JPH05133886A - 燃料性状検出装置 - Google Patents
燃料性状検出装置Info
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- JPH05133886A JPH05133886A JP29676391A JP29676391A JPH05133886A JP H05133886 A JPH05133886 A JP H05133886A JP 29676391 A JP29676391 A JP 29676391A JP 29676391 A JP29676391 A JP 29676391A JP H05133886 A JPH05133886 A JP H05133886A
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
- G01N21/17—Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
- G01N21/41—Refractivity; Phase-affecting properties, e.g. optical path length
- G01N21/4133—Refractometers, e.g. differential
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N33/00—Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
- G01N33/26—Oils; Viscous liquids; Paints; Inks
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- G01N33/2835—Specific substances contained in the oils or fuels
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 燃料に添加剤が添加されても、正確に燃料重
質度を求めることができる燃料性状検出装置の提供。 【構成】 燃料を満たした内筒部１１と、入光側壁１１
１側および出光側壁１１２側に配されるＬＥＤ２および
ホトダイオード３と、内筒部１１を挟んで配される電極
板５、６とを備え、電極板間の容量変化から、燃料がメ
タノール混合燃料であると検知される場合、ホトダイオ
ード３の電気出力- ガソリン重質度換算関係を、ガソリ
ン１００％のものからメタノール混合用のものに変更す
る。
質度を求めることができる燃料性状検出装置の提供。 【構成】 燃料を満たした内筒部１１と、入光側壁１１
１側および出光側壁１１２側に配されるＬＥＤ２および
ホトダイオード３と、内筒部１１を挟んで配される電極
板５、６とを備え、電極板間の容量変化から、燃料がメ
タノール混合燃料であると検知される場合、ホトダイオ
ード３の電気出力- ガソリン重質度換算関係を、ガソリ
ン１００％のものからメタノール混合用のものに変更す
る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、添加剤が添加されるこ
とがある液体燃料の、燃料重質度を求める燃料性状検出
装置に関する。
とがある液体燃料の、燃料重質度を求める燃料性状検出
装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来より、発光素子で発光させた光を、
ガソリンに接触させたプリズムの境界面で反射させ、ガ
ソリン重質度と屈折率とが相関関係にあることを用い、
受光素子の出力変化からガソリン重質度（芳香族等の容
積％）を検出する燃料性状検出装置が知られている。
ガソリンに接触させたプリズムの境界面で反射させ、ガ
ソリン重質度と屈折率とが相関関係にあることを用い、
受光素子の出力変化からガソリン重質度（芳香族等の容
積％）を検出する燃料性状検出装置が知られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかるに、従来の燃料
