JPS62135729A - 燃料噴射量測定装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 良１へ１１ ［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燃料噴射量を測定しえる燃料噴射
量測定装置に関する。

［従来の技術］ 燃料の供給を燃料噴射によって行なう場合、例えばディ
ーゼルエンジンや電子制御燃料噴射装置を行なうガソリ
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１：Ａ足
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。

（１）ばねで全開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
量によるビス１−ンの変位ｆｉｄを検出し、この変位ｆ
ｆ１ｄとシリンダの断面積Ｓとの積（ＳＸｄ　）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。

（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って、容器内の圧力
Ｐの変化から、噴射された燃料の体積ｖｂを、 ｄ　Ｖｂ　／ｄｔ＝　（Ｖｏ　／Ｅ　）　Ｘ　（ｄ　Ｐ
／ｄｔ）により求める〈Ｅは燃料の体積弾性率［ＫＯ／
ｃＡ］）。これを圧力式燃料噴射量測定装置と呼ぶ。

（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回当りの燃料は
を求める。これを蓄積型燃料噴射量測定装置と呼ぶ。

［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。

（１−ａ＞ピストン型燃料噴射口測定装置のように、変
位Ｆｒ１ｄを求めて、シリンダの断面積Ｓとから噴射量
ｎｍ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０．１１１１１１１’程度の燃料量を正
確に求めようとすると最大測定燃料緻を大きくすること
が極めて困難となってしまう。従って、燃料噴射装置の
噴射しえる燃料量の範囲（例えばＯ〜１００ｍｍ″／′
ストローク）に亘って、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った。

（１−ｂ）また、ピストンを用いた場合には、ピストン
の慣性によって測定にオーバシュートを生じてしまい、
これが安定となるまで燃料量ＱＪ　ａの正確な測定がで
きない。従っ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った。

（１−ｃ）ピストンはばねによって付勢されるので、燃
料噴射が行なわれるシリンダ内の圧力（背圧）を一定に
保ったり、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った。従って現実の燃料噴
射の条件に則した実験・測定ができないという問題があ
った。

（１−ｄ＞更に、ビス１〜ンを用いた場合には、ピスト
ンに摺動抵抗があって燃料噴射量の正確な測定がむヂか
しいという問題があった。）習肋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粘度が悪化する要因となってし
まう。

（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
測定精度が悪くなるという問題があった。これは燃料噴
射によっ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って表われるためである。

（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回当りの燃料量１）１ｆｆ
ｉ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１辰ｖＪ（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
問題があった。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Ｉ−ロークａ）を大
ぎくとらねばならず、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っている場合には
、噴射燃料品の測定、ひいては調整に長大な時間を要す
るという問題があった。この結果、燃料噴射Ｈｆｆｉの
生産性が低下する要因ともなっていた。

以上説明したように、従来の燃料量ｏ１は測定装圓では
、高い測定粘度、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った。こうした問題
は、この他の種々の燃ｌｉ１噴用邑測定装置にあっても
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。そこで本発明は前記の問題を解
決し、燃料噴用檄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。

ル用Ｊと佐戎工 ［問題点を解決するための手段コ かかる目的をｌ構成すべく、本発明は問題点を解゛決す
るための手段として、次の構成をとった。叩ら、 燃料噴射弁の噴ＱＪ側に接続されＩこ燃４′１噴川室を
ダイセフラムを介して背圧室に接続すると共に、前記グ
イ１７ノラムの変位量を検出する変位邑検出手段を設け
た燃料容積検出部と、 前記背圧室の圧力を、前記ダイヤフラムの変位量にかか
わらず所定の圧力に保持する背圧室圧力保持手段と、 前記燃ｒ１噴（ト）室への燃料噴射が行なわれた時、前
記検出されたダイヤフラムの変位量に基づいて燃料噴射
量を演算する燃料噴射量演算手段と、を備えた燃料噴射
量測定装置の構成がそれである。

ここで、燃料容積検出部は、噴…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
圧室は背圧室圧力保持手段によって所定の圧力に保たれ
るが、背圧室圧力保持手段は応答性の良いレギュレータ
Ｗ定差減圧弁等を背圧室側の圧力系に設けるといった構
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
によって見１卦は上一定に保つよう構成してもよい。

