JPH0523610B2 - - Google Patents

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JPH0523610B2
JPH0523610B2 JP60298212A JP29821285A JPH0523610B2 JP H0523610 B2 JPH0523610 B2 JP H0523610B2 JP 60298212 A JP60298212 A JP 60298212A JP 29821285 A JP29821285 A JP 29821285A JP H0523610 B2 JPH0523610 B2 JP H0523610B2
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Japan
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fuel injection
fuel
amount
diaphragm
chamber
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Naoyuki Tsuzuki
Takashi Takahashi
Yukimitsu Oomori
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Toyota Motor Corp
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Toyota Motor Corp
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Description

【発明の詳細な説明】 発明の目的 [産業上の利用分野] 本発明は燃料噴射量測定装置に関し、詳しくは
実際の燃料噴射に則した条件で精度よく燃料噴射
量を測定しえる燃料噴射量測定装置に関する。
[Detailed Description of the Invention] Purpose of the Invention [Field of Industrial Application] The present invention relates to a fuel injection amount measuring device, and more specifically, a fuel injection amount measuring device that can accurately measure the fuel injection amount under conditions consistent with actual fuel injection. Concerning a measuring device.

[従来の技術] 燃料の供給を燃料噴射によつて行なう場合、例
えばデイーゼルエンジンや電子制御燃料噴射装置
を用いたガソリンエンジン等においては、噴射さ
れる燃料量を精度良く制御しなければならないこ
とから、燃料噴射量を正確に測定する燃料噴射量
測定装置が開発・設計や検査等において必要とな
る。そこで従来より種々の燃料噴射量測定装置が
知られており、例えば次の三種類が用いられてい
る。
[Prior Art] When fuel is supplied by fuel injection, for example in a diesel engine or a gasoline engine using an electronically controlled fuel injection device, the amount of fuel injected must be precisely controlled. , a fuel injection amount measurement device that accurately measures the fuel injection amount is required for development, design, inspection, etc. Therefore, various fuel injection amount measuring devices have been known in the past, and for example, the following three types have been used.

(1) ばねで全閉方向に付勢されたピストンを有す
るシリンダを燃料噴射弁の噴出側に接続し、噴
射された燃料量によるピストンの変位量dを検
出し、この変位量dとシリンダの断面積Sとの
積(S×d)から燃料噴射量を測定する。以
下、これをピストン型燃料噴射量測定装置と呼
ぶ。
(1) Connect a cylinder with a piston biased in the fully closed direction by a spring to the injection side of the fuel injection valve, detect the amount of displacement d of the piston due to the amount of injected fuel, and calculate the difference between this amount of displacement d and that of the cylinder. The fuel injection amount is measured from the product (S×d) with the cross-sectional area S. Hereinafter, this will be referred to as a piston type fuel injection amount measuring device.

(2) 実際に燃料噴射が行なわれる燃焼室等の圧力
(これを背圧と呼ぶ)に相当する圧力で燃料を
詰めた密閉容器(体積Vo)内へ燃料噴射を行
なつて、容器内の圧力Pの変化から、噴射され
た燃料の体積Vbを、 dVb/dt=(Vo/E)×(dP/dt) により求める(Eは燃料の体積弾性率[Kg/
cm2])。これを圧力式燃料噴射量測定装置と呼
ぶ。尚、Eは体積弾性率を表わす定数である。
(2) Fuel is injected into a sealed container (volume Vo) filled with fuel at a pressure equivalent to the pressure in the combustion chamber, etc. where fuel injection is actually performed (this is called back pressure). From the change in pressure P, the volume Vb of the injected fuel is determined by dVb/dt = (Vo/E) x (dP/dt) (E is the bulk modulus of fuel [Kg/dt).
cm 2 ]). This is called a pressure-type fuel injection amount measuring device. Note that E is a constant representing the bulk modulus.

(3) 一定時間内に噴射された燃料の量を積算して
検出し、これを噴射回数で除して燃料噴射1回
当りの燃料量を求める。これを蓄積型燃料噴射
量測定装置と呼ぶ。
(3) The amount of fuel injected within a certain period of time is integrated and detected, and this is divided by the number of injections to determine the amount of fuel per fuel injection. This is called an accumulation type fuel injection amount measuring device.

[発明が解決しようとする問題点] しかしながら、これら種々の燃料噴射量測定装
置には、一長一短ともいうべき以下の問題があ
り、猶一層の改良が望まれていた。
[Problems to be Solved by the Invention] However, these various fuel injection amount measuring devices have the following problems, which can be said to have advantages and disadvantages, and further improvements have been desired.

(1‐a) ピストン型燃料噴射量測定装置のように、
変位量dを求めて、シリンダの断面積Sとから
噴射燃料量を求めるものでは、測定の分解能を
上げるためには断面積を小さくしなければなら
ない。ところが、微小な燃料量、例えば0.1mm3
程度の燃料量を正確に求めようとすると最大測
定燃料量を大きくすることが極めて困難となつ
てしまう。従つて、燃料噴射装置の噴射しえる
燃料量の範囲(例えば0〜100mm3/ストローク)
に亘つて、これを精度良く測定することができ
ないという問題があつた。
(1-a) Like a piston type fuel injection amount measuring device,
In the case where the amount of displacement d is determined and the amount of injected fuel is determined from the cross-sectional area S of the cylinder, the cross-sectional area must be made small in order to improve the measurement resolution. However, if the amount of fuel is small, for example 0.1 mm 3
If you try to accurately determine the amount of fuel at a certain level, it becomes extremely difficult to increase the maximum measured fuel amount. Therefore, the range of fuel amount that can be injected by the fuel injection device (for example, 0 to 100 mm 3 /stroke)
Over the years, there has been a problem that it has not been possible to measure this accurately.

(1‐b) また、ピストンを用いた場合には、ピスト
ンの慣性によつて測定にオーバシユートを生じ
てしまい、これが安定となるまで燃料噴射量の
正確な測定ができない。従つて測定の応答性が
低く、高回転で内燃機関を運転するような状況
での燃料噴射量の測定に供することができない
という問題もあつた。
(1-b) Furthermore, when a piston is used, the inertia of the piston causes an overshoot in the measurement, and the fuel injection amount cannot be accurately measured until this becomes stable. Therefore, there was a problem in that the measurement responsiveness was low and the method could not be used to measure the fuel injection amount in situations where the internal combustion engine was operated at high speeds.

(1‐c) ピストンはばねによつて付勢されるので、
燃料噴射が行なわれるシリンダ内の圧力(背
圧)を一定に保つたり、燃料噴射条件のひとつ
としてこれを自在に設定することが極めて困難
であつた。従つて現実の燃料噴射の条件に則し
た実験・測定ができないという問題があつた。
(1-c) Since the piston is biased by a spring,
It has been extremely difficult to keep the pressure (back pressure) in the cylinder where fuel injection is performed constant or to freely set it as one of the fuel injection conditions. Therefore, there was a problem in that it was not possible to conduct experiments and measurements in accordance with actual fuel injection conditions.

(1‐d) 更に、ピストンを用いた場合には、ピスト
ンに摺動抵抗があつて燃料噴射量の正確な測定
がむずかしいという問題があつた。摺動抵抗を
減らそうとすると一般にシール性が犠牲にされ
るので、燃料のリーク量が増え燃料噴射量の測
定精度が悪化する要因となつてしまう。
(1-d) Furthermore, when a piston is used, there is a problem that the piston has sliding resistance, making it difficult to accurately measure the amount of fuel injected. When attempting to reduce sliding resistance, sealing performance is generally sacrificed, which increases the amount of fuel leakage and becomes a factor that deteriorates the measurement accuracy of the fuel injection amount.

(2) 一方、圧力式燃料噴射量測定装置は、容器内
の圧力変化から噴射燃料量を求めるので、気泡
が混入すると測定精度があるくなるという問題
があつた。これは燃料噴射によつて生じた圧力
波が容器内の気泡で反射して、この反射波が測
定上の誤差となつて現われるためである。
(2) On the other hand, since the pressure-type fuel injection amount measuring device determines the amount of injected fuel from pressure changes within the container, there is a problem in that measurement accuracy deteriorates when air bubbles are mixed in. This is because pressure waves generated by fuel injection are reflected by air bubbles within the container, and these reflected waves appear as measurement errors.

(3) 更に、蓄積型燃料噴射量測定装置では、一定
時間内に蓄積された燃料量から1回当りの燃料
噴射量を求めているので、燃料噴射系の動的な
特性、例えば内燃機関の振動(ラフネス等)に
大きな影響を与える噴射燃料量の変動等は測定
することができないという問題があつた。ま
た、この方式では測定の精度を上げるためには
噴射燃料量の蓄積回数(ストローク数)を大き
くとらねばならず、特に内燃機関が低回転で運
転されている状態に対応した燃料噴射を行なつ
ている場合には、噴射燃料量の測定、ひいては
調整に長大な時間を要するという問題があつ
た。この結果、燃料噴射装置の生産性が低下す
る要因ともなつていた。
(3) Furthermore, since the accumulated fuel injection amount measuring device calculates the amount of fuel injection per injection from the amount of fuel accumulated within a certain period of time, it is difficult to measure the dynamic characteristics of the fuel injection system, such as the internal combustion engine. There was a problem in that it was not possible to measure fluctuations in the amount of injected fuel, etc., which greatly affected vibrations (such as roughness). In addition, with this method, in order to improve measurement accuracy, it is necessary to increase the number of times the injected fuel is accumulated (the number of strokes). In this case, there was a problem in that it took a long time to measure and even adjust the amount of injected fuel. As a result, this has also been a factor in reducing the productivity of the fuel injection device.

以上説明したように、従来の燃料噴射量測定装
置では、高い測定精度、広い測定範囲及び測定の
高い応答性の三者を共に満足することができなか
つた。こうした問題は、この他の種々の燃料噴射
量測定装置にあつても大同小異である。この結
果、検査・測定・調整において、燃料噴射系の性
能を、ともすると、定量的に把握できないことが
考えられた。そこで本発明は上記の問題を解決
し、燃料噴射量を好適に測定しえる燃料噴射量測
定装置を提供することを目的としてなされた。
As explained above, conventional fuel injection amount measuring devices have not been able to satisfy all three requirements: high measurement accuracy, wide measurement range, and high measurement responsiveness. These problems are the same in various other fuel injection amount measuring devices. As a result, it was considered that the performance of the fuel injection system could not be quantitatively understood during inspection, measurement, and adjustment. SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made with the object of solving the above-mentioned problems and providing a fuel injection amount measuring device that can suitably measure the amount of fuel injection.

