| 【発明の名称】 |
インジェクタデポジットの評価方法及び評価装置 |
| 【発明者】 |
【氏名】武山 雅樹
【氏名】杉本 知士郎
【氏名】吉永 融
【氏名】斎藤 公孝
【氏名】小川 義英
【氏名】山添 博志
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| 【要約】 |
【課題】インジェクタデポジットを横並び評価し且つ、その評価を短期間に行う。
【解決手段】インジェクタデポジットの評価手順として、先ずインジェクタ１から常温で放置した容器４内に、酸素雰囲気加圧装置５で酸化されたガソリンを噴射する。その後、ＮＯｘ供給用配管１１を介してＮＯｘガスを容器４内に供給すると共に、パネルヒータ９をオンしてインジェクタ先端温度を上昇させる。このとき、酸化ガソリンとＮＯｘガスとが反応して重合し、インジェクタデポジットが生成される。その後、容器４内の換気とインジェクタ１の常温冷却とを行い、インジェクタデポジットの物理的変形を再現する。インジェクタ１の常温冷却後、インジェクタ１によるガソリン噴射を再開する。すなわち、上記一連の行程を１サイクルとし、このサイクルを繰り返し実行する。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】ガソリン燃料を噴射するインジェクタについてその噴孔部に形成されるインジェクタデポジットを評価するための評価方法であり、インジェクタの噴孔部から密閉容器内にガソリンを噴射する行程と、ガソリンを酸化する行程と、前記密閉容器内に排ガス成分を導入する行程と、インジェクタの噴孔部を加熱する行程と、からなることを特徴とするインジェクタデポジットの評価方法。
【請求項２】インジェクタによる噴射ガソリンとして、予め酸化したガソリンを使用する請求項１に記載のインジェクタデポジットの評価方法。
【請求項３】排ガス成分としてＮＯｘガス又はＳＯｘガスを用い、同ガスを密閉容器内に導入する請求項１又は２に記載のインジェクタデポジットの評価方法。
【請求項４】排ガス成分としてエンジン燃焼後の排出ガスを用い、同ガスを密閉容器内に導入する請求項１又は２に記載のインジェクタデポジットの評価方法。
【請求項５】インジェクタ噴孔部の加熱の後、密閉容器内を換気し、インジェクタ噴孔部を常温冷却する請求項１〜４の何れかに記載のインジェクタデポジットの評価方法。
【請求項６】請求項５に記載の評価方法において、ガソリン噴射、排ガス成分導入、加熱、換気及び冷却の一連の行程を１サイクルとし、そのサイクルを繰り返し実施するインジェクタデポジットの評価方法。
【請求項７】ガソリン燃料をエンジン気筒内に直接噴射するためのインジェクタを評価対象とするインジェクタデポジットの評価方法であり、密閉容器内を排ガス成分雰囲気で高圧且つ高温の状態とし、その密閉容器内にインジェクタによるガソリン噴射を繰り返し行う請求項１〜４の何れかに記載のインジェクタデポジットの評価方法。
【請求項８】インジェクタデポジットの生成にかかる環境要因、ガソリン燃料の成分要因、インジェクタ噴孔部の形状要因のうち、少なくとも一つの要因を変更し評価を行う請求項１〜７の何れかに記載のインジェクタデポジットの評価方法。
【請求項９】ガソリン燃料を噴射するインジェクタについてその噴孔部に形成されるインジェクタデポジットを評価するための評価装置であり、ガソリン燃料を酸化させる酸化装置と、インジェクタが固定され、そのインジェクタの先端からガソリンが噴射される密閉容器と、該密閉容器内に排ガス成分を導入する排ガス成分導入装置と、インジェクタの噴孔部を加熱する加熱装置と、を備えることを特徴とするインジェクタデポジットの評価装置。
【請求項１０】前記酸化装置は、インジェクタによる噴射ガソリンを、噴射前に予め酸化するものである請求項９に記載のインジェクタデポジットの評価装置。
【請求項１１】前記排ガス成分導入装置は、排ガス成分としてのＮＯｘガス又はＳＯｘガスを密閉容器内に導入する請求項９又は１０に記載のインジェクタデポジットの評価装置。
【請求項１２】前記排ガス成分導入装置は、排ガス成分としてのエンジン燃焼後の排出ガスを密閉容器内に導入する請求項９又は１０に記載のインジェクタデポジットの評価装置。
