KRAFTSTOFFINJEKTOR

Beschreibung

Stand der Technik

[0001] Die Erfindung betrifft einen Kraftstoffinjektor nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

[0002] Ein derartiger Kraftstoffinjektor ist aus der nachveröffentlichten DE (R. 356739) A1 der Anmelderin oder der DE 10 2010 016 424 A1 bekannt. Bei dem bekannten Kraftstoffinjektor wird zur Detektion des Schließzeitpunkts der Düsennadel, bei dem diese auf ihren Sitz im Injektorgehäuse auftrifft und dadurch im Injektorgehäuse ausgebildete Einspritzöffnungen zumindest mittelbar verschließt, eine Messeinrichtung mit einem Sensorelement verwendet, das im Bereich einer Versorgungsbohrung am Injektorgehäuse angeordnet ist. Die Versorgungsbohrung versorgt einen Hochdruckraum, in dem auch die Düsennadel angeordnet ist, mit unter Hochdruck stehendem Kraftstoff. Insbesondere weist das Injektorgehäuse im Bereich der Messeinrichtung einen Verformungsbereich auf, der in Abhängigkeit des Kraftstoffdrucks in der Versorgungsbohrung elastisch deformierbar ausgebildet ist. Bei einer Druckerhöhung in der Versorgungsbohrung wölbt sich der Verformungsbereich nach außen, was mittels des ein Piezoelement aufweisenden Sensorelements detektierbar ist. Das Sensorelement ist bei dem bekannten Kraftstoffinjektor mittels einer Klebeverbindung mit dem Verformungsbereich verbunden und dazu ausgebildet, in dem Kontaktbereich zum Injektorgehäuse auftretende Dehnungen bzw. Zugspannungen zu erfassen, wobei die Größe bzw. Höhe der Dehnungen in Abhängigkeit von dem Druck in der Versorgungsbohrung ist. Charakteristisch beim angesprochenen Verschließen der Einspritzöffnungen durch die Düsennadel ist es, dass dadurch ein relativ starker bzw. schneller Druckanstieg in der Versorgungsbohrung stattfindet, da kein Kraftstoff mehr über die Einspritzöffnungen abgegeben wird, wobei der Druckanstieg mittels des Sensorelements erfasst wird. Da die bei dem bekannten Kraftstoffinjektor verwendete Klebeverbindung zwischen dem Piezoelement und dem Injektorgehäuse, insbesondere über die Lebensdauer des Kraftstoffinjektors betrachtet, äußeren Einflüssen bzw. Medien ausgesetzt ist, die die Festigkeit bzw. Zuverlässigkeit der Klebeverbindung negativ beeinträchtigen können, ist es bei dem bekannten Kraftstoffinjektor vorgesehen, das Sensorelement bzw. Piezoelement in Richtung der Klebeverbindung mit einer axialen Kraft zu beaufschlagen. Dies erfolgt mittels einer Stützeinrichtung, welche im Bereich einer insbesondere sacklochförmigen Ausnehmung oder aber einer Abflachung mit der Wand der Ausnehmung bzw. Abflachung verbunden ist, um dadurch die benötigte Axialkraft auf das Piezoelement bzw. die Klebeverbindung aufbringen zu können. Darüber hinaus ist es allgemein bekannt, dass ein Piezoelement relativ empfindlich gegen in ihm auftretende Zugsspannungen ist, wohingegen Druckspannungen von dem Piezoelement relativ aufgenommen werden können. Die aus der genannten Schrift bekannte Abstützeinrichtung bewirkt somit grundsätzlich zusätzlich eine verbesserte Funktionalität des Piezoelements.

[0003] Bei der Montage der Messeinrichtung ist es erforderlich, die erforderlichen Bauteile im Bereich der Ausnehmung des Injektorgehäuses zu montieren bzw. anzuordnen. Dies erfolgt beispielsweise bei bereits montiertem Kraftstoffinjektor, oder aber unmittelbar nach der Fertigung des Injektorgehäuses. In jedem Fall ist es zur Anordnung der Messeinrichtung erforderlich, die entsprechenden Bauteile mit dem Injektorgehäuse zu verbinden, wobei die Funktionalität der Messeinrichtung erst nach erfolgter Montage überprüft werden kann. Kommt es beispielsweise zu einer Fehlfunktion bzw. arbeitet die Messeinrichtung nicht fehlerfrei, so ist üblicherweise nicht nur die Messeinrichtung, sondern auch das Injektorgehäuse als Ausschuss zu betrachten. Darüber hinaus stellt das Ausbilden einer Klebeverbindung grundsätzlich einen kritischen Herstellungsprozess dar, da insbesondere vermieden werden muss, dass die Klebeverbindung über die Betriebsdauer des Kraftstoffinjektors in Wirkverbindung mit den angesprochenen aggressiven Medien (Flüssigkeiten oder Gasen) gelangt.

