JP2018112121A - Method of manufacturing fuel injection valve - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、燃料噴射弁(インジェクタ)の製造方法に係り、特に、燃料噴射弁の初期噴射量を基準値内に均一化する燃料噴射弁の製造方法に関するものである。 The present invention relates to a method for manufacturing a fuel injector (injector), and more particularly to a method for manufacturing a fuel injector that equalizes an initial injection amount of the fuel injector within a reference value.
従来、内燃機関におけるコモンレール式燃料噴射制御装置の製造方法において、燃料噴射弁の特性のばらつきをなくし、初期噴射量を基準値内に均一化する調整技術が知られている。燃料噴射弁の燃料噴射量は、ソレノイドバルブのマグネットへの通電時間ETと、通電時間ETが終了した時点から燃料噴射弁のアーマチュアがバルブシートに着座するまでの時間である閉弁時間CTと、により決定する。ここで、通電時間ETは、電子制御ユニットにより制御される。また、閉弁時間CTは、アーマチュアのリフト量によって変化する。閉弁時間CTは、アーマチュアがバルブシートに着座する際にマグネットに発生する逆起電力によって着座タイミングを検出し、通電時間ETが終了した時点からの時間を計測することで算出することができる(特許文献1等を参照)。 2. Description of the Related Art Conventionally, in a method for manufacturing a common rail fuel injection control device for an internal combustion engine, an adjustment technique is known that eliminates variations in characteristics of fuel injection valves and makes the initial injection amount uniform within a reference value. The fuel injection amount of the fuel injection valve is the energization time ET to the magnet of the solenoid valve, the valve closing time CT which is the time from when the energization time ET ends until the armature of the fuel injection valve is seated on the valve seat, Determined by Here, the energization time ET is controlled by the electronic control unit. Further, the valve closing time CT varies depending on the lift amount of the armature. The valve closing time CT can be calculated by detecting the seating timing based on the back electromotive force generated in the magnet when the armature is seated on the valve seat, and measuring the time from when the energization time ET ends ( (See Patent Document 1).
従来の燃料噴射弁の製造方法では、通電時間ETが終了した時点からアーマチュアがバルブシートに着座するまでの時間である閉弁時間CTを一定にするため、アーマチュアのリフト量を製造段階で調整している。この調整は、通常、燃料を燃料噴射弁内に充填しない、いわゆるドライ状態で閉弁時間CTを測定し、行われている。 In the conventional method for manufacturing a fuel injection valve, the lift amount of the armature is adjusted at the manufacturing stage in order to make the valve closing time CT, which is the time from when the energization time ET ends until the armature sits on the valve seat constant. ing. This adjustment is usually performed by measuring the valve closing time CT in a so-called dry state in which fuel is not filled into the fuel injection valve.
図8は、従来のアーマチュアのリフト量の調整フロー図である。まず、ステップ1で燃料噴射弁の組み立てをスタートする。ステップ2にて燃料噴射弁の仮組が完成すると、ステップ3に進む。ステップ3ではドライ状態で閉弁時間CTを測定し、アーマチュアのリフト量を調整する。ステップ4で燃料噴射弁の組み立てが終了する。ステップ5に進み、燃料噴射弁を噴射量測定装置に取り付ける。ステップ6にて燃料噴射弁を暖気運転し、内部に高圧の燃料を充填する。ステップ7に進み、燃料の噴射量を測定する。噴射量が基準値内の時にはステップ8に進み燃料噴射弁の組み立てを終了する。ステップ7で噴射量が基準値外の時にはステップ9に進み、燃料噴射弁を全分解する。次にステップ10に進み、燃料噴射弁の各部品を洗浄する。そして、ステップ2に戻り、再び燃料噴射弁の仮組を行う。
FIG. 8 is a flowchart for adjusting the lift amount of the conventional armature. First, in step 1, assembly of the fuel injection valve is started. When the temporary assembly of the fuel injection valve is completed in
従来は、図8に示すように燃料を燃料噴射弁内に充填しない状態(ドライ状態)でアーマチュアのリフト量を調整している。しかし、燃料を燃料噴射弁内に充填しない状態(ドライ状態)と、燃料が燃料噴射弁内に充填される運転時(ウェット状態)とでは、アーマチュアのリフト量が異なるため、閉弁時間CTが異なることとなる。これは、ドライ状体からウェット状態になると、バルブ本体の内部に供給される燃料の圧力(レール圧P)によりバルブ本体が膨張し、マグネットとバルブシートとの距離が変化するためアーマチュアのリフト量が変化することが一つの原因となっていた。また、閉弁時間CTの変化は、ウェット状態とドライ状体とで、燃料による摺動部の潤滑状体が変化することや、ダンピングによりアーマチュア移動速度が変化することなども要因となっていた。
閉弁時間CTがドライ状態とウェット状態とで異なると、燃料噴射弁の製造時における調整時点と、実際の運転時点とで燃料噴射量が異なってしまうという問題があった。また、噴射量を測定し、不良となったときに、アーマチュアのリフト量を含め燃料噴射弁のどこに不具合があるのかわからないため、燃料噴射弁を全分解し、再調整する必要があった。
Conventionally, as shown in FIG. 8, the lift amount of the armature is adjusted in a state where fuel is not filled into the fuel injection valve (dry state). However, since the lift amount of the armature is different between a state where the fuel injection valve is not filled (dry state) and an operation where the fuel is filled into the fuel injection valve (wet state), the valve closing time CT is different. It will be different. This is because the valve body expands due to the pressure of the fuel supplied to the inside of the valve body (rail pressure P) when the dry state changes to the wet state, and the distance between the magnet and the valve seat changes, so the lift amount of the armature Was one of the causes. In addition, the change in the valve closing time CT was caused by a change in the lubrication of the sliding portion by the fuel between the wet state and the dry state, and a change in the armature movement speed due to damping. .
