JP6404639B2 - Fuel flow measurement device - Google Patents
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Description
本発明は、内燃機関により消費される燃料の量を評価するために用いられる燃料流量測定装置に関するものである。 The present invention relates to a fuel flow rate measuring device used for evaluating the amount of fuel consumed by an internal combustion engine.
従来の燃料流量測定装置には、内燃機関に接続されて実車と略同じ状態を模擬しつつ、燃料の消費量等を評価できるようにしたものがある。このものは、前記内燃機関が燃料を吸い込むことにより発生する燃料の流量の変化をコリオリ流量計で測定するように構成されている。 Some conventional fuel flow measurement devices are connected to an internal combustion engine and can simulate fuel consumption and the like while simulating substantially the same state as an actual vehicle. This is configured so that a change in the flow rate of the fuel generated by the internal combustion engine sucking in the fuel is measured by a Coriolis flow meter.
ところで、内燃機関の開発現場では例えばインジェクタ−の１回の噴射量で発生する非常に短い時間内での燃料流量の変化を捉えたいという要求がある。このような要求に応えるには、燃料流量測定装置におけるコリオリ流量計の応答性をさらに向上させる必要がある。 By the way, at the development site of an internal combustion engine, for example, there is a demand for capturing changes in the fuel flow rate within a very short time that occurs with a single injection amount of an injector. In order to meet such a demand, it is necessary to further improve the responsiveness of the Coriolis flowmeter in the fuel flow rate measuring device.
コリオリ流量計４Ａの応答性を高めるために、特許文献１では図７に示すように流路１Ａに上流側から順番にポンプ２Ａ、上流側圧力計３Ａ、コリオリ流量計４Ａ、下流側圧力計５Ａ、流量制御弁７Ａを設け、制御部６Ａが前記各圧力計３Ａ、５Ａの出力に基づいて前記ポンプ２Ａ及び流量制御弁７Ａを制御する流量制御系１００Ａが提案されている。前記制御部６Ａは、前記上流側圧力計３Ａ及び前記下流側圧力計５Ａで測定される測定差圧ΔＰが、流路に流したい目標流量に対応する目標差圧ΔＰｒとなるように前記ポンプ２Ａの回転数及び前記流量制御弁７Ａの開度を制御するように構成されている。 In order to improve the responsiveness of the Coriolis flow meter 4A, in Patent Document 1, as shown in FIG. 7, the pump 2A, the upstream pressure gauge 3A, the Coriolis flow meter 4A, and the downstream pressure gauge 5A are sequentially inserted into the flow path 1A from the upstream side. A flow control system 100A is proposed in which a flow control valve 7A is provided and the control unit 6A controls the pump 2A and the flow control valve 7A based on the outputs of the pressure gauges 3A and 5A. The control unit 6A allows the pump 2A so that the measured differential pressure ΔP measured by the upstream pressure gauge 3A and the downstream pressure gauge 5A becomes the target differential pressure ΔPr corresponding to the target flow rate desired to flow through the flow path. And the opening degree of the flow rate control valve 7A are controlled.
しかしながら、特許文献１に示されるような流量制御系１００Ａを従来の燃料流量測定装置にそのまま適応してもコリオリ流量計の応答性を高めることは実際には難しい。 However, it is actually difficult to improve the response of the Coriolis flow meter even if the flow control system 100A as shown in Patent Document 1 is applied to a conventional fuel flow measuring device as it is.
この理由について本願発明者が鋭意検討を行った結果、従来の燃料流量測定装置では前記コリオリ流量計の下流側に設けられる下流側流量計の後段にもフィルタ等の様々な流体機器が設けられているため、下流側圧力計で測定される圧力変化は内燃機関における出力変化に対して応答遅れが発生していることに原因があることを初めて見出した。 As a result of intensive studies by the inventors of the present invention on this reason, in the conventional fuel flow measuring device, various fluid devices such as filters are also provided downstream of the downstream flow meter provided downstream of the Coriolis flow meter. Therefore, it has been found for the first time that the pressure change measured by the downstream pressure gauge is caused by a response delay with respect to the output change in the internal combustion engine.
本発明は上述したような問題を鑑みてなされたものであり、流量計の応答性を向上させ、内燃機関における非常に短い時間内での燃料消費量等の変化について測定することができる燃料流量測定装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above-described problems, and improves the responsiveness of the flow meter and can measure a change in fuel consumption and the like in a very short time in an internal combustion engine. It aims at providing a measuring device.
すなわち、本発明の燃料流量測定装置は、出口ポートが内燃機関に接続されており、当該内燃機関に供給される燃料が流れる燃料供給路と、前記燃料供給路に設けられて、当該燃料供給路を流れる燃料の流量を測定する流量計と、前記燃料供給路において前記流量計の上流側に設けられた流体制御機構と、前記燃料供給路において前記流体制御機構と前記流量計の間に設けられた上流側圧力計と、前記燃料供給路において前記流量計の下流側に設けられた下流側圧力計と、前記上流側圧力計で測定される上流側測定圧力及び前記下流側圧力計で測定される下流側測定圧力の差である測定差圧と、目標差圧と、に基づいて前記流体制御機構を制御する制御部と、を備え、前記下流側圧力計が、前記出口ポートに対して直結した位置に設けられていることを特徴とする。 That is, the fuel flow rate measuring device of the present invention has an outlet port connected to the internal combustion engine, a fuel supply path through which the fuel supplied to the internal combustion engine flows, and the fuel supply path. A flow meter for measuring the flow rate of fuel flowing through the fluid supply mechanism, a fluid control mechanism provided on the upstream side of the flow meter in the fuel supply path, and provided between the fluid control mechanism and the flow meter in the fuel supply path. An upstream pressure gauge, a downstream pressure gauge provided downstream of the flowmeter in the fuel supply passage, an upstream measurement pressure measured by the upstream pressure gauge, and a downstream pressure gauge. A control unit that controls the fluid control mechanism based on a measured differential pressure that is a difference in downstream measured pressure and a target differential pressure, and the downstream pressure gauge is directly connected to the outlet port. Provided in the position And wherein the Rukoto.
このようなものであれば、前記下流側圧力計が、前記出口ポートに対して直結した位置に設けられているので、前記下流側圧力計と前記内燃機関との間には抵抗や応答遅れの原因となる流体機器が存在しない。このため、前記内燃機関での出力変化を前記下流側圧量計で直に測定することができ、下流側流量計で測定される下流側測定圧力の変化は、前記内燃機関での出力変化に対して応答遅れがほとんどない状態にできる。 In such a case, since the downstream pressure gauge is provided at a position directly connected to the outlet port, there is no resistance or response delay between the downstream pressure gauge and the internal combustion engine. There is no fluid device to cause. For this reason, the output change in the internal combustion engine can be directly measured by the downstream pressure meter, and the change in the downstream measurement pressure measured by the downstream flow meter is the same as the output change in the internal combustion engine. So that there is almost no response delay.
