其中，上述第2頻率是上述規(guī)定燃料成分的介電常數(shù)為與上述第I頻率的情況下不同的值的頻率，上述測(cè)定單元測(cè)定第I靜電電容和第2靜電電容，其中，上述第I靜電電容是以上述第I頻率施加了交變電壓時(shí)上述兩電極間的靜電電容，上述第2靜電電容是以上述第2頻率施加了交變電壓時(shí)上述兩電極間的靜電電容，上述頻率特性信息是上述燃料性狀檢測(cè)裝置正常的情況下上述第I靜電電容與上述第2靜電電容之比和燃料性狀之間的關(guān)系所涉及的信息，上述診斷單元包括正常比取得單元，其基于由上述燃料性狀檢測(cè)裝置檢測(cè)出的燃料性狀和上述頻率特性信息來取得正常比信息，其中，上述正常比信息是上述第I靜電電容與上述第2靜電電容的正常比所涉及的信息；和異常判定單元，其基于上述第I靜電電容的測(cè)定值、上述第2靜電電容的測(cè)定值和上述取得的正常比信息，來判定上述燃料性狀檢測(cè)裝置有無異常。另外，第3發(fā)明根據(jù)第I或者第2發(fā)明提出，其特征在于，上述正常比取得單元取得上述第I靜電電容與上述第2靜電電容的正常比的上限值以及下限值，在上述第I靜電電容的測(cè)定值與上述第2靜電電容的測(cè)定值之比沒有進(jìn)入到從上述上限值到上述下限值的范圍的情況下，上述異常判定單元判定為上述燃料性狀檢測(cè)裝置
存在異常。另外，第4發(fā)明基于第2或者第3發(fā)明提出，其特征在于，上述第I頻率是上述燃料性狀檢測(cè)裝置為了檢測(cè)燃料性狀而通常使用的頻率，上述第2頻率低于上述第I頻率，上述規(guī)定燃料成分在上述第2頻率下的介電常數(shù)高于上述規(guī)定燃料成分在上述第I頻率下的介電常數(shù)高。另外，第5發(fā)明基于第I至第4發(fā)明中的任意一個(gè)提出，其特征在于，在上述內(nèi)燃機(jī)啟動(dòng)前或者在上述內(nèi)燃機(jī)中執(zhí)行燃料切斷的狀態(tài)下上述頻率切換單元將上述頻率切換為上述多個(gè)頻率，上述診斷單元基于此時(shí)測(cè)定出的各個(gè)頻率下的靜電電容的測(cè)定值來診斷上述燃料性狀檢測(cè)裝置的異常。另外，第6發(fā)明基于第I至第5發(fā)明中的任意一個(gè)提出，其特征在于，具備第2診斷單元，上述第2診斷單元基于上述多個(gè)頻率中的各個(gè)頻率下的靜電電容的測(cè)定值來診斷上述頻率切換單元的異常。另外，第7發(fā)明基于第6發(fā)明提出，其特征在于，
在上述多個(gè)頻率中的各個(gè)頻率下的靜電電容的測(cè)定值間的差異小于規(guī)定基準(zhǔn)的情況下，上述第2診斷單元判定為上述頻率切換單元存在異常。另外，第8發(fā)明基于第I至第7發(fā)明中的任意一個(gè)提出，其特征在于，具備相分離判定單元，上述相分離判定單元判定構(gòu)成上述燃料的多種成分產(chǎn)生相分離的可能性，在由上述相分離判定單元判定為存在產(chǎn)生了上述相分離的可能性的情況下，不執(zhí)行上述燃料性狀檢測(cè)裝置的異常診斷。另外，第9發(fā)明基于第8發(fā)明提出，其特征在于，上述相分離判定單元基于上述燃料中的含水率所涉及的信息、上述規(guī)定燃料成分的濃度和上述內(nèi)燃機(jī)的停止期間，來判定產(chǎn)生了上述相分離的可能性。根據(jù)第I發(fā)明，能夠通過將對(duì)應(yīng)于燃料性狀而固有的與靜電電容的頻率特性有關(guān)的信息、和靜電電容的測(cè)定值進(jìn)行對(duì)照，來診斷燃料性狀檢測(cè)裝置。因此，即便當(dāng)存在燃料性狀檢測(cè)裝置的特性緩慢變化那樣的情況的異常(例如橡膠成分向電極的堆積、電極生銹等)時(shí)，也能夠準(zhǔn)確地進(jìn)行診斷。根據(jù)第2發(fā)明，能夠以相對(duì)簡(jiǎn)單的方法高精度進(jìn)行診斷。根據(jù)第3發(fā)明，能夠以相對(duì)簡(jiǎn)單的方法高精度進(jìn)行診斷。根據(jù)第4發(fā)明，可以通過從通常使用的第I頻率向比其低的頻率即介電常數(shù)(靜電電容)變得比第I頻率的情況高那樣的第2頻率切換，來執(zhí)行異常診斷。因此，能夠迅速且容易地進(jìn)行診斷。根據(jù)第5發(fā)明，可以在內(nèi)燃機(jī)啟動(dòng)前或者在內(nèi)燃機(jī)中執(zhí)行燃料切斷的狀態(tài)下執(zhí)行異常診斷。由此，能夠保障位于電極間的燃料的性狀以及溫度在診斷的中途不發(fā)生變化。因此，可以通過簡(jiǎn)單的方法可靠地防止誤判定。根據(jù)第6發(fā)明，由于可以診斷頻率切換單元的異常，所以能夠更可靠地防止對(duì)燃料性狀檢測(cè)裝置的異常進(jìn)行誤判定的情況。根據(jù)第7發(fā)明，能夠以簡(jiǎn)單的方法高精度地診斷頻率切換單元的異常。根據(jù)第8發(fā)明，由于當(dāng)存在產(chǎn)生燃料的相分離的可能性時(shí)，不執(zhí)行燃料性狀檢測(cè)裝置的異常診斷，所以能夠可靠地防止誤判定。根據(jù)第9發(fā)明，能夠高精度地判定產(chǎn)生了相分離的可能性。


圖I是用于對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式I的系統(tǒng)構(gòu)成進(jìn)行說明的圖。圖2是表示燃料的乙醇濃度、溫度以及靜電電容的關(guān)系的圖。圖3是示意性地表示電極的圖。圖4是示意性地表示電極間的縫隙的一部分被橡膠成分的堆積物堵塞的狀態(tài)的圖。圖5是將電極間的縫隙中沒有堆積物的正常狀態(tài)下的靜電電容、與有堆積物的狀態(tài)下的靜電電容進(jìn)行比較的圖。圖6是表示介電常數(shù)與頻率之間的關(guān)系的圖。
圖7是表示電極施加電壓的頻率與靜電電容之間的關(guān)系的圖。圖8是用于對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式I中的異常檢測(cè)方法進(jìn)行說明的圖。圖9是表示電極施加電壓的頻率的時(shí)間變化、和靜電電容、燃料溫度以及乙醇濃度的檢測(cè)值的例子的圖。圖10是在本發(fā)明的實(shí)施方式I中執(zhí)行的程序的流程圖。圖11是在本發(fā)明的實(shí)施方式2中執(zhí)行的程序的流程圖。圖12是在本發(fā)明的實(shí)施方式3中執(zhí)行的程序的流程圖。圖13是在本發(fā)明的實(shí)施方式4中執(zhí)行的程序的流程圖。
