JPH0580965B2 - - Google Patents
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- JPH0580965B2 JPH0580965B2 JP62119197A JP11919787A JPH0580965B2 JP H0580965 B2 JPH0580965 B2 JP H0580965B2 JP 62119197 A JP62119197 A JP 62119197A JP 11919787 A JP11919787 A JP 11919787A JP H0580965 B2 JPH0580965 B2 JP H0580965B2
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01F—MEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
- G01F1/00—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow
- G01F1/05—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow by using mechanical effects
- G01F1/20—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow by using mechanical effects by detection of dynamic effects of the flow
- G01F1/206—Measuring pressure, force or momentum of a fluid flow which is forced to change its direction
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
- F02M65/00—Testing fuel-injection apparatus, e.g. testing injection timing ; Cleaning of fuel-injection apparatus
- F02M65/002—Measuring fuel delivery of multi-cylinder injection pumps
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01F—MEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
- G01F1/00—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow
- G01F1/05—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow by using mechanical effects
- G01F1/20—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow by using mechanical effects by detection of dynamic effects of the flow
- G01F1/28—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow by using mechanical effects by detection of dynamic effects of the flow by drag-force, e.g. vane type or impact flowmeter
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01F—MEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
- G01F1/00—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow
- G01F1/05—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow by using mechanical effects
- G01F1/34—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow by using mechanical effects by measuring pressure or differential pressure
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B1/00—Engines characterised by fuel-air mixture compression
- F02B1/02—Engines characterised by fuel-air mixture compression with positive ignition
- F02B1/04—Engines characterised by fuel-air mixture compression with positive ignition with fuel-air mixture admission into cylinder
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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］
本発明は燃料等を噴射する噴射弁の噴射量測定
装置に関し、詳しくは、実際の噴射状態に即した
条件で正確に噴射量を測定し得る装置に関するも
のである。
装置に関し、詳しくは、実際の噴射状態に即した
