(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
噴孔の流体上流側に弁座を設けた弁ボディと、前記弁ボディに往復移動可能に支持され、前記弁座に着座可能な当接部を有し、前記当接部が前記弁座から離座ならびに前記弁座に着座することにより前記噴孔から流体を噴射または遮断する弁部材と、圧入材を被圧入材に圧入してなる圧入連結部材を有し、前記弁部材のリフト量を調整可能なリフト量調整手段とを備えた流体噴射弁の流量を調整する装置であって、
前記圧入連結部材内に流体を供給する流体供給手段と、
前記圧入材を前記被圧入材に向けて押圧する圧入手段と、
前記圧入材の前記被圧入材に対する圧入荷重またはその反力を検知する荷重検知手段と、
基準位置に対する前記圧入材の圧入方向への移動量を検知する移動量検知手段と、
圧入荷重に対する前記圧入連結部材の圧入方向への変形量または歪み量の計測値または計算値、ならびに前記圧入手段の前記圧入材との当接部における圧入荷重に対する圧入方向への変位量の計測値または計算値から前記圧入材の移動目標値を補正し設定する補正量設定手段と、
前記流体供給手段内を通過する流体の流量、前記荷重検知手段および前記移動量検知手段の出力信号、ならびに前記補正量設定手段の設定する補正量に応じて前記圧入材の前記被圧入材に対する圧入量を調整する制御手段と、
を備えることを特徴とする流体噴射弁の流量調整装置。
【請求項２】
前記制御手段は第１の圧入工程および第２の圧入工程に分けて前記圧入手段を操作し、前記補正量設定手段は、前記第１の圧入工程における圧入時の圧入荷重から前記第２の圧入工程における圧入時の荷重を予測し、前記圧入材の移動目標値を補正することを特徴とする請求項１記載の流体噴射弁の流量調整装置。
【請求項３】
前記制御手段は連続的に前記圧入手段を操作し、前記補正量設定手段は、圧入部が静止摩擦から動摩擦に移行した状態の圧入荷重から前記圧入材の移動目標値を補正することを特徴とする請求項１記載の流体噴射弁の流量調整装置。
【請求項４】
噴孔の流体上流側に弁座を設けた弁ボディと、前記弁ボディに往復移動可能に支持され、前記弁座に着座可能な当接部を有し、前記当接部が前記弁座から離座ならびに前記弁座に着座することにより前記噴孔から流体を噴射または遮断する弁部材と、圧入材を被圧入材に圧入してなる圧入連結部材を有し、前記弁部材のリフト量を調整可能なリフト量調整手段とを備えた流体噴射弁の流量調整方法であって、
前記圧入連結部材内に流体を供給する流体供給手段に流体を圧送する工程と、
圧入荷重に対する前記圧入連結部材の圧入方向への変形量または歪み量の計測値または計算値、ならびに前記圧入材を前記被圧入材に向けて押圧する圧入手段の前記圧入材との当接部における圧入荷重に対する圧入方向への変位量の計測値または計算値から前記圧入材の移動目標値を補正し設定する工程と、
前記流体供給手段内を通過する流体の流量、前記圧入材の前記被圧入材に対する圧入荷重またはその反力、基準位置に対する前記圧入材の圧入方向への移動量、ならびに前記圧入材の移動目標値の補正量に応じて前記圧入材の前記被圧入材に対する圧入量を調整する工程と、
を含むことを特徴とする流体噴射弁の流量調整方法。
【請求項５】
前記圧入材の前記被圧入材に対する圧入量を調整する工程は第１の圧入工程および第２の圧入工程を含み、前記圧入材の移動目標値を補正し設定する工程は、前記第１の圧入工程における圧入時の圧入荷重から前記第２の圧入工程における圧入時の荷重を予測し、前記圧入材の移動目標値を補正することを特徴とする請求項４記載の流体噴射弁の流量調整方法。
【請求項６】
前記圧入材の移動目標値を補正し設定する工程は、圧入部が静止摩擦から動摩擦に移行した状態の圧入荷重から前記圧入材の移動目標値を補正することを特徴とする請求項４記載の流体噴射弁の流量調整方法。
【請求項７】
噴孔の流体上流側に弁座を設けた弁ボディと、前記弁ボディに往復移動可能に支持され、前記弁座に着座可能な当接部を有し、前記当接部が前記弁座から離座ならびに前記弁座に着座することにより前記噴孔から流体を噴射または遮断する弁部材と、圧入材を被圧入材に圧入してなる圧入連結部材を有し、前記弁部材のリフト量を調整可能なリフト量調整手段とを備えた流体噴射弁の流量調整方法であって、
あらかじめ設定されている前記弁部材のリフト量と、前記流体噴射弁に検査流体を供給することにより計測される前記流体噴射弁の噴射量とから、リフト量と噴射量との相関関係を予測する噴射量予測工程と、
前記圧入材を前記被圧入材に第一所定リフト量まで圧入し、圧入荷重の安定値ならびに前記圧入材の移動量を計測する第一圧入工程と、
前記第一圧入工程における圧入荷重の安定値で前記圧入材を押圧しながら、前記流体噴射弁に検査流体を供給し、前記第一所定リフト量における前記流体噴射弁の第一噴射量を計測する第一計測工程と、
前記第一噴射量から前記相関関係に基づいて前記弁部材の計算リフト量を算出する計算リフト量算出工程と、
前記圧入材を前記被圧入材に第二所定リフト量まで圧入し、圧入荷重の安定値ならびに前記圧入材の移動量を計測する第二圧入工程と、