When the valve closing time CT is different between the dry state and the wet state, there is a problem that the fuel injection amount is different between the adjustment point in manufacturing the fuel injection valve and the actual operation point. Further, when the injection amount is measured and becomes defective, it is not possible to know where the fuel injection valve has a defect including the lift amount of the armature, so the fuel injection valve has to be completely disassembled and readjusted.
本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、製造時に運転時(ウェット状態)を想定して閉弁時間CTを基準値に合わせることで、運転時に正確な噴射量を得るとともに、製造時の工程上のロスを低減する燃料噴射弁の製造方法を得ることを目的とする。 The present invention has been made in order to solve the above-described problems. By assuming that the valve closing time CT is adjusted to a reference value at the time of operation (wet state) at the time of manufacture, an accurate injection amount at the time of operation is achieved. It is another object of the present invention to obtain a method for manufacturing a fuel injection valve that reduces manufacturing process losses.
本発明に係る燃料噴射弁の製造方法は、燃料噴射弁の高圧流路に燃料を充填するステップと、ソレノイドバルブのマグネットへの通電を開始してから通電を停止するまでの通電時間を設定するステップと、マグネットへの通電を開始するステップと、マグネットへの通電を停止するステップと、マグネットへの通電を停止してからマグネットに逆起電力のピーク値が発生するまでの閉弁時間を計測するステップと、通電時間に対応する閉弁時間が基準値となるようにアーマチュアのリフト量を調整するステップと、を有するものである。 The method of manufacturing a fuel injection valve according to the present invention sets the step of filling the high pressure flow path of the fuel injection valve with fuel and the energization time from the start of energization to the magnet of the solenoid valve until the energization is stopped. Steps, starting energization of the magnet, stopping energization of the magnet, and measuring the valve closing time from when the energization to the magnet stops until the peak value of the back electromotive force occurs in the magnet And a step of adjusting the lift amount of the armature so that the valve closing time corresponding to the energization time becomes a reference value.
本発明に係る燃料噴射弁の製造方法によれば、運転時(ウェット状態)を想定して、ウェット状態で燃料噴射量の調整を行うため、製造時における調整時点と、実際の運転時点とで燃料噴射量が異なることがなくなり、運転時に正確な噴射量を得ることができる。 According to the method for manufacturing a fuel injection valve according to the present invention, the fuel injection amount is adjusted in the wet state assuming the operation (wet state). The fuel injection amount is not different, and an accurate injection amount can be obtained during operation.
以下、本発明に係る燃料噴射弁の製造方法について、図面を用いて説明する。なお、以下に説明する部材、配置等は本発明を限定するものではなく、本発明の趣旨の範囲内で種々改変することができるものである。
また、各図において、詳細部分の図示が適宜簡略化または省略されている。また、重複する説明については、適宜簡略化または省略されている。
Hereinafter, the manufacturing method of the fuel injection valve concerning the present invention is explained using a drawing. The members and arrangements described below do not limit the present invention and can be variously modified within the scope of the gist of the present invention.
Moreover, in each figure, illustration of a detailed part is simplified or abbreviate | omitted suitably. In addition, overlapping descriptions are appropriately simplified or omitted.
実施の形態.
