JPH10306762A - 燃料噴射弁の製造装置及び製造方法 - Google Patents
燃料噴射弁の製造装置及び製造方法Info
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- JPH10306762A JPH10306762A JP11952797A JP11952797A JPH10306762A JP H10306762 A JPH10306762 A JP H10306762A JP 11952797 A JP11952797 A JP 11952797A JP 11952797 A JP11952797 A JP 11952797A JP H10306762 A JPH10306762 A JP H10306762A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 ピエゾアクチュエータを使用した燃料噴射弁
において、アクチュエータの特性変化等に原因する燃料
噴射量のバラツキを防止する。 【解決手段】 燃料噴射弁１にピエゾアクチュエータ１
２を組み込んだ後、燃料室２８及び圧力室２１に所定圧
力を密封した状態でその内部圧力Ｐを測定し、圧力Ｐが
基準値Ｐｏに達するまで再分極電圧を印加する。
において、アクチュエータの特性変化等に原因する燃料
噴射量のバラツキを防止する。 【解決手段】 燃料噴射弁１にピエゾアクチュエータ１
２を組み込んだ後、燃料室２８及び圧力室２１に所定圧
力を密封した状態でその内部圧力Ｐを測定し、圧力Ｐが
基準値Ｐｏに達するまで再分極電圧を印加する。
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製造装置及び製造方法に関
する。
エータを用いた燃料噴射弁の製造装置及び製造方法に関
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）。
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、この特性には経時的変化
や製造上の誤差要因によりバラツキを有する。この特性
のバラツキに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。
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、この特性には経時的変化
や製造上の誤差要因によりバラツキを有する。この特性
のバラツキに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】請求項１の発明は、ピエ
ゾアクチュエータの変位を圧力に変換し、該圧力変化に
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
製造装置であって、前記燃料噴射弁に予め定めた圧力を
導入した状態で密封する密封手段と、密封された燃料噴
射弁の内部圧力を測定する圧力測定手段と、ピエゾアク
チュエータに分極電圧を印加する分極電圧印加手段と、
測定した内部圧力が予め定めた基準値となるように前記
分極電圧を制御する制御手段とを備える。
ゾアクチュエータの変位を圧力に変換し、該圧力変化に
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
製造装置であって、前記燃料噴射弁に予め定めた圧力を
導入した状態で密封する密封手段と、密封された燃料噴
射弁の内部圧力を測定する圧力測定手段と、ピエゾアク
チュエータに分極電圧を印加する分極電圧印加手段と、
測定した内部圧力が予め定めた基準値となるように前記
分極電圧を制御する制御手段とを備える。
【０００５】請求項２の発明は、請求項１の燃料噴射弁
を、先端部に開口した噴孔を開閉する針弁と、噴射弁内
にてこの針弁に連接し前後に燃料室と圧力室とをそれぞ
れ画成するピストン部と、針弁の背後に位置して印加電
圧に応じて圧力室を拡縮するピエゾアクチュエータとを
備え、燃料室には外部の燃料供給系統からの燃料を供給
する燃料供給口が設けられると共にこの燃料室と圧力室
とを連通するオリフィス部が形成されてなるものとし、
かつ圧力測定手段は前記燃料室の圧力を測定するように
構成したものとする。
を、先端部に開口した噴孔を開閉する針弁と、噴射弁内
にてこの針弁に連接し前後に燃料室と圧力室とをそれぞ
れ画成するピストン部と、針弁の背後に位置して印加電
圧に応じて圧力室を拡縮するピエゾアクチュエータとを
備え、燃料室には外部の燃料供給系統からの燃料を供給
する燃料供給口が設けられると共にこの燃料室と圧力室
とを連通するオリフィス部が形成されてなるものとし、