前記第二圧入工程における圧入荷重の安定値で前記圧入材を押圧しながら、前記流体噴射弁に検査流体を供給し、前記第二所定リフト量における前記流体噴射弁の第二噴射量を計測する第二計測工程と、
前記第二噴射量から前記相関関係に基づいて前記第二圧入工程が完了した後の加圧リフト量を算出する加圧リフト量算出工程と、
前記圧入材を押圧する荷重を解除した後、前記流体噴射弁に検査流体を供給し、前記流体噴射弁の第三噴射量を計測する第三計測工程と、
前記第三噴射量から前記相関関係に基づいて前記第二圧入工程が完了した後の無加圧リフト量を算出する無加圧リフト量算出工程と、
前記第二圧入工程における前記圧入材の移動量、前記計算リフト量、前記加圧リフト量、前記無加圧リフト量、ならびに要求される噴射量に対応する最終リフト量から、前記弁部材のリフト量を前記最終リフト量にするための目標移動量を計算する目標算出工程と、
前記目標算出工程で計算された前記目標移動量に基づいて、前記圧入材を前記被圧入材に圧入する第三圧入工程と、
前記圧入材を押圧する荷重を解除した後、前記流体噴射弁に検査流体を供給し、噴射量を計測する第四計測工程と、
を含むことを特徴とする流体噴射弁の流量調整方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、流体噴射弁の流量調整装置および流量調整方法に関し、特に内燃機関（以下、内燃機関」をエンジンという）に燃料を噴射する燃料噴射弁の流量調整装置および流量調整方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
車両に搭載するエンジンの燃料噴射弁として、弁ボディの噴孔上流側に形成した弁座からノズルニードルの当接部が離座または弁座に当接部が着座することにより、噴孔から流体を噴射または遮断するものが知られている。
【０００３】
このような燃料噴射弁においては、一般に、ノズルニードルのリフト量を調整可能なリフト量調整手段を備えており、燃料噴射弁の組付け時に上記のリフト量調整手段を調整することにより、エンジンの仕様に応じたノズルニードルのリフト量の調整が行われ、燃料噴射弁の流量が調整されている。リフト量調整手段としては、例えば圧入材を被圧入材に圧入してなる圧入連結部材を有するリフト量調整手段が知られている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、従来の燃料噴射弁の流量調整方法としては、燃料噴射弁の静的流量（規定圧力下でノズルニードルを最大リフト位置に保持したときに単位時間当たりに噴射される量）をノズルニードルのリフト量に換算し、上記リフト量が所定の規格内に収まるように、圧入材としての固定鉄心を被圧入材としての燃料コネクタ部とは別体に形成し、燃料コネクタ部に対して軸方向に固定鉄心を圧入することにより燃料噴射弁の噴射量調整を行っている。この場合、例えば荒圧入、リハーサル圧入および精密圧入と多段階に圧入工程を分けて圧入位置を調整し、ニードルバルブを目標リフト量に調整する方法が考えられる。
【０００５】
ところが、上記の方法では、圧入荷重に対する設備とワークとの圧入方向への変形量を固定値としていたのでは、多段圧入時の圧入荷重にばらつきが生じ、精密圧入後の精度が悪化するという問題があった。以下、従来の流量調整方法の問題について詳細に説明する。
(1) 固定鉄心を燃料コネクタ部に荒圧入、リハーサル圧入および精密圧入と多段階に圧入する方法では、リハーサル圧入および精密圧入の条件を同一にし、リハーサル圧入により精密圧入時のリハーサルを実施して精密圧入における事前補正を実施することが考えられる。ところが、実際問題として圧入の設備条件を合わせたとしても、部品精度を合わせて管理することは極めて困難であり、コスト高に繋がる。したがって、実際に部品のできばえ等によるばらつきは避けられないため、精密圧入時とリハーサル圧入時とで圧入荷重に差が生じると、その分だけ精密圧入後の調整精度が悪化する。
(2) 多段階に圧入、リフト測定、圧入と繰り返すと、圧入時に静止摩擦と動摩擦とを繰り返すこととなり、静止摩擦から動摩擦に移行するエネルギ以下（設備側移動量に対してワーク側移動量が追従しない領域）では、設備的に圧入量を送ることは可能であるが、しかし、実際には固定鉄心は移動していないため、固定鉄心の移動量を制御することは困難である。したがって、多段階に圧入する方法では、再圧入等の微少な調整には不向きである。
【０００６】
(3) 燃料噴射弁の流量調整値をニードルバルブのリフト量に換算するためにはリフト量と流量の相関が必要となる。そもそも、燃料噴射弁の静的流量を構成する要素に噴孔流量とシート流量とがあり、シート流量を構成する要素にリフト量が挙げられる。そして、リフト量で静的流量を調整する場合、噴孔流量の下でリフト量と流量の相関が必要であり、その相関にはデータの信頼性が絡むために所定の管理幅（信頼区間）が必要となり、リフト量における管理値は製品特性上の許容値以上に厳しく管理しなければならないという問題がある。
【０００７】
