JP3773048B2

JP3773048B2 - 液漏れ量測定装置及び液漏れ量測定方法

Info

Publication number: JP3773048B2
Application number: JP2002203796A
Authority: JP
Inventors: 隆義相良; 健次飯田; 知幸関角; 真山口
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2002-07-12
Filing date: 2002-07-12
Publication date: 2006-05-10
Anticipated expiration: 2022-07-12
Also published as: JP2004045249A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、液体を収容する被測定物からの液漏れ量を測定する装置並びに方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、液体を収容する被測定物からの液漏れ量を測定する装置が各種提案されている。液漏れ量測定装置の一種に、被測定物の測定対象箇所から漏れた液体が流入可能にその測定対象箇所に接続される通路部と、上端部側が大気開放され下端部側が通路部に接続されて通路部内の液体が管内に流入する測定管とを備えた装置が知られている。この装置では、被測定物からの液漏れにより測定管内の液面高さが上昇するようになっており、その液面高さの基準高さからの上昇量に基づいて液漏れ量を測定している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記測定管を用いる液漏れ量測定装置では、一測定で測定管内の液面高さが上昇した後に、連続して次の測定を行う場合には、測定管内の液面高さを基準高さに戻す。しかし、先の測定において液面高さの上昇量が大きいと、その液面上昇により濡れる測定管内壁の面積が管軸方向に拡大するため、次の測定開始時になっても管内壁の基準高さよりも上側部分に液体が多量に残存してしまう。この残存液体は、次の測定中に重力降下して液面高さを変化させるため、測定精度の悪化の要因となっている。尤も、先の測定終了時から次の測定開始時までに残存液体を降下させるための時間を長くとれば測定精度は向上するが、その分、測定効率の低下は否めない。
本発明の目的は、被測定物からの液漏れ量を高精度に且つ効率良く測定できる液漏れ量測定装置並びに測定方法を提供することにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項１に記載の液漏れ量測定装置及び請求項３に記載の液漏れ量測定方法によると、被測定物からの液漏れにより測定管内の液面高さが上昇し所定高さに達したとき、通路部及び測定管内に導入する導入液体の容積を減容して測定管内の液面高さを降下させる。それにより、一測定時において液漏れによる液面高さの上昇量を制限できるので、その液面上昇により濡れる測定管内壁の面積が管軸方向に拡大することを抑制できる。そのため、次の測定時に液面高さを戻すようにしても、その戻し先の液面高さよりも上側において測定管内壁に残存付着する液体を短時間で降下させることができる。したがって、先の測定終了時から次の測定開始時までの時間間隔を短縮しても、次の測定までに液面高さを充分に安定させることができる。
【０００５】
さらに請求項１に記載の液漏れ量測定装置及び請求項３に記載の液漏れ量測定方法によると、測定管内の液面高さの推移に基づき被測定物からの液漏れ量を算定するので、液面高さを降下させたことによる影響を考慮して液漏れ量を精確に求めることができる。
このように請求項１に記載の液漏れ量測定装置及び請求項３に記載の液漏れ量測定方法によれば、被測定物からの液漏れ量を高精度に且つ効率良く測定することができる。
【０００６】
本発明の請求項２に記載の液漏れ量測定装置及び請求項４に記載の液漏れ量測定方法によると、液漏れ量は、測定終了時の液面高さの上昇分に相当する液体容積と、測定時間内における導入液体の総減容容積との和により求められる。これにより、液漏れ量を比較的簡単な演算で且つ精確に求めることができる。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を示す一実施例を図面に基づいて説明する。
