DE102009000983A1 - Kraftstoffinjektor mit eingebautem Drucksensor - Google Patents

Kraftstoffinjektor mit eingebautem Drucksensor Download PDF

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Inao Kariya Toyoda
Osamu Kariya Ito
Kiyoshi Kariya Otsuka
Kentarou Kariya Takahashi
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Abstract

Ein Kraftstoffinjektor mit eingebauten Drucksensoren kann in Common-Rail-Kraftstoffeinspritzsystemen von Automobilen eingesetzt werden. Der Kraftstoffinjektor weist einen Injektorkörper, einen Kraftstoffströmungspfad, der sich in dem Injektorkörper erstreckt und durch den Kraftstoff mit einem hohen Druck zugeführt wird, ein Sprühloch, mit dem der Kraftstoffströmungspfad in Verbindung steht und aus dem zumindest ein Teil des Kraftstoffs versprüht wird, einen Abzweigpfad, der von dem Kraftstoffströmungspfad in dem Injektorkörper abzweigt und in den ein Teil des Kraftstoffs eingeführt wird, und einen ersten sowie einen zweiten Drucksensor auf, die jeweils dem Teil des Kraftstoffs in dem Abzweigpfad ausgesetzt sind, so dass diese ein Ausgangssignal erzeugen, das einen Druck des Kraftstoffs darstellt.

Description

  • HINTERGRUND DER ERFINDUNG
  • 1. Technischer Bereich der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung betrifft im Allgemeinen einen Kraftstoffinjektor und ein Sammlerkraftstoffeinspritzsystem, das diesen verwendet, das in Automobilen eingesetzt werden kann, und betrifft insbesondere einen Kraftstoffinjektor, der mit einem eingebauten Drucksensor ausgestattet ist, um den Druck des Kraftstoffs darin oder eine Änderung des Drucks des Kraftstoffs zu messen, der sich aus dem Versprühen des Kraftstoffs ergibt, und ein Sammlerkraftstoffeinspritzsystem, das mit einem solchen Kraftstoffinjektor ausgestattet ist.
  • 2. Zugrundeliegender Stand der Technik
  • Die japanische Patentoffenlegungsschrift Nr. 2007-231770 offenbart ein Common-Rail-Kraftstoffeinspritzsystem, das mit einem Drucksensor ausgestattet ist, der zum Messen des Drucks des Kraftstoffs funktioniert, der in eine Brennkraftmaschine einzuspritzen ist. Der Drucksensor ist an einem Ende einer Common-Rail installiert, um den Druck des in der Common-Rail gespeicherten Kraftstoffs zu messen. Typische Kraftstoffinjektoren zur Verwendung bei einem solchen Common-Rail-Einspritzsystem sind beispielsweise in den japanischen Patentoffenlegungsschriften Nr. 2007-270822 und Nr. 2007-218249 vorgeschlagen.
  • Die japanische Patentoffenlegungsschrift Nr. 57-5526 offenbart einen Kraftstoffinjektor, bei dem ein Drucksensor installiert ist. Der Kraftstoffinjektor hat einen Kraftstoffströmungspfad, der sich darin erstreckt, und einen Einschnitt, der in der Nähe des Kraftstoffpfads ausgebildet ist. Der Drucksensor, der aus einem Dehnungsmessstreifen besteht, ist an dem Einschnitt zum Messen einer Änderung des Drucks des Kraftstoffs in dem Kraftstoffströmungspfad angebracht, der sich aus der Versprühung des Kraftstoffs aus dem Kraftstoffinjektor ergibt.
  • Die in den vorstehend genannten ersten bis dritten Veröffentlichungen vorgeschlagenen Systems unterliegen jedoch einer Schwierigkeit bei der Bestimmung des Drucks des Kraftstoffs, der dem entsprechenden Kraftstoffinjektor zugeführt wird.
  • Der Kraftstoffinjektor, der in der vorstehend genannten vierten Veröffentlichung vorgeschlagen ist, hat den Einschnitt, der an seiner Außenwand ausgebildet ist, in der Nähe eines unteren Abschnitts des Kraftstoffströmungspfads. Der Drucksensor ist, wie vorstehend beschrieben ist, in dem Einschnitt vorgesehen. Der Kraftstoffströmungspfad ist so ausgebildet, das er sich durch einen Injektorkörper in seiner axialen Richtung erstreckt. Die Ausbildung des Einschnitts wird üblicher Weise durch Schleifen der Außenwand des Injektorkörpers erzielt. Es ist daher schwierig, die Dicke der Bodenwand (insbesondere einer Membran) des Einschnitts genau zu kontrollieren, was eine Verringerung der Genauigkeit bei der Bestimmung des Drucks des Kraftstoffs oder einer Änderung des Drucks des Kraftstoffs zur Folge haben kann. Kraftstoffinjektoren, wie z. B. diejenigen der ersten bis dritten Veröffentlichungen, die zum Versprühen des Kraftstoffs mit hohen Drücken ausgelegt sind, müssen im Allgemeinen einen Injektorkörper haben, der aus einem Metall mit hoher Härte besteht, oder eine vergrößerte Dicke der Wand des Kraftstoffströmungspfads, um dem Hochdruckkraftstoff zu widerstehen und somit haben sie ein besonderes Problem bezüglich der Schwierigkeit der Steuerung der Dicke der Membran.
  • Es ist daher eine Aufgabe der Erfindung, einen Kraftstoffinjektor zu schaffen, der ausgelegt ist, um die Vereinfachung der maschinellen Bearbeitung einer Membran zur Verwendung in einem Drucksensor zu ermöglichen.
  • Der Drucksensor, der in den Kraftstoffinjektor der vierten Veröffentlichung eingebaut ist, wie vorstehend beschrieben ist, hat den Dehnmessstreifen, der an dem Einschnitt fixiert ist (insbesondere an der Membran). Der größte Teil des Injektorkörpers ist gewöhnlich innerhalb der Brennkraftmaschine angeordnet. Es ist somit schwierig, den Drucksensor, der in dem Einschnitt angeordnet ist, der in der Außenwand des Injektorkörpers ausgebildet ist, elektrisch mit einer externen Vorrichtung zu verbinden.
  • Es ist die zweite Aufgabe der Erfindung, einen Kraftstoffinjektor zu schaffen, der einen darin installierten Drucksensor hat.
  • Die Installation des Drucksensors in dem Kraftstoffinjektor kann eine erhöhte radiale Abmessung des Injektorkörpers zur Folge haben.
  • Es ist daher die dritte Aufgabe der Erfindung, einen Kraftstoffinjektor zu schaffen, der so ausgelegt ist, dass dieser einen darin installierten Drucksensor hat, ohne dass die radiale Abmessung eines Injektorkörpers vergrößert werden muss.
  • Es ist die vierte Aufgabe der Erfindung, einen Kraftstoffinjektor zu schaffen, der so ausgelegt ist, dass er von der ersten bis dritten Aufgabe alle löst.
  • ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
  • Gemäß einem Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung ist ein Kraftstoffinjektor vorgesehen, der in Automobil-Common-Rail-Einspritzsystemen eingesetzt werden kann, um den Druck oder eine Änderung des Drucks des Kraftstoffs in dem Kraftstoffinjektor zu messen. Der Kraftstoffinjektor weist Folgendes auf: (a) einen Injektorkörper; (b) einen Kraftstoffströmungspfad, der sich in dem Injektorkörper erstreckt und durch den Kraftstoff mit einem vorgegebenen Druck zugeführt wird; (c) ein Sprühloch, mit dem der Kraftstoffströmungspfad in Verbindung steht und aus dem zumindest ein Teil des Kraftstoffs versprüht wird; (d) einen Abzweigpfad, der von dem Kraftstoffströmungspfad in dem Injektorkörper abzweigt und in den ein Teil des Kraftstoffs eingeführt wird; und (e) einen ersten und einen zweiten Drucksensor, von denen jeder dem Teil des Kraftstoffs in dem Abzweigpfad ausgesetzt ist, um ein Ausgangssignal zu erzeugen, das einen Druck des Kraftstoffs darstellt.
  • Insbesondere sind der erste und der zweite Drucksensor innerhalb des Injektorkörpers angeordnet und sind dem Kraftstoff ausgesetzt, der durch den Abzweigpfad eingefügt wird, um dadurch die Installation der Drucksensoren im Vergleich mit dem Fall zu vereinfachen, wenn die Drucksensoren an dem Kraftstoffströmungspfad angeordnet sind.
  • In einer bevorzugten Form der Erfindung ist der erste Drucksensor so ausgelegt, dass dieser ein Ausgangssignal hat, dessen Größe einer Änderung seines Niveaus, die sich aus einer Änderung des Drucks des Kraftstoffs ergibt, größer als diejenige des zweiten Sensors ist. Insbesondere erzeugt der Kraftstoffinjektor zwei Sensorausgangssignale, die bezüglich der Empfindlichkeit zum Druck des Kraftstoffs unterschiedlich sind.
  • Der erste und der zweite Drucksensor können eine erste bzw. eine zweite Membran aufweisen, von denen jede in Verbindung mit dem Abzweigpfad steht und dem Druck des Kraftstoffs ausgesetzt ist, so dass sie verformbar ist, und eine erste bzw. eine zweite Messvorrichtung, von denen jede ein Ausgangssignal als Funktion eines Grads einer Verformung einer entsprechenden der Membranen erzeugt.
  • Jede der ersten und der zweiten Membran hat eine im Wesentlichen kreisförmige Fläche. Die kreisförmige Fläche der ersten Membran kann einen größeren Durchmesser als denjenigen der zweiten Membran haben, wodurch die Ausgangssignale erzeugt werden, deren Niveau von einander bezüglich des Ansprechverhaltens auf eine Änderung des Drucks des Kraftstoffs verschieden sind.
  • Die kreisförmige Fläche der ersten Membran kann alternativ eine geringere Dicke als diejenige der zweiten Membran haben.
  • Der Injektorkörper hat eine darin ausgebildete erste Druckmesskammer, die mit dem Abzweigpfad in Verbindung steht und der die erste Membran ausgesetzt ist, und eine zweite Druckmesskammer, die in Verbindung mit dem Abzweigpfad steht und der die zweite Membran ausgesetzt ist. Die erste und die zweite Druckmesskammer können so angeordnet werden, dass sie eine Zeitdifferenz zwischen einer Zeit, die erforderlich ist, damit eine Änderung des Drucks des Kraftstoffs innerhalb des Kraftstoffströmungspfads die erste Druckmesskammer erreicht, und einer Zeit, die erforderlich ist, damit die Änderung des Drucks des Kraftstoffs innerhalb des Kraftstoffströmungspfads die zweite Druckmesskammer erreicht, gebildet wird, so dass die erste und die zweite Druckmessvorrichtung die Ausgangssignale zu Zeitpunkten erzeugen, die voneinander unterschiedlich sind, nämlich als Funktion der Zeitdifferenz. Das kann dadurch erzielt werden, dass eine Drosselöffnung zwischen der ersten und der zweiten Druckmesskammer ausgebildet wird, die einen Durchmesser hat, der kleiner als derjenige des Abzweigpfads ist.
  • Das Sprühloch ist in dem Injektorkörper ausgebildet. Der Kraftstoffinjektor kann ferner ein Element aufweisen, das innerhalb des Injektorkörpers angeordnet ist. Das Element hat einen Innenraum, der zumindest ein Teil des Abzweigpfads ist, eine erste dünne Wand, die dem Innenraum ausgesetzt ist, um die erste Membran zu definieren, und eine zweite dünne Wand, die dem Innenraum ausgesetzt ist, um die zweite Membran zu definieren.
  • Der Injektorkörper hat eine Länge. Das Element kann aus einer Platte bestehen, die senkrecht zu der Länge des Injektorkörpers ist.
  • Der Kraftstoffinjektor weist ferner eine Düsennadel auf, die zum Öffnen oder Schließen des Sprühlochs bewegbar ist, ein Stellglied, das zum Steuern einer Bewegung der Düsennadel in einer axialen Richtung des Injektorkörpers funktioniert, um das Sprühloch zu öffnen oder zu schließen, und eine Drucksteuerkammer auf, die mit dem Kraftstoffströmungspfad in Verbindung steht und mit einem Teil des Kraftstoffs gefüllt ist, um die Düsennadel zum Schließen des Sprühlochs vorzuspannen, und von der der Teil des Kraftstoffs durch eine Betätigung des Stellglieds abgelassen wird, um das Sprühloch zu öffnen. Der Abzweigpfad kann einen ersten Abschnitt, der mit einem Strömungspfad in Verbindung steht, der sich von dem Kraftstoffströmungspfad zu der Drucksteuerkammer erstreckt, und einen zweiten Abschnitt haben, der mit zumindest einer der ersten und der zweiten Membran in Verbindung steht.
  • Insbesondere steht zumindest eine der ersten und der zweiten Membran direkt oder indirekt mit der Drucksteuerkammer in Verbindung, um dadurch den Bedarf nach einem zusätzlichen Strömungspfad zu beseitigen, der die erste und die zweite Membran mit dem Kraftstoffströmungspfad in Verbindung bringt. Das gestattet, dass die radiale Abmessung des Injektorkörpers verringert wird. Im Betrieb des Kraftstoffinjektors wird der Hochdruckkraftstoff teilweise zu der Drucksteuerkammer gefördert, um die hydraulische Kraft zu erzeugen, die die Düsennadel in eine Ventilschließrichtung zum Schließen des Sprühlochs vorspannt. Wenn es erforderlich ist, den Kraftstoff aus dem Kraftstoffinjektor zu versprühen, wird der Hochdruckkraftstoff von der Drucksteuerkammer abgelassen, um die Düsennadel zu bewegen, so dass das Sprühloch geöffnet wird, um das Versprühen des Kraftstoffs einzuleiten. Das zeigt, dass die Zeit, zu der der Druck des Kraftstoffs in der Drucksteuerkammer beginnt sich zu ändern, mit der Zeit übereinstimmt, zu der der Kraftstoff beginnt, aus dem Sprühloch versprüht zu werden. Im Hinblick auf das vorstehend Angegebene ist zumindest eine der ersten und der zweiten Membran direkt oder indirekt mit der Drucksteuerkammer verbunden. Die Druckmessvorrichtung ist empfindlich auf eine Verformung von zumindest einer der ersten und der zweiten Membran als Funktion einer Änderung des Drucks des Kraftstoffs in der Drucksteuerkammer, um dadurch zu ermöglichen, dass die Zeit, zu der der Kraftstoff beginnt aus dem Sprühloch versprüht zu werden und/oder zu der der Kraftstoff anhält aus dem Sprühloch versprüht zu werden, genau gemessen werden kann.
  • Das Element kann eine Einlassdrosselöffnung aufweisen, in die der Kraftstoff eingeführt wird, eine Drucksteuerkammer definierende Kammer, die mit der Einlassdrosselöffnung in Verbindung steht und einen Abschnitt der Drucksteuerkammer definiert, eine Auslassdrosselöffnung, die mit der Drucksteuerkammer definierenden Kammer in Verbindung steht und aus der der Kraftstoff zu einem Niederdruckströmungspfad abgelassen wird, und einen Verbindungspfad, der zwischen dem Kraftstoffströmungspfad und der Einlassdrosselöffnung eine Verbindung herstellt. Der Abzweigpfad zweigt an einem ersten Abschnitt von diesem von dem Verbindungspfad innerhalb des Elements ab, und zumindest eine der ersten und der zweiten Membran steht in Verbindung mit dem zweiten Abschnitt des Abzweigpfads und ist in dem Element ausgebildet.
  • Das Element kann eine Baugruppe aus einem ersten Element und einem zweiten Element sein. Das erste Element hat die Drucksteuerkammer definierende Kammer und die Auslassdrosselöffnung, die darin ausgebildet sind. Das zweite Element ist auf das erste Element innerhalb des Injektorkörpers gestapelt und hat den Verbindungspfad und den Abzweigpfad, die darin ausgebildet sind. Zumindest eine der ersten und der zweiten Membran steht mit dem Abzweigpfad in Verbindung.
  • Der Kraftstoffinjektor kann ferner einen Steuerkolben aufweisen, der funktioniert, um eine Kraft zu übertragen, die die Düsennadel zum Schließen des Sprühlochs vorspannt. Der Injektorkörper kann einen Düsenkörper, in dem die Düsennadel angeordnet ist, und einen unteren Körper aufweisen, in dem der Steuerkolben angeordnet ist. Das Element ist zwischen den unteren Körper und den Düsenkörper zwischengesetzt. Der erste und der zweite Drucksensor funktionieren, um den Druck des Kraftstoffs in der Nähe des Düsenkörpers zu messen.
  • Das Element kann ein metallisches Element sein, das zwischen den unteren Körper und den Düsenkörper gestapelt bzw. geschichtet ist. Das Element kann einen Verbindungspfad haben, der zwischen dem Kraftstoffströmungspfad und dem Sprühloch eine Verbindung herstellt, wobei der Abzweigpfad von dem Verbindungspfad abzweigt, und die metallischen Membrane, die die erste und die zweite Membran sind, die an einer Lage angeordnet sind, die von derjenigen des Verbindungspfads unterschiedlich sind.
  • Der Injektorkörper kann einen Hauptkörper und eine Kupplung aufweisen, die sich von dem Hauptkörper mit einem vorgegebenen Winkel zu einer axialen Richtung des Hauptkörpers erstreckt. Der Hauptkörper hat einen darin ausgebildeten ersten Strömungspfad, der ein Abschnitt des Kraftstoffströmungspfads ist. Die Kupplung hat einen darin ausgebildeten Kraftstoffeinlass und einen zweiten Strömungspfad, der sich zwischen dem Kraftstoffeinlass und dem ersten Strömungspfad erstreckt. Der Abzweigpfad weist einen Strömungspfad auf, der von dem zweiten Strömungspfad in der Kupplung abzweigt, und der sich im Wesentlichen parallel zu der axialen Richtung des Hauptkörpers erstreckt.
  • Gemäß dem zweiten Gesichtspunkt der Erfindung ist ein Kraftstoffinjektor vorgesehen, der Folgendes aufweist:
    (a) einen Injektorkörper; (b) einen Kraftstoffströmungspfad, der sich in dem Injektorkörper erstreckt und durch den Kraftstoff mit einem vorgegebenen Druck zugeführt wird; (c) ein Sprühloch, mit dem der Kraftstoffströmungspfad in Verbindung steht und von dem zumindest ein Teil des Kraftstoffs versprüht wird; (d) und eine Einlassdrosselöffnung, in die ein Teil des Kraftstoffs von dem Kraftstoffströmungspfad eingeführt wird; (e) eine Drucksteuerkammer definierende Kammer, die mit der Einlassdrosselöffnung in Verbindung steht; (f) eine Auslassdrosselöffnung, die mit der Drucksteuerkammer definierenden Kammer in Verbindung steht und durch die der Kraftstoff zu einem Niederdruckkraftstoffpfad abgelassen wird; (g) eine Düsennadel, die funktioniert, um das Sprühloch zu öffnen und zu schließen; (h) eine Drucksteuerkammer, die eine Kraft zum Vorspannen der Düsennadel zum Schließen des Sprühlochs vorspannt; (i) eine erste Membran, die dem Kraftstoff in der Drucksteuerkammer ausgesetzt ist, so dass diese als Reaktion auf den Druck des Kraftstoffs verformbar ist; (j) eine erste Druckmessvorrichtung, die ein Ausgangssignal als Funktion eines Grads einer Verformung der ersten Membran erzeugt; (k) einen Abzweigpfad, der von einem vorgegebenen Abschnitt des Kraftstoffströmungspfads zwischen der Einlassdrosselöffnung und dem Sprühloch abzweigt; (l) eine zweite Membran, die mit dem Abzweigpfad in Verbindung steht und als Reaktion auf den Druck des Kraftstoffs verformbar ist; und (m) eine zweite Druckmessvorrichtung, die ein Ausgangssignal als Funktion eines Grads einer Verformung der zweiten Membran erzeugt.
  • Insbesondere sind die erste und die zweite Membran über die Einlassdrosselöffnung angeordnet, so dass sie eine Änderung des Drucks des Kraftstoffs zu unterschiedlichen Zeitpunkten messen.
  • In der bevorzugten Form der Erfindung können die erste und die zweite Druckmessvorrichtung ausgelegt werden, um die Ausgangssignale redundant zu erzeugen.
  • Das zweite Element kann aus einem Werkstoff bestehen, der eine geringere Härte als derjenige des ersten Elements hat. Das zweite Element kann aus einem metallischen Glas bestehen.
  • Gemäß dem dritten Gesichtspunkt der Erfindung ist ein Sammlerkraftstoffeinspritzsystem vorgesehen, das Folgendes aufweist: (a) Kraftstoffinjektoren, von denen jeder einen Aufbau hat, der vorstehend beschrieben ist; (b) eine Hochdurckkraftstoffpumpe, die funktioniert, um Kraftstoff aus einem Kraftstofftank zu pumpen und den Kraftstoff mit Druck zu beaufschlagen und abzugeben; (c) eine Common-Rail, die den Kraftstoff, der von der Hochdurckkraftstoffpumpe gefördert wird, mit einem vorgegebenen Druckniveau speichert; (d) einen Hochdurckkraftstoffpfad, durch den der Kraftstoff von der Common-Rail zu jedem der Kraftstoffinjektoren gefördert wird; (e) einen Niederdruckkraftstoffpfad, durch den der Kraftstoff, der von dem Kraftstoffinjektor abgelassen wird, zu dem Kraftstofftank zurückgeführt wird; und (f) eine elektronische Steuereinheit, die die Ausgangssignale von jedem der Kraftstoffinjektoren empfängt, um ein Steuersignal zu einem Stellglied zur Verfügung zu stellen, das zum Steuern einer Bewegung einer Düsennadel zum Öffnen oder Schließen des Sprühlochs eines entsprechenden der Kraftstoffinjektoren funktioniert.
