(57)【要約】【課題】密閉容器内の燃料の温度の不均一さに起因する計測誤差を抑制する。【解決手段】燃料を充填した密閉容器１内の圧力と温度から燃料の体積弾性係数を算出し、密閉容器１内へのインジェクションノズル２から燃料噴射による密閉容器１内の圧力変化を測定し、測定した圧力変化と体積弾性係数より、燃料の噴射量や噴射率を計測する。密閉容器１は、燃料を充填する内部空間１１の形状を球形状とし、インジェクションノズル２の先端（噴射口）が内部空間１１の球形状の周面上に位置するように、インジェクションノズル２を密閉容器１に固定する。そして、インジェクションノズル２から直接、内部空間１１の中心に向けて燃料を噴射し、当該噴射によって燃料を攪拌し、密閉容器内の燃料の温度を均一化する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料を充填した密閉容器内の温度を測定し、測定した温度に応じて燃料の体積弾性係数を算出すると共に、前記密閉容器内へ燃料をインジェクションノズルより噴射して当該噴射による密閉容器内の燃料の圧力変化を測定し、測定した圧力変化と前記体積弾性係数より、燃料の噴射量と噴射率との少なくとも一方を計測する噴射計測装置であって、
前記密閉容器の前記燃料が充填される内部空間は球形状を有し、
前記密閉容器には、前記内部空間の外側の位置と前記内部空間との間の前記インジェクションノズルから噴射される燃料の通路となる導入路は設けられておらず、
前記インジェクションノズルは、当該インジェクションノズルから、直接、前記密閉容器の球形状の内部空間の内部に燃料を噴射するように配置されていることを特徴とする噴射計測装置。
【請求項２】
請求項１記載の噴射計測装置であって、
前記インジェクションノズルは、当該インジェクションノズルの燃料噴射口側先端が、前記内部空間の前記球形状の周面に位置するように配置されていることを特徴とする噴射計測装置。
【請求項３】
請求項１記載の噴射計測装置であって、
前記インジェクションノズルは、当該インジェクションノズルの燃料噴射口側先端が、前記内部空間内に突出するように配置されていることを特徴とする噴射計測装置。
【請求項４】
請求項２または３記載の噴射計測装置であって、
前記インジェクションノズルは、前記燃料が、前記内部空間の壁面に沿って噴射されるように配置されていることを特徴とする噴射計測装置。
【請求項５】
請求項２または３記載の噴射計測装置であって、
前記インジェクションノズルは、前記燃料の噴射方向の中心が、前記内部空間の前記球形状の中心に向かう方向となるように配置されていることを特徴とする噴射計測装置。
【請求項６】
請求項１、２、３、４または５記載の噴射計測装置であって
前記内部空間の下部には、当該内部空間から前記燃料を排出するための排出路が連結され、
当該噴射計測装置は、
前記排出路に連結された排出弁と、
前記密閉容器内へ燃料を噴射して当該噴射による密閉容器内の燃料の圧力変化を測定する度に、前記排出弁を開いて燃料を、前記密閉容器内の燃料の圧力が所定の圧力となるように排出する背圧制御手段とを有することを特徴とする噴射計測装置。
【請求項７】
燃料を充填した密閉容器内へ燃料をインジェクションノズルより噴射して当該噴射による密閉容器内の燃料の圧力変化を測定し、前記密閉容器内の燃料の圧力が所定の圧力となるように前記密閉容器から燃料を排出して当該排出した燃料量を計測し、計測した燃料量と測定した圧力変化とに基づいて当該密閉容器内の燃料の体積弾性係数を算定する体積弾性係数計測装置であって、
前記密閉容器の前記燃料が充填される内部空間は球形状を有し、
前記密閉容器には、前記内部空間の外側の位置と前記内部空間との間の前記インジェクションノズルから噴射される燃料の通路となる導入路は設けられておらず、
前記インジェクションノズルは、当該インジェクションノズルから、直接、前記密閉容器の球形状の内部空間の内部に燃料を噴射するように配置されていることを特徴とする体積弾性係数計測装置。