Offenbarung der Erfindung

[0004] Ausgehend von dem dargestellten Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen Kraftstoffinjektor nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 derart weiterzubilden, dass ein optimierter Herstellprozess ermöglicht wird. Unter einem optimierten Herstellprozess im Rahmen der Erfindung wird dabei insbesondere die Möglichkeit verstanden, die Messeinrichtung bzw. das Sensorelement in einem noch nicht mit dem Injektorgehäuse verbundenen Zustand überprüfen zu können, um bei einem fehlerhaften Sensorelement bzw. einer fehlerhaften Messeinrichtung eine Montage mit dem Injektorgehäuse vermeiden zu können. Darüber hinaus soll die Messeinrichtung ohne Verwendung einer Klebeverbindung mit dem Injektorgehäuse im Verformungsbereich verbunden werden können und das Sensor- bzw. Piezoelement soll sich durch eine hohe Robustheit, insbesondere beim Auftreten von aus dieses ggf. einwirkende Zugspannungen, auszeichnen.

[0005] Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß bei einem Kraftstoffinjektor mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 dadurch gelöst, dass das Sensorelement unter axialer Vorspannung in einem Sensorgehäuse aufgenommen ist, wobei das Sensorelement zusammen mit dem Sensorgehäuse eine vormontierbare Baugruppe ausbildet, wobei die Baugruppe mit dem Injektorgehäuse verbindbar ist, und wobei das Sensorelement von der Oberfläche des Verformungsbereichs durch das Sensorgehäuse getrennt ist.

[0006] Mit anderen Worten gesagt bedeutet dies, dass das Sensorelement bzw. die Messeinrichtung nach deren Herstellung bzw. Anordnung in dem Sensorgehäuse überprüfbar ist, ohne dass hierzu eine Montage der Messeinrichtung an dem Injektorgehäuse erforderlich ist. Darüber hinaus erfolgt die Ankopplung bzw. Verbindung des Sensorelements mit dem Verformungsbereich am Injektorgehäuse mittelbar über das Sensorgehäuse der Sensoreinrichtung dadurch, dass zwischen der Oberfläche des Verformungsbereichs und dem Sensorelement das Sensorgehäuse angeordnet ist. Das Sensorgehäuse ermöglicht es insbesondere, das Sensorelement innerhalb des Sensorgehäuses unter axialer Vorspannung anzuordnen, wodurch die oben angesprochenen Vorteile hinsichtlich der Robustheit des Sensorelements durch Vermeidung von Zugspannungen erzielt wird, da ggf. auftretende Zugspannungen durch die auf das Piezoelement wirkenden Druckspannungen kompensiert bzw. überkompensiert werden.

[0007] Erfindungsgemäß ist das Sensorgehäuse als geschlossenes Gehäuse ausgebildet. Dadurch wird insbesondere sowohl die mechanische Robustheit des Sensorelements gegenüber äußeren (mechanischen) Einflüssen verbessert, als auch insbesondere der Eintritt von für das Piezoelement schädlichen Medien in das Sensorgehäuse verhindert.

[0008] Vorteilhafte Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Kraftstoffinjektors sind in den Unteransprüchen aufgeführt.

[0009] Um die gewünschte bzw. erforderliche axiale Vorspannung auf das Piezoelement aufzubringen, ist es vorgesehen, dass das Sensorgehäuse zwei Gehäuseelemente mit Gehäusewänden aufweist, zwischen denen das Sensorelement aufgenommen ist, und dass der Abstand zwischen den beiden Gehäusewänden zur Erzeugung der axialen Vorspannung auf das Sensorelement verstellbar ausgebildet ist.

[0010] In bevorzugter konkreter konstruktiver Ausgestaltung zur Erzeugung der axialen Vorspannkraft durch die beiden Gehäuseelemente ist es vorgesehen, dass die beiden Gehäuseelemente in einem Überlappungsbereich relativ zueinander verschiebbar ausgebildet sind.

[0011] Besonders einfach bzw. aus möglichst wenig Einzelteilen lässt sich das Sensorgehäuse ausbilden, wenn die beiden Gehäuseelemente zumindest im Wesentlichen topfförmig ausgebildet sind, wobei der Innenraum zur Aufnahme des Sensorelements durch zwei einander überlappende Seitenwände und zwei parallel zueinander angeordnete Boden- bzw. Deckelbereiche ausgebildet ist, die die Gehäusewände ausbilden. Das Sensorgehäuse benötigt somit lediglich zwei Bauteile, welche im Überlappungsbereich einander überdecken und in ihrem Innenraum das Sensor- bzw. Piezoelement aufnehmen.