  • Gemäß dem vierten Gesichtspunkt der Erfindung ist ein Kraftstoffinjektor vorgesehen, der Folgendes aufweist: (a) einen Kraftstoffströmungspfad, in den Kraftstoff mit einem vorgegebenen Druck zugeführt wird; (b) ein Sprühloch, das mit dem Kraftstoffströmungspfad in Verbindung steht, um den Kraftstoff zu versprühen; und (c) eine Vielzahl von Drucksensoren, von denen jeder ein Ausgangssignal erzeugt, das einen Druck des Kraftstoffs in dem Kraftstoffströmungspfad darstellt.
  • KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • Die vorliegende Erfindung wird aus der genauen Beschreibung, die im Folgenden angegeben ist, und aus den beigefügten Zeichnungen von den bevorzugten Ausführungsbeispielen der Erfindung vollständiger verstanden, die jedoch nicht zum Beschränken der Erfindung auf die spezifischen Ausführungsbeispiele herangezogen werden sollen, sondern die lediglich den Zweck der Erklärung und des Verständnisses haben.
  • 1 ist ein Blockdiagramm, das ein Sammlerkraftstoffeinspritzsystem darstellt, das mit Kraftstoffinjektoren gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung ausgestattet ist;
  • 2 ist eine Längsschnittansicht, die einen Innenaufbau von jedem der Injektoren zeigt, die in dem Sammlerkraftstoffeinspritzsystem von 1 installiert sind;
  • 3(a) ist eine Teillängsschnittansicht entlang der Linie A-A in 3(b), die einen Ventilkörper und einen Drosselöffnungsblock zeigt, die in dem Kraftstoffinjektor von 2 installiert sind;
  • 3(b) ist eine Draufsicht, die einen Drosselöffnungsblock zeigt, der in dem Kraftstoffinjektor von 2 installiert ist;
  • 3(c) ist eine Längsschnittansicht entlang der Linie C-C in 3(b), die einen Druckmesskörper zeigt, der in dem Kraftstoffinjektor von 2 installiert ist;
  • 3(d) ist eine Draufsicht, die einen Druckmesskörper zeigt, der in dem Kraftstoffinjektor von 2 installiert ist;
  • 3(e) ist eine Längsschnittansicht, die eine Abwandlung des Druckmesskörpers zeigt, der in 3(c) dargestellt ist;
  • 4(a) ist eine Draufsicht, die einen Druckmessblock zeigt, in dem eine Druckmessvorrichtung angeordnet ist und der in dem Kraftstoffinjektor von 2 installiert ist;
  • 4(b) ist eine Längsschnittansicht entlang der Linie B-B in 4(a);
  • 5(a), 5(b) und 5(c) sind Schnittansichten, die eine Abfolge eines Prozesses zum Erzeugen einer Druckmessvorrichtung zeigen, die an dem Druckmesskörper von 4(b) fixiert ist;
  • 6(a) ist eine Draufsicht, die einen Druckmesskörper zeigt, der in dem Kraftstoffinjektor von 2 installiert ist;
  • 6(b) ist eine Längsschnittansicht entlang der Linie C-C in 6(a);
  • 6(c) ist eine Längsschnittansicht entlang der Linie B-B in 6(a);
  • 7 ist eine Längsschnittansicht, die einen Innenaufbau eines Kraftstoffinjektors gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt;
  • 8(a) ist eine schematische Ansicht, die eine physikalische Beziehung zwischen einem Kraftstoffeinlasspfad und einem Abzweigpfad in dem Kraftstoffinjektor von 7 zeigt;
  • 8(b) ist eine schematische Ansicht, die ein Vergleichsbeispiel des Kraftstoffeinlasspfads und des Abzweigpfads von 8(a) zeigt;
  • 9 ist eine Längsschnittansicht, die einen Drucksensor zeigt, der in dem Kraftstoffinjektor von 7 installiert ist;
  • 10 ist eine Teilschnittansicht, die einen Schaft des Drucksensors von 9 zeigt, an dem eine Druckmessvorrichtung fixiert ist;
  • 11 ist eine Explosionsansicht zum Erklären einer Abfolge zum Zusammenbauen des Drucksensors, der in 9 dargestellt ist;
  • 12(a) ist eine Teillängsschnittansicht entlang der Linie A-A in 12(b), die einen Ventilkörper und einen Drosselöffnungsblock gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt;
  • 12(b) ist eine Draufsicht, die den Drosselöffnungsblock von 12(a) zeigt;
  • 12(c) ist eine Längsschnittansicht entlang der Linie C-C in 12(d), die einen Druckmesskörper gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt;
  • 12(d) ist eine Draufsicht, die den Druckmesskörper von 12(c) zeigt;
  • 13(a) ist eine Draufsicht, die einen Druckmesskörper gemäß dem vierten Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt;
  • 13(b) ist eine Längsschnittansicht entlang der Linie C-C in 13(a);
  • 13(c) ist eine Längsschnittansicht entlang der Linie B-B in 13(a);
  • 14(a) ist eine Teillängsschnittansicht entlang der Linie A-A in 14(b), die einen Ventilkörper und einen Drosselöffnungsblock gemäß dem fünften Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt;
  • 14(b) ist eine Draufsicht, die den Drosselöffnungsblock von 14(a) zeigt;
  • 14(c) ist eine Längsschnittansicht entlang der Linie C-C in 14(d), die einen Druckmesskörper gemäß dem fünften Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt;
  • 14(d) ist eine Draufsicht, die den Druckmesskörper von 14(c) zeigt;
  • 15(a) ist eine Teillängsschnittansicht entlang der Linie A-A in 15(b), die einen Drosselöffnungsblock zeigt, bei dem Drucksensoren gemäß dem sechsten Ausführungsbeispiel der Erfindung installiert sind;
  • 15(b) ist eine Draufsicht, die den Drosselöffnungsblock von 15(a) zeigt;
  • 15(c) ist eine Teillängsschnittansicht, die eine Abwandlung des Drosselöffnungsblocks von 15(a) zeigt;
  • 16(a) ist eine Teillängsschnittansicht entlang der Linie A-A in 16(b), die einen Drosselöffnungsblock zeigt, bei dem Drucksensoren gemäß dem siebten Ausführungsbeispiel der Erfindung installiert sind; und
  • 16(b) ist eine Draufsicht, die den Drosselöffnungsblock von 16(a) zeigt.
  • BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
  • Unter Bezugnahme auf die Zeichnungen, in denen ähnliche Bezugszeichen sich auf ähnliche Teile in verschiedenartigen Ansichten beziehen, insbesondere unter Bezugnahme auf 1 ist ein Sammlerkraftstoffeinspritzsystem 100 für diese Kraftmaschinen gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung gezeigt, das als Automobil-Common-Rail-Kraftstoffeinspritzsystem ausgelegt ist.
  • Das Sammlerkraftstoffeinspritzsystem 100 weist einen Kraftstofftank 102, eine Hochdruckkraftstoffzufuhrpumpe 103, eine Common-Rail 104 und Kraftstoffinjektion 2 auf. Die Kraftstoffzufuhrpumpe 103 funktioniert, um Kraftstoff aus dem Kraftstofftank 102 abzupumpen und diesen mit Druck zu beaufschlagen und zu der Common-Rail 104 zu fördern. Die Common-Rail 104 speichert den Kraftstoff mit einem gesteuerten Hochdruck und führt diesen zu den Kraftstoffinjektoren 2 entsprechend durch Hochdruckkraftstoffrohre 105 zu. Die Kraftstoffinjektoren 2 sind, wie in 1 dargestellt ist, einzeln an jedem von vier Zylindern der Dieselkraftmaschine installiert, die in dem Automobil montiert ist, und funktionieren, um den Kraftstoff, der in der Common-Rail 104 gesammelt wird, direkt in eine Brennkammer der Dieselkraftmaschine einzuspritzen. Die Kraftstoffinjektoren 2 sind ebenso mit einem Niederdruckkraftstoffpfad 106 zum Zurückführen des Kraftstoffs zurück zu dem Kraftstofftank 102 verbunden.
  • Das Sammlerkraftstoffeinspritzsystem 100 weist ebenso eine elektronische Steuereinheit (ECU) 107 auf, die mit einem typischen Mikrocomputer und Speichern ausgestattet ist, und funktioniert, um eine Ausgangsleistung von der Dieselkraftmaschine zu steuern. Insbesondere misst und analysiert die ECU 107 ein Ausgangssignal eines Kraftstoffdrucksensors 108, der den Druck des Kraftstoffs in der Common-Rail 104 angibt, ein Ausgangssignal eines Kurbelwinkelsensors 109, der eine Winkelposition einer Kurbelwelle der Dieselkraftmaschine angibt, einen Beschleunigerpositionssensor 110, der die Position eines Beschleunigerpedals (insbesondere eine Fahrereinwirkung auf das Beschleunigerpedal) des Fahrzeugs angibt, und von Drucksensoren 80, die in 2 dargestellt sind, die in den Kraftstoffinjektoren 2 entsprechend installiert sind, um den Betrieb der Dieselkraftmaschine zu steuern.
  • 2 stellt einen inneren Aufbau von jedem der Kraftstoffinjektoren 2 dar.
  • Der Kraftstoffinjektor 2 weist eine Düsennadel 20, einen Düsenkörper 12, eine Feder 35, einen unteren Körper 11, eine Haltemutter 14, ein solenoidbetätigtes Ventil 7 und den Druck 80 auf. Die Düsennadel 80 ist innerhalb des Düsenkörpers 12 angeordnet, so dass diese in einer axialen Richtung des Kraftstoffinjektors 2 gleitfähig bzw. verschiebbar ist. Die Feder 35 ist innerhalb des unteren Körpers 11 angeordnet und spannt die Düsennadel 20 in eine Ventilschließrichtung vor. Die Haltemutter 14 dient als Befestigungseinrichtung, die den Düsenkörper 12 und den unteren Körper 11 mit einem vorgegebenen Grad eines axialen Klemmdrucks miteinander verbindet. Das solenoidbetätigte Ventil 7 funktioniert als Fluidsteuerventil, wie später im Einzelnen beschrieben wird. Der Drucksensor 80 wirkt, um den Druck des Kraftstoffs in dem Kraftstoffinjektor 2 zu messen und ein Signal, das diesen angibt, an die ECU 107 abzugeben. Eine Baugruppe des Düsenkörpers 12, des unteren Körpers 11 und der Haltemutter 14 bildet einen Injektorkörper. Eine Baugruppe der Düsennadel 20 und des Düsenkörpers 12 bildet eine Injektordüse.
  • Der Düsenkörper 12 hat im Wesentlichen eine hohlzylindrische Gestalt und hat zumindest ein Sprühloch 12b das an einem Kopf von diesem ausgebildet ist, um einen Strahl von Kraftstoff in eine Brennkammer der Dieselkraftmaschine zu versprühen.
  • Der Düsenkörper 12 hat eine darin ausgebildete Kammer 12e (die ebenso als erste Nadelkammer im Folgenden bezeichnet wird), in der die Düsennadel 20 mit massivem Kern enthalten ist, so dass diese in ihre axiale Richtung verschiebbar bzw. gleitfähig ist. Die erste Nadelkammer 12e hat einen Kraftstoffsumpf 12c, der an einem mittleren Abschnitt davon bei vertikaler Sicht in der Zeichnung ausgebildet ist. Der Kraftstoffsumpf 12c baucht seitlich aus, so dass dieser einen größeren Innendurchmesser hat. Insbesondere sind innerhalb des Düsenkörpers 12 die erste Nadelkammer 12e, der Kraftstoffsumpf 12c und der Ventilsitz 12a in dieser Reihenfolge in einer Richtung der Strömung des Kraftstoffs angeordnet. Das Sprühloch 12b ist Stromabwärts des Ventilsitzes 12a angeordnet und erstreckt sich von innen nach außen des Düsenkörpers 12.
  • Der Ventilsitz 12a hat eine konische Gestalt und setzt sich an einer großdurchmessrigen Seite zu der ersten Nadelkammer 12e fort und an einer kleindurchmessrigen Seite zu dem Sprühloch 12b. Die Düsennadel 20 wird an den Ventilsitz 12a gesetzt oder von diesem abgehoben, um das Sprühloch 12b zu schließen oder zu öffnen.
  • Der Düsenkörper 12 hat ebenso einen Kraftstoffförderpfad 12b, der sich von seiner oberen Endfläche erstreckt, die mit dem unteren Körper 11 gepaart ist, zu dem Kraftstoffsumpf 12c. Der Kraftstoffförderpfad 12d steht mit einem Kraftstoffzufuhrpfad 11b in Verbindung, wie später im Einzelnen erklärt wird, der in dem unteren Körper 11 ausgebildet ist, um den Kraftstoff, der in der Common-Rail 104 bei dem gesteuerten Hochdruck gespeichert ist, zu dem Ventilsitz 12a durch den Kraftstoffsumpf 12c zu fördern. Der Kraftstoffförderpfad 12b und der Kraftstoffzufuhrpfad 11b definieren einen Hochdruckkraftstoffpfad.
  • Der untere Körper 11 hat im Wesentlichen eine zylindrische Gestalt und hat darin eine Kammer 11d ausgebildet (die ebenso als zweite Nadelkammer im Folgenden bezeichnet wird), in der die Feder 35 und ein Steuerkolben 30, die zum Bewegen der Düsennadel 20 funktionieren, verschiebbar bzw. gleitfähig in der axialen Richtung des unteren Körpers 11 angeordnet sind. Der untere Körper 11 hat einen inneren Umfang 11d2, der an einem unteren Abschnitt der zweiten Nadelkammer 11d ausgebildet ist, der sich zu dem Düsenkörper 12 fortsetzt. Der großdurchmessrige innere Umfang 11d2 hat einen größeren Durchmesser als der mittlere innere Umfang 11d1 der zweiten Nadelkammer 11d.
  • Insbesondere definiert der innere Umfang 11d2 eine Federkammer, in der die Feder 35, ein ringförmiges Element 31 und eine Nadel 30c des Steuerkolbens 30 angeordnet sind. Das ringförmige Element 31 ist zwischen die Feder 35 und die Düsennadel 20 zwischen gesetzt und dient als Federhalter, an dem die Feder 35 gehalten wird, um die Düsennadel 20 in die Ventilschießrichtung vorzuspannen. Die Nadel 30c ist in indirektem Kontakt mit der Düsennadel 20 durch das ringförmige Element 31 angeordnet oder kann alternativ in direkter Anlage mit der Düsennadel 20 angeordnet werden.
  • Der untere Körper 11 hat eine Kupplung 11f, mit der das Hochdruckrohr 105, die in 1 dargestellt ist, das sich mit der Common-Rail 104 verbindet, verknüpft ist. Die Kupplung 11f dient als Einlass des Kraftstoffinjektors 2, zu dem der Kraftstoff von der Common-Rail 104 befördert wird. Der Einlass 11f besteht aus einem Kraftstoffeinlassanschluss 21, an dem der Hochdruckkraftstoff, der von der Common-Rail 104 zugeführt wird, eintritt, und einem Kraftstoffeinlasspfad 11c (der ebenso als zweiter Kraftstofffluidpfad bezeichnet wird), durch den der Kraftstoff zu dem Kraftstoffzufuhrpfad 11b gefördert wird (der ebenso als erster Fluidpfad bezeichnet wird). Der Kraftstoffeinlasspfad 11c hat einen darin installierten Filter 13. Der Kraftstoffzufuhrpfad 11b erstreckt sich durch den Einlass 11f und um die Federkammer 11d2.
  • Der untere Körper 11 hat ebenso einen (nicht gezeigten) Ablaufpfad, durch den der Kraftstoff in der Federkammer 11d2 zu einem Niederdruckkraftstoffpfad abgelassen wird, der durch das Niederdruckkraftstoffrohr 106 definiert wird, wie in 1 dargestellt ist, der zu dem Kraftstofftank 102 leitet. Der Ablaufpfad und die Federkammer 11d2 bilden einen Teil des Niederdruckkraftstoffpfad.
  • Der untere Körper 11 hat ebenso Drucksteuerkammern 8 und 16c, die an einem Ende des Steuerkolbens 30 definiert sind und zu der der Hydraulikdruck durch das solenoidbetätigte Ventil 7 zugeführt wird.
  • Der Hydraulikdruck in den Drucksteuerkammern 8 und 16c wird zum Schließen oder Öffnen der Düsennadel 20 erhöht oder verringert. Wenn insbesondere der Hydraulikdruck von den Drucksteuerkammern 8 und 16c abgelassen wird, wird das verursachen, dass die Düsennadel 20 und der Steuerkolben 30 sich mit Sicht in 2 gegen den Druck der Feder 35 nach oben bewegen, um das Sprühloch 20b zu öffnen. Wenn alternativ der Hydraulikdruck zu den Drucksteuerkammern 8 und 16c zugeführt wird, so dass dieser ansteigt, wird das verursachen, dass die Düsennadel 20 und der Steuerkolben 30 sich mit Sicht in 2 nach unten durch den Druck der Feder 35 bewegt, um das Sprühloch 12b zu schließen.
  • Die Drucksteuerkammern 8, 16c und 18c sind durch das obere Ende 30p des Steuerkolbens 30, die zweite Nadelkammer 11d, einen Drosselöffnungsblock 16 und einen Druckmesskörper 81 definiert, wie in 3(c) dargestellt ist. Wenn das Sprühloch 12b geöffnet wird, befindet sich das obere Ende 30p des Steuerkolbens 30 bündig zu einer ebenen Fläche 82 des Druckmesskörpers 82, der in Flächenkontakt mit dem Drosselöffnungsblock 16 angeordnet ist oder näher an dem Sprühloch 12b als der ebenen Fläche 82 gelegen ist. Wenn anders gesagt das Sprühloch 12b geöffnet wird, ist das obere Ende 30p innerhalb der Drucksteuerkammer 18c des Druckmesskörpers 81 angeordnet.
  • Das solenoidbetätigte Ventil 17 ist ein elektromagnetisches Zweiwegeventil, das eine Fluidverbindung der Drucksteuerkammern 8, 16c und 18c mit einem Niederdruckpfad 17d bildet oder blockiert. Das solenoidbetätigte Ventil 17 ist in einem von gegenüberliegenden Enden des unteren Körpers 17 installiert, das von dem Sprühloch 12b weit entfernt gelegen ist. Das solenoidbetätigte Ventil 17 ist an dem unteren Körper 11 durch einen oberen Körper 52 gesichert. Der Drosselöffnungsblock 16 ist an einem der Enden der zweiten Nadelkammer 11d angeordnet, die weit von dem Sprühloch 12b entfernt ist.
  • Der Drosselöffnungsblock 6 besteht aus einer metallischen Platte, die sich im Wesentlichen senkrecht zu einer axialen Richtung des Kraftstoffinjektors 2 erstreckt, nämlich einer Länge des Steuerkolbens 30. Der Drosselöffnungsblock 6 wird unabhängig von dem unteren Körper 11 und dem Düsenkörper 12, der den Injektorkörper definiert, maschinell bearbeitet und dann in dem unteren Körper 11 installiert. Der Drosselöffnungsblock 16, der in 3(a) und 3(b) dargestellt ist, hat Verbindungspfade 16a, 16b und 16c, die darin ausgebildet sind. 3(b) ist eine Draufsicht des Drosselöffnungskörpers 16 bei Betrachtung von einem Ventilanker 42. Der Verbindungspfad 16a funktioniert als äußere Drosselöffnung, die einen Auslass definiert. Der Verbindungspfad 16b funktioniert als innere Drosselöffnung, die einen Einlass definiert. Der Verbindungspfad 16c ist als Steuerkammer 16c definiert, wie vorstehend beschrieben ist, der zu der zweiten Nadelkammer 1d leitet.
  • Die Auslassdrosselöffnung 16a verbindet zwischen dem Ventilsitz 16d und der Drucksteuerkammer 16c. Die Auslassdrossel 16a wird durch eine Ventilkugel 41 durch den Ventilanker 42 geöffnet oder geschlossen. Die Einlassdrosselöffnung 16b hat einen Einlass 16h, der an der ebenen Fläche 162 des Drosselöffnungsblocks 16 mündet. Der Einlass 16h steht mit einem Kraftstoffzufuhrabzweigpfad 11g durch einen Sensorverbindungspfad 18h in Verbindung, der in dem Druckmesskörper 81 ausgebildet ist. Der Kraftstoffzufuhrabzweigpfad 11d zweigt von dem Kraftstoffzufuhrpfad 11b ab.
  • Der Ventilsitz 16d des Drosselöffnungskörpers 16, an dem die Ventilkugel 41 angesetzt wird, und der Aufbau des Ventilankers 42 werden später im Einzelnen beschrieben.
  • Der Ventilkörper 17, der als Ventilgehäuse dient, ist an einem der Enden des Drosselöffnungsblocks 16 angeordnet, der von dem Sprühloch 12b weit entfernt ist. Der Ventilkörper 17 hat an seinem Umfang ein Außengewinde ausgebildet, das mit einem Innengewinde eingreift, das an einer inneren zylindrischen Kammer des unteren Körpers 11 ausgebildet ist, um den Drosselöffnungsblock 16 zwischen dem Ventilkörper 17 und dem unteren Körper 11 zu klemmen. Der Ventilkörper 17 hat im Wesentlichen eine hohlzylindrische Gestalt und hat, wie 2 entnehmbar ist, Durchgangslöcher 17a und 17b. Der Niederdruckpfad 17d ist zwischen den Durchgangslöchern 17a und 17b ausgebildet. Das Loch 17a wird ebenso auch als Führungsloch im Folgenden bezeichnet.
  • Die Endfläche 161 des Drosselöffnungsblocks 16 und die Innenwand des Durchgangslochs 17a definieren eine Ventilkammer 17c. Der Drosselöffnungsblock 16 hat an seiner Außenwand diametral entgegengesetzte (nicht gezeigte) Abflachungen, von denen eine einen Spalt 16k zwischen sich selbst und der Innenwand des unteren Körpers 16 definiert. Der Spalt 16k steht in Verbindung mit den Durchgangslöchern 17b.
