JPS62232537A - 燃料成分検出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、自動車用エンジン等の燃料成分検出装置に関
する。

（従来の技術） 従来、ガソリン燃料の成分の違いに応じて光の屈折率が
変化することを利用した燃料成分検出装置が、第４回国
際アルコール燃料技術シンポジウム　（ｒＶ　　Ｉｎｔ
ｅｒｎａｔ、１ｏｎａｌ　　Ｓｙｍｐｏｓｉｕｍ　　ｏ
ｎ　　ＡｌｃｏｈｏｌＦｕｅｌｓ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇ
ｙ、開催国・・・・・・ブラジル、開催時期・・・・・
・１９８０年１０月５〜８日）の議事録第１巻（ｖｏｌ
、　Ｉ　）のＢ−２５１１に開示されている。

前記燃料成分検出装置は、燃料中に浸される透明な導光
部と、該導光部の一端に光を入射する発光部と、該導光
部の他端から出る光を受光し、受光量を検出する受光部
とを備え、該受光部の受光量により燃料の成分を検出す
るものである。すなわち１発光部から出た光は、導光部
と燃料の界面で反射と屈折を繰り返しながら受光部に到
達するので、受光部の受光量が燃料の屈折率に応じて変
化することを利用し、屈折率の変化に寄与する燃料中の
成分の多少を検出するものである。

しかしながら、前記装置においては、導光部は直線状の
棒体であるため１発光部から出た光のうち、導光部と燃
料の界面に、臨界角より大きな入射角をもって入射する
光は、全反射を繰り返しながら受光部に到達することに
なり、燃料の成分の検出に寄与しない、したがって、受
光部が受光する光のうちの多くの割合を、燃料成分の検
出に寄与しない光が占めることになり、精度の良い検出
の妨げになるという問題点があった。

特に、燃料のオクタン価を検出する際は、非常に高い検
出感度が要求されるので、レギュラーガソリンと高オク
タン価ガソリンの混合率の検出は困難であった。

（発明の目的） 本発明は前記従来の問題点に鑑みなされたもので、燃料
成分に応じた光の屈折率の変化を利用した燃料成分検出
において、検出の精度を向上させることを目的とする。

（Ｒ明の構成） 前記目的を達成するために、本発明による燃料成分検出
装置の構成は、燃料中に浸される透明な導光部と、該導
光部の一端に光を入射する発光部と、該導光部の他端か
ら出る光を受光し、受光量を検出する受光部とを備え、
該受光量により燃料の成分を検出するものにおいて、前
記導光部を湾曲させた棒体としたことを特徴とする。

このような構成により、導光部の湾曲部分において、導
光部と燃料の界面に入射する光線の入射角が、多くの場
合、臨界角より小さくなる。

（実施例） 本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

第１図において、１は燃料通路であり、図面右方の燃料
タンク（図示省略）と図面左方のエンジン本体（図示省
略）とを連通ずる。燃料通路ｌの途中には燃料ポンプ２
が設けられている。

前記燃料通路１から分岐された燃料Ｆ１は、燃料セル３
に導かれる。燃料セル３では、石英ガラスからなる透明
な導光部４が、両端部を除いて燃料Ｆ１に浸されている
。導光部４あ形状は、Ｕ字形に湾曲された棒体である。

前記導光部４の両端部は、燃料セル３の外部に位置して
いる。導光部４の一端には発光部５（光源）より光が入
射される。導光部４を進行してその他端から出る光は、
受光部６（例えば光電変換素子）によって受光される。

前記発光部５の発光量および受光部６の受光量は、マイ
クロコンピュータよりなる成分検出部７に入力される。

成分検出部７の出力は、エンジン本体の各種アクチュエ
ータ（図示省略）に入力され、これに基づいて燃料の成
分に応じた制御が行われる。

次に１本実施例による燃料成分検出の原理について説明
する。下記第１表は、ガソリン中の主成分の、ＮａＤ線
５８９３Ａに対する屈折率を示す。

第１表 このように、オクタン価の高いアロマ系の物質は屈折率
が高く、オクタン価の低いパラフィン系の物質は屈折率
が低い。また、アルコールは屈折率が低い、したがって
、既に従来の技術の欄で述べたように、発光部５の発光
量のうち、受光部６によって受光される割合に基づいて
燃料Ｆｌの屈折率を知ることにより、一般のガソリンの
場合はオクタン価を知ることができ、アルコールを混合
したガソリンの場合はアルコール含有量を知ることがで
きる。