具體實(shí)施例方式以下，參照附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行說明。其中，對(duì)各圖中共用的要素賦予相同的附圖標(biāo)記而省略重復(fù)的說明。實(shí)施方式I.圖I是示意性地表示本發(fā)明的實(shí)施方式I的裝置構(gòu)成的圖。圖I所示的本實(shí)施方式的裝置被搭載于使用含有來源于生物質(zhì)的燃料成分(在本實(shí)施方式中設(shè)為乙醇)的燃料(在本實(shí)施方式中設(shè)為乙醇一汽油混合燃料)的汽車，除了對(duì)該燃料成分的含有濃度(在本實(shí)施方式中為乙醇含有濃度)進(jìn)行檢測(cè)的燃料性狀檢測(cè)裝置的功能之外，還具有對(duì)該燃料性狀檢測(cè)裝置的異常進(jìn)行檢測(cè)的異常檢測(cè)裝置的功能。如圖I所示，本實(shí)施方式的裝置具備一對(duì)電極10、12、作為燃料溫度檢測(cè)單元的溫度傳感器14、和ECU (Electronic Control Unit)50。電極10、12以及溫度傳感器14分別與E⑶50電連接。E⑶50電連接著設(shè)于內(nèi)燃機(jī)(以下稱為“發(fā)動(dòng)機(jī)”)70的燃料噴射器、火花塞、節(jié)流閥等發(fā)動(dòng)機(jī)控制用致動(dòng)器、曲柄角傳感器、空燃比傳感器等發(fā)動(dòng)機(jī)控制用傳感器。電極10、12設(shè)置在用于從未圖示的燃料箱向發(fā)動(dòng)機(jī)70的燃料噴射器輸送燃料的燃料通路60的內(nèi)部。電極10、12都呈圓筒形，被以在大徑的電極10的內(nèi)側(cè)插入小徑的電極12的狀態(tài)同心地配置。電極10、12被配置成其中心線與燃料通路60的燃料流動(dòng)方向平行。由此，燃料能夠在電極10與電極12的縫隙容易地流動(dòng)。不過，本發(fā)明中的電極形狀、配置并不限定于圖示的構(gòu)成，能夠作為電容器發(fā)揮功能即可，可以是任意的形狀以及配置。在電極10、12的附近設(shè)置有例如由熱敏電阻等構(gòu)成的溫度傳感器14。通過該溫度傳感器14，可以檢測(cè)出在電極10、12間存在的燃料的溫度。E⑶50具有對(duì)電極10、12間的靜電電容進(jìn)行測(cè)定的功能。電極10、12間的靜電電容(以下簡(jiǎn)稱為“靜電電容”)根據(jù)電極10、12間存在的燃料的介電常數(shù)而變化。乙醇的相對(duì)介電常數(shù)約為24，汽油的相對(duì)介電常數(shù)約為2。因此，乙醇一汽油混合燃料的介電常數(shù)會(huì)根據(jù)其乙醇含有濃度(以下簡(jiǎn)稱為“乙醇濃度”)而變化。因此，靜電電容根據(jù)電極10、12間存在的乙醇一汽油混合燃料的乙醇濃度而變化。另外，物質(zhì)的介電常數(shù)根據(jù)溫度不同而發(fā)生變化。因此，靜電電容也會(huì)因溫度而發(fā)生變化。因此，靜電電容根據(jù)電極10、12間存在的燃料的乙醇濃度和溫度而發(fā)生變化。圖2是表示燃料的乙醇濃度、溫度以及靜電電容之間的關(guān)系的圖。在ECU50中預(yù)先存儲(chǔ)有圖2那樣的映射(以下稱為“乙醇濃度計(jì)算映射”)。E⑶50通過將測(cè)定出的靜電電容和由溫度傳感器14檢測(cè)出的燃料溫度應(yīng)用到圖2所示的乙醇濃度計(jì)算映射，能夠計(jì)算出燃料通路60內(nèi)的燃料的乙醇濃度。圖3是示意性地表示電極10、12的圖。E⑶50向電極10、12間施加交變電壓(交流電壓)，來測(cè)定靜電電容。在圖3中，當(dāng)將電極面積設(shè)為S，將電極間隔設(shè)為d，將燃料的介電常數(shù)設(shè)為ε，將靜電電容設(shè)為C時(shí)，滿足下述公式。
C = ε · S / d · · · (I)如果持續(xù)使用含有橡膠成分的燃料，則橡膠成分不斷附著于電極10、12間的縫隙而形成堆積。圖4是示意表示電極10、12間的縫隙的一部分被橡膠成分的堆積物90堵塞的狀態(tài)的圖。如圖4所示，對(duì)夾著燃料的有效電極面積而言，正常的狀態(tài)下為S，在產(chǎn)生了橡膠成分的堆積物90的狀態(tài)下降低至S’。圖5是將在電極10、12間的縫隙沒有堆積物的正常狀態(tài)下的靜電電容、與圖4所示那樣有堆積物90的狀態(tài)下的靜電電容進(jìn)行比較的圖。如圖5所示，在電極10、12間的縫隙有堆積物90的狀態(tài)下，與正常的情況相比，靜電電容變小。該理由如下所述。橡膠成分的介電常數(shù)與乙醇相比非常小。因此，在被堆積物90堵塞的電極區(qū)域中，與含有乙醇的燃料存在的電極區(qū)域相比，靜電電容變小。根據(jù)上述(I)式可知，靜電電容與電極面積成比例。由于如果有堆積物90，則有效的電極面積就減少為S’，所以靜電電容也相應(yīng)減少。而且，被堆積物90堵塞的電極區(qū)域的靜電電容比存在含有乙醇的燃料的情況小。因此，整體的靜電電容也比正常的狀態(tài)小。因此，在電極10、12間存在堆積物90的狀態(tài)下，與正常的狀態(tài)相t匕，靜電電容的測(cè)定值變低。其結(jié)果，在圖5中，相對(duì)于正確的乙醇濃度為E，將乙醇濃度誤檢測(cè)為比其低的E’。因此，當(dāng)在電極10、12間產(chǎn)生了堆積物90時(shí)，希望能夠?qū)⑵錂z測(cè)為燃料性狀檢測(cè)裝置的異常。公知電介質(zhì)的介電常數(shù)根據(jù)電場(chǎng)的頻率而變化(介電緩和)。介電常數(shù)的頻率特性按每種物質(zhì)來決定。圖6是針對(duì)(I)水100%、(2)乙醇100%、(3)橡膠成分這三個(gè)表示介電常數(shù)和頻率的關(guān)系的圖。