本発明は、このような問題を解決するためになされたものであり、容易に調整可能で、調整精度を向上する流体噴射弁の流量調整装置および流量調整方法を提供することを目的とする。
本発明の他の目的は、調整時間を短縮することが可能な流体噴射弁の流量調整装置および流量調整方法を提供することにある。
本発明のさらに他の目的は、部品精度のばらつきによる影響を防止する流体噴射弁の流量調整装置および流量調整方法を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項１記載の流体噴射弁の流量調整装置によると、補正量設定手段により、圧入荷重に対する圧入連結部材の圧入方向への変形量または歪み量の計測値または計算値と、圧入手段の圧入材との当接部における圧入荷重に対する圧入方向への変位量の計測値または計算値から圧入材の移動目標値を補正し設定する。また、制御手段により、流体供給手段内を通過する流体の流量、荷重検知手段および移動量検知手段の出力信号、ならびに補正量設定手段の設定する補正量に応じて圧入材の被圧入材に対する圧入量を調整する。このため、圧入の操作量は誤差要素を考慮した移動目標値に設定されるので、圧入荷重を印加したことによる変形誤差を除いた圧入量が得られる。したがって、圧入工程の後で部材が変形誤差の分だけ弾性復元し、圧入工程中の弾性変形による製造誤差を生じることがなく、精度のよい調整を行うことができる。さらに、静的流量を測定しながら圧入材の圧入量を調整するため、弁部材のリフト量への製品要求を換算させる必要がなく、容易に調整可能であり、調整精度を向上するとともに、調整時間を短縮することができる。
【０００９】
また、静的流量を測定しながら圧入材の圧入量を調整することにより、静的流量と弁部材のリフト量とを複合させることが可能となり、製造上の許容値で管理できるようになるため、管理が容易になり部品精度のばらつきによる影響を防止することができる。
【００１０】
本発明の請求項２記載の流体噴射弁の流量調整装置によると、制御手段は第１の圧入工程および第２の圧入工程に分けて圧入手段を操作し、補正量設定手段は、第１の圧入工程における圧入時の圧入荷重から第２の圧入工程における圧入時の荷重を予測し、圧入材の移動目標値を補正する。したがって、第１の圧入工程の結果を第２の圧入工程に反映することができ、高精度な圧入精度が得られ、調整精度の向上を図ることができる。
【００１１】
本発明の請求項３記載の流体噴射弁の流量調整装置によると、制御手段は連続的に圧入手段を操作し、補正量設定手段は、圧入部が静止摩擦から動摩擦に移行した状態の圧入荷重から圧入材の移動目標値を補正する。したがって、微調整可能な連続圧入を実施することにより動摩擦域で調整可能となり、圧入部の静止摩擦力と動摩擦力との変動等による誤差が生じることがなく、極めて高精度の圧入調整を行うことができる。
【００１２】
本発明の請求項４記載の流体噴射弁の流量調整方法によると、圧入連結部材内に流体を供給する流体供給手段に流体を圧送し、圧入荷重に対する圧入連結部材の圧入方向への変形量または歪み量の計測値または計算値と、圧入材を被圧入材に向けて押圧する圧入手段の圧入材との当接部における圧入荷重に対する圧入方向への変位量の計測値または計算値とから圧入材の移動目標値を補正し設定し、流体供給手段内を通過する流体の流量、圧入材の被圧入材に対する圧入荷重またはその反力、基準位置に対する圧入材の圧入方向への移動量、ならびに圧入材の移動目標値の補正量に応じて圧入材の被圧入材に対する圧入量を調整する。このため、圧入の操作量は誤差要素を考慮した移動目標値に設定されるので、圧入荷重を印加したことによる変形誤差を除いた圧入量が得られる。したがって、圧入工程の後で部材が変形誤差の分だけ弾性復元し、圧入工程中の弾性変形による製造誤差を生じることがなく、精度のよい調整を行うことができる。さらに、静的流量を測定しながら圧入材の圧入量を調整するため、弁部材のリフト量への製品要求を換算させる必要がなく、容易に調整可能であり、調整精度を向上するとともに、調整時間を短縮することができる。
【００１３】
また、静的流量を測定しながら圧入材の圧入量を調整することにより、静的流量と弁部材のリフト量とを複合させることが可能となり、製造上の許容値で管理できるようになるため、管理が容易になり部品精度のばらつきによる影響を防止することができる。
【００１４】
本発明の請求項５記載の流体噴射弁の流量調整方法によると、第１の圧入工程および第２の圧入工程に分けて圧入手段を操作し、第１の圧入工程における圧入時の圧入荷重から第２の圧入工程における圧入時の荷重を予測し、圧入材の移動目標値を補正する。したがって、第１の圧入工程の結果を第２の圧入工程に反映することができ、高精度な圧入精度が得られ、調整精度の向上を図ることができる。
【００１５】
本発明の請求項６記載の流体噴射弁の流量調整方法によると、圧入部が静止摩擦から動摩擦に移行した状態の圧入荷重から圧入材の移動目標値を補正する。したがって、微調整可能な連続圧入を実施することにより動摩擦域で調整可能となり、圧入部の静止摩擦力と動摩擦力との変動等による誤差が生じることがなく、極めて高精度の圧入調整を行うことができる。