発明の構成 [問題点を解決するための手段] かかる目的を達成すべく、本発明は問題点を解
決するための手段として、次の構成をとつた。即
ち、 燃料噴射弁の噴射側に接続された燃料噴射室の
壁面の一部をダイヤフラムで構成すると共に、該
ダイヤフラムを前記燃料噴射室側に付勢する所定
圧力に保たれた背圧室を設け、更に該ダイヤフラ
ムの変位量を検出する変位量検出手段を設けた燃
料容積検出部と、 前記燃料噴射室へ燃料噴射が行なわれた時の前
記検出されたダイヤフラムの変位量の変動初期に
おけるピーク値を検出するピーク検出部と、 前記ダイヤフラムの変位量のピーク値と実際の
燃料噴射量との対応関係に基づいて、前記ピーク
検出部にて検出された変位量のピーク値から燃料
噴射量を演算して求める燃料噴射量演算手段と、 前記燃料噴射室に接続された吐出弁および該吐
出弁の開弁により前記燃料噴射室から燃料を吐出
させる吐出室を有する燃料吐出部と、 前記燃料噴射室への燃料噴射時には前記吐出弁
を閉弁し、前記燃料噴射の終了後、、噴射された
噴射量に応じた量の燃料を、前記吐出弁の開弁に
より前記燃料噴射室より前記吐出室に排出する燃
料排出制御手段と、 を備えた燃料噴射量測定装置の構成がそれであ
る。
Structure of the Invention [Means for Solving the Problems] In order to achieve the above object, the present invention has the following structure as a means for solving the problems. That is, a part of the wall surface of the fuel injection chamber connected to the injection side of the fuel injection valve is constituted by a diaphragm, and a back pressure chamber maintained at a predetermined pressure that urges the diaphragm toward the fuel injection chamber side is provided. , further comprising: a fuel volume detection unit provided with a displacement amount detection means for detecting the displacement amount of the diaphragm; and a peak value at an initial stage of fluctuation of the detected displacement amount of the diaphragm when fuel injection is performed into the fuel injection chamber. a peak detection unit that detects the displacement amount of the diaphragm, and a fuel injection amount is calculated from the peak value of the displacement amount detected by the peak detection unit based on the correspondence between the peak value of the displacement amount of the diaphragm and the actual fuel injection amount. a fuel injection amount calculation means that calculates the fuel injection amount; a fuel discharge section having a discharge valve connected to the fuel injection chamber and a discharge chamber that discharges fuel from the fuel injection chamber when the discharge valve opens; and the fuel injection chamber. When injecting fuel into the fuel injection chamber, the discharge valve is closed, and after the fuel injection is completed, an amount of fuel corresponding to the injected amount is transferred from the fuel injection chamber to the discharge chamber by opening the discharge valve. This is the configuration of a fuel injection amount measuring device comprising: a fuel discharge control means for discharging fuel; and a fuel injection amount measuring device.

[作用] このように構成された本発明では、燃料噴射室
には燃料噴射弁から燃料が噴射される。このとき
吐出弁は閉弁されているので、燃料噴射室内に噴
射された燃料はダイヤフラムを背圧室側に押圧す
る。すると、ダイヤフラムは噴射された燃料量に
応じて背圧室側に変位するが、ダイヤフラムが変
位しても背圧室は所定の圧力に保持されているの
で、燃料噴射室の圧力も変化しない。このため、
ダイヤフラムの変位量は燃料噴射量のみによつて
決定される。即ち、ダイヤフラムの変位量に他の
因子つまり圧力変化が影響しないから、ダイヤフ
ラムの変位量と燃料噴射量との対応関係が安定
し、変位量が圧力変化で変動しなくなる。
[Operation] In the present invention configured as described above, fuel is injected into the fuel injection chamber from the fuel injection valve. At this time, since the discharge valve is closed, the fuel injected into the fuel injection chamber presses the diaphragm toward the back pressure chamber. Then, the diaphragm is displaced toward the back pressure chamber depending on the amount of injected fuel, but even if the diaphragm is displaced, the back pressure chamber is maintained at a predetermined pressure, so the pressure in the fuel injection chamber does not change. For this reason,
The displacement amount of the diaphragm is determined only by the fuel injection amount. That is, since other factors, that is, changes in pressure, do not affect the amount of displacement of the diaphragm, the correspondence between the amount of displacement of the diaphragm and the amount of fuel injection is stable, and the amount of displacement does not fluctuate due to pressure changes.

また、燃料噴射室への燃料噴射が行われると、
燃料噴射室の容積は短時間の内に急増する。この
ためダイヤフラムの変位量は、一定期間に亘つて
次第に減衰するオーバーシユートやアンダーシユ
ートを繰り返す。このダイヤフラムの減衰振動の
固有振動数、あるいはダイヤフラム変位量の、ピ
ーク値の収束値に対する割合、即ち上記ピーク値
と実際の燃料噴射量との対応関係は、燃料容積検
出部の測定系の諸要素、例えば、燃料噴射室の形
状や構造あるいは燃料の種類等により定まること
が理論的・実験的に確かめられている。
Also, when fuel is injected into the fuel injection chamber,
The volume of the fuel injection chamber increases rapidly within a short period of time. Therefore, the amount of displacement of the diaphragm repeats overshoot and undershoot, which gradually decrease over a certain period of time. The natural frequency of the damped vibration of the diaphragm, or the ratio of the diaphragm displacement amount to the convergence value of the peak value, that is, the correspondence relationship between the peak value and the actual fuel injection amount, is determined by various factors of the measurement system of the fuel volume detection section. It has been theoretically and experimentally confirmed that this is determined by, for example, the shape and structure of the fuel injection chamber, the type of fuel, etc.

そこで本発明では、ピーク検出部によつてダイ
ヤフラム変位量の変動初期におけるピーク値を検
出する。そして、燃料噴射量演算手段によつて、
上記ダイヤフラム変位量のピーク値と実際の燃料
噴射量との対応関係に基づいて、上記検出された
変位量のピーク値から燃料噴射量を演算して求め
ている。
Therefore, in the present invention, the peak value at the initial stage of variation of the diaphragm displacement amount is detected by the peak detection section. Then, by the fuel injection amount calculation means,
Based on the correspondence between the peak value of the diaphragm displacement amount and the actual fuel injection amount, the fuel injection amount is calculated from the detected peak value of the displacement amount.

このように、背圧室を所定圧力に保つことによ
つて実現されるダイヤフラムの変位量と燃料噴射
量との安定した対応関係に立脚し、ダイヤフラム
の変位量の変動初期におけるピーク値から燃料噴
射量を演算するので、検出されたダイヤフラムの
変位量のオーバーシユート、アンダーシユート等
の減衰を待つことなく、燃料噴射量が短時間でし
かも高精度で演算される。この結果、短時間の演
算が要求される高回転域まで燃料噴射量が高精度
で測定される。
In this way, based on the stable correspondence between the displacement of the diaphragm and the amount of fuel injection, which is achieved by maintaining the back pressure chamber at a predetermined pressure, fuel injection is performed from the peak value at the beginning of the fluctuation of the displacement of the diaphragm. Since the fuel injection amount is calculated, the fuel injection amount can be calculated in a short time and with high accuracy without waiting for the detected diaphragm displacement amount to attenuate due to overshoot, undershoot, etc. As a result, the fuel injection amount can be measured with high accuracy even in the high rotation range where short-time calculations are required.

また、燃料噴射量の測定後、燃料排出制御手段
によつて、噴射された燃料量に応じた量の燃料を
速やかに燃料噴射室より吐出室へ排出する。即
ち、噴射量に無関係に燃料を吐出しないから、燃
料噴射室の容積が燃料噴射前には毎回ある程度同
じ量に回復し、ダイヤフラムが戻る位置のバラツ
キの範囲が小さくなる。
Further, after measuring the fuel injection amount, the fuel discharge control means promptly discharges fuel in an amount corresponding to the injected fuel amount from the fuel injection chamber to the discharge chamber. That is, since fuel is not discharged regardless of the injection amount, the volume of the fuel injection chamber is restored to the same amount to some extent every time before fuel injection, and the range of variation in the return position of the diaphragm is reduced.

ここで、燃料容積検出部は、噴射された燃料量
をダイヤフラムの変位量に変換して検出するもの
であり、燃料噴射室と背圧室と両室を隔てるダイ
ヤフラムとを有する。燃料噴射室の容積やダイヤ
フラムの径等は、噴射される燃料量の測定上の上
限に合わせて定めればよい。また背圧室は所定の
圧力に保たれるが、これは応答性の良いレギユレ
ータや定差減圧弁等を背圧室側の圧力系に設ける
といつた構成により実現してもよいし、気体によ
り背圧室の圧力を設定し、所定の体積を有する気
体部分の低い体積弾性率によつて見掛け上一定に
保つよう構成してもよい。
Here, the fuel volume detection section converts the amount of injected fuel into a displacement amount of a diaphragm and detects the amount, and includes a fuel injection chamber, a back pressure chamber, and a diaphragm that separates the two chambers. The volume of the fuel injection chamber, the diameter of the diaphragm, etc. may be determined according to the upper limit of the measurement of the amount of fuel to be injected. In addition, the back pressure chamber is maintained at a predetermined pressure, but this may be achieved by a configuration such as installing a highly responsive regulator, constant differential pressure reducing valve, etc. in the pressure system on the back pressure chamber side. The pressure in the back pressure chamber may be set by , and kept apparently constant by a low bulk modulus of a gas portion having a predetermined volume.

変位量検出手段はダイヤフラムの変位量を検出
するものであつて、直接ダイヤフラムの変位量
(通常は中心位置での変位量)を種々のセンサ、
例えば差動トランスやポテンシヨメータのような
機械的なセンサや光学式センサ等により検出する
よう構成してもよいし、金属薄膜等で形成された
ダイヤフラムを用い電極間との静電容量の変化や
コイルとの間の相互インダクタンスの変化等によ
り電気的、磁気的に検出するよう構成してもよ
い。後者にあつては、非接触式である上、ダイヤ
フラム全体の変位が反映されるので測定精度を高
くすることができるといつた利点を有する。
The displacement amount detection means detects the amount of displacement of the diaphragm, and directly detects the amount of displacement of the diaphragm (usually the amount of displacement at the center position) using various sensors,
For example, it may be configured to detect using a mechanical sensor such as a differential transformer or a potentiometer, or an optical sensor, or a diaphragm formed of a metal thin film may be used to detect changes in capacitance between electrodes. It may also be configured to detect electrically or magnetically based on changes in mutual inductance between the sensor and the coil. The latter method has the advantage that it is a non-contact type, and that the displacement of the entire diaphragm is reflected, making it possible to increase measurement accuracy.

