DE3333287A1

DE3333287A1 - FUEL INJECTION NOZZLE FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES

Info

Publication number: DE3333287A1
Application number: DE19833333287
Authority: DE
Inventors: Klaus Dipl.-Ing. Dr. 7016 Gerlingen Dobler
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1983-09-15
Filing date: 1983-09-15
Publication date: 1985-04-18
Also published as: JPS6065273A; EP0135873A3; EP0135873A2

Description

1 U . T - 1983 Ki/Le1 U. T - 1983 Ki / Le

ROBERT BOSCH GMBH, TOOO STUTTGART 1ROBERT BOSCH GMBH, TOOO STUTTGART 1

Kraftstoff-Einspritzdüse für Brennkraftmaschinen Stand der TechnikState of the art fuel injection nozzles for internal combustion engines

Die Erfindung geht aus von einer Kraftstoff-Einspritzdüse nach der Gattung des Hauptanspruchs. Bei bekannten Einspritzdüsen dieser Gattung (DE-A1-31 05 335) ist das druckabhängige elektrische Bauelement des Meßwertgebers ein Piezoplättchen, welches zwischen scheibenförmigen Elektroden und formstabilen Kontakt- bzw. Stützplatten eingespannt i|st. Die Verwendung eines Piezoplättchens als druckabhängiges elektrisches Bauelement hat de.n Nachteil, daß aufgrund der schnell abfließenden Ladungen nicht die jeweilige tatsächliche Federkraft, sondern ein differenziertes Kraftsignal erfaßt wird, so daß eine Auswertung über den gesamten Drehzahlbereich, insbesondere wegen der stark schwingenden Schließfeder beim Schließhub der Ventilnadel, schwierig ist. Die Anordnung Piezoplättchen-Elektroden muß hochohmig isoliert sein, um ein unkontrolliertes Abfließen der Ladungen zu verhindern. Dies läßt sich jedoch nur durch eine aufwendige Kapselung und hochwertige Isolierungsmaßnahmen erreichen .The invention is based on a fuel injection nozzle according to the genre of the main claim. With known injection nozzles of this type (DE-A1-31 05 335) is the pressure-dependent electrical component of the transducer a piezo plate, which is between disc-shaped Electrodes and dimensionally stable contact or support plates are clamped. The use of a piezo plate As a pressure-dependent electrical component, de.n has the disadvantage that due to the rapidly draining charges not the respective actual spring force, but a differentiated force signal is detected, so that an evaluation over the entire speed range, in particular because of the strongly oscillating closing spring at Closing stroke of the valve needle, is difficult. The arrangement of the piezo plate electrodes must be insulated with high resistance, to prevent uncontrolled discharge of the charges. However, this can only be achieved by a complex Achieve encapsulation and high quality insulation measures.

Vorteile der ErfindungAdvantages of the invention

Die erfindungsgemäße Anordnung mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat demgegenüber den Vorteil, daß die Anschlußleiter an den Widerstandskörper angelötet werden können, wodurch sich eine sichere und erschütterungsfreie Kontaktierung ergibt. Als Meßsignal steht eine Widerstandsänderung zur Verfugung, die in einer Brückenschaltung einfach in ein Spannungssignal umgewandelt werden kann. Der Meßwertgeber mißt statisch, d.h. unabhängig von der Änderungsgeschwindigkeit der Federkraft, so daß jeweils die tatsächliche Kraft erfaßt wird und der tatsächliche Kraftverlauf festgehalten werden kann. Das als niederohmiger Widerstandskörper ausgebildete druckabhängige Bauelement des Meßwertgebers ist auch wesentlich störunempfindlicher und leichter zu isolieren als ein Piezoelement.The arrangement according to the invention with the characteristic Features of the main claim has the advantage that the connection conductor is soldered to the resistor body can be, resulting in a safe and vibration-free contact. As a measuring signal a change in resistance is available, which can be set in a bridge circuit simply into a voltage signal can be converted. The transducer measures statically, i.e. independently of the rate of change of the Spring force, so that the actual force is recorded and the actual force curve recorded can be. The pressure-dependent component of the transducer, designed as a low-resistance body is also much less sensitive to interference and easier to isolate than a piezo element.

Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Merkmale sind vorteilhafte Weiterbildungen der Anordnung nach Anspruch 1 möglich.The features listed in the subclaims are advantageous developments of the arrangement Claim 1 possible.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn das elektrische Bauelement des Meßwertgebers ein Dickschichtwiderstand ist. Dieser hat eine wesentlich größere Signalausbeute als z.B. ein Dünnschichtwiderstand und kann auch einfacher als dieser hergestellt werden.It is particularly advantageous if the electrical component of the transducer is a thick-film resistor. This has a significantly higher signal yield than e.g. a thin-film resistor and can also be simpler than this getting produced.

