JP6752042B2 - Fuel gas concentration measuring device for internal combustion engine - Google Patents
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Description
本発明は、内燃機関用燃料ガス濃度計測装置に関する。 The present invention relates to a fuel gas concentration measuring device for an internal combustion engine.
従来、内燃機関の筒内ガスの空燃比を検出するための装置として、内燃機関に取り付けられる点火プラグに、非分散赤外吸光法(すなわち、NDIR法)を利用したガスセンサを一体的に設けたものがある。例えば、特許文献1には、従来の一般的な量産型の点火プラグの構成にガスセンサを一体化した装置が開示されている。具体的には、まず、当該量産型の点火プラグは、プラグ軸方向に延びる棒状の中心電極と、該中心電極を内側に保持する筒状の絶縁碍子と、該絶縁碍子を内側に保持するハウジングと、該ハウジングの先端に形成されて中心電極の先端部に対向するように設けられた接地電極とを備える。そして、当該量産型の点火プラグにおいて、中心電極の内部に中心電極に沿ってサファイアからなる光学素子を設けるとともに、接地電極における光学素子の先端部に対向する位置に反射部を設け、さらに新たな接地電極を中心電極の先端部の側方に設けている。そして、光学素子は光源及び受光強度検出部に光学的に接続されている。かかる構成を有する特許文献1の装置では、光学素子の先端部から光を放射し、当該放射光を反射部によって光学素子の先端部に反射させて、当該反射光を検出することにより、当該先端部と反射部との間のガス濃度を検出して、混合気の空燃比を計測する。
Conventionally, as a device for detecting the air-fuel ratio of the gas in the cylinder of an internal combustion engine, a gas sensor using a non-dispersed infrared absorption method (that is, NDIR method) is integrally provided with a spark plug attached to the internal combustion engine. There is something. For example,
しかしながら、特許文献1に開示の構成では、量産型の点火プラグにおける接地電極とは別に、新たな接地電極を中心電極の先端部の側方に設けている。そのため、中心電極と当該新たな接地電極との間に形成された放電部における気流の形成が、当該新たな接地電極とは別部材に設けられた反射部により阻害される。その結果、当該構成では、量産型の点火プラグの放電部における気流が再現されず、量産型の点火プラグにおける空燃比を正確に導き出すことができない。特に、直噴型の内燃機関では、混合気が成層化されており、混合気濃度に空間的分布があるため、わずかな空間位置の違いによっ混合気濃度が大きく異なる場合があることから、空燃比を正確に導き出すことが一層困難となっている。
However, in the configuration disclosed in
さらに、特許文献1の構成では、中心電極は筒状の絶縁碍子の内側に保持されており、新たな接地電極が中心電極の先端部の側方に設けられている。したがって、中心電極と接地電極との間の放電部は絶縁碍子と近い位置に形成されることとなる。そのため、当該放電部に形成された初期火花が絶縁碍子によって冷却され易い。その結果、量産型の点火プラグに比べて着火性が劣るため、リーン燃焼させる内燃機関では混合気に着火できない場合があり、空燃比を正確に算出できない。
Further, in the configuration of
本発明は、かかる背景に鑑みてなされたもので、空燃比を算出するために、内燃機関の筒内ガス濃度を正確に計測することができる内燃機関用燃料ガス濃度計測装置を提供しようとするものである。 The present invention has been made in view of this background, and an object of the present invention is to provide a fuel gas concentration measuring device for an internal combustion engine capable of accurately measuring the in-cylinder gas concentration of an internal combustion engine in order to calculate the air-fuel ratio. It is a thing.
