(57)【要約】  本発明は、噴射装置を製作するための方法であって、噴射装置ケーシング（４）及び行程アクチュエータを有する第１構成群（１）を組み立て、ノズル体（１６）、ノズルニードル（１８）及び該ノズルニードル（１８）のための戻し手段（２０）を有する第２構成群（２）を組み立て、行程アクチュエータを適宜制御することにより、第１構成群（１）の少なくとも１つの特性値の少なくとも１つの値を求め、この少なくとも１つの特性値の少なくとも１つの値に関連して、第１構成群（１）を複数のクラス（ＣＬ）の内の１つに対応させ、ノズルニードル（１８）を適宜作動させることにより、第２構成群（２）の少なくとも１つの特性値の少なくとも１つの値を求め、この少なくとも１つの特性値の少なくとも１つの値に関連して、第２構成群（２）を複数のクラス（ＣＬ）の内の１つに対応させ、各第１構成群（１）を、それぞれ同じクラス（ＣＬ）の各第２構成群（２）と対にして組み立てる。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
噴射装置を製作するための方法であって、
‐噴射装置ケーシング（４）及び行程アクチュエータを有する第１構成群（１）を組み立て、
‐ノズル体（１６）、ノズルニードル（１８）及び該ノズルニードル（１８）のための戻し手段（２０）を有する第２構成群（２）を組み立て、
‐行程アクチュエータを適宜制御することにより、第１構成群（１）の少なくとも１つの特性値の少なくとも１つの値を求め、
‐この少なくとも１つの特性値の少なくとも１つの値に関連して、第１構成群（１）を複数のクラス（ＣＬ）の内の１つに対応させ、
‐ノズルニードル（１８）を適宜作動させることにより、第２構成群（２）の少なくとも１つの特性値の少なくとも１つの値を求め、
‐この少なくとも１つの特性値の少なくとも１つの値に関連して、第２構成群（２）を複数のクラス（ＣＬ）の内の１つに対応させ、
‐各第１構成群（１）を、それぞれ同じクラス（ＣＬ）の各第２構成群（２）と対にして組み立てることを特徴とする、噴射装置を製作するための方法。
【請求項２】
第１構成群（１）において、行程アクチュエータに対する規定された反力（ＡＦ＿Ｇ）の作用下で、当該の行程アクチュエータの規定された行程（ＡＨ＿Ｇ）を生ぜしめ且つ特性値として、このために行程アクチュエータに供給されるべき電気エネルギ（Ｅ＿Ｖ）を特徴付ける値を求める、請求項１記載の方法。
【請求項３】
第１構成群（１）において、規定された電気エネルギを供給しながら行程アクチュエータの規定された行程（ＡＨ＿Ｇ）を生ぜしめ且つこのために必要とされる、行程アクチュエータに対する反力を特性値として求める、請求項１記載の方法。
【請求項４】
第２構成群（２）において、この第２構成群（２）にテスト液を供給しながらノズルニードル（１８）の規定された少なくとも１行程を生ぜしめ且つこのために必要な、ノズルニードル（１８）に作用するもたらされるべき力に関連して第１の特性値を求める、請求項１から３までのいずれか１項記載の方法。
【請求項５】
第２構成群（２）において、ノズルニードル（１８）の規定された少なくとも１行程を生ぜしめ且つ規定された圧力下でテスト液を供給しながら、ノズル体（１６）の噴射ノズル（２２）を介して行われる液の通流に関連して第２の特性値を求める、請求項１から４までのいずれか１項記載の方法。
【請求項６】
第２構成群（２）において、ノズルニードル（１８）の規定された少なくとも１行程を生ぜしめ且つノズル体（１６）の噴射ノズル（２２）を介したテスト液の規定された通流を生ぜしめ、このために必要なテスト液の圧力に関連して第３の特性値を求める、請求項１から４までのいずれか１項記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関のシリンダの燃焼室への燃料を調量するために特に適した噴射装置を製作するための方法に関する。
【０００２】
自動車に配置された内燃機関の許容可能な有害物質エミッションに関する法規は厳しくなる一方なので、有害物質エミッションを低下させる様々な対策を講じることが必要である。手始めに、空気／燃料混合物の燃焼プロセスに基づき内燃機関によって発生される有害物質エミッションを直接に低下させる。このために重要なのは、燃料を極めて精密に調量することであり、このことは極めて精密に制御可能な噴射装置を前提としている。噴射装置は、それぞれある程度の製作のばらつきを有する複数の構成部材から成っている。噴射装置は標準的に噴射装置ケーシングと行程アクチュエータとを有しており、この行程アクチュエータは例えば圧電アクチュエータとして形成されている。更に、噴射装置はノズル緊締ナット、ノズル体及びノズルニードルを有しており、このノズルニードルはノズル体の切欠き内で案内されており且つ噴射ノズルを当該ノズルニードルの位置に関連して開閉する。更に、ノズルニードルをその閉鎖位置へ予負荷する戻し手段が標準的に設けられている。