かつ圧力測定手段は前記燃料室の圧力を測定するように
構成したものとする。
【０００６】請求項３の発明は、請求項１または請求項
２の発明の制御手段を、分極電圧の調整過程で内部圧力
の測定値が基準値に達する以前に分極電圧が予め定めた
許容値を超えたときに燃料噴射弁を不良と判定する手段
を備えたものとする。
２の発明の制御手段を、分極電圧の調整過程で内部圧力
の測定値が基準値に達する以前に分極電圧が予め定めた
許容値を超えたときに燃料噴射弁を不良と判定する手段
を備えたものとする。
【０００７】請求項４の発明は、請求項２の密封手段
を、燃料噴射弁の噴孔を外部から閉塞する栓体と、燃料
供給口に接続する燃料通路の途中に介装される遮断弁と
を備えたものとする。
を、燃料噴射弁の噴孔を外部から閉塞する栓体と、燃料
供給口に接続する燃料通路の途中に介装される遮断弁と
を備えたものとする。
【０００８】請求項５の発明は、請求項１から請求項４
の発明において、内部圧力の基準値を、燃料噴射弁の使
用圧力値よりも少なくとも２％大きく設定したものとす
る。
の発明において、内部圧力の基準値を、燃料噴射弁の使
用圧力値よりも少なくとも２％大きく設定したものとす
る。
【０００９】請求項６の発明は、請求項１から請求項４
の発明において、内部圧力の基準値を、燃料噴射弁の使
用圧力値よりも７％以上大きく設定したものとする。
の発明において、内部圧力の基準値を、燃料噴射弁の使
用圧力値よりも７％以上大きく設定したものとする。
【００１０】請求項７の発明は、ピエゾアクチュエータ
の変位を圧力に変換し、該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、燃料噴射弁内に予め定めた圧力を導入して密封した
うえで内部の圧力を測定しながらピエゾアクチュエータ
に分極電圧を印加し、前記内部圧力が予め定めた基準値
に達するように分極電圧を調整するようにした。
の変位を圧力に変換し、該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、燃料噴射弁内に予め定めた圧力を導入して密封した
うえで内部の圧力を測定しながらピエゾアクチュエータ
に分極電圧を印加し、前記内部圧力が予め定めた基準値
に達するように分極電圧を調整するようにした。
【００１１】
【作用・効果】上記各発明によれば、燃料噴射弁の内部
に実際の使用状態で生じる圧力に基づいてピエゾアクチ
ュエータに分極電圧を印加する。すなわちアクチュエー
タはその変位量ではなく使用条件下での圧力を基準とし
て特性が補償される。このため素子製造時の誤差や経時
変化等に原因するピエゾアクチュエータの個々の特性上
のバラツキや燃料噴射弁の部品・組立精度に原因する誤
差要因にかかわらず、所期の噴射特性を有する燃料噴射
弁が得られる。
に実際の使用状態で生じる圧力に基づいてピエゾアクチ
ュエータに分極電圧を印加する。すなわちアクチュエー
タはその変位量ではなく使用条件下での圧力を基準とし
て特性が補償される。このため素子製造時の誤差や経時
変化等に原因するピエゾアクチュエータの個々の特性上
のバラツキや燃料噴射弁の部品・組立精度に原因する誤
差要因にかかわらず、所期の噴射特性を有する燃料噴射
弁が得られる。
【００１２】ピエゾアクチュエータに欠陥がある場合や
燃料噴射弁に組付け不良がある場合には、分極電圧の印
加に対して内部圧力が十分に上昇しない。したがって、
制御手段に不良判定手段を設けた構成によれば、内部圧
力の測定値が基準値に達する以前に分極電圧が予め定め
た許容値を超えたことに基づきアクチュエータまたは燃
料噴射弁に不良箇所があることを判定することができ
る。
燃料噴射弁に組付け不良がある場合には、分極電圧の印
加に対して内部圧力が十分に上昇しない。したがって、
制御手段に不良判定手段を設けた構成によれば、内部圧
力の測定値が基準値に達する以前に分極電圧が予め定め
た許容値を超えたことに基づきアクチュエータまたは燃
料噴射弁に不良箇所があることを判定することができ
る。
【００１３】分極電圧を決定する基準となる圧力として
は、使用圧力に対して少なくとも２％、好ましくは７％
以上大きい値を設定する。これにより主として経時劣化
に原因するピエゾアクチュエータの特性変動を有効に補
償することができる。なお使用圧力とは、所期の特性を
発揮するピエゾアクチュエータを燃料噴射弁に組み込
み、これに予め定めた特定の分極電圧を印加したときに
噴射弁内部に発生すべき圧力値である。
は、使用圧力に対して少なくとも２％、好ましくは７％
以上大きい値を設定する。これにより主として経時劣化
に原因するピエゾアクチュエータの特性変動を有効に補
償することができる。なお使用圧力とは、所期の特性を
発揮するピエゾアクチュエータを燃料噴射弁に組み込