[0012] Um die gewünschte bzw. erforderliche axiale Vorspannkraft auf das Piezoelement zu definieren bzw. über die Betriebsdauer des Kraftstoffinjektors aufrecht zu erhalten, ist es vorgesehen, dass die beiden Gehäuseelemente in einem Zustand, bei dem auf das Sensorelement die gewünschte axiale Vorspannung wirkt, miteinander fest verbunden sind, insbesondere durch eine umlaufende Schweißnaht. Eine derartige Schweißnaht lässt sich besonders einfach und genau durch eine Laserstrahlschweißeinrichtung ausbilden, wobei eine umlaufende Schweißnaht insbesondere den Eintritt bzw. das Eindringen von Medien in den Innenraum des Sensorgehäuses zuverlässig verhindert.

[0013] Zur Verbindung des Sensorgehäuses mit dem Injektorgehäuse und somit insbesondere die Möglichkeit der Übertragung von Spannungen von dem Verformungsbereich über das Sensorgehäuse auf das Sensorelement wird vorzugsweise dadurch bewirkt, dass eines der Gehäuseelemente auf der dem Injektorgehäuse zugewandten Seite einen flanschartigen Verbindungsbereich zur Anlage an das Injektorgehäuse aufweist.

[0014] Insbesondere ist es vorgesehen, dass die Gehäuseelemente aus Metall bestehen und dass die Verbindung zum Injektorgehäuse mittels einer Schweißverbindung erfolgt. Auch für diesen Fall ist die angesprochene Schweißverbindung zwischen dem Sensorgehäuse und dem Injektorgehäuse vorzugsweise mittels einer Laserstrahleinrichtung ausgebildet.

[0015] Um beispielsweise ohne zusätzliche Klebstoffschichten innerhalb des Sensorgehäuses eine elektrische Isolierung zwischen dem zumindest bereichsweise aus Metall bestehenden Sensorgehäuse und den diesbezüglich relevanten Elementen des Piezoelements bzw. Sensorelements zu vermeiden, ist es vorgesehen, dass das Sensorelement nahe des Sensorgehäuses über elektrisch nicht leitende Isolationsschichten unmittelbar in Anlagekontakt mit dem Sensorgehäuse angeordnet ist.

[0016] Der Kraftstoffinjektor ist während des Betriebs großen Temperaturschwankungen ausgesetzt, welche bei beispielsweise von -30°C beim Kaltstart bis zu mehr als 100°C reichen. Diese Temperaturen übertragen sich auch auf das Sensorgehäuse bzw. das Sensorelement, so dass es aufgrund unterschiedlicher Materialien für das Sensorgehäuse und das Sensorelement zu unterschiedlichen (geometrischen) Ausdehnungen in dem angesprochenen Temperaturbereich kommen kann, welche dazu führen, dass sich die gewünschte axiale Vorspannkraft auf das Sensorelement ändert. Um diesen Effekt zumindest teilweise auszugleichen, ist es in einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass die auf das Sensorelement ausgeübte axiale Vorspannkraft durch eine Materialwahl für das Sensorgehäuse und/oder eine Dimensionierung der Bauteile zumindest im Wesentlichen temperaturunabhängig ist.

[0017] Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele sowie anhand der Zeichnung.

[0018] Diese zeigt in:

Fig. 1

eine stark vereinfachte, teilweise geschnittene Seitenansicht eines erfindungsgemäßen Kraftstoffinjektors mit einer Messeinrichtung zur zumindest mittelbaren Fassung des Kraftstoffdrucks im Kraftstoffinjektor und

Fig. 2 und Fig. 3

unterschiedliche Ausführungsbeispiele eines Gehäuses zur Aufnahme eines als Piezoelements ausgebildeten Sensorelements, das mit dem Injektorgehäuse verbunden ist, jeweils im Längsschnitt.

[0019] Gleiche Elemente und Elemente mit gleicher Funktion sind in den Figuren mit den gleichen Bezugsziffern versehen.

[0020] Der in der Fig. 1 stark vereinfacht dargestellte Kraftstoffinjektor 10 ist als sogenannter Common-Rail-Injektor ausgebildet, und dient dem Einspritzen von Kraftstoff in den nicht gezeigten Brennraum einer Brennkraftmaschine, insbesondere einer selbstzündenden Brennkraftmaschine.

