JP2011158378A - 噴射量計測装置 - Google Patents

Abstract

【課題】計測室内圧力の検出感度の低下を抑制しつつ、計測室内の異常な圧力変動を抑制することで、噴射量の計測精度の悪化を防止する。
【解決手段】Ｚｅｕｃｈ法を用いて噴射量を計測する噴射量計測装置において、計測室１１を有する容器１０に容積可変機構１７、１８を設ける。そして、噴射量を計測する前に、計測時の所定噴射条件で燃料噴射弁１３から燃料１３ａを多段噴射させたときに発生する計測室１１内の圧力変動の変動幅を計測するとともに、計測した変動幅が所定値よりも小さくなるまで、容積可変機構１７、１８によって計測室１１の容積を徐々に増大させることにより、噴射量を計測する際の所定噴射条件に適した計測室１１の容積を探索する。これにより、計測室容積が不必要に大きくなって、計測室内圧力の検出感度が低下するのを抑制しつつ、計測室内の異常な圧力変動を抑制でき、噴射量の計測精度の悪化を防止できる。
【選択図】図１

Description

本発明は、燃料噴射弁からの燃料噴射量を計測する噴射量計測装置に関するものである。

噴射量計測装置は、燃料噴射弁の開発のための試験や、燃料噴射弁の品質評価のための噴射量の計測に使用されるものであり、従来の噴射量計測装置としては、Ｚｅｕｃｈ法を用いて噴射量を計測するものがある（例えば、非特許文献１参照）。図５に、この種の噴射量計測装置の全体構成を示す。なお、図５では、後述する図１と同様の構成部に同一の符号を付している。

噴射量計測装置は、噴射量を計測するための計測室１１を内部に有する容器１０と、計測室１１内の圧力を検出する圧力センサ３１とを備えている。計測室１１は、燃料で満たされており、容器１０にはアダプタ１２を介して燃料噴射弁１３が取り付けられる。そして、計測室１１内に対して燃料噴射弁１３から計測対象の燃料１３ａを噴射させると、計測室１１内の圧力が上昇し、このときの圧力上昇値ΔＰ１、次の（式１）で表すことができる。
ΔＰ＝Ｋ（ｑ／Ｖ０） ・・・（式１）
ここで、Ｋは計測室内の燃料の体積弾性係数（定数）であり、ｑは噴射量であり、Ｖ０は燃料噴射時の計測室１１の容積である。

したがって、この圧力上昇値ΔＰを圧力センサ３１の検出結果に基づいて検出すれば、式１に基づいて噴射量ｑを求めることができる。

そして、噴射量計測後は、燃料排出弁１５を開き、以降の噴射計測の際に余剰となる噴射燃料（噴射量ｑ）を燃料排出通路１４より排出させ、次回の計測に備える。

株式会社小野測器，製品カタログ「多段噴射量計測システム ＦＪ−７０００シリーズ」，ＣＡＴ．ＮＯ．１４０７−０３，０９．３月改定，測定原理の欄

図６に、ディーゼル機関の１段噴射時における噴射波形を示し、図７に、この１段噴射時の計測室の圧力測定結果を示す。また、図８に、ディーゼル機関の３段噴射時における噴射波形を示し、図９に、この３段噴射時の計測室の圧力測定結果を示す。

図６に示すように、１サイクル噴射当たりの噴射回数が１回である１段噴射（単噴射）の場合、計測室の圧力を検出する圧力センサの検出結果は、図７に示す結果となり、噴射前後の圧力値から圧力上昇値を求めることで、噴射量を計測できる。

一方、図８に示すように、１サイクル噴射当たりの噴射回数が３回である３段噴射（多段噴射）の場合、圧力センサの検出結果は、図９に示すように、噴射後の圧力値が一定ではなく、変動してしまう。これは、多段噴射の場合、噴射間隔が短いので、多段噴射によって計測室内の燃料が振動し、共振等の現象が相まって、このような異常な圧力変動が発生したものと考えられる。

このように、多段噴射の場合では、噴射後に異常な圧力変動が発生するため、圧力上昇値を正確に測定できず、噴射量の計測精度が悪化してしまうという問題があった。

そこで、従来では、多段噴射を行う場合、噴射後の異常な圧力変動を抑制するために、計測室が大容積である容器を選択使用していた。これは、計測室の容積が大きいほど、異常な圧力変動が小さいという特性を利用し、噴射条件に応じて、圧力変動が小さくなるように、経験に基づいて、計測室の容積を予め設定していた。

