JP5920084B2

JP5920084B2 - 噴射量計測装置

Info

Publication number: JP5920084B2
Application number: JP2012161522A
Authority: JP
Inventors: 義高大賀; 祐貴川▲崎▼
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2012-07-20
Filing date: 2012-07-20
Publication date: 2016-05-18
Anticipated expiration: 2032-07-20
Also published as: JP2014020317A

Description

本発明は、燃料噴射弁の品質評価等のために燃料噴射弁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。

従来の噴射量計測装置は、容器内の計測室に燃料を充填し、計測室内の圧力を設定圧に調整した後に、燃料噴射弁から計測室内に燃料を所定時間噴射させ、燃料噴射による計測室内の圧力上昇値に基づいて燃料噴射量を求めるようにしている。

また、計測室内の圧力を設定圧に調整するための専用のポンプを備え、そのポンプにて発生させた圧力によりピストンを駆動して計測室の圧力を上昇させるようにしている（例えば、特許文献１参照）。

特開２０１１−１５８３７８号公報

しかしながら、計測室内の圧力を設定圧に調整するために専用のポンプやピストン等を用いているため、噴射量計測装置の構成が複雑になるとともに、大型化してしまうという問題があった。

本発明は上記点に鑑みて、装置の簡素化および小型化を図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、燃料が充填された計測室（１１）を有する容器（１０）と、計測室（１１）内の圧力を検出する圧力検出手段（１２）と、計測室内の燃料を排出する燃料排出通路（１４）と、燃料排出通路を開閉する電磁弁（１５）と、燃料排出通路を流れる燃料の流量を計測する流量計（１６）と、圧力検出手段の検出値および流量計の計測値が入力されるとともに、計測室内に向けて燃料を噴射する燃料噴射弁（１００）および電磁弁の作動を制御する燃料噴射制御手段（１３）とを備え、燃料噴射制御手段は、計測室内の圧力が内圧設定値の下限値未満のときには、燃料噴射弁から燃料を噴射させて計測室内の圧力を上昇させるとともに、計測室内の圧力が内圧設定値の上限値を超えているときには、電磁弁を開弁させて計測室内の圧力を低下させることにより、計測室内の圧力を内圧設定値に調整する内圧設定手段（Ｓ２〜Ｓ５）と、計測室内の圧力が内圧設定値のときに燃料噴射弁から燃料を所定時間噴射させた後に、計測室内の圧力が内圧設定値の下限値と上限値の範囲内になるように設定された所定時間の間電磁弁を開弁させ、電磁弁の開弁中の流量計の計測値に基づいて燃料噴射弁の燃料噴射量を算出する噴射量算出手段（Ｓ６、Ｓ７）とを備えることを特徴とする。

これによると、計測室内の圧力を内圧設定値に調整する際、燃料噴射弁から燃料を噴射させて計測室内の圧力を上昇させるため、従来装置における計測室内の圧力を設定圧に調整するための専用のポンプやピストン等が不要となり、装置の簡素化および小型化を図ることができる。

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。

本発明の一実施形態に係る噴射量計測装置の構成を示す模式的な図である。一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。一実施形態の作動説明に供するタイムチャートである。

図１に示すように、噴射量計測装置の容器１０は、内部に計測室１１を有し、この計測室１１には燃料が充填されている。

容器１０には、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１２が組み付けられている。この圧力センサ１２は、計測室１１内の圧力の検出値を、燃料噴射制御手段としての制御装置１３に出力する。

制御装置１３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。

容器１０には、計測室１１の燃料を低圧部に排出する燃料排出通路１４が接続されている。この燃料排出通路１４には、制御装置１３によって作動が制御されて燃料排出通路１４を開閉する常閉型の電磁弁１５と、燃料排出通路１４を流れる燃料の流量を計測してその計測値を制御装置１３に出力する流量計１６が配置されている。

容器１０には、検査対象である燃料噴射弁１００が取り付けられるようになっている。そして、燃料噴射弁１００は、制御装置１３によって作動が制御されて、計測室１１内に向けて燃料を噴射するようになっている。

燃料噴射弁１００には、高圧の燃料を蓄えるコモンレール１７から高圧燃料が供給される。また、コモンレール１７にはポンプ１８から高圧燃料が供給される。

図２に、制御装置１３が実行する噴射量計測制御のフローチャートを示す。また、図３に、この噴射量計測制御時の計測室１１内の圧力（以下、内圧Ｐという）の変化例を示す。この噴射量計測制御は、容器１０に燃料噴射弁１００が取り付けられ、計測室１１に燃料が充填された後に実行される。また、１つの燃料噴射弁１００に対して複数の噴射条件のもとで噴射量の測定が行われる。

まず、ステップＳ１では、今回検査する燃料噴射弁１００の噴射量測定に対応した設定値等を決定する。具体的には、後述する内圧設定値の下限値（以下、内圧設定下限値Ｐｌという）、内圧設定値の上限値（以下、内圧設定上限値Ｐｈという）、および第１〜第４所定時間を決定する。

続いて、以下詳述するように、ステップＳ２〜Ｓ５で、燃料噴射弁１００から燃料を噴射させて内圧Ｐを上昇させるとともに、電磁弁１５を開弁させて内圧Ｐを低下させることにより、内圧Ｐを内圧設定値に調整する。なお、ステップＳ２〜Ｓ５が本発明の内圧設定手段に相当する。

