JPH10197405A

JPH10197405A - エンジンのインジェクタ検査方法

Info

Publication number: JPH10197405A
Application number: JP295697A
Authority: JP
Inventors: Naoyuki Maruta; 直行丸田; Nobuaki Suzuki; 延明鈴木
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 1997-01-10
Filing date: 1997-01-10
Publication date: 1998-07-31

Abstract

(57)【要約】【課題】インジェクタをエンジンに組み付けた状態で簡
単に検査し得るインジェクタ検査方法を得る。【解決手段】モータ１４４によって被検査エンジン１３
８のクランクシャフトを定速回転させ、被検査エンジン
１３８に組み付けたインジェクタ１０に圧縮空気を供給
し、実際のタイミングと同じタイミングで圧縮空気の噴
射を開始させ、圧縮空気の流量に基づいて各インジェク
タ１０の状態を判定する。圧縮空気を噴射する時間は、
検査に必要な流量を確保するため、実際に燃料を噴射す
る時間よりも長くする。エンジンに組み付けた状態のイ
ンジェクタの検査をファイヤリングによらずに実施でき
るので、検査の前後の工程を簡略化でき、また、爆発ノ
イズ等による擾乱の少ない状況で検査できるので、検査
精度が向上する

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、エンジンのインジ
ェクタを検査する方法に関するものであり、特に、エン
ジンに組み付けた状態で検査を行う方法に関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】インジェクタの検査方法には、エンジン
に組み付ける前に単体で検査する方法と、エンジンに組
み付けた後に検査する方法との２つがある。前者は例え
ば特開平４−３７０３６５号公報に記載されており、後
者は例えば特開昭５６−１４８５３号公報に記載されて
いる。特開平４−３７０３６５号公報に記載の検査方法
は、単体の被検査インジェクタに一定圧力のエアを供給
し、そのインジェクタの開状態と閉状態との両方におい
てそれぞれエアの流量を検出し、両検出流量をそれぞれ
開状態基準流量および閉状態基準流量と比較することに
より、被検査インジェクタの良否を判定する方法（単体
静的検査法と称する）である。一方、特開昭５６−１４
８５３号公報に記載の検査方法は、エンジンに組み付け
られた各インジェクタと電源との間に直列にそれぞれス
イッチを接続し、一定のスロットル開度でエンジンを自
力回転させた状態で上記スイッチを１個ずつ順次開き、
吸気系のスロットル弁より下流側の部分の圧力を測定し
て、その圧力測定結果に基づいて各インジェクタの合否
を判定する方法（ファイヤリング検査法と称する）であ
る。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題，課題解決手段，作用お
よび効果】上記２つの方法によればそれぞれインジェク
タの合否を判定することができるのであるが、単体静的
検査法による場合は、エンジンに組み付けられて実際に
作動する状態の検査を行うことができず、単体検査後の
運搬時やエンジンへの組付時等に生じた故障を発見する
ことができず、また、インジェクタ駆動回路の不良を発
見することができない。ファイヤリング検査法によれ
ば、これら不都合は解消し得るが、上記吸気系の圧力に
はインジェクタ不良のみならず、インジェクタ以外の部
分の不良に起因する点火異常等も影響し、インジェクタ
検査の信頼性が低くなることを避け得ない。また、ファ
イヤリングにより発生する排ガス，火炎，騒音等により
作業環境が悪化するため、十分な環境改善設備が必要と
なり、消火設備も必要となる。さらに、組立ラインにお
ける検査の場合に、エンジンがほぼ完全に組上がってか
らしか検査ができず、不良発見時の組付工程へのフィー
ドバックが遅れる。本発明は、以上の事情を背景とし
て、単体静的検査法とファイアリング検査法との上記問
題をできる限り多く解消することができるインジェクタ
検査方法を得ることを課題として為されたものである。

【０００４】そして、本発明の特徴は、燃料を噴射する
インジェクタを組み付けたエンジンを外部回転駆動装置
により回転駆動するとともに、インジェクタに圧縮気体
を供給してその圧縮気体の流量を検出し、検出流量に基
づいてインジェクタの状態を判定することにある。この
インジェクタ検査方法の実施に当たっては、インジェク
タを開くタイミングをエンジン運転時と同じとし、開時
間を実際の燃料噴射のための開時間より長くすることが
望ましい。

【０００５】上記のように、組付状態のインジェクタに
圧縮気体を供給しつつエンジンをモータリングすれば、
各インジェクタの噴出口周辺の圧力状態はエンジン作動
時に近い状態となる。したがって、各インジェクタは実
際に近い条件下で気体を噴射することとなり、その際の
インジェクタへの圧縮気体の流量を検出すれば、インジ
ェクタの噴射状態を知ることができる。ただし、液体で
ある燃料の噴射と気体の噴射は同じではないことを考慮
する必要がある。例えば、インジェクタを始めすべてが
正常であることが判っている正常エンジンについて予め
同様な試験を行い、圧縮気体の流量（基準流量と称す
る）を検出しておいて、被検査エンジンの流量を基準流
量と比較すれば、被検査エンジンのインジェクタの合否
を判定することができる。また、気体は脈動が発生し易
いため、実際の燃料噴射時と同じ時間インジェクタを開
いたのでは、インジェクタの良否による差異が検出流量
に十分現れない。十分なＳ／Ｎ比が得られないのであ
る。したがって、インジェクタを開くタイミングは通常
の燃料噴射時と同じでよいが、インジェクタを開状態に
保つ開時間を長くし、気体の流量が十分大きくなるまで
インジェクタを開いておくことが望ましい。

【０００６】本発明のインジェクタ検査方法によれば、
実際の作動状態に近い状態で検査を行うことができ、エ
ンジンへの組付時等に発生した故障も発見することがで
きる。また、不可欠ではないが、検査時のインジェクタ
駆動回路として実際のエンジンのインジェクタ駆動回路
を使用すれば、インジェクタ駆動回路の不良を発見する
こともできる。その上、点火異常等の影響を排除して検
査の信頼性を高めることができ、環境改善設備が簡易な
もので済み、消火設備が不要となる。また、組立ライン
における検査の場合に、ファイヤリング検査方法に比較
して早い段階でインジェクタ不良を発見することがで
き、組付工程における対策を早期に講ずることが可能と
なる。さらに、動弁系の検査等、モータリング検査が適
する検査と共に行えば、エンジンを検査台に固定し、外
部回転駆動装置に接続する等の準備に要する時間を他の
検査にも分担させることができ、全体として検査能率を
向上させ、検査コストを低減させることができる。