【請求項１３】前記加熱装置によるインジェクタ噴孔部の加熱の後、密閉容器内を換気すると共に、加熱装置による加熱を停止してインジェクタ噴孔部を常温冷却する請求項９〜１２の何れかに記載のインジェクタデポジットの評価装置。
【請求項１４】ガソリン燃料をエンジン気筒内に直接噴射するためのインジェクタを評価対象とするインジェクタデポジットの評価装置であり、排ガス成分導入装置及び加熱装置の作動により密閉容器内を排ガス成分雰囲気で高圧且つ高温の状態とし、その密閉容器内にインジェクタによるガソリン噴射を繰り返し行う請求項９〜１２の何れかに記載のインジェクタデポジットの評価装置。
【請求項１５】前記密閉容器に複数のインジェクタを並設した請求項９〜１４の何れかに記載のインジェクタデポジットの評価装置。
【請求項１６】請求項１５に記載の評価装置において、密閉容器内には、隣り合うインジェクタの間を仕切るための仕切り板を設けたインジェクタデポジットの評価装置。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ガソリン燃料を噴射するインジェクタについてその噴孔部に形成されるインジェクタデポジットを評価するための評価方法及び評価装置に係り、より具体的には、所定の環境下でインジェクタデポジットを生成し、更にインジェクタ個々の流量特性の違いを再現するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、インジェクタデポジットの評価手法は、エンジン単体或いは実車での評価が主流であり、デポジットができるまでに時間がかかるため、評価には１〜数ヶ月の時間を要していた。更に上記従来の評価手法では、実車やエンジンを運転し続けることが必要であり、費用もかかる。
【０００３】また従来より、インジェクタデポジットの生成メカニズムとして、粗悪ガソリンのガムとブローバイガスやＥＧＲ装置で還流される排ガス中のすすがインジェクタに堆積することがデポジット生成の主たる原因と考えられており、実際に単体評価する場合もインジェクタ噴孔部をブローバイガスに晒したり、ＥＧＲガスに晒したりすることが主流であった。
【０００４】近年、エミッション規制が厳しくなっていることから、インジェクタに対するデポジット評価の信頼性が高まりつつある。そこで、インジェクタ開発面よりインジェクタを同条件で横並び評価し、短期間に比較できるツールの要望が高まっている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本来、インジェクタを横並び評価するには、インジェクタ以外のデポジット生成要因が同環境とならなければいけないが、実機で比較を行った場合には、燃焼状態や冷却状態の差から同環境になるとは言えない。
【０００６】本発明は、上記問題に着目してなされたものであって、インジェクタデポジットを横並び評価し且つ、その評価を短期間に行うことができるインジェクタデポジットの評価方法及び評価装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】ガソリン燃料を噴射するインジェクタでは、その噴孔部にインジェクタデポジットが生成され堆積するが、本発明者らはデポジット生成のメカニズムを以下の通り解析した。インジェクタデポジットの生成メカニズムを図６を参照して説明する。つまり、図６（ａ）のように、インジェクタから噴射されたガソリンは、インジェクタ噴孔部に付着し次第に酸化される。或いは、車両が長時間放置されるなどして燃料タンク内でガソリンが酸化した場合には、その酸化したガソリンがインジェクタから噴射されてインジェクタ噴孔部に付着する。その後、図６（ｂ）のように、酸化したガソリンに排ガス成分であるＮＯｘやＳＯｘ等の成分が付着し、更に加熱されると重合する。そして、図６（ｃ）の通り、インジェクタによるガソリン噴射では洗い流せないデポジットが生成される。
【０００８】請求項１に記載のインジェクタデポジットの評価方法では、上記解析したデポジット生成のメカニズムに基づいてデポジット評価を行うこととし、該評価方法は、・インジェクタの噴孔部から密閉容器内にガソリンを噴射する行程と、・ガソリンを酸化する行程と、・前記密閉容器内に排ガス成分を導入する行程と、・インジェクタの噴孔部を加熱する行程と、からなる。これにより、上記メカニズム（図６）に則したデポジット生成が再現できる。この場合、インジェクタ以外のデポジット生成要因を同環境に合わせることで、インジェクタの横並び評価が可能となる。また、ガソリンの酸化、排ガス成分の導入といった行程を行い、濃縮された酸化ガソリンや排ガス成分を主原料としてインジェクタデポジットが生成されるので、エンジンや実車を使った従来の評価手法に比べ、デポジット生成までの所要時間が短縮できる。それ故、短期間にデポジット評価を行い、ひいてはコスト節減を図ることができる。
【０００９】請求項２に記載の発明では、インジェクタによる噴射ガソリンとして、予め酸化したガソリンを使用するので、インジェクタデポジットを効率的に生成することができる。
【００１０】また、デポジット生成のより一層の効率化を図る上で、請求項３に記載したように、排ガス成分としてＮＯｘガス又はＳＯｘガスを用い、同ガスを密閉容器内に導入するのが望ましい。また、請求項４に記載したように、排ガス成分としてエンジン燃焼後の排出ガスを用い、同ガスを密閉容器内に導入してもよい。
【００１１】請求項５に記載の発明では、インジェクタ噴孔部の加熱の後、密閉容器内を換気し、インジェクタ噴孔部を常温冷却するので、インジェクタデポジットの物理的変形が再現できる。つまり、ガソリン噴射後の密閉容器内を、エンジンの運転停止後における、いわゆるデッドソーク状態（高温状態）とし、その後のエンジン冷却期間でのデポジット生成を再現する。この場合、エンジン又は実車での評価手法とほぼ同等の過程でデポジット評価を行うことができる。
【００１２】また、請求項６に記載したように、ガソリン噴射、排ガス成分導入、加熱、換気及び冷却の一連の行程を１サイクルとし、そのサイクルを繰り返し実施することで、実機搭載時における連続運転を想定しつつ、その運転分に相当するデポジット評価試験を実施することができる。
【００１３】ところで、ガソリン燃料をエンジン気筒内に直接噴射する、いわゆる直噴式エンジンに採用されるインジェクタは、高圧状態のエンジン気筒内に対し高圧に維持されたガソリンを噴射する。この場合、デポジット生成の環境条件がポート噴射式エンジンとは異なる。つまり、ポート噴射式エンジンの場合、エンジンの運転停止後のデッドソーク状態で大部分のインジェクタデポジットが生成されるのに対し、直噴式エンジンの場合には、インジェクタ噴孔部が高温且つ高圧の状態で維持されるため、デッドソーク時よりもエンジン運転時の方がデポジット生成量が多い。
【００１４】それ故、インジェクタデポジットの評価に際し、請求項７に記載したように、密閉容器内を排ガス成分雰囲気で高圧且つ高温の状態とし、その密閉容器内にインジェクタによるガソリン噴射を繰り返し行う。この場合、直噴式エンジンの筒内環境を密閉容器で再現しつつ、インジェクタデポジットが生成され、適正な評価を行うことができる。
【００１５】請求項８に記載の発明では、インジェクタデポジットの生成にかかる環境要因、ガソリン燃料の成分要因、インジェクタ噴孔部の形状要因のうち、少なくとも一つの要因を変更し評価を行う。この場合、本発明ではインジェクタデポジット生成の各種要因が個々に且つ任意に変更可能であるため、実機評価と同等の環境を作り出せるのは勿論のこと、実機環境以上のデポジット生成環境（より一層デポジットが生成され易い環境）を作り、その環境下でのデポジット評価を行うことが可能となる。
【００１６】一方、インジェクタデポジットの評価装置として、請求項９に記載の発明では、・ガソリン燃料を酸化させる酸化装置と、・インジェクタが固定され、そのインジェクタの先端からガソリンが噴射される密閉容器と、・該密閉容器内に排ガス成分を導入する排ガス成分導入装置と、・インジェクタの噴孔部を加熱する加熱装置と、を備える。これにより、上記メカニズム（図６）に則したデポジット生成が再現できる。この場合、上述した酸化装置、密閉容器、排ガス成分導入装置及び加熱装置により、インジェクタ以外のデポジット生成要因を同環境に合わせることで、インジェクタの横並び評価が可能となる。また、ガソリンの酸化、排ガス成分の導入により、濃縮された酸化ガソリンや排ガス成分を主原料としてインジェクタデポジットが生成されるので、エンジンや実車を使った従来の評価手法に比べ、デポジット生成までの所要時間が短縮できる。それ故、短期間にデポジット評価を行い、ひいてはコスト節減を図ることができる。
【００１７】請求項１０に記載の発明では、前記酸化装置は、インジェクタによる噴射ガソリンを、噴射前に予め酸化するので、インジェクタデポジットを効率的に生成することができる。
【００１８】また、デポジット生成のより一層の効率化を図る上で、請求項１１に記載したように、前記排ガス成分導入装置は、排ガス成分としてのＮＯｘガス又はＳＯｘガスを密閉容器内に導入するのが望ましい。また、請求項１２に記載したように、排ガス成分としてのエンジン燃焼後の排出ガスを密閉容器内に導入してもよい。
【００１９】請求項１３に記載の発明では、前記加熱装置によるインジェクタ噴孔部の加熱の後、密閉容器内を換気すると共に、加熱装置による加熱を停止してインジェクタ噴孔部を常温冷却するので、デポジットの物理的変形が再現できる。この場合、エンジン又は実車での評価手法とほぼ同等の過程でデポジット評価を行うことができる。
【００２０】更に、直噴式エンジンに採用されるインジェクタの場合、請求項１４に記載したように、排ガス成分導入装置及び加熱装置の作動により密閉容器内を排ガス成分雰囲気で高圧且つ高温の状態とし、その密閉容器内にインジェクタによるガソリン噴射を繰り返し行う。この場合、直噴式エンジンの筒内環境を密閉容器で再現しつつインジェクタデポジットを生成させることで、適正な評価を行うことができる。
【００２１】請求項１５に記載の発明では、前記密閉容器に複数のインジェクタを並設したので、複数のインジェクタについて同時にインジェクタデポジットの評価を行うことができる。またこの場合、請求項１６に記載したように、密閉容器内には、隣り合うインジェクタの間を仕切るための仕切り板を設けることで、インジェクタの噴孔部に他のインジェクタによる噴射ガソリンが付着する、或いは他のインジェクタの噴射ガソリンにより噴孔部が洗浄されるといったことがなくなる。
【００２２】
【発明の実施の形態】以下、この発明を具体化した実施の形態を図面に従って説明する。
（第１の実施の形態）本実施の形態では、自動車用エンジンの吸気ポートにガソリン燃料を噴射供給する電磁駆動式のインジェクタを評価対象とし、そのインジェクタの噴孔部に生成されるインジェクタデポジットを評価するための装置及び方法を詳細に説明する。
【００２３】図１は、デポジット評価装置の概要を示す構成図である。図１において、インジェクタ１は固定用ステー２に固定されており、インジェクタ先端部は固定用ステー２に設けられた孔部３に挿入されている。固定用ステー２は、有底箱形の容器４を密閉状態で蓋するようにして該容器４上に配設されている。本実施の形態では、固定用ステー２と容器４とにより密閉容器が構成される。
【００２４】ここで、インジェクタ１の構成を図２を用いて簡単に説明する。インジェクタ先端部に設けられたバルブボディ２１には、軸方向に延びる摺動孔２２が形成され、その摺動孔２２内にニードル弁２３が摺動可能に収容されている。バルブボディ２１の図の下端面には噴孔プレート２４が配設されている。噴孔プレート２４には複数の噴射孔２４ａが形成されており、この噴射孔２４ａから略円錐状の燃料噴霧が噴出される。また、噴孔プレート２４には、インジェクタ先端温度を計測するための熱電対２５が設けられている。
【００２５】ケーシング２６内に収容された電磁アクチュエータ２７は、大別してコア（アーマチュア）２８、ステータ２９及びコイル３０から構成されている。コア２８は、ニードル弁２３に一体移動可能に連結され、リターンスプリング３１によって常にニードル弁２３の閉弁側（図２の下側）に付勢されている。筒状の磁性体からなるステータ２９は、コア２８と同軸上に配設され、ケーシング２６の端部によりカシメ固定されている。ステータ２９内には円管状の筒体３２が配設されている。筒体３２の上流部には燃料流入口３３が形成され、同流入口３３にはフィルタ３４が配設されている。
【００２６】そして、信号入力端子３５の入力信号に基づき、コイル３０が通電されると、リターンスプリング３１の付勢力に抗してニードル弁２３が開弁位置に移動し、燃料流入口３３、フィルタ３４、筒体３２、コア２８、摺動孔２２を経由して導かれた燃料が噴孔プレート２４の噴射孔２４ａから噴射される。
【００２７】図１の説明に戻る。インジェクタ１へのガソリン供給系としては、酸素雰囲気加圧装置５と燃料フィードポンプ６とが設けられている。酸素雰囲気加圧装置５は、内部に貯留したガソリン燃料を酸化させるための装置であり、酸素ボンベ７からの酸素供給を受けてガソリンを酸化させる。このとき、加圧状態でガソリンを酸化させることで、ガソリン中のオレフィンやアロマティックといった成分の酸化が促進される。
【００２８】また、燃料フィードポンプ６は、酸素雰囲気加圧装置５から供給される１００％酸素雰囲気の酸化ガソリンをエアで加圧し、その酸化ガソリンをインジェクタ１に供給する。このとき、インジェクタ駆動回路８からの制御信号を受けてインジェクタ１がオンすると、酸化ガソリンがインジェクタ１の先端部（図２の噴孔プレート２４）から容器４内に噴射される。
【００２９】容器４は、底部全体がパネルヒータ９の上に設置されており、ヒータ制御回路１０によりパネルヒータ９がオンされることで、容器４内のガスが加熱される。より具体的には、ヒータ制御回路１０は、インジェクタ先端部に設けられた熱電対２５（図２参照）によりインジェクタ先端温度を計測し、その計測温度に応じてパネルヒータ９をオン又はオフする。
【００３０】容器４には、ＮＯｘ供給用配管１１を介してＮＯｘボンベ１２が接続されており、容器４内にはＮＯｘボンベ１２より所定濃度のＮＯｘガスが供給される。ＮＯｘ供給用配管１１には、容器４とＮＯｘボンベ１２との間を連通又は遮断するための開閉弁１３が設けられている。また、容器４には、エア配管１４より容器内換気用のパージエアが供給されるようになっており、このエア配管１４には開閉弁１５が設けられている。
【００３１】容器４内に溜まったガソリンは、ガソリン回収用配管１６を介して排出ガソリン処理装置１７に回収される。排出ガソリン処理装置１７について図示は省略するが、同処理装置１７は、排出ガソリンからＮＯｘを分離させ清浄化を行う周知のサイクロン式セパレータと、該セパレータで排出ガソリンから分離されたＮＯｘガスをアルカリ溶液で中和させるＮＯｘ中和装置とからなる。ガソリン回収用配管１６には、容器４と排出ガソリン処理装置１７との間を連通又は遮断するための開閉弁１８が設けられている。
【００３２】ＮＯｘ供給用配管１１、エア配管１４及びガソリン回収用配管１６に各々設けられた開閉弁１３，１５，１８は、バルブ制御回路１９により開閉制御される。但し、開閉弁１３，１５，１８を手動操作により開放又は閉鎖するようにしてもよい。また、同バルブ制御回路１９は、開閉弁１３，１５，１８の開放又は閉鎖の時期に合わせて、ヒータ制御回路１０に対してヒータオン又はオフの信号を出力する。
【００３３】次に、インジェクタデポジットの評価手順を図３のタイムチャートを参照しながら説明する。図３のタイムチャートは、インジェクタ１の駆動、ＮＯｘ供給用配管１１の開閉、ガソリン回収用配管１６の開閉、エア配管１４の開閉、パネルヒータ９のオン／オフ、インジェクタ先端温度についてそれぞれの動作並びに推移を示す。また、図３では、ｔ１〜ｔ２の期間がガソリン噴射行程を示し、ｔ２〜ｔ３の期間がインジェクタ先端部の加熱行程を示し、ｔ３〜ｔ４の期間が換気・冷却行程を示す。以下、詳細に説明する。
【００３４】先ず図のｔ１以前には、酸素雰囲気加圧装置５で酸化されたガソリンを燃料フィードポンプ６に給送し、インジェクタ１によるガソリン噴射開始の準備を整える。
【００３５】ｔ１〜ｔ２の期間では、酸化されたガソリンを燃料フィードポンプ６でエア加圧し、そのガソリンをインジェクタ１に供給する。そして、インジェクタ１のコイル通電に伴い、常温で放置した容器４内に酸化ガソリンを噴射させる。このとき、ＮＯｘ供給用配管１１、ガソリン回収用配管１６及びエア配管１４は何れも閉鎖の状態にあり、パネルヒータ９はオフしている。そして、次行程の準備を行った後、ｔ２に至る。
【００３６】ｔ１〜ｔ２期間の行程では、車両走行時におけるエンジン運転期間が再現され、インジェクタ１のガソリン噴射により、インジェクタ噴孔部へのガソリン供給と、インジェクタデポジットの洗浄とが同時に行われる。
【００３７】ｔ２以降、開閉弁１３，１８を開放してＮＯｘ供給用配管１１及びガソリン回収用配管１６を連通すると共に、パネルヒータ９をオンする。これにより、ＮＯｘ供給用配管１１を介してＮＯｘガスが容器４内に供給される。また、容器４の底部に残留するガソリンがガソリン回収用配管１６を介して排除される。容器４内の温度はパネルヒータ９の加熱動作により上昇し、それに伴いインジェクタ先端温度が上昇する。その後、インジェクタ先端温度が所定の目標温度に達すると、インジェクタ先端温度が目標温度で保持されるよう、熱電対２５の計測結果に基づきパネルヒータ９への通電をオン／オフする。
【００３８】ｔ２〜ｔ３の期間では、車両走行後のデッドソーク状態（高温状態）が再現され、酸化ガソリンとＮＯｘガスとが反応して重合する。これにより、インジェクタデポジットが硬化する。なお、ｔ２〜ｔ３でのインジェクタ先端部の目標温度は、インジェクタ１が装着されるエンジンと同環境の温度であるのが望ましく、デッドソーク時のエンジン冷却水の温度に合わせた温度とする。
【００３９】その後、ｔ３〜ｔ４の期間では、開閉弁１３，１８を閉鎖してＮＯｘ供給用配管１１及びガソリン回収用配管１６を遮断すると共に、開閉弁１５を開放してエア配管１４を連通する。これにより、容器４内の換気と、インジェクタ噴孔部の常温冷却とが行われる。このｔ３〜ｔ４の期間では、インジェクタデポジットの物理的変形が再現される。
【００４０】インジェクタ１の常温冷却後（ｔ４以後）、インジェクタ１によるガソリン噴射を再開する。すなわち、ｔ１〜ｔ４での一連の行程を１サイクルとし、このサイクルを繰り返し実行する。
【００４１】図４は、本評価装置で生成したインジェクタデポジットと、市場流通しているエンジンのインジェクタデポジットとについて、赤外吸光分析法により成分分析した結果を示す。なお、図中、実線は本装置の試験結果を示し、点線は比較対象としての市場品の試験結果を示す。
【００４２】図４によれば、両者の試験結果に関し、インジェクタデポジットの主成分である、ＯＨ、Ｃ−Ｈ、Ｃ−Ｏ、ニトロ基（−ＮＯ2 ）、硝酸塩（−ＮＯ3 ）のピークがほぼ一致し、各サンプルの成分が一致することが分かる。つまり、本評価装置により、実機でのインジェクタデポジットが再現できることが確認できる。
【００４３】以上詳述した本実施の形態によれば、以下に示す効果が得られる。ガソリンの酸化、ＮＯｘガス（排ガス成分）の導入といった行程を行い、濃縮された酸化ガソリンやＮＯｘガスを主原料としてインジェクタデポジットが生成されるので、エンジンや実車を使った従来の評価手法に比べ、デポジット生成までの所要時間が短縮できる。それ故、短期間にデポジット評価を行い、ひいてはコスト節減を図ることができる。特にこの場合、インジェクタ１による噴射ガソリンとして、予め酸化したガソリンを使用し且つ、排ガス成分としてＮＯｘガスを用いるので、インジェクタデポジットを効率的に生成することができる。
【００４４】因みに、例えば、実車走行を想定したインジェクタデポジット評価において、従来の評価手法と比べて本実施の形態の評価手法では所要時間を約１／２０程度にまで短縮できる。
【００４５】インジェクタ以外のデポジット生成要因を同環境に合わせることで、インジェクタの横並び評価が可能となる。この場合、実車やエンジンの評価試験では困難であったインジェクタデポジットにかかる因子の影響度をそれぞれ分離測定することができる。つまり、上記評価手法によれば、インジェクタデポジット生成の各種要因が個々に且つ任意に変更可能であり、インジェクタデポジット生成にかかる環境要因、ガソリン燃料の成分要因、インジェクタ噴孔部の形状要因のうち、少なくとも一つの要因を変更し評価を行うことで、実機評価と同等の環境を作り出せるのは勿論のこと、実機環境以上のデポジット生成環境（より一層デポジットが生成され易い環境）を作り、その環境下でのデポジット評価を行うことが可能となる。
【００４６】ここでより具体的には、インジェクタデポジット生成にかかる環境要因としては、燃料フィード圧（噴射速度）、インジェクタ噴孔部のＮＯｘ濃度、インジェクタ先端温度等を含み、ガソリン燃料の成分要因としては、ガソリン組成、ガソリン添加剤、ガソリン温度等を含み、インジェクタ噴孔部の形状要因としては、噴孔部の形状、噴孔部の表面状態（粗さ、表面処理）等を含む。そして、これら各要因のうち、少なくとも一要因を変更することで、その要因に対するインジェクタデポジットの影響度を測り知ることができる。
【００４７】なお例えば、通常の実車状態（エンジン環境）よりもＮＯｘ濃度を濃くすること、或いは通常の実車状態よりもガソリンの酸化度合を増やすことで、インジェクタデポジットの量が増加する。また、市販ガソリン（レギュラーガソリン）の代わりに、オレフィン、アロマティックを多量に含む燃料を用いることで、インジェクタデポジットの量が増加する。このように、各種要因を変更することにより、インジェクタデポジット成分を再現したまま、デポジット評価のより一層の時間短縮が可能となる。
【００４８】本評価装置では、インジェクタ個々の流量特性の違いが適正に再現できる。かかる場合、インジェクタ開発段階での横並び評価が可能となる。また、エンジンへのインジェクタ組み付け以前にインジェクタの横並び評価が可能となるため、評価試験の作業性を大いに向上させることができる。
【００４９】（第２の実施の形態）第２の実施の形態では、筒内直噴式エンジンに採用されるインジェクタについて、その噴孔部に形成されるインジェクタデポジットの評価手法を説明する。以下、第１の実施の形態との相異点を中心に説明する。
【００５０】図５は、本実施の形態におけるインジェクタデポジットの評価装置を示す構成図である。図５において、密閉容器４１には、複数個（図では３個）のインジェクタ４２が固定され、そのインジェクタ先端部が密閉容器４１内に突出している。隣り合うインジェクタ４２の間には、仕切り板４３が設けられている。この仕切り板４３は、インジェクタ噴孔部に他のインジェクタによる噴射ガソリンが付着する、或いは他のインジェクタの噴射ガソリンにより噴孔部が洗浄されるといった不都合を解消する役割を持つ。
【００５１】密閉容器４１には、ＮＯｘ供給用配管４４を介してＮＯｘボンベ４５が接続されており、密閉容器４１内にはＮＯｘボンベ４５より所定濃度のＮＯｘガスが供給される。なお、ＮＯｘ供給用配管４４には、密閉容器４１とＮＯｘボンベ４５との間を連通又は遮断するための開閉弁が設けられるが、ここではその図示を省略している。この場合、密閉容器４１でエンジン気筒を再現するべく、ＮＯｘガスの供給により密閉容器４１内が例えば０．８ＭＰａ程度に加圧される。
【００５２】また、加圧状態の密閉容器４１内にガソリン噴射を行うべく、インジェクタ４２には燃料タンク４６から例えば１２ＭＰａ程度の高圧ガソリンが供給される。この燃料タンク４６に貯留されるガソリンは、第１の実施の形態と同様、酸素雰囲気で酸化されたガソリンである。密閉容器４１の底部には、密閉容器４１内を加熱するためのパネルヒータ４７が設けられ、このパネルヒータ４７は図示しないヒータ制御回路にてオン／オフ制御される（図１と同様）。密閉容器４１内の残留ガソリンの回収も前記図１と同様の装置で行われる。
【００５３】次に、インジェクタデポジットの評価手順を説明する。インジェクタ４２によるガソリン噴射に際し、ＮＯｘボンベ４５からのＮＯｘガス供給並びにパネルヒータ４７のオン動作により密閉容器４１内を高圧且つ高温の状態とし、その密閉容器４１内にインジェクタ４２により、図示しない酸素雰囲気加圧装置で酸化された酸化ガソリンを繰り返し噴射する。
【００５４】このガソリン噴射により直噴式エンジンの運転が再現され、インジェクタ噴孔部にデポジットが生成される。こうした直噴式エンジンの場合、デポジット生成の環境条件がポート噴射式エンジンとは異なり、エンジン運転時にインジェクタ噴孔部が高温且つ高圧の状態で維持されるため、デポジット生成が速く、デッドソーク時よりもエンジン運転時の方がデポジット生成量が断然多い。それ故、換気・冷却といった行程（デッドソークを想定した行程）が必要なく、上記ガソリン噴射の行程だけで所望とするインジェクタデポジットが生成される。なお、インジェクタデポジット生成のための所要時間は３時間程度である。
【００５５】以上第２の実施の形態によれば、直噴式エンジンの筒内環境を密閉容器４１で再現しつつインジェクタデポジットを生成させることで、第１の実施の形態と同様にインジェクタデポジットを適正に評価することができる。また、直噴式エンジンでは、換気・冷却の行程が省略できるため、第１の実施の形態（ポート噴射式エンジン）と比べて大幅な時間短縮が実現できる。
【００５６】密閉容器４１に複数のインジェクタ４２を並設したので、複数のインジェクタ４２について同時にインジェクタデポジットの評価を行うことができる。更に、密閉容器４１内には仕切り板４３を設けたので、インジェクタ噴孔部に他のインジェクタによる噴射ガソリンが付着する、或いは他のインジェクタの噴射ガソリンにより噴孔部が洗浄されるといった不都合が解消される。
【００５７】なお本発明は、上記以外に次の形態にて具体化できる。上記実施の形態では、酸素雰囲気加圧装置でガソリンを予め酸化しておき、その酸化したガソリンをインジェクタから噴射したが、本発明はこれに限らず、インジェクタによるガソリン噴射後にガソリン酸化行程を設けてもよい。より具体的には、密閉容器内に酸素ボンベから酸素を供給できる構成を付加する。
【００５８】上記第１の実施の形態では、ガソリン噴射後にＮＯｘガス供給を行ったが、この順序を逆にしてもよい。つまり、密閉容器内をＮＯｘガス雰囲気とし、その状態でガソリン噴射を行うこととしてもよい。
【００５９】上記各実施の形態では、排ガス成分としてＮＯｘガスを用い、このＮＯｘガスを密閉容器内に供給したが、このＮＯｘガスの代わりに、ＮＯガス、ＮＯ2 ガス、ＳＯｘガス（ＳＯ2 ）を用いてもよい。また、エンジン燃焼後の排出ガスそのものを供給してもよい。但し、エンジン排出ガスを用いる場合、ＮＯｘガスやＳＯｘガスといった濃縮成分を用いる場合に比べて評価の所要時間が増える。
【００６０】第１の実施の形態の評価装置において、第２の実施の形態の如く、複数のインジェクタを密閉容器に併設する構成としてもよい。但しこの場合、各インジェクタにおけるデポジット評価のサイクルを合致させ、各インジェクタ同時に、ガソリン噴射行程、排ガス成分導入行程、加熱行程、換気・冷却行程を行わせることとする。
【００６１】上記各実施の形態では、パネルヒータを使ってインジェクタ先端部を昇温させたが、ＮＯｘ供給用配管にヒータを付設し、この配管を通じて、密閉容器内に供給されるＮＯｘガスを直接加熱する構成としてもよい。また、上記実施の形態では、ＮＯｘ供給用配管１１及びエア配管１４に設けた開閉弁１３，１５を各々二方弁で構成したが、これを三方弁に変更してもよい。
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| 【出願人】 |
【識別番号】０００００４６９５
【氏名又は名称】株式会社日本自動車部品総合研究所
【識別番号】０００００３２０７
【氏名又は名称】トヨタ自動車株式会社
【識別番号】０００００４２６０
【氏名又は名称】株式会社デンソー
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| 【出願日】 |
平成１１年８月２５日（１９９９．８．２５） |
| 【代理人】 |
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| 【公開番号】 |
特開２００１−６５４３２（Ｐ２００１−６５４３２Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１３年３月１６日（２００１．３．１６） |
| 【出願番号】 |
特願平１１−２３８７２０ |
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