ピーク検出部および燃料噴射量演算手段として
は、ピークホールド回路を備えたデイスクリート
な回路、あるいは、論理演算回路として構成され
ること等が考えられる。
The peak detection section and the fuel injection amount calculation means may be configured as a discrete circuit including a peak hold circuit or a logic operation circuit.

燃料排出制御手段は、燃料噴射室に噴射された
燃料を吐出室へ排出する手段であつて、上記燃料
噴射量演算手段により燃料噴射量を求めた後、噴
射された燃料量に応じた量の燃料を燃料噴射室か
ら排出する手段である。従つて、燃料噴射量演算
手段と同様、デイスクリートな回路もしくは論理
演算回路として構成することができ、更に両者を
一体に構成することも何等差し支えない。
The fuel discharge control means is a means for discharging the fuel injected into the fuel injection chamber to the discharge chamber, and after determining the fuel injection amount by the fuel injection amount calculation means, controls the amount of fuel corresponding to the injected fuel amount. This is a means for discharging fuel from the fuel injection chamber. Therefore, like the fuel injection amount calculation means, it can be constructed as a discrete circuit or a logical operation circuit, and there is no problem in constructing both of them in one piece.

尚、燃料の排出は、燃料噴射毎に実行する必要
はなく、所定回数の燃料噴射毎に実行してもよい
ことはもちろんのことである。
Incidentally, it is needless to say that the fuel discharge does not need to be performed every time fuel injection is performed, and may be performed every predetermined number of fuel injections.

[実施例] 以上説明した本発明の構成を一層明らかにする
為に、次に本発明の好適な実施例について説明す
る。第1図は本発明一実施例としての燃料噴射量
測定装置の概略構成図である。
[Examples] In order to further clarify the configuration of the present invention described above, preferred embodiments of the present invention will be described next. FIG. 1 is a schematic diagram of a fuel injection amount measuring device as an embodiment of the present invention.

図示するように、本実施例の燃料噴射量測定装
置は、燃料容積検出部1、噴射された燃料を吐出
する吐出容器3、燃料噴射量の測定制御を行なう
計測制御部5、及び吐出容器3の吐出弁7,8,
9,10とドレイン排出弁12との開閉を行なう
バルブドライブユニツト14を中心に構成されて
いる。ここで計測制御部5は燃料噴射量演算手段
として、またバルブドライブユニツト14と共に
燃料排出制御手段としても働く。実施例において
燃料噴射量の測定に供される燃料噴射ポンプVE
は4気筒デイーゼルエンジン用の分配型ポンプで
あり、測定用のベンチに配設され、実使用におけ
る駆動源としてのデイーゼルエンジンに替えてモ
ータ15がそのドライブシヤフト17に結合され
ている。ドライブシヤフト17には、3種類のロ
ータ18a,19a,20aが固定されており、
ロータ18a,19a,20aに対向して設けら
れた電磁式ピツクアツプコイル18b,19b,
20bと共に、各々回転数センサ18、気筒判別
センサ19、TDC検出センサ20を形成してい
る。
As shown in the figure, the fuel injection amount measuring device of the present embodiment includes a fuel volume detection section 1, a discharge container 3 that discharges injected fuel, a measurement control section 5 that performs measurement control of the fuel injection amount, and a discharge container 3. discharge valves 7, 8,
It is mainly composed of a valve drive unit 14 that opens and closes the drain discharge valve 12 and the drain discharge valve 12. Here, the measurement control section 5 functions as a fuel injection amount calculation means and, together with the valve drive unit 14, also functions as a fuel discharge control means. Fuel injection pump VE used for measuring fuel injection amount in the example
is a distribution type pump for a four-cylinder diesel engine, which is installed on a bench for measurement, and has a motor 15 coupled to its drive shaft 17 in place of the diesel engine as a driving source in actual use. Three types of rotors 18a, 19a, 20a are fixed to the drive shaft 17,
Electromagnetic pick-up coils 18b, 19b provided opposite to rotors 18a, 19a, 20a,
Together with 20b, they form a rotation speed sensor 18, a cylinder discrimination sensor 19, and a TDC detection sensor 20, respectively.

分配型の燃料噴射ポンプVEは、図示しない内
部のフイードポンプによつて燃料タンク22より
燃料を吸い上げ、周知の加圧ポンプ室内へ送り込
む。図示しないプランジヤによつて加圧された燃
料は、4気筒分用意されたデリバリバルブ23の
ひとつを介して燃料噴射弁24へ圧送される。第
1図にはデリバリバルブ23と燃料噴射弁24と
は1系統のみを示した。尚、オーバフローした燃
料はオーバフローパイプ26により燃料タンク2
2に戻される。
The distribution type fuel injection pump VE sucks up fuel from the fuel tank 22 using an internal feed pump (not shown) and sends it into a well-known pressurizing pump chamber. Fuel pressurized by a plunger (not shown) is fed under pressure to a fuel injection valve 24 through one of the delivery valves 23 provided for four cylinders. In FIG. 1, only one system of delivery valve 23 and fuel injection valve 24 is shown. Incidentally, the overflowed fuel is transferred to the fuel tank 2 through the overflow pipe 26.
Returned to 2.

燃料噴射弁24の噴射側は燃料容積検出部1の
燃料噴射側ポート30に配管されている。燃料容
積検出部1は、ダイヤフラム31を備えたダイヤ
フラム室33を中心に伝播通路34,35を介し
て燃料噴射室36と背圧室37とをほぼ対称に配
した構成を有する。
The injection side of the fuel injection valve 24 is connected to a fuel injection side port 30 of the fuel volume detection section 1 . The fuel volume detection unit 1 has a configuration in which a fuel injection chamber 36 and a back pressure chamber 37 are arranged approximately symmetrically around a diaphragm chamber 33 having a diaphragm 31 via propagation passages 34 and 35.

燃料噴射室36は、燃料噴射側ポート30の反
対側に排出ポート38を備え、側壁の一部がステ
ンレス薄膜の隔壁39をなしている。一方、背圧
室37も2つのポート40,41を備え、その側
壁の一部が同様の隔壁43をなしている。これら
の隔壁39,43は、燃料噴射室36、背圧室3
7を伝播通路34,35から各々隔てている。伝
播通路34,35及びダイヤフラム室33内に
は、絶縁性が高く所定の誘電率を有する液体、こ
こではシリコン油が充填・封入されており、燃料
噴射弁24より燃料噴射室36に圧送された燃料
による隔壁39の変位、即ち燃料噴射室36の容
積変化は伝播通路34のシリコン油を介してダイ
ヤフラム31に伝達され、ダイヤフラム31を変
位させる。ダイヤフラム31の変位は、伝播通路
35のシリコン油を介して今ひとつの隔壁43に
伝達されて隔壁43を変位させ、背圧室37の容
積を変化させる。ここで、背圧室37は、背圧室
37に設けられた2つのポート40,41の一方
が定圧力室45に連通され、定圧の窒素ガス
(N2)により満たされている。従つて、ダイヤフ
ラム31の変位によつて隔壁43が押されても、
気体(N2)の低い体積弾性率と定圧力室45を
含めた十分なデツドボリユームとによつて背圧室
37の圧力は一定に保たれる。窒素ガスの圧力は
燃料噴射量の測定条件のひとつとして10〜60Kg/
cm2の間で任意に設定可能であるが、誤つて過大な
圧力が加わつた場合を考慮して、背圧室37の今
ひとつのポート41には作動圧100Kg/cm2の安全
弁47が備えられている。
The fuel injection chamber 36 has a discharge port 38 on the opposite side of the fuel injection side port 30, and a part of the side wall forms a partition wall 39 made of a stainless steel thin film. On the other hand, the back pressure chamber 37 also includes two ports 40 and 41, and a portion of its side wall forms a similar partition wall 43. These partition walls 39 and 43 are connected to the fuel injection chamber 36 and the back pressure chamber 3.
7 from the propagation passages 34 and 35, respectively. The propagation passages 34 and 35 and the diaphragm chamber 33 are filled with a liquid having high insulation properties and a predetermined dielectric constant, silicone oil in this case, and is pumped into the fuel injection chamber 36 from the fuel injection valve 24. The displacement of the partition wall 39 due to the fuel, that is, the change in the volume of the fuel injection chamber 36 is transmitted to the diaphragm 31 via the silicone oil in the propagation passage 34, causing the diaphragm 31 to be displaced. The displacement of the diaphragm 31 is transmitted to the other partition wall 43 via the silicone oil in the propagation passage 35, displacing the partition wall 43 and changing the volume of the back pressure chamber 37. Here, one of the two ports 40 and 41 provided in the back pressure chamber 37 communicates with the constant pressure chamber 45, and the back pressure chamber 37 is filled with constant pressure nitrogen gas (N 2 ). Therefore, even if the partition wall 43 is pushed due to the displacement of the diaphragm 31,
The pressure in the back pressure chamber 37 is kept constant due to the low bulk modulus of the gas (N 2 ) and the sufficient dead volume including the constant pressure chamber 45. The pressure of nitrogen gas is 10 to 60 kg/1 as one of the conditions for measuring the amount of fuel injection.
It can be set arbitrarily between cm2 , but in consideration of the case where excessive pressure is accidentally applied, the other port 41 of the back pressure chamber 37 is equipped with a safety valve 47 with an operating pressure of 100 kg/ cm2. ing.

ダイヤフラム室33は、第2図として示した拡
大図に明らかなように、中央に厚さ100μmオーダ
の金属薄膜のダイヤフラム31を備えており、ダ
イヤフラム31に対向する両サイドの内壁には独
立した2つの電極51,52がダイヤフラム31
と同心円状に蒸着により形成されている。ダイヤ
フラム室33を満たすシリコン油は、高い絶縁性
と一定の誘電率とを有するので、金属薄膜のダイ
ヤフラム31と各電極51,52間にはその離間
距離に応じた容量が存在する。ダイヤフラム31
及び電極51,52に接続された伝送部55は、
この容量を検出するものである。容量の検出方法
については後述する。
As is clear from the enlarged view shown in FIG. 2, the diaphragm chamber 33 has a diaphragm 31 made of a thin metal film on the order of 100 μm thick in the center, and two independent walls on the inner walls on both sides facing the diaphragm 31. The two electrodes 51 and 52 are connected to the diaphragm 31.
It is formed concentrically by vapor deposition. Since the silicone oil filling the diaphragm chamber 33 has high insulating properties and a constant dielectric constant, a capacitance exists between the metal thin film diaphragm 31 and each electrode 51, 52 depending on the distance between them. diaphragm 31
and the transmission section 55 connected to the electrodes 51 and 52,
This capacity is detected. The method for detecting the capacitance will be described later.

