DE10327147A1

DE10327147A1 - Combustion engine cylinder pressure measurement device has a pressure sensor, optimally a magneto elastic sensor, mounted on the outer wall of the cylinder to produce a signal that is correlated with the wall strain

Info

Publication number: DE10327147A1
Application number: DE2003127147
Authority: DE
Inventors: Reinhard Dipl.-Ing. Seyer
Original assignee: DaimlerChrysler AG
Current assignee: Mercedes Benz Group AG
Priority date: 2003-06-17
Filing date: 2003-06-17
Publication date: 2005-01-05

Abstract

Device (16) for measuring the internal pressure within the cylinder (6) of a combustion engine (3) has a pressure sensor (7) that is mounted on the outer wall (8) of the cylinder and produces a signal that is correlated with a strain movement of the cylinder wall. Optimally a magneto elastic pressure sensor is used.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Erfassung eines Zylinderinnendrucks gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The The invention relates to a device for detecting a cylinder internal pressure according to the generic term of claim 1.

Moderne Brennkraftmaschinen enthalten eine Reihe von Kontroll-, Steuer- und Regeleinrichtungen zur Ermittlung und Beeinflussung des Verbrennungsverlaufs, um die Brennkraftmaschine effektiv und schadstoffarm betreiben zu können. Eine wichtige Größe, aus der auf den Verbrennungsverlauf in einem Brennraum geschlossen werden kann, ist der im Brennraum herrschende Druck (Zylinderdruck). Zur Ermittlung des Zylinderdrucks sind nachfolgende Messeinrichtungen bereits bekannt.modern Internal combustion engines contain a number of control, and control devices for determining and influencing the course of combustion, to operate the engine effectively and low emissions can. An important size, out which are closed to the combustion process in a combustion chamber can, is the pressure prevailing in the combustion chamber (cylinder pressure). to Determination of the cylinder pressure are subsequent measuring devices already known.

In der DE 40 01 475 A1 ist zur Erfassung eines Drucks im Brennraum einer Brennkraftmaschine wenigstens eine Messkammer vorgesehen, die im Spalt zwischen einem Zylinderkopf und einem Zylinderblock der Brennkraftmaschine angeordnet und vom Brennraum durch eine zylinderseitige, verformbare Druckübertragungswand abgetrennt ist. Durch einen an die Meßkammer angeschlossenen Druckaufnehmer wird eine direkte Erfassung des Brennraumdrucks erreicht, die weitgehend unabhängig von den Einflüssen und Schwingungen bewegter Massen der Brennkraftmaschine ist. Darüber hinaus können aus dem so ermittelten Drucksignal Aussagen über den Brennkraftverlauf im Brennraum gemacht werden.In the DE 40 01 475 A1 For detecting a pressure in the combustion chamber of an internal combustion engine, at least one measuring chamber is provided, which is arranged in the gap between a cylinder head and a cylinder block of the internal combustion engine and separated from the combustion chamber by a cylinder-side, deformable pressure transmission wall. By a pressure transducer connected to the measuring chamber, a direct detection of the combustion chamber pressure is achieved, which is largely independent of the influences and vibrations of moving masses of the internal combustion engine. In addition, statements about the combustion force profile in the combustion chamber can be made from the pressure signal thus determined.

Aus der DE 196 22 651 A1 ist eine Zylinderdruck-Erfassungsvorrichtung bekannt. Zwischen einer Kraftstoffein spritzeinrichtung an einer Sitzfläche einer Öffnung in einem Zylinderkopf, welche die Kraftstoffeinspritzeinrichtung aufnimmt, ist ein Zylinderdruck-Sensor in Form einer Befestigungsscheibe angeordnet. Der Zylinderdruck-Sensor erfasst entweder direkt oder anhand einer leichten Verschiebung der Kraftstoffeinspritzeinrichtung die Zylinderdruckschwankungen, welche durch die Verbrennung/Explosion des Gemisches im Zylinder hervorgerufen werden, und überträgt ein Signal über eine Leitung an eine externe Messschaltung, die für eine Verbrennungsbegrenzungssteuerung oder eine Fehlzünddiagnose in einem Verbrennungsmotor verwendet wird.From the DE 196 22 651 A1 a cylinder pressure detecting device is known. Between a Kraftstoffein injection device to a seating surface of an opening in a cylinder head, which receives the fuel injection device, a cylinder pressure sensor is arranged in the form of a mounting plate. The cylinder pressure sensor, either directly or by means of a slight displacement of the fuel injector, detects the cylinder pressure fluctuations caused by the combustion / explosion of the mixture in the cylinder and transmits a signal via a line to an external measurement circuit suitable for combustion limitation control or misfire diagnosis an internal combustion engine is used.

