JPS62135730A - 燃料噴射量測定装置 - Google Patents
燃料噴射量測定装置Info
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- JPS62135730A JPS62135730A JP27653885A JP27653885A JPS62135730A JP S62135730 A JPS62135730 A JP S62135730A JP 27653885 A JP27653885 A JP 27653885A JP 27653885 A JP27653885 A JP 27653885A JP S62135730 A JPS62135730 A JP S62135730A
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
11L1圧
[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。
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OA装置を喝えたガソ
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d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。
ーゼルエンジンや電子制御燃料噴OA装置を喝えたガソ
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d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。
(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
料間によるピストンの変位fidを検出し、この変位量
d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伝測
定装置と呼ぶ。
シリンダを燃料噴射弁の噴出側に接続し、噴射された燃
料間によるピストンの変位fidを検出し、この変位量
d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伝測
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[Kg/
CXA])。これを圧力式燃料噴射量測定装置と呼ぶ。
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[Kg/
CXA])。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間を積算して検出
し、これを噴射回数で除して燃料噴射1回当りの燃料間
を求める。これを蓄積型燃料噴射量測定8置と呼ぶ。
し、これを噴射回数で除して燃料噴射1回当りの燃料間
を求める。これを蓄積型燃料噴射量測定8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。
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QJ量測定装五のように、
変位1d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0.1mm″゛程度の燃料間を正確に求め
ようとすると最大測定燃料量を大きくすることが摸めて
困難となってしまう。従って、燃料噴射装置の噴射しえ
る燃料間の範囲(例えばO〜100mn+V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。
変位1d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0.1mm″゛程度の燃料間を正確に求め
ようとすると最大測定燃料量を大きくすることが摸めて
困難となってしまう。従って、燃料噴射装置の噴射しえ
る燃料間の範囲(例えばO〜100mn+V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1・を生じてしまい
、これが安定となるまで燃料間Off ht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。
の慣性によって測定にオーバシュー1・を生じてしまい
、これが安定となるまで燃料間Off ht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。
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、ピスト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ずかし
いという問題があった。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、燃料のリーク吊が増
え燃料噴射量の測定精度が悪化する要因となってしまう
。
に摺動抵抗があって燃料噴射量の正確な測定がむずかし
いという問題があった。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、燃料のリーク吊が増
え燃料噴射量の測定精度が悪化する要因となってしまう
。
(2)一方、圧力式燃料間[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を反射して、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。
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を反射して、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回当りの燃料噴射けを求め
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間
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っている場合には、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
あった。この結果、燃料噴射装置の生産性が低下する要
因ともなっていた。
内に蓄積された燃料量から1回当りの燃料噴射けを求め
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間
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っている場合には、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
あった。この結果、燃料噴射装置の生産性が低下する要
因ともなっていた。
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かできなかった。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)1噴用はを好適に測定しえる燃料噴Di1量測定装
置を一提供することを目的としてなされた。
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かできなかった。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)1噴用はを好適に測定しえる燃料噴Di1量測定装