このため、前記制御部は上流側測定圧力と下流側測定圧力の差圧である測定差圧と、目標差圧とに基づいて前記流体制御機構の動作を前記内燃機関の出力変化に高速で追従させることができる。 For this reason, the control unit quickly follows the change in the output of the internal combustion engine based on the measured differential pressure, which is the differential pressure between the upstream measured pressure and the downstream measured pressure, and the target differential pressure. Can be made.
この結果、前記流量計で測定される測定流量は、前記内燃機関の出力変化に対してほとんど応答遅れが存在せず、内燃機関の開発等における厳しい要求を満たすことができる応答性のよいものとなる。 As a result, the measured flow rate measured by the flowmeter has almost no response delay with respect to the output change of the internal combustion engine, and has a good response that can satisfy severe requirements in the development of the internal combustion engine. Become.
前記制御部が、前記内燃機関の出力変化に対してフィードフォワード制御により目標差圧を変化させ、前記内燃機関の出力変化が早急に前記燃料供給路を流れる流体にも反映されるようにして、さらに前記流量計における測定流量の応答性を高めるには、前記流量計が、コリオリ流量計であり、前記流体制御機構が、ポンプであり、前記制御部が、前記内燃機関の出力と、前記出力に対応する前記コリオリ流量計の前後の差圧との間の関係である出力‐差圧関係を記憶する出力‐差圧関係記憶部と、前記内燃機関の実測出力又は推定出力と、前記出力‐差圧関係とに基づいて前記目標差圧を設定する目標値設定部と、前記測定差圧と、前記目標値設定部で設定された前記目標差圧との偏差が小さくなるように前記ポンプの供給流量をフィードバック制御する制御器と、を具備するものであればよい。 The control unit changes the target differential pressure by feedforward control with respect to the output change of the internal combustion engine so that the output change of the internal combustion engine is immediately reflected in the fluid flowing through the fuel supply path, Further, in order to enhance the responsiveness of the measured flow rate in the flow meter, the flow meter is a Coriolis flow meter, the fluid control mechanism is a pump, and the control unit is configured to output the internal combustion engine and the output An output-differential pressure relationship storage unit that stores an output-differential pressure relationship, which is a relationship between the differential pressure before and after the Coriolis flowmeter corresponding to, an actual output or an estimated output of the internal combustion engine, and the output- The target value setting unit that sets the target differential pressure based on the differential pressure relationship, the measured differential pressure, and the difference between the target differential pressure set by the target value setting unit is reduced. Feed supply flow rate Tsu a controller for click control may be one having a.
ここで、前記コリオリ流量計の前後の差圧とは、前記コリオリ流量計の直前と直後の差圧だけでなく、前記上流側圧力計が設けられている地点での圧力と、前記内燃機関と直結する位置にある前記下流側圧力計の設けられている地点での圧力との差圧を少なくとも含む概念である。 Here, the differential pressure before and after the Coriolis flow meter is not only the differential pressure immediately before and after the Coriolis flow meter, but also the pressure at the point where the upstream pressure gauge is provided, the internal combustion engine, It is a concept including at least a differential pressure from a pressure at a point where the downstream pressure gauge is provided at a directly connected position.
前記出力−差圧関係が実際の流量制御系を精度よくモデル化できるようにして、前記コリオリ流量計の応答性の向上効果をさらに高められるようにするには、前記出力‐差圧関係が、前記内燃機関の出力と、前記出力に応じて前記内燃機関で必要とされる燃料の流量との間の関係である出力‐燃料流量関係と、前記燃料の流量と、前記燃料の流量を実現するのに必要とされる前記コリオリ流量計の前後の差圧との間の関係である燃料流量‐差圧関係と、に基づいて導出される関係であればよい。 In order to enable the output-differential pressure relationship to accurately model an actual flow control system and further enhance the response improvement effect of the Coriolis flow meter, the output-differential pressure relationship is: An output-fuel flow rate relationship that is a relationship between the output of the internal combustion engine and the flow rate of fuel required in the internal combustion engine according to the output, the flow rate of the fuel, and the flow rate of the fuel are realized. It is sufficient that the relationship be derived based on the fuel flow rate-differential pressure relationship, which is a relationship between the differential pressure before and after the Coriolis flowmeter required for the above.
従来の燃料流量測定装置における下流側圧力計で測定される下流側測定圧力が前記内燃機関の出力変化に対して遅れるために、燃料供給路における流量制御全体が遅れてしまい、コリオリ流量計の応答特性を改善できないという問題を根本から解決できる燃料流量測定装置の別の態様としては、出口ポートが内燃機関に接続されており、当該内燃機関に供給される燃料が流れる燃料供給路と、前記燃料供給路に設けられて、当該燃料供給路を流れる燃料の流量を測定する流量計と、前記燃料供給路において前記流量計の上流側に設けられた流体制御機構と、前記燃料供給路において前記流体制御機構と前記流量計の間に設けられた上流側圧力計と、前記上流側圧力計で測定される上流側測定圧力と、目標圧力と、に基づいて前記流体制御機構を制御する制御部と、を備え、前記制御部が、前記内燃機関の出力と、前記出力に対応する前記流量計の上流側の圧力との間の関係である出力‐上流圧関係を記憶する出力‐上流圧関係記憶部と、前記内燃機関の実測出力又は推定出力と、前記出力‐上流圧関係とに基づいて目標圧力を設定する目標値設定部と、を具備することを特徴とするものが挙げられる。 Since the downstream measured pressure measured by the downstream pressure gauge in the conventional fuel flow measuring device is delayed with respect to the output change of the internal combustion engine, the entire flow control in the fuel supply path is delayed, and the response of the Coriolis flow meter As another aspect of the fuel flow rate measuring device that can fundamentally solve the problem that the characteristics cannot be improved, an outlet port is connected to the internal combustion engine, a fuel supply path through which the fuel supplied to the internal combustion engine flows, and the fuel A flow meter provided in the supply path for measuring a flow rate of the fuel flowing through the fuel supply path; a fluid control mechanism provided on the upstream side of the flow meter in the fuel supply path; and the fluid in the fuel supply path. The fluid control mechanism based on an upstream pressure gauge provided between the control mechanism and the flow meter, an upstream measurement pressure measured by the upstream pressure gauge, and a target pressure An output that stores an output-upstream pressure relationship that is a relationship between the output of the internal combustion engine and the pressure on the upstream side of the flow meter corresponding to the output. An upstream pressure relationship storage unit, a measured or estimated output of the internal combustion engine, and a target value setting unit that sets a target pressure based on the output-upstream pressure relationship, Can be mentioned.
このようなものであれば、従来の燃料流量測定装置において流量計の応答性を改善できない原因であった下流側圧力計の下流側測定圧力を用いずに上流側圧量計の上流側測定圧力のみを用いて前記流体制御機構を制御するので、流量計の応答性が損なわれない。また、前記制御部は、前記出力−上流圧関係に基づき目標圧力を設定するので、前記内燃機関の出力変化に対してフィードバックを待つことなくフィードフォワードにより燃料の流量の制御を実現して応答性を高めることができる。これらのことから、前記流量計は前記内燃機関の出力変化に対して十分な速さで追従した測定流量を出力する事が可能となる。 If this is the case, only the upstream measurement pressure of the upstream pressure gauge is used without using the downstream measurement pressure of the downstream pressure gauge, which was the cause of the inability to improve the responsiveness of the flow meter in the conventional fuel flow measurement device. Since the fluid control mechanism is controlled by using, the responsiveness of the flowmeter is not impaired. Further, since the control unit sets the target pressure based on the output-upstream pressure relationship, the control of the fuel flow rate is realized by feedforward without waiting for feedback with respect to the output change of the internal combustion engine. Can be increased. Therefore, the flow meter can output a measured flow rate that follows the output change of the internal combustion engine at a sufficient speed.
