(57)【要約】【課題】本発明は、１０ｍｓｅｃ以下の短時間内に５０個以上の測定点で圧力測定が可能になり、圧力変動が高精度に計測できる圧力変化計測装置を提供する。【解決手段】圧力変化計測装置は少なくとも、圧力を計測する計測具と、前記計測具からの圧力信号を処理するＡＤボードと、時間を計測していて前記ＡＤボードに処理タイミングの信号を送るタイマーと、前記ＡＤボードで処理された圧力情報を記憶する記憶部と、前記記憶部に記憶された圧力データを演算処理する演算部とを具備する。【選択図】      図１
2004353475.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧力変化計測装置において、この圧力変化計測装置は少なくとも、
圧力を計測する計測具と、
前記計測具からの圧力信号を処理するＡＤボードと、
時間を計測していて前記ＡＤボードに処理タイミングの信号を送るタイマーと、
前記ＡＤボードで処理された圧力情報を記憶する記憶部と、
前記記憶部に記憶された圧力データを演算処理する演算部と、
を具備することを特徴とする圧力変化計測装置。
【請求項２】
内燃機関のシリンダ内の圧力変動の計測に使用されることを特徴とする請求項１に記載の圧力変化計測装置。
【請求項３】
車両用内燃機関に使用されることを特徴とする請求項１又は２のいずれかに記載の圧力変化計測装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、圧力変化計測装置に係り、より特別には内燃機関の燃料ノズルの燃料噴射後の短時間の圧力変動を計測する圧力変化計測装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
車両の駆動用のエンジンは、高速で回転するが、そのために燃料噴射も高速で行われる。エンジンにおいて、燃料が噴射され燃焼するシリンダ内は高圧が作用するが、シリンダ内の圧力変動はエンジンの性能上、燃焼状態を表すデータの１つとして重要なものである。例えば、圧力変動を計測することにより、シリンダにおける燃焼時の漏洩を計測することが可能である。従ってエンジンの性能分析において、シリンダ内の圧力変動の高速で正確な計測が必要とされる。
【０００３】
従来技術の圧力変化計測装置５０の構成を図２に示す。エンジン１０の圧力変動等を計測するための従来の圧力変化計測装置５０は、圧力を計測する計測具２と、時間を計測して演算部６に処理タイミングの信号を送るタイマー３と、前記計測具２からの圧力信号を処理するＡＤボード４と、ＡＤボード４の記憶部に記憶された圧力データを演算処理する演算部６とからなる。しかしこの様な従来の装置では、長時間の圧力変化は計測できるが、１０ｍｓｅｃ以下という短時間内での圧力変化は測定点数が少なくて計測精度が悪いという問題があった。図３には、従来の場合の噴射指令等に対する圧力計測及び記憶のタイミングをタイムチャートにより示している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上述した事情に鑑みなされたもので、例えば１０ｍｓｅｃ以下の短時間内に５０個以上の測定点で圧力測定が可能であり、圧力変動が高精度で計測できる圧力変化計測装置を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項１の形態では、上述した目的を達成するために圧力変化計測装置は少なくとも、圧力を計測する計測具と、前記計測具からの圧力信号を処理するＡＤボードと、時間を計測していて前記ＡＤボードに処理タイミングの信号を送るタイマーと、前記ＡＤボードで処理された圧力情報を記憶する記憶部と、前記記憶部に記憶された圧力データを演算処理する演算部とを具備することを特徴とする。
【０００６】
この様に構成することにより、即ち、特に、圧力情報を記憶する記憶部を設けたことにより、短時間に複数点の計測信号を短時間に記憶部に記憶することができるようになる。上記作用が功奏し、即ち、圧力情報を記憶する記憶部を設けたことにより、例えば１０ｍｓｅｃ以下の短時間内に５０個以上の測定点で圧力測定が可能になり、短時間の圧力変動が高精度で計測可能な圧力変化計測装置を提供できる。
【０００７】
本発明の請求項２の形態では、上記請求項１の形態において、内燃機関のシリンダ内の圧力変動の計測、監視等に使用されることを特徴とする。
本形態によれば、本発明の用途をより具体化する形態を開示する。
【０００８】
本発明の請求項３の形態では、上記請求項１又は２のいずれかの形態において、車両用内燃機関に使用されることを特徴とする。
本形態によれば、本発明の用途をより一層具体化する形態を開示する。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づいて本発明の実施の形態の圧力変化計測装置を詳細に説明する。図１を参照すると、図２に開示される従来技術の圧力変化計測装置の要素部分と同じ又は同様である図１の本発明の実施の形態の要素部分は、同じ参照符号により指定されている。
図１は、本発明に係る圧力変化計測装置の第１の実施の形態の構成を図式的に示す説明図である。本説明において本実施の形態の圧力変化計測装置１は、車両用エンジンのシリンダ内の圧力変動を計測する圧力変化計測装置である。
【００１０】
本実施の形態の圧力変化計測装置１は、圧力を計測する計測具２と、時間を計測するタイマー３と、計測具２からの圧力信号を処理するＡＤボード４と、ＡＤボード４で処理された圧力情報を記憶する記憶部５と、記憶部５に記憶された圧力データを演算処理する演算部６とを具備する。