Gemäß der DE 41 11 869 A1 besitzt ein Zylinderkopf eine Gewindebohrung zur Aufnahme einer Zündkerze sowie eine in eine Verbrennungskammer sich öffnende Sensorgehäuseöffnung und einen in der Sensorgehäuseöffnung vorgesehenen Aufnahmebereich für einen Drucksensor. Der Drucksensor umfasst ein in die Sensorgehäuseöffnung eingesetztes Gehäuse mit einem Druckaufnahmebereich zum direkten Aufnehmen des Verbrennungsdrucks und ein im Gehäuse untergebrachtes piezoelektrisches Element, das eine dem vom Druckaufnahmebereich aufgenommenen Verbrennungsdruck entsprechende elektrische Spannung erzeugt. Der auf den Drucksensor wirkende Preßdruck, der an einem Preßelement durch das Festziehen der Zündkerze erzeugt wird, wird über ein Vibrationsabsorptionselement auf das Gehäuse des Drucksensors angelegt. Dadurch kann der Verbrennungsdruck unbeeinflusst von der Vibration der Zündkerze exakt gemessen werden.According to the DE 41 11 869 A1 a cylinder head has a threaded bore for receiving a spark plug and a opening into a combustion chamber sensor housing opening and provided in the sensor housing opening receiving area for a pressure sensor. The pressure sensor includes a housing inserted into the sensor housing opening with a pressure receiving area for directly receiving the combustion pressure, and a piezoelectric element housed in the housing, which generates an electrical voltage corresponding to the combustion pressure received from the pressure receiving area. The pressure acting on the pressure sensor, which is generated on a pressing member by the tightening of the spark plug is applied via a vibration absorbing member on the housing of the pressure sensor. Thereby, the combustion pressure can be accurately measured unaffected by the vibration of the spark plug.

Aus der DE 42 38 863 A1 ist eine Vorrichtung zum Messen mechanischer Spannungszustände mittels eines magnetoelastischen Sensors bekannt. Auf ein Bauteil, dessen mechanische Spannungszustände gemessen werden sollen, wird eine Schicht aufgebracht, welche bei Dehnung oder Stauchung ihre magnetische Permeabilität ändert und damit den magnetischen Fluss in einer aus wenigstens einer Spule bestehenden Spulenanordnung beeinflusst, so dass die Änderung des magnetischen Flusses in der Spulenanordnung ausgewertet und auf Grund der Änderung des magnetischen Fluss auf den mechanischen Spannungszustand des Bauteils geschlossen werden kann.From the DE 42 38 863 A1 a device for measuring mechanical stress states by means of a magnetoelastic sensor is known. On a component whose mechanical stress states are to be measured, a layer is applied, which changes its magnetic permeability when stretched or compressed and thus influences the magnetic flux in a coil arrangement consisting of at least one coil, so that the change in the magnetic flux in the coil arrangement evaluated and can be closed due to the change of the magnetic flux on the mechanical stress state of the component.

Generell besitzen Sensoren zur Erfassung eines Zylinderinnendrucks, welche in dem Zylinder angeordnet sind, den Nachteil, dass sie dem Brennraum und damit einer schnelleren Alterung, verbunden mit einer geringeren Standzeit, ausgesetzt sind. Zudem ist hierbei nachteilig, dass zusätzliche Bohrungen angebracht werden müssen, welche einerseits sehr aufwändig sind und andererseits den Nachteil besitzen, dass im Bereich eines Zylinderkopfes auf Grund der bereits vorhandenen Ventile, Einspritzdüsen, Zündkerzen, etc. kein Platz vorhanden ist. Sensoren in der Zylinderkopfdichtung besitzen zudem den Nachteil, dass sie den Druck nur ungenau wiedergeben, da die Vorspannung der Dichtung einen Einfluss besitzt und zusätzlich eine Temperaturbeeinflussung der Dichtkraft zu berücksichtigen ist. Für den Fall, dass ein gemeinsamer Zylinderkopf für mehrere Zylinder vorgesehen ist, ist darüber hinaus von einer wechselseitigen Beeinflussung auszugehen.As a general rule have sensors for detecting a cylinder internal pressure, which are arranged in the cylinder, the disadvantage that they are the combustion chamber and thus a faster aging, combined with a lower one Life, are exposed. In addition, this is disadvantageous that additional Drilling must be made, which on the one hand very expensive and on the other hand have the disadvantage that in the area of Cylinder head due to existing valves, injectors, spark plugs, etc. no space is available. Sensors in the cylinder head gasket also have the disadvantage that they only give an inaccurate impression of the pressure, because the bias of the seal has an influence and in addition a Temperature influence of the sealing force has to be considered. In the case, that provided a common cylinder head for multiple cylinders is, is beyond to assume a mutual influence.

Die vorliegende Erfindung beschäftigt sich mit dem Problem, den Zylinderinnendruck mit einem Sensor zu bestimmen, welcher eine hohe Standzeit besitzt und so kostengünstig und zuverlässig ist, dass zur Messung des Zylinderinnendrucks mehrerer Zylinder mehrfach ohne weiteres mehrere, den Zylinder zugeordnete Sensoren eingesetzt werden können.The present invention employs to deal with the problem of the in-cylinder pressure with a sensor determine which has a long service life and so cost-effective and reliable is that for measuring the in-cylinder pressure of several cylinders multiple without further several, the cylinder associated sensors can be used.

Diese Aufgabe wird durch den Gegenstand des unabhängigen Anspruchs gelöst, vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.This task is accomplished by the subject the independent claim solved, advantageous embodiments are the subject of the dependent claims.

Die Erfindung beruht auf dem allgemeinen Gedanken, an einer Zylinderaußenwand eines Verbrennungsmotors einen Sensor anzuordnen, welcher ein mit einer Dehnbewegung der Zylinderaußenwand korreliertes Signal erzeugt und dadurch einen Zylinderinnendruck an zumindest einem Zylinder des Verbrennungsmo tors erfasst. Günstiger Weise ist dabei der wenigstens eine Sensor als magnetoelastischer Sensor ausgebildet.The The invention is based on the general idea, on a cylinder outer wall an internal combustion engine to arrange a sensor, which with a a stretching movement of the cylinder outer wall correlated signal generates and thereby a cylinder internal pressure at least one Cylinder of the Verbrennungsmo sector detected. Favorable way is the at least one sensor is designed as a magnetoelastic sensor.

Während eines Zündvorgangs entsteht im Zylinder ein hoher Druck, welcher eine mechanische Kraft auf die Zylinderaußenwand ausübt. Diese Kraft wirkt sich wiederum auf die Dehnung der Zylinderaußenwand und damit der magnetischen Eigenschaften von wandseitigen Teilen des magnetoelastischen Sensors aus und verändert diese. Die Veränderung der magnetischen Eigenschaften wird von dem magnetoelastischen Sensor erfasst und ermöglicht so eine indirekte Erfassung des Zylinderinnendrucks, wobei der Sensor an der Zylinderaußenwand angeordnet ist und nicht in direktem Kontakt mit einem Brennraum steht und dadurch eine geschützte Lage einnimmt. Gleichzeitig ist der an der Zylinderaußenwand angeordnete Sensor vor der im Brennraum herrschenden Hitze und Verschmutzung geschützt, so dass er einer deutlich geringeren Alterung ausgesetzt wird und günstiger Weise während der gesamten Betriebsdauer des Motors verwendet werden kann.During one ignition creates a high pressure in the cylinder, which is a mechanical force on the cylinder outer wall exercises. This force in turn affects the elongation of the cylinder outer wall and thus the magnetic properties of wall-side parts of the magnetoelastic sensor and changes it. The change of Magnetic properties is provided by the magnetoelastic sensor recorded and enabled such an indirect detection of the cylinder internal pressure, wherein the sensor on the cylinder outer wall is arranged and not in direct contact with a combustion chamber stands and thus a protected Situation takes. At the same time, it is on the cylinder outer wall arranged sensor in front of the prevailing in the combustion chamber heat and pollution protected, so that he is exposed to a much lower aging and cheaper Way during the entire operating life of the engine can be used.