燃料噴射によつて燃料噴射室36へ送り込ま
れ、隔壁39を押して燃料噴射室36の容積を変
化させた燃料は、後述する燃料量の測定が終了す
ると排出ポート38より吐出パイプ58を介し
て、内圧を一定(大気圧)に保たれた吐出容器3
に排出される。燃料噴射室36は吐出パイプ58
を介して容器内のデリバリパイプ60に連通して
おり、デリバリパイプ60には4個の吐出弁7,
8,9,10が設けられているので、この吐出弁
7,8,9,10を開弁することにより、燃料の
吐出が行なわれる。吐出された燃料は吐出容器3
の底部に貯溜されるが、貯溜量が所定量以上とな
ると、オーバフロースイツチ62が作動してこれ
を検出し、バルブドライブユニツト14によりド
レインバルブ12が開弁されて燃料はドレイン通
路63を介してリザーバタンク64に排出され
る。尚、吐出容器3には容器内の圧力を検出する
圧力ゲージ65と安全弁66とが、ドレイン通路
63には手動バルブ68が、各々設けられてい
る。
The fuel that is sent into the fuel injection chamber 36 by fuel injection and presses the partition wall 39 to change the volume of the fuel injection chamber 36 is discharged from the discharge port 38 via the discharge pipe 58 after the measurement of the amount of fuel, which will be described later, is completed. Discharge container 3 whose internal pressure is kept constant (atmospheric pressure)
is discharged. The fuel injection chamber 36 is a discharge pipe 58
The delivery pipe 60 has four discharge valves 7,
Since discharge valves 8, 9, and 10 are provided, fuel is discharged by opening these discharge valves 7, 8, 9, and 10. The discharged fuel is transferred to the discharge container 3.
However, when the stored amount exceeds a predetermined amount, the overflow switch 62 operates to detect this, and the valve drive unit 14 opens the drain valve 12 and the fuel flows through the drain passage 63. It is discharged into the reservoir tank 64. The discharge container 3 is provided with a pressure gauge 65 and a safety valve 66 for detecting the pressure inside the container, and the drain passage 63 is provided with a manual valve 68.

燃料噴射ポンプVEにより圧送される燃料は、
以上説明したように、燃料容積検出部1の燃料噴
射室36に送り込まれて、一旦燃料噴射室36の
容積を変化させ、その後、吐出容器3の吐出弁
7,8,9,10を開くことにより、吐出容器3
内に吐出されるが、燃料噴射ポンプVEの作動に
同期して行なわれる燃料噴射室36容積変化の検
出や上述した吐出弁7,8,9,10の開弁制御
等は、計測制御部5及びこれが駆動するドライブ
ユニツト14によつて行なわれる。
The fuel pumped by the fuel injection pump VE is
As explained above, the fuel is sent into the fuel injection chamber 36 of the fuel volume detection unit 1, the volume of the fuel injection chamber 36 is changed once, and then the discharge valves 7, 8, 9, 10 of the discharge container 3 are opened. Accordingly, the discharge container 3
However, detection of volumetric changes in the fuel injection chamber 36, which is performed in synchronization with the operation of the fuel injection pump VE, and control to open the above-mentioned discharge valves 7, 8, 9, and 10, etc., are performed by the measurement control unit 5. This is performed by the drive unit 14.

計測制御部5は、既述した回転数センサ18、
気筒判別センサ19、TDCセンサ20や伝送部
55からの信号を入力し、ドライブユニツト14
を介して吐出弁7,8,9,10を所定のタイミ
ングで開弁制御すると共に、燃料噴射ポンプVE
の燃料噴射量をほぼリアルタイムで計測し、計測
結果をCRTデイスプレイ70上に表示するよう
構成されている。また、計測制御部5は、更に他
の制御装置、例えばホストコンピユータ等に測定
結果等を出力する。そこで次に、計測制御部5及
びバルブドライブユニツト14の内部構成を、伝
送部55の回路構成と共に、第3図に依拠して説
明する。
The measurement control unit 5 includes the rotation speed sensor 18 described above,
Signals from the cylinder discrimination sensor 19, TDC sensor 20, and transmission section 55 are input to the drive unit 14.
The discharge valves 7, 8, 9, and 10 are controlled to open at predetermined timing via the fuel injection pump VE.
The fuel injection amount is measured almost in real time, and the measurement results are displayed on a CRT display 70. Furthermore, the measurement control unit 5 further outputs the measurement results and the like to another control device, such as a host computer. Next, the internal configuration of the measurement control section 5 and the valve drive unit 14 will be explained with reference to FIG. 3, together with the circuit configuration of the transmission section 55.

伝送部55は発振器Os、2つのオペアンプOP
1,OP2、除算器Dv、補償増幅器Ag、V/I
変換器Cv及び同一の抵抗値を有する3個の精密
抵抗器R1,R2,R3から構成されている。発
振器Osの接地側の端子はダイヤフラム室33の
ダイヤフラム31に接続されており、他端は精密
抵抗器R1を介して、他の2つの精密抵抗器R
2,R3及びオペアンプOP1に接続されている。
精密抵抗器R2,R3の他端は、ダイヤフラム3
1に対向する電極51,52に各々接続されてい
る。既述したように、ダイヤフラム31と電極5
1,52の間にはその離間距離dに応じた容量が
存在するので、これを第3図では可変容量コンデ
ンサC1,C2として示した。
The transmission section 55 includes an oscillator Os and two operational amplifiers OP.
1, OP2, divider Dv, compensation amplifier Ag, V/I
It consists of a converter Cv and three precision resistors R1, R2, R3 with the same resistance value. The ground side terminal of the oscillator Os is connected to the diaphragm 31 of the diaphragm chamber 33, and the other end is connected to two other precision resistors R via a precision resistor R1.
2, connected to R3 and operational amplifier OP1.
The other ends of precision resistors R2 and R3 are connected to diaphragm 3.
1 and are connected to electrodes 51 and 52 facing each other. As mentioned above, the diaphragm 31 and the electrode 5
Since there is a capacitance between capacitors 1 and 52 according to the distance d between them, these are shown as variable capacitance capacitors C1 and C2 in FIG.

また、オペアンプOP2の入力端子は、一方が
上記精密抵抗器R2及び電極51に、他方が精密
抵抗器R3及び電極52に接続されている。この
結果、上記精密抵抗器R1,R2,R3及び可変
容量コンデンサC1,C2が形成する回路に発振
器Osより流れる電流I1,I2に基づいて、オ
ペアンプOP1,OP2の出力電圧が定まることに
なる。即ち、オペアンプOP1の出力電圧V1は
K1を比例係数として、 V1=K1×(I1+I2) 一方、オペアンプOP2の出力電圧V2はK2
を比例定数として、 V2=K2×(I1−I2) となる。そこで両オペアンプOP1,OP2の出力
を除算器Dvに入力して除算V2/V1を行ない、そ
の出力を補償増幅器Agによつて補償すると、(I1
−I2)/(I1+I2)に比例した出力電圧Voを得
ることができる。電流I1,I2は、各々ダイヤ
フラム31が電極51,52との間に形成する容
量C1,C2に対応しているので、結果的に出力
電圧Voは(C1−C2)/(C1+C2)に比例して
いることになる。この出力電圧VoはV/I変換
器Cvを介して計測制御部5に出力される。尚、
V/I変換器Cvは、伝送における耐ノイズ性を
良好なものにするために、出力電圧Voを4−
20mAの電流信号に変換するものである。
Furthermore, one input terminal of the operational amplifier OP2 is connected to the precision resistor R2 and the electrode 51, and the other is connected to the precision resistor R3 and the electrode 52. As a result, the output voltages of the operational amplifiers OP1, OP2 are determined based on the currents I1, I2 flowing from the oscillator Os into the circuit formed by the precision resistors R1, R2, R3 and the variable capacitance capacitors C1, C2. That is, the output voltage V1 of the operational amplifier OP1 is expressed as V1=K1×(I1+I2) with K1 as a proportional coefficient, while the output voltage V2 of the operational amplifier OP2 is expressed as K2.
Assuming that is a constant of proportionality, V2=K2×(I1−I2). Therefore, if the outputs of both operational amplifiers OP1 and OP2 are input to the divider Dv and the division V2/V1 is performed, and the output is compensated by the compensation amplifier Ag, (I1
−I2)/(I1+I2) can be obtained. Since the currents I1 and I2 correspond to the capacitances C1 and C2 formed between the diaphragm 31 and the electrodes 51 and 52, respectively, the output voltage Vo is proportional to (C1-C2)/(C1+C2). This means that This output voltage Vo is output to the measurement control section 5 via the V/I converter Cv. still,
The V/I converter Cv has an output voltage Vo of 4-
This converts it into a 20mA current signal.

計測制御部5は、周知のCPU71、ROM7
2、RAM73を中心に論理演算回路として構成
されている。CPU71は、バス75によりROM
72、RAM73やデータの入出力を行なう各ポ
ートと相互に接続されている。データの入力を行
なう入力ポートとしてはパルス入力ポート77、
アナログ入力ポート78が、一方データの出力を
行なう出力ポートとしては外部出力ポート80、
吐出弁制御出力ポート81が、更には入出力を共
に行なうものとしては、CRTデイスプレイ70
やキーボードパネル83とデータを遺り取りする
ターミナル入出力ポート84がある。CPU71
は、予めROM72に格納されたプログラムに従
つて、データの演算や各ポートを介したデータの
入出力等を実行する。パルス入力ポート77に
は、既述した回転数センサ18、気筒判別センサ
19、TDCセンサ20が各々接続されているの
で、CPU71はパルス入力ポート77を介して、
燃料噴射ポンプVEの回転数Nやどの気筒が燃料
噴射タイミングにあるかといつた気筒判別信号D
あるいは燃料噴射の行なわれる気筒のピストンが
上死点に至つたタイミングTDC等を読み取るこ
とができる。一方、アナログ入力ポート78は、
伝送部55より送られる4−20mAの電流信号を
電圧信号に変換するI/V変換器85に接続され
ており、CPU71は、ダイヤフラム31の変位
に応じた信号(C1−C2)/(C1+C2)をこのア
ナログ入力ポート78を介して入力する。
The measurement control unit 5 includes a well-known CPU 71 and a ROM 7.
2. It is configured as a logical operation circuit centered around the RAM 73. The CPU 71 is connected to the ROM by the bus 75.
72, RAM 73, and each port for data input/output. The input ports for inputting data include a pulse input port 77;
The analog input port 78 is an external output port 80 as an output port for outputting data.
The discharge valve control output port 81 also inputs and outputs the CRT display 70.
There are also a keyboard panel 83 and a terminal input/output port 84 for transferring data. CPU71
executes data calculations, data input/output via each port, etc. according to a program stored in the ROM 72 in advance. The pulse input port 77 is connected to the rotation speed sensor 18, cylinder discrimination sensor 19, and TDC sensor 20, respectively.
Cylinder discrimination signal D indicating the rotational speed N of the fuel injection pump VE and which cylinder is at the fuel injection timing
Alternatively, it is possible to read the timing TDC, etc. at which the piston of the cylinder in which fuel injection is performed reaches top dead center. On the other hand, the analog input port 78 is
It is connected to an I/V converter 85 that converts a 4-20mA current signal sent from the transmission section 55 into a voltage signal, and the CPU 71 converts a signal (C1-C2)/(C1+C2) according to the displacement of the diaphragm 31. is input through this analog input port 78.