【０００７】

【発明の補足説明】本発明は上記各請求項に記載の態様
の外に、下記の態様でも実施可能である。実施の態様
は、便宜上、請求項と同じ形式の実施態様項として記載
する。（１）前記流量の検出を前記インジェクタの開期間に行
い、その開期間における検出流量の最大値が、第１設定
下限値以下である場合にインジェクタ流量小不良と誤品
組付けとの少なくとも一方が発生していると判定する請
求項１または２に記載のインジェクタ検査方法。（２）前記流量の検出を前記インジェクタの開期間に行
い、その開期間における検出流量の最大値が、第１設定
上限値以上である場合にインジェクタ流量大不良と誤品
組付けとの少なくとも一つが発生していると判定する請
求項１，２，実施態様項１のいずれか１つに記載のイン
ジェクタ検査方法。（３）前記流量の検出を前記インジェクタの開期間に行
い、その開期間における検出流量が実質的に０である場
合にインジェクタが不作動であると判定する請求項１，
２，実施態様項１，２のいずれか１つに記載のインジェ
クタ検査方法。（４）前記インジェクタを開くタイミングをエンジン運
転時と同じとした請求項１，実施態様項１ないし３のい
ずれか１つに記載のインジェクタ検査方法。（５）前記インジェクタの開期間を実際の燃料噴射のた
めの開期間より長くした請求項１，実施態様項１ないし
３のいずれか１つに記載のインジェクタ検査方法。（６）前記インジェクタの開期間を、インジェクタの正
常品と不良品との差が前記検出流量の差として現れるこ
とが保証される範囲内で最も短い期間に選定した請求項
１，実施態様項１ないし４のいずれか１つに記載のイン
ジェクタ検査方法。（７）前記流量の検出を行なう期間を、前記インジェク
タが前記開期間の間開かれることに起因して発生する検
出流量の最大値が現れることが保証される範囲内で最も
短い期間に選定した請求項１，実施態様項１ないし４の
いずれか１つに記載のインジェクタ検査方法。（８）前記流量の検出を前記インジェクタの閉期間に行
い、その閉期間における検出流量が第２設定上限値以上
である場合にインジェクタに異物噛み，プランジャ摺動
不良等による漏れが生じていると判定する請求項１，
２，実施態様項１ないし７のいずれか１つに記載のイン
ジェクタ検査方法。（９）前記検出流量に基づくインジェクタの状態判定
を、正常なインジェクタを組み付けた正常エンジンにお
ける同時期の検出流量との比較によって行う請求項１，
２，実施態様項１ないし８のいずれか１つに記載のイン
ジェクタ検査方法。本実施態様項から実施態様項１１ま
での状態判定は択一的に採用することも、併用すること
も可能である。（１０）検出流量に基づくインジェクタの状態判定を、
同一エンジンの別のインジェクタにおける検出流量との
比較によって行う請求項１，２，実施態様項１ないし９
のいずれか１つに記載のインジェクタ検査方法。（１１）前記検出流量に基づくインジェクタの状態判定
を、前記開期間における検出流量と前記閉期間における
検出流量との差によって行う請求項１，２，実施態様項
１ないし１０のいずれか１つに記載のインジェクタ検査
方法。（１２）燃料を噴射する正常なインジェクタを組み付け
た正常エンジンを外部回転駆動装置により回転駆動する
とともに、インジェクタに圧縮気体を供給してその圧縮
気体の流量を検出する気体正常流量検出工程と、前記正
常なエンジンにおいて加圧燃料をインジェクタに供給し
てインジェクタ開時期における流量を検出する燃料正常
流量検出工程と、前記正常エンジンと同種の被検査エン
ジンのインジェクタに圧縮気体を供給して流量を検出
し、得られた検出流量と、前記気体正常流量検出工程と
燃料正常流量検出工程とにおいて取得された両正常検出
流量の関係とに基づいて、被検査エンジンにおけるイン
ジェクタ開時期の加圧燃料流量を推定する燃料流量推定
工程とを含むことを特徴とするインジェクタ検査方法。（１３）前記気体正常流量検出工程と前記燃料正常流量
検出工程とを前記圧縮気体と前記加圧燃料との圧力をそ
れぞれ複数種類に変えて実施する実施態様項１２に記載
のインジェクタ検査方法。（１４）燃料を噴射するインジェクタを組み付けたエン
ジンを回転駆動する外部回転駆動装置と、インジェクタ
に圧縮気体を供給する圧縮気体供給装置と、その圧縮気
体供給装置により供給される圧縮気体の流量を検出する
流量検出装置と、その流量検出装置による検出流量に基
づいてインジェクタの状態を判定するインジェクタ状態
判定装置とを含むことを特徴とするエンジンのインジェ
クタ検査装置。（１５）さらに、前記インジェクタを、エンジン運転時
と同じタイミングで開き、実際の燃料噴射時より長い時
間開状態に保つインジェクタ制御装置を含む実施態様項
１４に記載のインジェクタ検査装置。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下、本願の各発明に共通の実施
形態であるエンジンのインジェクタ検査方法を、その実
施に好適な検査システムとともに説明する。本実施形態
の検査方法およびシステムは、エンジン組立過程におい
て発生する可能性のあるインジェクタ不良の有無を、各
気筒ごとに独立に検査できるものである。