また、前記流量計の下流側に圧力計を設けない場合でも、前記流量計の上流側の圧力を速やかに目標圧力で維持できるようにし、前記流量計で測定される測定流量値が前記内燃機関の出力変化をすぐに反映したものにできるようにするための具体的な制御態様としては、前記流量計が、コリオリ流量計であり、前記流体制御機構が、ポンプであり、前記制御部が、前記上流側測定圧力と、前記目標値設定部で設定された前記目標圧力との偏差が小さくなるように前記ポンプの供給流量をフィードバック制御する制御器をさらに具備するものが挙げられる。 Further, even when no pressure gauge is provided on the downstream side of the flow meter, the pressure on the upstream side of the flow meter can be quickly maintained at the target pressure, and the measured flow value measured by the flow meter is the internal combustion engine. As a specific control mode for making it possible to immediately reflect the output change, the flow meter is a Coriolis flow meter, the fluid control mechanism is a pump, and the control unit is What further includes a controller that feedback-controls the supply flow rate of the pump so that a deviation between the upstream measurement pressure and the target pressure set by the target value setting unit is small.
このように本発明の燃料流量測定装置によれば、前記下流側圧力計を前記内燃機関と直結した位置に設けて前記内燃機関の出力変化に対して遅れないようにしているので、前記燃料供給路における高速の流量制御を実現できる。したがって、前記流量計での測定流量の前記内燃機関の出力変化に対する応答性を従来よりも向上させることができる。 Thus, according to the fuel flow rate measuring apparatus of the present invention, the downstream pressure gauge is provided at a position directly connected to the internal combustion engine so as not to be delayed with respect to the output change of the internal combustion engine. High-speed flow control in the road can be realized. Therefore, the responsiveness with respect to the change in the output of the internal combustion engine of the flow rate measured by the flow meter can be improved as compared with the prior art.
本発明の第１実施形態に係る燃料流量測定装置１００について図１乃至図３を参照しながら説明する。 A fuel flow measurement device 100 according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 3.
第１実施形態の燃料流量測定装置１００は、実車の状態を模擬してガソリンエンジン、ディーゼルエンジン等の内燃機関Ｅでの燃料の消費量を例えば時系列データとして収集するためのものである。図１に示すように、この燃料流量測定装置１００は、前記内燃機関Ｅに燃料を供給する燃料供給路１を有し、前記燃料供給路１には、上流側から、ポンプ２、上流側圧力計３、コリオリ流量計４、下流側圧力計５が設けてある。また、この燃料流量測定装置１００は、前記上流側圧力計３及び前記下流側圧力計５の出力に基づいて前記ポンプ２を制御する制御部６を備えている。さらに、この燃料流量測定装置１００は、前記燃料供給路１の一部として前記内燃機関Ｅで消費されなかった燃料が実車であれば燃料タンクに戻される部分を模擬する戻し流路１２が前記内燃機関Ｅの近傍に設けてある。なお、この燃料流量測定装置１００は、前記コリオリ流量計４で得られた質量流量値に基づいて前記内燃機関Ｅにおける燃料の消費量を算出する演算部（図示しない）を備えていてもよい。 The fuel flow measuring device 100 of the first embodiment is for collecting the amount of fuel consumed in an internal combustion engine E such as a gasoline engine or a diesel engine as time series data by simulating the state of an actual vehicle. As shown in FIG. 1, this fuel flow rate measuring device 100 has a fuel supply path 1 for supplying fuel to the internal combustion engine E. The fuel supply path 1 has a pump 2 and an upstream pressure from the upstream side. A total of 3, a Coriolis flow meter 4, and a downstream pressure gauge 5 are provided. In addition, the fuel flow rate measuring device 100 includes a control unit 6 that controls the pump 2 based on the outputs of the upstream pressure gauge 3 and the downstream pressure gauge 5. Further, the fuel flow rate measuring apparatus 100 includes a return flow path 12 that simulates a part that is returned to a fuel tank if the fuel that has not been consumed by the internal combustion engine E as a part of the fuel supply path 1 is an actual vehicle. It is provided in the vicinity of the engine E. The fuel flow rate measuring apparatus 100 may include a calculation unit (not shown) that calculates the fuel consumption amount in the internal combustion engine E based on the mass flow rate value obtained by the Coriolis flow meter 4.
各部について詳述する。 Each part will be described in detail.
前記燃料供給路１は、その出口ポート１１が前記内燃機関Ｅの燃料供給ポートに接続されており、前記下流側圧力計５と前記内燃機関Ｅとの間には管壁以外には流体抵抗となるものは存在しないように構成してある。また、前記燃料供給路１、前記戻し流路１２、又は、各流路を接続する流路上には、内燃機関Ｅから燃料タンクへ戻される燃料の流量を模擬するために、逆流防止弁１３、１５や戻し流路用ポンプ１４等が設けてある。例えば、前記逆流防止弁１３、１５は、前記内燃機関Ｅから戻された燃料が前記戻し流路１２からの前記燃料供給路１よりも上流側へ逆流するのを防止するものである。また、前記戻し流路用ポンプ１４は、燃料がタンクに戻される状態を模擬するための流れを形成する。 The fuel supply passage 1 has an outlet port 11 connected to a fuel supply port of the internal combustion engine E, and a fluid resistance other than a pipe wall between the downstream pressure gauge 5 and the internal combustion engine E. Is constructed so that there is no such thing. In addition, on the fuel supply path 1, the return flow path 12, or the flow path connecting the flow paths, a backflow prevention valve 13, in order to simulate the flow rate of fuel returned from the internal combustion engine E to the fuel tank, 15 and a return flow path pump 14 are provided. For example, the backflow prevention valves 13 and 15 prevent the fuel returned from the internal combustion engine E from flowing back upstream from the fuel supply path 1 from the return flow path 12. The return flow path pump 14 forms a flow for simulating a state in which the fuel is returned to the tank.
前記ポンプ２は、前記燃料供給路１を流れる燃料の流量又は圧力を制御するための流量制御機構である。より具体的には前記ポンプ２は、吐出される燃料の供給流量を制御するものであり、例えば印加電圧や回転数が前記制御部６によって調節される。 The pump 2 is a flow rate control mechanism for controlling the flow rate or pressure of the fuel flowing through the fuel supply path 1. More specifically, the pump 2 controls the supply flow rate of the discharged fuel. For example, the applied voltage and the rotational speed are adjusted by the control unit 6.
前記上流側圧力計３は、前記ポンプ２と前記コリオリ流量計４との間に設けられているものであり、前記コリオリ流量計４の上流側の圧力を測定するものである。 The upstream pressure gauge 3 is provided between the pump 2 and the Coriolis flow meter 4, and measures the pressure on the upstream side of the Coriolis flow meter 4.
