JP5094718B2 - コモンレール噴射システムの高圧噴射器用の試験装置、及び高圧噴射器を試験するための方法 - Google Patents

Description

本発明は、それぞれが燃料還流配管との燃料還流接続部を有している複数の高圧噴射器を備えているエンジンユニットのコモンレール噴射システムの高圧噴射器用の試験装置に関する。

コモンレール噴射システムにおける機能不良の原因として、高圧噴射器の不具合が考えられる。その様な機能不良の原因は、自動車工場で故障診断できなければならない。機能不良又は欠陥の有る高圧噴射器の原因は、メーカー仕様に従って、アイドリング又は対応する回転速度で、エンジンユニットの個々のシリンダーの燃料還流量を互いに比較することによって特定することができる。

高圧噴射器の効率も、噴射ノズルに欠陥が有ることで同様に悪影響を被る可能性がある。汚染された高圧噴射器の洗浄方法は、周知である。しかしながら、洗浄工程の効率及びその効果を直ちに且つ迅速に試験することは不可能である。

先行技術として、コモンレール噴射システムの高圧噴射器の場合、試験管を用いる燃料還流量の試験は、故障診断の関係においては既知である。この目的で、燃料還流配管の接続部は、噴射器から取り外され、元のプラグ接続部を使用してプレキシグラス管と交換される。ここで、プレキシグラス管は、噴射器の燃料還流配管接続部に上側から簡単な方式で栓をするように取り付けられる。場合によっては、エンジンルームでは上方向に利用できる空間が不十分なため、試験管を上から栓をするように取り付けるのが不可能なこともある。しかしながら、個別のメーカーによっては、その燃料還流配管への接続部が横方向に配置されているような高圧噴射器も使用されている。結果的に、既知の試験管を簡単な方式で栓をするように取り付けることができない。Siemens社製の噴射器の場合、還流配
管は、ノズル上に横方向に設置されている。Delphi社製の噴射器の場合、横上方向に向いている噴射口のみが利用可能である。場合によっては、メーカー仕様によって、エンジンは、アイドリング及び対応する回転速度で約１分から３分の間、部分的に作動させなければならず、対応して大量の燃料が戻ってくるため、試験管は、比較的大きな容積を有していなければならない。噴射器ノズルに何らかの欠陥がある場合も、かなり大量の燃料が流れ戻ってくる。

引用した先行技術に続いて、本発明は、特に洗浄工程の効率に関する試験を容易に行うことのできる手段で、信頼性のある故障診断をできるようにし、広範な各種エンジンに対して簡単なやり方で使用することのできる、導入部で明記した型式の試験装置及び方法に関する目的又は技術的問題に基づいている。

本発明による試験装置は、独立請求項１の特徴によって定義されている。好都合な実施形態及び改良は、独立請求項１に直接的又は間接的に従属している請求項の中で特定されている。

本発明による方法は、独立請求項９の特徴によって定義されている。好都合な実施形態及び改良は、独立請求項９に直接的又は間接的に従属している請求項の中で特定されている。

従って、本発明による試験装置は、燃料還流接続部と燃料還流配管の間に取り外し可能に接続することのできる通過流量測定表示ユニットを有することを特徴としている。

本発明による試験装置を用いると、高圧噴射器の回路系全体の中の欠陥を好都合に測定することができる。この目的で、エンジンの個々の高圧噴射器は、燃料還流配管内の燃料還流流量に関して、試験装置で互いにチェックされる。或る高圧噴射器が、還流流量に関して線から外れている場合、他の高圧噴射器の値に基づいて、この高圧噴射器が不良である、又は第１段階として先ず洗浄しなければならない、と結論付けられる。ここで、燃料の回路は閉じているため、試験目的で、及び燃料還流流量における如何なる変化でも観測又は記録するために、比較的長期間に亘ってエンジンを作動させることが可能になる。

本発明による試験装置を用いれば、洗浄工程の効率を単純なやり方で同様に試験することができる。通過流量測定表示ユニットが先ず取り付けられ、通過流量が測定される。次に、洗浄工程が実施される。その後、還流流量が、通過流量測定表示ユニットを使って再度測定される。洗浄工程が成功すると、燃料の一定の還流流量が提示される。或る噴射器で還流流量が、変化しない場合、又は微々たる量しか変化しない場合、高圧噴射器は、洗浄工程では解消不能な欠陥を有している、と結論付けることができる。

