Kraftstoffeinspritzdüse mit Nadelstellungsfühler

Abstract

 Die Kraftstoffeinspritzdüse mit Nadelstellungsfühler hat einen Hall-Sensor (32) und einen zusammen mit der Ventilnadel (17) bewegten Permanentmagneten (31). Der Permanentmagnet (31) ist am Ende einer Verlängerung (26) eines mit der Ventilnadel (17) bewegten Druckbolzens (19) befestigt und wird in einer am Ende (22) der Federkammer (21) angeordneten Führungsbuchse (24) gleitend geführt, die aus einem nicht magnetisierbaren Material besteht. Der Hall-Sensor (32) liegt an der Führungsbuchse (24) an und ist an einem Leiterkabel (35) befestigt, dessen Endabschnitt (39) mit einem umgebenden Stopfen (37) dicht und unverrückbar in einer Schrägbohrung (36) angeordnet ist.

Beschreibung

Stand der Technik

[0001] Die Erfindung geht aus von einer Kraftstoffeinspritzdüse mit Nadelstellungsfühler für Brennkraftmaschinen nach der Gattung des Anspruchs 1. Bei einer beispielsweise aus der EP-A-0 059 733 bekannten Einspritzdüse dieser Art ist zum Erkennen des Spritzbeginns und der Spritzdauer ein die Hubbewegung der Ventilnadel erfassender Hall-Sensor eingebaut, der vom Magnetfeld eines sich mit der Ventilnadel bewegten Magneten beeinflußt wird. Der Hall-Sensor ist am Ende einer Bundhülse angeordnet, die in den von der Schraubendruckfeder umgebenen Hohlraum gegen die Verlängerung mit dem Magneten ragt, und in der sowie in dem Durchgang des Gehäuses das Verbindungskabel verläuft. Alternativ dazu ist der Hall-Sensor im Endabschnitt des als Sackloch ausgebildeten Durchgangs im Gehäuse angeordnet und durch eine dünne Wand zwischen dem Sackloch und der die Schraubendruckfeder aufnehmenden Kammer vom Magneten getrennt.

Vorteile der Erfindung

[0002] Die erfindungsgemäße Kraftstoff-Einspritzdüse mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 hat den Vorteil, daß der den Hall-Sensor beeinflussende Magnet in Bezug zur Anordnung des Hall-Sensors axial präzise geführt wird, so daß eine einwandfreie Messung der Bewegung der Ventilnadel gewährleistet ist.

[0003] Weitere Vorteile ergeben sich aus der Ausgestaltung der Kraftstoffeinspritzdüse nach den Ansprüchen 2 bis 5. Eine besonders einfach durchzuführende Montage des Hall-Sensors ergibt sich nach dem Merkmal des Anspruchs 3. Die Ausgestaltung nach Anspruch 4 sichert eine Abdichtung gegen Spritzwasser.

Zeichnung

[0004] Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigen Figur 1 eine Kraftstoffeinspritzdüse mit einem Nadelstellungsfühler im Längsschnitt und Figur 2 einen Ausschnitt der Kraftstoffeinspritzdüse mit dem Bereich des Nadelstellungsfühlers in vergrößertem Maßstab im Längsschnitt.

Beschreibung des Ausführungsbeispiels

[0005] Die Kraftstoffeinspritzdüse hat einen Düsenkörper 11, der mittels einer Überwurfmutter 12 über eine Zwischenscheibe 13 an einem Düsenhalter 15 festgespannt ist. Im Düsenkörper 11 ist eine die Spritzlöcher 16 auf- und zusteuernde Ventilnadel 17 verschiebbar gelagert, die in Öffnungsrichtung vom Kraftstoffdruck und in Schließrichtung von einer Schraubendruckfeder 18 über einen Druckbolzen 19 beaufschlagt wird. Die Schraubendruckfeder 18 ist in einer als Sackbohrung ausgebildeten Federkammer 21 im Düsenhalter 15 angeordnet, an deren dem Düsenkörper 11 entgegengesetzten Ende 22 sie sich über eine Distanzscheibe 23 und ein als Führungsbuchse 24 ausgebildetes Zwischenglied abstützt. Eine Verlängerung 26 des Druckbolzens 19 durchsetzt den Hohlraum der Schraubendruckfeder 18 und ist mit ihrem Endabschnitt in einer Axialbohrung 25 der Führungsbuchse 24 gleitend verschiebbar gelagert. Ein Zulaufkanal 27 für Kraftstoff verläuft durch den Düsenhalter in den Düsenkörper 11. Ferner schließt eine Leckölbohrung 28 über eine Erweiterung 29 an das Ende 22 der Federkammer 21 an.