条件で正確に噴射量を測定し得る装置に関するも
のである。
［従来の技術］
内燃機関の燃焼室内への燃料供給を噴射弁によ
り行う場合、例えばデイーゼルエンジンや電子制
御燃料噴射を行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。従つて、燃料噴射量を正確に測定する
噴射量測定装置が設計・開発や検査等において必
要とされる。
り行う場合、例えばデイーゼルエンジンや電子制
御燃料噴射を行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。従つて、燃料噴射量を正確に測定する
噴射量測定装置が設計・開発や検査等において必
要とされる。
このため、従来より種々の噴射量測定装置が考
案されているが、そのうちの一つに、予め一定の
圧力に保持した噴射室に被計測噴射弁からガソリ
ン等を噴射し、その噴射室容積の増加量により噴
射量を測定する方法がある（特公昭58−37485
号）。ここで噴射室に予圧を与えるのは、噴射室
内の燃料に混在するガスが噴射時に収縮すること
による測定誤差を除去するためである。
案されているが、そのうちの一つに、予め一定の
圧力に保持した噴射室に被計測噴射弁からガソリ
ン等を噴射し、その噴射室容積の増加量により噴
射量を測定する方法がある（特公昭58−37485
号）。ここで噴射室に予圧を与えるのは、噴射室
内の燃料に混在するガスが噴射時に収縮すること
による測定誤差を除去するためである。
又、噴射室容積の増加量の測定方法として、上
記文献ではピストンの移動量により計測を行うも
のの他、ベローズ（又はダイヤフラム）と円板と
を用いて噴射室の一部を画定し、その円板の変位
量により噴射量の測定を行うものも示されてい
る。これによると、噴射室内の液体の漏れがな
い、移動部材の慣性重量が小さい、ピストンと壁
との摩擦がない等の利点がある。
記文献ではピストンの移動量により計測を行うも
のの他、ベローズ（又はダイヤフラム）と円板と
を用いて噴射室の一部を画定し、その円板の変位
量により噴射量の測定を行うものも示されてい
る。これによると、噴射室内の液体の漏れがな
い、移動部材の慣性重量が小さい、ピストンと壁
との摩擦がない等の利点がある。
［発明が解決しようとする問題点］
測定される噴射弁は通常、上記の通り、デイー
ゼル機関又はガソリン機関等で使用されるもので
あるが、このような機関で噴射弁から実際にシリ
ンダ内に燃料が噴射される時には、シリンダ内の
圧力は30〜150Kg／cm2と高圧かつ広範囲に変化し
ているものである。そして、燃料噴射量は噴射さ
れる室の圧力により影響されることから、上記の
ように噴射室が常に一定の圧力に保持されている
場合には、実際の使用条件の下での燃料噴射量が
正確には求められないという欠点がある。
ゼル機関又はガソリン機関等で使用されるもので
あるが、このような機関で噴射弁から実際にシリ
ンダ内に燃料が噴射される時には、シリンダ内の
圧力は30〜150Kg／cm2と高圧かつ広範囲に変化し
ているものである。そして、燃料噴射量は噴射さ
れる室の圧力により影響されることから、上記の
ように噴射室が常に一定の圧力に保持されている
場合には、実際の使用条件の下での燃料噴射量が
正確には求められないという欠点がある。
又、ベローズ又はダイヤフラム方式は上記の通
りの利点を有するものであるが、燃料噴射時の噴
射室の圧力上昇によりベローズ、ダイヤフラム自
身が多少変形し、噴射室の容積増加が円板の変位
量に比例しないという問題点もある。更に、燃料
噴射時の噴射圧力によるベローズの横方向のず
れ、傾き等も測定誤差に影響を与える原因とな
る。
りの利点を有するものであるが、燃料噴射時の噴
射室の圧力上昇によりベローズ、ダイヤフラム自
身が多少変形し、噴射室の容積増加が円板の変位
量に比例しないという問題点もある。更に、燃料
噴射時の噴射圧力によるベローズの横方向のず
れ、傾き等も測定誤差に影響を与える原因とな
る。
上記従来の技術では円板の変位量の測定は、そ
れに取り付けられたロツドの移動を差動トランス
によつて検出するという方法をとるが、このよう
な方法であるとロツドも変位するため、可動部分
の慣性重量がなお大きく、高速繰り返し噴射の噴
射量測定に不利である。また、ロツドの熱膨張に
より測定結果の温度ドリフトが増大するという問
題点もある。更に、ゼロ点合わせ等のために、非
噴射時には円板はストツパー等に当接されるが、
これもその当りの振動により、高速繰り返し噴射
時の噴射量測定を困難にしている。
れに取り付けられたロツドの移動を差動トランス
によつて検出するという方法をとるが、このよう
な方法であるとロツドも変位するため、可動部分
の慣性重量がなお大きく、高速繰り返し噴射の噴
射量測定に不利である。また、ロツドの熱膨張に
より測定結果の温度ドリフトが増大するという問
題点もある。更に、ゼロ点合わせ等のために、非
噴射時には円板はストツパー等に当接されるが、
これもその当りの振動により、高速繰り返し噴射
時の噴射量測定を困難にしている。
本発明は従来の燃料噴射量測定装置がかかえる
上記問題点を解決し、広範な条件の下、実際の作
動状態に近い状態で、正確に燃料噴射弁の噴射量
を測定することのできる測定装置を提供するもの
である。
上記問題点を解決し、広範な条件の下、実際の作
動状態に近い状態で、正確に燃料噴射弁の噴射量
を測定することのできる測定装置を提供するもの
である。
発明の構成
［問題点を解決するための手段］
上記問題点を解決するために成された本発明に
係る噴射量測定装置は、 測定条件に応じた圧力に保持された背圧室と、 被測定噴射弁の噴射する液体で満たされた、噴
射弁が噴射を行う噴射室と、 その噴射による噴射室の容積増加に応じて変位
する、上記背圧室と上記噴射室とを同圧力で隔て
る変位部材と、 その変位部材の位置を測定する変位測定手段
と、 上記噴射弁の非噴射時に、変位部材の位置が所
定の範囲内になるように噴射室内の液体を排出す
