DE102010027518A1 - Method for manufacturing fuel injection valve, involves operating control drive by control unit, where control drive is arranged in injector body and control unit is arranged in direction of longitudinal axis - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine entsprechende Vorrichtung zum Herstellen eines Einspritzventils.The invention relates to a method and a corresponding device for producing an injection valve.
Immer strengere gesetzliche Vorschriften bezüglich der zulässigen Schadstoffemission von Brennkraftmaschinen, die in Kraftfahrzeugen angeordnet sind, machen es erforderlich, diverse Maßnahmen vorzunehmen, durch welche die Schadstoffemissionen gesenkt werden. Die Bildung von Schadstoffen ist stark abhängig von der Aufbereitung des Luft/Kraftstoff-Gemisches in dem jeweiligen Zylinder der Brennkraftmaschine. Eine entsprechend verbesserte Gemischaufbereitung kann erreicht werden, wenn der Kraftstoff unter sehr hohem Druck zugemessen wird. Für Brennkraftmaschinen mit Diesel betragen die Fluiddrücke über 2000 Bar. Insbesondere werden im Falle von Brennkraftmaschinen hohe Anforderungen an die Präzision der Injektorbaugruppe gestellt.Ever stricter legal regulations regarding the permissible pollutant emissions of internal combustion engines, which are arranged in motor vehicles, make it necessary to carry out various measures by which the pollutant emissions are reduced. The formation of pollutants is highly dependent on the preparation of the air / fuel mixture in the respective cylinder of the internal combustion engine. A correspondingly improved mixture preparation can be achieved if the fuel is metered under very high pressure. For internal combustion engines with diesel, the fluid pressures are above 2000 bar. In particular, in the case of internal combustion engines, high demands are placed on the precision of the injector assembly.
Die Aufgabe der Erfindung ist, ein Verfahren und eine entsprechende Vorrichtung zum Herstellen eines Einspritzventils zu schaffen, welche einen zuverlässigen Betrieb des Einspritzventils ermöglichen.The object of the invention is to provide a method and a corresponding device for producing an injection valve, which enable a reliable operation of the injection valve.
Die Aufgabe wird gelöst durch die Merkmale der unabhängigen Patentansprüche. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.The object is solved by the features of the independent claims. Advantageous developments of the invention are characterized in the subclaims.
Die Erfindung zeichnet sich gemäß einem ersten und zweiten Aspekt aus durch ein Verfahren und eine entsprechende Vorrichtung zum Herstellen eines Einspritzventils, mit einem von einem Stellantrieb betätigbaren Stellglied. Der Stellantrieb ist in einem Injektorkörper und das Stellglied in Richtung einer Längsachse beweglich in einem Stellgliedgehäuse angeordnet. Der Injektorkörper und das Stellgliedgehäuse sind in axialer Richtung zueinander angeordnet und mittels eines Spannelements miteinander gekoppelt. Das Stellglied wird mit einer vorgegebenen axialen Länge ausgewählt. Mittels des Spannelements wird eine axiale Spannkraft auf den Injektorkörper und das Stellgliedgehäuse aufgebracht. Die axiale Spannkraft wird verändert, bis ein Wert einer für einen Leerhub des Stellantriebs bezüglich des Stellglieds repräsentativen Größe in einem vorgegebenen Wertebereich liegt. Ein die axiale Spannkraft repräsentierender Wert einer Änderung einer geometrischen Größe des Spannelements wird ermittelt. Abhängig von dem die axiale Spannkraft repräsentierenden Wert der Änderung der geometrischen Größe des Spannelements und einem vorgegebenen Sollwert der Änderung der geometrischen Größe des Spannelements wird die axiale Länge des Stellglieds für zukünftig herzustellende Einspritzventile bestimmt und vorgegeben, derart, dass ein Betrag einer Differenz zwischen dem ermittelten Wert und dem Sollwert der Änderung der geometrischen Größe des Spannelements minimiert wird.The invention is characterized according to a first and second aspect by a method and a corresponding device for producing an injection valve, with an actuatable by an actuator actuator. The actuator is arranged in an injector body and the actuator in the direction of a longitudinal axis movable in an actuator housing. The injector body and the actuator housing are arranged in the axial direction to each other and coupled together by means of a clamping element. The actuator is selected with a given axial length. By means of the clamping element, an axial clamping force is applied to the injector body and the actuator housing. The axial clamping force is changed until a value of a variable representative of an idle stroke of the actuator with respect to the actuator is within a predetermined value range. A value of a change in a geometric size of the clamping element representing the axial clamping force is determined. Depending on the value representing the axial clamping force of the change in the geometric size of the clamping element and a predetermined nominal value of the change in the geometric size of the clamping element, the axial length of the actuator for injection valves to be produced in the future is determined and predetermined, such that an amount of a difference between the determined Value and the setpoint of the change in the geometric size of the clamping element is minimized.
