JP3335446B2 - 燃料流量計測装置 - Google Patents
燃料流量計測装置Info
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- JP3335446B2 JP3335446B2 JP29478893A JP29478893A JP3335446B2 JP 3335446 B2 JP3335446 B2 JP 3335446B2 JP 29478893 A JP29478893 A JP 29478893A JP 29478893 A JP29478893 A JP 29478893A JP 3335446 B2 JP3335446 B2 JP 3335446B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、エンジンで消費される
燃料流量を計測する燃料流量計測装置に関し、特に、エ
ンジンに供給する燃料の温度、圧力を任意の設定値に制
御しながら燃料消費量の測定を行える燃料流量計測装置
に関するものである。
燃料流量を計測する燃料流量計測装置に関し、特に、エ
ンジンに供給する燃料の温度、圧力を任意の設定値に制
御しながら燃料消費量の測定を行える燃料流量計測装置
に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】自動車用エンジンで使用される燃料は、
その消費に伴い排出ガスなどの副産物を生成する問題
や、消費と費用負担が直結していること等もあり、燃費
改善の要請が非常に高い。
その消費に伴い排出ガスなどの副産物を生成する問題
や、消費と費用負担が直結していること等もあり、燃費
改善の要請が非常に高い。
【０００３】図３は、従来の燃料流量計測装置の一例を
示す系統図である。従来の燃料計測装置１０は、燃料タ
ンク２１からポンプ２２で汲み上げられる燃料が、燃料
流量検出部１１に接続されている。この燃料流量検出部
１１は、燃料を所定の圧力に設定されるリリーフ弁１１
ａと、フィルタ１１ｂと、流量計１１ｃなどから構成さ
れている。
示す系統図である。従来の燃料計測装置１０は、燃料タ
ンク２１からポンプ２２で汲み上げられる燃料が、燃料
流量検出部１１に接続されている。この燃料流量検出部
１１は、燃料を所定の圧力に設定されるリリーフ弁１１
ａと、フィルタ１１ｂと、流量計１１ｃなどから構成さ
れている。
【０００４】流量計１１ｃは、例えば、対向した４個の
ピストンとシリンダ及びクランク軸により構成されたも
のを使用できる。燃料は、クランク軸のある中央より入
り、周囲の４つのポートを通って排出される。このと
き、４個のピストンはそれぞれ反時計方向に隣接するピ
ストンに対して３方弁の働きをし、各ピストンが各シリ
ンダに燃料の充填、排出を交互に行う。このピストンの
往復運動により回転するクランク軸には、永久磁石が取
り付けられており、磁気カップリングされた回転検出器
を駆動して、流量に対応したパルス信号を取り出すこと
ができる。
ピストンとシリンダ及びクランク軸により構成されたも
のを使用できる。燃料は、クランク軸のある中央より入
り、周囲の４つのポートを通って排出される。このと
き、４個のピストンはそれぞれ反時計方向に隣接するピ
ストンに対して３方弁の働きをし、各ピストンが各シリ
ンダに燃料の充填、排出を交互に行う。このピストンの
往復運動により回転するクランク軸には、永久磁石が取
り付けられており、磁気カップリングされた回転検出器
を駆動して、流量に対応したパルス信号を取り出すこと
ができる。
【０００５】この流量計１１ｃを通過した燃料は、一
度、リターン処理部１２内のタンクに蓄えられ、ポンプ
２３によってインジェクタ２４ａに供給され、エンジン
２４の吸入マニホールド部に噴射される。燃料噴射量
は、インジェクタ２４ａの開弁時間とフューエル・ライ
ン（燃料供給路）の圧力と吸入マニホールド間の差圧に
よって決定されるために、フューエル・ラインと吸入マ
ニホールド間の差圧を常に一定に保持しなければならな
い。このため、一次調圧弁２５によって、余分な燃料を
リターンパイプからリターン処理部１２に戻すことによ
り、燃料供給路の圧力を一定に保っている。
度、リターン処理部１２内のタンクに蓄えられ、ポンプ
２３によってインジェクタ２４ａに供給され、エンジン