Eine kompakte Ausführung ergibt sich, wenn der elektrische Widerstandskörper auf einem vorzugsweise ebenen Träger aus elektrisch isolierendem Stoff, wie Keramik, Glas,A compact design results when the electrical resistance body is preferably on a flat support made of electrically insulating material such as ceramics, glass,

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Kunststoff, angeordnet und zusammen mit diesem zwischen zwei formstabilen Scheiben mittels einer harten, jedoch dauerelastischen Füllmasse eingegossen ist.Plastic, arranged and together with this between two dimensionally stable panes by means of a hard, however permanently elastic filling compound is poured.

Bei einer solchen Anordnung kann der Träger sehr dünn ausgeführt sein, so daß der gesamte Meßwertgeber nicht dicker ist als die bisher eingesetzten Scheiben zur Einstellung des Öffnungsdrucks der Einspritzdüse.With such an arrangement, the carrier can be made very thin, so that the entire transducer is not is thicker than the washers previously used to adjust the opening pressure of the injection nozzle.

Eine einfache Kontaktierung ist möglich, wenn der Meßwertgeber als Ringscheibenkörper ausgebildet ist und sein elektrischer Widerstandskörper mit mindestens einer in die zentrale Öffnung des Ringscheibenkörpers hineinragenden Anschlußleiterbahn verbunden ist.A simple contact is possible if the transducer is designed as an annular disk body and its electrical resistance body with at least one in the central opening of the annular disk body protruding connection conductor is connected.

Zeichnungdrawing

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen Figur 1 einen Längsschnitt durch eine Einspritzdüse für Dieselmotoren, Figur 2 vergrößert einen Schnitt durch den Meßwertgeber der Einspritzdüse nach Figur 1 und Figur 3 einen Schnitt nach der Linie III-III in Figur 2.An embodiment of the invention is shown in the drawing and explained in more detail in the following description. FIG. 1 shows a longitudinal section through a Injection nozzle for diesel engines, Figure 2 enlarges one Section through the measuring transducer of the injection nozzle Figure 1 and Figure 3 show a section along the line III-III in Figure 2.

Beschreibung des AusführungsbeispielsDescription of the embodiment

Die Einspritzdüse hat einen Düsenkörper 10, der zusammen mit einer Zwischenscheibe 12 durch eine Überwurfmutter lh an einem Düsenhalter 16 festgespannt ist. Im Düsenkörper 10 ist ein einer Ausspritzöffnung 18 vorgelagerter Ventilsitz 20 gebildet und eine Ventilnadel 22 verschieb-The injection nozzle has a nozzle body 10 which lh together with a washer 12 by a cap nut is clamped to a nozzle holder sixteenth In the nozzle body 10, a valve seat 20 upstream of an injection opening 18 is formed and a valve needle 22 is displaceable.

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tar gelagert, die "von einer Schließfeder 2U über ein Druckstück 26 gegen den Ventilsitz 20 gedrückt ist. Die Ventilnadel 22 ist im Bereich einer Druckschulter 28 von einem Druckraum 30 umgeben, welcher über Kanäle 32, 3U und 36 im Düsenkörper 10, in der Zwischenscheibe 12 und dem Düsenhalter 16 mit einem am letzteren gebildeten Anschlußstutzen 38 für eine Kraftstoffzuleitung verbunden ist. tar , which is "pressed by a closing spring 2U via a pressure piece 26 against the valve seat 20. The valve needle 22 is surrounded in the area of a pressure shoulder 28 by a pressure chamber 30, which via channels 32, 3U and 36 in the nozzle body 10, in the intermediate disk 12 and the nozzle holder 16 is connected to a connection piece 38 formed on the latter for a fuel supply line.

