WO2005005970A1

WO2005005970A1 - 軽油の液種識別装置および軽油の液種識別方法

Info

Publication number: WO2005005970A1
Application number: PCT/JP2004/009851
Authority: WO
Inventors: Toshiaki Kawanishi; Takayuki Takahata; Kiyoshi Yamagishi
Original assignee: Mitsui Mining & Smelting Co., Ltd.
Priority date: 2003-07-11
Filing date: 2004-07-09
Publication date: 2005-01-20
Also published as: EP1645870B1; US20060187999A1; JP2005030887A; CA2532208A1; US7367711B2; JP4342855B2; EP1645870A1; EP1645870A4

Abstract

　　課題　蒸留性状の相違する様々な組成の軽油について、正確にしかも迅速に軽油の種類、蒸留性状を識別する。　解決手段　ヒーターと、ヒーターの近傍に配設された識別用液温センサーとを備えた液種識別センサーヒーターに、液種識別センサーヒーターに、パルス電圧を所定時間印加して、前記ヒーターによって、被識別軽油を加熱し、識別用液温センサーの初期温度とピーク温度との間の温度差に対応する電圧出力差Ｖ０によって、液種を識別する。

Description

明細書

軽油の液種識別装置および軽油の液種識別方法

技術分野

[0001] 本発明は、軽油の種類、蒸留性状を識別する軽油の液種識別装置および軽油の液種識別方法に関するものである。

背景技術

[0002] 従来より、自動車の排気ガスには、未燃焼のハイド口カーボン（HC)、 NOxガス、 S Oxガスなどの汚染物質が含まれているため、これを低減するために、例えば、 SOx では軽油中の Sを除去したり、触媒によって未燃焼の HCを燃焼することによって低減することが行われている。

すなわち、図 16に示したように、自動車システム 100は、空気をオートマックエレメント（フィルター） 102で取り入れて、空気流量センサー 104を介してエンジン 106に送り込んでいる。また、軽油タンク 108内の軽油を軽油ポンプ 110を介して、エンジン 106に送り込んでいる。

そして、 AZFセンサー 112の検出結果に基づいて、所定の理論空燃比となるように燃料噴射制御装置 114でエンジン 106での燃料の噴射が制御されるようになっている。

[0003] そして、エンジン 106からの排気ガスは、排気ガス中のハイド口カーボン（HC)が触媒装置 116で燃焼された後、酸素濃度センサー 118を介して、排気ガスとして排出されるようになっている。

発明の開示

発明が解決しょうとする課題

[0004] ところで、このような自動車システムにおいて、世界中で販売されている軽油には、図 17に示したように、蒸留性状の相違する（蒸発のし易さの相違する）様々な軽油が存在する。

すなわち、図 17は、軽油の蒸留性状を示すものであり、パーセントと温度との関係、例えば、横軸 50% (T50)のところは、各種の軽油がその 50%が蒸発する温度は何 °Cかを示している。

この図 17に示したように、例えば、米国の標準軽油に対して、本州の軽油 Aは、最も重質な (蒸発しにくい)軽油を示し、スウェーデンの標準軽油 Dは、最も軽質な (蒸発し易い）軽油を示している。

従って、下記の表 1に示したように、例えば、米国の標準軽油で理論空燃比となるように調整した自動車において、より重質な本州の軽油 Aを用いた場合には、排気ガス中の HCの量は少ないが、特にエンジン、触媒装置が暖まっていないエンジン始動時において、トルクが不足してしまうことになる。

[0005] 逆に、より軽質なスウェーデンの標準軽油 Dを用いた場合には、トルクは十分であるが、理論空燃比を上回ってしまい、特にエンジン、触媒装置が暖まっていないェンジン始動時において、排気ガス中の HCの量が多くなつてしまレ、、環境に与える影響が大きく好ましくない。

[0006] [表 1]

ところで、本発明者等は、特許文献 1において、既に、通電により発熱体を発熱させ

、この発熱により感温体を加熱し、発熱体から感温体への熱伝達に対し被識別流体により熱的影響を与え、感温体の電気抵抗に対応する電気的出力に基づき、被識別流体の種類を判別する流体識別方法であって、発熱体への通電を周期的に行う方法を提案している。

し力しながら、この流体識別方法では、発熱体への通電を周期的に行う（多パルスで行う）必要があるので、識別に時間を要することになり、瞬時に流体を識別することは困難である。また、この方法は、例えば、水と空気と油などの性状のかなり異なる物質に対して、代表値によって流体識別を行うことが可能であるが、性状のかなり近似した、上記のような軽油同士の正確で迅速な識別を行うことは困難である。