【０００９】図１は、インジェクタ１０の内部構造を示
す断面図である。インジェクタ１０は、ニードル弁装置
１４と、そのニードル弁装置１４を駆動する電磁駆動装
置１６とを含んでいる。ニードル弁装置１４は、本体２
０内に取り出し不能に配設されたノズル部材２２と可動
子２４とを含んでいる。可動子２４は、ノズル部材２２
の概して円筒状の摺動穴２６の内部に、軸線方向に摺動
可能に設けられている。可動子２４の先端部（図１にお
いて左側の端部）は截頭円錐状の弁子２８とされてい
る。ノズル部材２２は概して有底筒状をなす部材であ
り、底部をインジェクタ１０の先端側にして本体２０に
保持されていて、穴の底部に弁子２８が着座する弁座３
０が形成されている。これら弁子２８および弁座３０に
よって、噴射弁３２が構成されている。ノズル部材２２
の内部において、可動子２４が、図１における左右方向
に移動することによって、噴射弁３２が開閉させられ
る。ノズル部材２２の先端部には分岐キャップ３６が嵌
合されている。これらノズル部材２２および分岐キャッ
プ３６の外側に取付キャップ３８が嵌合され、本体２０
に固定されている。取付キャップ３８は固定後は本体２
０の一部として機能する。ノズル部材２２と本体２０と
の間には、貫通穴を備えたスぺーサ４２が挿入されてお
り、可動子２４に形成されたフランジ部４４と係合する
ことによって可動子２４の後退限度（図１における右方
向への移動限度）を規定する。

【００１０】電磁駆動装置１６は、ボビン５０に保持さ
れたコイル５２と、２つの電極５４を備えた電気コネク
タ５６とを含んでいる。２つの電極５４は、それぞれコ
イル５２の巻線に接続されている。ボビン５０および電
気コネクタ５６は、保持部材６０に一体的に保持されて
おり、その保持部材６０は、本体２０に取り外し不能に
取り付けられている。電磁駆動装置１６はコア６４を備
えている。コア６４は、ニードル弁装置１４の可動子２
４の、弁子２８とされている側とは反対側の端部に取り
外し不能に取り付けられている。また、コア６４は、ス
プリング６８によってニードル弁装置１４側に付勢され
ている。スプリング６８は、保持部材６０に形成された
貫通穴の内部において、ねじ部材７０とコア６４との間
に配設されている。ねじ部材７０は、保持部材６０の貫
通穴に形成された雌ねじに螺合されており、このねじ部
材７０の軸線方向（図１において左右方向）の位置を調
節することによって弁子２８が弁座３０に着座する際の
当接力を調節することができる。なお、ねじ部材７０に
も、燃料を供給するための通路としての貫通穴７４が形
成されている。

【００１１】燃料は、フィルタ７６，保持部材６０の貫
通穴およびねじ部材７０の貫通穴７４を通って、コア６
４の内部に供給される。その際の圧力は、約０．２９Ｍ
Ｐａ（３ｋｇｆ／ｃｍ² ）である。燃料は、コア６４の
内部において２系統に分かれる。一方の系統は、可動子
２４に形成された燃料の通路としての深穴８０と、その
深穴８０をその底部近傍において軸線に対して直交する
方向に貫く貫通穴８２とを経て噴射弁３２に到達する系
統である。もう一方の系統は、可動子２４の、コア６４
への取付部に形成された平坦部８６，スペーサ４２の貫
通穴，ノズル部材２２の摺動穴２６を経て噴射弁３２に
到達する系統である。摺動穴２６は燃料の通路としても
機能するのである。本体２０とノズル部材２２との間，
本体２０とボビン５０との間および保持部材６０とボビ
ン５０との間には、燃料が外部に漏洩することを防止す
るためにＯリング９２，９４および９６が設けられてい
る。また、保持部材６０の図示しない燃料配管との嵌合
部にもＯリング９８が設けられている。

【００１２】電極５４に電力が供給されない状態では、
スプリング６８の付勢力によって噴射弁３２は閉じた状
態にある。電極５４に電圧が印加されると、コイル５２
に電流が流れ、磁界が発生する。この磁界は、コア６４
を、スプリング６８の付勢力に抗して図１において右方
向に移動させるために十分な強さを持っており、噴射弁
３２が開かれる。コア６４の移動距離は、前述のように
スペーサ４２とフランジ部４４との係合によって規定さ
れる。噴射弁３２が開かれると、燃料が分岐キャップ３
６において２つに分岐させられて噴射される。それら２
つに分岐させられた燃料噴流は、それぞれが図示しない
吸気バルブに直接供給されるようになっている。図１に
示したインジェクタ１０は、各気筒ごとに吸気バルブを
２つ持つタイプのエンジンに使用されるものなのであ
る。

【００１３】図２は、本願のインジェクタ検査方法の実
施に好適な検査システムの構成を示すシステム構成図で
ある。本実施形態の検査システム１２０は、検査台１２
４と、圧縮気体としての圧縮空気を供給する圧縮空気供
給装置１２６と、噴射制御判定装置１２８とを含んでい
る。検査台１２４は、ベース１３２を備え、そのベース
１３２にマウント１３４を介して被検査エンジン１３８
が設置される。さらに、ベース１３２には、サブベース
１４２が搭載され、そのサブベース１４２にはモータ１
４４と軸受１４６および１４８が搭載されている。モー
タ１４４の回転軸は、軸受１４６および１４８に保持さ
れた駆動軸１５０に接続されており、駆動軸１５０はカ
プリング１５２を介して被検査エンジン１３８の図示し
ないクランクシャフトに接続されている。したがって、
モータ１４４が回転させられると、被検査エンジン１３
８のクランクシャフトが回転させられ、いわゆるモータ
リングが行われる。モータ１４４，駆動軸１５０，軸受
１４６および１４８等により外部駆動装置が構成されて
いるのである。

【００１４】圧縮空気供給装置１２６は、圧縮空気をデ
リバリパイプ１５６に供給する圧縮空気供給パイプ１５
８を含んでいる。その圧縮空気供給パイプ１５８の途中
には、上流側に圧力調整弁１６０が、また、下流側に空
気流量計１６２が設けられている。圧力調整弁１６０
は、圧縮空気の圧力を、圧縮空気供給源からの供給圧力
以下の一定の圧力に調整するものである。その一定の圧
力値は、本実施形態においては０．２９ＭＰａ（３ｋｇ
ｆ／ｃｍ² ）とされている。また、空気流量計１６２は
差圧式の流量計であり、その計測精度は約０．１ｃｍ³
／ｍｉｎである。

