(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
各々が実特性を有する複数の部品からなり、
複数の入力パラメタからなる入力パラメタの集合と、
各々が前記部品の少なくとも一つに関連した複数の制御パラメタからなる制御パラメタの集合と、
観測された複数の結果パラメタからなる結果パラメタの集合と、
を含み、
前記複数の結果パラメタのうち少なくとも一つの結果パラメタの値が、前記制御パラメタの各々の値の変化に関連して変化するようになった形式の装置を組立てる方法であって、
前記入力パラメタの値を測定する段階と、
該測定された入力パラメタの値を使用して、組立が完了した装置における前記結果パラメタの値の所定の目標値からの変動が減少するように、前記制御パラメタの値を決定する段階と、
前記制御パラメタの各々に関連した部品を、前記決定された制御パラメタの値を使用して選択する段階と、
を有することを特徴とする方法。
【請求項２】
前記選択された部品を装置内へ組み込む段階をも備えている請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記制御パラメタの値を決定する段階は、
前記組立が完了した装置における部品の数よりも少ない所定の数の部品を組立て途中の装置内に組み込む段階と、
前記結果パラメタの各々について、前記入力パラメタの値を使用して、前記組み込まれた所定の数の部品における前記結果パラメタの値の前記所定の目標値からの累積変動によって定まる複数の累積変動パラメタの値を決定する段階と、
前記組立が完了した装置における変動を減少させるために、前記累積変動パラメタの値に応じて前記累積変動を補償するように前記制御パラメタの値を決定する段階と、
によって遂行される請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記動作パラメタの集合、前記複数の累積変動パラメタからなる累積変動パラメタの集合及び前記制御パラメタの集合は各々、Ｎを０より大きい整数としてＮ個の要素からなり、前記制御パラメタの各々の値の変化が前記結果パラメタの各々の値を所定量だけ変化させることになる請求項３に記載の方法。
【請求項５】
前記Ｎ個の結果パラメタの各々が前記Ｎ個の制御パラメタで関連付けられた方程式を有し、前記制御パラメタはＮ個の前記方程式が同時に解かれた時に定められる請求項４に記載の方法。
【請求項６】
前記部品を選択する段階は、
前記制御パラメタの各々に関連する部品について、前記決定された制御パラメタの値によって定まる所望特性を決定する段階と、
前記制御パラメタの各々について、前記所望特性にほぼ等しい実特性を有する前記制御パラメタの各々に関連した部品を選択する段階と、
によって遂行される請求項１に記載の方法。
【請求項７】
前記複数の部品の各々は、前記装置の組立て方法における終端の近くで組立てられるものであり、前記制御パラメタの集合における制御パラメタが前記終端に対する近接度に応じて選定されることを特徴とする請求項６に記載の方法。
【請求項８】
前記近接度は、前記装置の組立て方法における前記終端に比較的近いものである請求項７に記載の方法。
【請求項９】
前記複数の部品の各々は公称特性を有し、前記部品の各々が、前記公称特性からの該部品の実特性の変位に応じて前記結果パラメタの少なくとも一つに相対的変化を生じさせる請求項７に記載の方法。
【請求項１０】
前記組立て方法が、前記結果パラメタの集合における結果パラメタにのみ影響する請求項２に記載の方法。
【請求項１１】
前記入力パラメタの各々は、他の入力パラメタのいずれに対しても独立したものである請求項１に記載の方法。
【請求項１２】
各々が実特性を有する複数の部品からなり、
複数の入力パラメタからなる入力パラメタの集合と、
各々が前記部品の少なくとも一つに関連した複数の制御パラメタからなる制御パラメタの集合と、
観測された複数の動作パラメタからなる動作パラメタの集合と、
を含み、
前記複数の動作パラメタのうち少なくとも一つの動作パラメタの値が、前記制御パラメタの各々の値の変化に関連して変化するようになった形式の燃料噴射器を組立てる方法において、
前記入力パラメタの値を測定する段階と、
該測定された入力パラメタの値を使用して、組立が完了した燃料噴射器における前記動作パラメタの値の所定の目標値からの変動が減少するように、前記制御パラメタの値を決定する段階と、
前記制御パラメタの各々に関連した部品を、前記決定された制御パラメタの値を使用して選択する段階と、
を有することを特徴とする方法。
【請求項１３】
前記選択された部品を燃料噴射器内へ組み込む段階をも備えている請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
前記入力パラメタの集合は入力パラメタとしてノズル定常流を含み、前記制御パラメタの集合は制御パラメタとしてポペット持ち上げ及び空隙を含む請求項１２に記載の方法。
【請求項１５】
前記制御パラメタの値を決定する段階は、
前記複数の部品の数よりも少ない所定の数の部品を組立て途中の燃料噴射器内に組み込む段階と、
前記動作パラメタの各々について、前記入力パラメタの値を使用して、前記組み込まれた所定の数の部品における前記動作パラメタの値の前記所定の目標値からの累積変動によって定まる複数の累積変動パラメタの値を決定する段階と、
組立が完了した燃料噴射器における変動を減少させるために、前記累積変動を補償するように前記累積変動パラメタの値に応じて前記制御パラメタの値を決定する段階と、
によって遂行される請求項１２に記載の方法。
【請求項１６】
前記動作パラメタの集合、前記複数の累積変動パラメタからなる累積変動パラメタの集合及び前記制御パラメタの集合は各々、選択された数の要素からなり、前記制御パラメタの各々の値の変化は前記動作パラメタの各々の値を所定量だけ変化させることになる請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
前記選択された数は２に等しい請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
前記入力パラメタの集合は入力パラメタとしてポペットばね予荷重、弁開放圧力、ノズル定常流、ポペットとスリーブとの隙間及びソレノイド力を含み、前記制御パラメタの集合は制御パラメタとしてポペット持ち上げ及び空隙を含み、前記制御パラメタであるポペット持ち上げが関連した部品はポペット持ち上げシムを含み、前記制御パラメタである空隙が関連した部品はアマチュアを含み、前記動作パラメタの集合は動作パラメタとしてタイミング及び送給を含む請求項１５に記載の方法。
【請求項１９】
ＲL ＝前記ポペット持ち上げの制御パラメタの値、
ＤＥＬ＝送給の累積変動パラメタの値、
ＳＯＩ＝タイミングの累積変動パラメタの値、
ＴL ＝ポペット持ち上げの制御パラメタの値の変化に対する前記タイミングの作パラメタの値の増分的変動を定義する第１の感度パラメタ、
ｋL ＝ポペット持ち上げの制御パラメタ値の変化に対する前記送給の動作パラメタの値の増分的変動を定義する第２の感度パラメタ、
ＴAG＝アマチュアの空隙制御パラメタの値の変化に対する前記タイミングの動作パラメタの値の増分的変動を定義する第３の感度パラメタ、
ｋAG＝アマチュアの空隙制御パラメタの値の変化に対する前記送給の動作パラメタの値の増分的変動を定義する第４の感度パラメタ
として、前記ポペット持ち上げの制御パラメタ値を、
ＲL ＝[（ＴAG）(ＤＥＬ)−（ｋAG）(ＳＯＩ)]／[（ＴL）（ｋAG）−（ＴAG）（ｋL）]
に従って計算する請求項１８に記載の方法。
【請求項２０】
ＲAG＝前記アマチュアの空隙の制御パラメタの値、
ＤＥＬ＝前記送給の累積変動パラメタの値、
ＳＯＩ＝前記タイミングの累積変動パラメタの値、
ＴL ＝前記ポペット持ち上げの制御パラメタの値の変化に対する前記タイミングの動作パラメタの値の増分的変動を定義する第１の感度パラメタ、
ｋL ＝前記ポペット持ち上げの制御パラメタの値の変化に対する前記送給の動作パラメタの値の増分的変動を定義する第２の感度パラメタ、
ＴAG＝前記アマチュアの空隙の制御パラメタの値の変化に対する前記タイミングの動作パラメタの値の増分的変動を定義する第３の感度パラメタ、
ｋAG＝前記アマチュアの空隙の制御パラメタの値の変化に対する前記送給の動作パラメタの値の増分的変動を定義する第４の感度パラメタ
として、前記アマチュアの空隙の制御パラメタの値を、
ＲAG＝[（ｋL）(ＳＯＩ)−（ＴL）（ＤＥＬ）]／[（ＴL）（ｋAG）−（ＴAG）（ｋL）]
に従って計算する請求項１９に記載の方法。
【請求項２１】
前記部品を選択する段階は、
前記制御パラメタの各々に関連する部品について、前記決定された制御パラメタの値によって定まる所望特性を決定する段階と、
