專利名稱：燃料噴射器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及具有權(quán)利要求1的前序部分的特征的用于將燃料噴射到內(nèi)燃機(jī)的燃燒室中的燃料噴射器。這種燃料噴射器包括一個(gè)能往復(fù)運(yùn)動(dòng)的噴嘴針，通過該噴嘴針的往復(fù)運(yùn)動(dòng)釋放或關(guān)閉至少一個(gè)噴射孔，還包括一個(gè)用于控制噴嘴針的往復(fù)運(yùn)動(dòng)的控制閥。為此在關(guān)閉方向上用一個(gè)控制室中的液壓力加載噴嘴針，該液壓力可與控制閥的相應(yīng)開關(guān)位置相關(guān)地改變。如果控制室中的液壓力下降，噴嘴針則可打開。如果相反地控制室中的液壓力上升，噴嘴針將返回到其座上。
背景技術(shù)：
這種燃料噴射器例如已由公開文獻(xiàn)DE102007060395A1得知。其中所述的燃料噴射器包括一個(gè)用于操作噴射閥件的開關(guān)閥。該開關(guān)閥具有一個(gè)閉合件，該閉合件可通過一個(gè)包括電磁鐵組件及銜鐵的電磁鐵致動(dòng)器來控制。銜鐵在一個(gè)與閉合件連接的導(dǎo)向件上被導(dǎo)向。一個(gè)被接收在導(dǎo)向件中及閉合件中的導(dǎo)向銷承擔(dān)閉合件的導(dǎo)向。導(dǎo)向銷及閉合件限定了一個(gè)壓力室，該壓力室通過一個(gè)排出通道與控制室形成連接。在開關(guān)閥的關(guān)閉位置中壓力室中的液壓力相應(yīng)于控制室中的液壓力。此外還已知:燃料噴射器的工作特性在其工作壽命期間不是一直不變的。例如由于運(yùn)動(dòng)構(gòu)件和/或動(dòng)態(tài)負(fù)荷構(gòu)件上的磨損其打開特性及關(guān)閉特性可以改變。因?yàn)閲娮灬樀拇蜷_持續(xù)時(shí)間對(duì)噴射的燃料量具有決定性影響，故需要識(shí)別這些改變及對(duì)它們進(jìn)行反向控制。由公開文獻(xiàn)DE102007063103A1公知了一種用于測(cè)定內(nèi)燃機(jī)噴射裝置的噴射閥的工作特性的裝置，該裝置包括一個(gè)壓電膜片傳感器，該傳感器可被使用在噴射閥中來測(cè)定噴射閥的關(guān)閉時(shí)刻。借助該壓電膜片傳感器可有利地測(cè)定閥針止動(dòng)在其閥座上。以此方式可獲得:所預(yù)計(jì)的閥針止動(dòng)時(shí)刻是否相應(yīng)于真實(shí)的止動(dòng)時(shí)刻。如果識(shí)別出一個(gè)偏差，則可使噴射裝置的控制裝置的控制參數(shù)相應(yīng)地適配，以致在今后的噴射過程中使關(guān)閉時(shí)刻相應(yīng)于所需的時(shí)刻。

發(fā)明內(nèi)容
由上述的現(xiàn)有技術(shù)出發(fā)作為本發(fā)明基礎(chǔ)的任務(wù)在于:給出一種具有用于針關(guān)閉時(shí)刻識(shí)別的傳感器裝置的燃料噴射器，其結(jié)構(gòu)簡單并可成本上有利地被制造。該任務(wù)將通過具有權(quán)利要求1的特征的燃料噴射器來解決。在從屬權(quán)利要求中給出了本發(fā)明的有利的進(jìn)一步構(gòu)型。所提出的燃料噴射器包括一個(gè)能往復(fù)運(yùn)動(dòng)的噴嘴針，通過該噴嘴針的往復(fù)運(yùn)動(dòng)釋放或關(guān)閉至少一個(gè)噴射孔，及包括一個(gè)用于控制噴嘴針的往復(fù)運(yùn)動(dòng)的控制閥。該燃料噴射器還包括一個(gè)用于針關(guān)閉時(shí)刻識(shí)別的傳感器裝置。根據(jù)本發(fā)明該傳感器裝置被設(shè)置在燃料噴射器的低壓區(qū)域中的一個(gè)空間內(nèi)，該空間相對(duì)引導(dǎo)燃料的區(qū)域密封。該空間的密封通過一個(gè)由耐燃料的、導(dǎo)電的材料作的膜片來實(shí)現(xiàn)，以致該膜片還能用于實(shí)現(xiàn)接地連接。因此其優(yōu)點(diǎn)在于:通過膜片用一個(gè)構(gòu)件來實(shí)現(xiàn)兩個(gè)功能，即密封的功能及接地的功能，如果傳感器裝置需要這樣一個(gè)接地功能的話。因而可取消一個(gè)單獨(dú)構(gòu)成的接地連接。此外通過密封功能保證了對(duì)傳感器裝置的有源元件和/或其接觸部分的避免接觸燃料的保護(hù)。為了保證持久的保護(hù)，將選擇一種耐燃料的材料作為膜片的材料，該材料同時(shí)是導(dǎo)電的。作為該材料金屬尤其適用，例如鋼。這種材料具有高的強(qiáng)度及由此適合經(jīng)受在一定工作條件下出現(xiàn)的壓力波動(dòng)。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施形式膜片在一側(cè)上與傳感器裝置直接或間接地連接及在另一側(cè)上與燃料噴射器的一個(gè)殼體部分連接。殼體側(cè)的連接用于接地及例如可在一個(gè)用作支撐板的殼體部分上進(jìn)行。傳感器裝置最好支撐在該殼體部分上。此外該殼體部分可用于支撐控制閥的各個(gè)部件。該連接最好借助軟焊或硬焊來實(shí)現(xiàn)，由此可達(dá)到材料鎖合的連接。變換地或附加地該連接也可通過接線柱或壓配合來實(shí)現(xiàn)，由此可達(dá)到至少一個(gè)力鎖合和/或形狀鎖合的連接。此外傳感器裝置優(yōu)選地包括一個(gè)根據(jù)壓電原理工作的對(duì)力敏感的變換器，該變換器能間接地通過一個(gè)能軸向移動(dòng)的力傳遞件被加載一個(gè)軸向力，該軸向力至少在一個(gè)限定的時(shí)間間隔期間正比于控制室中的液壓力。因?yàn)榭刂剖覊毫υ卺橁P(guān)閉時(shí)刻具有一個(gè)明顯的最小值，由變換器輸出的電信號(hào)也就具有一個(gè)明顯的特征。在變換器根據(jù)壓電原理工作的情況下一方面對(duì)由該兀件輸出的電壓求值，該電壓在噴嘴針關(guān)閉時(shí)刻具有一個(gè)極值。變換地該元件也可通過一個(gè)電阻來短路及對(duì)由它輸出的電流求值。該電流的變化曲線典型地在噴嘴針關(guān)閉時(shí)刻具有一個(gè)過零點(diǎn)。最好用一個(gè)能軸向移動(dòng)的銜鐵栓作為力傳遞件，該銜鐵栓為控制閥的組成部分。因此根據(jù)本發(fā)明的另一優(yōu)選實(shí)施形式控制閥被構(gòu)成電磁閥及包括一個(gè)能在軸向上移動(dòng)的銜鐵栓，該銜鐵栓可用作力傳遞件。該銜鐵栓最好用于電磁閥的一個(gè)構(gòu)成套筒形的閥閉合件，其中在電磁閥的關(guān)閉位置中閥閉合件及銜鐵栓限定了一個(gè)壓力室，該壓力室與控制室形成液壓連接。由此可保證:在電磁閥的關(guān)閉位置中壓力室中的液壓力相應(yīng)于控制室中的控制壓力。因此作用在銜鐵栓上的液壓力通過該銜鐵栓傳遞到傳感器裝置的對(duì)力敏感的變換器上。作為進(jìn)一步構(gòu)型的措施本發(fā)明提出:在力傳遞件、尤其銜鐵栓與傳感器裝置之間設(shè)有一個(gè)力分配器。該力分配器的作用在于:由力傳遞件施加的軸向力以盡可能均勻的面壓力導(dǎo)入對(duì)力敏感的變換器中，當(dāng)通常構(gòu)有凸端面的銜鐵栓直接接觸在變換器上時(shí)情況將不是這樣。力分配器也可與膜片連接及由此也用于接收傳感器裝置的該空間的密封。為了使傳感器裝置通過力分配器及膜片形成接地，力分配器最好也由一種導(dǎo)電材料組成。此外還提出:膜片具有彈性、優(yōu)選變形彈性。因此膜片能夠吸收由力分配器傳遞到膜片上的壓力波動(dòng)。變形彈性例如可這樣來產(chǎn)生，即膜片具有至少一個(gè)平衡弓。這就是說，膜片最好波紋形地構(gòu)有一個(gè)或多個(gè)平衡弓。在多個(gè)平衡弓的情況下這些平衡弓最好為同心的。以下將借助附圖來詳細(xì)地描述本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施形式。


圖1:一個(gè)由現(xiàn)有技術(shù)公知的燃料噴射器的縱截面圖，
圖2:帶有一個(gè)傳感器裝置的燃料噴射器的縱截面的一個(gè)區(qū)段，圖3:根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施形式的燃料噴射器在傳感器裝置的區(qū)域中的概要截面圖，圖4a_e:各為根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)變換的實(shí)施形式的燃料噴射器在傳感器裝置的區(qū)域中的概要截面圖。
具體實(shí)施例方式圖1中所示的公知的燃料噴射器具有一個(gè)可在一個(gè)噴嘴體14中往復(fù)運(yùn)動(dòng)地導(dǎo)行的噴嘴針1，在該噴嘴針上接有一個(gè)作為其延長部分的閥活塞15。閥活塞15在噴射器體16中也可往復(fù)運(yùn)動(dòng)地導(dǎo)行及其背著噴嘴針I(yè)的端部被接收在一個(gè)閥塊17中，在閥塊17內(nèi)通過閥活塞15限定了一個(gè)控制室3，在該控制室中在一個(gè)構(gòu)成電磁閥的控制閥2的關(guān)閉位置時(shí)具有一個(gè)對(duì)閥活塞15并由此對(duì)噴嘴針I(yè)向著關(guān)閉方向加載的液壓力?？刂剖?中對(duì)噴嘴針I(yè)向著關(guān)閉方向加載的該液壓力通過一個(gè)輸入節(jié)流部分18來保證,該節(jié)流部分與一個(gè)用于導(dǎo)入處于高壓下的燃料的高壓接口 19形成連接。高壓接口 19還與一個(gè)高壓孔20形成連接，處于高壓下的燃料通過該高壓孔被輸送給噴嘴體14與噴嘴針I(yè)之間的密封座及在該密封座打開的情況下從那里被輸送給燃料噴射器的至少一個(gè)噴射孔。被構(gòu)成電磁閥的控制閥包括一個(gè)電磁鐵21，該電磁鐵與一個(gè)銜鐵件22相互配合。在銜鐵件22中接收了一個(gè)銜鐵栓11，該銜鐵栓通過一個(gè)導(dǎo)孔23可往復(fù)運(yùn)動(dòng)地被導(dǎo)向。此外銜鐵栓11通過一個(gè)彈簧部件24支撐在殼體部分8上。在殼體部分側(cè)還設(shè)有一個(gè)電接口25。圖2表示一個(gè)類似結(jié)構(gòu)的燃料噴射器在控制閥2或一個(gè)傳感器裝置區(qū)域中的片段。傳感器裝置4被接收在一個(gè)空間5中，該空間通過一個(gè)用作力分配器12的實(shí)體相對(duì)燃料引導(dǎo)區(qū)域6密封。一個(gè)作為力傳遞件10的銜鐵栓11緊靠在力分配器12上，銜鐵栓的另一端部限定了一個(gè)壓力室，該壓力室與一個(gè)控制室3 (類似于圖1的實(shí)施例)形成液壓連接。因?yàn)樵卺橁P(guān)閉時(shí)刻控制室壓力具有一個(gè)明顯的最小值，基于銜鐵栓11與力分配器12的負(fù)載鏈該值可傳遞到傳感器裝置4上及通過一個(gè)一個(gè)由傳感器裝置4輸出的信號(hào)可檢測(cè)出針關(guān)閉時(shí)刻。銜鐵栓11是一個(gè)被構(gòu)成電磁閥的控制閥2的組成部分，該控制閥包括一個(gè)電磁鐵21及一個(gè)與該電磁鐵21相互I配合的銜鐵件22。電磁鐵21通過一個(gè)彈簧件26支撐在燃料噴射器的一個(gè)殼體部分8上,該殼體部分也構(gòu)成用于接收傳感器裝置4的空間5。力分配器12也被置入在殼體部分8中并由此相對(duì)燃料引導(dǎo)區(qū)域6密封住空間5。由圖3可看到根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)燃料噴射器的第一實(shí)施例，它在圖3中也是被區(qū)段地表示。為了操作噴嘴針I(yè)而設(shè)置的控制閥2也被構(gòu)成電磁閥及包括一個(gè)電磁鐵21，該電磁鐵與一個(gè)銜鐵件22相互配合。為簡要起見在圖3中僅表示出電磁鐵21，頭通過一個(gè)彈簧件26支撐在一個(gè)用作支撐板的殼體部分8上?？刂崎y2還包括一個(gè)銜鐵栓11，該銜鐵件也可被用作力傳遞件10，因?yàn)殂曡F件用一個(gè)端面支撐在與一個(gè)傳感器裝置4形成功能連接的力分配器12上及用其另一端面限定一個(gè)未示出的壓力室，該壓力室與控制室3形成液壓連接(類似于圖1的實(shí)施形式)。因此通過銜鐵栓11可使一個(gè)壓力傳遞到力分配器12上，該壓力將被傳感器裝置4接收。為此傳感器裝置4包括一個(gè)對(duì)力敏感的變換器9，它尤其根據(jù)壓電原理來工作。傳感器裝置4被設(shè)置在一個(gè)構(gòu)成在殼體部分8中的空間5內(nèi)，該空間通過一個(gè)薄金屬膜7相對(duì)于燃料引導(dǎo)區(qū)域6密封。因此傳感器裝置4的敏感元件受到保護(hù)以避開燃料。此外金屬膜片7可滿足另一功能，因?yàn)樗瑫r(shí)用于傳感器裝置4的接地。為此金屬膜片7由一種導(dǎo)電材料構(gòu)成及其一側(cè)與傳感器裝置4直接或間接地連接，另一側(cè)與殼體部分8連接。優(yōu)選地采用材料鎖合的連接，例如借助焊接。但金屬膜片7也可被壓入殼體部分8中或被壓在力分配器12上或傳感器裝置4上。該連接必需這樣地形成，以致接地連接得到保證。除膜片7外傳感器裝置4還具有另一接地連接部分27。在圖4a_e中概要地表示出膜片7對(duì)殼體部分8及傳感器裝置4或力分配器12的各種不同的連接例。為了能吸收壓力波動(dòng)，膜片7被作成有彈性的。膜片7的彈性通過至少一個(gè)平衡弓13來引起。膜片7的構(gòu)型不限于圖4a_e中所示的具體實(shí)施例上，而它可任意地變換。此外根據(jù)本發(fā)明的燃料噴射器的變換可如下地實(shí)現(xiàn):使用另一力傳遞件10來代替銜鐵栓11。此外不是強(qiáng)制地要求控制閥2被構(gòu)成電磁閥。通過根據(jù)本發(fā)明燃料噴射器設(shè)有用于檢測(cè)針關(guān)閉時(shí)間的裝置，在測(cè)定噴射持續(xù)時(shí)間及由此測(cè)定噴射量時(shí)不僅顧及到控制閥2的動(dòng)態(tài)特性，而且也顧及到從致動(dòng)器到噴嘴針I(yè)的整個(gè)開關(guān)鏈內(nèi)所有可能的不準(zhǔn)確性。由此可作到:不僅可補(bǔ)償相同類型的閥的參數(shù)差異，而且也可補(bǔ)償在工作壽命期間閥參數(shù)的偏移及可變的影響參數(shù)的影響，例如壓力波動(dòng)的影響。因此能以高精確度確定及調(diào)節(jié)燃料噴射量，這也對(duì)燃料的消耗及由此帶來的廢氣排放起到有利的作用。同時(shí)根據(jù)本發(fā)明的燃料噴射器與包括用于檢測(cè)針關(guān)閉時(shí)刻的裝置的其它燃料噴射器相比，其構(gòu)造簡單并由此可成本上有利地制造。
權(quán)利要求
1.用于將燃料噴射到內(nèi)燃機(jī)的燃燒室中的燃料噴射器，設(shè)有: 一個(gè)能往復(fù)運(yùn)動(dòng)的噴嘴針(1)，通過該噴嘴針的往復(fù)運(yùn)動(dòng)能釋放或關(guān)閉至少一個(gè)噴射孔； 一個(gè)用于控制所述噴嘴針(I)的往復(fù)運(yùn)動(dòng)的控制閥(2)，其方式是根據(jù)所述控制閥的相應(yīng)開關(guān)位置來改變控制室(3)中的在關(guān)閉方向上加載所述噴嘴針(I)的液壓力； 一個(gè)用于針關(guān)閉時(shí)刻識(shí)別的傳感器裝置(4 )， 其特征在于:所述傳感器裝置(4)被設(shè)置在燃料噴射器的低壓區(qū)域中的一個(gè)空間(5)中，該空間相對(duì)引導(dǎo)燃料的區(qū)域密封，及該空間(5)的密封通過一個(gè)由耐燃料的、導(dǎo)電的材料作的膜片(7)來實(shí)現(xiàn)，以致該膜片(7)還能用于實(shí)現(xiàn)接地連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的燃料噴射器，其特征在于:所述膜片(7)在一側(cè)上與所述傳感器裝置(4)直接或間接地連接及在另一側(cè)上與所述燃料噴射器的殼體部分(8)連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2的燃料噴射器，其特征在于:所述傳感器裝置(4)包括一個(gè)根據(jù)壓電原理工作的對(duì)力敏感的變換器(9)，該變換器能間接地通過一個(gè)能軸向移動(dòng)的力傳遞件(10)被加載一個(gè)軸向力，該軸向力正比于所述控制室(3)中的液壓力。
4.根據(jù)權(quán)利要求3的燃料噴射器，其特征在于:所述控制閥(2)被構(gòu)成電磁閥及包括一個(gè)能在軸向上移動(dòng)的銜鐵栓(11)，該銜鐵栓能用作力傳遞件(10 )。
5.根據(jù)權(quán)利要求3或4的燃料噴射器，其特征在于:在所述力傳遞件(10)與所述傳感器裝置(4)之間設(shè)有力分配器(12)。
6.根據(jù)以上權(quán)利要求中任一項(xiàng)的燃料噴射器，其特征在于:所述膜片(7)具有彈性、優(yōu)選變形彈性。
7.根據(jù)以上權(quán)利要求中任一項(xiàng)的燃料噴射器，其特征在于:所述膜片(7)具有至少一個(gè)平衡弓(13)。
全文摘要
用于將燃料噴射到內(nèi)燃機(jī)的燃燒室中的燃料噴射器，設(shè)有一個(gè)能往復(fù)運(yùn)動(dòng)的噴嘴針(1)，通過該噴嘴針的往復(fù)運(yùn)動(dòng)能釋放或關(guān)閉至少一個(gè)噴射孔；一個(gè)用于控制所述噴嘴針(1)的往復(fù)運(yùn)動(dòng)的控制閥(2)，其方式是根據(jù)所述控制閥(2)的相應(yīng)開關(guān)位置來改變控制室(3)中的在關(guān)閉方向上加載所述噴嘴針(1)的液壓力；一個(gè)用于針關(guān)閉時(shí)刻識(shí)別的傳感器裝置(4)。根據(jù)本發(fā)明，所述傳感器裝置(4)被設(shè)置在燃料噴射器的低壓區(qū)域中的一個(gè)空間(5)中，該空間相對(duì)引導(dǎo)燃料的區(qū)域密封。該空間(5)的密封通過一個(gè)由耐燃料的、導(dǎo)電的材料作的膜片(7)來實(shí)現(xiàn)，以致該膜片(7)還能用于實(shí)現(xiàn)接地連接。
文檔編號(hào)F02M63/00GK103201498SQ201180054489
公開日2013年7月10日 申請(qǐng)日期2011年10月18日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月16日
發(fā)明者H·拉普, H·克勞斯, W·施特克萊因, 王長義, B·貝格黑內(nèi)爾, M·拜爾 申請(qǐng)人:羅伯特·博世有限公司