(57)【要約】【課題】この発明は、燃料性状検出装置に関し、アルコールを含有する燃料のアルコール濃度に相関する指標と、同燃料の密度に相関する指標との双方を、小型かつ簡単な構成で、精度良く検出することができるとともに、耐久性・信頼性にも優れた燃料性状検出装置を提供することを目的とする。【解決手段】燃料性状センサ２２は、燃料のアルコール濃度を検出するための受発光部として、ＬＥＤ４６およびＰＤ４８を備える。ＬＥＤ４６およびＰＤ４８により検出される燃料の光透過率から、アルコール濃度を求めることができる。燃料性状センサ２２は、更に、燃料に含まれる炭化水素燃料の密度（重質度）を検出するための受発光部を備える。この受発光部から検出される燃料の屈折率から、燃料に含まれる炭化水素燃料の密度を求めることができる。【選択図】図３
2008107098.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
炭化水素燃料とアルコールとが混合した燃料のアルコール濃度と相関するアルコール濃度指標と、前記燃料の密度と相関する密度指標とを何れも光学的に検出する、一体的に構成されたセンサを備えることを特徴とする燃料性状検出装置。
【請求項２】
前記アルコール濃度指標は、前記燃料の光透過率であり、前記密度指標は、前記燃料の屈折率であることを特徴とする請求項１記載の燃料性状検出装置。
【請求項３】
前記アルコール濃度指標と、前記密度指標とに基づいて、前記燃料に含まれる炭化水素燃料の密度を算出する炭化水素燃料密度算出手段を更に備えることを特徴とする請求項１または２記載の燃料性状検出装置。
【請求項４】
前記センサは、
前記燃料との間に界面を形成する界面形成部材と、
発光部と、
前記発光部から発せられ前記界面を経由した光を受光する受光部と、
を有し、
前記界面形成部材、前記発光部、および前記受光部のうちの少なくとも１種が、前記アルコール濃度指標検出用と前記密度指標検出用とに兼用されていることを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項記載の燃料性状検出装置。
【請求項５】
前記センサは、
前記燃料との間に界面を形成する界面形成部材と、
前記アルコール濃度指標検出用と前記密度指標検出用とに兼用または別々に設けられた発光部と、
前記アルコール濃度指標検出用と前記密度指標検出用とに兼用または別々に設けられ、前記発光部から発せられ前記界面を経由した光を受光する受光部と、
を有し、
前記発光部および前記受光部は、何れも、前記界面形成部材に対し同じ側に配置されていることを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項記載の燃料性状検出装置。
【請求項６】
前記センサは、
前記燃料との間に界面を形成する界面形成部材と、
アルコール濃度指標検出用発光部と、
前記アルコール濃度指標検出用発光部から発せられ前記界面を経由した光を受光するアルコール濃度指標検出用受光部と、
前記密度指標検出用発光部と、
前記密度指標検出用発光部から発せられ前記界面を経由した光を受光する密度指標検出用受光部と、
を有し、
前記アルコール濃度指標検出用発光部、前記アルコール濃度指標検出用受光部、前記密度指標検出用発光部、および前記密度指標検出用受光部は、何れも、前記界面形成部材に対し同じ側に配置されており、
前記アルコール濃度指標検出用発光部から前記アルコール濃度指標検出用受光部への光路が通る平面と、前記密度指標検出用発光部から前記密度指標検出用受光部への光路が通る平面とがほぼ直交していることを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項記載の燃料性状検出装置。
【請求項７】
前記センサは、
前記燃料との間に界面を形成する界面形成部材と、
前記アルコール濃度指標検出用と前記密度指標検出用とに別々に設けられた発光部と、
前記アルコール濃度指標検出用と前記密度指標検出用とに兼用または別々に設けられ、前記発光部から発せられ前記界面を経由した光を受光する受光部と、
を有し、
前記アルコール濃度指標検出用の前記発光部から発せられた光と、前記密度指標検出用の前記発光部から発せられた光とは、共通の前記界面を経由することを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項記載の燃料性状検出装置。
【請求項８】
前記センサは、
前記燃料との間に界面を形成する界面形成部材と、
前記アルコール濃度指標検出用と前記密度指標検出用とに兼用または別々に設けられた発光部と、
前記アルコール濃度指標検出用と前記密度指標検出用とに兼用または別々に設けられ、前記発光部から発せられ前記界面を経由した光を受光する受光部と、
を有し、
前記界面形成部材は、燃料が通過可能な中空部を有する筒状をなしており、その内周部に前記界面が形成されていることを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項記載の燃料性状検出装置。
【請求項９】
前記センサは、
前記アルコール濃度指標検出用の発光部および受光部と、
前記密度指標検出用の発光部および受光部と、
を有し、
前記アルコール濃度指標検出用の受光部は、前記密度指標検出用の発光部から発せられる光の波長に対して感度を有しないものであり、
前記密度指標検出用の受光部は、前記アルコール濃度指標検出用の発光部から発せられる光の波長に対して感度を有しないものであることを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項記載の燃料性状検出装置。
【請求項１０】
前記センサは、
前記アルコール濃度指標検出用と前記密度指標検出用とに兼用に設けられた発光部と、
前記燃料との間に、前記発光部から発せられた光の一部を反射させ一部を屈折させる界面を形成する界面形成部材と、
前記アルコール濃度指標検出用と前記密度指標検出用とに兼用に設けられ、前記発光部から発せられ前記界面で屈折して前記燃料中を透過した光を受光し、受光した光の位置に応じた出力および受光量に応じた出力を発する受光部と、
を有することを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項記載の燃料性状検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、燃料性状検出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、サトウキビ、トウモロコシ、木材などから抽出されるバイオ燃料の利用促進が図られている。その一環として、ガソリンに、バイオ燃料であるアルコールを混合した燃料を自動車の燃料として利用する試みが広がりつつある。これに伴い、アルコール濃度（アルコール割合）の異なる多種の混合燃料を使用可能なフレキシブル・フューエル・ビークル（ＦＦＶ）の研究開発が進められている。