前記制御パラメタの各々について、前記所望特性にほぼ等しい実特性を有する前記制御パラメタの各々に関連した部品を選択する段階と、
によって遂行される請求項１２に記載の方法。
【請求項２２】
前記複数の部品の各々は、前記燃料噴射器の組立て方法における終端の近くで組立てられるものであり、前記制御パラメタの集合における制御パラメタが前記終端に対する近接度に応じて選定される請求項２１に記載の方法。
【請求項２３】
前記近接度は、前記燃料噴射器の組立て方法における前記終端に比較的近いものである請求項２２に記載の方法。
【請求項２４】
前記複数の部品の各々は、公称特性を有すると共に該公称特性からの該部品の実特性の変位に応じて前記結果パラメタの少なくとも１つに相対的変化を生じさせる請求項２２に記載の方法。
【請求項２５】
前記燃料噴射器は流体圧作動電子制御燃料噴射器であり、前記入力パラメタの集合は入力パラメタとしてポペットばね予荷重、弁開放圧力、ノズル定常流、ポペットとスリーブとの隙間及びソレノイド力を含み、前記制御パラメタの集合は制御パラメタとしてポペット持ち上げ及び空隙を含み、前記制御パラメタであるポペット持ち上げが関連した部品はポペット持ち上げシムを含み、前記制御パラメタである空隙が関連した部品はアマチュアを含み、前記動作パラメタの集合は動作パラメタとしてタイミング及び送給を含む請求項２２に記載の方法。
【請求項２６】
前記組立て方法は、前記動作パラメタの集合における動作パラメタにのみ影響する請求項１３に記載の方法。
【請求項２７】
前記入力パラメタの各々は、他の入力パラメタのいずれに対しても独立したものである請求項１２に記載の方法。
【請求項２８】
前記制御パラメタの各々が、それぞれ一つの部品に関連している請求項１２に記載の方法。
【請求項２９】
各々が実寸法を有する複数の部品を有し、
ノズル定常流を含む複数の入力パラメタからなる入力パラメタの集合と、
各々が前記部品の一つに関連した複数の制御パラメタからなる制御パラメタの集合と、
タイミング及び送給を含む観測された複数の動作パラメタからなる動作パラメタの集合と、
を含むようになった形式の電子制御燃料噴射器を組立てる方法において、
上記複数の部品の数よりも少ない所定の数の部品を組立て途中の噴射器内に組み込む段階と、
前記ノズル定常流を含む入力パラメタの値を測定する段階と、
前記動作パラメタであるタイミング及び送給について、前記入力パラメタであるノズル定常流の値を使用して、前記組み込まれた所定の数の部品における前記タイミング及び送給のそれぞれの値の前記所定の目標値からのそれぞれの累積変動にほぼ等しいタイミング及び送給の累積変動パラメタの値を決定する段階と、
組立が完了した燃料噴射器における前記動作パラメタであるタイミング及び送給の値の上記所定の目標値からの変動を減少させるために、前記タイミング及び送給の累積変動を補償するように前記タイミング及び送給の累積変動パラメタの値に応じて前記制御パラメタの値を決定する段階と、
前記制御パラメタの各々について、前記決定された制御パラメタの値によって定まる所望特性にほぼ等しい実寸法を有する、前記制御パラメタの各々に関連した部品を一つ選択する段階（２３２、２３４）と、を備えていることを特徴とする電子制御燃料噴射器組立て方法。
【請求項３０】
前記選択された部品を燃料噴射器内へ組み込む段階をも備えている請求項２９に記載の方法。
【請求項３１】
前記制御パラメタの集合は制御パラメタとしてポペット持ち上げ及び空隙を含み、前記制御パラメタであるポペット持ち上げが関連した部品はポペット持ち上げシムであり、前記制御パラメタである空隙が関連した部品はアマチュアである請求項３０に記載の方法。
【請求項３２】
各々が実寸法を有する複数の部品からなり、
観測された複数の動作パラメタからなる動作パラメタの集合と、
各々が前記複数の部品の所定の組合せに関連し、各々の値の変化が前記観測された各動作パラメタの値を所定量だけ変化させることになる複数の特色と、
を含み、
前記部品の各々における前記実寸法の変化が該部品に関連する前記特色の値を変化させることになる形式の電子制御燃料噴射器を組立てる方法において、
識別された制御パラメタの値を変えることによって前記観測された動作パラメタの値が比較的大きく変化させられるように、前記複数の特色の中から、前記所定量が比較的大きいものを制御パラメタとして識別する段階と、
前記識別された制御パラメタの各々について、前記制御パラメタのそれぞれの値を変化させることによって、前記観測された動作パラメタの値の所定の目標値からの変動が減少させられることになる実寸法を有する部品を、前記複数の部品の所定の組合せから選択する段階と、
この選択された部品を燃料噴射器内に組み込む段階と、
を有することを特徴とする方法。
【請求項３３】
さらに、前記複数の特色の各々について、前記部品の所定の組合せの中から、前記装置を組立てる方法の終わりに比較的近くにおいて前記燃料噴射器内に組み込まれる部品を識別する段階を備え、
前記制御パラメタを識別する段階は、
前記識別された部品の一つをメンバーとして含む前記部品の所定の組合せに関連した特色を指定する段階と、
前記制御パラメタを識別する段階において識別された特色の中から、前記指定段階においても指定されている特色を、識別された制御パラメタとして識別する段階と、
をさらに含む請求項３２に記載の方法。
【請求項３４】
前記部品を選択する段階は、
前記複数の部品の数よりも少ない所定の数の部品を燃料噴射器内へ組み込む段階と、
前記燃料噴射器に対して上記入力パラメタの値を測定する試験を遂行する段階と、
前記動作パラメタの各々について、前記入力パラメタの値を使用して、前記組み込まれた所定の数の部品における前記動作パラメタの各々の値の前記所定の目標値からの各々の累積変動にほぼ等しい複数の累積変動パラメタの値を決定する段階と、
組立が完了した燃料噴射器の変動を減少させるために、前記累積変動を補償するように前記累積変動パラメタの各々の値に応じて前記制御パラメタの各々の値を決定する段階と、
前記制御パラメタの各々について、前記決定された制御パラメタの値によって定まる所望寸法にほぼ等しい実寸法を有する、前記制御パラメタの各々に関連した部品を一つ選択する段階と、
によって遂行される請求項３２に記載の方法。
【請求項３５】
前記入力パラメタの集合は入力パラメタとしてポペットばね予荷重、弁開放圧力、ノズル定常流、ポペットとスリーブとの隙間及びソレノイド力を含み、前記識別された制御パラメタはポペット持ち上げ及び空隙を含み、前記制御パラメタであるポペット持ち上げは、部品であるポペット持ち上げシムに関連し、前記制御パラメタである空隙は、部品であるアマチュアに関連し、前記動作パラメタの集合は動作パラメタとしてタイミング及び送給を含む請求項３３に記載の方法。
【請求項３６】
前記入力パラメタの集合は入力パラメタとしてポペットばね予荷重、弁開放圧力、ノズル定常流、ポペットとスリーブとの隙間及びソレノイド力を含み、前記識別された制御パラメタはポペット持ち上げ及び空隙を含み、前記制御パラメタであるポペット持ち上げは、部品であるポペット持ち上げシムに関連し、前記制御パラメタである空隙は、部品であるアマチュアに関連し、前記動作パラメタの集合は動作パラメタとしてタイミング及び送給を含む請求項３４に記載の方法。
【請求項３７】
複数の入力パラメタからなる入力パラメタの集合と、
複数の制御パラメタからなる制御パラメタの集合と、
を含むようになった形式の装置を組立てる方法において、
前記複数の入力パラメタを使用して複数の累積変動パラメタの値を決定する段階と、
組立が完成した装置の複数の動作パラメタが所定の目標値となるように、前記制御パラメタの各々の値を、前記決定された複数の累積変動パラメタの値及び前記複数の動作パラメタの所定の目標値に応じて決定する段階と、
前記組立が完成した装置の前記複数の制御パラメタが、前記決定された複数の制御パラメタの値にほぼ等しくなるように前記装置を組立てる段階と、
を備えていることを特徴とする装置組立方法。
【請求項３８】
前記装置は、各々が実特性を有する複数の部品からなり、
前記制御パラメタの各々は、前記複数の部品のうち少なくとも一つの部品に関連付けられ、
前記装置を組立てる段階は、
前記制御パラメタの各々に関連付けられた前記少なくとも一つの部品について、前記決定された制御パラメタの値によって定まる所望特性を決定する段階と、
前記制御パラメタの各々について、前記決定された制御パラメタの値によって定まる所望特性にほぼ等しい実特性を有する、前記制御パラメタの各々に関連した部品を選択する段階と、