【００１７】
本発明の請求項７記載の流体噴射弁の流量調整方法によると、第一圧入工程、第二圧入工程および第三圧入工程において、圧入荷重の安定値が計測される。これにより、圧入材が被圧入材に対し確実に移動していることを確認可能となる。また、第二圧入工程の後の加圧リフト量および無加圧リフト量を求めることにより、圧入荷重の有無による流体噴射弁の弾性変形にともなって生じるリフト量の誤差を含めて最終リフト量とするための目標移動量が計算される。そのため、圧入荷重がない無加圧状態における弁部材の最終リフト量を目標として、圧入材を圧入することができる。また、第二圧入工程における圧入材の移動量、計算リフト量、加圧リフト量、無加圧リフト量および最終リフト量から、最終リフト量とするための目標移動量を算出することにより、第三圧入工程における圧入材の移動量が低減される。そのため、第三圧入工程における圧入材の被圧入材への圧入移動量は圧入の総量に比較して小さくなり、圧入荷重の変化が低減される。したがって、流体噴射弁の流量を容易に調整可能であり、調整精度を向上することができる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
本発明をガソリンエンジン用燃料供給装置の燃料噴射弁に適用した第１実施例を図１〜図７に示す。
図２に示すように、流体噴射弁としての燃料噴射弁１の燃料コネクタ部２１内に、弁ボディ２９、弁部材としてのノズルニードル３６、可動鉄心２５、固定鉄心２６、アジャスティングパイプ４１、スプリング２４およびフィルタ１１が収容されている。
【００１９】
燃料コネクタ部２１は磁性部と非磁性部からなるパイプ材であり、例えば複合磁性材で形成されている。燃料コネクタ部２１の一部を加熱して非磁性化することにより、図２において下方の燃料噴射側から磁性筒部２１ｃ、非磁性筒部２１ｂ、磁性筒部２１ａをこの順で形成している。非磁性筒部２１ｂと磁性筒部２１ｃとの境界近傍に可動鉄心２５が収納されている。燃料コネクタ部２１の内部空間は可動鉄心収納孔を構成している。磁性筒部２１ｃの燃料噴射側に弁ボディ２９および噴孔プレート２８が収納されている。燃料コネクタ部２１の図２において上方の燃料上流側に燃料中の異物を除去するフィルタ１１が取付けられている。
【００２０】
筒状の弁ボディ２９は磁性筒部２１ｃに圧入されており、磁性筒部２１ｃの内壁にレーザ溶接により固定されている。カップ状の噴孔プレート２８は磁性筒部２１ｃに圧入されており、磁性筒部２１ｃの内壁にレーザ溶接により固定され、弁ボディ２９の燃料噴射側端面に当接している。噴孔プレート２８は薄板状に形成されており、中央部に図示しない複数の噴孔が形成されている。ノズルニードル３６はステンレスからなる有底筒状体である。ノズルニードル３６の燃料噴射側は燃料上流側に比べて小径の円柱状に形成されている。可動鉄心２５は磁性ステンレス等の強磁性材料からなる段付きの筒状体である。
【００２１】
固定鉄心２６は、磁性ステンレス等の強磁性材料からなる円筒体である。固定鉄心２６の可動鉄心２５との当接面には、めっきによりクロム薄膜を形成している。固定鉄心２６の内壁にアジャスティングパイプ４１が圧入固定されている。スプリング２４の一端は可動鉄心２５に当接し、スプリング２４の他端はアジャスティングパイプ４１に当接している。アジャスティングパイプ４１の圧入量によりスプリング２４の付勢力が調整されている。圧入に替え、アジャスティングパイプ４１を固定鉄心２６にねじ結合する構成でもよい。
【００２２】
スプール３０は燃料コネクタ部２１の外周に装着されており、スプール３０の外周にコイル３１が巻回されている。燃料コネクタ部２１の外周に形成された樹脂モールド１３の外壁から突出するようにコネクタ部１６が設けられており、コイル３１と電気的に接続しているターミナル１２がコネクタ部１６に埋設されている。ターミナル１２は部分的に樹脂製のリブ１７により覆われている。
【００２３】
磁性部材２３はコイル３１の外周を覆っている。磁性部材１８はコイル３１の燃料上流側に中心角約２５０度の扇状にリブ１７をさけるように設けられている。樹脂モールド１５は磁性部材１８、２３の外周に形成され樹脂モールド１３と結合している。ノズルニードル３６、固定鉄心２６、磁性筒部２１ａ、２１ｃ、磁性部材１８、２３は、コイル３１への通電オン中に発生する磁束が通る磁気回路を構成する。
【００２４】
フィルタ１１を通じて円筒部材１４内に流入する燃料は、アジャスティングパイプ４１の内部空間、アジャスティングパイプ４１の内部空間、固定鉄心２６の内部空間、アーマチュア２５の内部空間、ノズルニードル３６の内部通路３６ａを経て出口孔３６ｂから図示しない燃料溜まり孔に導かれ、ノズルニードル３６の当接部と弁ボディ２９の弁座とのシート部位に到る。ノズルニードル３６の当接部が弁ボディ２９の弁座に着座すると燃料溜まり孔と噴孔との連通が遮断され、ノズルニードル３６の当接部が弁ボディ２９の弁座から離座すると燃料溜まり孔と噴孔との連通が開放される。
【００２５】
