HINTERGRUND DER ERFINDUNGBACKGROUND OF THE INVENTION
Gebiet der Erfindung:Field of the invention:
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Kraftstoffeinspritzventil, welches mit einem Zylinderinnendrucksensor ausgestattet ist, wobei der Sensor dazu in der Lage ist, einen Zylinderinnendruck im Inneren einer Brennkammer zu erfassen, wobei das Kraftstoffeinspritzventil in einem Direkteinspritzungs-Verbrennungsmotor verwendet wird, in welchem Kraftstoff direkt in die Brennkammer in dem Verbrennungsmotor eingespritzt wird.The present invention relates to a fuel injection valve equipped with an in-cylinder pressure sensor, the sensor being capable of detecting an in-cylinder pressure inside a combustion chamber, the fuel injection valve being used in a direct injection internal combustion engine in which fuel directly into the combustion chamber is injected in the internal combustion engine.
Beschreibung des Stands der Technik:Description of the Related Art:
Bisher, wie zum Beispiel in der japanischen Offenlegungsschrift Nr. 09-053483 offenbart, ist bekannt gewesen, einen Innendrucksensor mit dem Ziel, einen Zylinderinnendruck einer Brennkammer in einem Verbrennungsmotor zu erfassen, an einem Ende eines Kraftstoffeinspritzventils zu befestigen. Der Innendrucksensor ist zwischen dem Ende des Kraftstoffeinspritzventils und einem Befestigungsloch eines Zylinderkopfs angeordnet, welcher den Verbrennungsmotor ausmacht. Eine Anschlussleitung zum Übertragen des erfassten Zylinderinnendrucks an das Äußere als ein Erfassungssignal ist mit dem Innendrucksensor verbunden. Zusätzlich ist die Anschlussleitung zum Beispiel an eine elektrische Steuer-/Regeleinheit angeschlossen, wobei eine Steuerung/Regelung oder dergleichen basierend auf dem Zylinderinnendruck durchgeführt wird, indem der Zylinderinnendruck als ein Erfassungssignal an die elektrische Steuer-/Regeleinheit ausgegeben wird.So far, such as in the Japanese Patent Laid-Open Publication No. 09-053483 has been known, an internal pressure sensor with the aim of detecting a cylinder internal pressure of a combustion chamber in an internal combustion engine to attach at one end of a fuel injection valve. The internal pressure sensor is disposed between the end of the fuel injection valve and a mounting hole of a cylinder head constituting the internal combustion engine. A connection line for transmitting the detected in-cylinder pressure to the outside as a detection signal is connected to the internal pressure sensor. In addition, the connection line is connected, for example, to an electric control unit, and a control or the like based on the in-cylinder pressure is performed by outputting the in-cylinder pressure as a detection signal to the electric control unit.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNGSUMMARY OF THE INVENTION
Jedoch ist die Anschlussleitung, welche mit dem Innendrucksensor und der elektrischen Steuer-/Regeleinheit verbunden ist, mit dem oben beschriebenen Innendrucksensor, welcher an dem Kraftstoffeinspritzventil montiert ist, an dem Äußeren des Kraftstoffeinspritzventils exponiert. Daher besteht in einem zusammengebauten Zustand, oder wenn der Innendrucksensor zusammen mit dem Kraftstoffeinspritzventil an dem Zylinderkopf angebracht ist, eine Sorge, dass eine Unterbrechung als ein Ergebnis von Belastungen, welche in Bezug auf die Anschlussleitung aufgebracht werden, auftreten kann und dass eine Erfassung des Zylinderinnendrucks wegen einer solchen Unterbrechung nicht durchgeführt werden kann.However, the connection pipe, which is connected to the internal pressure sensor and the electric control unit, is exposed to the outside of the fuel injection valve with the above-described internal pressure sensor mounted on the fuel injection valve. Therefore, in an assembled state, or when the internal pressure sensor is mounted to the cylinder head together with the fuel injection valve, there is a concern that a break may occur as a result of loads applied with respect to the lead, and a detection of the in-cylinder pressure because of such an interruption can not be performed.
Ferner besteht, zum Beispiel mit dem Ziel, ein Risiko einer Unterbrechung oder dergleichen wie oben erwähnt zu verhindern, obwohl in Erwägung gezogen werden kann, die Anschlussleitung in dem Inneren des Kraftstoffeinspritzventils unterzubringen, eine Tendenz für den äußeren Durchmesser des Kraftstoffeinspritzventils durch die untergebrachte Anschlussleitung nachteilig vergrößert zu werden.Further, for example, with the aim of preventing a risk of interruption or the like as mentioned above, although it may be considered to accommodate the lead in the interior of the fuel injection valve, a tendency for the outer diameter of the fuel injection valve through the accommodated lead is disadvantageous to be enlarged.
Außerdem werden leicht Störungen erzeugt, welche durch Vibrationen oder dergleichen des Verbrennungsmotors verursacht werden, da der Zylinderinnendrucksensor in Kontakt mit dem Zylinderkopf angeordnet ist, welche es somit schwierig machen, den Erfassungswert, welcher von dem Innendrucksensor erfasst wird, mit hoher Genauigkeit auszulesen.In addition, disturbances caused by vibrations or the like of the internal combustion engine are easily generated because the in-cylinder pressure sensor is disposed in contact with the cylinder head, thus making it difficult to read the detection value detected by the internal pressure sensor with high accuracy.
Eine allgemeine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Kraftstoffeinspritzventil, welches mit einem Zylinderinnendrucksensor ausgestattet ist, bereitzustellen, welches mit einer kompakten Gestaltung dazu in der Lage ist, eine Erfassungsgenauigkeit zu erhöhen.A general object of the present invention is to provide a fuel injection valve equipped with an in-cylinder pressure sensor which, with a compact design, is capable of increasing a detection accuracy.