２４の吸入マニホールド部に噴射される。燃料噴射量
は、インジェクタ２４ａの開弁時間とフューエル・ライ
ン（燃料供給路）の圧力と吸入マニホールド間の差圧に
よって決定されるために、フューエル・ラインと吸入マ
ニホールド間の差圧を常に一定に保持しなければならな
い。このため、一次調圧弁２５によって、余分な燃料を
リターンパイプからリターン処理部１２に戻すことによ
り、燃料供給路の圧力を一定に保っている。
【０００６】リターン処理部１２のタンクは、戻りの燃
料を処理する装置であり、大気に連通することによって
大気圧に保たれている。また、そのタンクには、液面を
一定に制御するフロートバルブ１２ａが設けられてい
る。このフロートバルブ１２ａは、液面が下がりフロー
トが下がると、バルブのニードルが下がって、燃料が流
入するようになっている。したがって、リターン処理部
１２には、インジェクタ２４ａによって実際に噴射され
て消費された量の燃料が常に供給されることになる。こ
の供給される燃料の量を流量計１１ａによって計測して
いるので、インジェクタ２４ａにおける燃料消費量を計
測することができる。なお、熱交換器１２ｂは、リター
ン処理部１２内にリターンしてくる燃料が温度上昇して
いる場合に、燃料タンク２１内の燃料を利用して、冷却
するために設けられている。
料を処理する装置であり、大気に連通することによって
大気圧に保たれている。また、そのタンクには、液面を
一定に制御するフロートバルブ１２ａが設けられてい
る。このフロートバルブ１２ａは、液面が下がりフロー
トが下がると、バルブのニードルが下がって、燃料が流
入するようになっている。したがって、リターン処理部
１２には、インジェクタ２４ａによって実際に噴射され
て消費された量の燃料が常に供給されることになる。こ
の供給される燃料の量を流量計１１ａによって計測して
いるので、インジェクタ２４ａにおける燃料消費量を計
測することができる。なお、熱交換器１２ｂは、リター
ン処理部１２内にリターンしてくる燃料が温度上昇して
いる場合に、燃料タンク２１内の燃料を利用して、冷却
するために設けられている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】前述した燃料流量の測
定においては、エンジンに供給する燃料の温度、圧力の
管理を怠ると、エンジンの出力や排出ガスデータ等の影
響を及ぼすばかりか、燃費データ自体の再現性がなくな
ってしまう。ところが、エンジン２４の入口における燃
料温度の制御は、エンジン回転数や燃料消費量の変化に
伴って、燃料の流速が変わるために、コントロール応答
が一様でなくなり難しかった。
定においては、エンジンに供給する燃料の温度、圧力の
管理を怠ると、エンジンの出力や排出ガスデータ等の影
響を及ぼすばかりか、燃費データ自体の再現性がなくな
ってしまう。ところが、エンジン２４の入口における燃
料温度の制御は、エンジン回転数や燃料消費量の変化に
伴って、燃料の流速が変わるために、コントロール応答
が一様でなくなり難しかった。
【０００８】また、燃料タンクから燃料流量計を経て、
エンジンに至るまでの一連の燃料経路を構築する場合
に、配管経路の最適化を図ることも難しく、良好な燃料
流量の測定を妨げる要因が多く内在している。特に、最
近のエンジンは、多くが燃料噴射式となっているため
に、リターン燃料の処理を欠かすことができない。
エンジンに至るまでの一連の燃料経路を構築する場合
に、配管経路の最適化を図ることも難しく、良好な燃料
流量の測定を妨げる要因が多く内在している。特に、最
近のエンジンは、多くが燃料噴射式となっているため
に、リターン燃料の処理を欠かすことができない。
【０００９】本発明の目的は、前述の課題を解決し、最
適な配管経路により、効率的な燃料計測を可能にする燃
料流量計測装置を提供することである。
適な配管経路により、効率的な燃料計測を可能にする燃
料流量計測装置を提供することである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に、本発明による燃料流量計測装置の第１の解決手段
は、燃料タンク２１からエンジン２４までの燃料供給流
路Ａに流量検出部を設け、前記エンジンで消費された燃
料の量を前記流量検出部により計測する燃料流量計測装
置において、前記燃料供給流路内を流れる燃料の温度を
