JP2002364499A - 噴射量測定装置の検定方法およびその装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 安定した検定を可能にしつつ、高精度な検定
が可能な噴射量測定装置の検定方法およびその装置を提
供する。 【解決手段】 被測定物９から１噴射行程ごとに噴射さ
れる液体を一時的に貯留する所定容積の圧力容器１と、
圧力容器１内の液体の圧力変化を検出する圧力変化検出
手段３と、この検出結果に基いて噴射量を算出する噴射
量測定制御手段８とを有する噴射量測定装置の検定方法
において、圧力変化検出手段３により検出した圧力変化
に基いて噴射量を算出するための検定基準となる所定の
液体容積量ΔＶｊの液体を疑似噴射することが可能な疑
似噴射マスタ機構６を用い、疑似噴射マスタ機構６から
圧力容器１へ所定の液体容積量ΔＶｊの液体を流入さ
せ、それにより生じた圧力変化検出手段３の圧力変化結
果（ΔＰｊ）に基いて噴射量測定制御手段によって算出
される噴射量Ｑｏｂと、所定の液体容積量ΔＶｊとを比
較して判定する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、噴射量測定装置の
検定方法およびその装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】噴射量測定装置の検定方法として、被測
定物としての燃料噴射装置を噴射マスタに適用して噴射
量測定装置の検定を行なうものがある（特開平８−１２
１２８７号公報等）。

【０００３】特開平８−１２１２８７号公報によれば、
噴射マスタとして噴射ばらつきの小さい燃料噴射装置を
使用している。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】従来方法では、噴射マ
スタ用に作製したものの噴射ばらつきでさえ問題となる
きわめて高い精度が要求される噴射量測定装置の場合に
は、検定が困難である。

【０００５】本発明は、このような事情を考慮してなさ
れたものであり、その目的は、安定した検定を可能にし
つつ、高精度な検定が可能な噴射量測定装置の検定方法
およびその装置を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明の請求項１による
と、被測定物から１噴射行程ごとに噴射される液体を一
時的に貯留する所定容積の圧力容器と、圧力容器内の液
体の圧力変化を検出する圧力変化検出手段と、圧力変化
検出手段の検出結果に基いて１噴射行程内に噴射される
液体の噴射量を算出する噴射量測定制御手段とを有する
噴射量測定装置の検定方法において、圧力変化検出手段
により検出した圧力変化に基いて噴射量を算出するため
の検定基準となる所定の液体容積量の液体を疑似噴射す
ることが可能な疑似噴射マスタ機構を用い、疑似噴射マ
スタ機構から圧力容器へ所定の液体容積量の液体を流入
させ、それにより生じた圧力変化検出手段の圧力変化結
果に基いて噴射量測定制御手段によって算出される噴射
量と、所定の液体容積量とを比較して判定する。

【０００７】これにより、検定基準となる所定の液体容
積量の液体を疑似噴射することが可能な疑似噴射マスタ
機構を検定のための噴射マスタとして用い、疑似噴射マ
スタ機構から圧力容器へ所定の液体容積量の液体を流入
させ、それにより生じた圧力変化検出手段の圧力変化結
果に基いて噴射量測定制御手段によって算出される噴射
量と、検定基準となる所定の液体容積量との差分等を比
較して判定するので、被測定物としての燃料噴射装置を
噴射マスタとして用いる噴射量測定装置の検定方法する
場合に生じる検定ばらつきとなる噴射マスタの噴射ばら
つきと噴射量測定装置の計測ばらつきとから、噴射マス
タの噴射ばらつきを分離することが可能である。したが
って、噴射量測定装置の検定を安定して行なうことが可
能である。

【０００８】上記疑似噴射マスタ機構は、請求項２に記
載のように、被測定物とは異なる部位の液体を、所定の
液体容積量だけ前記圧力容器内へ押出す。

【０００９】このため、被測定物としての燃料噴射装置
を噴射マスタとして用いる噴射量測定装置の検定方法に
比べ、噴射マスタの噴射ばらつきの低減または除去が可
能であるので、噴射量測定装置の検定の安定性が向上で
きる。

【００１０】本発明の請求項３によると、疑似噴射マス
タ機構は、被測定物から１噴射行程中に噴射される複数
回噴射のうち、少なくとも１回の噴射に対応する所定所
定の容積量の液体を圧力容器へ充填する。

【００１１】これにより、被測定物から１噴射行程中に
複数回噴射される噴射状態を形成できる燃料噴射装置の
噴射量測定を行なう噴射量測定装置の検定において、複
数回噴射されるそれぞれ噴射ごとに検定することが可能
である。

【００１２】本発明の請求項４によると、疑似噴射マス
タ機構による圧力容器への液体容積量の充填は、前記複
数回噴射される噴射のうち、１噴射行程中に噴射される
噴射量の大部分を占める主噴射が噴射された後に、行わ
れる。

【００１３】すなわち、被測定物から１噴射行程ごとに
噴射される液体を一時的に貯留する所定容積の圧力容器
に、１噴射行程中に噴射される噴射量の大部分を占める
主噴射つまり噴射量が大きい状態となった後に、疑似噴
射マスタ機構による圧力容器への液体容積量の充填を行
なう。

【００１４】これにより、噴射量の大部分を占める主噴
射つまり噴射量が大きい状態で、疑似噴射マスタ機構か
ら圧力容器へ所定の液体容積量の液体を流入させ、それ
により生じた圧力変化検出手段の圧力変化結果に基いて
噴射量測定制御手段によって算出される噴射量と、検定
基準となる所定の液体容積量とを比較して判定すること
で検定するので、噴射量が大きい状態での検定について
も安定して行なうことが可能である。

【００１５】したがって、例えば被測定物としての燃料
噴射装置の噴射量を変化させ、広範囲の噴射量ごとの検
定を行なうことで、噴射量測定装置の測定範囲のダイナ
ミックレンジを保証するための検定ができる。