<コモンレール式燃料噴射制御装置の基本構成>
本発明の実施の形態における燃料噴射弁(インジェクタ)の製造方法は、いわゆるコモンレール式燃料噴射制御装置に適用されるものである。
図1は、実施の形態に係るコモンレール式燃料噴射制御装置を示す構成図である。
コモンレール式燃料噴射制御装置は、高圧燃料の圧送を行う高圧ポンプ装置50と、この高圧ポンプ装置50により圧送された高圧燃料を蓄えるコモンレール1と、このコモンレール1から供給された高圧燃料をディーゼルエンジン(以下「エンジン3」と称する)の各気筒へ供給する複数の燃料噴射弁2と、エンジン3の動作制御や後述する燃料噴射制御処理などを実行する電子制御ユニット4(図1においては「ECU」と表記)とを主たる構成要素として構成されたものとなっている。
このような構成自体は、従来から良く知られている燃料噴射制御装置の基本的な構成と同一のものである。
Embodiment.
<Basic configuration of common rail fuel injection control device>
A method for manufacturing a fuel injection valve (injector) in an embodiment of the present invention is applied to a so-called common rail fuel injection control device.
FIG. 1 is a configuration diagram illustrating a common rail fuel injection control apparatus according to an embodiment.
The common rail fuel injection control device includes a high
Such a configuration itself is the same as a basic configuration of a well-known fuel injection control device.
高圧ポンプ装置50は、供給ポンプ5と、調量弁6と、高圧ポンプ7とを主たる構成要素として公知の構成を有してなるものである。
係る構成において、燃料タンク9の燃料は、供給ポンプ5により汲み上げられ、調量弁6を介して高圧ポンプ7へ供給されるようになっている。調量弁6には、電磁式比例制御弁が用いられ、その通電量が電子制御ユニット4によって制御されることで、高圧ポンプ7への供給燃料の流量、換言すれば、高圧ポンプ7の吐出量が調整されるものとなっている。
The high-
In such a configuration, the fuel in the
なお、供給ポンプ5の出力側と燃料タンク9との間には、戻し弁8が設けられており、供給ポンプ5の出力側の余剰燃料を燃料タンク9へ戻すことができるようになっている。
また、供給ポンプ5は、高圧ポンプ装置50の上流側に高圧ポンプ装置50と別体に設けるようにしても、また、燃料タンク9内に設けるようにしても良いものである。
A
The
燃料噴射弁2は、エンジン3の気筒毎に設けられており、それぞれコモンレール1から高圧燃料の供給を受け、電子制御ユニット4による噴射制御によって燃料噴射を行うようになっている。かかる実施の形態における燃料噴射弁2は、いわゆるソレノイド式と称されるものが用いられたものとなっている。
The
電子制御ユニット4は、例えば、公知の構成を有してなるマイクロコンピュータを中心に、RAMやROM等の記憶素子(図示せず)を有している。また、燃料噴射弁2を通電駆動するための回路(図示せず)や、調量弁6等を通電駆動するための回路(図示せず)を主たる構成要素として構成されたものとなっている。また、実施の形態においては、燃料噴射弁2のマグネット40に生ずる逆起電流を検出するための電流モニタ回路12(図1においては「I−MONI」と表記)が設けられており、その検出出力は図示されないマイクロコンピュータへ供給され、燃料噴射弁2に設けられたソレノイドバルブ32の閉弁タイミングの取得に供されるようになっている(詳細は後述する)。
The
電子制御ユニット4には、コモンレール1内の燃料の圧力(レール圧P)を検出する圧力センサ11の検出信号が入力される他、エンジン回転数、アクセル開度、外気温度、大気圧などの各種の検出信号が入力され、エンジン3の動作制御や燃料噴射制御等に供されるようになっている。
The
<燃料噴射弁2の構成>
図2は、実施の形態に係る燃料噴射弁の断面図である。
図2に示す公知の燃料噴射弁2は、燃料噴射弁本体30と、燃料噴射弁本体30の先端側に取り付けられたノズル体31と、燃料噴射弁本体30のノズル体31に対向する他端側に取り付けられたソレノイドバルブ32と、により大きく構成されている。ノズル体31内には、ノズル体31の軸方向に摺動可能に配置されたノズルニードル33が配置されている。ノズルニードル33には、長尺状のバルブピストン34が取り付けられている。バルブピストン34は、燃料噴射弁本体30内において、燃料噴射弁本体30の軸方向に摺動可能に配置されている。
<Configuration of
FIG. 2 is a cross-sectional view of the fuel injection valve according to the embodiment.
