JP3975337B2 - Flow rate adjusting device and flow rate adjusting method for fluid injection valve - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、流体噴射弁の流量調整装置および流量調整方法に関し、特に内燃機関(以下、内燃機関」をエンジンという)に燃料を噴射する燃料噴射弁の流量調整装置および流量調整方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
車両に搭載するエンジンの燃料噴射弁として、弁ボディの噴孔上流側に形成した弁座からノズルニードルの当接部が離座または弁座に当接部が着座することにより、噴孔から流体を噴射または遮断するものが知られている。
【0003】
このような燃料噴射弁においては、一般に、ノズルニードルのリフト量を調整可能なリフト量調整手段を備えており、燃料噴射弁の組付け時に上記のリフト量調整手段を調整することにより、エンジンの仕様に応じたノズルニードルのリフト量の調整が行われ、燃料噴射弁の流量が調整されている。リフト量調整手段としては、例えば圧入材を被圧入材に圧入してなる圧入連結部材を有するリフト量調整手段が知られている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、従来の燃料噴射弁の流量調整方法としては、燃料噴射弁の静的流量(規定圧力下でノズルニードルを最大リフト位置に保持したときに単位時間当たりに噴射される量)をノズルニードルのリフト量に換算し、上記リフト量が所定の規格内に収まるように、圧入材としての固定鉄心を被圧入材としての燃料コネクタ部とは別体に形成し、燃料コネクタ部に対して軸方向に固定鉄心を圧入することにより燃料噴射弁の噴射量調整を行っている。この場合、例えば荒圧入、リハーサル圧入および精密圧入と多段階に圧入工程を分けて圧入位置を調整し、ニードルバルブを目標リフト量に調整する方法が考えられる。
【0005】
ところが、上記の方法では、圧入荷重に対する設備とワークとの圧入方向への変形量を固定値としていたのでは、多段圧入時の圧入荷重にばらつきが生じ、精密圧入後の精度が悪化するという問題があった。以下、従来の流量調整方法の問題について詳細に説明する。
(1) 固定鉄心を燃料コネクタ部に荒圧入、リハーサル圧入および精密圧入と多段階に圧入する方法では、リハーサル圧入および精密圧入の条件を同一にし、リハーサル圧入により精密圧入時のリハーサルを実施して精密圧入における事前補正を実施することが考えられる。ところが、実際問題として圧入の設備条件を合わせたとしても、部品精度を合わせて管理することは極めて困難であり、コスト高に繋がる。したがって、実際に部品のできばえ等によるばらつきは避けられないため、精密圧入時とリハーサル圧入時とで圧入荷重に差が生じると、その分だけ精密圧入後の調整精度が悪化する。
(2) 多段階に圧入、リフト測定、圧入と繰り返すと、圧入時に静止摩擦と動摩擦とを繰り返すこととなり、静止摩擦から動摩擦に移行するエネルギ以下(設備側移動量に対してワーク側移動量が追従しない領域)では、設備的に圧入量を送ることは可能であるが、しかし、実際には固定鉄心は移動していないため、固定鉄心の移動量を制御することは困難である。したがって、多段階に圧入する方法では、再圧入等の微少な調整には不向きである。
【0006】
(3) 燃料噴射弁の流量調整値をニードルバルブのリフト量に換算するためにはリフト量と流量の相関が必要となる。そもそも、燃料噴射弁の静的流量を構成する要素に噴孔流量とシート流量とがあり、シート流量を構成する要素にリフト量が挙げられる。そして、リフト量で静的流量を調整する場合、噴孔流量の下でリフト量と流量の相関が必要であり、その相関にはデータの信頼性が絡むために所定の管理幅(信頼区間)が必要となり、リフト量における管理値は製品特性上の許容値以上に厳しく管理しなければならないという問題がある。
【0007】
本発明は、このような問題を解決するためになされたものであり、容易に調整可能で、調整精度を向上する流体噴射弁の流量調整装置および流量調整方法を提供することを目的とする。
本発明の他の目的は、調整時間を短縮することが可能な流体噴射弁の流量調整装置および流量調整方法を提供することにある。
本発明のさらに他の目的は、部品精度のばらつきによる影響を防止する流体噴射弁の流量調整装置および流量調整方法を提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項1記載の流体噴射弁の流量調整装置によると、補正量設定手段により、圧入荷重に対する圧入連結部材の圧入方向への変形量または歪み量の計測値または計算値と、圧入手段の圧入材との当接部における圧入荷重に対する圧入方向への変位量の計測値または計算値から圧入材の移動目標値を補正し設定する。また、制御手段により、流体供給手段内を通過する流体の流量、荷重検知手段および移動量検知手段の出力信号、ならびに補正量設定手段の設定する補正量に応じて圧入材の被圧入材に対する圧入量を調整する。このため、圧入の操作量は誤差要素を考慮した移動目標値に設定されるので、圧入荷重を印加したことによる変形誤差を除いた圧入量が得られる。したがって、圧入工程の後で部材が変形誤差の分だけ弾性復元し、圧入工程中の弾性変形による製造誤差を生じることがなく、精度のよい調整を行うことができる。さらに、静的流量を測定しながら圧入材の圧入量を調整するため、弁部材のリフト量への製品要求を換算させる必要がなく、容易に調整可能であり、調整精度を向上するとともに、調整時間を短縮することができる。
【0009】
また、静的流量を測定しながら圧入材の圧入量を調整することにより、静的流量と弁部材のリフト量とを複合させることが可能となり、製造上の許容値で管理できるようになるため、管理が容易になり部品精度のばらつきによる影響を防止することができる。
【0010】
本発明の請求項2記載の流体噴射弁の流量調整装置によると、制御手段は第1の圧入工程および第2の圧入工程に分けて圧入手段を操作し、補正量設定手段は、第1の圧入工程における圧入時の圧入荷重から第2の圧入工程における圧入時の荷重を予測し、圧入材の移動目標値を補正する。したがって、第1の圧入工程の結果を第2の圧入工程に反映することができ、高精度な圧入精度が得られ、調整精度の向上を図ることができる。
【0011】
本発明の請求項3記載の流体噴射弁の流量調整装置によると、制御手段は連続的に圧入手段を操作し、補正量設定手段は、圧入部が静止摩擦から動摩擦に移行した状態の圧入荷重から圧入材の移動目標値を補正する。したがって、微調整可能な連続圧入を実施することにより動摩擦域で調整可能となり、圧入部の静止摩擦力と動摩擦力との変動等による誤差が生じることがなく、極めて高精度の圧入調整を行うことができる。
【0012】
本発明の請求項4記載の流体噴射弁の流量調整方法によると、圧入連結部材内に流体を供給する流体供給手段に流体を圧送し、圧入荷重に対する圧入連結部材の圧入方向への変形量または歪み量の計測値または計算値と、圧入材を被圧入材に向けて押圧する圧入手段の圧入材との当接部における圧入荷重に対する圧入方向への変位量の計測値または計算値とから圧入材の移動目標値を補正し設定し、流体供給手段内を通過する流体の流量、圧入材の被圧入材に対する圧入荷重またはその反力、基準位置に対する圧入材の圧入方向への移動量、ならびに圧入材の移動目標値の補正量に応じて圧入材の被圧入材に対する圧入量を調整する。このため、圧入の操作量は誤差要素を考慮した移動目標値に設定されるので、圧入荷重を印加したことによる変形誤差を除いた圧入量が得られる。したがって、圧入工程の後で部材が変形誤差の分だけ弾性復元し、圧入工程中の弾性変形による製造誤差を生じることがなく、精度のよい調整を行うことができる。さらに、静的流量を測定しながら圧入材の圧入量を調整するため、弁部材のリフト量への製品要求を換算させる必要がなく、容易に調整可能であり、調整精度を向上するとともに、調整時間を短縮することができる。
【0013】
また、静的流量を測定しながら圧入材の圧入量を調整することにより、静的流量と弁部材のリフト量とを複合させることが可能となり、製造上の許容値で管理できるようになるため、管理が容易になり部品精度のばらつきによる影響を防止することができる。
【0014】
本発明の請求項5記載の流体噴射弁の流量調整方法によると、第1の圧入工程および第2の圧入工程に分けて圧入手段を操作し、第1の圧入工程における圧入時の圧入荷重から第2の圧入工程における圧入時の荷重を予測し、圧入材の移動目標値を補正する。したがって、第1の圧入工程の結果を第2の圧入工程に反映することができ、高精度な圧入精度が得られ、調整精度の向上を図ることができる。
