DE102014226437A1 - fuel injector - Google Patents

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DE102014226437A1
DE102014226437A1 DE102014226437.5A DE102014226437A DE102014226437A1 DE 102014226437 A1 DE102014226437 A1 DE 102014226437A1 DE 102014226437 A DE102014226437 A DE 102014226437A DE 102014226437 A1 DE102014226437 A1 DE 102014226437A1
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Holger Rapp
Udo Schaich
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Robert Bosch GmbH
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Robert Bosch GmbH
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Abstract

Die Erfindung betrifft einen Kraftstoffinjektor (10), insbesondere Common-Rail-Injektor, mit einem Injektorgehäuse (11), in dem ein Hochdruckraum (15) ausgebildet ist, der über eine im Injektorgehäuse (11) angeordnete Versorgungsbohrung (20) mit unter Druck stehendem Kraftstoff versorgbar ist, mit wenigstens einer zumindest mittelbar mit dem Hochdruckraum (15) verbundenen, im Injektorgehäuse (11) ausgebildeten Einspritzöffnung (12) zum Einspritzen von Kraftstoff in den Brennraum einer Brennkraftmaschine, mit einem die wenigstens eine Einspritzöffnung (12) freigebenden oder verschließenden Einspritzglied (16), und mit einer Sensoreinrichtung (25) zur zumindest mittelbaren Erfassung des Drucks in einem den Kraftstoff führenden Bereich des Injektorgehäuses (11), wobei die Sensoreinrichtung (25) dazu ausgebildet ist, eine Deformation eines zumindest mittelbar mit dem kraftstoffführenden Bereich in Wirkverbindung angeordneten Verformungsbereichs (30) zu erfassen. Erfindungsgemäß ist es vorgesehen, dass die Sensoreinrichtung (25) dazu ausgebildet ist, eine Änderung einer durch den Verformungsbereich (30) bei einer Druckänderung geometrisch verformbaren Struktur (50; 50a bis 50d) im Vergleich zu einer bei einer Druckänderung vorzugsweise unterveränderten Referenzstruktur (45; 45a bis 45d) zu erfassen.The invention relates to a fuel injector (10), in particular a common rail injector, with an injector housing (11) in which a high-pressure chamber (15) is formed which has a supply bore (20) arranged under pressure in the injector housing (11) Fuel is supplied with at least one at least indirectly with the high-pressure chamber (15) connected in the injector (11) formed injection port (12) for injecting fuel into the combustion chamber of an internal combustion engine, with an at least one injection port (12) releasing or occluding injection member (16), and with a sensor device (25) for at least indirectly detecting the pressure in a region of the injector housing (11) leading to the fuel, wherein the sensor device (25) is designed to actively effect a deformation of an area at least indirectly with the fuel-carrying area to detect arranged deformation region (30). According to the invention, it is provided that the sensor device (25) is designed to change a structure (50; 50a to 50d) deformed geometrically by the deformation area (30) in comparison to a reference structure (45; 45a to 45d).

Description

Stand der TechnikState of the art

Die Erfindung betrifft einen Kraftstoffinjektor nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a fuel injector according to the preamble of claim 1.

Ein derartiger Kraftstoffinjektor ist aus der nachveröffentlichten DE 10 2014 204 629 A1 der Anmelderin bekannt. Der bekannte Kraftstoffinjektor weist an seinem Injektorgehäuse zur Erfassung des Kraftstoffdrucks in einer Kraftstoff führenden Bohrung eine Sensoreinrichtung auf, die an der Außenseite des Injektorgehäuses angeordnet ist. Die bekannte Sensoreinrichtung ist im Bereich eines Abzweigs einer Versorgungsbohrung angeordnet, die einen Hochdruckraum des Kraftstoffinjektors, in dem auch ein Einspritzglied in Form einer auf- und abbewegbaren Düsennadel zum Verschließen von Einspritzöffnungen angeordnet ist, mit Kraftstoff versorgt. Hierzu ist es vorgesehen, dass in der Gehäusewand des Injektorgehäuses eine Gewindebohrung zur Aufnahme eines Sensorgehäuses angeordnet ist. Innerhalb des Sensorgehäuses bzw. der Sensoreinrichtung ist eine Bohrung ausgebildet, die den Kraftstoffdruck von dem Abzweig in Richtung eines einen Verformungsbereich ausbildenden Membranelements überträgt, das in Abhängigkeit vom Kraftstoffdruck elastisch verformbar ist. Das beispielhaft becherförmige Membranelement ist auf der dem Abzweig abgewandten Seite in Wirkverbindung mit einem Piezoelement angeordnet, das die in dem Membranelement wirkenden Spannungen (hervorgerufen durch dessen elastische Deformation) erfasst. Damit kann in Abhängigkeit der erfassten Spannungen bzw. des Kraftstoffdrucks auf eine Position bzw. Stellung des Einspritzglieds in dem Hochdruckraum geschlossen werden. Nachteilig bei dem bekannten Kraftstoffinjektor bzw. dessen Sensoreinrichtung ist es, dass das Messprinzip auf die Erfassung mechanischer Spannungen mittels des Piezoelements basiert, bei dem das Piezoelement mit der Oberfläche des Membranelements mechanisch verbunden werden muss, beispielsweise über eine Klebeverbindung. Dadurch unterliegt die Verbindung zwischen dem Messelement (Piezoelement) und dem Membranelement einer ständigen mechanischen Belastung aufgrund der ständigen Bewegung des Membranelements bzw. des Piezoelements, welche über die Lebensdauer des Kraftstoffinjektors hinsichtlich der Dauerfestigkeit kritisch ist. Weiterhin ist insgesamt gesehen die mechanische Ankopplung der Sensoreinrichtung an dem Kraftstoffinjektor über die Gewindeverbindung relativ aufwendig gestaltet. Insbesondere ist es erforderlich, eine druckdichte Verbindung zwischen dem Gehäuse der Sensoreinrichtung und dem Abzweig in dem Kraftstoffinjektor auszubilden, damit vermieden wird, dass der unter Hochdruck stehende Kraftstoff aus dem Injektorgehäuse ausströmt. Such a fuel injector is from the post-published DE 10 2014 204 629 A1 the applicant known. The known fuel injector has on its injector housing for detecting the fuel pressure in a fuel-carrying bore to a sensor device which is arranged on the outside of the injector. The known sensor device is arranged in the region of a branch of a supply bore, which supplies a high-pressure chamber of the fuel injector, in which an injection member in the form of an upwardly and downwardly movable nozzle needle for closing injection openings, with fuel. For this purpose, it is provided that in the housing wall of the injector a threaded bore for receiving a sensor housing is arranged. Within the sensor housing or the sensor device, a bore is formed, which transmits the fuel pressure from the branch in the direction of a membrane element forming a deformation region, which is elastically deformable in dependence on the fuel pressure. The exemplary cup-shaped membrane element is arranged on the side facing away from the branch in operative connection with a piezoelectric element, which detects the stresses acting in the membrane element (caused by its elastic deformation). This can be concluded in dependence on the detected voltages or the fuel pressure to a position or position of the injection member in the high-pressure chamber. A disadvantage of the known fuel injector or its sensor device is that the measuring principle based on the detection of mechanical stresses by means of the piezoelectric element, in which the piezoelectric element with the surface of the membrane element must be mechanically connected, for example via an adhesive bond. As a result, the connection between the measuring element (piezoelectric element) and the membrane element is subject to a constant mechanical load due to the constant movement of the membrane element or the piezoelectric element, which is critical over the life of the fuel injector in terms of fatigue strength. Furthermore, on the whole, the mechanical coupling of the sensor device to the fuel injector via the threaded connection is relatively complicated. In particular, it is necessary to form a pressure-tight connection between the housing of the sensor device and the branch in the fuel injector in order to prevent the high-pressure fuel from flowing out of the injector housing.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Ausgehend von dem dargestellten Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen Kraftstoffinjektor, insbesondere einen Common-Rail-Injektor, nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 derart weiterzubilden, dass eine mechanisch besonders robuste und über die Lebensdauer betrachtet eine hohe Genauigkeit aufweisende Sensoreinrichtung ermöglicht wird.Based on the illustrated prior art, the present invention seeks to further develop a fuel injector, in particular a common rail injector according to the preamble of claim 1 such that a mechanically particularly robust and over the life considered high accuracy having sensor device allows becomes.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß bei einem Kraftstoffinjektor mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 dadurch gelöst, dass die Sensoreinrichtung dazu ausgebildet ist, eine Änderung einer durch einen Verformungsbereich bei einer Druckänderung geometrisch verformbaren Struktur im Vergleich zu einer bei einer Druckänderung vorzugsweise unterveränderten Referenzstruktur zu erfassen.This object is achieved in a fuel injector with the characterizing features of claim 1, characterized in that the sensor device is adapted to detect a change in a deformable by a deformation region in a pressure change geometrically deformable structure compared to a preferably under a change in pressure reference structure.

