JP3758325B2 - Fuel injection valve adjusting device and manufacturing method - Google Patents
Fuel injection valve adjusting device and manufacturing method Download PDFInfo
- Publication number
- JP3758325B2 JP3758325B2 JP21325497A JP21325497A JP3758325B2 JP 3758325 B2 JP3758325 B2 JP 3758325B2 JP 21325497 A JP21325497 A JP 21325497A JP 21325497 A JP21325497 A JP 21325497A JP 3758325 B2 JP3758325 B2 JP 3758325B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- fuel injection
- actuator
- injection valve
- chamber
- pressure
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Landscapes
- Fuel-Injection Apparatus (AREA)
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は、ピエゾアクチュエータを用いた燃料噴射弁の調整方法及び調整装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
筒内燃料噴射方式の火花点火式内燃機関に適用する燃料噴射弁には高度の応答性及び開閉精度が求められる。このような要求に応える燃料噴射弁として、多数のピエゾ素子を積層した構成のピエゾアクチュエータに信号電流を供給して伸縮させることにより針弁の開閉を制御するようにしたものが知られている(例えば実開平5−7957号公報参照)。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
ピエゾ素子は、その製造時に材質等に応じた分極電圧を印加することで特有の圧電特性を示すようになるが、この特性には製造上の誤差要因や素子に固有のヤング率の相違等によりバラツキを生じる。この特性のバラツキに燃料噴射弁の部品精度または組立精度上の誤差が加わって、ピエゾアクチュエータを用いた燃料噴射弁では燃料噴射特性に個体差を生じる。
【0004】
【課題を解決するための手段】
第1の発明は、ピエゾアクチュエータの一端部側に液圧室を画成し、ピエゾアクチュエータに駆動電圧を印加したときの前記液圧室の圧力変化に基づいて針弁を開閉作動させるようにした燃料噴射弁の調整装置として、図1に示したように、
前記燃料噴射弁と同等寸法の液圧室aを有する測定機構bと、
前記液圧室aに燃料噴射弁使用時相当の初期圧力を負荷する圧力負荷手段cと、
ピエゾアクチュエータdに駆動電圧を印加する電圧印加手段eと、
前記初期圧力負荷状態で電圧印加時のピエゾアクチュエータの変位ΔLを測定する変位測定手段fと、
前記初期圧力負荷状態での液圧室の初期容積Vを演算する容積演算手段gと、
前記変位ΔLに基づいて液圧室の容積変化量ΔVを演算する容積変化量演算手段hと、
前記演算した液圧室容積Vと容積変化量ΔVとの比が予め定めた基準値となるようなピエゾアクチュエータのシムによる長さ補正量を演算する調整長演算手段iとを設ける。
【0005】
上記調整装置は、液圧室初期容積Vと容積変化量ΔVとの比が予め定めた許容値を逸脱したときにアクチュエータ不良と判定する判定手段を備えたものとすることができる。
【0006】
第2の発明は、ピエゾアクチュエータの一端部側に液圧室を画成し、ピエゾアクチュエータに駆動電圧を印加したときの前記液圧室の圧力変化に基づいて針弁を開閉作動させるようにした燃料噴射弁の製造方法であって、
前記燃料噴射弁にピエゾアクチュエータを組み付けるにあたり、
少なくとも燃料噴射弁のアクチュエータ組付部の寸法L1、液圧室に燃料噴射弁使用時相当の初期圧力を負荷した状態でのピエゾアクチュエータの長さL0、前記圧力負荷状態にてピエゾアクチュエータに駆動電圧を印加した状態でのピエゾアクチュエータの変位ΔLを測定する工程と、
前記組付部寸法L1、アクチュエータ長さL0、液圧室断面積Sから液圧室の初期容積Vを演算する工程と、
前記変位ΔLと液圧室断面積Sからアクチュエータ変位時の液圧室の容積変化量ΔVを演算する工程と、
前記初期容積Vと容積変化量ΔVとの比が予め定めた基準値となるようなピエゾアクチュエータの目標長さLを演算する工程と、