如圖6所示，水、乙醇的介電常數(shù)在高頻帶(通常使用頻帶)下恒定，但在低頻帶(特定使用頻帶)下隨著頻率降低而變大。因此，在燃料中含有乙醇的情況下，當(dāng)向電極間10、12間施加的交變電壓(以下稱為“電極施加電壓”)的頻率處于低頻帶時(shí)，與處于高頻帶的情況相比，由于乙醇的介電常數(shù)變大，所以測(cè)定的靜電電容的值也變大。另一方面，橡膠成分的介電常數(shù)如圖6所示，與頻率無關(guān)，是恒定的。而且，汽油的介電常數(shù)也與頻率無關(guān)，幾乎是恒定的。因此，橡膠成分、汽油的介電常數(shù)無論在電極施加電壓為低頻帶的情況還是為高頻帶的情況下，都幾乎相同。圖7是表示電極施加電壓的頻率(以下也簡(jiǎn)稱為“頻率”)與靜電電容的關(guān)系的圖。在圖7中，用El表示的實(shí)線的曲線是燃料性狀檢測(cè)裝置正常且乙醇濃度為El的情況，用E2表示的實(shí)線的曲線是燃料性狀檢測(cè)裝置正常且乙醇濃度為E2的情況(其中，E2 > El > O)。如圖7所示，在低頻帶中，由于乙醇的介電常數(shù)變高，因此使得靜電電容增大。另外，越是乙醇濃度高的燃料，在低頻帶下靜電電容越大幅地上升。這樣的靜電電容的頻率特性在將燃料溫度設(shè)為恒定的情況下，成為與乙醇濃度對(duì)應(yīng)的固有特性。根據(jù)本實(shí)施方式，可以利用該特性來準(zhǔn)確地判定燃料性狀檢測(cè)裝置有無異常。圖7中的第I頻率Fa是為了檢測(cè)燃料的乙醇濃度而通常使用的頻率。該第I頻率Fa是屬于圖6中表示的通常使用頻帶的范圍的規(guī)定頻率。S卩，第I頻率Fa屬于乙醇的介電常數(shù)與頻率無關(guān)而恒定那樣的高頻帶。以下，將第I頻率Fa下的靜電電容設(shè)為Ca。另一方面，圖7中的第2頻率Fb是屬于圖6中表示的特定使用頻帶的范圍的規(guī)定頻率。即，第2頻率Fb屬于乙醇的介電常數(shù)比通常使用頻帶高的低頻帶。在檢測(cè)燃料性狀檢測(cè)裝置異常的情況下，向電極10、12間施加第2頻率Fb的交變電壓，來測(cè)定靜電電容。以 下，將第2頻率Fb下的靜電電容設(shè)為Cb。在圖7中，用X以及y表示的點(diǎn)劃線的曲線表示了在電極10、12間存在橡膠成分的堆積物的情況、電極10、12上產(chǎn)生了銹(腐蝕)的情況、或者燃料性狀檢測(cè)裝置的電路存在異常的情況、溫度傳感器14的檢測(cè)值存在誤差的情況等(以下將這些情況統(tǒng)稱為“特性異?！?下的靜電電容的頻率特性的例子。在這些曲線X以及y中，第I頻率Fa下的靜電電容Ca與曲線El相等。因此，僅以第I頻率Fa測(cè)定靜電電容Ca，是無法判別燃料性狀檢測(cè)裝置存在特性異常時(shí)的曲線X以及y、與燃料性狀檢測(cè)裝置正常時(shí)的曲線El的。但是，如果燃料性狀檢測(cè)裝置存在特性異常，則靜電電容的頻率特性與正常的情況不同。即，即使在第I頻率Fa下靜電電容Ca與曲線El偶然一致，隨著頻率降低與曲線El的分歧也會(huì)變大，如曲線X那樣向上側(cè)偏離、或如曲線y那樣向下側(cè)偏離。因此，除了第I頻率Fa下的靜電電容Ca之外，通過還測(cè)定第2頻率Fb下的靜電電容Cb，就能夠準(zhǔn)確地判別曲線El那樣的正常的情況、和曲線X或者I那樣的特性異常的情況。如圖7所示，第I頻率Fa下的靜電電容Ca與第2頻率Fb下的靜電電容Cb之比在乙醇濃度El的情況下為Cbl / Cal，在乙醇濃度E2的情況下為Cb2 / Ca2，但這兩者的值不同(Cbl / Cal關(guān)Cb2 / Ca2)。即，第I頻率Fa下的靜電電容Ca與第2頻率Fb下的靜電電容Cb之比根據(jù)乙醇濃度而成為不同的值。這樣，在燃料性狀檢測(cè)裝置正常的情況下，低頻帶(特定使用頻帶)下的靜電電容與第I頻率Fa下的靜電電容Ca之比在將燃料溫度設(shè)為恒定的情況下，具有與乙醇濃度對(duì)應(yīng)的固有頻率特性。圖8是用于對(duì)本實(shí)施方式中的異常檢測(cè)方法進(jìn)行說明的圖。圖8的橫軸為頻率，縱軸是將各頻率下的靜電電容除以第I頻率Fa下的靜電電容而得到的值(以下稱為“靜電電容比”)。如上所述，靜電電容比在將燃料溫度設(shè)為恒定的情況下，具有與乙醇濃度對(duì)應(yīng)的固有頻率特性。在圖8中，用U以及L表示的曲線表示了被認(rèn)為正常的誤差范圍的靜電電容比的上限值以及下限值。而且，α表示第2頻率Fb下的靜電電容比的正常范圍的上限值，β表示第2頻率Fb下的靜電電容比的正常范圍的下限值。由于靜電電容比的頻率特性根據(jù)乙醇濃度以及燃料溫度而變化，所以上限值α以及下限值β也根據(jù)乙醇濃度以及燃料溫度而變化。ECU50中預(yù)先存儲(chǔ)有用于根據(jù)乙醇濃度以及燃料溫度來計(jì)算第2頻率Fb下的靜電電容比(以下簡(jiǎn)稱為“靜電電容比”)的正常范圍的上限值α以及下限值β的二維映射。E⑶50基于該映射(以下稱為“正常比映射”)、和當(dāng)前的乙醇濃度以及燃料溫度，來求取上限值α以及下限值β。而且，E⑶50根據(jù)以第I頻率Fa測(cè)定出的靜電電容Ca、和以第2頻率Fb測(cè)定出的靜電電容Cb，來計(jì)算靜電電容比Cb / Ca，如果該計(jì)算值位于上限值α與下限值β之間，則判定為燃料性狀檢測(cè)裝置正常，否則判定為燃料性狀檢測(cè)裝置存