み、これに予め定めた特定の分極電圧を印加したときに
噴射弁内部に発生すべき圧力値である。
【００１４】
【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態につき
図面を示して説明する。図１において、１は燃料噴射
弁、２は制御手段としての制御回路、３は分極電圧印加
手段としての分極回路、４は圧力測定手段としての圧力
センサである。
図面を示して説明する。図１において、１は燃料噴射
弁、２は制御手段としての制御回路、３は分極電圧印加
手段としての分極回路、４は圧力測定手段としての圧力
センサである。
【００１５】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１
１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。
アクチュエータ１２が収装されるとともに、この本体１
１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。
【００１６】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。
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。
【００１７】ピストン１８の前方にはシリンダ部１９と
の間に圧力室２１が画成されており、この圧力室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。
の間に圧力室２１が画成されており、この圧力室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圧力室２６にはコイルス
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。
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圧力室２６にはコイルス
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２
８には燃料供給口２９に接続した燃料通路３１を介して
所定圧力に調圧された燃料が供給される。また背後の圧
力室２６は通路３０を介してその背後の圧力室２１と連
通している。
１４内の空間は燃料室２８となっており、この燃料室２
８には燃料供給口２９に接続した燃料通路３１を介して
所定圧力に調圧された燃料が供給される。また背後の圧
力室２６は通路３０を介してその背後の圧力室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。
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】このような噴射信号が入力したときの燃料
噴射弁１の作動の詳細は次のとおりである。まず、この
燃料噴射弁１では、非噴射時にはアクチュエータ１２に
例えば２００Ｖ程度の電圧が印加されている。このと
き、アクチュエータ１２は伸張して圧力室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、針弁ピストン部２４とシリンダ部２５との間の
摺動間隙を介して圧力室２６及び２１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。
噴射弁１の作動の詳細は次のとおりである。まず、この
燃料噴射弁１では、非噴射時にはアクチュエータ１２に
例えば２００Ｖ程度の電圧が印加されている。このと
き、アクチュエータ１２は伸張して圧力室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、針弁ピストン部２４とシリンダ部２５との間の
摺動間隙を介して圧力室２６及び２１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】この状態から電圧の印加を停止するとアク
チュエータ１２及びピストン１９は速やかに初期位置に
まで収縮するため、圧力室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
に針弁背後の圧力室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３５
がオリフィス部として作用するので、圧力室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
背後方向にリフト作動し、噴孔２３を開放して燃料噴射
を行う。
チュエータ１２及びピストン１９は速やかに初期位置に