  • Der Drucksensor 80 ist, wie in den 3(c) und 3(d) dargestellt ist, mit dem Druckmesskörper 81 ausgestattet, der separat von dem Injektorkörper ist (insbesondere der Baugruppe des unteren Körpers 11 und des Ventilkörpers 17). 3(d) ist eine Draufsicht des Druckmesskörpers 81 bei Betrachtung vom Drosselöffnungsblock 16. Der Druckmesskörper 81 besteht bevorzugt aus einer Metallplatte, die sich im Wesentlichen senkrecht zu der axialen Richtung des Kraftstoffinjektors 2 erstreckt, insbesondere der Länge des Steuerkolbens 30, und ist direkt oder indirekt mit dem Drosselöffnungsblock 16 innerhalb des unteren Blocks 16 überschneidend gelegt. Der Druckmesskörper 81 ist fest mit der Baugruppe des unteren Körpers 11 und dem Düsenkörper 12 gesichert. In diesem Ausführungsbeispiel hat der Druckmesskörper 81 die ebene Fläche 82, die in direktem Flächenkontakt mit der ebenen Fläche 162 des Drosselöffnungsblocks 16 hermetisch angeordnet ist. Der Druckmesskörper 81 und der Drosselöffnungsblock haben im Wesentlichen eine identische Kontur und sind aneinander angebracht, so dass der Einlass 16h des Drosselöffnungsblocks 16, das Durchgangsloch 16p und die Drucksteuerkammer 16c mit dem Sensorverbindungspfad 18h dem Durchgangsloch 18p bzw. der Drucksteuerkammer 18c, die in dem Druckmesskörper 81 ausgebildet ist, übereinstimmen können. Ein Positionierstift 92 ist durch die Löcher 16b und 18p zum Positionieren des Drosselöffnungsblocks 16 und des Druckmesskörpers 81 eingesetzt. Der Sensorverbindungspfad 18h leitet zu dem Kraftstoffzufuhrabzweigpfad 11g, der von dem Kraftstoffzufuhrpfad 11b abzweigt und als Abschnitt eines Strömungspfads dient, der sich von dem Kraftstoffzufuhrpfad 11b zu der Drucksteuerkammer 16c erstreckt.
  • Der Druckmesskörper 81 und der Drosselöffnungsblock 16 können übereinander gelegt werden und durch Befestigen des oberen Körpers 52 mit dem unteren Körper 11 flüssigkeitsdicht gehalten werden. Der Druckmesskörper 81 und der Drosselöffnungsblock 16 können alternativ mechanisch beispielsweise durch Schweißen, Fügen oder Schrauben, oder chemisch durch Ionenfügen, metallisches Fügen oder Wasserstofffügen verbunden werden, bevor sie mit dem unteren Körper 11 zusammengebaut werden. Die Verwendung der letzt genannten Fügetechnologie vereinfacht die Positionierung der Baugruppe des Druckmesskörpers 81 und des Drosselöffnungsblocks 16, wenn sie an dem unteren Körper 11 installiert werden.
  • Der Druckmesskörper 81 ist ebenso mit einer Druckmesskammer 18b ausgestattet, die durch ein darin ausgebildetes Loch definiert ist, das eine vorgegebene Tiefe und einen vorgegebenen Innendurchmesser hat. Das Loch erstreckt sich, wie klar in 3(c) dargestellt ist, vertikal von dem Druckmesskörper 81, so dass es einen Boden hat, der als Membran 18n dient. Die Membran 18n hat eine Halbleitermessvorrichtung 18f, die an ihre Fläche entgegengesetzt zu der Messkammer 18b fixiert oder geklebt ist.
  • Der Druckmesskörper 81 hat einen Einschnitt 18g, der in der Fläche (insbesondere der Bodenfläche) von diesem ausgebildet ist, die zu dem Sprühloch 12b weist. Die Membran 18n ist innerhalb des Einschnitts 18g auf einer Tiefe angeordnet, die zumindest größer als die Dicke der Druckmessvorrichtung 18f unterhalb einer der gegenüberliegenden Flächen des Druckmesskörpers 81, die nach unten weist, wie in der Zeichnung erkannt wird. Die Fläche der Membran 18n, an der die Druckmessvorrichtung 18f fixiert ist, hat eine größere Abmessung oder einen größeren Durchmesser als die Druckmesskammer 18b. Die Dicke der Membran 18n kann durch Kontrollieren der Tiefe von einem oder beiden Elementen bestehend aus dem Loch (insbesondere der Druckmesskammer 18b) und dem Einschnitt 18g während des Produktionsprozesses des Kraftstoffinjektors 2 bestimmt werden. Der Druckmesskörper 81 hat ebenso eine Vertiefung 18a (die ebenso als ein Abzweigpfad nachstehend bezeichnet wird), die in der ebenen Fläche 82 ausgebildet ist, so dass diese eine Tiefe hat, die geringer als die Druckmesskammer 18b ist. Die Vertiefung 18a stellt eine Verbindung zwischen dem Sensorverbindungspfad 18h und der Druckmesskammer 18b her. Wenn der Druckmesskörper 81 in Flächenanlagen mit dem Drosselöffnungsblock 16 angeordnet ist, definiert die Vertiefung 18a einen Strömungspfad (der ebenso als Abzweigpfad nachstehend bezeichnet wird) zwischen sich selbst und der Bodenfläche (insbesondere der ebenen Fläche 162) des Drosselöffnungsblocks 16. Das bildet Fluidverbindungen der Vertiefung 18a an einem Ende mit der Einlassdrosselöffnung 16b, die der Teil des Strömungspfads ist, der sich von dem Kraftstoffzufuhrpfad 11b zu den Drucksteuerkammern 8 und 16c erstreckt, und an dem anderen Ende mit der Membran 18n, so dass die Membran 18n dem Druck des Kraftstoffs ausgesetzt ist, der in die Druckmesskammer 18b strömt.
  • Die Membran 18n ist dünner als die Wanddicken, die dem Strömungspfad ausgesetzt sind, der zwischen der Vertiefung 18n und der ebenen Fläche 162 des Drosselöffnungsblocks 16 und der Druckmesskammer 18b ausgebildet ist. Anders gesagt ist die Dicke der Membran 18n kleiner als ein minimaler Abstand zwischen der Innenwand des Strömungspfads, der durch die Vertiefung 18a definiert wird, und der Außenwand der Baugruppe des Druckmesskörpers 81 und des Drosselöffnungsblocks 16 und ein minimaler Abstand zwischen der Innenwand der Druckmesskammer 18b und der Außenwand der Baugruppe des Druckmesskörpers 81 und des Drosselöffnungsblocks 16.
  • Anstelle der Vertiefung 18a kann ein Loch 18, wie in 3(e) dargestellt ist, in dem Druckmesskörper 81 ausgebildet werden, das sich diagonal zwischen dem Sensorverbindungspfad 18a und der Druckmesskammer 18b erstreckt. Die Druckmessvorrichtung 18f und die Membran 18n funktionieren als Druckmessmechanismus, der funktioniert, um den Druck des Kraftstoffs zu messen, der in den Kraftstoffinjektor 2 zugeführt wird.
  • Der Aufbau des Druckmessmechanismus wird nachstehend im Einzelnen unter Bezugnahme auf die 4(a) und 4(b) beschrieben.
  • Der Drucksensor 80 ist, wie vorstehend beschrieben ist, mit der Druckmessvorrichtung 18f und der Membran 18n ausgestattet. Die Druckmessvorrichtung 18f weist einen Einkristallhalbleiterchip 18r auf. Die Membran 18n hat im Wesentlichen eine kreisförmige Gestalt und ist der Druckmesskammer 18b ausgesetzt. Der Halbleiterchip 18r ist an dem Boden des Einschnitts 18g (insbesondere der Fläche der Membran 18n) gefügt, der in dem Druckmesskörper 81 ausgebildet ist. Die Druckmesskammer 18n ist mit Kraftstoff gefüllt, so dass der Druck des Kraftstoffs an der Fläche 18q der Membran 18n wirkt, was somit verursacht, dass der Halbleiterchip 18r sich durch die Membran 18n als Funktion des Drucks des Kraftstoffs verformt, um ein elektrisches Signal zu erzeugen, das dieses anzeigt. Die Druckmesskammer 18n kann alternativ mit Gas oder Flüssigkeit außer Kraftstoff gefüllt werden, dessen Druck eine Funktion des Drucks des Kraftstoff innerhalb des Kraftstoffinjektors 2 ist, der bei der Einspritzung des Kraftstoffs in die Dieselkraftmaschine variiert.
  • Der Druckmesskörper 81 wird durch Schneiden oder maschinelles Bearbeiten ausgebildet und hat die zylindrische Druckmesskammer 18b, die darin ausgebildet ist. Der Druckmesskörper 81 besteht aus Kovar, was eine Fi-Ni-Co-Legierung ist, deren thermischer Ausdehnungskoeffizient im Wesentlichen gleich demjenigen von Glas ist. Der Druckmesskörper 81, der vorstehend beschrieben ist, hat die Membran 18n, die an der Fläche 18q dem Hochdruckkraftstoff ausgesetzt wird, der in die Druckmesskammer 18b strömt.
  • Beispielsweise hat der Druckmesskörper 81 die folgenden Abmessungen. Der Außendurchmesser beträgt 6,5 mm. Der Innendurchmesser (insbesondere der Durchmesser der Druckmesskammer 18b) beträgt 2,5 mm. Die Dicke der Membran 18n, die bei 20 MPa erforderlich ist, beträgt 0,65 mm, und diejenige unter 200 MPa beträgt 1,40 mm. Der Halbleiterchip 18r, der an der Fläche der Membran 18n fixiert ist (insbesondere der äußeren unteren Fläche des Einschnitts 18g), besteht aus einem monokristallinen ebenen Siliziumsubstrat, das eine Ebenenrichtung von (100) hat und eine einheitliche Dicke hat. Der Halbleiterchip 18r hat eine Fläche 18i, die an der Bodenfläche des Einschnitts 18g durch eine Glasschicht 18k gesichert ist, die aus einem niedrig schmelzenden Glaswerkstoff besteht.
  • Der Halbleiterchip 18r hat eine quadratische Gestalt von beispielsweise 3,56 mm × 3,56 mm und hat eine Dicke von 0,2 mm. Die Glasschicht hat eine Dicke von beispielsweise 0,06 mm. Der Halbleiterchip 18r ist mit vier rechtwinkligen Messstreifen 18m ausgestattet, die in seiner Fläche 18j installiert sind. Die Messstreifen 18m sind jeweils durch einen Piezowiderstand ausgeführt. Der Halbleiterchip 18r, dessen Ebenenrichtung (100) ist, hat strukturell die orthogonalen Kristallachsen <110>.
  • Von den Messstreifen 18m sind zwei Messstreifen, die entlang jeder der orthogonalen Kristallachsen <110> angeordnet sind. Zwei der Messstreifen 18m sind so orientiert, dass ihre langen Seiten sich in der x-Richtung erstrecken, während die anderen zwei Messstreifen 18m so orientiert sind, dass ihre kurzen Seiten sich in der y-Richtung erstrecken. Die vier Messstreifen 18m sind, wie 4(a) entnehmbar ist, entlang einem Kreis angeordnet, dessen Mitte O an der Mitte der Membran 18n gelegen ist.
  • Der Halbleiterchip 18r hat ebenso Drähte und Platten (nicht gezeigt) die die Messstreifen 18m miteinander verbinden, um einen typischen Brückenschaltkreis zu erzielen und um Anschlüsse herzustellen, die mit einer externen Vorrichtung (insbesondere der ECU 107) verbunden werden können. Der Brückenschaltkreis ist mit einem Schutzfilm abgedeckt.
  • Der Halbleiterchip 18r wird im Wesentlichen in den folgenden Schritten hergestellt, die in den 5(a) bis 5(c) demonstriert ist.
  • Zuerst wird ein n-Subwafer 19a vorbereitet. Ein vorgegebenes Muster wird auf den Subwafer 19a durch Fotolithographie aufgetragen. Nachfolgend wird Bor über den Subwafer 19a diffundiert, um p+-Regionen 19b auszubilden, die Piezowiderstände sind, die als die Messstreifen 18m funktionieren. Drähte und Platten 19c sind an dem Subwafer 19a ausgebildet, wie in 5(c) dargestellt ist. Ein Oxidfilm 19d ist ebenso über die Fläche des Subwafers 19a ausgebildet, um eine elektrische Isolation der Drähte und der Platten 19c sicherzustellen. Schließlich wird ein Schutzfilm ebenso über die Fläche des Subwafers 19a ausgebildet und dann geätzt, um die Platten aus dem Subwafer 19a freizulegen.
  • Der Halbleiterchip 18r, der so hergestellt ist, wird auf die Membran 18n des Druckmesskörpers 81 unter Verwendung von niederschmelzendem Glas geklebt, um die Druckmessvorrichtung 18f zu vervollständigen, wie in den 4(a) und 4(b) dargestellt ist. Die Membran 18n wird ausgelenkt, wenn sie dem Druck des Kraftstoffs ausgesetzt wird, der in die Druckmesskammer 18b eintritt. Der Halbleiterchip 18r spricht somit auf die Auslenkung der Membran 18n an, um diese in ein elektrisches Signal umzuwandeln (insbesondere eine Differenz eines Potentials eines Brückenschaltkreises, die sich aus einer Änderung des Widerstands der Piezowiderstände 18m ergibt), und gibt das elektrische Signal an einen Sensorsignalverarbeitungsschaltkreis ab, um den Druck des Kraftstoffs in dem Kraftstoffinjektor 2 zu bestimmen.
  • Der Sensorsignalverarbeitungsschaltkreis kann in der ECU 107 eingebaut werden oder monolithisch an dem Halbleiterchip 18r ausgefertigt sein. In diesem Ausführungsbeispiel ist eine Sensorsignalverarbeitungsschaltkreistafel 18d über dem Halbleiterchip 18r angeordnet und elektrisch damit beispielsweise durch Flipchip-Fügen verbunden. Eine Konstantstromquelle und ein Komparator, die Teile des vorstehend beschriebenen Brückenschaltkreises sind, werden an der Sensorsignalverarbeitungsschaltkreistafel 18d erstellt. Ein nicht flüchtiger Speicher (nicht gezeigt) der Daten bezüglich der Empfindlichkeit der Druckmessvorrichtung 18f und die Einspritzmengencharakteristik des Kraftstoffinjektors 2 speichert, kann ebenso an der Sensorsignalverarbeitungsschaltkreistafel 18d montiert werden. Drähte 18e die jeweils an einem der Anschlussplatten verbunden sind, die an dem Rand der Sensorsignalverarbeitungsschaltkreistafel 18d und an dem anderen Ende mit Anschlussstiften 51b verbunden, die in einem Verbinder 50 montiert sind, nämlich durch einen Drahtdurchgang (nicht gezeigt), der innerhalb des Ventilkörpers 17 ausgebildet ist. Der Verbinder 50 ist elektrisch mit der ECU 107 verbunden.
  • Die Druckmessvorrichtung 18f, die mit den Piezowiderständen 18m und der niederschmelzenden Glasschicht 18k ausgestattet ist, funktioniert als Verformungsmessvorrichtung. Die Membran 18n ist, wie vorstehend beschrieben ist, innerhalb des Einschnitts 18g des Druckmesskörpers 81 an einer Tiefe installiert, die zumindest größer als die Summe der Dicken der Druckmessvorrichtung 18f und der Glasschicht 18k ist. In diesem Ausführungsbeispiel, in dem die Sensorsignalverarbeitungsschaltkreistafel 18d und die Drähte 18e an dem Halbleiterchip 18r in dessen Dickenrichtung angeordnet sind, ist die äußere Fläche der Membran 18n (insbesondere die Bodenfläche des Einschnitts 18g) vorzugsweise auf einer Tiefe angeordnet, die größer als die Gesamtdicke der Druckmessvorrichtung 18f, der Sensorsignalverarbeitungsschaltkreistafel 18d und der Drähte 18e ist, nämlich innerhalb des Einschnitts 18g, so dass die Druckmessvorrichtung 18f die Sensorsignalverarbeitungsschaltkreistafel 18d und die Drähte 18e allesamt vollständig unterhalb der Fläche des Druckmesskörpers 81 angeordnet werden.
  • Anstelle der Druckmessvorrichtung 18f, die mit dem Halbleiterchip 18r ausgestattet ist, die an der Membran 18n fixiert sind, können den Messstreifen, die aus metallischen Folien bzw. Filmen bestehen, an der Membran 18n fixiert oder auf diese aufgedampft werden.
  • Jeder der Kraftstoffinjektoren 2 ist, wie in klar in 1 dargestellt ist, ebenso mit einem Drucksensor 85 ausgestattet, der zwischen dem Düsenkörper 12 und dem unteren Körper 11 gehaltene wird.
  • Der Drucksensor 85 weist, wie in den 6(a) bis 6(c) dargestellt ist, einen Druckmesskörper 86 auf, der aus einer metallischen Scheibenplatte besteht. Der Druckmesskörper 86 erstreckt sich im Wesentlichen senkrecht zu der axialen Richtung des Kraftstoffinjektors 2 (insbesondere der Länge des Steuerkolbens 30 oder der Düsennadel 20) und ist zwischen dem Düsenkörper 12 und dem unteren Körper 11 geklemmt. Der Druckmesskörper 86 hat eine Ebene oder flache Fläche 82, die in direkter Anlage mit einer ebenen Fläche des Düsenkörpers 12 flüssigkeitsdicht angeordnet ist. Der Druckmesskörper 86 hat im Wesentlichen eine kreisförmige Gestalt, deren Kontur identisch mit derjenigen der Enden des unteren Körpers 12 ist, das zu dem Düsenkörper 12 weist. Der Druckmesskörper 86 ist so ausgelegt, dass der Kraftstoffzufuhrpfad 1lb des unteren Körpers 11, die Spitze der Nadel 30c des Steuerkolbens 30 und ein Positionierstift 92b mit einem Sensorverbindungspfad 18h, einem Mittelloch 18s und einem Positionierdurchgangsloch 18t übereinstimmen, die sich, wie in 6b dargestellt ist, durch den Druckmesskörper 86 erstrecken. Derselbe Verbindungspfad 18h des Druckmesskörpers 86 steht an einem unteren Ende von diesem mit dem Kraftstoffförderpfad 18d in dem Düsenkörper 12 in Verbindung, um zwischen dem Kraftstoffzufuhrpfad 11b und dem Kraftstoffförderpfad 12d eine Verbindung herzustellen.
  • Der Druckmesskörper 86 hat eine Druckmesskammer 18b, die in der ebenen Fläche 82 ausgebildet ist. Die Druckmesskammer 18b hat eine vorgegebene Tiefe und einen vorgegebenen Innendurchmesser. Der Druckmesskörper 86 hat in seiner Fläche, die entgegengesetzt zu der ebenen Fläche 82 liegt, einen Einschnitt 18b ausgebildet, der eine Membran 18n zwischen sich selbst und dem Boden der Druckmesskammer 18b definiert. Eine Druckmessvorrichtung 18f, deren Aufbau identisch mit demjenigen des Drucksensors 80 ist, die in den 4(a) bis 5(c) angegeben ist, ist an der Fläche der Membran 18n angebracht. Die Membran 18n ist auf einer Tiefe gelegen, die zumindest größer als die Dicke der Druckmessvorrichtung 18b unterhalb der Fläche des Druckmesskörpers 86 ist, die entgegengesetzt zu der ebenen Fläche 82 ist. Der Boden des Einschnitts 18g an der die Druckmessvorrichtung 18f fixiert ist, hat eine größere Fläche oder einen größeren Durchmesser als die Druckmesskammer 18b. Die Dicke der Membran 18n kann durch Kontrollieren der Tiefe von einem oder beidem der Druckmesskammer 18b und des Einschnitts 18g während des Herstellungsprozesses des Kraftstoffinjektors 2 bestimmt werden. Der Druckmesskörper 86 hat ebenso 2 halbkreisförmige Vertiefungen 18a (die im Folgenden auch als Abzweigpfade bezeichnet werden), die in der ebenen Fläche 82 ausgebildet sind, so dass sie eine Tiefe haben, die geringer als die der Druckmesskammer 18b ist. Die Vertiefungen 18a stellen, wie in 6(a) erkannt werden kann, eine Verbindung zwischen dem Sensorverbindungspfad 18h und der Druckmesskammer 18b her. Die zwei Vertiefungen 18a erstrecken sich in einer Bogenform um das Loch 18s, in das die Oberseite der Nadel 30c des Steuerkolbens 30 eingesetzt ist, um dadurch die Effizienz der Förderung des Kraftstoffs von dem Kraftstoffzufuhrpfad 11b (insbesondere dem Sensorverbindungspfad 18h) zu der Druckmesskammer 18b sicherzustellen. Drei oder mehrere Vertiefungen können in dem Druckmesskörper 86 ausgebildet werden, um den Kraftstoffzufuhrpfad 11b und die Druckmesskammer 18b zu verbinden.
  • Die Druckmessvorrichtung 18f hat einen identischen Aufbau zu einem Drucksensor 80, der in den 4(a) und 4(b) dargestellt ist. Insbesondere ist die Druckmessvorrichtung 18f des Drucksensors 85 mit Piezowiderständen ausgestattet und an der Membran 18n durch eine niederschmelzende Glasschicht gesichert. Die Membran 18n ist unterhalb der Fläche des Druckmesskörpers 86 gelegen, die entgegengesetzt zu der Fläche 86 ist, nämlich auf einer Tiefe, die zumindest größer ist als die Summe der Dicken der Druckmessvorrichtung 18f und der niederschmelzenden Glasschicht ist. Wie der Drucksensor 80 kann die Sensorsignalverarbeitungsschaltkreistafel 18b über den Halbleiterchip 18r der Druckmessvorrichtung 18f angeordnet werden. Die Drähte 18e können ebenso an ihren Enden mit Anschlussplatten verbunden werden, die an dem Rand der Sensorsignalverarbeitungsschaltkreistafel 18b aufgereiht sind. In diesem Fall ist die äußere Fläche der Membran 18n (insbesondere die Bodenfläche des Einschnitts 18g) vorzugsweise auf einer Tiefe gelegen, die größer als die Gesamtdicke der Druckmessvorrichtung 18f, der Sensorsignalverarbeitungsschaltkreistafel 18b und der Drähte 18e ist, nämlich innerhalb des Einschnitts 18g, so dass die Druckmessvorrichtung 18f die Sensorsignalverarbeitungsschaltkreistafel 18b und die Drähte 18e allesamt vollständig unterhalb der Fläche des Druckmesskörpers 86 angeordnet sind.