本発明の一実施例による液漏れ量測定装置を図１に示す。液漏れ量測定装置１０は、液体を収容する被測定物２からの液漏れ量を測定する。本実施例における被測定物２は、内燃機関用の燃料噴射装置である。この燃料噴射装置２は、一端部の流入口４から流入し内部に収容した燃料を開弁作用により他端部の噴射口６から噴射する。燃料噴射装置２については、閉弁状態での噴射口６からの液漏れ量が測定対象であり、噴射口６が測定対象箇所である。
【０００８】
保持部１１は、クランプ装置１２、駆動装置１４等を有する。クランプ装置１２は、噴射口６が鉛直方向下側を向くように燃料噴射装置２を保持する。クランプ装置１２に保持された燃料噴射装置２の流入口４には、図示しないポンプから液体としての測定油が供給管１３を通じて所定の油圧で供給される。これにより、測定油が閉弁状態の燃料噴射装置２内に収容される。駆動装置１４は、駆動源１５の回転駆動力をプーリ１６，１７及びベルト１８を介して運動変換機構１９に伝達し、その運動変換機構１９で回転駆動力を変換して得た直線駆動力をクランプ装置１２に伝達する。この駆動力伝達によりクランプ装置１２は鉛直方向両側に移動可能である。
【０００９】
通路部２０は、測定油が導入される接続通路２１を有する。本実施例の接続通路２１は概ねＵ字状に形成され、両端部２１ａ，２１ｂが鉛直方向上側に向かって延伸している。通路部２０は、接続通路２１の一端部２１ａ側に接続凹部２２を有する。この接続凹部２２には、クランプ装置１２に保持された燃料噴射装置２の噴射口６が挿入されＯリング（図示しない）を介して接続される。この接続状態では、燃料噴射装置２の噴射口６から液漏れがあると、その漏れた測定油が接続通路２１内に流入する。
【００１０】
測定管２４は、外部から内部が視認可能な例えばガラス管で形成されている。測定管２４は、概ね鉛直方向に延伸するように通路部２０上に固設されている。測定管２４の上端部２４ａは大気開放され、測定管２４の下端部２４ｂは接続通路２１の他端部２１ｂに接続されている。測定管２４内には、それと連通する接続通路２１内の測定油が下端部２４ｂ側から毛管現象により流入する。
【００１１】
検出部２６は測定管２４の外周側に配設され、測定管２４内の測定油と大気との境界面である液面Ｓの高さを検出する。ここで液面Ｓの高さとは、測定管２４内において液面Ｓが定位する管軸方向の位置を意味する。本実施例では、管軸方向の所定の中間位置Ｈ₀（図２参照）を基準高さＨ₀として設定し、その基準高さＨ₀を含む管軸方向の所定範囲内を検出部２６で検出する。検出部２６には図１に示すようなＣＣＤカメラを用いるが、レーザー変位計や光学式変位計を用いてもよい。
【００１２】
調整部２８は、マイクロシリンジ２９、駆動源３２、運動変換機構３３等を有する。
マイクロシリンジ２９は、段付円筒形状のシリンダ３０内に測定油を収容可能である。シリンダ３０のうち小径の先端部３０ａは通路部２０に液密に嵌入され、接続通路２１に接続されている。これにより、シリンダ３０内と接続通路２１内とが連通している。シリンダ３０の反先端部側にピストン３１が液密に往復移動自在に挿入されている。駆動源３２はサーボモータ等で構成され、回転駆動力を運動変換機構３３に伝達する。運動変換機構３３は、伝達された回転駆動力を直線駆動力に変換してピストン３１に伝達する。
【００１３】
駆動源３２の順回転作動によりピストン３１がシリンダ３０の反先端部側に移動するとき、接続通路２１内の測定油がシリンダ３０内に吸入され、接続通路２１及び測定管２４内に導入される測定油の総容積（以下、導入油容積という）が減容する。一方、駆動源３２の逆回転作動によりピストン３１がシリンダ３０の先端部側に移動するとき、シリンダ３０内の測定油が接続通路２１内に吐出され、導入油容積が増大する。
【００１４】