【００１５】噴射制御判定装置１２８は、被検査エンジ
ン１３８の図示しないクランク角センサからの出力であ
るＴＤＣ信号に基づいて、各気筒のインジェクタ１０に
噴射指令を出す。具体的には、各インジェクタ１０の電
極５４にパルス電圧を供給する。噴射指令１は、気筒番
号ｎが１である気筒に組み付けられるインジェクタ１０
に対して出される。以下同様に、噴射指令の番号と、気
筒番号ｎとは一致させられている。なお、噴射指令１な
いし４が出される順番は、噴射指令１→噴射指令３→噴
射指令４→噴射指令２の順であり、被検査エンジン１３
８の各気筒の爆発順に一致させられている。噴射制御判
定装置１２８には、空気流量計１６２からの流量信号Ｑ
が入力される。これにより、噴射制御判定装置１２８は
各気筒に対応するインジェクタ１０が噴射する空気の流
量を取得でき、また、その取得結果に基づいて、各イン
ジェクタ１０の状態を判定できる。

【００１６】図３は、上述の検査システム１２０を用い
て取得された流量信号Ｑの変化の一例を示すグラフであ
る。図３に示す流量信号Ｑは、モータ１４４が、一定の
回転速度（約１００ｒｐｍ）で回転させられている状態
で取得されたものである。噴射制御判定装置１２８は、
モータ１４４の回転速度が一定となった後、最初にＴＤ
Ｃ信号を受信するまでの初期期間中、流量信号Ｑを取得
し続ける。モータ１４４の回転数が一定となったか否か
は、ＴＤＣ信号を受信する間隔に基づいて判定される。
図３に示した例では、時期ｔ０においてモータ１４４の
回転速度が一定になったものとする。初期期間中に取得
される流量信号Ｑ（一定値）を初期流量Ｑ０と称する。
なお、初期期間の長さが、例えば、１００ｍｓ以上でな
い場合は、上記最初のＴＤＣ信号は無視され、その次に
受信されるＴＤＣ信号が、最初のＴＤＣ信号とされるよ
うにしてもよい。このようにすれば、初期流量Ｑ０を取
得できる期間が１００ｍｓ以上確保されることとなり、
初期期間中における複数の流量信号Ｑの平均値として初
期流量Ｑ０を取得する等の処理を行うことが可能とな
る。初期流量Ｑ０は、各インジェクタ１０が作動させら
れていない状態における空気の流量、つまり、各インジ
ェクタ１０の噴射弁３２からの漏れ流量である。

【００１７】噴射制御判定装置１２８は、前記最初のＴ
ＤＣ信号を時期ｔ１において受信すると、直ちに噴射指
令１を開期間Δｔ（本実施形態においては３０ｍｓ）の
間出し続ける。この開期間Δｔの値は、実際に液体であ
る燃料を噴射する期間（例えば、２ｍｓないし３ｍｓ）
に比して長く、かつ、正常品と不良品との違いを明確に
検出できる範囲でなるべく短い期間であり、実験的に決
定された値である。圧縮流体である空気の流量に基づい
てこのような違いを明確に検出するためには、液体であ
る燃料よりも長く噴射する必要があるのである。噴射指
令１に応じて気筒番号１に組み付けられたインジェクタ
１０の噴射弁３２が開くため、流量信号Ｑが増加し、初
期流量Ｑ０から大きく外れることとなる。各気筒番号ｎ
に組み付けられたインジェクタ１０は約３０ｍｓの間開
かれるのであるが、それに起因する流量信号Ｑの変化は
開期間Δｔ（＝３０ｍｓ）よりも長い期間にわたって生
じる。また、その流量信号Ｑの波形は激しく振動する。
これらはインジェクタ１０から噴射される空気が上述の
ように圧縮性を持つために生じる現象である。このよう
に大きく変化する流量信号Ｑは、ある時期に最大値とな
る。この時期は、被検査エンジン１３８およびインジェ
クタ１０の種類，圧縮空気の圧力，インジェクタ１０が
組み付けられる気筒の位置等により異なるが、流量信号
Ｑが必ず最大値に達することが保証され、かつ、できる
限り短い期間を、実験的に求めることができる。この期
間を計測期間Ｔとし、計測期間Ｔ内における気筒番号１
のインジェクタ１０に対応する流量信号Ｑの最大値を最
大流量Ｑ１と称する。本実施形態においては計測期間Ｔ
が約１００ｍｓとされている。

【００１８】噴射制御判定装置１２８は、時期ｔ２にお
いて噴射指令３を、時期ｔ３において噴射指令４を、さ
らに、時期ｔ４において噴射指令２を出す。これらの噴
射指令は、噴射指令１と同じ開時間Δｔ（＝３０ｍｓ）
だけ出される。なお、本実施形態においては、被検査エ
ンジン１３８が４気筒エンジンであるため、噴射指令の
出力順序が上記のようにされているが、他の形式のエン
ジンでは、そのエンジンの各気筒の爆発順序と同じ順序
で噴射指令が出されることになる。また、上記時期ｔ
１，ｔ２，ｔ３およびｔ４の隣接する時期同士の時間差
（時間差Δｔ１２，Δｔ２３およびΔｔ３４と称する）
は、それぞれ同じ値である。具体的には、Δｔ１２＝Δ
ｔ２３＝Δｔ３４＝３００ｍｓである。上記各時間差が
３００ｍｓとなるのは、モータ１４４の回転速度が１０
０ｒｐｍであり、被検査エンジン１３８が４気筒の４サ
イクルエンジンであるためであり、これらの時間差も、
他の形式のエンジンの場合には異なる値となることはい
うまでもない。噴射指令が出力されるごとに、流量信号
Ｑは初期流量Ｑ０から大きく変化することとなる。そし
て、各噴射指令３，４，および２が出された時期からは
じまる各計測期間Ｔ内における流量信号Ｑの最大値が、
それぞれ最大流量Ｑ３，Ｑ４およびＱ２として取得され
る。

