KR102268855B1

KR102268855B1 - 연료 인젝터

Info

Publication number: KR102268855B1
Application number: KR1020187031528A
Authority: KR
Inventors: 티에리 티볼트; 크리스토프 모로
Original assignee: 델피 테크놀로지스 아이피 리미티드
Priority date: 2016-04-01
Filing date: 2017-03-22
Publication date: 2021-06-28
Also published as: EP3436683B1; KR20180122738A; US20190120188A1; EP3436683A1; WO2017167627A1; CN109196211A

Abstract

본 발명은 내연기관용 연료 인젝터에 있어서, 바디(16)를 갖는 분사 노즐(12)로서, 니들(14)의 제1 단부(48)가 시트(32) 상에 안착하고 상기 노즐의 분사 개구(34)를 밀봉하는 폐쇄 위치(PF)와, 상기 니들(14)의 제1 단부(48)가 분사를 허용하도록 상기 시트(32)로부터 리프팅되는 개방 위치(PO) 사이에서 상기 니들(14)이 이동가능하게 배치되는, 상기 분사 노즐(12); 제어 챔버(46)와 제어 밸브(20); 및 상기 제2 단부(42)에 의해 상기 니들(14)을 축방향으로 안내하는 상측 가이드(18)를 포함하는 연료 인젝터에 관한 것이다. 상기 니들(14)의 위치를 검출하는 수단은 상기 니들(14)의 제2 단부(42)와 접촉하는 제1 전기 링크를 포함하여 상기 니들에 사전결정된 전위를 제공한다. 상기 니들(14)은 상기 노즐 바디(16) 내에 장착되어 상기 노즐 바디 시트(32)의 영역을 제외하고, 상기 노즐 바디(16)로부터 전기적으로 격리된 동안에 상기 노즐 바디(16) 내에서 이동할 수 있음으로써, 상기 니들(14)은 상기 폐쇄 위치에서만 상기 노즐 바디(16)와 전기 접촉한다.

Description

연료 인젝터

본 발명은 일반적으로 연료 인젝터의 분야, 더 상세하게 니들의 위치를 검출하는 수단을 구비한 인젝터에 관한 것이다.

종래에, 연료 인젝터는 제어 챔버 내에 만연한 압력의 함수로서 개폐하도록 제어되는 니들을 포함하며, 그 압력은 제어 솔레노이드 밸브의 위치 함수이다. 이러한 작은 운동은 고속으로 발생하고, 안정되게 증가하는 성능 레벨은 최적의 제어를 제공하기 위해 니들의 실제 위치에 대한 피드백을 필요로 한다.

센서가 인젝터 상에 배치되는 장치가 공지되어 있거나, 또는 바디의 구성요소의 일부 표면이 저항성 코팅을 구비하여 전기 저항 측정이 인젝터의 2개의 요소들 간에서 수행될 수 있는 인젝터도 공지되어 있다.

예컨대, 문헌 FR 3013080호는 인젝터가 부품들 간의 복수의 접촉면 상에 배치된 저항성 표면 코팅을 포함하고, 솔레노이드 액추에이터의 바디와 인젝터 바디 사이의 인젝터의 전체 전기 저항이 인젝터의 분사 니들의 동역학에 따라 단속적으로 적어도 3가지의 별개의 저항값만큼 변화한다.

이와 같은 복잡하고 값비싼 장치는 그 산업의 실용가능성을 여전히 입증하지 못하고 있다. 제안된 시스템의 일 문제점은 복잡성과, 인젝터의 부품들 간의 복수의 접촉면 상의 저항성 표면 코팅의 개수와 관련된다.

본 발명의 요지는 니들의 위치가 단순하고, 신뢰성 있고 값싼 방식으로 검출되게 하는 연료 인젝터를 제안하는 것이다.

본 발명은 내연기관용 연료 인젝터로서,

- 바디를 갖는 분사 노즐로서, 니들의 제1 단부가 시트 상에 안착하고 상기 노즐의 분사 개구를 밀봉하는 폐쇄 위치(CP)와, 상기 니들의 제1 단부가 분사를 허용하도록 상기 시트로부터 리프팅되는 개방 위치(OP) 사이에서 상기 니들이 이동될 수 있도록 배치되는, 상기 분사 노즐;

- 작동 동안에, 상기 니들의 제2 단부 상에 압력을 가하도록 연료로 충전되는 제어 챔버;

- 상기 제어 챔버 내의 연료 압력이 선택적으로 변경되게 하여 상기 니들의 개방 또는 폐쇄 운동을 제어하도록 상기 제어 챔버와 연관되는 제어 밸브로서, 상기 제어 밸브는 액추에이터에 의해 구동되는, 상기 제어 밸브; 및

상기 제2 단부에 의해 상기 니들을 축방향으로 안내하는 상측 가이드를 포함하는, 연료 인젝터에 관한 것이다.