置を一提供することを目的としてなされた。
11列1i
[問題点を解決するだめの手段]
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、次の構成をとった。即ち、 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、 前記背圧室を加圧する背圧室加圧手段と、前記燃料噴射
室に接続された吐出弁と該吐出弁により燃料を吐出され
る吐出室とを備えた燃料吐出部と、 加圧された前記背圧室の圧力より一定圧低い圧力に前記
吐出室の圧力を保持する差圧保持手段と、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排
出制御手段と、前記燃料噴射の終了後、前記演算された
燃料噴射量に応じて前記燃料吐出手段を制御し、噴射さ
れた燃料を前記燃料量aAvより前記吐出室に排出する
燃料排出制御手段と、 を備えた燃料量!)1量測定装置の構成がそれである。
めの手段として、次の構成をとった。即ち、 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、 前記背圧室を加圧する背圧室加圧手段と、前記燃料噴射
室に接続された吐出弁と該吐出弁により燃料を吐出され
る吐出室とを備えた燃料吐出部と、 加圧された前記背圧室の圧力より一定圧低い圧力に前記
吐出室の圧力を保持する差圧保持手段と、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排
出制御手段と、前記燃料噴射の終了後、前記演算された
燃料噴射量に応じて前記燃料吐出手段を制御し、噴射さ
れた燃料を前記燃料量aAvより前記吐出室に排出する
燃料排出制御手段と、 を備えた燃料量!)1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。
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。
燃料量の測定上の上限に合わせて定めればよい。
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灘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。
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灘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。
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。
吐出弁は、燃料噴射室内の燃料を吐出室に吐出するもの
であればどのような構成でもよく、例えば、吐出室に吐
出弁を接続し吐出室にン)熱料を吐出するようにしても
よく、または吐出空白に燃料噴射室と接続されたデリバ
リパイプを設け、このデリバリパイプに2以上の吐出弁
を取付けた構成としてもよい。また、これら2以上の吐
出弁の開口面積は、全て同一でもよく、更には全て異な
るものでもよい。
であればどのような構成でもよく、例えば、吐出室に吐
出弁を接続し吐出室にン)熱料を吐出するようにしても
よく、または吐出空白に燃料噴射室と接続されたデリバ
リパイプを設け、このデリバリパイプに2以上の吐出弁
を取付けた構成としてもよい。また、これら2以上の吐
出弁の開口面積は、全て同一でもよく、更には全て異な
るものでもよい。
差圧保持手段は背圧室と吐出室とを一定の圧力差に保持
する手段であればどのようなものでもよく、例えば、気
体により加圧された背圧室と吐出室とを定差減圧弁を介
して配管により接続してもよく、背圧室と吐出室との圧
力を各々検出して両室を一定差圧となるよう電磁弁等を
制御する構成としてもよい。
する手段であればどのようなものでもよく、例えば、気
体により加圧された背圧室と吐出室とを定差減圧弁を介
して配管により接続してもよく、背圧室と吐出室との圧
力を各々検出して両室を一定差圧となるよう電磁弁等を
制御する構成としてもよい。
燃料噴射量演算手段は、ダイヤフラムの変位量から噴射
燃料量を演算する手段であって、予め燃料噴射室に噴q
1される燃料の体(青変化に対するダイヤフラムの変位
量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、両者の関係が凌雑な場
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噴射量を求めるよう構成すること
もできる。
燃料量を演算する手段であって、予め燃料噴射室に噴q
1される燃料の体(青変化に対するダイヤフラムの変位
量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、両者の関係が凌雑な場
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噴射量を求めるよう構成すること
もできる。
燃料排出制御手段は、燃料噴射室に噴射された燃料を排
出する手段であって、燃料噴射量演算手段によって求め
られた燃料量It fiに応じて、燃料噴射室に設けら
れた吐出弁を燃料噴射後に開弁する制御手段である。従
って、燃料量01量演算手段と同様、ディスクリートな
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同等差支えない。
出する手段であって、燃料噴射量演算手段によって求め
られた燃料量It fiに応じて、燃料噴射室に設けら
れた吐出弁を燃料噴射後に開弁する制御手段である。従
って、燃料量01量演算手段と同様、ディスクリートな
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同等差支えない。
[作用]
前記構成を有する本発明の燃料噴射世測定装置は、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
位によって検出する。燃料容積検出部の背圧室は、所定
の圧力に加圧されており、背圧室は燃料噴射室に、ダイ
ヤスラムを介して接゛続されている。しかも、この背圧
室の圧力と燃料の吐出が行なわれる吐出室の圧力とは、
差圧保持手段により一定の差圧に保持されている。
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
位によって検出する。燃料容積検出部の背圧室は、所定
の圧力に加圧されており、背圧室は燃料噴射室に、ダイ
ヤスラムを介して接゛続されている。しかも、この背圧
室の圧力と燃料の吐出が行なわれる吐出室の圧力とは、
差圧保持手段により一定の差圧に保持されている。
従って、本発明の燃料噴射量測定装置は、燃料噴射量に
応じた前記ダイヤフラムの変位けを変位最検出手段によ
って検出し、この変位量に基づいて燃料噴射ffiを燃
料噴射量演算手段によって求めると共に、燃料排出制御
手段によって、燃料噴射の終了後、演算された燃料量!
)1ffiに応じて吐出弁を開弁制御することによって
、噴射された燃料量に等しい燃料を正確に吐出し、燃料
on m yの容積を燃料噴射前の容積に回復し、正確
な燃料噴射量の測定を続行するよう働く。
応じた前記ダイヤフラムの変位けを変位最検出手段によ
って検出し、この変位量に基づいて燃料噴射ffiを燃
料噴射量演算手段によって求めると共に、燃料排出制御
手段によって、燃料噴射の終了後、演算された燃料量!
