(57)【要約】【課題】最大のノック強度を与える燃料油面を自動的に精度良く求めることができるオクタン価測定装置及びオクタン価測定方法を提供する。【解決手段】試料を収容するフロート室１２ｃを有する燃料容器１２と、燃料容器１２の高さを変化させることにより、試料の油面高さを変化させる昇降機構１８と、昇降機構１８により油面高さを一定の速度で変化させているときにノックメータ２２により測定されたノック強度の最大値を決定する最大ノック強度決定手段と、最大ノック強度決定手段により決定されたノック強度の最大値を与える油面高さを決定する油面高さ決定手段と、昇降機構１８により燃料容器１２が油面高さ決定手段により決定された油面高さを与える高さに固定された状態でノックメータ２２により測定されるノック強度が所定値になるように試験用エンジン１１の圧縮比を調節する圧縮比調節手段と、を備える。【選択図】図１
2020041453.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧縮比を調節可能な試験用エンジンを備え、試料のオクタン価を測定するオクタン価測定装置であって、
前記試料を収容するフロート室を有する燃料容器と、
前記フロート室に連通し、前記フロート室における前記試料の油面高さに応じた空燃比で前記試料と空気との混合気を生成して前記試験用エンジンに供給するベンチュリと、
前記燃料容器の高さを変化させることにより、前記油面高さを変化させる昇降機構と、
前記油面高さを検出する油面高さ検出手段と、
前記試料のノック強度を測定するノック強度測定手段と、
前記昇降機構により前記油面高さを一定の速度で変化させているときに前記ノック強度測定手段により測定された前記ノック強度に基づいて前記ノック強度の最大値を決定する最大ノック強度決定手段と、
前記最大ノック強度決定手段により決定された前記ノック強度の最大値を与える前記油面高さを決定する油面高さ決定手段と、
前記昇降機構により前記燃料容器が前記油面高さ決定手段により決定された前記油面高さを与える高さに固定された状態で、前記ノック強度測定手段により測定される前記ノック強度が所定値になるように前記圧縮比を調節する圧縮比調節手段と、を備えることを特徴とするオクタン価測定装置。
【請求項２】
前記圧縮比調節手段により調節された前記圧縮比に基づいて、前記試料のオクタン価を決定するオクタン価決定手段を更に備えることを特徴とする請求項１に記載のオクタン価測定装置。
【請求項３】
前記昇降機構は、前記油面高さを前記一定の速度で変化させ、前記ノック強度測定手段により測定された前記ノック強度が前記最大値を通過して所定値だけ低下したときに、前記油面高さの変化を停止することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のオクタン価測定装置。
【請求項４】
前記昇降機構は、調整ねじと、前記調整ねじを回転させるためのパルスモータと、前記燃料容器に取り付けられる被送り部材と、を備え、前記調整ねじの回転により前記被送り部材とともに前記燃料容器を上下方向に移動させるものであり、
前記油面高さ検出手段は、前記パルスモータの回転数に基づいて前記油面高さを検出することを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載のオクタン価測定装置。
【請求項５】
前記油面高さ検出手段は、光を発光する発光素子と、前記発光素子により発光されて前記燃料容器の特定箇所で反射された光を受光する受光素子と、を備え、前記受光素子により受光された光の光量に基づいて前記油面高さを検出することを特徴とする請求項１から請求項４のいずれかに記載のオクタン価測定装置。
【請求項６】
圧縮比を調節可能な試験用エンジンを備え、試料のオクタン価を測定するオクタン価測定装置を用いるオクタン価測定方法であって、
前記試験用エンジンを暖機運転するステップと、
燃料容器のフロート室に試料を収容するステップと、
前記フロート室に連通したベンチュリにより、前記フロート室における前記試料の油面高さに応じた空燃比で前記試料と空気との混合気を生成して前記試験用エンジンに供給するステップと、
昇降機構により前記燃料容器の高さを変化させることにより前記油面高さを一定の速度で変化させているときにノック強度測定手段により測定された前記試料のノック強度の最大値を決定する最大ノック強度決定ステップと、
前記最大ノック強度決定ステップにより決定された前記ノック強度の最大値を与える前記油面高さを決定する油面高さ決定ステップと、