【０００３】
本発明の課題は、噴射装置が精密に制御可能であるということを簡単に可能にする、噴射装置を製作するための方法を提供することである。
【０００４】
この課題は独立請求項に記載の構成により解決される。本発明の有利な構成は従属請求項に記載されている。
【０００５】
本発明は、噴射装置を製作するための方法であって、噴射装置ケーシング及び行程アクチュエータを有する第１構成群を組み立て、弁体、ノズルニードル及び該ノズルニードルのための戻し手段を有する第２構成群を組み立てるという点において優れている。更に、アクチュエータを適宜制御することにより、第１構成群の少なくとも１つの特性値の少なくとも１つの値を求める。この少なくとも１つの特性値の少なくとも１つの値に関連して、第１構成群を複数のクラスの内の１つに対応させる。ノズルニードルを適宜作動させることにより、第２構成群の少なくとも１つの特性値の少なくとも１つの値を求める。この少なくとも１つの特性値の少なくとも１つの値に関連して、第２構成群を複数のクラスの内の１つに対応させる。１つの第１構成群を、同じクラスの１つの第２構成群と対にして組み立てる。
【０００６】
このようにして、場合によっては噴射装置の調節を省くことができ且つこのために場合によっては必要な調節部材を省くことができる。更に、噴射装置製作時の低い不良率が容易に保証され得る。更に、第１構成群は特性値を求める間、テスト液には晒されない。一般にこのテスト液には、第２構成群が少なくとも１つの特性値の少なくとも１つの値を求める間晒されている。このようなテスト液は、行程アクチュエータが未だ気密に閉鎖されずに噴射装置ケーシングに組み込まれている場合に、当該の行程アクチュエータを場合によっては損傷する恐れがあるという欠点を有している。このことは、特にシリコーン注型コンパウンドで注型された、圧電アクチュエータとして形成された行程アクチュエータに関して危機的である。シリコーン注型コンパウンドは、例えば燃料等のテスト液と接触すると、場合によっては膨張する。
【０００７】
当該方法の有利な形態では、第１構成群において、行程アクチュエータに対する規定された反力の作用下で、当該の行程アクチュエータの規定された行程を生ぜしめ且つ特性値として、このために行程アクチュエータに供給されるべき電気エネルギを特徴付ける値を求める。行程アクチュエータに供給されるべき電気エネルギを特徴付ける値は、第１構成群の個々の制御特性を極めて良好に特徴付け且つ容易に検出又は算出可能である。
【０００８】
本発明の別の有利な形態では、第１構成群において、規定された電気エネルギを供給しながら行程アクチュエータの規定された行程を生ぜしめ且つこのために必要とされる、行程アクチュエータに対する反力を特性値として求める。行程アクチュエータに対する前記の所要反力も、第１構成群の個々の制御特性を極めて良好に特徴付ける。
【０００９】
本発明の更に別の有利な形態では、第２構成群において、この第２構成群にテスト液を供給しながらノズルニードルの規定された少なくとも１行程を生ぜしめ且つこのために必要な、ノズルニードルに作用するもたらされるべき力に関連して第１の特性値を求める。ノズルニードルに作用する、所要のもたらされるべき力は、第２構成群の戻し手段の個々の剛性を極めて良好に特徴付ける。
【００１０】
本発明の更に別の有利な形態では、第２構成群において、ノズルニードルの規定された少なくとも１行程を生ぜしめ且つ規定された圧力下でテスト液を供給しながら、弁体の噴射ノズルを介して行われる液の通流に関連して第２の特性値を求める。行われる通流は、第２構成群の個々のジオメトリを極めて良好に特徴付ける。更に、ノズルニードルの規定された行程を生ぜしめ且つ規定された圧力下でテスト液を供給することは容易に実施可能である。
【００１１】
本発明の更に別の有利な形態では、第２構成群において、ノズルニードルの規定された少なくとも１行程を生ぜしめ且つノズル体の噴射ノズルを介したテスト液の規定された通流を生ぜしめ、このために必要なテスト液の圧力に関連して第３の特性値を求める。テスト液の所要圧力は、第２構成群の個々のジオメトリを極めて良好に特徴付ける。