【００１６】本発明の請求項５によると、液体容積量
は、圧力容器の容積に比べてきわめて小さい容積であ
る。これにより、微小噴射量の検定に好適である。

【００１７】本発明の請求項６によると、被測定物とは
異なる部位の液体を圧力容器内へ所定の基準容積量だけ
充填し、噴射量測定制御手段によって算出する算出基準
となる基準圧力変化を生じさせる基準マスタ機構を用
い、基準マスタ機構、および疑似噴射マスタ機構それぞ
れから順次液体を圧力容器に充填させ、それにより生じ
た圧力変化検出手段の基準圧力変化、および所定圧力変
化に基いて検定を行なう。

【００１８】被測定物とは異なる部位の液体を圧力容器
内へ所定の基準容積量だけ充填し、噴射量測定制御手段
によって算出する算出基準となる基準圧力変化を生じさ
せる基準マスタ機構を用い、基準マスタ機構、および検
定対象とする噴射に対応して疑似噴射する疑似噴射マス
タ機構それぞれから順次液体を圧力容器に充填させ、そ
れにより生じた圧力変化検出手段の基準圧力変化、およ
び所定圧力変化のみで、検定対象とする噴射に係わる検
定が、被測定物から噴射される液体を用いずに行なうこ
とが可能である。

【００１９】本発明の請求項７によると、被測定物から
１噴射行程ごとに噴射される液体を一時的に貯留する所
定容積の圧力容器と、圧力容器内の液体の圧力変化を検
出する圧力変化検出手段と、圧力変化検出手段の検出結
果に基いて１噴射行程内に噴射される液体の噴射量を算
出する噴射量測定制御手段とを有する噴射量測定装置の
検定装置において、圧力変化検出手段により検出した圧
力変化に基いて噴射量を算出するための検定基準となる
所定の液体容積量の液体を疑似噴射することが可能な疑
似噴射マスタ機構と、疑似噴射マスタ機構から圧力容器
へ所定の液体容積量の液体を流入させ、それにより生じ
た圧力変化検出手段の圧力変化結果に基いて噴射量測定
制御手段によって算出される噴射量と、所定の液体容積
量とを比較することにより検定を行なう判定手段とを備
える。

【００２０】被測定物から１噴射行程ごとに噴射される
液体を一時的に貯留する所定容積の圧力容器へ、所定の
液体容積量の液体を疑似噴射することが可能な疑似噴射
マスタ機構を備えるので、疑似噴射マスタ機構から圧力
容器へ所定の液体容積量の液体を流入させ、それにより
生じた圧力変化検出手段の圧力変化結果に基いて噴射量
測定制御手段によって算出される噴射量と、所定の液体
容積量とを比較することにより安定して行なえる。

【００２１】本発明の請求項８によると、疑似噴射マス
タ機構は、液体容積を可変にする可変容積室と、可変容
積室を液密に仕切る弾性体と、弾性体を駆動することで
所定液体容積量を圧力容器へ押出す駆動装置部とを備え
ており、可変容積室の壁面は、弾性体が駆動装置部によ
って駆動されるとき、駆動方向に移動する最大移動量を
規制するものであって、壁面に弾性体が当接することで
所定液体容積量を確保できる。

【００２２】疑似噴射マスタ機構は、駆動装置部によっ
て駆動される弾性体で仕切られた可変容積室を有し、こ
の弾性体が駆動方向に移動する最大移動量を規制するよ
うに、可変容積室の壁面が配設されているので、例えば
弾性体を油圧駆動する等の駆動装置部によって、弾性体
に起因して容易に壁面に弾性体が当接できる。したがっ
て、弾性体で仕切られた可変容積室に形成される所定液
体容積量は、駆動装置部の動作に応じて、形成つまり確
保、消失ができる。

【００２３】本発明の請求項９によると、弾性体は、ダ
イヤフラムであって、可変容積室の壁面は、ダイヤフラ
ムの表面形状に倣うように、凹面形状に形成されてい
る。

【００２４】このため、可変容積室を仕切る弾性体はダ
イヤフラムで形成されるので、例えば凹面形状に形成さ
れた壁面に倣うようにダイヤフラムの表面形状を凹面形
状に形成すれば、駆動装置部の動作によってダイヤフラ
ムが所定液体容積量を確保するとき、可変容積室内の液
圧の大小に係わらず、ダイヤフラム、および壁面の形状
に起因して所定液体容積量の完全形成が確実にできる。

【００２５】

【発明の実施の形態】以下、本発明の噴射量測定装置の
検定方法およびその装置を具体化した実施形態を図面に
従って説明する。

【００２６】（第１の実施形態）図１は、本発明の実施
形態に係わる検定装置を適用した噴射量測定装置および
その周辺装置としての検定装置のシステム全体の概略構
成を表す構成図である。図２は、図１中の検定装置の要
部を表す模式的構成図である。図３は、本発明の実施形
態の噴射量測定装置の検定方法を説明するため、噴射量
測定装置から出力される検定対象の噴射量に係わる圧力
変化検出手段の圧力変化特性を示すタイムチャートであ
る。図４は、図２中の疑似噴射マスタ機構、特に可変容
積室内の動作を説明する模式図であって、図４（ａ）
は、駆動装置部のオン動作によって所定液体容積を圧力
容器へ押出した状態、図４（ｂ）は、駆動装置部のオフ
動作によって所定液体容積を圧力容器から戻した状態で
ある。

【００２７】（本発明の検定方法および検定装置を適用
する噴射量測定装置及び周辺装置の概略説明）図１に示
すように、本発明の検定装置を適用した噴射量測定装置
及び周辺装置は、圧力容器１と、被測定物９に接続さ
れ、被測定物９から吐出される液体を圧力容器１内に噴
射させる燃料噴射弁部２と、圧力容器１内の液体の圧力
変化を検出する圧力変化検出手段３と、回転力が伝達さ
れることで間欠噴射する被測定物９を駆動する駆動モー
タ４と、基準マスタ機構５と、疑似噴射マスタ機構６
と、制御手段としての制御回路８と、被測定物としての
燃料噴射装置９とを含んで構成されている。