Bei Spannelementen können Streuungen auftreten, beispielsweise Festigkeitsstreuungen, Flächenstreuungen oder Steifigkeitsstreuungen. Derartige Streuungen können insbesondere zwischen verschiedenen Fertigungschargen der Spannelemente auftreten. Die Erfindung hat den Vorteil, dass diese Streuungen durch das Bestimmen der axialen Länge des Stellglieds für zukünftig herzustellende Einspritzventile einfach kompensiert werden können.For clamping elements, scattering can occur, for example, strength scattering, area scattering or stiffness scattering. Such scattering can occur in particular between different production batches of the clamping elements. The invention has the advantage that these variations can be easily compensated for by determining the axial length of the actuator for injectors to be manufactured in the future.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung ist das Spannelement eine Spannmutter, und die geometrische Größe des Spannelements ist ein Drehwinkel um die Längsachse. Dies hat den Vorteil, dass der Drehwinkel des Spannelements eine einfach bestimmbare Größe ist, und die axiale Länge des Stellglieds für zukünftig herzustellende Einspritzventile abhängig von einer Differenz des ermittelten Werts der Änderung des Drehwinkels des Spannelements zu dem vorgegebenen Sollwert der Änderung des Drehwinkels des Spannelements einfach bestimmt werden kann.In an advantageous embodiment, the clamping element is a clamping nut, and the geometric size of the clamping element is a rotation angle about the longitudinal axis. This has the advantage that the rotational angle of the clamping element is an easily determinable size, and the axial length of the actuator for injection valves to be manufactured in future depending on a difference of the determined value of the change of the angle of rotation of the clamping element to the predetermined target value of the change of the angle of rotation of the clamping element can be determined.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung wird die axiale Spannkraft verändert, bis ein Wert einer für den Leerhub repräsentativen elektrischen Größe des Stellantriebs in einem vorgegebenen Wertebereich liegt. Dies hat den Vorteil, dass der Leerhub mit einer hohen Genauigkeit eingestellt werden kann.In a further advantageous embodiment, the axial clamping force is changed until a value of a representative of the idle stroke electrical size of the actuator is in a predetermined range of values. This has the advantage that the idle stroke can be adjusted with high accuracy.
Die Erfindung zeichnet sich gemäß einem dritten und vierten Aspekt aus durch ein Verfahren und eine entsprechende Vorrichtung zum Herstellen eines Einspritzventils, mit einem von einem Stellantrieb betätigbaren Stellglied. Der Stellantrieb ist in einem Injektorkörper und das Stellglied ist in Richtung einer Längsachse beweglich in einem Stellgliedgehäuse angeordnet. Der Injektorkörper und das Stellgliedgehäuse sind in axialer Richtung zueinander angeordnet und mittels eines Spannelements miteinander gekoppelt. Mittels des Spannelements wird eine axiale Spannkraft auf den Injektorkörper und das Stellgliedgehäuse aufgebracht, und die axiale Spannkraft wird verändert, bis ein erster Wert einer für einen Leerhub repräsentativen elektrischen Größe des Stellantriebs in einem vorgegebenen Wertebereich mit einem Minimalwert und einem Maximalwert liegt. Das Einspritzventil wird unter vorgegebenen, für einen bestimmungsgemäßen Einsatz repräsentativen Bedingungen betrieben, wobei ein weiterer Wert der für den Leerhub repräsentativen elektrischen Größe des Stellantriebs erfasst.The invention is characterized according to a third and fourth aspect by a method and a corresponding device for producing an injection valve, with an actuatable by an actuator actuator. The actuator is disposed in an injector body and the actuator is movably disposed in an actuator housing in the direction of a longitudinal axis. The injector body and the actuator housing are arranged in the axial direction to each other and coupled together by means of a clamping element. By means of the clamping element, an axial clamping force is applied to the injector body and the actuator housing, and the axial clamping force is changed until a first value of a representative of an idle stroke electrical size of the actuator is in a predetermined range of values with a minimum value and a maximum value. The injection valve is operated under predetermined conditions representative of an intended use, wherein a further value of the electrical displacement of the actuator representative of the idle stroke is detected.
Abhängig von dem weiteren Wert wird der Wertebereich mit dem Minimalwert und dem Maximalwert für zukünftig herzustellende Einspritzventile neu vorgegeben, derart, dass ein Betrag einer Differenz zwischen dem weiteren Wert und einem Mittelwert des Minimalwerts und des Maximalwerts minimiert wird. Dies hat den Vorteil, dass Streuungen des Einspritzventils, wie sie insbesondere zwischen verschiedenen Fertigungschargen auftreten können, kompensiert werden können.Depending on the further value, the value range with the minimum value and the maximum value for injectors to be produced in the future is calculated newly set such that an amount of a difference between the further value and a mean value of the minimum value and the maximum value is minimized. This has the advantage that scattering of the injection valve, as they can occur in particular between different production batches, can be compensated.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung ist die für den Leerhub repräsentative elektrische Größe des Stellantriebs repräsentativ für eine Schließzeit des Einspritzventils. Dies hat den Vorteil, dass eine beim Betrieb des Einspritzventils einfach verfügbare Größe repräsentativ für den Leerhub sein kann.In an advantageous embodiment, the representative of the idle stroke electrical size of the actuator is representative of a closing time of the injector. This has the advantage that a readily available during operation of the injection valve size can be representative of the idle stroke.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind im Folgenden anhand der schematischen Zeichnungen erläutert.Embodiments of the invention are explained below with reference to the schematic drawings.
Es zeigen:Show it:
Elemente gleicher Konstruktion oder Funktion sind figurenübergreifend mit den gleichen Bezugszeichen versehen.Elements of the same construction or function are provided across the figures with the same reference numerals.
Der Injektorkörper
Der Stellantrieb
Die Düsennadel
Der Injektorbaugruppe
Im Folgenden wird die Funktion des Einspritzventils dargestellt:
Durch Aktivieren des als Piezoaktuator ausgebildeten Stellantriebs
By activating the actuator designed as a
Ein in
Durch das dargestellte Anpassen der axialen Länge L des Stellglieds
In
Durch das dargestellte Anpassen des Wertebereichs kann eine Variation mechanischer Eigenschaften des Einspritzventils, insbesondere bedingt durch unterschiedliche Fertigungschargen, kompensiert werden. Damit kann das Einspritzventil so hergestellt werden, dass insbesondere der Leerhub D sehr genau ist.Due to the illustrated adaptation of the value range, a variation of mechanical properties of the injection valve, in particular due to different production batches, can be compensated. Thus, the injection valve can be made so that in particular the idle stroke D is very accurate.
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