Die vorliegende Erfindung kennzeichnet sich durch ein Kraftstoffeinspritzventil, welches mit einem Zylinderinnendrucksensor ausgestattet ist, wobei der Sensor an einem Ende des Kraftstoffeinspritzventils bereitgestellt ist, welches dazu eingerichtet ist, Kraftstoff direkt in eine Brennkammer eines Verbrennungsmotors einzuspritzen, wobei der Sensor dazu eingerichtet ist, einen Zylinderinnendruck in einem Inneren der Brennkammer zu erfassen, wobei das Kraftstoffeinspritzventil eine Signalübertragungseinheit umfasst, welche dazu eingerichtet ist, den von dem Sensor erfassten Zylinderinnendruck als ein Erfassungssignal zu übertragen. Die Signalübertragungseinheit umfasst ein erstes Übertragungselement, welches mit dem Sensor verbunden ist, ein zweites Übertragungselement, welches mit dem ersten Übertragungselement verbunden ist und dazu eingerichtet ist, das Übertragungssignal extern auszugeben, und eine Verstärkerschaltung, welche an dem ersten Übertragungselement angeordnet und direkt mit dem Sensor verbunden ist, wobei die Verstärkerschaltung dazu eingerichtet ist, das Erfassungssignal zu verstärken. Energiezufuhrmittel zum Zuführen elektrischer Energie an die Verstärkerschaltung umfassen eine Schaltungsschicht, welche auf der Signalübertragungseinheit angeordnet ist.The present invention is characterized by a fuel injection valve provided with an in-cylinder pressure sensor, the sensor being provided at an end of the fuel injection valve configured to inject fuel directly into a combustion chamber of an internal combustion engine, the sensor being configured to provide an in-cylinder pressure in an interior of the combustion chamber, wherein the fuel injection valve comprises a signal transmission unit which is adapted to transmit the cylinder internal pressure detected by the sensor as a detection signal. The signal transmission unit comprises a first transmission element which is connected to the sensor, a second transmission element which is connected to the first transmission element and is adapted to output the transmission signal externally, and an amplifier circuit which is arranged on the first transmission element and directly with the sensor is connected, wherein the amplifier circuit is adapted to amplify the detection signal. Power supply means for supplying electric power to the amplifier circuit include a circuit layer disposed on the signal transmission unit.
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist in dem Kraftstoffeinspritzventil, welches mit dem Zylinderinnendrucksensor ausgestattet ist, welcher einen Zylinderinnendruck in dem Inneren einer Brennkammer erfasst, die Signalübertragungseinheit bereitgestellt, welche den von dem Sensor erfassten Zylinderinnendruck als ein Erfassungssignal überträgt, und das erste Übertragungselement ist mit der Verstärkerschaltung ausgestattet, welche direkt mit dem Sensor verbunden ist, wobei die Verstärkerschaltung das Erfassungssignal verstärkt und die Energiezufuhrmittel zum Zuführen von Energie an die Verstärkerschaltung sind als eine Schaltungsschicht eingerichtet, welche auf der Signalübertragungseinheit angeordnet ist.According to the present invention, in the fuel injection valve equipped with the in-cylinder pressure sensor which detects an in-cylinder pressure in the interior of a combustion chamber, the signal transmission unit which transmits the in-cylinder pressure detected by the sensor as a detection signal is provided, and the first transmission element is connected to the booster circuit which is connected directly to the sensor, wherein the amplifier circuit amplifies the detection signal and the Power supply means for supplying power to the amplifier circuit are arranged as a circuit layer disposed on the signal transmission unit.
Folglich wird die Signalübertragungseinheit durch Bildung der Energiezufuhrmittel mit der Schaltungsschicht und Verbinden derselben mit der Verstärkerschaltung im Vergleich zu dem Fall, dass die Verbindung mittels einer Anschlussleitung oder dergleichen gebildet wird, in der diametralen Richtung nicht vergrößert und das Kraftstoffeinspritzventil, welches die Signalübertragungseinheit umfasst, kann kompakt aufgebaut sein. Zusätzlich kann in dem Fall, dass aufgrund von Vibrationen etc. des Verbrennungsmotors Störungen erzeugt werden, eine Verbesserung der Erfassungsgenauigkeit erreicht werden, da es für das Erfassungssignal, für welches Störungen äußerst klein sind, möglich ist, in der Nähe des Sensors von der Verstärkerschaltung, welche direkt mit dem Sensor verbunden ist, geeignet verstärkt zu werden.Consequently, by forming the power supply means with the circuit layer and connecting it to the amplifier circuit, compared to the case where the connection is formed by a lead wire or the like, the signal transmission unit can not be enlarged in the diametrical direction and the fuel injection valve comprising the signal transmission unit can be compact. In addition, in the case where noises are generated due to vibrations of the internal combustion engine, an improvement in the detection accuracy can be achieved because it is possible for the detection signal for which noise is extremely small, in the vicinity of the sensor of the amplifier circuit, which is directly connected to the sensor to be suitably amplified.
Obige und andere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden Beschreibung in Verbindung mit den begleitenden Zeichnungen, in welchen eine bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung anhand eines veranschaulichenden Beispiels gezeigt werden, offensichtlicher werden.The above and other objects, features and advantages of the present invention will become more apparent from the following description when taken in conjunction with the accompanying drawings in which a preferred embodiment of the present invention is shown by way of illustrative example.
KURZBESCHREIBUNG DER FIGURENBRIEF DESCRIPTION OF THE FIGURES
1 ist eine teilweise im Querschnitt gezeigte Gesamtvorderansicht eines Kraftstoffeinspritzventils, welches mit einem Zylinderinnendrucksensor ausgestattet ist, gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung; 1 Fig. 12 is an entire front elevational view, partly in cross section, of a fuel injection valve equipped with an in-cylinder pressure sensor according to an embodiment of the present invention;
2 ist eine Seitenansicht, wie von einer Seite eines Kopplers betrachtet, welche einen Zustand vor der Bildung eines Kunstharz-/Kunststoffformabschnitts des Kraftstoffeinspritzventils zeigt, welches mit einem Zylinderinnendrucksensor ausgestattet ist, aus 1; und 2 FIG. 13 is a side view as viewed from a side of a coupler showing a state before the formation of a synthetic resin molding portion of the fuel injection valve equipped with a cylinder internal pressure sensor 1 ; and
3 ist eine vergrößerte Querschnittsansicht, welche die Umgebung eines ersten Signalübertragungselements in 2 zeigt. 3 is an enlarged cross-sectional view showing the environment of a first signal transmission element in 2 shows.
BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMENDESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS
Wie in 1 gezeigt, umfasst ein Kraftstoffeinspritzventil, welches mit einem Zylinderinnendrucksensor ausgestattet ist (nachstehend lediglich als ein Kraftstoffeinspritzventil 10 bezeichnet, ein Gehäuse 12, einen Kunstharz-/Kunststoffformabschnitt 14, welcher an einer äußeren Umfangsseite des Gehäuses 12 bereitgestellt ist, eine Kraftstoffzufuhreinheit 16, welche an einem proximalen Ende des Gehäuses 12 angeordnet ist und welcher Kraftstoff zugeführt wird, einen Kraftstoffinjektor 18, welcher an einem distalen Ende des Gehäuses 12 angeordnet ist, einen Sensor 20, welcher an einem distalen Ende des Kraftstoffinjektors 18 angebracht ist, und eine Signalübertragungseinheit 24, welche den Sensor 20 und einen Signalanschluss (zweites Übertragungselement) 22 elektrisch miteinander verbindet, welcher mit einer nicht dargestellten elektronischen Steuer-/Regeleinheit (ECU) verbunden ist und dadurch Erfassungssignale zwischen diesen überträgt.As in 1 includes a fuel injection valve equipped with an in-cylinder pressure sensor (hereinafter referred to merely as a fuel injection valve 10 denotes a housing 12 , a synthetic resin / plastic molding section 14 , which on an outer peripheral side of the housing 12 is provided, a fuel supply unit 16 , which at a proximal end of the housing 12 is arranged and which fuel is supplied, a fuel injector 18 , which at a distal end of the housing 12 is arranged a sensor 20 which is at a distal end of the fuel injector 18 is attached, and a signal transmission unit 24 which the sensor 20 and a signal terminal (second transmission element) 22 electrically connected to each other, which is connected to an unillustrated electronic control unit (ECU) and thereby transmits detection signals between them.
Nachstehend wird, wie in 1 gezeigt, die Seite der Kraftstoffzufuhreinheit 16 in dem Kraftstoffeinspritzventil 10 als eine proximale Endseite bezeichnet (in der Richtung des Pfeils A) und die Seite des Kraftstoffinjektors 18 wird als eine distale Endseite bezeichnet (in der Richtung des Pfeils B).Below, as in 1 shown the side of the fuel supply unit 16 in the fuel injection valve 10 as a proximal end side (in the direction of the arrow A) and the side of the fuel injector 18 is referred to as a distal end side (in the direction of arrow B).
Das Gehäuse 12 ist zum Beispiel als eine Magnetspuleneinheit gebildet, welche das Kraftstoffeinspritzventil 10 antreibt. Das Gehäuse 12 umfasst einen festen Kern 26, welcher in dessen Zentrum angeordnet ist, einen Spulenkörper 30, welcher an einer äußeren Umfangsseite des festen Kerns 26 bereitgestellt ist und eine Spule 28 hält, einen zylindrischen Halter 32, welcher ferner an einer äußeren Umfangsseite des distalen Endes des Spulenkörpers 30 angeordnet ist, und einen beweglichen Kern (nicht gezeigt), welcher unter magnetisch erregter Wirkung der Spule 28 verlagert wird.The housing 12 is formed, for example, as a solenoid unit, which the fuel injection valve 10 drives. The housing 12 includes a solid core 26 , which is arranged in the center, a bobbin 30 which is on an outer peripheral side of the fixed core 26 is provided and a coil 28 holds a cylindrical holder 32 which further on an outer peripheral side of the distal end of the bobbin 30 is arranged, and a movable core (not shown), which under magnetically excited effect of the coil 28 is relocated.
Der feste Kern 26 erstreckt sich ferner zu der proximalen Endseite (in der Richtung des Pfeils A) des Gehäuses 12 in Bezug auf das proximale Ende des Halters 32 und ist in dem Zentrum des nachstehend beschriebenen Kunstharz-/Kunststoffformabschnitts 14 angeordnet. Ringförmige erste Vertiefungen 34, welche mit dem nachstehend beschriebenen Kunstharz-/Kunststoffformabschnitt 14 in Eingriff sind, sind an der äußeren Umfangsfläche des festen Kerns 26 gebildet. Ferner ist die Kraftstoffzufuhreinheit 16 an der proximalen Endseite des festen Kerns 26 angeordnet.The solid core 26 further extends to the proximal end side (in the direction of arrow A) of the housing 12 with respect to the proximal end of the holder 32 and is in the center of the synthetic resin / plastic molding section described below 14 arranged. Annular first depressions 34 , which with the synthetic resin / plastic molding described below 14 are on the outer peripheral surface of the fixed core 26 educated. Further, the fuel supply unit 16 at the proximal end side of the solid core 26 arranged.
Der Spulenkörper 30 ist zum Beispiel in einer zylindrischen Form gebildet und ist zwischen dem festen Kern 26 und dem Halter 32 angeordnet. An einer äußeren Umfangsseite des Spulenkörpers 30 ist die Spule 28 in einem radial nach innen vertieften Hohlraum gewickelt und ein zweites Signalübertragungselement 56 der nachstehend beschriebenen Signalübertragungseinheit 24 ist an der äußeren Umfangsseite der Spule 28 angeordnet.The bobbin 30 is formed, for example, in a cylindrical shape and is between the solid core 26 and the holder 32 arranged. On an outer peripheral side of the bobbin 30 is the coil 28 wrapped in a radially inwardly recessed cavity and a second signal transmission element 56 the signal transmission unit described below 24 is on the outer peripheral side of the coil 28 arranged.
Enden der Spule 28 erstrecken sich zu der proximalen Endseite (in der Richtung des Pfeils A) des Spulenkörpers 30 und sind jeweils mit Enden eines Paars an Antriebsanschlüssen 36 verbunden. Zusätzlich wird die Spule 28 dadurch erregt, dass der Spule 28 elektrischer Strom von nicht dargestellten Konnektoren durch die Antriebsanschlüsse 36 zugeführt wird, und eine magnetische Kraft wird erzeugt. Als ein Ergebnis wird der nicht dargestellte bewegliche Kern unter einer magnetischen Erregungswirkung der Spule 28 in dem Gehäuse 12 verlagert, ein Ventilelement (nicht gezeigt), welches in dem Kraftstoffinjektor 18 angeordnet ist, wird angezogen und ein offener Zustand des Ventils wird herbeigeführt.Ends of the coil 28 extend to the proximal end side (in the direction of arrow A) of the bobbin 30 and are each terminated with a pair of drive terminals 36 connected. In addition, the coil becomes 28 excited by that of the coil 28 electric current from connectors, not shown, through the drive terminals 36 is supplied, and a magnetic force is generated. As a result, the movable core not shown becomes under a magnetic excitation effect of the coil 28 in the case 12 displaced, a valve element (not shown), which in the fuel injector 18 is arranged, is attracted and an open state of the valve is brought about.
