JPH07286940A - 内燃機関の性能試験装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 液体変速機に直結している機関の性能検定が
必要になった時、機関を馬力試験台に載せたり又は戻り
管の燃料を測定する煩わしい方法を取ることなく、機関
の性能を検定する。 【構成】 本性能試験装置は燃料噴射装置１０の作動情
報と機関回転数情報１０６とを併せて入力して機関１の
所定燃料噴射量を検出する燃料所定噴射量検出装置１８
と、この装置から出力される燃料所定噴射量情報と液体
変速機２への入力馬力検出装置９と、この装置から出力
される液体変速機２の入力馬力情報１７と燃料噴射装置
１０の作動情報と機関回転数情報１０６とを併せて入力
して機関の所定出力を検出する機関所定出力検出装置１
５と、この装置から出力される機関１の所定出力情報を
組み合わせて推定燃料消費率や所定燃料消費率を検出す
る装置２０，１９で構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は往復動ティーゼル機関
（以下「機関」という）の性能をこれに直結した液体変
速機を用いて検定する装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】鉄道車両などのように、液体変速機を直
結駆動している機関の性能を試験又は検定する必要が生
じたとき、液体変速機の入出力軸回転数と機関の燃料噴
射量とから機関の出力や性能を検定する方法は公知であ
る。液体変速機の入出力軸回転数を検出することにより
変速機の吸収馬力を知ることができ、一方、機関の燃料
噴射量と機関回転数とを検出することにより機関が本来
出力すべき馬力を知ることができる。そして、その差、
すなわち、液体変速機回転数から実測された機関の出力
と、機関回転数と燃料消費量から推定した機関が本来発
揮すべき馬力の差を求めることにより機関の本来あるべ
き性能と実際の性能との差を検定できるからである。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記の方法を実施する
に際しての問題は機関の燃料噴射量を検出する方法にあ
る。機関付属の公知の燃料噴射装置から機関へ供給され
る燃料全てが実際に機関で噴射・消費されるわけでな
く、その内の一部燃料はいわゆる戻り管を通じて燃料タ
ンク等へ戻される。従って、上記方法を実施する際、実
際の燃料噴射量計測のために噴射ポンプから機関へ供給
される燃料から戻り管を通じて戻される燃料を差し引か
なければならない。このため、液体変速機を利用して容
易に検定できるはずの機関性能等の検定も、実際には容
易ではない。従って、かような検定を実施する必要が生
じた場合は公知の方法で馬力試験を行うか、あるいは、
戻り管から戻される燃料を測定して機関が消費する正確
な燃料を把握しなければならない。

【０００４】

【発明の目的】本発明は液体変速機に直結している機関
の性能検定が必要になった時、機関を馬力試験台に載せ
たり又は戻り管の燃料を測定する煩わしい方法を取るこ
となく、機関の性能を検定しようとするものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記検定を実施する場
合、機関の消費燃料測定を実施することなく機関が運転
モードに応じ燃料噴射装置が本来噴射すべき燃料噴射量
を予め得たデータから検知することが出来れば、機関の
性能検定を容易に実施できる。本発明では、戻り管から
戻される燃料の量は通常はモードに応じほぼ定まった値
であることに着目する。すなわち、機関回転数と燃料噴
射量指令または燃料噴射装置の作動状況がわかれば機関
出力と噴射装置が噴射する燃料の値とは判明するので、
この値（モードに応じ定まる機関出力と噴射装置が本来
噴射すべき噴射量）を子めメモリに記憶しておく。しか
して、機関の性能検定を実施するに際し、運転モードに
応じ記憶装置から読み出した機関本来の出力及び噴射量
と液体変速機が吸収した馬力との差異から機関性能検定
を実施しようとするものである。以下に本発明の実施例
を述べる。

【０００６】

【実施例】第１図は本発明の一実施例を示すブロック図
である。図において、車両の運転台等にある主幹制御器
等からなる公知の燃料噴射量指令器３１から出力される
燃料噴射量指令情報１３は機関１に付属する公知の燃料
噴射装置１０へ入力される。前記情報１３を受けて燃料
噴射装置１０は公知の方法で当該情報１３に従った燃料
を機関に供給し、機関はこれによって運転を持続する。
機関１の出力は推進軸等からなる液体変速機入力軸３を
介し、液体変速機２に入力され、さらに、回転数等の変
換が行われ、変速機出力軸４から図示しない駆動装置に
動力が伝達される。