上記構成の燃料噴射弁１においては、燃料コネクタ部２１の内周に固定鉄心２６を圧入により固定しているため、固定鉄心２６の圧入量を調整することで、ノズルニードル３６のリフト量（固定鉄心２６と可動鉄心２５との間のギャップ量）を簡単に調整できる。ここで、燃料コネクタ部２１および固定鉄心２６はリフト量調整手段を構成している。
【００２６】
次に、燃料噴射弁１の流量調整装置のシステム構成について、図１を用いて説明する。
【００２７】
流量調整装置１００は、圧入材としての固定鉄心２６を被圧入材としての燃料コネクタ部２１に所定長さだけ圧入して圧入連結部材２０を形成し、燃料噴射弁１０の流量を調整する装置であって、ポンプ５０と、流体供給手段５１と、流量計測手段としての流量計５２と、燃料コネクタ部２１をクランプし保持するシリンダ１１１と、固定鉄心２６を燃料コネクタ部２１に向けて押圧する圧入手段としての加圧装置１２０と、圧入荷重Ｆに対する固定鉄心２６および燃料コネクタ部２１の圧入方向への変形量または歪み量の計測値または計算値Ｓ１（Ｆ）、ならびに加圧装置１２０の固定鉄心２６との当接部における圧入荷重Ｆに対する圧入方向への変位量の計測値または計算値Ｓ２（Ｆ）から固定鉄心２６の移動目標値を補正し設定する図示しない補正量設定手段と、固定鉄心２６の燃料コネクタ部２１に対する圧入荷重Ｆまたはその反力−Ｆを検知する荷重検知手段としての荷重計１１５と、基準位置に対する固定鉄心２６の圧入方向への移動量(圧入量)を検知する移動量検知手段としてのリニアアクチュエータ１１６と、流量計５２、荷重計１１５およびリニアアクチュエータ１１６の出力信号、ならびに上記補正量設定手段の設定する補正量を入力し、加圧装置１２０を操作する制御手段としてのコントローラ１３０とから構成される。
【００２８】
流体供給手段５１は、ポンプ５０により燃料タンク１５０から圧送される流体としての試験油を燃料噴射弁１０に供給するための通路を有する流体供給手段であり、ポンプ５０から後述する圧入パンチ１２２に形成される供給口１２２ａまで延びている。
【００２９】
流量計５２は、流体供給手段５１に設けられ、流体供給手段５１内を通過した試験油の流量を計測してコントローラ１３０にパルス信号として発信するものであって、ギヤポンプ式（体積式）流量計である。流量計測手段５２は、試験油の流量を正確に計測できるように、流量計測手段５２の出入口の圧力差を検出し、補正可能な構成となっている。
【００３０】
シリンダ１１１は、位置の基準となる安定したテーブル１１９の下に設置されており、加圧装置１２０は上記テーブル１１９の上に設置されている。圧入連結部材２０を製造する際は、燃料コネクタ部２１をシリンダ１１１により保持するとともに、燃料コネクタ部２１の圧入部に固定鉄心２６をセットして加圧装置１２０により圧入する。加圧装置１２０は、フレーム１２１を介してテーブル１１９に立設されており、固定鉄心２６に当接する圧入パンチ１２２と、荷重計１１５およびリニアアクチュエータ１１６を介して圧入パンチ１２２に当接する図示しない制御装置を有するサーボモータ１２３とを備える。圧入パンチ１２２には、流体供給手段５１と、固定鉄心２６および燃料コネクタ部２１の内部とに連通する供給口１２２ａが形成されている。
【００３１】
加圧装置１２０が固定鉄心２６を加圧する加圧力（圧入荷重Ｆ）を検知する荷重計１１５の出力は、図示しないオペアンプによって増巾された後、図示しないＡ／Ｄ変換器によりディジタル信号に変換されてコントローラ１３０に入力される。また固定鉄心２６の圧入位置を計測するリニアアクチュエータ１１６は、サーボモータ１２３の底面に接触し、基準位置からの距離に比例した数のパルス信号を発信し、発信されたパルス信号は図示しないパルスカウンターでカウント(積算)され、図示しないエンコーダでコード化されてコントローラ１３０に入力される。
【００３２】
コントローラ１３０は、ハードウェアとしてのマイクロコンピュータと、ソフトウェアとしてのアプリケーションプログラムとからなっている。そして、圧入荷重Ｆに対する固定鉄心２６および燃料コネクタ部２１の圧入方向への変形量または歪み量の計測値、あるいは計算値Ｓ１（Ｆ）、加圧装置１２０の固定鉄心２６との当接部における圧入荷重Ｆに対する圧入方向への変位量の計測値または計算値Ｓ２（Ｆ）、圧入連結部材２０の製造データ等はキーボード等の図示しない入力手段から入力され、流量調整装置１００に関するデータは図示しない表示装置や図示しない印字装置に出力することができる。
【００３３】
第１実施例の流量調整装置１００においては、コントローラ１３０は、圧入荷重Ｆに対する補正量Ｓ１（Ｆ）、Ｓ２（Ｆ）を考慮せずに目標圧入長さ（図３に示すＬ１）の近傍にまで固定鉄心２６を圧入するように加圧装置１２０を操作する荒圧入制御と、荒圧入後の目標圧入長さ（Ｌ１）までの残余の長さ分（図３に示すＬ２）を２段階に分け、それぞれ圧入荷重Ｆに対する補正量Ｓ１（Ｆ）、Ｓ２（Ｆ）を加味して圧入長を決めて圧入を行う第１の圧入工程としてのリハーサル圧入工程および第２の圧入工程としての精密圧入工程の本圧入制御とを行うようにしている。なお、コントローラ１３０は、上記荒圧入制御においても、圧入荷重Ｆに対するＳ１（Ｆ）、Ｓ２（Ｆ）を考慮してこれを加味して圧入制御を行うことも可能である。