性状検出装置は、ガソリン中に、メタノール、エタノー
ル、ＭＴＢＥなどの添加剤が入ると燃料の屈折率が変化
し、ガソリン重質度が同一でも受光素子の出力値が変化
し、正しいガソリン重質度が検出できないという欠点が
ある。本発明の目的は、燃料に添加剤が添加されても、
正確に燃料重質度を求めることができる燃料性状検出装
置の提供にある。
性状検出装置は、ガソリン中に、メタノール、エタノー
ル、ＭＴＢＥなどの添加剤が入ると燃料の屈折率が変化
し、ガソリン重質度が同一でも受光素子の出力値が変化
し、正しいガソリン重質度が検出できないという欠点が
ある。本発明の目的は、燃料に添加剤が添加されても、
正確に燃料重質度を求めることができる燃料性状検出装
置の提供にある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】上記課題の解決のため、
本発明は、筒内に透光性の液体燃料が満たされ、入光側
壁および出光側壁の少なくとも一方が弧状である透光筒
と、該透光筒の前記入光側壁に光を照射する発光手段
と、前記透光筒を通過した通過光を受光する光電変換器
と、前記透光筒を挟むように配され、燃料中の添加剤量
により電極板間の静電容量が変化する１対の電極板とを
備え、前記光電変換器の電気出力を、前述した静電容量
変化による添加剤データで補正して燃料重質度を求める
構成を採用した。
本発明は、筒内に透光性の液体燃料が満たされ、入光側
壁および出光側壁の少なくとも一方が弧状である透光筒
と、該透光筒の前記入光側壁に光を照射する発光手段
と、前記透光筒を通過した通過光を受光する光電変換器
と、前記透光筒を挟むように配され、燃料中の添加剤量
により電極板間の静電容量が変化する１対の電極板とを
備え、前記光電変換器の電気出力を、前述した静電容量
変化による添加剤データで補正して燃料重質度を求める
構成を採用した。
【０００５】
（作用）液体燃料が満たされた透光筒中を光が通過する
際、弧状の筒壁のレンズ作用により、燃料重質度に比例
して通過光の屈折角が変化する。また、添加剤の量変化
に対しても、通過光の屈折角が変化する。電極板間の静
電容量は、添加剤量に応じて大きく増減するが、燃料重
質度の変化に対しては略一定である。そこで、光電変換
器の電気出力を、静電容量の変化による添加剤データで
補正することにより燃料重質度を求めることができる。 （効果）添加剤の、有無および添加量に関わらず、正確
に燃料重質度を求めることができる。
際、弧状の筒壁のレンズ作用により、燃料重質度に比例
して通過光の屈折角が変化する。また、添加剤の量変化
に対しても、通過光の屈折角が変化する。電極板間の静
電容量は、添加剤量に応じて大きく増減するが、燃料重
質度の変化に対しては略一定である。そこで、光電変換
器の電気出力を、静電容量の変化による添加剤データで
補正することにより燃料重質度を求めることができる。 （効果）添加剤の、有無および添加量に関わらず、正確
に燃料重質度を求めることができる。
【０００６】
【実施例】つぎに、本発明の第１実施例を図１〜図３に
基づいて説明する。図に示す如く、燃料性状検出装置Ａ
は、断面略Ｃ字状の内筒部１１を有するセンサハウジン
グ１と、該センサハウジング１の中空部１２内に配され
る、発光手段であるＬＥＤ２、光電変換器であるホトダ
イオード３、４、電極板５、６とを備え、燃料１００で
満たされた燃料フィルター２００の下部に螺着されてい
る。
基づいて説明する。図に示す如く、燃料性状検出装置Ａ
は、断面略Ｃ字状の内筒部１１を有するセンサハウジン
グ１と、該センサハウジング１の中空部１２内に配され
る、発光手段であるＬＥＤ２、光電変換器であるホトダ
イオード３、４、電極板５、６とを備え、燃料１００で
満たされた燃料フィルター２００の下部に螺着されてい
る。
【０００７】図２にも示すように、センサハウジング１
は、透明ガラス（透明プラスチック等可）で形成され、
略矩形断面を呈する外筒部１３と、外筒部１３の内方に
位置する内筒部１１（屈折率１．５８）と、内筒部１１