【００２８】圧力容器１は、液密な所定容積を有してお
り、密閉状態に設定可能な排出装置部７を備えている。
この圧力容器１は、燃料噴射装置９（詳しくは、この燃
料噴射装置９と燃料噴射装置９に接続され圧力容器１へ
噴射する燃料噴射弁部２）から１噴射行程ごとに噴射さ
れる液体を一時的に貯留することができる。なお、排出
装置部７は、圧力容器１に噴射された液体を排出するよ
うに、二方電磁弁７１と背圧弁７２とからなる。

【００２９】燃料噴射弁部２は、圧力容器１に取付けら
れる燃料噴射弁２ａと、燃料噴射弁２ａと燃料供給装置
９とを液密に連通するように接続する高圧配管２ｂとか
らなる。この燃料噴射弁２ａと高圧配管２ｂは、例えば
内燃機関に燃料噴射装置９とセットで搭載される燃料噴
射弁、高圧配管でなく、噴射量測定装置用として設定さ
れたものであっても、セットで搭載される燃料噴射弁、
高圧配管による燃料噴射装置９の噴射量と、この燃料噴
射弁２ａ、高圧配管２ｂによる燃料噴射装置９の噴射量
とに相関がとれるものであればよい。

【００３０】圧力変化検出手段３は、圧力容器１内の液
体の圧力変化を検出するものであって、周知の歪ゲージ
式圧力センサ、ピエゾ式圧力センサ等の液圧検出が可能
な圧力センサが用いられる。

【００３１】駆動モータ４は、外部からの回転駆動力に
よって高圧噴射する燃料噴射装置９を駆動できるもので
あればよく、モータ部４ａとモータ部４ａの回転軸の回
転を検出するエンコーダ４ｂとからなる。

【００３２】基準マスタ機構５は、燃料噴射装置９から
１噴射行程ごとに噴射される液体に先立ち、それぞれの
１噴射行中の噴射前（図３参照）に圧力容器１へ基準容
積量ΔＶｃ（図２参照）の液体を充填するものである。
なお、この基準マスタ機構５は、基準容積量ΔＶｃを形
成、消失可能な可変容積部５ａと、この可変容積部５ａ
の基準容積量ΔＶｃの液体を圧力容器１へ押出す駆動装
置部５ｂからなる。また、駆動装置部５ａは、例えば図
１に示すように油圧駆動装置であって、三方電磁弁５１
と、三方電磁弁５１に接続された圧力源５２と、三方電
磁弁５１に接続された背圧弁５３からなる。

【００３３】この基準容積量ΔＶｃの液体の充填によっ
て、後述の制御回路８が、噴射量判定の基準となる圧力
容器１内で生じる基準圧力変化ΔＰｃを圧力センサ３に
検知させ、この圧力変化ΔＰｃと、燃料噴射弁２ａより
圧力容器１へ流入した噴射量により生じた圧力変化ΔＰ
とを比較し、その噴射量ΔＱを、ΔＱ＝（ΔＰ／ΔＰ
ｃ）＊ΔＶｃの演算式より算出することで噴射量を求め
る（以下、圧力比較法による燃料噴射量測定方法と呼
ぶ）。

【００３４】なお、この噴射量測定方法の詳細について
は、噴射量測定装置の検定方法、特に測定ばらつき要因
の低減、除去に係わる説明箇所で、後述する。

【００３５】疑似噴射マスタ機構６は、噴射量測定装置
を検定対象として、検定用の疑似噴射をさせる機構であ
って、検定を行なうときに所定容積量ΔＶｊ（図２参
照）の液体を圧力容器１へ噴射する。この噴射量測定装
置の検定とは、上述の圧力変化ΔＰを換算することで求
める噴射量測定方法に係わる圧力センサ３および圧力容
器１内の液圧状態等を検定対象として、疑似噴射マスタ
６が圧力容器１へ注入する所定容積ΔＶｊつまり所定噴
射量と、疑似噴射マスタ６の所定容積ΔＶｊの注入によ
り生じる圧力変化ΔＰｊから換算された計測噴射量Ｑｏ
ｂとを比較することである。

【００３６】なお、この疑似噴射マスタ機構６は、所定
液体容積量ΔＶｊを形成、消失可能な可変容積部６ａ
と、この可変容積部６ａの所定液体容積量ΔＶｊを圧力
容器１へ押出す駆動装置部６ｂからなり、可変容積部６
ａの詳細については後述する。

【００３７】制御手段としての制御回路８は、その機能
を手段として説明すると、噴射量に係わる情報としての
圧力センサ３の圧力変化信号、および燃料噴射装置９の
回転を検出するエンコーダ４ａの回転信号等のセンサ信
号の入力と、および基準マスタ機構５、疑似噴射マスタ
機構６、および排出装置部７を駆動する出力を行なう入
出力回路（図示せず）と、図示しない圧力センサ３で検
出した圧力変化結果から噴射量に換算する演算式等の制
御プログラムを格納したリードオンメモリ（ＲＯＭ）、
各種データを格納するランダムアクセスメモリ（ＲＡ
Ｍ）、各種演算処理を実行する中央処理装置としてのマ
イクロプロセッサ（ＣＰＵ）からなる公知の構成のマイ
クロコンピュータとして構成されている。

【００３８】なお、制御回路の動作の詳細については後
述する。

【００３９】被測定物としての燃料噴射装置９は、１噴
射行程ごとに間欠噴射するものであればよく、本発明の
噴射量測定装置の検定対象としては、１噴射行程中に複
数回噴射されるものであっても、それぞれの噴射ごとに
検定が可能である。

【００４０】（検定方法と検定装置の詳細）図２に示す
ように、検定装置の要部は、圧力比較法による噴射量測
定方法に係わる圧力センサ３、圧力容器１、基準マスタ
機構５、および疑似噴射マスタ機構６とを含んで構成さ
れている。