まで収縮するため、圧力室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
に針弁背後の圧力室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３５
がオリフィス部として作用するので、圧力室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
背後方向にリフト作動し、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駆動電圧を印加すると、ア
クチュエータ１２が再度伸張して圧力室２１及び２６の
圧力を上昇させるため針弁１３が閉弁方向に移動して燃
料噴射は終了する。非噴射時の針弁１３の閉弁状態は上
述のようにピストン２４前後の圧力平衡状態により保持
される。
れた時間が経過した後に再び駆動電圧を印加すると、ア
クチュエータ１２が再度伸張して圧力室２１及び２６の
圧力を上昇させるため針弁１３が閉弁方向に移動して燃
料噴射は終了する。非噴射時の針弁１３の閉弁状態は上
述のようにピストン２４前後の圧力平衡状態により保持
される。
【００２４】ところで、この種のピエゾ素子を使用した
アクチュエータ１２は、素子の製造段階でのバラツキに
より同一の駆動電圧を印加した場合でも素子の変位量が
異なり、圧力室２６の圧力変化量がばらついて燃料噴射
量に誤差を生じる。また、燃料噴射弁１やアクチュエー
タ１２、端板１５、キャップ１６、ピストン１８の部品
・組立精度による誤差によっても、同一の素子変位量の
場合でも圧力室２６の圧力変化量がばらつき、燃料噴射
量に誤差を生じることとなる。
アクチュエータ１２は、素子の製造段階でのバラツキに
より同一の駆動電圧を印加した場合でも素子の変位量が
異なり、圧力室２６の圧力変化量がばらついて燃料噴射
量に誤差を生じる。また、燃料噴射弁１やアクチュエー
タ１２、端板１５、キャップ１６、ピストン１８の部品
・組立精度による誤差によっても、同一の素子変位量の
場合でも圧力室２６の圧力変化量がばらつき、燃料噴射
量に誤差を生じることとなる。
【００２５】さらに、この種のピエゾ素子を使用したア
クチュエータ１２は、図３に示したように製造段階で分
極された後の放置時間が経過するにしたがって静電容量
が減少し、特性としては印加電圧に対する歪量（伸縮
量）が減少する方向に劣化する。このため、上記燃料噴
射弁の構成においては、噴射開始時のアクチュエータ１
２の収縮量及び圧力室２１の圧力低下量が不足して、燃
料噴射量が減少方向に誤差を生じることになる。
クチュエータ１２は、図３に示したように製造段階で分
極された後の放置時間が経過するにしたがって静電容量
が減少し、特性としては印加電圧に対する歪量（伸縮
量）が減少する方向に劣化する。このため、上記燃料噴
射弁の構成においては、噴射開始時のアクチュエータ１
２の収縮量及び圧力室２１の圧力低下量が不足して、燃
料噴射量が減少方向に誤差を生じることになる。
【００２６】本発明では、このような不具合を解決する
ために、燃料噴射弁１にピエゾアクチュエータ１２を組
み込んだ後、燃料噴射弁１に所定圧力を密封した状態で
その内部圧力を測定しながらアクチュエータ１２に分極
電圧を印加することにより誤差を補償するものである。
ために、燃料噴射弁１にピエゾアクチュエータ１２を組
み込んだ後、燃料噴射弁１に所定圧力を密封した状態で
その内部圧力を測定しながらアクチュエータ１２に分極
電圧を印加することにより誤差を補償するものである。
【００２７】このための実施の形態としては、上述した
圧力センサ４、分極回路３、制御回路２に加えて、図１
に示したように密封手段としてノズルボディ１４に嵌合
固定する栓体３２を設けると共に、燃料通路３１の途中
に制御回路２からの信号により開閉作動する電磁遮断弁
３３を介装する。
圧力センサ４、分極回路３、制御回路２に加えて、図１
に示したように密封手段としてノズルボディ１４に嵌合
固定する栓体３２を設けると共に、燃料通路３１の途中
に制御回路２からの信号により開閉作動する電磁遮断弁
３３を介装する。
【００２８】栓体３２はシールリング３４を介してノズ
ルボディ１４に油密的に嵌合するとともに、この嵌合固
定状態でノズルボディ１４の噴孔２３部分にシール３５
を密着させて噴孔２３からの圧力漏れを阻止する。一
方、遮断弁３３は圧力計測時に燃料供給口２９側を密封
するためのものであり、図示しない供給手段により測定
用の初期設定圧力に調圧された燃料もしくはオイルが燃
料供給口２９を介して燃料噴射弁１内部の燃料室２８及
び圧力室２１、２６に満たされたのち閉弁される。
ルボディ１４に油密的に嵌合するとともに、この嵌合固