在異常。在本實(shí)施方式中，將電極施加電壓的頻率以一定的時(shí)間間隔切換為第I頻率Fa和第2頻率Fb。圖9是表示電極施加電壓的頻率的時(shí)間變化、和靜電電容、燃料溫度以及乙醇濃度的檢測(cè)值的例子的圖。靜電電容被以規(guī)定的取樣間隔測(cè)定。而且，在本實(shí)施方式中，如圖9所示，按照3次取樣中I次以第2頻率Fb測(cè)定靜電電容(圖中的星標(biāo))，兩次以第I頻率Fa測(cè)定靜電電容(圖中的黑圓圈)的方式，設(shè)定了頻率切換的時(shí)間間隔。需要說明的是，在圖9所示的例子中，燃料溫度以及乙醇濃度也被以與靜電電容同樣的取樣間隔進(jìn)行檢測(cè)。在本實(shí)施方式的異常檢測(cè)方法中，以在第I頻率Fa下的靜電電容(以下稱為“第I 靜電電容”)Ca的測(cè)定時(shí)、和第2頻率Fb下的靜電電容(以下稱為“第2靜電電容”)Cb的測(cè)定時(shí)，電極10、12間存在的燃料的乙醇濃度以及溫度沒有變化為前提。鑒于此，在本實(shí)施方式中，在第I靜電電容Ca的測(cè)定時(shí)、和第2靜電電容Cb的測(cè)定時(shí)，確認(rèn)為乙醇濃度以及燃料溫度沒有變化，即使在乙醇濃度以及燃料溫度中的一方發(fā)生了變化的情況下，也認(rèn)為判定無效。圖10是為了基于上述的原理來診斷燃料性狀檢測(cè)裝置的異常而在本實(shí)施方式中由ECU50執(zhí)行的程序的流程圖。本程序被以規(guī)定時(shí)間反復(fù)執(zhí)行。以下，將其執(zhí)行次數(shù)用i表不。根據(jù)圖10所示的程序，首先確認(rèn)有無基礎(chǔ)異常(步驟100)。由該步驟100確認(rèn)的基礎(chǔ)異常是指例如電路斷線那樣的通過以往的異常診斷方法就能夠診斷的基礎(chǔ)原因所引起的異常。ECU50通過其他的程序來判定有無基礎(chǔ)異常。另一方面，本程序涉及的異常診斷是能夠高精度檢測(cè)由電極10、12間存在橡膠成分的堆積物的情況、電極10、12產(chǎn)生了銹(腐蝕)的情況、或者燃料性狀檢測(cè)裝置的電路存在異常的情況、溫度傳感器14的檢測(cè)值存在誤差的情況等作為原因而產(chǎn)生的特性異常的診斷。由于當(dāng)存在基礎(chǔ)異常時(shí)，認(rèn)為燃料性狀檢測(cè)裝置明顯處于異常，所以不需要執(zhí)行本程序。因此，當(dāng)在上述步驟100中認(rèn)為存在基礎(chǔ)異常時(shí)，處理到此結(jié)束。另一方面，當(dāng)在上述步驟100中認(rèn)為沒有基礎(chǔ)異常時(shí)，獲取由溫度傳感器14檢測(cè)的燃料溫度T (i)、和靜電電容的測(cè)定值C (i)(步驟102)。接下來，判斷本次的電極施加頻率是否是第I頻率Fa (步驟104)。當(dāng)在上述步驟104中判定為本次的頻率不是第I頻率Fa時(shí)，本次的頻率為第2頻率Fb。因此，由上述步驟102取得的靜電電容測(cè)定值C(i)相當(dāng)于第2靜電電容Cb。另外，在本次的頻率為第2頻率Fb的情況下，根據(jù)圖9所示的關(guān)系，上次的頻率為第I頻率Fa。因此，上次的靜電電容測(cè)定值C (i 一 I)相當(dāng)于第I靜電電容Ca。所以，該情況下，由于能夠通過將本次的靜電電容測(cè)定值C (i)除以上次的靜電電容測(cè)定值C (i - I)來計(jì)算靜電電容比Cb / Ca，所以完成了異常診斷的準(zhǔn)備。鑒于此，該情況下，接著判斷本次的燃料溫度T (i)與上次的燃料溫度(i 一 I)是否相同(步驟106)。如前所述，在本實(shí)施方式中，以在第I靜電電容Ca的測(cè)定時(shí)和第2靜電電容Cb的測(cè)定時(shí)燃料溫度沒有變化為前提。因此，當(dāng)在上述步驟106中本次的燃料溫度T (i)與上次的燃料溫度(i - I)不一致時(shí)，避免診斷，處理到此結(jié)束。與此相對(duì)，當(dāng)在上述步驟106中本次的燃料溫度T (丨)與上次的燃料溫度(丨-I)相同時(shí)，為了進(jìn)行診斷，首先計(jì)算靜電電容比的正常范圍的上限值α以及下限值β (步驟108)。如前所述，該上限值α以及下限值β可以通過將當(dāng)前的乙醇濃度(上次檢測(cè)出的乙醇濃度)、和當(dāng)前的燃料溫度T (i)應(yīng)用到正常比映射中來計(jì)算。接著，通過將本次的靜電電容測(cè)定值C (i)除以上次的靜電電容測(cè)定值C (i - 1)，來計(jì)算靜電電容比Cb / Ca，并判斷該計(jì)算出的靜電電容比Cb / Ca是否位于上限值α與下限值β之間(步驟110)。如果靜電電容比Cb / Ca位于上限值α與下限值β之間，則預(yù)判定為燃料性狀檢測(cè)裝置正常(步驟112)。如果靜電電容比Cb / Ca不位于上限值α與下限值β之間，則預(yù)判定為燃料性狀檢測(cè)裝置存在異常(步驟114)。在本實(shí)施方式中，如前所述，以在第I靜電電容Ca的測(cè)定時(shí)與第2靜電電容Cb的測(cè)定時(shí)乙醇濃度沒有變化為前提。在上述步驟112或者114中進(jìn)行預(yù)判定是因?yàn)樵谠撾A段無法確認(rèn)乙醇濃度沒有變化。 另一方面，如果返回到在上述步驟104中判斷為本次的頻率為第I頻率Fa的情況來繼續(xù)說明，則該情況下，本次的靜電電容測(cè)定值C (i)相當(dāng)于第I靜電電容Ca。該情況下，通過接著將由上述步驟102取得的燃料溫度T (i)以及靜電電容C (i)應(yīng)用到圖2的乙醇濃度計(jì)算映射中，來計(jì)算出乙醇濃度E (i)(步驟116)。該計(jì)算出的E (i)是當(dāng)前存在于電極10、12間的燃料的乙醇濃度。接著，判斷是否根據(jù)本程序的處理已經(jīng)發(fā)出了正常判定(步驟118)。在已經(jīng)發(fā)出了正常判定的情況下，由于不需要執(zhí)行以后的處理，所以處理到此結(jié)束。另一方面，在尚未發(fā)出正常判定的情況下，接下來判斷上次的頻率是否是第2頻率Fb (步驟120)。在上次的頻率不是第2頻率Fb的情況下，處理在此結(jié)束。當(dāng)在上述步驟120中判斷為上次的頻率是第2頻率Fb時(shí)，上次的靜電電容測(cè)定值CCi- I)相當(dāng)于第2靜電電容Cb。另外，該情況下，大上次的頻率為第I頻率Fa，檢測(cè)出乙醇濃度。該情況下，接下來判斷本次檢測(cè)出的乙醇濃度E (i)、與大上次檢測(cè)出的乙醇濃度E (i — 2)是否相同(步驟122)。當(dāng)本次的乙醇濃度E (i)與大上次的乙醇濃度E (i -2)不一致時(shí)，診斷的前提不成立。所以，該情況下，在由上述步驟112或者114發(fā)出了預(yù)判定的情況下，取消該預(yù)判定(步驟124)，本程序的處理在此結(jié)束。與此相對(duì)，當(dāng)在上述步驟122中判斷為本次的乙醇濃度E(i)與大上次的乙醇濃度E (i — 2)相同時(shí)，能夠進(jìn)行診斷。