特許文献 1 :特開平 11—153561号公報 (特に、段落 [0042] 段落 [0049]参照） [0007] 本発明は、このような現状に鑑み、蒸留性状の相違する様々な組成の軽油について、正確にし力も迅速に軽油の種類、蒸留性状を識別することの可能な軽油の液種識別装置および軽油の液種識別方法を提供することを目的とする。

[0008] また、本発明は、このような軽油の液種識別装置および軽油の液種識別方法を用レ、た自動車の軽油の液種識別装置および自動車の軽油の液種識別方法を提供することを目的とする。

さらに、本発明は、このような軽油の液種識別装置および軽油の液種識別方法を用いた、排気ガスを効率的に低減できるとともに、燃費を向上すること可能な自動車の排気ガスの低減装置および自動車の排気ガスの低減装置を提供することを目的とする。

課題を解決するための手段

[0009] 本発明は、前述したような従来技術における課題及び目的を達成するために発明なされたものであって、本発明の軽油の液種識別装置は、軽油の種類、蒸留性状を識別する軽油の液種識別装置であって、

液種識別装置本体内に導入された被識別軽油を一時滞留させる軽油液種識別室と、

前記軽油液種識別室内に配設された液種識別センサーヒーターと、

前記液種識別センサーヒーターから一定間隔離間して、前記軽油液種識別室内に配設された液温センサーとを備え、

前記液種識別センサーヒーターが、ヒーターと、該ヒーターの近傍に配設された識別用液温センサーとを備え、

前記液種識別センサーヒーターに、パルス電圧を所定時間印加して、前記ヒーターによって、前記軽油液種識別室内に一時滞留した被識別軽油を加熱し、前記識別用液温センサーの初期温度とピーク温度との間の温度差に対応する電圧出力差 V0 によって、液種を識別するように構成した識別制御部を備えることを特徴とする。

[0010] また、本発明の軽油の液種識別方法は、軽油の種類、蒸留性状を識別する軽油の液種識別方法であって、

ヒーターと、該ヒーターの近傍に配設された識別用液温センサーとを備えた液種識別センサーヒーターに、パルス電圧を所定時間印加して、前記ヒーターによって、被識別軽油を加熱し、前記識別用液温センサーの初期温度とピーク温度との間の温度差に対応する電圧出力差 V0によって、液種を識別することを特徴とする。

このように構成することによって、パルス電圧を所定時間印加するだけで良いので、短時間の加熱で、し力も、軽油を引火する温度に加熱することなぐ正確かつ迅速に軽油の種類、蒸留性状を識別することが可能である。

すなわち、軽油の動粘度とセンサー出力との相関関係を利用し、自然対流を利用しており、しかも、 1パルスの印加電圧を利用しているので、正確かつ迅速に軽油の種類、蒸留性状を識別することが可能である。

[0011] また、本発明は、前記電圧出力差 V0が、前記パルス電圧を印加する前の初期電圧を所定回数サンプリングした平均初期電圧 VIと、前記パルス電圧を印加した後のピーク電圧を所定回数サンプリングした平均ピーク電圧 V2との間の電圧差、すなわち、

V0=V2-V1

であることを特徴とする。

このように構成することによって、 1パルスの印加電圧に対して、所定回数のサンプリングの平均値に基づいて、電圧出力差 V0を正確に得ることができるので、正確かつ迅速に軽油の種類、蒸留性状を識別することが可能である。

また、本発明の軽油の液種識別装置は、前記識別制御部が、予め識別制御部に記憶された所定の参照軽油についての、温度に対する電圧出力差の相関関係である検量線データーに基づいて、

前記被識別軽油について得られた前記電圧出力差 V0によって、軽油の種別を識別するように構成されてレヽることを特徴とする。

[0012] また、本発明の軽油の液種識別方法は、予め記憶された所定の参照軽油についての、温度に対する電圧出力差の相関関係である検量線データーに基づいて、前記被識別軽油について得られた前記電圧出力差 V0によって、軽油の種別を識別することを特徴とする。

このように構成することによって、予め記憶された所定の参照軽油についての、温度に対する電圧出力差の相関関係である検量線データーに基づいて、被識別軽油について得られた電圧出力差 V0によって、軽油の種別を識別するので、より正確で迅速に軽油の種別を識別することが可能である。