【0015】
本発明の請求項6記載の流体噴射弁の流量調整方法によると、圧入部が静止摩擦から動摩擦に移行した状態の圧入荷重から圧入材の移動目標値を補正する。したがって、微調整可能な連続圧入を実施することにより動摩擦域で調整可能となり、圧入部の静止摩擦力と動摩擦力との変動等による誤差が生じることがなく、極めて高精度の圧入調整を行うことができる。
【0017】
本発明の請求項7記載の流体噴射弁の流量調整方法によると、第一圧入工程、第二圧入工程および第三圧入工程において、圧入荷重の安定値が計測される。これにより、圧入材が被圧入材に対し確実に移動していることを確認可能となる。また、第二圧入工程の後の加圧リフト量および無加圧リフト量を求めることにより、圧入荷重の有無による流体噴射弁の弾性変形にともなって生じるリフト量の誤差を含めて最終リフト量とするための目標移動量が計算される。そのため、圧入荷重がない無加圧状態における弁部材の最終リフト量を目標として、圧入材を圧入することができる。また、第二圧入工程における圧入材の移動量、計算リフト量、加圧リフト量、無加圧リフト量および最終リフト量から、最終リフト量とするための目標移動量を算出することにより、第三圧入工程における圧入材の移動量が低減される。そのため、第三圧入工程における圧入材の被圧入材への圧入移動量は圧入の総量に比較して小さくなり、圧入荷重の変化が低減される。したがって、流体噴射弁の流量を容易に調整可能であり、調整精度を向上することができる。
【0018】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
本発明をガソリンエンジン用燃料供給装置の燃料噴射弁に適用した第1実施例を図1〜図7に示す。
図2に示すように、流体噴射弁としての燃料噴射弁1の燃料コネクタ部21内に、弁ボディ29、弁部材としてのノズルニードル36、可動鉄心25、固定鉄心26、アジャスティングパイプ41、スプリング24およびフィルタ11が収容されている。
【0019】
燃料コネクタ部21は磁性部と非磁性部からなるパイプ材であり、例えば複合磁性材で形成されている。燃料コネクタ部21の一部を加熱して非磁性化することにより、図2において下方の燃料噴射側から磁性筒部21c、非磁性筒部21b、磁性筒部21aをこの順で形成している。非磁性筒部21bと磁性筒部21cとの境界近傍に可動鉄心25が収納されている。燃料コネクタ部21の内部空間は可動鉄心収納孔を構成している。磁性筒部21cの燃料噴射側に弁ボディ29および噴孔プレート28が収納されている。燃料コネクタ部21の図2において上方の燃料上流側に燃料中の異物を除去するフィルタ11が取付けられている。
【0020】
筒状の弁ボディ29は磁性筒部21cに圧入されており、磁性筒部21cの内壁にレーザ溶接により固定されている。カップ状の噴孔プレート28は磁性筒部21cに圧入されており、磁性筒部21cの内壁にレーザ溶接により固定され、弁ボディ29の燃料噴射側端面に当接している。噴孔プレート28は薄板状に形成されており、中央部に図示しない複数の噴孔が形成されている。ノズルニードル36はステンレスからなる有底筒状体である。ノズルニードル36の燃料噴射側は燃料上流側に比べて小径の円柱状に形成されている。可動鉄心25は磁性ステンレス等の強磁性材料からなる段付きの筒状体である。
【0021】
固定鉄心26は、磁性ステンレス等の強磁性材料からなる円筒体である。固定鉄心26の可動鉄心25との当接面には、めっきによりクロム薄膜を形成している。固定鉄心26の内壁にアジャスティングパイプ41が圧入固定されている。スプリング24の一端は可動鉄心25に当接し、スプリング24の他端はアジャスティングパイプ41に当接している。アジャスティングパイプ41の圧入量によりスプリング24の付勢力が調整されている。圧入に替え、アジャスティングパイプ41を固定鉄心26にねじ結合する構成でもよい。
【0022】
スプール30は燃料コネクタ部21の外周に装着されており、スプール30の外周にコイル31が巻回されている。燃料コネクタ部21の外周に形成された樹脂モールド13の外壁から突出するようにコネクタ部16が設けられており、コイル31と電気的に接続しているターミナル12がコネクタ部16に埋設されている。ターミナル12は部分的に樹脂製のリブ17により覆われている。
【0023】
磁性部材23はコイル31の外周を覆っている。磁性部材18はコイル31の燃料上流側に中心角約250度の扇状にリブ17をさけるように設けられている。樹脂モールド15は磁性部材18、23の外周に形成され樹脂モールド13と結合している。ノズルニードル36、固定鉄心26、磁性筒部21a、21c、磁性部材18、23は、コイル31への通電オン中に発生する磁束が通る磁気回路を構成する。
【0024】
フィルタ11を通じて円筒部材14内に流入する燃料は、アジャスティングパイプ41の内部空間、アジャスティングパイプ41の内部空間、固定鉄心26の内部空間、アーマチュア25の内部空間、ノズルニードル36の内部通路36aを経て出口孔36bから図示しない燃料溜まり孔に導かれ、ノズルニードル36の当接部と弁ボディ29の弁座とのシート部位に到る。ノズルニードル36の当接部が弁ボディ29の弁座に着座すると燃料溜まり孔と噴孔との連通が遮断され、ノズルニードル36の当接部が弁ボディ29の弁座から離座すると燃料溜まり孔と噴孔との連通が開放される。
【0025】
上記構成の燃料噴射弁1においては、燃料コネクタ部21の内周に固定鉄心26を圧入により固定しているため、固定鉄心26の圧入量を調整することで、ノズルニードル36のリフト量(固定鉄心26と可動鉄心25との間のギャップ量)を簡単に調整できる。ここで、燃料コネクタ部21および固定鉄心26はリフト量調整手段を構成している。
【0026】
次に、燃料噴射弁1の流量調整装置のシステム構成について、図1を用いて説明する。
【0027】
流量調整装置100は、圧入材としての固定鉄心26を被圧入材としての燃料コネクタ部21に所定長さだけ圧入して圧入連結部材20を形成し、燃料噴射弁10の流量を調整する装置であって、ポンプ50と、流体供給手段51と、流量計測手段としての流量計52と、燃料コネクタ部21をクランプし保持するシリンダ111と、固定鉄心26を燃料コネクタ部21に向けて押圧する圧入手段としての加圧装置120と、圧入荷重Fに対する固定鉄心26および燃料コネクタ部21の圧入方向への変形量または歪み量の計測値または計算値S1(F)、ならびに加圧装置120の固定鉄心26との当接部における圧入荷重Fに対する圧入方向への変位量の計測値または計算値S2(F)から固定鉄心26の移動目標値を補正し設定する図示しない補正量設定手段と、固定鉄心26の燃料コネクタ部21に対する圧入荷重Fまたはその反力−Fを検知する荷重検知手段としての荷重計115と、基準位置に対する固定鉄心26の圧入方向への移動量(圧入量)を検知する移動量検知手段としてのリニアアクチュエータ116と、流量計52、荷重計115およびリニアアクチュエータ116の出力信号、ならびに上記補正量設定手段の設定する補正量を入力し、加圧装置120を操作する制御手段としてのコントローラ130とから構成される。
【0028】
流体供給手段51は、ポンプ50により燃料タンク150から圧送される流体としての試験油を燃料噴射弁10に供給するための通路を有する流体供給手段であり、ポンプ50から後述する圧入パンチ122に形成される供給口122aまで延びている。
【0029】
流量計52は、流体供給手段51に設けられ、流体供給手段51内を通過した試験油の流量を計測してコントローラ130にパルス信号として発信するものであって、ギヤポンプ式(体積式)流量計である。流量計測手段52は、試験油の流量を正確に計測できるように、流量計測手段52の出入口の圧力差を検出し、補正可能な構成となっている。
【0030】
シリンダ111は、位置の基準となる安定したテーブル119の下に設置されており、加圧装置120は上記テーブル119の上に設置されている。圧入連結部材20を製造する際は、燃料コネクタ部21をシリンダ111により保持するとともに、燃料コネクタ部21の圧入部に固定鉄心26をセットして加圧装置120により圧入する。加圧装置120は、フレーム121を介してテーブル119に立設されており、固定鉄心26に当接する圧入パンチ122と、荷重計115およびリニアアクチュエータ116を介して圧入パンチ122に当接する図示しない制御装置を有するサーボモータ123とを備える。圧入パンチ122には、流体供給手段51と、固定鉄心26および燃料コネクタ部21の内部とに連通する供給口122aが形成されている。
【0031】