前記コリオリ流量計４は、流量計の一種であって流体に働くコリオリ力を利用して流体の質量流量を測定するように構成されたものであり、例えば前記燃料供給路１に取り付けられるマニホールド部と、前記マニホールド部から分岐し、再び合流するＵ字状の２本の細管と、前記２本の細管を流体の流れ方向に対して垂直な方向に単振動させるオシレータと、前記細管のねじれを検出するねじれ検出器と、前記ねじれ検出器で検出されたねじれに基づいて流体の質量流量を算出する流量算出部と、から構成されるものである。なお、コリオリ流量計４の各部及び詳細については図示していない。このコリオリ流量計４は、細管を使用しているため、燃料のような粘度の高い流体が流れる場合、前記細管での圧損が大きくなり応答性が低下する傾向がある。このため、コリオリ流量計４の応答性を向上させるには、コリオリ流量計４の前後における差圧をできるだけ短時間で変更する必要がある。 The Coriolis flow meter 4 is a kind of flow meter, and is configured to measure the mass flow rate of the fluid using Coriolis force acting on the fluid. For example, a manifold portion attached to the fuel supply path 1 And two U-shaped narrow tubes that branch from the manifold portion and merge again, an oscillator that causes the two thin tubes to vibrate in a direction perpendicular to the fluid flow direction, and a twist of the narrow tubes The torsion detector to be detected and a flow rate calculation unit for calculating the mass flow rate of the fluid based on the torsion detected by the torsion detector. Note that each part and details of the Coriolis flow meter 4 are not shown. Since this Coriolis flowmeter 4 uses a thin tube, when a fluid with high viscosity such as fuel flows, the pressure loss in the thin tube tends to increase and the responsiveness tends to decrease. For this reason, in order to improve the responsiveness of the Coriolis flow meter 4, it is necessary to change the differential pressure before and after the Coriolis flow meter 4 as quickly as possible.
前記下流側圧力計５は、前記燃料供給路１において前記出口ポート１１に対して直結される位置に配置してある。言い換えると、前記下流側圧力計５と前記出口ポート１１との間にはフィルタ等の流体機器は設けられておらず、前記内燃機関Ｅにおける出力変化がそのまま遅れを生じることなく、前記下流側圧力計５で測定される下流側圧力に反映されるようにしてある。なお、ここで遅れが生じることがないとは、前記内燃機関Ｅにおける燃料の消費量の測定で要求される精度から考えて十分な速度で応答していることを言う。 The downstream pressure gauge 5 is disposed at a position directly connected to the outlet port 11 in the fuel supply path 1. In other words, a fluid device such as a filter is not provided between the downstream pressure gauge 5 and the outlet port 11, and the downstream pressure does not cause a delay in the output change in the internal combustion engine E. This is reflected in the downstream pressure measured by the total 5. Here, that no delay occurs means that the response is made at a sufficient speed in consideration of the accuracy required in the measurement of the fuel consumption in the internal combustion engine E.
前記制御部６は、ＣＰＵ、メモリ、Ａ／Ｄ・Ｄ／Ａコンバータ、入出力手段等を備えた専用又は汎用のコンピュータにおいて、メモリに格納された燃料流量測定装置１００用プログラムが実行され、各種機器が協業することによりその機能が実現されるものである。この制御部６は、前記上流側圧力計３で測定される上流側測定圧力Ｐｕ及び前記下流側圧力計５で測定される下流側測定圧力Ｐｄの差である測定差圧ΔＰと、前記コリオリ流量計４の前後の目標差圧ΔＰｒと、に基づいて前記ポンプ２を制御するように構成してある。 The controller 6 is a dedicated or general-purpose computer equipped with a CPU, memory, A / D / D / A converter, input / output means, etc., and the program for the fuel flow rate measuring device 100 stored in the memory is executed. The function is realized by the cooperation of the devices. The control unit 6 includes a measured differential pressure ΔP that is a difference between an upstream measured pressure Pu measured by the upstream pressure gauge 3 and a downstream measured pressure Pd measured by the downstream pressure gauge 5, and the Coriolis flow rate. The pump 2 is controlled based on the target differential pressure ΔPr before and after the total 4.
以下では前記制御部６の詳細な構成について図２を参照しながら説明する。 Hereinafter, a detailed configuration of the control unit 6 will be described with reference to FIG.
前記制御部６は、出力−差圧関係記憶部６１と、目標値設定部６２と、制御器６３と、を具備しているものであり、これらと各部が協業して前記内燃機関Ｅの出力（内燃機関Ｅのしている仕事、又は仕事に換算可能値）に基づいて目標差圧ΔＰｒを変更するフィードフォワード部６Ｆと、前記測定差圧ΔＰと前記目標差圧ΔＰｒの偏差に基づいて前記ポンプ２を制御するフィードバック部６Ｂとを構成している。 The control unit 6 includes an output-differential pressure relationship storage unit 61, a target value setting unit 62, and a controller 63, and these units cooperate with each other to output the internal combustion engine E. A feedforward unit 6F that changes the target differential pressure ΔPr based on (the work that the internal combustion engine E is performing, or a value that can be converted into work), and the deviation based on the difference between the measured differential pressure ΔP and the target differential pressure ΔPr. A feedback unit 6B that controls the pump 2 is configured.
前記フィードフォワード部６Ｆは、前記内燃機関Ｅの出力と、出力ごとに設定されるべき目標差圧ΔＰｒとの関係である出力−差圧関係を記憶する前記出力−差圧関係記憶部６１と、現在の前記内燃機関Ｅの推定出力又は測定出力と、前記出力−差圧関係とに基づいて前記目標差圧ΔＰｒを設定する前記目標値設定部６２とから構成してある。 The feedforward unit 6F stores the output-differential pressure relationship storage unit 61 that stores an output-differential pressure relationship that is a relationship between an output of the internal combustion engine E and a target differential pressure ΔPr to be set for each output; The target value setting unit 62 sets the target differential pressure ΔPr based on the current estimated output or measurement output of the internal combustion engine E and the output-differential pressure relationship.
前記出力−差圧関係は、図３（ａ）で示される出力−燃料流量関係と、図３（ｂ）で示される燃料流量−差圧関係との２つの関係に基づいて導出される図３（ｃ）に示されるような関係である。 The output-differential pressure relationship is derived based on two relationships, ie, an output-fuel flow rate relationship shown in FIG. 3A and a fuel flow-differential pressure relationship shown in FIG. 3B. The relationship is as shown in (c).
