JP2008215845A - 車両用燃料性状検出装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】コアとクラッドとファイバジャケットより成り、上記コアにグレーティングが施されているとともに、該グレーティングが施されている箇所の上記ファイバジャケットが除去されていることで、上記クラッドが車両のインジェクタに供給される燃料に接触するように構成された光ファイバと、上記グレーティングのクラッドモードの波長帯域の光を上記光ファイバに入射する光源と、上記グレーティングが施された領域を透過した上記光の強度を検出する受光部とを備え、これら光ファイバと光源と受光部は、上記燃料の供給経路となる上記車両の燃料タンク内もしくは燃料ポンプと上記インジェクタとの間に配設された管路に保持されるように構成した。
【選択図】図1
Description
そこで、この発明の目的とするところは、光ファイバ式センサでありながら、小型かつ構造が簡素で、しかも燃料中のアルコール含有濃度を精度よく測定することができる車両用燃料性状検出装置を実現するものである。
図7は燃料性状検出装置100を備えた一般的な車両用燃料制御系を示す構成図であり、先ずこの燃料制御系全体の構成ならびに動作を説明する。図7において、101は自動車等のエンジン、102は燃料噴射弁、103は燃料タンク、104は燃料ポンプ、106は上記ポンプ104から燃料供給パイプ105を介して吸上げた燃料をろ過する高圧フィルタ、107は燃料分配管、108は熱圧レギュレータ、109は燃料リターンパイプである。110は空燃比センサ、111は点火プラグ、112はエンジン回転センサ、113は吸気圧センサ、114はスロットル弁、115はエアクリーナ、116は上記ECU等からなる制御装置で、燃料性状検出装置100の信号、空燃比センサ110の信号、エンジン回転センサ112および吸気圧センサ113等の信号が入力され、入力に応じた制御量で燃料噴射弁102、点火プラグ111等を駆動する。
ここで、管路6は、樹脂成形、鋳造、あるいは板金からなる取付ブラケット26を介して図示しない車両の任意の箇所に取り付けられることになるが、このとき、管路6に設けた燃料流入口21および燃料流出口22は、光源2あるいは受光部3が、例えば図示しないリード線によって接続される駆動回路基板27とは反対側の同一方向に設けることが好ましい。つまり、燃料流入口21および燃料流出口22を同一方向に設けることで、駆動回路基板27および取付ブラケット26の設計自由度の向上が図れ、さらには、光源2、受光部3、あるいは燃料流入口21、燃料流出口22に対し、互いの組付け作業の妨げになることなく取り付けが可能となるものである。
このように、センサ部であるグレーティング領域は数mm程度の長さがあれば、充分に燃料の性状の検出が可能であり、前述したセンサ部の取付方法と相俟って、光ファイバを利用した場合においても、管路あるいは装置自体の小型化が期待できる。
図4は、本発明の実施の形態2に係わる車両用燃料性状検出装置100の模式断面図であり、実施の形態1の図1に対応する。実施の形態1では、図3の燃料流入口21および燃料流出口22に示すように、燃料は垂直方向に流入・流出する管路形状であったが、この実施の形態2では、燃料流入口21および燃料流出口22を光ファイバ1に対して勾配をつけて設置した。すなわち、燃料流入口21から管路6に入った燃料は、任意の角度θ1をもって光ファイバ1に到達する。その後、光ファイバ1に到達した燃料は、さらに任意の角度θ2の勾配で燃料流出口22より排出される。つまり、実施の形態1と比較して、始動時、あるいは燃料フローの脈動時における光ファイバ1にかかる燃料の抗力を緩和することが可能となる。
前出の図4に基づき、開口部7bに対する改良を実施の形態3として説明する。前述したように、光ファイバ1は管路6に設けた開口部7bを貫通させる形で設置させるわけであるが、この際、この開口部7bが、例えば、開口部7aのように、管路6の内径とほぼ同等に開口していた場合、光ファイバ1の貫通作業はいたって容易になるものの、車両用燃料性状検出装置100自体の気密性、あるいは受光部3との整合性(わかり易くは位置合わせ)を鑑みれば、言うまでもなく得策とは言い難い。一方、図1に示すように、光ファイバ1の外径が密接するよう開口部7bを設定した場合、気密性や整合性は向上するが、逆に貫通作業は困難が予想される。