[0021] Der Kraftstoffinjektor 10 weist ein im Wesentlichen aus Metall bestehendes, ggf. mehrteilig ausgebildetes Injektorgehäuse 11 auf, in dem auf der dem Brennraum der Brennkraftmaschine zugewandten Seite wenigstens eine, vorzugsweise mehrere Einspritzöffnungen 12 zum Einspritzen des Kraftstoffs angeordnet sind. Innerhalb des Injektorgehäuses 11 bildet dieses einen Hochruckraum 15 aus, in dem eine als Einspritzglied dienende Düsennadel 16 in Richtung des Doppelpfeils 17 hubbeweglich angeordnet ist. In der dargestellten, abgesenkten Stellung der Düsennadel 16 bildet diese zusammen mit der Innenwand des Hochdruckraums 15 bzw. des Injektorgehäuses 11 einen Dichtsitz aus, so dass die Einspritzöffnungen 12 zumindest mittelbar verschlossen sind, derart, dass das Einspritzen von Kraftstoff aus dem Hochdruckraum 15 in den Brennraum der Brennkraftmaschine vermieden wird. In der anderen, nicht dargestellten, von dem Dichtsitz abgehobenen Position der Düsennadel 16 gibt diese die Einspritzöffnungen 12 zum Einspritzen des Kraftstoffs in den Brennraum der Brennkraftmaschine frei. Die Bewegung der Düsennadel 16, insbesondere zum Freigeben der Einspritzöffnungen 12, erfolgt auf eine an sich bekannte Art und Weise mittels eines nicht dargestellten Aktuators, der über eine Spannungsversorgungsleitung 18 von einer Steuereinrichtung der Brennkraftmaschine ansteuerbar ist. Bei dem Aktuator kann es sich insbesondere um einen Magnetaktuator oder aber um einen Piezoaktuator handeln.

[0022] Die Versorgung des Hochdruckraums 15 mit unter Hochdruck (Systemdruck) stehendem Kraftstoff erfolgt über eine innerhalb des Injektorgehäuses 11 angeordnete bzw. in Bauteilen des Kraftstoffinjektors 10 ausgebildete Versorgungsbohrung 19, die insbesondere exzentrisch zur Längsachse 21 des Injektorgehäuses 11 in einem Randbereich des Kraftstoffinjektors 10, zumindest im Wesentlichen parallel zur Längsachse 21, verläuft. Die Versorgungsbohrung 19 ist darüber hinaus über einen nicht dargestellten Kraftstoffanschlussstutzen mit einer Kraftstoffleitung 22 verbunden, welche wiederum mit einem Kraftstoffspeicher 25 (Rail) gekoppelt ist.

[0023] In einem von den Einspritzöffnungen 12 bzw. dem Brennraum axial relativ weit beabstandeten Bereich des Injektorgehäuses 11 ist in dessen Außenwand 23 beispielhaft eine sacklochförmige Vertiefung 24 ausgebildet (Fig. 3), so dass die Wanddicke des Injektorgehäuses 11 im Bereich der Vertiefung 24 reduziert ist. Ergänzend wird erwähnt, dass anstelle einer sacklochförmigen Vertiefung 24 das Injektorgehäuse 11 auch eine Abflachung aufweisen kann, in deren Bereich die Wanddicke des Injektorgehäuses 11 reduziert ist.

[0024] Der eben ausgebildete Grund 26 der Vertiefung 24 bildet einen Teil eines Verformungsbereichs 27 aus. Dadurch wirkt der in der Versorgungsbohrung 19 augenblicklich herrschende Kraftstoffdruck auch in dem Injektorgehäuse 11 auf der der Vertiefung 24 abgewandten Seite. Dadurch, dass die Wanddicke des Injektorgehäuses 11 im Bereich der Vertiefung 24 reduziert ist, wirkt der Wandabschnitt 29 des Injektorgehäuses 11 auf der der Vertiefung 24 zugewandten Seite als Verformungsbereich 27 in Art einer elastisch verformbaren Membran, wobei die Verformung, welche sich als Wölbung ausbildet, umso größer ist, je höher der augenblickliche Kraftstoffdruck in der Versorgungsbohrung 19 ist.

[0025] Zur Detektion des zeitlichen Verlaufs des Kraftstoffdrucks in der Versorgungsbohrung 19 und damit auch in dem Hochdruckraum 15, welcher als Indiz für die augenblickliche Stellung der Düsennadel 16 zur Ansteuerung der Düsennadel 16 verwendet wird, weist der Kraftstoffinjektor 10 eine Messeinrichtung 30 auf. Die Messeinrichtung 30 umfasst ein als Piezoelement 31 ausgebildetes Sensorelement 32.

