JPH08261996A - 燃料性状判別装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 超音波センサで検出される検出信号中の第２
反射波の影響をなくして、送信波から反射波の検出時間
を正確に測定し、この検出時間から燃料の密度を算定し
て燃料の性状を適確に判別する。 【構成】 信号処理回路２１を、超音波信号発振器２２
と受信回路２３とから構成する。受信回路２３は第１の
ＥＸ−ＯＲ２４，第１のＦ／Ｆ回路２５，第２のＥＸ−
ＯＲ２６，第２のＦ／Ｆ回路２７とから構成する。そし
て、受信回路２３によって検出信号中の第２反射波を除
去し、タイミング信号発信から第１反射波受信までの検
出時間を正確に計測できる。そして、この検出時間に基
づいてコントロールユニット２８内の性状判別処理によ
り密度を算定し、この密度から燃料性状を適確に判別す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、自動車用エンジン等に
使用される燃料（ガソリン）が重質油であるか、軽質油
であるか等の性状を判別するのに用いて好適な燃料性状
判別装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、自動車用エンジンの燃料として
使用されている純正ガソリンには、ヘプタン，ペンタン
等の炭化水素を主成分とする軽質ガソリンと、ベンゼン
等の炭化水素を主成分とする重質ガソリンとがあり、さ
らに細かく分ければ軽質ガソリン，中質ガソリン，重質
ガソリンの３種類に分けられる。

【０００３】そして、自動車用エンジンに用いられるガ
ソリンは、通常軽質ガソリンにマッチングして点火時期
等が設定されている。しかし、最近では重質ガソリンの
使用が一般化してきていること、大気汚染法の施行等の
理由により、ガソリンの重質油化が進んでいる。

【０００４】然るに、軽質ガソリンにマッチングさせ、
点火時期等を制御するように設定されたエンジンに、重
質ガソリンを燃料として使用した場合には、軽質ガソリ
ンに比較して着火時期が遅れる結果、全体としてリーン
化傾向となり、低温時の始動性、運転性の悪化を招くと
いう問題がある。また、走行状態においても、重質ガソ
リン使用時には、息つぎ現象等の運転性能の悪化を起す
ばかりでなく、不完全燃焼によって排気ガス中の有害成
分が増大する等の問題が発生する。

【０００５】一方、前述したものとは逆に、重質ガソリ
ンにマッチングさせて点火時期等を制御するように設定
されたガソリン車に、軽質ガソリンを使用した場合に
は、全体としてオーバリッチ傾向となり、点火プラグに
「くすぶり」が発生するという問題がある。

【０００６】上記の問題を解決するために、燃料性状を
判別する方法として、光の屈折率または反射率を利用す
る光学式の性状判別装置は一般に広く知られている。

【０００７】この光学式の性状判別装置は、予め記憶さ
れた固有の屈折率または反射率を基にして検出されたガ
ソリンの屈折率または反射率によって燃料性状を判別す
るものである。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した従
来技術による光学式の性状判別装置は、光源，受信装置
または反射装置が必要となって、部品点数が多くなると
いう問題がある。

【０００９】また、これらの光源，受信装置または反射
装置等の表面が汚れると、光量，屈折率または反射率が
変化して誤差が生じ、正確な性状判別を行うことができ
ないという問題があった。

【００１０】本発明は上述した従来技術の問題に鑑みな
されたもので、本発明は簡単な構造で燃料性状を高精度
に判別できるようにした燃料性状判別装置を提供するこ
とを目的としている。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上述した課題を解決する
ために請求項１の発明による燃料性状判別装置は、図１
の機能ブロック図に示す如く、燃料供給配管１００の途
中に設けられ、超音波信号の送信波を発信すると共に反
射波を受信する超音波式測定部１１０と、該超音波式測
定部１１０に送る送信波を発生すると共に、該超音波式
測定部１１０から検出された検出信号により送信波の発
信から反射波の受信までの検出時間を計測する信号処理
部１２０と、該信号処理部１２０によって測定された検
出時間に基づいて燃料性状を判別処理する判別処理部１
３０とを備え、前記信号処理部１２０は、前記超音波式
測定部１１０に向けて所定のタイミング信号毎に超音波
の送信波を発生する超音波信号発生手段１２１と、該超
音波信号発生手段１２１に入力されるタイミング信号と
超音波式測定部１１０で検出される検出信号のうち最初
の反射波のみに基づいて前記検出時間を計測する検出時
間計測手段１２２とから構成し、前記判別処理部１３０
は、予め記憶された検出時間に対する密度の特性１３１
から前記検出時間計測手段１２２により計測された検出
時間に基づいて密度を算定する密度算定手段１３２と、
該密度算定手段１３２によって算定された密度から燃料
性状を判定する性状判定手段１３３とから構成したこと
にある。