【００１９】なお、図３に示したサージタンク内圧力
は、被検査エンジン１３８の図示しないサージタンク内
に取り付けられた圧力センサの出力であり、気筒番号ｎ
の値で示したように、各気筒の吸気バルブの状態に影響
される。気筒番号ｎの吸気バルブが開かれる時期におい
ては、サージタンク内の圧力が急激に上昇を開始してい
る。この時期は、上記時期ｔｎ（ｎ＝１，２，３，４）
にほぼ一致している。つまり、各インジェクタ１０の噴
射弁３２が開かれ時期は、実際の車両において燃料が噴
射される時期と同様に、対応する気筒の吸気バルブが開
かれる時期とほぼ一致させられているのである。このこ
とによって、インジェクタ１０の先端近傍における圧力
状態が、実際のエンジン運転時に近い状態となる。この
ように、本実施形態の検査システム１２０は、インジェ
クタ１０をエンジンに組み付けた状態で、かつ、実際の
エンジン運転時に近い条件下でインジェクタ１０の検査
を実施し得るシステムなのである。

【００２０】図４は、噴射制御判定装置１２８に含まれ
る図示しないＲＯＭに格納され、ＣＰＵによってＲＡＭ
を利用しつつ実行されるメイン処理の内容の一例を示す
フローチャートである。まず、ステップ１０（以下、単
に、Ｓ１０と記す。他のステップについても同じ）にお
いて、上述の方法によって初期流量Ｑ０が取得される。
つぎに、Ｓ１２おいて、全気筒に関する最大流量Ｑｎ
（ｎ＝１ないし４）が取得される。各最大流量Ｑｎの取
得順序は、上述のように、Ｑ１→Ｑ３→Ｑ４→Ｑ２であ
る。つぎに、Ｓ１４において、全気筒に関する流量ダイ
ナミックレンジΔＱｎが、次式に基づいて算出される。 ΔＱｎ←Ｑｎ−Ｑ０・・・（１）流量ダイナミックレンジΔＱｎは、気筒番号ｎに対応す
るインジェクタ１０の開閉に起因する流量信号Ｑの（前
記計測期間Ｔ内における）最大変化量である。続いて、
Ｓ１６において、サブルーチンである判定処理がコール
され、その判定結果に基づく判定結果表示処理（後述）
がＳ１８において実行された後に、メイン処理が終了す
る。

【００２１】図５は、図４のＳ１６においてコールされ
るサブルーチンである判定処理の内容を示すフローチャ
ートである。まず、Ｓ３０において、初期流量Ｑ０の値
が、第２設定上限値たるしきい値Ａ未満であるか否かが
判定される。結果がＹＥＳであればＳ３２においてフラ
グＦ０に０が、ＮＯであればＳ３４においてフラグＦ０
に１がセットされた後に、Ｓ３６において気筒番号ｎが
１に初期化される。なお、フラグＦ０は、その値が０で
ある場合に、各インジェクタ１０の噴射弁３２が閉じた
状態における漏れが十分小さいこと（良品）を意味し、
その値が１である場合に、少なくとも１つのインジェク
タ１０の噴射弁３２に漏れが生じていること（不良）を
意味する。Ｓ３６に続いて、Ｓ３８において、流量ダイ
ナミックレンジΔＱｎの値が、第１設定下限値たるしき
い値Ｂより大きいか否かが判定される。結果がＹＥＳで
あればＳ４０において流量ダイナミックレンジΔＱｎの
値が、第１設定上限値たるしきい値Ｃ未満であるか否か
が判定され、結果がＹＥＳであれば、Ｓ４２でフラグＦ
ｎに０がセットされる。なお、しきい値Ａ，ＢおよびＣ
の値は、それぞれ、以下の式で表される値とされてい
る。Ａ←ｍｅａｎＱ０＋３・σ０・・・（２）Ｂ←ｍｅａｎＱｎ−３・σｎ・・・（３）Ｃ←ｍｅａｎＱｎ＋３・σｎ・・・（４）（２）式におけるｍｅａｎＱ０は、多数の良品のインジ
ェクタ１０に対して予め取得された初期流量Ｑ０の値か
ら計算される平均値であり、σ０はその標準偏差であ
る。（３）式および（４）式におけるｍｅａｎＱｎは、
多数の良品のインジェクタ１０に対して予め取得された
最大流量Ｑｎの値から計算される平均値であり、σｎは
その標準偏差である。

【００２２】Ｓ３８またはＳ４０の判定結果がＮＯであ
る場合は、それぞれ、Ｓ４４においてフラグＦｎに１
が、または、Ｓ４６においてフラグＦｎに２がセットさ
れる。そして、Ｓ４２，Ｓ４４およびＳ４６のいずれか
の処理が実行された後に、Ｓ４８の判定が行われる。Ｓ
４８においては、気筒番号ｎが４であるか否かが判定さ
れ、４であれば判定処理が終了し、４でなければＳ５０
において気筒番号がインクリメントされた後にＳ３８か
らの処理が繰り返される。このように、フラグＦｎ（ｎ
＝１ないし４）の値は、０，１，２のいずれかとされ
る。０である場合は、その気筒番号ｎに対応するインジ
ェクタ１０の流量ダイナミックレンジΔＱｎが正常であ
り、１である場合は正常品に比して小さく、２である場
合は正常品に比して大きいことを示す。すべてのフラグ
Ｆｎの値が０であれば、その被検査エンジン１３８に組
み付けられたすべてのインジェクタ１０が正常であると
判定されることになる。