変４．（ｔ　Ｆｆｉ検出手段はダイヤフラムの変位量を
検出するものであって、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ョ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づ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、Ｉａ電気的検出するよう構成して
もよい。

後者にあっては、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
るといった利点を有する。

燃料噴射量演算手段は、ダイヤフラムの変位量から噴射
燃料量を演稗する手段であって、予め燃料噴ｔＡ室に噴
射される燃料の体ｆｉ’ｉ変化に対するダイヤフラムの
変位分を実験的もしくは理論的に求めておき、これを参
照して演算するよう構成することができる。ダイヤフラ
ムの変位量と噴射燃料量との間にリニアな（−次の）関
係やその他の比較的明確な関係、例えば二次の関係等が
あれば燃料噴射量演算手段はディスクリートな回路構成
により実現することもできる。一方、両者の関係が複稚
な場合には、燃料噴射演算手段を論理演算回路として構
成し、マツプ等により燃料用ｒＡｆｌｕを求めるよう構
成することもできる。

［作用］ 本発明の燃料用Ｉ）１偵測定装置は、燃料容積検出部の
燃料噴射室に噴射された燃料量を燃料噴射室と背圧室と
を隔てるよう設けられたダイヤフラムの変位ににって検
出する。燃料容積検出部の背圧室は、背圧室圧力、保持
手段によって所定の圧力に保たれてａ５す、ダイ）７フ
ラムを介して燃料噴射室に接続されている。この結果、
燃料噴射室へ燃料噴射弁より燃料噴射が行なわれると、
ダイヤフラムは噴射された燃料量、即ちその体積に応じ
て変位するが、ダイヤフラムが変位しても燃料噴射室の
圧力は変化しない。従って、本発明の燃料噴射量測定８
置は、燃料容積検出部の燃料噴射室の圧力（背圧）を一
定に保持して行なわれた燃料噴射の燃料量に応じた前記
ダイヤフラムの９位負を変位量検出手段によって検出し
、この変位量に塁づいて燃料噴射量を燃料噴射量演算手
段によって求める。

［実施例］ 以上説明した本発明の構成を一問明らかにする為に、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。

図示するように、本実施例の燃料用（ト）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■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ット１４を
中心に構成されている。ここで計測制御部５は燃料用０
１　ｆｆｉ演笥手段として動く。実施例にＪ３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ィー
ゼルエンジンに替えてモータ１５がそのドライブシャフ
ト１７に結合されている。ドライブシャフト１７には、
３種類のロータ１８．１．１９ａ。

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ックアップコイル
１８ｂ、１９ｂ、２０ｂと共に、各々回転数センサ１８
．気筒判別ヒンサ１９．ＴＤＣ検出センサ２０を形成し
ている。

分配型の燃れ１噴則ポンプＶＥは、図示しない内部のフ
ィードポンプによって燃料タンク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
ンジャによっ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図にはアリバリバルブ２３と燃料噴射
弁２４と（よ１系統のみを示した。尚、オーバフローし
た燃砂はオーバフローパイプ２６により燃料タンク２２
に戻される。

燃′１１噴口４弁２４の噴射側は燃料容積検出部１の燃
料噴射側ポーｉ〜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ｒＡ室３６
と背圧室３７とをほぼ対称に配した構成を有する。

燃料用０４室３６は、燃■噴ＤＩ側ポート３００反対側
に排出ボート３８を備え、側壁の一部がステンレス薄膜
の隔壁を３９をなしている。一方、背圧室３７も２つの
ボート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３７を伝播通路３ｉＬ　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３Ｇ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つのボート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
って、ダイヤフラム３１の変位によって隔壁４３が押さ
れても、気体（Ｎ２）の低い体積弾性率と定圧力室４５
を含めた十分なデッドボリュームとによって背圧室３７
の圧力は一定に保たれる。窒素ガスの圧力は燃ね噴射量
の測定糸イ′［のひとつとして１０〜６０ｋ。

／ｃｎ’の間で任へに設定可能であるが、誤って過大な
圧力が加わった場合を考慮して、背）王室３７の今ひと
つのボート４１には作動圧１０１００ｋ晶の安全弁４７
が肯えられている。本実施例では、これが背圧室圧力保
持手段として触く。