【００１２】請求項２の発明では、前記検出時間計測手
段１２２と、超音波信号発生手段１２１に入力されるタ
イミング信号と超音波式測定部１１０から出力される検
出信号とが入力側に接続される第１の排他的オア回路
と、該第１の排他的オア回路の出力側に接続された第１
の１／２分周回路と、該第１の１／２分周回路の出力側
に接続され、該１／２分周回路から出力される出力信号
と超音波発生手段に入力されるタイミング信号とが入力
側に接続される第２の排他的オア回路と、該第２の排他
的オア回路の出力側に接続された第２の１／２分周回路
とから構成したことにある。

【００１３】請求項３の発明では、前記検出時間計測手
段１２２は、超音波信号発生手段１２１に入力されるタ
イミング信号と超音波式測定部１１０から出力される検
出信号とが入力側に接続される排他的オア回路と、該排
他的オア回路の出力側に接続された第１の１／２分周回
路と、該第１の１／２分周回路の出力側に接続され、該
１／２分周回路から出力される出力信号と前記超音波発
生手段に入力されるタイミング信号とが入力側に接続さ
れるナンド回路と、該ナンド回路の出力側に接続された
第２の１／２分周回路とから構成したことにある。

【００１４】請求項４の発明では、前記性状判定手段１
３３は、前記密度算定手段１３２によって算定された密
度が高いときには重質油として判定し、密度が低いとき
には軽質油として判定したことにある。

【００１５】

【作用】請求項１の発明による燃料性状判別装置の信号
処理部１２０では、超音波信号発生手段１２１により超
音波式測定部１１０に向けて所定のタイミング信号毎に
超音波の送信波を発生し、検出時間計測手段１２２で
は、このタイミング信号の発信から超音波式測定部１１
０からの検出信号のうち最初の反射波が届くまでの間を
検出時間として計測する。また、判別処理部１３０で
は、密度算定手段１３２によって前記検出時間計測手段
１２２から出力されるタイミング信号発信から最初の反
射波受信までの信号を用いて算出された検出時間に基づ
いて、予め記憶させた検出時間−密度特性１３１から密
度を算定し、この算定した密度から性状判定手段１３３
によって燃料性状を判別することができる。

【００１６】請求項２の発明のように、検出時間計測手
段１２２を構成することにより、第１の排他的オア回路
ではタイミング信号と超音波式測定部１１０からの検出
信号のうちどちらか一方がＯＮ状態のときにのみ出力が
あるから、送信波は除去され送信波以外の波、例えば第
１反射波、第２反射波が出力される。また、第１の１／
２分周回路では第１の排他的オア回路から出力があった
ときに交互にＯＮとＯＦＦを繰返すから、第１反射波、
第２反射波の間に出力信号が出力される。さらに、第２
の排他的オア回路では第１の１／２分周回路からの出力
信号とタイミング信号のうちどちらか一方がＯＮ状態の
ときのみ出力があるから、タイミング信号と第１の１／
２分周回路からの出力信号が加算して出力される。そし
て、第２の１／２分周回路では第２の排他的オア回路か
ら出力があったときに交互にＯＮとＯＦＦを繰返すか
ら、タイミング信号から第１反射波までの間がＯＮ状態
となり、この長さを計測することによって超音波式測定
部１１０で検出される検出信号中の第２反射波を除去
し、タイミング信号発信から第１反射波受信までの検出
時間を正確に測定できる。

【００１７】請求項３の発明のように、検出時間計測手
段１２２を構成することにより、排他的オア回路ではタ
イミング信号と超音波式測定部１１０からの検出信号の
うちどちらか一方がＯＮ状態のときにのみ出力があるか
ら、送信波は除去され送信波以外の波、例えば第１反射
波、第２反射波が出力される。また、第１の１／２分周
回路では排他的オア回路から出力があったときに交互に
ＯＮとＯＦＦを繰返すから、第１反射波、第２反射波の
間に出力信号が出力される。さらに、ナンド回路では第
１の１／２分周回路からの出力信号とタイミング信号の
うちどちらか一方がＯＮ状態のときのみ出力があるか
ら、タイミング信号と第１の１／２分周回路からの出力
信号が加算して出力される。そして、第２の１／２分周
回路では、ナンド回路から出力があったときに交互にＯ
ＮとＯＦＦを繰返すから、タイミング信号から第１反射
波までの間がＯＮ状態となり、この長さを計測すること
によって超音波式測定部１１０で検出される検出信号中
の第２反射波を除去し、タイミング信号発信から第１反
射波受信までの検出時間を正確に測定できる。