  • Unter Rückbezug auf 2 weist das Solenoid betätigte Ventil 7 eine Spule 61 auf, die um einen Harzspulenkörper 62 gewunden ist. Die Spule 61 und der Spulenkörper 62 sind an ihrem äußeren Umfang mit einer Harzform (nicht gezeigt) abgedeckt. Die Spule 61 und der Spulenkörper 62 können durch Wickeln von Draht in der Spule 61 unter Verwendung einer Wickelmaschine, Beschichten des äußeren Umfangs der Spule 61 mit Harz unter Verwendung von Formtechnologien und Harzformen der Baugruppe der Spule 61 und des Spulenkörpers 62 hergestellt werden. Die Spule 61 wird elektrisch an ihren Enden mit der ECU 107 durch Anschlussstifte 51a verbunden, die in dem Verbinder 50 gemeinsam mit Anschlussstiften 51b ausgebildet sind.
  • Der Verbinder 50 hat, wie vorstehend beschrieben ist, Anschlussstifte 51b, durch die die Drucksensoren 80 und 85 Signale, die die Drücke des Kraftstoffs angeben, entsprechend an die ECU 107 abgeben.
  • Das solenoidbetätigte Ventil 7 weist ebenso einen stationären Kern 63 auf der im Wesentlichen eine hohlzylindrische Gestalt hat. Der stationäre Kern 63 besteht, wie von der Zeichnung entnommen werden kann, aus einer inneren Umfangswand, einer äußeren Umfangswand und einem oberen Ende, das die innere und die äußere Umfangswand miteinander verbindet. Die Spule 61 ist entlang des Spulekörpers 62 innerhalb einer ringförmigen Kammer zwischen der inneren und der äußeren Umfangswand gehalten. Der stationäre Kern 63 besteht aus einem magnetischen Werkstoff.
  • Der Ventilanker 42 ist neben dem stationären Kern 63 angeordnet, wie der Zeichnung entnommen werden kann, und weist zu dem stationären Kern 63. Insbesondere hat der Ventilanker 42 einen oberen Flansch, der als Polwand dient, die zu einer unteren Endfläche (insbesondere einer Polwand) des stationären Kerns 63 oder von dieser wegbewegbar ist. Wenn die Spule 61 erregt wird, wird das Verursachen, dass ein magnetischer Fluss von den Polwänden zu der inneren und der äußeren Wand des stationären Kerns 63 zu der Polwand des Ventilankers 42 fließt, so dass sich eine magnetische Anziehung in Abhängigkeit von der magnetischen Flussdichte ergibt, die an dem Ventilanker 42 wirkt.
  • Ein hohlzylindrischer Anschlag 64 ist innerhalb des stationären Kerns 63 angeordnet und hat einen Flansch, der zwischen dem stationären Kern 63 und einem oberen Gehäuse 53 fest gehalten wird. Eine Kompressionsfeder 59 ist in dem Anschlag 64 angeordnet. Die Kompressionsfeder 59 kann durch ein anderes elastisches Element ersetzt werden. Der Druck, der durch die Feder 59 erzeugt wird, wird an dem Ventilanker 42, um den Ventilanker 42 von dem stationären Kern 63 zu entfernen, so dass ein Luftspalt zwischen den Polwänden davon vergrößert wird. Der Anschlag 64 hat ein unteres Ende, das funktioniert, um eine Grenze zu definieren, zu der der Ventilanker 42 vollständig angehoben wird.
  • Der Anschlag 64 und der obere Körper 52 haben einen darin ausgebildeten Kraftstoffpfad 37, von dem der Kraftstoff, der aus der Ventilkammer 17c und ein Durchgangsloch 17b strömt, aus dem Kraftstoffinjektor 2 ausgestoßen wird.
  • Eine Baugruppe des oberen Körpers 52 (insbesondere ein oberes Gehäuse), eines Zwischengehäuses 54 und des Ventilkörpers 17 dient als Ventilgehäuse. Das Zwischengehäuse 54 besteht aus einem hohlen Zylinder und hält den stationären Kern 63 darin. Insbesondere ist der stationäre Kern 63, wie vorstehend beschrieben ist, von zylindrischer Gestalt und hat eine äußere Schulter und einen Boden. Der stationäre Kern 63 ist innerhalb eines unteren Abschnitts des Zwischengehäuses 54 in Kontakt mit deren inneren Umfang angeordnet. Der stationäre Kern 63 hat einen kleindurchmessrigen Abschnitt, der bei Betrachtung der Zeichnung unterhalb der äußeren Schulter ausgebildet ist. Das Zwischengehäuse 54 hat eine innere Schulter, mit der die äußere Schulter des stationären Kerns 63 in Anlage angeordnet ist, um dadurch den stationären Kern 63 fest innerhalb des Zwischengehäuses 54 zu halten.
  • Der Ventilanker 42 besteht, wie vorstehend beschrieben ist, aus einer oberen Flanschscheibe und einem kleindurchmessrigen Schaft, der sich bei Betrachtung der Zeichnung nach unten von der Mitte der Flanschscheibe erstreckt. Die Flanschscheibe hat die Polwand, die den Polwänden der inneren und der äußeren Umfangswand des stationären Kerns 63 gegenüberliegt. Der Ventilanker 42 besteht aus einem magnetischen Werkstoff wie z. B. Permendur.
  • Die Ventilkugel 41 ist, wie in 3(a) klar dargestellt ist, in Anlage mit dem unteren Ende 42a des kleindurchmessrigen Schafts des Ventilankers 42 angeordnet. Der Ventilanker 42 kann an dem Ventilsitz 16d des Drosselöffnungskörpers 16 durch die Ventilkugel 41 gesetzt werden. Der Positionierstift 92 ist, wie vorstehend beschrieben ist, in das Loch 16p des Drosselöffnungsblocks 16 eingesteckt und tritt durch das Loch 18p des Druckmesskörpers 81 in den unteren Körper 11, um den Drosselöffnungsblock 16 und den Druckmesskörper 81 relativ zu dem unteren Körper 11 zu positionieren.
  • Die Strukturen des Ventilankers 42 und des Drosselkörpers 16 werden ebenso nachstehend im Einzelnen unter Bezugnahme auf die 3(a) bis 3(d) beschrieben.
  • Die Fläche des unteren Endes 42a des kleindurchmessrigen Schafts des Ventilankers 42 ist flach und in Anlage mit einer kugelförmigen Fläche 41a der Ventilkugel 41 angeordnet. Der kleindurchmessrige Schaft des Ventilankers 42 ist innerhalb des Durchgangslochs 17a des Ventilkörpers 17 vertikal gleitfähig bzw. verschiebbar angeordnet. Das Ende 42a des Ventilankers 42 ist innerhalb der Ventilkammer 17c freigelegt. Die Ventilkugel 41 wird an den Ventilsitz 16d durch den Ventilanker 42 gesetzt oder von diesem abgehoben, um dadurch die Strömung des Kraftstoffs aus den Drucksteuerkammern 8 und 16c zu der Ventilkammer 17c zu blockieren oder zu bilden.
  • Insbesondere ist die Ventilkugel 41 als kugelförmiger Körper mit einer flachen Wand bzw. Fläche 41b ausgeführt. Die flache Fläche 41b kann an dem Ventilsitz 16b gesetzt werden oder von diesem abgehoben werden oder von diesem abgehoben werden. Wenn die flache Fläche 41b an dem Ventilsitz 16b angesetzt ist, schließt diese die Auslassdrosselöffnung 16a, um die Füllverbindung zwischen der Drucksteuerkammer 16c und der Ventilkammer 17c zu blockieren.
  • Der Drosselöffnungsblock 16 hat, wie in den 3(a) und 3(b) dargestellt ist, ein zylindrisches Führungsloch 16g, das in der oberen Endfläche 161 ausgebildet ist, die zu dem Ventilanker 42 weist. Das Führungsloch 16g hat einen Boden und funktioniert, um die Gleitbewegung der kugelförmigen Fläche 41a der Ventilkugel 41 zu führen. Das Führungsloch 16g hat an einem mittleren Bereich seines Bodens einen Kegelstumpfvorsprung, der eine flache obere Fläche hat, die den Ventilsitz 16d definiert. Das Ende einer Öffnung des Führungsloch 16b liegt bündig mit der oberen Endfläche 161 des Drosselöffnungsblocks 16.
  • Der äußere Rand bzw. Umfang des Ventilsitzes 16d hat eine kleinere Abmessung als der innere Umfang des Führungslochs 16g. Anders gesagt hat der Ventilsitz 16d einen kleineren Durchmesser als das Führungsloch 16g. Insbesondere ist ein ringförmiger Kraftstoffablasspfad 16e in dem Umfang des Bodens des Führungslochs 16g um den Ventilsitz 16d ausgebildet. Der Umfang des Ventilsitzes 16d ist kleiner als derjenige der flachen Fläche 41b der Ventilkugel 41, so dass der Kraftstoffablasspfad 16e um den Ventilsitz 16b sichergestellt ist, auch wenn die Ventilkugel 41 an den Ventilsitz 16d gesetzt ist. Wenn die Ventilkugel 41 den Ventilsitz 16d verlässt, wird das daher eine Kraftstoffablasskammer bilden, die durch den Kraftstoffablasspfad 16e und einen Spalt zwischen dem Ventilsitz 16d und der flachen Fläche 41b der Ventilkugel 41 definiert ist.
  • Die Ventilkugel 41 wird durch das Führungsloch 16g vertikal gleitfähig gehalten (insbesondere in der axialen Richtung des Kraftstoffinjektors 2). Der Zwischenraum zwischen dem inneren Umfang des Führungslochs 16g und der kugelförmigen Fläche 41a der Ventilkugel 41 ist so ausgebildet, dass die Gleitbewegung der Ventilkugel 41 sichergestellt ist und die Menge des Kraftstoffs minimiert wird, der aus dem Ventilsitz 16d zu der Niederdruckseite (insbesondere dem Niederdruckpfad 17d) austritt.
  • Das Führungsloch 16g hat, wie klar in den 3(a) und 3(b) dargestellt ist, in seiner inneren Umfangswand 4 V-Vertiefungen, die Kraftstoffablaufpfade 16r definieren, die in die Ventilkammer 17c münden und in Verbindung mit dem Niederdruckpfad 17d stehen. Die Kraftstoffablaufpfade 16r erstrecken sich von dem Kraftstoffablasspfad 16e. Wenn die Ventilkugel 41 von dem Ventilsitz 16d abgehoben wird, bildet das daher einen Kraftstoffablassströmungspfad, der sich von der Auslassdrosselöffnung 16a zu dem Spalt zwischen dem Ventilsitz 16d und der flachen Fläche 41b der Ventilkugel 41, zu dem Kraftstoffablasspfad 16e, zu den Kraftstoffablaufpfaden 16r und zu dem Niederdruckpfad 17d erstreckt. Der Kraftstoffablassströmungspfad hat eine Querschnittsfläche, deren Abmessung größer als die Auslassdrosselöffnung 16a ist, so dass die Durchflussrate des Kraftstoffs aus der Auslassdrosselöffnung 16a zu dem Niederdruckpfad 17d von der Abmessung der Auslassdrosselöffnung 16a abhängt, wodurch die Stabilität der Strömung des Kraftstoffs zu dem Niederdruckpfad 17d sichergestellt wird, wenn die Ventilkugel 41 von dem Ventilsitz 16d abgehoben wird.
  • Die Kraftstoffablaufpfade 16r erstrecken sich, wie von 3(b) erkennbar ist, radial mit regelmäßigen Intervallen, um dadurch die Stabilität der Strömung des Kraftstoffs sicherzustellen, der von der Auslassdrosselöffnung 16a des Ventilsitzes 16d zu den Kraftstoffablaufpfaden 16r verläuft, und die Orientierung der Ventilkugel 41 sicherzustellen, wenn die Ventilkugel 41 von dem Ventilsitz 16d abgehoben ist. Die Anzahl der Kraftstoffablaufpfade 16r kann als Funktion einer erforderlichen Durchflussrate des Kraftstoffs ausgewählt werden, der von der Auslassdrosselöffnung 16a abgelassen werden soll.
  • Die Ecke 161 der Öffnung der Auslassdrosselöffnung 16d ist abgeschrägt, wie in 3(b) dargestellt ist.
  • Der Ventilanker 42 dient als Stütze, die die Ventilkugel 41 hält. Der Drosselöffnungsblock 16 dient ebenso als Ventilkörper mit dem Ventilsitz 16d. Der Ventilkörper 17 dient ebenso als Ventilgehäuse.
  • Der Betrieb des Kraftstoffinjektors 2 wird nachstehend beschrieben. Der Hochdruckkraftstoff wird von der Common-Rail 104 zu dem Kraftstoffsumpf 12c durch das Hochdruckkraftstoffrohr 105, den Kraftstoffeinlasspfad 11c, den Kraftstoffzufuhrpfad 11b und dem Kraftstoffförderpfad 12d zugeführt. Der Hochdruckkraftstoff wird ebenso zu den Drucksteuerkammern 8 und 16c durch den Kraftstoffeinlasspfad 11c und die Einlassdrosselöffnung 16d zugeführt.
  • Wenn die Spule 61 sich in einem entregten Zustand befindet, wird die Ventilkugel 41 durch die Feder 59 durch den Ventilanker 42 in konstante Anlage mit dem Ventilsitz 16d vorgespannt. Das schließt die Auslassdrosselöffnung 16a, so dass die Strömung des Kraftstoffs aus den Drucksteuerkammern 8 und 16c zu der Ventilkammer 17c und dem Niederdruckpfad 17d blockiert ist.
  • Der Druck des Kraftstoffs in den Drucksteuerkammern 8 und 16c wird auf demselben Niveau wie in der Common-Rail 104 gehalten und funktioniert als Gegendruck, der an dem Steuerkolben 30 wirkt. Diese Summe des Gegendrucks (der im folgenden auch als erste Hydraulikauswirkung bezeichnet wird), der die Düsennadel 20 durch den Steuerkolben 30 zum Schließen des Sprühlochs 12b vorspannt, und des Drucks (der nachstehend ebenso als zweite Hydraulikauswirkung bezeichnet wird), der durch die Feder 35 erzeugt wird, die die Düsennadel 20 zum Schließen des Sprühlochs 12b vorspannt, wird somit größer als der Druck (der im folgenden als dritte Hydraulikauswirkung bezeichnet wird) des Kraftstoffs in dem Kraftstoffsumpf 12c und dem Ventilsitz 12a gehalten, der die Düsennadel 20 von dem Sprühloch 12b entfernt. Das verursacht, dass die Düsennadel 20 an dem Ventilsitz 12a angeordnet wird und das Sprühloch 12b schließt, so dass ein Strahl des Kraftstoffs aus dem Kraftstoffinjektor 2 nicht erzeugt wird. An der Ventilkugel 41, die an dem Ventilsitz 12d gesetzt ist, wirkt der Druck des Kraftstoffs in der Auslassdrosselöffnung 16a (insbesondere in der abgeschrägten Ecke 161 der Auslassdrosselöffnung 16a).
  • Wenn die Spule 61 erregt wird, um den Kraftstoffinjektor 2 zu öffnen, wird das verursachen, dass die Spule 61 eine magnetische Kraft erzeugt, so dass eine magnetische Anziehung zwischen dem stationären Kern 63 und dem Ventilanker 42 gebildet wird, wodurch der Ventilanker 42 zu dem stationären Kern 63 angezogen wird. Der Druck (der nachstehend ebenso als vierte hydraulische Wirkung bezeichnet wird) des Kraftstoffs in der Auslassdrosselöffnung 16a (insbesondere der Gegendruck, der an dem Steuerkolben 30 wirkt), wird auf die Ventilkugel 41 ausgeübt, um die Ventilkugel 41 von dem Ventilsitz 16d abzuheben. Die Ventilkugel 41 bewegt sich entlang dem inneren Umfang des Führungslochs 16g zu dem stationären Kern 63.
  • Wenn die Ventilkugel 41 von dem Ventilsitz 16d gemeinsam mit dem Ventilanker 42 abgehoben wird, bildet das die Fluidverbindung von den Drucksteuerkammern 8 und 16c zu der Ventilkammer 17c und zu dem Niederdruckpfad 17d durch die Auslassdrosselöffnung 16a, so dass der Kraftstoff aus der Auslassdrosselöffnung 16a austritt und in den Niederdruckpfad 17d strömt. Das verursacht, dass der Druck des Kraftstoffs in den Drucksteuerkammern 8 und 16c (insbesondere der Gegendruck, der an dem Steuerkolben 30 wirkt) abfällt, so dass sich die erste hydraulische Wirkung graduell verringert. Wenn die dritte hydraulische Wirkung, die die Düsennadel vorspannt, um das Sprühloch 12b zu öffnen, die Summe aus der ersten und der zweiten hydraulischen Wirkung übersteigt, die die Düsennadel 20 zum Schließen des Sprühlochs 12b vorspannen, wird das verursachen, dass die Düsennadel 20 von dem Ventilsitz 12a abgehoben wird (insbesondere nach oben bei Betrachtung von 2), so dass sich das Sprühloch 12b öffnet, so dass der Kraftstoff aus dem Sprühloch 12b versprüht wird.
  • Wenn die Spule 61 erregt wird, um den Kraftstoffinjektor 2 zu schließen, wird das verursachen, dass die magnetische Kraft von der Spule 61 verschwindet, so dass der Ventilanker 42 und die Ventilkugel 41 durch die Feder 59 zu dem Ventilsitz 16d geschoben werden. Wenn die ebene Fläche 41b der Ventilkugel 41 an den Ventilsitz 16d gesetzt wird, blockiert das die Strömung des Kraftstoffs aus den Drucksteuerkammern 8 und 16c zu der Ventilkammer 17c und dem Niederdruckpfad 17d. Das ergibt einen Anstieg des Gegendrucks in den Drucksteuerkammern 8 und 16c, der auf den Steuerkolben 30 ausgeübt wird. Wenn die Summe aus der ersten und der zweiten hydraulischen Wirkung die dritte hydraulische Wirkung übersteigt, wird das verursachen, dass die Düsennadel 20 nach unten bei Betrachtung von 2 bewegt wird. Wenn die Düsennadel 20 auf den Ventilsitz 12a gesetzt ist, schließt das das Sprühloch 12b, um das Versprühen des Kraftstoffs aus dem Kraftstoffinjektor 2 zu beenden.
  • Jeder der Injektoren 2, wie vorstehend beschrieben ist, hat darin angeordnete Drucksensoren 80 und 85 zum Überwachen einer Änderung des Drucks des Kraftstoffs, der sich aus dem Versprühen des Kraftstoffs aus dem Sprühloch 12b ergibt, und besitzt die folgenden Merkmale.
  • Der Drucksensor 80 ist in der Nähe des Kraftstoffeinlassanschlusses 21 gelegen, während der Drucksensor 85 in der Nähe des Sprühlochs 12b gelegen ist, wodurch somit verursacht wird, dass eine Änderung des Drucks des Kraftstoffs, der durch den Drucksensor 80 gemessen wird, bezüglich der Zeit unterschiedlich von demjenigen ist, der durch den Drucksensor 85 gemessen wird. Das ermöglicht, dass die ECU 107 zwei Änderungen des Drucks des Kraftstoffs erkennt, die eine unterschiedliche Zeitabstimmung des Auftretens voneinander in dem Kraftstoffinjektor 2 haben.
  • Die Merkmale des Drucksensors 80 werden nachstehend diskutiert.
  • Die Membran 18n ist zu dem Kraftstoffzufuhrabzweigpfad 11b freigelegt, der von dem Kraftstoffeinlasspfad 11c abzweigt. Das vereinfacht die Ausbildung der Membran 18n im Vergleich mit dem Fall, dass die Membran 18n direkt an einem Abschnitt einer Außenwand des Kraftstoffinjektors 2 in der Nähe eines Kraftstoffströmungspfads ausgeführt ist, der sich darin erstreckt, woraus sich die Verbesserung der Steuerung der Dicke der Membran 18n und eine Erhöhung der Genauigkeit beim Messen des Drucks des Kraftstoffs in dem Kraftstoffinjektor 2 ergibt.
  • Die Membran 18n besteht aus einem dünnsten Abschnitt eines Strömungspfads (insbesondere dem Strömungszufuhrabzweigpfad 11g, dem Sensorverbindungspfad 18h, der Vertiefung 18a und der Druckmesskammer 18b), der von dem Kraftstoffeinlasspfad 11c abzweigt, woraus sich eine Vergrößerung seiner Verformung ergibt, die sich aus einer Änderung des Drucks des Kraftstoffs ergibt.
  • Der Druckmesskörper 81, der separat von dem Injektorkörper ausgebildet ist (insbesondere dem unteren Körper 12 und dem Ventilkörper 17), hat die Membran 18n, die Vertiefung 18a und das Loch 18b (insbesondere die Druckmesskammer), was somit die maschinelle Bearbeitung der Membran 18n vereinfacht. Das ergibt ebenso die Vereinfachung der Steuerung der Dicke der Membran 18n, um die Genauigkeit der Messung des Drucks des Kraftstoffs in dem Kraftstoffinjektor 2 zu verbessern.
  • Der Druckmesskörper 81, in dem die Membran 18n ausgebildet ist, ist in Anlage mit dem Drosselöffnungsblock 18n ausgerichtet, in dem der Teil der Drucksteuerkammern 8c und 16c definiert ist, um dadurch zu gestatten, dass der Durchmesser oder die radiale Abmessung des Injektorkörpers verringert wird.
  • Der Druckmesskörper 81 besteht aus einer Platte, die sich senkrecht zu der axialen Richtung des Injektorkörpers erstreckt, wodurch somit gestattet wird, dass der Injektorkörper, in dem der Drucksensor 80 installiert ist, mit einer verringerten radialen Abmessung ausgeführt wird.