Eine derartige Änderung einer geometrisch verformbaren Struktur zu einer Referenzstruktur wird im Rahmen der Erfindung berührungslos auf vorzugsweise optische Art und Weise erfasst, und unterliegt somit hinsichtlich des Messelements bzw. des Messverfahrens keinem Verschleiß. Bei der Struktur sowie der Referenzstruktur kommen dabei vorzugsweise Raster- bzw. Gitterlinien zum Einsatz, die mittels eines entsprechenden optischen Sensorelements der Sensoreinrichtung erfasst werden, und deren relative Verschiebung bzw. Bewegung zueinander als Indiz für ein Maß der Druckspannung an dem Verformungselement und somit des Kraftstoffdrucks dient. Dabei werden insbesondere Helligkeitsunterschiede aufgrund unterschiedlicher Reflexionen oder Positionen der Struktur und der Referenzstruktur erfasst. Such a change of a geometrically deformable structure to a reference structure is detected without contact in a preferred optical manner within the scope of the invention, and is therefore not subject to any wear with regard to the measuring element or the measuring method. In the structure and the reference structure are preferably grid or grid lines are used, which are detected by a corresponding optical sensor element of the sensor device, and their relative displacement or movement to each other as an indication of a measure of the compressive stress on the deformation element and thus the fuel pressure serves. In particular, brightness differences due to different reflections or positions of the structure and the reference structure are detected.

Vorteilhafte Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Kraftstoffinjektors sind in den Unteransprüchen aufgeführt.Advantageous developments of the fuel injector according to the invention are listed in the subclaims.

In konstruktiver Umsetzung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist es in vorteilhafter Art und Weise vorgesehen, dass die Struktur auf der der Sensoreinrichtung zugewandten Seite angeordnet ist, und dass ein Sensorelement der Sensoreinrichtung dazu ausgebildet ist, eine geometrische Veränderung zwischen der Struktur und der Referenzstruktur zu erfassen.In constructive implementation of the method according to the invention, it is advantageously provided that the structure is arranged on the side facing the sensor device, and that a sensor element of the sensor device is designed to detect a geometric change between the structure and the reference structure.

In Weiterbildung des zuletzt genannten Vorschlags ist es vorgesehen, dass die Struktur und die Referenzstruktur in Bezug zu dem Sensorelement im druckentlasteten oder im druckbelastetem Zustand des Verformungsbereichs in zumindest teilweiser Überdeckung angeordnet sind. Besonders bevorzugt ist dabei eine Anordnung und Ausbildung sowohl der Struktur als auch der Referenzstruktur, bei der diese im druckentlasteten bzw. maximal druckbelasteten Zustand (maximaler Betriebsdruck des Kraftstoffinjektors) in vollständiger Überdeckung angeordnet sind. Dadurch wird bei einer geometrischen Verschiebung zwischen der Struktur und der Referenzstruktur bei der Druckbelastung bzw. bei der Druckentlastung eine relativ große Änderung der Erscheinungsform ermöglicht, welche somit besonders gut und zuverlässig mittels des Sensorelement erfasst werden kann, zum Beispiel in Form einer Helligkeitsänderung.In a further development of the last-mentioned proposal, it is provided that the structure and the reference structure are arranged in at least partial overlap in relation to the sensor element in the pressure-relieved or in the pressure-loaded state of the deformation region. Particularly preferred is an arrangement and design of both the structure and the reference structure, at these are arranged in the pressure-relieved or maximum pressure-loaded state (maximum operating pressure of the fuel injector) in complete coverage. As a result, in the case of a geometric displacement between the structure and the reference structure in the case of pressure loading or during pressure relief, a relatively large change of the appearance is made possible, which can thus be detected particularly well and reliably by means of the sensor element, for example in the form of a brightness change.

Zur Optimierung der Empfindlichkeit der Sensoreinrichtung ist es vorgesehen, dass die Struktur und die Referenzstruktur zumindest im Wesentlichen identisch ausgebildet sind oder eine gleiche Grundform aufweisen. Insbesondere kann es dabei vorgesehen sein, dass die Struktur und die Referenzstruktur jeweils als Gitterstruktur mit Linien ausgebildet sind. Unter einer Gitterstruktur wird dabei im Rahmen der Erfindung eine netzartige Struktur bzw. eine netzartige Anordnung von Linien verstanden, wobei zwischen den Linien und dem von den Linien getrennten Bereichen der Struktur bzw. der Referenzstruktur insbesondere Bereiche mit unterschiedlicher Helligkeit bzw. unterschiedlichem Reflexionsvermögen für Licht ausgebildet werden. Dies kann beispielsweise dadurch erreicht werden, dass die Struktur bzw. die Referenzstruktur durch schwarze Linien gebildet wird/werden, so dass diese gegenüber der Oberfläche, auf denen diese aufgebracht sind, dunkler erscheinen als die Oberfläche selbst.To optimize the sensitivity of the sensor device, it is provided that the structure and the reference structure are at least substantially identical or have the same basic shape. In particular, it may be provided that the structure and the reference structure are each formed as a grid structure with lines. In the context of the invention, a lattice structure is understood to be a net-like structure or a net-like arrangement of lines, in particular regions with different brightness or different reflectivity for light being formed between the lines and the regions of the structure or reference structure separated from the lines become. This can be achieved, for example, by the fact that the structure or the reference structure is formed by black lines, so that they appear darker than the surface itself relative to the surface on which they are applied.