An einer äußeren Umfangsfläche des proximalen Endes des Halters 32 ist eine radial nach innen vertiefte, ringförmige zweite Vertiefung 38 gebildet und der nachstehend beschriebene Kunstharz-/Kunststoffformabschnitt 14 ist darin im Eingriff.On an outer peripheral surface of the proximal end of the holder 32 is a radially inwardly recessed, annular second recess 38 formed and the synthetic resin / plastic molding described below 14 is engaged in it.
Der Kunstharz-/Kunststoffformabschnitt 14 ist zum Beispiel an der äußeren Umfangsseite des Gehäuses zwölf dadurch gebildet, dass er aus einem Kunstharz-/Kunststoffmaterial geformt ist. Der Kunstharz-/Kunststoffformabschnitt 14 umfasst einen Hauptkörperabschnitt 40, welcher in einer zylindrischen Form gebildet ist, einen Koppler 42, welcher seitlich aus dem proximalen Ende des Hauptkörperabschnitts 40 herausragt, und einen Konnektor 44, welcher den Hauptkörperabschnitt 40 und den Koppler 42 miteinander verbindet.The synthetic resin / plastic molding section 14 For example, on the outer peripheral side of the housing 12, it is formed by being formed of a synthetic resin / plastic material. The synthetic resin / plastic molding section 14 includes a main body portion 40 , which is formed in a cylindrical shape, a coupler 42 , which laterally out of the proximal end of the main body portion 40 stands out, and a connector 44 which is the main body section 40 and the coupler 42 connects with each other.
Zusätzlich tritt das geformte Kunstharz-/Kunststoffmaterial dadurch, dass der Kunstharz-/Kunststoffformabschnitt 14 aus dem Kunstharz-/Kunststoffmaterial geformt wird, in die ersten Vertiefungen 34 des festen Kerns 26, welcher in dem Zentrum des Hauptkörperabschnitts 40 angeordnet ist, bzw. in die zweite Vertiefung 38 des Halters 32 ein, welche an der distalen Endseite des Hauptkörperabschnitts 40 angeordnet ist, woraufhin das Gehäuse 12 in Bezug auf das Zentrum und das distale Ende des Kunstharz-/Kunststoffformabschnitts 14 fixiert wird.Additionally, the molded synthetic resin / plastic material passes through the resin / plastic molding section 14 is molded from the synthetic resin / plastic material into the first recesses 34 of the solid core 26 which is in the center of the main body portion 40 is arranged, or in the second recess 38 of the owner 32 which is at the distal end side of the main body portion 40 is arranged, whereupon the housing 12 with respect to the center and the distal end of the resin / plastic molding section 14 is fixed.
Der Koppler 42 ist zum Beispiel mit einer rechteckigen Querschnittsform gebildet und ragt in einer schrägen Aufwärtsrichtung hervor, sodass er in Bezug auf die axiale Richtung (die Richtung der Pfeile A und B des Hauptkörperabschnitts 40 in einem vorbestimmten Winkel geneigt ist. Ferner ist ein Ende des Kopplers 42 mit Energiequellenanschlüssen 46 und einem Signalanschluss 22, welche mit der Signalübertragungseinheit 24 verbunden sind geöffnet und umfasst in dem Inneren davon einen Raum bzw. das Paar an Antriebsanschlüssen 36 zum Erregen der Spule 28, welche in einer nach außen exponierten Weise darin bereitgestellt sind.The coupler 42 is formed, for example, with a rectangular cross-sectional shape and protrudes in an obliquely upward direction so as to be inclined with respect to the axial direction (the direction of arrows A and B of the main body portion 40 is inclined at a predetermined angle. Further, one end of the coupler 42 with power source connections 46 and a signal connection 22 connected to the signal transmission unit 24 are connected and includes in the interior of a space or the pair of drive terminals 36 for exciting the coil 28 which are provided in an outwardly exposed manner therein.
Zusätzlich wird durch Verbinden eines nicht dargestellten Konnektors mit dem Koppler 42 durch die Antriebsanschlüsse 36 der Spule 28 des Gehäuses 12 Energie zugeführt und der Sensor 20 wird durch die Energiezufuhranschlüsse 46 erregt. Zusammen damit wird der von dem Sensor 20 erfasste Erfassungswert extern durch die Signalübertragungseinheit 24 als ein elektrisches Signal von dem Signalanschluss 22 ausgegeben.In addition, by connecting a connector, not shown, with the coupler 42 through the drive connections 36 the coil 28 of the housing 12 Energy supplied and the sensor 20 gets through the power supply connections 46 excited. Along with this is the one from the sensor 20 detected detection value externally by the signal transmission unit 24 as an electrical signal from the signal terminal 22 output.
Wie in 1 gezeigt, umfasst die Kraftstoffzufuhreinheit 16 zum Beispiel einen Zufuhrdurchgang (nicht gezeigt), durch welchen in dem Inneren des festen Kerns 26 Kraftstoff zugeführt wird und eine nicht dargestellte Kraftstoffleitung ist mit einem Ende des Zufuhrdurchgangs verbunden, welches sich an der proximalen Endseite (in der Richtung des Pfeils A) des Kraftstoffeinspritzventils 10 öffnet. Zusätzlich durchläuft der Kraftstoff, welcher durch die Kraftstoffleitung zugeführt wird, den Zufuhrdurchgang und wird an die Seite des Kraftstoffinjektor 18 zugeführt (in der Richtung des Pfeils B), welche an der distalen Endseite angeordnet ist.As in 1 shown includes the fuel supply unit 16 for example, a feed passage (not shown) through which in the interior of the solid core 26 Fuel is supplied and a fuel passage, not shown, is connected to one end of the supply passage located at the proximal end side (in the direction of the arrow A) of the fuel injection valve 10 opens. In addition, the fuel supplied through the fuel passage passes through the supply passage and becomes the side of the fuel injector 18 supplied (in the direction of the arrow B), which is arranged on the distal end side.