【００２３】図６は、図４のＳ１８において実行される
判定結果表示処理において使用される表示装置の一例を
示す図である。本実施形態における表示装置１８０は、
漏れなし表示ランプ１８４，漏れあり表示ランプ１８
６，ΔＱｎ正常表示ランプ群１９０，ΔＱｎ小表示ラン
プ群１９２およびΔＱｎ大表示ランプ群１９４を含んで
いる。これらのうち、漏れなし表示ランプ１８４および
漏れあり表示ランプ１８６は、前記フラグＦ０の値に対
応している。つまり、フラグＦ０の値が０である場合
は、漏れなし表示ランプ１８４が点灯させられ、漏れあ
り表示ランプ１８６は点灯させられない。フラグＦ０の
値が１である場合は、その逆となる。また、ΔＱｎ正常
表示ランプ群１９０，ΔＱｎ小表示ランプ群１９２およ
びΔＱｎ大表示ランプ群１９４は、前記フラグＦｎの値
（０，１，２）に対応している。したがって、ΔＱｎ正
常表示ランプ群１９０，ΔＱｎ小表示ランプ群１９２お
よびΔＱｎ大表示ランプ群１９４は、ぞれぞれ、被検査
エンジン１３８の各気筒ごとに設けられている。図６に
おいて、ハッチングは、そのランプが点灯していること
を示している。つまり、図６に示した例では、被検査エ
ンジン１３８に漏れがなく、気筒番号１および４の気筒
のΔＱｎの値が正常であり、気筒番号２の気筒のΔＱｎ
の値が正常な場合に比して小さく、かつ、気筒番号３の
気筒のΔＱｎの値が正常な場合に比して大きいことを示
している。

【００２４】図７は、図６に示した表示装置１８０の各
ランプの点灯状態に対応する流量信号Ｑの変化を示すグ
ラフである。この流量信号Ｑの変化から、気筒番号１お
よび４の気筒のインジェクタ１０の開閉が正常に行われ
ていることがわかる。しかし、気筒番号２の気筒に対応
する流量信号Ｑは、ほとんど初期流量Ｑ０のままで変化
がない。これは、気筒番号２の気筒に組み付けられたイ
ンジェクタ１０が、閉じたまま（不作動）であることを
示している。インジェクタ１０が閉じたままとなる原因
としては、例えば、電気コネクタ５６に接続されるべ
き配線が接続されていない（配線ミス），コイル５２
が断線している，コア６４と保持部材６０との間に異
物が入ってコア６４が移動できない，スペーサ４２と
可動子２４のフランジ部４４との間に異物が入ってコア
６４が移動できない，コア６４と保持部材６０との摺
動摩擦の異常な増加によってコア６４が移動できない
等、様々な原因が考えられる。

【００２５】また、コア６４と保持部材６０との間ま
たはスペーサ４２と可動子２４との間に小さい異物が入
った，コイル５２に印加される電圧が不足，スプリ
ング６８の付勢力が過大，スペーサ４２やフランジ部
４４の変形によってコア６４の移動距離が減少した，
組み付けられたインジェクタ１０が噴射流量が少ない種
類のものである等においては、流量信号Ｑは変化するも
のの、その変化が小さく、流量信号Ｑが正常な場合に近
くなることもあり得る。ここで、コイル５２に印加され
る電圧が不足の場合や、スプリング６８の付勢力が過大
である場合に、流量信号Ｑの変化が小さくなるのは、こ
れらがいずれも、コア６４の後退方向の作動力を削減す
るからである。なお、上記ないしの場合を総称し
て、インジェクタ流量小不良と称する。また、の場合
を誤品組付けと称する。

【００２６】一方、気筒番号３のインジェクタ１０に対
応する最大流量Ｑ３は、正常な場合に比して大きくなっ
ている。この原因は、例えば、スプリング６８の付勢
力が過小，スペーサ４２やフランジ部４４の変形によ
ってコア６４の移動距離が過大，コイル５２に印加さ
れる電圧が過大，組み付けられたインジェクタ１０が
噴射流量が多い種類のものである等が考えられる。上記
ないしの場合をインジェクタ流量大不良と総称す
る。また、の場合を誤品組付けと称する。

【００２７】このように、本実施形態の検査システム１
２０によれば、被検査エンジン１３８に組み付けられた
状態におけるインジェクタ１０の検査を、ファイヤリン
グによらずに実施できる。そのため、ファイヤリング検
査に比して検査工程に要する前工程および後工程の工数
を削減でき、かつ、爆発に起因するノイズに影響されな
い精度のよい検査が実施できる。

【００２８】なお、本実施形態の図４および図５に示し
た処理においては、最大流量Ｑｎの値が各気筒のインジ
ェクタ１０に対してすべて取得された後に、それらの値
に基づいて検査がなされていたのであるが、図３から明
らかなように、最大流量Ｑｎが取得されてから、つぎの
噴射指令が出力されるまでの時間間隔は、図５に示した
判定処理のうち、１つの気筒に関する部分を実行するた
めの時間に比して充分長い。例えば、図３に示した例で
は、少なくとも２００ｍｓ以上の時間間隔がある。この
時間を利用して、直前に最大流量Ｑｎが取得された気筒
に組み付けられたインジェクタ１０に関する判定処理
（図４におけるＳ１４の処理および図５におけるＳ３８
ないしＳ４６の処理）が行なわれるようにしてもよい。
このようにすれば、各気筒ごとの検査結果を、それぞ
れ、より早期に得ることができる。また、図４および図
５に示した処理においては、初期流量Ｑ０がしきい値Ａ
以上であっても、各気筒のインジェクタ１０に関する検
査を継続して行なうようにされているが、検査の初期に
おいて、まず、初期流量Ｑ０についての判定を行ない、
その結果、初期流量Ｑ０がしきい値Ａ以上であると判定
された場合は、直ちに検査を終了するようにしてもよ
い。この場合、検査結果として得られるのは、少なくと
も１つのインジェクタ１０に漏れが生じているというこ
とである。

【００２９】つぎに、上記実施形態とは別の実施形態を
説明する。本実施形態は、上述の実施形態において、図
４に示したメイン処理の、Ｓ１６の処理（図５のフロー
チャートに示した判定処理）を省略し、かつ、Ｓ１８の
処理内容を変更したものである。前記Ｓ１８に相当する
処理は、図４に示したＳ１０，Ｓ１２およびＳ１４と同
様にして取得・算出された、初期流量Ｑ０，各気筒の最
大流量Ｑｎ（ｎ＝１，２，３，４）および流量ダイナミ
ックレンジΔＱｎの値を、各気筒ごとに表示する処理と
される。具体的には、例えば、それらの数値を表示する
数値表示装置や、図８に示す棒グラフを表示し得る表示
装置等による表示が行われる。本実施形態においては、
図８の棒グラフを表示し得る表示装置２００が使用され
るものとする。