しかし、圧力変動の減衰と計測室内圧力の検出感度（圧力センサの応答性）は、計測室容積に関してトレードオフの関係にある。すなわち、計測室の容積を大きくすれば、異常な圧力変動を抑制できるが、計測室内圧力の検出感度が低下してしまう。このため、計測時に使用する容器を、計測室が大容積であるものを予め選択使用する場合では、噴射後の圧力変動の程度を確認していないので、不必要に容積が大きな計測室を選択してしまう可能性がある。この結果、計測室内圧力の検出感度が低下した状態で、噴射量を測定してしまい、結局のところ、噴射量の計測精度が悪化してしまう。

本発明は上記点に鑑みて、計測室内圧力の検出感度の低下を抑制しつつ、計測室内の異常な圧力変動を抑制することで、噴射量の計測精度の悪化を防止できる噴射量計測装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明では、計測室（１１）の容積を変更可能とする容積可変機構（１７、１８）と、
所定噴射条件での燃料噴射によって発生する計測室（１１）内の圧力変動の変動幅を計測するとともに、計測した変動幅が所定値よりも小さくなるまで、容積可変機構（１７、１８）によって計測室（１１）の容積を徐々に増大させることにより、所定噴射条件に適した計測室（１１）の容積を探索する容積探索手段（Ｓ２〜Ｓ６）とを備え、
噴射量算出手段（Ｓ８）は、容積探索手段（Ｓ２〜Ｓ６）が探索した容積の計測室（１１）に燃料を噴射したときの圧力上昇値に基づいて、噴射量を算出することを特徴としている。

これによると、計測室容積を徐々に増大させながら、噴射後の圧力変動が小さな計測室容積を探索するので、計測室容積が不必要に大きくなるのを抑制でき、計測室内圧力の検出感度の低下を抑制できる。そして、噴射後の圧力変動が小さな計測室容積で噴射量を計測するので、噴射量の計測精度の悪化を防止できる。

請求項２に記載の発明では、請求項１に記載の発明において、容積探索手段は、
容積可変機構（１７、１８）によって容積が増大した後の計測室（１１）に対して所定噴射条件で燃料噴射弁（１３）から燃料を噴射させたときに発生する計測室（１１）内の圧力変動の変動幅を算出する圧力変動幅算出手段（Ｓ４）と、
算出した圧力変動幅が予め定められた所定値よりも小さいか否かを判定する圧力変動幅判定手段（Ｓ５）と、
圧力変動幅判定手段（Ｓ５）が所定値よりも小さいと判定した場合に、その圧力変動幅を算出したときの計測室（１１）の容積を、噴射量計測時の計測室（１１）の容積に設定する計測室容積設定手段（Ｓ７）とを備え、
圧力変動幅判定手段（Ｓ５）が所定値よりも小さいと判定するまで、圧力変動幅算出手段（Ｓ４）による算出および圧力変動幅判定手段（Ｓ５）による判定を繰り返し実行するようになっており、
噴射量算出手段（Ｓ８）は、計測室容積設定手段（Ｓ７）によって設定された容積の計測室（１１）に燃料を噴射したときの圧力上昇値に基づいて、噴射量を算出することを特徴としている。

このように、請求項１に記載の発明における容積探索手段としては、例えば、請求項２に記載の発明を採用できる。

また、請求項３に記載の発明では、請求項１または２に記載の発明において、容積可変機構は、計測室（１１）に連なる容積調節室（１７）と、容積調節室（１７）に配置された容積増減手段（１８）とを備え、
容積増減手段（１８）は、計測室側の端面に計測用液体の圧力を受けるとともに、計測室側とは反対側の端面に背圧用液体から圧力を受けており、両方の圧力関係の変動によって移動することにより、計測室（１１）の容積を増減させるものであり、
燃料噴射弁（１３）からの燃料噴射による計測室（１１）内の圧力上昇を利用して、容積増減手段（１８）が移動する構成であることを特徴としている。