Um insbesondere Helligkeitsunterschiede sowie Lageveränderungen zwischen der Struktur und der Referenzstruktur mittels des Sensorelements erfassen zu können, ist es vorgesehen, dass die Struktur und die Referenzstruktur von einer Lichtquelle anstrahlbar sind, und dass das Sensorelement zur Erfassung einer Helligkeitsänderung oder als bildaufnehmendes Element zur Erfassung der Struktur und der Referenzstruktur ausgebildet ist. Es werden somit zwei alternative Ausgestaltungen des Sensorelements vorgeschlagen: Zum einen ist es denkbar, dass das Sensorelement Helligkeitsunterschiede, hervorgerufen durch unterschieliche Reflexionen des Lichts an der Struktur bei einer geometrischen Verschiebung zwischen der Struktur und der Referenzstruktur erkennt. Zum anderen, bei einer Ausbildung als bildaufnehmendes Element, wird eine geometrische Verschiebung zwischen der Struktur und der Referenzstruktur unmittelbar erfasst. Für den letzten Fall kann es beispielsweise vorgesehen sein, dass das Sensorelement in Form eines sogenannten „Imagers“ ausgebildet ist, wie er beispielsweise bei Fahrerassistenzsystemen in Kraftfahrzeugen bei Kameras eingesetzt wird, die z.B. den Rückraum eines Fahrzeugs erfassen. Der Imager ist in diesem Fall mit einer entsprechenden Auswerteeinheit bzw. Auswertelogik gekoppelt, welche sowohl die Struktur als auch die Referenzstruktur erfasst und deren relative Position zueinander berechnen kann. Grundsätzlich ist eine hohe Abtastrate sinnvoll, um die Druckschwankungen bzw. Deformationen möglichst schnell zu erfassen. Diese kann beispielsweise bei 1 µs liegen. In order to be able to detect in particular differences in brightness as well as changes in position between the structure and the reference structure by means of the sensor element, it is provided that the structure and the reference structure can be illuminated by a light source, and that the sensor element detects a change in brightness or as image-receiving element for detecting the structure and the reference structure is formed. Thus, two alternative embodiments of the sensor element are proposed: On the one hand, it is conceivable that the sensor element detects differences in brightness caused by different reflections of the light on the structure in the case of a geometric displacement between the structure and the reference structure. On the other hand, in an embodiment as an image-receiving element, a geometric displacement between the structure and the reference structure is detected immediately. For the last case, it can be provided, for example, that the sensor element is designed in the form of a so-called "imager", as is used, for example, in driver assistance systems in motor vehicles in cameras, which are e.g. capture the rear space of a vehicle. In this case, the imager is coupled to a corresponding evaluation unit or evaluation logic, which records both the structure and the reference structure and can calculate their relative position to each other. Basically, a high sampling rate makes sense to detect the pressure fluctuations or deformations as quickly as possible. This can be, for example, 1 μs.

Um unabhängig von äußeren Umweltbedingungen eine stets zuverlässige Erfassung der Position der Struktur und der Referenzstruktur bei Verwendung einer Lichtquelle zu ermöglichen, ist es vorgesehen, dass die Lichtquelle und das Sensorelement in einem gegenüber der Umgebung zumindest lichtdichten Gehäuse aufgenommen sind. Unter einem lichtdichten Gehäuse im Rahmen der Erfindung wird dabei eine Gehäuse verstanden, in dessen Innenraum, in dem auch das Sensorelement und die Lichtquelle angeordnet sind, unabhängig von der Helligkeit außerhalb des Gehäuses mittels der Lichtquelle zumindest im Wesentlichen stets ein und dieselbe (absolute) Helligkeit erzeugt wird. Besonders bevorzugt ist darüber hinaus die Ausbildung eines zusätzlich mediendichten Gehäuses, um den Eintritt von Medien im Bereich der Messstelle zu vermeiden.In order to enable always reliable detection of the position of the structure and the reference structure when using a light source independently of external environmental conditions, it is provided that the light source and the sensor element are accommodated in a housing which is at least light-tight with respect to the surroundings. A light-tight housing in the context of the invention is understood to be a housing in whose interior, in which the sensor element and the light source are arranged, regardless of the brightness outside the housing by means of the light source at least substantially always one and the same (absolute) brightness is produced. Moreover, the formation of an additional media-tight housing in order to avoid the entry of media in the region of the measuring point is particularly preferred.

Eine besonders platzsparende Anordnung der Struktur und der Referenzstruktur, und somit eine besonders kompaktbauende Sensoreinrichtung wird erzielt, wenn die Struktur unmittelbar auf der Oberfläche des Verformungsbereichs und die Referenzstruktur auf einer Oberfläche des Sensorelements angeordnet sind. A particularly space-saving arrangement of the structure and the reference structure, and thus a particularly compact sensor device is achieved when the structure is arranged directly on the surface of the deformation region and the reference structure on a surface of the sensor element.

Eine fertigungstechnisch bevorzugte Ausgestaltung sieht vor, dass die Lichtquelle und das Sensorelement auf einer vormontierbaren Baugruppe angeordnet und im Einbauzustand beabstandet zum Verformungsbereich angeordnet sind. Dadurch wird beispielsweise eine Prüfung und Kalibrierung der Lichtquelle und des Sensorelements in einem Zustand ermöglicht, bei der die beiden Elemente noch nicht in der Sensoreinrichtung angeordnet bzw. positioniert sind. Der Abstand zwischen der Baugruppe und dem Verformungsbereich ist erforderlich, damit bei einer Verformung des Verformungsbereichs dieser (zusammen mit der Struktur) nicht in Kontakt bzw. Berührung mit der Baugruppe bzw. dem Sensorelement gelangt. A manufacturing technology preferred embodiment provides that the light source and the sensor element are arranged on a preassembled module and spaced apart in the installed state are arranged to the deformation region. This makes it possible, for example, to test and calibrate the light source and the sensor element in a state in which the two elements are not yet arranged or positioned in the sensor device. The distance between the assembly and the deformation region is required so that upon deformation of the deformation region, this (together with the structure) does not come into contact or contact with the assembly or the sensor element.

Besonders bevorzugt ist eine Anordnung der Sensoreinrichtung im Bereich der Versorgungsbohrung für den Hochdruckraum des Kraftstoffinjektors oder eines von der Versorgungsbohrung ausgehenden Abzweigs. Eine derartige Anordnung hat den Vorteil, die Sensoreinrichtung relativ weit weg von der wenigstens einen Einspritzöffnung am Injektorgehäuse anzuordnen, was aufgrund der herrschenden Temperaturen sowie der üblicherweise in einer Brennkraftmaschine herrschenden Einbauverhältnissen eine besonders einfache Integration des Kraftstoffinjektors in einen an sich bereits bestehenden Motor bzw. eine entsprechende Brennkraftmaschine ermöglicht. Die Anordnung im Bereich eines Abzweigs ermöglicht es, die Sensoreinrichtung in einem relativ weit von der Versorgungsbohrung angeordneten Bereich zu positionieren.Particularly preferred is an arrangement of the sensor device in the region of the supply bore for the high pressure chamber of the fuel injector or outgoing from the supply hole branch. Such an arrangement has the advantage of arranging the sensor device relatively far away from the at least one injection opening on the injector housing, which due to the prevailing temperatures and the installation conditions usually prevailing in an internal combustion engine, a particularly simple integration of Fuel injector in an already existing engine or a corresponding internal combustion engine allows. The arrangement in the region of a branch makes it possible to position the sensor device in a region arranged relatively far from the supply bore.

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele sowie anhand der Zeichnung.Further advantages, features and details of the invention will become apparent from the following description of preferred embodiments and from the drawing.