【００４１】以下、圧力センサ３、圧力容器１、基準マ
スタ機構５、および疑似噴射マスタ機構６それぞれの検
定対象および検定の精度に係わる要因について説明す
る。

【００４２】圧力容器１に係わる検定対象は、圧力容器
１内の液圧状態としての液体温度による影響および気泡
混入の有無による影響、圧力容器１に備えられた排出装
置部７の動作による圧力容器１内の密閉状態等の圧力容
器１の液体漏れの有無による影響等があり、装置として
の測定噴射量のばらつき要因となる。

【００４３】これに対して、本実施形態では、以下のよ
うに解決することで検定のばらつきを除去する。液体温
度の影響つまり温度による液体の体積弾性率の変化につ
いては、本実施形態に用いる圧力比較法の原理により解
決する。次に、気泡混入の有無による影響については圧
力容器１内の下限設定液圧Ｐ₀を、測定時および検定時
に気泡が発生しない圧力容器１の背圧とすることで解決
する。また、圧力容器１の液体漏れの有無による影響に
ついては、噴射量測定装置の検定を行なう前処理とし
て、必要に応じ、圧力容器１の接続部に使用するシール
材の交換、例えば燃料噴射弁２のガスケット（図示せ
ず）および圧力センサ３のガスケット等の交換を実施す
ることで解決する。

【００４４】次に、圧力センサ３に係わる検定対象は、
出力信号としての出力直線安定性の影響、出力ノイズの
影響があり、それぞれ装置としての噴射量測定のダイナ
ミックレンジにわたる測定精度の低下、測定ばらつきの
要因となる。

【００４５】これに対して、本実施形態では、以下のよ
うに解決することで検定のばらつきを低減または除去す
る。出力直線安定性の影響および出力ノイズの影響につ
いては、検定の繰返しによる平均化によって検定ばらつ
きを低減する。

【００４６】ここで、一般的に、圧力変化検出手段とし
ての圧力センサ３は、検出した圧力に対する圧力信号と
してのセンサ出力は、広範囲の圧力にわたって出力特性
のリニアリティが保証できるものは、圧力センサ自体が
高価なものとなるので、経済性を考慮して所定のリニア
リティ幅（例えば±１％）を許容したものを用いる場合
がある。このため、例えば測定範囲内の噴射量の少なく
とも数点について検定を行なう必要がある。

【００４７】これに対して本発明の実施形態では、例え
ば後述の変形例（図５参照）のように、燃料噴射装置９
から１噴射行程中に複数回噴射される噴射状態を利用し
て、１噴射行程中に噴射される噴射量の大部分を占める
主噴射（例えば１５０ｍｍ³／ｓｔ）が噴射された後
に、疑似噴射マスタ機構６による検定用噴射（例えば１
ｍｍ³／ｓｔ）を行なうことができる。

【００４８】これにより、燃料噴射装置９から主噴射量
を変えることで、上記測定範囲内の噴射量ごとの検定が
可能であるので、噴射量測定のダイナミックレンジにわ
たって測定すなわち検定精度の向上が可能である。

【００４９】したがって、噴射量測定のダイナミックレ
ンジにわたって測定すなわち検定精度の向上と、検定ば
らつきの除去が可能である。

【００５０】基準マスタ機構５は、本実施形態に係わる
測定方法の原理の基準となるものであるので、基準容積
量ΔＶｃ等を高精度に製作し、この基準容積量ΔＶｃを
噴射直前に圧力容器１へ充填できる応答性を具備するこ
とが前提であり、検定の対象としては、検定の前処理と
しての応答性劣化有無の影響であって、確認した劣化状
況に応じて基準マスタ機構５の更新を行なう。

【００５１】なお、疑似マスタ機構６については、後述
する。

【００５２】（本実施形態による測定方法すなわち検定
方法の原理）図３に示すように、まず噴射前に、基準マ
スタ機構５によって圧力容器１へ基準容積量ΔＶｃ（図
２参照）の液体を充填する。このとき、圧力容器１内の
容積Ｖ（図２参照）は、この基準容積量ΔＶｃに比べ十
分大きい容積を有するので、圧力変化ΔＰｃへの影響に
対してＶ＋ΔＶｃ＝Ｖとみなせ、よって圧力容器１内の
圧力変化ΔＰｃは、次式（１）で表される。

【００５３】 ΔＰｃ＝（１／β）＊（ΔＶｃ／Ｖ） ・・・ （１） ここで、１／βは、液体の体積弾性率を表し、βは、い
わゆる圧縮比である。

【００５４】次に、噴射として、疑似噴射マスタ機構６
によって圧力容器１へ所定液体容積量ΔＶｊの液体（図
２参照）を噴射する。このとき、この所定液体容積量Δ
Ｖｊに比べて容積Ｖが十分大きいので、同様にして、圧
力容器１内の圧力変化ΔＰｊは、次式（２）で表され
る。

【００５５】 ΔＰｊ＝（１／β）＊（ΔＶｊ／Ｖ） ・・・ （２） なお、この基準容積量ΔＶｃの注入と、所定液体容積量
ΔＶｊの噴射の時間間隔は１噴射行程中ということてき
わめて短く、この間でのβの変化は生じない。

【００５６】したがって、式（１）および式（２）か
ら、次式（３）のいわゆる圧力比較法の噴射量測定、す
なわち検定方法が導ける。

【００５７】 ΔＶｊ＝（ΔＰｊ／ΔＰｃ）＊ΔＶｃ ・・・ （３） これにより、上述の圧力容器１の液圧状態の検定対象と
なる液体の体積弾性率（１／β）の影響が除去できるの
で、液体の体積弾性率に係わる検定ばらつきが除去でき
る。