或る特に好適な実施形態は、第１の、具体的には可撓性を有するホースユニットが、燃料還流接続部と通過流量測定表示ユニットの間に配置されていることが特徴である。ここで、別の好都合な実施形態によれば、第２の、具体的には可撓性を有するホースユニットは、通過流量測定表示ユニットと燃料還流配管の間に配置することができる。

可撓性を有するホースユニットを、通過流量測定表示ユニットの上流及び／又は下流に設置した結果、個別のエンジンユニットにおいて空間条件が制限されている場合でも、試験装置を容易に使用することができるようになる。また、通過流量測定表示ユニットと連通している別個の表示ユニットを設けることも考えられる。

表示ユニットは、デジタル式又は指針式ユニットとして、好適に具現化することができる。

特に構造的に単純で、経済的に生産可能で、恒久的に信頼できる試験装置は、通過流量測定表示ユニットが、内側に浮体が配置されている透明な中空形状体であって、浮体が中空形状体の長手方向に移動可能である、透明な中空形状体として具現化されていることが特徴である。中空形状体は、ガラス又はプラスチックで好適に構成することができる。

或る好都合な実施形態では、中空形状体に読取可能な目盛も設けられている。

燃料還流接続部と通過流量測定表示ユニットを経由して燃料タンクに戻る燃料還流流量によって、中空形状体の中の浮体は、大きさ次第で様々な程度に浮き上がる。従って、特に目盛りが取り付けられている場合、単純な方法で通過流量を読み取ることができる。上記実施形態は、技術的に頑強であり、粗野な作業条件での使用に適している。また、信頼性の有る結果が示される。

エンジンユニットのコモンレール噴射システムの高圧噴射器の機能を試験するための本発明による方法は、従って、予め決めることのできる時間の間、通過流量測定表示ユニットが、高圧燃料噴射器の燃料還流接続部と燃料還流配管の間に取り外し可能に挿入され、それに続いてエンジンユニットが、予め決めることのできる時間の間作動し、燃料還流量が、測定及び／又は表示されることを、特徴としている。

取扱に関して本発明による方法の特に好都合な実施形態は、特に可撓性を有するホースユニットが、高圧噴射器の燃料還流接続部と通過流量測定表示ユニットの間、及び／又は通過流量測定表示ユニットと燃料還流配配管の間に連通接続を作り出すために、取り外し可能に接続されることを、特徴としている。

全ての高圧噴射器の機能性を互いに単純な方法で比較することによって試験することができるようにするために、特に好都合な改良は、何れの場合にも、或る通過流量測定表示ユニットが、エンジンユニットの各高圧噴射器毎に、予め決めることのできる時間の間使用されることを、特徴としている。

実行される洗浄工程の効率を記録するために、本発明による方法の或る特に好都合な実施形態は、通過流量測定表示ユニットが、第１の時間の間使用され、高圧噴射器は、その後で洗浄工程に供され、次いで、通過流量測定表示ユニットが、第２の時間の間使用されることを、特徴としている。

本発明のこの他の実施形態と利点は、特許請求の範囲に記載されている更なる特徴及び以下に明記する代表的な実施形態から収集することができる。請求項に述べる各特徴は、明らかに相互に排他的でない限り、任意の所望のやり方で互いに組み合わせることができる。

本発明及び好都合な実施形態とその改良を、図面に図解している例に基づいて、以下に詳細に記述し説明する。説明と図面から収集される特徴は、単独で、又は任意の所望の組合で共に、本発明に従って適用することができる。

図２は、エンジンユニットのコモンレール噴射システムの高圧噴射器における燃料の流れの状態を高度に図式化した形態で示している（詳細は図示せず）。

燃料は、燃料タンク５６から高圧噴射器５０に供給される。制御、調節及び供給用取付け具の全てが図示されているわけではない。噴射点までの燃料の流れの方向は、矢印Ｅで示されている。

高圧噴射器５０では、供給された燃料は、噴射ノズルまで導かれ、必要とされない燃料の部分は還流する。噴射ノズルすなわち高圧噴射器５０に欠陥があるか、又は汚染されている場合、大幅に多い燃料が、高圧噴射器５０の燃料還流接続部５２及び接続されている燃料還流配管５４を経由して燃料タンク５６へと還流する。燃料の還流は、矢印Ｒで示されている。