図３（ａ）に示される出力−燃料流量関係は、前記内燃機関Ｅの出力と、前記出力に応じて前記内燃機関Ｅで必要とされる燃料の流量との間の関係である。より具体的には、前記内燃機関Ｅの出力は、当該内燃機関Ｅの回転数及びトルクから算出される可能な値であり、前記内燃機関Ｅの出力が分かれば必要な燃料の消費量ひいては前記燃料供給路１を流れる燃料の流量も算出できる。なお、図３（ａ）に示した出力−燃料流量関係は、一例を示すものであり、グラフに示されるような線形性を示すものに限られない。例えば出力−燃料流量関係は非線形のグラフとして表される特性を有するものであっても構わない。 The output-fuel flow rate relationship shown in FIG. 3A is a relationship between the output of the internal combustion engine E and the flow rate of fuel required in the internal combustion engine E according to the output. More specifically, the output of the internal combustion engine E is a possible value calculated from the rotation speed and torque of the internal combustion engine E. If the output of the internal combustion engine E is known, the required fuel consumption and thus the fuel consumption The flow rate of the fuel flowing through the fuel supply path 1 can also be calculated. Note that the output-fuel flow rate relationship shown in FIG. 3A is an example, and is not limited to the linearity as shown in the graph. For example, the output-fuel flow rate relationship may have a characteristic represented as a non-linear graph.
また、図３（ｂ）に示される燃料流量−差圧関係は、前記燃料の流量と、前記燃料の流量を前記燃料供給路１において実現するのに必要とされる当該コリオリ流量計４の前後の差圧との間の関係である。 Also, the fuel flow rate-differential pressure relationship shown in FIG. 3 (b) is the front and back of the Coriolis flow meter 4 required to realize the flow rate of the fuel and the flow rate of the fuel in the fuel supply path 1. It is the relationship between the differential pressures.
なお、これらの関係については設計値等から計算により関係式を求めたり、実験的に関係を同定したりすることができる。 In addition, about these relationships, a relational expression can be calculated | required by calculation from a design value etc., or a relationship can be identified experimentally.
そして、図３（ａ）と図３（ｂ）のグラフの各式は燃料の流量が媒介変数となっているので、各関係を示す関係式から燃料の流量を表す変数を消去することで図３（ｃ）に示されるような前記出力−差圧関係についても導出できる。 3 (a) and 3 (b), the fuel flow rate is a parameter, so the variable representing the fuel flow rate is eliminated from the relational expression showing each relationship. The output-differential pressure relationship as shown in 3 (c) can also be derived.
本実施形態では、前記出力−差圧関係記憶部６１は出力−差圧関係として例えば図３（ｃ）で示されるようなグラフの近似式を記憶しているが、例えば、内燃機関Ｅの出力と対応する差圧が対になった複数のデータをテーブル形式で記憶するものであっても構わない。 In the present embodiment, the output-differential pressure relationship storage unit 61 stores, for example, an approximate expression of a graph as shown in FIG. 3C as the output-differential pressure relationship, but for example, the output of the internal combustion engine E A plurality of data in which the corresponding differential pressures are paired may be stored in a table format.
図２に示される前記目標値設定部６２は、前記内燃機関Ｅの実測出力又は推定出力を受け付けるとともに、前記出力−差圧関係記憶部６１に記憶されている前記出力‐差圧関係を参照して、受け付けられた前記内燃機関Ｅの出力に対応する差圧を前記目標差圧ΔＰｒとして前記制御器６３に設定するものである。すなわち、前記目標値設定部６２に受け付けられる前記内燃機関Ｅの出力は例えば前記内燃機関Ｅの現在実測されている回転数又はトルクから換算された実測出力であってもよいし、前記内燃機関Ｅの試験に用いられている運転指令データ等から予め推定された推定出力であってもよい。 The target value setting unit 62 shown in FIG. 2 receives the measured output or the estimated output of the internal combustion engine E, and refers to the output-differential pressure relationship stored in the output-differential pressure relationship storage unit 61. Thus, the received differential pressure corresponding to the output of the internal combustion engine E is set in the controller 63 as the target differential pressure ΔPr. That is, the output of the internal combustion engine E received by the target value setting unit 62 may be, for example, a measured output converted from the currently measured rotational speed or torque of the internal combustion engine E, or the internal combustion engine E The estimated output preliminarily estimated from the operation command data or the like used in the test may be used.
前記フィードバック部６Ｂは、前記測定差圧ΔＰと前記目標差圧ΔＰｒに基づいて制御対象であるポンプ２を制御する前記制御器６３と、前記上流側圧力計３及び前記下流側圧力計５により構成されるフィードバックループと、から構成されるものである。より具体的には前記制御器６３は前記測定差圧ΔＰがフィードバックされて、前記測定差圧ΔＰと、前記目標値設定部６２で設定される目標差圧ΔＰｒとの偏差に例えばＰＩＤ演算等を施して、前記ポンプ２の操作量を算出するものである。前記操作量は例えば前記ポンプ２に印加される電流、電圧、指令回転数等であって前記ポンプ２からの供給流量を変化させるものである。言い換えると、前記制御器６３は、前記ポンプ２からの供給流量が変化して、結果として前記測定差圧ΔＰと前記目標差圧ΔＰｒの偏差が小さくなるように前記操作量を調節している。 The feedback unit 6B includes the controller 63 that controls the pump 2 to be controlled based on the measured differential pressure ΔP and the target differential pressure ΔPr, the upstream pressure gauge 3, and the downstream pressure gauge 5. Feedback loop. More specifically, the controller 63 feeds back the measured differential pressure ΔP, and performs, for example, PID calculation or the like on the deviation between the measured differential pressure ΔP and the target differential pressure ΔPr set by the target value setting unit 62. Thus, the operation amount of the pump 2 is calculated. The manipulated variable is, for example, a current applied to the pump 2, a voltage, a command rotational speed, and the like, and changes the supply flow rate from the pump 2. In other words, the controller 63 adjusts the operation amount so that the difference between the measured differential pressure ΔP and the target differential pressure ΔPr becomes small as a result of the supply flow rate from the pump 2 changing.
このように構成された第１実施形態の燃料流量測定装置１００によれば、前記下流側圧力計５が前記燃料供給路１の前記出口ポート１１に対して直結した位置に設けてあるので、前記下流側圧力計５と前記内燃機関Ｅとの間には前記下流側圧力計５で応答の遅れを発生させるフィルタ等の流体機器は存在しない。このため、前記下流側圧力計５は、前記内燃機関Ｅにおける出力の変化、及び、それに伴う燃料消費量の変化を下流側測定圧力Ｐｄとしてほとんど遅れることなく検出することができる。したがって、従来のように前記下流側測定圧力Ｐｄに起因して流量制御が遅れ、結果として前記コリオリ流量計４で測定される測定流量の波形と前記内燃機関Ｅの出力変化の波形が大きく異なってしまうのを防ぐことができる。 According to the fuel flow measuring device 100 of the first embodiment configured as described above, the downstream pressure gauge 5 is provided at a position directly connected to the outlet port 11 of the fuel supply path 1. Between the downstream pressure gauge 5 and the internal combustion engine E, there is no fluid device such as a filter that causes a response delay in the downstream pressure gauge 5. For this reason, the downstream pressure gauge 5 can detect the change in the output in the internal combustion engine E and the change in the fuel consumption associated therewith as the downstream measurement pressure Pd with little delay. Therefore, the flow rate control is delayed due to the downstream measurement pressure Pd as in the prior art, and as a result, the waveform of the measured flow rate measured by the Coriolis flow meter 4 and the output change waveform of the internal combustion engine E are greatly different. Can be prevented.