【００１８】請求項４の発明のように、燃料性状は密度
に対応し、重質油は密度が高く、軽質油は密度が低くな
っているから、性状判定手段では前記密度算定手段によ
って算定された密度が高いときには重質油として判定
し、密度が低いときには軽質油と判定することにより、
燃料性状を正確に判定できる。

【００１９】

【実施例】以下、本発明の実施例を図２ないし図１１に
基づき説明する。

【００２０】まず、図２ないし図７に本発明による第１
の実施例を示す。

【００２１】図中、１は例えば４気筒のエンジンを示し
（１気筒のみ図示）、該エンジン１はシリンダ１Ａと、
該シリンダ１Ａ上に搭載されたシリンダヘッド１Ｂと、
該シリンダ１Ａ内を往復動するピストン１Ｃとから大略
構成されている。２は各シリンダ１Ａの上側に位置して
シリンダヘッド１Ｂに設けられた点火プラグ（１個のみ
図示）を示し、該点火プラグ２は後述のコントロールユ
ニット２８から点火信号が出力されたときに、シリンダ
１Ａ内の混合気を燃焼（爆発）させるようになってい
る。

【００２２】３は基端側が分岐管となってシリンダ１Ａ
のシリンダヘッド１Ｂの吸気側に設けられたインテーク
マニホールドを示し、該インテークマニホールド３の先
端側には吸気フィルタ４が設けられ、途中には吸気空気
量を計測するエアフロメータ５、スロットルバルブスイ
ッチ６が付設されたスロットルバルブ７等が設けられ、
さらにシリンダヘッド１Ｂの近傍に位置して噴射弁８が
設けられ、該噴射弁８はコントロールユニット２８から
の噴射信号によってエンジン１内にガソリンＧを噴射す
るものである。

【００２３】９は内部にガソリンＧを貯えるガソリンタ
ンクで、該ガソリンタンク９内にはインタンク型ガソリ
ンポンプ１０が設けられている。１１は燃料供給配管と
してのガソリン配管で、該ガソリン配管１１の一端はガ
ソリンフィルタ１２を介してガソリンポンプ１０の吐出
側と接続され、その他端は噴射弁８、圧力レギュレータ
１３の流入側と接続され、該圧力レギュレータ１３の流
出側はリターン配管１４を介してガソリンタンク９と接
続されている。

【００２４】１５は例えばガソリン配管１１の途中に設
けられた本実施例による燃料性状判別装置の超音波式測
定部を示し、該超音波式測定部１５は図３に示すよう
に、上側がフランジ部１６Ａとなった有底筒状の有底状
管体１６と、該有底状管体１６の上側に位置して径方向
に突設された燃料流入口１７と、前記有底状管体１６の
下側に位置して径方向に突設された燃料流出口１８と、
前記有底状管体１６のフランジ部１６Ａを施蓋する蓋部
１９と、該蓋部１９に固着され、前記有底状管体１６の
底部１６Ｂに向けて超音波信号を発信する超音波センサ
２０とから構成されている。

【００２５】ここで、前記燃料流出口１８の内周面と有
底状管体１６の底部１６Ｂとは段差がないように形成さ
れているから、燃料が開口部側の燃料流入口１７から底
部１６Ｂ側の燃料流出口１８に向けて矢示Ｆ方向に連続
的に流れるようになっている。そして、当該超音波式測
定部１５はガソリン配管１１の途中に設けられているか
ら、燃料は燃料流入口１７から有底状管体１６内に流入
し、有底状管体１６内の燃料は燃料流出口１８からガソ
リン配管１１に向け、滑らかに流出する。

【００２６】一方、前記超音波センサ２０は、発信部と
受信部とを有する送受信一体型となり、発信部と受信部
は、圧電振動子，磁歪振動子または電磁誘導型振動子等
によって構成されている。そして、いずれの振動子にお
いても電気エネルギを弾性エネルギに変換することによ
り、超音波信号を底部１６Ｂに向けて発信し、底部１６
Ｂで反射した第１反射波が超音波センサ２０で受信され
ることにより弾性エネルギを電気エネルギに変換して検
出信号として出力する。なお、実施例による超音波式測
定部１５においては、超音波センサ２０と底部１６Ｂと
の間の距離は伝播距離Ｄ1 となっている。

