JPH01104960A - 電磁式燃料噴射弁の噴射量調整方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、内燃機関に燃料を供給する電磁式燃料噴射弁
に係り、特にその製造行程時に燃料の噴射量を調整する
ための方法に関する。

〔従来の技術〕

この種の電磁式燃料噴射弁は、従来、例えば「特開昭６
２−１７３６５号公報」に見られるように、弁本体内に
往復動可能に収容された弁部材と、この弁部材を開方向
に作動させる電磁アクチュエータを備えている。この電
磁アクチュエータは弁部材と一体に移動する可動コアと
、電磁コイルが巻回された固定鉄心を備えており、この
固定鉄心には、燃料通路を兼ねるアジャストパイプが弁
部材の移動方向に沿って挿通されている。アジャストパ
イプの挿通先端部は可動コアと対向しており、これらア
ジャストパイプと可動コアとの間には、上記弁部材を常
時閉方向に押圧付勢するスプリングが介装されている。

したがって、電磁アクチュエータの固定鉄心が励磁され
ると、可動コアがスプリングの付勢力に抗して吸引され
、弁部材が開方向に作動されて、燃料が弁本体の噴射孔
を通って噴射されるようになっている。

ところで、この燃料の噴射量は、電磁アクチュエータの
吸引力とスプリングの付勢力によって決まる弁部材の開
きおよび閉じ速度に応じて変化するため、従来では、電
磁式燃料噴射弁の製造行程時に、可動コアに対するアジ
ャストパイプの位置を調整することで、スプリングの圧
縮量、すなわち、弁部材を閉じ方向に付勢する付勢力を
調整し、燃料の噴射量を目標値に合せている。そして、
この調整後に固定鉄心の外周部をかしめることにより、
アジャストパイプを移動不能に位置決め固定し、燃料の
噴射量を設定することが行なわれている。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、この従来の調整方法によると、固定鉄心
をかしめる際、アジャストパイプは軸方向に動き得る状
態であるので、かしめ時の衝撃によってアジャストパイ
プが変位してしまい、スプリングの付勢力が不所望に変
化することがあった。

この現象は、固定鉄心の外周部をかしめると、固定鉄心
が塑性変形を起こしてアジャストパイプの軸方向に沿っ
て広がることになるが、この時固定鉄心の外周部を一度
にかしめるため、その広がり方向が不安定となり、その
結果アジャストバイブの位置が場合によって変位するた
めであると考察される。

しかも、従来では、噴射量の調整後に電磁アクチュエー
タに通電し、実際に弁部材を往復駆動させて、弁部材や
スプリングのなじみを良くするならし運転を行なってい
るために、このならし運転時にスプリングがずれる場合
があり、上記と同様にスプリングの圧縮量が変化してし
まうことがあった。このため、噴射量を目標値通りに精
度良く調整することが困難となり、噴射量のばらつきが
多くなる。

また、噴射量の調整において、引火点の低いガソリン燃
料を使用することは危険であるので、実際にはガソリン
燃料よりも引火点の高いトライソルベント等の状験油を
使用して噴射量の調整を行っており、その粘性の違いに
よって調整時とエンジンに搭載した実際の噴射時との間
に噴射量のばらつきが生じる。従って、ガソリン燃料で
の噴射量精度を向上させるためには、試験油での噴射量
を更に精度良く調整する必要がある。

そこで、本発明は、燃料の噴射量を精度良く調整するこ
とができ、製品毎の噴射量のばらつきを防止することが
できる電磁式燃料噴射弁の調整方法を提供することを目
的とする。