【０００３】
上記混合燃料を使用する場合において、エンジンを正確に制御するためは、混合燃料のアルコール濃度と、混合燃料に含まれるガソリン（以下「ベースガソリン」という）の重質度との双方を知ることが重要となる。その理由は、以下のとおりである。
【０００４】
ガソリンとアルコールとでは、理論空燃比点が異なる。すなわち、ガソリンの理論空燃比が１４．６程度であるのに対し、例えばエタノールの理論空燃比は９程度である。このため、混合燃料の理論空燃比は、そのアルコール濃度によって異なった値を示す。よって、アルコール濃度の異なる混合燃料が給油された場合には、燃料が切り替わるのに伴って、燃料噴射量を変更する必要が生ずる。
【０００５】
また、空燃比等の状態を正確に制御するためには、燃料の重質度に応じて、燃料噴射量等を補正することが重要である。例えば、気化しにくい重質な燃料ほど、インジェクタから噴射された燃料のうちで壁面に付着する割合が多くなるので、その分を見込んで噴射量を補正する必要がある。
【０００６】
このことは、混合燃料についても同様である。つまり、ベースガソリンが重質であるほど、混合燃料全体としても重質になり、逆に、ベースガソリンが軽質であるほど、混合燃料全体としても軽質になる。このため、ベースガソリンの重質度に応じて、燃料噴射量等を補正する必要が生ずる。
【０００７】
ガソリン１００％の燃料においては、重質度は燃料の密度と相関があり、燃料の密度は燃料の屈折率と相関がある。このため、燃料の屈折率を検出することで、重質度を検出することができる。しかしながら、アルコールが混合された燃料では、重質度と屈折率との相関関係がアルコール濃度に応じて変化してしまう。このため、重質度と屈折率との相関関係をアルコール濃度に応じて補正した上で、重質度を求める必要がある。
【０００８】
上述したような問題に対し、特開平６−１７６９３号公報には、空燃比フィードバック学習値に基づいてアルコール濃度を推定し、そのアルコール濃度によって重質度と屈折率との相関関係を補正して、重質度を求める技術が開示されている（同公報の段落０１０１〜０１０８参照）。しかしながら、この技術では、アルコール濃度が推定値であるので、十分な精度が得るのが困難だという問題がある。また、空燃比フィードバック学習が完了するまでの期間は、アルコール濃度や重質度を知ることができないという問題もある。
【０００９】
また、特開平５−１３３８８６号公報には、アルコールとガソリンとの誘電率が異なることを利用して、一対の電極板間の静電容量を測定することでアルコール濃度を検出し、そのアルコール濃度によって重質度と屈折率との相関関係を補正して重質度を求める燃料性状検出装置が開示されている。
【００１０】
【特許文献１】特開平６−１７６９３号公報
【特許文献２】特開平５−１３３８８６号公報
【特許文献３】特開平２−１８７６４８号公報
【特許文献４】特表２００２−５３８４３２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながら、特開平５−１３３８８６号公報に記載の燃料性状検出装置で用いている静電容量によるアルコール濃度の検出方法では、電極を燃料中に浸漬させる必要がある。アルコールを含む燃料は、水分を含み易い。このため、この従来の技術では、電極が燃料中の水分によって腐食し易いという問題がある。また、燃料中の不純物が電極に付着することによって、測定精度が低下したり、測定不能になったりする場合もある。
【００１２】
また、上記従来の装置では、燃料の屈折率から重質度を検出するための光学部品と、アルコール濃度を検出するための電極との双方を設ける必要がある。このため、センサ部の構成が複雑化・大型化し易いという問題もある。
【００１３】
この発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、アルコールを含有する燃料のアルコール濃度に相関する指標と、同燃料の密度に相関する指標との双方を、小型かつ簡単な構成で、精度良く検出することができるとともに、耐久性・信頼性にも優れた燃料性状検出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】
【００１４】
第１の発明は、上記の目的を達成するため、燃料性状検出装置であって、
炭化水素燃料とアルコールとが混合した燃料のアルコール濃度と相関するアルコール濃度指標と、前記燃料の密度と相関する密度指標とを何れも光学的に検出する、一体的に構成されたセンサを備えることを特徴とする。
【００１５】
また、第２の発明は、第１の発明において、
前記アルコール濃度指標は、前記燃料の光透過率であり、前記密度指標は、前記燃料の屈折率であることを特徴とする。
【００１６】
また、第３の発明は、第１または第２の発明において、
前記アルコール濃度指標と、前記密度指標とに基づいて、前記燃料に含まれる炭化水素燃料の密度を算出する炭化水素燃料密度算出手段を更に備えることを特徴とする。
【００１７】
また、第４の発明は、第１乃至第３の発明の何れかにおいて、
前記センサは、
前記燃料との間に界面を形成する界面形成部材と、
発光部と、
前記発光部から発せられ前記界面を経由した光を受光する受光部と、
を有し、
前記界面形成部材、前記発光部、および前記受光部のうちの少なくとも１種が、前記アルコール濃度指標検出用と前記密度指標検出用とに兼用されていることを特徴とする。
【００１８】
また、第５の発明は、第１乃至第３の発明の何れかにおいて、
前記センサは、
前記燃料との間に界面を形成する界面形成部材と、
前記アルコール濃度指標検出用と前記密度指標検出用とに兼用または別々に設けられた発光部と、
前記アルコール濃度指標検出用と前記密度指標検出用とに兼用または別々に設けられ、前記発光部から発せられ前記界面を経由した光を受光する受光部と、
を有し、
前記発光部および前記受光部は、何れも、前記界面形成部材に対し同じ側に配置されていることを特徴とする。
【００１９】
また、第６の発明は、第１乃至第３の発明の何れかにおいて、
前記センサは、
前記燃料との間に界面を形成する界面形成部材と、
アルコール濃度指標検出用発光部と、
前記アルコール濃度指標検出用発光部から発せられ前記界面を経由した光を受光するアルコール濃度指標検出用受光部と、
前記密度指標検出用発光部と、
前記密度指標検出用発光部から発せられ前記界面を経由した光を受光する密度指標検出用受光部と、
を有し、
前記アルコール濃度指標検出用発光部、前記アルコール濃度指標検出用受光部、前記密度指標検出用発光部、および前記密度指標検出用受光部は、何れも、前記界面形成部材に対し同じ側に配置されており、