また、本発明の軽油の液種識別装置は、前記識別制御部が、前記被識別軽油の測定温度における電圧出力差 V0についての液種電圧出力 Voutを、

所定の閾値参照軽油についての測定温度における電圧出力差についての出力電圧と相関させて補正するように構成されてレ、ることを特徴とする。

[0013] また、本発明の軽油の液種識別方法は、前記被識別軽油の測定温度における電圧出力差 V0についての液種電圧出力 Voutを、

所定の閾値参照軽油についての測定温度における電圧出力差についての出力電圧と相関させて補正することを特徴とする。

このように構成することによって、被識別軽油の測定温度における電圧出力差 V0 についての液種電圧出力 Voutを、所定の閾値参照軽油についての測定温度における電圧出力差についての出力電圧と相関させて補正するので、温度による電圧出力差 V0の影響をなくして、液種電圧出力 Voutを軽油の性状とより正確に相関関係を付与することができ、さらに正確で迅速に軽油の種別を識別することが可能であるまた、本発明は、前記液種識別センサーヒーターが、ヒーターと、識別用液温センサ一とが絶縁層を介して積層された積層状液種識別センサーヒーターであることを特徴とする。

[0014] このように構成することによって、機械的動作を行う機構部分が存在しないので、経時劣化や軽油中の異物などにより動作不良をひきおこすことがなぐ正確にかつ迅速に軽油の液種体識別を行うことができる。

しかも、センサー部を極めて小型に構成できるので、熱応答性が極めて良好で正確な軽油の液種識別を行うことができる。

また、本発明は、前記液種識別センサーヒーターのヒーターと識別用液温センサーとが、それぞれ金属フィンを介して、被識別軽油と接触するように構成されていることを特徴とする。このように構成することによって、液種識別センサーヒーターのヒーターと識別用液温センサーとが、直接被識別軽油と接触しないので、経時劣化や軽油中の異物などにより動作不良をひきおこすことがなぐ正確にかつ迅速に軽油の液種体識別を行うこと力 Sできる。

[0015] また、本発明は、前記液温センサーが、金属フィンを介して、被識別軽油と接触するように構成されてレ、ることを特徴とする。

このように構成することによって、液温センサーが、直接被識別軽油と接触しないので、経時劣化や軽油中の異物などにより動作不良をひきおこすことがなぐ正確にかつ迅速に軽油の液種体識別を行うことができる。

また、本発明の自動車の軽油の液種識別装置は、軽油の種類、蒸留性状を識別する自動車の軽油の液種識別装置であって、

軽油タンク内または軽油ポンプの上流側または下流側に、前述のレ、ずれかの軽油の液種識別装置を配設したことを特徴とする。

また、本発明の自動車の軽油の液種識別方法は、軽油の種類、蒸留性状を識別する自動車の軽油の液種識別方法であって、

軽油タンク内または軽油ポンプの上流側または下流側の軽油を、前述のいずれかの軽油の液種識別方法を用いて、軽油の種類、蒸留性状を識別することを特徴とする。

[0016] このように構成することによって、自動車において、正確かつ迅速に軽油の種類、蒸留性状を識別することが可能である。

また、本発明の自動車の排気ガスの低減装置は、軽油タンク内または軽油ポンプの上流側または下流側に、前述のレ、ずれかの軽油の液種識別装置を配設するとともに、

前記軽油の液種識別装置で識別された軽油の種類に基づレ、て、着火タイミングを調整する着火タイミング制御装置を備えることを特徴とする。

また、本発明の自動車の排気ガスの低減方法は、自動車の排気ガスの低減方法であって、

軽油タンク内または軽油ポンプの上流側または下流側の軽油を、前述のいずれかの軽油の液種識別方法を用いて、軽油の種類、蒸留性状を識別するとともに、前記軽油の液種識別装置で識別された軽油の種類に基づいて、着火タイミングを調整することを特 ί数とする。

[0017] このように構成することによって、軽油の種類の識別結果に基づいて着火タイミングを調整することができるので、軽油の種類に応じて、適切な着火タイミングを得ることができる。

従って、特にエンジン、触媒装置が暖まっていないエンジン始動時においても、トルクが減少することなぐ排気ガス中の HCの量も低減でき、しかも燃費の向上も図ること力 Sできる。

前記軽油の液種識別装置で識別された軽油の種類に基づいて、軽油の圧縮率を調整する軽油圧縮制御装置を備えることを特徴とする。

[0018] また、本発明の自動車の排気ガスの低減方法は、自動車の排気ガスの低減方法であってヽ

軽油タンク内または軽油ポンプの上流側または下流側の軽油を、前述のいずれかの軽油の液種識別方法を用いて、軽油の種類、蒸留性状を識別するとともに、前記軽油の液種識別装置で識別された軽油の種類に基づいて、軽油の圧縮率を調整することを特 ί数とする。

このように構成することによって、軽油の種類の識別結果に基づいて軽油の圧縮率を調整することができるので、軽油の種類に応じて、適切な軽油の圧縮率を得ることができる。

発明の効果

[0019] 本発明によれば、パルス電圧を所定時間印加するだけで良いので、短時間の加熱で、しかも、軽油を引火する温度に加熱することなぐ正確かつ迅速に軽油の種類、蒸留性状を識別することが可能である。