【請求項８】
請求項７記載の体積弾性係数計測装置であって、
前記インジェクションノズルは、当該インジェクションノズルの燃料噴射口側先端が、前記内部空間の前記球形状の周面に位置するように配置されていることを特徴とする体積弾性係数計測装置。
【請求項９】
請求項７記載の体積弾性係数計測装置であって、
前記インジェクションノズルは、当該インジェクションノズルの燃料噴射口側先端が、前記内部空間内に突出するように配置されていることを特徴とする体積弾性係数計測装置。
【請求項１０】
請求項８または９記載の体積弾性係数計測装置であって、
前記インジェクションノズルは、前記燃料が、前記内部空間の壁面に沿って噴射されるように配置されていることを特徴とする体積弾性係数計測装置置。
【請求項１１】
請求項８または９記載の体積弾性係数計測装置であって、
前記インジェクションノズルは、前記燃料の噴射方向の中心が、前記内部空間の前記球形状の中心に向かう方向となるように配置されていることを特徴とする体積弾性係数計測装置。
【請求項１２】
請求項７、８、８、１０または１１記載の体積弾性係数計測装置であって
前記内部空間の下部には、前記燃料の排出のための排出路が連結されていることを特徴とする体積弾性係数計測装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、燃料の噴射量や噴射率を計測する噴射計測装置や、燃料の体積弾性係数を計測する体積弾性係数計測装置において、計測精度を向上する技術に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
噴射計測装置に関する技術としては、燃料を充填した密閉容器内に燃料を噴射すると共に、当該噴射による密閉容器内の圧力変化を計測し、計測した圧力変化と燃料の体積弾性係数とに基づいて、燃料の噴射量や噴射率を計測する技術が知られている（特許文献１）。
【０００３】
また、燃料の体積弾性係数の計測に関わる技術としては、上述した噴射計測装置において密閉容器内の燃料の温度を測定すると共に測定した温度に応じて燃料の体積弾性係数を補正する技術や（特許文献１）、密閉容器に既知の体積変化を与えると共に当該体積変化に伴う圧力変化から燃料の体積弾性係数を算出する技術も知られている（特許文献２）。
【０００４】
ここで、以上のような噴射計測装置に用いられる密閉容器としては、図８に示すように、円筒の天井を上向きの円錐形状に置き換えた形状を持つ内部空間１０１を有する密閉容器１００と、当該密閉容器１００の内部空間１０１に充填された燃料の圧力を計測する圧力センサ１０４と、当該密閉容器１００の内部空間１０１に充填された燃料の温度を計測する温度センサ１０５と、当該密閉容器１００の内部空間１０１につながる導入路１０２とを備え、導入路１０２を通して密閉容器１００の内部空間１０１に燃料を噴射するようにインジェクションノズル１０３を配置した密閉容器が知られている（特許文献２）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００１-１２３９１７号公報
【特許文献２】特開昭６４-６３６４９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
以上のような噴射計測装置によれば、密閉容器に充填された燃料と密閉容器内に噴射される燃料に温度差があるため、密閉容器内の燃料に温度の不均一が生じ易い。
そして、このために、上述のように単純に密閉容器内の燃料の温度を測定すると共に測定した温度に応じて燃料の体積弾性係数を補正するのみでは、必ずしも正しく燃料の体積弾性係数を補正することができず、結果、精度の良い計測が行えない。
また、上述の密閉容器に既知の体積変化を与えると共に当該体積変化に伴う圧力変化から燃料の体積弾性係数を算出する技術によれば、同様に、密閉容器内の燃料の温度の不均一さが存在すると、各温度における体積弾性係数を精度良く算出することができない。