この目標長さLと実際の長さL0との差からピエゾアクチュエータに介装するシムの厚さを演算する工程とを有する。
【0007】
上記燃料噴射弁としては、ピエゾアクチュエータを収装した本体とその先端部に接続され針弁を収装したノズルとからなり、本体には該本体内に形成されたシリンダ部とピエゾアクチュエータ端部に設けられ前記シリンダ部に摺動自由に嵌合するピストン部とで液圧室としての差圧室が画成され、ノズルには該ノズル内に形成されたシリンダ部と針弁後端部に設けられ前記ノズルシリンダ部に摺動自由に嵌合するピストン部とで背圧室が画成されるとともに針弁を閉弁方向に付勢する弾性体が設けられ、前記差圧室と背圧室とは通路を介して相互に連通されるとともに燃料が導入され、ピエゾアクチュエータの伸縮に伴う差圧室および背圧室の燃料圧力変化に基づき針弁を開閉駆動するように構成されているものを適用することができる。
【0008】
【作用・効果】
ピエゾアクチュエータ伸縮時の液圧室の圧力変化に基づいて針弁を開閉駆動する構成の燃料噴射弁では、燃料噴射特性は前記圧力変化Δpに依存し、Δpが異なれば噴射特性も異なったものとなる。すなわち、Δpが予め定めた規定値となるようにピエゾアクチュエータを調整することにより所期の燃料噴射特性を得ることができる。
【0009】
液圧室の圧力変化Δpは、使用状態でのピエゾアクチュエータ変位前の液圧室容積をV、アクチュエータ変位時の液圧室の容積変化量をΔVとするとき、次式で示されるようにVとΔVとの比に比例する。
【0010】
Δp=k・ΔV/V(ただしkは定数)
したがって、上記各発明のように、ΔV/Vを求め、これが基準値となるように求めたアクチュエータ長さの補正をシムにより与えることにより確実に所期の燃料噴射特性が得られる。
【0011】
また、液圧室容積Vと容積変化量ΔVとの比が予め定めた許容値を逸脱したとき、これはたとえばアクチュエータの目標長さL0が実際の長さLよりも短くなってしまうような結果となったとき、または調整のためのシムの厚さの限界を越えるような結果となった場合に相当し、このような条件のときにアクチュエータ不良と判定する判定手段を備えることにより、燃料噴射弁への組み込み前にアクチュエータの不良を知ることができる。
【0012】
一方、第2の発明では実際に燃料噴射弁を組み立てる工程の中でピエゾアクチュエータの実際の長さのみならず燃料噴射弁側の組み付け部分の寸法をも測定して圧力室容積を算出するようにしているので、より精度の高い調整結果が得られる。
【0013】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態につき図面を示して説明する。まず、本発明が適用可能な燃料噴射弁の一例につき図2に基づいて説明する。
【0014】
図において、燃料噴射弁1は、筒状の本体11の内部にアクチュエータ12が収装されるとともに、この本体11の先端部には、内部に針弁13を収装したノズルボディ14が設けられている。
【0015】
アクチュエータ12は、薄板状のピエゾ素子を多数積層して円柱状に形成されている。その背後側の端部に設けられた端板15は、本体11に嵌合したキャップ16に対してボール17を介して位置決めされている。先端側にはピストン18が設けられており、このピストン18は本体内に形成されたシリンダ部19にシールリング20を介して油密的にかつ摺動可能に嵌合している。
【0016】
アクチュエータ12とピストン18との間には、適正な噴射特性が得られるようにアクチュエータ12の取付長を調整するためのシム32が介装されている。本発明の要点はこのシム32の厚さ調整をいかに行うかという点にあるが、これについては後に詳述する。
【0017】
ピストン18の前方にはシリンダ部19との間に液圧室としての差圧室21が画成されており、この差圧室21に収装された皿ばね22の張力によりピストン18は背後方向に付勢されている。
【0018】
ノズルボディ14にはその先端部に開口した噴孔23を開閉する針弁13が収装されている。この針弁13は、基端部が太径のピストン部24となっており、このピストン部24がホルダ内周に形成されたシリンダ部25に沿って摺動可能に保持されている。ピストン部24の背後部に画成された背圧室26には弾性体としてコイルスプリング27が介装されており、このスプリング27の張力により針弁13は閉弁方向に付勢されている。
【0019】
ピストン部24よりも前方のノズルボディ14内の空間は燃料室28となっており、この燃料室28には燃料供給口29を介して図示しない燃料系統から所定圧力に調圧された燃料が供給される。また背後の背圧室26は通路30を介してその背後の差圧室21と連通している。
【0020】