前記アルコール濃度指標検出用発光部から前記アルコール濃度指標検出用受光部への光路が通る平面と、前記密度指標検出用発光部から前記密度指標検出用受光部への光路が通る平面とがほぼ直交していることを特徴とする。
【００２０】
また、第７の発明は、第１乃至第３の発明の何れかにおいて、
前記センサは、
前記燃料との間に界面を形成する界面形成部材と、
前記アルコール濃度指標検出用と前記密度指標検出用とに別々に設けられた発光部と、
前記アルコール濃度指標検出用と前記密度指標検出用とに兼用または別々に設けられ、前記発光部から発せられ前記界面を経由した光を受光する受光部と、
を有し、
前記アルコール濃度指標検出用の前記発光部から発せられた光と、前記密度指標検出用の前記発光部から発せられた光とは、共通の前記界面を経由することを特徴とする。
【００２１】
また、第８の発明は、第１乃至第３の発明の何れかにおいて、
前記センサは、
前記燃料との間に界面を形成する界面形成部材と、
前記アルコール濃度指標検出用と前記密度指標検出用とに兼用または別々に設けられた発光部と、
前記アルコール濃度指標検出用と前記密度指標検出用とに兼用または別々に設けられ、前記発光部から発せられ前記界面を経由した光を受光する受光部と、
を有し、
前記界面形成部材は、燃料が通過可能な中空部を有する筒状をなしており、その内周部に前記界面が形成されていることを特徴とする。
【００２２】
また、第９の発明は、第１乃至第３の発明の何れかにおいて、
前記センサは、
前記アルコール濃度指標検出用の発光部および受光部と、
前記密度指標検出用の発光部および受光部と、
を有し、
前記アルコール濃度指標検出用の受光部は、前記密度指標検出用の発光部から発せられる光の波長に対して感度を有しないものであり、
前記密度指標検出用の受光部は、前記アルコール濃度指標検出用の発光部から発せられる光の波長に対して感度を有しないものであることを特徴とする。
【００２３】
また、第１０の発明は、第１乃至第３の発明の何れかにおいて、
前記センサは、
前記アルコール濃度指標検出用と前記密度指標検出用とに兼用に設けられた発光部と、
前記燃料との間に、前記発光部から発せられた光の一部を反射させ一部を屈折させる界面を形成する界面形成部材と、
前記アルコール濃度指標検出用と前記密度指標検出用とに兼用に設けられ、前記発光部から発せられ前記界面で屈折して前記燃料中を透過した光を受光し、受光した光の位置に応じた出力および受光量に応じた出力を発する受光部と、
を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００２４】
第１の発明によれば、炭化水素燃料とアルコールとが混合した燃料のアルコール濃度と相関するアルコール濃度指標と、同燃料の密度と相関する密度指標との双方を、一体的に構成されたセンサによって、何れも光学的に検出することができる。これにより、次のような利点がある。第１の利点としては、例えば電極のような部品を燃料と接触させる必要がないので、アルコール中に含まれる水分による腐食等の問題の発生を回避することができる。よって、優れた耐久性が得られる。第２の利点としては、光学式検出は、燃料中の不純物の影響を受けにくいので、常に高精度な検出を行うことができる。このため、高い信頼性が得られる。第３の利点としては、センサの小型化が容易となるので、センサ設置箇所の自由度が高まり、任意の箇所に容易にセンサを取り付けることができる。
【００２５】
第２の発明によれば、アルコール濃度指標として燃料の光透過率を、密度指標として燃料の屈折率を、それぞれ検出することができる。これらの指標は、アルコール濃度、密度とそれぞれ精度良く相関するので、これらの指標を検出することにより、燃料のアルコール濃度および密度を精度良く検出することができる。
【００２６】
第３の発明によれば、アルコール濃度指標と密度指標とに基づいて、燃料に含まれる炭化水素燃料の密度を算出することができる。炭化水素燃料の密度は炭化水素燃料の重質度を表すので、第３の発明によれば、アルコール含有燃料中の炭化水素燃料の重質度を精度良く検出することができる。
【００２７】
第４の発明によれば、界面形成部材、発光部、および受光部のうちの少なくとも１種を、アルコール濃度指標検出用と密度指標用とに兼用することができる。これにより、センサの部品点数を少なくでき、構造を簡素化することができるので、更なる小型化と製造コストの低減が図れる。
【００２８】
第５の発明によれば、発光部および受光部を界面形成部材に対し同じ側にまとめて配置することができる。これにより、これらの受発光部を同一パッケージ（サブアッセンブリ）とすることができるので、センサの組み立てを容易化することができ、製造コストの低減が図れる。また、受発光部の位置精度の確保が容易であるので、アルコール濃度指標および密度指標を高い精度で確実に検出することができる。
【００２９】
第６の発明によれば、発光部および受光部を界面形成部材に対し同じ側にまとめて配置することができる。これにより、これらの受発光部を同一パッケージ（サブアッセンブリ）とすることができるので、センサの組み立てを容易化することができ、製造コストの低減が図れる。また、受発光部の位置精度の確保が容易であるので、アルコール濃度指標および密度指標を高い精度で確実に検出することができる。更に、第６の発明によれば、アルコール濃度指標検出用の発光部から受光部への光路が通る平面と、密度指標検出用の発光部から受光部への光路が通る平面とがほぼ直交するように各受発光部を配置することができる。これにより、アルコール濃度指標検出用の受発光部の設置スペースと、密度指標検出用の受発光部の設置スペースとが干渉しにくく、これらを小さなスペースに効率良く配置することが可能となるので、センサを更に小型化することができる。
【００３０】
第７の発明によれば、アルコール濃度指標検出用の発光部から発せられた光と、密度指標検出用の発光部から発せられた光とが、界面形成部材と燃料と間の共通する界面を経由するようにすることができる。これにより、界面形成部材の小型化が図れるととともに、界面形成部材の表面加工などに要するコストも低減することができる。
【００３１】
第８の発明によれば、燃料が通過可能な中空部を有する筒状の界面形成部材を介して受発光部間の光路を形成することができる。これにより、センサを例えば燃料パイプの途中などに容易に設置することができる。
【００３２】
第９の発明によれば、アルコール濃度指標検出用の受光部を、密度指標検出用の発光部から発せられる光の波長に対して感度を有しないものとするとともに、密度指標検出用の受光部を、アルコール濃度指標検出用の発光部から発せられる光の波長に対して感度を有しないものとすることができる。これにより、二組の受発光部の光が互いのノイズになるのをより確実に防止することができるので、検出精度を更に高めることができる。