また、I/V変換器85の出力信号はピーク検
出部としてのピークホールド部86にも入力され
ており、ピークホールド部86は、I/V変換器
85より常時送られてくる容積信号Vのピーク値
Vpを保持するよう構成されている。これにより、
CPU71は、アナログ入力ポート78を介して、
ダイヤフラム31の変位に応じた信号(C1−
C2)/(C1+C2)のピーク値をいつでも入力す
ることができる。このピークホールド部86に保
持されているダイヤフラム31の変位に応じた信
号のピーク値Vpは、CUP71によりピークホー
ルド部86がリセツトされるまで保持されること
になる。
The output signal of the I/V converter 85 is also input to a peak hold section 86 as a peak detection section, and the peak hold section 86 receives the volume signal V constantly sent from the I/V converter 85. peak value
Configured to hold Vp. This results in
The CPU 71 via the analog input port 78
A signal corresponding to the displacement of the diaphragm 31 (C1-
You can input the peak value of C2)/(C1+C2) at any time. The peak value Vp of the signal held in the peak hold section 86 according to the displacement of the diaphragm 31 is held until the peak hold section 86 is reset by the CUP 71.

外部出力ポート80は、図示しないプリンタ、
モニタテレビ、警告灯あるいはホストコンピユー
タ等に接続されており、CPU71の指令に応じ
て、プリント信号Prnt、ビデオ信号Vd、回転数
信号Sn、燃料噴射量信号Sτ、警告信号Swn等を
出力するのに供される。また、吐出弁制御出力ポ
ート81は、バルブドライブユニツト14内の4
つの駆動回路87,88,89,90に接続され
ており、CPU71は吐出弁制御出力ポート81
を介して制御信号を出力することにより、駆動回
路87,88,89,90に各々接続された吐出
弁7,8,9,10を開弁制御することができ
る。
The external output port 80 is connected to a printer (not shown),
It is connected to a monitor TV, warning light, host computer, etc., and outputs a print signal Prnt, video signal Vd, rotational speed signal Sn, fuel injection amount signal Sτ, warning signal Swn, etc. according to the commands of the CPU 71. Served. Further, the discharge valve control output port 81 is connected to the four ports in the valve drive unit 14.
The CPU 71 is connected to three drive circuits 87, 88, 89, and 90, and the CPU 71 is connected to the discharge valve control output port 81.
By outputting a control signal through the controller, the opening of the discharge valves 7, 8, 9, and 10 connected to the drive circuits 87, 88, 89, and 90, respectively, can be controlled.

尚、バルブドライブユニツト14には、ドレイ
ンバルブ12を駆動するための2入力NANDゲ
ート92と駆動回路94とが内蔵されており、2
入力NANDゲート92の一方の入力がオーバフ
ロースイツチ62に、他方の入力が手動操作スイ
ツチ96に各々接続されている。従つて、吐出容
器3内の燃料が増えてオーバフロースイツチ62
がオンとなるか手動操作スイツチ96がオン操作
された時、ドレインバルブ12は開弁される。
The valve drive unit 14 has a built-in 2-input NAND gate 92 and a drive circuit 94 for driving the drain valve 12.
One input of the input NAND gate 92 is connected to the overflow switch 62, and the other input is connected to the manually operated switch 96. Therefore, the amount of fuel in the discharge container 3 increases and the overflow switch 62 is activated.
When the drain valve 12 is turned on or the manual operation switch 96 is turned on, the drain valve 12 is opened.

次に、計測制御部5による燃料噴射量の計測に
ついて、第4図のフローチヤート及び第5図のタ
イミングチヤートを用いて説明する。計測制御部
5は、電源が投入されるとステツプ100より処理
を開始する。まず、ステツプ100では、CPU71
の内部レジスタ等のクリア等所謂初期化の処理を
行ない。続くステツプ110では、燃料噴射量の計
測における零点較正のための零点読取タイミング
θ1、容積信号ピーク値Vpの読取タイミングθ
2、定常容積信号Vmの読取タイミングθ3、燃
料吐出タイミングθ4,θ5、容積信号Vと燃料
噴射室36の燃料量Fとの比較定数k、燃料噴射
の初期回数IN及び燃料噴射回数N(N>IN)等
の設定処理が次のように行なわれる。
Next, the measurement of the fuel injection amount by the measurement control section 5 will be explained using the flowchart of FIG. 4 and the timing chart of FIG. 5. The measurement control unit 5 starts processing from step 100 when the power is turned on. First, in step 100, CPU71
Performs so-called initialization processing such as clearing internal registers, etc. In the following step 110, the zero point reading timing θ1 for zero point calibration in the measurement of the fuel injection amount and the reading timing θ of the volume signal peak value Vp are determined.
2. Reading timing θ3 of steady volume signal Vm, fuel discharge timing θ4, θ5, comparison constant k between volume signal V and fuel amount F in fuel injection chamber 36, initial number of fuel injections IN, and number of fuel injections N (N> IN) etc. setting processing is performed as follows.

モータ15が起動されて計測が開始されると、
燃料噴射弁24がリフトされ、燃料の噴射が行な
われる。次に、計測制御回路5は、適当なタイミ
ング(デフオルト値)で吐出弁7,8,9,10
を開・閉弁しながら、伝送部55より入力された
ダイヤフラム31の静電容量に基づく容積信号V
をCRTデイスプレイ70上に表示する。ダイヤ
フラム31の静電容量に基づく容積信号Vの変化
はクランク角度0〜720゜を横軸としてCRTデイ
スプレイ70上に表示されるので、測定者は、
CRTデイスプレイ70上に表示される容積信号
Vに基づいて各タイミングθ1,θ2,θ3,θ
4,θ5の設定を各々キーボードパネル83を用
いて行なう。
When the motor 15 is started and measurement starts,
The fuel injection valve 24 is lifted and fuel is injected. Next, the measurement control circuit 5 controls the discharge valves 7, 8, 9, 10 at an appropriate timing (default value).
While opening and closing the valve, a volume signal V based on the capacitance of the diaphragm 31 inputted from the transmission section 55
is displayed on the CRT display 70. Since the change in the volume signal V based on the capacitance of the diaphragm 31 is displayed on the CRT display 70 with the horizontal axis representing the crank angle of 0 to 720 degrees, the measurer can:
Each timing θ1, θ2, θ3, θ is determined based on the volume signal V displayed on the CRT display 70.
4 and θ5 are each set using the keyboard panel 83.

ここで第5図タイミングチヤートの容積信号V
の一例を表わすグラフを用いて上記各タイミング
θ1,θ2,θ3,θ4,θ5について説明す
る。
Here, the volume signal V in the timing chart of FIG.
The above timings θ1, θ2, θ3, θ4, and θ5 will be explained using a graph showing an example.

零点読取タイミングθ1とは、容積信号Vが計
測開始前のレベルに低下したときの容積信号Vを
読取るときのクランク角度のことをいい、吐出弁
7,8,9,10が作動して燃料噴射室36内に
流入した燃料を吐出容器3へと排出した時にダイ
ヤフラム31は初期の位置に戻るので、この時、
容積信号Vは計測開始前のレベルに復帰している
ことになる。
Zero point reading timing θ1 refers to the crank angle at which the volume signal V is read when the volume signal V has decreased to the level before starting measurement, and the discharge valves 7, 8, 9, and 10 operate to inject fuel. Since the diaphragm 31 returns to its initial position when the fuel that has entered the chamber 36 is discharged into the discharge container 3, at this time,
This means that the volume signal V has returned to the level before the start of measurement.

容積信号ピーク値Vpの読取タイミングθ2と
は、後述されるが、燃料が燃料噴射室36内に噴
射された直後のピークホールド部86に保持され
ている噴射毎の容積信号Vのピーク値を読取る時
のクランク角度のことをいう。
Although the reading timing θ2 of the volume signal peak value Vp is described later, the peak value of the volume signal V for each injection held in the peak hold section 86 immediately after fuel is injected into the fuel injection chamber 36 is read. It refers to the crank angle at the time.

定常容積信号Vmの読取タイミングθ3とは、
燃料が燃料噴射室36内に噴射された後、容積信
号Vが一定レベルに落ち着いた任意の時期に容積
信号Vを読取る時のクランク角度のことをいう。
The reading timing θ3 of the steady volume signal Vm is
This refers to the crank angle at which the volume signal V is read at an arbitrary time when the volume signal V has settled down to a certain level after the fuel is injected into the fuel injection chamber 36.

燃料吐出タイミングθ4とは、上記定常容積信
号Vmの読取後に、吐出弁7,8,9,10を開
弁して燃料噴射室36内の燃料を吐出容器3へと
吐出する時のクランク角度のことをいう。
The fuel discharge timing θ4 is the crank angle at which the discharge valves 7, 8, 9, and 10 are opened to discharge the fuel in the fuel injection chamber 36 into the discharge container 3 after reading the steady volume signal Vm. Say something.

燃料吐出タイミングθ5とは、上記容積信号ピ
ーク値Vpの読取後に、吐出弁7,8,9,10
を開弁して燃料噴射室36内の燃料を吐出容器3
へと吐出する時のクランク角度のことをいう。
The fuel discharge timing θ5 means that the discharge valves 7, 8, 9, 10 are activated after the volume signal peak value Vp is read.
The valve is opened and the fuel in the fuel injection chamber 36 is discharged from the container 3.
Refers to the crank angle when discharging to.

更に、ステツプ110では、容積信号Vと燃料噴
射室36内の燃料量Fとを関係づける比例定数k
や燃料噴射の初期回数IN及び燃料噴射回数N(N
>IN)等の設定も各々キーボードパネル83を
用いて行なわれる。
Furthermore, in step 110, a proportionality constant k is determined that relates the volume signal V to the fuel amount F in the fuel injection chamber 36.
, the initial number of fuel injections IN and the number of fuel injections N (N
>IN) and other settings are also performed using the keyboard panel 83.