この燃料噴射弁では、図示しない燃料噴射制御回路により、例えば内燃機関の回転数及び吸入空気量をパラメータとして燃料噴射量を決定し、該燃料噴射量に相当するパルス幅を有する噴射信号をアクチュエータ12に付与して燃料噴射を行わせる。
【0021】
次にアクチュエータ12に駆動信号を供給したときの燃料噴射弁1の作動につき説明する。この燃料噴射弁では、非噴射時にはアクチュエータ12に伸び方向の信号(例えば400V程度の信号電圧)を供給している。このとき、アクチュエータ12は伸張して差圧室21の容積を小さく保っている。燃料室28に供給されている燃料の圧力は、この場合針弁ピストン部24とシリンダ部25との間の摺動間隙を介して背圧室26にも作用しているため、針弁13の前後圧力は平衡しており、したがって針弁13はスプリング27の張力により閉弁保持されている。
【0022】
この状態から収縮方向の信号(例えば0Vの信号電圧)を供給するとアクチュエータ12及びピストン部18は速やかに初期位置にまで収縮するため、差圧室21はその容積を拡大して圧力を低下させる。この圧力低下は通路30を介して直ちに背圧室26に伝えられるが、このとき針弁ピストン部24とシリンダ部25との間の摺動間隙がオリフィスとして作用するので、背圧室26の圧力低下に対して燃料室28の圧力変化に遅れを生じ、燃料室28は相対的に高圧になる。このピストン部24の前後圧力差に基づき、針弁13はスプリング27に抗して背後方向に変位し、噴孔23を開放して燃料噴射を行う。
【0023】
そのときの要求燃料噴射量に応じて定められた時間が経過した後に再び伸び方向の信号を供給すると、アクチュエータ12が再度伸張して室21及び26の圧力を上昇させるため針弁13が閉弁方向に変位して燃料噴射は終了する。非噴射時の針弁13の閉弁状態はピストン24前後の圧力平衡状態およびスプリング27の張力により保持される。
【0024】
ところで、このような燃料噴射弁では、差圧室21に燃料圧が作用した状態でのピエゾアクチュエータ12の長さ、駆動時のアクチュエータ変位量、燃料噴射弁各部の寸法誤差等に原因してアクチュエータ伸縮時に差圧室21に生じる差圧が異なったものとなり、これが個々の燃料噴射弁の特性のバラツキを生じる原因となっていることはすでに述べたとおりである。
【0025】
そこで本発明では、前記差圧(Δp)が一定となるように、燃料噴射弁への組み込み時または組み込み前にピエゾアクチュエータに調整を施す。次にこのような調整を施すための構成について説明する。
【0026】
図3において、12は測定の対象となるピエゾアクチュエータ、40は測定機構を示している。測定機構40は、ピエゾアクチュエータ12の一端部を支持する基台部41と、ピエゾアクチュエータ12の他端部に設けられる測定ピストン42と、前記基台部41に対して対向的に設けられる測定シリンダ43等からなる。
【0027】
詳しくは図3の(a)に示すように、測定シリンダ43には測定ピストン42が嵌合する円筒状のシリンダ部45が形成されており、このシリンダ部45にはシールリング46を介して測定ピストン42が油密的にかつ摺動自由に嵌合する。このシリンダ部45の内径または測定ピストン42の外径は燃料噴射弁の差圧室21と同一の寸法に形成されており、これらの間に液圧室47を画成している。なお、この場合図2の燃料噴射弁と条件を同一とするために液圧室47には皿ばね22が介装されている。
【0028】
測定シリンダ43には液圧室47に連通する圧力測定孔48が形成されるとともに、この測定孔48の途中に圧力センサ49が油密的に嵌合されている。さらに、測定シリンダ43には、測定ピストン42の外周部に形成されたフランジ部42aに対向するように下向きに変位測定手段として変位センサ50が設けられている。
【0029】
この測定機構では、液圧室47に燃料噴射弁の使用時圧力を負荷した状態で各部の寸法を測定するのであるが、この場合前記圧力負荷手段として上述のとおり液圧室47を密封構造としたうえで、圧力センサ49により液圧室47の圧力を測定しながら該圧力が使用時圧力となるまで測定シリンダ43を図示しない圧縮機構を介して基台部41に向かって押圧するようにしている。ただし、このようにする代わりに、ポンプ等により可変的に液圧を調整する手段を液圧室47に連結して、測定シリンダ43を固定したまま液圧を使用時圧力に調節できるようにしたものを適用しても良い。
【0030】
なお、使用時圧力とは、図2の燃料噴射弁ではピエゾアクチュエータ12を伸張させて針弁13を閉弁させているときの差圧室21の圧力(設計燃圧)から、アクチュエータ12を収縮させて針弁13を開弁させたときに差圧室21に生じる差圧(設計差圧=Δp)を差し引いた値である。
【0031】
次に、この測定機構を用いて所定の噴射特性つまり差圧Δpが得られるようなシム32(図2参照)の厚さを決定する手順について説明する。