【００２７】２１は超音波式測定部１５とコントロール
ユニット２８との間に電気的に接続された信号処理部と
しての信号処理回路を示し、該信号処理回路２１は図４
に示す如く、後述の超音波信号発振器２２と受信回路２
３とから構成されている。

【００２８】２２は超音波信号発生手段としての超音波
信号発振器を示し、該超音波信号発振器２２はコントロ
ールユニット２８からタイミング信号（例えば２ｋＨz
）が入力されると所定の高周波（例えば５００ｋＨz
）を一定幅でかつ一定振幅の送信波を超音波センサ２
０に向けて発生する。そして、該超音波信号発振器２２
では、印加された送信波発信信号は超音波センサ２０の
発信部に供給され、該発信部では電気エネルギを弾性エ
ネルギに変換することにより、超音波信号を底部１６Ｂ
に向けて送信波を発信し、底部１６Ｂで反射した第１反
射波が超音波センサ２０の受信部で受信され、弾性エネ
ルギを電気エネルギに変換して検出信号として受信回路
２３に出力される。

【００２９】２３は信号処理部としての受信回路を示
し、該受信回路２３は、図４に示すように、超音波セン
サ２０から出力される検出信号とコントロールユニット
２８からのタイミング信号とが入力される第１の排他的
オア回路２４（以下、第１のＥＸ−ＯＲ２４という）
と、該第１のＥＸ−ＯＲ２４の出力側に接続された第１
の１／２分周回路としての第１のフリップフロップ回路
２５（以下、第１のＦ／Ｆ回路２５という）と、該第１
のＦ／Ｆ回路２５の出力側に接続され、該Ｆ／Ｆ回路２
５らの出力信号とコントロールユニット２８からのタイ
ミング信号とが入力される第２の排他的オア回路２６
（以下、第２のＥＸ−ＯＲ２６という）と、該第２のＥ
Ｘ−ＯＲ２６の出力側に接続された第２の１／２分周回
路としての第２のフリップフロップ回路２７（以下、第
２のＦ／Ｆ回路２７という）とから構成する。

【００３０】ここで、図５に受信回路２３の各点におけ
る波形を示してその動作を説明するに、ａ点の波形は超
音波センサ２０からの検出信号、ｂ点の波形はコントロ
ールユニット２８から超音波信号発振器２２に入力され
る所定の送信間隔（例えば、５００μＳ）を有するタイ
ミング信号、ｃ点の波形は第１のＥＸ−ＯＲ２４から出
力される排他的オアの出力波形、ｄの波形は第１のＦ／
Ｆ回路２５からの出力波形、ｅ点の波形は第２のＥＸ−
ＯＲ２６から出力される排他的オアの出力波形、ｆの波
形は第２のＦ／Ｆ回路２７からの出力波形をそれぞれ示
している。

【００３１】本実施例における受信回路２３では、超音
波センサ２０の受信部で受信される検出信号は送信波と
第１反射波だけでなく、第２反射波も受信されている場
合には、第１のＥＸ−ＯＲ２４を通過させることによ
り、第１反射波と第２反射波のみの信号とし、第１のＦ
／Ｆ回路２５で１／２分周して第１反射波と第２反射波
との間隔を出力し、第２のＥＸ−ＯＲ２６で第１のＦ／
Ｆ回路２５にタイミング信号を加算して、第２のＦ／Ｆ
回路２７でタイミング信号と第１反射波までの検出時間
τを出力する。このように、本実施例による受信回路２
３は、検出信号中の第２反射波による信号を除去して第
１反射波による信号のみとすることができる。

【００３２】この結果、受信回路２３によってタイミン
グ信号発生から超音波センサ２０で検出される検出信号
中の第１反射波が受信されるまでの時間を検出時間τと
して正確に検出することができる。

【００３３】２８は本実施例による燃料性状判別装置の
判別処理部をなすコントロールユニットを示し、該コン
トロールユニット２８は例えばマイクロコンピュータ等
によって構成され、該コントロールユニット２８はＲＡ
Ｍ，ＲＯＭ等からなる記憶回路（図示せず）を含み、図
７に示す性状判別処理プログラムの他に、噴射量演算プ
ログラム、点火時期制御プログラム（いずれも図示せ
ず）等が内蔵されている。さらに、記憶エリア２８Ａ内
には図６に示すマップが記憶されている。

【００３４】ここで、図６に示す特性マップは、既知の
性状が確定したガソリンについて、横軸にガソリン中を
超音波信号が伝播距離Ｄ1 を往復する検出時間τをと
り、縦軸は密度ｄ〔kg／ｍ³ 〕をとったもので、また検
出時間τは伝播距離Ｄ1 の距離寸法によって適宜設定さ
れるものである。