また、前記フィードフォワード部６Ｆによって前記内燃機関Ｅの出力に基づいて前記目標差圧ΔＰｒが適宜変更されるので、前記フィードバック部６Ｂ自体による制御上の遅れも回復することができる。 Further, since the target differential pressure ΔPr is appropriately changed based on the output of the internal combustion engine E by the feedforward unit 6F, the control delay by the feedback unit 6B itself can be recovered.
これらのことから、前記コリオリ流量計４の応答性を向上させて前記コリオリ流量計４の測定流量の変化を、前記内燃機関Ｅの出力変化、又は、燃料消費量の変化と略一致させることができる。このため、非常短い時間に生じる燃料消費量の変化であったとしても前記コリオリ流量計４の測定流量として検出できるようになる。 For these reasons, the response of the Coriolis flow meter 4 can be improved to make the change in the measured flow rate of the Coriolis flow meter 4 substantially coincide with the change in the output of the internal combustion engine E or the change in fuel consumption. it can. For this reason, even if it is a change in the fuel consumption that occurs in a very short time, it can be detected as the measured flow rate of the Coriolis flow meter 4.
以下に第１実施形態に係る燃料流量測定装置１００の変形例について説明する。流体制御機構である前記ポンプ２については、バルブやレギュレータ等であってもよい。より具体的には、可変式のニードルバルブや電子制御式レギュレータを前記ポンプ２の代わりに前記流体制御機構として用いても構わない。すなわち、前記コリオリ流量計４の上流側の圧力を変化させ、所望の値に調整できる機構であればよい。 A modification of the fuel flow rate measuring apparatus 100 according to the first embodiment will be described below. The pump 2 that is a fluid control mechanism may be a valve, a regulator, or the like. More specifically, a variable needle valve or an electronically controlled regulator may be used as the fluid control mechanism instead of the pump 2. That is, any mechanism may be used as long as the pressure on the upstream side of the Coriolis flow meter 4 can be changed and adjusted to a desired value.
第１実施形態では流量計としてコリオリ流量計４を用いていたが、例えば容積式流量計を用いるとともに、前記制御部６が目標差圧をゼロとして前記容積式流量計のピストンや回転子等の運動子を制御するように構成したものであってもよい。すなわち、この変形例の場合には、前記容積式流量計の運動子が第１実施形態におけるポンプ２の代わりに流体制御機構としての機能を発揮することになる。このようなものであっても、前記下流側流量計５が前記内燃機関Ｅに対して直結した位置にあるので、前記内燃機関Ｅにおける出力変化を時間遅れ無く取得し、その出力変化に対従させて容積式流量計の前後の差圧をゼロに保ち、測定誤差や時間遅れを生じさせずに燃料の流量を測定することができる。 In the first embodiment, the Coriolis flow meter 4 is used as the flow meter. However, for example, a positive displacement flow meter is used, and the control unit 6 sets the target differential pressure to zero, such as a piston or a rotor of the positive displacement flow meter. It may be configured to control the mover. That is, in the case of this modified example, the moving element of the positive displacement flow meter exhibits a function as a fluid control mechanism instead of the pump 2 in the first embodiment. Even in such a case, since the downstream flowmeter 5 is in a position directly connected to the internal combustion engine E, the output change in the internal combustion engine E is acquired without time delay, and the output change is obeyed. Thus, the differential pressure before and after the positive displacement flow meter can be kept at zero, and the flow rate of the fuel can be measured without causing a measurement error or a time delay.
次に本発明の第２実施形態に係る燃料流量測定装置１００について図４乃至図６を参照しながら説明する。なお、第２実施形態に記載の各部については第１実施形態の対応する各部と同じ符号を付すこととする。 Next, a fuel flow rate measuring apparatus 100 according to a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. In addition, about each part as described in 2nd Embodiment, suppose that the same code | symbol as each corresponding part of 1st Embodiment is attached | subjected.
第２実施形態の燃料流量測定装置１００は、図４に示すように前記下流側圧力計５が設けられていない点、及び、図５に示すように制御部６が測定差圧ΔＰと目標差圧ΔＰｒに基づいてポンプ２を制御するのではなく、前記上流側圧力計３で測定される上流側測定圧力Ｐｕと目標圧力Ｐｒとに基づいてポンプ２を制御する点が第１実施形態の燃料流量測定装置１００と異なっている。 In the fuel flow measuring device 100 of the second embodiment, the downstream pressure gauge 5 is not provided as shown in FIG. 4, and the control unit 6 as shown in FIG. The fuel of the first embodiment is that the pump 2 is not controlled based on the pressure ΔPr, but is controlled based on the upstream measured pressure Pu measured by the upstream pressure gauge 3 and the target pressure Pr. Different from the flow measuring device 100.
次に第２実施形態における前記制御部６の詳細について説明する。 Next, details of the control unit 6 in the second embodiment will be described.
第２実施形態の制御部６は、出力−上流圧関係記憶部と、目標値設定部６２と、制御器６３と、から構成してあり、第１実施形態と比較して前記下流側圧力計５が存在しないことに対応して上流側流量計で測定される上流側測定圧力Ｐｕのみで前記燃料供給路１における流量制御を実現できるようにしてある。すなわち、第２実施形態の制御部６は、上流側測定圧力Ｐｕ、及び、前記コリオリ流量計４の上流側の目標圧力Ｐｒとの偏差に基づいて前記ポンプ２を制御するように構成してある。 The control unit 6 according to the second embodiment includes an output-upstream pressure relationship storage unit, a target value setting unit 62, and a controller 63, and the downstream pressure gauge as compared with the first embodiment. Corresponding to the fact that 5 does not exist, the flow control in the fuel supply path 1 can be realized only by the upstream measured pressure Pu measured by the upstream flow meter. That is, the control unit 6 of the second embodiment is configured to control the pump 2 based on the deviation between the upstream measured pressure Pu and the upstream target pressure Pr of the Coriolis flow meter 4. .
より具体的には、前記出力−上流圧関係記憶部６４は図６に示すような前記内燃機関Ｅの出力と、前記出力に対応する前記コリオリ流量計４の上流側の圧力との間の関係である出力‐上流圧関係を記憶するものである。図６に示される出力−上流圧関係は例えば前記内燃機関Ｅの出力から前記コリオリ流量計４の下流側の圧力を仮定し、図３（ｃ）のグラフの縦軸に各差圧に対して仮定された下流側の圧力を加えて上流側の圧力に変換して作成できる。第２実施形態でも前記出力−上流圧関係記憶部６４は、出力−上流圧関係を示す近似式を記憶しているが、例えば前記内燃機関Ｅの出力と、必要とされる前記コリオリ流量計４の上流側における圧力の２つの変数が対になった複数のデータをテーブル形式で記憶するものであっても構わない。 More specifically, the output-upstream pressure relationship storage unit 64 stores the relationship between the output of the internal combustion engine E as shown in FIG. 6 and the upstream pressure of the Coriolis flow meter 4 corresponding to the output. The output-upstream pressure relationship is stored. The output-upstream pressure relationship shown in FIG. 6 assumes, for example, the pressure downstream of the Coriolis flow meter 4 from the output of the internal combustion engine E, and the vertical axis of the graph of FIG. It can be created by applying the assumed downstream pressure and converting it to the upstream pressure. In the second embodiment, the output-upstream pressure relationship storage unit 64 stores an approximate expression indicating the output-upstream pressure relationship. For example, the output of the internal combustion engine E and the required Coriolis flow meter 4 are used. A plurality of data in which two variables of the pressure on the upstream side are paired may be stored in a table format.