該情況下，首先判斷是否在上述步驟112或者114發(fā)出了預(yù)判定(步驟126),在已經(jīng)發(fā)出了預(yù)判定的情況下,該預(yù)判定被確定而成為正式判定(步驟128)。另一方面，在沒有發(fā)出預(yù)判定的情況下，與前述同樣地判定有無異常。即，首先判斷本次的燃料溫度T (i)與上次的燃料溫度(i - I)是否相同(步驟130)，在本次的燃料溫度T (i)與上次的燃料溫度(i 一 I)不一致的情況下，避免診斷，處理到此結(jié)束。在本次的燃料溫度T (i)與上次的燃料溫度(i - I)相同的情況下，為了進(jìn)行診斷，通過將當(dāng)前的乙醇濃度E (i)和當(dāng)前的燃料溫度T (i)應(yīng)用到正常比映射中，來計(jì)算靜電電容比的正常范圍的上限值α以及下限值β (步驟132)。接著，通過將上次的靜電電容測(cè)定值C (i 一 I)除以本次的靜電電容測(cè)定值C(i)，來計(jì)算出靜電電容比Cb / Ca，并判斷該計(jì)算出的靜電電容比Cb / Ca是否處于上限值α與下限值β之間(步驟134)。如果靜電電容比Cb / Ca處于上限值α與下限值β之間，則判定(正式判定)為燃料性狀檢測(cè)裝置正常(步驟136)。如果靜電電容比Cb / Ca不處于上限值α與下限值β之間，則判定(正式判定)為燃料性狀檢測(cè)裝置存在異常(步驟138)。在因上述任意一個(gè)結(jié)果而結(jié)束了本程序的處理后，對(duì)執(zhí)行次數(shù)i加I (步驟140)。此外，在本實(shí)施方式中，如圖9所示，將頻率中的3次中的I次切換為第2頻率Fb，但由于在發(fā)出了正式判定之后不需要向第2頻率Fb切換，所以也可以停止該切換而將頻率固定為第I頻率Fa。在將頻率固定為第I頻率Fa的情況下，具有每次都能夠檢測(cè)乙醇濃度這一優(yōu)點(diǎn)。根據(jù)以上說明的本實(shí)施方式，能夠通過將對(duì)應(yīng)于燃料性狀(乙醇濃度)而固有的與靜電電容的頻率特性相關(guān)的信息、和靜電電容的測(cè)定值相互對(duì)照，來診斷燃料性狀檢測(cè)裝置。因此，即便當(dāng)存在燃料性狀檢測(cè)裝置的特性緩慢變化那樣的情況的異常(例如橡膠成分向電極的堆積、電極生銹等)時(shí)，也能夠準(zhǔn)確地進(jìn)行診斷。
此外，在本實(shí)施方式中，以檢測(cè)乙醇一汽油混合燃料的乙醇濃度的燃料性狀檢測(cè)相值為例進(jìn)行了說明，但作為本發(fā)明的對(duì)象的燃料性狀檢測(cè)裝置并不限定于檢測(cè)含有乙醇燃料的性狀的裝置，例如也可以將對(duì)含有檢測(cè)含有ETBE (乙基叔丁基醚)燃料、含有脂肪酸甲酯燃料的性狀的裝置等具有介電常數(shù)根據(jù)頻率而變化的特性的燃料成分的燃料的性狀進(jìn)行檢測(cè)的裝置作為對(duì)象，來廣泛地應(yīng)用本發(fā)明。另外，在本實(shí)施方式中，基于在第I頻率Fa和第2頻率Fb這2個(gè)點(diǎn)測(cè)定出的靜電電容，進(jìn)行了異常診斷，但在本發(fā)明中，也可以在3個(gè)點(diǎn)或者3個(gè)點(diǎn)以上的點(diǎn)測(cè)定靜電電容的基礎(chǔ)上，來進(jìn)行異常診斷。在上述的實(shí)施方式I中，E⑶50相當(dāng)于上述第I發(fā)明中的“頻率切換單元”、“測(cè)定單元”以及“存儲(chǔ)單元”，正常比映射相當(dāng)于上述第I發(fā)明中的“頻率特性信息”。另外，通過E⑶50執(zhí)行圖10所示的程序的處理來實(shí)現(xiàn)上述第I發(fā)明中的“診斷單元”，通過E⑶50執(zhí)行上述步驟108、132的處理來實(shí)現(xiàn)上述第2以及第3發(fā)明中的“正常比取得單元”，通過E⑶50執(zhí)行上述步驟110、112、114、134、136、138的處理來實(shí)現(xiàn)上述第2以及第3發(fā)明中的“異常判定單元”。實(shí)施方式2.接下來，參照?qǐng)D11對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式2進(jìn)行說明，以與上述實(shí)施方式I的不同點(diǎn)為中心進(jìn)行說明，針對(duì)相同的事項(xiàng)簡(jiǎn)化或者省略其說明。本實(shí)施方式的硬件構(gòu)成與實(shí)施方式I相同。在前述的實(shí)施方式I中，總是將頻率定期切換為第I頻率Fa和第2頻率Fb來測(cè)定靜電電容。然后，在確認(rèn)了故障診斷的前提條件、即乙醇濃度以及燃料溫度沒有變化的情況下，進(jìn)行診斷。與此相對(duì)，在本實(shí)施方式中，當(dāng)處于乙醇濃度以及燃料溫度確實(shí)沒有變化的狀況時(shí)，將頻率切換為第2頻率Fb來測(cè)定靜電電容，進(jìn)行診斷。由此，能夠避免將頻率不必要地切換為第2頻率Fb。作為乙醇濃度以及燃料溫度確實(shí)沒有變化的狀況，可舉出發(fā)動(dòng)機(jī)70啟動(dòng)前、或者來自發(fā)動(dòng)機(jī)70的燃料噴射器的燃料噴射被暫時(shí)停止的燃料切斷執(zhí)行的狀態(tài)下。在發(fā)動(dòng)機(jī)70啟動(dòng)前、或者燃料切斷的執(zhí)行狀態(tài)下，由于燃料通路60內(nèi)的燃料不流動(dòng)而處于滯留的狀態(tài)，所以即使在向燃料箱供給了乙醇濃度不同的燃料不久之后，位于電極10、12間的燃料的乙醇濃度也不會(huì)變化。另外，由于診斷在短時(shí)間內(nèi)結(jié)束，所以在該期間即使電極10、12間的燃料溫度因從外部受到的熱而變化，也可以忽視。鑒于此，在本實(shí)施方式中，在發(fā)動(dòng)機(jī)70啟動(dòng)前、或者燃料切斷執(zhí)行的狀態(tài)下將頻率切換為第2頻率Fb，來進(jìn)行診斷。圖11是為了實(shí)現(xiàn)上述的功能而在本實(shí)施方式中由ECU50執(zhí)行的程序的流程圖。根據(jù)圖11所示的程序，首先判斷燃料性狀檢測(cè)裝置是否起動(dòng)(步驟200)。