A known
また、バルブピストン34は、ノズルニードル33と対向する他端側が弁部材35内に収容されている。弁部材35内には、バルブピストン34の端部が配置される制御室36が画成されている。制御室36は、コモンレール1から燃料が供給される高圧接続部37と連通している。高圧接続部37はさらに流路38に連通し、流路38を介してノズル体31とノズルニードル33の先端との間のノズルシート部39に接続されている。ノズルニードル33は、ノズルスプリング33aにより、ノズルシート部39側に付勢されている。なお、高圧接続部37に連通する燃料噴射弁2内の制御室36、流路38、ノズルシート部39等を本発明の高圧流路と称する。
The other end of the
ソレノイドバルブ32は、ソレノイドコイルであるマグネット40を有しており、マグネット40の下端側には磁性体で構成されたアーマチュア41が配置されている。アーマチュア41は、円筒形状の案内部42の内部に摺動可能となるよう配置されている。アーマチュア41の下端側には、アーマチュア41の下端が着座する円形のバルブシート43が形成されている。
The
アーマチュア41の上部にはアーマチュア41をバルブシート43側に付勢するバルブスプリング45が収納されている。バルブシート43の中央には制御室36に連通するオリフィス44が開口している。アーマチュア41は、マグネット40への通電によりオリフィス44を開口させるように上方に移動する。ソレノイドバルブ32の上部には、さらに電源接続部46が設けられている。そして、燃料噴射弁本体30とソレノイドバルブ32とは調整ナット47にて接合されている。
A
<燃料噴射弁の作動>
燃料噴射弁2は、燃料の無噴射状態において、マグネット40への通電が停止している。アーマチュア41は、バルブスプリング45によりバルブシート43上に着座し、オリフィス44を閉じた状態となる。すると、制御室36には高圧の燃料がコモンレール1より充填されるとともに、ノズルシート部39側にも同様に高圧の燃料が充填されることとなる。この状態で、ノズルニードル33は、制御室36とノズルシート部39とに作用する燃料の受圧面積の差から生じる力、及び、ノズルスプリング33aにより作用する付勢力の合力により、ノズルシート部39側(下方側)に付勢され、ノズルシート部39は閉じた状態となる。よって、燃料は噴射されない。
<Operation of fuel injection valve>
In the
このマグネット40への非通電状態からマグネット40に通電されると、燃料噴射弁2は、噴射状態となる。このときアーマチュア41は、マグネット40の磁力に吸い寄せられてマグネット40の下面に接触する。アーマチュア41が上昇することでオリフィス44が開いた状態となり、制御室36内の高圧の燃料はオリフィス44を通って燃料タンク(図示しない)に流出する。その結果、制御室36の圧力が下がり、ノズルシート部39側に充填された高圧の燃料による上向きの力が、制御室36、及び、ノズルスプリング33aにより作用する下向きの力に打ち勝ってノズルニードル33を上昇させる。よって、燃料がノズル体31の先端から噴射されることとなる。そして、マグネット40へ通電を継続することで最大噴射率の状態となる。
When the
<閉弁時間CT>
燃料噴射弁2の噴射時におけるマグネット40への通電時間ET、及び、閉弁時間CTについて説明する。
図3は、実施の形態に係るソレノイドバルブのマグネットの電流値とアーマチュアのリフト量との関係を示した図である。
実施の形態に係る燃料噴射弁2のマグネット40への通電は、図3に示すように、通電開始時間tp1で開始され、通電終了時間tp2になると停止する。このとき、マグネット40の電流値は、通電開始時間tp1から時間の経過と共に急速に上昇し、一旦、あるピーク値に達したのち若干減少する。
<Valve closing time CT>
The energization time ET to the
FIG. 3 is a diagram showing the relationship between the magnet current value of the solenoid valve and the armature lift amount according to the embodiment.
As shown in FIG. 3, energization to the
その後、通電終了時間tp2までほぼ一定電流となり、通電終了時間tp2から時間の経過と共に零に向かって減少するように変化を示すものとなっている。そして、この電流値の通電波形が零に達した後、若干の時間経過後に、比較的短時間でピークとなり、その後、比較的短時間の間に零となる凸状の通電波形が出現する。 Thereafter, the current becomes substantially constant until the energization end time tp2, and changes so as to decrease toward zero with the passage of time from the energization end time tp2. Then, after the energization waveform of the current value reaches zero, a convex energization waveform that peaks in a relatively short time after a lapse of some time and then becomes zero in a relatively short time appears.