본 발명에 의하면, 상기 니들의 위치를 검출하는 수단은 상기 니들의 제2 단부와 접촉하는 제1 전기 링크를 포함하여 상기 니들에 사전결정된 전위를 제공한다. 상기 니들은 상기 노즐 바디 내에 장착되어 상기 노즐 바디 시트의 영역을 제외하고, 상기 노즐 바디로부터 전기적으로 격리된 동안에 상기 노즐 바디 내에서 이동할 수 있음으로써, 상기 니들은 상기 폐쇄 위치에서만 상기 노즐 바디와 전기 접촉한다.

본 발명에서, 상기 니들은 니들 헤드(제2 단부)로부터, 일반적으로 접지와 연결되는(또는 상기 제1 전기 링크의 전위와는 상이한 결정된 전위로 설정되는) 상기 노즐 바디로의 전류 통과를 허용 또는 방지하는 스위치로서 작용한다. 검출 전류의 통과를 허용하는 니들 위치는 단지 폐쇄 위치(CP)이다. 상기 인젝터는, 상기 니들이 리프팅하자마자, 상기 니들로부터 상기 노즐 바디로 (직접 또는 간접적으로) 전류가 더이상 통과하지 않도록 설계된다.

후술되는 바와 같이, 본 발명에 따른 인젝터의 중요한 이점은 효율과 조합된 단순성이다. 이는 인젝터의 설계에 대해 적은 수정만을 필요로 하는 한편, 엔진에서의 분사를 관리하는데 필수적인 근본적인 데이터, 즉 인젝터 니들의 개폐 모멘트에 대한 접근을 허용한다.

바람직하게, 상기 상측 가이드는 상기 니들을 안내하기 위한 보어를 포함하는 추가 요소이며, 상기 노즐 바디의 입구에 설치된다. 상기 상측 가이드는 상기 제1 전기 링크의 단자부를 형성하여, 상기 니들이 소정의 전위로 제공되게 하고; 이는 상기 노즐 바디와 조립되어 전기적으로 격리된다.

일 실시예에 의하면, 상기 노즐 바디, 상기 상측 가이드, 상기 밸브 및 상기 액추에이터는 상기 니들의 축을 따라 연장되는 인젝터 바디 내에 중첩되며, 상기 노즐 바디는 상기 인젝터 바디와 전기 접촉하는 한편, 상기 상측 가이드, 상기 밸브 및 상기 액추에이터는 서로 전기 접촉하지만, 상기 인젝터 바디로부터 격리된다.

특히, 상기 제어 밸브 바디 및 상기 액추에이터 바디는 상기 인젝터 바디에 대해 그 외주에서 전기적으로 격리된다. 이러한 전기적 격리는 제조시에 상기 제어 밸브 바디 및 상기 액추에이터 바디 주위에 코팅을 배치함으로써, 상기 인젝터 바디 내에 코팅을 적절한 위치에 생성함으로써, 또는 상기 인젝터를 조립할 때 절연을 추가함으로써 임의의 적절한 수단에 의해 제공될 수 있다.

일반적으로, 상기 니들은 상기 상측 가이드와 상기 시트 사이의 상기 노즐 바디의 적어도 하나의 위치로 안내된다. 유리하게, 상기 니들과 접촉하는 상기 노즐 바디의 표면, 소위 안내 표면은 전기 절연 코팅을 구비한다.

변형적으로, 상기 노즐 바디의 안내 표면과 접촉하는 상기 니들 표면은 절연될 수 있다.