【００３５】本実施例による燃料性状判別装置は上述し
た如くに構成されるが、次に、図７に示すプログラムを
参照しつつ性状判別処理を説明する。

【００３６】まず、ステップ１で、受信回路２３から送
信波の発信から第１反射波の受信までの時間を検出時間
τとして検出し、ステップ２では図６のマップを参照し
つつ、検出された検出時間τに対応した密度ｄを算定
し、ステップ３では、算定された密度ｄに基づいて性状
判別を行う。即ち、密度ｄ≦ｄ0 ，密度ｄ＞ｄ0 の２つ
の範囲での判定を行う（なお、密度ｄの単位はkg／ｍ³
である）。

【００３７】ステップ３において、密度ｄ≦ｄ0 となっ
た場合には、ステップ４に移り、測定された燃料は軽質
ガソリンと判定し、ステップ５で燃料が軽質ガソリンで
あることを記憶エリア２７Ａに記憶し、ステップ８でリ
ターンする。

【００３８】また、ステップ３において、密度ｄ＞ｄ0
となった場合には、ステップ６に移り、測定された燃料
は重質ガソリンと判定し、ステップ７で燃料が重質ガソ
リンであることを記憶エリア２８Ａに記憶し、ステップ
８でリターンする。

【００３９】このように、本実施例による燃料性状判別
装置においては、超音波センサ２０からの検出時間τに
より燃料の密度ｄを算定し、この密度ｄから燃料性状を
軽質油か、重質油かを判別するようにしたから、燃料性
状を適確に判別することができる。そして、燃料噴射
量，点火時期制御等のエンジン制御を最適な状態で行う
ことができる。

【００４０】また、超音波式測定部１５の構成部品は少
なくてすみ、該超音波式測定部１５を簡単な構造とする
ことができる。

【００４１】さらに、超音波を利用して密度ｄを検出す
るようにしているから、従来技術のように、経時劣化に
よる不具合は発生せず、高精度の性状判別を可能にす
る。

【００４２】一方、超音波式測定部１５の有底状管体１
６は、底部１６Ｂと燃料流出口１８との間に段差のない
ように形成したから、有底状管体１６内に淀み部が生じ
ることがなく、図４中の矢示Ｆとして示す方向に滑らか
に流れ、ベーパ等の発生を低減することができる。これ
により、超音波センサ２０からの超音波信号が、燃料と
淀み部との境界面によって拡散されるのを防止し、超音
波信号による検出信号を正確に出力できる。

【００４３】さらに、本実施例では、信号処理回路２１
中の受信回路２３によって、超音波センサ２０の受信部
で受信される検出信号が送信波と第１反射波だけでな
く、第２反射波も受信されている場合であっても、第１
のＥＸ−ＯＲ２４，第１のＦ／Ｆ回路２５，第２のＥＸ
−ＯＲ２６および第２のＦ／Ｆ回路２７によって、超音
波センサ２０で検出される検出信号中の第２反射波によ
る信号を除去して、送信波発生から第１反射波受信まで
の検出時間τを正確に検出することができる。

【００４４】この結果、コントロールユニット２８に正
確な検出時間τを出力することができ、該コントロール
ユニット２８内では上述した図７に示す性状判別処理プ
ログラムによって、燃料の性状を適確に判定することが
でき、燃料噴射量，点火時期制御等のエンジン制御を最
適な状態で行うことができる。

【００４５】なお、前記第１の実施例において、図７に
示すプログラム中のステップ３〜７が性状判定手段の具
体例である。

【００４６】次に、図８に本発明による第２の実施例を
示すに、本実施例の特徴は、前述した第１の実施例中の
受信回路２３に用いた第２のＥＸ−ＯＲ２６の代わりに
ナンド回路２９（以下、ＮＡＮＤ回路２９という）を用
いたものである。なお、本実施例では、前述した第１の
実施例と同一の構成要素に同一の符号を付し、その説明
を省略する。

【００４７】このように構成される本実施例による受信
回路２３′においても、該受信回路２３′における各点
の波形図は図５と同様であり、ＮＡＮＤ回路２９におけ
る出力信号も第２のＥＸ−ＯＲ２６の出力信号と変わる
ところはない。

【００４８】然るに、本実施例における受信回路２３′
では、超音波センサ２０の受信部で受信される検出信号
は送信波と第１反射波だけでなく、第２反射波も受信さ
れている場合には、第１のＥＸ−ＯＲ２４を通過させる
ことにより、第１反射波と第２反射波のみの信号とし、
第１のＦ／Ｆ回路２５で１／２分周して第１反射波と第
２反射波との間隔を出力し、ＮＡＮＤ回路２９で第１の
Ｆ／Ｆ回路２５にタイミング信号を加算して、第２のＦ
／Ｆ回路２７でタイミング信号と第１反射波までの検出
時間τを出力する。このように、本実施例による受信回
路２３′は、検出信号中の第２反射波による信号を除去
して第１反射波による信号のみとすることができる。

【００４９】かくして、本実施例においてもタイミング
信号発信から第１反射波受信までの検出時間τを正確に
測定して、燃料の性状を適確に検出することができ、エ
ンジン制御を最適に行うことができる。

【００５０】次に、第３の実施例を図９に示すに、本実
施例の特徴は、前述した第１の実施例によるコントロー
ルユニット２８内に内蔵された性状判別処理プログラム
を、軽質油，中質油，重質油の３種類の性状判別を行う
ようにしたものである。なお、前述した第１の実施例と
同一の構成要素に同一の符号を付し、その説明を省略す
るものとする。本実施例においては図９に示す性状判別
処理プログラムに基づいて説明する。

【００５１】まず、ステップ１１で受信回路２３から送
信波の発信から第１反射波の受信までの時間を検出時間
τとして検出し、ステップ１２では図６のマップを参照
しつつ、検出された検出時間τに対応した密度ｄを算定
し、ステップ１３では、算定された密度ｄに基づいて性
状判別を行う。即ち、密度ｄ＜ｄ1 ，ｄ1 ≦密度ｄ＜ｄ
2 ，密度ｄ＞ｄ2 の３つの範囲での判定を行う（なお、
密度ｄの単位はkg／ｍ³ である）。

【００５２】ステップ１３で、密度ｄ＜ｄ1 と判定した
場合には、ステップ１４に移り、測定された燃料は軽質
ガソリンであると判定し、ステップ１５で燃料が軽質ガ
ソリンであることを記憶エリア２８Ａに記憶し、ステッ
プ２０でリターンする。

【００５３】また、ステップ１３で、ｄ1 ≦密度ｄ≦ｄ
2 と判定した場合には、ステップ１６に移り、測定され
た燃料は中質ガソリンであると判定し、ステップ１７で
燃料が中質ガソリンであることを記憶エリア２８Ａに記
憶し、ステップ２０でリターンする。

【００５４】さらに、ステップ１３で、密度ｄ＞ｄ2 と
判定した場合には、ステップ１８に移り、測定された燃
料は重質ガソリンであると判定し、ステップ１９で燃料
が重質ガソリンであることを記憶エリア２８Ａに記憶
し、ステップ２０でリターンする。

【００５５】このように、本実施例による燃料性状判別
装置においては、算定された密度ｄから燃料性状を軽質
油か、中質油か、重質油かを判別するようにしたから、
第１の実施例に比べて燃料性状を細かく判別することが
できる。そして、燃料噴射量，点火時期制御等のエンジ
ン制御をより最適な状態で行うことができる。

【００５６】なお、前記第２の実施例において、図９に
示すプログラム中のステップ１３〜１９が性状判定手段
の具体例である。

【００５７】さらに、第４の実施例を図１０に示すに、
本実施例の特徴は、超音波式測定部３１を、ガソリン配
管１１の途中に接続される直管状管体３２と、該直管状
管体３２の径方向一側の側面に設けられた超音波センサ
３３とから構成したことにある。

【００５８】本実施例においては、超音波センサ３３の
超音波信号は他側の側面で反射して超音波センサ３３に
戻るようになり、超音波センサ３３と他側の側面との間
は伝播距離Ｄ2 となっている。

【００５９】このように構成される本実施例の超音波式
測定部３１を、第１の実施例による超音波式測定部１５
に代えて使用することもでき、この場合、第１の実施例
による超音波式測定部１５よりも簡単な構造で超音波式
測定部３１を形成することができる。さらに、直管状管
体３２はガソリンを連続的な流れとできる。

【００６０】また、第５の実施例を図１１に示すに、本
実施例の特徴は、超音波式測定部４１を、Ｌ字状に湾曲
された湾曲部４２Ａ，４２Ｂを有するアングル状管体４
２と、該アングル状管体４２の一方の湾曲部４２Ａに設
けられ、他方の湾曲部４２Ｂに向けて超音波信号を発信
する超音波センサ４３とから構成したことにある。

【００６１】本実施例においても、第４の実施例と同様
に、超音波センサ４３からの超音波信号は他方の湾曲部
４２Ｂで反射して超音波センサ４３に戻るようになり、
超音波センサ４３と他方の湾曲部４２Ｂとの間は伝播距
離Ｄ3 （Ｄ3 ＞Ｄ2 ）となっている。

【００６２】このように構成される本実施例の超音波式
測定部４１を、第１の実施例による超音波式測定部１５
に代えて使用することもでき、この場合、第１の実施例
による超音波式測定部１５よりも簡単に構成することが
できるばかりでなく、伝播距離Ｄ3 を長く設定できる。
そして、検出時間τの検出感度を向上することができ、
微妙な密度変化を検出することができる。しかも、ガソ
リンの流れは各湾曲部４２Ａ，４２Ｂを介して連続的な
流れとし得る。

【００６３】

【発明の効果】以上詳述した如く、請求項１の本発明に
よれば、信号処理部では、超音波信号発生手段により超
音波式測定部に向けて所定のタイミング信号毎に超音波
の送信波を発生し、検出時間計測手段では、このタイミ
ング信号の発信から超音波式測定部からの検出信号のう
ち最初の反射波が届くまでの間を検出時間として計測す
る。また、判別処理部では、密度算定手段によって検出
時間計測手段から出力されるタイミング信号発信から最
初の反射波受信までの信号を用いて算出された検出時間
に基づいて、予め記憶させた検出時間−密度特性から密
度を算定し、この算定した密度から性状判定手段によっ
て燃料性状を判別することができ、燃料噴射量，点火時
期等のエンジン制御を正確に行うことができる。

【００６４】請求項２の発明のように、検出時間計測手
段を構成することにより、第１の排他的オア回路ではタ
イミング信号と超音波式測定部からの検出信号のうちど
ちらか一方がＯＮ状態のときにのみ出力があるから、送
信波は除去され送信波以外の波、例えば第１反射波、第
２反射波が出力される。また、第１の１／２分周回路で
は第１の排他的オア回路から出力があったときに交互に
ＯＮとＯＦＦを繰返すから、第１反射波、第２反射波の
間に出力信号が出力される。さらに、第２の排他的オア
回路では第１の１／２分周回路からの出力信号とタイミ
ング信号のうちどちらか一方がＯＮ状態のときのみ出力
があるから、タイミング信号と第１の１／２分周回路か
らの出力信号が加算して出力される。そして、第２の１
／２分周回路では第２の排他的オア回路から出力があっ
たときに交互にＯＮとＯＦＦを繰返すから、タイミング
信号から第１反射波までの間がＯＮ状態となり、この長
さを計測することによって超音波式測定部で検出される
検出信号中の第２反射波を除去して、検出時間を正確に
計測することができ、燃料の性状を適確に判定し、燃料
噴射量，点火時期等のエンジン制御を良好に行うことが
できる。

【００６５】請求項３の発明のように、検出時間計測手
段を構成することにより、排他的オア回路ではタイミン
グ信号と超音波式測定部からの検出信号のうちどちらか
一方がＯＮ状態のときにのみ出力があるから、送信波は
除去され送信波以外の波、例えば第１反射波、第２反射
波が出力される。また、第１の１／２分周回路では排他
的オア回路から出力があったときに交互にＯＮとＯＦＦ
を繰返すから、第１反射波、第２反射波の間に出力信号
が出力される。さらに、ナンド回路では第１の１／２分
周回路からの出力信号とタイミング信号のうちどちらか
一方がＯＮ状態のときのみ出力があるから、タイミング
信号と第１の１／２分周回路からの出力信号が加算して
出力される。そして、第２の１／２分周回路ではナンド
回路から出力があったときに交互にＯＮとＯＦＦを繰返
すから、タイミング信号から第１反射波までの間がＯＮ
状態となり、この長さを計測することによって超音波式
測定部で検出される検出信号中の第２反射波を除去し
て、検出時間を正確に計測することができ、燃料の性状
を適確に判定し、燃料噴射量，点火時期等のエンジン制
御を良好に行うことができる。

【００６６】請求項４の発明のように、燃料性状は密度
に対応し、重質油は密度が高く、軽質油は密度が低くな
っているから、性状判定手段では前記密度算定手段によ
って算定された密度が高いときには重質油として判定
し、この密度が低いときには、軽質油と判定することに
より、燃料性状を正確に判定でき、燃料噴射量，点火時
期等のエンジン制御を良好に行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による燃料性状判別装置を示す機能ブロ
ック図である。