  • Der Kraftstoff, dem die Membran 18n ausgesetzt wird, strömt von dem Abzweigpfad (insbesondere dem Kraftstoffzufuhrabzweigpfad 11g, dem Sensorverbindungspfad 18h und der Vertiefung 18a, die sich von dem Kraftstoffzufuhrpfad 11b zu den Drucksteuerkammern 8 und 19c erstreckt), was somit gestattet, dass der Injektorkörper, in dem der Drucksensor 80 installiert ist, mit einer verringerten radialen Abmessung ausgeführt wird.
  • Die Membran 18n ist innerhalb des Einschnitts 18g auf einer Tiefe gelegen, die zumindest größer als die Dicke der Druckmessvorrichtung 18f ist, nämlich unterhalb von einer der gegenüberliegenden Flächen des Druckmesskörpers 81, die nach unten weist, wie 2 entnehmbar ist, um dadurch die Ausübung der Spannung an der Druckmessvorrichtung 18f zu vermeiden, wenn der Druckmesskörper 81 in dem Injektorkörper zusammengebaut wird.
  • Der Injektorkörper hat den darin ausgebildeten Verdrahtungspfad, durch den die Drähte 18e sich von der Druckmessvorrichtung 18f erstrecken, was somit die Verbindung der Drähte 18e mit dem Anschlussstift 51b vereinfacht. Der Verbinder 50 hat darin installierte Anschlussstifte 51a, durch die die Spule 61 des solenoidbetätigten Ventils 7 erregt wird, und den Anschlussstift 51b, von dem das Ausgangssignal von der Druckmessvorrichtung 18f zu der ECU 107 übertragen wird, wodurch somit die elektrische Verbindung des Kraftstoffinjektors 2 mit der ECU 107 vereinfacht wird.
  • Die Merkmale des Drucksensors 85 werden nachstehend diskutiert.
  • Der Druckmesskörper 86, der separat von dem Injektorkörper ausgebildet ist (insbesondere dem unteren Körper 11 und dem Ventilkörper 17), hat die Membran 18n, die Vertiefungen 18a und das Loch 18b (insbesondere die Druckmesskammer), was somit die Vereinfachung der maschinellen Bearbeitung der Membran 18n ermöglicht. Das ergibt ebenso die Vereinfachung der Steuerung der Dicke der Membran 18n, um die Genauigkeit der Messung des Drucks des Kraftstoffs in dem Kraftstoffinjektors 2 zu verbessern.
  • Der Druckmesskörper 86, in dem die Membran 18n zwischen dem unteren Körper 11 und dem Düsenkörper 12 angeordnet ist, gestattet somit, dass der Durchmesser oder die radiale Abmessung des Injektorkörpers verringert wird. Der Drucksensor 85 ist in der Nähe des Düsenkörpers 12 gelegen, um somit zu ermöglichen, dass eine Änderung des Drucks des Kraftstoffs, die sich aus dem Versprühen des Kraftstoffs ergibt, ohne jegliche Zeitverzögerung gemessen wird.
  • Der Kraftstoff, dem die Membran 18n ausgesetzt ist, strömt von dem Abzweigpfad (insbesondere den Vertiefungen 18a), die in dem metallischen Druckmesskörper 86 ausgebildet sind, was den Bedarf nach einem zusätzlichen Kraftstoffpfad beseitigt, der den Abzweigpfad mit dem Kraftstoffzufuhrpfad 11b und dem Kraftstoffförderpfad 12d verbindet. Das gestattet, dass der Injektorkörper, in dem der Drucksensor 85 installiert ist, mit einer verringerten radialen Abmessung ausgeführt wird.
  • Die Membran 18n ist innerhalb des Einschnitts 18g auf einer Tiefe angeordnet, die zumindest größer als die Dicke der Druckmessvorrichtung 18f ist, nämlich unterhalb von einer der gegenüberliegenden Flächen des Druckmesskörpers 86, um dadurch die Ausübung der Spannung an der Druckmessvorrichtung 18f zu vermeiden, wenn der Druckmesskörper 86 in dem Injektorkörper zusammengebaut wird.
  • 7 stellt den Kraftstoffinjektor 2 des zweiten Ausführungsbeispiels der Erfindung dar. Dieselben Bezugszeichen, die in dem ersten Ausführungsbeispiel eingesetzt werden, werden sich auf dieselben oder ähnliche Teile beziehen, und deren detaillierte Erklärung wird an dieser Stelle weggelassen.
  • Der Aufbau des Kraftstoffinjektors 2 dieses Ausführungsbeispiels ist von demjenigen des ersten Ausführungsbeispiels dahingehend unterschiedlich, dass ein Drucksensor 87 in der Kupplung 11f anstelle des Drucksensors 85 installiert ist.
  • Die Kupplung 11f des unteren Körpers 11 hat den darin ausgebildeten Kraftstoffeinlasspfad 11c, der sich schräg zu der axialen Richtung des unteren Körpers 11 erstreckt und in Verbindung mit dem Kraftstoffzufuhrpfad 11b steht. Hinsichtlich der Vereinfachung der Verbindung des Hochdruckkraftstoffrohrs 105 mit der Kupplung 11f ist es vorzuziehen, dass der Kraftstoffeinlasspfad 11c mit 45° bis 60° zu der axialen Richtung des unteren Körpers 11 geneigt ist. Die Kupplung 11f hat einen Abzweigpfad 318a, der von dem Kraftstoffeinlasspfad 11c abzweigt und sich im Wesentlichen parallel zu der axialen Richtung des unteren Körpers 11 erstreckt. Insbesondere neigt sich der Abzweigpfad 318a, wie in 8(a) dargestellt ist, mit einem Winkel von 120° bis 135° zu einer Strömung des Kraftstoffs innerhalb des Kraftstoffeinlasspfads 11c, wie durch einen Pfeil angegeben ist. Der Abzweigpfad 318a erstreckt sich vorzugsweise parallel zu der axialen Richtung (insbesondere der Längsrichtung) des unteren Körpers 11, aber kann dazu geneigt sein, solange der Winkel, den der Abzweigpfad 318 mit dem Kraftstoffeinlasspfad 11c bildet, größer als oder gleich 90° ist.
  • Die Menge des Kraftstoffs zum Ausgleichen des Kraftstoffs, der versprüht wurde, und/oder der von dem Kraftstoffinjektor 2 abgelassen wurde, wird zu dem Kraftstoffeinlasspfad 11c von der Common-Rail 104 während oder unmittelbar nach dem Betrieb des Kraftstoffinjektors 2 gefördert. Der Druck in dem Kraftstoffeinlasspfad 11c ist hoch, so dass in dem Fall, wie in 8(b) dargestellt ist, in dem der Abzweigpfad 318' mit einem Winkel von weniger als 90° in Richtung der Strömung des Kraftstoffs in dem Kraftstoffeinlasspfad 11c orientiert ist (insbesondere in die nach vorn weisende Richtung), das verursachen wird, dass der Hochdruck ständig in dem Abzweigpfad 318' während der Förderung des Kraftstoffs in den Kraftstoffeinlasspfad 11c ausgeübt wird, was somit eine geringe Differenz des Drucks des Kraftstoffs zwischen dem Zeitpunkt, zu dem der Kraftstoffinjektor 2 den Kraftstoff einspritzt, und zu dem Zeitpunkt, zu dem der Kraftstoffinjektor 2 den Kraftstoff nicht einspritzt, ergeben wird. In dem Fall, wie in 8(a) dargestellt ist, dass der Abzweigpfad 318 gegen die Richtung der Strömung des Kraftstoffs in dem Kraftstoffeinlasspfad 11c geneigt ist, bildet die Bewegung des Hochdruckkraftstoffs innerhalb des Kraftstoffeinlasspfads 11c eine hydraulische Anziehung zum Anziehen des Kraftstoffs aus dem Abzweigpfad 318a zu der Verbindung zwischen dem Abzweigpfad 318a und dem Kraftstoffeinlasspfad 11c während der Förderung des Kraftstoffs aus der Common-Rail 104. Wenn insbesondere der Druck des Kraftstoffs in dem Kraftstoffeinlasspfad 11c abgefallen ist, wird das verursachen, dass sich die hydraulische Anziehung in einer Richtung vergrößert, in der der Druck des Kraftstoffs in dem Abzweigpfad 318a weitergehend verringert ist, was somit eine hohe Differenz des Drucks des Kraftstoffs zwischen dem Zeitpunkt, wenn der Kraftstoffinjektor 2 den Kraftstoff versprüht, und dem Zeitpunkt, zu dem der Kraftstoffinjektor 2 den Kraftstoff nicht versprüht, zur Folge hat.
  • Der Aufbau des Drucksensors 87 wird im Einzelnen nachstehend unter Bezugnahme auf die 9, 10 und 11 beschrieben. 9 ist eine Längsschnittansicht des Drucksensors 87. 10 ist eine teilweise vergrößerte perspektivische Ansicht eines Abschnitts des Drucksensors 87 mit Sensorchips und einem Metallstab, die durch einen Kreis A in 9 eingekreist sind.
  • Der Drucksensor 87 weist ein hohles Gehäuse 410 auf, das mit dem Kraftstoffinjektor 2 in direkter Verbindung mit dem Abzweigpfad 318a gesichert ist. Das Gehäuse 410 hat ein Außengewinde 411 für die Installation der Kupplung 11f. Das Gehäuse 410 hat einen darin ausgebildeten Druckeinlasspfad 412, der die Fluidverbindung zwischen dem Abzweigpfad 318a bildet, wenn das Gehäuse 410 mit der Kupplung 11f verbunden ist, so dass der Druck des Kraftstoffs in dem Druckeinlasspfad 412 von daneben ausgeübt wird.
  • Das Gehäuse 410 kann aus Carbonstahl bestehen, wie z. B. S15C, der eine hohe Korrosionsbeständigkeit und mechanische Festigkeit hat und mit Zn plattiert ist, um die Korrosionsbeständigkeit zu erhöhen. Das Gehäuse 410 kann alternativ aus XM7, SUS430, SUS304 oder SUS630 bestehen, die eine hohe Korrosionsbeständigkeit haben.
  • Der Drucksensor 87 weist ebenso einen metallischen Stab 420 auf, der aus einem metallischen hohlen Zylinder mit inneren Absätzen besteht. Der metallische Stab 410 hat einen dünnwandigen Boden, der als Membran 18n dient, und eine Druckmesskammer 318b, in der die Membran 18n dem Druck des Kraftstoffs ausgesetzt ist. Der metallische Stab 420 hat ebenso einen äußeren Absatz 423, der an seiner Außenwand ausgebildet ist. Der Absatz 423 schrägt sich in Richtung auf die Membran 318n ab. Insbesondere weist der metallische Stab 420 einen kleindurchmessrigen Abschnitt in der Nähe der Membran 18n und einen großdurchmessrigen Abschnitt in der Nähe des Druckeinlasspfads 412 auf.
  • Der Druckeinlasspfad 412 des Gehäuses 410 ist durch eine innere Kammer definiert, die so konfiguriert ist, dass sie in Übereinstimmung mit der Kontur des metallischen Stabs 424 ist. Insbesondere hat das Gehäuse 420 einen darin ausgebildeten inneren Absatz 413, der sich in Richtung auf die Membran 18n abschrägt, um einen großdurchmessrigen Abschnitt des Druckeinlasspfads 412 als Kraftstoffeinlass des Drucksensors 87 definieren. Der Stab 420 wird an den äußeren Absatz 423 an dem inneren Absatz 412 des Gehäuses 410 gesetzt.
  • Der metallische Stab 420 hat ebenso ein daran ausgebildetes Außengewinde 424, das mit einem Innengewinde 414 eingreift, das an der Innenwand des Gehäuses 410 ausgebildet ist, um eine feste Verbindung des metallischen Stabs 420 mit dem Gehäuse 410 zu bilden, so dass die Druckmesskammer 318b in Verbindung mit der Öffnung des Druckeinlasspfads 412 steht.
  • Der Eingriff des Außengewindes 424 des metallischen Stabs 420 mit dem Innengewinde 414 des Gehäuses 420 bildet die axiale Spannung, um den äußeren Absatz 423 des metallischen Stabs 420 in konstanter Anlage mit dem inneren Absatz 413 (insbesondere dem Sitz) des Gehäuses 410 zu bringen, um dadurch eine hermetische Abdichtung K zwischen der inneren Kammer (insbesondere dem Druckeinlasspfad 412) des Gehäuses 410 und dem metallischen Stab 420 zu bilden. Der Druck des Kraftstoffs, der in den Abzweigpfad 318a eingetreten ist, wird somit zu der Druckmesskammer 318b durch den Druckeinlasspfad 412 ohne jeglichen Verlust übertragen.
  • Der Drucksensor 87 ist, wie in 10 dargestellt ist, ebenso mit einem Drucksensorchip 18f ausgestattet, der an eine äußere Fläche der Membran 18n des metallischen Stabs 420 durch ein niederschmelzendes Glas 440 geklebt ist. Der Drucksensorchip 18f besteht aus einem Einkristallsilizium und wirkt als Dehnmessstreifen, um die Verformung der Membran 18n zu messen, die sich aus dem Druck des Kraftstoffs ergibt, der in die Druckmesskammer 318b des metallischen Stabs 420 übertragen wird.
  • Der Werkstoff des metallischen Stabs 420 muss eine mechanische Festigkeit haben, die hoch genug ist, um dem ultrahohen Druck des Kraftstoffs zu widerstehen, und einen thermischen Ausdehnungskoeffizienten, der niedrig genug ist, um die Verbindung des aus Si bestehenden Drucksensorchips 18f damit unter Verwendung von dem Glas 440 sicherzustellen. Beispielsweise wird der metallische Stab 420 durch Pressen, Schneiden oder Kaltschmieden eines Gemischs aus Hauptbestandteilen Fe, Ni, Co oder Fe und Ni und einer Zugabe von gehärteten Bestandteilen Ti, Nb, und Al oder Ti und Nb hergestellt.
  • Die Membran 18n des metallischen Stabs 420 steht, wie von 9 erkennbar ist, von einer inneren Öffnung des Druckeinlasspfads 412 des Gehäuses 410 vor. Eine keramische Schaltkreistafel 450 ist an das Gehäuse 410 gefügt und umgibt die Membran 18n. Die keramische Schaltkreistafel 450 hat, wie in 11 dargestellt ist, einen Verstärker-IC-Chip 18d, der zum Verstärken eines Ausgangssignals des Drucksensorchips 18f dient, und einen IC-Kenngrößeneinstellchip 18d, der daran geklebt ist. Der IC-Kenngrößeneinstellchip 18d ist mit einem nicht flüchtigen Speicher ausgestattet, in dem Druckerfassungsempfindlichkeitsdaten und Daten bezüglich einer Einspritzcharakteristik des Kraftstoffinjektors 2 gespeichert werden.
  • Die IC-Chips 18d sind elektrisch mit Leitern verbunden, die auf die keramische Schaltkreistafel 450 gedruckt sind, durch Aluminiumdrähte 454, die durch die Drahtverbindung ausgebildet werden. Ein Stift 51b1 ist mit dem Leiter an der Schaltkreistafel 450 durch Silberlot verbunden. Der Stift 51b1 ist elektrisch mit dem Anschlussstift 51b verbunden.
  • Ein Verbinder 460, der aus einem Harzformteil 464 besteht, und der Stift 51b1, der in dem Harzformteil durch Einsetzformen installiert ist, und die Schaltkreistafel 450 sind miteinander durch Laserschweißen des Stifts 51b1 mit dem Stift 456 verbunden, der an der Schaltkreistafel 450 montiert ist. Der Stift 51b1 wird, wie in 7 erkennbar ist, zwischen dem Verbinder 50 und dem Gehäuse 410 gehalten. Der Stift 51b1 ist mit dem Anschlussstift 51b des Verbinders 50 verbunden und soll elektrisch mit dem Verbinder 50 durch einen Kabelbaum gemeinsam mit den Anschlussstiften 51a verbunden werden, durch die das solenoidbetätigte Ventil 7 mit Energie beaufschlagt werden soll.
  • Ein Verbinderhalter 470 ist in das Gehäuse 410 durch einen O-Ring 480 gesetzt, um den Drucksensorchip 18f, die ICs, die Leiter usw., die in dem Gehäuse 410 angeordnet sind, vor Feuchtigkeit oder mechanischen Belastungen zu schützen. Der Stift 51b1 erstreckt sich durch den Verbinderhalter 470. Der Verbinderhalter 470 kann aus PPS (Polyphenylensulfid) bestehen, das in hohem Maße hydrolisiert werden kann.
  • Der Verbinder 50 hat wie in dem ersten Ausführungsbeispiel die Anschlussstifte 51b, durch die die Drucksensoren 80 und 87 Signale, die die Drücke des Kraftstoffs angeben, entsprechend an die ECU 107 abgeben.
  • Der Zusammenbau des Drucksensors 87 wird nachstehend unter Bezugnahme auf 11 beschrieben. 11 ist ein Explosionsdiagramm, das den Drucksensor 87 vor dem Zusammenbau zeigt. Eine gestrichelte Linie stellt die Richtung dar, in die die entsprechenden Teile aneinander gesetzt werden.
  • Zuerst wird der metallische Stab 420, an den der Drucksensorchip 18f schon durch das Glas 440 gefügt ist, mit dem Gehäuse 410 ausgerichtet, während die Membran 18n zu der Öffnung des Druckeinlasspfads 412 weist, und wird dann in dem Druckeinlasspfad 412 befestigt, bis das Außengewinde 424 mit dem Innengewinde 414 vollständig eingreift.
  • Der Eingriff des Außengewindes 424 mit dem Innengewinde 414, wie vorstehend beschrieben ist, erzeugt die axiale Spannung, um den äußeren Absatz 423 des metallischen Stabs 420 in konstante Anlage mit dem inneren Absatz 413 des Gehäuses 410 zu bringen, um dadurch die hermetische Abdichtung K zwischen der inneren Kammer (insbesondere dem Druckeinlasspfad 412) des Gehäuses 410 und der Druckmesskammer 318b des metallischen Stabs 420 zu bilden.
  • Die keramische Schaltkreistafel 450, an der die Chips 18d und der Stift 456 erstellt sind, wird unter Verwendung eines Klebstoffs an der inneren Fläche des Gehäuses 420 gesichert, die dem Druckeinlasspfad 412 gegenüberliegt.
  • Der Drucksensorchip 18f wird mit den Leitern an der Schaltkreistafel 450 durch die Drähte 454 unter Verwendung der Verdrahtungsmaschine verbunden.
  • Der Anschlussstift 51b1 wird mit dem Stift 456 beispielsweise unter Verwendung des YAG-Lasers verbunden. Als nächstes wird der Verbinderhalter 470 in das Gehäuse 410 durch den O-Ring 480 gesetzt. Ein offenes Ende des Gehäuses 410 wird verpresst, um den Verbinderhalter 470 innerhalb des Gehäuses 410 festzuhalten, um dadurch den Drucksensor 87 fertigzustellen, wie in 9 dargestellt ist.
  • Abschließend wird der Drucksensor 87 in der Kupplung 11f des Injektorkörpers durch Eingreifen des Außengewindes 411 des Gehäuses 410 mit einem Innengewinde montiert, das in der Kupplung 11f ausgebildet ist. Der Druck des Kraftstoffs in dem Abzweigpfad 318a wird zu der Druckmesskammer 318a des metallischen Stabs 420 durch das offene Ende des Druckeinlasspfads 412 des Gehäuses 410 übertragen. Die Membran 18n spricht auf den Druck des Kraftstoffs in der Druckmesskammer 318b an, um sich als Funktion von diesem zu verformen.
  • Der Drucksensorchip 18f wirkt, um den Grad der Verformung der Membran 18n in ein elektrisches Signal umzuwandeln, das wiederum durch einen Sensorsignalverarbeitungsschaltkreis an der keramischen Schaltkreistafel 450 verarbeitet wird und in der Form eines Sensorsignals abgegeben wird. Die ECU 107 empfängt das Sensorsignal, um den Druck des Kraftstoffs in dem Kraftstoffinjektor 2 zu bestimmen, und verwendet solche Daten zum Steuern der Einspritzung des Kraftstoffs in die Dieselkraftmaschine.
  • Vorteilhafte Wirkungen, die durch den Aufbau des Kraftstoffinjektors 2 des zweiten Ausführungsbeispiels zur Verfügung gestellt werden, werden nachstehend diskutiert.
  • Die Membran 18n ist zu dem Abzweigpfad 18g freigelegt, der von dem Kraftstoffeinlasspfad 11b abzweigt. Das vereinfacht die Ausbildung der Membran 18n im Vergleich mit dem Fall, dass die Membran 18n direkt an einem Abschnitt einer Außenwand des Kraftstoffinjektors 2 in der Nähe eines Kraftstoffströmungspfads ausgeführt wird, der sich darin erstreckt, was somit eine Verbesserung der Steuerung der Dicke der Membran 18n und eine Erhöhung der Genauigkeit beim Messen des Drucks des Kraftstoffs in dem Kraftstoffinjektor 2 zur Folge hat.
  • Die Membran 18n besteht aus einem dünnsten Abschnitt eines Kraftstoffpfads, der sich von dem Kraftstoffeinlasspfad 11c erstreckt, was somit eine Vergrößerung seiner Verformung zur Folge hat, die sich aus einer Änderung des Drucks des Kraftstoffs innerhalb des Kraftstoffinjektors 2 ergibt.
  • Der Drucksensor 87 ist als separate Einheit von dem unteren Körper 11 ausgelegt und hat die Membran 18n sowie die Druckmesskammer 318b, was somit die maschinelle Bearbeitung der Membran 18n vereinfacht. Das ergibt die Vereinfachung der Steuerung der Dicke der Membran 18n, so dass sich die Genauigkeit der Messung des Drucks des Kraftstoffs in dem Kraftstoffinjektor 2 verbessert.
  • Die Anschlussstifte 51a, durch die der Strom zu der Spule 61 geleitet wird, und der Anschlussstift 51b, von dem das Ausgangssignal des Drucksensorchips 18f übertragen wird, sind allesamt innerhalb des Verbinders 50 gelegen, was somit die Vereinfachung der Verbindung des Kraftstoffinjektors 2 mit der ECU 107 zur Folge hat.