유리하게, 상기 제1 전기 링크는 상기 상측 가이드로부터 상기 외부 전기 링크 수단으로 연장되어 회로 단부의 전기 연결을 용이하게 한다. 상기 노즐은 접지(또는 또 다른 전위)에 연결된 지지부를 나사 결합함으로써 단순하게 연결될 수 있다. 상기 제1 전기 링크는 상기 외부 전기 링크 수단으로부터 상기 상측 가이드로 연장되는 절연식 전도체 와이어에 의해 완성될 수 있다. 변형적으로, 상기 제1 전기 링크는 상기 외부 전기 링크 수단으로부터 상기 액추에이터 바디로 연장되는 절연식 전도체 와이어에 의해 완성되고, 상기 전기 링크는 상기 밸브 바디 및 상기 상측 가이드와의 전기 접촉을 통해 연속한다. 상기 제1 전기 링크는 상기 외부 전기 링크 수단으로부터 상기 밸브 바디로 연장되는 절연식 전도체 와이어에 의해 완성될 수 있고, 상기 전기 링크는 상기 상측 가이드와의 전기 접촉을 통해 연속한다.

이에 따라, 상기 검출 회로는 상기 시트를 통해 상기 노즐 바디로 통과하기 위해 상기 상측 가이드 및 상기 니들을 갖는 상기 제1 전기 링크를 통과하는 전기 경로를 형성한다.

바람직하게, 상기 노즐 시트는 사전결정된 저항을 갖는 저항층으로 코팅되어, 상기 시트 접촉의 저항이 캘리브레이션되게 한다.

본 발명이 디젤 인젝터의 범위 내에서 개발되었더라도, 가솔린 또는 임의의 다른 연료를 위한 인젝터와 완전히 상호교환가능함에 주목할 필요가 있다.

첨부한 도면을 참조하여 예로서 제공된 적어도 하나의 유리한 실시예에 대한 상세한 설명으로부터 본 발명의 또 다른 특정된 특징 및 특성이 명백해질 것이다.
도 1은 본 인젝터의 제1 실시예에 대한 축방향 단면도로서, 니들이 폐쇄 위치에 있는 도면,
도 2는 (a) 니들의 스트로크와, (b) 시간함수로서 측정된 전압을 나타내는 2개의 그래프,
도 3은 또 다른 실시예에 따른 상측 가이드의 격리를 나타내는 세부 단면도.

도 1은 연료 인젝터(10), 이 경우 디젤 인젝터에 관한 본 발명의 일 실시예를 도시하지만, 본 발명은 가솔린 또는 임의의 다른 연료를 위한 인젝터와 완전히 상호교환가능하며, 상기 인젝터(10)는 일반적으로 복수의 인젝터를 포함하는 분사 시스템의 일부를 형성한다. 본 설명은 본 발명의 요소를 기술할 것이며, 둘러싸는 요소에 대해 더욱 간단 명료하고 일반적일 것이다.

인젝터(10)는 메인 축(A)을 따라 연장되며, 도면의 종래의 비제한적인 방향에 따라 하부에서 상부로, 노즐 바디(16) 내에 배치된 니들(14)을 포함하는 노즐(12), 상측 가이드 요소(18), 밸브 바디(22)를 포함하여, 연료 통로가 시트 및 밀봉 구성요소와 함께 배치되는 제어 밸브(20), 고정형 코일 및 가동형 자기 전기자를 수용하는 액추에이터 바디(26)를 포함하는 액추에이터(24)를 포함한다. 제어 밸브(20) 및 액추에이터(24)는 종래 타입을 가질 수 있으므로, 상세하게 기술되지 않는다. 노즐 바디(16), 상측 가이드(18), 밸브 바디(22) 및 액추에이터 바디(26)는 임의의 적절한 수단에 의해 함께 견고하게 보유된다. 종래에, 인젝터 바디(28)는 노즐 바디(16)의 숄더 상의 받침대 내로 나와서 액추에이터 바디(26) 상에 나사 결합되는 너트의 형태로 이용될 수 있으며, 밸브 바디(22)는 다른 2개의 바디들 사이에 개재된다. 또한, 제어 밸브 및 액추에이터를 수용하는 상부, 본원에서의 경우와 같이, 별개의 인젝터 바디부, 소위 인젝터 지지 바디(28a)를 가지며, 그 위에 인젝터 바디(28)가 나사 결합되는 것이 가능하다. 따라서, 인젝터 바디는 부품(28, 28a)에 의해 형성된다.