る排出制御手段と を備えたことを特徴とするものである。
係る噴射量測定装置は、 測定条件に応じた圧力に保持された背圧室と、 被測定噴射弁の噴射する液体で満たされた、噴
射弁が噴射を行う噴射室と、 その噴射による噴射室の容積増加に応じて変位
する、上記背圧室と上記噴射室とを同圧力で隔て
る変位部材と、 その変位部材の位置を測定する変位測定手段
と、 上記噴射弁の非噴射時に、変位部材の位置が所
定の範囲内になるように噴射室内の液体を排出す
る排出制御手段と を備えたことを特徴とするものである。
ここで、背圧室は測定条件に応じて定められた
圧力の気体で満たされているものであることが好
ましい。特に、背圧室が１回の噴射量に比して十
分に大きい容積の空間と連通しており、その空間
にそのような圧力の気体が満たされていることが
望ましい。
圧力の気体で満たされているものであることが好
ましい。特に、背圧室が１回の噴射量に比して十
分に大きい容積の空間と連通しており、その空間
にそのような圧力の気体が満たされていることが
望ましい。
背圧室と噴射室とを同圧力で隔てる変位部材と
しては、筒状ベローズと該ベローズの先端に固定
された非変形性の隔板とから構成されるものであ
ると好ましい。このときには、両室に圧力差があ
ると、ベローズが自動的に変位して、その圧力差
を解消する。もちろん、噴射時にはこの隔板は噴
射室の容積増加に応じて変位するが、噴射時及び
非噴射時とも、隔板は排出制御手段によりベロー
ズ以外の部材と接触しない位置になるように調整
される。
しては、筒状ベローズと該ベローズの先端に固定
された非変形性の隔板とから構成されるものであ
ると好ましい。このときには、両室に圧力差があ
ると、ベローズが自動的に変位して、その圧力差
を解消する。もちろん、噴射時にはこの隔板は噴
射室の容積増加に応じて変位するが、噴射時及び
非噴射時とも、隔板は排出制御手段によりベロー
ズ以外の部材と接触しない位置になるように調整
される。
又、変位測定手段は、非接触型の変位測定装置
であることが望ましい。例えば、隔板が金属板か
ら成り又は金属板を備え、背圧室内の該金属板と
対向する位置に検出用コイルと温度補償用のダミ
ーコイルとが備えれた変位測定装置のようなもの
である。
であることが望ましい。例えば、隔板が金属板か
ら成り又は金属板を備え、背圧室内の該金属板と
対向する位置に検出用コイルと温度補償用のダミ
ーコイルとが備えれた変位測定装置のようなもの
である。
［作用］
被測定噴射弁が噴射を行つていないときには、
噴射室と背圧室は共に測定条件に応じた圧力に保
持されている。噴射弁が噴射を行うと、両室が同
じ圧力を保つたまま、噴射量に応じた噴射室の体
積増加により、変位部材がその増加量に応じた変
位を行う。変位測定手段はその変位部材の噴射前
後の位置を測定することにより、変位部材の変位
を測定する。この変位部材の変位より、毎回ある
いは所定回数分の噴射弁の噴射量が得られる。
噴射室と背圧室は共に測定条件に応じた圧力に保
持されている。噴射弁が噴射を行うと、両室が同
じ圧力を保つたまま、噴射量に応じた噴射室の体
積増加により、変位部材がその増加量に応じた変
位を行う。変位測定手段はその変位部材の噴射前
後の位置を測定することにより、変位部材の変位
を測定する。この変位部材の変位より、毎回ある
いは所定回数分の噴射弁の噴射量が得られる。
毎回の噴射終了後、あるいは何回かの噴射が行
われた後、非噴射時に、排出制御手段は噴射室内
の液体をほぼ噴射による増加分だけ排出し、変位
部材が所定の範囲内になるようにする。これによ
り系は最初の状態に戻り、上記噴射量測定が繰り
返される。
われた後、非噴射時に、排出制御手段は噴射室内
の液体をほぼ噴射による増加分だけ排出し、変位
部材が所定の範囲内になるようにする。これによ
り系は最初の状態に戻り、上記噴射量測定が繰り
返される。
［実施例］
次に、本発明の好適な実施例を図面に基づいて
詳細に説明する。本発明に係る噴射量測定装置を
備えるデイーゼルエンジン用燃料噴射弁の噴射量
測定システムの構成を第２図に示す。燃料噴射量
測定システム１は、燃料噴射量を測定する検出部
２と燃料噴射量の測定制御を行う計測制御部３と
を中心に構成されている。デイーゼルエンジン用
燃料噴射ポンプ４は試験用のベンチに固定されて
いる。この燃料噴射ポンプ４は実際にはデイーゼ
ルエンジンの回転により燃料供給を行うが、本シ
ステム１ではモータ５が燃料噴射ポンプ４の駆動
軸６に接続され、これにより試験条件が調整され
る。モータ５の回転軸には、回転速度、気筒判別
信号及び上死点信号等を検出して計測制御部３に
出力する角度センサ７が配設されている。
詳細に説明する。本発明に係る噴射量測定装置を
備えるデイーゼルエンジン用燃料噴射弁の噴射量
測定システムの構成を第２図に示す。燃料噴射量
測定システム１は、燃料噴射量を測定する検出部
２と燃料噴射量の測定制御を行う計測制御部３と
を中心に構成されている。デイーゼルエンジン用
燃料噴射ポンプ４は試験用のベンチに固定されて
いる。この燃料噴射ポンプ４は実際にはデイーゼ
ルエンジンの回転により燃料供給を行うが、本シ
ステム１ではモータ５が燃料噴射ポンプ４の駆動
軸６に接続され、これにより試験条件が調整され
る。モータ５の回転軸には、回転速度、気筒判別
信号及び上死点信号等を検出して計測制御部３に
出力する角度センサ７が配設されている。
燃料噴射ポンプ４は燃料タンク８から燃料を吸
入して加圧し、検出部２に取り付けられた燃料噴
射弁２０に供給する。なお、第２図では複数備え
られている燃料噴射弁のうち１系統のみを示し
た。検出部２は、燃料噴射弁２０からの燃料噴射
量に応じた噴射量信号を計測制御部３に出力す
る。
入して加圧し、検出部２に取り付けられた燃料噴
射弁２０に供給する。なお、第２図では複数備え
られている燃料噴射弁のうち１系統のみを示し
た。検出部２は、燃料噴射弁２０からの燃料噴射
量に応じた噴射量信号を計測制御部３に出力す
る。
一方、計測制御部３からの駆動信号に応じて、