【００３３】
第１０の発明によれば、受光部の位置出力および光量出力を用いて、アルコール濃度指標および密度指標の双方を検出することができる。これにより、受発光部を、アルコール濃度指標検出用と、密度指標検出用とに兼用することができる。このため、センサの部品点数を大幅に少なくでき、構造を極めて簡素化することができるので、更なる小型化と製造コストの低減が図れる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３４】
以下、図面を参照してこの発明の実施の形態について説明する。なお、各図において共通する要素には、同一の符号を付して重複する説明を省略する。
【００３５】
実施の形態１．
［システム構成の説明］
図１は、本発明の実施の形態１のシステム構成を説明するための図である。図１に示すように、本実施形態のシステムは、自動車に搭載された内燃機関１０を備えている。内燃機関１０は、炭化水素燃料で運転可能であるとともに、アルコール（以下、本実施形態ではエタノールとするがこれに限定されるものではない）と、炭化水素燃料（以下、本実施形態ではガソリンとするがこれに限定されるものではない）との混合燃料によっても運転可能になっている。
【００３６】
燃料は、燃料タンク１２に貯留されている。燃料タンク１２内には、燃料ポンプ１４が設置されている。燃料は、燃料ポンプ１４により加圧され、燃料パイプ１６を通して移送される。燃料パイプ１６は、デリバリパイプ１８に接続されている。燃料は、デリバリパイプ１８により内燃機関１０の各気筒のインジェクタ２０へと分配され、インジェクタ２０により吸気ポート内あるいは筒内に噴射される。
【００３７】
デリバリパイプ１８の一端部には、燃料性状センサ２２が設置されている。燃料性状センサ２２は、デリバリパイプ１８内の燃料の光透過率および屈折率を検出可能なセンサである。後述するように、燃料性状センサ２２によって検出される燃料の光透過率および屈折率から、その燃料のアルコール濃度と、その燃料に含まれるガソリン（以下、「ベースガソリン」という）の密度とを求めることができる。この燃料性状センサ２２の構成については、後に詳述する。
【００３８】
本システムは、ＥＣＵ(Electronic Control Unit)３０を備えている。ＥＣＵ３０には、インジェクタ２０や燃料性状センサ２２のほか、内燃機関１０を制御するための各種のセンサおよびアクチュエータが電気的に接続されている。後述するように、ＥＣＵ３０は、燃料のエタノール濃度とベースガソリン密度（ベースガソリン重質度）とに基づいて、インジェクタ２０からの燃料噴射量を制御する。
【００３９】
図２は、デリバリパイプ１８の一部の斜視図である。図２に示すように、デリバリパイプ１８の一端部には、燃料性状センサ２２を取り付けるための取り付け孔２４が形成されている。取り付け孔２４の内周には、雌ねじが形成されている。
【００４０】
図３および図４は、燃料性状センサ２２の縦断面図である。図３と図４とは、それぞれ、互いに直交する二つの断面を表している。
【００４１】
図３に示すように、燃料性状センサ２２は、後述する各構成部品を収納するハウジング２６を有している。このハウジング２６は、円筒状のプリズム収納部２８を有している。プリズム収納部２８内には、ほぼ円柱状のプリズム（導光部材）３２が設置されている。このプリズム３２は、例えばガラスのような透明な材料で構成されている。また、プリズム収納部２８の外周には、デリバリパイプ１８の取り付け孔２４の雌ねじに螺合する雄ねじ３４が形成されている。燃料性状センサ２２をデリバリパイプ１８に取り付けた状態では、プリズム収納部２８の底部３６の外面に、デリバリパイプ１８内の燃料が接触する。
【００４２】
プリズム収納部２８の底部３６と、プリズム３２の一方の端面との間には、空隙３８が形成されている。図４に示すように、底部３６には、切欠き４０が形成されている。この切欠き４０から空隙３８内に燃料が流入し、空隙３８内は燃料で満たされる。底部３６には、空隙３８内の燃料がハウジング２６内に流入するのを防止するためのＯリング４２が設置されている。
【００４３】
図３に示すように、底部３６の内面の、空隙３８に臨む部分には、光を全反射する反射面４４が設けられている。この図３に示す断面において、プリズム３２を介して空隙３８の反対側には、発光部としてのＬＥＤ（Light-Emitting Diode）４６と、受光部としてのＰＤ（Photodiode）４８とが設置されている。ＬＥＤ４６およびＰＤ４８は、ホルダ５０により位置決めされて保持されている。図３中でホルダ５０の上側には、キャップ５４が位置している。このキャップ５４は、ハウジング２６の、底部３６と反対側に形成された開口を塞ぐように装着されている。
【００４４】
ＬＥＤ４６から発せられた光は、プリズム３２内に入射し、プリズム３２と空隙３８内の燃料との界面５２を透過する。更に、その光は、空隙３８内の燃料を透過して反射面４４で全反射し、界面５２を反対側から再度透過してプリズム３２内に再び入射する。そして、この光は、プリズム３２を出て、ＰＤ４８に受光される。
【００４５】
ＰＤ４８は、受光した光量に応じた出力を発する。空隙３８内の燃料中を光が透過するときの透過率が高いほど、ＰＤ４８に入射する光量が多くなるので、ＰＤ４８の出力が大きくなる。よって、ＰＤ４８の出力から、燃料の光透過率（あるいは吸光度）を検出することができる。
【００４６】
ＬＥＤ４６の側部には、ＬＥＤ４６の発光量を検出するためのモニタ用ＰＤ５６が設置されている。ＬＥＤ４６の発光量は、一般に、環境温度の上昇に伴って減少するという特性を有している。このため、燃料の透過率が同じでも、温度によって、ＰＤ４８の出力が変化する。そこで、この温度による影響をキャンセルするため、モニタ用ＰＤ５６によって検出されるＬＥＤ４６の発光量に基づく補正を行うようにしている。
【００４７】
図４に示すように、プリズム３２は、側面部の２箇所が斜めにカットされている。その２箇所の切断面は、光を全反射する反射面５８，６０を構成している。反射面５８，６０には、例えばアルミ蒸着などの処理が施されているのが好ましい。
【００４８】
図４に示す断面において、プリズム３２を介して空隙３８の反対側には、発光部としてのＬＥＤ６２と、受光部としてのＰＳＤ（Position Sensitive Device：位置検出素子）６４とが設置されている。ＬＥＤ６２およびＰＳＤ６４は、ＬＥＤ４６およびＰＤ４８と同じく、ホルダ５０により位置決めされて保持されている。
【００４９】
ＬＥＤ６２から発せられた光は、プリズム３２内に入射し、反射面５８で全反射して、燃料との界面５２に斜め方向から到達する。図５は、界面５２での光の挙動を説明するための図である。図５に示すように、界面５２に到達した光のうち、界面５２の法線に対する入射角度が臨界角θより大きい光は界面５２で全反射し、界面５２の法線に対する入射角度が臨界角θより小さい光は界面５２で屈折して燃料中に入射する。臨界角θは、プリズム３２の屈折率をＮ１、空隙３８内の燃料の屈折率をＮ２としたとき、下記式により決定される。