【００５８】なお、基準マスタ機構５、疑似噴射マスタ
機構６は、圧力容器１へ充填した基準容積量ΔＶｃ、所
定液体容積量ΔＶｊの液体をそれぞれの駆動装置部５
ｂ、６ｂの動作によって可変容積室５ａ、６ａ内に戻せ
ば、圧力容器１内の液圧Ｐｋは、Ｐ₀となる。

【００５９】このため、圧力容器１内の下限液圧Ｐ₀を
圧力容器１内に気泡が発生しない液圧以上に保持すれ
ば、上述の圧力容器１の液圧状態の検定対象となる気泡
混入が防止できるので、圧力容器１内の気泡混入に係わ
る検定ばらつきが除去できる。

【００６０】なお、疑似噴射マスタ機構６に換えて燃料
噴射装置９の噴射による液体が圧力容器１へ流入する場
合でも、排出装置部７の背圧弁を調整して液圧ＰｋがＰ
₀となるように、燃料噴射装置９の噴射量を排出するこ
とは可能である。

【００６１】また、図３に示すように検定方法として、
検定基準となる所定液体容積量ΔＶｊを疑似噴射すなわ
ち検定用噴射することが可能な疑似噴射マスタ機構６
を、検定のための噴射マスタとして用い、この所定液体
容積量ΔＶｊを圧力容器１へ流入させることで圧力セン
サ３を介して制御回路８によって算出された噴射量（詳
しくは、圧力変化ΔＰｊから換算された計測噴射量）Ｑ
ｏｂと、所定液体容量、つまり検定基準噴射量ΔＶｊと
を比較して、例えば計測噴射量Ｑｏｂと所定液体容積量
（検定基準噴射量）ΔＶｊとの差分等による検定によっ
て噴射量測定装置の測定ばらつきの検定ができる。

【００６２】しかも、被測定物としての燃料噴射装置９
を噴射マスタとして用いる従来の検定方法が検定ばらつ
きとして噴射マスタの噴射ばらつきと噴射量測定装置の
計測ばらつきを有していたのに対し、この検定方法を用
いれば、噴射マスタの噴射ばらつきを分離することが可
能である。

【００６３】したがって、噴射量測定装置の検定を安定
して行うことができる。

【００６４】このため、疑似噴射マスタ機構６の検定用
噴射による検定を繰返し行なって上述の差分（Ｑｏｂ−
ΔＶｊ）の平均化を行えば、噴射量測定装置の計測ばら
つきを除去できるので、高精度の検定が可能である。

【００６５】この疑似噴射マスタ機構６の検定用噴射に
用いる所定液体容積量（検定基準噴射量）ΔＶｊは、き
わめて小さい容積量（例えば、１ｍｍ³／ｓｔ）である
ことが望ましい。これにより、例えばパイロット噴射
（２〜５ｍｍ³／ｓｔ程度）等の噴射量を測定する噴射
量測定装置の検定において、微少噴射量の検定に好適で
ある。

【００６６】一方、基準マスタ機構５の噴射量換算に用
いる基準単位となる基準容積量ΔＶｃは、噴射量測定装
置のダイネナミックレンジを確保するため、その噴射量
測定装置の計測可能な上限許容噴射量を考慮した定容積
（例えば、１０ｍｍ³／ｓｔ程度）とすることが望まし
い。

【００６７】ここで、可変容積部６ａと駆動装置部６ｂ
からなる疑似噴射マスタ機構６において、図２に示すよ
うに、可変容積部６ａは、液体容積を可変にする可変容
積室６ａ１と、この可変容積室６ａ１を液密に仕切るダ
イヤフラム等の弾性体６ａ２とを備え、駆動装置部６ｂ
は、このダイヤフラムを駆動することで所定液体容積量
ΔＶｊを圧力容器１へ押出すものであって、図１に示す
ように、三方電磁弁６１と、三方電磁弁６１に接続され
た圧力源６２と、三方電磁弁６１に接続された背圧弁６
３からなる。

【００６８】この三方電磁弁６１は、２個の二方電磁弁
を用いれば、ダイヤフラムを油圧駆動する駆動装置部６
ｂの応答性向上が可能である。

【００６９】また、図４に示すように、可変容積室６ａ
１の壁面６ａ１ｈは、ダイヤフラム６ａ２が駆動される
とき、駆動方向に移動する最大移動量を規制するように
配設されている。これにより、ダイヤフラムは、弾性体
に起因して容易に壁面６ａ１ｈに当接でき、よってダイ
ヤフラム６ａ２に仕切られた可変容積の容積量ΔＶｊの
形成、消失の可逆安定性を確保可能である。

【００７０】さらに、このダイヤフラム６ａ１は、ゴム
材またはゴム複合材料等の非金属、あるいはステンレス
鋼等の金属から形成されている。

【００７１】ゴム材またはゴム複合材料のダイヤフラム
６ａ１において、このダイヤフラム６ａ１を、凹面形状
の壁面６ａ１ｈに倣うように、ダイヤフラム６ａ１の表
面形状を凹面形状に形成すれば、駆動装置部６ｂの動作
によってダイヤフラム６ａ２が所定液体容積量ΔＶｊを
確保するとき、可変容積室６ａ１内の液圧の大小に係わ
らず、ダイヤフラム６ａ２、および壁面６ａ１ｈの形状
に起因して所定液体容積量ΔＶｊの完全形成が確実にで
きる。

【００７２】なお、ステンレス鋼のダイヤフラム６ａ２
においても、そのダイヤフラム６ａ２の有功面積を、ゴ
ム材等のダイヤフラム６ａ２の有功面積に比べ大きく
し、所定液体容積量ΔＶｊに相当する押出し量を小さく
抑えるようにすれば、ステンレス鋼の弾性変形内（詳し
くは、ダイヤフラム６ａ２に加わる受圧力によって生じ
る弾性変形）で、弾性変形時に形成されるダイヤフラム
６ａ２の表面形状（詳しくは、凹面形状）に倣うよう
に、可変容積室６ａ１の壁面６ａ１ｈを凹面形状に形成
できる。このため、壁面６ａ１ｈの凹面形状の壁面６ａ
１ｈに倣うように、ステンレス鋼のダイヤフラム６ａ２
の表面形状を凹面形状に形成することができるので、ダ
イヤフラム６ａ２、および壁面６ａ１ｈの形状に起因し
て所定液体容積量ΔＶｊの完全形成が確実にできる。

