DE19939456A1 - Kraftstoffeinspritzventil für Brennkraftmaschinen - Google Patents

Kraftstoffeinspritzventil für Brennkraftmaschinen

Info

Publication number
DE19939456A1
DE19939456A1 DE1999139456 DE19939456A DE19939456A1 DE 19939456 A1 DE19939456 A1 DE 19939456A1 DE 1999139456 DE1999139456 DE 1999139456 DE 19939456 A DE19939456 A DE 19939456A DE 19939456 A1 DE19939456 A1 DE 19939456A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
sensor
nozzle needle
fuel injection
valve
injection valve
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
DE1999139456
Other languages
English (en)
Inventor
Friedrich Boecking
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Robert Bosch GmbH filed Critical Robert Bosch GmbH
Priority to DE1999139456 priority Critical patent/DE19939456A1/de
Publication of DE19939456A1 publication Critical patent/DE19939456A1/de
Ceased legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/008—Controlling each cylinder individually
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M61/00—Fuel-injectors not provided for in groups F02M39/00 - F02M57/00 or F02M67/00
    • F02M61/16—Details not provided for in, or of interest apart from, the apparatus of groups F02M61/02 - F02M61/14
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M65/00—Testing fuel-injection apparatus, e.g. testing injection timing ; Cleaning of fuel-injection apparatus
    • F02M65/005—Measuring or detecting injection-valve lift, e.g. to determine injection timing
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D2200/00—Input parameters for engine control
    • F02D2200/02—Input parameters for engine control the parameters being related to the engine
    • F02D2200/06—Fuel or fuel supply system parameters
    • F02D2200/063—Lift of the valve needle

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Fuel-Injection Apparatus (AREA)

Abstract

Es wird ein Kraftstoffeinspritzventil (10, 10a) für Brennkraftmaschinen mit einem Sensor (46, 46a) zur Erfassung der Bewegung der Düsennadel (22, 22a) vorgeschlagen. Der Sensor (46, 46a) ist mit der Düsennadel (22, 22a) so gekoppelt, daß das Ausgangssignal des Sensors (46, 46a) bei einem Einspritzbeginn von einem ersten Wert (U¶1¶) zu einem zweiten Wert (U¶2¶) wechselt und beim Einspritzende erst vom zweiten Wert (U¶2¶) zum ersten Wert (U¶1¶) zurückwechselt. Dadurch läßt sich die Dauer der Einspritzung und die damit verbundene Kraftstoffmenge sehr genau ermitteln.