【0032】
図3において(a)は液圧室47に圧力を作用させない自由状態を示しており、このときのアクチュエータ12は無負荷長さLfとなっている。この状態から上述のようにして測定シリンダ43を押圧して液圧室47に使用時圧力を負荷する。アクチュエータ12は測定ピストン42を介してこの圧力の作用を受け圧縮され、その長さはL0となる(図3の(b)を参照)。
【0033】
この圧縮状態で、まずアクチュエータ12に駆動電圧を印加しないとき(初期状態)の液圧室47の初期容積Vを、測定シリンダ43の位置、アクチュエータ12の初期長さL0、既知の液圧室断面積S等からから算出しておく。
【0034】
次いで、測定シリンダ43の位置を固定したまま、アクチュエータ12に駆動電圧(400V)を印加する。この駆動電圧の印加によりアクチュエータ12は伸張し、長さL400となる(図3の(c)を参照)。長さL400とL0との差が変位ΔLとなるが、この場合、変位ΔLは変位センサ50により直接的に検出するようにしている。
【0035】
このようにして検出したΔLに既知の液圧室断面積Sを乗じることで液圧室47の容積変化量ΔVを算出し、これと上記初期容積Vとの比ΔV/Vを求める。この比ΔV/Vは既述したように燃料噴射弁の液圧室(差圧室21)に生じる差圧Δpに相関するので、この比ΔV/VとΔpの設計値に基づいて定めた基準値とを比較し、基準値とのあいだで偏差がある場合にはこれを補償する方向に液圧室容積Vが変化するような長さ補正をアクチュエータ12に施すことで適正な噴射特性が得られる。すなわち、この補正長さがアクチュエータ12に適用すべきシム32の厚さとなる。
【0036】
仮にこのようにして求めた補正量(シムの厚さ)がマイナスになってしまう場合や、シムによる調整限度を越えるような条件も比ΔV/Vの値から判断することが可能であり、これにより実際にアクチュエータ12を燃料噴射弁に組み込む前にその不良を発見することができる。
【0037】
次に、上記と同様の手法に基づき、組立過程で適切にピエゾアクチュエータ12の噴射特性を設定するようにした燃料噴射弁の製造方法につき、図4に示した流れ図を参照しながら説明する。
【0038】
この製造方法では、まず燃料噴射弁のアクチュエータ組付部の寸法L1(図2参照)を測定する。なおピストン部18の外径(液圧室断面積)と厚さ、端板15の厚さなど噴射弁各部の寸法は既知であるが、これらを測定することでより精度の高い調整を行える。
【0039】
次いで、アクチュエータ12に使用時圧力を負荷した状態での長さL0と駆動電圧印加時の長さL400または変位ΔLを測定する。これは上記図3に示したような測定装置を用いて事前に測定するか、もしくは噴射弁本体11にアクチュエータ12を組み込んだ状態で前記装置による場合と同様の要領にて測定する。
【0040】
次に、前記組付部寸法L1、アクチュエータ長さL0、液圧室断面積Sから液圧室の初期容積Vを、さらに前記変位ΔLと液圧室断面積Sからアクチュエータ変位時の液圧室の容積変化量ΔVを演算する。
【0041】
以後は図3について説明したのと同様であり、上記初期容積Vと容積変化量ΔVとの比ΔV/Vが予め定めた基準値となるようなピエゾアクチュエータの長さ補正量つまりシムの厚さを求め、当該厚さのシム32をアクチュエータ12とピストン部18との間に介装することで適正な噴射特性を発揮する燃料噴射弁が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】第1の発明の構成図。
【図2】本発明が適用可能な燃料噴射弁の一実施形態を示す断面図。
【図3】本発明の調整機構の一実施形態を示す概略構成図。
【図4】第2の発明の実施形態を示す流れ図。
【符号の説明】
1 燃料噴射弁
11 燃料噴射弁の本体
12 アクチュエータ
13 針弁
14 ノズルボディ
15 端板
16 キャップ
17 ボール
18 ピストン
19 シリンダ部
20 シールリング
21 差圧室
22 皿ばね
23 噴孔
24 ピストン部
25 シリンダ部
26 背圧室
27 コイルスプリング
28 燃料室
29 燃料供給口
30 通路
31 燃料通路
32 シム
40 測定機構
41 基台部
42 測定ピストン
43 測定シリンダ
45 シリンダ部
46 シールリング
47 液圧室
48 圧力測定孔
49 圧力センサ
50 変位センサ[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a method and an apparatus for adjusting a fuel injection valve using a piezo actuator.
