JP3561977B2

JP3561977B2 - 噴射量測定装置の検定方法及び装置

Info

Publication number: JP3561977B2
Application number: JP25522494A
Authority: JP
Inventors: 秀章原
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 1994-10-20
Filing date: 1994-10-20
Publication date: 2004-09-08
Anticipated expiration: 2019-09-08
Also published as: JPH08121287A

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、パイロット噴射機構を有する燃料噴射装置のような流体噴射装置の噴射量を測定する装置の精度を検定するための方法及び装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
パイロット噴射機構を有する燃料噴射装置は、ポンプが１回転する間に、つまり１噴射工程内に、パイロット噴射とメイン噴射を所定の間隔をおいて順次行うポンプであって、パイロット噴射とメイン噴射との間隔はきわめて短い。そのため、それぞれの噴射量を分離して測定することは非常に難しく、高速で高精度の測定が可能な噴射量測定装置が必要になる。
【０００３】
パイロット噴射量とメイン噴射量を分離して測定する装置の一つとして、密閉圧力容器内に噴射された流体の噴射量に比例する圧力値と、高精度な体積流量計によって測定した総噴射量（パイロット噴射量＋メイン噴射量）とを使用し、総噴射量を圧力の比（パイロット噴射量とメイン噴射量の比）で分配することによって、パイロット噴射量とメイン噴射量とを測定する装置が考えられている。また、この装置の他にも、噴射率計を使用し噴射率を積分して噴射量を測定する装置もある。いずれの測定装置によっても、原理的にはパイロット噴射量とメイン噴射量を分離して測定することが可能であることは証明されているが、実際に測定された噴射量が正しいかどうかということは、測定装置としての十分な精度検定を行わない限り証明することができない。
【０００４】
しかしながら、このようにパイロット噴射量とメイン噴射量とを分離して測定する装置の検定方法及び装置で現在のところ実用に供されているものはない。流量計の検定装置として特開昭５４−１６６１号公報に記載されている検定装置は知られているが、この装置は一定の容器に貯まった液体の体積と、流量計を通った液体の流量とを比較するもので、噴射量測定装置に対して総噴射量の精度検定はできるものの、パイロット噴射量とメイン噴射量とを切り離して個々に検定することはできない。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、噴射量測定装置の検定方法及び検定装置として、１回転する間に（即ち、１噴射工程内に）パイロット噴射とメイン噴射のような複数回の噴射を行う流体噴射装置における個々の噴射の噴射量を測定することができる噴射量測定装置の測定値を正確に検定するために、１噴射工程内のパイロット噴射とメイン噴射のような複数回の噴射を個々に分離して、それらを独立に測定することができることによって、噴射量測定装置の精度を検定することができるものを提供することにある。
【０００６】
また、本発明の他の目的は、噴射量測定装置の検定方法及び装置として、検定時のパイロット噴射とメイン噴射のような複数回の噴射における各噴射量及び噴射タイミングを、任意の検定条件又は測定条件に合わせることができるものを提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、前記の課題を解決するための手段として、１噴射工程内で流体を複数回噴射する流体噴射装置の個々の噴射の噴射量を測定する測定装置を検定するために、１噴射工程内で複数回行われる個々の噴射を切り離して、特定の噴射のみを任意に選んで噴射を実行させると共に、前記噴射工程内の他の噴射を休止させて、前記特定の噴射による噴射量のみを実測し、実測されたこの噴射量値と前記測定装置によって得られた特定の噴射のみによる流体の噴射量の測定値とを噴射率を同じく設定して比較することにより、前記測定装置を検定する噴射量測定装置の検定方法及び検定装置を提供する。この場合、１噴射工程内で複数回行われる個々の噴射を、それぞれ別の噴射系によって独立に行わせることもできる。
【０００８】
【作用】
本発明の噴射量測定装置の検定方法或いは検定装置においては、パイロット噴射とメイン噴射のように、１噴射工程内で流体を複数回噴射する流体噴射装置の個々の噴射を、パイロット噴射のみ、或いはメイン噴射のみというように、噴射の種類毎に選択して相互に切り離して独立に噴射を実行させる。選択されない種類の噴射は休止される。それによって選択された種類の噴射の噴射量のみを実測するので、特定の種類による噴射による噴射量のみを正確に測定して、得られたこの噴射量値と、検定対象である噴射量測定装置の測定値とを、噴射率を同じく設定した状態で比較し、噴射量測定装置を検定することが可能になる。更に、１噴射工程内で複数回行われる個々の噴射を、それぞれ別の噴射系によって独立に行わせると、相互の干渉による誤差の発生が予防されて、検定精度が一層向上する。
【０００９】
【実施例】
本発明による噴射量検定装置の基本的な実施態様を第１実施例として、その構成を図１に示す。１はモータ、２はモータ１の回転軸１ａに取り付けられて回転信号を発生するエンコーダであって、回転軸１ａには燃料等の液体を加圧して圧送するポンプ３が取り付けられて回転駆動されるようになっている。ポンプ３によって加圧された液体は高圧配管４を経て圧力蓄積室（アキュームレータ）５へ送られ、圧力蓄積室５から更に高圧配管４を経てインジェクタ（燃料噴射弁）６へ送られて噴射される。インジェクタ６による噴射のタイミング及び噴射量を制御するためにコントロールユニット７が設けられる。８は検定装置の検定対象となる噴射量測定装置であって、前述のインジェクタ６は噴射量測定装置８に取り付けられており、噴射量測定装置８はインジェクタ６から噴射される液体の量を測定する。噴射量測定装置８から出た液体はメスシリンダ９のような体積流量計内へ導かれて計量されるようになっている。
【００１０】