【００３０】図８は、気筒番号２の気筒に組み付けられ
たインジェクタ１０が、作動しない（開かない）場合の
表示結果の一例を示す図面である。図８は、各気筒番号
で示される気筒ごとに、初期流量Ｑ０（各気筒に共通の
値となる）および流量ダイナミックレンジΔＱｎの値
が、それぞれ棒グラフの長さにより表わされている。初
期流量Ｑ０の棒グラフは、初期流量Ｑ０が原点０の位置
から下方に向かうほど大きいことを示し、流量ダイナミ
ックレンジΔＱｎの棒グラフは、流量ダイナミックレン
ジΔＱｎが原点０から上方に向かうほど大きいことを示
している。各気筒番号ごとにこれら初期流量Ｑ０および
流量ダイナミックレンジΔＱｎの棒グラフは、原点０に
おいて接続されており、この接続後の棒グラフの長さ
が、それぞれの気筒の最大流量Ｑｎの値を示すこととな
る。なお、図８に示した状態は、前述の実施形態におけ
るフラグＦ０とフラグＦｎで表わすと、Ｆ０＝０，Ｆ１
＝０，Ｆ２＝１，Ｆ３＝０およびＦ４＝０となる。

【００３１】図９は、初期流量Ｑ０が前記しきい値Ａよ
り大きい、つまり、いずれかのインジェクタ１０に漏れ
が生じており、かつ、気筒番号２の気筒に組み付けられ
たインジェクタ１０が開くことによる流量信号Ｑの変化
（つまり、流量ダイナミックレンジΔＱ２の値）が前記
しきい値Ｂよりも小さい、つまり、正常な状態に比して
小さい場合の表示結果の一例を示す図である。この状態
は、前述の実施形態におけるフラグＦ０およびフラグＦ
ｎで示せば、Ｆ０＝１，Ｆ１＝０，Ｆ２＝１，Ｆ３＝０
およびＦ４＝０となる。図９によれば、初期流量Ｑ０が
前記しきい値Ａより大きいことが、気筒番号２の気筒に
組み付けられたインジェクタ１０の漏れに起因している
ことが容易に推測される。図１０は、気筒番号２の気筒
に組み付けられたインジェクタ１０が開くことによる流
量ダイナミックレンジΔＱ２が前記しきい値Ｃよりも大
きい、つまり、流量信号Ｑの変化が正常な状態に比して
大きい場合の一例である。この状態は、前述の実施形態
におけるフラグＦ０およびフラグＦｎで示せば、Ｆ０＝
０，Ｆ１＝０，Ｆ２＝２，Ｆ３＝０およびＦ４＝０とな
る。

【００３２】図１１は、気筒番号２の気筒に組み付けら
れたインジェクタ１０が開いたままの状態である場合を
示す一例である。この場合は、初期流量Ｑ０が著しく大
きくなり、気筒番号２の気筒に組み付けられたインジェ
クタ１０の流量ダイナミックレンジΔＱ２が０となって
いる。この状態は、前述の実施形態におけるフラグＦ０
およびフラグＦｎで示せば、Ｆ０＝１，Ｆ１＝０，Ｆ２
＝１，Ｆ３＝０およびＦ４＝０となる。この結果は、図
９に示した状態における値とまったく同じである。つま
り、前述の実施形態において実施されるフラグＦ０およ
びフラグＦｎに基づく検査よりも、本実施形態における
表示装置による表示の方が、状況を詳しく示すことがで
きることがわかる。図８ないし図１１から明らかなよう
に、流量ダイナミックレンジΔＱｎが正常であると判定
された気筒（フラグＦｎが０である気筒番号ｎで示され
る気筒）のインジェクタ１０は、正常であると判定でき
る。なお、漏れが存在する場合（フラグＦ０が１である
場合）は、流量ダイナミックレンジΔＱｎがしきい値Ｂ
未満であると判定される気筒（フラグＦｎが１である気
筒番号ｎで示される気筒）が存在する（図９および図１
１参照）が、逆は必ずしも真ではない（図８参照）。

【００３３】図１２は、２つの不具合が同時に発生して
いる場合の表示結果の一例を示している。具体的には、
気筒番号２の気筒に組み付けられたインジェクタ１０が
作動しない（開かない）状態であり、かつ、気筒番号４
の気筒に組み付けられたインジェクタ１０に漏れがある
状態である。この漏れの大きさを示す初期流量Ｑ０の値
は、正常な場合の流量ダイナミックレンジΔＱｎの大き
さよりも小さいため、気筒番号２の気筒のインジェクタ
１０の噴射弁３２が開いたままの状態であるとは判定さ
れず、気筒番号４の気筒のインジェクタ１０の方に漏れ
があると判定できる。この状況を、前述の実施形態にお
けるフラグＦ０およびフラグＦｎで示せば、Ｆ０＝１，
Ｆ１＝０，Ｆ２＝１，Ｆ３＝２およびＦ４＝１となり、
気筒番号２と気筒番号４との各気筒の状態を特定できな
いこととなる。このように、本実施形態の表示装置２０
０によれば、初期流量Ｑ０，各気筒の最大流量Ｑｎおよ
び流量ダイナミックレンジΔＱｎの値を、各気筒ごと
に、その大きさがわかる状態で表示できるので、各イン
ジェクタ１０の状態を、同じ被検査エンジン１３８に組
み付けられた他のインジェクタ１０の状態との比較結果
に基づく総合的な推定により判定できることになり、情
報の濃い検査を行うことが可能となるのである。

【００３４】なお、複数の気筒を備えたエンジンの各気
筒に組み付けられるインジェクタ１０のうち、半数より
も多くのインジェクタ１０は必ず正常であると仮定して
もよい場合には、正常であるインジェクタ１０を容易に
特定することができる。例えば、この仮定を４気筒エン
ジンに当てはめると、不良インジェクタが高々１つであ
ると仮定することとなる。この場合、複数の気筒のイン
ジェクタ１０に対して取得された最大流量Ｑｎおよび流
量ダイナミックレンジΔＱｎの値のうちの最多出現値
が、正常な場合の値を示すこととなる。したがって、検
査の対象となるエンジン個々に、正常なインジェクタに
関する最大流量Ｑｎおよび流量ダイナミックレンジΔＱ
ｎの値を容易に取得できることとなる。このことを利用
すれば、各気筒のインジェクタ１０に対する最大流量Ｑ
ｎや流量ダイナミックレンジΔＱｎの値同志の比較のみ
に基づいて、インジェクタ１０の状態を判定できること
となる。