を含む請求項３７に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、一般的には装置の組立て方法に関し、具体的には燃料噴射器を組立てる方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ユニット燃料噴射器の出現は、従来技術が当面していた基本的問題、即ち燃料加圧手段から噴射ノズルまでの分離した高圧燃料ラインの走行に取組んだ。ユニット噴射器は、高圧燃料ポンプ及び噴射ノズルを単一のユニット内に組込むことによってこの問題を解消した。ユニット噴射器は、高度に加圧された燃料を輸送することができなければならない。更に、ユニット噴射器は、極めて高いサイクルレートで動作することができなければならない。従って、燃料噴射器のタイミング及び燃料噴射器の燃料送給特性のような動作パラメタを、必要とされるレベルの精密さで制御するためには、ユニット噴射器の部品は極めて精密な公差で製造され、組立てられなければならない。
寸法公差変動に伴う動作変動度を制御する初期の試みは、噴射器内の予め選択された機械的部品を組立てた後に調整することを含んでいた。しかしながら、この解決法は、調整自体が変動し得るために完全に満足できるものではなかった。
この製造問題に対するその後の解決法は、現在では選択適合（ select fit ）プロセスとして知られているものである。ユニット燃料噴射器の製造に含まれる全ての部品を組立プロセス内で交換できるようにするには、加工不可能となる程極めて精密な公称目標寸法を選択適合プロセスが要求することが分かっている。従って、選択適合プロセスでは各部品を個々に測定する。次に、寸法公差要求に合致させるためにはどの部品が使用可能であるかを決定する。しかしながら、たとえ選択適合プロセスを使用したとしても、完全に組立てられた噴射器のタイミング、量及び送給（ delivery ）は、その性能及び排出物に関する目標を達成するために受入れることができないほど大きい変動を生ずることが分かっている。
【０００３】
本発明は、上述した諸問題の一もしくはそれ以上を解消することを目的としている。
【０００４】
【発明の開示】
本発明の一面によれば、一もしくはそれ以上の入力パラメタの集合と、一もしくはそれ以上の制御パラメタの集合と、一もしくはそれ以上の観測された結果パラメタの集合とを含む型の装置を組立てる方法が提供される。本方法は、所定数の部品を装置に組み込む段階と、この装置副組立体に対して試験を遂行して入力パラメタの集合の値を測定する段階と、組み込まれた所定数の部品の入力パラメタのこの集合を使用して一もしくはそれ以上の累積変動パラメタを決定する段階と、累積変動パラメタのこの集合を使用して制御パラメタの集合の値を決定し、所定数の部品によって生じた観測された動作パラメタの集合の累積変動を補償する段階と、各制御パラメタ毎に、決定された制御パラメタ値の関数であるそれぞれの所望特性に実質的に等しい実際の特性を有する関連付けられた部品を選択する段階と、選択されたこの部品を装置内に組み込む段階とを備えている。
本発明の別の面によれば、ノズル定常流からなる入力パラメタの集合と、ポペット持ち上げ及び空隙からなる制御パラメタの集合と、タイミング及び送給からなる観測された動作パラメタの集合とを含む型の燃料噴射器を組立てる方法が提供される。本方法は、所定数の部品を噴射器に組み込む段階と、この噴射器副組立体に対して試験を遂行してノズル定常流を含む入力パラメタの集合の値を測定する段階と、組み込まれた所定数の部品の入力パラメタのこの集合を使用してタイミング及び送給の両者について累積変動パラメタを決定する段階と、ポペット持ち上げ及び空隙を含む制御パラメタの集合の値を決定し、所定数の部品によって生じた観測された累積タイミング及び送給変動を補償する段階と、ポペット持ち上げ及び空隙を含む各制御パラメタ毎に、決定された制御パラメタ値の関数であるそれぞれの所望寸法に実質的に等しい実際の寸法を有するポペット持ち上げシム及びアマチュアからなる関連付けられた部品を選択する段階と、選択されたこの部品を燃料噴射器内に組み込む段階とを備えている。
【０００５】
本発明の別の面によれば、一つ一つが実際の寸法を有する複数の部品を含む燃料噴射器を組立てる方法が提供される。この噴射器は、噴射タイミング及び送給からなる観測された動作パラメタの予め選択された集合と、複数の制御パラメタとを含む型であって、各制御パラメタの値は各観測された動作パラメタの値を所定量だけ変化させるようになっており、そして各部品の実際の寸法はそれぞれに対応付けられた制御パラメタ値を変化させるようになっている。本方法は、それぞれの所定量が比較的大きく、そして識別された制御パラメタに関連付けられた部品が比較的組立てプロセスの終わりに近い時点に組み込まれる制御パラメタを識別する段階と、ポペット持ち上げ及び空隙を含む各識別された制御パラメタ毎に、実際の寸法がラインタイミングの終わり及び遅延変動を減少させるのに十分である部品を選択する段階と、選択されたこれらの部品を燃料噴射器内に組み込む段階とを備えている。
本発明は、例えば部品の寸法公差変動によって生ずる燃料噴射タイミング及び送給の変動を、他の動作パラメタに影響を与えることなく補償することによって、排出物及び性能の目標を達成するために要求される最終的に組立てられた噴射器の噴射タイミング及び送給の変動を減少させる燃料噴射器を組立てる方法を提供する。
【０００６】
【実施例】
添付図面においては、同一部品に対しては同一の参照番号を付してある。図１に、本発明の方法に従って組立てられた複数の流体作動電子制御燃料噴射器を使用した流体作動電子制御燃料噴射システム（ＨＥＵＩ燃料システム）１０が示されている。燃料噴射システム１０は、図示のようにディーゼル直噴内燃機関１２に使用することが好ましい。図１にはＶ型８気筒機関を示してあるが、本発明の燃料噴射器は他の型の機関にも使用できることを理解されたい。
図１及び図２を参照する。ＨＥＵＩ燃料噴射システム１０は、機関１２内に設置されるようになっている少なくとも一つの噴射器１４と、流体圧作動用の流体を各噴射器１４へ供給する手段１６と、燃料を各噴射器１４へ供給する手段１８と、ＨＥＵＩ燃料システム１０を電子的に制御する手段２０とを含んでいる。図１に示す実施例では、噴射器１４はユニット噴射器である。代替として、噴射器はユニット化されていなくともよい。
図２−４に示すように、各噴射器１４は長手方向軸２２を有し、アクチュエータ及び弁組立体２４と、ボディ組立体２６と、胴組立体２８と、ノズル及びチップ組立体３０とを含む。
【０００７】
アクチュエータ及び弁組立体２４は、制御信号Ｓ10に応答して比較的高圧の作動流体を各噴射器１４に選択的に通じさせる手段を構成している。アクチュエータ及び弁組立体２４は、ソレノイド組立体３２と、ポペット弁３４（図３及び６）とを含む。ソレノイド組立体３２は、固定された固定子３６と、ポペット弁３４に接続されている可動アマチュア３８とを含んでいる。アマチュア３８は逆向きの一対の平らな第１及び第２の表面４０、４１を有している。アマチュア３８の第１の表面４０は、アマチュア３８と固定子３６とが一緒になってそれらの間に上側アマチュア空洞４２または間隙を限定するように固定子３６から離間している。
図３に示すように、アマチュア３８が電気的に滅勢状態にある時は、アマチュア３８と固定子３６との間に精密に制御された軸方向の隙間Ｃ1 が限定される。
隙間Ｃ1 は上側アマチュア空洞４２の一部を限定し、またソレノイド組立体３２が電気的に付勢状態にされた時に固定された固定子３６が可動アマチュア３８に印加する磁力の大きさを決定する。ソレノイド組立体３２が電気的に付勢された時に固定された固定子３６が可動アマチュア３８に印加する力が可動アマチュア３８を如何に速く軸方向上方に運動させるかを決定するので、この空隙は重要な設計要因である。
【０００８】
図３に明示されているように、ボディ組立体２６は、環状アマチュアスペーサ４４と、ポペットアダプタ４６と、環状噴射器クランプ４８と、ポペット持ち上げシム５０と、ポペットスリーブもしくは部材５２と、ポペットばね５４と、ピストン及び弁ボディ５６と、増強ピストン５８とを含む（図３及び６）。アマチュアスペーサ４４の長手方向の厚みは、アマチュア３８の長手方向の厚みより所定量だけ大きい。アマチュア３８の第２の平面４１は、アマチュア３８とポペットアダプタ４６とが一緒になってそれらの間に下側アマチュア空洞もしくは間隙６０を限定するようにポペットアダプタ４６から離間している。アマチュアスペーサ４４は逆向きの一対の平らな第１及び第２の表面６２、６４を有している。
アマチュアスペーサ４４の第１の平面は固定子３６に対面して直接接し、スペーサ４４の第２の平面はポペットアダプタ４６に対面して直接接している。