〔課題を解決するための手段〕

そこで、本発明の電磁式燃料噴射弁の噴射量調整方法は
、弁本体内に、噴射孔を開閉する弁部材を往復動可能に
収容するとともに、この弁部材を往復駆動させる電磁ア
クチュエータを設け、この電磁アクチュエータは弁部材
と一体に移動する可動コアと、この可動コアを吸引して
上記弁部材を開方向に移動させる固定鉄心を有し、この
固定鉄心に設けた挿通孔内にアジャストパイプを軸方向
に挿通して、このアジャストパイプの先端部と可動コア
との間に、上記弁部材を常時閉じ方向に付勢するスプリ
ングを介装してなる電磁式燃料噴射弁であって、 上記アジャストパイプを軸方向に移動させて、弁部材を
閉じ方向に付勢するスプリングの付勢力を変えることに
より、この付勢力に応じて決定される燃料の噴射量を仮
調整し、 この調整後に、アジャストバイブを固定鉄心に対し、上
記スプリングの付勢力では移動せずかつその付勢力より
も大きい力で軸方向に位置調整可能な状態で仮止めし、 次に、上記電磁アクチュエータに通電して弁部材を実際
に往復駆動させるならし運転を行なうとともに、このな
らし運転終了後に、上記燃料の噴射量が目標値となるよ
うに再度アジャストバイブの位置を微調整し、 しかる後、上記固定鉄心の外周部をかしめて、アジャス
トパイプを移動不能に位置決め固定したことを特徴とす
る。

〔作用〕

このような調整方法によれば、アジャストパイプを固定
鉄心に最終的にかしめて固定する段階では、既にアジャ
ストパイプは固定鉄心に仮止めされているから、このア
ジャストパイプが動き難く、上記かしめ時の衝撃に伴う
アジャストパイプの変位を未然に防止することができる
。

しかも、ならし運転中にスプリングが移動する等して、
その付勢力が変化したとしても、このならし運転の終了
時にはアジャストパイプの位置を再度微調整しているの
で、このアジャストパイプを最終的に固定する以前に、
上記スプリングの付勢力の変化分を吸収することができ
る。

したがって、アジャストパイプを位置決め固定した以降
に、スプリングの付勢力が変化することもなく、上記ア
ジャストパイプの変位を防止できることと相まって、燃
料の噴射量を目標値通りに精度良く調整することができ
る。

〔実施例〕

以下本発明は、図面に示す一実施例にもとづいて説明す
る。

まず、本発明に係る噴射量調整方法を説明するに先立ち
、電磁式燃料噴射弁の構造について説明する。

第１図中符号１で示す弁本体は、ノズルボデー２とハウ
ジング３とを結合して構成され、ノズルボデー２の先端
部にはカバー４が被嵌されている。

ノズルボデー２の先端部には、例えば吸気管内に開口す
る噴射孔５と、この噴射孔５に連なる円錐形の弁座部６
が形成されており、この弁座部６には案内孔７が連続し
て設けられている。案内孔７内にはニードル形の弁部材
８が軸方向に往復動可能に収容されている。弁部材８は
軸方向に離間した三箇所に、案内孔７の内面に摺動可能
に嵌合する摺動部９ａ、９ｂを有し、この弁部材８の先
端部には弁座部６に接離可能に当接する当接部ｌＯが形
成されている。

また、弁部材８の当接部ｌＯとは反対側の基端部は、ノ
ズルボデー２とハウジング３との間に挟持されたストッ
パプレート１１を貫通しており、この基端部の外周には
ストッパプレート１１のノズルボデー２側の端面に接離
可能に当接して、弁部材８のリフト量を規制するフラン
ジ部Ｉ２が形成されている。

ハウジング３の内部には、弁部材８を往復駆動させる電
磁アクチュエータ１３が設けられている。

電磁アクチュエータ１３は、弁部材８の基端部に結合さ
れた可動コア１４と、この可動コア１４に対し弁部材８
の移動方向に離間して設けられた固定鉄心１５と、この
固定鉄心１５の周囲にボビン１６を介して巻回された電
磁コイル１７とを備えている。固定鉄心１５はハウジン
グ３から突出するとともに、このハウジング３に支持さ
れており、この固定鉄心１５の内部には弁部材８の移動
方向に沿う挿通孔１８が形成されている。挿通孔１８の
一端は可動コア１４との対向面に開口するとともに、他
端は固定鉄心１５の突出先端面に開口されており、この
挿通孔１８内にはアジャストパイプ１９が軸方向に位置
調整可能に嵌入されている。

そして、アジャストパイプ１９は固定鉄心１５の外周部
を、互いに対向する三箇所でかしめることにより固定鉄
心１５に位置決め固定されており、このかしめ部２０に
対応するアジャストパイプ１９の外周面には、固定鉄心
１５をかしめた際に、挿通孔１８の内周面に食い込んで
軸方向へのずれを防止するための複数の溝部２１が形成
されている。