制御部３６はマイクロコンピュータを主体に構成されている。制御部３６は、検出部２６、調整部２８の駆動源３２等に図示しないドライバを介して電気的に接続されている。制御部３６は、検出部２６が検出した液面高さを表す信号を検出部２６から受け取り、その信号に基づいて調整部２８（駆動源３２）の作動を制御すると共に燃料噴射装置２からの液漏れ量を算定する。
【００１５】
ここで、制御部３６による調整部２８の作動制御方法について説明する。
通路部２０に接続された燃料噴射装置２について測定を開始するに先立ち、制御部３６は調整部２８を制御して導入油容積を調整する。このとき導入油容積は、図２（Ａ）に示すように測定管２４内の液面Ｓの高さが基準高さＨ₀に精確に一致するように調整される。
【００１６】
液漏れ量測定装置１０では、通路部２０に接続された燃料噴射装置２に液漏れが生じると、その漏れた測定油が通路部２０の接続通路２１内に流入し、図２（Ｂ）に白抜き矢印で示すように測定管２４内で液面Ｓの高さが上昇する。制御部３６は、検出部２６から送出される信号に基づき、図３に示すような液面高さの推移を監視する。そして液面上昇の結果、図２（Ｂ）及び図３に示す如く基準高さＨ₀から所定距離離れた上限高さＨ_maxに液面高さが達すると、制御部３６は調整部２８を制御して導入油容積を減容する。このとき導入油容積は、図２（Ｃ）及び図３に示すように液面高さが基準高さＨ₀にまで降下するように減容される。尚、図４に示すように予め定められた測定時間Ｔ内では、液面高さが上限高さＨ_maxに到達する度に導入油容積を減容し液面高さを降下させる。また上限高さＨ_maxについては、液面高さの降下後において基準高さＨ₀よりも上側で測定管２４の内壁に付着する残存油が少なくなるように可及的に小さく設定される。
【００１７】
次に、制御部３６による液漏れ量の算定方法について説明する。
制御部３６では、測定管２４内の液面高さの推移に基づいて液漏れ量を算定する。具体的には、液面高さの推移を反映する二つの物理量Ｖ₁，Ｖ₂の和により液漏れ量を求める。ここで一方の物理量Ｖ₁は、図５に示すように、測定終了時ｔ_eの液面高さの上昇分ΔＨ（図４参照）に相当する液体容積であり、例えば液面高さの上昇量ΔＨと測定管２４の横断面積との積により算出することができる。また、他方の物理量Ｖ₂は、図５に示すように、測定時間Ｔ内における導入油の総減容容積であり、例えばピストン３１（シリンダ３０）の横断面積と測定時間Ｔ内におけるピストン３１の移動量との積により算出することができる。
以上本実施例では、検出部２６及び制御部３６が共同して制御手段を構成し、制御部３６が演算手段を構成している。
【００１８】
以下、上述した液漏れ量測定装置１０を用いて燃料噴射装置２からの液漏れ量を測定する方法について説明する。
（１）保持部１１のクランプ装置１２に燃料噴射装置２を保持させた後、クランプ装置１２を通路部２０側に接近移動させて、燃料噴射装置２の噴射口６を通路部２０の接続凹部２２に接続する。
（２）燃料噴射装置２内に測定油を供給管１３を通じて供給する。
【００１９】
（３）制御部３６により調整部２８を制御して導入油容積を調整することで、測定管２４内の液面高さを基準高さＨ₀に精確に一致させる。
（４）液漏れ量の測定を開始する。
（５）制御部３６により測定管２４内の液面高さを監視しつつ、液面高さが上限高さＨ_maxに到達した場合には、制御部３６により調整部２８を制御して導入油容積を減容し液面高さを基準高さＨ₀に戻す。
（６）測定が終了したら、燃料噴射装置２からの液漏れ量を算定する。さらに、測定管２４内の液面高さが基準高さＨ₀よりも上昇している場合には、次の測定に向けて、図示しないドレイン口から接続通路２１内の測定油を排出することで、液面高さを基準高さＨ₀に戻す。
【００２０】
以上説明した液漏れ量測定装置１０では、一測定時において測定管２４内の液面高さが上限高さＨ_maxに達すると液面高さが降下されるので、液面上昇により濡れる管内壁の面積は管軸方向に大きく拡大しない。そのため、上記（６）で液面高さを基準高さＨ₀に戻す際に、基準高さＨ₀よりも上側において管内壁に付着している残存油を短時間で降下させることができる。よって、先の測定終了時から次の測定開始時までの時間間隔が短くても、次の測定までに液面高さを充分に安定させることができる。
【００２１】