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７ｉ
９膜のダイヤフラム３１を猫えており、ダイヤフラム室 独立した２つの電極５１’、５２がダイヤフラム室ヤフ
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間にはその鰯【間距離に応じた容量が
存在づる。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。

燃ｒ１噴割によって燃料噴射室３６へ送り込まれ、隔壁
３９を押して燃料用ｆＪ’ｌ　ｖ３６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より吐出バイブ５８を介して、内圧を一定（大気
圧）に保たれた吐出容器３にｉＪ＋出される。燃料噴射
室３６は吐出バイブ５８を介して容器内のデリバリバイ
ブ６ｏ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。ｌ）出された燃料は吐出容器３の底部
に貯溜されるが、貯溜間が所定量以上となると、オーバ
フロースイッチ６２が作動してこれを検出し、バルブド
ライブユニツ１−１４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。

燃料噴ｆＪｊ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１７Ｆ
ｌ　＜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の作動に同門して行なわれる燃料噴射￥
３６容積変化の検出や［述した吐出弁７，８，９．１０
の開弁制御等は、計測制御部５及びこれが駆動づるドシ
イブユニット１４によって行なわれる。

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１へ１４を介して口１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０４ポンプＶ「の燃料噴ｑ」吊をほぼリアル
タイムで目測し、計測結果をＣＲＴディスプレイ７０上
に表示するよう構１反されている。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ュータ等に
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ット１４の内部構成を、伝送部５５
の回路構成と共に、第３図に依拠して説明覆る。

伝送部５５は発掘器Ｏｓ、２つのオペアンプＯｐ１　、
ＯＦ２　、除粋器Ｄｖ、補償ｌｉ幅器Ａｒ＋、、Ｖ／Ｉ
変換器ＣＶ及び同一の抵抗値を有づる３＠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嘗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Ｒ２、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（Ｉ！！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５１．５２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ザＣＩ　、Ｃ２として示
した。

また、オペアンプＯＰ２の入力端子は、一方が前記精密
抵抗器Ｒ２及び電極５１に、他方が精密抵抗器Ｒ３及び
雷８ｉ５２に接続されている。この結果、前記精密抵抗
器Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３及び可変容量コンデンサＣＩ　、０
２が形成する回路に発振器Ｑｓより流れる電流１１．１
２に基づいて、オペアンプＯＰＩ　、ＯＦ２の出力電圧
が定まることになる。即ち、ＡペアンプＯＰ１の出力電
圧ｖ１はに１を比例係数として、 Ｖｌ　−＝ＫＩ　Ｘ　（１１＋　１２　）一方、オペア
ンプＯＰ２の出力電圧■２はに２を比例定数として、 Ｖ２　＝に２　Ｘ　（Ｍ　−１２，） となる。そこで両オペアンプＯＰ１　、ＯＦ２の出力を
除１ｉ３Ｄｖに入力して除ＦｉＶ２／Ｖ１を符ない、そ
の出力を補償増幅器へ〇によって補償すると、（１１−
Ｉ２　）／（１１＋１２　＞に比例した出力電圧■０を
得ることができる。電流１１．！２は、各々ダイヤフラ
ム３１が電＋ｆｆ１５１．５２との間に形成する容ｆｆ
１ｃ１　、Ｃ２に対応しているので、結果的に出力電圧
ＶＯハ（ＣＩ　−Ｃ２）　／（ＣＩ　＋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Ｃ
ｖを介して計測制御部５に出力されるが、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４−２０ｍ△の電流信号に変換す
るものである。

晶ｌ測制罪部５は、周知のＣＰＵ７１．ＲＯＭ７２、Ｒ
ＡＭ７３を中心に論理演韓回路とじて（Ｉ１１成されて
いる。ＣＰＩＪ　７１は、バス７５によりＲＯＭ７２．
ＲＡＭ７３やデータの入出力を行なう各ボーＩ−と相互
に接続されている。データの入力を行なう入力ボートと
してはパルス入力ポードア７゜アナログ入力ポードア８
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゜吐出弁制御出力ボート８１が、更には
入出力を共に行なうものとしては、ＣＲＴディスプレイ
７０やキーボードパネル８３とデータを迫り取りするタ
ーミナル入出力ボート８４がある。ＣＰＵ２１は、予め
ＲＯＭ７２に格納されたプログラムに従って、データの
演算や各ボートを介したデータの入出力等を実行する。