[0002]
[Prior art]
High responsiveness and opening / closing accuracy are required for a fuel injection valve applied to a spark ignition internal combustion engine of an in-cylinder fuel injection system. As a fuel injection valve that meets such demands, there is known a fuel injection valve that controls the opening and closing of a needle valve by supplying a signal current to a piezoelectric actuator having a structure in which a large number of piezoelectric elements are stacked to expand and contract ( For example, see Japanese Utility Model Laid-Open No. 5-7957).
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
Piezo elements exhibit a unique piezoelectric characteristic by applying a polarization voltage according to the material during manufacture, but this characteristic depends on factors such as manufacturing error and differences in Young's modulus inherent in the element. Variations occur. An error in the component accuracy or assembly accuracy of the fuel injection valve is added to the variation in the characteristics, so that individual differences occur in the fuel injection characteristics in the fuel injection valve using the piezoelectric actuator.
[0004]
[Means for Solving the Problems]
In the first invention, a hydraulic pressure chamber is defined at one end of the piezoelectric actuator, and the needle valve is opened and closed based on a change in pressure of the hydraulic pressure chamber when a driving voltage is applied to the piezoelectric actuator. As shown in FIG. 1, as a fuel injection valve adjustment device,
A measurement mechanism b having a hydraulic chamber a having the same dimensions as the fuel injection valve;
Pressure loading means c for loading the hydraulic pressure chamber a with an initial pressure corresponding to the use of a fuel injection valve;
Voltage applying means e for applying a driving voltage to the piezo actuator d;
Displacement measuring means f for measuring a displacement ΔL of the piezoelectric actuator when a voltage is applied in the initial pressure load state;
Volume calculating means g for calculating the initial volume V of the hydraulic chamber in the initial pressure load state;
Volume change amount calculating means h for calculating a volume change amount ΔV of the hydraulic chamber based on the displacement ΔL;
There is provided an adjustment length calculation means i for calculating a length correction amount by the shim of the piezo actuator so that the ratio between the calculated hydraulic chamber volume V and the volume change amount ΔV becomes a predetermined reference value.
[0005]
The adjusting device may include a determination unit that determines that the actuator is defective when the ratio between the hydraulic chamber initial volume V and the volume change amount ΔV deviates from a predetermined allowable value.
[0006]
According to a second aspect of the present invention, a hydraulic chamber is defined on one end side of the piezo actuator, and the needle valve is opened and closed based on a change in pressure of the hydraulic chamber when a driving voltage is applied to the piezo actuator. A method for manufacturing a fuel injection valve, comprising:
When assembling a piezo actuator to the fuel injection valve,
At least the dimension L1 of the actuator assembly of the fuel injection valve, the length L0 of the piezoactuator when the hydraulic chamber is loaded with an initial pressure equivalent to that when using the fuel injection valve, and the driving voltage applied to the piezoactuator in the pressure load state Measuring the displacement ΔL of the piezo actuator in a state of applying
Calculating the initial volume V of the hydraulic chamber from the assembly portion dimension L1, the actuator length L0, and the hydraulic chamber cross-sectional area S;
Calculating a volume change amount ΔV of the hydraulic chamber when the actuator is displaced from the displacement ΔL and the hydraulic chamber cross-sectional area S;
Calculating a target length L of the piezoelectric actuator such that a ratio between the initial volume V and the volume change amount ΔV becomes a predetermined reference value;
And calculating the thickness of the shim interposed in the piezo actuator from the difference between the target length L and the actual length L0.