図３及び７に示すようにポペットアダプタ４６は、それを通って形成され、長手方向に伸び、そして中心に配置されている主孔６６を有している。ポペットアダプタ４６は、主孔６６の一方の端部分に形成されているもみ下げ孔６８も有している。環状のドレン通路７０がポペットスリーブ５２と、ポペットアダプタ４６のもみ下げ孔６８との間に限定されている。ポペットアダプタ４６は、その中に環状ドレン通路７０と交差し、そしてポペットアダプタ４６の外面まで外向きの伸びるドレン通路７２をも有している。噴射器１４内で使用される作動流体は機関潤滑油であるように選択することが好ましい。この場合ドレン通路７２は、機関油受け（もしくはオイルパン）のような作動流体溜め１５６に通じるようになっていることが好ましい。これにより環状ドレン通路７０及びドレン通路７２と通じる作動流体は、作動流体溜め１５６にドレンバックすることができる。
【０００９】
図３に示すようにポペット持ち上げシム５０は、ポペットアダプタ４６とポペットスリーブ５２との間に位置している。ポペット持ち上げシム５０は、ポペット弁３４の変位の上方への持ち上げ量を決定する選択された厚みを有している。
この選択された厚みの重要さに関しては後述する。
図３及び６に示すようにポペットスリーブ５２は、ポペットアダプタ４６の主孔６６内に滑り可能なように位置決めされている。ポペットスリーブ５２は、中心に配置された主孔７４と、環状ドレン通路７０と主孔７４との間に作動流体を通じさせる横方向に伸びる少なくとも一つの（好ましくは２つの）通路７６を含んでいる。ポペットスリーブ５２の一方の端部分の主孔７４の入口及び環状の肩８０の周囲には環状の、好ましくは円錐台形の座７８が限定されている。
ポペットばね５４の一方の端はポペット弁３４に接し、またポペットばね５４の他方の端はポペットスリーブ５２の環状の肩８０に接している。ポペットばね５４はらせん圧縮ばねであることが好ましく、ポペット弁３４及び可動アマチュア３８を固定された固定子３６から長手方向に遠去けるようにバイアスする。またポペットばね５４は、通常はポペット弁３４が環状座７８に座さないように、ポペットスリーブ５２及びポペット持ち上げシム５０をポペットアダプタ４６に対してバイアスする。
【００１０】
ポペット弁３４は、環状の周縁表面８２、上側環状周縁みぞ８４、環状の第１のもしくは上側座８６、環状の第２のもしくは下側座８８、環状の周縁肩９０、下側環状周縁みぞ９２を含んでいる。ポペット弁３４の環状周縁表面８２はポペット弁３４の外径（環状周縁表面８２の直径）とポペットスリーブ５２の内径との隙間として定義される予め選択された環状の隙間Ｃ2 に従って、ポペットスリーブ５２の主孔７４内に位置決めされる。このポペットとスリーブとの隙間は、ポペット弁３４とポペットスリーブ５２との間に滑り嵌めを与える。寸法Ｃ2 もタイミング及び噴射される燃料の送給のような噴射器１４の観測された動作パラメタに比較的大きい影響力を有しているので、噴射器１４における重要な寸法である。図３に示すように作動流体は、後述するようにポペット弁３４がその第２の位置にある時に、ポペットとスリーブとの隙間によって下側及び上側アマチュア間隙６０及び４２と通ずるようになる。ポペット弁３４が第１の位置と第３の位置との間を運動する際の作動流体の流通は、ポペット弁３４の運動を制動するのに役立つ。隙間寸法Ｃ2 の重要性に関しては後述する。
上側環状周縁みぞ８４及び環状上側座８６が、ポペット弁３４の環状周縁表面８２上に限定されている。上側座８６は、ポペットスリーブ５２上に形成されている環状座７８と選択的に係合したり、離れたりする。環状下側座８８は、増強ピストン５８への高圧作動流体の流通を選択的に開くための手段になっている。
上側環状座８６は、下側圧力ドレン（即ち作動流体溜め１５６）への高圧作動流体の流通を選択的に開くための手段を構成している。
【００１１】
ポペット弁３４は、第１、第２、及び第３の位置の間で運動可能である。ポペット弁３４の第１の位置は、ポペットばね５４が環状周縁肩９０にバイアス力を加えるために、通常、ポペット弁３４の下側座８８が弁ボディ５６上に座している位置である。ポペット弁３４がこの第１の位置にあると、通常は上側座８６がポペットスリーブ５２の環状座７８から予め選択された隙間だけ離れる。この第１の位置は、ソレノイド組立体３２が電気的に滅勢されている時の状態に対応する。
ソレノイド組立体３２が電気的に付勢されるとアマチュア３８が固定子３６に向かって磁気的に引き付けられるので、ポペット弁３４はアマチュア３８と共に第３の位置に向かって軸方向に、そして上方へ運動する。ポペット弁３４の第３の位置は、ポペット弁３４の上側座８６がポペットスリーブ５２の環状座７８に対して座する位置であると定義される。この第３の位置にある時には、環状下側座８８はボディ５６から離れる。
ポペット弁３４は、上述した第１及び第３の位置の間の第２の位置を通って運動する。第２の位置では、ポペット弁３４の環状下側座８８及び環状上側座８６はそれぞれボディ５６及びポペットスリーブ５２から離れる。ポペット弁３４が第２の位置にあると、作動流体は上側環状周縁みぞ８４、横方向に伸びる通路７６、及びドレン通路７２を通って排出されるので、作動流体溜め１５６への作動流体通路が作られる。
【００１２】
軸２２に沿って測ったポペット弁３４の軸方向の合計変位は、例えば公称 250ミクロン( 約 0.0098425インチ）とすることができる。第１の位置から第３の位置までのポペット弁３４の合計走行を、ポペット持ち上げもしくは単に持ち上げ（リフト）と定義する。この寸法は、完全に組立られた噴射器１４の観測された動作パラメタ、即ちタイミング及び送給に重要な影響を与える。本発明におけるこの寸法の目的に関しては後述する。
図２及び３に示すようにボディ５６は、作動流体入口通路９４、１対の逆向きの第１及び第２のめくら孔９６、９８、第１及び第２のめくら孔９６、９８の間に通じている作動流体中間通路１００、及び環状座１０２を含んでいる。ボディ５６の座１０２は、ポペット弁３４の環状下側座８８と選択的に係合したり、離れたりする。ボディ５６の第２のめくら孔９８は、胴組立体２８を受けるようになっている。
図２に明示してあるように増強ピストン５８は、ボディ５６の第２のめくら孔９８内に滑り可能なように位置決めされている。全体的にコップ状のシリンダである増強ピストン５８は、実効ポンピング断面積Ａ1 に対応する外径Ｄ1 を有している。増強ピストン５８は、その上に形成されている停止部材１０４をも有している。この停止部材１０４を、ピストン５８の下側自由端上に配置して胴組立体２８と係合させることが好ましい。胴組立体２８は、胴１０６、リング保持具１０８、座金保持具１１０、プランジャ１１２、及びブランジャばね１１４を含んでいる。胴１０６は、中心に配置されそして長手方向に伸びる主孔１１６を含んでいる。
【００１３】
プランジャ１１２は、精密な公差の嵌め合いによって胴１０６の主孔１１６内に滑り可能なように位置決めされる。座金保持具１１０は、締まり嵌めによってプランジャ１１２に接続されている。座金保持具１１０は、リング保持具１０８によってプランジャ１１２に固定される。プランジャ１１２は、実効ポンピング断面積Ａ2 に対応する直径Ｄ2 を有している。増強ピストン５８の直径Ｄ1 は予め選択された量だけ直径Ｄ2 より大きい。例えば、面積Ａ1 の面積Ａ2 に対する比を約７：１とすることができる。プランジャばね１１４は、胴１０６と座金保持具１１０との間のプランジャ１１２の周囲にそれとほぼ同心的に位置決めされている。プランジャばね１１４は、プランジャ１１２及び増強ピストン５６をボディ５６に対して上方にバイアスするらせん圧縮ばねであることが好ましい。
図４に示すようにノズル及びチップ組立体３０は、ボール逆止め弁の形状であることが好ましい一方向性の流れ逆止め弁１１８、停止部材１２０、停止ピン１２２、ニードル逆止め弁ばね１２４、持ち上げスペーサ１２６、スリーブ１２８、軸方向に運動可能なニードル逆止め弁１３０、ニードル逆止め弁チップ１３２及びケース１３４を含んでいる。
【００１４】
図５も参照する。停止部材１２０は胴１０６とスリーブ１２８との間に軸方向に位置決めされている。停止部材１２０、胴１０６及びプランジャ１１２が一緒になって燃料ポンプ室１３６を限定している。停止部材１２０は、燃料放出通路１３８も含んでいる。放出通路１３８は燃料ポンプ室１３６に通じている。
スリーブ１２８は、停止部材１２０とニードル逆止め弁チップ１３２との間に軸方向に位置決めされている。スリーブ１２８は、中心に配置されそして長手方向に伸びる孔１４０、孔１４０に通じている燃料入口通路１４２、及び停止部材１２０の燃料放出通路１３８と通じている燃料放出通路１４４を有している。
持ち上げスペーサ１２６は、停止ピン１２２とニードル逆止め弁１３０との間に軸方向に位置決めされる。ニードル逆止め弁ばね１２４は停止ピン１２２の周囲に位置決めされている。停止ピン１２２、ニードル逆止め弁ばね１２４、及び持ち上げスペーサ１２６は、ニードル逆止め弁ばね１２４が予めロードされて停止部材１２０及び持ち上げスペーサ１２６に接するように、スリーブ孔１４０内に位置決めされる。