)1ffiに応じて吐出弁を開弁制御することによって
、噴射された燃料量に等しい燃料を正確に吐出し、燃料
on m yの容積を燃料噴射前の容積に回復し、正確
な燃料噴射量の測定を続行するよう働く。
[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
発明の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。
に本発明の好適な実施例について説明する。第1図は本
発明の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、本実施例の燃料噴射量測定装置は、燃
料容積検出部1、噴射された燃料が吐出される燃料吐出
部3、燃料噴射量の測定制御を行なう計測制御部5、及
び燃料吐出部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
を中心に構成さ机ている。ここで計測制御部5(よ燃料
噴射量演算手段として、またバルブドライブユニット1
4と共に燃料排出制御手段としても動(。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ックアップコイル18b、1
9b、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。
料容積検出部1、噴射された燃料が吐出される燃料吐出
部3、燃料噴射量の測定制御を行なう計測制御部5、及
び燃料吐出部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
を中心に構成さ机ている。ここで計測制御部5(よ燃料
噴射量演算手段として、またバルブドライブユニット1
4と共に燃料排出制御手段としても動(。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ックアップコイル18b、1
9b、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。
分配型の燃料噴射ポンプ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
、周知の加圧ポンプ至内へ送り込む。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22に戻
される。
ードポンプによって燃料タンク22より燃料を吸い上げ
、周知の加圧ポンプ至内へ送り込む。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22に戻
される。
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至33を中心
に伝播通路34.35をfFして燃r4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。
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至33を中心
に伝播通路34.35をfFして燃r4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。
燃料量!)j空36は、燃料噴射側ボート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v4
3をなしている。これらの隔壁39.43は、燃料噴射
室36.背圧至37を伝播通路34.35から各々隔て
ている。伝播通路34.35及びダイヤフラム至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
はシリコン油が充頃・封入されており、燃料量)j弁2
4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v
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
設けられたポート40が定圧力配管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背圧室37の十分な
デッドボリュームとによって背圧室37の圧力は測定に
おいて無視できる程度にしか上昇しない(背圧の1/1
00程度)。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/−の間で任意に設定可能
であるが、誤って過大な圧力が加わった場合を考慮して
、背圧室37の今ひとつのポート41には作動圧100
k(1/cn’の安全弁47が備えられている。本実施
例では、これが背圧室加圧手段として働く。
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v4
3をなしている。これらの隔壁39.43は、燃料噴射
室36.背圧至37を伝播通路34.35から各々隔て
ている。伝播通路34.35及びダイヤフラム至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
はシリコン油が充頃・封入されており、燃料量)j弁2
4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v
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
設けられたポート40が定圧力配管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背圧室37の十分な
デッドボリュームとによって背圧室37の圧力は測定に
おいて無視できる程度にしか上昇しない(背圧の1/1
00程度)。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/−の間で任意に設定可能
であるが、誤って過大な圧力が加わった場合を考慮して
、背圧室37の今ひとつのポート41には作動圧100
k(1/cn’の安全弁47が備えられている。本実施
例では、これが背圧室加圧手段として働く。
ダイヤフラム733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ff15
1.52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。ダイヤフラム至33を満たすシリコン油
は、高い絶縁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
。
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ff15
1.52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。ダイヤフラム至33を満たすシリコン油
は、高い絶縁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
。
燃料噴射によって燃料噴射室36へ送り込まれ、隔壁3
9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56を介して、内圧を背圧室37と一定差圧
に保たれた吐出容器57に排出される。この一定差圧は
定圧力配管45と吐出容器57とを接続する接続配管5
8の途中に設けられ差圧保持手段として動く定差減圧弁
5つにより実現される。燃料噴射室36は吐出パイプ5
6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7,8.9.1
0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。この
吐出弁7.8.9.10は各々開口面積が異なる。吐出
された燃料は吐出容器57の底部に貯溜されるが、貯溜
量が所定量以上となると、オーバフロースイッチ62が
作動してこれを検出し、バルブドライブユニット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57には容器内の圧力を検出する圧力ゲージ6
5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。
9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56を介して、内圧を背圧室37と一定差圧
に保たれた吐出容器57に排出される。この一定差圧は
定圧力配管45と吐出容器57とを接続する接続配管5
8の途中に設けられ差圧保持手段として動く定差減圧弁
5つにより実現される。燃料噴射室36は吐出パイプ5
6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7,8.9.1
0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。この
吐出弁7.8.9.10は各々開口面積が異なる。吐出
された燃料は吐出容器57の底部に貯溜されるが、貯溜
量が所定量以上となると、オーバフロースイッチ62が
作動してこれを検出し、バルブドライブユニット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57には容器内の圧力を検出する圧力ゲージ6
5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、一旦燃料噴射至36の容f^を変化させ、そ
の後、燃料吐出部3の吐出弁7.8.9.10を開くこ
とにより、吐出容器57内に吐出されるが、燃料11Q
射ポンプVEの作動に同期して行なわれる燃料噴射室3
6の容積変化の検出や上述した吐出弁7.8,9.10
の開弁1i11 ill等は、計測制御部5及びこれが
駆動するドライブユニット14によって行なわれる。
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、一旦燃料噴射至36の容f^を変化させ、そ
の後、燃料吐出部3の吐出弁7.8.9.10を開くこ
とにより、吐出容器57内に吐出されるが、燃料11Q
射ポンプVEの作動に同期して行なわれる燃料噴射室3
6の容積変化の検出や上述した吐出弁7.8,9.10
の開弁1i11 ill等は、計測制御部5及びこれが
駆動するドライブユニット14によって行なわれる。
δt 、1lil制御部5は、既述した回転敢センサ1
8゜気筒判別センサ19.TDCセンサ20や伝送部5
5からの信号を入力し、ドライブユニット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ディスプレイ7
0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211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、(
云送部55の回路構成と共に、第3図に依随して説明す
る。
8゜気筒判別センサ19.TDCセンサ20や伝送部5
5からの信号を入力し、ドライブユニット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ディスプレイ7
0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211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、(
云送部55の回路構成と共に、第3図に依随して説明す
る。
伝送部55は発振器Os、2つのオペアンプOP1 、
OF2 、除算器D■、補ti増幅器Aす、V/I変換
器C■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。
OF2 、除算器D■、補ti増幅器Aす、V/I変換
器C■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Qsの接地側の端子はダイヤフラム窄33のダイ
ヤフラム31に接続されており、他端は?+Ii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。
ヤフラム31に接続されており、他端は?+Ii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の他端は、ダイヤフラム31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
の離間路ld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CI 、C2として示した。
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
の離間路ld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vi密抵抗+aR3
及び電極52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 、
C2が形成する回路に発振80Sより流れる電流11.