パルス入力ポードア７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、ＣＰＵ２１はパルス入力ポードア７を介
して、燃料噴射ポンプＶＥの回転数Ｎやとの気筒が燃料
噴射タイミングにあるかといった気筒判別信号りあるい
は燃料噴射の行、なわれる気筒のピストンが上死点に至
ったタイミングＴＤＣ等を読み取ることがでさる。一方
、アナログ入力ポードア８は、伝送部５５より送られる
４　−２ＱｍΔの電流信号を電圧信号に変換する？／Ｖ
変換器８５に接続されており、ＣＲＵ　７１は、ダイヤ
フラム３１の変位に応じた信号（ＣＩ　−０２）／　（
ＣＩ　＋０２　）をこのアナログ入力ポードア８を介し
て入力する。

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ュータ等に
接続されており、ＣＰ　Ｕ　７１の指令に応じて、プリ
ント信号ｐｒｎｔ、ビデ第１言号Ｖｄ９回転数低号Ｓｎ
、燃利噴用迅情号Ｓτ、警告信弓３Ｗｎ等を出力するの
に供される。また、吐出弁制御出力ボート８１は、バル
ブドライブユニット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
御比カポ−１−８１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
。

尚、バルブドライブユニット１４には、ドレインバルブ
１２を駆動するための２人力Ｎ　Ａ　Ｎ　Ｄゲート９２
と駆動回路９４とが内蔵されており、２人力ＮＡＮＤゲ
ート９２の一方の入力がオーバフロースイッチ６２に、
他方の入力が手動操作スイッチ９６に各々接続されてい
る。従って、吐出容器３内の燃料が増えてオーバフロー
スイッチ６２がオンとなるか手動操作スイッチ９６がオ
ン操作された時、ドレインバルブ１２は開弁される。

次に、計測制ｔａ１１部５による燃料噴射量の計測につ
いて、第４図のフローチャートを用いて説明する。ｈ１
測副制御５は、電源が投入されるとステップ１００より
処理を開始する。まず、ステップ１００では、ＣＰｔＪ
７１の内部レジスタ等のクリアなど所３．１°１初明化
の処理を行ない、続くステップ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や
燃料噴射排出タイミングの設定等の！ｉ！Ｘ理が次のよ
うに行なわれる。

モータ１５が起動されて計測が開始されると、ｔ１測副
制御路５は、適当なタイミング（デフォルト賄）で吐出
弁７．８，９．１０を聞・閉弁しながら、伝送部５５よ
り入力されたダイ１１フラム３１の変位量をＣＲＴディ
スプレイ７０上に表示する。ダイヤフラム３１の変位量
の変化はクランク角度０〜７２００を横軸としてＣＲＴ
ディスプレイ７０上に表示されるので、測定者は、ＣＲ
Ｔ’ディスプレイ７０上に表示されたダイヤフラム３１
の変位量に基づいて、燃料噴射開始直曲のクランク角度
を零点読取タイミングとして、燃料噴射が終了した後の
適当なりランク角度を燃料排出タイミングとして、各々
キーボードパネル８３を用いて設定するのである。以上
の設定が終了すると、処理は、燃料噴射量の計測を行な
うべくステップ１２０以降に進む。

ステップ１２０では、クランク角度が零点読取タイミン
グに至ったか否かの判断が行なわれる。

クランク角度は、ＴＤＣセンサ２０からパルス入力ポー
ドア７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。

クランク角度が、ステップ１１０で設定された主点読取
タイミングに至ったことが検出されると、ステップ１２
０での判断はｒＹＥｓＪとなり、処理はステップ１３０
に進み零点の読み取りが行なわれる。これは、燃料直前
におけるダイヤフラム３１の変位量を燃料噴射［ｉ３．
　ｒｉｌｌ定用の零点とし、ｈ１副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。