そこで、本発明は、密閉容器内の燃料の温度の不均一さに起因する、燃料の噴射量や噴射率の計測誤差や、体積弾性係数の算出誤差の発生を抑制することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記課題達成のために、本発明は、燃料を充填した密閉容器内の温度を測定し、測定した温度に応じて燃料の体積弾性係数を算出すると共に、前記密閉容器内へ燃料をインジェクションノズルより噴射して当該噴射による密閉容器内の燃料の圧力変化を測定し、測定した圧力変化と前記体積弾性係数より、燃料の噴射量と噴射率との少なくとも一方を計測する噴射計測装置において、前記密閉容器の前記燃料が充填される内部空間を球形状とし、前記密閉容器に、前記内部空間の外側の位置と前記内部空間との間の前記インジェクションノズルから噴射される燃料の通路となる導入路は設けずに、前記インジェクションノズルを、当該インジェクションノズルから、直接、前記密閉容器の球形状の内部空間の内部に燃料を噴射するように配置したものである。
【０００８】
ここで、このような噴射計測装置において、前記インジェクションノズルは、当該インジェクションノズルの燃料噴射口側先端が、前記内部空間の前記球形状の周面に位置するように配置することが好ましい。
また、このような噴射計測装置において、前記インジェクションノズルを、当該インジェクションノズルの燃料噴射口側先端が、前記内部空間内に突出するように配置するようにしてもよい。
また、このような噴射計測装置において、前記インジェクションノズルを、前記燃料が、前記内部空間の壁面に沿って噴射されるように配置することも好ましい。
または、このような噴射計測装置において、前記インジェクションノズルを、前記燃料の噴射方向の中心が、前記内部空間の前記球形状の中心に向かう方向となるように配置することも好ましい。
また、このような噴射計測装置において、前記内部空間の下部に、当該内部空間から前記燃料を排出するための排出路を連結すると共に、当該噴射計測装置に、前記排出路に連結された排出弁と、前記密閉容器内へ燃料を噴射して当該噴射による密閉容器内の燃料の圧力変化を測定する度に、前記排出弁を開いて燃料を、前記密閉容器内の燃料の圧力が所定の圧力となるように排出する背圧制御手段とを設けることも好ましい。
【０００９】
また、本発明は、前記課題達成のために、燃料を充填した密閉容器内へ燃料をインジェクションノズルより噴射して当該噴射による密閉容器内の燃料の圧力変化を測定し、前記密閉容器内の燃料の圧力が所定の圧力となるように前記密閉容器から燃料を排出して当該排出した燃料量を計測し、計測した燃料量と測定した圧力変化とに基づいて当該密閉容器内の燃料の体積弾性係数を算定する体積弾性係数計測装置において、前記密閉容器の前記燃料が充填される内部空間を球形状とし、前記密閉容器に、前記内部空間の外側の位置と前記内部空間との間の前記インジェクションノズルから噴射される燃料の通路となる導入路は設けずに、前記インジェクションノズルを、当該インジェクションノズルから、直接、前記密閉容器の球形状の内部空間の内部に燃料を噴射するように配置したものである。
【００１０】
ここで、このような体積弾性係数計測装置において、前記インジェクションノズルは、当該インジェクションノズルの燃料噴射口側先端が、前記内部空間の前記球形状の周面に位置するように配置することが好ましい。
また、このような体積弾性係数計測装置において、前記インジェクションノズルを、当該インジェクションノズルの燃料噴射口側先端が、前記内部空間内に突出するように配置するようにしてもよい。
また、このような体積弾性係数計測装置において、前記インジェクションノズルを、前記燃料が、前記内部空間の壁面に沿って噴射されるように配置することも好ましい。
または、このような体積弾性係数計測装置において、前記インジェクションノズルを、前記燃料の噴射方向の中心が、前記内部空間の前記球形状の中心に向かう方向となるように配置することも好ましい。
