JP2010164348A - Fuel property sensor and fuel tank - Google Patents

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JP2010164348A JP2009005173A JP2009005173A JP2010164348A JP 2010164348 A JP2010164348 A JP 2010164348A JP 2009005173 A JP2009005173 A JP 2009005173A JP 2009005173 A JP2009005173 A JP 2009005173A JP 2010164348 A JP2010164348 A JP 2010164348A
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Koichi Nakada
浩一 中田
Tokuji Ota
篤治 太田
Nozomi Yokoo
望 横尾
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an inexpensive and simple fuel property sensor detecting the component contained in fuel before the fuel enters an engine, and a fuel tank. <P>SOLUTION: The fuel property sensor 10 includes a swelling member 14 consisting of a substance swollen by the component contained in the fuel 12 to be changed in volume and a detection part 16 detecting the component on the basis of a change in the volume of the swelling member 14. The fuel tank 100 includes the fuel property sensor 10 arranged so that the swelling member 14 may be exposed at a predetermined position of the inner wall surface on the basis of the SP value of the component contained in the fuel 12 and the SP value of the swelling member 14. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、燃料性状センサおよび燃料タンクに関する。   The present invention relates to a fuel property sensor and a fuel tank.

近年、燃料の粗悪化が懸念されるようになってきている。粗悪成分であるベンゼンやトルエン等の重質油は、エンジンの始動性を悪化させ、排気ガスへの悪影響が大きい。また、燃料の多種化が予測されている。多種燃料として使用が見込まれるエタノールは、エンジンを構成するアルミニウムやゴムへの攻撃性が大きい。そのため、燃料が含む重質油やエタノールがエンジン内に浸入しないように、エンジン内に入る前の燃料タンク内で事前に重質油やエタノールを検出することが求められている。重質油やエタノールを検出する燃料性状センサは、燃料タンク内に設置される必要がある。また、燃料性状センサは、安価で簡便な構成とすることが望ましい。   In recent years, there has been a concern about the deterioration of fuel. Heavy oils such as benzene and toluene, which are inferior components, deteriorate the startability of the engine and have a great adverse effect on the exhaust gas. In addition, diversification of fuel is predicted. Ethanol, which is expected to be used as a multi-fuel, is highly aggressive against aluminum and rubber that make up engines. Therefore, it is required to detect heavy oil and ethanol in advance in a fuel tank before entering the engine so that heavy oil and ethanol contained in the fuel do not enter the engine. A fuel property sensor for detecting heavy oil or ethanol needs to be installed in the fuel tank. Further, it is desirable that the fuel property sensor has an inexpensive and simple configuration.

特許文献1には、アルコールを含有する燃料のアルコール濃度に相関する指標と、同燃料の密度に相関する指標との双方を検出することができる燃料性状検出装置が記載されている。   Patent Document 1 describes a fuel property detection device capable of detecting both an index correlated with the alcohol concentration of a fuel containing alcohol and an index correlated with the density of the fuel.

特開2008−107098号公報JP 2008-107098 A

しかしながら、特許文献1記載の燃料性状検出装置は、エンジンで燃料を燃焼した後に、燃料の性状を判断するため、エンジン内に粗悪成分が入ることを未然に防止することができないという問題がある。   However, since the fuel property detection device described in Patent Document 1 determines the property of the fuel after the fuel is burned in the engine, there is a problem that it is not possible to prevent a bad component from entering the engine.

本発明は、上記問題に鑑みなされたものであり、燃料がエンジン内に入る前に、燃料が含む成分を検出する、安価で簡便な構成の燃料性状センサ及び燃料タンクを提供することを課題とする。   The present invention has been made in view of the above problems, and it is an object of the present invention to provide an inexpensive and simple fuel property sensor and fuel tank that detect components contained in the fuel before the fuel enters the engine. To do.

本発明は、燃料が含む成分により膨潤し、体積が変化する物質からなる膨潤部材と、前記膨潤部材の前記体積の変化に基づいて、前記成分を検出する検出部と、を有することを特徴とする燃料性状センサである。これにより、燃料がエンジン内に入る前に、燃料が含む成分を、より安価で簡便な構成により、検出することができる。   The present invention includes a swelling member made of a substance that swells and changes in volume due to a component contained in the fuel, and a detection unit that detects the component based on the change in the volume of the swelling member. This is a fuel property sensor. Thereby, before the fuel enters the engine, components contained in the fuel can be detected with a cheaper and simpler configuration.

上記構成において、異なるSP値を有する複数の前記膨潤部材を有し、前記検出部は前記膨潤部材のそれぞれの前記体積の変化に基づいて、前記成分を検出する構成とすることができる。これにより、精度よく、燃料が含む成分の濃度を測定することができる。   The said structure WHEREIN: It has a some said swelling member which has different SP value, The said detection part can be set as the structure which detects the said component based on the change of each said volume of the said swelling member. Thereby, the density | concentration of the component which a fuel contains can be measured with a sufficient precision.