Description

Stand der Technik
Die Erfindung geht aus von einem Kraftstoffeinspritzventil für Brennkraftmaschinen nach der Gattung des Anspruchs 1. Ein derartiges zum Beispiel aus dem Prospekt "Technische Unterrichtung: Diesel-Verteilereinspritzpumpen", Ausgabe 98/99, Seite 52, 53, der Robert Bosch GmbH, Stuttgart, DE bekanntes Kraftstoffeinspritzventil weist einen Sensor zur Erfassung der Bewegung der Düsennadel des Kraftstoffeinspritzventils auf. Bei dem Sensor handelt es sich um eine Stromspule, in die ein verlängerter Druckbolzen oder Ventilkolben beim Einspritzbeginn eintaucht. Beim Eintauchen des Ventilkolbens in die Stromspule induziert der Ventilkolben mit der Änderung des magnetischen Flusses in der Stromspule eine geschwindigkeitsabhängige, nicht hubproportionale Signalspannung, die in einer Auswerteschaltung direkt verarbeitet wird. Bei der Signalspannung handelt es sich um ein Ausgangssignal des Sensors. Überschreitet die Signalspannung eine Schwellenspannung, d. h. wenn das Ausgangssignal des Sensors von einem ersten Zustand in einen zweiten Zustand. wechselt, so dient dies der Auswerteschaltung als Signal für den Einspritzbeginn.
Der Einspritzbeginn ist eine wichtige Kenngröße für den optimalen Betrieb von Dieselmotoren. Ihre Auswertung ermöglicht zum Beispiel eine last- und drehzahlabhängige Einspritzverstellung und/oder die Regelung der Abgasrückführrate. Mit diesem Sensor läßt sich jedoch das Einspritzende nicht exakt erfassen. Der Grund liegt darin, daß die Düsennadel und somit der Ventilkolben beim Erreichen des maximalen Hubs die Bewegungsrichtung wechselt. Dies hat zur Folge, daß die Signalspannung des Sensors vom zweiten Zustand wieder in den ersten Zustand, d. h. Null, wechselt, um dann eine Signalspannung mit einem umgekehrten Vorzeichen zu erzeugen. Ist die Düsennadel und der Ventilkolben wieder in die Ausgangsstellung zurückgekehrt, d. h. wenn das Kraftstoffeinspritzventil geschlossen ist, so nimmt die Signalspannung des Sensors wieder den ersten Zustand, d. h. den Wert Null, ein. Da das Ausgangssignal während eines Einspritzvorganges somit zwei Mal den ersten Zustand wieder einnimmt, läßt sich das Einspritzende entweder nicht eindeutig bestimmen, oder aber es muß eine aufwendigere Auswerteschaltung hierfür vorgesehen werden.
Vorteile der Erfindung
Das erfindungsgemäße Kraftstoffeinspritzventil für Brennkraftmaschinen mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 hat demgegenüber den Vorteil, daß eine genaue Einspritzmengenerfassung und somit -regelung erfolgen kann, da der Sensor so beaufschlagt ist, daß sein Ausgangssignal beim Einspritzbeginn von einem ersten Zustand in einen zweiten Zustand und erst beim Einspritzende vom zweiten Zustand in den ersten Zustand wechselt. Dies gibt einen genauen Aufschluß über das Abheben der Düsennadel für den Einspritzbeginn und das Aufsetzen der Düsennadel beim Einspritzende.
Vorteilhaft ist es, wenn der Sensor mit einem radialen Abstand zur Düsennadel angeordnet ist und zur Beaufschlagung des Sensors ein radialer Fortsatz der Düsennadel oder ein mit der Düsennadel zumindest teilweise gekoppeltes separates Bauteil vorgesehen ist. Dadurch ist eine geringe axiale Baulänge möglich.
Ein geeigneter Sensor ist ein Kraftsensor, insbesondere ein Piezo- oder Quartzsensor.
Es ist vorteilhaft, den Sensor in einer Bohrung des Kraftstoffeinspritzventils anzuordnen, die vorzugsweise im wesentlichen parallel zur Düsennadel verläuft. Hierfür kann eine Bohrung verwendet werden, die an einer der einander zugewandten Stirnseiten des Ventilhaltekörpers ausgebildet ist. Eine solche Bohrung ist beispielsweise eine Bohrung, die für einen Spiralspannstift, der der Positionierung des Ventilkörpers zum Ventilhaltekörper dient, vorgesehen ist. Der Sensor kann aber auch in einer Bohrung einer zwischen dem Düsenkörper und dem Haltekörper des Kraftstoffeinspritzventils vorgesehenen Scheibe angeordnet sein.