このように、請求項１、２に記載の発明における容積可変機構としては、例えば、請求項３に記載の発明を採用できる。

なお、この欄および特許請求の範囲で記載した各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。

第１実施形態における噴射量計測装置の全体構成を示す図である。 第１実施形態における噴射量計測制御のフローチャートである。 第２実施形態における噴射量計測装置の全体構成を示す図である。 第２実施形態における噴射量計測制御のフローチャートである。 従来における噴射量計測装置の全体構成を示す図である。 ディーゼル機関の１段噴射時の噴射波形を示す図である。 ディーゼル機関の１段噴射時の計測室の圧力測定結果を示す図である。 ディーゼル機関の３段噴射時の噴射波形を示す図である。 ディーゼル機関の３段噴射時の計測室の圧力測定結果を示す図である。

以下、本発明の実施形態について図に基づいて説明する。なお、以下の各実施形態相互において、互いに同一もしくは均等である部分には、説明の簡略化を図るべく、図中、同一符号を付してある。

（第１実施形態）
図１に、本実施形態における噴射量計測装置の全体構成を示す。

図１に示すように、噴射量計測装置１は、計測室１１を内部に有する容器１０と、計測室１１内の圧力を検出する圧力検出手段としての圧力センサ３１と、各機器を制御する制御装置３０とを備えている。

容器１０内の計測室１１は密閉可能となっており、計測室１１には計測用液体としての燃料が充填される。

容器１０には、燃料噴射弁取付用アダプタ１２を介して、燃料噴射弁１３が取り付けられるようになっており、計測室１１内に向けて燃料噴射弁１３から燃料１３ａを噴射するようになっている。

容器１０には、計測室１１の燃料を排出する燃料排出通路１４と、燃料排出通路１４を開閉する燃料排出弁１５と、燃料排出通路１４から排出される燃料が流入する第１燃料用タンク１６とが設けられている。

燃料排出弁１５は、制御装置３０によって開閉が制御される。燃料排出弁１５が開閉することで、計測室１１が開放されて計測室１１から燃料が排出される状態と、計測室１１の密閉状態とが切り替えられる。燃料排出弁１５としては電磁弁等が採用される。

また、容器１０には、計測室１１の容積を変更可能とする容積可変機構が設けられている。具体的には、容器１０には、計測室１１に連なる容積調節室１７と、容積調節室１７に配置されたピストン１８とが設けられている。容積調節室１７は、計測室１１の容積を調節するための部屋であり、ピストン１８は、容積調節室１７内を往復移動する栓状の部材であって、容積調節室１７の壁となる部材である。このピストン１８の位置によって、計測室１１の容積が変更される。

容積調節室１７は、計測室側から順に、断面積が小さな第１室１７ａと、断面積が第１室１７ａよりも大きな第２室１７ｂとを有している。このため、ピストン１８も、計測室１１側の小径部１８ａと、計測室１１から離れた側であって、小径部１８ａよりも径が大きな大径部１８ｂとを有する段付き形状となっている。

容積調節室１７の第２室１７ｂのうちピストン１８の背面側（計測室側の反対側）がピストン背圧室１９となっており、ピストン背圧室１９には圧力媒質（背圧用液体）としての燃料が充填される。ピストン背圧室１９に連なる通路２０には、ピストン背圧室１９側から順に、背圧室開閉弁２１、圧力制御弁２２、ポンプ２３、第２燃料用タンク２４が設けられている。

ピストン１８は、計測室側（図１中左側）の端面に計測室１１内の燃料の圧力を受けるとともに、計測室側の反対側（図１中右側）の端面にピストン背圧室１９内の燃料の圧力を受けており、両方の圧力関係の変化によって、ピストン１８が軸方向に変位することによって、計測室１１の容積を増減させる容積増減手段である。

ちなみに、ピストン１８が上述の段付き形状となっているのは、ピストン背圧室１９に連なる通路２０の通路断面積よりも、受圧面積を増大させることにより、圧力制御弁２２からの制御圧を増大させるためである。

圧力制御弁２２およびポンプ２３は、ピストン背圧室１９に背圧（制御圧）を供給するピストン背圧供給手段（制御圧供給手段）である。すなわち、ポンプ２３によってピストン背圧室１９の燃料が圧縮され、圧力制御弁２２によってピストン背圧室１９の圧力が制御される。圧力制御弁２２としては、例えば、比例電磁弁が採用される。

