DE2920669C2 - - Google Patents

Description

Stand der Technik

Die Erfindung geht aus von einer Kraftstoff-Einspritzdüse nach der Gattung des Hauptanspruchs. Bei einer bekannten Kraftstoff-Ein­ spritzdüse dieser Gattung (US-PS 34 12 602) ist das Hall-Plättchen in einem Raum zwischen einem Düsenhalter und einer Überwurfmutter der Einspritzdüse angeordnet und etwa parallel zur Düsenachse ge­ stellt. Diese Anordnung bedingt u. U. eine Vergrößerung des Durchmes­ sers der Einspritzdüse auf den nächstgrößeren genormten Wert und ist auch deswegen nachteilig, weil das Hall-Plättchen in einem Bereich geringerer Feldliniendichte liegt und sich die das Plättchen durch­ setzende Magnetfeldstärke bei den Bewegungen der Ventilnadel nur verhältnismäßig geringfügig ändert. Bei einer Kraftstoff-Ein­ spritzdüse mit einer Induktionsspule und einem mit der Ventilnadel gekoppelten Spulenkern (DE-AS 10 49 635) als induktivem Weggeber sind beide genannten Geberteile gleichachsig zur Düsenachse inner­ halb der Schließfeder angeordnet. Bei Einspritzdüsen mit einem als Nadelhubgeber dienenden elektrischen Schalter (DE-OS 23 05 114) ist es bekannt, eine mit dem Druckbolzen der Schließfeder als Gegenkon­ takt zusammenarbeitende Kontaktschraubenfeder innerhalb der Schließ­ feder und gleichachsig zu dieser anzuordnen. Schließlich sind End­ schalter für linearbewegte Teile bekannt (GB-PS 12 25 054), bei denen ein magnetoresistives Plättchen gleichachsig zu dem be­ wegten Teil angeordnet und mit einem Luftspalt zwischen Polschuhen eines Permanentmagneten zusammenarbeitet, dessen Magnetfeld mit der Stellung des bewegten Teiles veränderbar ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei Einspritzdüsen der gattungsmäßigen Art unter Beibehaltung gegebener Abmessungen das Verhältnis von Ventilnadelhub zu Nutzsignalstärke des Gebers zu ver­ bessern.

Vorteile der Erfindung

Die erfindungsgemäße Lösung der Aufgabe mit den kennzeichnenden- Merkmalen des Hauptanspruchs hat den Vorteil, daß das magnetfeldab­ hängige Halbleiterelement, nämlich das Hall-Plättchen oder die Feld­ platte in einem Bereich größerer Feldliniendichte angeordnet ist als beim Stand der Technik und in diesem Bereich auch einen größeren Teil des Magnetfeldes erfaßt. Die das magnetfeldabhängige Halblei­ terelement durchsetzende Magnetfeldstärke ändert sich bei den Bewe­ gungen des Permanentmagneten bzw. des Druckbolzens stärker als bei einer seitlichen Anordnung des Permanentmagneten zwischen Düsenhal­ ter und Überwurfmutter, so daß sich bei gleichen Wegänderungen der Ventilnadel höhere Nutzsignale als bei der bekannten Anordnung er­ zielen lassen.

Durch die in den Unteransprüchen enthaltenen Maßnahmen sind vorteil­ hafte Weiterbildungen der Anordnung nach dem Hauptanspruch möglich.

Zeichnung

Zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung darge­ stellt und in nachfolgender Beschreibung näher erläutert. Es zeigen jeweils in Axialschnitt und in vergrößertem Maßstab als erstes Aus­ führungsbeispiel Fig. 1 eine Kraftstoff-Einspritzdüse mit einem Hall-Plättchen als magnetfeldabhängiges Halbleiterelement des Ge­ bers, und Fig. 2 einen Teilschnitt durch das zweite Ausführungsbei­ spiel, dessen Geber mit einer Feldplatte versehen ist.

Beschreibung der Ausführungsbeispiele

Die Einspritzdüse nach Fig. 1 besteht im wesentlichen aus einem Dü­ senkörper 10, einer darin axial verschiebbaren, eine Spritzöffnung 12 steuernden Ventilnadel 11, einer Zwischenplatte 13 und einem Dü­ senhalter 14, den eine Überwurfmutter 15 mit dem Düsenkörper 10 ver­ bindet. Eine Schließfeder 17, die sich über eine Ausgleichsscheibe 18 am Düsenhalter 14 abstützt, drückt einen Druckbolzen 16 an die Ventilnadel 11, die mithin durch Anliegen am Ventilsitz 19 die Schließstellung einnimmt. Ein am Anschlußstück 20 des Düsenhalters 14 beginnender Kanal 21 für die Kraftstoffzuführung mündet in einen Druckraum 22.