Wie in 1 gezeigt, umfasst der Kraftstoffinjektor 18 ein Ventilgehäuse 48, welches mit einem distalen Ende des Gehäuses 12 verbunden ist, und ein Ventilelement (nicht gezeigt), welches in dem distalen Ende des Ventilgehäuses 48 aufgenommen ist. Zusätzlich wird Kraftstoff von der Kraftstoffzufuhreinheit 16 in das Innere des Ventilgehäuses 48 zugeführt und dadurch, dass das Ventilelement bei Erregung der Spule 28 hin zu der proximalen Endseite (in der Richtung des Pfeils A) bewegt wird, wird Kraftstoff von dem distalen Ende bei einem vorbestimmten Druck in die Brennkammer eingespritzt.As in 1 shown includes the fuel injector 18 a valve housing 48 which is connected to a distal end of the housing 12 is connected, and a valve element (not shown), which in the distal end of the valve housing 48 is included. In addition, fuel from the fuel supply unit 16 into the interior of the valve housing 48 supplied and characterized in that the valve element upon energization of the coil 28 is moved toward the proximal end side (in the direction of the arrow A), fuel is injected from the distal end at a predetermined pressure into the combustion chamber.
Das Ventilgehäuse 48 ist zum Beispiel aus einem metallischem Material gebildet. Das Ventilgehäuse 48 umfasst einen Flansch 50, welcher das distale Ende des Gehäuses 12 schließt, und einen rohrförmigen Abschnitt 52, welcher sich entlang einer geraden Linie von dem Flansch 50 zu der distalen Endseite (in der Richtung des Pfeils B) erstreckt. Der zylindrische Sensor 20 ist an einer äußeren Umfangsseite an dem distalen Ende des rohrförmigen Abschnitts 52 Druck-eingefügt und angebracht.The valve housing 48 is formed, for example, of a metallic material. The valve housing 48 includes a flange 50 which is the distal end of the housing 12 closes, and a tubular section 52 which extends along a straight line from the flange 50 to the distal end side (in the direction of arrow B). The cylindrical sensor 20 is on an outer peripheral side at the distal end of the tubular portion 52 Pressure-inserted and attached.
Der Sensor 20 ist zum Beispiel mit einem piezoelektrischen Element (nicht gezeigt) in dem Inneren davon ausgestattet und Verbindungsanschlüsse, welche mit dem piezoelektrischen Element verbunden sind, sind an der proximalen Endseite (in der Richtung des Pfeils A) exponiert. Ferner stößt ein Halteabschnitt eines nachstehend beschriebenen Abdeckungselements 68 an die äußere Umfangsfläche des Sensors 20 an. Zusätzlich ist zum Beispiel eine innere Umfangsseite des distalen Endes des Sensors 20 dadurch, dass sie um den gesamten Umfang herum verschweißt ist, in Bezug auf das Ventilgehäuse 48 gekoppelt.The sensor 20 is equipped, for example, with a piezoelectric element (not shown) in the interior thereof, and connection terminals connected to the piezoelectric element are exposed at the proximal end side (in the direction of the arrow A). Further, a holding portion of a cover member described below abuts 68 to the outer peripheral surface of the sensor 20 at. In addition, for example, an inner peripheral side of the distal end of the sensor 20 in that it is welded around the entire circumference with respect to the valve body 48 coupled.
Die Signalübertragungseinheit 24 umfasst ein erstes Signalübertragungselement (erstes Übertragungselement) 54, welches an der äußeren Umfangsseite des Ventilgehäuses 48 angeordnet ist und mit dem Sensor 20 verbunden ist, ein zweites Signalübertragungselement (zweites Übertragungselement) 56, welches in dem Halter 32 des Gehäuses 12 untergebracht ist und welches das erste Signalübertragungselement 54 und den Signalanschluss 22 verbindet, und eine Verstärkerschaltung 58, welche zwischen dem ersten Signalübertragungselement 54 und dem Sensor 20 angeordnet ist. Insbesondere ist die Verstärkerschaltung 58 an dem distalen Ende des ersten Signalübertragungselements 54 angeordnet.The signal transmission unit 24 comprises a first signal transmission element (first Transmission element) 54 , which on the outer peripheral side of the valve housing 48 is arranged and with the sensor 20 is connected, a second signal transmission element (second transmission element) 56 which is in the holder 32 of the housing 12 is housed and which the first signal transmission element 54 and the signal connector 22 connects, and an amplifier circuit 58 which is between the first signal transmission element 54 and the sensor 20 is arranged. In particular, the amplifier circuit 58 at the distal end of the first signal transmission element 54 arranged.
Wie in den 1 bis 3 gezeigt, umfasst das erste Signalübertragungselement 54 zum Beispiel einen Isolierkörper 60, welcher in einer zylindrischen Form aus Kunstharz-/Kunststoffmaterial gebildet ist und welcher an der äußeren Umfangsseite des rohrförmigen Abschnitts 52 in dem Ventilgehäuse 48 angeordnet ist, und eine erste leitfähige Schicht 62, welche in dem Inneren des Isolierkörpers 60 angeordnet ist.As in the 1 to 3 shown comprises the first signal transmission element 54 for example, an insulating body 60 which is formed in a cylindrical shape of synthetic resin / plastic material and which on the outer peripheral side of the tubular portion 52 in the valve housing 48 is arranged, and a first conductive layer 62 , which in the interior of the insulating body 60 is arranged.