アジャストパイプ１９の一端は可動コア１４と対向され
ており、これらアジャストパイプ１９と可動コア１４と
の間には、弁部材８を閉方向、つまり、その当接部１０
を弁座部６に向けて常時押圧付勢するコイルスプリング
２２が介装されている。

したがって、電磁コイル１７への通電に伴って固定鉄心
１５が励磁されると、可動コア１４がコイルスプリング
２２の付勢力に抗して固定鉄心１５側に吸引され、この
ことにより、弁部材８の当接部１０が弁座部６から離脱
して、噴射孔５が開かれる。また、電磁コイル１７への
通電が遮断されると、可動コア１４がコイルスプリング
２２の付勢力を受けて固定鉄心１５から離間する方向に
押圧され、弁部材８の当接部１０が弁座部６に着座して
、噴射孔５が閉止される。

また、アジャストパイプ１９の内部空間は燃料通路２３
を兼用しており、この燃料通路２３の上流側は、フィル
タ２４を介して燃料供給路（図示せず）に連通されてい
る。−燃料供給路から送られてくる燃料は、フィルタ２
４を介してアジャストパイプ１９の燃料通路２３を通り
、コイルスプリング２２の回りから、可動コア１４の外
周部やこの可動コア１４と弁部材８の基端部との間の隙
間、さらにはフランジ部１２の外周部を通じて案内孔７
内に流れ込む。そして、この案内孔７内に流れ込んだ燃
料は、摺動部９ａ、９ｂと案内孔７の内面との間の隙間
を通じて弁座部６に供給される。

このため、案内孔７内に導かれた燃料は、弁部材８がリ
フトして、その当接部１０が弁座部６から離脱した際に
、噴射孔５から吸気管内に向って噴射される。

また、固定鉄心１５の外周面には受電コネクタ２５が装
着されており、この受電コネクタ２５には電磁コイル１
７に連なる受電ビン２６が設けられている。受電ビン２
６はマイクロコンピュータを含む電子制御回路（図示せ
ず）に電気的に接続されており、この電子制御回路によ
って電磁コイル１７への通電時期が制御されるようにな
っている。

次に、このような構成の電磁式燃料噴射弁において、そ
の製造行程時に燃料の噴射量を調整する方法について第
２図に示すフローチャートを用いて説明する。

すなわち、燃料の噴射量は電磁アクチュエータ１３の吸
引力とコイルスプリング２２の付勢力にて決定されるか
ら、固定鉄心１５の挿通孔１８にアジャストパイプ１９
を嵌装して、このアジャストパイプ１９と可動コア１４
との間にコイルスプリング２２を組み込んだならば、ま
ず、アジャストパイプエ９を軸方向に移動させて、アジ
ャストパイプ１９の位置調整を行なう、このことにより
、コイルスプリング２２の圧縮量を変えて弁部材８を閉
方向に付勢する力を調整し、この付勢力に応じて決定さ
れる燃料の噴射量を目標値に対応して調整する（ステッ
プ１０１）。なお、この噴射量の調整においては、アジ
ャストパイプ１９を固定鉄心１５に対して一旦仮止めし
てから再度噴射量を調整する場合、アジャストパイプ１
９を仮止め状態から第１図中上方へ引き戻して噴射量を
調整するよりも、仮止め状態から第１図下方へ押し込ん
で噴射量を調整する方が作業が容易であるので、本実施
例では、再調整は常にアジャストパイプ１９を第１図中
下方へ押し込んで調整が行われるように、噴射量を目標
値と同一あるいは僅かに多くなるように設定している。