前記昇降機構により前記燃料容器を前記油面高さ決定ステップにより決定された前記油面高さを与える高さに固定した状態で、前記ノック強度が所定値になるように前記圧縮比を調節する圧縮比調節ステップと、を含むことを特徴とするオクタン価測定方法。
【請求項７】
前記圧縮比調節ステップにより調節された前記圧縮比に基づいて、前記試料のオクタン価を決定するオクタン価決定ステップを更に含むことを特徴とする請求項６に記載のオクタン価測定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、オクタン価測定装置及びオクタン価測定方法に関し、特に、自動車ガソリンのオクタン価を測定するオクタン価測定装置及びオクタン価測定方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、自動車ガソリンのオクタン価測定は、JIS K2280に従って実施されている（例えば、非特許文献１参照）。この方法は、試験用エンジンとしてASTM-CFR（American Society for Testing and Materials-Cooperative Fuel Research Committee）によって認可されたＣＦＲエンジンを使用し、試料の予期オクタン価に近い数種の正標準燃料のノック強度と試料のノック強度とを比較して、試料のオクタン価を求めるものである。
【０００３】
オクタン価の測定方法には、内挿法と圧縮比法の２種類がある（非特許文献１〜３参照）。内挿法は、一定のシリンダ高さ（圧縮比）で、２つの正標準燃料のノックメータ示度の間に、試料のノックメータ示度を挟み込み、試料のオクタン価を求める方法である。圧縮比法は、正標準燃料を用いて、あらかじめ標準のシリンダ高さを設定し、この運転条件において試料の標準ノック強度が得られるシリンダ高さから試料のオクタン価を求める方法である。
【０００４】
ノックを引き起こす圧縮比で試験用エンジンを運転する場合、ノック強度は、図８に示すように空燃比に応じて変化し、ある空燃比で最大値を取る。この特性は燃料の種類によらず同様である。
【０００５】
JIS K2280には、試料及び正標準燃料のノック強度を最大にする空燃比で、試験用エンジンを動作させなければならないと規定されている。燃料油面が低ければ空燃比は希薄であり、燃料油面が高ければ空燃比は過濃のため、燃料油面の高さを変化させて、最大のノック強度を作り出す高さを求める必要がある。シングル垂直ジェットを利用するエンジンキャブレタには、垂直ジェットの燃料油面の高さを示すサイトグラスを使って、空燃比をモニターするという簡易な手段が採用されている。
【０００６】
空燃比を変化させる方法は多様であるが、JIS法では、平衡燃料油面法が採用されている。燃料油面の調整は、フロート室を備えた燃料容器を手動で段階的に上下させて行う。穴のサイズが適切な水平ジェットを選択することによって、一般的な燃料が最大ノック強度を達成するときの燃料油面の高さが決まる。
【０００７】
また、ASTM法では、平衡燃料油面法だけでなく動的燃料油面法が採用されている。動的燃料油面法では、最大のノック強度を得るために必要な油面高さよりも高く燃料容器に燃料を満たすことにより、固定水平ジェットを介して燃料が試験用エンジンに送り出される。試験用エンジンの運転時には、燃料容器に収容された燃料が消費されるので燃料油面は一定速度で下がり続ける。この低下速度は、燃料容器の断面積によって決まる。最大ノック強度は、燃料油面の高さの変化に伴って、空燃比が濃から希薄へと変わる臨界域を通過するときに検出することができる。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００８】
【非特許文献１】JIS K2280「石油製品−オクタン価，セタン価及びセタン指数の求め方」
【非特許文献２】ASTM D2699, "Standard Test Method for Research Octane Number of Spark-Ignition Engine Fuel"
【非特許文献３】ASTM D2700, "Standard Test Method for Motor Octane Number of Spark-Ignition Engine Fuel"
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、平衡燃料油面法は、手動で燃料容器を上下させながらノックメータ示度の変化を観測する方法であるため、ノックメータ示度の安定性や応答性がその都度最適に設定されていないと、誤検出が発生してしまうという問題がある。また、動的燃料油面法では、臨界の最大ノック強度が特定の油面高さ付近で発生することが経験的に判明しているが、燃料油面の低下速度が最適でないと誤検出が発生してしまうという問題がある。既に述べたように、燃料油面の低下速度は燃料容器の断面積で決まるため、これを調整するには燃料容器の交換などの手間が掛かってしまう。