노즐 바디(16)는 넓은 직경을 갖는 상단부로부터 지점으로 폐쇄하는 하단부로 연장되는 내부 단차형 축방향 보어(30)를 포함하여, 노즐 바디(16)의 테이퍼진 벽을 통해 연장되는 분사 개구(34)에 연료 접근에 대한 제어를 허용하는 테이퍼진 노즐 바디 시트(32)를 형성한다. 하부에서, 보어(30)는 2가지 위치에서 하측 원통형 가이드(36)를 형성하고, 그 근방에서 니들(14)은 하측 가이드(6) 내에서 슬라이딩하는 돌출 환형 섹션(38)을 포함한다. 하측 가이드 근방의 연료 통로는, 예컨대 환형 돌출부(38) 내의 하나 이상의 캘리브레이션된 개구(들) 또는 넥부(들)(직선형 또는 나선형)를 통해 발생한다.

니들(14)의 상부에 대한 안내는, 노즐 바디(16)와 밸브 바디(22) 사이에 배치된 독립적인 부분이며, 인젝터 부품의 조립체 의해, 특히 인젝터 너트에 의해 가해지는 축방향 압축에 의해 고정식으로 보유되는 상측 가이드(18)에 의해 제공된다. 상측 가이드(18)는 가이드 보어(44)를 통해 니들(14)의 상부, 소위 니들 헤드(42)를 안내한다. 밸브 바디(22) 및 가이드 보어(44)와 조합하는 니들 헤드(42)는 제어 챔버(46)를 형성한다.

용어 "상측" 및 "하측"은 도면의 배향을 참조할 뿐만 아니라, 전문가에 의해 이들 요소에 할당되는 통상적인 명칭을 참조하여 본원에 사용된다.

니들(14)은 대체로 원통형이며, 도면의 상측에서 니들 헤드(42)와 도면의 하측에서 지향된 단부(48) 사이에서 축(A) 방향으로 연장되어, 바디(16)의 노즐 바디 시트(32)와 연동하는 니들 시트(50)를 형성한다.

니들이 노즐 바디 시트(32) 상에 안착할 때, 이는 폐쇄 위치(CP)에 있고, 개구(34)를 통한 연료 분사가 방지된다. 니들(14)은 제어 챔버(46) 내의 압력을 조절함으로써 리프팅되어, 니들이 완전한 개방 위치(OP)(일반적으로, 상측의 받침대 내)에 제공되게 함으로써, 연료가 분사 개구(34)를 향해 통과할 수 있다.

알 수 있는 바와 같이, 하측 가이드(36)는 니들 시트(50) 및 노즐 바디(32) 근방에 있다.

니들(14)은 환형 돌기(52)를 구비하고, 그 상부면(54)은 니들 헤드(42)를 향해 지향되어, 니들 팁부(48)가 시트(32) 상에 안착하여 분사 개구(34)를 밀봉하는 폐쇄 위치(CP)를 향해 니들(14)을 가압하는 스프링(56)에 지지 표면을 제공한다. 스프링(56)은 상측 가이드(18) 아래에 배치되어, 상측 가이드의 하부면(58)에 대해 압축된다.

또한, 인젝터(10)는, 한편으로, 입구 개구로부터 분사 개구(34)로 고압 회로(57)를 통해 고압 연료가 공급되게 하고, 다른 한편으로, 내부 저압 회로(미도시)를 통해 연료가 저압 탱크를 향해 재순환되게 하는 연료 순환 회로를 종래와 같이 구비한다. 고압 회로는 특히 저압 회로가 배출 채널(미도시)을 통해 떠나는 제어 챔버(46)로 안내하는 바이패스 채널(미도시)을 포함하며, 그 개폐는 제어 밸브에 의해 제어된다. 액추에이터의 코일에 파워가 공급되면, 제어 밸브의 밀봉 구성요소에 연결된 자기 전기자를 끌어당김으로써, 배출 채널을 개방하여 제어 챔버(46) 내에 수용된 연료가 저압 회로를 향해 배출되게 한다. 그 다음, 제어 챔버(46) 내의 압력이 낮춰지고, 니들(14)은 니들 시트(50)가 밸브 바디 시트(32)와 분리되는 완전한 개방 위치(OP)로 노즐 바디의 보어 내에서 이동함으로써, 분사 개구(34)를 통해 연료가 분사되게 하고, 니들 헤드(42)의 상부는 제어 챔버(46)의 (밸브 바디(22)의 하부면에 의해 형성된) 천정 표면(59)과 접촉한다.

액추에이터에 파워가 공급되지 않으면, 자기 전기자 및 밸브 밀봉 구성요소 조립체는 배출 채널이 폐쇄되는 위치로 밸브에 의해 푸시됨으로써, 제어 챔버(46) 내에 유입되는 고압 연료를 보유한다. 그 다음, 제어 챔버(46) 내의 압력이 상승하여, 스프링(56)에 의해 그리고 제어 챔버(46) 내의 압력에 의해 푸시되는 니들(14)은 폐쇄 위치(CP)로 이동하며, 니들 시트(50)는 연료 분사를 방지하도록 노즐 바디 시트(32) 사이에서 밀봉 접촉하고, 니들 헤드(42)의 상부는 제어 챔버(46)의 천정 표면(59)과 분리된다. 이러한 작동은 잘 공지되어 있다.

니들(14)의 개폐에 대한 모멘트를 정확하게 결정하기 위해, 인젝터는 니들(14)의 위치를 검출하는 수단을 구비한다.

니들(14)의 위치를 검출하는 수단은 스위치 기능을 갖는 전기 검출 회로를 포함하며, 이를 위해 니들(14)은 가동형 접촉기를 형성한다.

제공된 실시예에서, 검출 회로는 인젝터 외측의 전기 연결 수단과, 노즐 바디(16) 및 인젝터 바디(28)가 연결되는 접지(M)(또는 더욱 일반적으로 상이한 전위) 사이에서 전기 측정 EM이 수행되게 한다.

우선, 니들은 노즐 바디(16) 내에 장착되어 이동할 수 있는 한편, 노즐 바디 시트(32)의 영역, 니들 시트(50)을 제외하고 노즐 바디(16)로부터 전기적으로 격리된다. 이는 인젝터의 대부분의 부품, 특히 노즐 바디, 니들, 상측 가이드, 밸브 바디, 액추에이터 바디 및 인젝터 바디가 금속(강)으로 제조되므로 전기 전도성이기 때문에 전기 절연 재료를 사용하는 것을 요구한다.

이로써, 니들(14)과 노즐 바디(16) 사이의 접촉 표면은, 예컨대 노즐 바디의 안내 표면 상에 가해지는 전기 절연 코팅(S1)에 의해 절연된다. 변형적으로, 절연 코팅은 니들 바디(16)와의 접촉 지대 근방에서 니들(14) 상에 가해질 수 있다. 그러나, 노즐 바디 시트(32), 니들 시트(50), 니들 헤드(42) 및 가이드 보어(44)는 전기 전도체로 남아 있어, 전기 절연 코팅이 없다. 유리하게, 니들 시트(50)는 사전결정된 저항을 갖는 저항층(미도시)을 포함하여, 접촉 저항값이 캘리브레이션되게 한다(즉, 니들이 시트 상에 안착할 때).

또한, 상측 가이드(18)와 노즐 바디(16) 사이에는 전기 절연층(S2)이 제공되어, 노즐 바디로부터 상측 가이드를 전기적으로 격리한다. 제공된 변형례에서, 상측 가이드(18)의 상부면이 밸브 바디(22)와 접촉하기 때문에, 밸브 바디(22)와 액추에이터 바디(26)의 외주 상에는 더 많은 절연층(S3, S4)이 제공되어, 밸브 바디(22)와 접촉한다.

그 부품을 위한 검출 회로는 니들(14)의 상부(42)와 접촉하는 제1 전기 링크를 포함하여, 사전결정된 전위를 제공한다. 이 경우 이러한 제1 링크는 상측 가이드(18)를 외부 전기 커넥터(미도시)에 연결하도록 제조된다. 니들(14)의 상부(42)가 상측 가이드(18)에 의해 안내되고 그와 전기 접촉함에 따라, 상기 상측 가이드는 제1 전기 링크의 단자부를 형성한다.

도 1에서, 제1 전기 링크는 외부 전기 커넥터로부터 액추에이터 바디(26)로 연장되는 절연식 전기 와이어(미도시)에 의해 완성되고, 상기 전기 링크는 밸브 바디(22) 및 측 가이드(18)와의 전기 접촉을 통해 연속한다.

변형적으로, 절연식 전기 와이어(미도시)는 외부 전기 커넥터로부터 밸브 바디(22) 또는 상측 가이드(18)로 유도될 수 있다(도 3의 변형례 참조). 이러한 전기 와이어는 각각의 바디를 통해 또는 그 외주로 통과할 수 있다.

따라서, 전기 코팅(S1 내지 S4)과 조합하는 인젝터의 부품에 대한 배치는 검출 회로가 형성되게 하며, 니들은 단지 가동형 구성요소이고, 검출 회로가 개폐, 즉 니들이 폐쇄 또는 개방 위치에 있는지에 여부에 따라서, 제1 전기 링크를 접지에 연결하거나 또는 연결하지 않게 하는 접촉자 요소로서 작용한다.

니들(14)이 폐쇄 위치(CP)에 있을 때, 도 1의 경우에서와 같이, 검출 회로는 폐쇄된다. 외부 커넥터 근방에 인가된 전기 검출 전류는 액추에이터 바디(26) 및 밸브 바디(22)를 통해 상측 가이드(18)까지 순환한 다음, 니들 헤드(42)를 통해 니들 팁부(48)로 통과할 수 있다. 니들(14)이 폐쇄 위치(CP)에 있음에 따라, 니들 시트(50)는 바디 시트(32)와 접촉한다. 이러한 시트 영역이 전기적으로 격리되지 않기 때문에, 니들(14)로부터 노즐 바디(16) 및 그에 따라 접지로 전류가 흐를 수 있다. 이러한 전기 경로는 도 1에서 두꺼운 실선으로 나타낸다.

이해되는 바와 같이, 니들(14)이 분사할 목적으로 동작 동안에 리프팅되자마자, 니들 시트의 전기 접촉이 방해되어 검출 회로가 개방된다.

이 경우, 노즐 바디는 접지에 연결될 필요가 없어, 소정의 전위로 설정될 수도 있다. 일반적으로, 니들의 접촉을 검출할 수 있기 위해, 제1 전기 링크와 노즐 바디 사이에는 전위차가 소망된다.

검출 회로는 벌리스틱(ballistic) 또는 완전한 개방 위치에 있는지의 여부에 따라 니들(14)이 리프팅되는 한 개방 유지한다. 실제로, 상측 가이드(18) 및 밸브 바디(22)는 니들과 전기 접촉하고 동일한 전위에 있다. 검출 회로를 접지로 폐쇄할 가능성이 있는 다른 니들 위치는 없다. 제어 챔버 내의 밸브 바디에 대한 받침대에서 니들이 완전한 개방 위치(OP)에 도달하는 모멘트가 검출되지 않는다.

이에 따라, 검출 회로의 "폐쇄" 상태는 바디 시트(32) 상에 안착할 때 니들(14)의 폐쇄 위치(CP)에만 대응한다. 검출 회로는 니들(14)이 부분적으로 또는 완전하게 리프팅되는 한 "개방" 상태에 있다.

당업자에게 이해되는 바와 같이, 검출 회로의 개방/폐쇄 전이는 인젝터의 동작에 대한 2가지의 주요 모멘트, 즉 개방 및 폐쇄가 식별되게 할 것이다.

검출을 목적으로, 차량의 접지와 제1 링트의 외부 커넥터 사이에는 전위차 Vm을 측정하도록 측정 유닛이 구성되며, 거기에는 소정의 전압이 인가된다.

도 2는 시간함수로서 전압(Vm)과 니들(14)의 스트로크(C)를 나타내는 2개의 중첩된 그래프를 이용한다. 폐쇄 위치(CP)에서, 니들이 시트 상에 안착하고 검출 회로는 폐쇄되어 전류가 접지로 통과하게 하고, 이는 0 전압(Vm)(그래프 상에서 레벨 "0"으로 도시)으로 나타낸다. 니들이 그 시트를 떠나자마자, 접촉이 방해되어 측정된 전압은 외부 커넥터에 인가된 것이며, 이는 그래프 상에서 레벨 "1"로 도시된다.

니들이 폐쇄 위치(CP)에 있는 동안의 주기(0 스트로크 Lf)는 Tf로 지칭된다. 니들은 주기 To 동안에 개방되고, 그 동안에 완전한 개방 위치 Lo에 도달한다.

따라서, Vm=0에서 Vm=1로의 전이는 니들이 시트를 떠나는 모멘트를 나타내고, 그에 따라 니들의 개방을 시작한다. Vm=1에서 Vm=0로의 전이는 니들이 시트로 복귀하는 모멘트를 나타내고, 그에 따라 니들을 폐쇄한다.

본 발명의 인젝터는 설계의 상당한 변경 없이 인젝터의 개폐에 대한 신뢰성 있는 검출을 허용하는 것이 이해될 것이다.

절연층(S1 내지 S4)은 임의의 기술을 이용하여 그리고 임의의 적절한 재료로 제조될 수 있다. 코팅의 두께는, 예컨대 최대 100 μm일 수 있다. 이는, 예컨대 진공 부착 기술을 이용하여 관련 표면 상에 층으로서 부착될 수 있거나, 또는 조립 동안에 설치되는 별개의 부품으로서 제조될 수도 있다.

도 3은 제1 전기 링크가 외부 전기 커넥터로부터 상측 가이드(18)로 연장되는 절연식 전기 와이어(60)에 의해 완성되는 또 다른 변형례에 관한 것이다. 이러한 전기 와이어는 각각의 바디를 통해 또는 그 외주로 통과할 수 있다. 더 일반적으로, 절연식 전기 와이어는 외부 전기 커넥터로부터 상측 가이드까지 인젝터의 상부 내에 배치된다.

도 3에서 알 수 있는 바와 같이, 전기 와이어(60)는 전기 절연 코팅(60.2)에 의해 둘러싸인 금속 전도체 와이어(60.1)를 포함한다. 와이어는 인젝터의 상부를 통해 외부 커넥터로부터 안내되어, 상측 가이드의 하우징(64)에 도달하기 위해 밸브 바디(22) 내에 배치된 통로(62)를 통과한다. 상측 가이드(18)의 하우징(64)에서, 와이어(60)의 단부는 노출되어 외부 전기 커넥터와 상측 가이드(18) 사이에 전기 접촉을 확립함으로써, 니들(14)이 단부(42)와의 접촉을 통해 소정의 전위로 제공되게 한다.

도 1의 변형례에서와 같이, 상측 가이드는 노즐 바디(16)와 밸브 바디(22) 사이에서 압축된다. 그러나, 본 변형례에서, 상측 가이드(18)는 밸브 바디(22)뿐만 아니라, 노즐 바디(16)로부터도 전기적으로 격리된다.

이로써, 도 3의 실시예에서, 전기 절연 재료로 제조된 2개의 부품(S5, S6)은 상측 가이드(18)의 하부면 및 상부면 아래에 설치된다. 따라서, 일반적으로 와셔의 형태인 부품(S5)은 상측 가이드가 중심설정되어 축방향으로 차단되게 하는 노즐 바디(16)의 일부의 내측 숄더(66)와 상측 가이드(18)의 하부면 사이에 위치된다.

상측 절연부(S6)는 상측 가이드(18)의 상부면과 밸브 바디(22)의 하부면(59)(유리면) 사이의 계면부에 위치되어, 서로 전기적으로 격리한다. 이러한 부분(S6)은, 특히 제어 챔버(46)로부터 제어 밸브 바디(22)로, 특히 와이어(60)의 통로 및 연료의 통로를 위해 적절한 천공부를 포함하는 전기 절연 재료로 제조된 디스크 형태를 가정할 수 있다. 그러나, 부분(S6)은 밸브 바디(22)에 대한 니들 헤드(42)의 전기적 격리를 제공한다. 또한, 전기 절연(S7)의 존재는 숄더(66)의 경계를 이루는 노즐 바디(16)의 원통벽(67)과의 계면부에서 상측 가이드의 주변 벽의 일부를 둘러싼다. 바람직하게, 이러한 전기 절연층(S7)은 그 부분 상에 절연층 부착을 형성하도록 의도된 공정에 의해 제조된다.

이러한 변형은 인젝터의 조립의 관점에서 가치가 있다. 상측 가이드(18) 상에 절연 코팅(S7)이 제조된 경우, 절연부(S5, S6)는 인젝터의 제조시에, 인접 부품으로부터 상측 가이드(18)를 전기적으로 격리하도록 단순히 위치설정될 필요가 있다.

Claims

내연기관용 연료 인젝터에 있어서,
바디(16)를 갖는 분사 노즐(12)로서, 니들(14)의 제1 단부(48)가 시트(32) 상에 안착하고 상기 노즐의 분사 개구(34)를 밀봉하는 폐쇄 위치(CP)와, 상기 니들(14)의 제1 단부(48)가 분사를 허용하도록 상기 시트(32)로부터 리프팅되는 개방 위치(OP) 사이에서 상기 니들(14)이 이동될 수 있도록 배치되는, 상기 분사 노즐(12);
작동 동안에, 상기 니들(14)의 제2 단부(42) 상에 압력을 가하도록 연료로 충전되는 제어 챔버(46);
상기 제어 챔버(46) 내의 연료 압력이 선택적으로 변경되게 하여 상기 니들(14)의 개방 또는 폐쇄 운동을 제어하도록 상기 제어 챔버(46)와 연관되는 제어 밸브(20)로서, 상기 제어 밸브(20)는 액추에이터(24)에 의해 구동되는, 상기 제어 밸브(20);
상기 제2 단부(42)에 의해 상기 니들(14)을 축방향으로 안내하는 상측 가이드(18); 및
상기 니들(14)의 위치를 검출하는 수단
을 포함하며,
상기 니들(14)의 위치를 검출하는 수단은 상기 니들(14)의 제2 단부(42)와 접촉하는 제1 전기 링크를 포함하여 상기 니들에 사전결정된 전위를 제공하고,
상기 니들(14)은 상기 노즐 바디(16) 내에 장착되어 상기 노즐 바디 시트(32)의 영역을 제외하고, 상기 노즐 바디(16)로부터 전기적으로 격리된 동안에 상기 노즐 바디(16) 내에서 이동할 수 있음으로써, 상기 니들(14)은 상기 폐쇄 위치에서만 상기 노즐 바디(16)와 전기 접촉하고,
검출 전류의 통과를 허용하는 니들 위치는 단지 폐쇄 위치(CP)인
것을 특징으로 하는,
연료 인젝터.
제1항에 있어서,
상기 상측 가이드(18)는 상기 노즐 바디(16)의 입구에 설치되어 상기 노즐 바디(16)로부터 전기적으로 격리된 추가 요소이며, 상기 상측 가이드(18)는 상기 제1 전기 링크의 단자부를 형성하는,
연료 인젝터.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 제1 전기 링크는 상기 상측 가이드(18)로부터 외부 전기 링크 수단으로 연장되는,
연료 인젝터.
제3항에 있어서,
상기 노즐 바디(16), 상기 상측 가이드(18), 상기 밸브(20) 및 상기 액추에이터(24)는 상기 니들(14)의 축을 따라 연장되는 인젝터 바디(28) 내에 중첩되며, 상기 노즐 바디(16)는 상기 인젝터 바디(28)와 전기 접촉하고,
상기 상측 가이드(18), 상기 밸브(20) 및 상기 액추에이터(24)는 서로 전기 접촉하지만, 상기 인젝터 바디(28, 28a)로부터 격리되는,
연료 인젝터.
제4항에 있어서,
제어 밸브 바디(22) 및 액추에이터 바디(26)가 상기 인젝터 바디(28, 28a)에 대해 그 외주에서 전기적으로 격리되는,
연료 인젝터.
제5항에 있어서,
상기 제1 전기 링크는 상기 외부 전기 링크 수단으로부터 상기 상측 가이드(18)로 연장되는 절연식 전도체 와이어에 의해 완성되고, 상기 상측 가이드는 상기 노즐 바디와 상기 밸브 바디 사이에서 압축되어 전기적으로 격리되는,
연료 인젝터.
제5항에 있어서,
상기 제1 전기 링크는 상기 외부 전기 링크 수단으로부터 상기 액추에이터 바디(26)로 연장되는 절연식 전도체 와이어에 의해 완성되고, 상기 전기 링크는 상기 밸브 바디(22) 및 상기 상측 가이드(18)와의 전기 접촉을 통해 연속하거나, 또는
상기 제1 전기 링크는 상기 외부 전기 링크 수단으로부터 상기 밸브 바디(22)로 연장되는 절연식 전도체 와이어에 의해 완성되고, 상기 전기 링크는 상기 상측 가이드(18)와의 전기 접촉을 통해 연속하는,
연료 인젝터.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 노즐 바디(16)는 상기 상측 가이드(18)와 상기 시트(32) 사이에서 상기 니들을 안내하는 표면을 포함하고, 상기 안내하는 표면(S1, S2)은 전기 절연 코팅을 구비하는,
연료 인젝터.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 검출 회로는 상기 시트(32)를 통해 상기 노즐 바디(16)로 통과하기 위해 상기 상측 가이드(18) 및 상기 니들(14)을 갖는 상기 제1 전기 링크를 통과하는 전기 경로를 형성하는,
연료 인젝터.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 시트(32)는 사전결정된 저항을 갖는 저항층으로 코팅되는,
연료 인젝터.