Ｎ２＝Ｎ１×sinθ      ・・・（１）
【００５０】
図４に示すように、界面５２で反射した光は、反射面６０で反射し、そして、この光は、プリズム３２を出て、ＰＳＤ６４の受光面に入射する。ＰＳＤ６４は、その入射光の受光面上での重心位置を表す出力を発する。
【００５１】
上記（１）式より、燃料の屈折率Ｎ２が大きいほど、臨界角θが大きくなる。上述したように、ＬＥＤ６２から発せられた光のうち、界面５２の法線に対する入射角度が臨界角θより小さい光は、界面５２で反射しないので、ＰＳＤ６４に到達できない。そして、臨界角θが大きくなるほど、界面５２で反射しない入射角度の範囲が広がっていくので、ＰＳＤ６４の受光面のうちで光が入射する範囲の面積が狭くなっていく。その結果、ＰＳＤ６４で検出される光の重心位置が図４中の横方向に変化する。このようなことから、燃料の屈折率と、ＰＳＤ６４で検出される光の重心位置とは相関する。よって、ＰＳＤ６４の出力から、燃料の屈折率を検出することができる。
【００５２】
（エタノール濃度検出方法）
以上説明したように、燃料性状センサ２２によれば、燃料の光透過率および屈折率を検出することができる。そして、それらの値からは、次のようにして、燃料のエタノール濃度と、燃料に含まれるベースガソリンの密度とを求めることができる。まず、エタノール濃度を求める方法について説明する。
【００５３】
燃料のエタノール濃度は、光透過率と相関している。図６は、エタノール濃度が０％（以下「Ｅ０」という）、２０％（以下「Ｅ２０」という）、４０％（以下「Ｅ４０」という）、６０％（以下「Ｅ６０」という）、８０％（以下「Ｅ８０」という）、１００％（以下「Ｅ１００」という）のそれぞれの燃料における光透過率の波長特性を示す図である。なお、図６に示す波長特性は一例であり、燃料中の光路長などによって特性は異なる。
【００５４】
燃料中を光（特に近赤外光）が透過するときには、エタノール分子のＲ−Ｏ−Ｈ結合により、光が吸収される。このため、図６に示すように、燃料のエタノール濃度が高いほど、光透過率が小さくなる。この関係を利用することにより、燃料性状センサ２２によって検出される光透過率から、燃料のエタノール濃度を求めることができる。
【００５５】
図６に示すように、１２００〜１７００ｎｍ、１８００〜２２００ｎｍの波長域の光において、エタノール濃度差が透過率の差に顕著に現れる。このため、エタノール濃度の検出精度を高くする観点からは、上記波長域内の光を用いて光透過率を検出することが好ましい。すなわち、ＬＥＤ４６およびＰＤ４８として、その発光パワーおよび受光感度を掛け合わせた値の波長特性のピークが上記の波長域内にあるような素子を選定することが好ましい。
【００５６】
（ベースガソリン密度検出方法）
次に、ベースガソリンの密度を求める方法について説明する。燃料の密度は、屈折率と相関するが、エタノールを含有する燃料の場合には、その相関式はエタノール濃度に応じて変化する。図７は、Ｅ０、Ｅ２０、Ｅ４０、Ｅ６０、Ｅ８０、Ｅ１００のそれぞれの燃料についての、密度と屈折率との相関関係を表す図である。Ｅ０、Ｅ２０、Ｅ４０、Ｅ６０、Ｅ８０の各燃料についての密度と屈折率との関係は、それぞれ、図７中に示す右上がりの直線で表される。
【００５７】
一方、図７中、Ｅ１００の点を通る右下がりの３つの直線は、それぞれ、ベースガソリンが軽質ガソリンである場合、重質ガソリンである場合、およびレギュラーガソリンである場合の密度と屈折率との関係を示すものである。このように、ベースガソリンの重質度（密度）が同じであってエタノール濃度の異なる燃料の密度と屈折率との関係は、図７中でＥ１００の点を通る直線で表される。そして、その直線の傾斜は、ベースガソリンの密度が小さいほど、急になる。
【００５８】
本実施形態では、図７に示すような関係を利用することにより、燃料性状センサ２２により検出されるエタノール濃度と屈折率とから、ベースガソリンの密度を求めることができる。例えば、ＰＤ４８の出力から検出されたエタノール濃度が４０％であり、ＰＳＤ６４の出力から検出された屈折率が１．４であったとした場合、この燃料（以下、「検出燃料」という）は、図７中において、Ｅ４０の直線と、屈折率＝１．４の直線とが交わる点ａに相当する。よって、検出燃料の密度（混合燃料としての密度）は、図７中のｂで表される。そして、検出燃料とベースガソリンが同じであってエタノール濃度の異なる燃料の密度と屈折率との関係は、点ａとＥ１００の点とを通る直線ｃで表される。この直線ｃと、Ｅ０の直線との交点ｄは、検出燃料のベースガソリンと同じガソリン１００％で構成された燃料に相当する。したがって、この交点ｄの密度ｆが、検出燃料のベースガソリンの密度であることになる。
【００５９】
本実施形態によれば、以上のようにして、燃料のエタノール濃度と、燃料に含まれるベースガソリンの密度（重質度）とを精度良く検出することができる。そして、検出されたエタノール濃度およびベースガソリン密度に基づいて、内燃機関１０のインジェクタ２０からの噴射量を制御することにより、燃料性状が変化した場合であっても、それに応じて燃料噴射量を最適に制御することができる。
【００６０】
［実施の形態１における具体的処理］
図８は、上記の機能を実現するために本実施形態においてＥＣＵ３０が実行するルーチンのフローチャートである。なお、本ルーチンは、所定時間毎に、あるいはクランク角に同期してサイクル毎に、繰り返し実行されるものとする。図８に示すルーチンによれば、まず、燃料性状センサ２２により、燃料の透過率が測定される（ステップ１００）。すなわち、ＰＤ４８およびモニタ用ＰＤ５６の出力に基づいて、透過率が算出される。
【００６１】
続いて、燃料性状センサ２２により、燃料の屈折率が測定される（ステップ１０２）。すなわち、ＰＳＤ６４の出力に基づいて、屈折率が算出される。
【００６２】
次いで、燃料にエタノールが含有されているか否かが判別される（ステップ１０４）。すなわち、上記ステップ１００で検出された透過率が所定の判定値より小さい場合には、エタノールが含有されていると判定され、その透過率がその判定値より大きい場合には、エタノールが含有されていないと判定される。
【００６３】
上記ステップ１０４で、燃料にエタノールが含有されていない、すなわちガソリン１００％の燃料であると判定された場合には、次に、そのガソリンの密度が算出される（ステップ１０６）。すなわち、図７中のＥ０の直線で表される関係に、上記ステップ１０２で検出された屈折率を当てはめることにより、ガソリンの密度が算出される。
【００６４】
