Ein derartiges Kraftstoff-Einspritzventil ist bereits aus der DE 31 17 779 A1 bekannt.

Für die Kraftstoffversorgung von Verbrennungsmotoren werden zunehmend Hochdruck-Speichereinspritzsysteme verwendet. Sol- che Einspritzsysteme sind als Common-Rail-Systeme (für Die- selmotoren) und HPDI-Einspritzsysteme (für Ottomotoren) be- kannt. Bei diesen Einspritzsystemen wird der Kraftstoff mit einer Hochdruckpumpe in einen allen Zylindern des Motors ge- meinsamen Druckspeicher befördert, von dem aus die Injektoren an den einzelnen Zylindern versorgt werden. Die Steuerung des Öffnens und Schließens der Einspritzventile kann elektromag- netisch oder elektrisch, mittels eines Piezoaktors, erfolgen.

Der Piezoaktor wirkt dabei in der Regel auf ein Steuer-oder Servoventil ein, das hydraulisch den Druck steuert, der auf die Ventilnadel des Einspritzventils ausgeübt wird.

Im Zusammenhang mit den wachsenden Anforderungen an ein gere- geltes Motor-Einspritzsystem wird es zunehmend wichtiger, ein stabiles Regelsystem zur präzisen Regelung der einzuspritzen-

den Kraftstoffmenge aufbauen zu können. Diese Regelung setzt die Erfassung der tatsächlichen Einspritzmenge voraus, was derzeit nur mittelbar, durch Erfassung der Bewegung der Ven- tilnadel im Einspritzventil und einer darauf aufbauenden Be- rechnung der Einspritzmenge möglich ist. Zum Zwecke der De- tektion der tatsächlichen Einspritzzeitpunkte sind bereits berührungslose Nadelhubsensoren einerseits und Sitzkontakt- schalter andererseits bekannt geworden. Letztere können mit geringem schaltungstechnischen Aufwand die genauen Zeitpunkte messen, an denen die Ventilnadel den im Düsenkörper angeord- neten Ventilsitz verlässt (leitende Verbindung zwischen Ven- tilnadel und Ventilsitz unterbrochen : Sitzkontaktschalter ge- öffnet) bzw. wieder zum Ventilsitz zurückkehrt und damit das Einspritzventil und den Sitzkontaktschalter wieder schließt.

Um das Signal eines Sitzkontaktschalters der Motorsteuerung zur Verfügung zu stellen, ist es erforderlich, eine Kontak- tierung der Ventilnadel vorzusehen und gleichzeitig dafür zu sorgen, dass der Schalter-Stromkreis nur durch den Kontakt der Ventilnadel am Ventilsitz geschlossen wird. Üblicherweise bildet dazu die isoliert im Injektor, also insbesondere auch isoliert im Düsenkörper bzw. in der Nadelführung, geführte Ventilnadel den einen Kontakt des Sitzkontaktschalters, wäh- rend der Gegenkontakt durch den Ventilsitz gebildet ist, der leitend mit dem Düsenkörper und den anderen Bestandteilen des Injektors verbunden ist. Die bei den bekannten Injektoren i- soliert im Injektor geführte Ventilnadel wird über eine e- lektrische Kontaktverbindung, die isoliert durch die Zwi- schenplatte und den Injektorkörper geführt wird, mit einem zur Motorsteuerung führenden Außenanschluss verbunden.

Wie beispielsweise in der oben genannten, gattungsgemäßen DE 31 17 779 A1 beschrieben, ist bei den bekannten Injektoren