[0007]
The fuel injection valve includes a main body in which a piezo actuator is accommodated and a nozzle that is connected to the tip of the piezo actuator and in which a needle valve is accommodated. A differential pressure chamber as a hydraulic pressure chamber is defined by a piston portion that is slidably fitted into the cylinder portion, and a nozzle is provided at a cylinder portion formed in the nozzle and a needle valve rear end portion. A back pressure chamber is defined by a piston portion that is slidably fitted to the nozzle cylinder portion, and an elastic body that biases the needle valve in a valve closing direction is provided, and the differential pressure chamber and the back pressure chamber are provided. Is configured to open and close the needle valve based on changes in the fuel pressure in the differential pressure chamber and the back pressure chamber that are communicated with each other via a passage and fuel is introduced and the piezoelectric actuator expands and contracts. Can be applied.
[0008]
[Action / Effect]
In the fuel injection valve configured to open and close the needle valve based on the pressure change of the hydraulic chamber when the piezo actuator expands and contracts, the fuel injection characteristic depends on the pressure change Δp, and the injection characteristic varies with different Δp. Become. That is, the desired fuel injection characteristic can be obtained by adjusting the piezo actuator so that Δp becomes a predetermined specified value.
[0009]
The change in pressure Δp of the hydraulic chamber is expressed as follows, where V is the volume of the hydraulic chamber before displacement of the piezo actuator in use and ΔV is the volume change of the hydraulic chamber when the actuator is displaced. Is proportional to the ratio of ΔV.
[0010]
Δp = k · ΔV / V (where k is a constant)
Therefore, as in each of the above-described inventions, ΔV / V is obtained, and the desired fuel injection characteristic can be obtained with certainty by using the shim to correct the actuator length obtained so that it becomes the reference value.
[0011]
Further, when the ratio between the hydraulic chamber volume V and the volume change amount ΔV deviates from a predetermined allowable value, for example, this results in that the target length L0 of the actuator becomes shorter than the actual length L. This is equivalent to the case where the limit of the thickness of the shim for adjustment is exceeded or the result of exceeding the limit of the shim thickness for adjustment. It is possible to know the failure of the actuator before incorporating it into the valve.
[0012]
On the other hand, in the second invention, in the process of actually assembling the fuel injection valve, not only the actual length of the piezoelectric actuator but also the dimension of the assembly portion on the fuel injection valve side is measured to calculate the pressure chamber volume. Therefore, a more accurate adjustment result can be obtained.
[0013]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. First, an example of a fuel injection valve to which the present invention can be applied will be described with reference to FIG.
[0014]
In the figure, the fuel injection valve 1 has an
[0015]
The
[0016]
A
[0017]
A
[0018]
The
[0019]
A space in the
[0020]
In this fuel injection valve, a fuel injection control circuit (not shown) determines a fuel injection amount using, for example, the rotational speed of the internal combustion engine and an intake air amount as parameters, and sends an injection signal having a pulse width corresponding to the fuel injection amount to the
[0021]
Next, the operation of the fuel injection valve 1 when a drive signal is supplied to the
[0022]
When a contraction direction signal (for example, a signal voltage of 0 V) is supplied from this state, the
[0023]
When a signal in the expansion direction is supplied again after a time determined according to the required fuel injection amount at that time, the
[0024]
By the way, in such a fuel injection valve, the actuator is caused by the length of the
[0025]
Therefore, in the present invention, the piezo actuator is adjusted during or before incorporation into the fuel injection valve so that the differential pressure (Δp) is constant. Next, a configuration for performing such adjustment will be described.
[0026]
In FIG. 3,
[0027]
Specifically, as shown in FIG. 3A, the
[0028]
A
[0029]
In this measuring mechanism, the dimensions of each part are measured in a state in which the pressure during use of the fuel injection valve is loaded on the
[0030]
In the fuel injection valve shown in FIG. 2, the operating pressure means that the
[0031]
Next, a procedure for determining the thickness of the shim 32 (see FIG. 2) that can obtain a predetermined injection characteristic, that is, the differential pressure Δp, using this measurement mechanism will be described.