検出部２はその内部に噴射された燃料を排出し、
排出された燃料は燃料タンク８に還流する。
検出部２はその内部に噴射された燃料を排出し、
排出された燃料は燃料タンク８に還流する。
次に検出部２の構成を第１図に基づいて詳しく
説明する。検出部２は噴射弁２０と噴射量測定装
置２２とから成る。噴射弁２０はアダプタ２１を
介して噴射量測定装置２２のロアボデイ２４に取
り付けられる。噴射弁２０の噴射口２６は噴射量
測定装置２２のロアボデイ２４内の噴射室２８に
開口している。噴射室２８はロアボデイ２４のほ
ぼ中央に位置する円筒状の空間であるが、噴射弁
２０へは通路３０が、上下方向へは後述する排出
弁３１、安全弁３２への通路３３，３４が設けら
れている。
説明する。検出部２は噴射弁２０と噴射量測定装
置２２とから成る。噴射弁２０はアダプタ２１を
介して噴射量測定装置２２のロアボデイ２４に取
り付けられる。噴射弁２０の噴射口２６は噴射量
測定装置２２のロアボデイ２４内の噴射室２８に
開口している。噴射室２８はロアボデイ２４のほ
ぼ中央に位置する円筒状の空間であるが、噴射弁
２０へは通路３０が、上下方向へは後述する排出
弁３１、安全弁３２への通路３３，３４が設けら
れている。
噴射室２８内の噴射口２６と反対の方には円筒
状のベローズ３６が燃料噴射室２８の内壁と僅か
の隙間を設けて配設され、その一端はロアボデイ
２４に固定された円盤状の固定部材３８のフラン
ジ部分４０に気密固定される。ベローズ３６のも
う一方の端は薄い鋼製円板状の隔板４２が同じく
気密に固定される。隔板４２と噴射口２６の間に
は、多数の孔を有する焼結金属材料製の緩衝部材
４４がロアボデイ２４に固定して配設される。
状のベローズ３６が燃料噴射室２８の内壁と僅か
の隙間を設けて配設され、その一端はロアボデイ
２４に固定された円盤状の固定部材３８のフラン
ジ部分４０に気密固定される。ベローズ３６のも
う一方の端は薄い鋼製円板状の隔板４２が同じく
気密に固定される。隔板４２と噴射口２６の間に
は、多数の孔を有する焼結金属材料製の緩衝部材
４４がロアボデイ２４に固定して配設される。
ベローズ３６及び隔板４２により噴射室２８と
隔てられた背圧室５０の中央には、隔板４２の変
位量を測定するための非接触タイプの変位センサ
５２が配設される。変位センサ５２については後
に詳述する。変位センサ５２とベローズ３６の間
の隙間には硬質プラスチツク等の非磁性体材料か
ら成るカラー５４が挿入される。
隔てられた背圧室５０の中央には、隔板４２の変
位量を測定するための非接触タイプの変位センサ
５２が配設される。変位センサ５２については後
に詳述する。変位センサ５２とベローズ３６の間
の隙間には硬質プラスチツク等の非磁性体材料か
ら成るカラー５４が挿入される。
ロアボデイ２４の右方には前記の固定部材３８
を介してアツパボデイ６０が固定され、その中心
には前記の変位測定器５２及びその位置を固定す
るための位置決め部材６２が介挿される。位置決
め部材６２の左方とアツパボデイ６０との間には
前記背圧室５０に連通する狭い隙間６６が設けら
れ、この隙間６６の右方は位置決め部材６２とア
ツパボデイ６０との間に介挿されるＯリング６８
により気密が保たれる。この隙間６６にはアツパ
ボデイ６０に設けられた与圧通路７０が開口す
る。与圧通路７０は図示せぬ大容量のリザーバタ
ンクに連通する。
を介してアツパボデイ６０が固定され、その中心
には前記の変位測定器５２及びその位置を固定す
るための位置決め部材６２が介挿される。位置決
め部材６２の左方とアツパボデイ６０との間には
前記背圧室５０に連通する狭い隙間６６が設けら
れ、この隙間６６の右方は位置決め部材６２とア
ツパボデイ６０との間に介挿されるＯリング６８
により気密が保たれる。この隙間６６にはアツパ
ボデイ６０に設けられた与圧通路７０が開口す
る。与圧通路７０は図示せぬ大容量のリザーバタ
ンクに連通する。
排出弁３１は、リード線７２により計測制御部
３と接続される電磁弁７４により構成され、電磁
弁７４の弁体７６が噴射室２８側の通路３３と燃
料タンク８側の通路７８との間を連結・遮断す
る。
３と接続される電磁弁７４により構成され、電磁
弁７４の弁体７６が噴射室２８側の通路３３と燃
料タンク８側の通路７８との間を連結・遮断す
る。
変位センサ５２の詳細を第３図により説明す
る。本変位センサ５２は基本的にはセラミツク製
の円柱状ボビン８０の隔板４２側にセンサコイル
８２が、その右方に温度補償用のダミーコイル８
４が巻かれたものである。なお、空間８６はセン
サコイル８２用のリード線８５を通すための幅の
狭い溝である。ダミーコイル８４用のリード８７
もボビン８０内を通り、両リード線８５，８７は
中心で右方に導かれて外部の計測制御部３（第２
図）に接続される。ボビン８０の左方中央には、
ボビン８０成形時及び使用時の熱による割れを防
止するための空間８８が設けてある。両コイル８
２，８４が巻かれたボビン８０は、セラミツクケ
ース９０内に納められ、ダミーターゲツト９２を
介してセンサボデイ９４にネジ及び接着により固
定される。ダミーターゲツト９２はダミーコイル
８４と対になるものであり、隔板４２と同じ材料
から成る。
る。本変位センサ５２は基本的にはセラミツク製
の円柱状ボビン８０の隔板４２側にセンサコイル
８２が、その右方に温度補償用のダミーコイル８
４が巻かれたものである。なお、空間８６はセン
サコイル８２用のリード線８５を通すための幅の
狭い溝である。ダミーコイル８４用のリード８７
もボビン８０内を通り、両リード線８５，８７は
中心で右方に導かれて外部の計測制御部３（第２
図）に接続される。ボビン８０の左方中央には、
ボビン８０成形時及び使用時の熱による割れを防
止するための空間８８が設けてある。両コイル８
２，８４が巻かれたボビン８０は、セラミツクケ
ース９０内に納められ、ダミーターゲツト９２を
介してセンサボデイ９４にネジ及び接着により固
定される。ダミーターゲツト９２はダミーコイル