と外筒部１３とを連結する連結部１４からなる。尚、本
実施例では、透光筒である内筒部１１の入光側壁１１１
および出光側壁１１２は、何方も円弧状に形成されてい
る。
は、透明ガラス（透明プラスチック等可）で形成され、
略矩形断面を呈する外筒部１３と、外筒部１３の内方に
位置する内筒部１１（屈折率１．５８）と、内筒部１１
と外筒部１３とを連結する連結部１４からなる。尚、本
実施例では、透光筒である内筒部１１の入光側壁１１１
および出光側壁１１２は、何方も円弧状に形成されてい
る。
【０００８】ＬＥＤ２は、配設板２０に配される発光ダ
イオードであり、内筒部１１に向けて赤外光（可視光も
可）を発光する。また、ＬＥＤ２は、図２に示すよう
に、スリット２１を形成したマスク２２により包囲さ
れ、内筒部１１に照射される光束を絞っている。
イオードであり、内筒部１１に向けて赤外光（可視光も
可）を発光する。また、ＬＥＤ２は、図２に示すよう
に、スリット２１を形成したマスク２２により包囲さ
れ、内筒部１１に照射される光束を絞っている。
【０００９】ホトダイオード３は、ＬＥＤ２と内筒部１
１の中心とを結ぶ直線の延長線上に、配設板３０を用い
て配される。なお、燃料１００が高屈折率（例えば燃料
重質度が高い）を示す程、通過光２３が集光して入光量
が増え、電気出力Ｓｃの値が大きくなる（図２実線）。
１の中心とを結ぶ直線の延長線上に、配設板３０を用い
て配される。なお、燃料１００が高屈折率（例えば燃料
重質度が高い）を示す程、通過光２３が集光して入光量
が増え、電気出力Ｓｃの値が大きくなる（図２実線）。
【００１０】ホトダイオード４は、ホトダイオード３の
上方または下方に幅広い形で同じ配設板３０を用いて配
される。なお、燃料１００が低屈折率の場合（例えば燃
料重質度が低い）、高屈折率の場合（例えば燃料重質度
が高い）、共に、ＬＥＤ２の通過光２３を全て受光する
ため、電気出力Ｓｏの値は変化しない。このホトダイオ
ード４は、ＬＥＤ２の出力変化などをモニタする役目を
有し、ホトダイオード３、４の電気出力Ｓｃ、Ｓｏを比
較してセンサ出力としている。
上方または下方に幅広い形で同じ配設板３０を用いて配
される。なお、燃料１００が低屈折率の場合（例えば燃
料重質度が低い）、高屈折率の場合（例えば燃料重質度
が高い）、共に、ＬＥＤ２の通過光２３を全て受光する
ため、電気出力Ｓｏの値は変化しない。このホトダイオ
ード４は、ＬＥＤ２の出力変化などをモニタする役目を
有し、ホトダイオード３、４の電気出力Ｓｃ、Ｓｏを比
較してセンサ出力としている。
【００１１】電極板５、６は、金属薄板であり、ＬＥＤ
２からの赤外光の進路を妨げない場所に、内筒部１１を
挟むように配設され、図３に示すＬＣ発振回路７のキャ
パシタＣｓを構成している。このＬＣ発振回路７は、キ
ャパシタＣｓ、他のキャパシタＣ1 、Ｃ2 、およびコイ
ルＬにより決まる所定の発振周波数で発振する。尚、本
実施例では、１００ｋＨｚ〜１０ＭＨｚ間の発振周波数
（メタノール量に係わらずこの範囲を逸脱しない）を選
んでいるので、発振周波数の下方変移量から容易にメタ
ノールの添加容積％が把握できる。
２からの赤外光の進路を妨げない場所に、内筒部１１を
挟むように配設され、図３に示すＬＣ発振回路７のキャ
パシタＣｓを構成している。このＬＣ発振回路７は、キ
ャパシタＣｓ、他のキャパシタＣ1 、Ｃ2 、およびコイ
ルＬにより決まる所定の発振周波数で発振する。尚、本
実施例では、１００ｋＨｚ〜１０ＭＨｚ間の発振周波数
（メタノール量に係わらずこの範囲を逸脱しない）を選
んでいるので、発振周波数の下方変移量から容易にメタ
ノールの添加容積％が把握できる。
【００１２】燃料１００は、透光性を有するガソリン
（屈折率１．４２前後）であるが、添加剤として、透光
性を有するメタノール（屈折率１．３２３６）が最大２
０容積％の範囲で適宜、添加される。
（屈折率１．４２前後）であるが、添加剤として、透光
性を有するメタノール（屈折率１．３２３６）が最大２
０容積％の範囲で適宜、添加される。
【００１３】つぎに、燃料性状検出装置Ａの作動を説明
する。燃料１００がガソリン１００％の場合、ＬＣ発振