[0026] Das block- bzw. scheibenförmig ausgebildete Piezoelement 31 ist auf seinen gegenüberliegenden Stirnseiten von jeweils einer elektrisch nichtleitenden Isolationsschicht 33, 34 überdeckt. Die im Einzelnen nicht dargestellten Elektroden des Piezoelements 31 sind über Anschlussdrähte 35, 36 beispielsweise mit einer nicht dargestellten Auswerteeinrichtung verbunden, derart, dass bei einer Deformation des Verformungsbereichs 27 von dem Piezoelement 31 elektrische Spannungen erzeugt werden, die über die Anschlussdrähte 35, 36 erfassbar sind.

[0027] Die Messeinrichtung 30 ist innerhalb eines mehrteilig ausgebildeten Sensorgehäuses 40 aufgenommen, wobei die Messeinrichtung 30 zusammen mit dem Sensorgehäuse 40 eine vormontierbare, separat vom Kraftstoffinjektor 10 überprüfbare Baueinheit 44 ausbildet. Das Sensorgehäuse 40 weist ein deckel- bzw. topfförmiges Gehäuseoberteil 41 mit einer oberen Gehäusewand 42 und einer von der Gehäusewand 42 in Richtung zum Injektorgehäuse hinragenden, umlaufenden Seitenwand 43 auf. Das Gehäuseoberteil 41 ist mit einem Gehäuseunterteil 45 verbunden, das aus einem Gehäuseboden 46 und einer in Richtung zum Gehäuseoberteil 41 abstehenden, umlaufenden Seitenwand 47 besteht. Wesentlich ist, dass die konzentrisch zu einer Längsachse 48 angeordneten Seitenwände 43, 47 des Gehäuseoberteils 41 und des Gehäuseunterteils 45 derart zueinander angeordnet sind bzw. mit derartigen Durchmessern ausgestattet sind, dass die Seitenwand 43 zumindest nahezu formschlüssig in die von der Seitenwand 47 des Gehäuseunterteils 47 ausgebildete Öffnung hineinragt. Ferner sind die beiden Seitenwände 43, 47 derart ausgebildet, dass diese in Richtung des Doppelpfeils 49 relativ zueinander verschiebbar angeordnet sind. Dadurch wird, abhängig von der Stellung der Seitenwände 43, 47, zwischen den Seitenwänden 43, 47 ein Überlappungsbereich 50 ausgebildet, der der Verbindung zwischen dem Gehäuseoberteil 41 und dem Gehäuseunterteil 45 dient. Dies erfolgt mittels einer vorzugsweise radial umlaufenden Schweißnaht 51, welche vorzugsweise durch eine nicht dargestellte Laserstrahleinrichtung ausgebildet wird.

[0028] Wesentlich ist, dass das Piezoelement 31 über die Isolationsschichten 33, 34 unmittelbar an dem Gehäuseboden 46 bzw. der Gehäusewand 42 des Gehäuseoberteils 41 anliegt, derart, dass auf das Piezoelement 31 eine Druckkraft und somit eine Druckspannung erzeugt wird. Dies erfolgt dadurch, dass nach Anlage des Gehäuseoberteils 41 an der einen Isolationsschicht 33 das Gehäuseoberteil 41, welches eine gewisse Flexibilität aufweist, insbesondere im Bereich der Seitenwand 43 mit einer Axialkraft beaufschlagt wird, derart, dass sich die Seitenwand 43 in Richtung der Seitenwand 47 bewegt. Nach Ausbilden der Schweißnaht 51 erfolgt über die (elastische) Deformation der Gehäusewand 42 und/oder ggf. einer elastischen Deformation des Gehäusebodens 46 die gewünschte axiale Vorspannkraft auf das Piezoelement 31.

[0029] Das Sensorgehäuse 40 ist mit dem Gehäuseboden 46 unmittelbar mit dem Verformungsbereich 27 verbunden. Dies erfolgt dadurch, dass der Gehäuseboden 46 am Grund 26 der Vertiefung 24 aufliegt, wobei der Gehäuseboden 46 beispielsweise radial außerhalb seiner Seitenwand 47 einen umlaufenden Flanschbereich 52 aufweist, welcher durch eine weitere Schweißnaht 53, welche bevorzugt ebenfalls mittels einer Laserstrahleinrichtung erzeugt wird, mit dem Injektorgehäuse 11 verbunden ist.

[0030] Bei einer Deformation des Verformungsbereichs 27 bei einer Druckerhöhung in der Versorgungsbohrung 19 wird die Deformation des Verformungsbereichs 27 über den Gehäuseboden 46 und die Isolationsschicht 34 auf das Piezoelement 31 übertragen, wodurch dieses ein Spannungssignal erzeugt.