Es ist zweckmäßig, wenn das mit der Düsennadel gekoppelte separate Bauteil zwischen der Düsennadel und dem Ventilkolben des Kraftstoffeinspritzventils angeordnet ist, radial von der Düsennadel absteht und vorzugsweise eine Bohrung aufweist, in die ein Zapfen der Düsennadel oder des Ventilkolbens hineinragt. Dadurch ist eine gute radiale Sicherung des Bauteils gegeben.
Um die auf den Sensor einwirkenden Druckkräfte zu begrenzen ist es vorteilhaft, axial zum Sensor eine Druckfeder anzuordnen. Hierbei kann der Sensor zwischen der Druckfeder und dem Bauteil angeordnet sein oder die Feder kann zwischen dem Sensor und dem Bauteil angeordnet sein, was ermöglicht, daß der Sensor mit seinem Anschluß nicht bewegt wird.
Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen des Gegenstandes der Erfindung sind der Beschreibung, der Zeichnung und den Patentansprüchen entnehmbar.
Zeichnung
Ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Kraftstoffeinspritzventils für Brennkraftmaschinen ist in der Zeichnung dargestellt und wird in der folgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen
Fig. 1 einen Längsschnitt durch ein Kraftstoffein­ spritzventil,
Fig. 2 eine Draufsicht auf ein Bauteil aus der Fig. 1,
Fig. 3 den Verlauf eines Düsennadelhubs, eine auf einen Sensor einwirkende Kraft und eine von dem Sensor erzeugte Spannung über der Zeit,
Fig. 4 einen Ausschnitt aus einem abgewandelten Kraft­ stoffeinspritzventil und
Fig. 5 ein vergrößertes Detail aus Fig. 4.
Beschreibung des Ausführungsbeispiels
Eine Kraftstoff-Einspritzeinrichtung, mit der bei hohen Einspritzdrücken mit geringem Aufwand eine große Variation der Kraftstoffeinspritzung bezüglich Einspritzmenge und Einspritzzeitpunkt möglich ist, wird durch ein sogenanntes Common-Rail-System verwirklicht. Bei dieser Speichereinspritzung sind Druckerzeugung und Einspritzung entkoppelt. Der Einspritzdruck wird unabhängig von der Motordrehzahl und der Einspritzmenge erzeugt und steht im "Rail" (Kraftstoffspeicher) für die Einspritzung bereit. Einspritzzeitpunkt und -menge werden in einem elektronischen Steuergerät berechnet und an jedem Motorzylinder über ein angesteuertes Magnetventil umgesetzt. Das Common-Rail-System stellt eine andere Art von Kraftstoffhochdruckquelle zur Verfügung, als es durch die üblichen Kraftstoffhochdruckeinspritzpumpen gegeben ist. Dabei ist jedoch die Erfindung prinzipiell auch bei konventionellen Kraftstoffeinspritzpumpen verwendbar. Besonders vorteilhaft ist die Verwendung allerdings bei einem Common-Rail-System.
Ein in der Fig. 1 ausschnittsweise dargestelltes Kraftstoffeinspritzventil 10 für Brennkraftmaschinen weist einen Ventilkörper 12 und einen Ventilhaltekörper 14 auf, zwischen denen eine Scheibe 16 angeordnet ist. Der Ventilkörper 12, der Ventilhaltekörper 14 und die Scheibe 16 sind mittels einer Überwurfmutter 18 axial miteinander verspannt. Der Ventilkörper 12 weist eine axiale Führungsbohrung 20 auf, in der eine - sich in Schließstellung befindliche - Düsennadel 22 axial verschiebbar geführt ist. Mit einem Ende 24 reicht die Düsennadel 22 in eine vorzugsweise zentrisch in der Scheibe 16 ausgebildete Durchgangsbohrung 26 hinein. Zur Beaufschlagung der Düsennadel 22 ist ein Ventilkolben 28 in einer Führungsbohrung 30 des Ventilhaltekörpers 14 axial verschiebbar geführt. Der Ventilkolben 28 weist an seinem der Düsennadel 22 zugewandten Ende einen Zapfen 32 auf, mit dem er ebenfalls in die Durchgangsbohrung 26 der Scheibe 16 hineinreicht.