【００１０】
本発明は、このような従来の課題を解決するためになされたものであって、最大のノック強度を与える燃料油面を自動的に精度良く求めることができるオクタン価測定装置及びオクタン価測定方法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】
【００１１】
上記課題を解決するために、本発明に係るオクタン価測定装置は、圧縮比を調節可能な試験用エンジンを備え、試料のオクタン価を測定するオクタン価測定装置であって、前記試料を収容するフロート室を有する燃料容器と、前記フロート室に連通し、前記フロート室における前記試料の油面高さに応じた空燃比で前記試料と空気との混合気を生成して前記試験用エンジンに供給するベンチュリと、前記燃料容器の高さを変化させることにより、前記油面高さを変化させる昇降機構と、前記油面高さを検出する油面高さ検出手段と、前記試料のノック強度を測定するノック強度測定手段と、前記昇降機構により前記油面高さを一定の速度で変化させているときに前記ノック強度測定手段により測定された前記ノック強度に基づいて前記ノック強度の最大値を決定する最大ノック強度決定手段と、前記最大ノック強度決定手段により決定された前記ノック強度の最大値を与える前記油面高さを決定する油面高さ決定手段と、前記昇降機構により前記燃料容器が前記油面高さ決定手段により決定された前記油面高さを与える高さに固定された状態で、前記ノック強度測定手段により測定される前記ノック強度が所定値になるように前記圧縮比を調節する圧縮比調節手段と、を備える構成である。
【００１２】
この構成により、本発明に係るオクタン価測定装置は、従来から用いられているフロート室を備えた燃料容器を用いて、昇降機構により試料の油面高さを一定の速度で変化させながら、試料のノック強度の測定を行うことができる。このため、試験者の技量や経験が少なくても最大のノック強度を与える燃料油面を自動的に精度良く求めることができる。
【００１３】
また、本発明に係るオクタン価測定装置は、前記圧縮比調節手段により調節された前記圧縮比に基づいて、前記試料のオクタン価を決定するオクタン価決定手段を更に備える構成であってもよい。
【００１４】
この構成により、本発明に係るオクタン価測定装置は、圧縮比法又は内挿法に基づいたオクタン価の測定を行うことができる。
【００１５】
また、本発明に係るオクタン価測定装置においては、前記昇降機構は、前記油面高さを前記一定の速度で変化させ、前記ノック強度測定手段により測定された前記ノック強度が前記最大値を通過して所定値だけ低下したときに、前記油面高さの変化を停止する構成であってもよい。
【００１６】
また、本発明に係るオクタン価測定装置においては、前記昇降機構は、調整ねじと、前記調整ねじを回転させるためのパルスモータと、前記燃料容器に取り付けられる被送り部材と、を備え、前記調整ねじの回転により前記被送り部材とともに前記燃料容器を上下方向に移動させるものであり、前記油面高さ検出手段は、前記パルスモータの回転数に基づいて前記油面高さを検出する構成であってもよい。
【００１７】
また、本発明に係るオクタン価測定装置においては、前記油面高さ検出手段は、光を発光する発光素子と、前記発光素子により発光されて前記燃料容器の特定箇所で反射された光を受光する受光素子と、を備え、前記受光素子により受光された光の光量に基づいて前記油面高さを検出する構成であってもよい。
【００１８】
また、本発明に係るオクタン価測定方法は、圧縮比を調節可能な試験用エンジンを備え、試料のオクタン価を測定するオクタン価測定装置を用いるオクタン価測定方法であって、前記試験用エンジンを暖機運転するステップと、燃料容器のフロート室に試料を収容するステップと、前記フロート室に連通したベンチュリにより、前記フロート室における前記試料の油面高さに応じた空燃比で前記試料と空気との混合気を生成して前記試験用エンジンに供給するステップと、昇降機構により前記燃料容器の高さを変化させることにより前記油面高さを一定の速度で変化させているときにノック強度測定手段により測定された前記試料のノック強度の最大値を決定する最大ノック強度決定ステップと、前記最大ノック強度決定ステップにより決定された前記ノック強度の最大値を与える前記油面高さを決定する油面高さ決定ステップと、前記昇降機構により前記燃料容器を前記油面高さ決定ステップにより決定された前記油面高さを与える高さに固定した状態で、前記ノック強度が所定値になるように前記圧縮比を調節する圧縮比調節ステップと、を含む構成である。
【００１９】
この構成により、本発明に係るオクタン価測定方法は、従来から用いられているフロート室を備えた燃料容器を用いて、昇降機構により試料の油面高さを一定の速度で変化させながら、試料のノック強度の測定を行うことができる。このため、試験者の技量や経験が少なくても最大のノック強度を与える燃料油面を自動的に精度良く求めることができる。
【００２０】
また、本発明に係るオクタン価測定方法は、前記圧縮比調節ステップにより調節された前記圧縮比に基づいて、前記試料のオクタン価を決定するオクタン価決定ステップを更に含むものであってもよい。
【００２１】
この構成により、本発明に係るオクタン価測定方法は、圧縮比法又は内挿法に基づいたオクタン価の測定を行うことができる。
【発明の効果】
【００２２】
本発明は、最大のノック強度を与える燃料油面を自動的に精度良く求めることができるオクタン価測定装置及びオクタン価測定方法を提供するものである。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の実施形態に係るオクタン価測定装置の構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の実施形態に係るオクタン価測定装置の要部の構成を示す概略図である。
【図３】図２の拡大図である。
【図４】本発明の実施形態に係るオクタン価測定装置が備えるノックメータの示度の変化の例を示すグラフである。
【図５】本発明の実施形態に係るオクタン価測定装置が備える制御装置の機能構成を示すブロック図である。
【図６】本発明の実施形態に係るオクタン価測定装置を用いるオクタン価測定方法を説明するためのフローチャート（その１）である。
【図７】本発明の実施形態に係るオクタン価測定装置を用いるオクタン価測定方法を説明するためのフローチャート（その２）である。
【図８】ノック強度と空燃比の関係を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、本発明に係るオクタン価測定装置及びオクタン価測定方法の実施形態について、図面を用いて説明する。
【００２５】
図１及び図２に示すように、オクタン価測定装置１０は、試料のオクタン価を測定するものであり、シリンダ高さ（圧縮比）を調節可能な試験用エンジン１１と、燃料容器１２，１３と、選択バルブ１６を有する気化器１７と、昇降機構１８と、デジタルカウンタ２０と、デトネーションメータ２１と、ノックメータ２２と、表示装置２３と、操作装置２４と、制御装置２５と、を主に備える。なお、図２は燃料容器１２に関する構成のみを示している。
【００２６】
試験用エンジン１１は、ASTM-CFRによって認可された、一定速度で運転する単気筒、４サイクルのＣＦＲエンジンである。
【００２７】
燃料容器１２は、図１及び図２に示すように、オクタン価が未知の試料を収容する容器であり、試料タンク１２ａと、試料タンク１２ａの下部に設けられた燃料ストッパーバルブ１２ｂと、試料タンク１２ａに収容された試料が燃料ストッパーバルブ１２ｂを介して流入するフロート室１２ｃと、フロート室１２ｃ内での試料の収容量を一定にするように、燃料ストッパーバルブ１２ｂを開閉するためのフロート１２ｄと、を有する。
【００２８】
フロート室１２ｃにおける試料の油面高さが下がるとフロート１２ｄが下がり、それに伴ってニードル状の燃料ストッパーバルブ１２ｂも下がり、試料タンク１２ａから試料が流出する。試料タンク１２ａからフロート室１２ｃへの試料の流入量と、フロート室１２ｃから気化器１７への試料の給油量のバランスが一致すると油面高さは安定する。
【００２９】
また、燃料容器１３は、試験用エンジン１１の暖機運転用の暖機運転燃料を収容する容器であり、暖機運転燃料タンク１３ａと、暖機運転燃料タンク１３ａの下部に設けられた燃料ストッパーバルブと、暖機運転燃料タンク１３ａに収容された暖機運転燃料が燃料ストッパーバルブを介して流入するフロート室１３ｃと、フロート室１３ｃ内での暖機運転燃料の収容量を一定にするように、燃料ストッパーバルブを開閉するためのフロートと、を有する。
【００３０】
なお、オクタン価測定装置１０は、上記の燃料容器１２，１３以外にも、例えば、オクタン価が既知の正標準燃料を収容するための燃料容器を備えていてもよい。また、燃料容器１２，１３に試料や暖機運転燃料の代わりに正標準燃料を収容することも可能である。
【００３１】