[0031] Das in der Fig. 3 dargestellte Sensorgehäuse 40a unterscheidet sich von dem Sensorgehäuse 40 dadurch, dass die Seitenwand 43a des Gehäuseoberteils 41a die Seitenwand 47a des Gehäuseunterteils 45a radial umfasst. Die Verbindung zwischen den beiden Seitenwänden 43a, 47a erfolgt ebenfalls mittels einer vorzugsweise radial vollständig umlaufenden Schweißnaht 51.

[0032] Der soweit beschriebene Kraftstoffinjektor 10 kann in vielfältiger Art und Weise abgewandelt bzw. modifiziert werden, ohne vom durch die Ansprüche definierten Erfindungsgedanken abzuweichen.

Ansprüche

1. Kraftstoffinjektor (10), insbesondere Common-Rail-Injektor, mit einem Injektorgehäuse (11), in dem ein Hochdruckraum (15) ausgebildet ist, der über eine im Injektorgehäuse (11) angeordnete Versorgungsbohrung (19) mit unter Druck stehendem Kraftstoff versorgbar ist, mit wenigstens einer zumindest mittelbar mit dem Hochdruckraum (15) verbundenen, im Injektorgehäuse (11) ausgebildeten Einspritzöffnung (12) zum Einspritzen von Kraftstoff in den Brennraum einer Brennkraftmaschine, mit einem die wenigstens eine Einspritzöffnung (12) freigebenden oder verschließenden Einspritzglied (16), und mit einer Messeinrichtung (30) zur zumindest mittelbaren Erfassung des Drucks im Hochdruckraum (15) oder der Versorgungsbohrung (19), wobei die Messeinrichtung (30) dazu ausgebildet ist, eine elastische Verformung eines zumindest mittelbar mit der Versorgungsbohrung (19) oder dem Hochdruckraum (15) in Wirkverbindung angeordneten Verformungsbereichs (27) zu erfassen, und wobei die Messeinrichtung (30) ein Sensorelement (32) aufweist, das mit der Oberfläche (26) des Verformungsbereichs (27) in Wirkverbindung angeordnet ist,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Sensorelement (32) unter axialer Vorspannung in einem Sensorgehäuse (40; 40a) aufgenommen ist, wobei das Sensorelement (32) zusammen mit dem Sensorgehäuse (40; 40a) eine vormontierbare Baugruppe (44) ausbildet, und dass die Baugruppe (44) mit dem Injektorgehäuse (11) verbunden ist, wobei das Sensorelement (32) von der Oberfläche (26) des Verformungsbereichs (27) durch das Sensorgehäuse (40; 40a) getrennt ist und das Sensorgehäuse (40; 40a) als geschlossenes Gehäuse ausgebildet ist.

2. Kraftstoffinjektor nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Sensorgehäuse (40; 40a) mit einem Gehäuseboden (46) unmittelbar auf der Oberfläche (26) des Verformungsbereichs (27) aufliegt.

3. Kraftstoffinjektor nach einem der Ansprüche 1 bis 2,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Sensorgehäuse (40; 40a) zwei Gehäuseelemente (41; 41a, 45; 45a) mit einem Gehäuseboden (46) und einer Gehäusewand (42) aufweist, zwischen denen das Sensorelement (32) aufgenommen ist, und dass der Abstand zwischen dem Gehäuseboden (46) und der Gehäusewand (42) zur Erzeugung der axialen Vorspannung auf das Sensorelement (32) verstellbar ausgebildet ist.

4. Kraftstoffinjektor nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet,
dass die beiden Gehäuseelemente (41; 41a, 45; 45a) in einem Überlappungsbereich (50) relativ zueinander verstellbar ausgebildet sind.

5. Kraftstoffinjektor nach Anspruch 3 oder 4,
dadurch gekennzeichnet,
dass die beiden Gehäuseelemente (41; 41a, 45; 45a) zumindest im Wesentlichen topfförmig ausgebildet sind, und dass der Innenraum zur Aufnahme des Sensorelements (32) durch zwei einander überlappende Seitenwände (43; 43a, 47; 47a) sowie den Gehäuseboden (46) und die Gehäusewand (42) gebildet ist.

6. Kraftstoffinjektor nach einem der Ansprüche 3 bis 5,
dadurch gekennzeichnet,
dass die beiden Gehäuseelemente (41; 41a, 45; 45a) in einem Zustand, bei dem auf das Sensorelement (32) die gewünschte axiale Vorspannung wirkt, miteinander fest verbunden sind, insbesondere durch eine umlaufende Schweißnaht (51).