[0032]
3A shows a free state in which no pressure is applied to the
[0033]
In this compressed state, when the drive voltage is not applied to the actuator 12 (initial state), the initial volume V of the
[0034]
Next, a drive voltage (400 V) is applied to the
[0035]
The volume change amount ΔV of the
[0036]
If the correction amount (thickness of the shim) obtained in this way becomes negative, or a condition that exceeds the adjustment limit by the shim can be determined from the value of the ratio ΔV / V. Thus, the defect can be found before the
[0037]
Next, a fuel injection valve manufacturing method in which the injection characteristics of the
[0038]
In this manufacturing method, first, the dimension L1 (see FIG. 2) of the actuator assembly portion of the fuel injection valve is measured. The dimensions of each part of the injection valve, such as the outer diameter (hydraulic pressure chamber cross-sectional area) and thickness of the
[0039]
Next, the length L0 when the
[0040]
Next, the initial volume V of the hydraulic chamber is determined from the assembly portion dimension L1, the actuator length L0, the hydraulic chamber sectional area S, and the hydraulic chamber when the actuator is displaced from the displacement ΔL and the hydraulic chamber sectional area S. Is calculated.
[0041]
The subsequent steps are the same as those described with reference to FIG. 3, and the length correction amount of the piezo actuator, that is, the thickness of the shim so that the ratio ΔV / V between the initial volume V and the volume change amount ΔV becomes a predetermined reference value. A fuel injection valve that exhibits appropriate injection characteristics is obtained by interposing the
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a configuration diagram of a first invention.
FIG. 2 is a cross-sectional view showing an embodiment of a fuel injection valve to which the present invention can be applied.
FIG. 3 is a schematic configuration diagram showing an embodiment of an adjusting mechanism of the present invention.
FIG. 4 is a flowchart showing an embodiment of the second invention.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (4)
前記燃料噴射弁と同等寸法の液圧室を有する測定機構と、
前記液圧室に燃料噴射弁使用時相当の初期圧力を負荷する圧力負荷手段と、
ピエゾアクチュエータに駆動電圧を印加する電圧印加手段と、
前記初期圧力負荷状態で電圧印加時のピエゾアクチュエータの変位ΔLを測定する変位測定手段と、
前記初期圧力負荷状態での液圧室の初期容積Vを演算する容積演算手段と、
前記変位ΔLに基づいて液圧室の容積変化量ΔVを演算する容積変化量演算手段と、
前記演算した液圧室容積Vと容積変化量ΔVとの比が予め定めた基準値となるようなピエゾアクチュエータのシムによる長さ補正量を演算する調整長演算手段とを有することを特徴とする燃料噴射弁の調整装置。A fuel injection valve adjusting device that defines a hydraulic pressure chamber at one end of a piezoelectric actuator and opens and closes a needle valve based on a pressure change in the hydraulic pressure chamber when a drive voltage is applied to the piezoelectric actuator Because
A measurement mechanism having a hydraulic chamber of the same dimensions as the fuel injection valve;
Pressure loading means for loading the hydraulic pressure chamber with an initial pressure equivalent to when a fuel injection valve is used;
Voltage applying means for applying a driving voltage to the piezoelectric actuator;
A displacement measuring means for measuring a displacement ΔL of the piezoelectric actuator when a voltage is applied in the initial pressure load state;
Volume calculating means for calculating the initial volume V of the hydraulic chamber in the initial pressure load state;
Volume change amount calculating means for calculating a volume change amount ΔV of the hydraulic chamber based on the displacement ΔL;
Adjustment length calculating means for calculating a length correction amount by a shim of the piezo actuator so that a ratio between the calculated hydraulic chamber volume V and the volume change amount ΔV becomes a predetermined reference value. Adjustment device for fuel injection valve.