【０００７】液体変速機２の入出力軸にはそれぞれの回
転数を検出できる入力軸回転数検出器５と出力軸回転数
検出器６とが取りつけられている。入力軸回転数検出器
５から出力された入力軸回転数情報、すなわち、機関回
転数情報１０６と出力軸回転数検出器６から出力された
変速機出力軸回転数情報７は公知のメモリからなる入力
馬力検出装置９に入力される。該装置は前記２情報を入
力して液体変速機が吸収した機関１の出力を求めること
ができる。というのは前述のように液体変速機の吸収馬
力は入出力軸回転数に応じて定まるので、これらデータ
をメモリしたマップに入出力軸回転数を入力することに
よって公知の方法で機関の出力は求め得るからである。
このような方法で得た機関１の出力の値は入力馬力情報
１７として公知の演算機構を有する推定燃料消費率検定
装置２０へ出力される。

【０００８】燃料噴射量指令器３１から出力される燃料
噴射量指令情報１３はメモリを内蔵した機関所定出力検
出装置１５へも入力される。前記装置１５には機関回転
数情報６も併せ入力される。該装置は前記２情報を入力
して機関が本来出力すべき所定出力を求めることが出来
る。というのは、前述のように、戻り管から戻される燃
料の量は通常はモードに応じほぼ定まった値であるの
で、機関回転数と燃料噴射量指令の状況がわかれば機関
が本来発揮すべき出力はほぼ定まるからである。

【０００９】公知のメモリ機能を有する燃料噴射量検出
装置１８は燃料噴射量指令器３１から出力される燃料噴
射量指令情報１３及び入力軸回転数検出器５から出力さ
れる機関回転数情報１０６を併せて入力し、燃料噴射装
置１０が本来噴射すべき所定の燃料噴射量を検出する。
前述のように、戻り管から戻される燃料の量はほぼ定ま
った値であるので、機関回転数と燃料噴射量指令の状況
がわかれば、噴射装置のラック又はスピル等の作動位置
に応じ定まる「機関回転数−燃料噴射量」を表す曲線群
（いわゆるＮ−Ｑ曲線）から燃料噴射装置が本来噴射す
べき燃料はほぼ判明するからである。

【００１０】公知の演算機能を有する所定燃料消費率検
出装置１９は燃料噴射量検出装置１８から出力される所
定燃料噴射量情報２１と機関所定出力検出装置１５から
出力される所定出力情報１６との２情報を併せて入力
し、これら二つの情報から機関の所定の燃料消費率を求
める。一方、同じ公知の演算機構を有する推定燃料消費
率検出装置２０は燃料噴射量検出装置１８から出力され
る所定燃料噴射量情報２１と入力馬力検出装置９から出
力される入力馬力情報１７との２情報を併せて入力し、
これら二つの情報から機関の推定燃料消費率を求める。

【００１１】このようにして得た所定燃料消費率及び推
定燃料消費率の２情報を対比することにより機関の性能
を検定することができる。なお、本実施例においては得
た所定燃料消費率はメモリに入力してあって（事前に試
験を実施して得た）機関性能試験データを読み出してい
るのと同じである。したがって、本方法によらず、これ
らのデータを記録した値と本実施例により得た推定燃料
消費率とを直接目視により対比・検定しても差し支えな
い。

【００１２】前記の実施方法においては機関に燃料噴射
量指令器３１から出力される指令は燃料噴射量指令情報
１３であった。しかし、全速度調速機を使用した機関に
おいては主幹制御器から機関１に出力される指令は回転
数でなされる。かような場合、前述の方法で機関性能を
検定できない。このような場合の本発明の実施例を第２
図に示す。図は主要部のみを示し、第１図と同一記号は
同一の構成からなる。公知の主幹制御器等からなる機関
回転数指令器５１から出力される回転数指令情報２２は
公知の全速度調速機付燃料噴射装置２３へ入る。当該装
置は機関の負荷と回転数に応じ、前記指令情報２２に応
じた燃料を機関１に供給して機関回転数を所定に維持す
る。該装置２３には公知の位置検知装置からなる作動検
知器１１が取りつけられ、該装置の燃料供給状態を検知
するために燃料噴射装置２３のラック又はスピル等の位
置を燃料噴射装置の作動情報１４として検出する。当該
報は第１図における燃料噴射量指令情報１３と同様の均
等の情報を有する。かくして、機関所定出力検出装置１
５は第１図と同様に機関が発揮すべき所定出力情報１６
を得、さらに燃料噴射量検出装置１８は所定燃料噴射量
情報２１を得て、以下は前記と同様な方法で機関１の性
能を検定する。