また、このような体積弾性係数計測装置において、前記燃料の排出のための排出路は、前記内部空間の下部に連結することも好ましい。
以上のような噴射計測装置や、体積弾性係数計測装置によれば、インジェクションノズルから直接、密閉容器の燃料が充填される内部空間内に燃料を噴射するようにしたので、内部空間の形状を球形状としたこととも相まって、インジェクションノズルから噴射された燃料によって、内部空間内の燃料が効果的に攪拌されるようになり、この結果、密閉容器１内の燃料の温度が空間的に均一化されるようになる。
【発明の効果】
【００１１】
以上のように、本発明によれば、閉容器内の燃料の温度の不均一さに起因する、燃料の噴射量や噴射率の計測誤差や、体積弾性係数の算出誤差の発生を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の実施形態に係る噴射計測装置の構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の第１実施例に係る密閉容器の構成を示す図である。
【図３】本発明の第１実施例に係る密閉容器の効果を示すために行った実験の実験条件を示す図である。
【図４】本発明の第１実施例に係る密閉容器の効果を示す実験結果を表す図である。
【図５】本発明の第２実施例に係る密閉容器の構成を示す図である。
【図６】本発明の第２実施例に係る密閉容器の効果を示す実験結果を表す図である。
【図７】本発明の実施形態に係る密閉容器の他の効果を示す実験結果を表す図である。
【図８】従来の密閉容器の構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の実施形態について説明する。
図１ａに本実施形態に係る噴射計測装置の構成を示す。
図示するように、噴射計測装置は、燃料で満たされた密閉容器１、密閉容器１内に燃料を噴射するインジェクションノズル２、インジェクションノズル２に噴射する燃料を供給するインジェクションポンプ３、密閉容器１内の燃料の温度を検出する１つまたは複数の温度センサ４、密閉容器１内の燃料の圧力を検出する１つまたは複数の圧力センサ５、密閉容器１から外部への燃料排出路を開閉する排出バルブ６、排出バルブ６に連結され排出バルブ６が開状態にある期間中、密閉容器１内の燃料の圧力が規定背圧Ｐとなるまで密閉容器１内の燃料を排出するリリーフバルブ７、リリーフバルブ７によって密閉容器１から外部に排出された燃料量を計測する流量計８、測定制御装置９とを備えている。なお、複数の圧力センサ５を使用する場合は、測定レンジの異なる圧力センサを使用することが好ましい。
【００１４】
また、測定制御装置９は、測定シーケンスの制御を行うシーケンス制御部９１と、測定シーケンスに従って燃料の噴射量や噴射率の測定を行う測定部９２とを備えている。
ここで、このような噴射計測装置の、燃料の噴射量と噴射率の測定原理について、図１ｂを用いて示す。
噴射計測装置の測定原理は、Ｚｅｕｃｈの方法と呼ばれるものであり、燃料を満たした密閉容器１中に燃料を噴射したときに、その噴射量に比例して容器内圧力が上昇することを利用して噴射量や噴射率を求めるものである。
すなわち、今、図１ｂのように、容積Ｖ0 の容器内に燃料を容積Ｖだけ噴射したときの密閉容器１内の液体の圧力上昇Ｐｚは、ｋを液体の体積弾性係数とすると式（i）で表される。
Ｐz ＝（ｋＶ）／Ｖ0 …（i）
よって、噴射量Ｖは、式（ii）で表わされる。
Ｖ＝（Ｐz×Ｖ0 ）／ｋ …（ii）
また、時間をｔとすると、式（ii）を時間微分することにより、燃料噴射率ｄＶ／ｄｔが式（iii）で求められる。
ｄＶ／ｄｔ＝（Ｖ0 ／ｋ）ｄＰz ／ｄｔ …（iii）
よって、以上の式（ii）、（iii）から、燃料の噴射量と噴射率の両方が求められることになる。
以下、このような噴射計測装置の計測動作について説明する。