このとき、ソレノイドバルブ32のアーマチュア41は、通電開始時間tp1から若干のインターバルをおいて、リフト開始時間tp3でマグネット40に引っ張られリフトを開始する。マグネット40に吸い付けられたアーマチュア41は、最大リフト位置で静止する。
そして、通電終了時間tp2でマグネット40の磁力がなくなると、アーマチュア41はバルブシート43に向けて降下する。そして、着座時間ta1でアーマチュア41がバルブシート43に着座する。
At this time, the
When the magnetic force of the
電流値の通電波形に発生する凸状の通電波形は、ソレノイドバルブ32のアーマチュア41がバルブシート43に着座し、閉弁した際にマグネット40に生ずる逆起電流が表示されたものである。そのピークは、アーマチュア41がバルブシート43に着座するタイミングに対応することが知られており、図2の例においては着座時間ta1の時点である。すなわち、アーマチュア41がバルブシート43に着座するタイミングが最大逆起電力を発生させるポイントとなっている。
The convex energization waveform generated in the energization waveform of the current value is a display of the counter electromotive current generated in the
なお、図3においては、通電終了時間tp2と着座時間ta1との時間間隔を第1閉弁時間CT1と表記している。この第1閉弁時間CT1は、基準となる新品中央品の閉弁時間を示すものであり、製造時の閉弁時間CTの基準値となるものである。なお、新品中央品とは、未使用の燃料噴射弁2において、閉弁時間CTの基準値を持つ基準品である。
In FIG. 3, the time interval between the energization end time tp2 and the seating time ta1 is expressed as a first valve closing time CT1. The first valve closing time CT1 indicates the valve closing time of a new central product that serves as a reference, and serves as a reference value for the valve closing time CT at the time of manufacture. The new center product is a reference product having a reference value for the valve closing time CT in the unused
本発明の実施の形態においては、電流モニタ回路12により上述の逆起電流が検出され、その検出信号が電子制御ユニット4を構成するマイクロコンピュータ(図示せず)に入力される。すると、燃料噴射弁2の閉弁時間CTは、通電終了時間tp2と着座時間ta1との差により取得が可能となる。
なお、上述の各時間tp1、tp2・・・等は、エンジン3内のピストン(図示せず)が上死点にあるタイミングを基準として定められるものである。
In the embodiment of the present invention, the counter electromotive current is detected by the
The above-described times tp1, tp2,... Are determined based on the timing at which the piston (not shown) in the
次に、個体のばらつきにより、燃料噴射弁2の閉弁時間CTが新品中央品となる基準値からずれている例について説明する。
図3において破線で示す着座時間ta2は、閉弁時間CTが新品中央品の基準値からずれている燃料噴射弁2の通電波形を示している。
すなわち、基準値の第1閉弁時間CT1よりも長い時間をかけてアーマチュア41が最大リフト位置からバルブシート43に着座する。この時の着座時間ta2は、新品中央品の基準の着座時間ta1よりも図3において右側にシフトする。そして、このときの第2閉弁時間CT2は、通電終了時間tp2と着座時間ta2との時間間隔で表され、第1閉弁時間CT1よりも長くなっている。
Next, an example will be described in which the valve closing time CT of the
A seating time ta2 indicated by a broken line in FIG. 3 indicates an energization waveform of the
That is, the
閉弁時間CTに個体毎のばらつきが発生する原因は、アーマチュア41のリフト量のばらつきや、各摺動部の作動抵抗の相違などをあげることができる。
ここで、閉弁時間CTの新品中央品の基準値である第1閉弁時間CT1と、ばらつき等により基準値からずれた第2閉弁時間CT2との差を閉弁時間差△CTと定義する。
The cause of variation among individuals in the valve closing time CT can include variations in the lift amount of the
Here, the difference between the first valve closing time CT1 that is the reference value of the new central product of the valve closing time CT and the second valve closing time CT2 that deviates from the reference value due to variations or the like is defined as a valve closing time difference ΔCT. .
なお、新品中央品の開弁時間VOT1は、アーマチュア41のリフトが開始するリフト開始時間tp3から着座時間ta1までの時間で表される。また、新品中央品の基準値からずれている燃料噴射弁2の開弁時間VOT2は、アーマチュア41のリフトが開始するリフト開始時間tp3から着座時間ta2までの時間で表される。
図3に示す場合、通電時間ETは2つの燃料噴射弁2で共通だが、閉弁時間CTが異なることにより、開弁時間VOT1と開弁時間VOT2とに差が生じ、燃料噴射量が異なってしまうこととなる。
The valve opening time VOT1 of the new center product is represented by the time from the lift start time tp3 at which the
In the case shown in FIG. 3, the energization time ET is common to the two
<燃料の圧力(レール圧P)と、通電時間ETと、閉弁時間CTとの関係>
ここで、図4を用いて、燃料噴射弁2に燃料の圧力(レール圧P)を変化させて充填したときの通電時間ETと閉弁時間CTとの関係について説明する。
図4は、実施の形態に係る燃料噴射弁の通電時間ETと閉弁時間CTとの関係を示した模式図である。
図4は、横軸に燃料噴射弁2のマグネット40への通電時間ETを示し、縦軸に通電時間ETが終了した時点からアーマチュア41がバルブシート43に着座するまでの時間である閉弁時間CTを示している。
また、燃料噴射弁2に充填される燃料の圧力(レール圧P)を複数のパターンに分けて測定したものである。図4では、レール圧Pが40MPaの場合の閉弁時間CTの範囲を実線で示し、レール圧Pが80MPaの場合の閉弁時間CTの範囲を破線で示し、レール圧Pが120MPaの場合の閉弁時間CTの範囲を鎖線で示している。
<Relationship between fuel pressure (rail pressure P), energization time ET, and valve closing time CT>
Here, the relationship between the energization time ET and the valve closing time CT when the
FIG. 4 is a schematic diagram showing the relationship between the energization time ET and the valve closing time CT of the fuel injection valve according to the embodiment.