選択バルブ１６は、燃料容器１２，１３、又は、その他の燃料容器に収容された各燃料のいずれかを選択して試験用エンジン１１に供給するためのバルブである。
【００３２】
気化器１７は、図２に示すように、フロート室１２ｃに連通する水平ジェット２６及び垂直ジェット２７と、選択バルブ１６により選択された燃料（図２では試料）のフロート室１２ｃにおける燃料油面１２ｅの油面高さに応じた空燃比で、垂直ジェット２７から流入する燃料と空気との混合気を生成して試験用エンジン１１に供給するベンチュリ２８と、選択バルブ１６により選択された燃料の垂直ジェット２７における油面高さを示すサイトグラス２９と、フロート室１２ｃとサイトグラス２９を繋ぐチューブ３０と、を有する。
【００３３】
なお、燃料容器１３やその他の燃料容器の構成及び動作は、燃料容器１２の構成及び動作と同様であるため、以降では燃料容器１２に関する構成及び動作のみ説明する。
【００３４】
昇降機構１８は、図２に示すように、フロート室１２ｃを有する燃料容器１２の高さを変化させることにより、試料の油面高さを変化させるものである。なお、昇降機構は、燃料容器１２だけでなく、燃料容器１３やその他の燃料容器についてもそれぞれ設けられてもよい。
【００３５】
昇降機構１８は、燃料容器１２が取り付けられる支柱３１と、支柱３１の内部に配置された調整ねじ３２と、支柱３１の上部に取り付けられたアクチュエータ設置台３３と、アクチュエータ設置台３３の上方に配置され、調整ねじ３２を回転させるためのパルスモータ３４と、パルスモータ３４の回転を調整ねじ３２に伝達するための歯車３５ａ，３５ｂと、を有する。なお、歯車の個数は２個に限定されず、また、各歯車の直径や歯数などは必要に応じて任意の値とすればよい。
【００３６】
また、調整ねじ３２は、油面調整ノブ５０を手動で回転させることによっても回転可能である。従来は、この油面調整ノブ５０により油面高さの調整が行われていた。
【００３７】
燃料容器１２は、図３の拡大図に示すように、固定ねじ３６により被送り部材３７が取り付けられることにより、固定ねじ３６及び被送り部材３７とともに上下方向に移動可能に支柱３１に取り付けられる。被送り部材３７は、調整ねじ３２に螺合する螺合孔を有し、調整ねじ３２の回転により上下方向の往復動が可能となっている。
【００３８】
さらに、図２に示すように、アクチュエータ設置台３３の下方には、燃料容器１２の特定箇所（例えば、固定ねじ３６）を検出することにより、燃料容器１２の高さを検出する検出器３８が設けられていてもよい。検出器３８は、図３に示すように、光を発光する発光素子３９と、発光素子３９により発光されて固定ねじ３６のねじ頭で反射された光を受光する受光素子４０と、を備える。後述する油面高さ検出部４４により、受光素子４０により受光された光の光量に基づいて、燃料容器１２とともに上下方向に移動する固定ねじ３６が検出されるようになっている。なお、検出器３８及び油面高さ検出部４４は、選択バルブ１６により選択された燃料の油面高さを検出する油面高さ検出手段を構成する。
【００３９】
検出器３８が設置される位置は、油面高さがサイトグラス２９の目盛で例えば０．６（単位はインチ）となる位置に燃料容器１２が移動されているときに、受光素子４０により受光される光量が所定値になる位置であるとよい。これにより、油面高さが０．６になったことを油面高さ検出部４４により検出することが可能になる。
【００４０】
デジタルカウンタ２０は、試験用エンジン１１のシリンダ高さ（圧縮比）を測定するものである。
【００４１】
デトネーションメータ２１及びノックメータ２２は、選択バルブ１６により選択された燃料のノック強度を測定するノック強度測定手段を構成する。
【００４２】
デトネーションメータ２１は、試験用エンジン１１のエンジンシリンダに取り付けられたデトネーションピックアップから出力される、試験用エンジン１１の燃焼室の圧力に応じた電気信号を信号調整した後にノックメータ２２に出力するようになっている。デトネーションメータ２１の感度や時定数は適宜設定可能である。
【００４３】
ノックメータ２２は、デトネーションメータ２１からの出力信号に基づいて、選択バルブ１６により選択された燃料のノック強度を０〜１００の目盛で表示するようになっている。図４に、ノックメータ２２により測定されるノック強度の変化の一例を示す。図４の横軸は、油面高さの時間変化を表している。
【００４４】
表示装置２３は、例えばＬＣＤやＣＲＴなどの表示機器で構成され、制御装置２５からの制御信号に応じて、試料のオクタン価の測定結果や、ノックメータ示度の変化などの各種表示内容を表示するようになっている。さらに、表示装置２３は、測定条件などを設定するためのソフトキー、プルダウンメニュー、テキストボックスなどの操作対象を表示するものであってもよい。