背圧室開閉弁２１は、開閉することで、ピストン背圧室１９の密閉状態と開放状態とを切り替えるものである。ピストン背圧室１９の密閉状態とは、ピストン背圧室１９内の燃料の移動が禁止されて、ピストン１８の位置が固定（ロック）された状態である。また、ピストン背圧室１９の開放状態とは、ピストン背圧室１９内の燃料に対して、圧力制御弁２２による制御圧が印加される状態である。背圧室開閉弁２１としては、電磁弁、例えば、オン・オフ電磁弁が採用される。

圧力制御弁２２および背圧室開閉弁２１は、制御装置３０によって開閉が制御される。

第２燃料用タンク２４は、ピストン背圧室１９に連なる通路２０に充填される燃料を収容するものである。

圧力センサ３１は、計測室１１内の圧力に関する情報（検出結果）を制御装置３０に出力する。また、容器１０には、計測室１１内の温度を検出する温度検出手段としての温度センサ３２が設けられており、温度センサ３２は、計測室１１内の温度に関する情報（検出結果）を制御装置３０に出力する。

制御装置３０は、マイクロコンピュータを主体として構成され、内蔵されたＲＯＭに記憶された噴射量計測制御等の制御プログラムを実行するものである。

具体的には、制御装置３０は、燃料噴射弁１３を制御して、計測室１１内に向けて所定噴射条件で燃料噴射弁１３から燃料を噴射させる。したがって、本実施形態では、制御装置３０が本発明の燃料噴射制御手段を構成している。

また、制御装置３０は、噴射量計測開始状態を探索した後、燃料噴射弁１３から密閉状態の計測室１１に燃料１３ａを噴射し、その時の計測室１１内の圧力上昇値に基づいて噴射量を割り出す噴射量計測制御を実行する。

図２に、制御装置３０が実行する噴射量計測制御のフローチャートを示す。この噴射量計測制御は、容器１０に燃料噴射弁１３が取り付けられ、計測室１１およびピストン背圧室１９に燃料が充填された後に実行される。

まず、ステップＳ１では、ピストン位置の初期設定をする。具体的には、燃料排出弁１５を開くとともに、背圧室開閉弁２１を開き、圧力制御弁２２の圧力設定を徐々に増加させる。これにより、燃料排出通路１４から燃料を排出させつつ、ピストン１８を図１中の左側である計測室１１側へ変位させて、ピストンストロークＬを０もしくは０付近とし、噴射に対する圧力センサ３１の応答性を高めるべく計測室１１の容積を十分に小さくする。

続いて、ステップＳ２〜Ｓ６で、噴射量を計測する際の所定噴射条件で燃料噴射弁１３から燃料１３ａを多段噴射させたときに発生する計測室１１内の圧力変動の変動幅を計測するとともに、計測した変動幅が所定値よりも小さくなるまで、計測室１１の容積を徐々に増大させることにより、噴射量を計測する際の所定噴射条件に適した計測室１１の容積を探索する。したがって、ステップＳ２〜Ｓ６が本発明の容積探索手段に相当する。

ステップＳ２では、燃料排出弁１５を閉じて、計測室１１を所定圧力Ｐｂに設定する。具体的には、背圧室開閉弁２１を開いた状態として、圧力制御弁２２によってピストン背圧室１９の制御圧力を調節することで、計測室１１を所定圧力Ｐｂとする。なお、この所定圧力Ｐｂは、ディーゼル機関における燃料噴射弁１３が噴射する気筒内部の圧力と同じ圧力である。

続いて、ステップＳ３では、背圧室開閉弁２１を閉じて、ピストン１８の位置を固定する。これにより、計測室１１の容積を固定する。

続いて、ステップＳ４では、噴射後の計測室１１内の圧力変動幅を計測する。本ステップが本発明の圧力変動幅算出手段に相当する。具体的には、燃料噴射弁１３から計測室１１に向けて、測定対象の噴射波形（例としては図８の３段噴射）にて一定回数、例えば、１回のサイクル噴射を実行し、圧力センサ３１で計測室１１内の圧力を計測する。このとき、図９に示すように、噴射後の圧力値が変動するので、噴射後の圧力の最大圧力値と最小圧力値との差から変動幅（振幅）を１段噴射ずつ算出する。