在燃料性狀檢測(cè)裝置已經(jīng)起動(dòng)的情況下，判斷故障診斷是否結(jié)束(步驟202 )。在燃料性狀檢測(cè)裝置尚未起動(dòng)的情況、或者故障診斷已經(jīng)結(jié)束的情況下，在此結(jié)束處理。另一方面，當(dāng)在上述步驟202中判斷為故障診斷尚未結(jié)束時(shí)，接下來判定當(dāng)前的狀態(tài)是否與發(fā)動(dòng)機(jī)70啟動(dòng)前或者燃料切斷執(zhí)行狀態(tài)下相符(步驟204)。這里所說的發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)前是指雖然存在發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)要求但尚未啟動(dòng)的狀態(tài)、或者通過啟動(dòng)馬達(dá)使發(fā)動(dòng)機(jī)70啟動(dòng)了的狀態(tài)、或者在以發(fā)動(dòng)機(jī)70和電動(dòng)機(jī)作為動(dòng)力源的混合動(dòng)力車輛中使發(fā)動(dòng)機(jī)70停
止而僅以電動(dòng)機(jī)的動(dòng)力進(jìn)行行駛的狀態(tài)。另外，燃料切斷包括在發(fā)動(dòng)機(jī)70減速時(shí)且發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速比規(guī)定轉(zhuǎn)速高的情況下停止燃料向發(fā)動(dòng)機(jī)70供給的減速燃料切斷、在車速超過了規(guī)定的限制速度的情況下停止燃料向發(fā)動(dòng)機(jī)70供給的高速燃料切斷。當(dāng)在上述步驟204中判定為既不是發(fā)動(dòng)機(jī)70啟動(dòng)前，也不是燃料切斷的執(zhí)行狀態(tài)下時(shí)，到此結(jié)束處理。與此相對(duì)，當(dāng)在上述步驟204中判定為對(duì)應(yīng)于發(fā)動(dòng)機(jī)70啟動(dòng)前或者燃料切斷狀態(tài)下時(shí)，能夠執(zhí)行診斷。該情況下，首先獲取由溫度傳感器14檢測(cè)到的燃料溫度T、和第I頻率Fa下的靜電電容的測(cè)定值(即第I靜電電容Ca)，并且通過將這些值應(yīng)用到圖2的乙醇濃度計(jì)算映射中來計(jì)算出乙醇濃度E(步驟206)。接下來，頻率被切換為第2頻率Fb，來測(cè)定靜電電容(即第2靜電電容Cb)(步驟208)。接著，判斷在取得第I靜電電容Ca時(shí)(步驟206)與取得第2靜電電容Cb時(shí)(步驟208)之間發(fā)動(dòng)機(jī)70是否啟動(dòng)，或者燃料切斷是否結(jié)束(步驟210)。在發(fā)動(dòng)機(jī)70啟動(dòng)的情況下，或者燃料切斷結(jié)束的情況下，由于存在乙醇濃度、燃料溫度正在變化的可能性，所以避免診斷，到此結(jié)束處理。另一方面，當(dāng)在上述步驟210中判斷為發(fā)動(dòng)機(jī)70沒有啟動(dòng)，或者燃料切斷沒有結(jié)束時(shí)，可以進(jìn)行診斷。該情況下，首先通過將當(dāng)前的乙醇濃度E、和當(dāng)前的燃料溫度T應(yīng)用到正常比映射，來計(jì)算出靜電電容比的正常范圍的上限值α以及下限值β (步驟212)。接著，計(jì)算出靜電電容比Cb / Ca，并判斷該計(jì)算出的靜電電容比Cb / Ca是否處于上限值α與下限值β之間(步驟214)。如果靜電電容比Cb / Ca處于上限值α與下限值β之間，則判定為燃料性狀檢測(cè)裝置正常(步驟216)。如果靜電電容比Cb / Ca不位于上限值α與下限值β之間，則判定為燃料性狀檢測(cè)裝置存在異常(步驟218)。根據(jù)上述的實(shí)施方式2，除了能夠獲得與前述的實(shí)施方式I相同的效果之外，還能夠?qū)㈩l率切換為第2頻率Fb的頻度抑制為所需的最小限度。在上述的實(shí)施方式2中，通過ECU50執(zhí)行圖11所示的程序的處理來分別實(shí)現(xiàn)上述第5發(fā)明中的“頻率切換單元”以及“診斷單元”。實(shí)施方式3.接下來，參照?qǐng)D12對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式3進(jìn)行說明，以與上述實(shí)施方式的不同點(diǎn)為中心進(jìn)行說明，對(duì)于相同的事項(xiàng)簡(jiǎn)化或者省略其說明。本實(shí)施方式的硬件構(gòu)成與實(shí)施方式I相同。本實(shí)施方式能夠與前述的實(shí)施方式I或者2組合來實(shí)施。在本實(shí)施方式中，當(dāng)檢測(cè)燃料性狀檢測(cè)裝置的異常時(shí)，判定電極施加頻率是否從第I頻率Fa正確地切換為第2頻率Fb。在萬一頻率沒有從第I頻率Fa正確地切換為第2頻率Fb的情況下，由于無法準(zhǔn)確檢測(cè)燃料性狀檢測(cè)裝置的異常，所以禁止異常診斷。在實(shí)際的頻率未被正確地切換為第2頻率Fb，而保持第I頻率Fa的狀態(tài)測(cè)定了第2靜電電容Cb的情況下，作為第2靜電電容Cb而測(cè)定出的值與第I靜電電容Ca的差異幾乎消除，兩者成為幾乎相同的值。因此，靜電電容比Cb / Ca成為I或者接近于I的值。鑒于此，在本實(shí)施方式中，當(dāng)靜電電容比Cb / Ca小于規(guī)定的判定值Y時(shí)，判定為頻率切換存在異常。判定值Y是大于I且比靜電電容比的正常范圍的下限值β小的規(guī)定值。即，β> Y > I0不過，由于汽油的介電常數(shù)與頻率無關(guān)，幾乎是恒定的，所以在燃料是汽油100 %的情況下，或者乙醇濃度低的情況下，即使頻率被正確地切換為第2頻率Fb，第2靜電電容Cb也成為與第I靜電電容Ca幾乎相同的值。因此，Cb / Ca I。在這樣的情況下，即使Cb / Ca < Y，也不應(yīng)該判定為頻率切換存在異常。因此，在乙醇濃度為規(guī)定閾值以下的情況下，不進(jìn)行頻率切換的異常診斷。 