定状態でノズルボディ１４の噴孔２３部分にシール３５
を密着させて噴孔２３からの圧力漏れを阻止する。一
方、遮断弁３３は圧力計測時に燃料供給口２９側を密封
するためのものであり、図示しない供給手段により測定
用の初期設定圧力に調圧された燃料もしくはオイルが燃
料供給口２９を介して燃料噴射弁１内部の燃料室２８及
び圧力室２１、２６に満たされたのち閉弁される。
【００２９】図２は、このような密封手段を用いて校正
を行う燃料噴射弁の製造過程を示した流れ図であり、以
下これについて説明する。まず、アクチュエータ１２を
本体１１に組み込んで燃料噴射弁１の組立を完了したの
ち、上述した密封手段の接続を行う（ステップ２０１、
２０２）。すなわち、ノズルボディ１４に栓体３２を嵌
装すると共に燃料供給口２９に燃料通路３１を接続し、
噴射弁内に所定圧を供給したのち遮断弁３３を閉弁させ
る。また、圧力センサ４の検出部を燃料通路３１に接続
して圧力測定の準備をする。
を行う燃料噴射弁の製造過程を示した流れ図であり、以
下これについて説明する。まず、アクチュエータ１２を
本体１１に組み込んで燃料噴射弁１の組立を完了したの
ち、上述した密封手段の接続を行う（ステップ２０１、
２０２）。すなわち、ノズルボディ１４に栓体３２を嵌
装すると共に燃料供給口２９に燃料通路３１を接続し、
噴射弁内に所定圧を供給したのち遮断弁３３を閉弁させ
る。また、圧力センサ４の検出部を燃料通路３１に接続
して圧力測定の準備をする。
【００３０】次に、分極電圧Ｖの初期値を設定しこれを
アクチュエータ１２に印加する（ステップ２０３、２０
４）。分極電圧Ｖの初期値としては、アクチュエータ１
２の製造時における分極電圧より若干低めの、例えば２
ＫＶ程度に設定する。
アクチュエータ１２に印加する（ステップ２０３、２０
４）。分極電圧Ｖの初期値としては、アクチュエータ１
２の製造時における分極電圧より若干低めの、例えば２
ＫＶ程度に設定する。
【００３１】この分極電圧Ｖを印加した状態で圧力セン
サにより燃料室圧力Ｐを測定する（ステップ２０５）。
分極電圧の印加に応じてアクチュエータ１２が伸長する
ことにより燃料室２８の圧力Ｐが上昇するので、この圧
力Ｐを測定して基準値Ｐｏと比較するのである（ステッ
プ２０６）。圧力基準値Ｐｏは、使用圧力つまりアクチ
ュエータ１２に劣化や誤差がない場合に本来到達すべき
圧力値に対して若干大きめに設定しておく。これは、図
３に示したようにアクチュエータ１２はその最初に分極
処理された製造時からの劣化度合いを示す静電容量が時
間経過と共に減少するので、これを補うように高めの分
極電圧を印加するのである。具体的には、図示したよう
に静電容量は最初の１０時間までに−２％程度まで急速
に低下し、その後−７％程度まで低下すると時間経過に
対する劣化の進み具合は漸減するので、基準値Ｐｏとし
ては少なくとも使用圧力よりも２％大きな電圧値とし、
好ましくは７％以上大とすれば、それだけ静電容量を大
きく設定できるので、時関経過と共に実際の噴射量が要
求噴射量よりも大幅に少なくなるような不具合を防止で
きる。
サにより燃料室圧力Ｐを測定する（ステップ２０５）。
分極電圧の印加に応じてアクチュエータ１２が伸長する
ことにより燃料室２８の圧力Ｐが上昇するので、この圧
力Ｐを測定して基準値Ｐｏと比較するのである（ステッ
プ２０６）。圧力基準値Ｐｏは、使用圧力つまりアクチ
ュエータ１２に劣化や誤差がない場合に本来到達すべき
圧力値に対して若干大きめに設定しておく。これは、図
３に示したようにアクチュエータ１２はその最初に分極
処理された製造時からの劣化度合いを示す静電容量が時
間経過と共に減少するので、これを補うように高めの分
極電圧を印加するのである。具体的には、図示したよう
に静電容量は最初の１０時間までに−２％程度まで急速
に低下し、その後−７％程度まで低下すると時間経過に
対する劣化の進み具合は漸減するので、基準値Ｐｏとし
ては少なくとも使用圧力よりも２％大きな電圧値とし、
好ましくは７％以上大とすれば、それだけ静電容量を大
きく設定できるので、時関経過と共に実際の噴射量が要
求噴射量よりも大幅に少なくなるような不具合を防止で
きる。
【００３２】このようにして予め設定した基準値Ｐｏと
測定圧力Ｐとを比較し、Ｐ≧Ｐｏであればアクチュエー
タ１２が本来の性能を発揮しうる状態にあるので処理を
終了する。これに対して、もしＰ≧Ｐｏでなかった場合
には、分極電圧Ｖに所定の増分ΔＶを加えたものを新た
な分極電圧Ｖとしてアクチュエータ１２に印加し、再び
圧力Ｐを測定する（ステップ２０７〜２０４）。このよ
うな処理をＰ≧Ｐｏとなるまで繰り返して、アクチュエ
ータ１２の製造バラツキ、噴射弁の部品・組立精度によ
る誤差、アクチュエータの劣化分を補償して本来の性能