Die Anordnung des Sensors an der Zylinderaußenwand besitzt zusätzlich den Vorteil, dass keine zusätzliche Bohrungen in die Zylinderaußenwand gebohrt werden müssen, ein Bereich des Zylinderkopfes, welcher bereits durch vorhandene Ventile, Einspritzdüsen, Zündkerzen etc. stark beansprucht ist, frei von zusätzlichen Sensoren bleibt und zudem die erfindungsgemäße Lösung deutlich kostengünstiger ist und dadurch der Zylinderinnendruck an jedem Zylinder erfasst werden kann.The Arrangement of the sensor on the cylinder outer wall also has the Advantage that no extra Holes in the cylinder outer wall need to be drilled an area of the cylinder head, which already exists through existing Valves, injectors, spark etc. is heavily stressed, remains free of additional sensors and In addition, the solution according to the invention clearly is cheaper and thereby the in-cylinder pressure is detected at each cylinder can.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass der Sensor einen ersten und einen zweiten Einzelsensor aufweist, wobei die beiden Einzelsensoren orthogonal zueinander angeordnet sind bzw. zueinander orthogonale Dehnbewegungen erfassen. Hierbei ist vorgesehen, dass der erste Sensor parallel zu einer Zylinderachse angeordnet ist und der zweite Einzelsensor quer zur Zylinderachse. Eine durch den Zylinderinnendruck erzeugte Kraft, wird von der Wand lediglich quer zur Zylinderachse aufgenommen, wodurch nur der zweite Sensor beeinflusst wird. Der erste Sensor wird zum Eliminieren von anderen Einflüssen, wie z.B. Temperatureinflüssen, benötigt. Da der Temperatureinfluss auf beide Sensoren gleichermaßen wirkt, der Zylinderinnendruck jedoch nur auf den ersten Einzelsensor, kann über eine Auswerteeinrichtung, über welche der erste und der zweite Einzelsensor miteinander verbunden sind, ein Differenzsignal bezüglich der beiden Einzelsensorsignale gebildet werden und dadurch der Temperatureinfluss eliminiert werden. Durch diese Differenzbildung wird die Zuverlässigkeit bei der Ermittlung des Zylinderinnendrucks deutlich erhöht.According to one preferred embodiment be provided that the sensor has a first and a second Single sensor, wherein the two individual sensors orthogonal are arranged to each other or mutually orthogonal expansion to capture. It is provided that the first sensor in parallel is arranged to a cylinder axis and the second individual sensor transverse to the cylinder axis. A generated by the cylinder internal pressure Force, is absorbed by the wall only transverse to the cylinder axis, whereby only the second sensor is affected. The first sensor is used to eliminate other influences, such as Temperature influences, needed. There the effect of temperature on both sensors works equally well, However, the cylinder internal pressure only on the first single sensor, can via a Evaluation device, via which the first and the second individual sensor connected to each other are, a difference signal with respect the two individual sensor signals are formed and thereby the temperature influence be eliminated. This difference in reliability the determination of the cylinder internal pressure increased significantly.

Entsprechend einer vorteilhaften Weiterbildung weist der magnetoelastische Sensor zumindest eine Kupferspule und wenigstens einen Ferritkern auf. Damit ist gewährleistet, dass er in einem Kühlmittelkreislauf oder -strom ohne Gefahr, d.h. ohne negative Beeinträchtigung durch dieses Medium, eingesetzt werden kann und er zudem unempfindlich gegenüber einer erhöhten Temperatur, wie sie im Kühlmittelkreislauf auftreten kann, ist.Corresponding an advantageous development, the magnetoelastic sensor at least one copper coil and at least one ferrite core. This ensures that that he is in a coolant circuit or current without danger, i. without negative impact can be used by this medium, and he also insensitive across from an elevated one Temperature, as in the coolant circuit can occur.

Weitere wichtige Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, aus der Zeichnung und aus der zugehörigen Figurenbeschreibung anhand der Zeichnung.Further important features and advantages of the invention will become apparent from the Dependent claims, from the drawing and the associated Description of the figures with reference to the drawing.

Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.It it is understood that the above and the following yet to be explained features not only in the specified combination, but also in other combinations or alone, without to leave the scope of the present invention.

Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.One preferred embodiment The invention is illustrated in the drawing and will be described in the following Description closer explained.

Die einzige 1 zeigt einen Querschnitt durch die erfindungsgemäße Vorrichtung.The only 1 shows a cross section through the device according to the invention.

Entsprechend 1 ist ein Ausschnitt eines Verbrennungsmotors 3 im Bereich eines Zylinders 6 bzw. im Bereich eines Zylinderkopfes 18 dargestellt. Der Zylinder 6 weist einen Kolben 17 auf, welcher sich während des Betriebs des Verbrennungsmotors 3 entlang einer Zylinderachse 11 hin und her bewegt. Die Bewegung des Kolbens 17 entlang der Zylinderachse 11 wird dabei in bekannter Weise durch eine Explosion eines Brennstoffgemisches in einem Brennraum 1 herbeigeführt. Im Bereich des Zylinderkopfes 18 weist der Verbrennungsmotor 3 zudem eine Einspritzdüse 4, welche zum Einspritzen eines Brennstoffgemischs in den Brennraum 1 ausgebildet ist, auf sowie eine Zündkerze 5, welche das Brennstoffgemisch im Brennraum 1 zündet und mehrere Ventile 2, welche den Brennraum 1 be- und entlüften.Corresponding 1 is a section of an internal combustion engine 3 in the area of a cylinder 6 or in the area of a cylinder head 18 shown. The cylinder 6 has a piston 17 on, which is during operation of the internal combustion engine 3 along a cylinder axis 11 moved back and forth. The movement of the piston 17 along the cylinder axis 11 is doing in a known manner by an explosion of a fuel mixture in a combustion chamber 1 brought about. In the area of the cylinder head 18 points the internal combustion engine 3 also an injection nozzle 4 , which for injecting a fuel mixture into the combustion chamber 1 is formed on and a spark plug 5 , which the fuel mixture in the combustion chamber 1 ignites and several valves 2 which the combustion chamber 1 ventilate and vent.

Des Weiteren ist eine Vorrichtung 16 zur Erfassung eines Zylinderinnendrucks an zumindest einem Zylinder 6 des Verbrennungsmotors 3 dargestellt, welche zumindest einen Sensor 7 zur Erfassung des Zylinderinnendrucks aufweist. Der zumindest eine Sensor 7 ist an einer Zylinderaußenwand 8 angeordnet und erzeugt ein mit Dehnbewegungen der Zylinderaußenwand 8 korreliertes Signal. Derartige Dehnbewegungen der Zylinderaußenwand 8 entstehen beispielsweise durch eine Zündung des Brennstoffgemischs im Brennraum 1.Furthermore, a device 16 to him Formation of a cylinder internal pressure on at least one cylinder 6 of the internal combustion engine 3 shown, which at least one sensor 7 for detecting the cylinder internal pressure. The at least one sensor 7 is on a cylinder outer wall 8th arranged and generates with a stretching movements of the cylinder outer wall 8th correlated signal. Such stretching movements of the cylinder outer wall 8th arise, for example, by ignition of the fuel mixture in the combustion chamber 1 ,

Gemäß 1 weist der Sensor 7 einen ersten Einzelsensor 9 und einen zweiten Einzelsensor 10 auf, wobei die beiden Einzelsensoren 9, 10 orthogonal zueinander angeordnet sind bzw. zueinander orthogonale Dehnbewegungen der Zylinderaußenwand 8 erfassen. Dabei ist der erste Einzelsensor 9 parallel zu der Zylinderachse 11 angeordnet und der zweite Einzelsensor 10 quer zur Zylinderachse 11.According to 1 the sensor points 7 a first single sensor 9 and a second single sensor 10 on, with the two individual sensors 9 . 10 are orthogonal to each other or mutually orthogonal expansion movements of the cylinder outer wall 8th to capture. Here is the first single sensor 9 parallel to the cylinder axis 11 arranged and the second individual sensor 10 transverse to the cylinder axis 11 ,