ニードル逆止め弁チップ１３２は、スリーブ１２８とケース１３４との間に位置決めされる。図２に示すようにニードル逆止め弁チップ１３２は、内部に配置された環状座１４８を有するめくら孔１４６、放出通路１５０、及び少なくとも一つの、そして好ましくは複数の燃料噴霧オリフィス１５２を含む。通常、ニードル逆止め弁ばね１２４が持ち上げスペーサ１２６及びニードル逆止め弁１３０を下方にバイアスしているので、ニードル逆止め弁１３０はニードル逆止め弁チップ１３２の環状座１４８に座している。
【００１５】
ケース１３４は、１もしくはそれ以上の半径方向に伸びる燃料入口孔１５４の形状の燃料入口通路を含む。燃料入口孔１５４は、ケース１３４の内壁と、胴１０６の外側周縁表面、停止部材１２０及びスリーブ１２８との間の隙間によって燃料入口１４２と通じている。ケース１３４は、ニードル逆止め弁チップ１３２、ニードル逆止め弁１３０、スリーブ１２８、停止部材１２０、胴１０６、プランジャ１１２、プランジャばね１１４及びボディ５６の増強ピストン５８を囲んで保持する。
図１を参照する。流体圧用作動流体を供給する手段１６は、作動流体溜め１５６、作動流体転送ポンプ１５８、作動流体冷却器１６０、作動流体濾過器１６２、比較的高圧の作動流体ポンプ１６４、第１及び第２の高圧作動流体マニホルド１６６、１６８、及びマニホルド１６６、１６８間の圧力波のヘルムホルツ共振の発生を制御する手段１７０を含んでいる。
作動流体として選択される流体は、機関潤滑油であることが好ましい。この場合、作動流体溜め１５６は機関潤滑油受けである。転送ポンプ１５８は、普通の設計のものである。濾過器１６２は、取替え可能なエレメント型であることが好ましい。代替として、作動流体は燃料であってもよい。
【００１６】
高圧ポンプ１６４は、機関１２によって駆動される固定変位軸方向ピストンポンプであることができる。高圧ポンプ１６４の出口は、第１及び第２のマニホルド通路１７２及び１７４に通じている。第１及び第２の各マニホルド供給通路１７２及び１７４はそれぞれ、マニホルド１６６、１６８と通じている。
高圧作動ポンプ１６４の出口圧力は変化し得る。変化した時には、ポンプ１６４の圧力調整手段が過大作動流体を戻りライン１７６を通して作動流体溜まり１５６へ導く。各作動流体マニホルド１６６、１６８は一つの共通レール通路１７８、１８０と、これらの共通レール通路１７８、１８０に通じている複数のレール枝通路１８２とを有している。燃料供給手段１８は、燃料タンク１８４、燃料転送及び呼び水ポンプ１８６、燃料濾過器１８７、シリンダ即ち燃焼室の各バンク毎に設けられそしてそれらに組合されている燃料マニホルド１８８、１９０、及び戻りライン１９２を含む。
電子制御手段２０は、プログラム可能な電子制御モジュール１９４、及び少なくとも一つのパラメタを検出して検出されたパラメタを表すパラメタ表示信号（Ｓ1-5 、7-8 ）（以下に入力データ信号と呼ぶ）を生成する手段を含む。電子制御モジュール１９４は、上述した入力データ信号を考慮に入れた多次元制御戦略もしくは論理写像でプログラムされ、一対の所望出力制御信号Ｓ9 、Ｓ10を計算する。一方の出力制御信号Ｓ9 は、作動流体マニホルド圧力命令信号である。この信号は比較的高圧の作動流体ポンプ１６４へ印加されてポンプ１６４の出力圧力を調整し、この出力圧力はマニホルド１６６、１６８内の作動流体の圧力を所望レベルに調整する。作動流体の圧力を正確に制御するために、噴射器１４へ供給される流体圧用作動流体の圧力を検出して圧力を表す信号Ｓ6 を生成するセンサが設けられている。制御モジュール１９４は、実際の作動流体圧力と所望圧力とを比較して出力制御信号Ｓ9 の必要修正を行う。
【００１７】
他方の出力制御信号Ｓ10は、各ＨＥＵＩ  １４のソレノイド組立体３２へ供給される燃料送給命令信号である。燃料送給命令信号Ｓ10は、燃料噴射開始時点及び各噴射相もしくはパルス幅中に噴射される燃料の量を決定する。
以下に、最初に噴射器１４の動作を説明し、次いで噴射器１４を組立てる本発明の方法を説明することにする。
図１に示すように燃料は、燃料転送ポンプ１８６によって燃料タンク１８４からマニホルド１８８、１９０へ供給される。図２も参照する。燃料は噴射器１４の燃料入口孔１５４及び座していない流れ逆止め弁１１８を通って流れ、燃料ポンプ室１３６を満たす。ソレノイド組立体３２が電気的に滅勢状態にある場合、ポペット弁３４はその第１の位置にある。図３に示すように、ポペット弁３４は作動流体入口通路９４と作動流体中間通路１００との間の流れを阻止する。作動流体中間通路１００は上側環状周縁みぞ８４と通じ、このみぞ８４は横方向に伸びる通路７６を通してドレン通路７２に、そして作動流体溜め１５６に通じている。作動流体溜め１５６と通じているために作動流体中間通路１００は比較的低圧であるから、プランジャばね１１４はプランジャ１１２及び増強ピストン５８をバイアスし、ボディ５６に突き当たるまでピストン５８を上方に押す。
【００１８】
燃料噴射を開始させるために電子制御モジュール９４は燃料送給命令信号Ｓ10を生成して燃料噴射器１４のソレノイド組立体３２を駆動する。可動アマチュア３８は固定された固定子３６に引きつけられる。ポペット弁３４はアマチュアと共に運動し、従って固定子３６に向かって引きつけられる。ポペット弁３４がその第３の位置に到達すると上側環状座８６がポペットスリーブ５２の環状座７８に突き当たり、従って作動流体中間通路１００と作動流体溜め１５６との間の流れが阻止される。作動流体入口通路９４及び下側環状周縁みぞ９２を通して作動流体中間通路１００内に導入される高圧作動流体は増強ピストン５８へ導かれ、従って増強ピストン５８の頂部に流体圧的な駆動力を印加する。高圧作動流体は増強ピストン５８及びプランジャ１１２を変位させる。燃料ポンプ室１３６内の燃料はプランジャ１１２の下方への運動によって、増強ピストン５８の圧力、及び増強ピストン５８とプランジャ１１２との間の選択された実効流体圧作業面積比Ａ1 ／Ａ2 の関数であるレベルまで加圧される。この加圧された燃料は、図４に示すように、燃料ポンプ室１３６から放出通路１２０、１４４、及び１５０を通って流れる。加圧された燃料はニードル逆止め弁１３０に作用し、ニードル逆止め弁ばね１２４が加えている予荷重力を打破するのに十分な選択された弁開放圧力レベルに達すると、ニードル逆止め弁１３０を持ち上げる。ニードル逆止め弁１３０が持ち上げられると、高度に加圧された燃料が噴霧オリフィス１５２を通して機関のそれぞれの燃焼室内へ噴射される。
【００１９】
燃料噴射を終了もしくは中断させるために、電子制御モジュール９４はソレノイド組立体３２への燃料送給命令信号Ｓ10を終了させる。アマチュア３８に作用していた磁力が無くなると圧縮されていたポペットばね５４は伸長できるようになり、アマチュア３８及びポペット弁３４を第１の位置へ戻すように運動せしめる。第１の位置においては、ポペット弁３４の下側環状座８８がボディ５６の座１０２へ突き当たり、加圧された作動流体が作動流体中間通路１００内へ流入するのを阻止する。このため作動流体中間通路１００は作動流体溜め１５６と流体的に通じるようになるので、圧縮されたプランジャばね１１４の力は、作動流体によって増強ピストン５８の頂部に印加される比較的小さい力に打ち勝つようになる。圧縮されていたプランジャばね１１４は伸長し、プランジャ１１２及び増強ピストン５８をボディ５６に対するある位置へ戻す。燃料ポンプ室１３６内の圧力も低下し、圧縮されていたニードル逆止め弁ばね１２４はニードル逆止め弁１３０をニードル逆止め弁チップ１３２の環状材１４８に座させるように下方へ運動させる。上方へ走行するプランジャ１１２は、座していない逆止め弁１１８を通して燃料が燃料ポンプ室１３６内へ流入してそれを満たすのを許すようになる。
【００２０】
電子制御モジュール９４によって燃料送給命令信号Ｓ10が印加されてから、燃料噴射事象が開始される（即ち、燃料が複数の噴霧オリフィス１５２を通って流れ始める）までの時間間隔は、各組立られた噴射器１４毎に異なることは明白である。前記事象間の公称遅延時間は存在してはいるが、このタイミングパラメタの変動を、噴射器毎に、そして各噴射器から公称値まで可能な限り最大限に減少させることが有利である。更に、燃料送給命令信号Ｓ10の所与のパルス幅に対して、燃料噴射器１４は、定格条件の下で、プランジャ１１２の行程毎に所定の公称量の燃料を供給することも理解されよう。噴射器毎のこの燃料供給パラメタの変動を減少させることも望ましい。