を発揮させることが可能となる。
測定圧力Ｐとを比較し、Ｐ≧Ｐｏであればアクチュエー
タ１２が本来の性能を発揮しうる状態にあるので処理を
終了する。これに対して、もしＰ≧Ｐｏでなかった場合
には、分極電圧Ｖに所定の増分ΔＶを加えたものを新た
な分極電圧Ｖとしてアクチュエータ１２に印加し、再び
圧力Ｐを測定する（ステップ２０７〜２０４）。このよ
うな処理をＰ≧Ｐｏとなるまで繰り返して、アクチュエ
ータ１２の製造バラツキ、噴射弁の部品・組立精度によ
る誤差、アクチュエータの劣化分を補償して本来の性能
を発揮させることが可能となる。
【００３３】ただし、分極電圧Ｖが増分ΔＶを加算した
結果として許容値Ｖｍａｘを超過した場合にはアクチュ
エータ１２や燃料噴射弁の組み付けに不良があると判断
して交換等の処理を図るものとする（ステップ２０
９）。許容値Ｖｍａｘは実験的に定められるが、一例と
しては初期値にその１０％程度を加算したものとする。
これは、アクチュエータ１２の劣化度合いを示す静電容
量は、図３に示したように製造後１０００時間以上が経
過しても−１０％を超えて減少することは通常はないの
で、分極電圧Ｖが１０％増大しても基準圧力Ｐｏに達し
ない場合には単なる劣化ではなく何らかの異常があると
判定することができるからである。
結果として許容値Ｖｍａｘを超過した場合にはアクチュ
エータ１２や燃料噴射弁の組み付けに不良があると判断
して交換等の処理を図るものとする（ステップ２０
９）。許容値Ｖｍａｘは実験的に定められるが、一例と
しては初期値にその１０％程度を加算したものとする。
これは、アクチュエータ１２の劣化度合いを示す静電容
量は、図３に示したように製造後１０００時間以上が経
過しても−１０％を超えて減少することは通常はないの
で、分極電圧Ｖが１０％増大しても基準圧力Ｐｏに達し
ない場合には単なる劣化ではなく何らかの異常があると
判定することができるからである。
【図１】本発明の一実施形態の概略構成図。
【図２】実施形態に係る燃料噴射弁の製造方法を示す流
れ図。
れ図。
【図３】ピエゾアクチュエータの静電容量の変化特性を
片対数表示した特性線図。
片対数表示した特性線図。
１ 燃料噴射弁 ２ 制御回路 ３ 分極回路 ４ 圧力センサ 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 圧力室 ２２ 皿ばね ２３ 噴孔 ２４ ピストン部 ２５ シリンダ部 ２６ 圧力室 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 栓体 ３３ 電磁遮断弁 ３５ シール
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 福田 隆 神奈川県横浜市神奈川区宝町２番地 日産 自動車株式会社内
Claims (7)
- 【請求項１】 ピエゾアクチュエータの変位を圧力に変
換し、該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装置であって、 前記燃料噴射弁に予め定めた圧力を導入した状態で密封
する密封手段と、密封された燃料噴射弁の内部圧力を測
定する圧力測定手段と、ピエゾアクチュエータに分極電
圧を印加する分極電圧印加手段と、測定した内部圧力が
予め定めた基準値となるように前記分極電圧を制御する
制御手段とを備えたことを特徴とする燃料噴射弁の製造
装置。 - 【請求項２】 燃料噴射弁は、先端部に開口した噴孔を
開閉する針弁と、噴射弁内にてこの針弁に連接し前後に
燃料室と圧力室とをそれぞれ画成するピストン部と、針
弁の背後に位置して印加電圧に応じて圧力室を拡縮する
ピエゾアクチュエータとを備え、燃料室には外部の燃料
供給系統からの燃料を供給する燃料供給口が設けられる
と共にこの燃料室と圧力室とを連通するオリフィス部が
形成されてなり、かつ圧力測定手段は前記燃料室の圧力
を測定するように構成されていることを特徴とする請求
項１に記載の燃料噴射弁の製造装置。 - 【請求項３】 制御手段は、分極電圧の調整過程で内部
圧力の測定値が基準値に達する以前に分極電圧が予め定
めた許容値を超えたときに燃料噴射弁を不良と判定する
手段を備えることを特徴とする請求項１または請求項２
の何れかに記載の燃料噴射弁の製造装置。 - 【請求項４】 密封手段は、燃料噴射弁の噴孔を外部か
ら閉塞する栓体と、燃料供給口に接続する燃料通路の途
中に介装される遮断弁とを備えることを特徴とする請求
項２に記載の燃料噴射弁の製造装置。 - 【請求項５】 内部圧力の基準値は、燃料噴射弁の使用
圧力値よりも少なくとも２％大きく設定されることを特
徴とする請求項１から請求項４の何れかに記載の燃料噴
射弁の製造装置。 - 【請求項６】 内部圧力の基準値は、燃料噴射弁の使用