Diese zeigt in:This shows in:

1 eine stark vereinfachte Darstellung eines erfindungsgemäßen Kraftstoffinjektors mit einer an dem Kraftstoffinjektor angeordneten Sensoreinrichtung, 1 a greatly simplified representation of a fuel injector according to the invention with a sensor device arranged on the fuel injector,

2 ein Detail der 1 im Bereich der Verbindungsstelle zwischen der Sensoreinrichtung und dem Injektorgehäuse in vergrößerter, geschnittener Darstellung, 2 a detail of 1 in the region of the connection point between the sensor device and the injector housing in an enlarged, cutaway view,

3 und 4 Darstellungen einer Struktur und einer Referenzstruktur bei unterschiedlichen Drücken im Kraftstoffinjektor zur Erläuterung des erfindungsgemäßen Messprinzips und 3 and 4 Representations of a structure and a reference structure at different pressures in the fuel injector to explain the measuring principle according to the invention and

5 bis 11 Darstellungen gegenüber der 3 und 4 modifizierter Strukturen und Referenzstrukturen. 5 to 11 Representations opposite the 3 and 4 modified structures and reference structures.

Gleiche Elemente bzw. Elemente mit gleicher Funktion sind in den Figuren mit den gleichen Bezugsziffern versehen.The same elements or elements with the same function are provided in the figures with the same reference numerals.

Der in der 1 stark vereinfacht dargestellte Kraftstoffinjektor 10 ist als sogenannter Common-Rail-Injektor ausgebildet, und dient dem Einspritzen von Kraftstoff in den nicht gezeigten Brennraum einer Brennkraftmaschine. The Indian 1 highly simplified illustrated fuel injector 10 is designed as a so-called common rail injector, and serves to inject fuel into the combustion chamber, not shown, of an internal combustion engine.

Der Kraftstoffinjektor 10 weist ein zumindest im Wesentlichen aus Metall bestehendes, insbesondere mehrteilig ausgebildetes Injektorgehäuse 11 auf, an dessen dem Brennraum der Brennkraftmaschine zugewandten Endbereich wenigstens eine, vorzugsweise mehrere Einspritzöffnungen 12 zum Einspritzen des Kraftstoffs in den Brennraum der Brennkraftmaschine ausgebildet sind. Innerhalb des Injektorgehäuses 11 bildet dieses einen Hochdruckraum 15 aus, in dem, neben anderen, nicht dargestellten Bauteilen des Kraftstoffinjektors 10, ein Einspritzglied in Form einer Düsennadel 16 in Richtung des Doppelpfeils 17 hubbeweglich angeordnet ist. In der abgesenkten Position der Düsennadel 16 verschließt diese die in dem Injektorgehäuse 11 ausgebildeten Einspritzöffnungen 12, während zum Einspritzen von Kraftstoff in den Brennraum der Brennkraftmaschine die Düsennadel 16 aus ihrer abgesenkten Position in eine angehobene Position bewegt wird, in der der in dem Hochdruckraum 15 befindliche, unter Systemdruck stehende Kraftstoff (wobei der Systemdruck beispielsweise bis etwa 3000bar beträgt) über die Einspritzöffnungen 12 in den Brennraum der Brennkraftmaschine eingespritzt wird. The fuel injector 10 has an at least substantially consisting of metal, in particular multi-part designed injector 11 on, at the combustion chamber of the internal combustion engine facing end portion at least one, preferably a plurality of injection openings 12 are formed for injecting the fuel into the combustion chamber of the internal combustion engine. Inside the injector housing 11 This makes a high pressure room 15 from, in which, among other, not shown components of the fuel injector 10 , an injection member in the form of a nozzle needle 16 in the direction of the double arrow 17 is arranged to be movable. In the lowered position of the nozzle needle 16 this closes those in the injector 11 trained injection ports 12 During injection of fuel into the combustion chamber of the internal combustion engine, the nozzle needle 16 is moved from its lowered position to a raised position in which the in the high-pressure chamber 15 located under system pressure fuel (the system pressure is for example up to about 3000bar) via the injection openings 12 is injected into the combustion chamber of the internal combustion engine.

Die Steuerung der Hubbewegung der Düsennadel 16 erfolgt mittels an sich bekannter, und daher nicht gezeigter, weil auch nicht erfindungswesentlicher Mittel, beispielsweise mittels eines Magnetaktuators oder eines Piezoaktuators. Hierzu dient unter anderem auch ein lediglich angedeuteter Steckeranschluss 18 der der elektrischen Kontaktierung des Kraftstoffinjektors 10 bzw. des Aktuators dient. The control of the lifting movement of the nozzle needle 16 takes place by means known per se, and therefore not shown, because also not essential to the invention, for example by means of a Magnetaktuators or a Piezoaktuators. This is among other things also a merely indicated plug connection 18 the electrical contacting of the fuel injector 10 or the actuator is used.

Die Kraftstoffversorgung des Hochdruckraums 15 erfolgt über eine in dem Injektorgehäuse 11 angeordnete Versorgungsbohrung 20. Die Versorgungsbohrung 20 ist entweder unmittelbar in dem Injektorgehäuse 11 selbst, oder insbesondere in innerhalb des Injektorgehäuses 11 angeordneten Bauteilen ausgebildet. Die Versorgungsbohrung 20 bildet einen kraftstoffführenden Bereich des Kraftstoffinjektors 10 aus, ebenso wie der Hochdruckraum 15 selbst bzw. die den Hochdruckraum 15 begrenzende Gehäusewand 21 des Injektorgehäuses 11 oder die entsprechenden Bauteile zur Ausbildung der Versorgungsbohrung 20. Die Versorgungsbohrung 20 verläuft insbesondere in Längsrichtung des im Wesentlichen länglich ausgebildeten Injektorgehäuses 11, und verbindet den Kraftstoffinjektor 10 über eine Kraftstoffleitung 22 mit einem unter Hochdruck stehenden Kraftstoffspeicher 23 (Rail).The fuel supply of the high-pressure chamber 15 via a in the Injektorgehäuse 11 arranged supply hole 20 , The supply hole 20 is either directly in the injector housing 11 itself, or especially inside the injector housing 11 formed arranged components. The supply hole 20 forms a fuel-carrying area of the fuel injector 10 out, as well as the high pressure room 15 itself or the high pressure room 15 limiting housing wall 21 of the injector housing 11 or the corresponding components for forming the supply bore 20 , The supply hole 20 extends in particular in the longitudinal direction of the substantially elongated injector housing 11 , and connects the fuel injector 10 over a fuel line 22 with a high pressure fuel tank 23 (Rail).

Die Hubbewegung der Düsennadel 16 bzw. das Freigeben und Verschließen der Einspritzöffnungen 12 führt sowohl innerhalb des Hochdruckraums 15 als auch innerhalb der Versorgungsbohrung 20 entsprechend der Ansteuerfrequenz der Düsennadel 16 zu Druckschwankungen, die mittels einer Sensoreinrichtung 25 detektierbar sind. Insbesondere dient die Sensoreinrichtung 25 dazu, aufgrund des augenblicklich in dem Hochdruckraum 15 oder der Versorgungsbohrung 20 herrschenden Drucks, oder aber anhand des Druckverlaufs in den angesprochenen Bauteilen, auf eine Position bzw. Stellung der Düsennadel 16 zu schließen, die hinsichtlich einer Optimierung der Ansteuerung der Düsennadel 16, insbesondere über die Lebensdauer des Kraftstoffinjektors 10, dient. The lifting movement of the nozzle needle 16 or the release and closing of the injection openings 12 leads both inside the high pressure room 15 as well as inside the supply hole 20 according to the driving frequency of the nozzle needle 16 to pressure fluctuations by means of a sensor device 25 are detectable. In particular, the sensor device serves 25 in addition, due to the moment in the high pressure room 15 or the supply hole 20 prevailing pressure, or based on the pressure curve in the mentioned components, to a position or position of the nozzle needle 16 to close, with regard to an optimization of the control of the nozzle needle 16 , in particular over the life of the fuel injector 10 , serves.