作動状態において、モータ１を回転させてポンプ３から燃料等の液体を圧送させ、圧力蓄積室５に一定圧力の液体を蓄える。このときのモータ１の回転数や圧力蓄積室５の圧力値は噴射量測定装置８の検定条件（又は測定条件）に合わせて設定する。コントロールユニット７は回転軸１ａに取り付けられたエンコーダ２から送られて来る回転信号を受けてインジェクタ６を駆動する信号を設定する。この駆動信号が継続している時間だけインジェクタ６が開弁して液体が噴射されることになる。
【００１１】
検定の第１ステップとして、検定条件（又は測定条件）におけるパイロット噴射とメイン噴射のモードが、図２（ｂ）のように設定されている場合、コントロールユニット７はインジェクタ６から噴射される液体の噴射率が図２（ｂ）と同じになるように、図２（ｃ）に示すような駆動信号を設定する。コントロールユニット７から図２（ｃ）のような駆動信号が送り出されると、インジェクタ６からは図２（ｂ）と同じく図２（ｄ）に示すような噴射率の噴射が実行される。この状態において噴射量測定装置８によって噴射量を測定し、測定したパイロット噴射量をＱｐとし、メイン噴射量をＱｍとして記録しておく。
【００１２】
次に、検定の第２ステップとして、パイロット噴射又はメイン噴射のいずれか一方のみの噴射量を測定する。まずパイロット噴射量のみを測定するには、図２（ｄ）の波形からメイン噴射を消去したパイロット噴射のみにする。そのため、コントロールユニット７からは、図２（ｃ）のうちパイロット噴射の駆動信号だけを取り出した図２（ｅ）に示すような信号を送り出して、図２（ｆ）のような噴射率の噴射を実行させる。そして、このときの噴射量をメスシリンダ９によって実測してその値をＱｐ_０とする。また、メイン噴射量のみを測定するには、メイン噴射のみをさせるための図２（ｇ）のような駆動信号をコントロールユニット７から送り出し、図２（ｈ）のような噴射を実行させて、このときの噴射量をメスシリンダ９によって実測してその値をＱｍ_０とする。
【００１３】
メスシリンダ９によって実測した噴射量Ｑｐ_０及びＱｍ_０を基準として、それと噴射量測定装置８の測定値Ｑｐ及びＱｍとを比較することにより、噴射量測定装置８の精度を検定することができる。なお、上述の検定の第１ステップと第２ステップの順序を反対にして実行してもよいことは言うまでもない。
【００１４】
上述の検定装置は、図１に示すようにポンプ３、高圧配管４、圧力蓄積室５、インジェクタ６、及びコントロールユニット７からなる単一の噴射系によって構成されているため、パイロット噴射のみ、或いはメイン噴射のみを実行させた場合に、高圧配管４や圧力蓄積室５内の圧力変動とか、インジェクタ６内に設けられたソレノイドの残留磁気の影響等により、パイロット噴射とメイン噴射を交互に行う場合とは少し違った噴射状態となるので検定誤差が生じるおそれがある。そこで、このような誤差が入ることを防止して、更に高精度の検定を行うことができるようにしたものが図３に示す第２実施例としての検定装置である。
【００１５】
第２実施例の検定装置の特徴は、独立して設けられた２つの噴射系から構成されている点にある。即ち、パイロット噴射を行うための噴射系は、ポンプ３、高圧配管４、圧力蓄積室５、インジェクタ６、及びコントロールユニット７から構成されていると共に、メイン噴射を行うための噴射系は、ポンプ３’、高圧配管４’、圧力蓄積室５’、インジェクタ６’、及びコントロールユニット７’から構成されていて、これら２つの噴射系は相互に独立して、並列的に設けられている。そして、コントロールユニット７からは図４（ｂ）に示すような駆動信号、コントロールユニット７’からは図４（ｄ）に示すような駆動信号がそれぞれ送り出され、インジェクタ６からは図４（ｃ）に示すような噴射が、またインジェクタ６’からは図４（ｅ）に示すような噴射が実行される。
【００１６】
２つのインジェクタ６及び６’が取り付けられた噴射量測定装置８内では、図４（ｆ）に示すように、パイロット噴射とメイン噴射が交互に行われることになり、これは図２（ｄ）と同じ噴射波形であるため、検定の第１ステップを実行することができる。検定の第２ステップは、コントロールユニット７だけを作動させればパイロット噴射のみとなり、またコントロールユニット７’だけを作動させればメイン噴射のみとなる。この構成では、パイロットとメインの噴射系を別々にすることによって、一方の噴射が他方の噴射に影響を与えることがなく、検定の第１ステップと第２ステップにおいて同じ噴射を実行するため、検定誤差の少ない検定を行うことができる。
【００１７】
前述の第１実施例及び第２実施例では、ポンプ３及び／又は３’が１回転する間に、パイロット噴射とメイン噴射がそれぞれ１回ずつ、計２回の噴射が行われるという形の噴射モードを有している燃料噴射装置について、その噴射量を測定する装置のための検定装置及びその検定方法を説明したが、ポンプ１回転の間に（即ち、１噴射工程内に）３回以上の噴射が行われる燃料噴射装置についても、その噴射量測定装置に対して同じ考え方を適用して検定を行うことができることは説明を要しない。
【００１８】
また、第１実施例及び第２実施例では、基準になる流量計としてメスシリンダ９を使用する場合を例示しているが、メスシリンダ９を他の体積流量計等に置き換えても、同様に検定を行うことができることは言うまでもない。
【００１９】
【発明の効果】
本発明によれば、１噴射工程内にパイロット噴射とメイン噴射のような複数回の噴射を行う流体噴射装置の個々の噴射の噴射量を測定する噴射量測定装置を検定することができると共に、それらの複数回の噴射を個々に分離して、それぞれ独立に噴射量を実測し、それを噴射量測定装置によって得られた測定値と比較して噴射量測定装置の検定を行うので、噴射量測定装置の検定方法或いは検定装置としての精度を高めることができる。
【００２０】
また、本発明の噴射量測定装置の検定方法或いは検定装置によれば、検定時のパイロット噴射とメイン噴射のような複数回の噴射における各噴射量及び噴射タイミングを、任意の検定条件又は測定条件に合わせることができるので、自由に選択した検定条件又は測定条件において高精度の検定を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による噴射量検定装置の第１実施例を示すシステム構成図である。
【図２】第１実施例の噴射量検定装置における噴射モードとコントロールユニットの駆動信号を示すタイムチャートである。
【図３】本発明による噴射量検定装置の第２実施例を示すシステム構成図である。
【図４】第２実施例の噴射量検定装置における噴射モードとコントロールユニットの駆動信号を示すタイムチャートである。
【符号の説明】
１…モータ
１ａ…回転軸
２…エンコーダ
３，３’…ポンプ
４，４’…高圧配管
５，５’…圧力蓄積室
６，６’…インジェクタ
７，７’…コントロールユニット
８…噴射量測定装置
９…メスシリンダ（体積流量計）