従ってこの実施形態によれば、気密性や整合性はもとより貫通作業性も向上する特徴がある。特に、この貫通作業について詳述すると、受光部3の光ファイバ1に対する位置調整が不要となり、また容易に再現性よく組立が可能となることから組付けによる性能のバラツキを極力抑えることが期待できる。
上記実施の形態3にて気密性について触れたが、貫通作業との両立を図るには、光ファイバ1はストレート領域19(図4参照)においてある程度のクリアランスを持たせることになる。そこで、このストレート領域を通過した光ファイバ1に対して何らかの封止が必要となる。実施の形態4はこの封止を施すための実施例を図5、図6により詳細説明する。図5に示した例は、管路6に設けられた開口部7bを、光ファイバ1を貫通させた後に、管内の気密を保持するために低融点ガラスによって封止するものである。この低融点ガラスは、開口部7bを通った光ファイバ1に、リング状あるいは鞍形の低融点ガラスプリフォーム23を貫通させる形で設置される。そして、管路6に備えられた開口部7bには、封止に使用する低融点ガラスプリフォーム23の外形よりも小さな径のザグリ形状24を備える。これにより、低融点ガラスプリフォーム23の溶融の際に、ザグリ24により溶融したガラスが孔内部(ストレート領域19)へ流入し易くなり、広いシール領域を確保できることから良好なシール性能を実現できる。
また、図6に示した例は、このザグリ形状23に代えて低融点ガラスプリフォーム23の外形よりも小さな孔径からなるテーパー形状25としたものである。このような形状とすれば溶融したガラスの孔内部への流入がより促進されることが期待できる。
4 ホルダー、 5 ホルダー、 6 管路、
7 管路開口部、 8 燃料タンク、 9 インジェクタ、
10 コア、 11 クラッド、 12 ファイバジャケット、
13 燃料、 14 グレーティング、
18 テーパー、 19 ストレート領域、
20 受光素子、 21 燃料流入口、 22 燃料流出口、
23 低融点ガラスプリフォーム、 24 ザグリ、
25 テーパー、 26 取り付けブラケット、
27 駆動回路基板、28 コネクタ。
Claims (6)
- コアとクラッドとファイバジャケットより成り、上記コアにグレーティングが施されているとともに、該グレーティングが施されている箇所の上記ファイバジャケットが除去されていることで、上記クラッドが車両のインジェクタに供給される燃料に接触するように構成された光ファイバと、上記グレーティングのクラッドモードの波長帯域の光を上記光ファイバに入射する光源と、上記グレーティングが施された領域を透過した上記光の強度を検出する受光部とを備え、これら光ファイバと光源と受光部は、上記燃料の供給経路となる上記車両の燃料タンク内、もしくは燃料ポンプと上記インジェクタとの間に配設された管路に保持されていることを特徴とする車両用燃料性状検出装置。
- 管路には燃料タンクからの燃料流入口とインジェクタへの燃料流出口が設けられており、これら燃料流入口と燃料流出口は同一方向に向けて開口せしめることを特徴とする請求項1に記載の車両用燃料性状検出装置。
- 燃料流入口および燃料流出口は、光ファイバに対し傾斜を有するように開口せしめることを特徴とする請求項2に記載の車両用燃料性状検出装置。
- 光源および受光部からの信号線の引き出し方向が、燃料流入口および燃料流出口に対し、直角方向であることを特徴とする請求項2または3に記載の車両用燃料性状検出装置。
- 管路の一端および他端に、それぞれ光源および受光部が保持され、上記他端には、光ファイバを貫通せしめる貫通孔が設けられているとともに、この貫通孔と上記管路の内径との間にテーパを有していることを特徴とする請求項1〜4のいずれか一項に記載の車両用燃料性状検出装置。
- 貫通孔を貫通せしめた光ファイバが、管路の外面において、低融点ガラスにて封止されていることを特徴とする請求項5に記載の車両用燃料性状検出装置。
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