制御する温度制御手段３と、前記エンジンへの供給端と
前記温度制御手段の前までの流路の間に、前記燃料を循
環させ、前記燃料供給流路内を流れる燃料の流速を一定
にする燃料循環流路Ｃとを備えたことを特徴とする。
に、本発明による燃料流量計測装置の第１の解決手段
は、燃料タンク２１からエンジン２４までの燃料供給流
路Ａに流量検出部を設け、前記エンジンで消費された燃
料の量を前記流量検出部により計測する燃料流量計測装
置において、前記燃料供給流路内を流れる燃料の温度を
制御する温度制御手段３と、前記エンジンへの供給端と
前記温度制御手段の前までの流路の間に、前記燃料を循
環させ、前記燃料供給流路内を流れる燃料の流速を一定
にする燃料循環流路Ｃとを備えたことを特徴とする。
【００１１】第２の解決手段は、第１の解決手段の燃費
流量計測装置において、前記エンジンへの供給端に設け
られ、前記燃料供給流路の内を流れる燃料の圧力を制御
する圧力制御手段４を備えたことを特徴とする。
流量計測装置において、前記エンジンへの供給端に設け
られ、前記燃料供給流路の内を流れる燃料の圧力を制御
する圧力制御手段４を備えたことを特徴とする。
【００１２】
【作用】本発明によれば、燃料循環流路を設けたので、
温度制御手段での温度制御がエンジンで消費される燃料
量に影響されずに安定して行える。また、圧力制御手段
をエンジンの近傍に配置したので、正確に圧力制御を行
うことができる。
温度制御手段での温度制御がエンジンで消費される燃料
量に影響されずに安定して行える。また、圧力制御手段
をエンジンの近傍に配置したので、正確に圧力制御を行
うことができる。
【００１３】
【実施例】以下、図面等を参照しながら、実施例を挙げ
て、本発明を詳細に説明する。図１は、本発明による燃
料流量計測装置の実施例を示す系統図である。この実施
例の燃料流量計測装置は、燃料流量検出部１と、リター
ン処理部２と、温度コントロール部３と、圧力コントロ
ール部４と、設定表示部５などから構成されている。
て、本発明を詳細に説明する。図１は、本発明による燃
料流量計測装置の実施例を示す系統図である。この実施
例の燃料流量計測装置は、燃料流量検出部１と、リター
ン処理部２と、温度コントロール部３と、圧力コントロ
ール部４と、設定表示部５などから構成されている。
【００１４】燃料流量検出部１は、前述した従来例の燃
料流量検出部１１とほぼ同様であるので、詳しい説明は
省略する。リターン処理部１２としては、エンジン２４
で消費した分の燃料を流入させて、リターンタンクの液
面を一定に保つための処理を行う部分であるが、従来の
メカニカルフロートバルブ方式に代えて、電子式バルブ
方式を採用することにより、応答性をよくしている。
料流量検出部１１とほぼ同様であるので、詳しい説明は
省略する。リターン処理部１２としては、エンジン２４
で消費した分の燃料を流入させて、リターンタンクの液
面を一定に保つための処理を行う部分であるが、従来の
メカニカルフロートバルブ方式に代えて、電子式バルブ
方式を採用することにより、応答性をよくしている。
【００１５】温度コントロール部３は、エンジン２４の
入口の温度を検出する温度センサ３ａと、設定表示部５
によって設定された温度及び温度センサ３ａから検出さ
れた温度に基づいて、主管路Ａを流れる燃料の温度を上
昇させるか下降されるかを判断する制御部３ｂと、制御
部３ｂの出力に基づいて、ヒータによる加熱を行う加熱
部３ｃ及び冷却水による冷却を行う冷却部３ｄとから構
成されている。
入口の温度を検出する温度センサ３ａと、設定表示部５
によって設定された温度及び温度センサ３ａから検出さ
れた温度に基づいて、主管路Ａを流れる燃料の温度を上
昇させるか下降されるかを判断する制御部３ｂと、制御
部３ｂの出力に基づいて、ヒータによる加熱を行う加熱
部３ｃ及び冷却水による冷却を行う冷却部３ｄとから構
成されている。
【００１６】この実施例では、主管路Ａに、従来のリタ
ーン管路Ｂの他に、エンジン２４への供給端と、リター
ン処理部２の間に、循環用管路Ｃを設けて、燃料を常時
循環させるようにしている。エンジン２４の燃料消費が
少ない場合には、温度コントロールを行っても、途中で
温度変化が生じてしまう。循環用管路Ｃを設けることに
より、温度コントロール部３の流速が一定になり、エン
ジン２４の運転状態による影響を受けずに、安定したコ