いま、予め、体積弾性係数ｋの関数として、燃料の温度Ｔと圧力ｐの所定の関数ｈ（Ｔ，ｐ）が既知であるものとする。また、実際の計測においては、校正係数をｍとして、ｋ＝ｍ×ｈ（Ｔ，ｐ）によって校正して体積弾性係数ｋを用いるものとする。
そして、測定制御装置９のシーケンス制御部９１は計測時に各部の以下の動作を制御する。
１（初期化処理）：測定部９２は、校正係数ｍ＝１を設定する。
２（測定処理）：
（１）、測定部９２は温度センサ４が検出している密閉容器１内の燃料の温度Ｔと圧力センサ５が検出している密閉容器１内の燃料の圧力ｐを取得し、ｍ×ｈ（Ｔ，ｐ）によって、現在の体積弾性係数ｋを設定する。
【００１５】
（２）インジェクションノズル２から密閉容器１内に燃料を噴射しながら、測定部９２で圧力センサ５が検出している密閉容器１内の燃料の圧力変化を取得する。
（３）、測定部９２は燃料噴射中に取得した圧力変化から、上記式（ii）、（iii)に従って、燃料の噴射量Ｖと、噴射率ｄＶ／ｄｔを算出する。
（４）、排出バルブ６を所定期間開き、密閉容器１内の圧力を規定背圧Ｐに復帰すると共に、測定部９２は密閉容器１内の燃料の温度Ｔと、流量計８により計測された密閉容器１から外部に排出された燃料量ＥＶと流量計８内を流れる燃料の温度Ｔｆを取得する。
（５）、（２）から（４）をｎ（ｎは１以上の整数）回繰り返す。
３（校正処理）：２（測定処理）においてｎ回の（３）で算出した噴射量Ｖの総量ＴＶと、２（測定処理）においてｎ回の（４）で算出された燃料量ＥＶの燃料温度Ｔに換算した総量ＴＥＶの誤差が解消されるように体積弾性係数ｋの校正係数ｍを設定する。すなわち、例えば、ｍ＝ＴＶ／ＴＥＶによって、体積弾性係数ｋの校正係数ｍを設定する。
【００１６】
４：２（測定処理）（２）から３（校正処理）をｊ（ｊは２以上の整数）回、繰り返す。
以上、噴射計測装置の計測動作について説明した。
次に、本実施形態に係る密閉容器１の詳細について説明する。
まず、本実施形態に係る密閉容器１の第１の実施例について説明する。
図２ａは、第１実施例に係る密閉容器１の断面を模式的に表した図であり、図示するように、第１実施例に係る密閉容器１は、球形状の内部空間１１と、内部空間１１に連結する排出流路１２とが設けられており、内部空間１１、排出流路１２には、燃料が満たされている。
【００１７】
ここで、密閉容器１には、インジェクションノズル２から噴射された燃料を内部空間１１に導入するための、図８に示したような導入路１０２は設けられておらず、インジェクションノズル２の先端（噴射口）の位置が内部空間１１の球形状の周面上の位置となるように、インジェクションノズル２を密閉容器１に固定し、インジェクションノズル２から直接、内部空間１１内に燃料を噴射する。ただし、インジェクションノズル２の先端（噴射口）が、内部空間１１に僅かに突出するようにインジェクションノズル２を配置するようにしてもよい。
【００１８】
ここで、本第１実施例では、インジェクションノズル２の先端（噴射口）が内部空間１１の球形状の中心の真上に位置し、インジェクションノズル２の軸、すなわち、インジェクションノズル２先端からの燃料噴射方向の中心が、内部空間１１の球形状の中心を通るように、インジェクションノズル２を配置する。
【００１９】
次に、排出流路１２は、密閉容器１の下部に設けられており、排出流路には、上述した排出バルブ６が連結されている。
また、先端の測定子部分が密閉容器１の内部空間１１に突出するように上述した温度センサ４や圧力センサ５が密閉容器１に対して固定されている。
このような第１実施例に係る密閉容器１によれば、インジェクションノズル２から直接、内部空間１１内に燃料を噴射するようにしたので、内部空間１１の形状を球形状としたこととも相まって、インジェクションノズル２から噴射された燃料によって、内部空間１１内の燃料が効果的に攪拌されるようになり、この結果、密閉容器１内の燃料の温度が空間的に均一化されるようになる。
【００２０】