上記ステップ１０６の処理に続いて、エタノールを含有していない燃料用に予め用意された手順により、インジェクタ２０から噴射すべき要求噴射量が算出される（ステップ１０８）。すなわち、現在使用中の燃料の理論空燃比や熱量等がガソリン１００％燃料に対応する値であることを前提とした上で、内燃機関１０の空燃比が運転状態に応じた最適な値となるように、要求噴射量が算出される。また、この要求噴射量の算出に当たっては、上記ステップ１０６で算出されたガソリン密度（重質度）に応じた補正が加えられる。例えば、ガソリン密度が大きいほど重質（気化しにくい）であり、壁面等に付着する燃料量が多く、付着した燃料の蒸発速度も遅くなるので、その影響を相殺するように要求噴射量が補正される。
【００６５】
一方、上記ステップ１０４で、燃料にエタノールが含有されていると判定された場合には、次に、そのエタノール濃度が算出される（ステップ１１０）。すなわち、上記ステップ１００で検出された透過率を、予め記憶された透過率と濃度との関係に当てはめることにより、エタノール濃度が算出される。次いで、上記ステップ１１０で算出されたエタノール濃度と、上記ステップ１０２で検出された屈折率とに基づいて、ベースガソリンの密度が算出される（ステップ１１２）。すなわち、図７を参照して既述した手順に従って、ベースガソリンの密度が算出される。
【００６６】
上記ステップ１１２の処理に続いて、エタノールを含有した燃料用に予め用意された手順により、インジェクタ２０から噴射すべき要求噴射量が算出される（ステップ１１４）。すなわち、現在使用中の燃料の理論空燃比や熱量等が、上記ステップ１１０で算出されたエタノール濃度に対応する値であることを前提とした上で、内燃機関１０の空燃比が運転状態に応じた最適な値となるように、要求噴射量が算出される。また、この要求噴射量の算出に当たっては、上記ステップ１０６で算出されたベースガソリンの密度（重質度）に応じた補正が加えられる。例えば、ベースガソリンの密度が大きい、すなわち重質であるほど、壁面等に付着する燃料量が多く、付着した燃料の蒸発速度も遅くなるので、その影響を相殺するように要求噴射量が補正される。
【００６７】
以上説明した図８に示すルーチンの処理によれば、燃料性状センサ２２を用いて検出された燃料のエタノール濃度およびベースガソリン密度に基づいてインジェクタ２０からの噴射量を制御することができる。このため、異種の燃料が燃料タンク１２に給油されたことにより内燃機関１０に供給される燃料のエタノール濃度やベースガソリン重質度が変化した場合であっても、新しい燃料の性状に応じた燃料噴射量となるように迅速且つ的確に制御することができる。このため、燃料の切り替わり時に、燃費、エミッション、ドライバビリティ等に悪影響が出ることを確実に防止することができる。
【００６８】
また、前述したように、燃料性状センサ２２は、燃料のエタノール濃度を求めるための指標（光透過率）と、密度（重質度）を求めるための指標（屈折率）との双方を、何れも光学的に検出するように構成されている。これにより、次のような利点がある。第１の利点は、燃料性状センサ２２において例えば電極のような部品を燃料と接触させる必要がない点である。エタノール中には水分が含まれ易いので、電極等の金属部品が接触していると、腐食等の問題が発生し易いが、燃料性状センサ２２によれば、この問題を回避することができる。よって、優れた耐久性が得られる。第２の利点は、光学的検出を利用することにより、燃料中の不純物の影響を受けにくい点である。このため、常に高精度な検出を行うことができ、高い信頼性が得られる。第３の利点は、燃料性状センサ２２の小型化が容易であり、そのサイズを小さくすることができる点である。このため、燃料性状センサ２２の設置箇所の自由度を高くすることができる。
【００６９】
また、本実施形態の燃料性状センサ２２では、プリズム３２は、次のような機能を果たしている。第１には、空隙３８に流入する燃料との界面５２を形成し、燃料に光を投光する界面５２を形成する機能、すなわち「窓」としての機能である。第２には、光透過率（エタノール濃度）を検出するためのＬＥＤ４６の光を界面５２を経由させてＰＤ４８へ導光する機能である。第３には、屈折率（燃料密度）を検出するためのＬＥＤ６２の光を界面５２を経由させてＰＳＤ６４へ導光する機能である。
【００７０】
このように、本実施形態の燃料性状センサ２２では、プリズム３２が、光透過率を検出するための構成と、屈折率を検出するための構成とに兼用されている。これにより、部品点数を少なくでき、構造を簡素化することができるので、更なる小型化と製造コストの低減が図れる。
【００７１】
特に、本実施形態では、光透過率を検出するためのＬＥＤ４６から発せられた光が経由する界面５２と、屈折率を検出するためのＬＥＤ６２から発せられた光が経由する界面５２とが共通化されているので、プリズム３２の小型化が図れるとともに、プリズム３２の表面加工などに要するコストも低減することができる。
【００７２】
また、本実施形態の燃料性状センサ２２では、光透過率を検出するための受発光部であるＬＥＤ４６およびＰＤ４８と、屈折率を検出するための受発光部であるＬＥＤ６２およびＰＳＤ６４とが、何れも、プリズム３２に対し同じ側（図３および図４中で上側）にまとめて配置されており、ホルダ５０を介してこれらが同一パッケージ（サブアッセンブリ）とされている。このため、燃料性状センサ２２の組み立てを容易化することができ、製造コストの低減が図れる。また、受発光部の相対位置精度の確保が容易であるので、光透過率（エタノール濃度）および屈折率（燃料密度）を高い精度で確実に検出することができる。
【００７３】
ところで、上記のように、光透過率を検出するための受発光部と、屈折率を検出するための受発光部とをプリズム３２に対し同じ側に配置した場合には、通常であれば、これら二組の受発光部同士の設置スペースが干渉し易いという問題がある。これに対し、本実施形態の燃料性状センサ２２では、光透過率を検出するための受発光部間の光路が通る平面、すなわち図３の断面と、屈折率を検出するための受発光部間の光路が通る平面、すなわち図４の断面とが直交するように、これら二組の受発光部が配置されている。このため、二組の受発光部同士の設置スペースが干渉しにくく、これらを小さなスペースに効率良く配置することができる。よって、本実施形態によれば、燃料性状センサ２２の小型化に特に有利である。
【００７４】
なお、本実施形態では、ＬＥＤ４６、ＰＤ４８、ＬＥＤ６２、ＰＳＤ６４として用いる各素子を選定するに際しては、ＬＥＤ６２から発せられる光の波長に対してＰＤ４８が感度を有しないようにするとともに、ＬＥＤ４６から発せられる光の波長に対してＰＳＤ６４が感度を有しないようにすることが好ましい。これにより、二組の受発光部の光が互いのノイズになるのをより確実に防止することができるので、検出精度を更に高めることができる。