Die Schließfeder 2k stützt sich über einen ringscheibenförmigen, als ganzes mit der Bezugszahl· Uo versehenen Meßwertgeber an einer Schulter k2 des Düsenhalters ab. Der Meßwertgeber Uo hat einen in Form eines an einer Stelle aufgetrennten Ringes ausgebildeten Dickschichtwiderstand UU, welcher auf einem ebenfalls ringförmigen Trägerkörper U6 aus Keramik, Glas oder Kunststoff aufgebracht ist. Der Dickschichtwiderstand UU ist samt dem Trägerkörper k6 mittels einer harten, aber dauerelastischen Füllmasse U8 zwischen zwei formstabilen Ringscheiben 5O₃ eingegossen. Zur Kontaktierung des Dickschichtwiderstandes UU sind seine Enden 5U, 56 mit je einer Anschlußl·eiterbahn 58, 60 versehen, welche in die zentrale Öffnung 62 des Meßwertgebers U0 hineinragen. Zur Stützung der Anschl·ußl·eiterbahnen 58, 60 ist auch der Trägerkörper U6 mit einem radial nach innen vorstehenden Ansatz 6U versehen. An die Anschlußleiterbahnen58 , 60 sind weiterführende Leiter 66, 68 angelötet, welche durch eine Leckölbohrung 70 im Düsenhalter 16 nach außen geführt und dort mit Mitteln zum Anschließen einer Auswerteschaltung versehen sind.The closing spring 2k is supported on a shoulder k2 of the nozzle holder via an annular disk-shaped measuring transducer, provided as a whole with the reference number Uo. The transducer Uo has a thick-film resistor UU in the form of a ring separated at one point, which is applied to a likewise ring-shaped carrier body U6 made of ceramic, glass or plastic. The thick-film resistor UU, together with the carrier body k6 , is cast _{between two dimensionally stable annular disks 5O 3} by means of a hard but permanently elastic filling compound U8. In order to make contact with the thick-film resistor UU, its ends 5U, 56 are each provided with a connecting conductor 58, 60 which protrude into the central opening 62 of the transducer U0. To support the connecting conductor tracks 58, 60, the carrier body U6 is also provided with a projection 6U protruding radially inward. Further conductors 66, 68 are soldered to the connecting conductor tracks 58, 60, which are led to the outside through a leakage oil bore 70 in the nozzle holder 16 and are provided there with means for connecting an evaluation circuit.

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Die Ringscheibe 50 liegt an der Schulter U2 des Düsenhalters 16 an und die Ringscheibe 52 stützt die Schließfeder 2U ab, so daß der Dickschichtwiderstand UU ständig vom Schließdruck der Schließfeder 2U belastet ist. Die im Betrieb der Brennkraftmaschine durch das Arbeiten der Schließfeder 2U auftretenden Schließkraftänderungen werden so vom Dickschichtwiderstand UU sowohl bezüglich ihrer Größe als auch bezüglich des Zeitpunkts ihres Auftretens in entsprechende Widerstandsänderungen umgesetzt, und in der angeschlossenen Auswerteschaltung weiterverarbeitet. Die Widerstandsänderungen sind unabhängig von der Änderungsgeschwindigkeit der Schließkraft, so daß zu jedem Zeitpunkt die tatsächliche Größe der Schließkraft erfaßt und verarbeitet wird.The ring disk 50 rests on the shoulder U2 of the nozzle holder 16 and the washer 52 supports the closing spring 2U, so that the thick-film resistor Possibly constantly from the closing pressure of the closing spring 2U is burdened. Those occurring during the operation of the internal combustion engine due to the working of the closing spring 2U Changes in the closing force are thus determined by the thick-film resistor UU both in terms of size and in terms of the time of their occurrence into corresponding changes in resistance implemented, and further processed in the connected evaluation circuit. The resistance changes are independent of the rate of change of the closing force, so that at any point in time the actual size of the clamping force is detected and processed.

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Claims

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ROBERT BOSCH GMBH, TOOO STUTTGART 1

Expectations

My fuel injection nozzle for internal combustion engines, with a nozzle housing in which a valve seat is formed and a valve needle is displaceably mounted, which is acted upon by a closing spring and opposite to it by the fuel pressure, and also with a transducer for detecting the start of injection and / or the injection duration or the valve needle lift, which is designed as a disk body and is arranged between the closing spring and a support shoulder fixed to the housing and contains an electrical component whose electrical properties are dependent on the pressure exerted on the side surfaces of the transducer and which is in contact with at least one connecting conductor leading out of the nozzle housing, characterized in that the electrical component of the transducer (Uo) is a low-resistance body (hk) .

2. Injection nozzle according to claim 1, characterized in that the electrical component of the transducer (kO) is a thick-film resistor (hk) .

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3. Injection nozzle according to claim 1 or 2, characterized in that the electrical resistance body (hk) is arranged on a preferably flat support (h6) made of an electrically insulating material such as ceramic, glass, plastic, and together with these between two dimensionally stable disks (50 , 52) is poured in by means of a hard, but permanently elastic filling compound (^ 8).

H. Injection nozzle according to Claim 3, characterized in that the transducer (i + 0) is designed as an annular disk body and its electrical resistance body (kh) is connected to at least one connecting conductor (58, βθ) protruding into its central opening (62).