以上の各設定を終えると、処理は燃料噴射量の
計測を行なうべくステツプ120以降に進む。
After completing each of the above settings, the process proceeds to step 120 and subsequent steps to measure the fuel injection amount.

ステツプ120では、噴射回数を示す変数nを零
に戻す作業を行なう。この変数nは燃料噴射回数
を表わすので、ここで零にするのである。次に、
処理はステツプ130に進み、噴射回数を示す変数
nをインクリメントする。このステツプ120ない
し130の処理を終えると、処理は、ステツプ140に
おいて、クランク角θが零点容積信号Voの読取
タイミングθ1に至つているか否かを判断するこ
とになる。クランク角θは、TDCセンサ20か
らパルス入力ポート77を介して入力される上死
点のタイミングTDCを基準とし、回転数センサ
18より入力される回転数信号N(30゜CA毎に出
力される)を用いて検出することができる。クラ
ンク角度θが零点読取タイミングのクランク角θ
1に至つていなければ、クランク角θがクランク
角θ1に至るまでウエイトをかけることになり、
クランク角θがクランク角θ1に至つた時に初め
て処理は次のステツプ150に進む。
In step 120, a variable n indicating the number of injections is returned to zero. Since this variable n represents the number of fuel injections, it is set to zero here. next,
The process proceeds to step 130, where a variable n indicating the number of injections is incremented. After completing the processing of steps 120 to 130, the processing proceeds to step 140, where it is determined whether the crank angle .theta. has reached the reading timing .theta.1 of the zero point volume signal Vo. The crank angle θ is based on the timing TDC of top dead center inputted from the TDC sensor 20 via the pulse input port 77, and the rotational speed signal N inputted from the rotational speed sensor 18 (outputted every 30° CA). ) can be used for detection. Crank angle θ at zero point reading timing
If the crank angle θ has not reached 1, a weight is applied until the crank angle θ reaches the crank angle θ1.
Only when the crank angle θ reaches the crank angle θ1 does the process proceed to the next step 150.

ステツプ150では、零点の容積信号Voの読み取
りが行なわれる。これは、燃料噴射直前における
ダイヤフラム31の変位量を燃料噴射測定用の零
点とし、計測系の各種のドリフトによる測定誤差
を除くために行なわれる。この零点における容積
信号Voの読み取りを終えると、処理はステツプ
160に進む。ステツプ160では、容積信号Vと燃料
噴射室36内の燃料量とを関係づける比例定数k
を用いて、零点の容積信号Voに基づく燃料噴射
室36内の燃料量Fo(=k×Vo)を算出する。
ここで、ダイヤフラム31の変位量が容積信号V
に基づいて算出され、この容積信号Vと燃料噴射
室36内の燃料量Fとが比例関係にあることにつ
いて説明する。
In step 150, the zero point volume signal Vo is read. This is done in order to use the amount of displacement of the diaphragm 31 immediately before fuel injection as the zero point for fuel injection measurement, and to eliminate measurement errors due to various drifts in the measurement system. After reading the volume signal Vo at this zero point, the process proceeds to step
Proceed to 160. In step 160, a proportionality constant k relating the volume signal V and the amount of fuel in the fuel injection chamber 36 is determined.
is used to calculate the amount of fuel Fo (=k×Vo) in the fuel injection chamber 36 based on the volume signal Vo at the zero point.
Here, the amount of displacement of the diaphragm 31 is the volume signal V
The fact that this volume signal V and the fuel amount F in the fuel injection chamber 36 are in a proportional relationship will be explained below.

ダイヤフラム31の変位量はアナログ入力ポー
ト78を介して読みこまれるが、伝送部55より
入力される信号は、記述したように、ダイヤフラ
ム31が電極51,52との間に形成する容量C
1,C2に関して、(C1−C2)/(C1+C2)に
比例したものである。この容量C1,C2は、各
電極51,52の面積をA、ダイヤフラム室33
内の封入されたシリコン油の誘電率をε、ダイヤ
フラム31と電極51,52との距離の平均値を
do、噴射燃料量によるダイヤフラム31の変位
量をΔdとすると、 C1=ε×A/(do−Δd) ……(1) C2=ε×A/(do+Δd) ……(2) となる。従つて、式(1),(2)より、 Δd/do=(C1−C2)/(C1+C2) ……(3) を得る。距離doは定数なので、式(3)より伝送部
55の出力信号である容積信号Vはダイヤフラム
31の変位量Δdに対応していることがわかる。
The amount of displacement of the diaphragm 31 is read through the analog input port 78, but the signal input from the transmission section 55 is based on the capacitance C formed between the diaphragm 31 and the electrodes 51 and 52, as described above.
1, C2 is proportional to (C1-C2)/(C1+C2). These capacitances C1 and C2 are determined by the area of each electrode 51 and 52 being A, and the area of the diaphragm chamber 33.
The dielectric constant of the silicone oil sealed in the diaphragm 31 and the electrodes 51 and 52 is the average value of the distance between
do, and the amount of displacement of the diaphragm 31 due to the amount of injected fuel is Δd, then C1=ε×A/(do−Δd)...(1) C2=ε×A/(do+Δd)...(2). Therefore, from equations (1) and (2), we obtain Δd/do=(C1−C2)/(C1+C2)...(3). Since the distance do is a constant, it can be seen from equation (3) that the volume signal V, which is the output signal of the transmission section 55, corresponds to the displacement amount Δd of the diaphragm 31.

また、本実施例では、ダイヤフラム31の変位
量Δdと燃料噴射室36内の燃料量Fとの間には、
第6図に示すように、比例関係が存在することが
予め実験的に確かめられているので、F=k1×
Δd(k1は係数)として表わされ、更に、ダイヤフ
ラム31の変位量Δdは容積信号Vに対応してい
るので、結果として、燃料量Fは、F=k×Vと
して表わされることになる。
Furthermore, in this embodiment, there is a difference between the displacement amount Δd of the diaphragm 31 and the fuel amount F in the fuel injection chamber 36.
As shown in Figure 6, the existence of a proportional relationship has been experimentally confirmed, so F=k1×
Since the amount of displacement Δd of the diaphragm 31 corresponds to the volume signal V, as a result, the fuel amount F is expressed as F=k×V.

ステツプ160に続くステツプ170では、クランク
角θが燃料噴射後の容積信号ピーク値Vpの読取
タイミングθ2に至つているか否かの判断が行な
われる。クランク角θがクランク角θ2に至つて
いなければ、クランク角θ2に至るまでウエイト
をかけることになり、クランク角θがθ2に至つ
た時に初めて処理は次のステツプ180に進むこと
になる。ステツプ180では、CPU71はピークホ
ールド部86に保持されている容積ピーク値Vp
の読取を行なう。ここで、クランク角θ2のタイ
ミングにおいて容積信号Vのピーク値Vpをピー
クホールド部86から読み取れることについて、
第5図タイミングチヤートの容積信号Vを表わす
グラフを用いて詳細に説明する。
In step 170 following step 160, it is determined whether the crank angle .theta. has reached the reading timing .theta.2 of the volume signal peak value Vp after fuel injection. If the crank angle θ has not reached the crank angle θ2, a weight is applied until the crank angle θ2 is reached, and the process proceeds to the next step 180 only when the crank angle θ reaches the crank angle θ2. At step 180, the CPU 71 calculates the volume peak value Vp held in the peak hold section 86.
is read. Here, regarding the fact that the peak value Vp of the volume signal V can be read from the peak hold section 86 at the timing of the crank angle θ2,
This will be explained in detail using a graph representing the volume signal V in the timing chart of FIG.

第5図タイミングチヤートの容積信号Vのグラ
フに示すように、燃料噴射室36内に燃料が噴射
されると、燃料噴射室36の容積は急激に増加
し、燃料噴射量の測定を行なう燃料系に固有の振
動数等でダイヤフラム31は一定期間に亘つて減
衰振動する。この振動は、燃料噴射直後にその振
幅を最大とし、時間の経過と共に次第に減衰して
ゆき、クランク角θ3においては一定レベルに落
ち着いている。一方、ピークホールド部86は、
常時伝送部55より送られてくる容積信号Vの中
でピーク値Vpのみを保持しているので(一点鎖
線で示している)、CPU71はクランク角θ2に
おいてピークホールド部86に保持されている容
積信号Vを読み取ることにより、燃料噴射におけ
る容積信号ピーク値Vpを読み取ることができる
ことになる。尚、この容積信号Vの振動の周期は
測定系に固有の振動周期であつて、燃料噴射量に
はよらない。
As shown in the graph of the volume signal V in the timing chart of FIG. The diaphragm 31 vibrates in a damped manner over a certain period of time at a frequency specific to the diaphragm 31 . This vibration reaches its maximum amplitude immediately after fuel injection, gradually attenuates as time passes, and settles down to a constant level at crank angle θ3. On the other hand, the peak hold section 86 is
Since only the peak value Vp is held in the volume signal V constantly sent from the transmission section 55 (indicated by a dashed line), the CPU 71 calculates the volume held in the peak hold section 86 at the crank angle θ2. By reading the signal V, the volumetric signal peak value Vp in fuel injection can be read. Note that the period of vibration of the volumetric signal V is a vibration period unique to the measurement system and is not dependent on the fuel injection amount.

上述した容積信号ピーク値Vpを読取る処理が
行なわれたステツプ180に続いて、ステツプ190で
は、容積信号ピーク値Vpに基づいて燃料噴射室
36内の燃料量Fの最大燃料量Fp(=k×Vp)
を算出し、次の処理に進む。ステツプ200では、
零点における燃料量Foと最大燃料量Fpの相対差
(Fp−Fo)により、零点からの相対差最大燃料量
Fpn(=Fp−Fo)を算出することになる。この相
対差最大燃料量Fpnは後のステツプで使用され
る。
Following step 180 in which the volume signal peak value Vp described above is read, step 190 determines the maximum fuel amount Fp (=k× Vp)
Calculate and proceed to the next process. At step 200,
The relative difference between the fuel amount Fo at the zero point and the maximum fuel amount Fp (Fp - Fo) determines the relative difference maximum fuel amount from the zero point.
Fpn (=Fp−Fo) will be calculated. This maximum relative difference fuel amount Fpn will be used in a later step.