Der Isolierkörper 60 ist aus einem Kunstharz-/Kunststoffmaterial, wie zum Beispiel einem hitzebeständigen Kunstharz/Kunststoff oder dergleichen, gebildet und ist so gebildet, dass die proximale Endseite davon (in der Richtung des Pfeils A) entsprechend der Form des Ventilgehäuses 48 so im Durchmesser ausgedehnt ist, dass sie den rohrförmigen Abschnitt 52 und den Flansch 50 abdeckt. In dem Zentrum ist die erste leitfähige Schicht 62 in der Dicke entlang einer diametralen Richtung des Isolierkörpers 60 zum Beispiel aus einer Plattierungsschicht gebildet und die erste leitfähige Schicht 62 erstreckt sich in der axialen Richtung entlang dem Isolierkörper 60 in einer im Wesentlichen konstanten Dicke. Zusammen damit ist die erste leitfähige Schicht 62 aus einem Paar Energiezufuhrschichten (Energiezufuhrmittel) 64a, 64b, welche durch das zweite Signalübertragungselement 56 mit den Energiequellenanschlüssen 46 verbunden sind, und einer ersten Ausgabeübertragungsschicht (Signalausgabemittel) 66 gebildet, welche durch das zweite Signalübertragungselement 56 mit dem Signalanschluss 22 verbunden sind.The insulator 60 is formed of a synthetic resin / plastic material, such as a heat-resistant resin / plastic or the like, and is formed so that the proximal end side thereof (in the direction of the arrow A) corresponding to the shape of the valve housing 48 is so expanded in diameter that it is the tubular section 52 and the flange 50 covers. In the center is the first conductive layer 62 in thickness along a diametrical direction of the insulator 60 for example, formed from a plating layer and the first conductive layer 62 extends in the axial direction along the insulator 60 in a substantially constant thickness. Along with this is the first conductive layer 62 from a pair of energy supply layers (energy supply means) 64a . 64b , which by the second signal transmission element 56 with the power source connections 46 and a first output transmission layer (signal output means) 66 formed by the second signal transmission element 56 with the signal connection 22 are connected.
Ferner ist die erste Ausgabeübertragungsschicht 66 zwischen einer der ersten Energiezufuhrschichten 64a und der anderen der ersten Energiezufuhrschichten 64b angeordnet.Further, the first output transfer layer is 66 between one of the first energy supply layers 64a and the other of the first energy supply layers 64b arranged.
Zusätzlich ist ein distales Ende des Isolierkörpers 60 mit der Verstärkerschaltung 58 verbunden und distale Enden der ersten Energiezufuhrschichten 64a, 64b bzw. der ersten Ausgabeübertragungsschicht 66 sind in Bezug auf einen Träger (nicht gezeigt) der Verstärkerschaltung 58 elektrisch verbunden.In addition, a distal end of the insulator 60 with the amplifier circuit 58 connected and distal ends of the first energy supply layers 64a . 64b or the first output transmission layer 66 are with respect to a carrier (not shown) of the amplifier circuit 58 electrically connected.
Andererseits ist an einer äußeren Umfangsseite des Isolierkörpers 60 ein Abdeckelement 68, welches zum Beispiel in einer zylindrischen Form aus einem metallischen Material gebildet ist, so angebracht, dass es den Isolierkörper 60 abdeckt. Das Abdeckelement 68 ist so gebildet, dass die proximale Endseite davon (in der Richtung des Pfeils A) entsprechend der Form des Ventilgehäuses 48 so im Durchmesser ausgedehnt ist, dass sie den rohrförmigen Abschnitt 52 und den Flansch 50 abdeckt. Der Halteabschnitt (nicht gezeigt), welcher die äußere Umfangsfläche der proximalen Endseite des Sensors 20 hält, ist an dem distalen Ende des Abdeckelements 68 gebildet.On the other hand, on an outer peripheral side of the insulating body 60 a cover element 68 For example, which is formed in a cylindrical shape of a metallic material, for example, attached so that it is the insulating body 60 covers. The cover element 68 is formed so that the proximal end side thereof (in the direction of the arrow A) corresponding to the shape of the valve housing 48 is so expanded in diameter that it is the tubular section 52 and the flange 50 covers. The holding portion (not shown), which the outer peripheral surface of the proximal end side of the sensor 20 is at the distal end of the cover 68 educated.
Das zweite Signalübertragungselement 56 ist zum Beispiel aus einem Kunstharz-/Kunststoffmaterial gebildet und ist in einer Plattenform ausgebildet, welche eine vorbestimmte Länge entlang der axialen Richtung (die Richtung der Pfeile A und B) aufweist, und eine zweite leitfähige Schicht 70, welche aus einem elektrisch leitfähige Material gebildet ist, ist in dem Inneren des zweiten Signalübertragungselements 56 gebildet.The second signal transmission element 56 is formed of a synthetic resin / plastic material, for example, and is formed in a plate shape having a predetermined length along the axial direction (the direction of arrows A and B) and a second conductive layer 70 which is formed of an electrically conductive material is in the interior of the second signal transmission element 56 educated.
Die zweite leitfähige Schicht 70 ist zum Beispiel aus einer Plattierungsschicht gebildet und besteht aus einem Paar zweiter Energiezufuhrschichten 72a, 72b, welche mit den ersten Energiezufuhrschichten 64a, 64b des ersten Signalübertragungselements 54 verbunden sind, und einer zweiten Ausgabeübertragungsschicht 74, welche mit der ersten Ausgabeübertragungsschicht 66 verbunden ist.The second conductive layer 70 is formed, for example, of a plating layer and consists of a pair of second energy supply layers 72a . 72b , which with the first energy supply layers 64a . 64b of the first signal transmission element 54 and a second output transmission layer 74 associated with the first output transmission layer 66 connected is.
Zusätzlich ist ein erster Konnektor 76 an einem distalen Ende des zweiten Signalübertragungselements 56 gebildet, distale Enden der zweiten Energiezufuhrschichten 72a, 72b und die zweite Ausgabeübertragungsschicht 74 sind exponiert und durch Schweißen oder dergleichen elektrisch in Bezug auf die ersten Energiezufuhrschichten 64a, 64b und die erste Ausgabeübertragungsschicht 66 verbunden, welche an dem proximalen Ende des ersten Signalübertragungselements 54 exponiert sind.In addition, a first connector 76 at a distal end of the second signal transmission element 56 formed distal ends of the second energy supply layers 72a . 72b and the second output transmission layer 74 are exposed and electrically by welding or the like with respect to the first power supply layers 64a . 64b and the first output transmission layer 66 connected to the proximal end of the first signal transmission element 54 are exposed.