従って本発明の組立て方法は、観測された動作パラメタの集合を利用する。観測された動作パラメタの集合は、上述した観測されたタイミング、観測された送給を含むことが好ましい。更に本発明の組立て方法は、その目的の一つとして、噴射器の製造毎に、及び噴射器の製造から公称値まで、これらの予め選択されている観測された動作パラメタの完成組立て後の変動度、即ち最終製造変動度を減少させる。変動を絶対的に表すのではなく、所定の目標値との比較に基づく重大さだけを問題にする。従って、特定の組立てられた噴射器１４の変動度の大きさを判定するために、対応する目標動作パラメタの集合が生成される。この目標動作パラメタの集合も、上述したタイミング及び送給を含むことが好ましい。これらのパラメタの値は、公称設計値であるように予め選択することが好ましい。当業者ならば、目標動作パラメタに対する公称設計値を選択すると、本発明の方法による２つの目的、即ち（１）噴射器の変動を相互に減少させ、（２）噴射器の公称設計からの変動を減少させることが可能になることが理解されよう。例えば送給変動は各噴射器間では排除することができるが、それにも拘わらず、全ての噴射器が公称設計値の上もしくは下にあるような望ましくない状況の下では、公称値からの変動は存在し得る。本発明の方法は両方の型の変動を減少させる。
【００２１】
本発明の組立て方法の特徴的な面の一つは、構成要素もしくは部品を噴射器１４内へ組み込む際に、その部品に独自の特性（例えば寸法的な厚み、流れ面積、バイアス力等）に基づいて、その受容力（キャパシティ）を選択し、選択目標タイミング及び送給パラメタ値に対するタイミング及び送給パラメタの変動を減少させるようにしている。従来の選択適合組立て方法は、受容力を考えて実際の寸法に基づいて組立てるべき部品を選択し、公称目標寸法からの測定された変動を減少させていた（これは公称への選択適合と呼ばれることもある）。このように従来の技術も、本発明も、部品もしくは部品寸法をそれらの選択適合プロセスに使用するが、従来技術の選択適合方法が寸法的な変動だけを補償するのに対して、本発明の選択適合は寸法的な変動の他に動作パラメタ変動をも補償する。
本発明の組立て方法は、タイミング及び送給の変動に殆ど直接的に影響を与える第１の識別用特色、即ちパラメタ（例えば、燃料噴射、量、噴射の持続時間、噴射のレート等）によって、タイミング及び送給の変動を減少させる。例えばノズル定常流（即ち、ノズルチップ１３２を通る流れ）は、例えばモデルシミュレーション及び実際の試験データを通して、送給に変動をもたらすより重大な誘因の一つであると識別されてきた。これに対して、例えばプランジャ１１２の外径と胴１０６の主孔１１６の内径との間の寸法的な隙間のような他のパラメタは、タイミング及び送給にはそれ程大きく寄与しない。最も重要な特色が識別されると、これらの特色は更に入力パラメタの集合と制御パラメタの集合とに細分される。入力パラメタの集合は、後述する目的のために特色の測定された値を含む。所望寸法を有する成分を適切に選択することによって、入力パラメタの集合は公称値を中心として有意義に変化する特色を含むようになり、先に装置内へ組み込まれた他の成分の測定された寸法もしくは特性の変化によって生じたタイミング及び送給の変化が補償されるようになる。
【００２２】
識別される特色群は、燃料噴霧オリフィス１５２を通る安定状態の流体の流れとして定義されるノズル定常流、後述するニードル逆止め弁１３０の開放圧力、ポペットばね５４の予荷重即ちばねバイアス、上述したポペットとスリーブとの隙間、固定子３６によって試験アマチュア装置に印加されるソレノイド組立体３２の力、ポペット弁持ち上げ及び空隙を含むことが好ましいが、これらに限定されるものではない。ポペット弁持ち上げは、上述した通り、ポペット弁３４の第１の位置（下側の座８８がボディ５６の座１０２に突き当たる位置）から第３の位置（上側座８６がポペットスリーブ５２に突き当たる位置）までの長手方向軸２２に沿う走行として定義される。空隙は、上述した通り、アマチュア３８の第１の平坦な表面４０から固定子３６までの長手方向軸２２に沿う軸方向距離として定義される。
上述した全ての特色は、それらがタイミング及び送給の変化に対して大きく寄与するのであれば交換可能であるが、これらの特色の全てが制御パラメタとしての使用に役立つ訳ではない。図示実施例では、特色の１つを制御パラメタとして識別すべきか否かを決定する複数の要因が存在する。これらの特色の１つの変動が、必ずしも１つの部品の寸法もしくは特性の変動だけに起因するものではないことを理解すべきである。例えば、空隙パラメタはアマチュア３８の厚みを変化させるか、もしくは代替としてアマチュアスペーサ４４の厚みを調整することによって、もしくはさらなる代替として両者の厚みを調整することによって変化させることができる。本発明における各特色には部品の集合が関連付けられており、これらが寸法的に変化すると関連する特色の値に影響が現れる。ある特色を制御パラメタとして識別する時点を決定する要因の一つは、一もしくはそれ以上の関連付けられた部品が、組立てプロセスの終わり、もしくは終わり近くの比較的遅い時点に組み込まれるか否かである。ある部品を組立てプロセスの遅い段階で組立てる程、その後に組立てるべき残りの部品の数は少なくなり、従って動作パラメタに変動を導入し得る部品が少なくなる。この要因は、主として寸法的な変動の積み重ねが関係する場合に重視され、部品が寸法的な変動を導入しない（例えば、ソレノイドの力が変化するような）場合にはこの要因はそれ程重要ではない。別の要因は、選択される部品の特性もしくは寸法の制御が容易であるか否かである。例えば、持ち上げシムの厚みは一次元的な特性であって制御は比較的容易であるが、複数の燃料噴霧オリフィス１５２の変動度、ニードル逆止め弁持ち上げ、及びニードル逆止め弁とチップジオメトリとが如何に良く対応しているかが部分的な原因となって、ノズル定常流パラメタを制御するのは比較的困難である。最後に、各特色に関連付けられている部品は、関連付けられている他の部品に比して比較的安価である。例えば、ポペット持ち上げシム５０は、燃料噴霧オリフィス１５２を備えているニードル逆止め弁チップ１３２に比して比較的安価である。関連する部品の本質が、その特性を制御パラメタとして選択する上で大きく影響することを理解されたい。
【００２３】
以上に鑑みて、本発明の組立ての方法においては、ノズル定常流、ニードル逆止め弁１３０の開放圧力、ポペットばね５４の予荷重即ちばねバイアス、ポペットとスリーブとの間隙、及び固定子３６の力からなる入力パラメタの集合を採用し、またポペット持ち上げ及び空隙からなる制御パラメタの集合を採用しているのである。持ち上げ及び空隙を変化させるのに使用される関連付けられた部品はそれぞれ、ポペットリフトシム５０及びアマチュア３８からなる。
本発明の方法が先行技術とは異なる点は、組み込まれる部品をその部品の実際の特性もしくは寸法に基づいて選択し、先に測定された組立体の部品の変動（寸法その他の）によって生じたタイミング及び送給の変化を補償することである。制御パラメタであるポペット持ち上げ及び空隙の最適値は、入力パラメタであるノズル定常流、弁開放圧力、ポペット予荷重、ポペットとスリーブとの間隙、及びソレノイド組立体３２の力を使用して決定される。最終的に組立てられた噴射器１４の燃料噴射タイミングの変動を０にすることを望むものとすれば、タイミング制御パラメタについて以下の方程式を導くことができる。
ＳＯＩ＋ＴL ＲL ＋ＴAGＲAG＝０
燃料噴射送給変動に関して同じように仮定すると、送給制御パラメタについて以下の方程式も導くことができる。
【００２４】
ＤＥＬ＋ｋL ＲL ＋ｋAGＲAG＝０
両式には、以下のような定義が用いられている。
ＳＯＩ  は、測定された入力噴射器パラメタ特色によってもたらされる燃料噴射タイミ          ング変動の合計に等しい。
ＴL     は、リフトのタイミング感度に等しい。
ＲL     は、推奨されるリフトに等しい。
ＴAG    は、空隙のタイミング感度に等しい。
ＲAG    は、推奨される空隙に等しい。
ＤＥＬ  は、測定された入力噴射器パラメタ特色によってもたらされた燃料噴射送給変          動の合計に等しい。
ｋL     は、リフトの送り出し感度に等しい。
ｋAG    は、空隙の送り出し感度に等しい。
２つの方程式と２つの未知数（即ち、推奨されるリフトＲL 、及び推奨される空隙ＲAG）とが存在することが理解されよう。これら２つの式を同時に解くと、
ＲL ＝〔ＴAGＤＥＬ−ｋAGＳＯＩ〕／〔ＴL ｋAG−ＴAGｋL 〕
及び
ＲAG＝〔ｋL ＳＯＩ−ＴL ＤＥＬ〕／〔ＴL ｋAG−ＴAGｋL 〕