【００７３】（変形例１）上述の実施形態では、燃料噴
射装置９を噴射マスタに用いることなく、噴射前の基準
マスタ機構５による圧力容器１への充填後、疑似噴射マ
スタ機構６による検定用噴射することで噴射量測定装置
の検定を行なう検定方法を説明したのに対し、変形例１
としては、１噴射行程中に複数回噴射される噴射状態を
形成できる燃料噴射装置からその複数回噴射される噴射
のうち、一つの噴射を検定対象として疑似噴射マスタ機
構６を用いて検定し、他の噴射についてはこの燃料噴射
装置からの噴射を利用する検定方法である（図５参
照）。

【００７４】図５において、エンコーダ４ｂ（図１参
照）から発生される回転信号ＲＴＳ１は、駆動モータ４
の１回転につき１パルスであり、ＲＴＳ２は、駆動モー
タ４の１回転につき３６００パルスである。この信号Ｒ
ＴＳ１は、エンコーダ４ｂすなわち燃料噴射装置が１回
転するごとに１パルスを発生するものであり、信号ＲＴ
Ｓ１のパルスとパルスの間は１噴射行程を示す。一方、
信号ＲＴＳ２は、燃料噴射装置が１回転するごとに３６
００パルスを発生するものであり、圧力容器１内に生じ
る圧力変化を検出するためのトリガー信号ＴＲＧ（図５
ではＴＲＧ１〜ＴＲＧ５）を発生するタイミング信号と
して使用される。なお、信号ＲＴＳ２のパルス数は３６
００パルスに限定されるものではない。

【００７５】また、駆動信号Ｈ１、Ｈｊ、Ｈ２は、それ
それ基準マスタ機構５、疑似噴射マスタ機構６、排出装
置部７を駆動させる駆動信号である。

【００７６】基準マスタ機構５、疑似噴射マスタ機構６
は、それぞれの基準容積量ΔＶｃ、所定液体容積量ΔＶ
ｊを、駆動信号の立上りによって圧力容器１へ流入さ
せ、逆に、駆動信号の立下がりによって圧力容器１から
それぞれの可変容積部５ａ、６ａに戻す（図５（ｊ）、
図５（ｋ）参照）。

【００７７】排出装置部７は、１噴射行程中の複数回噴
射が終了する（図５（ａ）参照）と、駆動信号の立上り
によって、１噴射行程中に圧力容器１へ流入した燃料噴
射装置から噴射量を圧力容器１の外部へ排出させる。一
方、容器１内の液圧を液圧Ｐ ₀に達すると、駆動信号の
立下がりによって排出を停止する（図５（ｍ）参照）。

【００７８】まず、図５（ｅ）に示すトリガー信号ＴＲ
Ｇ１のタイミングにおいて、排出装置部７の二方電磁弁
７１によって圧力容器１は密閉状態となっており、圧力
容器１内の液圧は背圧弁７２によって液圧Ｐ₀に保持さ
れている。このトリガー信号ＴＲＧ１のタイミング（詳
しくは、立上りタイミング）で、圧力センサ３により検
出されている液圧Ｐ₀が圧力容器１内の液圧情報として
制御回路８へ入力される。

【００７９】次に、図５（ｊ）に示す駆動信号Ｈ１の立
上りのタイミングで、基準マスタ機構５は、基準容積量
ΔＶｃの液体を圧力容器１へ押出す。その結果、押出さ
れた容積ΔＶｃの液体によって圧力容器１内の液体は、
液圧変化ΔＰｃだけ上昇し、液圧Ｐｃとなる（図５
（ｂ）参照）。このときの液圧Ｐｃを、図５（ｆ）に示
すトリガー信号ＴＲＧ２のタイミングで、制御回路８へ
取り込む。

【００８０】なお、トリガー信号ＴＲＧ１、ＴＲＧ２の
タイミング、および駆動信号Ｈ１の立上りのタイミング
は、燃料噴射装置９または疑似噴射マスタ機構６から圧
力容器１へ液体が流入される前つまり噴射前に行なわれ
るように設定する。

【００８１】そして、トリガー信号ＴＲＧ２後、燃料噴
射弁２を介して燃料噴射装置９から圧力容器１へ噴射さ
れると（図５（ａ）参照）、パイロット噴射Ｑｐ、メイ
ン噴射Ｑｍに応じて、圧力容器１内の液体が順に液圧変
化ΔＰｐ、液圧変化ΔＰｍだけ上昇し、その液圧は、順
に液圧Ｐｐ、液圧Ｐｍとなる。液圧Ｐｐ、液圧Ｐｍのそ
れぞれのとき、トリガー信号ＴＲＧ３（図５（ｇ）参
照）、トリガー信号ＴＲＧ４（図５（ｈ）参照）のタイ
ミングで、液圧Ｐｐ、液圧Ｐｍを制御回路８へ取り込
む。

【００８２】次に、燃料噴射装置９から圧力容器１へパ
イロット噴射Ｑｐ、およびメイン噴射Ｑｍ後、検定対象
のアフター噴射Ｑａとして、図５（ｋ）に示す駆動信号
Ｈｊの立上りのタイミングで、疑似噴射マスタ機構６に
よって圧力容器１へ所定液体容積ΔＶｊを押出す。その
結果、押出された容積ΔＶｊの液体によって圧力容器１
内の液体は、液圧変化ΔＰｊだけ上昇し、液圧Ｐｊとな
る（図５（ｂ）参照）。このときの液圧Ｐｊを、図５
（ｆ）に示すトリガー信号ＴＲＧ５のタイミングで、制
御回路８へ取り込む。