また、本発明によれば、 1パルスの印加電圧に対して、所定回数のサンプリングの平均値に基づいて、電圧出力差 V0を正確に得ることができるので、正確かつ迅速に軽油の種類、蒸留性状を識別することが可能である。

また、本発明によれば、予め記憶された所定の参照軽油についての、温度に対する電圧出力差の相関関係である検量線データーに基づいて、被識別軽油について得られた電圧出力差 V0によって、軽油の種別を識別するので、より正確で迅速に軽油の種別を識別することが可能である。

[0020] また、本発明によれば、被識別軽油の測定温度における電圧出力差 V0についての液種電圧出力 Voutを、所定の閾値参照軽油についての測定温度における電圧出力差についての出力電圧と相関させて補正するので、温度による電圧出力差 V0 の影響をなくして、液種電圧出力 Voutを軽油の性状とより正確に相関関係を付与すること力 Sでき、さらに正確で迅速に軽油の種別を識別することが可能である。

また、本発明によれば、機械的動作を行う機構部分が存在しないので、経時劣化や軽油中の異物などにより動作不良をひきおこすことがなぐ正確にかつ迅速に軽油の液種体識別を行うことができる。

し力も、センサー部を極めて小型に構成できるので、熱応答性が極めて良好で正確な軽油の液種識別を行うことができる。

[0021] また、本発明によれば、液種識別センサーヒーターのヒーターと、識別用液温センサ一と、液温センサーとが、直接被識別軽油と接触しないので、経時劣化や軽油中の異物などにより動作不良をひきおこすことがなぐ正確にかつ迅速に軽油の液種体識別を行うことができる。

また、本発明によれば、自動車において、正確かつ迅速に軽油の種類、蒸留性状を識別することが可能であるとともに、軽油の種類の識別結果に基づいて着火タイミングを調整することができるので、軽油の種類に応じて、適切な着火タイミングを得ること力 Sできる。

また、本発明によれば、自動車において、正確かつ迅速に軽油の種類、蒸留性状を識別することが可能であるとともに、軽油の種類の識別結果に基づいて軽油の圧縮率を調整することができるので、軽油の種類に応じて、適切な軽油の圧縮率を得ること力 Sできる。

[0022] 従って、特にエンジン、触媒装置が暖まっていないエンジン始動時においても、トルクが減少することなぐ排気ガス中の HCの量も低減でき、しかも燃費の向上も図ることができるなどの幾多の顕著で特有な作用効果を奏する極めて優れた発明である発明を実施するための最良の形態

[0023] 以下、本発明の実施の形態（実施例）を図面に基づいてより詳細に説明する。

図 1は、本発明の軽油の液種識別装置の実施例の概略上面図、図 2は、図 1の A— A線での断面図、図 3は、図 2の液種識別センサー装着状態を示す部分拡大断面図、図 4は、液種識別センサーの断面図、図 5は、液種識別センサーの薄膜チップ部の積層状態を示す部分拡大分解斜視図、図 6は、本発明の軽油の液種識別装置の実施例の概略回路構成図、図 7は、本発明の軽油の液種識別装置を用いた液種識別方法を示す時間—電圧の関係を示すグラフ、図 8は、図 7の I部分を拡大したグラフ、図 9は、動粘度とセンサー出力の関係を示すグラフ、図 10は、動粘度と留出温度の関係を示すグラフ、図 11は、センサー出力と留出温度の関係を示すグラフ、図 12は、本発明の軽油の液種識別装置を用レ、た液種識別方法を示す検量線を示すグラフ、図 13は、本発明の軽油の液種識別装置を用いた液種識別方法の出力補正方法を示すグラフである。

[0024] 図 1および図 2に示したように、本発明の軽油の液種識別装置 10は、液種識別装置本体 12と、液種識別装置本体 12の内部に形成された第 1の流路 14と、第 2の流路 16とを備えている。

図 1の矢印で示したように、軽油流入口 18から第 1の流路 14を経て、軽油液種識別室 20に一時滞留するように構成されている。この軽油液種識別室 20には、その上部の略トラック形状の液種識別センサー用開口部 22が形成されている。この液種識別センサー用開口部 22には、図 2に示したように、液種識別センサー 2 4が装着されている。

図 3に示したように、液種識別センサー 24は、液種識別センサーヒーター 25と、この液種識別センサーヒーター 25から一定間隔離間して配置された液温センサー 28 とを備えている。そして、これらの液種識別センサーヒーター 25と、液温センサー 28 とが、モールド樹脂 30によって一体的に形成されている。