7. Kraftstoffinjektor nach einem der Ansprüche 3 bis 6,
dadurch gekennzeichnet,
dass eines der Gehäuseelemente (45; 45a) auf der dem Injektorgehäuse (11) zugewandten Seite einen flachschartigen Verbindungsbereich (52) zur Anlage an das Injektorgehäuse (11) aufweist.

8. Kraftstoffinjektor nach einem der Ansprüche 3 bis 7,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Gehäuseelemente (41; 41a, 45; 45a) aus Metall bestehen und dass die Verbindung zum Injektorgehäuse (11) mittels einer Schweißverbindung (53) erfolgt.

9. Kraftstoffinjektor nach einem der Ansprüche 1 bis 8,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Sensorelement (32) innerhalb des Sensorgehäuses (40; 40a) über elektrisch nichtleitende Isolationsschichten (33, 34) unmittelbar in Anlagekontakt mit dem Sensorgehäuse (40; 40a) angeordnet ist.

10. Kraftstoffinjektor nach einem der Ansprüche 1 bis 9,
dadurch gekennzeichnet,
dass die auf das Sensorelement (32) ausgeübte axiale Vorspannung durch eine Materialwahl für das Sensorgehäuse (40; 40a) und/oder eine Dimensionierung der Bauteile zumindest im Wesentlichen temperaturunabhängig ist.

Claims

1. Fuel injector (10), in particular common-rail injector, having an injector housing (11), in which there is formed a high-pressure chamber (15) which can be supplied with pressurized fuel via a supply bore (19) arranged in the injector housing (11), having at least one injection opening (12), which is connected at least indirectly to the high-pressure chamber (15) and which is formed in the injector housing (11) and which serves for the injection of fuel into the combustion chamber of an internal combustion engine, having an injection member (16), which opens up or closes off the at least one injection opening (12), and having a measuring device (30) for the at least indirect detection of the pressure in the high-pressure chamber (15) or in the supply bore (19), wherein the measuring device (30) is designed to detect an elastic deformation of a deformation region (27) which is arranged so as to be at least indirectly operatively connected to the supply bore (19) or to the high-pressure chamber (15), and wherein the measuring device (30) has a sensor element (32) which is arranged so as to be operatively connected to the surface (26) of the deformation region (27),
characterized
in that the sensor element (32) is accommodated under axial preload in a sensor housing (40; 40a), wherein the sensor element (32) forms a pre-assemblable assembly (44) together with the sensor housing (40; 40a), and in that the assembly (44) is connected to the injector housing (11), wherein the sensor element (32) is separated from the surface (26) of the deformation region (27) by the sensor housing (40; 40a), and the sensor housing (40; 40a) is formed as a closed housing.

2. Fuel injector according to Claim 1,
characterized
in that the sensor housing (40; 40a) lies with a housing base (46) directly on the surface (26) of the deformation region (27).

3. Fuel injector according to either of Claims 1 and 2,
characterized
in that the sensor housing (40; 40a) has two housing elements (41; 41a, 45; 45a) with a housing base (46) and with a housing wall (42), between which the sensor element (32) is accommodated, and in that the spacing between the housing base (46) and the housing wall (42) is designed to be adjustable in order to generate the axial preload on the sensor element (32).

4. Fuel injector according to Claim 3,
characterized
in that the two housing elements (41; 41a, 45; 45a) are formed so as to be adjustable relative to one another in an overlap region (50).

5. Fuel injector according to Claim 3 or 4,
characterized
in that the two housing elements (41; 41a, 45; 45a) are at least substantially of pot-shaped form, and in that the interior space for accommodating the sensor element (32) is formed by two overlapping side walls (43; 43a, 47; 47a) and by the housing base (46) and the housing wall (42).

6. Fuel injector according to any of Claims 3 to 5,
characterized
in that the two housing elements (41; 41a, 45; 45a) are fixedly connected to one another, in particular by means of an encircling weld seam (51), in a state in which the desired axial preload acts on the sensor element (32).

7. Fuel injector according to any of Claims 3 to 6,
characterized
in that one of the housing elements (45; 45a) has, on the side facing toward the injector housing (11), a flange-like connecting region (52) for abutment against the injector housing (11).

8. Fuel injector according to any of Claims 3 to 7,
characterized
in that the housing elements (41; 41a, 45; 45a) are composed of metal, and in that the connection to the injector housing (11) is performed by means of a welded connection (53).

9. Fuel injector according to any of Claims 1 to 8,
characterized
in that the sensor element (32) is arranged within the sensor housing (40; 40a) so as to be in direct abutting contact with the sensor housing (40; 40a) via electrically non-conductive insulation layers (33, 34).

10. Fuel injector according to any of Claims 1 to 9,
characterized
in that, through selection of material for the sensor housing (40; 40a) and/or dimensioning of the components, the axial preload exerted on the sensor element (32) is at least substantially independent of temperature.