Die Scheibe 16 weist an ihrer dem Ventilhaltekörper 14 zugewandten Stirnseite 33 eine von der Durchgangsbohrung 26 ausgehende radiale Ausnehmung 34 auf. Zwischen der Düsennadel 22 und dem Ventilkolben 28 ist ein separates Bauteil 36 angeordnet. Wie aus der Fig. 2 hervorgeht, handelt es sich bei dem Bauteil 36 um eine Scheibe mit einer durchgehenden Bohrung 38 und einem radial abstehenden Fortsatz 40. Wie wiederum aus der Fig. 1 ersichtlich ist, ragt der Zapfen 32 des Ventilkolbens 28 in die Bohrung 38 des Bauteils 36 hinein. Natürlich könnte der Zapfen 32 statt am Ventilkolben 28 auch an dem Ende 24 der Düsennadel 22, das dem Ventilkolben 28 zugewandt ist, ausgebildet sein. Durch die beschriebene und dargestellte Abordnung des Bauteils 36 sowie der Düsennadel 22 und dem Ventilkolben 28 ist das Bauteil 36 zumindest teilweise mit der Düsennadel 22 gekoppelt. Das heißt, wenn die Düsennadel 22 beim Einspritzbeginn in Richtung Ventilhaltekörper 14 verschoben wird, so wird auch das Bauteil 36 in Richtung des Ventilhaltekörpers 14 verschoben. Beim Einspritzende wird der Ventilkolben 28 in Richtung Ventilkörper 12 verschoben. Dadurch drückt der Ventilkolben 28 auf das Bauteil 36, welches seinerseits auf die Düsennadel 24 drückt, wodurch durch die axiale Verschiebung der Düsennadel 22 der Einspritzvorgang beendet wird.
Parallel und mit einem Abstand zur Durchgangsbohrung 26 ist in der Scheibe 16 ausgehend von der Ausnehmung 34 eine weitere Durchgangsbohrung 42 ausgebildet. Die Durchgangsbohrung 42 ist an einem Ende von der an die Scheibe 16 angrenzenden Stirnfläche 44 des Ventilkörpers 12 verschlossen. Über das andere Ende der Durchgangsbohrung 42 ragt der Fortsatz 40 des Bauteils 36. In der Durchgangsbohrung 42 ist ein Sensor 46 angeordnet, der vorzugsweise auf der Stirnfläche 44 des Ventilkörpers 12 aufliegt. Bei dem Sensor 46 handelt es sich um einen Kraftsensor, insbesondere einen Piezo- oder Quartz-Sensor. Ausgehend vom Sensor 46 ist in der Scheibe 16 eine Querbohrung 48 ausgebildet, die in eine Längsbohrung 50 mündet, die von der Scheibe 16 durch den Ventilhaltekörper 14 führt. In der Querbohrung 48 und der Längsbohrung 50 sind die elektrischen Anschlußleitungen 52 für den Sensor 46 angeordnet, die zu einer Steuereinrichtung 54 für das Kraftstoffeinspritzventil führen.
In der Durchgangsbohrung 42 liegt auf dem Sensor 46 ein Druckbolzen 56 auf. Zwischen dem Druckbolzen 56 und dem radialen Fortsatz 40 des Bauteils 36 ist in der Durchgangsbohrung 42 eine Druckfeder 58 angeordnet. Ist das Kraftstoffeinspritzventil 10 geschlossen, so drückt der Ventilkolben 28 auf das Bauteil 36, welches seinerseits auf die Druckfeder 58 drückt. Die Druckfeder 58 übt eine Druckkraft auf den Druckbolzen 56 aus, welche durch diesen auf den Sensor 46 übertragen wird. Ist das Kraftstoffeinspritzventil 10 geöffnet, so drückt die Düsennadel 22 das Bauteil 36 gegen den Ventilhaltekörper 14. Somit kann sich die Druckfeder 58 entspannen, wodurch auf den Sensor 46 eine geringere Kraft ausgeübt wird. Die auf den Sensor 46 ausgeübte Kraft kann durch die Steuereinrichtung 54 als Ausgangssignal des Sensors 46 in Form einer Spannung erfaßt werden. Der Sensor 46 dient also der Erfassung der Bewegung der Düsennadel 22.
In dem Diagramm der Fig. 3 ist mit 60 eine Linie gekennzeichnet, die den Verlauf des Hubs s der Düsennadel 22 über der Zeit t darstellt. Mit 62 ist eine Linie gekennzeichnet, die den Verlauf der Kraft F, die auf dem Sensor 46 über der Zeit t einwirkt, darstellt. Mit 64 ist eine Linie gekennzeichnet, die den Verlauf der Spannung U, die dem Ausgangssignal des Sensors entspricht, darstellt. Bis zum Zeitpunkt t1 ist der Ventilkörper 12 durch die Düsennadel 22 verschlossen. Auf den Sensor 46 wirkt hierbei eine erste Kraft F1 ein, wodurch der Sensor 46 eine erste Ausgangsspannung U1 erzeugt. Zum