FIG. 4 shows the energization time ET to the
Further, the fuel pressure (rail pressure P) charged in the
実施の形態に係る燃料噴射弁2は、図4に示す例では通電時間ETが400μsよりも長い領域で、閉弁時間CTが燃料の圧力との相関関係を有している。すなわち、燃料の圧力が高くなるほど、閉弁時間CTは短くなっている。
In the example shown in FIG. 4, the
これは、燃料の圧力が高くなると、制御室36に充填される燃料の圧力により燃料噴射弁本体30の弁部材35等が外方へ若干膨張して変形する。すると、制御室36の上方にあるバルブシート43が相対的に上方に移動する。したがって、アーマチュア41がマグネット40の下面からバルブシート43に着座するまでのリフト量(ストローク長さ)が短くなり、閉弁時間CTが短くなるためである。
This is because when the fuel pressure is increased, the
この通電時間ETが比較的長い領域に対して、通電時間ETが比較的短い200〜400μsとなる領域で通電時間ETを増加させると、閉弁時間CTは燃料の各圧力のライン毎に極大値Max(ET=230μs程度)まで増加する。その後、閉弁時間CTは、極大値Maxから各燃料の圧力のラインがある程度重なった状態で減少をはじめ、極小値Min(通電時間ET=350μs程度)まで低下する。そして、通電時間ETが350μsよりも増加すると燃料の圧力の影響を受け、燃料の各圧力における各閉弁時間CTのラインがばらけて重ならなくなっている。 If the energization time ET is increased in the region where the energization time ET is relatively short, 200 to 400 μs, with respect to the region where the energization time ET is relatively long, the valve closing time CT is the maximum value for each fuel pressure line. It increases to Max (ET = about 230 μs). Thereafter, the valve closing time CT starts to decrease from the maximum value Max in a state in which the fuel pressure lines overlap to some extent, and then decreases to the minimum value Min (energization time ET = about 350 μs). When the energization time ET increases beyond 350 μs, it is affected by the fuel pressure, and the lines of the valve closing times CT at the fuel pressures are scattered and do not overlap.
すなわち、通電時間ETが比較的短い領域であるET=230以上350μs以下では、閉弁時間CTと燃料の圧力変化との相関性が低くなる領域が存在している。この領域を燃料の圧力に対する閉弁時間CTの不感帯と定義する。 That is, in the region where the energization time ET is relatively short, ET = 230 to 350 μs, there is a region where the correlation between the valve closing time CT and the fuel pressure change is low. This region is defined as a dead zone of the valve closing time CT with respect to the fuel pressure.
通電時間ETが比較的短い200〜400μsとなる領域では、通電時間ETが230μsよりも短いと、アーマチュア41がマグネットの下面まで到達せずに落下する。そして、通電時間ETが約230μsのときにアーマチュア41の滞空時間が最大となり閉弁時間CTが最大値を示すこととなる。
また、通電時間ETがET=230μsより長くなると、アーマチュア41がアーマチュア41とマグネット40の下面との間に燃料が圧縮された状態で衝突し、燃料の反発力で跳ね返ってバルブシート43上に着座する。よって、アーマチュア41に初期速度が付加された状態でバルブシート43上まで移動する。したがって、閉弁時間CTが通電時間ETの増加に伴い徐々に短くなる。
In the region where the energization time ET is relatively short, 200 to 400 μs, when the energization time ET is shorter than 230 μs, the
When the energization time ET is longer than ET = 230 μs, the
この通電時間ETが比較的短い領域である230μs以上350μs以下では、ノズルニードル33が開くことで制御室36に充填される燃料の圧力が低下する。したがって、燃料噴射弁本体30の弁部材35等が膨張した変形状態が解消され、制御室36の上方に設けられたバルブシート43が圧力の加わる前の位置に戻る。すると、アーマチュア41がマグネット40の下面からバルブシート43に着座するまでのリフト量(ストローク長さ)が燃料の圧力の加わる前の長さに戻り、閉弁時間CTと燃料の圧力(レール圧P)変化との相関関係が低くなる。
When the energization time ET is in a relatively short region of 230 μs or more and 350 μs or less, the pressure of the fuel filled in the
さらに、通電時間ETが400μsより長くなると、アーマチュア41はマグネット40の下面に一度接触し、マグネット40の通電が切られてからバルブシート43上に着座する。この通電時間ETの領域では、制御室36に充填される燃料の圧力が回復し、燃料噴射弁本体30の弁部材35等が膨張した変形状態となる。このため、上述のように閉弁時間CTはアーマチュア41のリフト量(ストローク長さ)に影響を受け、燃料の圧力(レール圧P)により変化することとなる。
Further, when the energization time ET is longer than 400 μs, the
<アーマチュア41のリフト量の調整方法>
アーマチュア41のリフト量の調整は、例えば、調整ナット47を回転させることで行うことができる。
図5は、実施の形態に係る燃料噴射弁の斜視図である。
図6は、実施の形態に係るアーマチュアのリフト量を示す断面図である。
図5に示すように、アーマチュア41のリフト量の調整は、調整ナット47を回転させて行う。調整ナット47を回転させると、マグネット40が燃料噴射弁2の軸方向に移動することにより、図6に示すようにアーマチュア41の上面と、マグネット40の下面との離間距離が相対的に変更される。例えば、図3で説明したように、初期状態でアーマチュア41のリフト量が大きく、基準値より閉弁時間CTが長くなることで燃料噴射量が多くなっている燃料噴射弁2の場合には、図6に示すようにアーマチュア41のリフト量が小さくなるように変更する。すると、閉弁時間CTが短くなり、燃料噴射量が減少して燃料噴射量を基準値内に調整することが可能となる。
<How to adjust the lift amount of the
Adjustment of the lift amount of the
FIG. 5 is a perspective view of the fuel injection valve according to the embodiment.