【００３４】
ここで、補正量Ｓ１（Ｆ）、Ｓ２（Ｆ）を加味する理由について説明する。圧入荷重によって圧入材及び被圧入材に生じる変形と、同じ圧入荷重によって圧力装置に生じる変形とは、圧入量に対する誤差許容量が小さくなると無視できなくなり、目標の精度が得られなくなる。すなわち、図４（Ａ）および（Ｂ）に示す圧入パンチ１２２から圧入連結部材２０に加えられた圧力荷重により圧入連結部材２０が弾性変形し、その変位の圧入方向成分の加算値Ｓ１（Ｆ）（誤差要素）を含んだものがリニアアクチュエータ１１６によって計測されることとなる。なお、図４（Ａ）および（Ｂ）において、ａは設備側移動量を示し、ｂは製品側移動量を示している。
【００３５】
同様に、固定鉄心２６に圧入荷重Ｆを加えることにより、圧入荷重Ｆとその反力−Ｆによって流量調整装置１００が変形する。例えば圧入パンチ１２２は、サーボモータ１２３による圧入方向への推力と、上記反力−Ｆによる反対方向の力とを受けて弾性変形し、フレーム１２１も僅かに弾性変形する。それらの変形の加算値Ｓ２（Ｆ）は固定鉄心２６との当接点における圧入方向の位置ずれとなって表れ、誤差要素Ｓ２（Ｆ）を含んだものがリニアアクチュエータ１１６によって計測されることとなる。
【００３６】
このため、上記誤差要素Ｓ１（Ｆ）、Ｓ２（Ｆ）を考慮することなく圧入操作量を目標圧入長さ（Ｌ１）そのものとして制御すれば、図５（Ａ）および（Ｂ）に示すように、工程終了後の弾性復元により上記Ｓ１（Ｆ）、Ｓ２（Ｆ）が製造誤差となる。ここで、図５（Ａ）は、図４（Ａ）および（Ｂ）における設備側移動量（ａ）と製品側移動量（ｂ）との関係を示しており、図５（Ｂ）は時間に対する圧入方向の荷重および移動量の変化量を示している。
【００３７】
上記補正量（加算値）Ｓ１（Ｆ）、Ｓ２（Ｆ）は、実測またはコンピュータシミュレーション等の計算により定めることができ、通常の弾性変形の領域では、圧入荷重Ｆに対する１次関数として設定することができる。すなわち図３に示すように、圧入荷重なし時のＣ（調整後目標値）はＡからＢの移動量と流量変化から計算できる。そして、荷重あり時でのｃ（荷重あり時調整目標値）も各圧入時のａ、ｂおよびｃに圧入荷重に差がなければ、圧入方向の圧入荷重Ｆから計算できる。よって、圧入方向の変形量を予め設定しておけば、問題のないレベルで調整可能である。したがって、圧入荷重差が発生した場合のａからｂ１よりｃ１を計算し、荷重変化分を最終圧入時（精密圧入時）の補正を加えることにより、精度よく目標圧入長さに合致した圧入が行える。
【００３８】
次に、上記の構成の流量調整装置１００の作動について、図１および図６を用いて説明する。
(1) 図６のステップＳ１において、ポンプ５０から流体供給手段５１に圧送される試験油を圧入連結部材２０に送出し、流量計５２により試験油の流量を計測する。そして、図６のステップＳ２において、操作圧入量を目標値(目標圧入長さ)Ｌ１の９０％程度の値、すなわち目標圧入長さ（Ｌ１）から所定長（Ｌ２）を引いた長さ（Ｌ１−Ｌ２）に設定し、サーボモータ１２３の制御装置に指令する。これが荒圧入工程である。荒圧入工程でのモータの最大回転数は、圧入距離が長く、圧入時間を稼ぐため、これ以降の本圧入工程でのモータの回転数より高く設定される。また、各圧入時における静的流量Ｑの値を所定値となるように圧入量を調整する。
【００３９】
(2) 次に、図６のステップＳ３において、荒圧入後における固定鉄心２６の圧入量をリニアアクチュエータ１１６により計測する。また、本圧入時の圧入荷重Ｆ１を荷重計１１５で計測する。
(3) 次に、図６のステップＳ４において、荒圧入後の固定鉄心２６の計測した圧入長さと目標圧入長さ（Ｌ１）との差を求め、この差の所定長に圧入荷重Ｆ１に対する補正量Ｓ１（Ｆ１）、Ｓ２（Ｆ２）を加えた圧入長さで圧入操作量を決定する。次いで図６のステップＳ５において、リハーサル圧入工程を行う。
【００４０】
(4) 次に、図６のステップＳ６において、リハーサル圧入工程後における固定鉄心２６の圧入長をリニアアクチュエータ１１６により計測する。またリハーサル圧入時の圧入荷重Ｆ２を荷重計１１５で計測する。
(5) 次に、図６のステップＳ７において、リハーサル圧入工程後の固定鉄心２６の計測した圧入長さと目標圧入長さ（Ｌ１）との差（Ｌ３）を求め、この差（Ｌ３）に圧入荷重Ｆ２に対する補正量Ｓ１（Ｆ２）、Ｓ２（Ｆ２）を加えた長さで圧入操作量を決定する。 次いで図６のステップＳ８において、精密圧入工程を行うことで終了する。
【００４１】
以上が連続的な流量調整方法の流れである。第１実施例においては、流量計５２からのパルス信号を入力し、そのパルス信号のパルス巾である時間を計測することで流量として計測確認し、流量計測しながらサーボモータ１２３に回転指令を与え、圧入パンチ１２２により固定鉄心２６を押圧する一連の動作を多段階に並行して行っている。
【００４２】