Revendications

1. Injecteur de carburant (10), en particulier injecteur à rampe commune, avec un boîtier d'injecteur (11), dans lequel est formée une chambre à haute pression (15), qui peut être alimentée en carburant se trouvant sous pression par un alésage d'alimentation (19) disposé dans le boîtier d'injecteur (11), avec au moins un orifice d'injection (12) formé dans le boîtier d'injecteur (11) et relié au moins indirectement à la chambre à haute pression (15) pour l'injection de carburant dans la chambre de combustion d'un moteur à combustion interne, avec un organe d'injection (16) libérant ou fermant ledit au moins un orifice d'injection (12), et avec un dispositif de mesure (30) pour la détection au moins indirecte de la pression dans la chambre à haute pression (15) ou dans l'alésage d'alimentation (19), dans lequel le dispositif de mesure (30) est conçu pour détecter une déformation élastique d'une zone de déformation (27) disposée en liaison active au moins indirectement avec l'alésage d'alimentation (19) ou la chambre à haute pression (15), et dans lequel le dispositif de mesure (30) présente un élément de capteur (32), qui est disposé en liaison active avec la surface (26) de la zone de déformation (27),
caractérisé en ce que l'élément de capteur (32) est logé sous une précontrainte axiale dans un boîtier de capteur (40; 40a), dans lequel l'élément de capteur (32) forme avec le boîtier de capteur (40; 40a) un module pouvant être préassemblé (44), et en ce que le module (44) est assemblé au boîtier d'injecteur (11), dans lequel l'élément de capteur (32) est séparé de la surface (26) de la zone de déformation (27) par le boîtier de capteur (40; 40a), et le boîtier de capteur (40; 40a) est réalisé sous forme de boîtier fermé.

2. Injecteur de carburant selon la revendication 1, caractérisé en ce que le boîtier de capteur (40; 40a) repose par un fond de boîtier (46) directement sur la surface (26) de la zone de déformation (27).

3. Injecteur de carburant selon une des revendications 1 à 2, caractérisé en ce que le boîtier de capteur (40; 40a) présente deux éléments de boîtier (41; 41a, 45; 45a) avec un fond de boîtier (46) et une paroi de boîtier (42), entre lesquels l'élément de capteur (32) est agencé, et en ce que la distance entre le fond de boîtier (46) et la paroi de boîtier (42) est réglable pour la production de la précontrainte axiale sur l'élément de capteur (32).

4. Injecteur de carburant selon la revendication 3, caractérisé en ce que les deux éléments de boîtier (41; 41a, 45; 45a) sont déplaçables l'un par rapport à l'autre dans une région de chevauchement (50).

5. Injecteur de carburant selon la revendication 3 ou 4, caractérisé en ce que les deux éléments de boîtier (41; 41a, 45; 45a) sont réalisés au moins essentiellement en forme de godet, et en ce que l'espace intérieur destiné à recevoir l'élément de capteur (32) est formé par deux parois latérales (43; 43a, 47; 47a) qui se chevauchent mutuellement ainsi que par le fond de boîtier (46) et la paroi de boîtier (42).

6. Injecteur de carburant selon l'une quelconque des revendications 3 à 5, caractérisé en ce que les deux éléments de boîtier (41; 41a, 45; 45a) sont, dans un état dans lequel la précontrainte axiale désirée agit sur l'élément de capteur (32), assemblés fixement l'un à l'autre, en particulier par un cordon de soudure périphérique (51).

7. Injecteur de carburant selon l'une quelconque des revendications 3 à 6, caractérisé en ce qu'un des éléments de boîtier (45; 45a) présente sur le côté tourné vers le boîtier d'injecteur (11) une zone d'assemblage (52) en forme de bride pour l'application sur le boîtier d'injecteur (11).

8. Injecteur de carburant selon l'une quelconque des revendications 3 à 7, caractérisé en ce que les éléments de boîtier (41; 41a, 45; 45a) sont constitués de métal et en ce que la liaison au boîtier d'injecteur (11) est effectuée au moyen d'un assemblage soudé (53).

9. Injecteur de carburant selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que l'élément de capteur (32) est disposé à l'intérieur du boîtier de capteur (40; 40a) directement en contact avec le boîtier de capteur (40; 40a) par l'intermédiaire de couches d'isolation électriquement non conductrices (33, 34).

10. Injecteur de carburant selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que la précontrainte axiale exercée sur l'élément de capteur (32) est au moins essentiellement dépendante de la température par un choix des matériaux pour le boîtier de capteur (40; 40a) et/ou par un dimensionnement des composants.

Zeichnung