本発明の一態様は、燃料の蒸気によって吸収されて強度が減衰する所定波長の光を出射する光源(10)と、
光の強度を検出する受光強度検出部(20)と、
中心電極(31)と、該中心電極を内側に保持する円筒形の絶縁碍子(37)と、接地電極(35)とを有するとともに、上記中心電極の先端部(32)と上記接地電極に備えられた接地電極チップ(36)との間に放電部(G)が形成された点火プラグ(30)と、
該点火プラグの中心線(30a)に沿うように上記中心電極の内部に設けられて上記光源及び上記受光強度検出部に光学的に接続され、上記光源の光をプラグ軸方向(Y)における先端側(Y1)の端部である光学素子端部(41)から出射するとともに、上記光学素子端部から入射した光を上記受光強度検出部に伝送する光学素子(40)と、
上記接地電極における上記光学素子端部と対向する位置に形成されて上記光学素子端部から出射された光を上記光学素子端部に向けて反射する反射部(50)と、
上記光学素子端部と上記反射部との間の空間であって、上記光学素子端部から出射されて上記反射部により反射される光が透過する被計測部(60)と、
を備え、該被計測部を透過して上記光学素子端部から入射した光の強度の減衰に基づいて燃料ガス濃度を計測するように構成されており、
上記絶縁碍子の先端部(371)は、上記中心電極の上記先端部よりもプラグ軸方向の基端側(Y2)に位置しており、
上記光学素子端部は、上記中心電極の上記先端部よりもプラグ軸方向の基端側に位置しているとともに、上記絶縁碍子の上記先端部よりもプラグ軸方向の先端側に位置しており、
上記接地電極チップは、上記接地電極において、上記光学素子端部をプラグ軸方向に投影してなる投影領域(S1)の外側に位置しているとともに、上記接地電極チップの少なくとも一部は、上記接地電極において、上記中心電極の上記先端部をプラグ軸方向に投影してなる投影領域(S2)の内側に位置している、内燃機関用燃料ガス濃度計測装置(1)にある。
One aspect of the present invention is a light source (10) that emits light having a predetermined wavelength that is absorbed by fuel vapor and whose intensity is attenuated.
The light receiving intensity detection unit (20) that detects the light intensity,
It has a center electrode (31) , a cylindrical insulating porcelain (37) that holds the center electrode inside, and a ground electrode (35), and is provided with a tip portion (32) of the center electrode and the ground electrode. A spark plug (30) in which a discharge portion (G) is formed between the ground electrode tip (36) and the ground electrode tip (36).
It is provided inside the center electrode so as to be along the center line (30a) of the spark plug, and is optically connected to the light source and the light receiving intensity detection unit, and the light of the light source is directed to the tip in the plug axial direction (Y). An optical element (40) that emits light from the optical element end (41), which is the end of the side (Y1), and transmits light incident from the optical element end to the light receiving intensity detection unit.
A reflecting portion (50) formed at a position facing the end of the optical element on the ground electrode and reflecting light emitted from the end of the optical element toward the end of the optical element.
A space to be measured (60), which is a space between the end of the optical element and the reflection portion, through which light emitted from the end of the optical element and reflected by the reflection portion is transmitted.
It is configured to measure the fuel gas concentration based on the attenuation of the intensity of the light incident from the end of the optical element that has passed through the measured portion.
The tip end portion (371) of the insulating insulator is located on the proximal end side (Y2) in the plug axial direction with respect to the tip end portion of the center electrode.
The end of the optical element is located closer to the base end in the plug axial direction than the tip of the center electrode, and is located closer to the tip of the insulating insulator in the plug axial direction than the tip of the insulator. ,
The ground electrode chip is located outside the projection region (S1) formed by projecting the end of the optical element in the plug axis direction in the ground electrode, and at least a part of the ground electrode chip is the above. The ground electrode is located in the fuel gas concentration measuring device (1) for an internal combustion engine , which is located inside a projection region (S2) formed by projecting the tip of the center electrode in the plug axis direction .
上記内燃機関用燃料ガス濃度計測装置においては、反射部と接地電極チップがいずれも接地電極に形成されて、一体的に構成されている。これにより、反射部とは別部材の接地電極を設ける必要がないため、放電部の気流形成が阻害されにくく、上記量産型の点火プラグの場合と同様の気流形成を再現できる。そのため、内燃機関の筒内ガス濃度を正確に計測することができ、空燃比を正確に導き出すことができる。これにより、直噴型の内燃機関において成層化された混合気においても、ガス濃度を正確に計測することができ、空燃比を正確に導き出すことが容易となる。 In the fuel gas concentration measuring device for an internal combustion engine, both the reflecting portion and the grounding electrode tip are formed on the grounding electrode and are integrally configured. As a result, since it is not necessary to provide a ground electrode of a member separate from the reflecting portion, the airflow formation of the discharge portion is less likely to be hindered, and the same airflow formation as in the case of the mass-produced spark plug can be reproduced. Therefore, the in-cylinder gas concentration of the internal combustion engine can be accurately measured, and the air-fuel ratio can be accurately derived. As a result, the gas concentration can be accurately measured even in the air-fuel mixture stratified in the direct injection type internal combustion engine, and the air-fuel ratio can be easily derived.