回路７は、周波数ｆ＝ｆ1 で発振する。燃料１００に、
誘電率がガソリン（２〜３）より遙に大きいメタノール
（３０〜３５）が添加されると、添加割合に比例してキ
ャパシタＣｓの容量が増加し、ＬＣ発振回路７が発振す
る周波数ｆはｆ1 より低いｆ2 になる。ここで、メタノ
ールの添加割合（容積％）は、その変位量（ｆ1 −
ｆ2 ）を検出することにより求まる。燃料１００が満た
された内筒部１１を赤外光が通過する際に、筒壁のレン
ズ作用を受ける。ここで、燃料１００の屈折率が大きい
程、通過光２３が集光し、ホトダイオード３の電気出力
Ｓｃは大きくなり、一方、ホトダイオード４の電気出力
Ｓｏはほとんど変化しない。また、燃料１００の屈折率
が小さい程、通過光２３が散光し、ホトダイオード３の
電気出力Ｓｃは小さくなり、ホトダイオード４の電気出
力Ｓｏはほとんど変化しない。メタノールの添加割合
は、上述したように、変位量（ｆ1 −ｆ2 ）から把握で
きるので、例えば、Ｓｃ／Ｓｏの値をメタノールの添加
割合に基づいて修正すれば、正確なガソリン重質度が求
まる。
する。燃料１００がガソリン１００％の場合、ＬＣ発振
回路７は、周波数ｆ＝ｆ1 で発振する。燃料１００に、
誘電率がガソリン（２〜３）より遙に大きいメタノール
（３０〜３５）が添加されると、添加割合に比例してキ
ャパシタＣｓの容量が増加し、ＬＣ発振回路７が発振す
る周波数ｆはｆ1 より低いｆ2 になる。ここで、メタノ
ールの添加割合（容積％）は、その変位量（ｆ1 −
ｆ2 ）を検出することにより求まる。燃料１００が満た
された内筒部１１を赤外光が通過する際に、筒壁のレン
ズ作用を受ける。ここで、燃料１００の屈折率が大きい
程、通過光２３が集光し、ホトダイオード３の電気出力
Ｓｃは大きくなり、一方、ホトダイオード４の電気出力
Ｓｏはほとんど変化しない。また、燃料１００の屈折率
が小さい程、通過光２３が散光し、ホトダイオード３の
電気出力Ｓｃは小さくなり、ホトダイオード４の電気出
力Ｓｏはほとんど変化しない。メタノールの添加割合
は、上述したように、変位量（ｆ1 −ｆ2 ）から把握で
きるので、例えば、Ｓｃ／Ｓｏの値をメタノールの添加
割合に基づいて修正すれば、正確なガソリン重質度が求
まる。
【００１４】つぎに、本実施例の燃料性状検出装置Ａの
利点を述べる。 （ア）ＬＣ発振回路７が発振する周波数ｆの変位量（ｆ
1 −ｆ2）により、メタノールの占める容積％が正確に
求まる。また、メタノールの添加量の多少に関わらず、
正確にガソリン重質度を求めることができる。このた
め、これら情報に基づいて、最適な空燃比などを決定で
き、確実にエンジンを運転できる。 （イ）ＬＥＤ２と内筒部１１の中心とを結ぶ直線の延長
線上に配設したホトダイオード３と、その外側に配設し
たホトダイオード４とによるＳｃ／Ｓｏで燃料１００の
屈折率を求めているので、検出屈折率が燃料１００の透
明度、ＬＥＤ２やホトダイオード３、４の経年変化、内
筒部１１の汚れ具合などに影響され難い。
利点を述べる。 （ア）ＬＣ発振回路７が発振する周波数ｆの変位量（ｆ
1 −ｆ2）により、メタノールの占める容積％が正確に
求まる。また、メタノールの添加量の多少に関わらず、
正確にガソリン重質度を求めることができる。このた
め、これら情報に基づいて、最適な空燃比などを決定で
き、確実にエンジンを運転できる。 （イ）ＬＥＤ２と内筒部１１の中心とを結ぶ直線の延長
線上に配設したホトダイオード３と、その外側に配設し
たホトダイオード４とによるＳｃ／Ｓｏで燃料１００の
屈折率を求めているので、検出屈折率が燃料１００の透
明度、ＬＥＤ２やホトダイオード３、４の経年変化、内
筒部１１の汚れ具合などに影響され難い。
【００１５】つぎに、本発明の第２実施例を図４、図５
に基づいて説明する。燃料性状検出装置Ｂにおいて、光
電変換器はホトダイオード３のみである。また、電極板
５、６は、図５に示すＲＣ発振回路８のキャパシタＣｓ
を構成している。本実施例において、燃料１００には、
ガソリン１００容積％のものか、メタノールを１５容積
％添加したもののどちらかを用いる。