また、密閉容器１の下部に設けた排出流路１２から燃料を排出する度に、密閉容器１内の燃料を全体的に攪拌する流れが生じ、密閉容器１内の燃料の温度を空間的に均一化することができるようになる。つまり、インジェクションノズル２から噴射された高温の燃料が、密閉容器１の上部に滞留し続ける一方で、密閉容器１の下部が低温のままとなって、密閉容器１内の燃料の温度に上下に大きな不均一が生じてしまうことを抑制することができる。
【００２１】
以下、このような第１実施例に係る密閉容器１の温度均一化の効果を示すために行った実験結果を示す。
本実験では、図３ａのNo.1からNo.17に示す燃料噴射の条件を８分間毎に切り替えながら、インジェクションノズル２から密閉容器１内への燃料の噴射と、密閉容器１内の圧力を規定背圧Ｐに維持するための燃料の排出を行うと共に、密閉容器１内に配置した１３個の温度センサで密閉容器１内の１３の位置における各時点の温度を計測した。
【００２２】
ここで、密閉容器１の容量は200立方cm、密閉容器１内の燃料の背圧は2MPaである。
また、図３ａのNo.1からNo.17に示す燃料噴射の条件における回転速度は、１分間当たりの燃料の噴射回数を表し、噴射圧はインジェクションノズル２に加わっている燃料の噴射圧力を表し、噴射量はインジェクションノズル２からの噴射１回当たりの燃料の噴射量を表す。
また、図３ｂ、ｃは、１３個の温度センサの測定点を示すものであり、図示するように上下左右を定めるものとして、温度の測定点は、密閉容器１の内部空間１１の、上、右上、左上、前、後、中心、右、左、前下、後下、右下、左下、下の１３点となる。
なお、図３ｂは、左右方向を法線とする内部空間１１の中心を通る面による密閉容器１の断面を表す。また、図３ｃ１からｃ５の各図は、図３ｂに示した上下方向高さｈ１からｈ５における、上下方向を法線とする面による密閉容器１の断面を表している。
【００２３】
図４ａに、当該実験の結果を示す。また、図４ｂに、比較実験の結果を示す。
ここで、比較実験は、図２ｂに示した、内部空間１１に連結した導入路１０２を有する点と、インジェクションノズル２から導入路１０２を通して燃料を、内部空間１１に噴射するようにした点のみが、図２ａに示す本第１実施例における密閉容器１の実験と異なり、他の実験条件は図４ａの実験と同条件で行った。
【００２４】
また、図４ａ、ｂにおいて、４０１が燃料噴射量を、４０２が排出バルブ６出口の燃料温度を、４０３がインジェクションノズル２から噴射した残りの燃料のリーク燃料温度を、４０４が流量計８を流れる燃料の温度を表している。
また、燃料噴射量４０１の階段状のグラフの１７の段の各々が、時間順に、図３ａに示したNo.1からNo.17の噴射の条件の各々に対応している。
そして、４００が、１３個の温度センサで検出した図３ｃに示した１３の測定点における温度を表すグラフを表している。
図４ａ、ｂの比較より明らかなように、図２ｂの導入路１０２を設けた密閉容器１に対して行った図４ｂの比較実験結果によれば、１３の測定点における温度には比較的大きなばらつきが見られるのに対して、本第１実施例による密閉容器１によれば、図４ａに示されるように１３の測定点における温度はほぼ一致している。
【００２５】
よって、本第１実施例による密閉容器１によれば、密閉容器１内の燃料の温度が空間的に均一化できることが、本実験結果によって示される。
以下、本実施形態に係る密閉容器１の第２の実施例について説明する。
図５ａは、第２実施例に係る密閉容器１の断面を模式的に表した図であり、図示するように、第２実施例に係る密閉容器１は、球形状の内部空間１１と、内部空間１１に連結する排出流路１２とが設けられており、内部空間１１、排出流路１２には、燃料が満たされている。
【００２６】
ここで、密閉容器１には、インジェクションノズル２から噴射された燃料を内部空間１１に導入するための、図８に示したような導入路１０２は設けられておらず、インジェクションノズル２の先端（噴射口）の位置が内部空間１１の球形状の周面上の位置となるように、インジェクションノズル２を密閉容器１に固定し、インジェクションノズル２から直接、内部空間１１内に燃料を噴射する。ただし、インジェクションノズル２の先端（噴射口）が、内部空間１１に僅かに突出するようにインジェクションノズル２を配置するようにしてもよい。