次に、固定鉄心１５の外周部を、その径方向に対向する
三箇所でかしめて、アジャストパイプ１９を固定鉄心１
５に対し仮止めする（ステップ１０２）。この仮止めと
は、アジャストパイプ１９がスプリング２２の付勢力（
本実施例の場合３００ｇ〜９００ｇ）を受けても移動せ
ず、しかもこの付勢力よりも大きい力によってアジャス
トパイプ１９を軸方向に位置調整できる程度の力でかし
めるごとをいい、本実施例では本来のかしめに比べてか
しめ力を約１／４（０，５ｔ）に設定している。（この
仮止めによるアジャストパイプエ９の固定鉄心１５に対
する固定力は１０ｋｇ程度の力である。）さらに、この
仮止めの条件としては、仮止め後に再びアジャストパイ
プ１９の位置を調整可能であることが必要となることか
ら、この仮止めのためのかしめ位置′が溝部２１にかか
ってしまうと、アジャストパイプ１９の位置調整が困難
となる。このため、仮止めは溝部２１の位置を避けると
ともに、この溝部２１の位置のばらつきを考慮して、本
来のかしめ位置Ａよりも数量コイルスプリング２２側に
偏った位置Ｂで行なうことが望ましい。

このようにして、アジャストパイプ１９を仮止めしたな
らば、電磁アクチュエータ１３に通電して、弁部材８を
実際に往復駆動させ、弁部材８やコイルスプリング２２
のなじみを良くするならし運転を行ない（ステップ１０
３）、弁部材８の閉じ方向への力を安定させる。なお、
本実施例ではこのならし運転を約１０分間行っている。

なお、第３図に示すように、かしめた後１０分以上なら
し運転を行なうと、噴射量のばらつきが安定するため、
本実施例では約１０分間ならし運転を行なっている。

この後、可動コア１４に対するアジャストパイプ１９の
位置を微調整し、燃料の噴射量が目標値となるように、
再度コイルスプリング２２の付勢力を調整する（ステッ
プ１０４）。なお、本実施例では１５ｋｇ程度の力でア
ジャストパイプ１９を第１図中押通孔１８内に僅かに押
し込むことにより微調整している。

次に、固定鉄心１５の本来のかしめ位ｉＡ、つまり溝部
２１に対応した位置でかしめ、アジャストパイプ１９を
固定鉄心１５に対し移動不能に位置決め固定する（ステ
ップ１０５）。なお、本実施例では約２ｔの力でかしめ
ている。（このかしめによるアジャストパイプ１９の固
定鉄心１５に対する固定力は２００ｋｇ程度の力である
。）このような本発明の一実施例によれば、アジャスト
パイプ１９を固定鉄心１５にかしめて固定する段階では
、アジャストパイプ１９はスプリング２２の付勢力によ
って移動しないように仮止めされているから、アジャス
トパイプ１９が従来に比べて動き難くなる。このため、
かしめ時の衝撃に伴うスプリング２２の付勢力によるア
ジャストパイプ１９の変位を防止することができ、噴射
量のばらつきが少なくなる。

しかも、ならし運転中にコイルスプリング２２がずれる
等して、その圧縮量によって決まる付勢力が変化したと
しても、このならし運転の終了後には、アジャストパイ
プ１９の位置を再度調整しているので、このアジャスト
パイプ１９を最終的に固定する以前に、コイルスプリン
グ２２の付勢力の変化分を吸収することができる。

したがって、アジャストパイプ１９を位置決め固定した
以降に、コイルスプリング２２の付勢力が変化すること
もな（、上記付勢力のばらつきが少なくなることも相ま
って、燃料の噴射量を目標値通りに精度良く調整するこ
とができ、製品毎の噴射量のばらつきを確実に防止でき
る。

なお、本発明者はコイルスプリング２２の付勢力を調整
した後、アジャストパイプ１９をかしめて固定する現状
工程に対し、上述した如きアジャストパイプ１９の仮止
めを実施した場合の燃料の噴射量のばらつきを調べてみ
た。この結果、現状工程では噴射量のばらつきが３．５
％であったのに。

対し、仮止めを実施した場合、噴射量のばらつきが１．
７％と、現状行程の１／２に低下することが認められた
。

特に、仮止め位置は、かしめ固定位置よりもスプリング
２２側の位置が望ましい、実験によれば、このように設
定した場合、かしめ固定によるアジャストパイプ１９の
下端面の変位は０．７μと非常に少ない結果であった。