【００８３】圧力センサ３によって検出され、制御回路
８へ入力された圧力容器１の液圧状態を表す液圧Ｐ₀、
Ｐｃ、Ｐｐ、Ｐｍ、Ｐｊに基いて、制御回路８の内部処
理にて、圧力変化ΔＰｃ＝Ｐｃ−Ｐ₀、ΔＰｐ＝Ｐｐ−
Ｐｃ、ΔＰｍ＝Ｐｍ−Ｐｐ、ΔＰｊ＝Ｐｊ−Ｐｍを求め
る。

【００８４】前述の式（３）のΔＶｊ＝（ΔＰｊ／ΔＰ
ｃ）＊ΔＶｃの換算式の式中のΔＰｊに、それぞれ圧力
変化ΔＰｐ、ΔＰｍ、ΔＰｊが代入され、換算された計
測噴射量Ｑｐ、Ｑｍ、Ｑｏｂが算出される。

【００８５】ここで、この計測噴射量Ｑｏｂと、所定液
体容積量（検定基準噴射量）ΔＶｊとを差分等によって
比較判定することで、噴射量測定装置のアフター噴射に
係わる測定ばらつきの検定ができる。

【００８６】また、この疑似噴射マスタ機構６を駆動す
る駆動信号Ｈｊの立上りタイミングを変えることによ
り、アフター噴射以外のパイロット噴射Ｑｐ等を検定対
象として検定できる。なお、疑似噴射マスタ機構６を、
１噴射行程中に複数回噴射される噴射の数だけ圧力容器
１に配設すれば、燃料噴射装置９からの噴射がなくて
も、基準マスタ機構５と、その噴射の数に対応した疑似
噴射マスタ機構６によって、１噴射行程中に複数回噴射
される噴射状態を測定できる噴射量測定装置の検定が、
それぞれの噴射（噴射種類）を検定対象として一度に行
なうことが可能である。

【００８７】なお、例えばメイン噴射Ｑｍとアフター噴
射Ｑａの噴射間隔が略零となる噴射状態の測定が可能な
噴射量測定装置の検定をしたい場合、燃料噴射装置から
のメイン噴射Ｑｍ後に、疑似噴射マスタ機構６による疑
似噴射を近接させることで、噴射間隔が略零となる噴射
状態での検定が行なうことができる。

【００８８】（変形例２）変形例２としては、変形例１
にて説明した燃料噴射装置からの噴射を利用する他の噴
射のパイロット噴射Ｐｐ、メイン噴射Ｑｐのうち、パイ
ロット噴射Ｐｐを無噴射状態として、１噴射行程中に噴
射される噴射量の大部分を占める主噴射つまりメイン噴
射Ｑｍの後に、疑似噴射マスタ機構６による疑似噴射を
行なうことで、噴射量が大きい噴射状態での検定を行な
う検定方法である。

【００８９】これにより、燃料噴射装置９のメイン噴射
Ｑｍを調整することで、小噴射量から大噴射量の広い噴
射量範囲における各噴射量Ｑｍでの測定ばらつきの検定
を行なえば、噴射量測定装置の測定範囲のダイナミック
レンジを保証する検定ができる。

【００９０】（第２の実施形態）第２の実施形態は、図
６に示すように、いわゆる圧力分配法の測定方法による
噴射量測定装置に適用する検定方法および検定装置であ
る。

【００９１】図６（ａ）に示すように、定容積量Ｖを備
えた圧力容器１に取付けられたＮ個（図６では６個）の
疑似噴射マスタ機構６を備え、それぞれの疑似噴射マス
タ機構６を順に駆動して圧力容器１へ所定液体容量ΔＶ
ｊをＮ個に対応するＮ回分押出すと、図６（ｂ）の如く
圧力変化ΔＰｊｋが検出できる。この検出の際には排出
装置部７を閉じて圧力容器１を密閉状態とする。これら
の圧力変化ΔＰｊｋを検出後には排出装置部７を開放し
て、疑似噴射マスタ機構６によって疑似噴射された液体
の総流量Ｑｊが体積流量計１０またはメスシリンダ１１
で計量される。

【００９２】ここで、検定したい計量噴射量ΔＱｏｂ
を、この計量された総流量Ｑｊに基いて次式（４）の圧
力分配法による換算式より求める。

【００９３】 ΔＱｊｋ＝（ΔＰｊｋ／ΣΔＰｊｋ）＊Ｑｊ ・・・ （４） これにより、計量噴射量ΔＱｏｂ＝ΔＱｊｋを、Ｎ個の
疑似噴射マスタ機構６の圧力変化ΔＰｊｋに対応する所
定液体容量ΔＶｊｋと比較し、その差分（ΔＱｏｂ−Δ
Ｖｊｋ）等を判定することで、燃料噴射装置９から噴射
される液体を用いることなく、検定を行なうことができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態に係わる検定装置を適用した
噴射量測定装置およびその周辺装置としての検定装置の
システム全体の概略構成を表す構成図である。

【図２】図１中の検定装置の要部を表す模式的構成図で
ある。

【図３】本発明の実施形態の噴射量測定装置の検定方法
を説明するため、噴射量測定装置から出力される検定対
象の噴射量に係わる圧力変化検出手段の圧力変化特性を
示すタイムチャートである。

【図４】図２中の疑似噴射マスタ機構、特に可変容積室
内の動作を説明する模式図であって、図４（ａ）は、駆
動装置部のオン動作によって所定液体容積を圧力容器へ
押出した状態、図４（ｂ）は、駆動装置部のオフ動作に
よって所定液体容積を圧力容器から戻した状態である。

【図５】変形例の噴射量測定装置の検定方法を説明する
模式図であって、噴射量測定装置から出力される検定対
象の噴射量に係わる圧力変化検出手段の圧力変化特性を
示すタイムチャートである。