[0025] また、図 4に示したように、この液種識別センサーヒーター 25には、リード電極 32と、薄膜チップ部 34とを備えている。また、液種識別センサーヒーター 25には、モールド樹脂 30から液種識別センサー用開口部 22を介して、軽油液種識別室 20内に突設して、被識別軽油と直接接触する金属製のフィン 36を備えている。そして、これらのリード電極 32と、薄膜チップ部 34と、フィン 36とは、ボンディングワイヤー 38にて相互に電気的に接続されている。

一方、液温センサー 28も、液種識別センサーヒーター 25と同様な構成となっており、ぞれぞれ、リード電極 32と、薄膜チップ部 34と、フィン 36、ボンディングワイヤー 38 を備えている。

図 5に示したように、薄膜チップ部 34は、例えば、 Al O力なる基板 40と、 Ptからなる温度センサー（感温体) 42と、 SiO力もなる層間絶縁膜 44と、 TaSiOからなるヒ一ター（発熱体) 46と、 Niからなる発熱体電極 48と、 SiO力なる保護膜 50と、

Auからなる電極パッド 52とを順に積層した薄膜状のチップ力構成されている。

[0026] なお、液温センサー 28の薄膜チップ部 34も同様な構造であるが、ヒーター（発熱体 ) 46を作用させずに、温度センサー（感温体) 42のみを作用させるように構成している。

そして、この液種識別センサー 24で、被識別軽油の液種、蒸留性状が識別された後、被識別軽油は、軽油液種識別室 20から、第 2の流路 16から軽油排出口 54を介して外部に排出されるようになってレ、る。

また、図 1および図 2では、液種識別センサー 24に接続される回路基板部材、これを被う蓋部材を省略している。本発明の軽油の液種識別装置 10では、図 6に示したような回路構成となっている。図 6において、液種識別センサー 24の液種識別センサーヒーター 25の識別用液温センサー 26と、液温センサー 28と力二つの抵抗 64、 66を介して接続されて、ブリッジ回路 68を構成している。そして、このブリッジ回路 68の出力が、増幅器 70の入力に接続されて、この増幅器 70の出力が、識別制御部を構成するコンピュータ 72の入力に接続されている。

[0027] また、液種識別センサーヒーター 25のヒーター 74が、コンピュータ 72の制御によつて印加電圧が制御されるようになっている。

このように構成される軽油の液種識別装置 10では、以下のようにして、軽油の液種識別が行われる。

先ず、軽油の液種識別装置 10の第 1の流路 14の軽油流入口 18から被識別軽油を流入させて、軽油液種識別室 20に一時滞留させた状態とする。

そして、図 6および図 7に示したように、コンピュータ 72の制御によって、液種識別センサーヒーター 25のヒーター 74に、パルス電圧 Pを所定時間、この実施例の場合には、 10秒間印加し、センシング部、すなわち、図 6に示したように、センサーブリッジ回路 68のアナログ出力の温度変化を測定する。

[0028] すなわち、図 7に示したように、液種識別センサーヒーター 25のヒーター 74にパルス電圧 Pを印加する前のセンサーブリッジ回路 68の電圧差を、 1秒間に所定回数、この実施例の場合には、 256回サンプリングし、その平均値を平均初期電圧 VIとする。この平均初期電圧 VIの値は、識別用液温センサー 26の初期温度に対応する。そして、図 7に示したように、液種識別センサーヒーター 25のヒーター 74に、所定のパルス電圧 P、この実施例では、 10Vの電圧を 10秒間印加する。次に、所定時間後、この実施例では、 9秒後からの 1秒間に所定回数、この実施例では、 256回ピーク電圧をサンプリングした値を平均ピーク電圧 V2とする。この平均ピーク電圧 V2は、識別用液温センサー 26のピーク温度に対応する。

そして、平均初期電圧 VIと平均ピーク電圧 V2との間の電圧差、すなわち、

V0=V2-V1

力電圧出力差 voを得る。 [0029] なお、好適な実施例としては、液種識別センサーヒーター 25のヒーター 74に 50— 400mW、好ましくは、 250mWで発熱させて、 1一 50秒後、好ましくは、 10秒後の識別用液温センサー 26の温度変化を、電圧出力差 V0で計測することによって、軽油の性状の違レ、を識別することができる。