ステツプ210では、燃料噴射回数nが予め定め
られた初期噴射回数IN以上であるか否かが判断
される。燃料噴射回数nが初期噴射回数IN以下
と判断されると、処理はステツプ220に進む。以
下のステツプ220ないし290の一連の処理は、燃料
噴射回数nが初期噴射回数IN以下の場合に繰り
返し実行される処理であり、相対差最大燃料量
Fpnと実際の燃料噴射量を表わす相対差燃料量
Fnとを関係づける定数Lを求めるために行なわ
れる処理である(以下、ステツプ220ないし、290
の処理を定数L設定処理と呼ぶ)。ここで、この
定数L設定処理について説明する。
In step 210, it is determined whether the number of fuel injections n is equal to or greater than a predetermined initial number of injections IN. If it is determined that the number of fuel injections n is less than or equal to the initial number of injections IN, the process proceeds to step 220. The following series of processes from steps 220 to 290 are processes that are repeatedly executed when the number of fuel injections n is less than or equal to the initial number of injections IN, and the relative difference maximum fuel amount
Relative fuel amount representing Fpn and actual fuel injection amount
This process is performed to obtain the constant L that relates Fn (hereinafter, steps 220 to 290
This process is called constant L setting process). Here, this constant L setting process will be explained.

まず、ステツプ220では、燃料噴射後の容積信
号Vが一定レベルに落ち着いたクランク角θ3に
クランク角θが至つているか否かが判断される。
クランク角θがθ3に至つていなければ、クラン
ク角θがθ3に至るまでウエイトをかけることに
なり、クランク角θがθ3に至つた時、初めて処
理は次のステツプ230に進む。ステツプ230では、
クランク角θ3における容積信号Vである定常容
積信号Vmを読取る。この定常容積信号Vmは、
前述したように、燃料噴射後に容積信号Vが一定
レベルに落ち着いたときの値を表わしている。ス
テツプ240では、この定常容積信号Vmに基づい
た燃料量Fm(=k×Vm)を算出し、次のステツ
プ250において、実際の燃料噴射量を表わす相対
差燃料量Fn(=Fm−Fo)を算出する。ステツプ
260では、こうして算出された相対差燃料量Fnと
ステツプ200において算出された相対差最大燃料
量Fpnとを用いて、n回目の燃料噴射における相
対差最大燃料量Fpnと相対差燃料量Fnとの比Ln
(=Fpn/Fn)を算出する。この処理を終えると
処理はステツプ270に進み、燃料噴射1回目から
N回目までの比Ln(=Fpn/Fn)の平均値を算出
することになり、こうして算出されたのが定数L
(=oi=1 Li/n)となることになる。ここで、ステ
ツプ260ないし270の処理について詳細に説明する
ことにする。
First, in step 220, it is determined whether the crank angle .theta. has reached the crank angle .theta.3 at which the volume signal V after fuel injection has settled down to a certain level.
If the crank angle θ has not reached θ3, a weight is applied until the crank angle θ reaches θ3, and only when the crank angle θ reaches θ3 does the process proceed to the next step 230. In step 230,
A steady volume signal Vm, which is the volume signal V at the crank angle θ3, is read. This steady volume signal Vm is
As mentioned above, this value represents the value when the volume signal V has settled down to a constant level after fuel injection. In step 240, the fuel amount Fm (=k×Vm) is calculated based on this steady volume signal Vm, and in the next step 250, the relative difference fuel amount Fn (=Fm - Fo) representing the actual fuel injection amount is calculated. calculate. step
In step 260, the relative difference fuel amount Fn thus calculated and the relative difference maximum fuel amount Fpn calculated in step 200 are used to calculate the difference between the relative difference maximum fuel amount Fpn and the relative difference fuel amount Fn in the n-th fuel injection. ratio Ln
(=Fpn/Fn) is calculated. When this process is completed, the process proceeds to step 270, where the average value of the ratio Ln (=Fpn/Fn) from the first to the Nth fuel injection is calculated, and the thus calculated value is the constant L.
(= oi=1 Li/n). Here, the processing of steps 260 to 270 will be explained in detail.

燃料噴射におけるダイヤフラム31の振動は、
この測定系における固有の振動であり、実際の燃
料噴射量を表わす相対差燃料量Fnと相対差最大
燃料量Fpnとの間には、 Fpn=Fn−Fn×M×e-d×tp×sin(β×tp+φ)
sinφ=β/√22=1/M α、βは測定系における固有の定数 tpはsin(β×tp+φ)=−1 を満たす零以上の最小値 の関係があることが理論的・実験的に求められて
いる。従つて、 Fpn/Fn=Ln (Lnは定数) と表わすことができる。この比Lnは燃料噴射量
によらず測定系固有のものであるが、測定誤差等
を考慮して、噴射毎における比Lnを求め平均値
L(=oi=1 Li/n)を算出している(ステツプ
270)。
The vibration of the diaphragm 31 during fuel injection is
This is an inherent vibration in this measurement system, and there is a difference between the relative difference fuel amount Fn, which represents the actual fuel injection amount, and the relative difference maximum fuel amount Fpn . (β×tp+φ)
Theoretically and experimentally, it is found that sinφ=β/√ 2 + 2 = 1/M α, β are constants specific to the measurement system, and tp is a minimum value greater than or equal to zero that satisfies sin(β×tp+φ)=−1. is in demand. Therefore, it can be expressed as Fpn/Fn=Ln (Ln is a constant). This ratio Ln is unique to the measurement system regardless of the fuel injection amount, but considering measurement errors, etc., calculate the ratio Ln for each injection and calculate the average value L (= oi=1 Li / n) (step)
270).

上述のステツプ260ないし270に続くステツプ
280では、実際の燃料噴射量を表わす相対差燃料
量FnをCRTデイスプレイ70上に表示すべく出
力する。
Steps following steps 260 and 270 above
At 280, the relative fuel difference amount Fn representing the actual fuel injection amount is outputted to be displayed on the CRT display 70.

ステツプ290では、定常容積信号Vmの読取後
の燃料吐出タイミングを示すクランク角θ4にク
ランク角θが至つているか否かが判断される。ク
ランク角θがθ4に至つていなければ、クランク
角θ4至るまでウエイトをかけることになり、ク
ランク角θ4に至つて初めて次のステツプに処理
が移ることになる。このステツプ220ないし290の
定数L設定処理は、初期噴射回数IN回だけ繰り
返されて、燃料噴射IN回分の比Lnの平均値Lが
算出されることになる。
In step 290, it is determined whether the crank angle .theta. has reached the crank angle .theta.4, which indicates the fuel discharge timing after reading the steady volume signal Vm. If the crank angle θ has not reached θ4, a wait is applied until the crank angle θ4 is reached, and the process moves to the next step only when the crank angle θ4 is reached. The constant L setting process in steps 220 to 290 is repeated the number of initial injections IN, and the average value L of the ratio Ln for the IN fuel injections is calculated.

一方、ステツプ210において、燃料噴射回数n
が初期噴射回数INを超えたものと判断されると、
処理はステツプ350ないし370の処理を実行するこ
とになる。
On the other hand, in step 210, the number of fuel injections n
When it is determined that the number of injections exceeds the initial injection number IN,
The process involves executing steps 350 to 370.

ステツプ350では、定数L設定処理により求め
られた定数Lを用いて、ステツプ200において求
められた相対差最大燃料量Fpnから相対差燃料量
Fn(=Fpn/L)を算出する処理が行なわれる。
こうして求められた実際の燃料噴射量を示す相対
差燃料量FnをCRTデイスプレイ70上に表示す
べく、ステツプ360では相対差燃料量Fnを出力す
る。次に、ステツプ370では、容積信号ピーク値
Vp読取後の燃料吐出タイミングであるクランク
角θ5にクランク角θが至つているか否かが判断
されることになり、クランク角θがθ5に至るま
でウエイトをかけ、クランク角θがθ5に至つて
初めて次の処理に移ることになる。
In step 350, the relative difference fuel amount is calculated from the maximum relative difference fuel amount Fpn found in step 200 using the constant L found in the constant L setting process.
Processing to calculate Fn (=Fpn/L) is performed.
In order to display the relative fuel difference amount Fn indicating the actual fuel injection amount thus determined on the CRT display 70, in step 360, the relative fuel difference amount Fn is output. Next, in step 370, the volume signal peak value is
It is determined whether or not the crank angle θ has reached the crank angle θ5, which is the fuel discharge timing after reading Vp, and a weight is applied until the crank angle θ reaches θ5. Only then will it move on to the next process.

上述したステツプ220ないしステツプ290の定数
L設定処理、又は、ステツプ350ないし370の一連
の処理を終えると、処理はステツプ300に進み、
クランク角θ4又はθ5において、燃料噴射室3
6内の噴射燃料量Fnに応じた燃料量を吐出し、
ステツプ310に進む。ステツプ310では、ピークホ
ールド部86に保持されている容積信号Vのピー
ク値Vpをリセツトする。ピークホールド部86
はリセツトされると、再度、伝送部55より送ら
れてくる容積信号Vのピーク値を保持するよう働
くことになる。ステツプ310の処理を終えると、
ステツプ320では、燃料噴射回数nが予め定めら
れた噴射回数N以上であるか否かが判断されるこ
とになり、燃料噴射回数nが設定された噴射回数
N以下であればステツプ130に戻り、再度測定処
理を繰り返し、燃料噴射回数nが設定された噴射
回数N以上と判断されると、処理はENDに抜け
本制御ルーチンを終えることになる。
After completing the constant L setting process in steps 220 to 290 or the series of processes in steps 350 to 370 described above, the process proceeds to step 300.
At crank angle θ4 or θ5, fuel injection chamber 3
Discharges the amount of fuel according to the injected fuel amount Fn in 6,
Proceed to step 310. In step 310, the peak value Vp of the volume signal V held in the peak hold section 86 is reset. Peak hold section 86
When it is reset, it again works to maintain the peak value of the volume signal V sent from the transmission section 55. After completing step 310,
In step 320, it is determined whether the number of fuel injections n is equal to or greater than a predetermined number of injections N. If the number of fuel injections n is equal to or less than the preset number of injections N, the process returns to step 130. The measurement process is repeated again, and when it is determined that the number of fuel injections n is equal to or greater than the set number of injections N, the process exits to END and the main control routine ends.