これは、アジャストパイプ１９を固定鉄心１５にスプリ
ング２２側で仮止めしであるため、かしめ固定による固
定鉄心１５の塑性変形が常にアジャストパイプ１９の軸
方向に沿って第１図中上方へ安定的に広がるからである
と考察される。そのため、かしめ固定によるアジャスト
バイブ１９の下流面の位置変化が非常に少なく、噴射量
の変化が少ない。（噴射量の変化の許容範囲はアジャス
トパイプ１９の下端面の変位で２μ程度以下である。） ちなみに、かしめ固定位置を、仮止め位置よりもスプリ
ング２２側に位置させた場合には、かしめ固定によるア
ジャストパイプ１９の下端面の変位は２０μと大きくな
ったものの、その変位は常にほぼ一様であった。これは
、アジャストパイプ１９を固定鉄心１５に一旦仮止めし
であるため、かしめ固定による固定鉄心１５の塑性変形
がアジャストパイプ１９の軸方向に沿って常に安定的に
広がるからであると考察される。従って、かしめ固定前
の噴射量の調整において、その変位を見込んでアジャス
トパイプ１９の位置の調整を行う必要があるものの、噴
射量のばらつきを少なくできることになる。

さらに、本発明者は、仮止め位置とかしめ固定位置とを
同一とした場合に、燃料の噴射量のばらつきがどのよう
に変化するかを調べたところ、噴射量のばらつきが２．
３％と、現状固定の略１　／　１．５に減少し、仮止め
位置とかしめ固定位置とを異ならせた場合に比べると、
ややばらつきの防止効果は低くなるものの、現状工程に
比べると、噴射量のばらつきが格段に少なくなるので、
本発明を実施するに当たっては、仮止め位置とかしめ固
定位置とを同一としても良い。

また、アジャストパイプを仮止めする方法は、かしめに
特定されるものではなく、仮止め後に再度アジャストパ
イプの位置調整が可能で、かつならし運転中にアジャス
トパイプの位置が変化しない状態に固定できるならば、
このアジャストパイプを挿通孔内に圧入することで仮止
めしても良い。

〔発明の効果〕

以上詳述した本発明によれば、燃料の噴射量を目標値通
りに精度良く調整することができ、製品毎の噴射量のば
らつきを確実に防止できる等の利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第３図は本発明の実施例に関するもので、第１
図は本実施例を示す断面図、第２図は本実施例の噴射量
調整方法を示すフロチャート、第３図はかしめ後のなら
し運転の時間と噴射量のばらつきとの関係を示す特性図
ある。 ■・・・弁本体、５・・・噴射孔、８・・・弁部材、１
３・・・電磁アクチュエータ、１４・・・可動コア、１
５・・・固定鉄心、１８・・・挿通孔、１９・・・アジ
ャストパイプ。 ２２・・・スプリング（コイルスプリング）。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 　弁本体内に、噴射孔を開閉する弁部材を往復動可能に
   収容するとともに、この弁部材を往復駆動させる電磁ア
   クチュエータを設け、この電磁アクチュエータは弁部材
   と一体に移動する可動コアと、この可動コアを吸引して
   上記弁部材を開方向に移動させる固定鉄心を有し、この
   固定鉄心に設けた挿通孔内にアジャストパイプを軸方向
   に挿通して、このアジャストパイプの先端部と可動コア
   との間に、上記弁部材を常時閉じ方向に付勢するスプリ
   ングを介装してなる電磁式燃料噴射弁であって、上記ア
   ジャストパイプを軸方向に移動させて、弁部材を閉じ方
   向に付勢するスプリングの付勢力を変えることにより、
   この付勢力に応じて決定される燃料の噴射量を仮調整し
   、 この調整後に、アジャストパイプを固定鉄心に対し、上
   記スプリングの付勢力では移動せずかつその付勢力より
   も大きい力で軸方向に位置調整可能な状態で仮止めし、 次に、上記電磁アクチュエータに通電して弁部材を実際
   に往復駆動させるならし運転を行なうとともに、このな
   らし運転終了後に、上記燃料の噴射量が目標値となるよ
   うに再度アジャストパイプの位置を微調整し、 しかる後、上記固定鉄心の外周部をかしめて、アジャス
   トパイプを移動不能に位置決め固定したことを特徴とす
   る電磁式燃料噴射弁の噴射量調整方法。