Die Sensoreinrichtung 25 ist bei dem in der 1 dargestellten Ausführungsbeispiel in einem axialen Bereich des Injektorgehäuses 11 angeordnet, der relativ weit beabstandet von den Einspitzöffnungen 12 angeordnet ist. Insbesondere ist die Position der Sensoreinrichtung 25 an der Außenseite der Gehäusewand 21 des Injektorgehäuses 11 in möglichst geringem Abstand zur Versorgungsbohrung 20 vorgesehen. Selbstverständlich ist es auch denkbar, in Abänderung zu dem in der 1 dargestellten Ausführungsbeispiel, die Sensoreinrichtung 25 im Bereich des Hochdruckraums 15, ebenfalls bevorzugt im Bereich der in Wirkverbindung mit dem Kraftstoff stehenden Gehäusewand 21 anzuordnen.The sensor device 25 is in the in the 1 illustrated embodiment in an axial region of the injector 11 arranged relatively far from the Einspitzöffnungen 12 is arranged. In particular, the position of the sensor device 25 on the outside of the housing wall 21 of the injector housing 11 in as possible small distance to the supply hole 20 intended. Of course, it is also conceivable, in amendment to that in the 1 illustrated embodiment, the sensor device 25 in the area of the high pressure room 15 , likewise preferably in the region of the housing wall in operative connection with the fuel 21 to arrange.

Darüber hinaus ist es insbesondere auch denkbar, die Sensoreinrichtung 25 im Bereich eines insbesondere als Querbohrung ausgebildeten Abzweigs 24 anzuordnen, der von der Versorgungsbohrung 20 ausgeht und im Bereich der Sensoreinrichtung 25 endet, um je nach Einbauverhältnissen des Kraftstoffinjektors 10 einen größeren Abstand zur Versorgungsbohrung 20 zu ermöglichen. In addition, it is also conceivable, in particular, the sensor device 25 in the region of a branch formed in particular as a transverse bore 24 to arrange from the supply hole 20 goes out and in the field of sensor device 25 ends depending on the installation conditions of the fuel injector 10 a greater distance to the supply hole 20 to enable.

In der 2 ist in vergrößerter Darstellung der Befestigungsort der Sensoreinrichtung 25 an der Gehäusewand 21 des Injektorgehäuses 11 dargestellt. Insbesondere ist erkennbar, dass die Sensoreinrichtung 25 ein beispielhaft aus Metall bestehendes, insbesondere im Tiefziehverfahren hergestelltes Gehäuse 26 aufweist, das im Wesentlichen topfförmig ausgebildet ist, und das mit einem gegen die Gehäusewand 21 des Injektorgehäuses 11 anliegenden, umlaufenden Bund 27 mit dem Injektorgehäuse 11 verbunden ist, insbesondere durch eine entlang der Kontur des Bunds 27 umlaufenden Schweißnaht 28. Die Schweißnaht 28 wird bevorzugt mittels einer nicht dargestellten Laserstrahleinrichtung erzeugt und ist als geschlossene, umlaufende Schweißnaht 28 derart ausgebildet, dass insbesondere eine hydraulische Abdichtung zwischen dem Gehäuse 26 der Sensoreinrichtung 25 zum Injektorgehäuse 11 ausgebildet wird.In the 2 is an enlarged view of the mounting location of the sensor device 25 on the housing wall 21 of the injector housing 11 shown. In particular, it can be seen that the sensor device 25 an example made of metal, in particular produced by thermoforming housing 26 has, which is formed substantially cup-shaped, and with a against the housing wall 21 of the injector housing 11 adjacent, surrounding waistband 27 with the injector housing 11 is connected, in particular by a along the contour of the collar 27 circumferential weld 28 , The weld 28 is preferably generated by means of a laser beam device, not shown, and is designed as a closed, circumferential weld 28 designed such that in particular a hydraulic seal between the housing 26 the sensor device 25 to the injector housing 11 is trained.

Beispielhaft weist die Gehäusewand 21 des Injektorgehäuses 11 im Bereich der Sensoreinrichtung 25 bzw. in Überdeckung mit dem Gehäuse 26 einen in der Wanddicke reduzierten Verformungsbereich 30 auf. Dieser ist beispielhaft dadurch ausgebildet, dass auf der der Versorgungsbohrung 20 zugewandten Seite die Gehäusewand 21 mittels einer sacklochförmigen Vertiefung bzw. Ausnehmung 31 in ihrer Wanddicke reduziert ist. Dies hat zur Folge, dass beispielsweise bei einer Druckerhöhung in der Versorgungsbohrung 20 die Gehäusewand 21 im Bereich der Sensoreinrichtung 25 ungleichförmig mechanisch verformt wird. Beispielhaft ist eine in Bezug auf die Versorgungsbohrung 20 nach außen gewölbte Gehäusewand 21 gestrichelt dargestellt, wie Sie sich im Verformungsbereich 30 bei einer Druckerhöhung in der Versorgungsbohrung 20 ergibt. Demgegenüber ist durch die ebene dargestellte Gehäusewand 21 im Verformungsbereich 30 der Zustand dargestellt, wie er sich beispielhaft bei relativ niedrigen Drücken oder im drucklosen Zustand der Hochdruckbohrung 15 einstellt, bei der das Injektorgehäuse 11 im Verformungsbereich 30 zumindest im Wesentlichen nicht verformt ist.By way of example, the housing wall 21 of the injector housing 11 in the area of the sensor device 25 or in overlap with the housing 26 a reduced in wall thickness deformation range 30 on. This is exemplified by the fact that on the supply bore 20 facing side, the housing wall 21 by means of a blind hole-shaped recess or recess 31 is reduced in wall thickness. This has the consequence that, for example, at a pressure increase in the supply bore 20 the housing wall 21 in the area of the sensor device 25 non-uniformly mechanically deformed. One example is with respect to the supply bore 20 outwardly curved housing wall 21 shown in dotted lines, as you are in the deformation range 30 at a pressure increase in the supply bore 20 results. In contrast, is shown by the flat housing wall 21 in the deformation area 30 the state shown, for example, at relatively low pressures or in the pressureless state of the high-pressure bore 15 adjusts the injector housing 11 in the deformation area 30 at least substantially not deformed.