以上実施例としての燃料噴射量測定装置の構成
と計測制御部5が行なう処理について詳細に説明
したが、本実施例によれば、背圧室37を所定圧
力に保つたまま燃料噴射を行なつて、燃料噴射量
をダイヤフラム31の変位量として検出すること
から、広い測定範囲(例えば0〜100mm3/ストロ
ーク)に亘つて、精度良く(例えば±0.1mm3以内)
燃料噴射量を測定することができる。しかも、本
実施例では、ステツプ220ないし290の定数L設定
処理後は、第5図のタイミングチヤートに示すよ
うに、容積信号ピーク値Vpに基づいて噴射燃料
量を求めている。これにより、燃料噴射による容
積信号Vのハンチング等を考慮して容積信号Vが
一定レベルに落ち着くまで(クランク角θ3)待
つ必要がなく、噴射ポンプを高速回転(3000rpm
以上)にしても燃料噴射量を正確に測定すること
ができる。更に、本実施例の燃料噴射量測定装置
は、燃料噴射が終了すると直ちに燃料噴射量を測
定することができ、デイーゼルエンジンが高い回
転数で駆動されている場合に対応した状況でも、
応答性よく燃料噴射ポンプVEの燃料噴射量を測
定することができる。この結果、エンジンラフネ
スに関与する燃料噴射量のバラツキ等も容易に測
定することができる上、燃料噴射ポンプVEの調
整を極めて短時間に完了させることも可能となつ
た。また、背圧室37の圧力を容易に変更しえる
ことから、燃料噴射室36内の圧力を種々の条件
として燃料噴射量の測定ができ、より実機に近い
条件での燃料噴射量の測定を行なうことができる
という効果も生じている。
The configuration of the fuel injection amount measuring device and the processing performed by the measurement control unit 5 as an embodiment have been described above in detail.According to this embodiment, fuel injection is performed while maintaining the back pressure chamber 37 at a predetermined pressure. Since the fuel injection amount is detected as the amount of displacement of the diaphragm 31, it can be accurately measured (for example, within ±0.1 mm 3 ) over a wide measurement range (for example, 0 to 100 mm 3 / stroke).
Fuel injection amount can be measured. Moreover, in this embodiment, after the constant L setting processing in steps 220 to 290, the amount of injected fuel is determined based on the volume signal peak value Vp, as shown in the timing chart of FIG. As a result, there is no need to wait until the volume signal V settles down to a certain level (crank angle θ3) in consideration of hunting of the volume signal V due to fuel injection, and the injection pump is rotated at high speed (3000 rpm).
Even with the above method, the fuel injection amount can be measured accurately. Furthermore, the fuel injection amount measurement device of this embodiment can measure the fuel injection amount immediately after fuel injection is completed, and can measure the fuel injection amount even in situations where the diesel engine is being driven at a high rotation speed.
The fuel injection amount of the fuel injection pump VE can be measured with good response. As a result, it is not only possible to easily measure variations in fuel injection amount that are related to engine roughness, but also to complete adjustment of the fuel injection pump VE in an extremely short time. In addition, since the pressure in the back pressure chamber 37 can be easily changed, the fuel injection amount can be measured under various conditions of the pressure in the fuel injection chamber 36, and the fuel injection amount can be measured under conditions closer to the actual machine. There is also an effect that it can be done.

尚本実施例では、容積信号ピーク値Vpをピー
クホールド部86を用いて保持するよう構成され
ているが、CPU71が実行するプログラムによ
り容積信号ピーク値Vpを読取る様構成してもよ
いことはもちろんのことである。
Although the present embodiment is configured to hold the volume signal peak value Vp using the peak hold section 86, it is of course possible to configure the volume signal peak value Vp to be read by a program executed by the CPU 71. It is about.

上記実施例において、特に、計測制御部5が燃
料噴射量演算手段に該当し、その処理の内、ステ
ツプ150,160,180〜200,350が燃料噴射量演算
手段としての処理に該当する。計測制御部5およ
びバルブドライブユニツト14が燃料排出制御手
段に該当し、その処理の内、ステツプ370,300が
燃料排出制御手段としての処理に該当する。吐出
容器3が燃料吐出部に該当し、吐出容器3の内部
の空間が吐出室に該当する。伝送部55が変位量
検出手段に該当する。ピークホールド部86がピ
ーク検出部に該当する。
In the above embodiment, the measurement control section 5 particularly corresponds to the fuel injection amount calculation means, and among its processing, steps 150, 160, 180 to 200, and 350 correspond to the processing as the fuel injection amount calculation means. The measurement control section 5 and the valve drive unit 14 correspond to the fuel discharge control means, and among these processes, steps 370 and 300 correspond to the processes as the fuel discharge control means. The discharge container 3 corresponds to a fuel discharge part, and the space inside the discharge container 3 corresponds to a discharge chamber. The transmission section 55 corresponds to displacement amount detection means. The peak hold section 86 corresponds to a peak detection section.

発明の効果 以上詳述したように、本発明の燃料噴射量測定
装置は、高い測定精度、広い測定範囲及び高い測
定の応答性をも満足することができる。特にピー
ク検出部を備えるとともに、燃料噴射量演算手段
が、ダイヤフラムの変位量の変動初期におけるピ
ーク値から燃料噴射量を演算するので、検出した
ダイヤフラムの変位量の減衰を待たず短時間で演
算することが可能になり、短時間での演算が要求
される高回転域まで燃料噴射量を高精度で測定で
きるという効果を奏する。これにより、本発明の
燃料噴射量測定装置を燃料噴射ポンプの検査・測
定・調整に供すれば、燃料噴射系の性能を定量的
に正確に把握しえるばかりでなく、燃料噴射ポン
プの性能向上に資することができ、更に調整時間
を短縮して生産性を格段に向上させることができ
るという効果を奏する。
Effects of the Invention As detailed above, the fuel injection amount measuring device of the present invention can satisfy high measurement accuracy, wide measurement range, and high measurement responsiveness. In particular, it is equipped with a peak detection section, and the fuel injection amount calculation means calculates the fuel injection amount from the peak value at the beginning of the fluctuation of the diaphragm displacement amount, so it can be calculated in a short time without waiting for the detected diaphragm displacement amount to decay. This makes it possible to measure the fuel injection amount with high precision up to the high rotation range where calculations are required in a short time. As a result, by using the fuel injection amount measuring device of the present invention for inspection, measurement, and adjustment of fuel injection pumps, it is possible to not only quantitatively and accurately grasp the performance of the fuel injection system, but also improve the performance of the fuel injection pump. In addition, the adjustment time can be shortened and productivity can be significantly improved.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明の一実施例としての燃料噴射量
測定装置の概略構成図、第2図は同じく実施例に
おけるダイヤフラム室33の断面拡大図、第3図
は実施例における電気系統を示すブロツク図、第
4図は本発明の実施例の燃料噴射量測定装置の処
理を示すフローチヤート、第5図は同じく実施例
における測定のタイミングを示すタイミングチヤ
ート、第6図はダイヤフラムの変位量Δdと燃料
噴射室36内の燃料噴射量Fとの関係を示すグラ
フ、を表わしている。 1……燃料容積検出部、3……吐出容器、5…
…計測制御部、7,8,9,10……吐出弁、1
2……ドレインバルブ、14……バルブドライブ
ユニツト、24……燃料噴射弁、31……ダイヤ
フラム、33……ダイヤフラム室、34,35…
…伝播通路、36……燃料噴射室、37……背圧
室、39,43……隔壁、51,52……電極、
55……伝送部、70……CRTデイスプレイ、
71……CPU、83……キーボードパネル、8
6……ピークホールド部、Ag……補償増幅器、
Op1,Op2……オペアンプ、Os……発振器、
VE……燃料噴射ポンプ。
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a fuel injection amount measuring device as an embodiment of the present invention, FIG. 2 is an enlarged cross-sectional view of a diaphragm chamber 33 in the embodiment, and FIG. 3 is a block diagram showing an electrical system in the embodiment. 4 is a flowchart showing the processing of the fuel injection amount measuring device according to the embodiment of the present invention, FIG. 5 is a timing chart showing the timing of measurement in the embodiment, and FIG. A graph showing the relationship with the fuel injection amount F in the fuel injection chamber 36 is shown. 1...Fuel volume detection section, 3...Discharge container, 5...
...Measurement control unit, 7, 8, 9, 10...Discharge valve, 1
2...Drain valve, 14...Valve drive unit, 24...Fuel injection valve, 31...Diaphragm, 33...Diaphragm chamber, 34, 35...
...propagation passage, 36 ... fuel injection chamber, 37 ... back pressure chamber, 39, 43 ... partition wall, 51, 52 ... electrode,
55...Transmission section, 70...CRT display,
71...CPU, 83...Keyboard panel, 8
6...Peak hold section, Ag...compensation amplifier,
Op1, Op2... operational amplifier, Os... oscillator,
VE...Fuel injection pump.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 燃料噴射弁の噴射側に接続された燃料噴射室
の壁面の一部をダイヤフラムで構成すると共に、
該ダイヤフラムを前記燃料噴射室側に付勢する所
定圧力に保たれた背圧室を設け、更に該ダイヤフ
ラムの変位量を検出する変位量検出手段を設けた
燃料容積検出部と、 前記燃料噴射室へ燃料噴射が行なわれた時の前
記検出されたダイヤフラムの変位量の変動初期に
おけるピーク値を検出するピーク検出部と、 前記ダイヤフラムの変位量のピーク値と実際の
燃料噴射量との対応関係に基づいて、前記ピーク
検出部にて検出された変位量のピーク値から燃料
噴射量を演算して求める燃料噴射量演算手段と、 前記燃料噴射室に接続された吐出弁および該吐
出弁の開弁により前記燃料噴射室から燃料を吐出
させる吐出室を有する燃料吐出部と、 前記燃料噴射室への燃料噴射時には前記吐出弁
を閉弁し、前記燃料噴射の終了後、、噴射された
噴射量に応じた量の燃料を、前記吐出弁の開弁に
より前記燃料噴射室より前記吐出室に排出する燃
料排出制御手段と、 を備えた燃料噴射量測定装置。
[Claims] 1. A part of the wall surface of the fuel injection chamber connected to the injection side of the fuel injection valve is constituted by a diaphragm, and
a fuel volume detection section provided with a back pressure chamber maintained at a predetermined pressure that urges the diaphragm toward the fuel injection chamber, and further provided with displacement amount detection means for detecting the amount of displacement of the diaphragm; a peak detection unit that detects a peak value at an initial stage of variation in the detected displacement amount of the diaphragm when fuel injection is performed; and a correspondence relationship between the peak value of the displacement amount of the diaphragm and the actual fuel injection amount. a fuel injection amount calculation unit that calculates a fuel injection amount from the peak value of the displacement amount detected by the peak detection unit; a discharge valve connected to the fuel injection chamber; and a valve opening of the discharge valve. a fuel discharge part having a discharge chamber for discharging fuel from the fuel injection chamber; the discharge valve is closed when fuel is injected into the fuel injection chamber; and after the fuel injection is completed, the amount of fuel injected is A fuel injection amount measuring device comprising: fuel discharge control means for discharging a corresponding amount of fuel from the fuel injection chamber to the discharge chamber by opening the discharge valve.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62135730A (en) * 1985-12-09 1987-06-18 Toyota Motor Corp Measuring device for fuel jet quantity
JPS62135729A (en) * 1985-12-09 1987-06-18 Toyota Motor Corp Measuring device for fuel injection quantity

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