本発明は、前記成分の有するSP値と前記膨潤部材の有するSP値とに基づいて、内壁面の所定の位置に前記膨潤部材が露出されるように配置される上記の燃料性状センサを有することを特徴とする燃料タンクである。極性の異なる燃料(エタノール、水など)が混入していると相分離が発生し、各成分は比重に応じて燃料タンク内の各々異なる位置に分布する。また、各成分のSP値は各々異なる。各成分が分布する位置に、各成分の有するSP値と等しいSP値を有する膨潤部材を燃料タンクに配置することにより、相分離が発生する燃料の各成分を検出することができる。よって、計測不良を低減することができる。   The present invention has the above fuel property sensor arranged so that the swelling member is exposed at a predetermined position on the inner wall surface based on the SP value of the component and the SP value of the swelling member. It is a fuel tank characterized by this. When fuels of different polarities (ethanol, water, etc.) are mixed, phase separation occurs, and each component is distributed at different positions in the fuel tank according to specific gravity. Further, the SP value of each component is different. By disposing a swelling member having an SP value equal to the SP value of each component at a position where each component is distributed in the fuel tank, each component of the fuel in which phase separation occurs can be detected. Therefore, measurement defects can be reduced.

本構成によれば、燃料がエンジン内に入る前に、燃料が含む成分を、より安価で簡便な構成により、検出することができる。   According to this configuration, the components contained in the fuel can be detected with a cheaper and simpler configuration before the fuel enters the engine.

図1(a)及び図1(b)は、実施例1に係る燃料性状センサの断面を示す模式図である。FIG. 1A and FIG. 1B are schematic views illustrating a cross section of the fuel property sensor according to the first embodiment. 図2は、実施例1に係る燃料のSP値の変化と膨潤部材の体積膨張率の変化との関係を示すグラフである。FIG. 2 is a graph showing a relationship between the change in the SP value of the fuel and the change in the volume expansion coefficient of the swelling member according to the first embodiment. 図3(a)は、実施例1に係る燃料が含む重質油の濃度の変化と燃料のSP値の変化との関係を示すグラフである。図3(b)は、実施例1に係る、燃料が含むエタノールの濃度の変化と燃料のSP値の変化との関係を示すグラフである。FIG. 3A is a graph showing the relationship between the change in the concentration of heavy oil contained in the fuel according to Example 1 and the change in the SP value of the fuel. FIG. 3B is a graph showing the relationship between the change in the concentration of ethanol contained in the fuel and the change in the SP value of the fuel according to the first embodiment. 図4は、実施例2に係る燃料性状センサの断面を示す模式図である。FIG. 4 is a schematic diagram illustrating a cross section of the fuel property sensor according to the second embodiment. 図5は、実施例2に係る燃料のSP値の変化と膨潤部材の体積膨張率の変化との関係を示すグラフである。FIG. 5 is a graph showing the relationship between the change in the SP value of the fuel according to Example 2 and the change in the volume expansion coefficient of the swelling member. 図6は、実施例2に係る検出部が膨張部材から受ける圧力を検出できるか否かと、燃料が含む重質油の濃度との関係を示した図である。FIG. 6 is a diagram illustrating a relationship between whether or not the detection unit according to the second embodiment can detect the pressure received from the expansion member and the concentration of heavy oil included in the fuel. 図7は、実施例3に係る燃料タンクの断面を示す模式図である。FIG. 7 is a schematic diagram illustrating a cross section of the fuel tank according to the third embodiment.