【００４５】
操作装置２４は、ユーザによる操作入力を行うためのものであり、例えば表示装置２３の表示画面の表面に設けられたタッチパネルで構成される。あるいは、操作装置２４は、キーボード又はマウスのような入力デバイスを含んで構成されてもよい。
【００４６】
図５は、制御装置２５の機能構成を示すブロック図である。制御装置２５は、例えばＣＰＵ、記憶部４１を構成するＲＯＭ、ＲＡＭ、ＨＤＤなどを含むマイクロコンピュータ又はパーソナルコンピュータ等で構成され、オクタン価測定装置１０を構成する上記各部の動作を制御する。制御装置２５は、昇降機構制御部４２と、選択バルブ制御部４３と、を含む。さらに、制御装置２５は、所定のプログラムを実行することにより、油面高さ検出手段としての油面高さ検出部４４、最大ノック強度決定手段としての最大ノック強度決定部４５、油面高さ決定手段としての油面高さ決定部４６、圧縮比調節手段としての圧縮比調節部４７、及び、オクタン価決定手段としてのオクタン価決定部４８をソフトウェア的に構成する。
【００４７】
昇降機構制御部４２は、昇降機構１８のパルスモータ３４の動作のオン／オフ、回転方向、回転速度を制御するものである。選択バルブ制御部４３は、選択バルブ１６の動作制御を行うものである。
【００４８】
油面高さ検出部４４は、昇降機構１８のパルスモータ３４の回転方向、回転速度、及び回転数（又は作動時間）と、あらかじめ記憶部４１に記憶されているパルスモータ３４の回転数と油面高さの変化量との関係に基づいて、選択バルブ１６により選択された燃料の油面高さを検出するようになっている。また、既に述べたように、油面高さ検出部４４は、検出器３８の受光素子４０により受光された光の光量に基づいて、固定ねじ３６を検出するようになっている。
【００４９】
記憶部４１は、上述のようにパルスモータ３４の回転数と油面高さの変化量との関係をあらかじめ記憶している。また、記憶部４１は、油面高さ検出部４４により検出された油面高さに対応付けて、ノックメータ２２に表示されたノック強度を記憶するようになっている。さらに、記憶部４１は、ノックメータ２２に表示されたノック強度と、そのノック強度が得られたときのパルスモータ３４の回転方向、回転速度、及び回転数（又は作動時間）を記憶するようになっている。
【００５０】
最大ノック強度決定部４５は、昇降機構制御部４２の制御により昇降機構１８が油面高さを一定の速度で変化させているときにノックメータ２２に表示されたノック強度のデータを記憶部４１から読み出し、読み出したノック強度のデータに基づいて、選択バルブ１６により選択された燃料のノック強度の最大値を決定するようになっている。
【００５１】
なお、昇降機構制御部４２の制御により昇降機構１８は、油面高さを一定の速度で変化させ、ノックメータ２２により測定されたノック強度が最大値を通過して所定値（例えば、ノックメータ示度で１０）だけ低下したときに、油面高さの変化を停止するようになっていてもよい。
【００５２】
油面高さ決定部４６は、最大ノック強度決定部４５により決定されたノック強度の最大値を与える油面高さを決定するようになっている。
【００５３】
昇降機構制御部４２は、昇降機構１８により燃料容器１２を油面高さ決定部４６により決定された油面高さを与える高さに固定する制御を行う。例えば、昇降機構制御部４２は、ノック強度の最大値が検出された時点から、油面高さの変化が停止された時点までのパルスモータ３４の回転数で、パルスモータ３４を逆回転させることにより、油面高さ決定部４６により決定された油面高さを容易に再現することができる。
【００５４】
圧縮比調節部４７は、昇降機構制御部４２の制御により昇降機構１８が燃料容器１２を油面高さ決定部４６により決定された油面高さを与える高さに固定した状態で、ノックメータ２２に表示されるノック強度が所定値になるように、試験用エンジン１１の圧縮比を調節するようになっている。ここで、上記の所定値は、例えば５０±２である。
【００５５】
オクタン価決定部４８は、圧縮比法又は内挿法に従って試料のオクタン価を決定するようになっている。圧縮比法の場合には、オクタン価決定部４８は、圧縮比調節部４７により調節された圧縮比と、あらかじめ正標準燃料について求められた標準のシリンダ高さ（圧縮比）との関係に基づいて、試料のオクタン価を決定する。なお、記憶部４１は、この圧縮比とオクタン価との関係を示すテーブルをあらかじめ記憶している。
【００５６】