さらに、接地電極チップが、接地電極において、光学素子端部をプラグ軸方向に投影してなる投影領域の外側に位置している。これにより、接地電極チップにより、光学素子端部から出射された光が被計測部を進行するのを妨げられることが防止される。その結果、被計測部におけるガス濃度を一層正確に計測することができ、空燃比を一層正確に導き出すことができる。 Further, the ground electrode chip is located on the ground electrode outside the projection region formed by projecting the end of the optical element in the plug axis direction. This prevents the ground electrode chip from preventing the light emitted from the end of the optical element from traveling through the unit to be measured. As a result, the gas concentration in the unit to be measured can be measured more accurately, and the air-fuel ratio can be derived more accurately.
さらに、放電部が量産型の点火プラグと略同様の位置に形成されるため、量産型の点火プラグの場合に比べて初期火花が絶縁碍子によって冷却され易いということもない。その結果、量産型の点火プラグと同等の着火性が得られ、量産型の点火プラグにおける空燃比を再現することができる。 Further, since the discharge portion is formed at a position substantially the same as that of the mass-produced spark plug, the initial spark is not easily cooled by the insulating insulator as compared with the case of the mass-produced spark plug. As a result, ignitability equivalent to that of a mass-produced spark plug can be obtained, and the air-fuel ratio of the mass-produced spark plug can be reproduced.
以上のごとく、本発明によれば、空燃比を正確に導き出すために、内燃機関の筒内ガス濃度を正確に計測することができる内燃機関用燃料ガス濃度計測装置を提供することができる。 As described above, according to the present invention, in order to accurately derive the air-fuel ratio, it is possible to provide a fuel gas concentration measuring device for an internal combustion engine that can accurately measure the in-cylinder gas concentration of the internal combustion engine.
なお、特許請求の範囲及び課題を解決する手段に記載した括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものであり、本発明の技術的範囲を限定するものではない。 The reference numerals in parentheses described in the scope of claims and the means for solving the problem indicate the correspondence with the specific means described in the embodiments described later, and limit the technical scope of the present invention. It's not a thing.
(実施形態1)
内燃機関用燃料ガス濃度計測装置の実施形態について、図1〜図4を用いて説明する。
本実施形態の内燃機関用燃料ガス濃度計測装置1(以下、ガス濃度計測装置1ともいう)は、図1に示すように、光源10、受光強度検出部20、点火プラグ30、光学素子40、反射部50、被計測部60を備えている。
光源10は、燃料の蒸気によって吸収されて強度が減衰する所定波長の光を出射する。
受光強度検出部20は、光の強度を検出する。
図2に示すように、点火プラグ30は、中心電極31と接地電極35とを有するとともに、中心電極31の先端部32と接地電極35に備えられた接地電極チップ36との間に放電部Gが形成されている。
(Embodiment 1)
An embodiment of the fuel gas concentration measuring device for an internal combustion engine will be described with reference to FIGS. 1 to 4.