【００７５】
なお、上述した実施の形態では、屈折率を検出するための受光部としてＰＳＤ６４を用いているが、このような位置検出素子に限定されるものではない。すなわち、図５において、臨界角θが小さくなるに従い、界面５２で全反射する光の角度の範囲も大きくなり、その結果、プリズム３２内へ全反射する光量が多くなる。よって、ＰＳＤ６４に代えて、受光した光量に応じた出力を発する例えばＰＤのような受光素子を用いても、屈折率の検出が可能である。
【００７６】
また、上述した実施の形態１においては、燃料性状センサ２２が前記第１の発明における「センサ」に、界面５２が前記第４、第５、第６および第７の発明における「界面」に、プリズム３２が前記第４、第５、第６および第７の発明における「界面形成部材」に、ＬＥＤ４６およびＬＥＤ６２が前記第５、第７および第９の発明における「発光部」に、ＰＤ４８およびＰＳＤ６４が前記第５、第７および第９の発明における「受光部」に、ＬＥＤ４６が前記第６の発明における「アルコール濃度指標検出用発光部」に、ＰＤ４８が前記６の発明における「アルコール濃度指標検出用受光部」に、ＬＥＤ６２が前記６の発明における「密度指標検出用発光部」に、ＰＳＤ６４が前記６の発明における「密度指標検出用受光部」に、それぞれ相当している。また、ＥＣＵ３０が上記ステップ１１０および１１２の処理を実行することにより前記第３の発明における「炭化水素燃料密度算出手段」が実現されている。
【００７７】
実施の形態２．
次に、図９および図１０を参照して、本発明の実施の形態２について説明するが、上述した実施の形態１との相違点を中心に説明し、同様の事項については、その説明を省略する。
【００７８】
図９は、本発明の実施の形態２の燃料性状センサを示す部分断面図であり、図１０は、図９中の矢印Ａ方向から視た図である。これらの図では、燃料性状センサの受発光部および界面形成部材のみを示しており、ハウジング等の部材は図示を省略している。
【００７９】
前述した実施の形態１の燃料性状センサ２２は、デリバリパイプ１８に設置されていたが、図９および図１０に示す本実施形態の燃料性状センサ７０は、燃料パイプ１６の途中に設置するタイプのセンサである。この燃料性状センサ７０は、ガラス等の透明な材料で構成された筒状の界面形成部材７２を有している。燃料性状センサ７０は、この界面形成部材７２が燃料パイプ１６の途中に挿入されるような状態で設置される。よって、燃料パイプ１６を流れる燃料が、界面形成部材７２の中空部７４を流通する。
【００８０】
図９に示すように、燃料性状センサ７０は、光透過率検出用の受発光部としてのＬＥＤ７６およびＰＤ７８を有している。ＬＥＤ７６と、ＰＤ７８とは、界面形成部材７２を挟んで対向する位置に配置されている。ＬＥＤ７６から発せられた光は、界面形成部材７２内を外周面から内周面まで透過し、次いで中空部７４内の燃料中を透過し、更に界面形成部材７２内を内周面から外周面へと透過して、ＰＤ７８に受光される。このような構成により、ＰＤ７８の出力から燃料の光透過率を検出することができ、もって燃料のエタノール濃度を検出することができる。
【００８１】
界面形成部材７２の製造を容易とするため、中空部７４は、全体的には図９中の左から右に向かって内径が漸増するテーパー状をなしているが、ＬＥＤ７６から発せられた光が通過する２箇所の界面８０，８２については、中心軸に平行な平面となるように形成されている。
【００８２】
また、図１０に示すように、燃料性状センサ７０は、屈折率検出用の受発光部としてのＬＥＤ８４およびＰＳＤ８６を有している。ＬＥＤ８４から発せられた光は、界面形成部材７２内に入射し、界面８０に到達する。界面８０に到達した光は、実施の形態１の界面５２での挙動と同様に、その入射角度に応じて、反射または透過する。界面８０で反射した光は、界面形成部材７２から出射して、ＰＳＤ８６に入射する。このような構成により、ＰＳＤ８６の出力から燃料の屈折率を検出することができ、もって燃料密度を検出することができる。
【００８３】
以上説明したように、燃料性状センサ７０は、実施の形態１と同様に、燃料のエタノール濃度を求めるための指標（光透過率）と、密度（重質度）を求めるための指標（屈折率）との双方を、何れも光学的に検出するように構成されている。このため、本実施形態の燃料性状センサ７０は、実施の形態１と同様に、燃料のエタノール濃度および密度を精度良く検出することができるとともに、耐久性・信頼性に優れ、かつ小型化に有利である。
【００８４】
また、燃料性状センサ７０では、実施の形態１と同様に、界面形成部材７２が、光透過率を検出するための構成と、屈折率を検出するための構成とに兼用されている。これにより、部品点数を少なくでき、構造を簡素化することができるので、更なる小型化と製造コストの低減が図れる。また、光透過率を検出するためのＬＥＤ７６から発せられた光と、屈折率を検出するためのＬＥＤ８４から発せられた光とが、共通の界面８０を経由するように界面形成部材７２が構成されている。このため、界面形成部材７２の小型化が図れるとともに、界面形成部材７２の表面加工などに要するコストも低減することができる。
【００８５】
また、上述した実施の形態２においては、燃料性状センサ７０が前記第１の発明における「センサ」に、界面８０が前記第４、第７および第８の発明における「界面」に、界面形成部材７２が前記第４、第７および第８の発明における「界面形成部材」に、ＬＥＤ７６およびＬＥＤ８４が前記第７および第８の発明における「発光部」に、ＰＤ７８およびＰＳＤ８６が前記第７および第８の発明における「受光部」に、それぞれ相当している。
【００８６】
実施の形態３．
次に、図１１を参照して、本発明の実施の形態３について説明するが、上述した実施の形態との相違点を中心に説明し、同様の事項については、その説明を省略する。
【００８７】
図１１は、本発明の実施の形態３の燃料性状センサを示す部分断面図である。この図では、燃料性状センサの受発光部および界面形成部材のみを示しており、ハウジング等の部材は図示を省略している。
【００８８】
図１１に示す本実施形態の燃料性状センサ８８は、実施の形態２と同様に、燃料パイプ１６の途中に設置するタイプのセンサである。すなわち、燃料性状センサ８８は、燃料パイプ１６の途中に挿入されるような状態で設置される。
【００８９】
燃料性状センサ８８は、ガラス等の透明な材料で構成された界面形成部材９０および９２を有している。界面形成部材９０と界面形成部材９２との間の隙間９４は、燃料の流路を構成している。つまり、隙間９４には、燃料パイプ１６からの燃料が流通する。界面形成部材９０は、隙間９４内の燃料との間に界面９６を形成する。界面形成部材９２は、隙間９４内の燃料との間に界面９８を形成する。なお、界面形成部材９０と界面形成部材９２とは、一体的に形成されていても、別部材で構成されていても、どちらでもよい。