内挿法の場合には、オクタン価決定部４８は、圧縮比調節部４７により調節された圧縮比における試料のノック強度（例えば５０±２）と、圧縮比調節部４７により調節された圧縮比において最大ノック強度決定部４５により決定された２つの正標準燃料のノック強度のそれぞれの最大値とに基づいて、試料のオクタン価を決定する。具体的には、試料のオクタン価Ｒは下記の式（１）によって算出される。
【００５７】
【数１】
2020041453.tif 000003
ここで、Ｌは低い正標準燃料のオクタン価、Ｈは高い正標準燃料のオクタン価、ＫＳは試料のノックメータ示度、ＫＬは低い正標準燃料のノックメータ示度、ＫＨは高い正標準燃料のノックメータ示度である。
【００５８】
以下、図６及び図７のフローチャートを参照しながら、本実施形態のオクタン価測定装置１０を用いたオクタン価測定方法の例として、圧縮比法に従った測定方法について説明する。
【００５９】
まず、燃料容器１２の試料タンク１２ａに試料を収容し、フロート室１２ｃとサイトグラス２９をパージする。このとき、フロート室１２ｃとサイトグラス２９を繋ぐチューブ３０に気泡が入っていないことを確認する。燃料容器１３についても暖機運転燃料を用いて同様の処理を行う（ステップＳ１）。制御装置２５は、暖機運転燃料が収容された燃料容器１３を選択バルブ１６に選択させた状態で、試験用エンジン１１を暖機運転する（燃料容器１３の油面の高さを、調整ノブ５０で手動設定する）。
【００６０】
次に、制御装置２５の昇降機構制御部４２は、油面高さがサイトグラス２９の目盛で０．６の高さになる位置に燃料容器１２を移動させる（ステップＳ２）。油面高さが０．６になったことは、既に述べた検出器３８による検出結果や、パルスモータ３４の回転数などから判断される。
【００６１】
次に、制御装置２５は、試料が収容された燃料容器１２を選択バルブ１６に選択させた状態で、試験用エンジン１１を運転する（ステップＳ３）。このとき、試験用エンジン１１には、フロート室１２ｃに連通したベンチュリ２８により、フロート室１２ｃにおける試料の油面高さに応じた空燃比の混合気が供給されている。なお、試料のオクタン価が予測される場合は、ステップＳ３の暖機運転から試料測定への切換えの前にシリンダ高さを安全な高さに調整しておくことが望ましい。
【００６２】
なお、ステップＳ３において、試験用エンジン１１のノック強度が変化し、ノックメータ示度が非常に低くなるか又は高くなった場合は、制御装置２５は、ノックメータ示度が中間値（５０±２）を示すように試験用エンジン１１の圧縮比を適切な方向に調整する。
【００６３】
次に、制御装置２５の昇降機構制御部４２は、昇降機構１８により燃料容器１２の高さを一定の低下速度で低下させることにより、試料の油面高さを一定の低下速度で低下させる（ステップＳ４）。
【００６４】
次に、制御装置２５は、ステップＳ４により試料の油面高さが一定の低下速度で低下している状態で、ノックメータ２２に表示されたノック強度を油面高さに対応付けて記憶部４１に記憶させる（ステップＳ５）。
【００６５】
次に、制御装置２５は、記憶部４１に記憶されたノック強度のデータに基づいて、ノック強度が低下したか否かを検出する（ステップＳ６）。例えば、制御装置２５は、ステップＳ４で燃料容器１２の低下を開始してから得られた最大のノック強度のデータと比較して、最新のノック強度のデータがノックメータ示度で１０低下した場合に、ノック強度が低下したと判断する。制御装置２５は、ノック強度が低下したことを検出した場合にはステップＳ７に進み、ノック強度が低下したことを検出しなかった場合にはステップＳ５に戻る。
【００６６】
ステップＳ７において制御装置２５の昇降機構制御部４２は、昇降機構１８により燃料容器１２の高さを一定の上昇速度で上昇させることにより、試料の油面高さを一定の上昇速度で上昇させる（ステップＳ７）。なお、この一定の上昇速度の大きさは、ステップＳ４における一定の低下速度の大きさに等しい。
【００６７】
次に、制御装置２５は、ステップＳ７により試料の油面高さが一定の上昇速度で上昇している状態で、ノックメータ２２に表示されたノック強度を油面高さに対応付けて記憶部４１に記憶させる（ステップＳ８）。
【００６８】
次に、制御装置２５は、記憶部４１に記憶されたノック強度のデータに基づいて、ノック強度が低下したか否かを検出する（ステップＳ９）。例えば、制御装置２５は、ステップＳ７で燃料容器１２の上昇を開始してから得られた最大のノック強度のデータと比較して、最新のノック強度のデータがノックメータ示度で１０低下した場合に、ノック強度が低下したと判断する。制御装置２５は、ノック強度が低下したことを検出した場合にはステップＳ１０に進み、ノック強度が低下したことを検出しなかった場合にはステップＳ８に戻る。