８４と対になるものであり、隔板４２と同じ材料
から成る。
以上のように構成された本実施例の作用を以下
に説明する。背圧室５０には与圧通路７０を通じ
てリザーバタンクから測定条件に応じた圧力の気
体が供給される。このリザーバタンクには予めそ
の圧力の窒素ガスが充填される。リザーバタンク
の容量は噴射弁２６の１回の燃料噴射量の100倍
程度以上であることが望ましい。この圧力は、噴
射弁２０が実際に動作するときのエンジンの燃焼
室内の圧力を想定し、測定しようとする条件によ
つて、大気圧から焼く150Kg／cm2までの圧力の中
から適当に選択される。又、背圧室５０に供給す
る気体には、空気、窒素、ヘリウム等を用いるこ
とができる。一方、噴射室２８は噴射弁２０が噴
射する軽油で満たされているが、その量は排出弁
３１により、後述の通り、隔板４２及び緩衝部材
４４がロアボデイ２４の内部に触れずに、噴射室
２８内で浮いている状態になるように調節され
る。これにより、噴射室２８と背圧室５０とは同
一圧力に保たれる。
に説明する。背圧室５０には与圧通路７０を通じ
てリザーバタンクから測定条件に応じた圧力の気
体が供給される。このリザーバタンクには予めそ
の圧力の窒素ガスが充填される。リザーバタンク
の容量は噴射弁２６の１回の燃料噴射量の100倍
程度以上であることが望ましい。この圧力は、噴
射弁２０が実際に動作するときのエンジンの燃焼
室内の圧力を想定し、測定しようとする条件によ
つて、大気圧から焼く150Kg／cm2までの圧力の中
から適当に選択される。又、背圧室５０に供給す
る気体には、空気、窒素、ヘリウム等を用いるこ
とができる。一方、噴射室２８は噴射弁２０が噴
射する軽油で満たされているが、その量は排出弁
３１により、後述の通り、隔板４２及び緩衝部材
４４がロアボデイ２４の内部に触れずに、噴射室
２８内で浮いている状態になるように調節され
る。これにより、噴射室２８と背圧室５０とは同
一圧力に保たれる。
噴射弁２０による燃料噴射が行われていないと
きに、隔板４２の位置が変位センサ５２により検
出される。隔板４２は鋼製であるため、変位セン
サ５２のセンサコイル８２に高周波の励磁電流を
流すと、それによる磁力線が隔板４２内に誘導電
流を発生させる。この誘導電流により磁力線分布
が影響を受け、センサコイル８２のインダクタン
スが変化する。この変化量の大きさはセンサコイ
ル８２と隔板４２との間の距離に応じて変化する
ため、計測制御部３ではこのセンサコイル８２の
インダクタンスの測定により、隔板４２の位置を
検出することができる。なお、ここで隔板４２は
薄い鋼板製としたが、センサコイル８２の発生す
る磁力線により誘導電流を発生するものであれば
どのような材料でもよい。また、隔板４２自体は
軽量のプラスチツク等にし、それに金属薄板を張
るという構成にしてもよい。なお、センサコイル
８２と隔板４２との相互関係からインダクタンス
を検出するのと同時に、ダミーターゲツト９２と
の関係からダミーコイル８４のインダクタンスが
検出される。ダミーコイル８４とダミーターゲツ
ト９２との間の距離はボビン８０の寸法により一
定であるため、両コイル８２，８４のインダクタ
ンスの値の変化を比較することにより、環境温度
の変化によるインダクタンスの変化分が相殺さ
れ、温度変化が補償された隔板４２の位置情報が
検出されることになる。また、ボビン８０、ケー
ス９０ともセラミツクにより構成されているた
め、温度による寸法変化がほとんどなく、第４図
に温度と出力値のドリフト量のグラフを示す通
り、温度変化にほとんど影響されない位置検出が
行える。燃料噴射量測定時には噴射速度が高くな
ると温度も上昇する傾向にあるため、このような
温度の影響を受けない位置検出機構は、広範な試
験条件の下での測定精度の向上及び季節要因を排
した測定に有利な点となる。参考のために、ダミ
ーコイルを持たない従来の変位センサによる温度
−出力ドリフト値のグラフを第５図に示すが、温
度による出力ドリフトが数％にも及ぶ。このよう
な温度ドリフトは隔板４２の位置の検出誤差に結
び付き、後述するように正確な燃料噴射量の測定
を困難にする。
きに、隔板４２の位置が変位センサ５２により検
出される。隔板４２は鋼製であるため、変位セン
サ５２のセンサコイル８２に高周波の励磁電流を
流すと、それによる磁力線が隔板４２内に誘導電
流を発生させる。この誘導電流により磁力線分布
が影響を受け、センサコイル８２のインダクタン
スが変化する。この変化量の大きさはセンサコイ
ル８２と隔板４２との間の距離に応じて変化する
ため、計測制御部３ではこのセンサコイル８２の
インダクタンスの測定により、隔板４２の位置を
検出することができる。なお、ここで隔板４２は
薄い鋼板製としたが、センサコイル８２の発生す
る磁力線により誘導電流を発生するものであれば
どのような材料でもよい。また、隔板４２自体は
軽量のプラスチツク等にし、それに金属薄板を張
るという構成にしてもよい。なお、センサコイル
８２と隔板４２との相互関係からインダクタンス
を検出するのと同時に、ダミーターゲツト９２と
の関係からダミーコイル８４のインダクタンスが
検出される。ダミーコイル８４とダミーターゲツ
ト９２との間の距離はボビン８０の寸法により一
定であるため、両コイル８２，８４のインダクタ
ンスの値の変化を比較することにより、環境温度
の変化によるインダクタンスの変化分が相殺さ
れ、温度変化が補償された隔板４２の位置情報が
検出されることになる。また、ボビン８０、ケー
ス９０ともセラミツクにより構成されているた
め、温度による寸法変化がほとんどなく、第４図
に温度と出力値のドリフト量のグラフを示す通
り、温度変化にほとんど影響されない位置検出が
行える。燃料噴射量測定時には噴射速度が高くな
ると温度も上昇する傾向にあるため、このような
温度の影響を受けない位置検出機構は、広範な試
験条件の下での測定精度の向上及び季節要因を排
した測定に有利な点となる。参考のために、ダミ
ーコイルを持たない従来の変位センサによる温度