すなわち、図 8は、図 7の I部分を拡大したグラフである力このグラフで明ら力、なように、 10秒後の電圧出力差 V0は、

本州の軽油 A…： 1. 20V

ヨーロッパの標準軽油 B…： 1. 21 V

米国の標準軽油 C…： 1. 20V

スウェーデンの標準軽油 D…： 1. 18V

それぞれ上記のように相違してレ、る。

[0030] 従って、予め、識別制御部を構成するコンピュータ 72に記憶させたデータに基づいて、軽油の液種識別および蒸留性状を認識することが可能である。

なお、以上の軽油の液種識別方法は、自然対流を利用して、軽油の動粘度とセンサー出力が相関関係を有している原理を利用しているものである。

すなわち、図 9に示したように、動粘度とセンサー出力との間には、相関関係があり、図 10に示したように、動粘度と留出温度との間も相関関係がある。その結果、図 11 に示したように、センサー出力と留出温度に相関関係があることになる。本発明の液種識別装置では、このような関係を利用して、上記のように、軽油の液種識別および軽油の蒸留性状を認識することができるようになつている。

さらに、このような軽油の液種識別および軽油の蒸留性状を、より正確にかつ迅速に行うには、下記のような方法に基づけばよい。

[0031] すなわち、図 12に示したように、予め所定の参照軽油について、例えば、この実施例では、最も重質な (蒸発しにくい)本州の軽油 Aと、最も軽質な (蒸発し易い)スゥェ一デンの標準軽油 Dについて、温度に対する電圧出力差の相関関係である検量線データーを得ておき、これを、識別制御部を構成するコンピュータ 72に記憶させてお <。

そして、この検量線データーに基づいて、コンピュータ 72において比例計算を行い、被識別軽油について得られた電圧出力差 VOによって、軽油の種別を識別するように構成されている。

具体的には、図 13に示したように、被識別軽油の測定温度 Tにおける電圧出力差 V0についての液種電圧出力 Voutを、所定の閾値参照軽油（この実施例では、本州の軽油 Aとスウェーデンの標準軽油 D)についての測定温度における電圧出力差についての出力電圧と相関させて補正するようになっている。

[0032] すなわち、図 13 (A)に示したように、検量線データーに基づいて、温度 Tにおいて、本州の軽油 Aの電圧出力差 V0_A、スウェーデンの標準軽油 Dの電圧出力差 V0_ D、被識別軽油の電圧出力差 V0—Sが得られる。

そして、図 13 (B)に示したように、この際の閾値参照軽油の液種出力を、所定の電圧となるように、すなわち、この実施例では、本州の軽油 Aの液種出力を 3. 5V、スゥエーデンの標準軽油 Dの液種出力を 0. 5Vとして、被識別軽油の液種電圧出力 Vou tを得ることによって、軽油の性状と相関を持たせることができるようになつている。この被識別軽油の液種電圧出力 Voutを、予め検量線データーに基づいて、コンビユータ 72に記憶されたデーターと比較することによって、軽油の液種識別を正確にかつ迅速に（瞬時に)行うことが可能となる。

[0033] また、このような軽油の液種識別方法においては、図 17に示した軽油の蒸留性状において、蒸留性状 T30— T70で行うとより相関関係があることがわかっており、望ましレ、ものである。

図 14は、このように構成される軽油の液種識別装置 10を、自動車システムに適用した実施例を示す、図 16と同様な概略図である。

なお、図 16と同じ構成部材には、同じ参照番号を付してその詳細な説明を省略する。

この自動車システム 100では、軽油タンク 108内または軽油ポンプ 110の上流側に、軽油の液種識別装置 10を配設している。

この軽油の液種識別装置 10によって、軽油タンク 108内または軽油ポンプ 110の上流側または下流側（なお、この実施例では、説明の便宜上、上流側の場合を示した）の軽油の液種識別を行って軽油の種類に応じて、制御装置 120の制御によって、着火タイミング制御装置 122によって、着火タイミングを調整するように構成されている。

[0034] すなわち、例えば、軽質な（蒸発し易い)スウェーデンの標準軽油 Dが識別された場合には、着火タイミングを早め、逆に、重質な（蒸発しにくい）本州の軽油 Aが識別された場合には、着火タイミングを遅めるように制御される。

これによつて、特にエンジン、触媒装置が暖まっていないエンジン始動時においても、トルクが減少することなぐ排気ガス中の HCの量も低減でき、しかも燃費の向上も図ること力 Sできる。

図 15は、このように構成される軽油の液種識別装置 10を、自動車システムに適用した実施例を示す、図 16と同様な概略図である。

[0035] この軽油の液種識別装置 10によって、軽油タンク 108内または軽油ポンプ 110の上流側または下流側（なお、この実施例では、説明の便宜上、上流側の場合を示した）の軽油の液種識別を行って軽油の種類に応じて、制御装置 120の制御によって、軽油圧縮制御装置 124によって、軽油の圧縮率を調整するように構成されている。すなわち、例えば、軽質な (蒸発し易い)スウェーデンの標準軽油 Dが識別された場合には、圧縮率を低くし、逆に、重質な (蒸発しにくい)本州の軽油 Aが識別された場合には、圧縮率を高めるように制御される。