【図６】第２の実施形態の噴射量測定装置の検定方法お
よびその装置を説明する模式図であって、図６（ａ）
は、検定装置の要部を表す構成図、図６（ｂ）は、検定
対象の噴射量に係わる圧力変化検出手段の圧力変化特性
を示すタイムチャートである。

【符号の説明】

１ 圧力容器 ２ 燃料噴射弁 ３ 圧力センサ（圧力変化検出手段） ４、（４ａ、４Ｂ）駆動モータ、（モータ部、エンコー
ダ） ５ 基準マスタ機構 ６ 疑似噴射マスタ機構 ６ａ、６ｂ 可変容積部、駆動装置部 ６ａ１、６ａ２ 可変容積室、ダイヤフラム（弾性体） ７ 排出装置部 ８ 制御回路（制御手段） ９ 燃料噴射装置（被測定物） １０ 体積流量計 １１ メスシリンダ ΔＶｃ、ΔＶｊ 基準容積量、所定液体容積 Ｑｏｂ 疑似噴射マスタ機構６による圧力センサ３を介
して計測した疑似噴射量（検定用噴射量） Ｑｐ、Ｑｍ、Ｑａ １噴射行程中に複数回噴射される噴
射の種類（パイロット噴射、メイン噴射、アフター噴
射）

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 被測定物から１噴射行程ごとに噴射され
   る液体を一時的に貯留する所定容積の圧力容器と、 該圧力容器内の液体の圧力変化を検出する圧力変化検出
   手段と、 該圧力変化検出手段の検出結果に基いて１噴射行程内に
   噴射される液体の噴射量を算出する噴射量測定制御手段
   とを有する噴射量測定装置の検定方法において、 前記圧力変化検出手段により検出した圧力変化に基いて
   前記噴射量を算出するための検定基準となる所定の液体
   容積量の液体を疑似噴射することが可能な疑似噴射マス
   タ機構を用い、 該疑似噴射マスタ機構から前記圧力容器へ前記所定の液
   体容積量の液体を流入させ、それにより生じた前記圧力
   変化検出手段の圧力変化結果に基いて前記噴射量測定制
   御手段によって算出される噴射量と、前記所定の液体容
   積量とを比較して判定することを特徴とする噴射量測定
   装置の検定方法。
2. 【請求項２】 前記疑似噴射マスタ機構は、前記被測定
   物とは異なる部位の液体を、前記所定の液体容積量だけ
   前記圧力容器内へ押出すことを特徴とする請求項１に記
   載の噴射量測定装置の検定方法。
3. 【請求項３】 前記疑似噴射マスタ機構は、前記被測定
   物から１噴射行程中に噴射される複数回噴射のうち、少
   なくとも１回の噴射に対応する前記所定の容積量の液体
   を前記圧力容器へ充填することを特徴とする請求項１ま
   たは請求項２に記載の噴射量測定装置の検定方法。
4. 【請求項４】 前記疑似噴射マスタ機構による前記圧力
   容器への前記液体容積量の充填は、前記複数回噴射され
   る噴射のうち、１噴射行程中に噴射される噴射量の大部
   分を占める主噴射が噴射された後に、行われることを特
   徴とする請求項３に記載の噴射量測定装置の検定方法。
5. 【請求項５】 前記液体容積量は、前記圧力容器の容積
   に比べてきわめて小さい容積であることを特徴とする請
   求項１から請求項４のいずれか一項に記載の噴射量測定
   装置の検定方法。
6. 【請求項６】 前記被測定物とは異なる部位の液体を前
   記圧力容器内へ所定の基準容積量だけ充填し、前記噴射
   量測定制御手段によって算出する算出基準となる基準圧
   力変化を生じさせる基準マスタ機構を用い、 該基準マスタ機構、および前記疑似噴射マスタ機構それ
   ぞれから順次液体を前記圧力容器に充填させ、それによ
   り生じた前記圧力変化検出手段の基準圧力変化、および
   前記所定圧力変化に基いて検定を行なうことを特徴とす
   る請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の噴射量
   測定装置の検定方法。
7. 【請求項７】 被測定物から１噴射行程ごとに噴射され
   る液体を一時的に貯留する所定容積の圧力容器と、 該圧力容器内の液体の圧力変化を検出する圧力変化検出
   手段と、 該圧力変化検出手段の検出結果に基いて１噴射行程内に
   噴射される液体の噴射量を算出する噴射量測定制御手段
   とを有する噴射量測定装置の検定装置において、 前記圧力変化検出手段により検出した圧力変化に基いて
   前記噴射量を算出するための検定基準となる所定の液体
   容積量の液体を疑似噴射することが可能な疑似噴射マス
   タ機構と、 該疑似噴射マスタ機構から前記圧力容器へ前記所定の液
   体容積量の液体を流入させ、それにより生じた前記圧力
   変化検出手段の圧力変化結果に基いて前記噴射量測定制
   御手段によって算出される噴射量と、前記所定の液体容
   積量とを比較することにより検定を行なう判定手段とを
   備えたことを特徴とする噴射量測定装置の検定装置。
8. 【請求項８】 前記疑似噴射マスタ機構は、液体容積を
   可変にする可変容積室と、該可変容積室を液密に仕切る
   弾性体と、該弾性体を駆動することで前記所定液体容積
   量を前記圧力容器へ押出す駆動装置部とを備えており、 前記可変容積室の壁面は、前記弾性体が、前記駆動装置
   部によって駆動されるとき、駆動方向に移動する最大移
   動量を規制するものであって、 前記壁面に前記弾性体が当接することで前記所定液体容
   積量を確保できることを特徴とする請求項７に記載の噴
   射量測定装置の検定装置。
9. 【請求項９】 前記弾性体は、ダイヤフラムであって、 前記可変容積室の前記壁面は、該ダイヤフラムの表面形
   状に倣うように、凹面形状に形成されていることを特徴
   とする請求項８に記載の噴射量測定装置の検定装置。