【図２】本発明の第１の実施例による燃料噴射制御装置
を示す全体構成図である。

【図３】第１の実施例による燃料性状判別装置に用いら
れる超音波センサを示す縦断面図である。

【図４】第１の実施例による燃料性状判別装置を示すブ
ロック図である。

【図５】図４中の各点における波形を示す説明図であ
る。

【図６】既知のガソリンによる検出時間τに対する密度
ｄを示す特性線図である。

【図７】第１の実施例による燃料性状判別処理を示す流
れ図である。

【図８】本発明の第２の実施例による燃料性状判別装置
を示すブロック図である。

【図９】本発明の第３の実施例による燃料性状判別処理
を示す流れ図である。

【図１０】本発明の第４の実施例を示す超音波式測定部
の縦断面図である。

【図１１】本発明の第５の実施例を示す超音波式測定部
の縦断面図である。

【符号の説明】

１１ ガソリン配管（燃料供給配管） １５，３１，４１ 超音波式測定部 ２０，３３，４３ 超音波センサ ２１ 信号処理回路（信号処理部） ２２ 超音波信号発振器（超音波信号発生手段） ２３，２３′ 受信回路（検出時間計測手段） ２４ 第１のＥＸ−ＯＲ（第１の排他的オア回路） ２５ 第１のＦ／Ｆ回路（第１の１／２分周回路） ２６ 第２のＥＸ−ＯＲ（第２の排他的オア回路） ２７ 第２のＦ／Ｆ回路（第２の１／２分周回路） ２８ コントロールユニット（判別処理部） ２９ ＮＡＮＤ回路（ナンド回路） １００ 燃料供給配管 １１０ 超音波式測定部 １２０ 信号処理部 １２１ 超音波信号発生手段 １２２ 検出時間計測手段 １３０ 判別処理部 １３１ 検出時間−密度特性 １３２ 密度算定手段 １３３ 性状判定手段 τ 検出時間

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 燃料供給配管の途中に設けられ、超音波
   信号の送信波を発信すると共に反射波を受信する超音波
   式測定部と、該超音波式測定部に送る送信波を発生する
   と共に、該超音波式測定部から検出された検出信号によ
   り送信波の発信から反射波の受信までの検出時間を計測
   する信号処理部と、該信号処理部によって測定された検
   出時間に基づいて燃料性状を判別処理する判別処理部と
   を備え、前記信号処理部は、前記超音波式測定部に向け
   て所定のタイミング信号毎に超音波の送信波を発生する
   超音波信号発生手段と、該超音波信号発生手段に入力さ
   れるタイミング信号と超音波式測定部で検出される検出
   信号のうち最初の反射波のみに基づいて前記検出時間を
   計測する検出時間計測手段とから構成し、前記判別処理
   部は、予め記憶された検出時間に対する密度の特性から
   前記検出時間計測手段により計測された検出時間に基づ
   いて密度を算定する密度算定手段と、該密度算定手段に
   よって算定された密度から燃料性状を判定する性状判定
   手段とから構成してなる燃料性状判別装置。
2. 【請求項２】 前記検出時間計測手段は、超音波信号発
   生手段に入力されるタイミング信号と超音波式測定部か
   ら出力される検出信号とが入力側に接続される第１の排
   他的オア回路と、該第１の排他的オア回路の出力側に接
   続された第１の１／２分周回路と、該第１の１／２分周
   回路の出力側に接続され、該１／２分周回路から出力さ
   れる出力信号と超音波発生手段に入力されるタイミング
   信号とが入力側に接続される第２の排他的オア回路と、
   該第２の排他的オア回路の出力側に接続された第２の１
   ／２分周回路とから構成してなる請求項１記載の燃料性
   状判別装置。
3. 【請求項３】 前記検出時間計測手段は、超音波信号発
   生手段に入力されるタイミング信号と超音波式測定部か
   ら出力される検出信号とが入力側に接続される排他的オ
   ア回路と、該排他的オア回路の出力側に接続された第１
   の１／２分周回路と、該第１の１／２分周回路の出力側
   に接続され、該１／２分周回路から出力される出力信号
   と前記超音波発生手段に入力されるタイミング信号とが
   入力側に接続されるナンド回路と、該ナンド回路の出力
   側に接続された第２の１／２分周回路とから構成してな
   る請求項１記載の燃料性状判別装置。
4. 【請求項４】 前記燃料判定手段は、前記密度算定手段
   によって算定された密度が高いときには重質油として判
   定し、密度が低いときには軽質油として判定してなる請
   求項１記載の燃料性状判別装置。