Claims

１噴射工程内で流体を複数回噴射する流体噴射装置の個々の噴射の噴射量を測定する測定装置を検定するために、１噴射工程内で複数回行われる個々の噴射を切り離して、特定の噴射のみを任意に選んで噴射を実行させると共に、前記噴射工程内の他の噴射を休止させて、前記特定の噴射による噴射量のみを実測し、実測されたこの噴射量値と、検定対象である前記測定装置によって得られた特定の噴射のみによる流体の噴射量の測定値とを、噴射率を同じく設定した状態で比較することにより、前記測定装置を検定することを特徴とする噴射量測定装置の検定方法。
１噴射工程内で複数回行われる個々の噴射を、それぞれ別の噴射系によって独立に行わせるようにした請求項１記載の噴射量測定装置の検定方法。
１噴射工程内で流体を複数回噴射する流体噴射装置の個々の噴射の噴射量を測定する測定装置を検定するために、１噴射工程内で複数回行われる個々の噴射を切り離して特定の噴射のみを任意に選んで噴射を実行させる手段と、前記噴射工程内の他の噴射を休止させる手段と、前記特定の噴射による噴射量のみを実測する手段と、実測されたこの噴射量値と、検定対象である前記測定装置によって得られた特定の噴射のみによる流体の噴射量の測定値とを、噴射率を同じく設定した状態で比較する手段とを備えていることを特徴とする噴射量測定装置の検定装置。
流体加圧ポンプと、高圧配管と、圧力蓄積室と、インジェクタと、コントロールユニットからなる少なくとも１つの噴射系と、前記インジェクタが取り付けられる噴射量測定装置と、噴射された流体の量を実測する体積流量計とを含んでいる請求項３記載の噴射量測定装置の検定装置。
個々の噴射の噴射量と噴射タイミングを自由に設定することができるようにした請求項３又は４に記載の噴射量測定装置の検定装置。
流体噴射装置によって噴射される流体が内燃機関用の燃料である請求項３乃至５のいずれかに記載の噴射量測定装置の検定装置。
１噴射工程内で複数回行われる個々の噴射がパイロット噴射とメイン噴射である、請求項３乃至６のいずれかに記載の噴射量測定装置の検定装置。
１噴射工程内で複数回行われる個々の噴射を、それぞれ別の噴射系によって独立に行わせるようにした請求項３乃至７のいずれかに記載の噴射量測定装置の検定装置。