12に基づいて、オペアンプOP1.○P2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1はに1を比例係数として、 Vl =に1 x (11+12 ) 一方、オペアンプOP2の出力電圧v2はに2を比例定
数として、 V2 =に2 x (11−I2 ) となる。そこで両オペアンプOPI、’OP2の出力を
除算器[)Vに入力して除IQV2 /V1を行ない、
その出力を補償増幅器Agによって?ti償すると、(
N−1>/ (11+12 >に比例した出力電圧VO
を1りることができる。電流1.1 、 [2は、各
々ダイヤフラム31が電ff151.52との間に形成
する容ff1c1.02に対応しているので、結果的に
出力電圧VOは(CI −02) /(CI +C2)
に比例していることになる。この出力電圧■0はV/I
変換器Qvを介して計フ11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4−4−2Oの電流
信号に変換するものである。
抵抗器R2及び電極51に、他方がvi密抵抗+aR3
及び電極52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 、
C2が形成する回路に発振80Sより流れる電流11.
12に基づいて、オペアンプOP1.○P2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1はに1を比例係数として、 Vl =に1 x (11+12 ) 一方、オペアンプOP2の出力電圧v2はに2を比例定
数として、 V2 =に2 x (11−I2 ) となる。そこで両オペアンプOPI、’OP2の出力を
除算器[)Vに入力して除IQV2 /V1を行ない、
その出力を補償増幅器Agによって?ti償すると、(
N−1>/ (11+12 >に比例した出力電圧VO
を1りることができる。電流1.1 、 [2は、各
々ダイヤフラム31が電ff151.52との間に形成
する容ff1c1.02に対応しているので、結果的に
出力電圧VOは(CI −02) /(CI +C2)
に比例していることになる。この出力電圧■0はV/I
変換器Qvを介して計フ11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4−4−2Oの電流
信号に変換するものである。
計測制御部5は、周知のCPU71 、ROM72、R
AM73を中心に論理演韓回路として構成されている。
AM73を中心に論理演韓回路として構成されている。
CPU71は、バス75により80M72.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8
0゜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ディスプレイ70やキーボ
ードパネル83とデータを遺り取りするクーミナル入出
カポ−1へ84がある。CPU71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、CPU71はパルス入カポ−1−77を介して、燃
料噴q4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きる。一方、アナロ
グ入力ポードア8は、伝送部55より送られる4−4−
2Oの電流信号を電圧信号に変換するl/■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(CI −C2) /’ (C1→C
2)をこのアナログ入力ポードア8を介して入力する。
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8
0゜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ディスプレイ70やキーボ
ードパネル83とデータを遺り取りするクーミナル入出
カポ−1へ84がある。CPU71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、CPU71はパルス入カポ−1−77を介して、燃
料噴q4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きる。一方、アナロ
グ入力ポードア8は、伝送部55より送られる4−4−
2Oの電流信号を電圧信号に変換するl/■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(CI −C2) /’ (C1→C
2)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、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3n、燃料
噴tA量信号Sτ、警告信号3wn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
ライブユニット14内の4つの駆動回路87.88,8
9.90に接続されており、CPU 71は吐出弁制御
出力ポート81を介して制御11t=号を出力すること
により、駆動回路87.8B、89.90に各々fl続
された吐出弁7.8,9.10を開弁制御することがで
きる。
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3n、燃料
噴tA量信号Sτ、警告信号3wn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
ライブユニット14内の4つの駆動回路87.88,8
9.90に接続されており、CPU 71は吐出弁制御
出力ポート81を介して制御11t=号を出力すること
により、駆動回路87.8B、89.90に各々fl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NANDゲート92と駆動
回路94とが内蔵されており、2人力NAN[)ゲート
92の一方の入力がオーバノロ−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。
12を駆動するための2人力NANDゲート92と駆動
回路94とが内蔵されており、2人力NAN[)ゲート
92の一方の入力がオーバノロ−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は閉弁される。