Des Weiteren sind der erste Einzelsensor 9 und der zweite Einzelsensor 10 über eine Auswerteeinrichtung 12 miteinander verbunden, wobei die Auswerteeinrichtung 12 Differenzsignale aus den vom ersten Sensor 9 und vom zweiten Sensor 10 gelieferten Signale bildet. Die Auswerteeinrichtung 12 bzw. die Differenzbildung der Signale vom ersten Einzelsensor 9 und vom zweiten Einzelsensor 10 ist zweckmäßig, um eventuelle Temperatureinflüsse zu eliminieren. Temperatureinflüsse, wie sie bei einer Verbrennung des Brennstoffgemischs entstehen, wirken auf die Zylinderaußenwand 8 homogen in alle Richtungen. Eine durch die Explosion des Brennstoffgemisches im Brennraum 1 erzeugte Kraft hingegen wirkt auf die Zylinderaußenwand 8 lediglich quer zur Zylinderachse 11. Somit kann durch eine einfache Differenzbildung zwischen dem Signal des ersten Einzelssensors 9 und dem zweiten Einzelsensor 10 ein bei beiden Einzelsensoren 9, 10 gleich großer Einfluss der Temperatur eliminiert werden, und somit die Dehnung der Zylinderaußenwand 8 exakt ermittelt werden. Hieraus lässt sich dann Rückschluss auf den jeweils im Zylinder 6 herrschenden Zylinderinnendruck ziehen.Furthermore, the first single sensor 9 and the second single sensor 10 via an evaluation device 12 connected to each other, wherein the evaluation device 12 Difference signals from those of the first sensor 9 and the second sensor 10 forms supplied signals. The evaluation device 12 or the difference formation of the signals from the first individual sensor 9 and the second single sensor 10 is appropriate to eliminate any temperature influences. Temperature influences, such as those that occur during combustion of the fuel mixture, act on the cylinder outer wall 8th homogeneous in all directions. One due to the explosion of the fuel mixture in the combustion chamber 1 generated force, however, acts on the cylinder outer wall 8th only transverse to the cylinder axis 11 , Thus, by a simple difference between the signal of the first single sensor 9 and the second single sensor 10 one with both individual sensors 9 . 10 equal influence of temperature can be eliminated, and thus the elongation of the cylinder outer wall 8th be determined exactly. From this can then be inferred to the respective cylinder 6 pull dominant cylinder internal pressure.

Des Weiteren ist vorgesehen, dass der Sensor 7 als magnetoelastischer Sensor 13 ausgebildet ist und aus nicht dargestellten Kupferspulen und Ferritkernen besteht, so dass eine Veränderung von magnetischen Eigenschaften, wie sie bei einer Explosion des Brennstoffgemischs im Brennraum 1 auftreten, erfasst werden kann. Gleichzeitig sind die Kupferspulen und die Ferritkerne unempfindlich gegenüber einem Kühlmittel, wodurch gewährleistet werden kann, dass der Sensor 7, 13 in einem Kühlmittelkreislauf 14 oder in einem Kühlmittelstrom 15 angeordnet werden kann, ohne dass negative Beeinträchtigungen durch das Kühlmedium zu erwarten sind. Zudem sind sowohl Kupferspulen als auch Ferritkerne unempfindlich gegenüber der Temperatur des Kühlmediums. Durch die Anordnung des magnetoelastischen Sensors 13 im Kühlmittelkreislauf 14 oder -strom 15 ist dieser darüber hinaus vor alterungsbedingten Beeinträchtigungen weitestgehend geschützt, so dass der Sensor 7, 13 während der gesamten Betriebsdauer des Verbrennungsmotors 3 verwendet werden kann. Gleichzeitig ist er auf Grund seines oben beschriebenen Konstruktionsprinzips so kostengünstig, dass er nicht nur im Versuchsbetrieb und/oder auf Prüfständen, sondern in jedem Verbrennungsmotor 3 und an jedem Zylinder 6 eingesetzt werden kann.Furthermore, it is provided that the sensor 7 as a magnetoelastic sensor 13 is formed and consists of copper coils and ferrite cores, not shown, so that a change of magnetic properties, as in an explosion of the fuel mixture in the combustion chamber 1 occur, can be detected. At the same time, the copper coils and the ferrite cores are insensitive to a coolant, which can ensure that the sensor 7 . 13 in a coolant circuit 14 or in a coolant stream 15 can be arranged without negative effects to be expected by the cooling medium. In addition, both copper coils and ferrite cores are insensitive to the temperature of the cooling medium. By the arrangement of the magnetoelastic sensor 13 in the coolant circuit 14 or current 15 This is also largely protected from aging-related impairments, so that the sensor 7 . 13 during the entire service life of the internal combustion engine 3 can be used. At the same time, due to its design principle described above, it is so cost-effective that it is not only used in test mode and / or on test benches, but in any internal combustion engine 3 and on every cylinder 6 can be used.