die von der Ventilnadel ins Injektorinnere führende elektri- sche Kontaktverbindung oberhalb der vom Ventilsitz abgewand- ten Stirnfläche der Ventilnadel, also entlang der Ventilachse und mit direktem. Kontakt an der Stirnfläche der Ventilnadel, ausgebildet. Dies ist insofern günstig, als in diesem Bereich typischerweise metallische Bauteile des Injektors, wie Hub- einstellbolzen, Düsenhaltefeder und Steuerkolben vorhanden sind, die zur mechanischen Wirkverbindung zwischen Aktor und Ventilnadel gehören und die-Isolation gegenüber der Zwi- schenplatte und dem Injektorkörper vorausgesetzt-in die e- lektrische Kontaktverbindung einbezogen werden können. Außer- dem ist auf diese Weise die z. B. für Reparaturzwecke gefor- derte Demontierbarkeit des Injektors gewährleistet ; eine fes- te Löt-oder Schweißverbindung zwischen Ventilnadel und Kon- taktverbindung kommt deshalb nicht als Kontakt in Frage. An- dererseits setzt diese bekannte Kontaktierung einen bestimm- ten Aufbau der Wirkverbindung Injektorantrieb/Ventilnadel voraus, der bei neueren Injektorkonstruktionen nicht mehr ge- geben ist. Letztere machen beispielsweise, statt einen Steu- erkolben einzusetzen, von einem zwischen Aktor und Ventilna- del angeordneten hydraulischen Umsetzer Gebrauch, der im Üb- rigen versetzt zur Ventilachse angeordnet sein kann.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zu Grunde, die Kontak- tierung einer Ventilnadel in einem-zerlegbaren-Injektor der eingangs angegebenen Art so weiterzubilden, dass eine einfache, im Betrieb zuverlässige und für einen Sitzkontakt- schalter verwendbare Kontaktierung bereitgestellt wird, die nicht auf einen an der zwischenplattenseitigen Stirnfläche der Ventilnadel angreifenden elektrischen Kontakt angewiesen ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch einen Injektor gemäß Patentanspruch 1 gelöst. Weiterbildungen und bevorzugte Maß- nahmen ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen 2 bis 10.

Erfindungsgemäß ist bei einem Injektor der eingangs genannten Art demnach vorgesehen, dass die Kontaktverbindung kontakt- seitig als Kontaktstift ausgebildet ist, der einen mit einer Federkraft beaufschlagten elektrischen Kontakt an einer nicht isolierten Kontaktfläche der Nadelführung bildet, wobei die Nadelführung als gegenüber ihrer Umgebung im Injektor elekt- risch isoliertes, jedoch mit der Ventilnadel in elektrischem Kontakt stehendes Bauteil ausgeführt ist.

Durch die erfindungsgemäßen Maßnahmen kann eine über die Le- bensdauer sichere und von Vibrationen am Motor ungestörte e- lektrische Kontaktierung im Injektor kostengünstig realisiert werden. Die elektrische Kontaktverbindung im Injektor ver- läuft vom Schaft der Ventilnadel über die Nadelführung und vom Kontakt an der Nadelführung über den Kontaktstift durch die Zwischenplatte und durch den Injektorkörper bis zu einem Außenanschluss, beispielsweise einem Kontaktzungenträger.

Durch die erfindungsgemäß gewählte Konstruktion der Kontak- tierung kann die Ventilnadel indirekt, über die Nadelführung, mit dem kontaktseitigen Ende der Kontaktverbindung verbunden werden, wodurch sich die Möglichkeit eröffnet, die Kontakt- verbindung versetzt zur Ventilachse anzuordnen.

Zur Sicherstellung des elektrischen Kontaktes der Kontaktver- bindung an der Nadelführung ist es gemäß einer Ausführungs- form der Erfindung vorteilhaft, einen federbelasteten Kon- taktstift einzusetzen. Dabei kann sich die konstruktive Rea- lisierung vorteilhaft dadurch auszeichnen, dass der Kontakt- stift in einer Isolationshülse angeordnet ist, wobei eine

kontaktgebende Kontaktstiftspitze frei aus der Isolationshül- se herausragt und der Kontaktstift an seiner abführenden Sei- te mit einem Kabel elektrisch leitend verbunden ist, und dass eine durch die Zwischenplatte und mindestens einen Teil des Injektorkörpers führende Bohrung vorgesehen ist, in der die Isolationshülse mit dem Kontaktstift angeordnet ist.