【００９０】
燃料性状センサ８８は、ＬＥＤ１００を有している。ＬＥＤ１００から発せられた光は、界面形成部材９０に形成された入射面１０２から入射して界面形成部材９０内を進み、斜め方向から界面９６に到達する。
【００９１】
界面９６では、実施の形態１の場合と同様に、界面９６の法線に対する入射角度が臨界角θより大きい光は界面９６で全反射し、界面９６の法線に対する入射角度が臨界角θより小さい光は界面９６で屈折して燃料中に入射する。臨界角θは、界面形成部材９０の屈折率をＮ１、燃料の屈折率をＮ２としたとき、Ｎ２＝Ｎ１×sinθなる関係で定まる。
【００９２】
界面９６を通過した光は、隙間９４内の燃料中を進み、界面９８で屈折して界面形成部材９２内に入射する。この光は、界面形成部材９２に形成された出射面１０４から出射する。燃料性状センサ８８は、この出射面１０４から出射した光を受光するＰＳＤ１０６を有している。ＰＳＤ１０６は、受光した光の重心位置に応じた出力（以下「位置出力」という）と、受光した光量に応じた出力（以下「光量出力」という）とを発する。
【００９３】
このような燃料性状センサ８８では、燃料の屈折率Ｎ２が大きいほど、界面９６での臨界角θが大きくなる。臨界角θが大きくなるほど、ＬＥＤ１００から発せられた光線のうち、界面９６で屈折して燃料中に入射する光線の範囲が広がっていく。このため、ＰＳＤ１０６が受光する光の面積が広くなっていき、ＰＳＤ１０６の位置出力が変化する。このように、燃料の屈折率と、ＰＳＤ１０６の位置出力とは相関する。よって、ＰＳＤ１０６の位置出力から、燃料の屈折率を検出することができる。
【００９４】
また、燃料の屈折率が同じである場合、ＰＳＤ１０６の受光量は、燃料の光透過率が高いほど、大きくなる。そして、ＬＥＤ１００から発せられた光のうち、界面９６で屈折して燃料中に入射する光の割合は、臨界角θによって定まるので、この割合は、ＰＳＤ１０６の位置出力と相関している。よって、燃料の光透過率が１００％であるとした場合のＰＳＤ１０６の受光量は、ＰＳＤ１０６の位置出力から求めることができる。従って、燃料性状センサ８８によれば、次のようにして、燃料の光透過率を検出することができる。まず、ＰＳＤ１０６の位置出力に基づいて、燃料の光透過率が１００％である場合に相当するＰＳＤ１０６の光量出力値を算出する。次いで、この算出値で、ＰＳＤ１０６の実際の光量出力を除算することにより、光透過率を求めることができる。
【００９５】
このように、燃料性状センサ８８によれば、燃料の光透過率および屈折率を検出することができるので、それらの値から、燃料のエタノール濃度および密度（重質度）を求めることができる。よって、実施の形態１の燃料性状センサ２２と同様の機能が得られる。また、実施の形態１と同様に、燃料のエタノール濃度を求めるための指標（光透過率）と、密度を求めるための指標（屈折率）との双方を、何れも光学的に検出するように構成されているので、燃料のエタノール濃度および密度を精度良く検出することができるとともに、耐久性・信頼性に優れ、かつ小型化に有利である。
【００９６】
また、特に、本実施形態の燃料性状センサ８８では、界面形成部材９０，９２のみならず、受発光部であるＬＥＤ１００およびＰＳＤ１０６についても、光透過率を検出するための構成と、屈折率を検出するための構成とに兼用されている。これにより、部品点数を極めて少なくでき、構造を極めて簡素化することができるので、更なる小型化と製造コストの低減が図れる。
【００９７】
なお、上述した実施の形態３においては、燃料性状センサ８８が前記第１の発明における「センサ」に、界面９６が前記第４および第１０の発明における「界面」に、界面形成部材９０が前記第４および第１０の発明における「界面形成部材」に、ＬＥＤ１００が前記第４および第１０の発明における「発光部」に、ＰＳＤ１０６が前記第４および第１０の発明における「受光部」に、それぞれ相当している。
【００９８】
なお、以上説明した各実施の形態では、燃料のアルコール濃度と相関する指標として光透過率を、燃料の密度と相関する指標として屈折率を、それぞれ検出するものとして説明したが、本発明は、それらと相関する指標（数値）であって光学的に検出可能な指標であれば、いかなる指標を検出するものでもよい。
【００９９】
また、本発明では、燃料性状センサの設置箇所は、デリバリパイプや燃料パイプに限定されるものではなく、燃料経路の何れの箇所でも良い。例えば、燃料タンクに燃料性状センサを配置してもよい。
【図面の簡単な説明】
【０１００】
【図１】本発明の実施の形態１のシステム構成を説明するための図である。
【図２】デリバリパイプの一部の斜視図である。
【図３】本発明の実施の形態１の燃料性状センサの縦断面図である。
【図４】本発明の実施の形態１の燃料性状センサの縦断面図である。
【図５】プリズムと燃料との界面での光の挙動を説明するための図である。
【図６】エタノール含有燃料における光透過率の波長特性を示す図である。
【図７】エタノール含有燃料の密度と屈折率との相関関係を表す図である。
【図８】本発明の実施の形態１において実行されるルーチンのフローチャートである。
【図９】本発明の実施の形態２の燃料性状センサを示す部分断面図である。
【図１０】図９中の矢印Ａ方向から視た図である。
【図１１】本発明の実施の形態３の燃料性状センサを示す部分断面図である。
【符号の説明】
【０１０１】
１０  内燃機関
１２  燃料タンク
１４  燃料ポンプ
１６  燃料パイプ
１８  デリバリパイプ
２０  インジェクタ
２２  燃料性状センサ
３０  ＥＣＵ(Electronic Control Unit)
２６  ハウジング
２８  プリズム収納部
３２  プリズム
３６  底部
３８  空隙
４４  反射面
４６  ＬＥＤ
４８  ＰＤ
５０  ホルダ
５８，６０  反射面
６２  ＬＥＤ
６４  ＰＳＤ
７０  燃料性状センサ
７２  導光部材
７４  中空部
７６  ＬＥＤ
７８  ＰＤ
８０，８２  界面
８４  ＬＥＤ
８６  ＰＳＤ
８８  燃料性状センサ
９０，９２  界面形成部材
９４  隙間
９６，９８  界面
１００  ＬＥＤ
１０６  ＰＳＤ
【図１】
2008107098.tif 000003
【図２】
2008107098.tif 000004
【図３】
2008107098.tif 000005
【図４】
2008107098.tif 000006
【図５】
2008107098.tif 000007
【図６】
2008107098.tif 000008
【図７】
2008107098.tif 000009
【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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