Zeitpunkt t1 wird der Ventilkörper 12 für eine Voreinspritzung durch die Ventilnadel 22 geöffnet. Durch die Bewegung der Düsennadel 22 wird das Bauteil 36 so bewegt, daß sich die Druckfeder 58 entspannen kann. Dadurch wirkt eine zweite geringere Kraft F2 auf den Sensor 46 ein, wodurch auch die Spannung U einen zweiten geringeren Wert U2 annimmt. Dadurch kann die Steuereinrichtung 54 erkennen, daß die Voreinspritzung begonnen hat. Zum Zeitpunkt t2 drückt der Ventilkolben 28 auf das Bauteil 36 und die Düsennadel 22, wodurch der Ventilkörper 12 wieder verschlossen und die Voreinspritzung beendet wird. Gleichzeitig wird die Druckfeder 58 durch das Bauteil 36 zusammengedrückt, wodurch die auf den Sensor 46 einwirkende Kraft F wieder auf den ersten Wert F1 ansteigt. Simultan steigt auch wieder die Spannung U am Ausgang des Sensors 46 vom zweiten Wert U2 auf den ersten Wert U1 an. Dadurch erkennt die Steuerung 44 das genaue Ende der Voreinspritzung. Über die Dauer der Voreinspritzung, die durch die Differenz aus t2 und t1 gebildet wird, wird die Einspritzdauer erfaßt und somit auch genau die eingespritzte Kraftstoffmenge.
Zum Zeitpunkt t3 wird der Ventilkörper 12 wiederum durch die Düsennadel 22 geöffnet. Diesmal handelt es sich um die Haupteinspritzung. Durch die Bewegung der Düsennadel 22 und dem mit ihr gekoppelten Bauteil 36 kann sich die Druckfeder 58 wieder entspannen. Dadurch fällt die auf den Sensor 46 einwirkende Kraft F wieder vom ersten Wert F1 auf den zweiten Wert F2 ab. Die Spannung U am Ausgang des Sensors 46 verhält sich analog und sinkt vom ersten Wert U1 auf den zweiten Wert U2 ab. Zum Zeitpunkt t4 wird die Haupteinspritzung beendet. Der Ventilkolben 28 wirkt wieder so auf das Bauteil 36 und die Düsennadel 22 ein, wodurch der Ventilkolben 12 verschlossen wird. Ebenfalls dadurch steigt wieder die Kraft F der Druckfeder 58 auf den Sensor 46 vom zweiten Wert F2 auf den ersten Wert F1 an. Auch steigt die Spannung U vom zweiten Wert U2 auf den ersten Wert U1 an. Durch die Bildung der Differenz von t4 und t3 kann die genaue Dauer der Haupteinspritzung ermittelt werden, wodurch ein sehr exakter Rückschluß auf die eingespritzte Kraftstoffmenge während der Haupteinspritzung gewonnen wird. Entsprechend den ermittelten Werten können dann die Einspritzvorgänge verändert werden. Ein weiterer Vorteil ist, daß eine genaue Erfassung der eingespritzten Kraftstoffmenge pro Zylinder möglich ist. Durch den Sensor 46 läßt sich ebenfalls ein Öffnen des Kraftstoffeinspritzventils 10 zum falschen Zeitpunkt ermitteln, was der Eigensicherheit des Kraftstoffeinspritzventils 10 dient. Es handelt sich insgesamt um einen sehr einfachen und platzsparenden Aufbau. Die Druckfeder 58 ist nicht unbedingt notwendig. Es lassen sich jedoch die auf den Sensor 46 einwirkenden Kräfte geringer halten, wie wenn das Bauteil 36 direkt auf den Sensor 46 einwirkt.
Bei dem in der Fig. 4 dargestellten abgewandelten Kraftstoffeinspritzventil 10a ist keine Scheibe 16 vorhanden. Statt dessen sind der Ventilkörper 12a und der Ventilhaltekörper 14a direkt an ihren einander zugewandten Stirnseiten 44a bzw. 66 über eine nicht dargestellte Überwurfmutter miteinander verschraubt. Der Ventilkörper 12a und der Ventilhaltekörper 14a haben so wie das Kraftstoffeinspritzventil 10 gemäß der Fig. 1 jeweils eine Führungsbohrung 20a bzw. 30a. Der Ventilhaltekörper 14a weist an seiner dem Ventilkörper 12a zugewandten Stirnseite 66 eine von der Führungsbohrung 30a ausgehende radiale Ausnehmung 34a auf. In diese radiale Ausnehmung 34a ragt ein Fortsatz 40a eines zwischen der Düsennadel 22a und dem Ventilkolben 28a angeordnetes Bauteil 36a hinein. Der Fortsatz 40a ragt über eine Bohrung 42a, die parallel und mit radialem Abstand zur Düsennadel 22a im Ventilkörper 12a ausgebildet ist und in die Stirnseite 44a mündet. In der Bohrung 42a ist ein von einer Druckfeder 58a abgestützter Sensor 46a angeordnet. Es sei darauf hingewiesen, daß die Bohrung 42a auch in der Stirnseite 66 des Ventilhaltekörpers 14a ausgebildet sein kann. In diesem Fall ist die Kraft F1 gegenüber der Kraft F2 kleiner. Die Ausgangsspannung U1 ist dabei analog auch kleiner als U2. Dies wird in der Steuereinrichtung 54 jedoch entsprechend verarbeitet.