続くステップ１４０では、逐次ダイセフラム３１の変位
量の計測が行なわれ、これはその後のステップ１５０に
おける燃料排出タイミングに至ったか否かの判断がｒＹ
ＥｓＪとなるまで繰返される。即ち、燃料噴射が終了し
、燃料の排出を行なう直前までのダイヤフラム３１の変
位量の変化を逐次計測するのである。

ダイヤフラム３１の変位量はアナログ入力ポードア８を
介して読み込まれるが、伝送部５５より入力される信号
は、既述したように、ダイヤフラム３１が電極５１．５
２との間に形成する容ハＩＣ１、Ｃ２に関して、（ＣＩ
　−Ｃ２）／　（０１＋Ｃ２）に比例したものである。

この容ｆｆ１ｃ１　、０２は、電１Ｍ５１．５２の面積
をＡ１ダイヤフラム室３３内に封入されたシリコン油の
ｙ、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ｄＯ１噴射噴射燃量１■るダイヤフラム
３１の変位量をΔｄとすると、 Ｃ１−εｘＡ／（ｄｏ−Δｄ　）・・・　（１）Ｃ２＝
εＸＡ／（ｄｏ＋Δｄ　）・・・　（２）となる。従っ
て、式（１）、（２）より、Δｄ　／ｄＯ＝　（Ｃ１−
０２＞　／　（Ｃ１トＣ２）・・・（３） を得る。距離ｄは定数なので、式（３）より伝送部５５
の出力信号はダイヤフラム３１の変位量Δｄに対応して
いることがわかる。

ステップ１５０の判断がｒＹＥｓＪ　、即ちクランク角
度が燃料排出タイミングに至ったと判断された時には、
処理はステップ１６０に進み、燃料噴！）ｌｌτの輝出
、及び燃料噴！１Ｆｉｆｆｉτに応じて行なわれる吐出
弁７，８，９．１０の制御量を求める処理が行なわれる
。本実施例では、ダイヤフラム３１の変位量Δｄと燃料
噴射ｍτとの間には、第５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、τ
＝に３×Δｄ　　（Ｋ３は係数）として容易に燃料噴射
量τを求めることができる。また、ステップ１６０にお
いて算出される吐出弁７．８．９．１０の制御ｉｌ量と
は、吐出弁７．８，９．１０のうち吐出弁７は開弁時間
を可変しえるが、他の吐出弁８．９．１０の開弁時間は
固定となっていることから燃料噴射室３６に噴射された
量の燃料をそのまま吐出づるために開弁すべき吐出弁の
数及び吐出弁７の開弁時間である。

続くステップ１７０では、ステップ１６０で求めた制御
３ＩＩ　ａに従い、吐出弁制御出力ポート８１を介して
各吐出弁７．８，９．１０の開弁制御信号が出力される
。この制御信号はバルブドライブユニッ１〜１４に送ら
れ、その駆動回路８７，８８゜８９．９０によって吐出
弁７，８．９．１０用の駆動信号とされて各弁へ出力さ
れる。この結果、吐出弁７．８，９．１０は適宜開弁さ
れ、燃料噴射室３６内の燃料は噴Ｑ１された吊だけ正確
に吐出される。尚、このように燃料の吐出量を正確に制
御部るのは、繰返し行なわれる燃料噴射に対して、燃料
噴射量の計測を精度良く行なうためであって、特に吐出
弁７，８，９．１０の開弁時間が過剰と４１つだ時に燃
料噴射室３６内の燃料に気泡を生じて測定精度を低下さ
せる現象の発生を防止しているのである。

ステップ１７０に続くステップ１８０では、燃料噴０Ａ
ｆｆｌの計測を終了すべきか否かの判断が行なわれる。

計測終了でなければ、処理はステップ１２０へ戻って、
上述したステップ１２０ないしステップ１８０の判断・
処理を繰返すが計測終了、例えば計測制御部５のキーボ
ードパネル８３より品１測終了のキー操作がなされた時
には、計測を終了するとしてｒＥＮＤＪへ抜Ｇ′す、水
制御ルーチンを終了する。