ここで、従来の燃料成分検出装置において、全反射を繰
り返しながら導光部４を進行していた光について考察す
る。具体的な説明は、第２図に示す光線りについて行う
。

光線りは導光部４の直線部分４ａにおいて、導光部４と
燃料Ｆ１の界面８に対して、臨界角を越える入射角θ０
をもって入射する。したがって、直線部分４ａにおいて
、光１ｉ１１Ｌは全反射を繰り返すのみであり、屈折し
て燃料Ｆ１の中にもれることはない、しかしながら、導
光部４の半円状の屈曲部分４ｂにおいては、界面８に対
する入射角が変化し、具体的には入射角θ１．θ２は臨
界角を下回るので、燃料Ｆ１の屈折率で定まる割合の光
が、燃料Ｆ！の中にもれることになる。

このように、本実施例の燃料供給装置では、導光部４を
湾曲させた棒体としたことにより、従来は屈折せずに進
行していた光の大部分が屈曲部分４ｂにおいて燃料Ｆ１
の中にもれるようになる。

したがって、受光部６が受光する光のうちで、燃料成分
の検出に寄与しない光はほとんどなくなり、検出の精度
が向上する。

第３図は、本発明の他の実施例を示す。燃料Ｆ２の流れ
る燃料通路１１、燃料セル１３．導光部１４、発光部１
５、受光部１６の構成は、前記実施例の同じ名称のもの
と同じなので、説明を省略する６成分検出部の図示も省
略している。

本実施例では、燃料セル１３と並んで、標準セル２０が
設けられている。標準セル２０は燃料セル１３と同じ雰
囲気中に置かれるが、燃料通路１１とは隔離されている
。標準セル２０内の燃料ＦＯに浸される導光部２１の構
成は、導光部１４と同じである。

前記発光部１５を出た光は、ハーフミラ−２２によって
二つに分けられ、その一方は導光部１４の一端に入射し
、他方はミラー２３を経て導光部２１の一端に入射する
。導光部１４，２１の他端から出た光は、ともにレンズ
２４によって受光部１６に集められる。なお、受光部１
６の手前には。

遮光手段２５が設けられており、二つの導光部１４．２
１を出た光の何れか一方を遮ることができる。

本実施例では、標準セル２０を設けたことにより、燃料
Ｆ２の成分を検出する際の誤差の原因となる雰囲気温度
の変化、発光部１５、受光部１６の経時変化を、導光部
２１を経た光の受光量の変化によって検出することがで
きる。したがって。

導光部１４．２１を経た光の受光量を交互に測定し、前
記雰囲気湿度等の変化を検出した場合は、該変化に応じ
た補正を施すことにより、導光部１４を経た光による燃
料Ｆ２の成分検出を、一層精度良く行うことができる。

なお、前記各実施例では、導光部を何れも半円状の湾曲
部分を持つＵ字形としたが５本発明における導光部の形
状は、湾曲させた棒体であればＵ字形に限られず、より
きつい湾曲部分を有するもの、またはゆるい湾曲部分を
有するものであっても差し支えない。もちろん、直線部
分を全くもたない形状であってもよい。

また、本発明では、必ずしもマイクロコンピュータを用
いて成分検出部を設ける必要はなく、受光部の出力を増
幅して、直接、各種アクチュエータを駆動しても構わな
い。

（効果） 本発明によれば、燃料成分に応じた光の屈折率の変化を
利用した燃料成分検出装置において、燃料中に浸される
透明な導光部を湾曲させた棒体とし、湾曲部分において
、導光部と燃料の界面に入射する光線の入射角を、多く
の場合、臨界角よりも小さくしたので、受光部が受光す
る光のうちで、燃料成分の検出に寄与しない光がほとん
どなくなり、その結果、検出の精度が向上するので、燃
料成分に応じた制御をきめ細かく行うことができるとい
う優れた効果が得られる。

特に、従来は困難であったレギュラガソリンと高オクタ
ン価ガソリンの混合率が検出でき、該混合率に基づいた
制御が可能となる効果は大きい。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の概略を示す図、第２図は同
実施例の要部の拡大図、第３図は他の実施例の概略を示
す図である。 ４．１４・・・・・・導光部、５，１５・・・・・・発
光部、６゜１６・・・・・・受光部、２１・・・・・・
導光部、Ｆｌ・・・・・・燃料、Ｆ２・・・・・・燃料
、Ｆｏ・・・・・・燃料、Ｌ・・・・・・光線。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）燃料中に浸される透明な導光部と、該導光部の一
   端に光を入射する発光部と、該導光部の他端から出る光
   を受光し、受光量を検出する受光部とを備え、該受光量
   により燃料の成分を検出するものにおいて、前記導光部
   を湾曲させた棒体としたことを特徴とする燃料成分検出
   装置。