【００１２】
以下に、本発明の実施例を図面につき詳しく説明する。同じ機能又は同じ構造の部材には、すべての図面をとおして同一の符号が付されている。
【００１３】
図１には、噴射装置の製作中に第１構成群及び第２構成群を分類するための特性値を求める際の、噴射装置の第１構成群１及び第２構成群２が示されている。
【００１４】
第１構成群１は噴射装置ケーシング４を有しており、この噴射装置ケーシング４は軸方向で延びる切欠きを有しており、この切欠きには受け６が有利にはプレス嵌めされている。この受け６に軸方向で続いて液圧式の補償部材８が配置されており、次いで圧電アクチュエータ１０として形成された行程アクチュエータが配置されている。更に高圧孔１２が設けられており、この高圧孔１２は、燃料を燃料接続部（図示せず）から噴射装置の噴射ノズル２２に向かって案内するために設けられている。
【００１５】
第２構成群はノズル緊締ナット１４を有しており、このノズル緊締ナット１４にはノズル体が挿入されている。ノズル体１６は切欠きを有しており、この切欠きにはノズルニードル１８が挿入されている。更に、戻し手段２０が設けられており、この戻し手段２０は有利にはばねとして形成されており、このばねはノズルニードル１８を、該ノズルニードルが噴射ノズル２２を介した燃料の通流を阻止する閉鎖位置へ予負荷する。更に、有利には圧電アクチュエータ１０の行程を伝達するために形成された伝達部材２４が設けられている。この伝達部材２４は択一的に第１構成群に配置されているか、又は全く設けられていなくてもよい。
【００１６】
圧電アクチュエータ１０に導電接続されており且つ圧電アクチュエータ１０に規定可能な電気エネルギを供給することのできる第１ユニット２６が設けられている。
【００１７】
更に、圧電アクチュエータ１０に対する反力を生ぜしめるか又は求めることもできる第２ユニット２８が設けられている。
【００１８】
更に、ノズルニードル１８のノズルニードル行程を生ぜしめることができるか又は求めることもできる第４ユニット３２が設けられている。更に、第２構成群２にテスト液を供給可能な第３ユニット３０が設けられており、この場合、この第３ユニットはテスト液の規定された圧力を生ぜしめるため、又はテスト液の圧力を求めるために形成されている。更に、噴射ノズル２２から流出するテスト液を捕集することにより、噴射ノズルニードルを介したテスト液の通流を求める第５ユニット３４が設けられている。
【００１９】
更に、第１構成群１及び第２構成群２をそれぞれ複数のクラスＣＬの内の１つのクラスＣＬに対応させるために形成された評価ユニット３６が設けられている。つまり、例えば３つのクラスＣＬが設けられていてよいが、異なる数のクラスＣＬが設けられていてもよい。クラスＣＬは、それぞれ同じクラスの第１構成群と第２構成群とから構成された噴射装置が、規定された制御特性に極めて良好に対応し延いては燃料の精密な調量を保証するように選択されている。
【００２０】
第１構成群１のクラスＣＬを求めるためのプログラムをステップＳ１においてスタートさせる（図３）。
【００２１】
ステップＳ２において、圧電アクチュエータ１０に対する規定された反力ＡＦ＿Ｇの作用下で、圧電アクチュエータの規定された行程ＡＨ＿Ｇを生ぜしめる。このことは、第１ユニット２６及び第２ユニット２８によって行われる。前記の規定された行程ＡＨ＿Ｇは、例えば４０μｍであってよい。前記の規定された反力ＡＦ＿Ｇは、圧電アクチュエータ１０の変位されていない状態に関して例えば１００Ｎであってよい。
【００２２】
次いでステップＳ３において、同時に圧電アクチュエータ１０に作用する反力ＡＦ＿Ｇにおいて規定された行程ＡＨ＿Ｇを生ぜしめるために必要とされた電気エネルギＥ＿Ｖを求める。ステップＳ２，Ｓ３は複数回実施することもでき、このようにして所要電気エネルギＥ＿Ｖの適当な平均値を求める。  次いでステップＳ５において、第１構成群１をステップＳ３で求めた所要エネルギＥ＿Ｖに関連して所定のクラスＣＬに対応させる。例えば３つのクラスが設けられているので、所要電気エネルギＥ＿Ｖの各値に関連して、ステップＳ５において第１クラス、第２クラス又は第３クラスに対応させる。次いで、ステップＳ７においてプログラムを終了する。
【００２３】
図３に示したプログラムに基づく処理形式に対して択一的に、第１構成群１に規定された電気エネルギを供給して、規定された行程ＡＨ＿Ｇを生ぜしめてから、このために必要とされる、行程アクチュエータに対する反力が必然的に有する値を求めることもできる。これに対応して、次いで必要とされる反力に関連して第１構成群１のクラスを求める。