以上説明したように、第１実施例の流量調整装置１００を用いて圧入を行えば、各圧入時の圧入荷重から精密圧入時の荷重を推測し移動目標値を補正する。このため、圧入の操作量は誤差要素を考慮した移動目標値に設定されるので、圧入荷重を印加したことによる変形誤差を除いた圧入量が得られる。したがって、圧入工程の後で部材が変形誤差の分だけ弾性復元し、圧入工程中の弾性変形による製造誤差を生じることがなく、精度のよい調整を行うことができる。さらに、静的流量を測定しながら固定鉄心２６の圧入量を調整するため、ニードルリフト量への製品要求を換算させる必要がなく、容易に調整可能であり、調整精度を向上するとともに、調整時間を短縮することができる。
【００４３】
また、静的流量を構成する要素として噴孔流量とシート流量があり、シート流量を構成する中にニードルリフト量が挙げられる。従来のように、ニードル流量で静的流量を調整する場合、噴孔流量下でニードルリフトとの相関が必要である。そして、その相関には、データの信頼性が絡むため、所定の管理幅（信頼区間）が必要である。したがって、ニードルリフト量で調整する場合、製造上のリフト管理値は、製品特性上の許容値より厳しい値となることが一般的である。一方、第１実施例においては、図７に示すように、製造上の許容値で管理できるため、部品精度のばらつきによる影響を防止することができる。
【００４４】
（第２実施例）
第２実施例を図８に示す。
第２実施例においては、圧入材を被圧入材に連続的に圧入調整するものであり、流量調整装置の構成については図１に示す第１実施例と実質的に同一であるため、流量調整装置の構成についての説明を省略する。
【００４５】
図５に示す第１実施例では、多段階に圧入工程を分けて圧入位置を調整し、静止摩擦と動摩擦とを繰り返すため、設備側移動量（ａ）に対して製品側移動量（ｂ）が追従しない領域（スティック領域）以上に移動量を設定する必要がある。このことは、製品の変形分と設備変形分とが考えられるが、このような領域では微調整が不可能である。そこで、第２実施例においては、図８に示すように、連続的に一旦静止摩擦から動摩擦に移行したら、その状態を保ちながら圧入していき、その状態毎の荷重から移動目標値をフィードバック補正して調整することで、微小な流量調整が可能となり加工精度の向上が図れる。ここで、図８（Ａ）は、設備側移動量（ａ）と製品側移動量（ｂ）との関係を示しており、図８（Ｂ）は時間に対する圧入方向の荷重および移動量の変化量を示している。
【００４６】
第２実施例においては、微調整可能な連続式圧入を行うことにより動摩擦域で調整可能であるため、圧入部の静止摩擦力と動摩擦力との変動等による誤差が生じることがなく、多段階の圧入調整に比べて極めて高精度の圧入調整を実施することができる。
【００４７】
（第３実施例）
本発明の第３実施例について説明する。
第３実施例においては、圧入材を被圧入材を段階的に圧入調整するものであり、流量調整装置の構成については図１に示す第１実施例と実質的に同一であるため、流量調整装置の構成についての説明を省略する。
【００４８】
第３実施例による燃料噴射弁１の流量調整方法を図９に基づいて説明する。
(1)  図９のステップＳ１１において、燃料噴射弁１のリフト量を計測する。ここで計測される燃料噴射弁１のリフト量は、上述したようにノズルニードル３６のリフト量（固定鉄心２６と可動鉄心２５との間のギャップ量）であり、個々の燃料噴射弁１に固有のリフト量である。また、燃料噴射弁１のリフト量とともに、このリフト量に対応する個々の燃料噴射弁１に固有の噴射量を計測する。噴射量の計測は、燃料噴射弁１に試験油を供給することにより実施する。
そして、ステップ１２において、ステップＳ１１で計測された燃料噴射弁１に固有のリフト量および噴射量から、その燃料噴射弁１に固有のリフト量と噴射量との相関関係を算出する。算出されるリフト量と噴射量との相関関係は、例えば相関式あるいはマップからなる相関データとして流量調整装置１００の図示しない記憶部に記憶される。
【００４９】
(2)  次に、ステップＳ１３において、固定鉄心２６を燃料コネクタ部２１に第一所定リフト量まで圧入する（第一圧入工程）。このとき、圧入荷重の安定値Ｐおよび圧入材である固定鉄心２６の移動量を計測する。
(3)  第一圧入工程が完了すると、ステップＳ１４において、計測された圧入荷重の安定値Ｐを固定鉄心２６に加えた状態で燃料噴射弁１へ試験油を供給し、燃料噴射弁１の第一噴射量ａを計測する（第一計測工程）。
そして、ステップＳ１５において、計測された燃料噴射弁１の第一噴射量ａならびにステップＳ１２で算出した相関データに基づいて、計測された第一噴射量ａに対応する計算リフト量Ａを算出する。
【００５０】
(4)  次に、ステップＳ１６において、固定鉄心２６を燃料コネクタ部２１に第二所定リフト量まで圧入する（第二圧入工程）。このとき、圧入荷重の安定値Ｑおよび固定鉄心２６の移動量Ｘを計測する。
(5)  第二圧入工程が完了すると、ステップＳ１７において、圧入荷重の安定値Ｑを維持した状態すなわち安定値Ｑで固定鉄心２６を押圧しながら燃料噴射弁１へ試験油を供給し、燃料噴射弁１の第二噴射量ｂを計測する（第二計測工程）。