加圧装置120が固定鉄心26を加圧する加圧力(圧入荷重F)を検知する荷重計115の出力は、図示しないオペアンプによって増巾された後、図示しないA/D変換器によりディジタル信号に変換されてコントローラ130に入力される。また固定鉄心26の圧入位置を計測するリニアアクチュエータ116は、サーボモータ123の底面に接触し、基準位置からの距離に比例した数のパルス信号を発信し、発信されたパルス信号は図示しないパルスカウンターでカウント(積算)され、図示しないエンコーダでコード化されてコントローラ130に入力される。
【0032】
コントローラ130は、ハードウェアとしてのマイクロコンピュータと、ソフトウェアとしてのアプリケーションプログラムとからなっている。そして、圧入荷重Fに対する固定鉄心26および燃料コネクタ部21の圧入方向への変形量または歪み量の計測値、あるいは計算値S1(F)、加圧装置120の固定鉄心26との当接部における圧入荷重Fに対する圧入方向への変位量の計測値または計算値S2(F)、圧入連結部材20の製造データ等はキーボード等の図示しない入力手段から入力され、流量調整装置100に関するデータは図示しない表示装置や図示しない印字装置に出力することができる。
【0033】
第1実施例の流量調整装置100においては、コントローラ130は、圧入荷重Fに対する補正量S1(F)、S2(F)を考慮せずに目標圧入長さ(図3に示すL1)の近傍にまで固定鉄心26を圧入するように加圧装置120を操作する荒圧入制御と、荒圧入後の目標圧入長さ(L1)までの残余の長さ分(図3に示すL2)を2段階に分け、それぞれ圧入荷重Fに対する補正量S1(F)、S2(F)を加味して圧入長を決めて圧入を行う第1の圧入工程としてのリハーサル圧入工程および第2の圧入工程としての精密圧入工程の本圧入制御とを行うようにしている。なお、コントローラ130は、上記荒圧入制御においても、圧入荷重Fに対するS1(F)、S2(F)を考慮してこれを加味して圧入制御を行うことも可能である。
【0034】
ここで、補正量S1(F)、S2(F)を加味する理由について説明する。圧入荷重によって圧入材及び被圧入材に生じる変形と、同じ圧入荷重によって圧力装置に生じる変形とは、圧入量に対する誤差許容量が小さくなると無視できなくなり、目標の精度が得られなくなる。すなわち、図4(A)および(B)に示す圧入パンチ122から圧入連結部材20に加えられた圧力荷重により圧入連結部材20が弾性変形し、その変位の圧入方向成分の加算値S1(F)(誤差要素)を含んだものがリニアアクチュエータ116によって計測されることとなる。なお、図4(A)および(B)において、aは設備側移動量を示し、bは製品側移動量を示している。
【0035】
同様に、固定鉄心26に圧入荷重Fを加えることにより、圧入荷重Fとその反力−Fによって流量調整装置100が変形する。例えば圧入パンチ122は、サーボモータ123による圧入方向への推力と、上記反力−Fによる反対方向の力とを受けて弾性変形し、フレーム121も僅かに弾性変形する。それらの変形の加算値S2(F)は固定鉄心26との当接点における圧入方向の位置ずれとなって表れ、誤差要素S2(F)を含んだものがリニアアクチュエータ116によって計測されることとなる。
【0036】
このため、上記誤差要素S1(F)、S2(F)を考慮することなく圧入操作量を目標圧入長さ(L1)そのものとして制御すれば、図5(A)および(B)に示すように、工程終了後の弾性復元により上記S1(F)、S2(F)が製造誤差となる。ここで、図5(A)は、図4(A)および(B)における設備側移動量(a)と製品側移動量(b)との関係を示しており、図5(B)は時間に対する圧入方向の荷重および移動量の変化量を示している。
【0037】
上記補正量(加算値)S1(F)、S2(F)は、実測またはコンピュータシミュレーション等の計算により定めることができ、通常の弾性変形の領域では、圧入荷重Fに対する1次関数として設定することができる。すなわち図3に示すように、圧入荷重なし時のC(調整後目標値)はAからBの移動量と流量変化から計算できる。そして、荷重あり時でのc(荷重あり時調整目標値)も各圧入時のa、bおよびcに圧入荷重に差がなければ、圧入方向の圧入荷重Fから計算できる。よって、圧入方向の変形量を予め設定しておけば、問題のないレベルで調整可能である。したがって、圧入荷重差が発生した場合のaからb1よりc1を計算し、荷重変化分を最終圧入時(精密圧入時)の補正を加えることにより、精度よく目標圧入長さに合致した圧入が行える。
【0038】
次に、上記の構成の流量調整装置100の作動について、図1および図6を用いて説明する。
(1) 図6のステップS1において、ポンプ50から流体供給手段51に圧送される試験油を圧入連結部材20に送出し、流量計52により試験油の流量を計測する。そして、図6のステップS2において、操作圧入量を目標値(目標圧入長さ)L1の90%程度の値、すなわち目標圧入長さ(L1)から所定長(L2)を引いた長さ(L1−L2)に設定し、サーボモータ123の制御装置に指令する。これが荒圧入工程である。荒圧入工程でのモータの最大回転数は、圧入距離が長く、圧入時間を稼ぐため、これ以降の本圧入工程でのモータの回転数より高く設定される。また、各圧入時における静的流量Qの値を所定値となるように圧入量を調整する。
【0039】
(2) 次に、図6のステップS3において、荒圧入後における固定鉄心26の圧入量をリニアアクチュエータ116により計測する。また、本圧入時の圧入荷重F1を荷重計115で計測する。
(3) 次に、図6のステップS4において、荒圧入後の固定鉄心26の計測した圧入長さと目標圧入長さ(L1)との差を求め、この差の所定長に圧入荷重F1に対する補正量S1(F1)、S2(F2)を加えた圧入長さで圧入操作量を決定する。次いで図6のステップS5において、リハーサル圧入工程を行う。
【0040】
(4) 次に、図6のステップS6において、リハーサル圧入工程後における固定鉄心26の圧入長をリニアアクチュエータ116により計測する。またリハーサル圧入時の圧入荷重F2を荷重計115で計測する。
(5) 次に、図6のステップS7において、リハーサル圧入工程後の固定鉄心26の計測した圧入長さと目標圧入長さ(L1)との差(L3)を求め、この差(L3)に圧入荷重F2に対する補正量S1(F2)、S2(F2)を加えた長さで圧入操作量を決定する。 次いで図6のステップS8において、精密圧入工程を行うことで終了する。
【0041】
以上が連続的な流量調整方法の流れである。第1実施例においては、流量計52からのパルス信号を入力し、そのパルス信号のパルス巾である時間を計測することで流量として計測確認し、流量計測しながらサーボモータ123に回転指令を与え、圧入パンチ122により固定鉄心26を押圧する一連の動作を多段階に並行して行っている。
【0042】
以上説明したように、第1実施例の流量調整装置100を用いて圧入を行えば、各圧入時の圧入荷重から精密圧入時の荷重を推測し移動目標値を補正する。このため、圧入の操作量は誤差要素を考慮した移動目標値に設定されるので、圧入荷重を印加したことによる変形誤差を除いた圧入量が得られる。したがって、圧入工程の後で部材が変形誤差の分だけ弾性復元し、圧入工程中の弾性変形による製造誤差を生じることがなく、精度のよい調整を行うことができる。さらに、静的流量を測定しながら固定鉄心26の圧入量を調整するため、ニードルリフト量への製品要求を換算させる必要がなく、容易に調整可能であり、調整精度を向上するとともに、調整時間を短縮することができる。
【0043】
また、静的流量を構成する要素として噴孔流量とシート流量があり、シート流量を構成する中にニードルリフト量が挙げられる。従来のように、ニードル流量で静的流量を調整する場合、噴孔流量下でニードルリフトとの相関が必要である。そして、その相関には、データの信頼性が絡むため、所定の管理幅(信頼区間)が必要である。したがって、ニードルリフト量で調整する場合、製造上のリフト管理値は、製品特性上の許容値より厳しい値となることが一般的である。一方、第1実施例においては、図7に示すように、製造上の許容値で管理できるため、部品精度のばらつきによる影響を防止することができる。
【0044】
(第2実施例)
第2実施例を図8に示す。
第2実施例においては、圧入材を被圧入材に連続的に圧入調整するものであり、流量調整装置の構成については図1に示す第1実施例と実質的に同一であるため、流量調整装置の構成についての説明を省略する。
【0045】