  • Die Installation des Drucksensors 87 in den Kraftstoffinjektor 2 wird durch Befestigen des Gehäuses 420 in eine Bohrung erzielt, die in der Kupplung 11f ausgebildet ist, um die Gewindeverbindung (insbesondere den Eingriff des Gewindes 414 des Gehäuses 420 mit dem Gewinde 424 des metallischen Stabs 420) zu bilden, was den Drucksensor 87 in Richtung auf den Kraftstoffeinlasspfad 11c orientiert, wodurch der Austausch des Drucksensors 87 vereinfacht wird.
  • Der Abzweigpfad 318 ist, wie 8(a) entnehmbar ist, mit einem Winkel von 120° bis 135° gegenüber der Richtung der Strömung des Kraftstoffs in dem Kraftstoffeinlasspfad 11c geneigt, wie durch den Pfeil angegeben ist. Daher bildet die Bewegung des Hochdruckkraftstoffs innerhalb des Kraftstoffeinlasspfads 11c, wie vorstehend beschrieben ist, eine hydraulische Anziehung zum Anziehen des Kraftstoffs aus dem Abzweigpfad 318a zu der Verbindung zwischen dem Abzweigpfad 318a und dem Kraftstoffeinlasspfad 11c während der Förderung des Kraftstoffs aus der Common-Rail 104. Wenn insbesondere der Druck des Kraftstoffs in dem Kraftstoffeinlasspfad 11c abgefallen ist, wird das verursachen, dass die hydraulische Anziehung sich in einer Richtung vergrößert, in der der Druck des Kraftstoffs in dem Abzweigpfad 318a weitergehend verringert wird, was somit eine große Differenz des Drucks des Kraftstoffs zwischen dem Zeitpunkt, wenn der Injektor 2 den Kraftstoff versprüht, und dem Zeitpunkt, wenn der Kraftstoffinjektor 2 den Kraftstoff nicht versprüht, zur Folge hat.
  • Der Abzweigpfad 318a ist so ausgebildet, dass er sich im Wesentlichen parallel zu der axialen Richtung des unteren Körpers 11 erstreckt, um dadurch zu ermöglichen, dass der Drucksensor 87 innerhalb der Kupplung 11f in einer radialen Richtung des unteren Körpers 11 gelegen ist, um die radiale Abmessung des unteren Körpers 11 zu minimieren.
  • Die 12(a) bis 12(d) stellen das dritte Ausführungsbeispiel der Erfindung dar. Die 12(a) und 12(b) sind eine Schnittansicht und eine Draufsicht, die ein Fluidsteuerventil zeigen (insbesondere den Drosselöffnungsblock 16 und den Ventilkörper 17). Die 12(c) und 12(d) sind eine Schnittansicht und eine Draufsicht, die eine Besonderheit eines Druckmesskörpers 81C zeigen.
  • Der Kraftstoffinjektor 2 dieses Ausführungsbeispiels hat, wie in den 12(c) und 12(d) ersichtlich ist, zwei Drucksensoren 80, die innerhalb des Druckmesskörpers 81C angeordnet. Jeder der Drucksensoren 80 weist die Vertiefung 18a, die Membran 18n und die Druckmessvorrichtung 18f auf und hat einen identischen Aufbau mit demjenigen des ersten Ausführungsbeispiels. Der Drosselöffnungsblock 16 und der Ventilkörper 17 sind haben ebenso einen identischen Aufbau mit denjenigen des ersten Ausführungsbeispiels. Andere Anordnungen sind dieselben wie denjenigen im ersten Ausführungsbeispiel und eine diesbezügliche detaillierte Erklärung wird an dieser Stelle weggelassen.
  • Der Druckmesskörper 81C hat zwei darin ausgebildete diskrete Vertiefungen 18a, die sich von dem Sensorverbindungspfad 18h erstrecken. Die erste Vertiefung 18a steht in Verbindung mit einer entsprechenden der Druckmesskammern 18b (die ebenso nachstehend als die erste Druckmesskammer 18b bezeichnet wird), um den Druck des Kraftstoffs auf die erste Membran 18n auszuüben. Die erste Druckmessvorrichtung 18f wirkt, um ein Ausgangssignal als Funktion einer Änderung des Drucks des Kraftstoffs zu erzeugen, der in der Form einer Verformung der ersten Membran 18n gemessen wird. In ähnlicher Weise steht die zweite Vertiefung 18a mit der anderen der Druckmesskammern 18b in Verbindung (die im Folgenden auch als zweite Druckmesskammer 18b bezeichnet wird), um den Druck des Kraftstoffs auf die zweite Membran 18n auszuüben. Die zweite Druckmessvorrichtung 18f wirkt, um ein Ausgangssignal als Funktion einer Änderung des Drucks des Kraftstoffs zu erzeugen, der in der Form einer Verformung der zweiten Membran 18n gemessen wird.
  • Die erste und die zweite Vertiefung 18n sind, wie in 12(d) dargestellt ist, vorzugsweise in Durchmesserrichtung mit Bezug auf den Druckverbindungspfad 18h gegenüberliegend angeordnet, um die Auslegungsfreiheit zu verbessern. Anders gesagt sind die erste und zweite Vertiefung 18n vorzugsweise so ausgebildet, dass sie sich in entgegengesetzte Richtungen von dem Druckverbindungspfad 18h erstrecken. Die erste und die zweite Vertiefung 18n sind vorzugsweise mit derselben Länge und Tiefe ausgelegt, um die Einheitlichkeit der Ausgangssignale von der ersten und der zweiten Druckmessvorrichtung 18f sicherzustellen. Die erste und die zweite Vertiefung 18a können alternativ so ausgebildet werden, dass sie sich auf derselben Seite des Druckverbindungspfads 18h erstrecken, um die Auslegung der Verdrahtung für die Druckmessvorrichtungen 18f zu vereinfachen. Beispielsweise können die erste und die zweite Vertiefung 18a an derselben Seite einer Linie gelegen sein, die durch die längsgerichteten Mittellinien des Druckverbindungspfads 18h und des Druckmesskörpers 81C verlaufen.
  • Die 13(a) bis 13(c) stellen das vierte Ausführungsbeispiel der Erfindung dar. 13(a) ist eine Draufsicht, die einen Druckmesskörper 86A zeigt, der anstelle des Druckmesskörpers 86 verwendet wird, der in den 6(a) bis 6(c) dargestellt ist. 13(b) ist eine Schnittansicht entlang der Linie B-B in 13(a). 13(c) ist eine Schnittansicht entlang der Linie C-C in 13(a).
  • Der Kraftstoffinjektor 2 dieses Ausführungsbeispiels hat, wie 13(a) bis 13(c) entnehmbar ist, zwei Drucksensoren 85, die innerhalb des Druckmesskörpers 86A angeordnet sind. Jeder der Drucksensoren 80 weist die Vertiefungen 18a, die Membran 18n und die Druckmessvorrichtung 18f auf und hat einen identischen Aufbau mit demjenigen des ersten Ausführungsbeispiels. Andere Anordnungen sind dieselben wie diejenigen im ersten Ausführungsbeispiel und eine diesbezügliche detaillierte Erklärung wird an dieser Stelle weggelassen.
  • Der Druckmesskörper 86A hat eine erste und eine zweite darin ausgebildete Vertiefung 18a, die sich von dem Sensorverbindungspfad 18h erstrecken. Die erste Vertiefung 18a steht in Verbindung mit einer entsprechenden der Druckmesskammern 18b (die nachstehend ebenso als erste Druckmesskammer 18 bezeichnet wird), um den Druck des Kraftstoffs auf die erste Membran 18n auszuüben. Die erste Druckmessvorrichtung 18f wirkt, um ein Ausgangssignal als Funktion einer Änderung des Drucks des Kraftstoffs zu erzeugen, der in der Form einer Verformung der ersten Membran 18n gemessen wird. In ähnlicher Weise steht die zweite Vertiefung 18a mit der anderen der Druckmesskammern 18b in Verbindung (die nachstehend ebenso als zweite Druckmesskammer 18b bezeichnet wird), um den Druck des Kraftstoffs auf die zweite Membran 18n auszuüben. Die zweite Druckmessvorrichtung 18f wirkt, um ein Ausgangssignal als Funktion einer Änderung des Drucks des Kraftstoffs zu erzeugen, der in der Form einer Verformung der zweiten Membran 18n gemessen wird.
  • Die erste und die zweite Vertiefung 18n sind, wie in 13(a) dargestellt ist, vorzugsweise in Durchmesserrichtung entgegengesetzt mit Bezug auf den Druckverbindungspfad 18h angeordnet, um die Auslegungsfreiheit davon zu verbessern. Anders gesagt sind die erste und die zweite Vertiefung 18n vorzugsweise so ausgebildet, dass sie sich in entgegengesetzte Richtungen von dem Druckverbindungspfad 18h erstrecken. Die erste und die zweite Vertiefung 18n sind vorzugsweise so ausgelegt, dass sie dieselbe Länge und Tiefe haben, um die Einheitlichkeit der Ausgangssignale von der ersten und der zweiten Druckmessvorrichtung 18f sicherzustellen.
  • Die Einschnitte 18g, in der die Druckmessvorrichtungen 18f angeordnet sind, sind miteinander durch eine Vertiefung 181 verbunden. Innerhalb der Vertiefung 181 sind elektrische Drähte, die von den Druckmessvorrichtungen 18f leiten, angeordnet.
  • Die 14(a) bis 14(d) stellen das fünfte Ausführungsbeispiel der Erfindung dar. Die 14(a) und 14(b) sind eine Schnittansicht und eine Draufsicht, die ein Fluidsteuerventil zeigen (insbesondere den Drosselöffnungsblock 16 und den Ventilkörper 17). Die 14(c) und 14(d) sind eine Schnittansicht und eine Draufsicht, die eine Besonderheit eines Druckmesskörpers 81D zeigen, der anstelle des Druckmesskörpers 81 in dem ersten Ausführungsbeispiel verwendet wird.
  • Der Kraftstoffinjektor 2 dieses Ausführungsbeispiels hat, wie in den 14(c) und 14(d) ersichtlich ist, zwei Drucksensoren 80, die innerhalb des Druckmesskörpers 81D angeordnet sind. Jeder der Drucksensoren 80 weist die Vertiefung 18a, die Membran 18n und die Druckmessvorrichtung 18f auf und hat einen identischen Aufbau wie derjenige des ersten Ausführungsbeispiels. Der Drosselöffnungsblock 16 und der Ventilkörper 17 haben ebenso einen identischen Aufbau wie diejenigen im ersten Ausführungsbeispiel. Andere Anordnungen sind dieselben wie diejenigen im ersten Ausführungsbeispiel und eine diesbezügliche detaillierte Erklärung wird an dieser Stelle weggelassen.
  • Der Druckmesskörper 81D ist separat von dem Injektorkörper (insbesondere dem unteren Körper 11 und dem Ventilkörper 17). Der Druckmesskörper 81D besteht vorzugsweise aus einer Metallplatte, die sich senkrecht zu der axialen Richtung des Kraftstoffinjektors 2 erstreckt (insbesondere dem Steuerkolben 30). Der Druckmesskörper 81D ist in Anlage mit dem Drosselöffnungskörper 16 angeordnet und fest zwischen dem unteren Körper 11 und dem Düsenkörper 12 gehalten. Der Druckmesskörper 81D kann alternativ in indirekter Anlage mit dem Drosselöffnungskörper 16 angeordnet werden.
  • Insbesondere hat der Druckmesskörper 81D die ebene Fläche 82, die flüssigkeitsdichten Kontakt mit der ebenen Fläche 162 des Drosselöffnungsblocks 16 angeordnet ist, die zu dem Sprühloch 12b weist. Der Druckmesskörper 81D und der Drosselöffnungsblock 16 haben eine im Wesentlichen identische Kontur und sind aneinander angebracht, so dass der Einlass 16h des Drosselöffnungsblocks 16, das Durchgangsloch 16p und die Drucksteuerkammer 16c mit dem Sensorverbindungspfad 18h, dem Durchgangsloch 18p bzw. der Drucksteuerkammer 18c, die in dem Druckmesskörper 81D angeordnet ist, übereinstimmen können. Der Sensorverbindungspfad 18h leitet zu dem Kraftstoffzufuhrabzweigpfad 11g, der von dem Kraftstoffzufuhrpfad 11b abzweigt und als Abschnitt eines Strömungspfads dient, der sich von dem Kraftstoffzufuhrpfad 11b zu den Drucksteuerkammern 16c und 18c erstreckt.
  • Der Druckmesskörper 81D ist ebenso mit den Druckmesskammern 18b ausgestattet, die jeweils durch ein Loch definiert sind, das darin definiert ist, das eine vorgegebene Tiefe und einen vorgegebenen Innendurchmesser hat. Jedes der Löcher erstreckt sich, wie klar in 14(c) dargestellt ist, vertikal vom Druckmesskörper 81D, so dass es einen Boden hat, der als Membran 18n dient. Jede der Membranen 18n hat die Halbleitermessvorrichtung 18f, die an die Fläche fixiert oder geklebt ist, die entgegengesetzt zu der Messkammer 18b ist.
  • Der Druckmesskörper 81D hat die Einschnitte 18g, die in seiner unteren Fläche ausgebildet sind, die zu dem Sprühloch 12b weist. Jede von den Membranen 18n ist innerhalb von einem der Einschnitte 18g mit einer Tiefe gelegen, die zumindest größer als die Dicke der Druckmessvorrichtung 18f ist, nämlich unterhalb der unteren Fläche des Druckmesskörpers 81D. Die Fläche der Membran 18n, an der die Druckmessvorrichtung 18f fixiert ist, hat eine größere Abmessung oder einen größeren Durchmesser als die Druckmesskammer 18b. Die Dicke der Membran 18n kann durch Steuern bzw. Festlegen der Tiefe von einem Loch oder beiden Löchern (insbesondere der Druckmesskammer 18b) und des Einschnitts 18g während des Herstellungsprozesses des Kraftstoffinjektors 2 bestimmt werden. Der Druckmesskörper 81D hat ebenso die Vertiefungen 18a, die Abzweigpfade definieren, die in der ebenen Fläche 82 mit einer Tiefe ausgebildet sind, die geringer als die der Druckmesskammer 18b sind. Jede der Vertiefungen 18a stellt eine Verbindung zwischen der Drucksteuerkammer 18c und der Druckmesskammer 18b her.
  • Der Druckmesskörper 81D ist in Flächenanlage mit dem Drosselöffnungsblock 16 angeordnet, so dass jede der Vertiefungen 18a einen Strömungspfad (der nachstehend ebenso als Abzweigpfad bezeichnet wird) zwischen sich selbst und der Bodenfläche (insbesondere der ebenen Fläche 162) des Drosselöffnungsblocks 16 definiert. Insbesondere steht die Vertiefung 18a an einem Ende mit den Drucksteuerkammern 16c und 18c und an dem anderen Ende mit der Membran 18n in Verbindung. Die Membran 18n ist dem Druck des Kraftstoffs ausgesetzt, der in die Druckmesskammer 18b strömt.
  • Insbesondere steht eine der Vertiefungen 18a mit der entsprechenden der Druckmesskammern 18b in Verbindung, um den Druck des Kraftstoffs auf die Membran 18n auszuüben. Die Druckmessvorrichtung 18f wirkt, um ein Ausgangssignal als Funktion einer Änderung des Drucks des Kraftstoffs zu erzeugen, der in der Form einer Verformung der Membran 18n gemessen wird. In ähnlicher Weise steht die andere Vertiefung 18a mit der anderen der Druckmesskammern 18b in Verbindung, um den Druck des Kraftstoffs auf die Membran 18n auszuüben. Die Druckmessvorrichtung 18f wirkt, um ein Ausgangssignal als Funktion einer Änderung des Drucks des Kraftstoffs zu erzeugen, der in der Form einer Verformung der Membran 18n gemessen wird.
  • Die Vertiefungen 18n sind, wie in 14(d) dargestellt ist, vorzugsweise in Durchmesserrichtung entgegengesetzt mit Bezug auf die Drucksteuerkammer 18c, um deren Auslegungsfreiheit zu verbessern. Anders gesagt sind die Vertiefungen 18n vorzugsweise so ausgebildet, dass sie sich in entgegengesetzte Richtungen von der Drucksteuerkammer 18c erstrecken. Die Vertiefungen 18a können alternativ so ausgebildet sein, dass sie sich auf derselben Seite der Drucksteuerkammer 18c erstrecken, um die Auslegung der Verdrahtung für die Druckmessvorrichtungen 18f zu vereinfachen. Beispielsweise können die Vertiefungen 18a an derselben Seite einer Linie gelegen sein, die durch die Mitte der Drucksteuerkammer 18c verläuft.
  • Jede der Membranen 18n wird durch den dünnsten Abschnitt des Kraftstoffpfads einschließlich des Abzweigpfads, der durch die Vertiefung 18a definiert wird, und der Druckmesskammer 18b ausgeführt, was somit eine Vergrößerung ihrer Verformung ergibt, die sich aus der Änderung des Drucks des Kraftstoffs ergibt. Die Dicke des Abzweigpfads, der hier genannt ist, ist ein minimaler Abstand zwischen der Innenwand des Abzweigpfads und der Außenwand des Druckmesskörpers 81D oder des Drosselöffnungsblocks 16.
  • Der Drosselöffnungsblock 16 und der Druckmesskörper 81D haben wie in dem ersten Ausführungsbeispiel die Druckmesskammern 16c und 18c, die darin ausgebildet sind. Im Betrieb des Kraftstoffinjektors 2 wird der Hochdruckkraftstoff teilweise zu den Drucksteuerkammern 16c und 18c gefördert, um die hydraulische Kraft zu erzeugen, die die Düsennadel 20 in die Ventilschließrichtung vorspannt, um das Sprühloch 12b zu schließen. Wenn es erforderlich ist, den Kraftstoff aus dem Kraftstoffinjektor 2 zu versprühen, wird der Hochdruckkraftstoff aus den Drucksteuerkammern 16c und 18c abgelassen, um die Düsennadel 20 anzuheben, so dass das Sprühloch 20b geöffnet wird, um die Einspritzung des Kraftstoffs in die Dieselkraftmaschine einzuleiten. Das zeigt, dass der Zeitpunkt, zu dem der Druck des Kraftstoffs in den Drucksteuerkammern 16c und 18c beginnt sich zu ändern, mit demjenigen übereinstimmt, zu dem begonnen wird, den Kraftstoff aus dem Sprühloch 12b zu versprühen.
  • Im Hinblick auf das vorstehend angegebene ist der Druckmesskörper 81D dieses Ausführungsbeispiels, wie vorstehend beschrieben ist, so ausgelegt, dass sie die Vertiefungen 18a hat, die darin ausgebildet sind, um die Membranen 18n mit den Drucksteuerkammern 16c und 18c zu verbinden, um die Druckmessvorrichtungen 18f, die mit der Membran 18n fixiert sind, um den Draht einer Verformung der Membranen 18n als Funktion einer Änderung des Drucks des Kraftstoffs in den Drucksteuerkammern 16c und 18c zu messen, wodurch ermöglicht wird, dass die Zeit, zu der begonnen wird, den Kraftstoff aus dem Sprühloch 12b zu versprühen und/oder zu der angehalten wird, den Kraftstoff aus dem Sprühloch 12b zu versprühen, genau gemessen wird. Wenn es beispielsweise erforderlich ist, bei dem Common-Rail-Kraftstoffeinspritzsystem die Menge des Kraftstoffs zu kennen, die tatsächlich aus jedem der Kraftstoffinjektoren 2 versprüht wurde, kann dies durch Bestimmen einer Änderung des Drucks des Kraftstoffs in dem Kraftstoffinjektor 2 und der Zeiten bestimmt werden, zu denen eine solche Druckänderung begonnen und/oder geendet hat. Die Verwendung des Kraftstoffinjektors 2 dieses Ausführungsbeispiels ermöglicht daher, dass eine Änderung des Drucks des Kraftstoffs (oder eines absoluten Werts des Drucks des Kraftstoffs) in den Drucksteuerkammern 16c und 18c sowie die Zeiten, zu denen eine solche Druckänderung begonnen oder geendet hat, genaue ohne jegliche Zeitverzögerung erfasst werden kann, um die Menge des Kraftstoffs zu kennen, die tatsächlich aus dem Kraftstoffinjektor 2 versprüht wurde.
  • Der Druckmesskörper 81D kann wie in dem ersten Ausführungsbeispiel aus Kovar bestehen, das eine Fi-Ni-Co-Legierung ist, aber kann aus einem metallischen Glaswerkstoff in diesem Ausführungsbeispiel bestehen. Der metallische Glaswerkstoff ist ein verglastes amorphes metallisches Material, das keine kristalline Struktur hat und das einen niedrigen Young-Modul hat und das somit nützlich beim Verbessern der Empfindlichkeit des Drucksensors 80 ist. Beispielsweise wird ein Fe-basiertes metallisches Glas, wie {Fe(Al, Ga) – (P, C, B, Si, Ge)}, ein Ni-basiertes metallisches Glas, wie z. B. {Ni(Zr, Hf, Nb) – B}, ein Ti-basiertes metallisches Glas, wie z. B. {Ti-Zr-Ni-Cu} oder ein Zr-basiertes metallisches Glas, wie z. B. Zr-Al-TM (TM: Übergangsmetall der Gruppe VI~VIII verwendet).
  • Der Drosselöffnungsblock 16 sollte so ausgelegt sein, dass gestattet wird, dass der Hochdruckkraftstoff durch diesen mit hohen Geschwindigkeiten hindurchströmt, und die Ventilkugel 41 sollte in gleitfähigem Kontakt mit seiner Innenwand angeordnet werden und somit vorzugsweise aus einem Material hoher Härte bestehen. Der Drosselöffnungsblock 16 besteht vorzugsweise aus einem Werkstoff, der härter als derjenige des Druckmesskörpers 81D ist.