【００２４】
第２構成群２のクラスＣＬを求めるためのプログラム（図４）をステップＳ９においてスタートさせる。ステップＳ１１において、第３ユニット３０によりテスト液の規定された圧力と、ノズルニードル１８の第１の規定された行程ＤＨ＿Ｇ１とが第２構成群２に生ぜしめられる。次いでこのために必要な第１の力Ｆ＿Ｖ１と、この場合に行われる噴射ノズル２２を介したテスト液の第１の通流ＦＬ＿Ｖ１とをステップＳ１３において求める。必要な第１の力Ｆ＿Ｖ１は第４ユニット３２において求められる。テスト液の第１の通流ＦＬ＿Ｖ１は第５ユニット３４において求められる。この場合もステップＳ１１，Ｓ１３はやはり複数回実施可能なので、適当な平均値が求められる。
【００２５】
次いでステップＳ１５において、第２構成群のクラスＣＬを必要な第１の力Ｆ＿Ｖ１及びテスト液の第１の通流ＦＬ＿Ｖ１に関連して求める。択一的に、前記クラスを必要な第１の力Ｆ＿Ｖ１のみに関連して、又は択一的に第１の通流ＦＬ＿Ｖ１のみに関連して求めることもできる。次いで、ステップＳ１７においてプログラムを終了する。
【００２６】
有利には、次いで更にノズルニードル１８の第２の規定された行程ＤＨ＿Ｇ２を生ぜしめ、対応する第２の必要な力Ｆ＿Ｖ２及び対応するテスト液の第２の通流ＦＬ＿Ｖ２を検出又は算出し、場合によってはノズルニードル１８の第３の規定された行程ＤＨ＿Ｇ３をも生ぜしめ、更に対応する第３の必要な力Ｆ＿Ｖ３及び対応するテスト液の第３の通流を求めるステップＳ１９も、更に設けられている。次いで、ステップＳ２１において第２構成群のクラスＣＬを、第１の必要な力Ｆ＿Ｖ１〜第３の必要な力Ｆ＿Ｖ３及び／又はテスト液の第１の通流ＦＬ＿Ｖ１〜第３の通流ＦＬ＿Ｖ３に関連して求める。
【００２７】
図５には、第２構成群２のクラスＣＬを求めるためのプログラムの第２実施例が示されている。図４に示したプログラムとは異なり、当該プログラムはステップＳ２５においてスタートし、ステップＳ２７においてノズルニードル１８の第１の規定された行程ＤＨ＿Ｇ１及び噴射ノズル２２を介したテスト液の規定された第１の通流ＦＬ＿Ｇ１を生ぜしめる。このために必要な第１の力Ｆ＿Ｖ１及びこのために必要な第１の圧力Ｐ＿Ｖ１を続くステップＳ２９において、第４ユニット３２と第３ユニット３０とにおいて算出若しくは検出する。この場合もステップＳ２７，Ｓ２９はやはり複数回連続して実施可能なので、適当な平均値がステップＳ２９において求められる。
【００２８】
次いで、ステップＳ３１において第２構成群２を、必要な第１の力Ｆ＿Ｖ１及び／又は必要な第１の圧力Ｐ＿Ｖ１に関連して所定のクラスＣＬに対応させる。次いで、ステップＳ３１においてプログラムを終了する。付加的に、有利には更にステップＳ３５においてノズルニードル１８の規定された第２の行程ＤＨ＿Ｇ２を生ぜしめ、次いで対応する必要な第２の力Ｆ＿Ｖ２及び対応する必要な第２の圧力Ｐ＿Ｖ２を求める。更に、有利には次いでノズルニードル１８の第３の規定された行程ＤＨ＿Ｇ３も生ぜしめ、このために必要な第３の力Ｆ＿Ｖ３を検出又は算出し且つこのために必要な圧力Ｐ＿Ｖ３を検出又は算出する。
【００２９】
次に、ステップＳ３７において第２構成群２のクラスＣＬを、第１の必要な力Ｆ＿Ｖ１〜第３の必要な力Ｆ＿Ｖ３及び／又はこのために必要な第１の圧力Ｐ＿Ｖ１〜第３の圧力Ｐ＿Ｖ３に関連して求める。
【００３０】
プログラムの実施に引き続いて同じクラスＣＬの第１構成群１と第２構成群２とをプログラム制御して対にして、例えばプログラム制御されたノズル緊締ナットのねじ締結によって相互に組み込む。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】所定のクラスに分けるための少なくとも１つの特性値を求める間の噴射装置の第１構成群及び第２項星群を示した図である。
【図２】噴射装置の完成図である。
【図３】第１構成群のクラスを求めるためのプログラムのフローチャートである。
【図４】第２構成群のクラスを求めるためのプログラムの第１実施例を示した図である。
【図５】第２構成群のクラスを求めるためのプログラムの第２実施例を示した図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【国際調査報告】
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