【００２７】
ここで、本第２実施例では、インジェクションノズル２の先端（噴射口）が、内部空間１１の球形状の周の接線（図では、球形状の中心から真っ直ぐ右に位置する当該球形上の周面上の点における垂直方向の接線）を、インジェクションノズル２の先端の半径分の距離、球形状の中心の方向に移動して得られる直線上に位置し、かつ、インジェクションノズル２の軸、すなわち、インジェクションノズル２からの燃料噴射方向の中心方向が、内部空間１１の球形状の周方向（図では真下方向）となるようにインジェクションノズル２を配置する。
【００２８】
次に、排出流路１２は、密閉容器１の下部に設けられており、排出流路には、上述した排出バルブ６が連結されている。
このような第２実施例に係る密閉容器１によれば、内部空間１１の形状を球形状とし、燃料を当該球形状の周方向に噴射するので、インジェクションノズル２から噴射された燃料は、密閉容器１の内部空間１１の球形状の壁面に沿って内部空間１１内を巡ることとなり、これにより内部空間１１内の燃料が効果的に攪拌され、密閉容器１内の燃料の温度が空間的に均一化されるようになる。
【００２９】
また、密閉容器１の下部に設けた排出流路１２から燃料を排出する度に、密閉容器１内の燃料を全体的に攪拌する流れが生じ、密閉容器１内の燃料の温度を空間的に均一化することができるようになる。つまり、インジェクションノズル２から噴射された高温の燃料が、密閉容器１の上部に滞留し続ける一方で、密閉容器１の下部が低温のままとなって、密閉容器１内の燃料の温度に上下に大きな不均一が生じてしまうことを抑制することができる。
【００３０】
以下、このような第２実施例に係る密閉容器１の温度均一化の効果を示すために行った実験結果を示す。
本実験では、上述した第１実施例に係る密閉容器１に対して行った実験と同様の実験を、本第２実施例に係る密閉容器１に対して行った。
図６ａに、当該実験の結果を示す。また、図６ｂに、比較実験の結果を示す。
ここで、比較実験は、図５ｂに示した、内部空間１１に連結した導入路１０２を有する点と、インジェクションノズル２から導入路１０２を通して燃料を、内部空間１１に噴射するようにした点のみが、図５ａに示す本第２実施例における密閉容器１の実験と異なり、他の実験条件は図６ａの実験と同条件で行っている。
【００３１】
さて、図６ａ、ｂにおいて、６０１が燃料噴射量を、６０２が排出バルブ６出口の燃料温度を、６０３がインジェクションノズル２から噴射した残りの燃料のリーク燃料温度を、６０４が流量計８を流れる燃料の温度を表している。
また、燃料噴射量６０１の階段状のグラフの１７の段の各々が、時間順に、図３ａに示したNo.1からNo.17の条件の各々に対応している。
そして、６００が、１３個の温度センサで検出した１３の温度測定点における温度を表すグラフを表している。
図６ａ、ｂの比較より明らかなように、導入路１０２を設けた密閉容器１に対して行った図６ｂの比較実験結果によれば、１３の測定点における温度には比較的大きなばらつきが見られるのに対して、本第２実施例による密閉容器１によれば、図６ａに示されるように１３の測定点における温度はほぼ一致している。
【００３２】
よって、本第２実施例による密閉容器１によれば、密閉容器１内の燃料の温度が空間的に均一化できることが、本実験結果によって示される。
以上、本発明の実施形態について説明した。
ここで、以上の実施形態で示した、導入路１０２を備えずに、インジェクションノズル２から、直接、球形状の内部空間１１の内部に燃料を噴射する密閉容器１は、燃料噴射時に内部空間１１内に発生するキャビテーションを起振力とする衝撃波による、計測に対する影響を抑制する効果も有する。
図７に、この効果を示す実験結果を示す。