  • Gewöhnlich ist die Strömungsgeschwindigkeit des Kraftstoffs innerhalb der Einlassdrosselöffnung 16b und der Auslassdrosselöffnung 16a und in der Nähe der Öffnungen hoch, was somit eine Zeitverzögerung zwischen einer Änderung des Drucks des Kraftstoffs und dem Zeitpunkt, zu dem der Druck des Kraftstoffs stabil wird, zur Folge hat. Die Vertiefungen 18a, die zu den Drucksteuerkammern 16c und 18c freigelegt sind, sind jedoch entfernt von der Einlassdrosselöffnung 16b und der Auslassdrosselöffnung 16a ausgebildet. Anders gesagt sind die Vertiefungen 18a entfernt von einem Hochdruckkraftstoffströmungspfad gelegen, der sich von der Einlassdrosselöffnung 16b zu der Auslassdrosselöffnung 16a erstreckt, was so ermöglicht, dass die Druckmessvorrichtungen 18f eine Änderung des Drucks des Kraftstoffs überwachen, der durch einen speziellen Bereich innerhalb der Drucksteuerkammern 16c und 18c strömen, wo die Strömung des Kraftstoffs sich in einem stationären Zustand befindet.
  • Jede der Vertiefungen 18a kann, wie in 3(e) so ausgebildet werden, dass sie sich von der Drucksteuerkammer 18c direkt zu der Druckmesskammer 18b durch die Wand dazwischen in dem Druckmesskörper 81D erstreckt.
  • Vorteilhafte Wirkungen, die durch den Aufbau des Kraftstoffinjektors 2 des fünften Ausführungsbeispiels bereitgestellt werden, werden nachstehend diskutiert.
  • Die Membran 18n ist zu dem Abzweigpfad freigelegt (insbesondere den Vertiefungen 18a, die von dem Kraftstoffzufuhrabzweigpfad 11g leiten), der von dem Kraftstoffeinlasspfad 11c abzweigt, was somit die Ausbildung der Membran 18n im Vergleich mit dem Fall vereinfacht, dass die Membran 18n direkt an einem Abschnitt einer Außenwand des Kraftstoffinjektors 2 in der Nähe eines Kraftstoffströmungspfads ausgeführt ist, der sich darin erstreckt. Das ergibt eine Verbesserung der Steuerung der Dicke der Membran 18n und eine Erhöhung der Genauigkeit beim Messen des Drucks des Kraftstoffs in dem Injektor 2.
  • Die Membran 18n besteht aus einem dünnsten Abschnitt des Kraftstoffpfads, der sich von dem Kraftstoffeinlasspfad 11c erstreckt, was somit eine Vergrößerung seiner Verformung zur Folge hat, die sich aus einer Änderung des Drucks des Kraftstoffs innerhalb des Kraftstoffinjektors 2 ergibt.
  • Der Druckmesskörper 81D, der separat von dem Injektorkörper (insbesondere dem unteren Körper 11 und dem Ventilkörper 17) ist, hat die Membranen 18n, die Vertiefungen 18n und die Druckmesskammern 18b, die darin ausgebildet sind, was somit die maschinelle Bearbeitung der Membran 18n vereinfacht. Das ergibt eine Vereinfachung der Steuerung der Dicke der Membran 18n, um die Genauigkeit der Messung des Drucks des Kraftstoffs in dem Kraftstoffinjektor 2 zu verbessern.
  • Der Druckmesskörper 81D, bei dem die Membranen 18n ausgebildet sind, wird in Anlage mit dem Drosselöffnungsblock 16 ausgerichtet, in dem der Teil der Drucksteuerkammern 8c und 16c definiert sind, um dadurch zu gestatten, dass der Durchmesser oder die radiale Abmessung des Injektorkörpers verringert wird.
  • Der Druckmesskörper 81D besteht aus einer Platte, die sich senkrecht zu der axialen Richtung des Injektorkörpers erstreckt, was somit gestattet, dass der Injektorkörper, in dem die Drucksensoren 80 installiert sind, mit einer verringerten radialen Abmessung ausgeführt wird.
  • Der Kraftstoff, dem die Membranen 18n ausgesetzt werden, strömt von dem Abzweigpfad (insbesondere den Vertiefungen 18a), die von den Drucksteuerkammern 8c und 16c abzweigen, was somit den Bedarf nach einem zusätzlich Kraftstoffpfad beseitigt, der den Abzweigpfad mit dem Kraftstoffzufuhrpfad 11b verbindet. Das gestattet, dass der Injektorkörper, in dem die Drucksensoren 80 installiert sind, mit einer verringerten radialen Abmessung ausgeführt wird.
  • Jede der Membranen 18n ist innerhalb des Einschnitts 18g auf einer Tiefe gelegen, die zumindest größer als die Dicke der Druckmessvorrichtung 18f ist, nämlich unterhalb einer der gegenüberliegenden Flächen des Druckmesskörpers 81D, die nach unten weist, wie in 2 ersichtlich ist, um dadurch die Ausübung der Spannung an der Druckmessvorrichtung 18f zu vermeiden, wenn der Druckmesskörper 81D in dem Injektorkörper zusammengebaut wird.
  • Der Injektorkörper hat den darin ausgebildeten Verdrahtungspfad, durch den die Drähte 18e sich von den Druckmessvorrichtungen 18f erstrecken, was somit die Vereinfachung der Verbindung der Drähte 18e mit dem Anschlussstift 51b ermöglicht. Der Verbinder 50 hat die darin installierten Anschlussstifte 51a, durch die die Spule 61 des solenoidbetätigten Ventils 7 mit Energie beaufschlagt werden soll, und den Anschlussstift 51b, von dem das Ausgangssignal der Druckmessvorrichtung 18f zu der ECU 107 zu übertragen ist, was somit die elektrische Verbindung des Kraftstoffinjektors 2 mit der ECU 107 vereinfacht.
  • Der Kraftstoffpfad, der die Drucksteuerkammern 16c und 18c mit der entsprechenden Druckmesskammer 18b verbindet, ist durch die Vertiefung 18a und die ebene Fläche 162 des Drosselöffnungsblocks 16 definiert, aber der Druckmesskörper 81D kann aufrecht orientiert werden. In diesem Fall ist der Kraftstoffpfad durch die Vertiefung 18a und die ebene Fläche (insbesondere die obere Fläche bei Betrachtung von 2) des unteren Körpers 11 definiert. Jede der Druckmessvorrichtungen 18f ist an der Fläche der Membran 18n fixiert, die zu dem Drosselöffnungsblock 16 weist.
  • Die 15(a) und 15(b) stellen das sechste Ausführungsbeispiel der Erfindung dar. Die 15(a) und 15(b) sind eine Schnittansicht und eine Draufsicht, die ein Fluidsteuerventil zeigen (insbesondere den Drosselöffnungsblock 16C und den Ventilkörper 17). Dieselben Bezugszeichen, die in dem ersten bis fünften Ausführungsbeispiel eingesetzt sind, beziehen sich auf dieselben oder ähnliche Teile, und ihre detaillierte Erklärung wird an dieser Stelle weggelassen.
  • Der Kraftstoffinjektor 2 in diesem Ausführungsbeispiel hat, wie in den 15(a) und 15(b) ersichtlich ist, zwei Drucksensoren 80. Jeder der Drucksensoren 80 weist die Vertiefung 18a, die Druckmesskammer 18b und die Druckmessvorrichtung 18f auf. Dieses Ausführungsbeispiel ist von dem ersten bis fünften Ausführungsbeispiel dahingehend unterschiedlich, dass die Drucksensoren 80 in dem Drosselöffnungsblock 16C und nicht in dem Druckmesskörper 81 vorgesehen sind.
  • Der Drosselöffnungsblock 16C ist wie in den vorstehend genannten Ausführungsbeispielen aus einer Metallplatte hergestellt, die sich senkrecht zu der axialen Richtung des Kraftstoffinjektors 2 erstreckt. Der Drosselöffnungsblock 16C ist unabhängig von dem Injektorkörper ausgebildet (insbesondere dem unteren Körper 11 und dem Düsenkörper 12) und ist in dem unteren Körper 11 gehalten.
  • Der Drosselöffnungsblock 16C hat wie der Drosselöffnungsblock 16 der vorstehend genannten Ausführungsbeispiele den Einlass 16h, der an der ebene Fläche 162 mündet, die Einlassdrosselöffnung 16b, die Auslassdrosselöffnung 16a, die Drucksteuerkammer 16c, den Ventilsitz 16d und die Kraftstoffablaufpfade 16r, die darin ausgebildet sind. Diese Teile sind identisch mit denjenigen in dem ersten Ausführungsbeispiel und ihre detaillierte Erklärung wird an dieser Stelle weggelassen.
  • Der Drosselöffnungsblock 16C hat anders als der Drosselöffnungsblock 16 die Druckmesskammern 18b, die durch Löcher, die in der ebenen Fläche 162 ausgebildet sind, die entgegengesetzt zu der Ventilkugel 41 ist und die Vertiefungen 18a definiert sind, die in der ebenen Fläche 162 ausgebildet sind, um die Druckmesskammern 18b mit der Drucksteuerkammer 16c zu verbinden.
  • Der Drosselöffnungsblock 16C hat in der Endfläche 161, die an dem Ventilkörper 17 anliegt, die Einschnitte 18g, in denen die Halbleiterdruckmessvorrichtungen 18f angeordnet sind. Jeder der Einschnitte 18g ist mit einer der Druckmesskammern 18b ausgerichtet, um die Membran 18n zu definieren, die dem Druck des Kraftstoffs ausgesetzt ist. Der Ventilkörper 17 hat, wie durch einen Pfeil in 15(a) angegeben ist, Löcher darin ausgebildet, durch die elektrische Drähte (insbesondere Signalleitungen) sich von den Druckmessvorrichtungen 18f zu dem Verbinder 50 erstrecken. Jedes der Löcher ist mit einer der Druckmesskammern 18a ausgerichtet und mündet in den Einschnitt 18g.
  • Die Fläche von jeder der Membranen 18n, die entgegengesetzt zu der Druckmesskammer 18b ist (insbesondere der Boden von jedem der Einschnitte 18g) ist auf einer Tiefe angeordnet, die zumindest größer als die Dicke der Druckmessvorrichtung 18f ist, nämlich unterhalb der Fläche 161 des Drosselöffnungskörpers 16C und eine größere Abmessung oder einen größeren Durchmesser als die Druckmesskammer 18b hat. Die Dicke von jeder der Membranen 18n kann durch Steuern der Tiefe von einem oder beiden Löchern (insbesondere der Druckmesskammer 18b) und des Einschnitts 18g während des Herstellungsprozesses des Kraftstoffinjektors 2 bestimmt werden.
  • Der Drosselöffnungskörper 16C hat, wie vorstehend beschrieben ist, die Vertiefungen 18a, die in der ebenen Fläche 162 ausgebildet sind, so dass diese eine Tiefe haben, die geringer als die der Druckmesskammern 18b ist.
  • Der Drosselöffnungskörper 16C ist in Flächenkontakt mit der oberen Fläche des unteren Körpers 11 angeordnet, um dadurch zwischen der oberen Fläche des unteren Körpers 11 und den Vertiefungen 18a Abzweigpfade zu definieren, durch die der Druck des Kraftstoffs von der Drucksteuerkammer 16c zu den Druckmesskammern 18b entsprechend übertragen wird.
  • Der Drosselöffnungskörper 16C ist, wie vorstehend beschrieben ist, in direkter Anlage mit dem unteren Körper 11 angeordnet, so dass der Einlass 16h, das Durchgangsloch 16p, die Drucksteuerkammer 16c mit dem Kraftstoffzufuhrpfad 11g, der sich von dem Kraftstoffeinlasspfad 11c erstreckt, dem Bodenloch (in dem der Positionierstift 92 angeordnet ist) beziehungsweise der Drucksteuerkammer 8 des unteren Körpers 11 übereinstimmen. Der Einlass 16h und die Einlassdrosselöffnung 16b des Drosselöffnungsblocks 16C definieren einen Abschnitt des Kraftstoffströmungspfads, der sich von dem Kraftstoffeinlasspfad 11c zu der Drucksteuerkammer 16c erstreckt.
  • Der Aufbau des Kraftstoffinjektors 2 dieses Ausführungsbeispiels beseitigt den Bedarf nach dem Druckmesskörper 81 in dem ersten Ausführungsbeispiel.
  • Die Vertiefungen 18a, die zu der Drucksteuerkammer 16c freigelegt sind, sind entfernt von der Einlassdrosselöffnung 16b und der Auslassdrosselöffnung 16a ausgebildet. Anders gesagt sind die Vertiefungen 18a entfernt von einem Hochdruckkraftstoffströmungspfad gelegen, der sich von der Einlassdrosselöffnung 16b zu der Auslassdrosselöffnung 16a erstreckt, was somit ermöglicht, dass die Druckmessvorrichtungen 18f eine Änderung des Drucks des Kraftstoffs, der durch einen speziellen Bereich innerhalb der Drucksteuerkammer 16c strömt, überwachen, an der die Strömung des Kraftstoffs sich in einem stationären Zustand befindet.
  • Der Drosselöffnungsblock 16C hat, wie vorstehend beschrieben ist, darin diskrete Vertiefungen 18a ausgebildet. Eine der Vertiefungen 18a steht in Verbindung mit einer entsprechenden der Druckmesskammern 18b, um den Druck des Kraftstoffs auf die Membran 18n auszuüben. Die Druckmessvorrichtung 18f wirkt, um ein Ausgangssignal als Funktion einer Änderung eines Drucks des Kraftstoffs abzugeben, der in der Form einer Verformung der Membran 18n gemessen wird. In ähnlicher Weise steht die andere Vertiefung 18a mit der anderen der Druckmesskammern 18b in Verbindung, um den Druck des Kraftstoffs auf die Membran 18n auszuüben. Die Druckmessvorrichtung 18f wirkt, um ein Ausgangssignal als Funktion einer Änderung des Drucks des Kraftstoffs zu erzeugen, der in der Form einer Verformung der Membran 18n gemessen wird.
  • Wie in den vorstehend genannten Ausführungsbeispielen sind die Vertiefungen 18n, wie in 15(d) dargestellt ist, vorzugsweise entgegengesetzt über ein Linie, die durch die Drucksteuerkammer 16c in einer quer verlaufenden Richtung verläuft, wie in der Zeichnung entnehmbar ist, um die Auslegungsfreiheit davon zu verbessern. Anders gesagt sind die Vertiefungen 18n vorzugsweise so ausgebildet, dass sie sich in entgegengesetzte Richtungen von der Drucksteuerkammer 16c erstrecken. Die Vertiefungen 18a können alternativ so ausgebildet werden, dass sie sich an derselben Seite der Linie erstrecken, um die Auslegung einer Verdrahtung für die Druckmessvorrichtungen 18f zu vereinfachen.
  • Jede der Vertiefungen 18a kann, wie an 18' in 15(c) angegeben ist, so ausgebildet werden, dass sie sich von der Drucksteuerkammer 16c direkt zu der Druckmesskammer 18b durch die Wand dazwischen in dem Drosselöffnungsblock 16C erstreckt.
  • Die 16(a) und 16(b) stellen das siebte Ausführungsbeispiel der Erfindung dar, das eine Abwandlung des sechsten Ausführungsbeispiels ist. Die 16(a) und 16(b) sind eine Schnittansicht und eine Draufsicht, die ein Fluidsteuerventil zeigen (insbesondere eine Besonderheit eines Drosselöffnungsblocks 16D). Dieselben Bezugszeichen, die in dem ersten bis sechsten Ausführungsbeispiel eingesetzt sind, beziehen sich auf dieselben oder ähnliche Teile und eine detaillierte Erklärung davon wird an dieser Stelle weggelassen.
  • Der Drosselöffnungsblock 16D hat wie der Drosselöffnungsblock 16C in dem sechsten Ausführungsbeispiel zwei Drucksensoren 80, die darin angeordnet sind, und ist direkt an dem unteren Körper 11 angeordnet.
  • Der Drosselöffnungsblock 16D ist von dem Drosselöffnungsblock 16C hinsichtlich der Lage der Druckmesskammern 18b unterschiedlich. Andere Anordnungen sind identisch mit denjenigen des Drosselöffnungsblocks 16C und die detaillierte Erklärung davon wird an dieser Stelle weggelassen.
  • Der Drosselöffnungsblock 16D ist, wie aus den 16(a) und 16(b) ersichtlich ist, so ausgelegt, dass er eine der Druckmesskammern 18b hat, die getrennt von dem Kraftstoffströmungspfad ist, der sich von dem Einlass 16h, der an der ebenen Fläche 162 mündet, zu der Drucksteuerkammer 16c durch die Einlassdrosselöffnung 16b erstreckt. Anders gesagt wird der Druck des Kraftstoffs vor dem Eintreten in die Drucksteuerkammer 16c in eine der Druckmesskammern 18b eingeführt. Das beseitigt den Bedarf nach einer der Vertiefungen 18a, die in dem sechsten Ausführungsbeispiel eingesetzt werden, was somit gestattet, dass der Durchmesser oder die radiale Abmessung des Injektorkörpers verringert wird.
  • Wie aus dem vorstehend Angegebenen offensichtlich ist, steht eine der Druckmesskammern 18b (die ebenso als die erste Druckmesskammer bezeichnet wird) mit der Drucksteuerkammer 16c durch die Vertiefung 18a in Verbindung, während die andere (die ebenso als die zweite Druckmesskammer 18b bezeichnet wird) mit dem Kraftstoffströmungspfad in Verbindung steht, der sich von dem Einlass 16h zu der Drucksteuerkammer 16c durch die Einlassdrosselöffnung 16b erstreckt. Die erste und die zweite Druckmesskammer 18b sind wie in den vorstehend genannten Ausführungsbeispielen zu den Membranen 18n freigelegt. Die Druckmessvorrichtungen 18f sind an den Membranen 18n fixiert.
  • Die Einlassdrosselöffnung 16b ist zwischen der ersten Druckmesskammer 18b und der zweiten Druckmesskammer 18b in dem Drosselöffnungsblock 16D gelegen, um dadurch eine Verzögerung zwischen der Zeit, die erforderlich ist, damit eine Änderung des Drucks des Kraftstoffs, die sich aus dem Versprühen des Kraftstoffs aus dem Sprühloch 12b ergibt, die erste Druckmesskammer 18b erreicht, und der Zeit, die erforderlich ist, damit eine solche Druckänderung die zweite Druckmesskammer 18b erreicht, zu erzeugen. Das Ausgangssignal von einem der Drucksensoren 80, der mit der ersten Druckmesskammer 18b ausgestattet ist, wird hinter demjenigen des anderen Drucksensors 80 erzeugt, der mit der zweiten Druckmesskammer 18b ausgestattet ist. Während die vorliegende Erfindung hinsichtlich der bevorzugten Ausführungsbeispiele beschrieben wurde, um das bessere Verständnis von dieser zu vereinfachen, ist erkennbar, dass die Erfindung auf verschiedenen Wegen ohne Abweichen von dem Grundgedanken der Erfindung ausgeführt werden kann. Daher sollte die Erfindung so verstanden werden, dass sie alle möglichen Ausführungsbeispiele und Abwandlungen zusätzlich zu dem gezeigten Ausführungsbeispiel umfassen kann, die ohne Abweichung von dem Grundgedanken der Erfindung ausgeführt werden können, die in den beigefügten Ansprüchen angegeben ist.
  • Beispielsweise sind die Kraftstoffinjektoren 2, die in den vorstehend genannten Ausführungsbeispielen genannt werden, mit dem solenoidbetätigten Ventil 7 ausgestattet, aber können diese ein piezoelektrisches Stellglied, das darin installiert ist, anstelle des solenoidbetätigten Ventils 7 haben.
  • Die Kraftstoffinjektoren 2 können so ausgelegt werden, dass sie zwei oder alle Drucksensoren 80, 85 und 87 haben, die darin installiert sind. In diesem Fall können ein oder zwei der Drucksensoren 80, 85 und 87 zum Erzeugen eines Ausgangssignals ausgelegt sein, dessen Größe einer Veränderung des Niveaus von diesem, die sich aus der Veränderung des Drucks des Kraftstoffs ergibt, größer als dasjenige des anderen/der anderen Drucksensoren 80, 85 und 87 ist. Das ergibt zwei Arten von Ausgangssignalen, die eine unterschiedliche Empfindlichkeit bezüglich der Änderung des Drucks des Kraftstoffs haben. Das ist hilfreich bei dem dritten bis siebten Ausführungsbeispiel, bei denen der Kraftstoffinjektor 2 die zwei Drucksensoren 80 hat (von denen einer als ein erster Drucksensor bezeichnet wird, während der andere als zweiter Drucksensor bezeichnet wird), die zum Messen desselben Drucks des Kraftstoffs funktionieren.
  • Insbesondere ist beispielsweise der erste Drucksensor 80 so ausgelegt, dass er die Membran 18n hat, deren kreisförmige, druckempfindliche Fläche eine größere Abmessung oder einen größeren Durchmesser als diejenige des zweiten Drucksensors 80 hat, um ein Ausgangssignal mit einem unterschiedlichen Niveau bezüglich demjenigen des zweiten Drucksensors 80 zu erzeugen. Alternativ kann der erste Drucksensor so ausgelegt werden, dass er die Membran 18n hat, deren Dicke der kreisförmigen, druckempfindlichen Fläche kleiner als diejenige des zweiten Drucksensors 80 ist, um ein Ausgangssignal mit einem unterschiedlichen Niveau bezüglich demjenigen des zweiten Drucksensors 80 zu erzeugen.