Ein Bolzen 23 steckt mit seinem einen Endabschnitt im Düsenhalter 14 und sein anderer Endabschnitt ragt in einen Federraum 26, der ei­ nen nach außen weisenden Verbindungskanal 27 aufweist. Der Bolzen 23 hat eine mit dem Verbindungskanal 27 fluchtende Stirnbohrung 24, die in eine Mantelbohrung 25 übergeht.

Ein Hall-Geber besteht aus einem Hall-Plättchen 29, das mit seiner Breitseite an der Stirnfläche 28 des Bolzens 23 befestigt ist, und aus einem am Druckbolzen 16 verankerten Permanentmagnet 30. Der Ab­ stand zwischen Hall-Plättchen 29 und Permanentmagnet 30 wird zur Messung des Hubes der Ventilnadel 11 ausgenützt. Zwei Steuerleitun­ gen 31 verbinden das Hall-Plättchen 29 mit dem Bordnetz, und zwei Hall-Leitungen 32 führen vom Hall-Plättchen 29 nach außen. Ein Ver­ schlußpfropfen 33 dichtet die Leitungen 31 und 32 zum Düsenhalter 14 ab.

Beim Öffnen der Ventilnadel 11 wird der Druckbolzen 16 mit dem darin verankerten Permanentmagnet 30 gegen das Hall-Plättchen 29 bewegt. Dadurch wird das transversal das Hall-Plättchen 29 durchsetzende Magnetfeld verändert, was zu einer Anderung der an den Hall-Leitun­ gen 32 zu messenden Hall-Spannungen führt. Diese Hall-Spannung ist bei der gewählten Anordnung nahezu linear zum Abstand Permanentmag­ net 30 - Hall-Plättchen 29, so daß Spritzbeginn und Nadelhub erfaßt werden können.

Beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 haben die mit der Fig. 1 identischen Teile gleiche Bezugsziffern. An der Stirnfläche 28 des Bolzens 23 ist ein Differential-Feldplattenfühler befestigt, der einen Permanentmagnet 44 und eine Feldplatte 43 hat. Drei Signallei­ tungen 42 führen nach außen. Auch hierbei wird der Abstand der Feld­ platte 43 zum Druckbolzen 16 zur Messung des Hubes der Ventilnadel 11 ausgenutzt.

Beim Öffnen der Ventilnadel 11 wird der Druckbolzen 16 gegen den Feldplattenfühler bewegt. Durch die Annäherung des Druckbolzens wird das die Feldplatte 43 durchsetzende Magnetfeld verändert, was zu ei­ ner Widerstansänderung der Feldplatte führt. Diese Widerstandsände­ rung wird zweckmäßigerweise über eine Brückenschaltung als Span­ nungsänderung erfaßt.

Claims (3)

1. Kraftstoff-Einspritzdüse für Brennkraftmaschinen, mit einer durch eine Schraubenfeder in Schließrichtung belasteten Ventilnadel und einem die Hubstellung der Ventilnadel und damit den Spritzbeginn und/oder die Spritzdauer messenden Geber, welcher aus einem ortsfest angeordneten magnetfeldabhängigen Halbleiterelement und einem mindestens teilweise in die Schraubenfeder hineinragenden Permanentmagneten besteht, dessen auf das magnetfeldabhängige Halbleiterelement einwirkendes Magnetfeld sich nach Lage bzw. Stärke mit der Stellung der Ventilnadel ändert, dadurch gekennzeichnet, daß das als Hall-Plättchen oder Feldplatte ausgebildete magnetfeldabhängige Halbleiterele­ ment (29, 43) innerhalb des von der Schraubenfeder (17) umgebenden Raumes mindestens annähernd senkrecht zur Achse der Ventilnadel (11) dem Permanentmagneten (30, 44) axial benachbart angeordnet ist.

2. Einspritzdüse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in die Schraubenfeder (17) auf der der Ventilnadel (11) abgewandten Seite ein Bolzen (23) ragt, an dessen der Ventilnadel (11) zugewandtem Stirnende das magnetfeldabhängige Halbleiterelement (29, 43) be­ festigt ist, und daß die elektrischen Anschlußdrähte (31, 32, 42) des magnetfeldabhängigen Halbleiterelementes (29, 43) durch eine Bohrung (24) im Bolzen (23) und einen korrespondierenden Kanal (27) im Düsenhalter (14) nach außen geführt sind.

3. Einspritzdüse nach Ansprüch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Permanentmagnet (30) auf der einem das magnetfeldabhängige Halteelement bildenden Hall-Plättchen (29) zuge­ wandten Seite eines zwischen Schraubenfeder (17) und Ventilnadel (11) angeordneten Druckbolzens (16) befestigt ist.