送給変動項ＤＥＬの合計は、各入力パラメタ、ノズル定常流、弁開放圧力、ポペット予荷重、ポペットとスリーブとの間隙、及びソレノイドの力による総合タイミング及び送給変動に対する個々の貢献度の合計として決定される。同じようにして、タイミング変動項ＳＯＩの合計は、各測定された入力パラメタ、ノズル定常流、弁開放圧力、ポペット予荷重、ポペットとスリーブとの間隙、及びソレノイドの力による総合タイミングに対する個々の貢献度の合計として決定される。従って、ＳＯＩ及びＤＥＬは、先に組み込まれた、もしくは測定された部品のタイミング及び送給の累積変動に一致する。各感度要因は、制御パラメタ（即ち持ち上げもしくは空隙）の１つの変化に対する動作パラメタ（即ち、タイミングもしくは送給）の１つの相対的変化を定義する。例えば、ポペット持ち上げの寸法の増分変化は、噴射器１４の総合タイミングを所定量だけ変化させ、この所定の関係をＴL と名付ける。従ってＳＯＩ及びＤＥＬは、それぞれタイミング及び送給動作パラメタに対応する中間定数もしくはパラメタであり、一緒になって累積変動パラメタの集合を定義する。
【００２５】
Ｎ方程式をＮ変数で解く他の方法も存在することを理解されたい。更に、本発明はこれらの場合に限定されるものではない。例えば、３つの未知数、即ち制御パラメタを含み、各動作パラメタに関連付けられた１つずつ、計２つの方程式が存在し得る。このような状況では、ある範囲の解が求まる。そこで、各制御パラメタの値は他の基準（例えば、公称寸法への近さ）に基づいて選択することができる。
本発明の組立て方法の諸段階を以下に説明する。図８に示す流れ図は、噴射器１４のような装置を組立てる本発明の方法を構成する全体的な段階を示す。本発明の方法は開始もしくは始まり状態から開始される。段階１９５において、ｉ入力パラメタの最初の一つが測定される。本発明は、第１の入力パラメタの測定に先立って何等の組立てをも要求しないことに注目されたい。即ち、例えば寸法に関しては実質的に変化しないが、他のものが（例えば、ソレノイド組立体３２の力）変化する部品を、何等かの組立ての前に入力パラメタとして測定することができる。段階１９６において、もし要求されれば、装置の組立てが継続され、次の入力パラメタを測定することができる。段階１９７において、それ以上の入力パラメタを測定するか否かを決定するための試験が遂行される。もしこの試験の答が“ＹＥＳ”であれば、流れの制御は段階１９５へ戻され、ｉ入力パラメタの次の一つが測定される。段階１９７における試験の答が“ＮＯ”であれば、方法の制御は段階１９８へ進められる。段階１９８において、もし要求されれば、組立てが継続される。段階１９９では、段階１９５において測定された入力パラメタを使用して制御パラメタ値が決定される。流れは段階２００へ進み、ｊ制御パラメタの最初の一つが段階１９９において決定されたそれぞれの制御パラメタ値に実質的に等しい値となるように、装置が組立てられる。段階２００は、決定された制御パラメタ値が得られるように予め測定された部品を選択し、その制御パラメタが決定された値に実質的に等しくなるように必要に応じて部品をインラインで加工するか、もしくは決定された制御パラメタ値が達成されるようにその他の製造（例えば、ソレノイドの巻回を変化させる）によって遂行することができる。
【００２６】
本発明の方法の流れは段階２０１へ進み、次の制御パラメタ値（もしあれば）に従って装置を作るために、要求に応じて装置の組立てが継続される。流れは段階２０２へ進み、装置内に組み入れるべきそれ以上の他の制御パラメタが存在するか否かを決定する試験が遂行される。もし段階２０２における試験の答が“ＹＥＳ”であれば、制御は段階２００へ戻される。一方、もし装置内に組立てるべきそれ以上の制御パラメタが残されていなければ、制御は段階２０３へ進んで装置の組立てが完了し、装置の組立ての方法が終了する。
図９を参照する。段階２０４−２０６、２０８、２１０及び２１２は、好ましい実施例として、図８に示すような本発明の全体的な方法の諸段階におおよそ対応し、より詳細に示すものである。段階２０４において、測定を必要とする部品が燃料噴射器１４内に組立てられる。段階２０５において、入力パラメタが測定される。例えばソレノイド組立体３２の力の測定は、入力パラメタ測定段階（段階２０５）を遂行するのに部品を予め組立てる必要がないことに注目されたい。
同様に、ニードル逆止め弁開放圧力のような入力パラメタの測定は、所定数の部品を先ず組立てた後でなくては測定できないことにも注目されたい。段階２０５において入力パラメタを測定した後に、段階２０６において前記方程式を使用して制御パラメタ、即ち持ち上げ及び空隙が決定される。
【００２７】
段階２０８において、本発明の選択適合方法によってポペット持ち上げシム５０が選択される。以下に説明するように、シム５０の寸法は、副組立体をこの点まで組立てるために、組立てられた及び／または測定された部品（即ち、ソレノイド力測定）の公差変動によって導入されたタイミング及び送給の累積変動を補償するように選択される。
段階２１０において、アマチュア３８も本発明の方法によって選択される。後述するように、アマチュア３８の寸法は（段階２０８におけるシム５０の場合と同様に）、先に組立てられたもしくは測定された部品によって導入された累積変動を補償するように選択される。段階２１２においては、段階２０８及び２１０において選択された部品と、噴射器１４に関連付けられた残余部品とが組立てられる。この点で、組立てプロセスは完了もしくは終了する。
図１０は、段階２０８及び２１０の選択適合方法の詳細、特に、パラメタの入力集合の値を測定し、持ち上げ及び空隙の値を決定するための計算を行い、そしてタイミング及び送給の総合変動を減少させるようにアマチュア３８及び持ち上げシム５０を選択するために、組立ての諸段階において噴射器１４に対して遂行される試験の間の相互関係を示すブロック線図である。
【００２８】
最も好ましい実施例では、段階２１４、２１６、２１８、２２０及び２２１はそれぞれ変数Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ及びＥの値を測定するために、噴射器１４に対して遂行される５つの試験を示す。別の好ましい実施例では、段階２２１（ソレノイド力の測定）は省略されている。段階２１４においてノズル定常流が測定され、次の段階において使用される変数Ａに割当てられる。この段階は、例えばケース１３４、ニードル逆止め弁チップ１３２、ニードル逆止め弁１３０、スリーブ１２８、持ち上げスペーサ１２６、ニードル逆止め弁ばね１２４、停止ピン１２２及び停止部材１２０のような予め選択された数の部品を先ず組立てることによって達成することが好ましい。噴射器１４のこの部分的な組立体を試験台に取付けて、燃料であることが好ましい加圧流体をこの部分組立体に印加して試験する。
印加される圧力は、ニードル逆止め弁ばね１２４のバイアスに打ち勝ち、それによって通常は座しているニードル逆止め弁１３０を環状座１４８から離すのに十分な大きさとする。次いでノズル定常流を測定するが、これは燃料噴霧オリフィス１５２を通る試験流体の流量に等しい。
段階２１６において、ニードル逆止め弁１３０の開放圧力（以下に弁開放圧もしくはＶＯＰと称する）を測定し、次の段階において使用される変数Ｂとして割当てる。この段階は、予め選択された数の部品（例えば段階２１４において記述したものと同一の部品）を先ず組立てることによって達成することが好ましい。
次いでこの部分的な組立体を試験するために試験台に取付け、燃料であることが好ましい加圧流体をこの部分組立体に印加する。印加される圧力の大きさは、始めは極めて小さいが、印加される圧力がニードル逆止め弁１３０を環状座１４８から離すのに十分な大きさになるまでゆっくりと増加させる。試験台において圧力の低下が検出され、ニードル逆止め弁１３０が座から離れるのに応答して試験流体が複数のオリフィス１５２を通って流れ始めたことを指示した時にＶＯＰを決定することが好ましい。
【００２９】
段階２１８においては、ポペットばね５４の予荷重、即ちポペットばね５４のばねバイアスを測定し、次の段階において使用される変数Ｃとして割当てる。この手順は、先ず予め選択された数の部品の組立て（即ち、ポペットアダプタ４６及び持ち上げシム５０の組立てまで、しかしこれらを含まない）を含む。次いでポペットスリーブ５２を残余の部分組立体に対して長手方向軸２２に沿って下方に押してポペットばね１５４を圧縮した状態にする。ポペットスリーブ５２のこの下方への変位は、ポペット弁３４の環状下側座８８がボディ５６の環状座１０２に突き当たり、ポペット弁３４の環状上側座８６がポペットスリーブ５２の環状座７８に突き当たるまで続けられる。次いでポペットスリーブ５２を残余の部分組立体に対して長手方向軸２２に沿って上方に、予め選択された公称ポペット持ち上げに等しい距離（図示実施例では、約 0.254 mm （約 0.0098425インチ）であることが好ましい）だけ移動させる。次いでポペットばね１５４によって印加されるバイアス力の値を測定する。
段階２２０において、ポペットスリーブ５２の内径に対するポペット弁３４の外径を測定し、次の段階において使用される変数Ｄとして割当てる。この手順は先ず、ポペット弁３４の環状周縁表面８２の外径を測定することが好ましい。次に、ポペットスリーブ５２の内径（即ち、ポペットスリーブ５２の主孔７４の直径）を測定する。次いで演算によって上述した２つの部品特色間のポペットとスリーブとの隙間寸法を決定する。