FIG. 6 is a sectional view showing the lift amount of the armature according to the embodiment.
As shown in FIG. 5, the lift amount of the
<閉弁時間CTの調整方法>
次に、燃料噴射弁2の閉弁時間CTの調整方法について説明する。
実施の形態に係る燃料噴射弁2の製造方法では、燃料噴射弁2内に燃料を充填した状態で閉弁時間CTの調整を行う。
図7は、実施の形態に係るアーマチュアのリフト量の調整フロー図である。
<Method for adjusting valve closing time CT>
Next, a method for adjusting the valve closing time CT of the
In the method of manufacturing the
FIG. 7 is an adjustment flowchart of the lift amount of the armature according to the embodiment.
まず、ステップ1で燃料噴射弁2の組み立てをスタートする。
ステップ2にて燃料噴射弁2の仮組が完成すると、ステップ3に進む。
ステップ3ではドライ状態で閉弁時間CTを測定し、アーマチュア41のリフト量を仮調整する。
ステップ4で燃料噴射弁2の組み立てが終了する。
ステップ5に進み、燃料噴射弁2を噴射量測定装置に取り付ける。
First, in step 1, the assembly of the
When the temporary assembly of the
In
In
Proceeding to step 5, the
ステップ6にて燃料噴射弁2を暖気運転し、燃料噴射弁2の高圧流路内に高圧の燃料を充填する(ウェット状態)。高圧流路とは、高圧接続部37に連通する制御室36、流路38、ノズルシート部39等を指すが、これらのうち少なくとも制御室36に高圧の燃料が充填された状態をウェット状態とする。燃料噴射弁2の高圧接続部37に高圧の燃料を供給することで、燃料噴射弁2は、運転時と同一の圧力状態とする。このとき、マグネット40は、通電されておらず、燃料は噴射されていない。
In step 6, the
ステップ7に進み、マグネット40への通電時間ETを設定する。マグネット40への通電時間ETは、例えば図4に記載した燃料の圧力に対する閉弁時間CTの不感帯であるET=230μs以上350μs以下等に設定する。これは、上記のように燃料の圧力に対する閉弁時間CTの不感帯内で閉弁時間CTを計測することで、燃料の圧力の影響を受けず、正確な閉弁時間CTを計測できるためである。
Proceeding to step 7, the energization time ET to the
次にステップ8に進み、マグネット40に通電を開始し、ステップ7で設定した通電時間ET経過後、マグネット40への通電を停止する。
Next, the process proceeds to step 8 where energization of the
ステップ9に進み、閉弁時間CTを測定する。上記のようにソレノイドバルブ32が閉弁した際にマグネット40に生ずる逆起電流を検出する。そして、マグネット40への通電が停止した時刻から、逆起電力が発生した時刻までの時間を閉弁時間CTとして計測する。
Proceeding to step 9, the valve closing time CT is measured. As described above, the counter electromotive current generated in the
次にステップ10に進み、アーマチュア41のリフト量を本調整する。ステップ9で計測した閉弁時間CTが、例えば新品中央品の予め定めた基準値内となるように、アーマチュア41のリフト量を調整する。
Next, the routine proceeds to step 10 where the lift amount of the
次にステップ11に進み、燃料の噴射量を測定する。噴射量が基準値内の時にはステップ12に進み燃料噴射弁2の組み立てを終了する。
ステップ11で測定した噴射量が基準値外の時にはステップ13に進み、燃料噴射弁2のノズル側のみを分解する。
次にステップ14に進み、分解した燃料噴射弁2の部品を洗浄する。
ステップ15に進み、燃料噴射弁2の再組み立てをする。
ステップ16に進み、再び燃料噴射弁を暖気運転し、内部に高圧の燃料を充填する。そして、ステップ11に戻り、再び燃料の噴射量を測定する。
Next, the routine proceeds to step 11 where the fuel injection amount is measured. When the injection amount is within the reference value, the process proceeds to step 12 and the assembly of the
When the injection amount measured in step 11 is outside the reference value, the process proceeds to step 13 where only the nozzle side of the
Next, the routine proceeds to step 14 where the disassembled parts of the
Proceeding to step 15, the
Proceeding to step 16, the fuel injection valve is warmed up again, and high pressure fuel is filled inside. Then, returning to step 11, the fuel injection amount is measured again.