ントロールが可能となる。
ーン管路Ｂの他に、エンジン２４への供給端と、リター
ン処理部２の間に、循環用管路Ｃを設けて、燃料を常時
循環させるようにしている。エンジン２４の燃料消費が
少ない場合には、温度コントロールを行っても、途中で
温度変化が生じてしまう。循環用管路Ｃを設けることに
より、温度コントロール部３の流速が一定になり、エン
ジン２４の運転状態による影響を受けずに、安定したコ
ントロールが可能となる。
【００１７】圧力コントロール部４は、設定表示部５に
よって設定された圧力に基づいて主管路Ａを流れる燃料
の圧力を制御する部分である。この実施例では、圧力コ
ントロール部４は、エンジン２４の近傍に配置されてお
り、エンジン２４に対して正確な圧力コントロールがで
きるようにしてある。設定表示部５は、温度コントロー
ル部３で制御する温度及び圧力コントロール部４で制御
する圧力を設定して、表示する部分である。
よって設定された圧力に基づいて主管路Ａを流れる燃料
の圧力を制御する部分である。この実施例では、圧力コ
ントロール部４は、エンジン２４の近傍に配置されてお
り、エンジン２４に対して正確な圧力コントロールがで
きるようにしてある。設定表示部５は、温度コントロー
ル部３で制御する温度及び圧力コントロール部４で制御
する圧力を設定して、表示する部分である。
【００１８】具体的な仕様としては、流量測定範囲が
０．３〜１２０Ｌ／ｈで、流量測定精度が読取値の±
０．５％以内である。また、温度制御範囲は、供給冷却
水＋５°Ｃ〜５０°Ｃであり、温度制御精度は、設定温
度の±２°Ｃ以内である。温度制御応答は、１分以内／
１°Ｃステップである。圧力制御範囲は、ディーゼルエ
ンジンの場合には、１０〜７０ｋＰａである。
０．３〜１２０Ｌ／ｈで、流量測定精度が読取値の±
０．５％以内である。また、温度制御範囲は、供給冷却
水＋５°Ｃ〜５０°Ｃであり、温度制御精度は、設定温
度の±２°Ｃ以内である。温度制御応答は、１分以内／
１°Ｃステップである。圧力制御範囲は、ディーゼルエ
ンジンの場合には、１０〜７０ｋＰａである。
【００１９】図２は、本実施例による燃費流量計測装置
の試験結果を示す線図である。図において、（ａ）は設
定温度、（ｂ）は検出温度、（ｃ）は入口燃料温度、
（ｄ）は水槽温度、（ｅ）は燃料供給流量である。設定
温度（ａ）を２０°Ｃ、４０°Ｃ、２０°Ｃと変化させ
たときのステップ応答と、４０°Ｃ一定でエンジン２４
への燃料供給流量（ｅ）及び入口燃料温度（ｃ）が変化
したときの安定性を示している。
の試験結果を示す線図である。図において、（ａ）は設
定温度、（ｂ）は検出温度、（ｃ）は入口燃料温度、
（ｄ）は水槽温度、（ｅ）は燃料供給流量である。設定
温度（ａ）を２０°Ｃ、４０°Ｃ、２０°Ｃと変化させ
たときのステップ応答と、４０°Ｃ一定でエンジン２４
への燃料供給流量（ｅ）及び入口燃料温度（ｃ）が変化
したときの安定性を示している。
【００２０】なお、この燃料流量計測装置は、ガソリン
エンジンでもディーゼルエンジンでも使用することがで
きるように、エンジン２４への供給圧が切換可能になっ
ている。このとき、循環用管路ＣのＤ点（図１）は、ガ
ソリンエンジンの場合には、圧力コントロール部４の後
方でも前方でもよいが、ディーゼルエンジンの場合に
は、圧力コントロール部４の前方につけるのがよい。
エンジンでもディーゼルエンジンでも使用することがで
きるように、エンジン２４への供給圧が切換可能になっ
ている。このとき、循環用管路ＣのＤ点（図１）は、ガ
ソリンエンジンの場合には、圧力コントロール部４の後
方でも前方でもよいが、ディーゼルエンジンの場合に
は、圧力コントロール部４の前方につけるのがよい。
【００２１】
【発明の効果】以上詳しく説明したように、本発明によ
れば、燃料循環流路を設けたので、温度制御手段での温
度制御がエンジンで消費される燃料量に影響されずに安
定して行える。また、圧力制御手段をエンジンの近傍に
配置したので、正確に圧力制御を行うことができる、と
いう効果がある。
れば、燃料循環流路を設けたので、温度制御手段での温
度制御がエンジンで消費される燃料量に影響されずに安
定して行える。また、圧力制御手段をエンジンの近傍に
配置したので、正確に圧力制御を行うことができる、と
いう効果がある。
【図１】本発明による燃料流量計測装置の実施例を示す