図5に示す第1実施例では、多段階に圧入工程を分けて圧入位置を調整し、静止摩擦と動摩擦とを繰り返すため、設備側移動量(a)に対して製品側移動量(b)が追従しない領域(スティック領域)以上に移動量を設定する必要がある。このことは、製品の変形分と設備変形分とが考えられるが、このような領域では微調整が不可能である。そこで、第2実施例においては、図8に示すように、連続的に一旦静止摩擦から動摩擦に移行したら、その状態を保ちながら圧入していき、その状態毎の荷重から移動目標値をフィードバック補正して調整することで、微小な流量調整が可能となり加工精度の向上が図れる。ここで、図8(A)は、設備側移動量(a)と製品側移動量(b)との関係を示しており、図8(B)は時間に対する圧入方向の荷重および移動量の変化量を示している。
【0046】
第2実施例においては、微調整可能な連続式圧入を行うことにより動摩擦域で調整可能であるため、圧入部の静止摩擦力と動摩擦力との変動等による誤差が生じることがなく、多段階の圧入調整に比べて極めて高精度の圧入調整を実施することができる。
【0047】
(第3実施例)
本発明の第3実施例について説明する。
第3実施例においては、圧入材を被圧入材を段階的に圧入調整するものであり、流量調整装置の構成については図1に示す第1実施例と実質的に同一であるため、流量調整装置の構成についての説明を省略する。
【0048】
第3実施例による燃料噴射弁1の流量調整方法を図9に基づいて説明する。
(1) 図9のステップS11において、燃料噴射弁1のリフト量を計測する。ここで計測される燃料噴射弁1のリフト量は、上述したようにノズルニードル36のリフト量(固定鉄心26と可動鉄心25との間のギャップ量)であり、個々の燃料噴射弁1に固有のリフト量である。また、燃料噴射弁1のリフト量とともに、このリフト量に対応する個々の燃料噴射弁1に固有の噴射量を計測する。噴射量の計測は、燃料噴射弁1に試験油を供給することにより実施する。
そして、ステップ12において、ステップS11で計測された燃料噴射弁1に固有のリフト量および噴射量から、その燃料噴射弁1に固有のリフト量と噴射量との相関関係を算出する。算出されるリフト量と噴射量との相関関係は、例えば相関式あるいはマップからなる相関データとして流量調整装置100の図示しない記憶部に記憶される。
【0049】
(2) 次に、ステップS13において、固定鉄心26を燃料コネクタ部21に第一所定リフト量まで圧入する(第一圧入工程)。このとき、圧入荷重の安定値Pおよび圧入材である固定鉄心26の移動量を計測する。
(3) 第一圧入工程が完了すると、ステップS14において、計測された圧入荷重の安定値Pを固定鉄心26に加えた状態で燃料噴射弁1へ試験油を供給し、燃料噴射弁1の第一噴射量aを計測する(第一計測工程)。
そして、ステップS15において、計測された燃料噴射弁1の第一噴射量aならびにステップS12で算出した相関データに基づいて、計測された第一噴射量aに対応する計算リフト量Aを算出する。
【0050】
(4) 次に、ステップS16において、固定鉄心26を燃料コネクタ部21に第二所定リフト量まで圧入する(第二圧入工程)。このとき、圧入荷重の安定値Qおよび固定鉄心26の移動量Xを計測する。
(5) 第二圧入工程が完了すると、ステップS17において、圧入荷重の安定値Qを維持した状態すなわち安定値Qで固定鉄心26を押圧しながら燃料噴射弁1へ試験油を供給し、燃料噴射弁1の第二噴射量bを計測する(第二計測工程)。
【0051】
(6) そして、ステップS18において、ステップS17で計測された第二噴射量bならびにステップ12で算出された相関データに基づいて、計測された第二噴射量bに対応するリフト量を算出する。このとき算出されるリフト量は、第二圧入工程完了後において固定鉄心26に安定値Qが加えられた加圧状態の加圧リフト量Bである。
(7) また、ステップS19において、固定鉄心26に加えられる圧入荷重を完全に解除した状態で燃料噴射弁1に試験油を供給し、燃料噴射弁1の第三噴射量cを計測する(第三計測工程)。
【0052】
(8) そして、ステップS20において、ステップS19で計測された第三噴射量cならびにステップS12で算出された相関データに基づいて、計測された第三噴射量cに対応するリフト量を算出する。このとき算出されるリフト量は、第二圧入工程完了後において固定鉄心26に荷重が加えられていない無加圧状態の無加圧リフト量Cである。
(9) 加圧状態の加圧リフト量Bおよび無加圧状態の無加圧リフト量Cの算出が完了すると、ステップS21において、ステップS16で計測された第二圧入工程における固定鉄心26の移動量X、ステップS15で算出された計算リフト量A、ステップS18で算出された加圧リフト量B、ステップS20で算出された無加圧リフト量C、ならびに最終リフト量から所定の相関式を用いて固定鉄心26の目標移動量Lを算出する。最終リフト量とは、燃料噴射弁1に要求される噴射量に対応して設定されるノズルニードル36のリフト量であり、所定の噴射量を達成するための各燃料噴射弁1に固有の値である。
【0053】
(10) 次に、ステップS22において、ステップS21で算出された目標移動量Lに応じて固定鉄心26を燃料コネクタ部21へ圧入する(第三圧入工程)。
(11) 次に、ステップS23において、第三圧入工程が実施された燃料噴射弁1に試験油を供給し、噴射量dを計測する(第四計測工程)。これにより、燃料噴射弁1の最終的な噴射量が計測され、固定鉄心26の圧入量の調整が完了する。
【0054】
以上の手順により、燃料噴射弁1の流量すなわち噴射量の調整が実施される。以上、第3実施例では、固定鉄心26を燃料コネクタ部21へ圧入することにより、圧入時における圧入装置および燃料噴射弁1の弾性変形による圧入精度の低下を抑制することができる。また、第一圧入工程、第二圧入工程および第三圧入工程を実行するごとに、燃料噴射弁1からの噴射量に基づいてリフト量を算出している。これにより、固定鉄心26の圧入量を正確に決定することができ、燃料噴射弁1による燃料噴射量を正確に調整することができる。
【0055】
以上説明した本発明の複数の実施例では、電磁式の燃料噴射弁の流量調整に本発明を適用したが、本発明では、機械式あるいは磁力式の噴射弁の流量調整に適用してもよい。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施例による燃料噴射弁の流量調整装置を示すシステム構成図である。
【図2】本発明の第1実施例の燃料噴射弁を示す縦断面図である。
【図3】本発明の第1実施例による燃料噴射弁の流量調整方法を説明するためのグラフ図である。
【図4】(A)および(B)は、本発明の第1実施例による燃料噴射弁の流量調整方法を説明するための模式図である。
【図5】本発明の第1実施例による燃料噴射弁の流量調整方法を説明するためのものであって、(A)は設備側移動量と製品側移動量との関係を示し、(B)は時間に対する荷重および移動量の変化量を示す特性図である。
【図6】本発明の第1実施例による燃料噴射弁の流量調整方法を説明するためのフロー図である。
【図7】本発明の第1実施例による燃料噴射弁の流量調整方法を説明するためのものであって、ニードルリフト量と静的流量との関係を示す特性図である。
【図8】本発明の第2実施例による燃料噴射弁の流量調整方法を説明するためのものであって、(A)は設備側移動量と製品側移動量との関係を示し、(B)は時間に対する荷重および移動量の変化量を示す特性図である。
【図9】本発明の第3実施例による燃料噴射弁の流量調整方法を説明するためのフロー図である。
【符号の説明】
1 燃料噴射弁(流体噴射弁)
20 圧入連結部材(リフト量調整手段)
21 燃料コネクタ部(被圧入部材)
26 固定鉄心(圧入部材)
29 弁ボディ
36 ノズルニードル(弁部材)
51 流体供給手段
52 流量計(流量計測手段)
100 流量調整装置
115 荷重計(荷重検知手段)
116 リニアアクチュエータ(移動量検知手段)
120 加圧装置(圧入手段)
123 サーボモータ
130 コントローラ(制御手段)[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a flow rate adjustment device and a flow rate adjustment method for a fluid injection valve, and more particularly to a flow rate adjustment device and a flow rate adjustment method for a fuel injection valve that injects fuel into an internal combustion engine (hereinafter, the internal combustion engine is referred to as an engine).