まず、ステップＳ２では、燃料噴射弁１００から燃料を第１所定時間噴射させて内圧Ｐを上昇させる。

続いて、ステップＳ３では、圧力センサ１２で検出した内圧Ｐと内圧設定下限値Ｐｌとを比較して、内圧Ｐが内圧設定下限値Ｐｌ以上であるか否かを判定する。

内圧Ｐが内圧設定下限値Ｐｌ未満の場合はステップＳ３でＮＯ判定してステップＳ２に戻り、再びステップＳ２を実行し、ステップＳ３で内圧Ｐが内圧設定下限値Ｐｌ以上であると判定するまで、ステップＳ２、Ｓ３を繰り返し実行する。そして、内圧Ｐが内圧設定下限値Ｐｌ以上になると、ステップＳ３でＹＥＳ判定して、ステップＳ４に進む。

ステップＳ４では、内圧Ｐと内圧設定上限値Ｐｈとを比較して、内圧Ｐが内圧設定上限値Ｐｈ以下であるか否かを判定する。内圧Ｐが内圧設定上限値Ｐｈ以下であれば、ステップＳ４でＹＥＳ判定して、ステップＳ６に進む。一方、内圧Ｐが内圧設定上限値Ｐｈを超えている場合はステップＳ４でＮＯ判定してステップＳ５に進む。

ステップＳ５では、電磁弁１５を第２所定時間開弁させて内圧Ｐを低下させる。ここで、第２所定時間は、内圧Ｐが内圧設定下限値Ｐｌ未満まで低下しないような値に設定されている。

そして、ステップＳ４で内圧Ｐが内圧設定上限値Ｐｈ以下であると判定するまで、ステップＳ４、Ｓ５を繰り返し実行し、内圧Ｐが内圧設定上限値Ｐｈ以下になると、ステップＳ４でＹＥＳ判定して、ステップＳ６に進む。

ステップＳ６では、燃料噴射弁１００から燃料を第３所定時間噴射させる。

続くステップＳ７では、電磁弁１５を第４所定時間開弁させて計測室１１内の燃料を燃料排出通路１４を介して低圧部に排出させる。ここで、第４所定時間は、電磁弁１５が第４所定時間開弁した後の内圧Ｐが内圧設定下限値Ｐｌと内圧設定上限値Ｐｈの範囲内になるような値に設定されている。

また、ステップＳ７では、電磁弁１５の開弁中に燃料排出通路１４を通過する燃料の量を流量計１６にて計測する。この流量計１６にて計測した燃料の量が、第３所定時間の間に燃料噴射弁１００から噴射された燃料の量に相当する。なお、ステップＳ６、Ｓ７が本発明の噴射量算出手段に相当する。

続いて、ステップＳ８では、全ての噴射条件のもとでの噴射量測定が完了したか否かを判定する。全ての噴射条件のもとでの噴射量測定が完了していない場合は、ステップＳ８でＮＯ判定してステップＳ１に戻り、再びステップＳ１〜Ｓ７を実行し、未実施の噴射条件のもとでの噴射量測定を行う。

一方、全ての噴射条件のもとでの噴射量測定が完了した場合は、ステップＳ８でＹＥＳ判定して噴射量計測制御を終了する。

本実施形態では、内圧Ｐを内圧設定値に調整する際、燃料噴射弁１００から燃料を噴射させて内圧Ｐを上昇させるため、従来装置における計測室内の圧力を設定圧に調整するための専用のポンプやピストン等が不要となり、装置の簡素化および小型化を図ることができる。

１０容器
１１計測室
１２圧力センサ（圧力検出手段）
１３制御装置（燃料噴射制御手段）
１４燃料排出通路
１５電磁弁
１６流量計
１００燃料噴射弁

Claims

燃料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（１２）と、
前記計測室内の燃料を排出する燃料排出通路（１４）と、
前記燃料排出通路を開閉する電磁弁（１５）と、
前記燃料排出通路を流れる燃料の流量を計測する流量計（１６）と、
前記圧力検出手段の検出値および前記流量計の計測値が入力されるとともに、前記計測室内に向けて燃料を噴射する燃料噴射弁（１００）および前記電磁弁の作動を制御する燃料噴射制御手段（１３）とを備え、
前記燃料噴射制御手段は、
前記計測室内の圧力が内圧設定値の下限値未満のときには、前記燃料噴射弁から燃料を噴射させて前記計測室内の圧力を上昇させるとともに、前記計測室内の圧力が内圧設定値の上限値を超えているときには、前記電磁弁を開弁させて前記計測室内の圧力を低下させることにより、前記計測室内の圧力を内圧設定値に調整する内圧設定手段（Ｓ２〜Ｓ５）と、
前記計測室内の圧力が内圧設定値のときに前記燃料噴射弁から燃料を所定時間噴射させた後に、前記計測室内の圧力が内圧設定値の下限値と上限値の範囲内になるように設定された所定時間の間前記電磁弁を開弁させ、前記電磁弁の開弁中の前記流量計の計測値に基づいて前記燃料噴射弁の燃料噴射量を算出する噴射量算出手段（Ｓ６、Ｓ７）とを備えることを特徴とする噴射量計測装置。
前記内圧設定手段は、前記計測室内の圧力が内圧設定値の上限値を超えているときには、前記計測室内の圧力が内圧設定値の下限値未満まで低下しないように設定された所定時間の間前記電磁弁を開弁させて、前記計測室内の圧力を低下させることを特徴とする請求項１に記載の噴射量計測装置。
前記燃料排出通路における前記計測室と前記流量計との間に設けられる弁は、前記電磁弁のみ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。