前記目標値設定部６２は、前記内燃機関Ｅの実測出力又は推定出力を受け付けて、図６に示されるような前記出力‐上流圧関係を参照して、前記目標圧力Ｐｒを設定するように構成してある。 The target value setting unit 62 is configured to receive an actual measurement output or an estimated output of the internal combustion engine E and set the target pressure Pr with reference to the output-upstream pressure relationship as shown in FIG. It is.
前記制御器６３は、前記上流側圧力計３の上流側測定圧力Ｐｕと前記目標値設定部６２で設定される前記目標圧力Ｐｒとの偏差に基づいて前記ポンプ２の供給流量をフィードバック制御するものである。 The controller 63 feedback-controls the supply flow rate of the pump 2 based on the deviation between the upstream measured pressure Pu of the upstream pressure gauge 3 and the target pressure Pr set by the target value setting unit 62. It is.
このように構成された第２実施形態の燃料流量測定装置１００によれば、前記燃料供給路１における流量制御には、前記コリオリ流量計４の下流側の圧力が用いられていないので、従来のようにセンサで測定される値が遅れを有していることにより、結果としてコリオリ流量計４の測定流量が前記内燃機関Ｅの出力変化に対して遅れてしまうのを防ぐことができる。 According to the fuel flow rate measuring apparatus 100 of the second embodiment configured as described above, the pressure on the downstream side of the Coriolis flow meter 4 is not used for the flow rate control in the fuel supply path 1. As described above, since the value measured by the sensor is delayed, it is possible to prevent the measured flow rate of the Coriolis flow meter 4 from being delayed with respect to the output change of the internal combustion engine E as a result.
また、第１実施形態と同様に前記目標値設定部６２が前記内燃機関Ｅの出力に応じて前記目標圧力Ｐｒを変更するので、流量制御系の遅れについても回復させ、前記コリオリ流量計４の応答性をさらに向上させることができる。 Moreover, since the target value setting unit 62 changes the target pressure Pr according to the output of the internal combustion engine E as in the first embodiment, the delay of the flow rate control system is recovered, and the Coriolis flow meter 4 Responsiveness can be further improved.
したがって、第２実施形態の燃料流量測定装置１００であっても第１実施形態とほぼ同様の効果を奏することができる。 Therefore, even the fuel flow measuring device 100 of the second embodiment can achieve substantially the same effect as the first embodiment.
次に第２実施形態の燃料流量測定装置１００の変形例について説明する。この第２実施形態においても前記ポンプ２については、その他の流体制御機構であるバルブやレギュレータを用いても構わない。 Next, a modified example of the fuel flow measuring device 100 of the second embodiment will be described. Also in the second embodiment, the pump 2 may be a valve or regulator that is another fluid control mechanism.
さらに第２実施形態の燃料流量測定装置１００では、前記コリオリ流量計４の上流側にのみ前記上流側圧力計３を設け、前記コリオリ流量計４の下流側には圧力計を設けず、上流側測定圧力と、目標圧力とに基づいて前記ポンプ２を制御していたが、この関係は逆であっても構わない。 Furthermore, in the fuel flow measuring device 100 of the second embodiment, the upstream pressure gauge 3 is provided only on the upstream side of the Coriolis flow meter 4, and no pressure gauge is provided on the downstream side of the Coriolis flow meter 4. Although the pump 2 is controlled based on the measured pressure and the target pressure, this relationship may be reversed.
より具体的には、前記コリオリ流量計４の上流側に設けられていた上流側圧力計３を省略し、前記コリオリ流量計４の下流側に前記下流側圧力計５だけを設けておき、前記下流側圧力計５で測定される下流側測定圧力と目標圧力に基づいて流体制御機構である前記ポンプ２が制御されるように構成しても構わない。このようなものであれば、前記下流側圧力計５により前記内燃機関Ｅの出力変化を時間遅れ無く取得して、前記コリオリ流量計４の前後において達成されるべき圧力を速やかに実現して、燃料消費量等を正確に反映した燃料の流量を測定する事が可能となる。 More specifically, the upstream pressure gauge 3 provided on the upstream side of the Coriolis flow meter 4 is omitted, and only the downstream pressure gauge 5 is provided on the downstream side of the Coriolis flow meter 4. You may comprise so that the said pump 2 which is a fluid control mechanism may be controlled based on the downstream measurement pressure and target pressure which are measured with the downstream pressure gauge 5. FIG. If this is the case, the downstream pressure gauge 5 acquires the output change of the internal combustion engine E without time delay, and quickly realizes the pressure that should be achieved before and after the Coriolis flow meter 4, It becomes possible to measure the flow rate of fuel that accurately reflects the fuel consumption.
また、前述したように前記内燃機関Ｅと直結する位置に下流側圧力センサ５だけを設けて、前記下流側圧力センサ５の測定値だけに基づいて燃料供給路１における燃料の流量を制御する場合には、前記コリオリ流量計４の代わりに容積式流量計を用いても構わない。この変形例では、前記目標値設定部６２が設定する目標圧力又は目標差圧は、前記容積式流量計の前後における圧力がゼロとなるように設定される。 Further, as described above, when only the downstream pressure sensor 5 is provided at a position directly connected to the internal combustion engine E, the flow rate of the fuel in the fuel supply path 1 is controlled based only on the measured value of the downstream pressure sensor 5. Instead of the Coriolis flow meter 4, a positive displacement flow meter may be used. In this modification, the target pressure or the target differential pressure set by the target value setting unit 62 is set so that the pressure before and after the positive displacement flow meter becomes zero.
その他の実施形態について説明する。 Other embodiments will be described.
第１実施形態における前記下流側圧力計の設置場所は、図１に示した場所に限られず、例えば戻し流路上等に設けてもよい。出口ポートと下流側圧力計とが直結しているとは、例えば間に他の流体機器が挟まれないことであり、その離間距離についても管の内面による流体抵抗により発生する遅れが問題とならない程度であればよい。すなわち、燃料流量測定における許容時間遅れよりも遅れが小さいのであれば、前記出口ポートと前記下流側圧力計との間に所定距離が存在していても構わない。前記出口ポートと前記下流側圧力計は、前記出口ポートと前記下流側圧力計が隣接している又は、所定距離離間した状態であり、かつ、それらの間に別のフィルタ等の流体機器が無いように配置すればよい。 The installation location of the downstream pressure gauge in the first embodiment is not limited to the location shown in FIG. 1, and may be provided, for example, on the return channel. The fact that the outlet port and the downstream pressure gauge are directly connected means, for example, that no other fluid device is sandwiched between them, and the delay caused by the fluid resistance due to the inner surface of the pipe does not become a problem with respect to the separation distance. Any degree is acceptable. That is, a predetermined distance may exist between the outlet port and the downstream pressure gauge as long as the delay is smaller than the allowable time delay in the fuel flow measurement. In the outlet port and the downstream pressure gauge, the outlet port and the downstream pressure gauge are adjacent to each other or separated from each other by a predetermined distance, and there is no fluid device such as another filter between them. May be arranged as follows.