Im Rahmen dieser Konstruktion ergibt sich einerseits die Mög- lichkeit, dass der Kontaktstift innerhalb der Isolationshülse fest montiert ist, und dass in der Bohrung, oberhalb der Iso- lationshülse, eine die Isolationshülse und den Kontaktstift mit der kontaktgebenden Federkraft beaufschlagende Feder an- geordnet ist, durch die das abführende Kabel hindurchgeführt ist. Alternativ kann die Isolationshülse fest in der Bohrung montiert und in der Isolationshülse, oberhalb des Kontakt- stiftes, ein federndes, den Kontaktstift mit der kontaktge- benden Federkraft beaufschlagendes Element vorgesehen sein.

Bei dieser Variante kann das federnde Element sogar durch ei- nen Bereich der Isolationshülse selbst gebildet sein.

Abweichend von den bisher genannten Varianten ist es im Rah- men einer weiteren Ausführungsform der Erfindung möglich, dass der elektrische Kontakt der Kontaktverbindung an der Na- delführung durch einen als Feder wirkenden Kontaktstift ge- bildet ist, der isoliert durch eine in der Zwischenplatte und mindestens einem Teil des Injektorkörpers vorgesehene Bohrung geführt ist. Dies kann günstigerweise dadurch realisiert wer- den, dass der Kontaktstift aus Federbundstahl gefertigt ist und über seine Länge eine wellenförmige Prägung besitzt, wo- durch der Kontaktstift in axialer Richtung mit der kontaktge- benden Federkraft beaufschlagbar ist.

Bei allen genannten Ausführungsformen besteht im Übrigen die konstruktive Alternative, dass die Kontaktfläche an der Na- delführung entweder durch einen nicht isolierten Bereich an der zwischenplattenseitigen Stirnfläche der Nadelführung oder durch eine an der zwischenplattenseitigen Stirnfläche der Na- delführung vorgesehene, nicht isolierte Bohrung in der Nadel- führung gebildet ist.

Die Sicherstellung des Kontaktes Kontaktstift/Nadelführung setzt erfindungsgemäß nicht unbedingt, wie bei den zuvor ge- nannten Varianten, die Implementierung einer axialen Vor- spannkraft auf den Kontaktstift voraus. Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist es vielmehr möglich, dass der elektrische Kontakt der Kontaktverbindung an der Nadelführung durch einen isoliert durch die Zwischenplatte und mindestens einen Teil des Injektorkörpers geführten Kontaktstift gebildet ist, der in eine an der zwischenplattenseitigen Stirnfläche der Nadel- führung vorgesehene, nicht isolierte Bohrung eintaucht und in einem in diese Bohrung eingesetzten radialen Federelement gehalten ist.

Weitere Vorteile und Ausgestaltungen der Erfindung sind in der nachfolgenden Beschreibung des in den Figuren der Zeich- nung dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert. Es zeigen : Figur 1 einen Schnitt quer zur Ventilachse durch einen er- findungsgemäßen Injektor, Figur 2 einen Längsschnitt entlang der Linie G-G in Figur 1 in schematischer Darstellung,

Figur 3 einen Längsschnitt entlang der Linie A-A in Figur 1 in schematischer Darstellung, Figur 4 und 5 im Längsschnitt zwei Varianten eines Details der Kontaktverbindung gemäß einer ersten Ausführungs- form des Injektors, Figur 6 im Längsschnitt ein Detail der Kontaktverbindung gemäß einer zweiten Ausführungsform des Injektors, Figur 7 und 8. im Längsschnitt zwei Varianten eines Details der Kontaktverbindung gemäß einer dritten Ausführungs- form des Injektors.

Figur 1 zeigt zur Orientierung einen fiktiven, auf eine Ebene projizierten Querschnitt durch einen Injektor. Erkennbar sind ein hydraulischer Umsetzer 14, Aktoranschlüsse 25 und die Kontaktverbindung 3. Der in Figur 1 definierte Längsschnitt G-G ist in Figur 2 und der Längsschnitt entlang der Linie A-A ist in Figur 3 dargestellt.

Figur 2 zeigt beispielhalber einen Common-Rail-Injektor, bei dem ein Düsenkörper 1, eine Zwischenplatte 4 und ein Injek- torkörper 15 durch ein Befestigungsmittel, üblicherweise eine Düsenspannmutter 6, lösbar miteinander verschraubt sind. Der Injektor, genauer : der Injektorkörper 15 (auch Düsenhalter oder Haltekörper genannt), ist meistens in den (hier nicht dargestellten) Zylinderkopf dichtend eingeschraubt oder ein- gesteckt.