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は閉弁される。
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図のフローチャ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謂初期化の処理を行ない
、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処理が次のように行なわれる。
第4図のフローチャ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謂初期化の処理を行ない
、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処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、計重り制
御回路5は、適当なタイミング(デフォルトIm )で
吐出弁7,8.9.10を間・閉弁しながら、伝送部5
5より入力されたダイヤフラム31の変位間を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O〜720°を横軸としてCR
Tディスプレイ70上に表示されるので、測定考は、C
RTディスプレイ70上に表示されたダイヤフラム31
の変位量に樋づいて、燃料噴射開始直前のクランク角度
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。
御回路5は、適当なタイミング(デフォルトIm )で
吐出弁7,8.9.10を間・閉弁しながら、伝送部5
5より入力されたダイヤフラム31の変位間を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O〜720°を横軸としてCR
Tディスプレイ70上に表示されるので、測定考は、C
RTディスプレイ70上に表示されたダイヤフラム31
の変位量に樋づいて、燃料噴射開始直前のクランク角度
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。
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。
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て設定された零点読取
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、燃料噴射
直前におけるダイヤフラム31の変位量を燃料噴tJ1
ffi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。
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、燃料噴射
直前におけるダイヤフラム31の変位量を燃料噴tJ1
ffi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。
続くステップ140では、逐次ダイヤフラム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。
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量C1、C2に関して、(CI
−02) / (CI +02)に比例したものである
。この容ff1c1 、 C2は、電1451.52の
面積を△、ダイヤフラム室33内に封入されたシリコン
曲の誘電率をε、ダイヤフラム31と電¥M51.52
との距離の平均値をdO1噴0噴燃1燃料量るグイrフ
ラム31の変位間をΔdとすると、 C1−εXA/(do−Δd)・・・(1)C2=εX
A/(do+Δd)・・・(2)となる。従って、式(
1)、(2)より、Δd /do −(CI −C2)
/ (CI +02 )・・・(3) を1!7る。距離dO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。
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量C1、C2に関して、(CI
−02) / (CI +02)に比例したものである
。この容ff1c1 、 C2は、電1451.52の
面積を△、ダイヤフラム室33内に封入されたシリコン
曲の誘電率をε、ダイヤフラム31と電¥M51.52
との距離の平均値をdO1噴0噴燃1燃料量るグイrフ
ラム31の変位間をΔdとすると、 C1−εXA/(do−Δd)・・・(1)C2=εX
A/(do+Δd)・・・(2)となる。従って、式(
1)、(2)より、Δd /do −(CI −C2)
/ (CI +02 )・・・(3) を1!7る。距離dO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11噴OAけτの算出
、及び燃料噴射量τに応じて11なわれる吐出弁7,8
,9.10の制Llfflを求めろ処理が行なわれる。
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11噴OAけτの算出
、及び燃料噴射量τに応じて11なわれる吐出弁7,8
,9.10の制Llfflを求めろ処理が行なわれる。
本実権例では、ダイヤフラム31の変位量Δdと燃料噴
射量τ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3xΔd (K3 ハIJI+’H) トシテ容易
に燃$1 gQ 01fi r f :j;めることが
できる。また、ステップ160にちいて算出される吐出
弁7.8.9.10の制御量とは、吐出弁7.8.9.
10のうら吐出弁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
するために開弁ずべき吐出弁の数及び吐出弁7の開弁時
間である。この吐出弁の数及び吐出弁7の開弁時間の専
出については後述する。
射量τ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3xΔd (K3 ハIJI+’H) トシテ容易
に燃$1 gQ 01fi r f :j;めることが
できる。また、ステップ160にちいて算出される吐出
弁7.8.9.10の制御量とは、吐出弁7.8.9.