As shown in FIG. 1, the fuel gas concentration measuring
The
The light receiving
As shown in FIG. 2, the
図1、図2に示すように、光学素子40は、点火プラグ30の中心線30aに沿うように中心電極31の内部に設けられて光源10及び受光強度検出部20に光学的に接続され、光源10の光をプラグ軸方向Yにおける先端側Y1の端部である光学素子端部41から出射するとともに、光学素子端部41から入射した光を受光強度検出部20に伝送する。
図2、図3に示すように、反射部50は、接地電極35における光学素子端部41と対向する位置に形成されて光学素子端部41から出射された光を光学素子端部41に向けて反射する。
As shown in FIGS. 1 and 2, the
As shown in FIGS. 2 and 3, the
図3に示すように、被計測部60は、光学素子端部41と反射部50との間の空間であって、光学素子端部41から出射されて反射部50により反射される光が透過する。
そして、ガス濃度計測装置1は被計測部60を透過して光学素子端部41から入射した光の強度の減衰に基づいて燃料ガス濃度を計測するように構成されている。
接地電極チップ36が、接地電極35において、光学素子端部41をプラグ軸方向Yに投影してなる投影領域S1の外側に位置している。
As shown in FIG. 3, the measured
The gas
The
なお、図1に示すように、ガス濃度計測装置1において、燃焼室101へ挿入される側を先端側Y1、その反対側を基端側Y2とする。また、本明細書において、プラグ軸方向Yとは、図2に示すように、点火プラグ30の中心線30aに平行な方向を意味する。
As shown in FIG. 1, in the gas
以下、本実施形態のガス濃度計測装置1について、詳述する。
図1に示すように、本実施形態にでは、ガス濃度計測装置1は、直噴型の内燃機関100の燃焼室101に取り付けられている。
ガス濃度計測装置1は、燃焼室101内の混合気に点火するための点火プラグ30を含んでいる。点火プラグ30は、図2に示すように、略棒状の中心電極31と、中心電極31を内側に保持する筒状の絶縁碍子37と、絶縁碍子37を内側に保持する筒状のハウジング38を備える。そして、ハウジング38におけるプラグ軸方向Yの先端側Y1の端部381に接地電極35が突出形成されている。ハウジング38及び接地電極35の形成材料は、例えば、インコネル、SUS316とすることができる。
Hereinafter, the gas
As shown in FIG. 1, in the present embodiment, the gas
The gas
図2、図3に示すように、絶縁碍子37におけるプラグ軸方向Yの先端側Y1の先端部371は、ハウジング38の先端側Y1の端部381よりも先端側Y1に位置している。また、中心電極31の先端部32は、絶縁碍子37の先端部371よりも先端側Y1に位置している。中心電極31の形成材料は、後述の光学素子40の形成材料が有する熱膨張係数と近い熱膨張係数を有する金属材料からなることが好ましい。両者をメタライズして接合することが容易となるからである。本実施形態では、中心電極31はコバールからなる。
As shown in FIGS. 2 and 3, the
そして、本実施形態において、点火プラグ30における中心電極31、接地電極35、絶縁碍子37、ハウジング38の配置は、従来の量産型の点火プラグの場合と同等となっている。
In the present embodiment, the arrangement of the
さらに、本実施形態の点火プラグ30には、図2、図3に示すように、光学素子40が設けられている。光学素子40は、点火プラグ30の中心線30aに沿って中心電極31の内部に位置している。光学素子40は赤外領域の波長の光の吸収率が低い材料からなることが好ましく、本実施形態では、サファイアからなる。本例では、光学素子40の先端側Y1の端部である光学素子端部41は、プラグ軸方向Yにおいて、中心電極31の先端部32と同じ位置に位置している。すなわち、光学素子端部41と先端部32とが面一となっている。
Further, as shown in FIGS. 2 and 3, the
図1に示すように、光学素子40のプラグ軸方向Yの基端側Y2の端部である基端部42には、光ファイバ11が接続されている。光ファイバ11の一端11aは光学素子40の基端部42に接続され、光ファイバ11の他端11bは二股に分かれて第1端部111が光源10に接続され、第2端部112が受光強度検出部20に接続されている。これにより、光源10から放射された光は、光ファイバ11の第1端部111から、光ファイバ11に入射して光ファイバ11を伝播して、一端11aから光学素子40の基端部42に入射する。光学素子40の基端部42から入射した光は、図3において符号F1で示すように、光学素子40の光学素子端部41から出射される。
As shown in FIG. 1, the
光源10は、燃料の蒸気に吸収されて強度が減衰する特定の波長の光を出射するように構成されている。例えば、光源10として、波長が1.3〜1.4μm、3.39μm、4.3μm等の赤外線レーザ光を出射することができるものを採用することができる。本例では、光源10として、出射光の波長が可変であるものを採用し、測定対象となる燃料ガスの成分に応じて、出射光の波長を変更して使用している。
The
点火プラグ30に設けられる接地電極35は、図2、図3に示すように、中心電極31の先端側Y1の先端部32と所定間隔をおいて対向するように屈曲された屈曲部351を有している。そして、図3、図4に示すように、屈曲部351において、光学素子端部41に対向する領域S0に、光学素子端部41から放射される光を光学素子端部41に向けて反射する反射部50が形成されている。
As shown in FIGS. 2 and 3, the