Andererseits ist ein zweiter Konnektor 78 an dem proximalen Ende des zweiten Signalübertragungselements 56 gebildet, wobei proximale Enden der zweiten Energiezufuhrschichten 72a, 72b und der zweiten Ausgabeübertragungsschicht 74 exponiert und elektrisch durch Schweißen oder dergleichen mit den Energiequellenanschlüssen 46 bzw. dem Signalanschluss 22 verbunden sind. Folglich wird ein Zustand herbeigeführt, in welchem der Signalanschluss 22 und die Energiequellenanschlüsse 46 elektrisch und gegenseitig durch die ersten und die zweiten Signalübertragungselemente 54, 56, welche die Signalübertragungseinheit 24 bilden, mit dem Sensor 20 verbunden sind.On the other hand, there is a second connector 78 at the proximal end of the second signal transmission element 56 formed, wherein proximal ends of the second energy supply layers 72a . 72b and the second output transmission layer 74 exposed and electrically by welding or the like with the power source terminals 46 or the signal connection 22 are connected. Consequently, a state is brought about in which the signal terminal 22 and the power source connections 46 electrically and mutually through the first and second signal transmission elements 54 . 56 which the signal transmission unit 24 form, with the sensor 20 are connected.
Die Verstärkerschaltung 58 umfasst zum Beispiel eine Leiterplatte in dem Inneren davon und ist in einer zylindrischen Form so gebildet, dass sie ein distales Ende des Ventilgehäuses 48 abdeckt. Ein distales Ende der Verstärkerschaltung 58 ist in Bezug auf einen Verbindungsanschluss des Sensors 20 elektrisch verbunden und ein proximales Ende davon ist elektrisch mit der ersten leitfähigen Schicht 62 des ersten Signalübertragungselements 54 verbunden, wobei der Sensor 20 durch die zweiten Energiezufuhrschichten 72a, 72b des zweiten Signalübertragungselements 56 und die ersten Energiezufuhrschichten 64a, 64b des ersten Signalübertragungselements 54 von den Energiequellenanschlüssen 46 elektrisch mit Energie versorgt wird. Andererseits wird, nachdem ein von dem Sensor 20 erfasster Erfassungswert (Erfassungssignal) von der Verstärkerschaltung 58 verstärkt worden ist, der verstärkte Wert durch die erste Ausgabeübertragungsschicht 66 des ersten Signalübertragungselements 54 und die zweite Ausgabeübertragungsschicht 74 des zweiten Signalübertragungselements 56 übermittelt und extern von dem Signalanschluss 22 ausgegeben. The amplifier circuit 58 For example, it includes a circuit board in the interior thereof and is formed in a cylindrical shape so as to be a distal end of the valve housing 48 covers. A distal end of the amplifier circuit 58 is with respect to a connection terminal of the sensor 20 electrically connected and a proximal end thereof is electrically connected to the first conductive layer 62 of the first signal transmission element 54 connected, the sensor 20 through the second energy supply layers 72a . 72b the second signal transmission element 56 and the first energy supply layers 64a . 64b of the first signal transmission element 54 from the power source outlets 46 is electrically powered. On the other hand, after one of the sensor 20 detected detection value (detection signal) from the amplifier circuit 58 has been amplified, the amplified value by the first output transmission layer 66 of the first signal transmission element 54 and the second output transmission layer 74 the second signal transmission element 56 transmitted and externally from the signal connector 22 output.
Das Kraftstoffeinspritzventil 10, welches mit einem Zylinderinnendrucksensor ausgestattet ist, gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist im Wesentlichen wie oben beschrieben ausgebildet. Als nächstes werden der Betrieb und die vorteilhaften Effekte des Kraftstoffeinspritzventils 10 beschrieben.The fuel injector 10 , which is equipped with a cylinder internal pressure sensor, according to the embodiment of the present invention is formed substantially as described above. Next, the operation and the beneficial effects of the fuel injection valve 10 described.
In einem nicht dargestellten Verbrennungsmotor wird während dem Antreiben durch ein Steuer-/Regelsignal von der elektronischen Steuer-/Regeleinheit die Spule 28 von den Energiequellenanschlüssen 46 des Kraftstoffeinspritzventils 10 so mit Energie versehen, dass die Spule 28 erregt wird. Dann wird das Ventilelement des Kraftstoffinjektors 18 in einem offenen Zustand des Ventils angeordnet und unter hohem Druck stehender Kraftstoff, welcher dem Zufuhrdurchgang der Kraftstoffzufuhreinheit 16 zugeführt wird, wird durch den Kraftstoffinjektor 18 direkt in die Brennkammer des Verbrennungsmotors eingespritzt. Zu diesem Zeitpunkt erzeugt das hierzu elektrische Element des Sensors 20 dadurch, dass ein Druck (Zylinderinnendruck) in der Brennkammer aufgebracht wird, eine Spannung entsprechend dem Druck, welche als ein Erfassungssignal ausgegeben wird.In an internal combustion engine, not shown, during driving by a control signal from the electronic control unit, the coil 28 from the power source outlets 46 of the fuel injection valve 10 so energized that the coil 28 is excited. Then the valve element of the fuel injector 18 arranged in an open state of the valve and high pressure fuel, which is the supply passage of the fuel supply unit 16 is supplied by the fuel injector 18 injected directly into the combustion chamber of the internal combustion engine. At this time, this generates the electrical element of the sensor 20 in that a pressure (in-cylinder pressure) is applied in the combustion chamber, a voltage corresponding to the pressure which is output as a detection signal.
Das Erfassungssignal wird, nachdem es als ein Ergebnis davon, dass es von dem Sensor 20 zu der Verstärkerschaltung 58 ausgegeben wird, verstärkt worden ist, durch das erste Signalübertragungselement 54 und das zweite Signalübertragungselement 56 übermittelt und wird von dem Signalanschluss 22 an die elektronische Steuer-/Regeleinheit ausgegeben.The detection signal, after it as a result of being detected by the sensor 20 to the amplifier circuit 58 is output, has been amplified by the first signal transmission element 54 and the second signal transmission element 56 transmitted and is from the signal connector 22 output to the electronic control unit.
Zusätzlich wird zum Beispiel in der elektronischen Steuer-/Regeleinheit der Druck der Brennkammer aus dem verstärkten Erfassungssignal berechnet und basierend auf dem berechneten Druck kann eine Verbrennungssteuerung/-regelung oder dergleichen durchgeführt werden.In addition, for example, in the electronic control unit, the pressure of the combustion chamber is calculated from the amplified detection signal, and based on the calculated pressure, combustion control or the like may be performed.