Zusammenfassend lassen sich die wesentlichen Merkmale der Erfindung wie folgt charakterisieren:
Die Erfindung sieht vor, an einer Zylinderaußenwand 8 eines Verbrennungsmotors 3 einen Sensor 7 anzuordnen, welcher ein mit einer Dehnbewegung der Zylinderaußenwand 8 korreliertes Signal erzeugt und dadurch einen Zylinderinnendruck erfasst. Der wenigstens eine Sensor 7 ist dabei als magnetoelastischer Sensor 13 ausgebildet.In summary, the essential features of the invention can be characterized as follows:
The invention provides, on a cylinder outer wall 8th an internal combustion engine 3 a sensor 7 to arrange, which one with a stretching movement of the cylinder outer wall 8th generates correlated signal and thereby detects a cylinder internal pressure. The at least one sensor 7 is there as a magnetoelastic sensor 13 educated.

Während des Zündvorgangs entsteht im Zylinder 6 ein hoher Druck, welcher eine mechanische Kraft auf die Zylinderaußenwand 6 ausübt und diese dehnt und verändert damit die magnetischen Eigenschaften von wandseitigen Teilen des magnetoelastischen Sensors. Die Veränderung der magnetischen Eigenschaften wird von dem magnetoelastischen Sensor 13 erfasst.During ignition occurs in the cylinder 6 a high pressure, which is a mechanical force on the cylinder outer wall 6 exerts and thus alters and alters the magnetic properties of wall-side portions of the magnetoelastic sensor. The change in magnetic properties is made by the magnetoelastic sensor 13 detected.

Des Weiteren weist der Sensor 7 einen ersten 9 und einen zweiten Einzelsensor 10 auf, wobei diese orthogonal zu einander angeordnet sind bzw. zueinander orthogonale Dehnbewegungen erfassen. Der erste Sensor 9 wird zum Eliminieren von Einflüssen, wie z.B. Temperatureinflüssen, mittels einer Auswerteeinrichtung 12, benötigt.Furthermore, the sensor has 7 a first 9 and a second single sensor 10 , wherein these are arranged orthogonal to each other or detect each other orthogonal expansion movements. The first sensor 9 is used to eliminate influences, such as temperature influences, by means of an evaluation device 12 , needed.

Claims

Contraption ( 16 ) for detecting a cylinder internal pressure at at least one cylinder ( 6 ) of an internal combustion engine ( 3 ), in particular of a motor vehicle, with at least one sensor ( 7 ) for detecting the pressure, characterized in that the at least one sensor ( 7 ) on a cylinder outer wall ( 8th ) is arranged and with a stretching movements of the cylinder outer wall ( 8th ) correlated signal is generated.

Device according to claim 1, characterized in that - the sensor ( 7 ) a first ( 9 ) and a second ( 10 ) Single sensor and - that the two individual sensors ( 9 . 10 ) are orthogonal to each other or detect mutually orthogonal expansion movements.

Device according to claim 2, characterized in that - the first individual sensor ( 9 ) parallel to a cylinder axis ( 11 ) and - that the second individual sensor ( 10 ) transverse to the cylinder axis ( 11 ) is arranged.

Apparatus according to claim 2 or 3, characterized in that the first and the second individual sensor ( 9 . 10 ) via an evaluation device ( 12 ) are interconnected.

Apparatus according to claim 4, characterized in that the evaluation device ( 12 ) for generating difference signals with respect to the first and the second individual sensor ( 9 . 10 ) is trained.

Device according to one of claims 1 to 5, characterized in that the at least one sensor ( 7 ) as a magnetoelastic sensor ( 13 ) is trained.

Apparatus according to claim 6, characterized in that the magnetoelastic sensor ( 13 ) has at least one copper coil and at least one ferrite core.

Device according to one of claims 6 or 7, characterized in that the magnetoelastic sensor ( 13 ) in a coolant circuit ( 14 ) or current ( 15 ) is arranged.