−出力ドリフト値のグラフを第５図に示すが、温
度による出力ドリフトが数％にも及ぶ。このよう
な温度ドリフトは隔板４２の位置の検出誤差に結
び付き、後述するように正確な燃料噴射量の測定
を困難にする。
噴射弁２０の噴射口２６から軽油が噴射される
と、噴射室２８内の軽油の量が噴射量Ｖだけ増加
する。噴射時には排出弁３１、安全弁３２とも閉
鎖されているため、この燃料の増加は隔板４２を
右方に移動させる。隔板４２の移動（変位）量ｓ
は、隔板４２の有効面積（背圧室５０と対面して
いる部分の面積）をＡとすると、 ｓ＝Ｖ／Ａ ……(1) となる。隔板４２の変位量ｓを変位センサ５２で
検出することにより、(1)式より、噴射弁２０の燃
料噴射量Ｖは、 Ｖ＝Ａ＋ｓ ……(2) と求められる。
と、噴射室２８内の軽油の量が噴射量Ｖだけ増加
する。噴射時には排出弁３１、安全弁３２とも閉
鎖されているため、この燃料の増加は隔板４２を
右方に移動させる。隔板４２の移動（変位）量ｓ
は、隔板４２の有効面積（背圧室５０と対面して
いる部分の面積）をＡとすると、 ｓ＝Ｖ／Ａ ……(1) となる。隔板４２の変位量ｓを変位センサ５２で
検出することにより、(1)式より、噴射弁２０の燃
料噴射量Ｖは、 Ｖ＝Ａ＋ｓ ……(2) と求められる。
隔板４２の変位量ｓは燃料噴射前後の隔板４２
の位置を各々変位センサ５２により検出し、その
差を求めることにより得られる。噴射後の隔板４
２の位置の検出は前記の噴射前の位置検出と全く
同じであるが、各々の検出時期は第２図のモータ
５の回転軸に設けられた角度センサ７からの角度
信号に基づいて決められる。なお、隔板４２と変
位センサ５２及びカラー５４との間の距離は、最
大測定可能燃料噴射量の燃料が噴射されたときで
も両者が接触しない程度の大きさに決められる。
の位置を各々変位センサ５２により検出し、その
差を求めることにより得られる。噴射後の隔板４
２の位置の検出は前記の噴射前の位置検出と全く
同じであるが、各々の検出時期は第２図のモータ
５の回転軸に設けられた角度センサ７からの角度
信号に基づいて決められる。なお、隔板４２と変
位センサ５２及びカラー５４との間の距離は、最
大測定可能燃料噴射量の燃料が噴射されたときで
も両者が接触しない程度の大きさに決められる。
噴射口２６から燃料を噴射した時に、噴射され
た燃料はある程度の運動量を持つ噴流となつて噴
射室２８に充満する軽油内を隔板４２の方に進む
が、緩衝部材４４によりその噴流の勢いが弱めら
れるため、位置検出精度を悪化させる隔板４２の
振動が防止される。また、緩衝部材４４は噴流に
よる力が隔板４２に斜め方向に当たつたり、ベロ
ーズ３６に直接当たることを防止する役割も果た
す。これらの作用も隔板４２の位置検出精度向上
及び燃料噴射量Ｖと隔板４２の変位量ｓの比例性
維持に寄与する。このような機能より、緩衝部材
４４は上記のような多孔質材料の他、複数個の穴
を有する円板、或いは中心に１つの穴を設けた中
空円筒状のものでもよい。
た燃料はある程度の運動量を持つ噴流となつて噴
射室２８に充満する軽油内を隔板４２の方に進む
が、緩衝部材４４によりその噴流の勢いが弱めら
れるため、位置検出精度を悪化させる隔板４２の
振動が防止される。また、緩衝部材４４は噴流に
よる力が隔板４２に斜め方向に当たつたり、ベロ
ーズ３６に直接当たることを防止する役割も果た
す。これらの作用も隔板４２の位置検出精度向上
及び燃料噴射量Ｖと隔板４２の変位量ｓの比例性
維持に寄与する。このような機能より、緩衝部材
４４は上記のような多孔質材料の他、複数個の穴
を有する円板、或いは中心に１つの穴を設けた中
空円筒状のものでもよい。
ベローズ３６は、外周をロアボデイ２４の内壁
により、内周をカラー５４により、各々画定され
ており、また、その両側の圧力は前記の通り同一
に保たれているため、燃料噴射時においてもベロ
ーズ３６には隔板４２を左右方向に移動させるた
め以外の変形が生じない。これにより、噴射量Ｖ
と隔板４２の変位量ｓとの比例性が保証される。
カラー５４はこのような機能より、本実施例のよ
うな硬質プラスチツクの他、ゴム、セラミツク等
で構成することも可能である。
により、内周をカラー５４により、各々画定され
ており、また、その両側の圧力は前記の通り同一
に保たれているため、燃料噴射時においてもベロ
ーズ３６には隔板４２を左右方向に移動させるた
め以外の変形が生じない。これにより、噴射量Ｖ
と隔板４２の変位量ｓとの比例性が保証される。
カラー５４はこのような機能より、本実施例のよ
うな硬質プラスチツクの他、ゴム、セラミツク等
で構成することも可能である。
燃料噴射が終了し、隔板４２の変位検出による
噴射量測定が終了した後、排出弁３１から、噴射
室２８内の軽油が燃料タンク８に排出される。こ
のとき、変位センサ５２により検出される隔板４
２の位置がほぼ噴射前の位置に近い所定の範囲内
になるまで、排出が実行されるものであるが、こ
の位置及び範囲は、噴射後も隔板４２が変位セン
サ５２に接触しないように決められる。これによ
り、隔板４２は噴射時、非噴射時とも、噴射室２
８内の壁に何等接触せず、噴射室２８の軽油の中
でいわば浮いた状態が保たれる。従つて、隔板４
２が内壁や変位センサ等に当たることによる振動
がないため、特に高速試験時の噴射量測定精度の
向上効果が得られる。また、測定時に運動する部
分は薄い隔板４２とベローズ３６のみであるた
め、慣性重量が小さく、高速回転試験に対する応
答性が良好である。なお、噴射室２８内の燃料の
排出は、１回の噴射毎に行うのではなく、何回か
毎にまとめて排出するようにしてもよい。
噴射量測定が終了した後、排出弁３１から、噴射
室２８内の軽油が燃料タンク８に排出される。こ
のとき、変位センサ５２により検出される隔板４
２の位置がほぼ噴射前の位置に近い所定の範囲内
になるまで、排出が実行されるものであるが、こ
の位置及び範囲は、噴射後も隔板４２が変位セン
サ５２に接触しないように決められる。これによ
り、隔板４２は噴射時、非噴射時とも、噴射室２