Die Ventilnadel 2 ist in ihrem oberen Bereich in einer Nadel-

führung 7 geführt, die als gegenüber ihrer Umgebung isolier- tes Bauteil ausgeführt ist. Insbesondere ist die Nadelführung 7 seitlich, zur Düsenspannmutter 6, nach oben, zur Zwischen- platte 4, und nach unten, zum Düsenkörper 1 hin, isoliert, beispielsweise durch eine an sich bekannte, dünne Beschich- tung. Andererseits steht der obere Bereich der Ventilnadel 2 mit der Nadelführung 7 nicht nur in einem engen mechanischen, sondern auch in unmittelbarem, am Schaft der Ventilnadel 2 angreifenden, elektrischen Kontakt. Die Ventilnadel 2 ist, wie üblich, mittels einer Ventilfeder 5 in den Ventilsitz 19 gedrückt, wobei eine Federeinstellscheibe eingesetzt werden kann. Der Düsenkörper 1 steht über die Düsenspannmutter 6 mit dem Injektorkörper 15 in direkter elektrischer Verbindung. Im mittleren Bereich des Injektors ist ein hydraulischer Umset- zer 14 angeordnet, der in noch zu beschreibender Weise den Hub des im oberen Teil des Injektors angeordneten, hier nicht dargestellten Aktors auf die Ventilnadel 2 überträgt. Die Re- alisierung der Wirkverbindung vom Aktor zur Ventilnadel 2 kann jedoch im Rahmen der vorliegenden Erfindung auch auf an- dere Weise, beispielsweise durch einen Steuerkolben erfolgen, wobei jedoch, anders als bisher üblich, die elektrische Kon- taktverbindung zur Kontaktierung der Ventilnadel 2 auf erfin- dungsgemäße Weise getrennt von der mechanischen Wirkverbin- dung realisiert ist.

Wie in Figur 2 weiter erkennbar, ist die isoliert vom oberen in den unteren Teil des Injektors geführte Kontaktverbindung 3 neben dem Umsetzer 14, also parallel zur Ventilachse, ange- ordnet, so dass der Injektor in der Verlängerung der Ventil- nadel 2 ohne Rücksicht auf die elektrische Kontaktverbindung allein nach den Erfordernissen insbesondere der mechanischen Wirkverbindung konstruktiv gestaltbar ist. Die dargestellte Variante mit federbelastetem Kontaktstift 8, Isolationshülse

11, Feder 12 und Distanzscheibe 13 für die Feder 12 wird wei- ter unten anhand von Figur 4 noch näher erläutert. Die hier, in Figur 2, dargestellte Variante weicht von der dort darge- stellten Ausführungsform dadurch ab, dass die Kontaktstift- spitze sich nicht unmittelbar auf der zwischenplattenseitigen Stirnfläche der Nadelführung 7 abstützt, sondern dass sie in eine Bohrung in der Nadelführung 7 gedrückt ist. Die entspre- chende Kontaktfläche 20, vgl. Figur 4, für die Kontaktstift- spitze ist in jedem Fall von der im übrigen Bereich der äuße- ren Oberfläche der Nadelführung 7 vorgesehenen Isolierschicht zu befreien, damit die Kontaktverbindung 3, wie vorgesehen, vom Kontaktstift 8 über die Nadelführung 7 zur Ventilnadel 2 führt. Im übrigen können weitere Maßnahmen, insbesondere ei- ne Isolierscheibe 9 und eine Edelstahlhülse 10 vorgesehen werden, damit der unter Leckagedruck stehende Kraftstoff nicht am Kontaktstift 8 nach oben kriecht.

Figur 3 zeigt einen anderen Längsschnitt durch den Injektor gemäß Figur 1 und 2, bei dem eine Kraftstoff-Zuführung 18, die letztlich bis zum Ventilsitz 19 reicht, und eine Ventil- kugel 16 des hydraulischen Umsetzers 14 erkennbar sind. Der an sich bekannte Wirkmechanismus beruht im wesentlichen dar- auf, dass die Ventilkugel 16 bei Ansteuerung des Aktors aus ihrem Sitz gedrückt wird, woraufhin es oberhalb der Ventilna- del 2 zu einem Abfall des dort vom Kraftstoff herrührenden hohen Druckes kommt, wodurch sich die Ventilnadel 2 vom Ven- tilsitz 19 hebt und die Einspritzung von Kraftstoff erfolgt.

Die Sicherstellung des Kontaktes des Kontaktpins 8 an der Na- delführung 7 wird, wie in den folgenden Ausführungsbeispielen anhand der Figuren 4 bis 8 detailliert dargestellt, durch fe- derbelastete Kontaktstifte 8, oder durch als Feder wirkende Kontaktstifte 8, oder durch Kontaktstifte 8, deren Ende in

ein Radialfederelement eingeklemmt ist, realisiert.

In Figur 4 ist die Ausführung der Kontaktierung in Form eines federbelasteten Kontaktstiftes 8 dargestellt. Der Kontaktpin 8, mit dem an der abführenden Seite ein Kabel 17 elektrisch leitend verbunden ist, wird in einer Isolationshülse 11 durch die Zwischenplatte 4 geführt. Auf die Isolationshülse 11 wirkt eine Federkraft, welche sich über eine optional vorhan- dene Distanzscheibe 13 im Injektorkörper 15 abstützt. Die Fe- der 12 ist vor der Montage auf eine bestimmte Kraft vorge- spannt. Dabei wird das Kabel 17, welches am Kontaktzungenträ- ger 21 befestigt ist, in der Bohrung 22 im Injektorkörper 15 entsprechend auf Zug beansprucht. Der Kontaktpin 8 hat in diesem Zustand einen Überstand über die Zwischenplatte 4.

Beim Montagevorgang wird der Kontaktpin 8 um diesen Überstand in die Bohrung 22 im Injektorkörper 15 zurückgeschoben und damit die Zugkraft am Kabel 17 weggenommen. An der Kontakt- fläche 20, an welcher sich der Kontaktpin 8 an der Nadelfüh- rung 7 abstützt, ist keine Isolationsschicht vorhanden. Opti- onal kann die Nadelführung 7 an dieser Stelle auch, wie in Figur 2 dargestellt, eine nicht isolierte Bohrung besitzen, in die der Kontaktpin 8 eintaucht.

Figur 5 zeigt eine Ausführung der Kontaktierung, in welcher die Funktion der Feder 12 durch ein Kunststoffelement 12a er- setzt wird, d. h., das Kunststoffelement 12a wird bei der Mon- tage um ein bestimmtes Maß gestaucht und damit die Kontakt- kraft des Pins 8 realisiert. Optional kann die Funktion des zusätzlichen Kunststoffelementes 12a durch die Isolationshül- se 11 realisiert werden.

Figur 6 zeigt eine Ausführung, bei welcher ein isolierter Kontaktstift 8 durch die Zwischenplatte 4 und den Injektor-

körper 15 führt. Die Federwirkung entsteht bei dieser Ausfüh- rungsform dadurch, dass der Kontaktstift 8, welcher vorzugs- weise aus Federdrahtstahl gefertigt ist, eine wellenförmige Prägung besitzt. Die dadurch entstehende Elastizität über- nimmt die Funktion der Feder 12. Das Anlegen der Kontaktie- rung an die Wandung der Bohrung 22 erzeugt bei optimal ge- wählter Wellenlänge der Prägung vorteilhafterweise eine ent- sprechende Dämpfung von Vibrationen.

In Figur 7 und 8 sind Kontaktierungsvarianten dargestellt, bei denen der Kontaktpin 8 in ein radiales Federelement 23 bzw. 24 eingeschoben wird, welches in eine nicht isolierte Bohrung in der Nadelführung 7 eingesetzt ist. Bei dieser Lö- sung ist keine zusätzliche axiale Vorspannkraft des Kontakt- pins 8 zur Sicherstellung des elektrischen Kontaktes erfor- derlich.