続いて、ステップＳ５では、計測した圧力変動幅と、予め制御装置３０の記憶手段に記憶されている所定の許容値とを比較して、圧力変動幅が許容値よりも小さいか否かを判定する。本ステップが本発明の圧力変動幅判定手段に相当する。このとき、（１サイクル当たりの噴射数）×（サイクル噴射の実行回数）の数の圧力変動幅が計測されるので、例えば、これらの平均値や最大値等の統計値を許容値と比較する手段もあり得る。いずれの場合も、圧力変動幅が許容値よりも大きい場合、噴射後の異常な圧力変動が生じているので、計測室１１の容積を増大させるべく、ＮＯ判定して、ステップＳ６に進む。

ステップＳ６では、背圧室開閉弁２１を開く。これにより、ピストン１８の位置固定が解除されるとともに、燃料噴射弁１３からの燃料噴射によって計測室１１内の圧力が上昇しているので、ピストン１８が計測室１１から離れる側（図１中の右側）に変位し、計測室１１の容積が増大する。

その後、ステップＳ２に戻り、再び、ステップＳ２〜Ｓ５を実行し、ステップＳ５で、圧力変動幅が許容値よりも小さいと判定するまで、ステップＳ２〜Ｓ６を繰り返し実行する。これにより、圧力変動幅が許容値よりも小さくなるまで、計測室１１の容積が徐々に増大していく。

そして、ステップＳ５で、圧力変動幅が許容値よりも小さくなった場合、ＹＥＳ判定して、ステップＳ７に進み、ピストン位置を決定する。すなわち、探索のための燃料噴射を終了し、背圧室開閉弁２１を閉じた状態で維持する。これにより、所定噴射条件に適した計測室１１の容積が設定される。さらに、この時の計測室１１内の圧力Ｐｅを記憶する。以上のステップＳ７は本発明の計測室容積設定手段に相当する。

続いて、ステップＳ８では、噴射量計測を実行する。具体的には、燃料噴射弁１３から計測室１１に向けて、測定対象の噴射波形（例として図８の３段噴射）にて燃料を噴射させ、圧力センサ３１で計測室１１内の圧力を計測し、燃料噴射による計測室内の圧力上昇値を計測する。そして、圧力上昇値と、燃料の体積弾性係数と、計測室１１の容積と、噴射量との関係を示す下記の式１に基づいて、噴射量ｑを算出する。したがって、本ステップが本発明の噴射量算出手段に相当する。

ΔＰ＝Ｋ（ｑ／Ｖ０） ・・・（式１）
ここで、ｑは噴射量、ΔＰは計測室内１１の圧力上昇値、Ｋは計測室１１内の燃料の体積弾性係数（定数）、Ｖ０は計測室１１の容積であって、ステップＳ７で設定された容積である。体積弾性係数は、温度センサ３２によって検出された温度に応じて補正される。なお、温度センサ３２による体積弾性係数の温度補正を省略しても良い。

続いて、ステップＳ９では、今回の噴射量計測時の噴射条件と、次回の噴射量計測時の噴射条件とを比較して、噴射条件に変更があるか否かを判定する。変更が無ければ、計測室１１の容積をそのままとして、ステップＳ１０に進み、計測室１１内の圧力を、ステップＳ７で記憶した計測開始時の圧力Ｐｅにリセットする。すなわち、燃料排出弁１５を開き、計測室内が圧力Ｐｅになった後、燃料排出弁１５を閉じる。これにより、前回の噴射量計測で計測した噴射量に相当する燃料が排出され、次回の噴射量計測に向けたリセットが完了する。その後、ステップＳ８に進み、次の噴射量計測を実行する。

一方、ステップＳ９で、噴射条件に変更ありと判定した場合、次回の噴射量計測時の噴射条件に応じた計測室１１の容積の探索からやり直すべく、ステップＳ１に戻る。このようにして、噴射量計測が実行される。