に基づいて説明する。燃料性状検出装置Ｂにおいて、光
電変換器はホトダイオード３のみである。また、電極板
５、６は、図５に示すＲＣ発振回路８のキャパシタＣｓ
を構成している。本実施例において、燃料１００には、
ガソリン１００容積％のものか、メタノールを１５容積
％添加したもののどちらかを用いる。
【００１６】ホトダイオード３は、第１実施例と同様
に、ＬＥＤ２と内筒部１１の中心とを結ぶ直線の延長線
上に配される。尚、燃料１００が高屈折率である程、通
過光２３が集光してホトダイオード３への入光量が増
え、電気出力Ｓｃの値が大きくなる（図２実線参照）。
に、ＬＥＤ２と内筒部１１の中心とを結ぶ直線の延長線
上に配される。尚、燃料１００が高屈折率である程、通
過光２３が集光してホトダイオード３への入光量が増
え、電気出力Ｓｃの値が大きくなる（図２実線参照）。
【００１７】ＲＣ発振回路８は、キャパシタＣｓと抵抗
Ｒとで決まる所定の発振周波数で発振する。本実施例で
は、ＲＣ発振回路８を、誘電損失が大きく、高感度が得
られる、数ｋＨｚ〜数十ｋＨｚ間の周波数帯で発振させ
ている。
Ｒとで決まる所定の発振周波数で発振する。本実施例で
は、ＲＣ発振回路８を、誘電損失が大きく、高感度が得
られる、数ｋＨｚ〜数十ｋＨｚ間の周波数帯で発振させ
ている。
【００１８】つぎに、燃料性状検出装置Ｂの作動を説明
する。燃料１００がガソリン１００％の場合、ＲＣ発振
回路８は、周波数ｆ＝ｆａで発振する。燃料１００に、
誘電率がガソリンより遙に大きいメタノールが添加され
ると、キャパシタＣｓの容量が増加し、ＲＣ発振回路８
が発振する周波数ｆはｆａより数ｋ〜数十ｋＨｚ低くな
るので、燃料１００がメタノール混合燃料であることが
判る。燃料１００が満たされた内筒部１１を赤外光が通
過する際に、筒壁のレンズ作用を受ける。ここで、燃料
１００の屈折率が大きい程、通過光２３が集光し、ホト
ダイオード３の電気出力Ｓｃは大きくなり、屈折率が小
さい程、通過光２３が散光し、ホトダイオード３の電気
出力Ｓｃは小さくなる。燃料１００がメタノール混合燃
料であると検知された場合には、電気出力Ｓｃと燃料重
質度との関係を、メタノール１５容積％のものに変更す
れば、混合燃料であっても正確なガソリン重質度が求ま
る。
する。燃料１００がガソリン１００％の場合、ＲＣ発振
回路８は、周波数ｆ＝ｆａで発振する。燃料１００に、
誘電率がガソリンより遙に大きいメタノールが添加され
ると、キャパシタＣｓの容量が増加し、ＲＣ発振回路８
が発振する周波数ｆはｆａより数ｋ〜数十ｋＨｚ低くな
るので、燃料１００がメタノール混合燃料であることが
判る。燃料１００が満たされた内筒部１１を赤外光が通
過する際に、筒壁のレンズ作用を受ける。ここで、燃料
１００の屈折率が大きい程、通過光２３が集光し、ホト
ダイオード３の電気出力Ｓｃは大きくなり、屈折率が小
さい程、通過光２３が散光し、ホトダイオード３の電気
出力Ｓｃは小さくなる。燃料１００がメタノール混合燃
料であると検知された場合には、電気出力Ｓｃと燃料重
質度との関係を、メタノール１５容積％のものに変更す
れば、混合燃料であっても正確なガソリン重質度が求ま
る。
【００１９】つぎに、本実施例の燃料性状検出装置Ｂの
利点を述べる。 （ウ）燃料１００に、ガソリン１００容積％のものか、
メタノールを所定容積％添加したもののどちらかを用い
ることが予め判っている場合、どちらが使用されても正
確なガソリン重質度が求まる。このため、これら情報に
基づいて、最適な空燃比などを決定でき、確実にエンジ
ンを運転できる。 （エ）電気出力Ｓｃの補正は、メタノール１５容積％の
ものとゼロとの二種類であるので、燃料性状検出装置Ｂ
がローコストに製造できる。
利点を述べる。 （ウ）燃料１００に、ガソリン１００容積％のものか、
メタノールを所定容積％添加したもののどちらかを用い
ることが予め判っている場合、どちらが使用されても正
確なガソリン重質度が求まる。このため、これら情報に
基づいて、最適な空燃比などを決定でき、確実にエンジ
ンを運転できる。 （エ）電気出力Ｓｃの補正は、メタノール１５容積％の