【００５１】
(6)  そして、ステップＳ１８において、ステップＳ１７で計測された第二噴射量ｂならびにステップ１２で算出された相関データに基づいて、計測された第二噴射量ｂに対応するリフト量を算出する。このとき算出されるリフト量は、第二圧入工程完了後において固定鉄心２６に安定値Ｑが加えられた加圧状態の加圧リフト量Ｂである。
(7)  また、ステップＳ１９において、固定鉄心２６に加えられる圧入荷重を完全に解除した状態で燃料噴射弁１に試験油を供給し、燃料噴射弁１の第三噴射量ｃを計測する（第三計測工程）。
【００５２】
(8)  そして、ステップＳ２０において、ステップＳ１９で計測された第三噴射量ｃならびにステップＳ１２で算出された相関データに基づいて、計測された第三噴射量ｃに対応するリフト量を算出する。このとき算出されるリフト量は、第二圧入工程完了後において固定鉄心２６に荷重が加えられていない無加圧状態の無加圧リフト量Ｃである。
(9)  加圧状態の加圧リフト量Ｂおよび無加圧状態の無加圧リフト量Ｃの算出が完了すると、ステップＳ２１において、ステップＳ１６で計測された第二圧入工程における固定鉄心２６の移動量Ｘ、ステップＳ１５で算出された計算リフト量Ａ、ステップＳ１８で算出された加圧リフト量Ｂ、ステップＳ２０で算出された無加圧リフト量Ｃ、ならびに最終リフト量から所定の相関式を用いて固定鉄心２６の目標移動量Ｌを算出する。最終リフト量とは、燃料噴射弁１に要求される噴射量に対応して設定されるノズルニードル３６のリフト量であり、所定の噴射量を達成するための各燃料噴射弁１に固有の値である。
【００５３】
(10)  次に、ステップＳ２２において、ステップＳ２１で算出された目標移動量Ｌに応じて固定鉄心２６を燃料コネクタ部２１へ圧入する（第三圧入工程）。
(11)  次に、ステップＳ２３において、第三圧入工程が実施された燃料噴射弁１に試験油を供給し、噴射量ｄを計測する（第四計測工程）。これにより、燃料噴射弁１の最終的な噴射量が計測され、固定鉄心２６の圧入量の調整が完了する。
【００５４】
以上の手順により、燃料噴射弁１の流量すなわち噴射量の調整が実施される。以上、第３実施例では、固定鉄心２６を燃料コネクタ部２１へ圧入することにより、圧入時における圧入装置および燃料噴射弁１の弾性変形による圧入精度の低下を抑制することができる。また、第一圧入工程、第二圧入工程および第三圧入工程を実行するごとに、燃料噴射弁１からの噴射量に基づいてリフト量を算出している。これにより、固定鉄心２６の圧入量を正確に決定することができ、燃料噴射弁１による燃料噴射量を正確に調整することができる。
【００５５】
以上説明した本発明の複数の実施例では、電磁式の燃料噴射弁の流量調整に本発明を適用したが、本発明では、機械式あるいは磁力式の噴射弁の流量調整に適用してもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施例による燃料噴射弁の流量調整装置を示すシステム構成図である。
【図２】本発明の第１実施例の燃料噴射弁を示す縦断面図である。
【図３】本発明の第１実施例による燃料噴射弁の流量調整方法を説明するためのグラフ図である。
【図４】（Ａ）および（Ｂ）は、本発明の第１実施例による燃料噴射弁の流量調整方法を説明するための模式図である。
【図５】本発明の第１実施例による燃料噴射弁の流量調整方法を説明するためのものであって、（Ａ）は設備側移動量と製品側移動量との関係を示し、（Ｂ）は時間に対する荷重および移動量の変化量を示す特性図である。
【図６】本発明の第１実施例による燃料噴射弁の流量調整方法を説明するためのフロー図である。
【図７】本発明の第１実施例による燃料噴射弁の流量調整方法を説明するためのものであって、ニードルリフト量と静的流量との関係を示す特性図である。
【図８】本発明の第２実施例による燃料噴射弁の流量調整方法を説明するためのものであって、（Ａ）は設備側移動量と製品側移動量との関係を示し、（Ｂ）は時間に対する荷重および移動量の変化量を示す特性図である。
【図９】本発明の第３実施例による燃料噴射弁の流量調整方法を説明するためのフロー図である。
【符号の説明】
１      燃料噴射弁（流体噴射弁）
２０      圧入連結部材（リフト量調整手段）
２１      燃料コネクタ部（被圧入部材）
２６      固定鉄心（圧入部材）
２９      弁ボディ
３６      ノズルニードル（弁部材）
５１      流体供給手段
５２      流量計（流量計測手段）
１００      流量調整装置
１１５      荷重計（荷重検知手段）
１１６      リニアアクチュエータ（移動量検知手段）
１２０      加圧装置（圧入手段）
１２３      サーボモータ
１３０      コントローラ（制御手段）
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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