以下に、図面を用いて、本発明の実施例について詳細に説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

図1を参照して、実施例1に係る、燃料タンク100の内壁面に配置される燃料性状センサ10の構造を説明する。図1(a)及び図1(b)は燃料性状センサ10の断面を示す模式図である。図1(a)及び図1(b)に示すように、燃料性状センサ10は、膨潤部材14と、検出部16と、網18と、を有する。膨潤部材14、検出部16、及び、網18は、筐体20により支持される。燃料性状センサ10は、燃料タンク100の内壁面に膨潤部材14が露出されるように配置され、燃料12に浸されている。燃料12は、例えば、ガソリンである。膨潤部材14は、燃料12が含む成分により膨潤し、体積が変化する性質を有する。膨潤部材14は、例えばゴムや樹脂である。燃料12が含む成分は、例えば重質油であるベンゼン、トルエンや、エタノールである。検出部16は、膨潤部材14の体積の変化に基づいて、膨潤部材14から受ける圧力を検出して、燃料12が含む成分を検出する圧力センサである。網18は、膨潤部材14の周囲のうち、膨潤部材14と検出部16とが対向する部分を除く部分に設けられる。膨潤部材14は網18を介して、燃料12と接触する。網18により、膨潤部材14を検出部16と対向する方向にのみ膨張させることができる。   With reference to FIG. 1, the structure of the fuel property sensor 10 arrange | positioned on the inner wall face of the fuel tank 100 based on Example 1 is demonstrated. FIGS. 1A and 1B are schematic views showing a cross section of the fuel property sensor 10. As shown in FIGS. 1A and 1B, the fuel property sensor 10 includes a swelling member 14, a detection unit 16, and a net 18. The swelling member 14, the detection unit 16, and the net 18 are supported by the housing 20. The fuel property sensor 10 is disposed so that the swelling member 14 is exposed on the inner wall surface of the fuel tank 100, and is immersed in the fuel 12. The fuel 12 is, for example, gasoline. The swelling member 14 is swollen by the components included in the fuel 12 and has a property of changing its volume. The swelling member 14 is, for example, rubber or resin. Components contained in the fuel 12 are, for example, benzene, toluene, and ethanol which are heavy oils. The detection unit 16 is a pressure sensor that detects a component contained in the fuel 12 by detecting a pressure received from the swelling member 14 based on a change in the volume of the swelling member 14. The net 18 is provided in a portion of the periphery of the swelling member 14 excluding a portion where the swelling member 14 and the detection unit 16 face each other. The swelling member 14 comes into contact with the fuel 12 through the net 18. The swelling member 14 can be expanded only in the direction facing the detection unit 16 by the net 18.

図1(a)は、燃料12が含む成分により膨潤部材14の体積が膨張する前の燃料性状センサ10の状態を示している。図1(b)は、燃料12が含む成分により膨潤部材14の体積が検出部16と対向する方向(図1(b)中の矢印が示す方向)に膨張して、膨潤部材14と検出部16とが接触したときの燃料性状センサ10の状態を示している。検出部16は、膨潤部材14から図1(b)中の矢印が示す方向の圧力を検出する。この圧力は、後述する膨潤部材14の体積膨張率と比例する。   FIG. 1A shows the state of the fuel property sensor 10 before the volume of the swelling member 14 expands due to the components contained in the fuel 12. FIG. 1B shows that the swelling member 14 expands in the direction (indicated by the arrow in FIG. 1B) in which the volume of the swelling member 14 faces the detection unit 16 due to the components contained in the fuel 12. The state of the fuel property sensor 10 when it contacts 16 is shown. The detection part 16 detects the pressure of the direction which the arrow in FIG.1 (b) shows from the swelling member 14. FIG. This pressure is proportional to the volume expansion coefficient of the swelling member 14 described later.

図2を参照して、燃料12のSP(Solubility Parameter)値の変化と、膨潤部材14の体積膨張率の変化との関係を説明する。図2は、横軸に燃料12のSP値の変化と、縦軸に膨潤部材14の体積膨張率の変化とを示すグラフである。SP値は、溶解パラメータとよばれ、膨潤部材14や燃料12は固有のSP値を有する。燃料12のSP値は、後述するように、燃料12が含む成分の濃度により変化する。膨潤部材14は、膨潤部材14のSP値が燃料12のSP値に近いほど急激に体積が膨張して、検出部16が受ける圧力も大きくなる。膨潤部材14のSP値と燃料12のSP値とが等しい場合に体積膨張率が最大となり、検出部16が受ける圧力も最大となる。   With reference to FIG. 2, the relationship between the change of the SP (Solubility Parameter) value of the fuel 12 and the change of the volume expansion coefficient of the swelling member 14 will be described. FIG. 2 is a graph in which the horizontal axis represents the change in the SP value of the fuel 12 and the vertical axis represents the change in the volume expansion coefficient of the swelling member 14. The SP value is called a dissolution parameter, and the swelling member 14 and the fuel 12 have unique SP values. As will be described later, the SP value of the fuel 12 varies depending on the concentration of components contained in the fuel 12. The swelling member 14 rapidly expands in volume as the SP value of the swelling member 14 approaches the SP value of the fuel 12, and the pressure received by the detection unit 16 also increases. When the SP value of the swelling member 14 and the SP value of the fuel 12 are equal, the volume expansion coefficient is maximized, and the pressure received by the detection unit 16 is also maximized.

以下、膨潤部材14のSP値がSP2であるとして説明する。図2に示すように、膨潤部材14の体積膨張率は、燃料12のSP値の変化に応じて、曲線30のように変化する。   Hereinafter, description will be made assuming that the SP value of the swelling member 14 is SP2. As shown in FIG. 2, the volume expansion coefficient of the swelling member 14 changes as a curve 30 according to the change in the SP value of the fuel 12.