Im Verformungsbereich 30 weist das Gehäuse 26 der Messeinrichtung 25 einen insbesondere mit Luft gefüllten Innenraum 35 auf, der dazu ausgebildet ist, bei Druckschwankungen in der Versorgungsbohrung 20 eine Deformation bzw. Bewegung des Bereichs 30 zuzulassen. Ferner ist innerhalb des Gehäuses 26 eine als vormontierbare Baugruppe 36 ausgebildete Messeinheit 37 angeordnet. Die Messeinheit 37 ist über außerhalb des Gehäuses 26 angeordnete Steckanschlüsse 38, 39 elektrisch kontaktierbar. Auf der Baugruppe 36 sind auf der dem Verformungsbereich 30 zugewandten Seite des Injektorgehäuses 11 ein Sensorelement 40 sowie, unmittelbar neben dem Sensorelement 40, eine Lichtquelle 41 angeordnet. Die Lichtquelle 41 ist beispielhaft als Laserdiode oder Leuchtdiode ausgebildet, derart, dass innerhalb des Innenraums 35 des zumindest lichtdichten, vorzugsweise zusätzlich mediendichten Gehäuses 26, unabhängig von der äußeren Umgebung, stets eine bestimmte Helligkeit erzeugbar ist. Das Sensorelement 40 ist beispielhaft entweder als Photoelement 42, oder aber als bildaufnehmendes Element 43 ausgebildet. Im Falle einer Ausbildung als Photoelement 42 erfasst das Photoelement 42 Helligkeitsänderungen in dem von dem Photoelement 42 erfassten Messbereich, wobei der Messbereich im Wesentlichen dem Verformungsbereich 30 des Injektorgehäuses 10 entspricht. Bei einer Ausbildung des Sensorelements 40 als bildaufnehmendes Element 43 (Imager) ist dieses dazu ausgebildet, in Zusammenwirken mit einer nicht dargestellten Auswertelogik Konturen oder ähnliche geometrische Anordnungen im Messbereich (Verformungsbereich 30) zu erfassen.In the deformation area 30 shows the case 26 the measuring device 25 a particular filled with air interior 35 which is adapted to pressure fluctuations in the supply bore 20 a deformation or movement of the area 30 permit. Furthermore, inside the housing 26 a pre-assembled module 36 trained measuring unit 37 arranged. The measuring unit 37 is over outside the case 26 arranged plug connections 38 . 39 electrically contactable. On the assembly 36 are on the deformation area 30 facing side of the injector 11 a sensor element 40 and, immediately next to the sensor element 40 , a light source 41 arranged. The light source 41 is exemplified as a laser diode or light emitting diode, such that within the interior 35 the at least light-tight, preferably additionally media-tight housing 26 , regardless of the external environment, always a certain brightness is generated. The sensor element 40 is exemplified either as a photoelement 42 , or as an image-receiving element 43 educated. In the case of training as a photoelement 42 captures the photoelement 42 Brightness changes in that of the photoelement 42 covered measuring range, wherein the measuring range substantially the deformation range 30 of the injector housing 10 equivalent. In an embodiment of the sensor element 40 as an image-receiving element 43 (Imager) this is designed, in conjunction with an evaluation logic, not shown contours or similar geometric arrangements in the measuring range (deformation range 30 ) capture.

Erfindungsgemäß ist es vorgesehen, dass zwischen dem an der Verformung teilnehmenden Verformungsbereich 30 des Injektorgehäuses 11 und dem Sensorelement 40 eine Referenzstruktur 45 angeordnet ist. Entsprechend der Darstellung der 3 und 4 ist die Referenzstruktur 45 beispielhaft in Form einer Gitterstruktur 46 ausgebildet, die im rechten Winkel zueinander angeordnete Linien 47, 48 aufweist. Die Referenzstruktur 45 kann dabei beabstandet zum Sensorelement 40, jedoch in zumindest teilweiser Überdeckung mit dem Verformungsbereich 30 angeordnet sein. Vorzugsweise ist es jedoch vorgesehen, dass die Referenzstruktur 45 unmittelbar auf dem Sensorelement 40 angeordnet ist. Dies erfolgt beispielsweise dadurch, dass die Referenzstruktur 40 durch schwarze bzw. dunkle Striche zur Ausbildung der Linien 47, 48 auf einer transparenten Folie 49 bzw. einem Abdeckelement des Sensorelements 40 ausgebildet ist. Diese Folie 49 kann dann beispielsweise durch eine Verklebung mit dem Sensorelement 40 verbunden sein. Alternativ ist es auch denkbar, die Referenzstruktur 45 beispielsweise auf eine dünne Plexiglasfolie oder Scheibe auszubilden, und dieses als separates Element an der Baugruppe 37 zu befestigen. According to the invention, it is provided that between the deformation region participating in the deformation 30 of the injector housing 11 and the sensor element 40 a reference structure 45 is arranged. According to the presentation of the 3 and 4 is the reference structure 45 by way of example in the form of a lattice structure 46 formed, which are at right angles to each other arranged lines 47 . 48 having. The reference structure 45 can be spaced from the sensor element 40 , but in at least partial overlap with the deformation range 30 be arranged. Preferably, however, it is provided that the reference structure 45 directly on the sensor element 40 is arranged. This is done, for example, in that the reference structure 40 by black or dark lines to form the lines 47 . 48 on a transparent foil 49 or a cover element of the sensor element 40 is trained. This slide 49 can then, for example, by gluing to the sensor element 40 be connected. Alternatively, it is also conceivable, the reference structure 45 for example, on a thin Plexiglas film or disc, and this as a separate element on the assembly 37 to fix.

Darüber hinaus ist es vorgesehen, dass an dem der Verformung teilnehmenden Verformungsbereich 30 des Injektorgehäuses 11 eine Struktur 50 angeordnet bzw. ausgebildet ist. Die Struktur 50 weist, in Analogie zur Referenzstruktur 45, beispielhaft ebenfalls eine Gitterstruktur 51 auf, welche rechtwinklig zueinander angeordnete Linien 52, 53 enthält. Vorzugsweise ist die Größe und Anordnung der Struktur 50 im Verformungsbereich 30 derart, dass, aus Richtung des Sensorelements 40 betrachtet, im druckentlasteten oder bei dem maximal herrschenden Druck innerhalb der Versorgungsbohrung 20 die Referenzstruktur 45 sowie die Struktur 50 entsprechend der Darstellung der 3 deckungsgleich bzw. fluchtend zueinander angeordnet sind. Die Struktur 50 kann beispielsweise durch eine Laserbearbeitung des (metallischen) Bereichs 30 des Injektorgehäuses 11 erfolgen, so dass durch die Laserbearbeitung ebenfalls dunkle Striche bzw. die Linien 52, 53 erzeugt werden.In addition, it is provided that at the deformation participating deformation region 30 of the injector housing 11 a structure 50 is arranged or formed. The structure 50 indicates, in analogy to the reference structure 45 , by way of example likewise a lattice structure 51 on, which are arranged at right angles to each other lines 52 . 53 contains. Preferably, the size and arrangement of the structure 50 in the deformation area 30 such that, from the direction of the sensor element 40 considered, in the pressure-relieved or at the maximum prevailing pressure within the supply bore 20 the reference structure 45 as well as the structure 50 according to the representation of 3 are arranged congruent or in alignment with each other. The structure 50 can for example by a laser processing of the (metallic) area 30 of the injector housing 11 done so that the laser processing also dark lines or the lines 52 . 53 be generated.