Aus der Fig. 5 geht hervor, daß der Boden 68 der Bohrung 42a flach ausgebildet ist. Etwa mittig auf dem Boden 68 ist als erster Hubanschlag eine Scheibe 70 angeordnet. Über die Scheibe 70 wölbt sich eine konkav ausgebildete Druckfeder 58a, die mit ihrem Rand 72 auf dem Boden 68 aufliegt und mit einer Wölbung 74 gegen ein Gehäuse 76, in den der Sensor 46 gefaßt ist, drückt. Das Gehäuse 76 weist einen umlaufenden Flanschteil 78 auf. Der Flanschteil 78 wirkt mit einem umlaufenden Rand 80 der Bohrung 42a zusammen, der nach innen verstemmt ist, so daß der Rand 80 einen zweiten Hubanschlag darstellt. Alternativ kann statt des nach innen verstemmten Randes 80 der Bohrung 42a auch ein Sprengring vorgesehen sein. Der Sensor 46a ist auf der vom Boden 68 der Bohrung 42a abgewandten Seite 82 des Gehäuses 76 angeordnet und weist an seiner Außenseite eine Schutzschicht 84 gegen Verschleiß auf. Auf dieser Schutzschicht 84 liegt der Fortsatz 40a des Bauteils 36a auf.
Der Ablauf eines Einspritzvorganges des Kraftstoffeinspritzventils 10a ist analog dem des Kraftstoffeinspritzventils 10. Ist das Kraftstoffeinspritzventil 10a geschlossen, so wird der Sensor 46a mit dem Gehäuse 76 in Richtung des Bodens 68 der Bohrung 42a entgegen der durch die Feder 58a erzeugten Druckkraft gedrückt. Somit wirkt ebenfalls eine erste Kraft F1 auf den Sensor 46a, wodurch eine Spannung U mit einem ersten Wert U1 erzeugt wird. Wird das Kraftstoffeinspritzventil 10a bei einem Einspritzbeginn geöffnet, so wird das Bauteil 36a durch die Düsennadel 22a vom Sensor 46a abgehoben. Das Gehäuse 76 des Sensors 46a wird mit seinem Flanschteil 78 aufgrund der Druckkraft der Druckfeder 58a gegen den Rand 80 der Bohrung 42a gedrückt. Der Hub hierbei beträgt ca. 1 bis 5 µm. Da das Bauteil 40a den Sensor 46a nun nicht mehr berührt, ist die auf ihn wirkende Kraft F2 = 0, wodurch die Spannung am Ausgang des Sensors 46a ebenfalls Null ist. Bei einem Einspritzende drückt das Bauteil 40a wieder auf den Sensor 46a, wodurch wieder die Kraft F1 und die Ausgangsspannung U1 erzeugt wird. Auf diese Weise läßt sich ebenfalls der genaue Anfang und das genaue Ende einer Einspritzung ermitteln.
Wichtig beim erfindungsgemäßen Kraftstoffeinspritzventil 10, 10a für Brennkraftmaschinen ist, daß der Sensor 46, 46a durch die Düsennadel 22, 22a zumindest teilweise so beaufschlagt ist, daß die auf den Sensor 46, 46a einwirkende Kraft F bei einem Einspritzbeginn von einem ersten Wert F1 zu einem zweiten Wert F2 wechselt und daß die auf den Sensor einwirkende Kraft F erst bei einem Einspritzende von dem zweiten Wert F2 zum ersten Wert F1 wechselt. Damit verbunden ist, daß das Ausgangssignal U des Sensors 46, 46a bei einem Einspritzbeginn von einem ersten Wert U1 zu einem zweiten Wert U2 wechselt und erst wieder bei einem Einspritzende vom zweiten Wert U2 zum ersten Wert U1 wechselt.
Da der Sensor 46, 46a mit einem radialen Abstand zur Düsennadel 22, 22a angeordnet ist, ergibt sich eine platzsparende Bauweise. Alternativ zu dem separaten Bauteil 36, 36a kann - wie aus den Fig. 1 und 4 hervorgeht - zur Beaufschlagung des Sensors 46, 46a auch ein radialer Fortsatz der Düsennadel 22, 22a oder des Ventilkolbens 28, 28a verwendet werden. Dadurch kann auch ein Bauteil eingespart werden.