【００１３】今まで述べた方法では機関の出力をいわゆ
る馬力（仕事率）で実施する例について述べた。しか
し、機関の出力はトルクで評価してもよく、その実施方
法は本実施例と全く同様の方法で実施可能である。さら
に、液体変速機は出力軸を停止状態（いわゆるストール
状態）にしての機関吸収馬力を測定することも可能であ
る。この場合には液体変速機の入出力軸回転数を測定す
ることに代えて、単に入力軸の回転数を測定することに
より、本発明を実施することが出来る。

【００１４】

【発明の効果】以上述べたような方法により、ディーゼ
ル機関の戻り管から燃料タンクへ戻される燃料の量を測
定することなく機関の出力性能の検定を容易に実施する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示すブロック図

【図２】本発明の他の実施例を示す主要部についてのブ
ロック図

【符号の説明】

１ 機関 １４ 作動情報 ２ 液体変速機 １５ 機関所定
出力検出装置 ３ 液体変速機入力軸 １６ 所定出力
情報 ４ 変速機出力軸 １７ 入力馬力
情報 ５ 入力軸回転数検出器 １８ 燃料噴射
量検出装置 ６ 出力軸回転数検出器 １９ 所定燃料
消費率検出装置 ７ 変速機出力軸回転数情報 ２０ 推定燃料
消費率検定装置 ９ 入力馬力検出装置 ２１ 所定燃料
噴射量情報 １０ 燃料噴射装置 ２２ 回転数指
令情報 １１ 作動検知器 ２３ 全速度調
速機付燃料噴射装置 １３ 燃料噴射量指令情報 ３１ 燃料噴射
量指令器 ５１ 機関回転数指令器 １０６ 機関回
転数情報

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 玉腰 吉弘 愛知県名古屋市中村区名駅一丁目１番４号 東海旅客鉄道株式会社内 (72)発明者 永瀬 和彦 石川県石川郡野々市扇ヶ丘７−１ 金沢工 業大学機械工学科内

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 燃料噴射装置の作動情報と機関回転数情
   報とを併せて入力して機関の所定燃料噴射量を検出する
   燃料所定噴射量検出装置と、機関に直接駆動される液体
   変速機への入出力軸回転数情報を入力して液体変速機へ
   の入力馬力を検出する入力馬力検出装置と、前記の燃料
   所定噴射量検出装置から出力される燃料所定噴射量情報
   と入力馬力検出装置から出力される液体変速機の入力馬
   力情報との２情報を併せ入力して機関の推定燃料消費率
   を検出する装置とを具えてなるを特徴とする内燃機関の
   性能試験装置
2. 【請求項２】 液体変速機の入出力軸回転数情報を入力
   して液体変速機の入力馬力を検出することに代えて液体
   変速機の入力軸回転数情報を入力して液体変速機の入力
   馬力を検出することを特徴とする特許請求範囲第１項の
   発明
3. 【請求項３】 燃料噴射装置の作動情報と機関回転数情
   報とを併せて入力して機関の所定出力を検出する機関所
   定出力検出装置と、燃料噴射量指令情報と機関回転数情
   報とを併せて入力して機関の所定燃料噴射量を検出する
   燃料所定噴射量検出装置と、機関に直接駆動される液体
   変速機の入出力軸回転数情報を入力して液体変速機への
   入力馬力を検出する入力馬力検出装置と、前記の機関所
   定出力検出装置から出力される機関の所定出力情報と燃
   料所定噴射量検出装置から出力される燃料所定噴射量情
   報との２情報を併せ入力して機関の所定燃料消費率を検
   出する装置と、燃料所定噴射量検出装置から出力される
   機関の燃料所定噴射量情報と入力馬力検出装置から出力
   される液体変速機の入力馬力情報との２情報を併せ入力
   して機関の推定燃料消費率を検出する装置とを具えてな
   るを特徴とする内燃機関の性能試験装置
4. 【請求項４】 燃料噴射量指令情報と機関回転数情報と
   を併せて入力して機関の所定燃料噴射量を検出する燃料
   所定噴射量検出装置と、機関に直結駆動される液体変速
   機の入出力軸回転数情報を入力して液体変速機への入力
   馬力を検出する入力馬力検出装置と、前記の燃料所定噴
   射量検出装置から出力される燃料所定噴射量情報と入力
   馬力検出装置から出力される液体変速機の入力馬力情報
   との２情報を併せ入力して機関の推定燃料消費率を検出
   する装置とを具えてなるを特徴とする内燃機関の性能試
   験装置