【００３５】また、上記の仮定が成立しない場合におい
ても、各気筒のインジェクタ１０に対する最大流量Ｑｎ
や流量ダイナミックレンジΔＱｎの値同志の比較に基づ
く検査は意味を持つ。本来エンジンは、各気筒の作動が
均一であることが望ましい。そのためには、インジェク
タ１０による燃料の供給も均一になされるべきである。
各気筒間の比較を行なうことによって、少なくとも、各
気筒の燃料の供給が均一であるか否か（たとえそれが、
すべての気筒に燃料が供給されないということであって
も）を判定できるのである。このように、各気筒間の比
較に基づく検査は、それのみではインジェクタの状態、
ひいてはエンジンの状態を完全に検査できるとはいえな
い場合があるが、上述の図４および図５に示した検査等
と組み合わせることによって、エンジンの状態に関する
より多くの情報を取得するために役立つのである。

【００３６】さらに、以上に説明した各実施形態におい
ては、気体である圧縮空気を噴射させた場合の流量に基
づいて検査が行われているが、一般に、ノズルのような
穴を通過する場合の、気体と液体との流量には相関があ
る。例えば、供給される圧縮空気と燃料との圧力が一定
に保たれる場合の圧縮空気と燃料との流量は１対１に対
応する。このような相関関係は予め取得しておくことが
でき、この対応関係を用いれば、圧縮空気の流量に基づ
いて実際のエンジンの運転時において噴射される燃料の
流量を推定できる。つまり、燃料の流量そのものを保証
できるのである。なお、このような相関関係を取得する
際の、圧縮空気と燃料との供給圧力は任意であり、例え
ば、それぞれの圧力を、相関関係を取得する際のＳ／Ｎ
比が最大となる圧力とすることができる。

【００３７】以上に説明した各実施形態においては、図
３および図７に示した、初期流量Ｑ０および各気筒の最
大流量Ｑｎに基づいて検査が行なわれるのであるが、各
気筒の最大流量Ｑｎに加えて、あるいはそれに代えて、
前記計測期間Ｔ内における各気筒の流量信号Ｑの積分
値および／または平均値，前記各噴射指令が出されて
から各気筒の流量信号Ｑが再び初期流量Ｑ０に戻るまで
の期間内における積分値および／または平均値等の、他
の値を利用して検査を行なってもよい。以上、本発明の
いくつかの実施形態を例示したが、これらは文字通りの
例示であり、本発明は特許請求の範囲を逸脱することな
く種々の変形，改良を施した態様で実施することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態であるインジェクタ検査方
法により検査されるインジェクタの正面断面図である。

【図２】本発明の一実施形態であるインジェクタ検査方
法の実施に使用される検査システムの構成を示すシステ
ム構成図である。

【図３】上記検査システムを用いて取得された流量信号
Ｑの変化を示すグラフである。

【図４】上記検査システムの噴射制御判定装置に含まれ
る図示しないＲＯＭに格納されたメイン処理の内容の一
例を示すフローチャートである。

【図５】図４のメイン処理のＳ１６においてコールされ
るサブルーチンである判定処理の内容を示すフローチャ
ートである。

【図６】図４のメイン処理のＳ１８で実行される判定結
果表示処理において使用される表示装置の一例を示す図
である。

【図７】図６に示した表示装置の各ランプの点灯状態に
対応する流量信号Ｑの変化の一例を示すグラフである。

【図８】図６に示した表示装置とは別の表示装置におけ
る表示状態の一例を示す図である。

【図９】図８に示した表示装置における別の表示状態を
示す図である。

【図１０】図８に示した表示装置におけるさらに別の表
示状態を示す図である。

【図１１】図８に示した表示装置におけるさらに別の表
示状態を示す図である。

【図１２】図８に示した表示装置におけるさらに別の表
示状態を示す図である。

【符号の説明】

１０：インジェクタ１４：ニードル弁装置１
６：電磁駆動装置２０：本体２２：ノズル部材
２４：可動子２６：摺動穴２８：弁子３０：弁座３２：噴射弁３６：分岐キャップ
３８：取付キャップ４２：スペーサ４４：フ
ランジ部５０：ボビン５２：コイル５４：電極５６：電気コネクタ６０：保持部材
６４：コア６８：スプリング７０：ねじ部材７４：貫通穴
７６：フィルタ８０：深穴８２：貫通穴８６：平坦部９
２，９４，９６，９８：Ｏリング１２０：検査シス
テム１２４：検査台１２６：圧縮空気供給装置
１２８：噴射制御判定装置１３２：ベース
１３４：マウント１３８：被検査エンジン１４２：サブベース１
４４：モータ１４６，１４８：軸受１５０：駆
動軸１５２：カプリング１５６：デリバリパイ
プ１５８：圧縮空気供給パイプ１６０：圧力調
整弁１６２：空気流量計１８０，２００：表示
装置１８４：漏れなし表示ランプ１８６：漏れあり表示ランプ１９０：ΔＱｎ正常表
示ランプ群１９２：ΔＱｎ小表示ランプ群１９
４：ΔＱｎ大表示ランプ群

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】燃料を噴射するインジェクタを組み付け
たエンジンを外部回転駆動装置により回転駆動するとと
もに、インジェクタに圧縮気体を供給してその圧縮気体
の流量を検出し、検出流量に基づいてインジェクタの状
態を判定することを特徴とするエンジンのインジェクタ
検査方法。
【請求項２】前記インジェクタを開くタイミングをエ
ンジン運転時と同じとし、開時間を実際の燃料噴射のた
めの開時間より長くしたことを特徴とする請求項１に記
載のインジェクタ検査方法。