10のうら吐出弁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
するために開弁ずべき吐出弁の数及び吐出弁7の開弁時
間である。この吐出弁の数及び吐出弁7の開弁時間の専
出については後述する。
続くステップ170では、ステップ160で求めた制御
量に従い、吐出弁制御出力ボート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ト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答弁へ出力される。この
結果、吐出弁7,8,9.10は適宜開弁され、燃料噴
射室36内の燃料は噴射された量だけ正確に吐出される
。尚、このように燃料の吐出間を正確に制iiI]する
のは、繰返し行なわれる燃料噴射に対して、燃料噴m吊
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なった時に燃料噴射室
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。
量に従い、吐出弁制御出力ボート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ト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答弁へ出力される。この
結果、吐出弁7,8,9.10は適宜開弁され、燃料噴
射室36内の燃料は噴射された量だけ正確に吐出される
。尚、このように燃料の吐出間を正確に制iiI]する
のは、繰返し行なわれる燃料噴射に対して、燃料噴m吊
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なった時に燃料噴射室
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、燃料噴口4
至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)
ホしたステップ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より計測終了のキー操作がなされた時には
、計測を柊、了するとしてrENDJへ扱け、水制■ル
ーチンを終了する。
至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)
ホしたステップ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より計測終了のキー操作がなされた時には
、計測を柊、了するとしてrENDJへ扱け、水制■ル
ーチンを終了する。
次に、ステップ160において算出される吐出弁の数と
吐出弁7の開弁時間について、第6図に示すタイミング
チャートに拠って説明する。吐出パイプ56と吐出容器
57とは定差減圧弁59により一定の差圧に保持されて
いる。従って、吐出弁7.8.9.10の吐出量は各々
の開口面積は固定であるからその各吐出弁の開弁時間の
みにより一義的に定まる。ここで吐出弁7は開弁時間を
可変として吐出量を変え、他の吐出弁8.9.10の開
弁時間は固定として吐出量を一定としている。よって、
吐出弁7の開弁時間と他の吐出弁8゜9.10の開閉を
制御することにより任意の吐出量を1ηることができる
。この吐出量は以下に示すごとく算出される。吐出弁7
の開弁時間をT1開口面積をA1、流石係故をα、吐出
量を01とすれば、 △ T=01/(α×A1) ・・・・・・(4)を得
る。また、吐出弁8,9.10はその開弁時間を一定に
う制御されているからその吐出量は一定で、各々Q2、
Q3、Q4である。ここで第6図に示すように燃料噴口
4至36に噴射される1回の燃料噴射量τ 1が少なく
、その量が一定の容積aより小さいとき、吐出弁7,8
,9.10は開弁されず、積算された燃料噴射量τが容
積aより大きくなるまで、燃料噴射室36に燃料が噴射
され、測定が続けられる。
吐出弁7の開弁時間について、第6図に示すタイミング
チャートに拠って説明する。吐出パイプ56と吐出容器
57とは定差減圧弁59により一定の差圧に保持されて
いる。従って、吐出弁7.8.9.10の吐出量は各々
の開口面積は固定であるからその各吐出弁の開弁時間の
みにより一義的に定まる。ここで吐出弁7は開弁時間を
可変として吐出量を変え、他の吐出弁8.9.10の開
弁時間は固定として吐出量を一定としている。よって、
吐出弁7の開弁時間と他の吐出弁8゜9.10の開閉を
制御することにより任意の吐出量を1ηることができる
。この吐出量は以下に示すごとく算出される。吐出弁7
の開弁時間をT1開口面積をA1、流石係故をα、吐出
量を01とすれば、 △ T=01/(α×A1) ・・・・・・(4)を得
る。また、吐出弁8,9.10はその開弁時間を一定に
う制御されているからその吐出量は一定で、各々Q2、
Q3、Q4である。ここで第6図に示すように燃料噴口
4至36に噴射される1回の燃料噴射量τ 1が少なく
、その量が一定の容積aより小さいとき、吐出弁7,8
,9.10は開弁されず、積算された燃料噴射量τが容
積aより大きくなるまで、燃料噴射室36に燃料が噴射
され、測定が続けられる。
その後、積算された燃料噴射量τが容積aより大きくな
ったときには、(4)式で求められる時間T1だけが吐
出弁7が開弁され、燃料量Q1が吐出弁される。また1
回当りの燃料量[kτ2が大きい場合、例えば容積すよ
り大きく容積Cより小さいときには、吐出弁7.8が開
弁される。このときの吐出量は、吐出弁7による吐出弁
Q1と吐出弁8による一定の吐出IQ2との和である。
ったときには、(4)式で求められる時間T1だけが吐
出弁7が開弁され、燃料量Q1が吐出弁される。また1
回当りの燃料量[kτ2が大きい場合、例えば容積すよ
り大きく容積Cより小さいときには、吐出弁7.8が開
弁される。このときの吐出量は、吐出弁7による吐出弁
Q1と吐出弁8による一定の吐出IQ2との和である。
吐出ff1Q1はQl =τ−Q2で求められ、また吐
出弁7の開弁時間は(4)式に前記Q1=τ−02を代
府して求められる時間T2である。同様に燃料噴射量τ
3が容積Cより大きく容積dより小さいときは、吐出
弁7,8.9が開弁される。このときの吐出量は、Ql
、Q2 、Q3の和であり、吐出量Q1はQ1=τ−
(Q2 +Q3 )で求められ、吐出弁7の開弁時間は
(4〉式に前記Q1−で−(Q2 +03 >を代入し
て求められる時間T3である。また燃料噴射量τ4が容
V?Idより大きく容積eより小さいときは、吐出弁7
.8.9゜10が開弁される。このときの吐出間はQl
、 Q2 、Q3 、Q4の和であり、吐出弁Q1は
Q1=τ〜(Q2 +Q3 +Q4 )で求められ、吐
出弁7の開弁時間は(4)式に代入して求められる時間
T4である。ここで容1%eが111に吐出できる上限
であり、本実施例における燃料噴射量測定装置の最大測
定限界でもある。上述したごとく、吐出弁7,8,9.