圖12是為了診斷頻率切換的異常而由ECU50執(zhí)行的程序的流程圖。在本實(shí)施方式中，圖12的程序與前述的圖10或者圖11的程序一并執(zhí)行。根據(jù)圖12所示的程序，首先判斷乙醇濃度E是否大于規(guī)定的閾值EL (步驟300)。閾值EL是為了將汽油100%的情況或者乙醇濃度低的情況除去而預(yù)先設(shè)定的值。在乙醇濃度E為閾值EL以下的情況下，不進(jìn)行頻率切換的異常診斷，處理在此結(jié)束。另一方面，在乙醇濃度E比閾值EL高的情況下，判斷靜電電容比Cb / Ca是否小于Y (步驟302)。在其結(jié)果為Cb / Ca < Y的情況下，判定為頻率切換存在異常(步驟304)。在判定為頻率切換存在異常的情況下，由于無法準(zhǔn)確地針對(duì)燃料性狀檢測(cè)裝置的異常，所以禁止異常診斷的執(zhí)行。在上述的實(shí)施方式3中，通過E⑶50執(zhí)行圖12所示的程序的處理來實(shí)現(xiàn)上述第6以及第7發(fā)明中的“第2診斷單元”。實(shí)施方式4.接下來，參照?qǐng)D13對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式4進(jìn)行說明，以與上述實(shí)施方式的不同點(diǎn)為中心進(jìn)行說明，針對(duì)相同的事項(xiàng)簡(jiǎn)化或者省略其說明。本實(shí)施方式的硬件構(gòu)成與實(shí)施方式I相同。本實(shí)施方式可與前述的實(shí)施方式I至3中任意一個(gè)組合實(shí)施。公知如果乙醇一汽油混合燃料被加水而進(jìn)行放置，則會(huì)分離成乙醇成分的相和汽油成分的相。因此，在發(fā)動(dòng)機(jī)70的燃料供給路徑內(nèi)，也存在當(dāng)燃料的含水率高、乙醇濃度高、發(fā)動(dòng)機(jī)停止期間長(zhǎng)時(shí)，燃料相分離成乙醇和汽油的可能性。在產(chǎn)生了相分離的情況下，由于靜電電容的測(cè)定值也受其影響而出現(xiàn)變化，所以在進(jìn)行了燃料性狀檢測(cè)裝置的診斷的情況下，存在與裝置正常無關(guān)而錯(cuò)誤判定為異常之虞。鑒于此，在本實(shí)施方式中，當(dāng)存在產(chǎn)生了燃料的相分離的可能性時(shí)，禁止異常診斷的執(zhí)行。圖13是為了實(shí)現(xiàn)上述的功能而由E⑶50執(zhí)行的程序的流程圖。在本實(shí)施方式中，圖13的程序與前述的圖10或者圖11的程序一并執(zhí)行。根據(jù)圖13所示的程序，首先判斷乙醇濃度E是否大于規(guī)定的閾值EH (步驟400)。由于在乙醇濃度E為閾值以下的情況下，可以判定為沒有產(chǎn)生相分離的可能性，所以到此結(jié)束處理。另一方面，在乙醇濃度E高于閾值EH的情況下，接下來判斷發(fā)動(dòng)機(jī)70從上次停止到本次啟動(dòng)為止的停止期間S是否長(zhǎng)于規(guī)定的閾值τ (步驟402)。閾值τ例如為數(shù)日 數(shù)周間左右。由于在發(fā)動(dòng)機(jī)停止期間S為閾值τ以下的情況下，可判定為沒有產(chǎn)生相分離的可能性，所以在此結(jié)束處理。另一方面，在發(fā)動(dòng)機(jī)停止期間S比閾值τ長(zhǎng)的情況下，接下來判斷燃料的含水率W是否高于規(guī)定的閾值Θ (步驟404)。含水率W只要由含水率傳感器(未圖示)檢測(cè)即可，或者通過公知的方法(例如日本特開2009 - 145131號(hào)公報(bào)所公開的方法)推斷即可。由于在含水率W為閾值Θ以下的情況下，可以判斷為沒有產(chǎn)生相分離的可能性，所以在此結(jié)束處理。與此相對(duì)，在乙醇濃度E高于閾值H!、發(fā)動(dòng)機(jī)停止期間S長(zhǎng)于閾值τ且含水率W高于閾值Θ的情況下，可以判斷為有產(chǎn)生燃料的相分離的可能性。該情況下，由于存在無法準(zhǔn)確診斷燃料性狀檢測(cè)裝置的異常的可能性，所以為了避免誤診而禁止異常診斷的執(zhí)行(步驟406)。在上述的實(shí)施方式4中，通過E⑶50執(zhí)行上述步驟400、402、404的處理來實(shí)現(xiàn)上 述第8以及第9發(fā)明中的“相分離判定單元”。此外，在本發(fā)明中，也可以當(dāng)存在產(chǎn)生了燃料的相分離的可能性時(shí)、含水率高時(shí)，在準(zhǔn)備了排除它們的影響的方法的情況下，執(zhí)行燃料性狀檢測(cè)裝置的診斷。例如，當(dāng)存在產(chǎn)生了燃料的相分離的可能性時(shí)，能夠通過設(shè)置對(duì)電極10、12附近的燃料進(jìn)行攪拌來消除相分尚那樣的機(jī)構(gòu)，或根據(jù)公知的方法(例如日本特開2009 — 145131號(hào)公報(bào)所公開的方法)修正含水率的影響，來準(zhǔn)確地執(zhí)行燃料性狀檢測(cè)裝置的診斷。附圖標(biāo)記說明10、12 —電極；14 —溫度傳感器；50 — E⑶；60 —燃料通路；70 —發(fā)動(dòng)機(jī)；90 —堆積物。
權(quán)利要求