【００３３】
ここで、図７の各図は、上述した式（iii）に従って算出した燃料噴射率の時系列信号である燃料噴射率信号の信号波形を表したものである。
図７ａは、比較例であり、密閉容器１を、図２ｂに示す、球形状を有する内部空間１１と導入路１０２とを備えたものとした場合に計測された燃料噴射率信号を表している。また、図７ａのａ１はカットオフ周波数２kHzのローパスフィルタで高域成分を除去した後の燃料噴射率信号波形を、ａ２はカットオフ周波数４kHzのローパスフィルタで高域成分を除去した後の燃料噴射率信号波形を、ａ３はカットオフ周波数8kHzのローパスフィルタで高域成分を除去した後の燃料噴射率信号波形を表している。
【００３４】
次に、図７ｂは、密閉容器１を、図２ａに示す、球形状を有する内部空間１１を有し、かつ、導入路１０２を備えていないものとした場合に計測された燃料噴射率信号を表している。ここで、図７ｂのｂ１はカットオフ周波数２kHzのローパスフィルタで高域成分を除去した後の燃料噴射率信号波形を、ｂ２はカットオフ周波数４kHzのローパスフィルタで高域成分を除去した後の燃料噴射率信号波形を、ｂ３はカットオフ周波数8kHzのローパスフィルタで高域成分を除去した後の燃料噴射率信号波形を表している。
【００３５】
図７ａ、ｂの信号波形の比較から理解されるように、同じ球形状の内部空間１１を有する密閉容器であっても、図２ａに示した導入路１０２を排した密閉容器１の方が、図２ｂの導入路１０２を備えた密閉容器１よりも、燃料噴射率信号に含まれる、燃料噴射時に発生するキャビテーションを起振力とする衝撃波の成分を小さく抑制することができる。また、このことより、図２ａに示したような導入路１０２を排した、球形状の内部空間１１を有する密閉容器１を用いれば、より高いカットオフ周波数のローパスフィルタを用いても、キャビテーションを起振力とする衝撃波による成分をほぼ含まない、燃料噴射率信号を得ることができる。よって、導入路１０２を排した、球形状の内部空間１１を有する密閉容器１を用いることにより、より高いカットオフ周波数のローパスフィルタを用いて、より本来の燃料噴射率に近い燃料噴射率信号を得ることができることとなる。
【００３６】
ところで、以上の実施形態は、燃料の噴射量や噴射率を計測する噴射計測装置について説明してきたが、以上で示した噴射計測装置は、体積弾性係数ｋを計測する体積弾性係数計測装置としても用いることができる。
この場合には、上述した３（校正処理）で校正係数ｍを用いたｍ×ｈ（Ｔ、ｐ）を体積弾性係数ｋとして計測するようにしてもよいし、上述した式（ii）
Ｖ＝（Ｐz×Ｖ0 ）／ｋ …（ii）
を用いて、以下のように体積弾性係数ｋを計測するようにしてもよい。
【００３７】
すなわち、まず、測定部９２において、温度センサ４が検出している密閉容器１内の燃料の温度Ｔと圧力センサ５が検出している密閉容器１内の燃料の圧力ｐを取得する。そして、インジェクションポンプ３を駆動し、インジェクションノズル２から密閉容器１内に燃料を噴射しながら、測定部９２に圧力センサ５が検出している密閉容器１内の燃料の圧力の変化より圧力上昇Ｐzを取得する。次に、排出バルブ６を所定期間開き、密閉容器１内の圧力を規定背圧Ｐに復帰すると共に、測定部９２に流量計８から密閉容器１の外部に排出された燃料量ＥＶを取得し、ｋ=Ｐz×Ｖ0/ＥＶを、先に取得した温度Ｔ、圧力ｐにおける体積弾性係数ｋとして計測する。
【符号の説明】
【００３８】
１…密閉容器、２…インジェクションノズル、３…インジェクションポンプ、４…温度センサ、５…圧力センサ、６…排出バルブ、７…リリーフバルブ、８…流量計、９…測定制御装置、１１…内部空間、１２…排出流路 、９１…シーケンス制御部、９２…測定部。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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