燃料12のSP値が膨潤部材14のSP値とほぼ等しいSP1からSP3の区間において、点32から点36の区間のグラフのように、膨潤部材14の体積膨張率はE1からE2まで急激に変化する。燃料12のSP値がSP2と等しい場合、点34のように、膨潤部材14の体積膨張率は最大のE2となる。検出部16が体積膨張率がE1からE2に対応する圧力を検出することにより、燃料12のSP値がSP1からSP3の区間の値であると予測することができる。   In the section from SP1 to SP3 where the SP value of the fuel 12 is substantially equal to the SP value of the swelling member 14, the volume expansion coefficient of the swelling member 14 changes abruptly from E1 to E2 as shown in the graph from the point 32 to the point 36. To do. When the SP value of the fuel 12 is equal to SP2, the volume expansion coefficient of the swelling member 14 is the maximum E2 as indicated by a point 34. By detecting the pressure corresponding to the volume expansion coefficient from E1 to E2 by the detection unit 16, it is possible to predict that the SP value of the fuel 12 is a value in the section from SP1 to SP3.

図3(a)は、燃料12が含む重質油の濃度の変化と、燃料12のSP値の変化との関係を示すグラフである。図3(a)のグラフの横軸は、燃料12が含む重質油の濃度を示し、縦軸は燃料12のSP値の変化を示す。点40は、ガソリンの場合のSP値を示す。点42は、重質油であるベンゼンの濃度が100%の場合のSP値を示し、そのSP値をSP4とする。点44は、重質油であるトルエンの濃度が100%の場合のSP値を示し、そのSP値をSP5とする。   FIG. 3A is a graph showing the relationship between the change in the concentration of heavy oil contained in the fuel 12 and the change in the SP value of the fuel 12. The horizontal axis of the graph in FIG. 3A indicates the concentration of heavy oil contained in the fuel 12, and the vertical axis indicates the change in the SP value of the fuel 12. Point 40 indicates the SP value for gasoline. Point 42 indicates the SP value when the concentration of benzene, which is heavy oil, is 100%, and the SP value is SP4. Point 44 indicates the SP value when the concentration of toluene, which is heavy oil, is 100%, and the SP value is SP5.

図3(a)に示すように、ガソリンが含むベンゼンの濃度が100%に近づくに従って、燃料12のSP値は大きくなり、点40から点42に向けて実線46のように変化する。ガソリンが含むベンゼンの濃度が増加するに従って、低温状態においてエンジンが始動しにくくなり、やがてエンジンが始動できなくなる限界に達する。この低温始動限界におけるベンゼンの濃度をC1、ベンゼンのSP値をSP6とすると、点48のように示される。SP値がSP6以上の膨潤部材14を選択することにより、ベンゼンを含む、低温始動性能が劣る燃料を検出することができる。   As shown in FIG. 3A, as the concentration of benzene contained in gasoline approaches 100%, the SP value of the fuel 12 increases and changes from point 40 to point 42 as indicated by a solid line 46. As the concentration of benzene contained in gasoline increases, the engine becomes difficult to start in a low temperature state, and eventually reaches the limit at which the engine cannot be started. When the concentration of benzene at the low temperature start limit is C1, and the SP value of benzene is SP6, a point 48 is indicated. By selecting the swelling member 14 having an SP value of SP6 or more, it is possible to detect a fuel containing benzene and inferior in cold start performance.

同様に、図3(a)に示すように、ガソリンが含むトルエンの濃度が100%に近づくに従って、燃料12のSP値は大きくなり、点40から点44に向けて実線47のように変化する。低温始動限界におけるトルエンの濃度をC1、トルエンのSP値をSP7とすると、点49のように示される。SP値がSP7以上の膨潤部材14を選択することにより、トルエンを含む、低温始動性能が劣る燃料を検出することができる。   Similarly, as shown in FIG. 3A, as the concentration of toluene contained in gasoline approaches 100%, the SP value of the fuel 12 increases and changes from a point 40 to a point 44 as indicated by a solid line 47. . When the toluene concentration at the low temperature start limit is C1, and the SP value of toluene is SP7, a point 49 is indicated. By selecting the swelling member 14 having an SP value of SP7 or more, it is possible to detect a fuel including toluene that has poor low-temperature starting performance.

図3(a)より、SP値がSP7と等しい膨潤部材14を選択することにより、ベンゼン及びトルエンの両方を含む、低温始動性能が劣る燃料を検出することができる。   From FIG. 3A, by selecting the swelling member 14 whose SP value is equal to SP7, it is possible to detect a fuel with low cold start performance including both benzene and toluene.

図3(b)は、燃料12が含むエタノールの濃度の変化と、燃料12のSP値の変化との関係を示すグラフである。図3(b)のグラフの横軸は、燃料12が含むエタノールの濃度を示し、縦軸は燃料12のSP値の変化を示す。点50は、ガソリンの場合のSP値を示す。点52は、エタノールの濃度が100%の場合のSP値を示し、そのSP値をSP8とする。   FIG. 3B is a graph showing the relationship between the change in the concentration of ethanol contained in the fuel 12 and the change in the SP value of the fuel 12. The horizontal axis of the graph in FIG. 3B indicates the concentration of ethanol contained in the fuel 12, and the vertical axis indicates the change in the SP value of the fuel 12. Point 50 indicates the SP value for gasoline. A point 52 indicates the SP value when the ethanol concentration is 100%, and the SP value is SP8.

図3(b)に示すように、ガソリンが含むエタノールの濃度が100%に近づくに従って、燃料12のSP値は小さくなり、点50から点52に向けて実線54のように変化する。ガソリンが含むエタノールの濃度が増加するに従って、エンジンの材料に対する攻撃性が増大し、やがて許容できる限界に達する。この材料攻撃限界のエタノールの濃度をC2、エタノールのSP値をSP9とすると、点56のように示される。SP値がSP9以下の膨潤部材14を選択することにより、エタノールを含む、材料攻撃性能が高い燃料を検出することができる。   As shown in FIG. 3B, as the ethanol concentration of gasoline approaches 100%, the SP value of the fuel 12 decreases and changes from a point 50 to a point 52 as indicated by a solid line 54. As the concentration of ethanol in gasoline increases, the attack on the engine material increases and eventually reaches an acceptable limit. When the concentration of ethanol at the material attack limit is C2, and the SP value of ethanol is SP9, a point 56 is shown. By selecting the swelling member 14 having an SP value of SP9 or less, it is possible to detect a fuel having high material attack performance including ethanol.

実施例1によれば、図1(a)および図1(b)のように、燃料性状センサ10は、燃料12が含む成分により膨潤し、体積が変化する物質からなる膨潤部材14と、膨潤部材14の体積の変化に基づいて、燃料12が含む成分を検出する検出部16と、を有する。これにより、燃料がエンジン内に入る前に、重質油を含む、低温始動性能が劣る燃料や、エタノールを含む、材料攻撃性能が高い燃料を、より安価で簡便な構成により、検出することができる。   According to the first embodiment, as shown in FIGS. 1 (a) and 1 (b), the fuel property sensor 10 includes a swelling member 14 made of a substance that swells due to components contained in the fuel 12 and changes in volume, and a swelling. And a detection unit 16 that detects a component contained in the fuel 12 based on a change in the volume of the member 14. As a result, before the fuel enters the engine, it is possible to detect a fuel having a low temperature start performance, including heavy oil, or a fuel having a high material attack performance, including ethanol, with a cheaper and simpler configuration. it can.

実施例1によれば、燃料性状センサ10は、膨潤部材14の周囲のうち、膨潤部材14と検出部16とが対向する部分を除く部分に設けられる網18を有する。網18により、膨潤部材14を検出部16と対向する方向にのみ膨張させることができる。よって、膨潤部材14の体積の変化を効率よく検出することができる。   According to the first embodiment, the fuel property sensor 10 includes the net 18 provided in a portion of the periphery of the swelling member 14 excluding a portion where the swelling member 14 and the detection unit 16 face each other. The swelling member 14 can be expanded only in the direction facing the detection unit 16 by the net 18. Therefore, a change in the volume of the swelling member 14 can be detected efficiently.

実施例1において、燃料性状センサ10の膨潤部材14は、ゴムや樹脂とする例を示したが、燃料が含む成分により、体積が膨張する性質を有する他の部材でもよい。   In the first embodiment, the swelling member 14 of the fuel property sensor 10 is an example of rubber or resin, but may be another member having a property that the volume expands due to a component contained in the fuel.

図4を参照して、実施例2に係る燃料性状センサ60の構造を説明する。図4は、実施例2に係る燃料性状センサ60の断面を示す模式図である。以下、図1の燃料性状センサ10の構成と異なる点について説明し、図1と同じ符号を付す構成の説明を省略する。燃料性状センサ60は、異なるSP値を有する2つの膨潤部材62及び64を有し、検出部66及び68は膨潤部材62及び64のそれぞれの体積の変化に基づいて、燃料12が含む成分を検出する点が、燃料性状センサ10と異なる。網19は、膨潤部材62及び64のそれぞれの周囲のうち、膨潤部材62及び64と検出部66及び68とがそれぞれ対向する部分を除く部分に設けられる。膨潤部材62及び64は網19を介して、燃料12と接触する。網19により、膨潤部材62及び64を検出部66及び68とそれぞれ対向する方向にのみ膨張させることができる。   With reference to FIG. 4, the structure of the fuel property sensor 60 according to the second embodiment will be described. FIG. 4 is a schematic diagram illustrating a cross section of the fuel property sensor 60 according to the second embodiment. Hereinafter, a different point from the structure of the fuel property sensor 10 of FIG. 1 is demonstrated, and description of the structure which attaches | subjects the same code | symbol as FIG. 1 is abbreviate | omitted. The fuel property sensor 60 includes two swelling members 62 and 64 having different SP values, and the detection units 66 and 68 detect components included in the fuel 12 based on changes in the respective volumes of the swelling members 62 and 64. This is different from the fuel property sensor 10. The net | network 19 is provided in the part of each circumference | surroundings of the swelling members 62 and 64 except the part which the swelling members 62 and 64 and the detection parts 66 and 68 oppose, respectively. The swelling members 62 and 64 are in contact with the fuel 12 through the net 19. By the net 19, the swelling members 62 and 64 can be expanded only in the direction facing the detection parts 66 and 68, respectively.

図5を参照して、燃料12のSP値の変化と、膨潤部材62及び64の体積膨張率の変化との関係を説明する。図5は、横軸に燃料12のSP値の変化と、縦軸に膨潤部材62及び64の体積膨張率の変化とを示すグラフを示す図である。   The relationship between the change in the SP value of the fuel 12 and the change in the volume expansion coefficient of the swelling members 62 and 64 will be described with reference to FIG. FIG. 5 is a graph showing changes in the SP value of the fuel 12 on the horizontal axis and changes in the volume expansion rates of the swelling members 62 and 64 on the vertical axis.

以下の説明では、膨潤部材62のSP値がSP11であって、膨潤部材64のSP値がSP15であるとする。また、燃料12は、重質油である成分を含むとする。検出部66及び68は、体積膨張率がE3からE4に対応する圧力を検出するとする。   In the following description, it is assumed that the SP value of the swelling member 62 is SP11 and the SP value of the swelling member 64 is SP15. The fuel 12 includes a component that is heavy oil. It is assumed that the detectors 66 and 68 detect pressures whose volume expansion rates correspond to E3 to E4.

図5に示すように、膨潤部材62及び64の体積膨張率は、燃料12のSP値の変化に応じて、それぞれ、曲線70及び80のように変化する。   As shown in FIG. 5, the volume expansion coefficients of the swelling members 62 and 64 change as curves 70 and 80, respectively, according to changes in the SP value of the fuel 12.

例えば、燃料12のSP値がSP11である場合、膨潤部材62の体積膨張率は点74のようにE4である。よって、検出部66はE4に対応する圧力を検出することができる。一方、膨潤部材64の体積膨張率は点88のようにE5であり、E5に対応する圧力は検出部68が検出可能なE3からE4に対応する圧力に達しない。よって、検出部68はE5に対応する圧力を検出することができない。   For example, when the SP value of the fuel 12 is SP11, the volume expansion coefficient of the swelling member 62 is E4 as indicated by a point 74. Therefore, the detection unit 66 can detect the pressure corresponding to E4. On the other hand, the volume expansion coefficient of the swelling member 64 is E5 as indicated by a point 88, and the pressure corresponding to E5 does not reach the pressure corresponding to E3 to E4 that can be detected by the detection unit 68. Therefore, the detection unit 68 cannot detect the pressure corresponding to E5.

例えば、燃料12のSP値がSP13である場合、膨潤部材62及び64の体積膨張率は点90のように共にE6である。E6に対応する圧力は、検出部66及び68が共に検出可能なE3からE4に対応する圧力に達している。よって、検出部66及び68はE6に対応する圧力を検出することができる。   For example, when the SP value of the fuel 12 is SP13, the volume expansion coefficients of the swelling members 62 and 64 are both E6 as indicated by a point 90. The pressure corresponding to E6 reaches the pressure corresponding to E3 to E4 that can be detected by both the detection units 66 and 68. Therefore, the detection parts 66 and 68 can detect the pressure corresponding to E6.

例えば、燃料12のSP値がSP15である場合、膨潤部材62の体積膨張率は点78のようにE5であり、E5に対応する圧力は検出部66が検出可能なE3からE4に対応する圧力に達しない。よって、検出部66はE5に対応する圧力を検出することができない。一方、膨潤部材64の体積膨張率は点84のようにE4である。よって、検出部68はE4に対応する圧力を検出することができる。   For example, when the SP value of the fuel 12 is SP15, the volume expansion coefficient of the swelling member 62 is E5 as indicated by a point 78, and the pressure corresponding to E5 is the pressure corresponding to E3 to E4 that can be detected by the detection unit 66. Not reach. Therefore, the detection unit 66 cannot detect the pressure corresponding to E5. On the other hand, the volume expansion coefficient of the swelling member 64 is E4 as indicated by a point 84. Therefore, the detection unit 68 can detect the pressure corresponding to E4.

図6は、以上に示した燃料12のSP値がSP11、SP13及びSP15である場合に検出部66及び68がそれぞれ膨潤部材62及び64から受ける圧力を検出できるか否かと、燃料12が含む重質油の濃度との関係を示した図である。行92、94及び96は、それぞれ燃料12のSP値がSP11、SP13及びSP15である場合に対応する。   FIG. 6 shows whether or not the pressures received by the detectors 66 and 68 from the swelling members 62 and 64 when the SP values of the fuel 12 shown above are SP11, SP13, and SP15, respectively, and the weight that the fuel 12 contains. It is the figure which showed the relationship with the density | concentration of quality oil. Rows 92, 94 and 96 correspond to the case where the SP value of fuel 12 is SP11, SP13 and SP15, respectively.

行92は、燃料12のSP値がSP11の場合、検出部66が膨潤部材62からの圧力を検出できて、検出部68が膨潤部材64からの圧力を検出できないことを示す。このとき、図5より、燃料12のSP値は、点72に対応するSP10から点82に対応するSP12の区間の値であると予測することができる。よって、重質油の濃度は低いと判定することができる。   The row 92 indicates that when the SP value of the fuel 12 is SP11, the detection unit 66 can detect the pressure from the swelling member 62, and the detection unit 68 cannot detect the pressure from the swelling member 64. At this time, it can be predicted from FIG. 5 that the SP value of the fuel 12 is the value of the SP12 section corresponding to the point 82 from the SP10 corresponding to the point 72. Therefore, it can be determined that the heavy oil concentration is low.

行94は、燃料12のSP値がSP13の場合、検出部66及び68が膨潤部材62及び64からの圧力を検出できることを示す。このとき、図5より、燃料12のSP値は、点82に対応するSP12から点76に対応するSP14の区間の値であると予測することができる。よって、重質油の濃度は中程度と判定することができる。   The row 94 indicates that when the SP value of the fuel 12 is SP13, the detection units 66 and 68 can detect the pressure from the swelling members 62 and 64. At this time, it can be predicted from FIG. 5 that the SP value of the fuel 12 is a value in the section from SP12 corresponding to the point 82 to SP14 corresponding to the point 76. Therefore, it can be determined that the concentration of heavy oil is moderate.

行96は、燃料12のSP値がSP15の場合、検出部66が膨潤部材62からの圧力を検出できず、検出部68が膨潤部材64からの圧力を検出できることを示す。このとき、図5より、燃料12のSP値は、点76に対応するSP14から点86に対応するSP16の区間の値であると予測することができる。よって、燃料12が含む重質油の濃度は高いと判定することができる。   The row 96 indicates that when the SP value of the fuel 12 is SP15, the detection unit 66 cannot detect the pressure from the swelling member 62 and the detection unit 68 can detect the pressure from the swelling member 64. At this time, it can be predicted from FIG. 5 that the SP value of the fuel 12 is the value in the section from SP14 corresponding to the point 76 to SP16 corresponding to the point 86. Therefore, it can be determined that the concentration of heavy oil contained in the fuel 12 is high.

実施例2によれば、図4のように、異なるSP値を有する複数の膨潤部材62及び64を有し、検出部66及び68は膨潤部材62及び64のそれぞれの体積の変化に基づいて、燃料12が含む成分を検出する構成とすることができる。これにより、精度よく、燃料が含む成分の濃度を測定することができる。   According to the second embodiment, as illustrated in FIG. 4, the plurality of swelling members 62 and 64 having different SP values are included, and the detection units 66 and 68 are based on the respective volume changes of the swelling members 62 and 64. It can be set as the structure which detects the component which the fuel 12 contains. Thereby, the density | concentration of the component which a fuel contains can be measured with a sufficient precision.

実施例2において、燃料性状センサ60が、複数の膨潤部材と、複数の検出部と、を有する構成の一例を示したが、他の構成でもよい。例えば、異なるSP値を有する膨潤部材を有する図1の燃料性状センサ10を複数個用いてもよい。また、例えば、燃料性状センサが、複数の膨潤部材と、1つの検出部と、を有し、1つの検出部が、複数の膨潤部材が接触する領域ごとに、それぞれの変化を検出する構成としてもよい。   In the second embodiment, the fuel property sensor 60 has an example of a configuration having a plurality of swelling members and a plurality of detection units, but other configurations may be used. For example, a plurality of fuel property sensors 10 of FIG. 1 having swelling members having different SP values may be used. Further, for example, the fuel property sensor has a plurality of swelling members and one detection unit, and one detection unit detects each change for each region where the plurality of swelling members are in contact. Also good.

実施例2において、重質油を検出する燃料性状センサの例を示した。例えば、重質油により膨潤する膨潤部材と、エタノールにより膨潤する膨潤部材と、を用いて、重質油とエタノールの両方を検出する燃料性状センサを構成してもよい。   In Example 2, the example of the fuel property sensor which detects heavy oil was shown. For example, a fuel property sensor that detects both heavy oil and ethanol may be configured using a swelling member that swells with heavy oil and a swelling member that swells with ethanol.

図7を参照して、実施例3に係る燃料タンク100の構成を説明する。図7は、実施例3に係る燃料タンク100の断面を示す模式図である。図7に示すように、燃料タンク100には燃料102が蓄えられている。燃料タンク100の内壁面の上部には、重質油を検出する燃料性状センサ104が配置され、内壁面の下部には、エタノールを検出する燃料性状センサ106が配置される。燃料性状センサ104が有する膨潤部材のSP値は、重質油のSP値と略等しい。燃料性状センサ106が有する膨潤部材のSP値は、エタノールのSP値と略等しい。極性が異なる重質油とエタノールは相分離が発生するため、重質油は燃料102中の上部、エタノールは燃料102中の下部に分布する。また、重質油とエタノールのSP値は各々異なる。よって、重質油とエタノールが分布する位置に、それぞれを検出する燃料性状センサ104及び106を燃料タンクに配置することにより、相分離が発生する燃料の各成分を検出することができる。よって、計測不良を低減することができる。   With reference to FIG. 7, the structure of the fuel tank 100 which concerns on Example 3 is demonstrated. FIG. 7 is a schematic diagram illustrating a cross section of the fuel tank 100 according to the third embodiment. As shown in FIG. 7, the fuel 102 is stored in the fuel tank 100. A fuel property sensor 104 for detecting heavy oil is disposed at the upper portion of the inner wall surface of the fuel tank 100, and a fuel property sensor 106 for detecting ethanol is disposed at the lower portion of the inner wall surface. The SP value of the swelling member included in the fuel property sensor 104 is substantially equal to the SP value of heavy oil. The SP value of the swelling member included in the fuel property sensor 106 is substantially equal to the SP value of ethanol. Since phase separation occurs between heavy oil and ethanol having different polarities, heavy oil is distributed in the upper part of the fuel 102 and ethanol is distributed in the lower part of the fuel 102. Moreover, the SP values of heavy oil and ethanol are different. Therefore, by disposing fuel property sensors 104 and 106 for detecting heavy oil and ethanol at positions where heavy oil and ethanol are distributed in the fuel tank, it is possible to detect each component of the fuel in which phase separation occurs. Therefore, measurement defects can be reduced.

実施例3によれば、図7のように、燃料タンク100は、燃料102が含む成分の有するSP値と、燃料性状センサ104及び106の膨潤部材の有するSP値と、に基づいて、内壁面の所定の位置に膨潤部材が露出されるように配置される燃料性状センサ104及び106を有することを特徴とする。これにより、相分離が発生する燃料102が含む成分を検出することができる。よって、計測不良を低減することができる。   According to the third embodiment, as shown in FIG. 7, the fuel tank 100 has an inner wall surface based on the SP value of the component included in the fuel 102 and the SP value of the swelling members of the fuel property sensors 104 and 106. The fuel property sensors 104 and 106 are arranged so that the swelling member is exposed at a predetermined position. Thereby, the component which the fuel 102 in which phase separation generate | occur | produces can be detected. Therefore, measurement defects can be reduced.

以上、本発明の好ましい実施例について詳述したが、本発明は係る特定の実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。   The preferred embodiments of the present invention have been described in detail above, but the present invention is not limited to such specific embodiments, and various modifications can be made within the scope of the gist of the present invention described in the claims.・ Change is possible.

10 燃料性状センサ
12 燃料
14 膨潤部材
16 検出部
18 網
19 網
20 筐体
60 燃料性状センサ
62 膨潤部材
64 膨潤部材
66 検出部
68 検出部
100 燃料タンク
102 燃料
104 燃料性状センサ
106 燃料性状センサ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Fuel property sensor 12 Fuel 14 Swelling member 16 Detection part 18 Net 19 Net 20 Case 60 Fuel property sensor 62 Swelling member 64 Swelling member 66 Detection part 68 Detection part 100 Fuel tank 102 Fuel 104 Fuel property sensor 106 Fuel property sensor

Claims (3)

燃料が含む成分により膨潤し、体積が変化する物質からなる膨潤部材と、
前記膨潤部材の体積の変化に基づいて、前記成分を検出する検出部と、
を有することを特徴とする燃料性状センサ。
A swelling member made of a substance that swells by a component contained in the fuel and changes in volume;
A detection unit for detecting the component based on a change in volume of the swelling member;
A fuel property sensor comprising:
異なるSP値を有する複数の前記膨潤部材を有し、前記検出部は前記膨潤部材のそれぞれの体積の変化に基づいて、前記成分を検出することを特徴とする請求項1記載の燃料性状センサ。   2. The fuel property sensor according to claim 1, wherein the fuel property sensor includes a plurality of the swelling members having different SP values, and the detection unit detects the component based on a change in a volume of each of the swelling members. 前記成分の有するSP値と前記膨潤部材の有するSP値とに基づいて、内壁面の所定の位置に前記膨潤部材が露出されるように配置される請求項1又は2記載の燃料性状センサを有することを特徴とする燃料タンク。   3. The fuel property sensor according to claim 1, wherein the fuel property sensor is disposed so that the swelling member is exposed at a predetermined position on an inner wall surface based on an SP value of the component and an SP value of the swelling member. A fuel tank characterized by that.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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US20160031541A1 (en) * 2014-08-01 2016-02-04 Yamaha Hatsudoki Kabushiki Kaisha Watercraft and marine propulsion device

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