８内の壁に何等接触せず、噴射室２８の軽油の中
でいわば浮いた状態が保たれる。従つて、隔板４
２が内壁や変位センサ等に当たることによる振動
がないため、特に高速試験時の噴射量測定精度の
向上効果が得られる。また、測定時に運動する部
分は薄い隔板４２とベローズ３６のみであるた
め、慣性重量が小さく、高速回転試験に対する応
答性が良好である。なお、噴射室２８内の燃料の
排出は、１回の噴射毎に行うのではなく、何回か
毎にまとめて排出するようにしてもよい。
上記実施例では噴射室２８と背圧室５０とが同
一圧力に保たれているため、噴射時、非噴射時と
もベローズ３６の圧力差による変形がなく、噴射
室２８の容積増加すなわち燃料噴射量Ｖと隔板４
２の変位量ｓとの比例性が保たれる。また、その
圧力は大気圧から150Kg／cm2までの任意の値に設
定できるため、噴射弁２０のデイーゼルエンジン
の燃焼室における実際の作動条件に近い条件での
噴射量測定が可能となる。そして通常の試験条件
ではその圧力が30Kg／cm2以上であるため、噴射室
２８内の軽油に含まれる気泡が抑制され、噴射量
が正確に測定されるという従来技術の効果もその
まま有する。
一圧力に保たれているため、噴射時、非噴射時と
もベローズ３６の圧力差による変形がなく、噴射
室２８の容積増加すなわち燃料噴射量Ｖと隔板４
２の変位量ｓとの比例性が保たれる。また、その
圧力は大気圧から150Kg／cm2までの任意の値に設
定できるため、噴射弁２０のデイーゼルエンジン
の燃焼室における実際の作動条件に近い条件での
噴射量測定が可能となる。そして通常の試験条件
ではその圧力が30Kg／cm2以上であるため、噴射室
２８内の軽油に含まれる気泡が抑制され、噴射量
が正確に測定されるという従来技術の効果もその
まま有する。
発明の効果
本発明に係る噴射量測定装置では、噴射室が任
意の圧力に設定できるため、噴射弁の実際の作動
状態に近い条件での噴射量測定が行える。又、噴
射時、非噴射時とも噴射室と背圧室との圧力が同
じに保たれるため、噴射時の変位部材の異常な変
形が防止され、正確な噴射量の測定が可能とな
る。更に、変位部材が常に他の部材と当接しない
ようにすることができるため、高速の噴射にも追
随する噴射量測定が行える。なお、変位量測定に
非接触型の変位測定装置を用いると、可動部分の
慣性重量が減少するため、その高速追随性が更に
確実となり、又、ロツドを用いた変位測定装置と
比較して、部材の熱膨張に起因する温度ドリフト
の少なく測定が行える。更に、温度補償型の変位
測定装置を用いると、広い温度範囲で同様に温度
ドリフトの少ない、正確な噴射量測定を行うこと
ができる。
意の圧力に設定できるため、噴射弁の実際の作動
状態に近い条件での噴射量測定が行える。又、噴
射時、非噴射時とも噴射室と背圧室との圧力が同
じに保たれるため、噴射時の変位部材の異常な変
形が防止され、正確な噴射量の測定が可能とな
る。更に、変位部材が常に他の部材と当接しない
ようにすることができるため、高速の噴射にも追
随する噴射量測定が行える。なお、変位量測定に
非接触型の変位測定装置を用いると、可動部分の
慣性重量が減少するため、その高速追随性が更に
確実となり、又、ロツドを用いた変位測定装置と
比較して、部材の熱膨張に起因する温度ドリフト
の少なく測定が行える。更に、温度補償型の変位
測定装置を用いると、広い温度範囲で同様に温度
ドリフトの少ない、正確な噴射量測定を行うこと
ができる。
第１図は本発明の実施例であるデイーゼルエン
ジン用燃料噴射弁の噴射量測定システムの概略構
成図、第２図はそのシステムで用いられる噴射量
測定装置の断面図、第３図はその噴射量測定装置
で用いられる変位センサの断面図、第４図その変
位センサの環境温度と変位出力値のドリフト量の
関係を示すグラフ、第５図は従来の変位センサの
温度−出力ドリフト量のグラフである。 １……燃料噴射量測定システム、２……検出
部、３……計測制御部、４……燃料噴射ポンプ、
５……モータ、２０……噴射弁、２８……噴射
室、３１……排出弁、３６……ベローズ、４２…
…隔板、４４……緩衝部材、５０……背圧室、５
２……変位センサ、５４……カラー、８２……セ
ンサコイル、８４……ダミーコイル、９２……ダ
ミーターゲツト。
ジン用燃料噴射弁の噴射量測定システムの概略構
成図、第２図はそのシステムで用いられる噴射量
測定装置の断面図、第３図はその噴射量測定装置
で用いられる変位センサの断面図、第４図その変
位センサの環境温度と変位出力値のドリフト量の
関係を示すグラフ、第５図は従来の変位センサの
温度−出力ドリフト量のグラフである。 １……燃料噴射量測定システム、２……検出
部、３……計測制御部、４……燃料噴射ポンプ、
５……モータ、２０……噴射弁、２８……噴射
室、３１……排出弁、３６……ベローズ、４２…
…隔板、４４……緩衝部材、５０……背圧室、５
２……変位センサ、５４……カラー、８２……セ
ンサコイル、８４……ダミーコイル、９２……ダ
ミーターゲツト。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 測定条件に応じた圧力に保持された背圧室
と、 被測定噴射弁の噴射する液体で満たされた、該
噴射弁が噴射を行う噴射室と、 その噴射による噴射室の容積増加に応じて変位
する、上記背圧室と上記噴射室とを同圧力で隔て
る変位部材と、 該変位部材の位置を測定する変位測定手段と、 上記噴射弁の非噴射時に、該変位部材の位置が
所定の範囲内になるように噴射室内の液体を排出
する排出制御手段と を備えたことを特徴とする噴射量測定装置。 ２ 前記背圧室が前記圧力の気体で満たされてい
る特許請求の範囲第１項記載の噴射量測定装置。 ３ 前記変位部材が、筒状ベローズと該ベローズ
の先端に固定された非変形性の隔板とから構成さ
れる特許請求の範囲第１項又は第２項記載の噴射
量測定装置。 ４ 前記所定の範囲が、噴射弁の噴射時及び非噴
射時に前記隔板が該ベローズ以外の部材と接触し