前記燃料噴射弁にピエゾアクチュエータを組み付けるにあたり、
少なくとも燃料噴射弁のアクチュエータ組付部の寸法L1、液圧室に燃料噴射弁使用時相当の初期圧力を負荷した状態でのピエゾアクチュエータの長さL0、前記圧力負荷状態にてピエゾアクチュエータに駆動電圧を印加した状態でのピエゾアクチュエータの変位ΔLを測定する工程と、
前記組付部寸法L1、アクチュエータ長さL0、液圧室断面積Sから液圧室の初期容積Vを演算する工程と、
前記変位ΔLと液圧室断面積Sからアクチュエータ変位時の液圧室の容積変化量ΔVを演算する工程と、
前記初期容積Vと容積変化量ΔVとの比が予め定めた基準値となるようなピエゾアクチュエータの目標長さLを演算する工程と、
この目標長さLと実際の長さL0との差からピエゾアクチュエータに介装するシムの厚さを演算する工程とを有することを特徴とする燃料噴射弁の製造方法。A method of manufacturing a fuel injection valve in which a hydraulic chamber is defined at one end of a piezoelectric actuator, and a needle valve is opened and closed based on a change in pressure of the hydraulic chamber when a driving voltage is applied to the piezoelectric actuator. Because
When assembling a piezo actuator to the fuel injection valve,
At least the dimension L1 of the actuator assembly of the fuel injection valve, the length L0 of the piezoactuator when the hydraulic chamber is loaded with an initial pressure equivalent to that when using the fuel injection valve, and the driving voltage applied to the piezoactuator in the pressure load state Measuring the displacement ΔL of the piezo actuator in a state of applying
Calculating the initial volume V of the hydraulic chamber from the assembly portion dimension L1, the actuator length L0, and the hydraulic chamber cross-sectional area S;
Calculating a volume change amount ΔV of the hydraulic chamber when the actuator is displaced from the displacement ΔL and the hydraulic chamber cross-sectional area S;
Calculating a target length L of the piezoelectric actuator such that a ratio between the initial volume V and the volume change amount ΔV becomes a predetermined reference value;
And a step of calculating a thickness of a shim interposed in the piezo actuator from a difference between the target length L and the actual length L0.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP21325497A JP3758325B2 (en) | 1997-08-07 | 1997-08-07 | Fuel injection valve adjusting device and manufacturing method |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP21325497A JP3758325B2 (en) | 1997-08-07 | 1997-08-07 | Fuel injection valve adjusting device and manufacturing method |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH1162767A JPH1162767A (en) | 1999-03-05 |
JP3758325B2 true JP3758325B2 (en) | 2006-03-22 |
Family
ID=16636062
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP21325497A Expired - Fee Related JP3758325B2 (en) | 1997-08-07 | 1997-08-07 | Fuel injection valve adjusting device and manufacturing method |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3758325B2 (en) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE10228146A1 (en) * | 2002-06-24 | 2004-05-27 | Siemens Ag | Method for controlling and adjusting the length of a piezoelectric actuator (PA) and electronic unit for controlling the method |
-
1997
- 1997-08-07 JP JP21325497A patent/JP3758325B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH1162767A (en) | 1999-03-05 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US8714140B2 (en) | Method for controlling an injection valve, fuel injection system, and internal combustion engine | |
US6478013B1 (en) | Fuel injection valve and method for operating a fuel injection valve | |
US7522987B2 (en) | Fuel injection control system | |
KR101046836B1 (en) | Method and apparatus for controlling the injection system of the engine | |
US7034437B2 (en) | Piezo actuator drive circuit | |
US8827175B2 (en) | Method and device for the calibration of fuel injectors | |
US20070056563A1 (en) | Method for controlling an injection system of an internal combustion engine | |
US7275522B2 (en) | Method and apparatus for controlling a valve, and method and apparatus for controlling a pump-nozzle apparatus with the valve | |
US20040099054A1 (en) | Adaptive control of fuel quantity limiting maps in an electronically controlled engine | |
KR101835244B1 (en) | Method for operating a piezo servo injector | |
JPH10288119A (en) | Driving device of fuel injection valve | |
US6885131B2 (en) | Method for controlling a piezoelectric actuator which is used to displace an element | |
US20030115944A1 (en) | In-chassis engine compression release brake diagnostic test and electronic control module using the same | |
US7815128B2 (en) | Method and injection system for injecting a fluid | |
JP3758325B2 (en) | Fuel injection valve adjusting device and manufacturing method | |
JP3692669B2 (en) | Piezoelectric fuel injection valve | |
JP3767082B2 (en) | Fuel injection valve manufacturing apparatus and manufacturing method | |
JP2006507443A (en) | Method and apparatus for operating an injection system of an internal combustion engine | |
JP2005516157A (en) | Fuel injection valve | |
KR20190035532A (en) | Method for calibrating a force or pressure sensor | |
JP3758312B2 (en) | Engine fuel injector | |
JP2005533969A (en) | Method for improving the rotation of an internal combustion engine | |
JP3444120B2 (en) | Fuel injection device | |
JP2003013783A (en) | Control device of equipment loaded actuator and its adjusting method | |
JP3885283B2 (en) | Drive device for fuel injection valve |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20050829 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20050913 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20051110 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20051213 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20051226 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |