DE2920669C2 - - Google Patents
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
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-
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Description
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.
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.
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.
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.
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