[0006] Zum Erfassen der Stellung beziehungsweise der Hubbewegung der Ventilnadel 17 und zum Erzeugen eines entsprechenden elektrischen Signals sind am Ende der Verlängerung 26 des Druckbolzens 19 ein Permanentmagnet 31 befestigt und in der Erweiterung 29 des Düsenhalters 15 ein Hall-Sensor 32 fest angeordnet. Eine Kappe 33 hält den Permanentmagnet 31 unverrückbar auf dem Ende der Verlängerung 26 des Druckbolzens 19 fest und führt den Endabschnitt der Verlängerung 26 und die Kappe 33 mit dem Permanentmagneten 31 axial beim Hub der Ventilnadel 17 in den Axialbohrung 25 der Führungsbuchse 24. Die Führungsbuchse 24 besteht aus einem nicht magnetischen und nicht magnetisierbaren, vorzugsweise austenitischen Werkstoff und konzentriert das beim Hub des Permanentmagneten 31 sich ändernde Magnetfeld. Der Hall-Sensor 32 liegt mit seiner Sensorseite auf der am Ende 22 der Federkammer 21 anliegenden Stirnseite 34 des Zwischenglieds 24 unverrückbar auf. Er ist mit dem einen Ende eines Leiterdrähte enthaltenden Kabels 35 verbunden, dessen anderes Ende einen nicht dargestellten Anschlußstecker trägt. Der Endabschnitt des Kabels 35 mit dem Hall-Sensor 32 durchsetzt eine vom Umfang des Düsenhalters 15 ausgehende, schräg in das Ende 22 der Federkammer 21 führende Bohrung 36 und ist von einem hülsenförmigen Stopfen 37 umgeben, der auch den Hall-Sensor 32 teilweise umgibt. Der Stopfen 37 sitzt stramm in der Bohrung 36 und ist mit einem, an einem Absatz 38 angreifenden Klemmstück 41 unverrückbar im Düsenhalter 15 befestigt. Der aus der Bohrung 36 ragende, vom Klemmstück 41 beaufschlagte Endbereich 39 des Stopfens 37 liegt in einer Längsnut 42 des Düsenhalters 15. Ein O-Ring 43 in einer Ringnut 44 des Stopfens 37 dichtet gegen Spritzwasser ab. Bei einer Alternativausführung der Einspritzdüse ohne Leckölabführung kann dieser O-Ring 43 entfallen; statt dessen und der Leckölbohrung 28 ist in einer Ringnut 45 im Umfang der Führungsbuchse 24 ein O-Ring 46 angeordnet, und die Axialbohrung 25 als Sackloch ausgebildet.

[0007] Beim Abheben der Ventilnadel 17 vom Ventilsitz im Düsenkörper 11 und bei deren anschließender Hubbewegung, bei der der Druckbolzen 19 mit dem Permanentmagneten 31 gleichermaßen in der Axialbohrung 25 der Führungsbuchse 24 mitbewegt wird, beeinflußt dessen wechselndes Magnetfeld über die Führungsbuchse 24 den ortsfest daran anliegenden Hall-Sensor 32. Dieser erzeugt dabei ein dem Hub entsprechendes elektrisches Signal, das über die Leiter des Kabels 35 an ein Steuergerät zur Verarbeitung und Steuerung der Einspritzung übermittelt wird.

Ansprüche

1. Kraftstoffeinspritzdüse mit Nadelstellungsfühler für Brennkraftmaschinen, mit einem zwischen einer Schließ- und einer Offenstellung in einem Düsenkörper verschiebbaren Ventilglied, mit einer das Ventilglied in Schließrichtung belastenden Schraubendruckfeder, mit einem den Düsenkörper tragenden Gehäuse, in dem zur Aufnahme der Schraubendruckfeder eine Kammer angeordnet ist, an deren dem Düsenkörper gegenüberliegenden Ende sich die Schraubendruckfeder über ein Zwischenglied abstützt, mit einem Magneten an einer mit der Ventilnadel bewegten Verlängerung in der Kammer, und mit einem dem bewegbaren Magneten ortsfest zugeordneten Hall-Sensor, der an einem Leiterkabel befestigt ist, welches einen sich im Gehäuse von der Außenseite her zum besagten Ende der Kammer erstreckenden Durchgang durchsetzt, dadurch gekennzeichnet, daß das die Schraubendruckfeder (18) stützende Zwischenglied als Führungsbuchse (24) ausgebildet ist, in deren Bohrung (25) die Verlängerung (26) mit dem darauf befestigten Magneten (31) verschiebbar geführt ist und in dem der Magnet (31) beim Hub der Ventilnadel (17) sich bewegt, und daß der Hall-Sensor (32) in dem an die Kammer (21) angrenzenden Endabschnitt des Durchgangs (36) angeordnet ist und mit seiner Sensorseite an der am besagten Ende (22) der Kammer (21) anliegenden Stirnseite (34) der Führungsbuchse (24) anliegt.

2. Kraftstoffeinspritzdüse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchgang in Form einer Bohrung (36) von der Umfangsfläche des Gehäuses (15) zum Ende (22) der Kammer (21) schräg verläuft und daß der Eingang der Bohrung (36) durch eine nutartige Aussparung (42) erweitert ist.

3. Kraftstoffeinspritzdüse nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der an den Hall-Sensor (32) anschließende Abschnitt (39) des Kabels (35) von einem stramm in der Bohrung (36) sitzenden Stopfen (37) umgeben ist.

4. Kraftstoffeinspritzdüse nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Stopfen (37) von einer Klemmeinrichtung (41) in der Aussparung (42) gesichert ist.

5. Kraftstoffeinspritzdüse nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die den Magneten (31) tragende Verlängerung (26) die gesamte Länge des von der Schraubendruckfeder (18) umgebenden Hohlraums durchsetzt.

6. Kraftstoffeinspritzdüse nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungsbuchse (24) für den Magneten (31) aus einem nicht magnetisierbaren Material besteht.

Zeichnung