[0036] 以上、本発明の好ましい実施例を説明したが、本発明はこれに限定されることはなぐ例えば、パルス電圧 P、サンプリング回数などは適宜変更することができるなど本発明の目的を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。

産業上の利用可能性 [0037] 本発明は、例えば、自動車、農業機械、プラントなどで用いられる軽油の種類を識另 IJすること力 Sできる。

図面の簡単な説明

[0038] [図 1]図 1は、本発明の軽油の液種識別装置の実施例の概略上面図である。

[図 2]図 2は、図 1の A— A線での断面図である。

[図 3]図 3は、図 2の液種識別センサー装着状態を示す部分拡大断面図である。

[図 4]図 4は、液種識別センサーの断面図である。

[図 5]図 5は、液種識別センサーの薄膜チップ部の積層状態を示す部分拡大分解斜視図である。

[図 6]図 6は、本発明の軽油の液種識別装置の実施例の概略回路構成図である。

[図 7]図 7は、本発明の軽油の液種識別装置を用いた液種識別方法を示す時間ー電圧の関係を示すグラフである。

[図 8]図 8は、図 7の I部分を拡大したグラフである。

[図 9]図 9は、動粘度とセンサー出力の関係を示すグラフである。

[図 10]図 10は、動粘度と留出温度の関係を示すグラフである。

[図 11]図 11は、センサー出力と留出温度の関係を示すグラフである。

[図 12]図 12は、本発明の軽油の液種識別装置を用いた液種識別方法を示す検量線を示すグラフである。

[図 13]図 13は、本発明の軽油の液種識別装置を用レ、た液種識別方法の出力補正方法を示すグラフである。

[図 14]図 14は、本発明の軽油の液種識別装置 10を、自動車システムに適用した実施例を示す、図 16と同様な概略図である。

[図 15]図 15は、本発明の軽油の液種識別装置 10を、自動車システムに適用した実施例を示す、図 16と同様な概略図である。

[図 16]図 16は、従来の自動車システムの概略図である。

[図 17]図 17は、軽油の蒸留性状を示すグラフである。

符号の説明

[0039] 10 液種識別装置液種識別装置本体第 1の流路

第 2の流路

軽油流入口

軽油液種識別室液種識別センサー用開口部液種識別センサー液種識別センサーヒーター識別用液温センサー液温センサー

モールド樹脂

リード電極

薄膜チップ部

フィン

ボンディングワイヤー基板

層間絶縁膜

発熱体電極

保護膜

電極パッド

軽油排出口

アルコール分検出室アルコール検出センサー抵抗

センサーブリッジ回路増幅器

コンピュータ

ヒーター 100 自動車システム

104 空気流量センサー

106 エンジン

108 軽油タンク

110 軽油ポンプ

112 センサー

114 燃料噴射制御装置

116 触媒装置

118 酸素濃度センサー

120 制御装置

122 着火タイミング制御装置

124 軽油圧縮制御装置

P パルス電圧

τ 測定温度

V0 電圧出力差

VI 平均初期電圧

V2 平均ピーク電圧

Vout 液種電圧出力

Claims

請求の範囲

[1] 軽油の種類、蒸留性状を識別する軽油の液種識別装置であって、

前記液種識別センサーヒーターに、パルス電圧を所定時間印加して、前記ヒーターによって、前記軽油液種識別室内に一時滞留した被識別軽油を加熱し、前記識別用液温センサーの初期温度とピーク温度との間の温度差に対応する電圧出力差 V0 によって、液種を識別するように構成した識別制御部を備えることを特徴とする軽油の液種識別装置。

[2] 前記電圧出力差 V0が、前記パルス電圧を印加する前の初期電圧を所定回数サンプリングした平均初期電圧 VIと、前記パルス電圧を印加した後のピーク電圧を所定回数サンプリングした平均ピーク電圧 V2との間の電圧差、すなわち、

V0=V2-V1

であることを特徴とする請求項 1に記載の軽油の液種識別装置。

[3] 前記識別制御部が、予め識別制御部に記憶された所定の参照軽油についての、温度に対する電圧出力差の相関関係である検量線データーに基づいて、

前記被識別軽油について得られた前記電圧出力差 V0によって、軽油の種別を識別するように構成されていることを特徴とする請求項 1から 2のいずれかに記載の軽油の液種識別装置。

[4] 前記識別制御部が、前記被識別軽油の測定温度における電圧出力差 V0につレ、ての液種電圧出力 Voutを、

所定の閾値参照軽油についての測定温度における電圧出力差についての出力電圧と相関させて補正するように構成されていることを特徴とする請求項 1から 3のいずれかに記載の軽油の液種識別装置。