Claims (10)

1. Kraftstoffeinspritzventil (10, 10a) für Brennkraftmaschinen mit einem Sensor (46, 46a) zur Erfassung der Bewegung einer Düsennadel (22, 22a), wobei bei einem Einspritzbeginn das Ausgangssignal (U), insbesondere eine Ausgangsspannung, des Sensors (46, 46a) von einem ersten Wert (U1) zu einem zweiten Wert (U2) wechselt, dadurch gekennzeichnet, daß der Sensor (46, 46a) zumindest durch die Düsennadel (22, 22a) wenigstens teilweise so beaufschlagt ist, daß der Sensor (46, 46a) sein Ausgangssignal (U) bei einem Einspritzende vom zweiten Wert (U2) zum ersten Wert (U1) ändert.
2. Kraftstoffeinspritzventil (10, 10a) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Sensor (46, 46a) mit einem radialen Abstand zur Düsennadel (22, 22a) angeordnet ist und daß zur Beaufschlagung des Sensors ein radialer Fortsatz der Düsennadel (22, 22a), eines Ventilkolbens (28, 28a) oder wenigstens ein mit der Düsennadel (22, 22a) zumindest teilweise gekoppeltes separates Bauteil (36, 36a) vorgesehen ist.
3. Kraftstoffeinspritzventil (10, 10a) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Sensor (46, 46a) ein Kraftsensor, insbesondere ein Piezo- oder Quartz-Sensor ist.
4. Kraftstoffeinspritzventil (10, 10a) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Sensor (46, 46a) in einer Bohrung (42, 42a) des Kraftstoffeinspritzventils (10, 10a) angeordnet ist, die vorzugsweise im wesentlichen parallel zur Düsennadel (22, 22a) verläuft.
5. Kraftstoffeinspritzventil (10a) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Bohrung (42a) in einer der einander zugewandten Stirnseiten (44a, 66) des Ventilkörpers (12a) oder des Ventilhaltekörpers (14a) ausgebildet ist.
6. Kraftstoffeinspritzventil (10, 10a) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Sensor (46, 46a) in einer Bohrung (42) einer zwischen dem Ventilkörper (12) und dem Ventilhaltekörper (14) des Kraftstoffeinspritzventils (10) vorgesehenen Scheibe (16) angeordnet ist.
7. Kraftstoffeinspritzventil (10, 10a) nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das zumindest teilweise mit der Düsennadel (22, 22a) gekoppelte separate Bauteil (36, 36a) zwischen der Düsennadel (22, 22a) und dem Ventilkolben (28, 28a) des Kraftstoffeinspritzventils (10, 10a) angeordnet ist und vorzugsweise einen radialen Fortsatz (40) sowie eine Bohrung (38), in die ein Zapfen (32) der Düsennadel (22, 22a) oder des Ventilkolbens (28, 28a) hineinragt, aufweist.
8. Kraftstoffeinspritzventil (10, 10a) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß axial zum Sensor (46, 46a) eine Druckfeder (58, 58a) angeordnet ist.
9. Kraftstoffeinspritzventil (10a) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Sensor (46, 46a) zwischen der Druckfeder (58, 58a) und dem Bauteil (36, 36a) angeordnet ist.
10. Kraftstoffeinspritzventil (10) nach einem der. Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckfeder (58, 58a) zwischen dem Sensor (46, 46a) und dem Bauteil (36, 36a) angeordnet ist, wobei zwischen der Druckfeder (58, 58a) und dem Sensor (46, 46a) vorzugsweise ein Druckbolzen (56) vorgesehen ist.
DE1999139456 1999-08-20 1999-08-20 Kraftstoffeinspritzventil für Brennkraftmaschinen Ceased DE19939456A1 (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE1999139456 DE19939456A1 (de) 1999-08-20 1999-08-20 Kraftstoffeinspritzventil für Brennkraftmaschinen