【００６９】
ステップＳ１０において制御装置２５の昇降機構制御部４２は、昇降機構１８による燃料容器１２の上昇を停止する（ステップＳ１０）。
【００７０】
次に、制御装置２５の最大ノック強度決定部４５は、記憶部４１に記憶されたノック強度のデータに基づいて、試料のノック強度の最大値を検出する（最大ノック強度決定ステップＳ１１）。例えば、最大ノック強度決定部４５は、ステップＳ７〜Ｓ９又はステップＳ４〜Ｓ６の間に記憶部４１に記憶されたノック強度のデータの中から、ノック強度の最大値を検出する。あるいは、最大ノック強度決定部４５は、ステップＳ７〜Ｓ９又はステップＳ４〜Ｓ６の間に記憶部４１に記憶されたノック強度のデータに対して内挿補間を行うことによって、試料のノック強度の最大値を算出することも可能である。
【００７１】
次に、制御装置２５の油面高さ決定部４６は、最大ノック強度決定ステップＳ１１により決定されたノック強度の最大値を与える油面高さを決定する（油面高さ決定ステップＳ１２）。例えば、油面高さ決定部４６は、記憶部４１から最大ノック強度決定ステップＳ１１により決定されたノック強度の最大値を与える油面高さのデータを読み出す。また、最大ノック強度決定ステップＳ１１において、内挿補間によりノック強度の最大値が得られた場合には、油面高さ決定部４６はその際に算出された油面高さを出力する。
【００７２】
次に、制御装置２５の昇降機構制御部４２は、昇降機構１８により燃料容器１２を油面高さ決定ステップＳ１２により決定された油面高さを与える高さに固定する（ステップＳ１３）。
【００７３】
次に、制御装置２５の圧縮比調節部４７は、ノックメータ２２により測定されるノック強度が所定値（例えば、５０±２）になるように試験用エンジン１１の圧縮比を調節する（圧縮比調節ステップＳ１４）。
【００７４】
次に、制御装置２５のオクタン価決定部４８は、圧縮比調節ステップＳ１４により調節された圧縮比と、あらかじめ正標準燃料について求められた標準のシリンダ高さ（圧縮比）との関係に基づいて、試料のオクタン価を決定する（オクタン価決定ステップＳ１５）。
【００７５】
なお、オクタン価測定装置１０で内挿法による測定を行う場合の概略は以下のようになる。まず、試料を用いてステップＳ１〜Ｓ１４までの処理を行い、試験用エンジン１１の圧縮比を調節する。次に、燃料容器１３に暖機運転燃料の代わりに正標準燃料を収容してステップＳ１と同様の処理を行う。次に、選択バルブ１６により燃料容器１３を選択し、燃料容器１３の油面調整ノブ５０で正標準燃料の油面高さを変化させながら、ノック強度を記録する。２種類の正標準燃料についてノック強度を測定することで、式（１）に基づいてオクタン価の測定ができる。
【００７６】
以上説明したように、本実施形態に係るオクタン価測定装置１０は、従来から用いられているフロート室１２ｃを備えた燃料容器１２を用いて、昇降機構１８により試料の油面高さを一定の速度で変化させながら、試料のノック強度の測定を行うことができる。このため、試験者の技量や経験が少なくても最大のノック強度を与える燃料油面を自動的に精度良く求めることができる。
【００７７】
また、本実施形態に係るオクタン価測定装置１０は、昇降機構制御部４２により、燃料容器１２の上昇速度と低下速度を油面高さの誤検出を発生させない速度に容易に調整可能である。また、油面高さを一定速度で変化させることで、最大ノック強度を一定時間内に検出できる。
【００７８】
また、本実施形態に係るオクタン価測定装置１０は、圧縮比法又は内挿法に基づいたオクタン価の測定を行うことができる。
【符号の説明】
【００７９】
１０  オクタン価測定装置
１１  試験用エンジン
１２，１３  燃料容器
１２ｃ，１３ｃ  フロート室
１２ｄ  フロート
１６  選択バルブ
１７  気化器
１８  昇降機構
２１  デトネーションメータ
２２  ノックメータ
２３  表示装置
２４  操作装置
２５  制御装置
２８  ベンチュリ
３４  パルスモータ
３５ａ，３５ｂ  歯車
３７  被送り部材
３８  検出器
３９  発光素子
４０  受光素子
４１  記憶部
４２  昇降機構制御部
４３  選択バルブ制御部
４４  油面高さ検出部
４５  最大ノック強度決定部
４６  油面高さ決定部
４７  圧縮比調節部
４８  オクタン価決定部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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