系統図である。
系統図である。
【図２】本実施例による燃料流量計測装置の試験結果を
示す線図である。
示す線図である。
【図３】従来の燃料流量計測装置の一例を示す系統図で
ある。
ある。
１ 燃料流量検出部 ２ リターン処理部 ３ 温度コントロール部 ４ 圧力コントロール部 ５ 設定表示部
Claims (2)
- 【請求項１】 燃料タンクからエンジンまでの燃料供給
流路に流量計を設け、前記エンジンで消費された燃料の
量を前記流量計により計測する燃料流量計測装置におい
て、 前記燃料供給流路内を流れる燃料の温度を制御する温度
制御手段と、 前記エンジンへの供給端と前記温度制御手段の前までの
流路の間に、前記燃料を循環させ、前記燃料供給流路内
を流れる燃料の流速を一定にする燃料循環流路とを備え
たことを特徴とする燃料流量計測装置。 - 【請求項２】 請求項１に記載の燃料流量計測装置にお
いて、 前記エンジンへの供給端に設けられ、前記燃料供給流路
の内を流れる燃料の圧力を制御する圧力制御手段を備え
たことを特徴とする燃料流量計測装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29478893A JP3335446B2 (ja) | 1993-10-29 | 1993-10-29 | 燃料流量計測装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29478893A JP3335446B2 (ja) | 1993-10-29 | 1993-10-29 | 燃料流量計測装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07128110A JPH07128110A (ja) | 1995-05-19 |
| JP3335446B2 true JP3335446B2 (ja) | 2002-10-15 |
Family
ID=17812289
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP29478893A Expired - Fee Related JP3335446B2 (ja) | 1993-10-29 | 1993-10-29 | 燃料流量計測装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3335446B2 (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| AT7888U3 (de) * | 2005-05-27 | 2006-07-15 | Avl List Gmbh | Verfahren und vorrichtung zur kontinuierlichen messung eines dynamischen fluidverbrauchs |
| JP5345199B2 (ja) * | 2011-12-27 | 2013-11-20 | 株式会社小野測器 | 燃料計測システム |
| JP5871745B2 (ja) * | 2012-08-06 | 2016-03-01 | 株式会社小野測器 | 燃料温度調節装置 |
| AT512724B1 (de) | 2013-07-12 | 2015-02-15 | Avl List Gmbh | Vorrichtung und Verfahren zur kontinuierlichen Messung des dynamischen Kraftstoffverbrauchs einer Brennkraftmaschine |
| AT514517B1 (de) | 2014-11-05 | 2016-06-15 | Avl List Gmbh | Verfahren und Vorrichtung zum Betreiben einer Pumpe |
-
1993
- 1993-10-29 JP JP29478893A patent/JP3335446B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH07128110A (ja) | 1995-05-19 |
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