ものとゼロとの二種類であるので、燃料性状検出装置Ｂ
がローコストに製造できる。
【図１】本発明の第１実施例に係る燃料性状検出装置の
縦断面図である。
縦断面図である。
【図２】その装置の横断面図である。
【図３】その装置に用いるＬＣ発振回路の電気回路図で
ある。
ある。
【図４】本発明の第２実施例に係る燃料性状検出装置の
横断面図である。
横断面図である。
【図５】その装置に用いるＲＣ発振回路の電気回路図で
ある。
ある。
２ ＬＥＤ（発光手段） ３、４ ホトダイオード（光電変換器） ５、６ 電極板 １１ 内筒部（透光筒） １００ 燃料（液体燃料） Ａ、Ｂ 燃料性状検出装置
Claims (1)
- 【請求項１】 筒内に透光性の液体燃料が満たされ、入
光側壁および出光側壁の少なくとも一方が弧状である透
光筒と、 該透光筒の前記入光側壁に光を照射する発光手段と、 前記透光筒を通過した通過光を受光する光電変換器と、 前記透光筒を挟むように配され、燃料中の添加剤量によ
り電極板間の静電容量が変化する１対の電極板とを備
え、 前記光電変換器の電気出力を、前述した静電容量変化に
よる添加剤データで補正して燃料重質度を求める燃料性
状検出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29676391A JPH05133886A (ja) | 1991-11-13 | 1991-11-13 | 燃料性状検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29676391A JPH05133886A (ja) | 1991-11-13 | 1991-11-13 | 燃料性状検出装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05133886A true JPH05133886A (ja) | 1993-05-28 |
Family
ID=17837812
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP29676391A Pending JPH05133886A (ja) | 1991-11-13 | 1991-11-13 | 燃料性状検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05133886A (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008107098A (ja) * | 2006-10-23 | 2008-05-08 | Toyota Motor Corp | 燃料性状検出装置 |
| WO2008143080A1 (ja) | 2007-05-15 | 2008-11-27 | Nippon Soken, Inc. | 燃料性状検出装置 |
| US7605361B2 (en) | 2007-07-09 | 2009-10-20 | Denso Corporation | Fuel property detection device |
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| WO2011114538A1 (en) * | 2010-03-16 | 2011-09-22 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Optical Fuel Sensor |
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| CN103052878A (zh) * | 2010-08-04 | 2013-04-17 | 丰田自动车株式会社 | 燃料性质检测装置 |
-
1991
- 1991-11-13 JP JP29676391A patent/JPH05133886A/ja active Pending
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