Wie oben beschrieben worden ist, ist gemäß der vorliegenden Ausführungsform die Signalübertragungseinheit 24 umfasst, welche dazu in der Lage ist, das von dem Sensor 20 erfasste Erfassungssignal zu übertragen, während zusätzlich die Verstärkerschaltung 58 zwischen dem ersten Signalübertragungselement 54 davon und dem Sensor 20 angeordnet ist und dazu in der Lage ist, das Erfassungssignal zu verstärken und auszugeben. Daher ist es auch in dem Fall, dass aufgrund von Vibrationen oder dergleichen des Verbrennungsmotors Störungen erzeugt werden, möglich, dass das Erfassungssignal an einer Stelle nahe dem Sensor 20 geeignet verstärkt wird, an welcher Störungen dadurch, dass die Verstärkerschaltung 58 mit dem proximalen Ende des Sensors 20 verbunden ist, äußerst klein sind. Als ein Ergebnis kann die Erfassungsgenauigkeit des Zylinder Innendrucks durch den Sensor 20 verbessert werden.As described above, according to the present embodiment, the signal transmission unit 24 which is capable of that from the sensor 20 detected detection signal, while in addition the amplifier circuit 58 between the first signal transmission element 54 of it and the sensor 20 is arranged and is able to amplify and output the detection signal. Therefore, even in the case where noises are generated due to vibrations or the like of the internal combustion engine, it is possible for the detection signal to be at a position near the sensor 20 is suitably amplified, at which interference by the fact that the amplifier circuit 58 with the proximal end of the sensor 20 connected, are extremely small. As a result, the detection accuracy of the cylinder internal pressure by the sensor 20 be improved.
Ferner ist das erste Signalübertragungselement 54 durch die erste leitfähige Schicht 62 der Schaltungsschicht, welche aus den ersten Energiezufuhrschichten 64a, 64b besteht, welche mit den Energiequellenanschlüssen 46 verbunden sind, und durch die erste Ausgabeübertragungsschicht 66, welche mit dem Signalanschluss 22 verbunden ist, mit der Verstärkerschaltung 58 verbunden. Daher kann, verglichen mit einem Fall, in welchem eine Anschlussleitung oder dergleichen für die Verbindung mit der Verstärkerschaltung 58 verwendet wird, die Größe in der diametralen Richtung des ersten Signalübertragungselements 54 verringert werden und dementsprechend kann das Kraftstoffeinspritzventil 10, welches das erste Signalübertragungselement 54 umfasst, kompakt aufgebaut sein.Furthermore, the first signal transmission element 54 through the first conductive layer 62 the circuit layer, which consists of the first energy supply layers 64a . 64b which is with the power source connections 46 and the first output transmission layer 66 connected to the signal connector 22 is connected to the amplifier circuit 58 connected. Therefore, as compared with a case in which a connection line or the like for connection to the amplifier circuit 58 is used, the size in the diametrical direction of the first signal transmission element 54 can be reduced and, accordingly, the fuel injection valve 10 which is the first signal transmission element 54 includes, be compact.
Außerdem verbindet das zweite Signalübertragungselement 56 in einer ähnlichen Weise wie das erste Signalübertragungselement 54 das erste Signalübertragungselement 54 durch die zweite leitfähige Schicht 70, welche aus den zweiten Energiezufuhrschichten 72a, 72b besteht, und die zweite Ausgabeübertragungsschicht 74 mit den Energiequellenanschlüssen 46 und dem Signalanschluss 22. Daher kann das zweite Signalübertragungselement 56 in der diametralen Richtung kleiner gemacht werden und dementsprechend kann die Größe der diametralen Abmessung des Gehäuses 12, in welchem das zweite Signalübertragungselement 56 aufgenommen ist, verringert werden.In addition, the second signal transmission element connects 56 in a similar manner as the first signal transmission element 54 the first signal transmission element 54 through the second conductive layer 70 , which consists of the second energy supply layers 72a . 72b and the second output transmission layer 74 with the power source connections 46 and the signal connector 22 , Therefore, the second signal transmission element 56 can be made smaller in the diametrical direction, and accordingly, the size of the diametrical dimension of the housing 12 in which the second signal transmission element 56 is decreased.
In einer Signalübertragungseinheit (24), welche ein Kraftstoffeinspritzventil (10) bildet, ist eine Verstärkerschaltung (58) zwischen einem ersten Signalübertragungselement (54) und einem Sensor (20) angeordnet, welche an einer distalen Endseite angeordnet sind, und ein von dem Sensor (20) erfasstes Erfassungssignal wird verstärkt und ausgegeben. Ferner wird eine erste leitfähige Schicht (62), welche in dem Inneren des ersten Signalübertragungselements (54) angeordnet ist, in der Verstärkerschaltung (58) von einer ersten Energiezufuhrschicht (64a, 64b), welche dem Sensor (20) elektrische Energie zuführt, und einer ersten Ausgabeübertragungsschicht (66) zum Übertragen des Erfassungssignals von dem Sensor (20) gebildet. Zusätzlich sind distale Enden der ersten Energiezufuhrschicht (64a, 64b) und der ersten Ausgabeübertragungsschicht (66) durch die Verstärkerschaltung (58) elektrisch mit dem Sensor (20) verbunden. In a signal transmission unit ( 24 ), which is a fuel injector ( 10 ), an amplifier circuit ( 58 ) between a first signal transmission element ( 54 ) and a sensor ( 20 ) arranged on a distal end side and one of the sensor (FIG. 20 ) detected detection signal is amplified and output. Furthermore, a first conductive layer ( 62 ), which in the interior of the first signal transmission element ( 54 ) is arranged in the amplifier circuit ( 58 ) from a first energy supply layer ( 64a . 64b ), which the sensor ( 20 ) supplies electrical energy, and a first output transmission layer ( 66 ) for transmitting the detection signal from the sensor ( 20 ) educated. In addition, distal ends of the first energy supply layer ( 64a . 64b ) and the first output transmission layer ( 66 ) through the amplifier circuit ( 58 ) electrically with the sensor ( 20 ) connected.
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
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JP 09-053483 [0002] JP 09-053483 [0002]