[0002]
[Prior art]
As a fuel injection valve for an engine mounted on a vehicle, the contact portion of the nozzle needle is separated from the valve seat formed on the upstream side of the injection hole of the valve body or the contact portion is seated on the valve seat, so that the fluid is discharged from the injection hole. Injecting or blocking is known.
[0003]
Such a fuel injection valve is generally provided with a lift amount adjusting means capable of adjusting the lift amount of the nozzle needle, and by adjusting the lift amount adjusting means when the fuel injection valve is assembled, The lift amount of the nozzle needle according to the specification is adjusted, and the flow rate of the fuel injection valve is adjusted. As a lift amount adjusting means, for example, a lift amount adjusting means having a press-fit connecting member formed by press-fitting a press-fit material into a press-fit material is known.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, as a conventional method for adjusting the flow rate of the fuel injection valve, the static flow rate of the fuel injection valve (the amount injected per unit time when the nozzle needle is held at the maximum lift position under a specified pressure) Converted to the lift amount, the fixed iron core as the press-fit material is formed separately from the fuel connector portion as the press-fit material so that the lift amount falls within a predetermined standard, and the axial direction with respect to the fuel connector portion The injection amount of the fuel injection valve is adjusted by press-fitting a fixed iron core into the cylinder. In this case, for example, a method of adjusting the press-fitting position by dividing the press-fitting process into multiple steps such as rough press-fitting, rehearsal press-fitting and precision press-fitting, and adjusting the needle valve to the target lift amount can be considered.
[0005]
However, in the above method, if the amount of deformation in the press-fitting direction between the equipment and the workpiece against the press-fitting load is a fixed value, the press-fitting load at the time of multi-stage press-fitting varies, and the accuracy after precision press-fitting deteriorates. was there. Hereinafter, the problem of the conventional flow rate adjustment method will be described in detail.
(1) In the method in which the fixed iron core is inserted into the fuel connector part in multiple stages with rough press-in, rehearsal press-in, and precision press-in, the rehearsal press-in and precision press-in conditions are the same, and rehearsal during precision press-in is performed by rehearsal press-in. It is conceivable to carry out pre-correction in precision press-fitting. However, even if the press-fitting equipment conditions are matched as an actual problem, it is extremely difficult to manage the parts with the same precision, which leads to high costs. Therefore, since variations due to the quality of parts are actually unavoidable, if there is a difference in the press-fitting load between the precision press-fitting and the rehearsal press-fitting, the adjustment accuracy after the precision press-fit is deteriorated accordingly.
(2) Repeating press-fitting, lift measurement, and press-fitting in multiple stages will repeat static friction and dynamic friction during press-fitting, and the energy below the transition from static friction to dynamic friction (the workpiece side movement amount is less than the equipment side movement amount). In the non-following area), it is possible to send the press-fitting amount in terms of equipment. However, since the fixed iron core does not actually move, it is difficult to control the moving amount of the fixed iron core. Therefore, the multi-stage press-fitting method is not suitable for fine adjustment such as re-press-fitting.
[0006]
(3) In order to convert the flow rate adjustment value of the fuel injection valve into the lift amount of the needle valve, it is necessary to correlate the lift amount and the flow rate. In the first place, there are the nozzle hole flow rate and the seat flow rate as elements constituting the static flow rate of the fuel injection valve, and the lift amount is mentioned as an element constituting the seat flow rate. When adjusting the static flow rate with the lift amount, a correlation between the lift amount and the flow rate is necessary under the nozzle hole flow rate, and the correlation is related to the reliability of the data. Therefore, there is a problem that the control value for the lift amount must be strictly controlled more than the allowable value in the product characteristics.
[0007]
The present invention has been made to solve such a problem, and an object thereof is to provide a flow rate adjusting device and a flow rate adjusting method for a fluid injection valve that can be easily adjusted and improve the adjustment accuracy.
Another object of the present invention is to provide a fluid injection valve flow rate adjusting device and a flow rate adjusting method capable of reducing the adjustment time.
Still another object of the present invention is to provide a flow rate adjusting device and a flow rate adjusting method for a fluid injection valve that prevent the influence of variations in component accuracy.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
According to the flow rate adjusting device for a fluid injection valve according to claim 1 of the present invention, the correction amount setting means includes a measured value or a calculated value of the amount of deformation or strain in the press-fitting direction of the press-fitting connection member with respect to the press-fitting load, and the press-fitting means. The movement target value of the press-fit material is corrected and set from the measured value or the calculated value of the displacement amount in the press-fit direction with respect to the press-fit load at the contact portion with the press-fit material. Further, the control means press-fits the press-fitting material into the press-fit material according to the flow rate of the fluid passing through the fluid supply means, the output signals of the load detection means and the movement amount detection means, and the correction amount set by the correction amount setting means. Adjust the amount. For this reason, the operation amount for press-fitting is set to a movement target value in consideration of an error element, so that a press-fitting amount excluding a deformation error due to application of a press-fitting load can be obtained. Therefore, the member is elastically restored by the deformation error after the press-fitting process, and a manufacturing error due to the elastic deformation during the press-fitting process does not occur, and accurate adjustment can be performed. Furthermore, since the press-fitting amount of the press-fitting material is adjusted while measuring the static flow rate, it is not necessary to convert the product requirement to the lift amount of the valve member, and it can be adjusted easily, improving the adjustment accuracy and adjusting. Time can be shortened.
[0009]
Also, by adjusting the press-fitting amount of the press-fitting material while measuring the static flow rate, it becomes possible to combine the static flow rate and the lift amount of the valve member, so that it can be managed with manufacturing tolerances. Therefore, the management becomes easy and the influence due to the variation of the component accuracy can be prevented.