以上実施例としての燃料噴ＤｊＩ荀測定装置の１１４成
と８１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、燃料噴射室３６内の圧力を背圧
室３７の圧力に保ったまま燃料噴射を行なって、燃料噴
射量をダイヤ−フラム３１の変（マを吊として検出する
ことから、広い測定範囲（例えばＯ〜１００ｍｍレスト
ローク）に亘って、精＋Ｕ良く（例えば±０．１ｍ♂以
内）燃料噴射量を測定することができる。しかも燃料噴
射が終了すると直ちに燃料噴ｔＪＪ　ｆ２ｉを測定する
ことができ、ディ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の燃料噴用吊を測定づることができる。この
結果、エンジンラフネスに関与する燃料噴Ｑｌ　ｆｆｉ
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
可能となった。

更に背圧全３７の圧力を容易に変更しえることから、燃
料１１ｎ射室３６内の圧力を種々の条件として燃利噴Ｄ
Ｊ　ｆｎの測定ができ、より実機に近い条件での燃料噴
射−５の測定を行なうことができる。

尚、本実施例では、噴射された燃料が測定用のダイヤフ
ラム３１を直接押圧するのではなく、隔壁３９と伝播通
路３４内のシリコン油とを介してダイ１７フラム３１を
変位させる構成をとった。従って、タイヤフラム３１が
電１４５１．５２との間に形成する容量を定める媒体の
誘電率εは常に一定に保たれており、測定の精度を向上
させている。

また、誤って燃料噴射室３６内が過大な圧力となっでも
隔壁３９が一定以上には変形しないので、こうした場合
にも測定用のダイヤフラム３１が過大な圧力をうけて破
損等に至るといったことが４ｇく、測定精度を劣化させ
ること−しない。更に、本実施例ではダイヤフラム３１
の変位量を逐次ａ１１１定しているので燃料噴射の過程
に関づるデータも１９ることができ、燃料噴射ポンプＶ
Ｅの諸特性を猶一層■確に把握（ることかでさる。

以上、本発明の一実施例について説明したが、本発明は
この実施例に何等限定されるものではなく、朝型燃料噴
１＝１はもとよりガンリンエンジンにおける燃お１噴射
装置の燃料噴０４　ｆｆｉの測定等産業上の広い範囲で
用いることができ、本発明の要旨を）免税しない範囲に
おいて、史に種々なる態様で実施しえることは勿論であ
る。

＆北些ｌ監 以上詳述したように、本発明の燃料噴用呈測定装置は、
高い測定粘度、広い測定範囲及び測定の高い応答性の三
者を共に満足りることができるという極めて優れた効果
を奏する。従って、これを燃料噴射ポンプの検査・測定
・調整に供すれば、燃オ′３１噴ＱＪ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。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例としての燃料噴１Ｇ１１測定
装置の概略構成図、第２図は同じ〈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ｔノ
る電気系統を示すブロック図、第４図は計測制御部５の
行なう燃料噴射量Ｒ１側制御ルーチンを示Ｊフローチャ
ート、第５図はダイヤフラムの変位量Δｄと燃料噴ＤＩ
　ｆｆｌτとの関係を示リグラフ、である。 １・・・燃料容積検出部 ３・・・吐出容器　　　　５・・・６１測制陣部７．８
，９．１０・・・吐出弁 １２・・・ドレインバルブ １４・・・バルブドライブユニット ２４・・・燃料噴ＱＪ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ｒ：ＩＡ室　　　３７・・・背圧室３
９、Ｌ３・・・隔壁　　　５１．５２・・・電極５５・
・・伝送部 ７０・・・ＣＲＴディスプレイ ７１・・・ＣＰＵ ８３・・・キーボードパネル △９・・・補償増幅器

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 燃料噴射弁の噴射側に接続された燃料噴射室をダイヤフ
   ラムを介して背圧室に接続すると共に、前記ダイヤフラ
   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、 前記背圧室の圧力を、前記ダイヤフラムの変位量にかか
   わらず所定の圧力に保持する背圧室圧力保持手段と、 前記燃料噴射室への燃料噴射が行なわれた時、前記検出
   されたダイヤフラムの変位量に基づいて燃料噴射量を演
   算する燃料噴射量演算手段と、を備えた燃料噴射量測定
   装置。