屈曲部351において、反射部50は、投影領域S1を内包して投影領域S1よりも広い領域に形成されていることが好ましい。本例では、図3に示すように、反射部50は、屈曲部351において、投影領域S1及び中心電極31の先端部32に対向する投影領域S2を含んだ領域S0に形成されている。反射部50は、例えば、領域S0に鏡面処理を施したり、領域S0に反射率の高い金属皮膜を形成したりすることにより形成することができる。そして、光学素子端部41と反射部50との間に被計測部60が形成される。後述するように、被計測部60に存在する混合気における燃料ガス濃度が計測されることとなる。
In the
図3、図4に示すように、接地電極35には、屈曲部351に接地電極チップ36が形成されている。接地電極チップ36は、中心電極31の先端部32との間に放電部Gを形成している。すなわち、点火プラグ30は、中心電極31の先端部32と接地電極チップ36との間に火花放電を発生させて、周囲の燃料ガスを着火するように構成されている。接地電極チップ36は、例えば、イリジウム、白金等の合金からなる。接地電極チップ36は、接地電極35において、光学素子端部41をプラグ軸方向Yに投影してなる投影領域S1の外側に位置している。さらに、本例では、図3に示すように、接地電極チップ36の少なくとも一部が、接地電極35において、中心電極31の先端部32をプラグ軸方Yに投影してなる投影領域S2に位置している。
As shown in FIGS. 3 and 4, the
図3に示すように、光学素子端部41から放射された光F1は、被計測部60を通過して反射部50に到達し、当該反射部50によって光学素子端部41に向けて反射される。当該反射光F2は、被計測部60を通過して、光学素子端部41から光学素子40に入射する。光学素子端部41から放射された光F1及び反射光F2は、被計測部60を通過する際に被計測部60に存在する燃料ガスによってその一部が吸収されることとなる。そして、光学素子端部41から入射した光は、光学素子40の基端部42から光ファイバ11を介して第2端部112に接続された受光強度検出部20に伝播され、その強度が検出される。そして、図1に示すように、受光強度検出部20に接続されたガス濃度演算手段21により、当該光の強度に基づいてガス濃度が算出される。
As shown in FIG. 3, the light F1 radiated from the optical element end 41 passes through the measured
次に、本実施形態のガス濃度計測装置1における作用効果について、詳述する。
本例のガス濃度計測装置1によれば、反射部50と接地電極チップ36がいずれも接地電極35に形成されて、一体的に構成されている。これにより、反射部50とは別部材の接地電極を設ける必要がないため、放電部Gの気流形成が阻害されにくく、従来の量産型の点火プラグの場合と同様の気流形成を再現できる。そのため、内燃機関100の燃焼室101内のガス濃度を正確に計測することができ、空燃比を正確に導き出すことができる。これにより、本実施形態のように、直噴型の内燃機関100において成層化された混合気においても、ガス濃度を正確に計測することができ、空燃比を正確に導き出すことができる。
Next, the action and effect of the gas
According to the gas
さらに、接地電極チップ36が、接地電極35において、光学素子端部41をプラグ軸方向Yに投影してなる投影領域S1の外側に位置している。これにより、接地電極チップ36により、光学素子端部41から出射された光F1が被計測部60を進行するのを妨げられることが防止される。その結果、被計測部60におけるガス濃度を一層正確に計測することができ、空燃比を一層正確に導き出すことができる。
Further, the
さらに、放電部Gが量産型の点火プラグと略同様の位置に形成されるため、量産型の点火プラグの場合に比べて初期火花が絶縁碍子37によって冷却され易いということもない。その結果、量産型の点火プラグと同等の着火性が得られ、量産型の点火プラグにおける空燃比を再現することができる。
Further, since the discharge portion G is formed at a position substantially the same as that of the mass-produced spark plug, the initial spark is not easily cooled by the insulating
また、本実施形態では、接地電極チップ36の少なくとも一部が、接地電極35において、中心電極31の先端部32をプラグ軸方向Yに投影してなる投影領域S2の内側に位置している。これにより、接地電極チップ36が中心電極31の先端部32に近接して配置されることとなるため、放電部Gにおける火花放電の発生を促すことができる。
Further, in the present embodiment, at least a part of the
なお、本実施形態では、接地電極35の屈曲部351の先端部に接地電極チップ36を取り付けたが、これに替えて、図5に示す変形形態1のように、屈曲部351の先端部をプラグ軸方向Yの基端側Y2に屈曲させて、当該先端屈曲部を接地電極チップ360としてもよい。この場合においても、本実施形態と同等の作用効果を奏する。
In the present embodiment, the
なお、本実施形態では、接地電極チップ36は一つ備えられていることとしたが、これに限定されず、複数備えられていてもよい。例えば、図6に示す変形形態2のように、接地電極チップ36が2個備えられていてもよい。当該変形形態では、光学素子端部41を投影してなる投影領域S1を挟むように接地電極チップ36が設けられている。そして、両接地電極チップ36は中心電極31の先端部32との距離が同一となるように配置されている。放電部Gにおける放電はいずれかの接地電極チップ36との間で生じるが、両接地電極チップ36は中心電極31の先端部32との距離が同一のため、放電が一方に偏りにくくなっている。これにより、放電によって光学素子端部41における放電部Gに近接する部分に生じる損傷を分散させて、光学素子端部41の損傷が局所的に大きくなることを抑制することができる。これにより、当該ガス濃度計測装置1の長寿命化に寄与する。
In the present embodiment, one
以上のごとく、本実施形態によれば、空燃比を正確に導き出すために、内燃機関の筒内ガス濃度を正確に計測することができるガス濃度計測装置1を提供することができる。
As described above, according to the present embodiment, in order to accurately derive the air-fuel ratio, it is possible to provide the gas
(実施形態2)
実施形態1のガス濃度計測装置1では、図3に示すように、光学素子端部41と中心電極31の先端部32とが面一となっていることとしたが、これに替えて、本実施形態のガス濃度計測装置1では、図7に示すように、光学素子端部41は、中心電極31の先端部32よりも基端側Y2に位置している。本実施形態では、プラグ軸方向Yにおける中心電極31の先端部32と光学素子端部41との距離、すなわち、凹み量Pは、例えば、1.0mmとすることができる。
なお、本実施形態において、実施形態1と同等の構成には同一の符号を付してその説明を省略する。
(Embodiment 2)
In the gas
In the present embodiment, the same reference numerals are given to the configurations equivalent to those in the first embodiment, and the description thereof will be omitted.
本実施形態のガス濃度計測装置1では、光学素子端部41が中心電極31の先端部32よりも基端側Y2に位置していることにより、光学素子端部41が放電部Gから離隔することとなる。これにより、放電部Gにおいて発生する火花放電により光学素子端部41が損傷を受けることが抑制され、被計測部を通過した光の強度を正確に検出することができる。
In the gas
さらに、本実施形態のガス濃度計測装置1では、図7に示すように、点火プラグ30は、中心電極31を内側に保持する円筒形の絶縁碍子37を備えており、絶縁碍子37の先端部371は中心電極31の先端部32よりも基端側Y2に位置しており、光学素子端部41は絶縁碍子37の上記先端部371よりも先端側Y1に位置している。これにより、光学素子端部41が放電部Gから所定範囲で離隔するため、上述の如く、放電部Gにおいて発生する火花放電により光学素子端部41が損傷を受けることが抑制されるとともに、光学素子端部41が放電部Gから離隔しすぎないため、放電部Gにおける気流のガス濃度を一層正確に測定することができる。なお、本実施形態においても、実施形態1の作用効果を奏する。
Further, in the gas
本発明は上記各実施形態及び変形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の実施形態に適用することが可能である。例えば、変形形態1又は変形形態2における接地電極チップ36、360の構成と、実施形態2における光学素子端部41の構成とを組み合わせたものとしてもよい。
The present invention is not limited to each of the above embodiments and variants, and can be applied to various embodiments without departing from the gist thereof. For example, the configuration of the
1 内燃機関用燃料ガス濃度計測装置
10 光源
20 受光強度検出部
30 点火プラグ
31 中心電極
32 先端部
35 接地電極
36 接地電極チップ
40 光学素子
41 光学素子端部
50 反射部
60 被計測部
S1、S2 投影領域
1 Fuel gas concentration measuring device for
Claims (2)
光の強度を検出する受光強度検出部(20)と、
中心電極(31)と、該中心電極を内側に保持する円筒形の絶縁碍子(37)と、接地電極(35)とを有するとともに、上記中心電極の先端部(32)と上記接地電極に備えられた接地電極チップ(36)との間に放電部(G)が形成された点火プラグ(30)と、
該点火プラグの中心線(30a)に沿うように上記中心電極の内部に設けられて上記光源及び上記受光強度検出部に光学的に接続され、上記光源の光をプラグ軸方向(Y)における先端側(Y1)の端部である光学素子端部(41)から出射するとともに、上記光学素子端部から入射した光を上記受光強度検出部に伝送する光学素子(40)と、
上記接地電極における上記光学素子端部と対向する位置に形成されて上記光学素子端部から出射された光を上記光学素子端部に向けて反射する反射部(50)と、
上記光学素子端部と上記反射部との間の空間であって、上記光学素子端部から出射されて上記反射部により反射される光が透過する被計測部(60)と、
を備え、該被計測部を透過して上記光学素子端部から入射した光の強度の減衰に基づいて燃料ガス濃度を計測するように構成されており、
上記絶縁碍子の先端部(371)は、上記中心電極の上記先端部よりもプラグ軸方向の基端側(Y2)に位置しており、
上記光学素子端部は、上記中心電極の上記先端部よりもプラグ軸方向の基端側に位置しているとともに、上記絶縁碍子の上記先端部よりもプラグ軸方向の先端側に位置しており、
上記接地電極チップは、上記接地電極において、上記光学素子端部をプラグ軸方向に投影してなる投影領域(S1)の外側に位置しているとともに、上記接地電極チップの少なくとも一部は、上記接地電極において、上記中心電極の上記先端部をプラグ軸方向に投影してなる投影領域(S2)の内側に位置している、内燃機関用燃料ガス濃度計測装置(1)。 A light source (10) that emits light of a predetermined wavelength that is absorbed by fuel vapor and whose intensity is attenuated.
The light receiving intensity detection unit (20) that detects the light intensity,
It has a center electrode (31) , a cylindrical insulating porcelain (37) that holds the center electrode inside, and a ground electrode (35), and is provided with a tip portion (32) of the center electrode and the ground electrode. A spark plug (30) in which a discharge portion (G) is formed between the ground electrode tip (36) and the ground electrode tip (36).
It is provided inside the center electrode so as to be along the center line (30a) of the spark plug, and is optically connected to the light source and the light receiving intensity detection unit, and the light of the light source is directed to the tip in the plug axial direction (Y). An optical element (40) that emits light from the optical element end (41), which is the end of the side (Y1), and transmits light incident from the optical element end to the light receiving intensity detection unit.
A reflecting portion (50) formed at a position facing the end of the optical element on the ground electrode and reflecting light emitted from the end of the optical element toward the end of the optical element.
A space to be measured (60), which is a space between the end of the optical element and the reflection portion, through which light emitted from the end of the optical element and reflected by the reflection portion is transmitted.
It is configured to measure the fuel gas concentration based on the attenuation of the intensity of the light incident from the end of the optical element that has passed through the measured portion.
The tip end portion (371) of the insulating insulator is located on the proximal end side (Y2) in the plug axial direction with respect to the tip end portion of the center electrode.
The end of the optical element is located closer to the base end in the plug axial direction than the tip of the center electrode, and is located closer to the tip of the insulating insulator in the plug axial direction than the tip of the insulator. ,
The ground electrode tip is located outside the projection region (S1) formed by projecting the end of the optical element in the plug axis direction in the ground electrode, and at least a part of the ground electrode tip is the above. A fuel gas concentration measuring device (1) for an internal combustion engine, which is located inside a projection region (S2) formed by projecting the tip end portion of the center electrode in the ground electrode in the plug axis direction .
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