Für den Fall, dass bei geringen Drücken bzw. im druckentlasteten Zustand der Versorgungsbohrung 20 die Struktur 50 und die Referenzstruktur 45 für das Sensorelement 40 in Überdeckung zueinander angeordnet sind, wird mittels des Sensorelements 40 für den Fall, dass dieses als Photoelement 42 ausgebildet ist, eine maximale Helligkeit aufgrund einer maximalen Reflexion des Lichts infolge der maximalen Überdeckung zwischen der Struktur 50 und der Referenzstruktur 45 erfasst. Tritt nun eine (elastische) Deformation des Bereichs 30 ein, so verschiebt sich die Struktur 50 relativ zur Referenzstruktur 45 in Bezug auf das Sensorelement 40. Dies ist in der 4 dargestellt. Es findet somit zwischen der Struktur 50 und der Referenzstruktur 45 eine geometrische Verschiebung statt, die bewirkt, dass die zunächst in Überdeckung angeordneten Linien 47, 48 sowie 52, 53 außer Deckung geraten und somit im Messbereich des Photoelements 42 einen größeren Bereich überdecken, welcher dazu führt, dass das Photoelement 42 eine geringere Helligkeit erfasst. Mit anderen Worten gesagt bedeutet dies, dass in Abhängigkeit des in der Versorgungsbohrung 20 herrschenden Kraftstoffdrucks mittels des Photoelements 42 ein entsprechendes Signal erzeugbar ist, das zur Detektion der Stellung der Düsennadel 16 dienen kann. In the event that at low pressures or in the depressurized state of the supply bore 20 the structure 50 and the reference structure 45 for the sensor element 40 are arranged in overlap with each other, is by means of the sensor element 40 in the event that this as a photoelement 42 is formed, a maximum brightness due to a maximum reflection of the light due to the maximum coverage between the structure 50 and the reference structure 45 detected. Now occurs an (elastic) deformation of the area 30 a, so shifts the structure 50 relative to the reference structure 45 with respect to the sensor element 40 , This is in the 4 shown. It thus finds between the structure 50 and the reference structure 45 a geometric displacement takes place, which causes the initially overlapping lines 47 . 48 such as 52 . 53 out of reach and thus in the measuring range of the photoelement 42 Cover a larger area, which leads to the fact that the photoelement 42 recorded a lower brightness. In other words, this means that depending on the supply bore 20 prevailing fuel pressure by means of the photoelement 42 a corresponding signal can be generated, which is used to detect the position of the nozzle needle 16 can serve.

Für den Fall, dass das Sensorelement 40 als bildaufnehmendes Element 43 ausgebildet ist, erfasst dieses die Linien 47, 48 der Referenzstruktur 45 sowie die Linien 52, 53 der Struktur 50 sowie deren relative Position zueinander, aus der auf eine entsprechende Deformation des Bereichs 30 und somit auf einen entsprechenden Druck in der Versorgungsbohrung 20 geschlossen werden kann.In the event that the sensor element 40 as an image-receiving element 43 is formed, this captures the lines 47 . 48 the reference structure 45 as well as the lines 52 . 53 the structure 50 and their relative position to each other, from the on a corresponding deformation of the area 30 and thus to a corresponding pressure in the supply bore 20 can be closed.

Ergänzend wird erwähnt, dass die Referenzstruktur 45 sowie die Struktur 50 entsprechend der Darstellung der 5 bis 7 auch als Referenzstruktur 45a und Struktur 50a entsprechend der 5 mit in einem Winkel zueinander angeordneten, jeweils zueinander parallelen Linien 47a bzgl. der Referenzstruktur 45a und Linien 52a bezgl. der Struktur 50a ausgebildet sein kann. Bei der Referenzstruktur 45b und der Struktur 50b entsprechend der 6 sind ebenfalls in einem Winkel zueinander angeordnete, jeweils zueinander parallele Linien 47b bzw. 52b vorgesehen, wobei der Abstand der Linien 52b sich bei einer Deformation des Verformungsbereichs 30 durch Dehnung vergrößert. Bei der Darstellung der 7 mit der Referenzstruktur 45c und der Struktur 50c verdrehen sich die parallelen Linien 52c der Struktur 50c zu den Linien 47c der Referenzstruktur 45c. In addition it is mentioned that the reference structure 45 as well as the structure 50 according to the representation of 5 to 7 also as a reference structure 45a and structure 50a according to the 5 arranged at an angle to each other, each parallel lines 47a regarding the reference structure 45a and lines 52a Regarding the structure 50a can be trained. At the reference structure 45b and the structure 50b according to the 6 are also at an angle to each other, each parallel lines 47b respectively. 52b provided, with the distance of the lines 52b at a deformation of the deformation range 30 enlarged by stretching. In the presentation of 7 with the reference structure 45c and the structure 50c twist the parallel lines 52c the structure 50c to the lines 47c the reference structure 45c ,

Bei der Referenzstruktur 45d und der Struktur 50d der 8 sind konzentrisch zueinander angeordnete, im unbelasteten Zustand einander überdeckende Kreise 47d, 52d vorgesehen. Bei einer Verformung der Verformungsbereichs 30 können sich die Kreise 52d der Struktur 50d zu den Kreisen 47d der Referenzstruktur 47d entweder verschieben (9 und 10) oder aber verformen (11). At the reference structure 45d and the structure 50d of the 8th are concentric with each other, in the unloaded state each other covering circles 47d . 52d intended. At a deformation of the deformation range 30 can the circles 52d the structure 50d to the circles 47d the reference structure 47d either move ( 9 and 10 ) or deform ( 11 ).

Der soweit beschriebene Kraftstoffinjektor 10 kann in vielfältiger Art und Weise abgewandelt bzw. modifiziert werden, ohne vom Erfindungsgedanken abzuweichen. So ist es beispielsweise denkbar, die Lichtquelle 41 an einer beliebigen Position innerhalb des Gehäuses 26 anzuordnen. Wesentlich ist nur, dass der Verformungsbereich 30 beleuchtet ist. Ferner ist es auch denkbar, das Gehäuse 26 mit dem Injektorgehäuse 11 auf andere Art und Weise zu verbinden, beispielsweise durch eine Klemm-, Stemm- oder Klebeverbindung. Auch ist es denkbar, durch eine entsprechende Konstruktion des Injektorgehäuses 11 die Sensoreinrichtung 35 vollständig innerhalb der Außenkontur des Injektorgehäuses 11 anzuordnen, so dass das Injektorgehäuse 11 gegenüber herkömmlichen Injektorgehäusen 11 in seinem Außenumfang bzw. Querschnitt nicht vergrößert ausgebildet ist. The fuel injector described so far 10 can be modified or modified in many ways without departing from the spirit of the invention. So it is conceivable, for example, the light source 41 at any position within the housing 26 to arrange. It is essential only that the deformation range 30 is lit. Furthermore, it is also conceivable, the housing 26 with the injector housing 11 connect in another way, for example by a clamping, caulking or adhesive connection. It is also conceivable, by a corresponding construction of the injector 11 the sensor device 35 completely within the outer contour of the injector 11 arrange so that the injector housing 11 compared to conventional injector housings 11 is not formed enlarged in its outer circumference or cross section.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • DE 102014204629 A1 [0002] DE 102014204629 A1 [0002]

Claims (12)