ない位置となるものである特許請求の範囲第３項
記載の噴射量測定装置。 ５ 前記変位測定手段が非接触型の変位測定装置
である特許請求の範囲第３項又は第４項に記載の
噴射量測定装置。 ６ 前記隔板が金属板から成り又は金属板を備
え、前記非接触型の変位測定装置が、該背圧室内
の該金属板と対向する位置に固定して設けられた
検出用コイルと温度補償用のダミーコイルとを備
える特許請求の範囲第５項記載の噴射量測定装
置。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62119197A JPS63284420A (ja) | 1987-05-15 | 1987-05-15 | 噴射量測定装置 |
| GB8811098A GB2204702B (en) | 1987-05-15 | 1988-05-11 | Apparatus for measuring a volume of fluid injected by an injection valve |
| US07/193,531 US4858466A (en) | 1987-05-15 | 1988-05-13 | Measuring apparatus of volume of an injected fluid |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62119197A JPS63284420A (ja) | 1987-05-15 | 1987-05-15 | 噴射量測定装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63284420A JPS63284420A (ja) | 1988-11-21 |
| JPH0580965B2 true JPH0580965B2 (ja) | 1993-11-11 |
Family
ID=14755326
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62119197A Granted JPS63284420A (ja) | 1987-05-15 | 1987-05-15 | 噴射量測定装置 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4858466A (ja) |
| JP (1) | JPS63284420A (ja) |
| GB (1) | GB2204702B (ja) |
Families Citing this family (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3916419C2 (de) * | 1989-05-19 | 1994-05-11 | Daimler Benz Ag | Elektromagnetisch gesteuerte Meßvorrichtung zur volumetrischen Messung von Einspritzmengen einer Dieseleinspritzpumpe |
| US5010224A (en) * | 1989-06-12 | 1991-04-23 | Lucas Industries, Plc | Very small orifice manufacturing system |
| GB9121988D0 (en) * | 1991-10-16 | 1991-11-27 | Lucas Hartridge Limited | Volumetric metering equipment |
| DE4434597B4 (de) * | 1994-09-28 | 2006-09-21 | Robert Bosch Gmbh | Verfahren und Vorrichtung zur Messung kleiner Kraftstoffeinspritzmengen |
| US6367316B1 (en) | 1998-04-13 | 2002-04-09 | Cummins Engine Company, Inc. | Real-time mass flow measurement |
| DE10046572B4 (de) * | 2000-09-20 | 2006-04-20 | Siemens Ag | Messvorrichtung zum Messen von Einspritzmengen |
| US6588262B2 (en) | 2001-02-14 | 2003-07-08 | Cummins Inc. | Motion sensor for high pressure fluid delivery device |
| DE10110649A1 (de) * | 2001-03-06 | 2002-09-26 | Bosch Gmbh Robert | Verfahren, Computerprogramm und Vorrichtung zum Messen der Einspritzmenge von Einspritzsystemen |
| JP2013221754A (ja) * | 2012-04-12 | 2013-10-28 | Protek Co Ltd | 液流体の流量計測方法及び液流体の流量計測装置 |
| US9429120B2 (en) * | 2012-10-29 | 2016-08-30 | Woodward, Inc. | Detecting leaks in a feedthrough device |
Family Cites Families (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| US4858466A (en) | 1989-08-22 |
| GB2204702A (en) | 1988-11-16 |
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