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE1999139456 DE19939456A1 (de) 1999-08-20 1999-08-20 Kraftstoffeinspritzventil für Brennkraftmaschinen

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE19939456A1 true DE19939456A1 (de) 2000-11-16

Family

ID=7918982

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE1999139456 Ceased DE19939456A1 (de) 1999-08-20 1999-08-20 Kraftstoffeinspritzventil für Brennkraftmaschinen

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE19939456A1 (de)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2001063121A1 (en) * 2000-02-11 2001-08-30 Delphi Technologies, Inc. A method for detecting injection events in a piezoelectric actuated fuel injector
DE10140529A1 (de) * 2001-08-17 2003-03-06 Bosch Gmbh Robert Piezoelektrisches Aktormodul
DE10215991B4 (de) * 2001-04-12 2008-06-19 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha, Toyota Kraftstoffeinspritzvorrichtung
EP2510216A1 (de) * 2009-12-08 2012-10-17 Robert Bosch GmbH Kraftstoffeinspritzvorrichtung mit nadelpositionsbestimmung

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3617329C2 (de) * 1985-05-23 1990-11-08 Diesel Kiki Co., Ltd., Tokio/Tokyo, Jp
DE4011782C2 (de) * 1989-04-11 1991-03-14 Toyota Jidosha K.K., Toyota, Aichi, Jp

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3617329C2 (de) * 1985-05-23 1990-11-08 Diesel Kiki Co., Ltd., Tokio/Tokyo, Jp
DE4011782C2 (de) * 1989-04-11 1991-03-14 Toyota Jidosha K.K., Toyota, Aichi, Jp

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2001063121A1 (en) * 2000-02-11 2001-08-30 Delphi Technologies, Inc. A method for detecting injection events in a piezoelectric actuated fuel injector
US6420817B1 (en) 2000-02-11 2002-07-16 Delphi Technologies, Inc. Method for detecting injection events in a piezoelectric actuated fuel injector
DE10215991B4 (de) * 2001-04-12 2008-06-19 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha, Toyota Kraftstoffeinspritzvorrichtung
DE10140529A1 (de) * 2001-08-17 2003-03-06 Bosch Gmbh Robert Piezoelektrisches Aktormodul
EP2510216A1 (de) * 2009-12-08 2012-10-17 Robert Bosch GmbH Kraftstoffeinspritzvorrichtung mit nadelpositionsbestimmung
US9856842B2 (en) 2009-12-08 2018-01-02 Robert Bosch Gmbh Fuel injection device having a needle position determination

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1030969B1 (de) Brennstoffeinspritzventil-drucksensor-kombination
DE10024662B4 (de) Verfahren zum Betreiben eines Einspritzventils
EP1636484B1 (de) Einspritzdüse für brennkraftmaschinen
EP1825124B1 (de) Verfahren zum steuern eines piezoelektrischen aktors und steuereinheit zum steuern eines piezoelektrischen aktors
EP2694795B1 (de) Kraftstoffinjektor
WO2002101228A1 (de) Ventil zum steuern von fluiden sowie verfahren zur bestimmung von drücken
EP0657644A2 (de) Kraftstoffeinspritzeinrichtung für Brennkraftmaschinen
DE19548526A1 (de) Einspritzventil
DE10221384A1 (de) Kraftstoffeinspritzeinrichtung für eine Brennkraftmaschine
DE10211439A1 (de) Kraftstoffeinspritzeinrichtung für eine Brennkraftmaschine
EP1704316B1 (de) Verfahren und vorrichtung zum steuern eines ventils und verfahren und vorrichtung zum steuern einer pumpe-d se-vorrichtung mi t dem ventil
WO2003027468A1 (de) Kraftstoffeinspritzeinrichtung für eine brennkraftmaschine
EP1117921B1 (de) Einspritzvetil für ein Common-Rail Kraftstoffsystem
DE10037570A1 (de) Brennstoffeinspritzventil und Verfahren zu dessen Einstellung
EP1373714B1 (de) Einspritzventil
DE19939456A1 (de) Kraftstoffeinspritzventil für Brennkraftmaschinen
DE10141678A1 (de) Kraftstoffeinspritzeinrichtung für eine Brennkraftmaschine
EP1190168B1 (de) Aktor
DE10205185A1 (de) Kraftstoffeinspritzeinrichtung für eine Brennkraftmaschine
WO2007104770A1 (de) Verfahren und vorrichtung zum kalibrieren eines piezo-aktuators
WO2002103197A1 (de) Kraftstoffeinspritzeinrichtung für eine brennkraftmaschine
DE10037571A1 (de) Brennstoffeinspritzventil und Verfahren zu dessen Einstellung
EP1310668A2 (de) Kraftstoffeinspritzeinrichtung für eine Brennkraftmaschine
EP1442206B1 (de) Einspritzanlage für eine brennkraftmaschine und zugehöriges betriebsverfahren
DE102015217776A1 (de) Verfahren zur Erkennung einer Schädigung einer Düsennadel eines Kraftstoffinjektors oder des Düsennadelsitzes

Legal Events

Date Code Title Description
OAV Applicant agreed to the publication of the unexamined application as to paragraph 31 lit. 2 z1
OP8 Request for examination as to paragraph 44 patent law
8131 Rejection