  • In dem Fall, dass zwei oder alle der Drucksensoren 80, 85 und 87 in den Kraftstoffinjektor eingebaut sind, können diese redundant in Abhängigkeit von ihrer Verwendung genutzt werden, um die Zuverlässigkeit des Betriebs von diesen wechselseitig auszugleichen. Wenn einer der Drucksensoren 80, 85 und 87 einer Fehlfunktion unterliegt, können alternativ die Ausgangssignale von den anderen Drucksensoren verwendet werden, um die Einspritzzeitabstimmung oder die Einspritzrate zu bestimmen. Die Ausgangssignale von zwei oder allen Drucksensoren 80, 85 und 87 kann verwendet werden, um die Menge des Kraftstoffs genau zu steuern, die von dem Kraftstoffinjektor 2 zu versprühen ist. Nachdem der Kraftstoff aus dem Kraftstoffinjektor 2 versprüht wird, wird gewöhnlich der Druck des Kraftstoffs in einem Kraftstoffzufuhrpfad, der sich durch den Kraftstoffeinlasspfad 11c und dem Kraftstoffzufuhrpfad 11b erstreckt, zuerst in der Nähe des Sprühlochs 12b abfallen. Die Druckpulsation, die sich aus einem solchen Druckabfall ergibt, wird dann von dem Sprühloch 12b zu dem Kraftstoffeinlassanschluss 21 fortgesetzt. Nachfolgend wird, nachdem das Sprühloch 12b geschlossen ist, der Druck des Kraftstoffs von der Seite des Sprühlochs 12b ausgehend ansteigen. Die Druckpulsation, die sich aus einem solchen Druckanstieg ergibt, wird dann zu dem Kraftstoffeinlassanschluss 21 ausgebreitet. Die genaue Steuerung oder Einstellung der Menge des Kraftstoffs, der aus dem Kraftstoffinjektor 2 zu versprühen ist, kann daher unter Verwendung einer Zeitdifferenz zwischen Änderungen des Drucks des Kraftstoffs erzielt werden, der bei Betrachtung von dem Kraftstoffeinlassanschluss 21 stromaufwärts und stromabwärts des Kraftstoffzufuhrpfads vorhanden ist.
  • Der Kraftstoffinjektor 2 kann so ausgelegt sein, dass er drei oder mehr Drucksensoren hat. Beispielsweise kann der Kraftstoffinjektor 2, der in 2 oder 7 dargestellt ist, so ausgelegt werden, dass er die Drucksensoren 80 hat, die in den 12(a) bis 12(d) oder den 14(a) bis 14(d) dargestellt sind. Alternativ kann der Kraftstoffinjektor 2 in 2 den Druckmesskörper 86A haben, wie in den 13(a) bis 13(c) dargestellt ist, der mit zwei Drucksensoren 85 ausgestattet ist, anstelle des Druckmesskörpers 86. In jedem Fall hat der Kraftstoffinjektor 2 insgesamt drei Drucksensoren. Der Kraftstoffinjektor 2 kann so ausgelegt werden, dass dieser die Drucksensoren 80, die in den 12(a) bis 12(d) oder den 14(a) bis 14(d) dargestellt sind, und die Drucksensoren 85 hat, die in den 13(a) bis 13(c) dargestellt sind. In diesem Fall hat der Kraftstoffinjektor 2 insgesamt vier Drucksensoren.
  • Somit kann der Kraftstoffinjektor mit eingebauten Drucksensoren in Common-Rail-Kraftstoffeinspritzsystemen von Automobilen eingesetzt werden. Der Kraftstoffinjektor weist einen Injektorkörper, einen Kraftstoffströmungspfad, der sich in dem Injektorkörper erstreckt und durch den Kraftstoff mit einem hohen Druck zugeführt wird, ein Sprühloch, mit dem der Kraftstoffströmungspfad in Verbindung steht und aus dem zumindest ein Teil des Kraftstoffs versprüht wird, einen Abzweigpfad, der von dem Kraftstoffströmungspfad in dem Injektorkörper abzweigt und in den ein Teil des Kraftstoffs eingeführt wird, und einen ersten sowie einen zweiten Drucksensor auf, die jeweils dem Teil des Kraftstoffs in dem Abzweigpfad ausgesetzt sind, so dass diese ein Ausgangssignal erzeugen, das einen Druck des Kraftstoffs darstellt.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • - JP 2007-231770 [0002]
    • - JP 2007-270822 [0002]
    • - JP 2007-218249 [0002]
    • - JP 57-5526 [0003]

Claims (21)

  1. Kraftstoffinjektor mit: einem Injektorkörper; einem Kraftstoffströmungspfad, der sich in dem Injektorkörper erstreckt und durch den Kraftstoff mit einem vorgegebenen Druck zugeführt wird; einem Sprühloch, mit dem der Kraftstoffströmungspfad in Verbindung steht und aus dem zumindest ein Teil des Kraftstoffs zu versprühen ist; einem Abzweigpfad, der von dem Kraftstoffströmungspfad in den Injektorkörper abzweigt und in den ein Teil des Kraftstoffs eingeführt wird; und einem ersten und einem zweiten Drucksensor, von denen jeder dem Teil des Kraftstoffs in dem Abzweigpfad ausgesetzt ist, um ein Ausgangssignal zu erzeugen, dass einen Druck des Kraftstoffs darstellt.
  2. Kraftstoffinjektor gemäß Anspruch 1, wobei der erste Drucksensor so ausgelegt ist, dass dieser ein Ausgangssignal hat, dessen Größe einer Änderung seines Niveaus, das sich aus einer Änderung des Drucks des Kraftstoffs ergibt, größer als bei dem zweiten Sensor ist.
  3. Kraftstoffinjektor gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei der erste und der zweiten Drucksensor eine erste beziehungsweise eine zweite Membran, von denen jede mit dem Abzweigpfad in Verbindung steht und dem Druck des Kraftstoffs ausgesetzt wird, so dass diese verformbar ist, und eine erste beziehungsweise eine zweite Messvorrichtung aufweisen, von denen jede das Ausgangssignal als Funktion eines Grads einer Verformung einer entsprechenden der Membranen erzeugt.
  4. Kraftstoffinjektor gemäß Anspruch 3, wobei jede der ersten und der zweiten Membran eine im Wesentlichen kreisförmige Fläche hat, wobei die kreisförmige Fläche der ersten Membran einen größeren Durchmesser als diejenige der zweiten Membran hat.
  5. Kraftstoffinjektor gemäß Anspruch 3, wobei jede der ersten und der zweiten Membran eine im Wesentlichen kreisförmige Fläche hat, wobei die kreisförmige Fläche der ersten Membran eine geringere Dicke als diejenige der zweiten Membran hat.
  6. Kraftstoffinjektor gemäß einem der Ansprüche 3 bis 5, wobei der Injektorkörper eine darin ausgebildete erste Druckmesskammer, die in Verbindung mit dem Abzweigpfad steht und zu der die erste Membran freigelegt ist, und eine darin ausgebildete zweite Druckmesskammer hat, die mit dem Abzweigpfad in Verbindung steht und zu der die zweite Membran freigelegt ist, und wobei die erste und die zweite Druckmesskammer so gelegen sind, dass sie eine Zeitdifferenz zwischen einer Zeit, die benötigt wird, damit eine Änderung des Drucks des Kraftstoffs innerhalb des Kraftstoffströmungspfads die erste Druckmesskammer erreicht, und einer Zeit, die erforderlich ist, damit die Änderung des Drucks des Kraftstoffs innerhalb des Kraftstoffströmungspfads die zweite Druckmesskammer erreicht, bilden, so dass die erste und die zweite Druckmessvorrichtung die Ausgangssignale zu Zeitpunkten erzeugen, die als Funktion der Zeitdifferenz voneinander unterschiedlich sind.
  7. Kraftstoffinjektor gemäß Anspruch 6, ferner mit einer Drosselöffnung, die zwischen der ersten und der zweiten Druckmesskammer ausgebildet ist und die einen Durchmesser hat, der kleiner als derjenige des Abzweigpfads ist.
  8. Kraftstoffinjektor gemäß einem der Ansprüche 3 bis 7, wobei das Sprühloch in dem Injektorkörper ausgebildet ist und ferner ein Element aufweist, das innerhalb des Injektorkörpers angeordnet ist, und wobei das Element einen Innenraum, der zumindest ein Teil des Abzweigpfads ist, eine erste dünne Wand, die zu dem Innenraum freigelegt ist, um die erste Membran zu definieren, und eine zweite dünne Wand hat, die zu dem Innenraum freigelegt ist, um die zweite Membran zu definieren.
  9. Kraftstoffinjektor gemäß Anspruch 8, wobei der Injektorkörper eine Länge hat, und wobei das Element aus einer Platte besteht, die sich senkrecht zu der Länge des Injektorkörpers erstreckt.
  10. Kraftstoffinjektor gemäß einem der Ansprüche 3 bis 9, ferner mit einer Düsennadel, die zum Öffnen und Schließen des Sprühlochs bewegbar ist, einem Stellglied, das wirkt, um eine Bewegung der Düsennadel in einer axialen Richtung des Injektorkörpers zu steuern, um das Sprühloch zu öffnen oder zu schließen, und einer Drucksteuerkammer, die mit dem Kraftstoffströmungspfad in Verbindung steht und mit einem Teil des Kraftstoffs gefüllt ist, um die Düsennadel zum Schließen des Sprühlochs vorzuspannen, und aus der der Teil des Kraftstoffs durch eine Betätigung des Stellglieds abgelassen wird, um das Sprühloch zu öffnen, und wobei der Abzweigpfad einen ersten Abschnitt hat, der mit einem Strömungspfad in Verbindung steht, der sich von dem Kraftstoffströmungspfad zu der Drucksteuerkammer erstreckt, und einen zweiten Abschnitt hat, der zumindest mit einer der ersten und der zweiten Membran in Verbindung steht.
  11. Kraftstoffinjektor gemäß Anspruch 10, wobei das Element eine Einlassdrosselöffnung aufweist, in die der Kraftstoff eingeführt wird, eine Drucksteuerkammerdefinitionskammer, die mit der Einlassdrosselöffnung in Verbindung steht und die einen Abschnitt der Drucksteuerkammer definiert, eine Auslassdrosselöffnung, die mit der Drucksteuerkammerdefinitionskammer in Verbindung steht und aus der der Kraftstoff zu einem Niederdruckströmungspfad abgelassen wird, und einen Verbindungspfad, der zwischen dem Kraftstoffströmungspfad und der Einlassdrosselöffnung eine Verbindung herstellt, und wobei der Abzweigpfad an dem ersten Abschnitt von diesem von dem Verbindungspfad innerhalb des Elements abzweigt, und wobei zumindest eine der ersten und der zweiten Membran mit dem zweiten Abschnitt des Abzweigpfads in Verbindung steht und in dem Element ausgebildet ist.
  12. Kraftstoffinjektor gemäß Anspruch 11, wobei das Element eine Baugruppe eines ersten Elements und eines zweiten Elements ist, wobei das erste Element die Drucksteuerkammerdefinitionskammer und die Auslassdrosselöffnung hat, die darin ausgebildet sind, wobei das zweite Element mit dem ersten Element innerhalb des Injektorkörpers ausgerichtet ist und den Verbindungspfad sowie den Abzweigpfad hat, der darin ausgebildet ist, und wobei zumindest eine der ersten und der zweiten Membran mit dem Abzweigpfad in Verbindung steht.
  13. Kraftstoffinjektor gemäß einem der Ansprüche 8 bis 12, ferner mit einer Düsennadel, die zum Öffnen oder Schließen des Sprühlochs bewegbar ist, und einem Steuerkolben, der wirkt, um eine Kraft zu übertragen, die die Düsennadel zum Schließen des Sprühlochs vorspannt, und wobei der Injektorkörper einen Düsenkörper aufweist, in dem die Düsennadel angeordnet ist, und einen unteren Körper, in dem der Steuerkolben angeordnet ist, und wobei das Element zwischen dem unteren Körper und dem Düsenkörper zwischengesetzt ist, wobei der erste und der zweite Drucksensor wirkt, um den Druck des Kraftstoffs in der Nähe des Düsenkörpers zu messen.
  14. Kraftstoffinjektor gemäß Anspruch 13, wobei das Element ein metallisches Element ist, das zwischen dem unteren Körper und dem Düsenkörper gestapelt ist, wobei das Element einen Verbindungspfad hat, der zwischen dem Kraftstoffströmungspfad und dem Sprühloch eine Verbindung herstellt, wobei der Abzweigpfad von dem Verbindungspfad abzweigt, und metallische Membranen, die die erste und die zweite Membran sind, an einer Lage angeordnet sind, die von derjenigen des Verbindungspfads unterschiedlich ist.
  15. Kraftstoffinjektor gemäß einem der Ansprüche 1 bis 14, wobei das Sprühloch in dem Injektorkörper ausgebildet ist, der Injektorkörper einen Hauptkörper und eine Kupplung aufweist, die sich von dem Hauptkörper mit einem vorgegebenen Winkel zu einer axialen Richtung des Hauptkörpers erstreckt, wobei der Hauptkörper einen darin ausgebildeten ersten Strömungspfad hat, der ein Abschnitt des Kraftstoffströmungspfads ist, wobei die Kupplung einen darin ausgebildeten Kraftstoffeinlass und einen darin ausgebildeten zweiten Strömungspfad hat, der sich zwischen dem Kraftstoffeinlass und dem ersten Kraftstoffströmungspfad erstreckt, und wobei der Abzweigpfad einen Strömungspfad aufweist, der von dem zweiten Strömungspfad in der Kupplung abzweigt und sich im Wesentlichen parallel zu der axialen Richtung des Hauptkörpers erstreckt.
  16. Kraftstoffinjektor mit: einem Injektorkörper; einem Kraftstoffströmungspfad, der sich in dem Injektorkörper erstreckt und durch den Kraftstoff mit einem vorgegebenen Druck zugeführt wird; einem Sprühloch, mit dem der Kraftstoffströmungspfad in Verbindung steht und aus dem zumindest ein Teil des Kraftstoffs zu versprühen ist; einer Einlassdrosselöffnung, in die ein Teil des Kraftstoffs aus dem Kraftstoffströmungspfad eingeführt wird; einer Drucksteuerkammerdefinitionskammer, die mit der Einlassdrosselöffnung in Verbindung steht; einer Auslassdrosselöffnung, die mit der Drucksteuerkammerdefinitionskammer in Verbindung steht und durch die der Kraftstoff zu dem Niederdruckkraftstoffpfad abzulassen ist; einer Düsennadel, die zum Öffnen oder Schließen des Sprühlochs wirkt; einer Drucksteuerkammer, die eine Kraft zum Vorspannen der Düsennadel zum Schließen des Sprühlochs erzeugt; einer ersten Membran, die dem Kraftstoff in der Drucksteuerkammer ausgesetzt ist, so dass diese als Reaktion auf den Druck des Kraftstoffs verformbar ist; einer ersten Druckmessvorrichtung, die ein Ausgangssignal als Funktion eines Grads einer Verformung der ersten Membran erzeugt; einem Abzweigpfad, der von einem vorgegebenen Abschnitt des Kraftstoffströmungspfads zwischen der Einlassdrosselöffnung und dem Sprühloch abzweigt; einer zweiten Membran, die mit dem Abzweigpfad in Verbindung steht und die als Reaktion auf den Druck des Kraftstoffs verformbar ist; und einer zweiten Druckmessvorrichtung, die ein Ausgangssignal als Funktion eines Grads einer Verformung der zweiten Membran erzeugt.
  17. Kraftstoffinjektor gemäß einem der Ansprüche 1 bis 16, wobei die erste und die zweite Druckmessvorrichtung ausgelegt sind, um die Ausgangssignale redundant zu erzeugen.
  18. Kraftstoffinjektor gemäß Anspruch 12, wobei das zweite Element aus einem Werkstoff besteht, das eine geringere Härte als das des ersten Elements hat.
  19. Kraftstoffinjektor gemäß Anspruch 12 oder 18, wobei das zweite Element aus einem metallischen Glas besteht.
  20. Sammlerkraftstoffeinspritzsystem mit: Kraftstoffinjektoren, von denen jeder einen Aufbau gemäß Anspruch 1 hat; einer Hochdruckkraftstoffpumpe, die zum Pumpen eines Kraftstoffs aus einem Kraftstofftank und zum Druckbeaufschlagen sowie Abgeben des Kraftstoffs wirkt; einer Common-Rail, die den Kraftstoff, der von der Hochdruckkraftstoffpumpe gefördert wird, mit einem vorgegebenen Druckniveau speichert; einem Hochdruckkraftstoffpfad, durch den der Kraftstoff aus der Common-Rail zu jedem der Kraftstoffinjektoren gefördert wird; einem Niederdruckkraftstoffpfad, durch den der Kraftstoff, der aus jedem Kraftstoffinjektor abgelassen wird, zurück zu dem Kraftstofftank zurückgeführt wird; und einer elektronischen Steuereinheit, die das Ausgangssignal von jedem der Kraftstoffinjektoren empfängt, um ein Steuersignal für ein Stellglied zur Verfügung zu stellen, das zum Steuern einer Bewegung einer Düsennadel zum Öffnen oder Schließen des Sprühlochs eines entsprechenden der Kraftstoffinjektoren wirkt.
  21. Kraftstoffinjektor mit: einem Kraftstoffströmungspfad, in den Kraftstoff mit einem vorgegebenen Druck zugeführt wird; einem Sprühloch, das mit dem Kraftstoffströmungspfad zum Versprühen des Kraftstoffs in Verbindung steht; und einer Vielzahl von Drucksensoren, von denen jeder ein Ausgangssignal erzeugt, das einen Druck des Kraftstoffs in dem Kraftstoffströmungspfad darstellt.
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2012065797A1 (de) * 2010-11-16 2012-05-24 Robert Bosch Gmbh Kraftstoffinjektor
DE102011051765A1 (de) * 2011-07-12 2013-01-17 L'orange Gmbh Einspritzinjektor, insbesondere für Hubkolben-Brennkraftmaschinen
DE102012001438A1 (de) * 2012-01-26 2013-08-01 Munich Metrology Gmbh Vorrichtung und Verfahren zum Dosieren von Flüssigkeiten
EP2944799A1 (de) * 2014-05-16 2015-11-18 Robert Bosch Gmbh Vorrichtung zur erfassung des kraftstoffdrucks für einen kraftstoffinjektor, kraftstoffinjektor sowie kraftstoffzuführleitung zu einem kraftstoffinjektor
EP3026253A1 (de) * 2014-11-20 2016-06-01 Robert Bosch Gmbh Kraftstoffinjektor

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102010004613A1 (de) * 2010-01-13 2011-07-14 Emitec Gesellschaft für Emissionstechnologie mbH, 53797 Vorrichtung mit einem Injektor für ein flüssiges Reduktionsmittel
JP5494452B2 (ja) * 2010-12-08 2014-05-14 株式会社デンソー 電気配線構造
JP2012122395A (ja) * 2010-12-08 2012-06-28 Denso Corp インジェクタ
JP2012122397A (ja) * 2010-12-08 2012-06-28 Denso Corp インジェクタ
JP5510380B2 (ja) * 2011-04-01 2014-06-04 株式会社デンソー 電子部品装置
JP5672138B2 (ja) * 2011-05-11 2015-02-18 株式会社デンソー 燃料噴射装置
CN106368869A (zh) * 2016-08-31 2017-02-01 泰豪科技股份有限公司 带有温度传感器的双喷嘴燃油系统及其传感器制作工艺

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS575526A (en) 1980-06-11 1982-01-12 Diesel Kiki Co Ltd Method of detecting injection flow in fuel injection valve
JP2007218249A (ja) 2006-01-17 2007-08-30 Denso Corp 流体制御弁およびそれを用いた燃料噴射弁
JP2007231770A (ja) 2006-02-28 2007-09-13 Nippon Soken Inc 燃料噴射制御装置
JP2007270822A (ja) 2006-03-06 2007-10-18 Denso Corp インジェクタ

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS565526A (en) * 1979-06-27 1981-01-21 Hitachi Ltd Shutter for exposure
JPS633468A (ja) * 1986-06-24 1988-01-08 Nec Corp 半導体圧力センサ
JP3063514B2 (ja) * 1994-01-19 2000-07-12 三浦工業株式会社 圧力センサによる流量測定方法
DE59710962D1 (de) * 1997-08-15 2003-12-11 Alstom Switzerland Ltd Rohrleitungssystem zur gesteuerten Verteilung eines strömenden Mediums sowie Verfahren zum Betrieb eines solchen Rohrleitungssystems
JP4044307B2 (ja) * 2001-08-01 2008-02-06 株式会社山武 圧力センサ
JP4022853B2 (ja) * 2001-11-29 2007-12-19 株式会社デンソー コモンレール式燃料噴射システム
JP2003314331A (ja) * 2002-04-17 2003-11-06 Toyota Motor Corp 燃料噴射装置
JP4325585B2 (ja) * 2005-04-28 2009-09-02 株式会社デンソー 燃料噴射弁およびその噴射量調整方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS575526A (en) 1980-06-11 1982-01-12 Diesel Kiki Co Ltd Method of detecting injection flow in fuel injection valve
JP2007218249A (ja) 2006-01-17 2007-08-30 Denso Corp 流体制御弁およびそれを用いた燃料噴射弁
JP2007231770A (ja) 2006-02-28 2007-09-13 Nippon Soken Inc 燃料噴射制御装置
JP2007270822A (ja) 2006-03-06 2007-10-18 Denso Corp インジェクタ

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2012065797A1 (de) * 2010-11-16 2012-05-24 Robert Bosch Gmbh Kraftstoffinjektor
CN103201498A (zh) * 2010-11-16 2013-07-10 罗伯特·博世有限公司 燃料喷射器
US9068540B2 (en) 2010-11-16 2015-06-30 Robert Bosch Gmbh Fuel injector
CN103201498B (zh) * 2010-11-16 2016-08-10 罗伯特·博世有限公司 燃料喷射器
DE102011051765A1 (de) * 2011-07-12 2013-01-17 L'orange Gmbh Einspritzinjektor, insbesondere für Hubkolben-Brennkraftmaschinen
DE102012001438A1 (de) * 2012-01-26 2013-08-01 Munich Metrology Gmbh Vorrichtung und Verfahren zum Dosieren von Flüssigkeiten
EP2944799A1 (de) * 2014-05-16 2015-11-18 Robert Bosch Gmbh Vorrichtung zur erfassung des kraftstoffdrucks für einen kraftstoffinjektor, kraftstoffinjektor sowie kraftstoffzuführleitung zu einem kraftstoffinjektor
EP3026253A1 (de) * 2014-11-20 2016-06-01 Robert Bosch Gmbh Kraftstoffinjektor

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JP5223555B2 (ja) 2013-06-26
JP2009222050A (ja) 2009-10-01

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