前記各実施形態の制御部は、前記内燃機関の出力の値そのものを受け付けていたが、例えば回転数やトルクそのもの、あるいは、前記内燃機関で達成されるアクセル開度そのものを前記内燃機関の出力として受け付けて、目標差圧、又は目標圧力を設定するように構成してもよい。より具体的には、燃料流量の測定の観点からは、前記内燃機関がガソリンエンジンの場合には、回転数又はトルクから目標差圧や目標圧力が設定されるのが好ましい。一方、前記内燃機関がディーゼルエンジンの場合には、アクセル開度に基づいて目標差圧や目標圧力が設定されるのが好ましい。また、前記制御部は、予め固定された目標差圧又は目標圧力に基づいて前記燃料供給路における流量制御を行うように構成してもよい。 The control unit of each of the embodiments has received the output value itself of the internal combustion engine. For example, the rotation speed or torque itself, or the accelerator opening degree achieved by the internal combustion engine is used as the output of the internal combustion engine. It may be configured to accept and set a target differential pressure or a target pressure. More specifically, from the viewpoint of measuring the fuel flow rate, when the internal combustion engine is a gasoline engine, it is preferable to set a target differential pressure or a target pressure from the rotational speed or torque. On the other hand, when the internal combustion engine is a diesel engine, it is preferable to set a target differential pressure or a target pressure based on the accelerator opening. Further, the control unit may be configured to perform flow rate control in the fuel supply path based on a target differential pressure or target pressure fixed in advance.
すなわち、本発明は前記下流側圧力計を前記内燃機関の直下に設ける、あるいは、下流側圧力計を流量制御に用いない点だけでも、前記コリオリ流量計の前記内燃機関の出力変化に対する遅れを改善する効果を奏し得る。 That is, the present invention improves the delay of the Coriolis flow meter with respect to the output change of the internal combustion engine only by providing the downstream pressure gauge directly below the internal combustion engine or by not using the downstream pressure gauge for flow control. The effect to do.
その他、本発明の趣旨に反しない限りにおいて様々な実施形態の変形や組み合わせを行っても構わない。 In addition, various modifications and combinations of the embodiments may be made without departing from the spirit of the present invention.
１００・・・燃料流量測定装置
１ ・・・燃料供給路
１１ ・・・出口ポート
１２ ・・・戻し流路
２ ・・・ポンプ
３ ・・・上流側圧力計
４ ・・・コリオリ流量計
５ ・・・下流側圧力計
６ ・・・制御部
６１ ・・・出力−差圧関係記憶部
６２ ・・・目標値設定部
６３ ・・・制御器
６４ ・・・出力−上流圧関係記憶部
Ｅ ・・・内燃機関
DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 ... Fuel flow measuring device 1 ... Fuel supply path 11 ... Outlet port 12 ... Return flow path 2 ... Pump 3 ... Upstream pressure gauge 4 ... Coriolis flow meter 5・ ・ Downstream pressure gauge 6 ・ ・ ・ Control unit 61 ・ ・ ・ Output-differential pressure relationship storage unit 62 ・ ・ ・ Target value setting unit 63 ・ ・ ・ Controller 64 ・ ・ ・ Output-upstream pressure relationship storage unit E ..Internal combustion engines
Claims (3)
前記燃料供給路に設けられて、当該燃料供給路を流れる燃料の流量を測定する流量計と、
前記燃料供給路において前記流量計の上流側に設けられた流体制御機構と、
前記燃料供給路において前記流体制御機構と前記流量計の間に設けられた上流側圧力計と、
前記燃料供給路において前記流量計の下流側に設けられた下流側圧力計と、
前記上流側圧力計で測定される上流側測定圧力及び前記下流側圧力計で測定される下流側測定圧力の差である測定差圧と、目標差圧と、に基づいて前記流体制御機構を制御する制御部と、を備え、
前記下流側圧力計が、前記出口ポートに対して直結した位置に設けられており、
前記制御部が、
前記内燃機関の出力と、前記出力に対応する前記流量計の前後の差圧との間の関係である出力‐差圧関係を記憶する出力‐差圧関係記憶部と、
前記内燃機関の実測出力又は推定出力と、前記出力‐差圧関係とに基づいて前記目標差圧を設定する目標値設定部と、
前記測定差圧と、前記目標値設定部で設定された前記目標差圧との偏差が小さくなるように前記流体制御機構の供給流量をフィードバック制御する制御器と、を具備することを特徴とする燃料流量測定装置。 A fuel supply path through which an outlet port is connected to the internal combustion engine, and fuel supplied to the internal combustion engine flows;
A flow meter provided in the fuel supply path for measuring the flow rate of fuel flowing through the fuel supply path;
A fluid control mechanism provided upstream of the flow meter in the fuel supply path;
An upstream pressure gauge provided between the fluid control mechanism and the flow meter in the fuel supply path;
A downstream pressure gauge provided downstream of the flow meter in the fuel supply path;
The fluid control mechanism is controlled based on a measured differential pressure that is a difference between an upstream measured pressure measured by the upstream pressure gauge and a downstream measured pressure measured by the downstream pressure gauge, and a target differential pressure. A control unit,
The downstream pressure gauge is provided at a position directly connected to the outlet port;
The control unit is
An output-differential pressure relationship storage unit that stores an output-differential pressure relationship that is a relationship between the output of the internal combustion engine and the differential pressure before and after the flowmeter corresponding to the output;
A target value setting unit that sets the target differential pressure based on the measured output or estimated output of the internal combustion engine and the output-differential pressure relationship;
A controller that feedback-controls a supply flow rate of the fluid control mechanism so that a deviation between the measured differential pressure and the target differential pressure set by the target value setting unit is small. Fuel flow measurement device.
前記流体制御機構が、ポンプである請求項１記載の燃料流量測定装置。 The fuel flow rate measuring device according to claim 1, wherein the fluid control mechanism is a pump.
前記内燃機関の出力と、前記出力に応じて前記内燃機関で必要とされる燃料の流量との間の関係である出力‐燃料流量関係と、
前記燃料の流量と、前記燃料の流量を実現するのに必要とされる前記コリオリ流量計の前後の差圧との間の関係である燃料流量‐差圧関係と、
に基づいて導出される関係である請求項２記載の燃料流量測定装置。 The output-differential pressure relationship is
An output-fuel flow rate relationship that is a relationship between the output of the internal combustion engine and the flow rate of fuel required in the internal combustion engine in response to the output;
A fuel flow rate-differential pressure relationship, which is a relationship between the fuel flow rate and the differential pressure before and after the Coriolis flow meter required to realize the fuel flow rate;
The fuel flow rate measuring device according to claim 2, wherein the relationship is derived based on
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