高圧噴射器５０に欠陥があるか、或いは前に実施された洗浄工程が改善の結果を生んだか否かを試験するために、図１では、通過流量測定表示ユニット１２を有する試験装置１０が使用されている。先ず、燃料還流配管５４が、燃料還流接続部５２から取り外される。次いで、燃料還流接続部５２と通過流量測定表示ユニット１２の間の接続が、第１の可撓性を有するホースユニット２０を用いて構成される。更に、通過流量測定表示ユニット１２が、第２の可撓性を有するホースユニット２２で還流配管５４に接続される。これで、高圧噴射器５０の作動の間、燃料還流量を通過流量測定表示ユニット１２で判定し表示することができるようになる。通過流量測定を、高圧噴射器５０の洗浄工程の前及び後に行えば、洗浄工程が有効であったか、或いは別の欠陥が存在するのかを、表示によって判断できるようになる。

また、別個の評価ユニット３０を通過流量測定表示ユニット１２に接続することもでき、この別個の評価ユニット３０は、実測通過流量を、例えば記憶されている基準通過流量と比較し評価する。

測定工程が終了すると、第１のホースユニット２０は、燃料還流接続部５２から取り外され、第２のホースユニット２２も燃料還流配管５４から取り外される。次いで、燃料還流配管５４は、燃料還流接続部５２を介して高圧噴射器５０に再び接続される。

通過流量測定表示ユニット１２の或る構造的実施形態を、図３に概略的に示している。このユニット１２．１は、上側及び下側に、それぞれ第１のホースユニット２０用及び第２のホースユニット２２用の接続ユニット３３を有するガラス管として具現化されており、ユニット１２．１の中には浮体ユニット１４が設けられ、浮体ユニット１４は、ユニット１２内で長手方向に移動可動で、通過流量によって異なる位置を取るように搭載されている。更に、ユニット１２．１は、読取可能なメモリ１６を有しており、これによって通過流量の程度の度合いを特定することができる。この実施形態は、経費的に好ましい方法で生産することができ、容易に使用することができ、且つ粗野な作業条件下であっても恒久的に信頼性のある機能を保証する試験装置を提供する。

図４は、４気筒ユニットの４つの高圧噴射器５０を高度に図式化して示しており、燃料は、燃料タンク５６から噴射配管Ｅを経由して高圧噴射器５０に供給され、高圧噴射器５０は、過剰な燃料を、燃料還流配管５４を経由して方向Ｒで燃料タンク５６に還流させる。

図４ａは、エンジンユニットを作動させるのに必要な制御、調節及び給油ユニットに関する詳細な図を省いて、非常に概略的な様式で、通常の作動状態を示している。

図４ｂは、左側の高圧噴射器５０を試験する状態を図解している。ここでは、第１の可撓性を有するホースユニット２０は、高圧噴射器５０の燃料還流接続部５２を用いて接続されており、この第１の可撓性を有するホースユニット２０は、次に通過流量測定表示ユニット１２に接続されている。通過流量測定表示ユニット１２は、次に第２の可撓性を有するホースユニット２２で還流配管５４に連結されているので、燃料回路は、これで全体として噴射方向Ｅの燃料供給と接続されていることになる。対応する高圧噴射器５０に欠陥があれば、通常の作動状態より多量の燃料が還流し、これは、通過流量測定表示ユニット１２によって測定され表示される。

図４ｃは、４つ全ての高圧噴射器５０が、通過流量測定表示ユニットを用いて試験されている状態を図解しており、各高圧噴射器５０が、燃料回路内に配置されている通過流量測定表示ユニット１２に接続されている。

コモンレール噴射システムの高圧噴射器用の通過流量測定表示ユニットを備えている試験装置の使用例を高度に図式化した説明図である。 試験装置を外し、燃料還流配管を接続した状態の高圧噴射器を高度に図式化した説明図である。 プラスチックの浮体を備えているガラス管として具現化されている通過流量測定表示ユニットの或る構造的実施形態を高度に図式化した説明図である。 図４ａから４ｃは、通常の作動状態（図４ａ）、１つの噴射器の試験中の作動状態（図４ｂ）、及び４つ全ての噴射器の試験中の作動状態（図４ｃ）における、燃料回路を備えている４気筒ユニットの４つの高圧噴射器を高度に図式化した説明図である。

Claims (11)