[5] 前記液種識別センサーヒーターが、ヒーターと、識別用液温センサーとが絶縁層を介して積層された積層状液種識別センサーヒーターであることを特徴とする請求項 1から 3のいずれかに記載の軽油の液種識別装置。

[6] 前記液種識別センサーヒーターのヒーターと識別用液温センサーとが、それぞれ金属フィンを介して、被識別軽油と接触するように構成されていることを特徴とする請求項 1から 5のいずれかに記載の軽油の液種識別装置。

[7] 前記液温センサーが、金属フィンを介して、被識別軽油と接触するように構成されてレ、ることを特徴とする請求項 1から 6のいずれかに記載の軽油の液種識別装置。

[8] 軽油の種類、蒸留性状を識別する軽油の液種識別方法であって、

ヒーターと、該ヒーターの近傍に配設された識別用液温センサーとを備えた液種識別センサーヒーターに、パルス電圧を所定時間印加して、前記ヒーターによって、被識別軽油を加熱し、前記識別用液温センサーの初期温度とピーク温度との間の温度差に対応する電圧出力差 V0によって、液種を識別することを特徴とする軽油の液種識別方法。

[9] 前記電圧出力差 V0が、前記パルス電圧を印加する前の初期電圧を所定回数サンプリングした平均初期電圧 VIと、前記パルス電圧を印加した後のピーク電圧を所定回数サンプリングした平均ピーク電圧 V2との間の電圧差、すなわち、

V0=V2-V1

であることを特徴とする請求項 8に記載の軽油の液種識別方法。

[10] 予め記憶された所定の参照軽油についての、温度に対する電圧出力差の相関関係である検量線データーに基づいて、

前記被識別軽油について得られた前記電圧出力差 V0によって、軽油の種別を識別することを特徴とする請求項 8から 9のいずれかに記載の軽油の液種識別方法。

[11] 前記被識別軽油の測定温度における電圧出力差 V0についての液種電圧出力 Vou tを、

所定の閾値参照軽油についての測定温度における電圧出力差についての出力電圧と相関させて補正することを特徴とする請求項 8から 10のいずれかに記載の軽油の液種識別方法。

[12] 前記液種識別センサーヒーターが、ヒーターと、識別用液温センサーとが絶縁層を介して積層された積層状液種識別センサーヒーターであることを特徴とする請求項 8から 11のレ、ずれかに記載の軽油の液種識別方法。

[13] 前記液種識別センサーヒーターのヒーターと識別用液温センサーとが、それぞれ金属フィンを介して、被識別軽油と接触するように構成されていることを特徴とする請求項 8から 12のいずれかに記載の軽油の液種識別方法。

[14] 前記液温センサーが、金属フィンを介して、被識別軽油と接触するように構成されてレ、ることを特徴とする請求項 8から 13のいずれかに記載の軽油の液種識別方法。

[15] 軽油の種類、蒸留性状を識別する自動車の軽油の液種識別装置であって、

軽油タンク内または軽油ポンプの上流側または下流側に、請求項 1から 7のいずれかの軽油の液種識別装置を配設したことを特徴とする自動車の軽油の液種識別装置。

[16] 軽油の種類、蒸留性状を識別する自動車の軽油の液種識別方法であって、

軽油タンク内または軽油ポンプの上流側または下流側の軽油を、請求項 8から 14 のいずれかの軽油の液種識別方法を用いて、軽油の種類、蒸留性状を識別することを特徴とする自動車の軽油の液種識別方法。

[17] 自動車の排気ガスの低減装置であって、

軽油タンク内または軽油ポンプの上流側または下流側に、請求項 1から 7のいずれかの軽油の液種識別装置を配設するとともに、

前記軽油の液種識別装置で識別された軽油の種類に基づいて、着火タイミングを調整する着火タイミング制御装置を備えることを特徴とする自動車の排気ガスの低減

[18] 自動車の排気ガスの低減方法であって、

軽油タンク内または軽油ポンプの上流側または下流側の軽油を、請求項 8から 14 のいずれかの軽油の液種識別方法を用いて、軽油の種類、蒸留性状を識別するとともに、

前記軽油の液種識別装置で識別された軽油の種類に基づいて、着火タイミングを調整することを特徴とする自動車の排気ガスの低減方法。

[19] 自動車の排気ガスの低減装置であって、

前記軽油の液種識別装置で識別された軽油の種類に基づレ、て、軽油の圧縮率を調整する軽油圧縮制御装置を備えることを特徴とする自動車の排気ガスの低減装置

[20] 自動車の排気ガスの低減方法であって、

前記軽油の液種識別装置で識別された軽油の種類に基づいて、軽油の圧縮率を調整することを特徴とする自動車の排気ガスの低減方法。