以上の説明の通り、本実施形態では、容器１０に計測室１１の容積を増減可能とする容積可変機構１７、１８を設けている。そして、噴射量を計測するステップＳ８の前に、ステップＳ２〜Ｓ６で、計測時の所定噴射条件で燃料噴射弁１３から燃料１３ａを多段噴射させたときに発生する計測室１１内の圧力変動の変動幅を計測するとともに、計測した変動幅が所定値よりも小さくなるまで、容積可変機構１７、１８によって計測室１１の容積を徐々に増大させることにより、噴射量を計測する際の所定噴射条件に適した計測室１１の容積を探索している。

このため、本実施形態によれば、計測室容積を徐々に増大させながら、噴射後の圧力変動が小さな計測室容積を探索するので、計測室容積が不必要に大きくなるのを抑制でき、計測室内圧力の検出感度の低下を抑制できる。そして、噴射後の圧力変動が小さな計測室容積で噴射量を計測するので、噴射量の計測精度の悪化を防止できる。

また、本実施形態では、容積可変機構として、ステップＳ６のごとく、背圧室開閉弁２１を開くことで、燃料噴射弁１３からの燃料噴射による計測室１１内の圧力上昇を利用して、容積調節室１７に配置されたピストン１８が変位する構成を採用している。燃料噴射弁１３の噴射量は、計測室１１の容積に対してわずかな量であるため、ピストン１８はわずかに変位する。したがって、本実施形態によれば、計測室容積の微増を容易に実現できる。

ところで、本実施形態とは異なり、計測室の容積が徐々に大きくなるように、容器を順次交換する方法が考えられるが、この方法では、燃料噴射弁の容器への付け替えが必要となり、著しく非効率である。

これに対して、本実施形態では、容器１０の交換をせず、燃料噴射弁１３を容器１０に取り付けたまま、容積可変機構１７、１８によって、計測室１１の容積を徐々に大きくできるので、噴射量計測の高効率化が可能となる。

（第２実施形態）
図３に、本実施形態における噴射量計測装置の全体構成を示す。本実施形態は、容器１０における計測室１１の容積可変機構が第１実施形態と異なっている。

本実施形態では、容積調節室１７に配置されたピストン１８は、アクチュエータとしての電動モータ４１によって変位するものであり、電動モータ４１は制御装置３０によって制御される。容積調節室１７は、ピストン１８の移動方向（軸方向）で断面積が均等の形状となっており、ピストン１８も、外径が均等で段が無い形状となっている。その他の構成は、第１実施形態と同様である。

図４に、本実施形態における計測制御のフローチャートを示す。本実施形態の計測制御は、第１実施形態で説明した図２のフローチャートに対して、ステップＳ３を省略し、ステップＳ６で、背圧室開閉弁２１を開閉する代わりに、電動モータ４１によってピストン１８を変位させて、計測室１１の容積を増大させるように変更したものである。その他は、第１実施形態と同様である。

本実施形態においても、圧力変動幅が許容値よりも小さくなるまで、ピストン１８を変位させて計測室１１の容積を徐々に増大させるので、第１実施形態と同様に、計測室容積が不必要に大きくなるのを抑制でき、計測室内圧力の検出感度の低下を抑制できる。

（他の実施形態）
（１）第１実施形態では、容積調節室１７を断面積が異なる第１、第２室を有する形状とし、ピストン１８の形状を段付き形状としたが、第２実施形態と同様に、容積調節室１７を断面積が均等の形状とし、ピストン１８を外径が均等で段が無い形状としても良い。

（２）第１実施形態では、背圧室開閉弁２１と圧力制御弁２２の２つの手段を用いたが、ピストン位置のロック・ロック解除の切り替えと、ピストン背圧室１９の圧力制御とが同時に実行できる１つの制御弁を用いても良い。

（３）上述の各実施形態では、計測室１１に充填する計測用液体として、燃料を用いたが、Ｚｅｕｃｈ法によって噴射量を計測できれば、他の液体を用いても良い。例えば、体積弾性係数が測定する燃料に近い試験用の疑似燃料を用いても良い。

同様に、第１実施形態では、ピストン背圧室１９に充填する背圧用液体として、燃料を用いたが、ピストン１８に背圧（制御圧）を供給できれば、他の液体を用いても良い。

（４）上述の各実施形態では、本発明における噴射量制御手段、噴射量算出手段、容積探索手段、圧力変動幅算出手段、圧力変動幅判定手段および計測室容積設定手段等を制御装置３０の機能により実現させていたが、制御装置３０とは別のハードウェア等によって、これらの各手段の少なくとも一部を実現させても良い。