<効果>
実施の形態に係る燃料噴射弁2の製造方法によれば、運転時(ウェット状態)を想定して、ウェット状態で燃料噴射量の調整を行うため、製造時における調整時点と、実際の運転時点とで燃料噴射量が異なることがなくなり、運転時に正確な噴射量を得ることができる。
また、燃料の圧力に対する閉弁時間CTの不感帯内で通電時間ETを設定し、閉弁時間CTを計測することで、燃料の圧力の影響を受けず、正確な閉弁時間CTを計測することができる。
さらに、噴射量を測定し不良となったときに、アーマチュア41のリフト量はウェット状態で調整済みのため、再調整が必要な部位がアーマチュア41のリフト量関連以外の例えばノズル側のみに限定される。すると、燃料噴射弁2の分解箇所が限定されるため、製造時の工程上のロスを低減することができる。
<Effect>
According to the method for manufacturing the
In addition, by setting the energization time ET within the dead zone of the valve closing time CT with respect to the fuel pressure and measuring the valve closing time CT, the accurate valve closing time CT can be measured without being influenced by the fuel pressure. Can do.
Further, when the injection amount is measured and becomes defective, the lift amount of the
1 コモンレール、2 燃料噴射弁、3 エンジン、4 電子制御ユニット、5 供給ポンプ、6 調量弁、7 高圧ポンプ、8 戻し弁、9 燃料タンク、11 圧力センサ、12 電流モニタ回路、30 燃料噴射弁本体、31 ノズル体、32 ソレノイドバルブ、33 ノズルニードル、33a ノズルスプリング、34 バルブピストン、35 弁部材、36 制御室、37 高圧接続部、38 流路、39 ノズルシート部、40 マグネット、41 アーマチュア、42 案内部、43 バルブシート、44 オリフィス、45 バルブスプリング、46 電源接続部、47 調整ナット、50 高圧ポンプ装置、CT 閉弁時間、ET 通電時間、P レール圧。 1 common rail, 2 fuel injection valve, 3 engine, 4 electronic control unit, 5 supply pump, 6 metering valve, 7 high pressure pump, 8 return valve, 9 fuel tank, 11 pressure sensor, 12 current monitor circuit, 30 fuel injection valve Main body, 31 Nozzle body, 32 Solenoid valve, 33 Nozzle needle, 33a Nozzle spring, 34 Valve piston, 35 Valve member, 36 Control chamber, 37 High pressure connection part, 38 Flow path, 39 Nozzle seat part, 40 Magnet, 41 Armature, 42 Guide part, 43 Valve seat, 44 Orifice, 45 Valve spring, 46 Power supply connection part, 47 Adjustment nut, 50 High pressure pump device, CT valve closing time, ET energization time, P rail pressure.
Claims (7)
ソレノイドバルブのマグネットへの通電を開始してから通電を停止するまでの通電時間を設定するステップと、
前記マグネットへの通電を開始するステップと、
前記マグネットへの通電を停止するステップと、
前記マグネットへの通電を停止してから前記マグネットに逆起電力のピーク値が発生するまでの閉弁時間を計測するステップと、
前記通電時間に対応する前記閉弁時間が基準値となるようにアーマチュアのリフト量を調整するステップと、
を有する燃料噴射弁の製造方法。 Filling the high pressure flow path of the fuel injection valve with fuel;
A step of setting an energization time from the start of energization to the magnet of the solenoid valve until the energization is stopped;
Starting energization of the magnet;
Stopping energization of the magnet;
Measuring the valve closing time until the peak value of the counter electromotive force is generated in the magnet after stopping energization of the magnet;
Adjusting the lift amount of the armature so that the valve closing time corresponding to the energization time becomes a reference value;
A method for manufacturing a fuel injection valve.
The method for manufacturing a fuel injection valve according to claim 1, wherein the lift amount of the armature is adjusted by rotating an adjustment nut that changes a position of the magnet.
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