圧力値よりも７％以上大きく設定されることを特徴とす
る請求項１から請求項４の何れかに記載の燃料噴射弁の
製造装置。 - 【請求項７】 ピエゾアクチュエータの変位を圧力に変
換し、該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、燃料噴射弁内に
予め定めた圧力を導入して密封したうえで内部の圧力を
測定しながらピエゾアクチュエータに分極電圧を印加
し、前記内部圧力が予め定めた基準値に達するように分
極電圧を調整するようにしたことを特徴とする燃料噴射
弁の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11952797A JP3767082B2 (ja) | 1997-05-09 | 1997-05-09 | 燃料噴射弁の製造装置及び製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11952797A JP3767082B2 (ja) | 1997-05-09 | 1997-05-09 | 燃料噴射弁の製造装置及び製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10306762A true JPH10306762A (ja) | 1998-11-17 |
| JP3767082B2 JP3767082B2 (ja) | 2006-04-19 |
Family
ID=14763501
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11952797A Expired - Fee Related JP3767082B2 (ja) | 1997-05-09 | 1997-05-09 | 燃料噴射弁の製造装置及び製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3767082B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1138908A1 (en) * | 2000-04-01 | 2001-10-04 | Robert Bosch GmbH | Controlling a injection system with piezoelectric elements |
| WO2002077437A1 (de) * | 2001-03-21 | 2002-10-03 | Robert Bosch Gmbh | Einspritzventil |
| JP2003529017A (ja) * | 2000-03-24 | 2003-09-30 | ローベルト ボツシユ ゲゼルシヤフト ミツト ベシユレンクテル ハフツング | ピエゾアクチュエータを備えた噴射弁のレール圧を求める方法 |
| JP2010174736A (ja) * | 2009-01-29 | 2010-08-12 | Denso Corp | インジェクタ |
-
1997
- 1997-05-09 JP JP11952797A patent/JP3767082B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003529017A (ja) * | 2000-03-24 | 2003-09-30 | ローベルト ボツシユ ゲゼルシヤフト ミツト ベシユレンクテル ハフツング | ピエゾアクチュエータを備えた噴射弁のレール圧を求める方法 |
| EP1138908A1 (en) * | 2000-04-01 | 2001-10-04 | Robert Bosch GmbH | Controlling a injection system with piezoelectric elements |
| WO2002077437A1 (de) * | 2001-03-21 | 2002-10-03 | Robert Bosch Gmbh | Einspritzventil |
| US7398933B2 (en) | 2001-03-21 | 2008-07-15 | Robert Bosch Gmbh | Injection valve |
| JP2010174736A (ja) * | 2009-01-29 | 2010-08-12 | Denso Corp | インジェクタ |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3767082B2 (ja) | 2006-04-19 |
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