[0010]
According to the fluid injection valve flow rate adjusting device of the second aspect of the present invention, the control means operates the press-fitting means in the first press-fitting process and the second press-fitting process, and the correction amount setting means is the first press-fitting process. The load at the time of press-fitting in the second press-fitting process is predicted from the press-fitting load at the time of press-fitting in the press-fitting process, and the movement target value of the press-fitted material is corrected. Therefore, the result of the first press-fitting process can be reflected in the second press-fitting process, so that a high-precision press-fitting precision can be obtained and the adjustment precision can be improved.
[0011]
According to the flow rate adjusting device for a fluid injection valve according to claim 3 of the present invention, the control means continuously operates the press-fitting means, and the correction amount setting means is a press-fit load in a state where the press-fitting portion has shifted from static friction to dynamic friction. To correct the target value of the press-fit material. Therefore, by performing continuous press-fitting that can be finely adjusted, adjustment is possible in the dynamic friction region, and errors due to fluctuations in the static friction force and dynamic friction force of the press-fitting part do not occur, and extremely high-precision press-fitting adjustment is performed. Can do.
[0012]
According to the flow rate adjusting method of the fluid injection valve according to claim 4 of the present invention, the fluid is pumped to the fluid supply means for supplying the fluid into the press-fit connection member, and the deformation amount of the press-fit connection member in the press-fit direction with respect to the press-fit load or Press-fit from the measured or calculated value of the strain amount and the measured or calculated value of the displacement in the press-fitting direction with respect to the press-fitting load at the contact portion of the press-fitting means that presses the press-fitted material against the press-fitted material The material movement target value is corrected and set, the flow rate of the fluid passing through the fluid supply means, the press-fitting load or reaction force of the press-fitting material against the press-fitting material, the amount of movement of the press-fitting material relative to the reference position in the press-fitting direction The press-fitting amount of the press-fitting material to the press-fitted material is adjusted according to the correction amount of the press-fitting material movement target value. For this reason, the operation amount for press-fitting is set to a movement target value in consideration of an error element, so that a press-fitting amount excluding a deformation error due to application of a press-fitting load can be obtained. Therefore, the member is elastically restored by the deformation error after the press-fitting process, and a manufacturing error due to the elastic deformation during the press-fitting process does not occur, and accurate adjustment can be performed. Furthermore, since the press-fitting amount of the press-fitting material is adjusted while measuring the static flow rate, it is not necessary to convert the product requirement to the lift amount of the valve member, and it can be adjusted easily, improving the adjustment accuracy and adjusting. Time can be shortened.
[0013]
Also, by adjusting the press-fitting amount of the press-fitting material while measuring the static flow rate, it becomes possible to combine the static flow rate and the lift amount of the valve member, so that it can be managed with manufacturing tolerances. Therefore, the management becomes easy and the influence due to the variation of the component accuracy can be prevented.
[0014]
According to the flow rate adjusting method of the fluid injection valve according to claim 5 of the present invention, the press-fitting means is operated separately in the first press-fitting step and the second press-fitting step, and the press-fitting load at the press-fitting in the first press-fitting step is determined. The load at the time of press-fitting in the second press-fitting process is predicted, and the movement target value of the press-fitted material is corrected. Therefore, the result of the first press-fitting process can be reflected in the second press-fitting process, so that a high-precision press-fitting precision can be obtained and the adjustment precision can be improved.
[0015]
According to the flow rate adjusting method for a fluid injection valve according to claim 6 of the present invention, the movement target value of the press-fit material is corrected from the press-fit load in a state where the press-fit portion has shifted from static friction to dynamic friction. Therefore, by performing continuous press-fitting that can be finely adjusted, adjustment is possible in the dynamic friction region, and errors due to fluctuations in the static friction force and dynamic friction force of the press-fitting part do not occur, and extremely high-precision press-fitting adjustment is performed. Can do.
[0017]
Of the present invention Claim 7 According to the flow rate adjusting method of the fluid injection valve described, the stable value of the press-fitting load is measured in the first press-fitting step, the second press-fitting step, and the third press-fitting step. Thereby, it becomes possible to confirm that the press-fitting material is reliably moved with respect to the press-fitting material. Further, by calculating the pressure lift amount and the non-pressure lift amount after the second press-fitting process, the final lift amount including the lift amount error caused by the elastic deformation of the fluid injection valve due to the presence or absence of the press-fitting load A target movement amount is calculated. Therefore, the press-fitting material can be press-fitted with the final lift amount of the valve member in a non-pressurized state without a press-fitting load as a target. In addition, by calculating the target movement amount for the final lift amount from the movement amount of the press-fitting material, the calculated lift amount, the pressurized lift amount, the non-pressurized lift amount and the final lift amount in the second press-fitting process, The amount of movement of the press-fitting material in the three press-fitting process is reduced. Therefore, the amount of press-fitting movement of the press-fitted material to the press-fitted material in the third press-fitting step is smaller than the total amount of press-fitting, and the change of the press-fitting load is reduced. Therefore, the flow rate of the fluid injection valve can be easily adjusted, and the adjustment accuracy can be improved.
[0018]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
A first embodiment in which the present invention is applied to a fuel injection valve of a fuel supply device for a gasoline engine is shown in FIGS.
As shown in FIG. 2, in the
[0019]
The
[0020]
The
[0021]
The fixed
[0022]
The
[0023]
The
[0024]
The fuel flowing into the cylindrical member 14 through the
[0025]
In the fuel injection valve 1 having the above configuration, the fixed
[0026]
Next, the system configuration of the flow rate adjusting device of the fuel injection valve 1 will be described with reference to FIG.
[0027]
The flow
[0028]
The fluid supply means 51 is a fluid supply means having a passage for supplying test oil as a fluid pumped from the
[0029]
The
[0030]
The
[0031]
The output of the
[0032]
The
[0033]
In the
[0034]
Here, the reason for adding the correction amounts S1 (F) and S2 (F) will be described. The deformation generated in the press-fitting material and the press-fitted material due to the press-fitting load and the deformation generated in the pressure device due to the same press-fitting load cannot be ignored if the error tolerance with respect to the press-fitting amount becomes small, and the target accuracy cannot be obtained. That is, the press-
[0035]
Similarly, by applying a press-fit load F to the fixed
[0036]
Therefore, if the press-fitting operation amount is controlled as the target press-fitting length (L1) itself without considering the error elements S1 (F) and S2 (F), as shown in FIGS. 5 (A) and 5 (B). The above-described S1 (F) and S2 (F) become manufacturing errors due to the elastic restoration after the process is completed. Here, FIG. 5 (A) shows the relationship between the equipment side movement amount (a) and the product side movement amount (b) in FIGS. 4 (A) and 4 (B), and FIG. 5 (B) shows the time. The amount of change in the load and amount of movement in the press-fitting direction with respect to is shown.
[0037]
The correction amounts (addition values) S1 (F) and S2 (F) can be determined by calculation such as actual measurement or computer simulation, and should be set as a linear function with respect to the press-fit load F in the normal elastic deformation region. Can do. That is, as shown in FIG. 3, C (target value after adjustment) when there is no press-fitting load can be calculated from the movement amount from A to B and the flow rate change. And c (the adjustment target value when there is a load) when there is a load can also be calculated from the press-fit load F in the press-fit direction if there is no difference in the press-fit load between a, b and c at each press-fit. Therefore, if a deformation amount in the press-fitting direction is set in advance, it can be adjusted at a level with no problem. Therefore, by calculating c1 from b1 when a press-fitting load difference occurs and correcting the load change at the time of final press-fitting (during precision press-fitting), press-fitting that matches the target press-fitting length can be performed accurately. .
[0038]
Next, the operation of the
(1) In step S 1 of FIG. 6, the test oil pumped from the
[0039]
(2) Next, in step S <b> 3 of FIG. 6, the press-fitting amount of the fixed
(3) Next, in step S4 in FIG. 6, the difference between the measured press-fitting length of the fixed
[0040]
(4) Next, in step S <b> 6 of FIG. 6, the press-fitting length of the fixed
(5) Next, in step S7 of FIG. 6, a difference (L3) between the measured press-fitting length of the fixed
[0041]
The above is the flow of the continuous flow rate adjustment method. In the first embodiment, a pulse signal from the
[0042]
As described above, when press-fitting is performed using the flow
[0043]
Moreover, there are a nozzle hole flow rate and a seat flow rate as elements constituting the static flow rate, and a needle lift amount can be cited as a component of the seat flow rate. When the static flow rate is adjusted with the needle flow rate as in the prior art, it is necessary to correlate with the needle lift under the nozzle hole flow rate. And since the reliability involves data reliability, a predetermined management width (confidence interval) is necessary. Therefore, when adjusting with the needle lift amount, the lift control value in manufacturing is generally a stricter value than the allowable value in product characteristics. On the other hand, in the first embodiment, as shown in FIG. 7, since it can be managed with manufacturing tolerances, it is possible to prevent the influence of variations in component accuracy.
[0044]
(Second embodiment)
A second embodiment is shown in FIG.
In the second embodiment, the press-fitting material is continuously press-fitted to the press-fitted material, and the flow rate adjusting device is substantially the same as the first embodiment shown in FIG. A description of the configuration of the apparatus is omitted.
[0045]
In the first embodiment shown in FIG. 5, the press-fitting process is divided into multiple stages, the press-fitting position is adjusted, and static friction and dynamic friction are repeated. Therefore, the product-side movement amount (b) with respect to the equipment-side movement amount (a). It is necessary to set the amount of movement more than the area that does not follow (stick area). This can be a product deformation and equipment deformation, but fine adjustment is impossible in such a region. Therefore, in the second embodiment, as shown in FIG. 8, once the transition from static friction to dynamic friction is continuously made, press-fitting is performed while maintaining the state, and the movement target value is feedback corrected from the load for each state. Thus, the flow rate can be finely adjusted, and the processing accuracy can be improved. Here, FIG. 8 (A) shows the relationship between the facility-side movement amount (a) and the product-side movement amount (b), and FIG. 8 (B) shows changes in the load and movement amount in the press-fitting direction with respect to time. Indicates the amount.
[0046]
In the second embodiment, the adjustment can be made in the dynamic friction region by performing continuous press-fitting that can be finely adjusted, so that an error due to fluctuations in the static friction force and the dynamic friction force of the press-fitting portion does not occur, and there are multiple steps. Compared with the press-fit adjustment, the press-fit adjustment with extremely high accuracy can be performed.
[0047]
(Third embodiment)
A third embodiment of the present invention will be described.
In the third embodiment, the press-fitting material is press-fitted and adjusted step by step, and the flow rate adjusting device is substantially the same as the first embodiment shown in FIG. A description of the configuration of the apparatus is omitted.
[0048]
A flow rate adjusting method for the fuel injection valve 1 according to the third embodiment will be described with reference to FIG.
(1) In step S11 of FIG. 9, the lift amount of the fuel injection valve 1 is measured. The lift amount of the fuel injection valve 1 measured here is the lift amount of the nozzle needle 36 (gap amount between the fixed
In
[0049]
(2) Next, in step S13, the fixed
(3) When the first press-fitting process is completed, in step S14, the test oil is supplied to the fuel injection valve 1 with the measured stable value P of the press-fitting load applied to the fixed
In step S15, a calculated lift amount A corresponding to the measured first injection amount a is calculated based on the measured first injection amount a of the fuel injection valve 1 and the correlation data calculated in step S12.
[0050]
(4) Next, in step S16, the fixed
(5) When the second press-fitting process is completed, in step S17, test oil is supplied to the fuel injection valve 1 while pressing the
[0051]
(6) Then, in step S18, a lift amount corresponding to the measured second injection amount b is calculated based on the second injection amount b measured in step S17 and the correlation data calculated in
(7) In step S19, the test oil is supplied to the fuel injection valve 1 in a state where the press-fit load applied to the fixed
[0052]
(8) Then, in step S20, a lift amount corresponding to the measured third injection amount c is calculated based on the third injection amount c measured in step S19 and the correlation data calculated in step S12. The lift amount calculated at this time is a non-pressurized lift amount C in a non-pressurized state in which no load is applied to the fixed
(9) When the calculation of the pressurized lift amount B in the pressurized state and the non-pressurized lift amount C in the non-pressurized state is completed, the movement of the fixed
[0053]
(10) Next, in step S22, the fixed
(11) Next, in step S23, test oil is supplied to the fuel injection valve 1 on which the third press-fitting step has been performed, and the injection amount d is measured (fourth measurement step). Thereby, the final injection amount of the fuel injection valve 1 is measured, and the adjustment of the press-fit amount of the fixed
[0054]
The flow rate of the fuel injection valve 1, that is, the injection amount is adjusted by the above procedure. As described above, in the third embodiment, by pressing the
[0055]
In the embodiments of the present invention described above, the present invention is applied to the flow rate adjustment of an electromagnetic fuel injection valve. However, the present invention may be applied to the flow rate adjustment of a mechanical or magnetic injection valve. .
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a system configuration diagram showing a fuel injection valve flow rate adjusting apparatus according to a first embodiment of the present invention;
FIG. 2 is a longitudinal sectional view showing a fuel injection valve according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a graph for explaining a fuel injection valve flow rate adjusting method according to the first embodiment of the present invention;
FIGS. 4A and 4B are schematic views for explaining a flow rate adjusting method for a fuel injection valve according to the first embodiment of the present invention. FIGS.
FIG. 5 is a view for explaining a flow rate adjustment method for a fuel injection valve according to a first embodiment of the present invention, wherein (A) shows the relationship between the facility side movement amount and the product side movement amount; ) Is a characteristic diagram showing the amount of change in load and movement with respect to time.
FIG. 6 is a flowchart for explaining a flow rate adjusting method for a fuel injection valve according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a characteristic diagram for explaining a flow rate adjusting method for a fuel injection valve according to the first embodiment of the present invention and showing a relationship between a needle lift amount and a static flow rate.
FIG. 8 is a view for explaining a flow rate adjusting method for a fuel injection valve according to a second embodiment of the present invention, wherein (A) shows the relationship between the facility side movement amount and the product side movement amount; ) Is a characteristic diagram showing the amount of change in load and movement with respect to time.
FIG. 9 is a flowchart for explaining a flow rate adjusting method for a fuel injection valve according to a third embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
1 Fuel injection valve (fluid injection valve)
20 Press-fit connecting member (lift amount adjusting means)
21 Fuel connector (press-fit member)
26 Fixed iron core (press-fit member)
29 Valve body
36 Nozzle needle (valve member)
51 Fluid supply means
52 Flow meter (flow rate measuring means)
100 Flow control device
115 Load cell (load detection means)
116 linear actuator (movement amount detection means)
120 Pressurizing device (pressing means)
123 Servo motor
130 Controller (control means)
Claims (7)
前記圧入連結部材内に流体を供給する流体供給手段と、
前記圧入材を前記被圧入材に向けて押圧する圧入手段と、
前記圧入材の前記被圧入材に対する圧入荷重またはその反力を検知する荷重検知手段と、
基準位置に対する前記圧入材の圧入方向への移動量を検知する移動量検知手段と、
圧入荷重に対する前記圧入連結部材の圧入方向への変形量または歪み量の計測値または計算値、ならびに前記圧入手段の前記圧入材との当接部における圧入荷重に対する圧入方向への変位量の計測値または計算値から前記圧入材の移動目標値を補正し設定する補正量設定手段と、
前記流体供給手段内を通過する流体の流量、前記荷重検知手段および前記移動量検知手段の出力信号、ならびに前記補正量設定手段の設定する補正量に応じて前記圧入材の前記被圧入材に対する圧入量を調整する制御手段と、
を備えることを特徴とする流体噴射弁の流量調整装置。A valve body provided with a valve seat on the fluid upstream side of the nozzle hole, and a contact portion supported by the valve body so as to be reciprocally movable and seatable on the valve seat, wherein the contact portion is separated from the valve seat. A valve member that injects or shuts off fluid from the nozzle hole by sitting on the valve seat and the valve seat; and a press-fit connecting member that press-fits the press-fit material into the press-fit material. An apparatus for adjusting the flow rate of a fluid injection valve provided with an adjustable lift amount adjusting means,
Fluid supply means for supplying fluid into the press-fit connecting member;
A press-fitting means for pressing the press-fitting material against the press-fitted material;
A load detecting means for detecting a press-fit load or a reaction force of the press-fit material against the press-fit material; and
A moving amount detecting means for detecting a moving amount of the press-fitting material in the press-fitting direction with respect to a reference position;
A measured value or a calculated value of a deformation amount or a distortion amount of the press-fitting connection member in the press-fitting direction with respect to a press-fitting load, and a measured value of a displacement amount in the press-fitting direction with respect to the press-fitting load at a contact portion of the press-fitting means with the press-fitting material. Or correction amount setting means for correcting and setting the movement target value of the press-fit material from the calculated value;
Press-fitting of the press-fitting material into the press-fitted material according to the flow rate of the fluid passing through the fluid supply means, the output signals of the load detection means and the movement amount detection means, and the correction amount set by the correction amount setting means Control means for adjusting the amount;
A flow rate adjusting device for a fluid injection valve.
前記圧入連結部材内に流体を供給する流体供給手段に流体を圧送する工程と、
圧入荷重に対する前記圧入連結部材の圧入方向への変形量または歪み量の計測値または計算値、ならびに前記圧入材を前記被圧入材に向けて押圧する圧入手段の前記圧入材との当接部における圧入荷重に対する圧入方向への変位量の計測値または計算値から前記圧入材の移動目標値を補正し設定する工程と、
前記流体供給手段内を通過する流体の流量、前記圧入材の前記被圧入材に対する圧入荷重またはその反力、基準位置に対する前記圧入材の圧入方向への移動量、ならびに前記圧入材の移動目標値の補正量に応じて前記圧入材の前記被圧入材に対する圧入量を調整する工程と、
を含むことを特徴とする流体噴射弁の流量調整方法。A valve body provided with a valve seat on the fluid upstream side of the nozzle hole, and a contact portion supported by the valve body so as to be reciprocally movable and seatable on the valve seat, wherein the contact portion is separated from the valve seat. A valve member that injects or shuts off fluid from the nozzle hole by sitting on the valve seat and the valve seat; and a press-fit connecting member that press-fits the press-fit material into the press-fit material. A flow rate adjustment method for a fluid injection valve comprising an adjustable lift amount adjustment means,
Pumping fluid to fluid supply means for supplying fluid into the press-fit connecting member;
At a contact portion with the press-fitting material of a press-fitting means that presses the press-fitting material against the press-fitted material, and a measured value or a calculated value of a deformation amount or a strain amount in the press-fitting direction of the press-fitting connection member with respect to the press-fitting load Correcting and setting the movement target value of the press-fit material from the measured value or the calculated value of the displacement amount in the press-fit direction with respect to the press-fit load;
The flow rate of fluid passing through the fluid supply means, the press-fitting load or reaction force of the press-fitting material against the press-fitted material, the amount of movement of the press-fitting material in the press-fitting direction with respect to a reference position, and the target value of movement of the press-fitting material Adjusting the press-fitting amount of the press-fitting material with respect to the press-fitted material according to the correction amount;
A flow rate adjustment method for a fluid injection valve, comprising:
あらかじめ設定されている前記弁部材のリフト量と、前記流体噴射弁に検査流体を供給することにより計測される前記流体噴射弁の噴射量とから、リフト量と噴射量との相関関係を予測する噴射量予測工程と、 The correlation between the lift amount and the injection amount is predicted from the preset lift amount of the valve member and the injection amount of the fluid injection valve measured by supplying the fluid to the fluid injection valve. An injection amount prediction step;
前記圧入材を前記被圧入材に第一所定リフト量まで圧入し、圧入荷重の安定値ならびに前記圧入材の移動量を計測する第一圧入工程と、 A first press-fitting step of press-fitting the press-fitted material into the press-fitted material to a first predetermined lift amount, and measuring a stable value of the press-fitting load and a movement amount of the press-fitted material;
前記第一圧入工程における圧入荷重の安定値で前記圧入材を押圧しながら、前記流体噴射弁に検査流体を供給し、前記第一所定リフト量における前記流体噴射弁の第一噴射量を計測する第一計測工程と、 While pressing the press-fitting material with a stable value of the press-fitting load in the first press-fitting step, a test fluid is supplied to the fluid jet valve, and a first injection amount of the fluid jet valve at the first predetermined lift amount is measured. The first measurement step;
前記第一噴射量から前記相関関係に基づいて前記弁部材の計算リフト量を算出する計算リフト量算出工程と、 A calculated lift amount calculating step of calculating a calculated lift amount of the valve member based on the correlation from the first injection amount;
前記圧入材を前記被圧入材に第二所定リフト量まで圧入し、圧入荷重の安定値ならびに前記圧入材の移動量を計測する第二圧入工程と、 A second press-fitting step of press-fitting the press-fitting material into the press-fitted material to a second predetermined lift amount, and measuring a stable value of the press-fitting load and a movement amount of the press-fitting material;
前記第二圧入工程における圧入荷重の安定値で前記圧入材を押圧しながら、前記流体噴射弁に検査流体を供給し、前記第二所定リフト量における前記流体噴射弁の第二噴射量を計測する第二計測工程と、 While pressing the press-fitting material with a stable value of the press-fitting load in the second press-fitting step, a test fluid is supplied to the fluid injection valve, and a second injection amount of the fluid injection valve at the second predetermined lift amount is measured. A second measuring step;
前記第二噴射量から前記相関関係に基づいて前記第二圧入工程が完了した後の加圧リフト量を算出する加圧リフト量算出工程と、 A pressurizing lift amount calculating step of calculating a pressurizing lift amount after the second press-fitting step is completed based on the correlation from the second injection amount;
前記圧入材を押圧する荷重を解除した後、前記流体噴射弁に検査流体を供給し、前記流体噴射弁の第三噴射量を計測する第三計測工程と、 After releasing the load that presses the press-fitting material, supplying a test fluid to the fluid injection valve, and measuring a third injection amount of the fluid injection valve;
前記第三噴射量から前記相関関係に基づいて前記第二圧入工程が完了した後の無加圧リフト量を算出する無加圧リフト量算出工程と、 A pressureless lift amount calculating step of calculating a pressureless lift amount after the second press-fitting step is completed based on the correlation from the third injection amount;
前記第二圧入工程における前記圧入材の移動量、前記計算リフト量、前記加圧リフト量、前記無加圧リフト量、ならびに要求される噴射量に対応する最終リフト量から、前記弁部材のリフト量を前記最終リフト量にするための目標移動量を計算する目標算出工程と、 From the amount of movement of the press-fitting material, the calculated lift amount, the pressure lift amount, the pressureless lift amount, and the final lift amount corresponding to the required injection amount in the second press-fitting step, the valve member lift A target calculation step of calculating a target movement amount for making the amount the final lift amount;
前記目標算出工程で計算された前記目標移動量に基づいて、前記圧入材を前記被圧入材に圧入する第三圧入工程と、 A third press-fitting step of press-fitting the press-fitting material into the press-fitted material based on the target movement amount calculated in the target calculation step;
前記圧入材を押圧する荷重を解除した後、前記流体噴射弁に検査流体を供給し、噴射量を計測する第四計測工程と、 After releasing the load that presses the press-fitting material, a test fluid is supplied to the fluid injection valve, and a fourth measurement step of measuring the injection amount;
を含むことを特徴とする流体噴射弁の流量調整方法。 A flow rate adjustment method for a fluid injection valve, comprising:
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