10の制m+iである燃料噴射量τに応じて開弁ずべき
吐出弁と吐出弁7の開弁時間Tとが求められる。
出弁7の開弁時間は(4)式に前記Q1=τ−02を代
府して求められる時間T2である。同様に燃料噴射量τ
3が容積Cより大きく容積dより小さいときは、吐出
弁7,8.9が開弁される。このときの吐出量は、Ql
、Q2 、Q3の和であり、吐出量Q1はQ1=τ−
(Q2 +Q3 )で求められ、吐出弁7の開弁時間は
(4〉式に前記Q1−で−(Q2 +03 >を代入し
て求められる時間T3である。また燃料噴射量τ4が容
V?Idより大きく容積eより小さいときは、吐出弁7
.8.9゜10が開弁される。このときの吐出間はQl
、 Q2 、Q3 、Q4の和であり、吐出弁Q1は
Q1=τ〜(Q2 +Q3 +Q4 )で求められ、吐
出弁7の開弁時間は(4)式に代入して求められる時間
T4である。ここで容1%eが111に吐出できる上限
であり、本実施例における燃料噴射量測定装置の最大測
定限界でもある。上述したごとく、吐出弁7,8,9.
10の制m+iである燃料噴射量τに応じて開弁ずべき
吐出弁と吐出弁7の開弁時間Tとが求められる。
以上実施例としての燃料噴lInff1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、燃料噴射室36内に燃料噴射を行
ない、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O〜100m〜
ストローク)に亘って、精度良く(例えば±Q、imm
’以内)燃料噴射間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射間を測定し、かつ測
定後直ちに背圧室37と吐出室57との一定差圧を利用
し吐出弁7.8.9.10を制御して燃料噴射量に応じ
た燃料を正確に吐出室57に吐出するので、燃料噴射室
36の容積は燃料噴射前の容積に回復し、正確な燃料噴
tA量の測定を連続して行なうことができ、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tA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った。
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、燃料噴射室36内に燃料噴射を行
ない、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O〜100m〜
ストローク)に亘って、精度良く(例えば±Q、imm
’以内)燃料噴射間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射間を測定し、かつ測
定後直ちに背圧室37と吐出室57との一定差圧を利用
し吐出弁7.8.9.10を制御して燃料噴射量に応じ
た燃料を正確に吐出室57に吐出するので、燃料噴射室
36の容積は燃料噴射前の容積に回復し、正確な燃料噴
tA量の測定を連続して行なうことができ、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tA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った。
更に背圧v37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。
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。
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ヤフラム31を変
位させる構成をとった。従って、ダイヤフラム31が電
極51.52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。
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ヤフラム31を変
位させる構成をとった。従って、ダイヤフラム31が電
極51.52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ても
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なく、測定精度を劣化させる
こともない。更に、本実施例ではダイヤフラム31の変
位量を逐次測定しているので燃料噴射の過程に関するデ
ータも得ることができ、燃料噴射ポンプVEの緒特性を
猶一層正確に把握することができる。
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なく、測定精度を劣化させる
こともない。更に、本実施例ではダイヤフラム31の変
位量を逐次測定しているので燃料噴射の過程に関するデ
ータも得ることができ、燃料噴射ポンプVEの緒特性を
猶一層正確に把握することができる。
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、別型燃料噴
射はもとよりガソリンエンジンにおける燃料噴射装置の
燃料噴射量の測定等産業上の広い範囲で用いることがで
き、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、更に種々
なる態様で実施しえることは勿論である。
この実施例に何等限定されるものではなく、別型燃料噴
射はもとよりガソリンエンジンにおける燃料噴射装置の
燃料噴射量の測定等産業上の広い範囲で用いることがで
き、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、更に種々
なる態様で実施しえることは勿論である。
11へLL
以P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、広い測定範囲及び測定の高い応答性の三
者を共に満足することができるという極めて優れた効果
を秦する。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。
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るという極めて優れた効果
を秦する。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。
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〈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
系統を示すブロック図、第4図は計測制御部5の行なう
燃料噴射量計測制御ルーチンを示すフローチャート、第
5図はダイヤフラムの変位量△dと燃料噴04出τとの
関係を示すグラフ、第6図は燃料噴射間τと吐出弁との
