[發明專利]具有噴嘴針的位置測定機構的燃料噴射裝置

有效

• 申請號: 201080055651.0
• 申請日: 2010-10-13
• 公開（公告）號: CN102656360A
• 公開（公告）日: 2012-09-05
• 發明（設計）人: G·維費爾;I·皮奇;I·克卡姆;A·雅各比
• 申請（專利權）人: 羅伯特·博世有限公司
• 主分類號: F02M51/06
• 分類號: F02M51/06;F02M61/08;F02M65/00;F02M57/00
• 代理公司: 永新專利商標代理有限公司 72002
• 代理人: 曾立

技術領域

本發明涉及一種具有噴嘴針位置測定機構的燃料噴射裝置，用于精確地測定噴嘴針位置，尤其是高度精確地測定噴射的燃料量。

背景技術

在現有技術中已經知道燃料噴射裝置的不同設計方案。除電磁噴射器外，還使用壓電多層致動器。在這里，壓電致動器的優點是它能夠非?？焖偾揖_地偏置，同時能夠輸出更大的力。然而，這種壓電致動器的缺點是因為壓電致動器的陶瓷部件的性能降低是電循環次數的函數，不可能用壓電致動器的膨脹直接修正適配的電壓。因此，允許對噴射過程的每個時間點不精確地測定燃料噴射裝置的噴嘴針的實際噴嘴針位置(噴嘴針運行行為)。進一步地，通過磨損、焦化等影響在噴嘴座中的實際噴嘴針位置，在一般燃料噴射裝置中不能對它進行偵測。因此，在安裝壓電致動器之前，對每個壓電致動器分別進行測量和編碼。借助于這個信息測定各壓電致動器的每個單獨的可能行程。由此能夠算出每個壓電致動器的理論噴射量計量。然而，因為必須測量每個壓電致動器，所以增加了制造技術的費用。而且，用于燃料噴射裝置的各控制單元必須同時單個適應所述壓電致動器。此外，在壓電致動器的安裝狀態下，所述理論測定值顯著偏離更遲的實際噴嘴針運行行為。因此，期望對噴射過程的每個時間點可能得到精確的噴嘴針位置，然后計算每個噴射量。

發明內容

因此，根據本發明的具有權利要求1的特征的燃料噴射裝置具有能夠利用傳感器對噴射過程的每個時間點測定噴嘴針的精確位置(噴嘴針運行行為)?；趪娮灬樀木_位置，能夠精確地測定燃料噴射量。因此，根據本發明提出一種進一步提高內燃機效率的原理，因為極其精確地測定噴射的燃料量是可能的，因此，這顯著地提高迄今為止現有技術中已知的可能性。其它優點在于噴射器的擴大的診斷能力，這是因為可偵測機器缺陷，例如卡住，和/或磨損，例如，通過焦化。而且能夠節約燃料噴射裝置的控制單元中的資源，并且這是對內燃機的不期望的調整的改進保護，這是因為調整控制器的中間換擋用于提高內燃機效率并因此妨礙改變噴射的額定量。這根據本發明實現燃料噴射裝置包括一個用于獲得通過致動器施加的力的力傳感器以及控制單元。所述控制單元連接到所述力傳感器中并且設計成基于所述力傳感器輸送的信號實現所述噴嘴針的位置測定。隨著位置的測定，然后執行噴射的燃料量的精確測定。所述力傳感器因此用于獲得致動器力，在壓電致動器中用壓電致動器的延伸的長度變化來修正。在電磁噴射器中，所述電磁致動器的力用電磁致動器的運動來修正。因此，根據本發明的構思能夠不依賴于致動器的類型，在電磁噴射器中也可以使用壓電致動器，其中，因為大的簡化可能性，在壓電致動器中使用是尤其有意義的。

從屬權利要求展示本發明的優選的改進方案。

優選地，所述力傳感器是壓電傳感器。此時，所述壓電傳感器能夠建造為單層的或多層的。而且，用壓電傳感器作為力傳感器能夠獲得小的結構高度，進而緊湊的結構。

特別優選地，所述燃料噴射裝置的致動器是壓電致動器。除使用壓電致動器的已知的優點外，在這里給出上面提及的制造技術的優點，因此，所述壓電致動器能夠直接安裝，不進行附加的測量，控制器不是必須單個適應所述壓電致動器。

根據本發明的優選設計方案，所述力傳感器包括通孔，其中，所述燃料噴射裝置的噴嘴針穿過所述通孔。所述力傳感器與用于致動器的恢復彈簧相連接，并且獲得所述恢復彈簧提供的恢復力，所述恢復力相應地構成所述致動器力。利用所述力傳感器的這個設計方案，尤其所述燃料噴射裝置的軸向結構長度保持不變，這是因為在所述噴嘴針和致動器之間在軸向方向上不設置附加部件。

根據本發明的優選替代方案，所述力傳感器的力通量布置在所述致動器和噴嘴針之間。雖然所述力傳感器能夠直接吸收致動器力，但是，所述力傳感器的厚度給出了更大的軸向結構長度。特別優選地，所述力傳感器在這里構造成盤形，以便具有盡可能的軸向長度。

為了得到特別緊湊的結構，通過使致動器和傳感器優選使用相同壓電陶瓷，所述力傳感器還優選直接與所述致動器接觸或者集成在所述致動器中。

本發明能夠用于所有類型的燃料噴射裝置，然而，用于壓電致動器是特別有利的。此時，本發明尤其在壓電致動器中能夠顯著消減制造費用和對噴射量進行精確計量，因而得到進一步提高效率進而節約燃料的新原理。

附圖說明

下面將參照附圖更詳細地描述本發明的優選實施例。在附圖中：

圖1顯示根據本發明第一實施例的燃料噴射裝置的截面示意圖；

圖2顯示圖1的力傳感器的俯視圖；

圖3顯示根據本發明第二實施例的燃料噴射裝置的截面示意圖；