さらに液漏れ量測定装置１０では、測定管２４内の液面高さの推移を反映する上記二つの物理量Ｖ₁，Ｖ₂の和により液漏れ量を求めるので、比較的簡素な演算により液漏れ量を精確に算定することができる。
このように液漏れ量測定装置１０によれば、燃料噴射装置２からの液漏れ量を高精度に且つ効率良く測定することが可能である。
【００２２】
尚、上記実施例では、測定管２４内の液面高さが所定の上限高さＨ_maxに達した場合に、その液面高さを測定開始時の基準高さＨ₀にまで降下させたが、基準高さＨ₀と上限高さＨ_maxとの間の高さに降下させるようにしてもよい。また上記実施例では、被測定部物である燃料噴射装置２からの液漏れ量について、測定終了時ｔ_eの液面高さの上昇分ΔＨに相当する液体容積Ｖ₁と、測定時間Ｔ内における導入油の総減容容積Ｖ₂との和（Ｖ₁＋Ｖ₂）により求めた。これに対し、演算をより簡素化するために、液面高さのみに基づいて液漏れ量を求めるようにしてもよい。具体的には、図６に示すように、降下直前の液面高さの上昇分に相当する液体容積Ｖ₁₁，Ｖ₁₂と、測定終了時ｔ_eの液面高さの上昇分に相当する液体容積Ｖ₁₃との総和により液漏れ量を算出することが可能である。
【００２３】
さらに上記実施例では、測定管２４について鉛直方向に延伸するように配設したが、管軸方向の液面高さを検出可能であれば、鉛直方向の軸線に対して傾斜するように測定管２４を配設してもよい。
さらにまた、上記実施例では燃料噴射装置２を被測定物として扱ったが、液体を液密に収容可能な物品であれば本発明の被測定物となり得る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例による液漏れ量測定装置を示す模式図である。
【図２】図１に示す液漏れ量測定装置の作動を説明するための模式図である。
【図３】図１に示す液漏れ量測定装置の作動を説明するための特性図である。
【図４】図１に示す液漏れ量測定装置の作動を説明するための別の特性図である。
【図５】図１に示す液漏れ量測定装置において液漏れ量を算定する方法を説明するための特性図である。
【図６】図１に示す液漏れ量測定装置において液漏れ量を算定する別の方法を説明するための特性図である。
【符号の説明】
２燃料噴射装置（被測定物）
１０液漏れ量測定装置
１１保持部
２０通路部
２１接続通路
２４測定管
２６検出部（制御手段）
２８調整部
３６制御部（制御手段、演算手段）

Claims

液体を収容する被測定物からの液漏れ量を測定する液漏れ量測定装置であって、
前記被測定物の測定対象箇所から漏れた液体が流入可能にその測定対象箇所に接続される通路部と、
上端部側が大気開放され下端部側が前記通路部に接続されて前記通路部内の液体が管内に流入する測定管と、
前記通路部及び前記測定管内に導入する導入液体の容積を調整する調整部と、
前記被測定物からの液漏れにより前記測定管内の液面高さが上昇し所定高さに達したとき、前記調整部を制御して前記導入液体の容積を減容し前記液面高さを降下させる制御手段と、
前記液面高さの推移に基づき前記液漏れ量を算定する演算手段と、
を備えることを特徴とする液漏れ量測定装置。
前記液漏れ量は、測定終了時の前記液面高さの上昇分に相当する液体容積と、測定時間内における前記導入液体の総減容容積との和により求められることを特徴とする請求項１に記載の液漏れ量測定装置。
液体を収容する被測定物からの液漏れ量を測定する液漏れ量測定方法であって、
前記被測定物の測定対象箇所から漏れた液体が流入可能にその測定対象箇所に接続される通路部と、上端部側が大気開放され下端部側が前記通路部に接続されて前記通路部内の液体が管内に流入する測定管と、前記通路部及び前記測定管内に導入する導入液体の容積を調整する調整部とを備えた装置を用い、
前記被測定物からの液漏れにより前記測定管内の液面高さが上昇し所定高さに達したとき、前記調整部により前記導入液体の容積を減容して前記液面高さを降下させ、
前記液面高さの推移に基づき前記液漏れ量を算定することを特徴とする液漏れ量測定方法。
前記液漏れ量は、測定終了時の前記液面高さの上昇分に相当する液体容積と、測定時間内における前記導入液体の総減容容積との和により求められることを特徴とする請求項３に記載の液漏れ量測定方法。