Kraftstoffinjektor (10), insbesondere Common-Rail-Injektor, mit einem Injektorgehäuse (11), in dem ein Hochdruckraum (15) ausgebildet ist, der über eine im Injektorgehäuse (11) angeordnete Versorgungsbohrung (20) mit unter Druck stehendem Kraftstoff versorgbar ist, mit wenigstens einer zumindest mittelbar mit dem Hochdruckraum (15) verbundenen, im Injektorgehäuse (11) ausgebildeten Einspritzöffnung (12) zum Einspritzen von Kraftstoff in den Brennraum einer Brennkraftmaschine, mit einem die wenigstens eine Einspritzöffnung (12) freigebenden oder verschließenden Einspritzglied (16), und mit einer Sensoreinrichtung (25) zur zumindest mittelbaren Erfassung des Drucks in einem den Kraftstoff führenden Bereich des Injektorgehäuses (11), wobei die Sensoreinrichtung (25) dazu ausgebildet ist, eine Deformation eines zumindest mittelbar mit dem kraftstoffführenden Bereich in Wirkverbindung angeordneten Verformungsbereichs (30) zu erfassen, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensoreinrichtung (25) dazu ausgebildet ist, eine Änderung einer durch den Verformungsbereich (30) bei einer Druckänderung geometrisch verformbaren Struktur (50; 50a bis 50d) im Vergleich zu einer bei einer Druckänderung vorzugsweise unveränderten Referenzstruktur (45; 45a bis 45d) zu erfassen.Fuel injector ( 10 ), in particular common-rail injector, with an injector housing ( 11 ), in which a high pressure room ( 15 ) is formed, which via a in Injektorgehäuse ( 11 ) arranged supply bore ( 20 ) is supplied with pressurized fuel, with at least one at least indirectly with the high-pressure chamber ( 15 ), in the injector housing ( 11 ) formed injection port ( 12 ) for injecting fuel into the combustion chamber of an internal combustion engine, with one of the at least one injection port ( 12 ) releasing or occluding injection member ( 16 ), and with a sensor device ( 25 ) for the at least indirect detection of the pressure in a region of the injector housing leading to the fuel ( 11 ), wherein the sensor device ( 25 ) is adapted to a deformation of a deformation region (10), which is arranged at least indirectly in operative connection with the fuel-carrying region ( 30 ), characterized in that the sensor device ( 25 ) is adapted to change a through the deformation region ( 30 ) at a pressure change geometrically deformable structure ( 50 ; 50a to 50d ) compared to a reference structure which is preferably unchanged during a pressure change ( 45 ; 45a to 45d ) capture. Kraftstoffinjektor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Struktur (50; 50a bis 50d) auf der der Sensoreinrichtung (25) zugewandten Seite angeordnet ist, und dass ein Sensorelement (40) der Sensoreinrichtung (25) dazu ausgebildet ist, eine geometrische Veränderung zwischen der Struktur (50; 50a bis 50d) und der Referenzstruktur (45; 45a bis 45d) zu erfassen. Fuel injector according to claim 1, characterized in that the structure ( 50 ; 50a to 50d ) on the sensor device ( 25 ) facing side, and that a sensor element ( 40 ) of the sensor device ( 25 ) is adapted to a geometric change between the structure ( 50 ; 50a to 50d ) and the reference structure ( 45 ; 45a to 45d ) capture. Kraftstoffinjektor nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Struktur (50; 50a bis 50d) und die Referenzstruktur (45; 45a bis 45d) in Bezug zu dem Sensorelement (40) im druckentlasteten oder im druckbelastetem Zustand des Verformungsbereichs (30) in zumindest teilweiser Überdeckung angeordnet sind.Fuel injector according to claim 2, characterized in that the structure ( 50 ; 50a to 50d ) and the reference structure ( 45 ; 45a to 45d ) with respect to the sensor element ( 40 ) in the pressure-relieved or pressurized state of the deformation region ( 30 ) are arranged in at least partial coverage. Kraftstoffinjektor nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Struktur (50; 50a bis 50d) und die Referenzstruktur (45; 45a bis 45d) zumindest im Wesentlichen identisch ausgebildet sind oder eine gleiche Grundform aufweisen. Fuel injector according to one of claims 1 to 3, characterized in that the structure ( 50 ; 50a to 50d ) and the reference structure ( 45 ; 45a to 45d ) are formed at least substantially identical or have a same basic shape. Kraftstoffinjektor nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Struktur (50) und die Referenzstruktur (45) jeweils als Gitterstruktur (46, 51) mit Linien (47, 48, 52, 53) ausgebildet sind.Fuel injector according to one of claims 1 to 4, characterized in that the structure ( 50 ) and the reference structure ( 45 ) each as a grid structure ( 46 . 51 ) with lines ( 47 . 48 . 52 . 53 ) are formed. Kraftstoffinjektor nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Struktur (50a bis 50c) und die Referenzstruktur (45a bis 45c) jeweils zueinander parallele Linien (47a bis 47c, 52a bis 52c) aufweist.Fuel injector according to one of claims 1 to 4, characterized in that the structure ( 50a to 50c ) and the reference structure ( 45a to 45c ) each parallel lines ( 47a to 47c . 52a to 52c ) having. Kraftstoffinjektor nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Struktur (50d) und die Referenzstruktur (45d) jeweils konzentrisch zueinander angeordnete Kreise (47d, 5d) aufweist.Fuel injector according to one of claims 1 to 4, characterized in that the structure ( 50d ) and the reference structure ( 45d ) each concentrically arranged circles ( 47d . 5d ) having. Kraftstoffinjektor nach einem der Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Struktur (50; 50a bis 50d) und die Referenzstruktur (45; 45a bis 45d) von einer Lichtquelle (41) anstrahlbar sind, und dass das Sensorelement (40) zur Erfassung einer Helligkeit oder als bildaufnehmendes Element (43) zur Erfassung der Struktur (50; 50a bis 50d) und der Referenzstruktur (45; 45a bis 45d) ausgebildet ist. Fuel injector according to one of claims 2 to 7, characterized in that the structure ( 50 ; 50a to 50d ) and the reference structure ( 45 ; 45a to 45d ) from a light source ( 41 ) are illuminatable, and that the sensor element ( 40 ) for detecting a brightness or as an image-receiving element ( 43 ) to record the structure ( 50 ; 50a to 50d ) and the reference structure ( 45 ; 45a to 45d ) is trained. Kraftstoffinjektor nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtquelle (41) und das Sensorelement (40) in einem gegenüber der Umgebung zumindest lichtdichten Gehäuse (26) angeordnet sind.Fuel injector according to claim 8, characterized in that the light source ( 41 ) and the sensor element ( 40 ) in a relative to the environment at least light-tight housing ( 26 ) are arranged. Kraftstoffinjektor nach einem der Ansprüche 2 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Struktur (50; 50a bis 50d) unmittelbar auf einer Oberfläche des Verformungsbereichs (30) und die Referenzstruktur (45; 45a bis 45d) an dem Sensorelement (40) angeordnet sind.Fuel injector according to one of claims 2 to 9, characterized in that the structure ( 50 ; 50a to 50d ) directly on a surface of the deformation region ( 30 ) and the reference structure ( 45 ; 45a to 45d ) on the sensor element ( 40 ) are arranged. Kraftstoffinjektor nach einem der Ansprüche 6 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtquelle (41) und das Sensorelement (40) auf einer vormontierbaren Baugruppe (36) angeordnet und im Einbauzustand beabstandet zum Verformungsbereich (30) angeordnet sind.Fuel injector according to one of claims 6 to 10, characterized in that the light source ( 41 ) and the sensor element ( 40 ) on a preassemblable assembly ( 36 ) and spaced in the installed state to the deformation region ( 30 ) are arranged. Kraftstoffinjektor nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensoreinrichtung (25) im Bereich der Versorgungsbohrung (20) oder eines von der Versorgungsbohrung (20) ausgehenden Abzweigs (24) angeordnet ist.Fuel injector according to one of claims 1 to 11, characterized in that the sensor device ( 25 ) in the area of the supply bore ( 20 ) or one of the supply bore ( 20 ) outgoing branch ( 24 ) is arranged.
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