（５）上述の各実施形態を実施可能な範囲で組み合わせても良い。

１ 噴射量計測装置
１０ 容器
１１ 計測室
１３ 燃料噴射弁
１７ 容積調節室（容積可変機構）
１８ ピストン（容積可変機構、容積増減手段）
３０ 制御装置（噴射量制御手段、噴射量算出手段、容積探索手段、圧力変動幅算出手段、圧力変動幅判定手段、計測室容積設定手段）

Claims (3)

1. 計測用液体が充填された計測室（１１）を有する容器（１０）と、
   前記計測室（１１）内の圧力を検出する圧力検出手段（３１）と、
   前記計測室（１１）内に向けて燃料噴射弁（１３）から所定噴射条件で燃料を多段噴射させる燃料噴射制御手段（３０）と、
   前記圧力検出手段（３１）の検出結果に基づいて、前記燃料噴射弁（１３）から燃料を噴射したときの前記計測室（１１）内の圧力上昇値を検出するとともに、前記圧力上昇値と前記計測用液体の体積弾性係数と前記計測室（１１）の容積とに基づいて、噴射量を算出する噴射量算出手段（Ｓ８）とを備える噴射量計測装置において、
   前記計測室（１１）の容積を変更可能とする容積可変機構（１７、１８）と、
   前記所定噴射条件での燃料噴射によって発生する前記計測室（１１）内の圧力変動の変動幅を計測するとともに、計測した前記変動幅が所定値よりも小さくなるまで、前記容積可変機構（１７、１８）によって前記計測室（１１）の容積を徐々に増大させることにより、前記所定噴射条件に適した前記計測室（１１）の容積を探索する容積探索手段（Ｓ２〜Ｓ６）とを備え、
   前記噴射量算出手段（Ｓ８）は、前記容積探索手段（Ｓ２〜Ｓ６）が探索した容積の前記計測室（１１）に燃料を噴射したときの前記圧力上昇値に基づいて、噴射量を算出することを特徴とする噴射量計測装置。
2. 前記容積探索手段は、
   前記容積可変機構（１７、１８）によって容積が増大した後の前記計測室（１１）に対して前記所定噴射条件で前記燃料噴射弁（１３）から燃料を噴射させたときに発生する前記計測室（１１）内の圧力変動の変動幅を算出する圧力変動幅算出手段（Ｓ４）と、
   算出した前記圧力変動幅が予め定められた所定値よりも小さいか否かを判定する圧力変動幅判定手段（Ｓ５）と、
   前記圧力変動幅判定手段（Ｓ５）が前記所定値よりも小さいと判定した場合に、その圧力変動幅を算出したときの前記計測室（１１）の容積を、噴射量計測時の前記計測室（１１）の容積に設定する計測室容積設定手段（Ｓ７）とを備え、
   前記圧力変動幅判定手段（Ｓ５）が前記所定値よりも小さいと判定するまで、前記圧力変動幅算出手段（Ｓ４）による算出および前記圧力変動幅判定手段（Ｓ５）による判定を繰り返し実行するようになっており、
   前記噴射量算出手段（Ｓ８）は、前記計測室容積設定手段（Ｓ７）によって設定された容積の前記計測室（１１）に燃料を噴射したときの前記圧力上昇値に基づいて、噴射量を算出することを特徴とする請求項１に記載の噴射量計測装置。
3. 前記容積可変機構は、
   前記計測室（１１）に連なる容積調節室（１７）と、
   前記容積調節室（１７）に配置された容積増減手段（１８）とを備え、
   前記容積増減手段（１８）は、計測室側の端面に前記計測用液体の圧力を受けるとともに、計測室側とは反対側の端面に背圧用液体から圧力を受けており、両方の圧力関係の変動によって移動することにより、前記計測室（１１）の容積を増減させるものであり、
   前記燃料噴射弁（１３）からの燃料噴射による前記計測室（１１）内の圧力上昇を利用して、前記容積増減手段（１８）が移動する構成であることを特徴とする請求項１または２に記載の噴射量計測装置。

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