関係を示すタイミングチャート、である。 1・・・燃料容積検出部 3・・・燃料吐出部 5・・・計測制御部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OJ弁 31・・・ダイヤフラム 33・・・タイヤフラム至 34.35・・・伝播通路 36・・・燃料噴射至 37・・・背圧室39.4
3・・・隔壁 51.52・・・電極55・・・伝
送部 59・・・定差減圧弁 ゛ 70・・・CRTディスプレイ 71・・・CPU 83・・・キーボードパネル Aq・・・?IIi償増幅器
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図は実施例における電気
系統を示すブロック図、第4図は計測制御部5の行なう
燃料噴射量計測制御ルーチンを示すフローチャート、第
5図はダイヤフラムの変位量△dと燃料噴04出τとの
関係を示すグラフ、第6図は燃料噴射間τと吐出弁との
関係を示すタイミングチャート、である。 1・・・燃料容積検出部 3・・・燃料吐出部 5・・・計測制御部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OJ弁 31・・・ダイヤフラム 33・・・タイヤフラム至 34.35・・・伝播通路 36・・・燃料噴射至 37・・・背圧室39.4
3・・・隔壁 51.52・・・電極55・・・伝
送部 59・・・定差減圧弁 ゛ 70・・・CRTディスプレイ 71・・・CPU 83・・・キーボードパネル Aq・・・?IIi償増幅器
Claims (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、上記ダイヤフラ
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、 前記背圧室を加圧する背圧室加圧手段と、 前記燃料噴射室に接続された吐出弁と該吐出弁により燃
料を吐出される吐出室とを備えた燃料吐出部と、 加圧された前記背圧室の圧力より一定圧低い圧力に前記
吐出室の圧力を保持する差圧保持手段と、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室を演算する燃料噴
射量演算手段と、前記燃料噴射の終了後、前記演算され
た燃料噴射量に応じて前記吐出弁を開弁し、噴射された
燃料を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。
Priority Applications (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP27653885A JPS62135730A (ja) | 1985-12-09 | 1985-12-09 | 燃料噴射量測定装置 |
AT86117157T ATE67591T1 (de) | 1985-12-09 | 1986-12-09 | Messeinrichtung zum messen einer brennstoffeinspritzmenge. |
US06/939,981 US4798084A (en) | 1985-12-09 | 1986-12-09 | Measuring device for measuring a fuel injection quantity |
EP86117157A EP0228621B1 (en) | 1985-12-09 | 1986-12-09 | Measuring device for measuring a fuel injection quantity |
DE8686117157T DE3681576D1 (de) | 1985-12-09 | 1986-12-09 | Messeinrichtung zum messen einer brennstoffeinspritzmenge. |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP27653885A JPS62135730A (ja) | 1985-12-09 | 1985-12-09 | 燃料噴射量測定装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS62135730A true JPS62135730A (ja) | 1987-06-18 |
JPH0523607B2 JPH0523607B2 (ja) | 1993-04-05 |
Family
ID=17570868
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP27653885A Granted JPS62135730A (ja) | 1985-12-09 | 1985-12-09 | 燃料噴射量測定装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS62135730A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS62138724A (ja) * | 1985-12-13 | 1987-06-22 | Toyota Motor Corp | 燃料噴射量測定装置 |
JPS62188911A (ja) * | 1985-12-26 | 1987-08-18 | Toyota Motor Corp | 燃料噴射量測定装置 |
JP2014077357A (ja) * | 2012-10-09 | 2014-05-01 | Ono Sokki Co Ltd | 燃料噴射量計測システム |
-
1985
- 1985-12-09 JP JP27653885A patent/JPS62135730A/ja active Granted
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS62138724A (ja) * | 1985-12-13 | 1987-06-22 | Toyota Motor Corp | 燃料噴射量測定装置 |
JPH0523608B2 (ja) * | 1985-12-13 | 1993-04-05 | Toyota Jidosha Kk | |
JPS62188911A (ja) * | 1985-12-26 | 1987-08-18 | Toyota Motor Corp | 燃料噴射量測定装置 |
JPH0523610B2 (ja) * | 1985-12-26 | 1993-04-05 | Toyota Jidosha Kk | |
JP2014077357A (ja) * | 2012-10-09 | 2014-05-01 | Ono Sokki Co Ltd | 燃料噴射量計測システム |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0523607B2 (ja) | 1993-04-05 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
EXPY | Cancellation because of completion of term |