1.一種燃料性狀檢測(cè)裝置的異常檢測(cè)裝置，是對(duì)燃料性狀檢測(cè)裝置的異常進(jìn)行檢測(cè)的裝置，其中，上述燃料性狀檢測(cè)裝置基于在內(nèi)燃機(jī)的燃料供給路徑上設(shè)置的一對(duì)電極間的靜電電容的測(cè)定值來檢測(cè)燃料性狀，上述內(nèi)燃機(jī)能夠使用含有規(guī)定燃料成分的燃料，上述規(guī)定燃料成分具有介電常數(shù)根據(jù)電場(chǎng)的頻率而變化的特性，上述燃料性狀檢測(cè)裝置的異常檢測(cè)裝置的特征在于，具備 頻率切換單元，其將對(duì)上述兩電極間施加的交變電壓的頻率切換成上述規(guī)定燃料成分的介電常數(shù)為不同值的多個(gè)頻率； 測(cè)定單元，其在上述多個(gè)頻率中的各個(gè)頻率下測(cè)定上述靜電電容； 存儲(chǔ)單元，其存儲(chǔ)頻率特性信息，上述頻率特性信息是在上述燃料性狀檢測(cè)裝置正常的情況下燃料性狀和上述靜電電容的頻率特性之間的關(guān)系所涉及的信息；以及 診斷單元，其基于上述測(cè)定單元的測(cè)定結(jié)果和上述頻率特性信息來診斷上述燃料性狀檢測(cè)裝置的異常。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的燃料性狀檢測(cè)裝置的異常檢測(cè)裝置，其特征在于， 上述頻率切換單元將向上述兩電極間施加的交變電壓的頻率切換成第I頻率和第2頻率，其中，上述第2頻率是上述規(guī)定燃料成分的介電常數(shù)為與上述第I頻率的情況下不同的值的頻率， 上述測(cè)定單元測(cè)定第I靜電電容和第2靜電電容，其中，上述第I靜電電容是以上述第I頻率施加了交變電壓時(shí)上述兩電極間的靜電電容，上述第2靜電電容是以上述第2頻率施加了交變電壓時(shí)上述兩電極間的靜電電容， 上述頻率特性信息是上述燃料性狀檢測(cè)裝置正常的情況下上述第I靜電電容與上述第2靜電電容之比和燃料性狀之間的關(guān)系所涉及的信息， 上述診斷單元包括 正常比取得單元，其基于由上述燃料性狀檢測(cè)裝置檢測(cè)出的燃料性狀和上述頻率特性/[目息來取得正常比 目息，其中，上述正常比 目息是上述第I靜電電容與上述第2靜電電容的正常比所涉及的信息；和 異常判定單元，其基于上述第I靜電電容的測(cè)定值、上述第2靜電電容的測(cè)定值和上述取得的正常比信息，來判定上述燃料性狀檢測(cè)裝置有無異常。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的燃料性狀檢測(cè)裝置的異常檢測(cè)裝置，其特征在于， 上述正常比取得單元取得上述第I靜電電容與上述第2靜電電容的正常比的上限值以及下限值， 在上述第I靜電電容的測(cè)定值與上述第2靜電電容的測(cè)定值之比沒有進(jìn)入到從上述上限值到上述下限值的范圍的情況下，上述異常判定單元判定為上述燃料性狀檢測(cè)裝置存在異常。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的燃料性狀檢測(cè)裝置的異常檢測(cè)裝置，其特征在于， 上述第I頻率是上述燃料性狀檢測(cè)裝置為了檢測(cè)燃料性狀而通常使用的頻率， 上述第2頻率低于上述第I頻率， 上述規(guī)定燃料成分在上述第2頻率下的介電常數(shù)高于上述規(guī)定燃料成分在上述第I頻率下的介電常數(shù)。
5.根據(jù)權(quán)利要求I 4中任意一項(xiàng)所述的燃料性狀檢測(cè)裝置的異常檢測(cè)裝置，其特征在于， 在上述內(nèi)燃機(jī)啟動(dòng)前或者在上述內(nèi)燃機(jī)中執(zhí)行燃料切斷的狀態(tài)下上述頻率切換單元將上述頻率切換為上述多個(gè)頻率，上述診斷單元基于此時(shí)測(cè)定出的各個(gè)頻率下的靜電電容的測(cè)定值來診斷上述燃料性狀檢測(cè)裝置的異常。
6.根據(jù)權(quán)利要求I 5中任意一項(xiàng)所述的燃料性狀檢測(cè)裝置的異常檢測(cè)裝置，其特征在于， 具備第2診斷單元，上述第2診斷單元基于上述多個(gè)頻率中的各個(gè)頻率下的靜電電容的測(cè)定值來診斷上述頻率切換單元的異常。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的燃料性狀檢測(cè)裝置的異常檢測(cè)裝置，其特征在于， 在上述多個(gè)頻率中的各個(gè)頻率下的靜電電容的測(cè)定值間的差異小于規(guī)定基準(zhǔn)的情況下，上述第2診斷單元判定為上述頻率切換單元存在異常。
8.根據(jù)權(quán)利要求I 7中任意一項(xiàng)所述的燃料性狀檢測(cè)裝置的異常檢測(cè)裝置，其特征在于， 具備相分離判定單元，上述相分離判定單元判定構(gòu)成上述燃料的多種成分產(chǎn)生了相分離的可能性， 在由上述相分離判定單元判定為存在產(chǎn)生了上述相分離的可能性的情況下，不執(zhí)行上述燃料性狀檢測(cè)裝置的異常診斷。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的燃料性狀檢測(cè)裝置的異常檢測(cè)裝置，其特征在于， 上述相分離判定單元基于上述燃料中的含水率所涉及的信息、上述規(guī)定燃料成分的濃度和上述內(nèi)燃機(jī)的停止期間，來判定產(chǎn)生了上述相分離的可能性。
全文摘要
本發(fā)明的目的在于準(zhǔn)確地診斷基于電極間的靜電電容來檢測(cè)燃料性狀的燃料性狀檢測(cè)裝置的異常。本發(fā)明的燃料性狀檢測(cè)裝置的異常檢測(cè)裝置是對(duì)基于在內(nèi)燃機(jī)的燃料供給路徑上設(shè)置的一對(duì)電極間的靜電電容的測(cè)定值來檢測(cè)燃料性狀的燃料性狀檢測(cè)裝置的異常進(jìn)行檢測(cè)的裝置，上述內(nèi)燃機(jī)能夠使用含有具有介電常數(shù)根據(jù)電場(chǎng)的頻率而變化的特性的規(guī)定燃料成分的燃料，上述異常檢測(cè)裝置具備頻率切換單元，其將對(duì)兩個(gè)電極間施加的交變電壓的頻率切換成多個(gè)頻率；測(cè)定單元，其在多個(gè)頻率的各個(gè)頻率下測(cè)定靜電電容；存儲(chǔ)單元，其存儲(chǔ)有燃料性狀檢測(cè)裝置正常的情況下的、與燃料性狀和靜電電容的頻率特性之間的關(guān)系有關(guān)的信息即頻率特性信息；以及診斷單元，其基于頻率特性信息和測(cè)定單元的測(cè)定結(jié)果來診斷燃料性狀檢測(cè)裝置的異常。
文檔編號(hào)F02M37/00GK102859175SQ201080066200
公開日2013年1月2日 申請(qǐng)日期2010年4月15日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月15日
發(fā)明者佐佐木敬規(guī), 若尾和弘, 笹井美江 申請(qǐng)人:豐田自動(dòng)車株式會(huì)社