1. エンジンユニットのコモンレール噴射システムの高圧噴射器（５０）用の試験装置（１０）であって、前記高圧噴射器（５０）は、それぞれ、燃料還流配管（５４）への燃料還流接続部（５２）を有している、試験装置において、
   前記燃料還流接続部（５２）と前記燃料還流配管（５４）の間に取り外し可能に接続することのできる通過流量測定表示ユニット（１２）を有し、エンジンの全ての高圧噴射器（５０）に対しておのおの１つの通過流量測定表示ユニット（１２）が設けられ、
   第１の可撓性ホースユニット（２０）が、前記燃料還流接続部（５２）と前記通過流量測定表示ユニット（１２）の間に設置され、
   第２の可撓性ホースユニット（２２）が、前記通過流量測定表示ユニット（１２）と前記燃料還流配管（５４）の間に設置され、
   エンジンの全ての高圧噴射器（５０）は、燃料回路全体における各高圧噴射器（５０）の欠陥が、各高圧噴射器（５０）の燃料還流配管（５４）内の燃料流量に基づいて計測されるように、通過流量測定表示ユニット（１２）に接続されていることを特徴とする、試験装置。
2. 別個の評価ユニット（３０）が、前記通過流量測定表示ユニット（１２）に接続されることを特徴とする、上記請求項１に記載の試験装置。
3. 前記通過流量測定表示ユニット（１２）及び評価ユニット（３０）は、デジタル式又は指針式表示ユニットを有していることを特徴とする、上記請求項１又は２に記載の試験装置。
4. 前記通過流量測定表示ユニット（１２）は、透明な中空形状体（１２．１）として具現化されており、前記中空形状体の内側には、浮体（１４）が、前記中空形状体（１２．１）の長手方向に移動可能となるように配置されていることを特徴とする、請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の試験装置。
5. 前記中空形状体（１２．１）は、ガラス又はプラスチックで構成されていることを特徴とする、請求項４に記載の試験装置。
6. 前記中空形状体（１２．１）は、読取可能な目盛を有していることを特徴とする、請求項４又は請求項５に記載の試験装置。
7. エンジンユニットのコモンレール噴射システムの高圧噴射器（５０）の機能を試験するための方法において、
   予め決めることのできる時間の間、通過流量測定表示ユニット（１２）は、前記高圧燃料噴射器（５０）の燃料還流接続部（５２）と燃料還流配管（５４）の間に取り外し可能に挿入され、
   次いで、前記エンジンユニットが作動され、還流燃料の量が測定及び／又は表示する方法であり、
   第１の可撓性ホースユニット（２０）は、前記燃料還流接続部（５２）と前記通過流量測定表示ユニット（１２）の間に設置され、
   第２の可撓性ホースユニット（２２）は、前記通過流量測定表示ユニット（１２）と前記燃料還流配管（５４）の間に設置され、
   １つの通過流量測定表示ユニット（１２）が、前記エンジンユニットの各高圧噴射器（５０）毎に使用され、
   エンジンの全ての高圧噴射器（５０）は、燃料回路全体における各高圧噴射器（５０）の欠陥が、各高圧噴射器（５０）の燃料還流配管（５４）内の燃料流量に基づいて計測されるように、通過流量測定表示ユニット（１２）に接続されていることを特徴とする、試験方法。
8. 第１及び第２の可撓性ホースユニット（２０、２２）が、前記高圧噴射器（５０）の前記燃料還流接続部（５２）と前記通過流量測定表示ユニット（１２）の間、及び／又は、前記通過流量測定表示ユニット（１２）と前記燃料還流配管の間に、連通的な接続を作り出すために取り外し可能に接続されることを特徴とする、請求項７に記載の方法。
9. 前記通過流量測定表示ユニット（１２）が第１の時間の間に使用され、
   次に、前記高圧噴射器が洗浄工程に供され、
   次いで、前記通過流量測定表示ユニット（１２）が第２の時間の間に使用されることを特徴とする、請求項７又は請求項８に記載の方法。
10. 前記通過流量測定表示ユニット（１２）は、透明な中空形状体（１２．１）として具現化されており、前記中空形状体の内側には、浮体（１４）が、前記中空形状体（１２．１）の長手方向に移動可能となるように配置されていることを特徴とする、請求項６から請求項９のいずれか一項に記載の方法。
11. 前記中空形状体（１２．１）は、読取可能な目盛を有していることを特徴とする、請求項１０に記載の方法。

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