一方、エンジン１０の圧力容器であるシリンダ１１には、燃料噴射供給部１４から燃料噴射ノズル１２を介して燃料が噴射されて、ピストン（図示されない）の圧縮によりシリンダ１１内で燃料は燃焼し、燃焼後の燃焼気体は排出弁１５から排出される。燃料の噴射は噴射指令発生装置１３により制御される。図１に示されるように、圧力変動を計測する際にシリンダ１１には、圧力変化計測装置１の計測具（圧力計）２が装着される。
【００１１】
上記構成の本発明の本実施の形態の圧力変化計測装置１の作動について説明する。
まず、燃料噴射供給部１４から供給された燃料は燃料噴射ノズル１２により高圧状態で、噴射指令発生装置１３の指令に基づいて、圧力容器であるシリンダ１１内に噴射される。この際噴射時間は例えば約１ｍｓｅｃである。燃料噴射時に、シリンダ１１内において、ピストン（図示されない）は圧縮方向に動くので、シリンダ１１内の圧力は上昇している。シリンダ１１内のピストンによる断熱圧縮により、シリンダ１１内の噴射された燃料と空気は爆発的に燃焼し、シリンダ１１内に高圧を形成する。燃焼後、排出弁１５が開けられるので、燃焼した燃料と空気の混合気体は排出弁１５から排出される。その後ピストンは膨張方向に動き、シリンダ１１内に空気を吸入する。エンジン１０においては、ピストンの圧縮方向への動きにおいて再度噴射ノズル１２より燃料が噴射される、上記の工程が繰り返される。
【００１２】
上記のシリンダ１１内の燃焼において、圧力変化計測装置１によりシリンダ１１内の圧力変動を計測する。即ち、一定時間（例えば、１０ｍｓｅｃ）の間において密閉容器であるシリンダ１１内の圧力を計測具２で測定する。ＡＤボード４はタイマー３からの信号を受けるたびに、計測具２の圧力値を送信して記憶部５に記憶する。例えば、タイマー３から０．２ｍｓｅｃで信号が発信されれば、１０ｍｓｅｃ間において５０個の圧力値が記憶される。ＡＤボード４はアナログ信号をデジタル信号に変換して、記憶部５に送信することが好ましい。一定時間（例えば、１０ｍｓｅｃ）の計測が終了した後、記憶部５内の記憶値を演算部６で演算し、一定時間内の圧力容器（シリンダ１１）内の圧力値における一定量以上の圧力変化の有無をチェックする。このようにして、高圧の燃料噴射の空いた時間（短時間）に漏れ検査が実施できるようになる。
【００１３】
エンジンの構成要素の上記の燃料噴射における一連の作動と共に、本実施の形態の圧力変化計測装置１による圧力変動の計測及び計測値の記憶の状態を図３にタイムチャートとして示す。また比較のために、図３には従来の圧力変化計測装置の記憶タイミングについても併記して示している。
図３において、噴射指令により燃料が噴射された直後にシリンダ１１内の圧力は上昇し最大値に達するが、その後直線的に少し低下している。この少しの圧力低下は、排出弁等からの漏れである可能性がある。その後排出弁１５が開くと、圧力は最低値まで低下する。
【００１４】
従来技術においては、図３の最下部に示すように、例えば１０ｍｓｅｃの短時間に計測して記憶される圧力は、１から２個のデータであったが、下から２番目に示す本発明の圧力変化計測装置１による計測、記憶では５０個以上のデータが得られる。これにより、上から２番目の計測圧力のチャートのＡで示す漏れ量が正確に計測可能である。従来技術では、この漏れ量Ａは、図３から分かるように計測が困難であった。
【００１５】
次に上記実施の形態の効果及び作用について説明する。
本発明の一実施の形態の圧力変化計測装置により以下の効果が期待できる。
・  上記実施の形態の構成を採用したことにより、即ち、特に、圧力情報を記憶する記憶部５を設けたことにより、短時間に複数点の計測信号を短時間に記憶部５に記憶することができるようになる。
・  上記作用が功奏し、即ち、圧力情報を記憶する記憶部５を設けたことにより、例えば１０ｍｓｅｃ以下の短時間内に５０個以上の測定点で圧力測定が可能になり、圧力変動が高精度で計測できる圧力変化計測装置を提供できる。
【００１６】
上記の説明において、本発明の圧力変化計測装置１の具備する計測具２は、一般的な圧力計であって良く、当業者であれば種々の適切な種類の圧力計が使用可能であることが理解できるはずである。
タイマー３はハードタイマーであってもソフトタイマーであっても良い。
ＡＤボード４、演算部６、記憶部５等の回路設計の詳細内容については、当業者であれば、やはり種々の形態において実現可能であることが理解できるはずである。
【００１７】
上記実施の形態において、圧力変化計測装置１にＣＲＴやプリンタ等の表示装置が接続されて、記憶されたデータ又は演算されたデータが表示又は出力されても良い。
また、上記において記載した、あるいは添付図面に示した実施の形態において、本発明の圧力変化計測装置は車両用エンジンのための圧力変化計測装置として記載されたが、本発明の適用対象は車両用エンジンに限定するものではなく、該装置が車両用エンジン以外の機器の圧力、特には圧力変動を計測するために使用されても良い。
【００１８】
上記の実施の形態は本発明の一例であり、本発明は、該実施の形態により制限されるものではなく、請求項に記載される事項によってのみ規定されており、上記以外の実施の形態も実施可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本発明の一実施例である圧力変化計測装置１の説明図である。
【図２】図２は、従来の圧力変化計測装置５０の説明図である。
【図３】図３は、本発明の圧力変化計測装置と従来技術の圧力変化計測装置による圧力変動の計測の結果を比較するタイムチャートである。
【符号の説明】
１…圧力変化計測装置
２…計測具
３…タイマー
４…ＡＤボード
５…記憶部
６…演算部
１０…エンジン
１１…シリンダ
１２…燃料噴射ノズル
１３…噴射指令発生装置
１４…燃料噴射供給部
１５…排出弁
【図１】
2004353475.tif 000003
【図２】
2004353475.tif 000004
【図３】
2004353475.tif 000005