【００３０】
段階２２１において、ソレノイド組立体３２の固定子３６が発生する力を測定し、次の段階において使用される変数Ｅとして割当てる。固定子３６は力もしくは荷重センサ手段を取付けた試験アマチュアを設けた試験機に取付けることが好ましい。空隙の動揺に起因する力の変動には無関係にコイル／固定子３６の電気特性による力変動を測定するために、空隙を一定に保持する。次いで試験電流を流してアマチュアに加わる力を測定し、記録する。
段階２２２では、段階２１４、２１６、２１８、２２０及び２２１において測定された入力パラメタ値Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ及びＥを使用し、持ち上げ及び空隙のための前述した方程式を使用して目標持ち上げ寸法及び目標空隙寸法を決定する。
この計算段階は、組立てラインの終わりもしくは組立完了時にタイミング及び送給の変動が減少もしくは排除されるように、累積変動パラメタＤＥＬ及びＳＯＩを比較して制御パラメタ値を決定する。
段階２２４及び２２６においてはそれぞれ、本発明の組立て方法の爾後の段階で使用するために、計算段階２２２からの持ち上げ及び空隙が出力される。
段階２２８においては、ポペットスリーブ５２の環状肩８０の頂部からボディ５６の頂部までの寸法が測定される。
【００３１】
段階２３０において、噴射器１４に対して試験を遂行し、ポペット弁３４の頂部から組立てられた環状アマチュアスペーサ４４の頂部までの寸法が長手方向軸２２に沿って測定される。
段階２３２において、持ち上げシム５０が本発明の選択適合方法によって選択される。段階２３２は、この選択を行うために２つのパラメタを使用する。第１のパラメタ、即ち段階２２４からの計算された持ち上げ寸法が、第２のパラメタ、即ち段階２２８からのスリーブ５２の頂部からボディ５６の頂部までの測定された寸法から減算され、ポペット持ち上げシム５０の軸方向の所望の厚みが求められる。好ましい実施例では、所望の寸法が計算されるとこの所望の寸法に実質的に等しい実際の寸法を有する持ち上げシムが選択され、図８に示した段階２１２に従って噴射器１４内に組み込まれる。この選択は選択適合（即ち、所望の寸法を有する部品を選択する）によって遂行することが好ましいが、部品の選択は部品を所望の寸法にインライン加工、もしくはその他によって所望の寸法に部品を製造することを含むことができる。
段階２３４において、アマチュア３８が本発明の選択適合方法によって選択される。この選択を遂行するために２つのパラメタを使用する。第１のパラメタ、即ち段階２２６からの計算された空隙寸法が、第２のパラメタ、即ち段階２３０からのポペット弁３４の頂部からスペーサ４４の頂部までの測定された寸法から減算され、可動アマチュア３８の所望の軸方向の厚みが求められる。この場合も所望の寸法に実質的に等しい実際の寸法を有するアマチュアを選択して図８に示した段階２１２に示すように噴射器１４内に組み込む。持ち上げシム５０と同様に、アマチュア３８は選択適合によって選択することが好ましい。しかしながら他の型の選択もしくはインライン加工も、本発明の思想及び範囲内にあることを理解されたい。
【００３２】
目標タイミング及び送給パラメタから完全に組立てられた最終噴射器のタイミング及び送給変動が、例えば入力パラメタＡ、Ｂ、Ｃ及びＤの測定に伴う公差、選択された部品の実際の寸法を決定するために使用される測定器に伴う公差、及び、重要なものとして、噴射器１４の観測されたタイミング及び送給動作パラメタ値のような、幾つかの変数の関数であることを理解されたい。
本発明の方法を燃料噴射器１４の組立てに関して説明したが、本方法は他の型の噴射器を含む他の装置の組立てにも適用することができる。更に、関心パラメタは動作パラメタ（即ち装置がどのように遂行もしくは動作するか）より広範であってもよく、組立てられた装置の結果パラメタ（即ち、如何なる関心の面）をも含むことができる。
本発明の他の面、目的、及び長所は、図面、明細書、及び特許請求の範囲から明白になるであろう。
【図面の簡単な説明】
【図１】  流体圧作動、電子制御燃料噴射システムをブロック線図及び配線図の混合で示す図。
【図２】  内燃機関内に設置された図１の燃料噴射器の部分断面図。
【図３】  図２に示す燃料噴射器の上側部分の拡大部分断面図。
【図４】  図２に示す燃料噴射器の下側部分の拡大部分断面図。
【図５】  図２の燃料噴射器内に示す部品の第１の部分の分解斜視図。
【図６】  図２の燃料噴射器内に示す部品の第２の部分の分解斜視図。
【図７】  図２の燃料噴射器内に示す部品の第３の部分の分解斜視図。
【図８】  本発明の全体的な方法の諸段階を示す流れ図。
【図９】  本発明の方法の諸段階の実施例を示す流れ図。
【図１０】  図２に示す燃料噴射器内に組み込むために入力パラメタの測定、制御パラメタ値の計算、目標寸法の出力、及び部品の選択を含む本発明の方法の諸段階の実施例の詳細を示すブロック線図。
【符号の説明】
１０  流体作動電子制御燃料噴射システム（ＨＥＵＩ燃料噴射システム）
１２  ディーゼル直噴内燃機関
１４  噴射器
１６  作動流体供給手段
１８  燃料供給手段
２０  電子制御手段
２２  長手方向軸
２４  アクチュエータ及び弁組立体
２６  ボディ組立体
２８  胴組立体
３０  ノズル及びチップ組立体
３２  ソレノイド組立体
３４  ポペット弁
３６  固定子
３８  アマチュア
４０  アマチュアの第１の表面
４１  アマチュアの第２の表面
４２  上側アマチュア空洞（間隙）
４４  アマチュアスペーサ
４６  ポペットアダプタ
４８  噴射器クランプ
５０  ポペット持ち上げシム
５２  ポペットスリーブ
５４  ポペットばね
５６  ピストン及び弁ボディ
５８  増強ピストン
６０  下側アマチュア空洞（間隙）
６２  アマチュアスペーサの第１の表面
６４  アマチュアスペーサの第２の表面
６６  ポペットアダプタの主孔
６８  もみ下げ孔
７０、７２  ドレン通路
７４  ポペットスリーブの主孔
７６  ポペットスリーブの流体通路
７８  ポペットスリーブの座
８０  ポペットスリーブの肩
８２  ポペット弁の周縁表面
８４  ポペット弁の上側周縁みぞ
８６  ポペット弁の第１の（上側）座
８８  ポペット弁の第２の（下側）座
９０  ポペット弁の周縁肩
９２  ポペット弁の下側周縁みぞ
９４  ボディの作動流体入口通路
９６、９８  ボディのめくら孔
１００  ボディの作動流体中間通路
１０２  ボディの環状座
１０４  停止部材
１０６  胴組立体の胴
１０８  胴組立体のリング保持具
１１０  胴組立体の座金保持具
１１２  胴組立体のプランジャ
１１４  胴組立体のプランジャばね
１１６  胴組立体の胴の主孔
１１８  チップ組立体の逆止め弁
１２０  チップ組立体の停止部材
１２２  チップ組立体の停止ピン
１２４  チップ組立体のニードル逆止め弁ばね
１２６  チップ組立体の持ち上げスペーサ
１２８  チップ組立体のスリーブ
１３０  チップ組立体のニードル逆止め弁
１３２  チップ組立体のニードル逆止め弁チップ
１３４  チップ組立体のケース
１３６  燃料ポンプ室
１３８  燃料放出通路
１４０  スリーブの孔
１４２  スリーブの燃料入口通路
１４４  スリーブの燃料放出通路
１４６  ニードル逆止め弁チップのめくら孔
１４８  ニードル逆止め弁チップの座
１５０  ニードル逆止め弁チップの放出通路
１５２  ニードル逆止め弁チップの燃料噴霧オリフィス
１５４  ケースの燃料入口孔
１５６  作動流体溜め
１５８  作動流体転送ポンプ
１６０  作動流体冷却器
１６２  作動流体濾過器
１６４  作動流体ポンプ
１６６、１６８  作動流体マニホルド
１７０  ヘルムホルツ共振制御手段
１７２  第１のマニホルド通路
１７４  第２のマニホルド通路
１７６  戻りライン
１７８、１８０  共通レール通路
１８２  レール枝通路
１８４  燃料供給手段の燃料タンク
１８６  燃料供給手段の燃料転送及び呼び水ポンプ
１８７  燃料供給手段の燃料濾過器
１８８、１９０  燃料供給手段の燃料マニホルド
１９２  燃料供給手段の戻りライン
１９４  電子制御モジュール
【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】
0003791942.tif 000009
【図９】
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【図１０】
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