DE19519463C2 - Vorrichtung zum Erfassen des Drucks in einem Zylinder eines Motors - Google Patents

Vorrichtung zum Erfassen des Drucks in einem Zylinder eines Motors

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Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Erfassen des Drucks in einem Zylinder eines Motors. Insbesondere bezieht sich die Erfindung auf eine Technologie zum Verbessern des Signal/Rauschverhältnis­ ses (S/N-Verhältnisses; S/N = Signal-to-noise) in der Sen­ sorausgabe in der Einrichtung zum Erfassen des Drucks in einem Zylinder unter Verwendung eines Zylinderdrucksensors eines Unterlegscheibentyps, der zwischen eine Zündkerze und eine Trägeroberfläche, auf der die Zündkerze befestigt ist, eingefügt ist.
Der Verbrennungszustand eines Motors wurde bisher erfaßt, indem der Druck eines Verbrennungsgases in einem Zylinder unter Verwendung eines Zylinderdrucksensors, der z. B. in der ungeprüften japanischen Gebrauchsmusterveröffentlichung Nr. 63-70049 offenbart ist, erfaßt wurde.
Der Zylinderdrucksensor, der in der oben genannten, unver­ öffentlichten japanischen Gebrauchsmusterveröffentlichung Nr. 63-70049 offenbart ist, besteht aus einem ringartigen piezoelektrischen Element und einer Elektrode, die aufein­ ander laminiert sind, und ist befestigt, indem er zwischen eine Zündkerze, die in einen Zylinderkopf geschraubt ist, und eine Trägeroberfläche, auf der die Zündkerze befestigt ist, eingefügt ist.
Die Befestigungslast (Sensorlast) des Sensors, die durch die Befestigung der Zündkerze gegeben ist, nimmt abhängig von dem Druck (Zylinderdruck) in dem Zylinder, der auf die Zündkerze wirkt, zu oder ab, so daß sich die Ausgabe des piezoelektrischen Elements abhängig von dem Zylinderdruck ändert.
In der Praxis ist der oben genannte Zylinderdrucksensor ei­ nes Unterlegscheibentyps jedoch nahe bei der Zündkerze vor­ gesehen, weshalb derselbe einer Beeinflussung durch das Zün­ dungsrauschen, das von der Zündkerze an die Umgebung abgege­ ben wird, unterworfen ist. Außerdem ist die Ausgabe des Zy­ linderdrucksensors des Unterlegscheibentyps sehr klein, da derselbe aufgebaut ist, um eine Erfassungsausgabe basierend auf einer kleinen Verschiebung der Zündkerze, die durch die Erzeugung des Verbrennungsdrucks bewirkt wird, zu erzeugen. Folglich ist es schwierig, ein hohes Signal/Rausch-Verhält­ nis der Sensorausgabe beizubehalten.
Um den Einfluß des Zündungsrauschens zu unterdrücken, ist außerdem ein Abschirmungsdraht verwendet, um die Sensoraus­ gabe zu entnehmen. Um den Einfluß aufgrund der Verwendung des Abschirmungsdrahts auf die Sensorausgabecharakteristika zu vermeiden, ist es hier jedoch notwendig, einen aufwendi­ gen Abschirmungsdraht mit einer kleinen elektrostatischen Kapazität zu verwenden, was eine Erhöhung der Produktions­ kosten zur Folge hat.
Die DE 411 11 869 A1 offenbart einen Drucksensor, der zwischen einem Zylinderkopf und einer Zündkerze angeordnet ist. Ein Druckelement wird zum Übermitteln des Druckers innerhalb des Zylinders an den Drucksensor verwendet. Das Sensorsignal wird über eine abgeschirmte Leitung an eine Erfassungsein­ richtung geleitet.
Die DE 37 43 613 A1 betrifft eine Zündzeitpunkt-Steuervorrich­ tung für Verbrennungsmotoren, bei dem der Einfluß des Zünd­ rauschens auf die Erfassung des sogenannten Motorklopfens vermieden werden soll. Das von einem Beschleunigungssensor erzeugte Sensorsignal wird über ein Frequenzfilter an ein Rauschausschlußgatter angelegt, das mit einem Komparator verbunden ist. Durch Verwendung einer Gattertakt-Steuerung wird der Durchlaß eines Signals durch das Rausch-Ausschluß­ gatter für eine vorbestimmte, feste Zeitdauer verhindert.
Die DE 41 24 065 A1 betrifft ein Verfahren und eine Vorrich­ tung zum Unterdrücken von Klopfen in einem Mehrzylindermo­ tor. Für jeden Zylinder wird eine Klopfbestimmung durchge­ führt und es wird wahlweise verhindert, daß eine Klopfunter­ drückung an einem Zylinder durchgeführt wird, bei dem fest­ gestellt wird, daß die Bestimmung aufgrund von Rauschein­ flüssen fehlerhaft war.
Die DE 32 03 605 A1 betrifft einen Klopfdetektor, der Schwingungen einer Maschine erfaßt und ein entsprechendes Signal erzeugt. Das Signal wird gleichgerichtet und ge­ glättet und mit einem Untergrundrauschvergleichssignal ver­ glichen.
Die DE 31 22 375 A1 betrifft eine Sensoranordnung zum Er­ fassen eines in einem Gehäuse herrschenden Druckes. Der Sen­ sor umfaßt einen in der Gehäusewand befestigbaren Bolzen und ein druckempfindliches Element.
Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der vorliegen­ den Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Er­ fassen des Drucks in einem Zylinder eines Motors unter Ver­ wendung eines Zylinderdrucksensors zu schaffen, die ohne Verwendung eines aufwendigen Abschirmdrahtes ein verbes­ sertes Signal/Rausch-Verhältnis in der Sensorausgabe ermög­ licht.
Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung gemäß Anspruch 1 und durch eine Vorrichtung gemäß Anspruch 3 gelöst.
Gemäß der vorliegenden Erfindung kann die Sensorausgabe wäh­ rend einer Periode, während der das Zündungsrauschen die Ausgabe des Zylinderdrucksensors beeinflußt, unterdrückt sein, derart, daß es möglich ist, eine Reduzierung des Si­ gnal/Rausch-Verhältnisses in der Sensorausgabe aufgrund des Zündungsrauschens zu vermeiden.
Hierbei ist die Ausgabe des Erfassungssignals von dem Zylin­ derdrucksensor für die oben genannte vorbestimmte Zeitperi­ ode, die auf dem Zündsignal basiert, unterbrochen, derart, daß das Erfassungssignal für die vorbestimmte Zeitperiode unterdrückt ist.
Gemäß der Erfindung wird verhindert, daß das Sensorsignal, das das Zündungsrauschen trägt, ausgegeben wird, wenn die Sensorausgabe während einer Periode unterbrochen ist, wäh­ rend der das Zündungsrauschen erzeugt wird, wobei nur die Sensorausgaben, die nicht durch das Zündungsrauschen beein­ flußt sind, erhalten werden.
Um die Ausgabe der Erfassungssignale von dem Zylinderdruck­ sensor zu unterbrechen, kann die Erfassungs-Signal-Ausgabe­ leitung des Zylinderdrucksensors selektiv geerdet werden.
Gemäß der Erfindung kann die Ausgabe ohne weiteres durch Schalten der Masseleitung angehalten werden.
Wenn eine Sensorausgabe-Verstärkereinrichtung zum Verstärken des Erfassungssignals von dem Zylinderdrucksensor vorgesehen ist, kann die Verstärkungsoperation durch die Sensorausga­ be-Verstärkereinrichtung ferner für lediglich die vorbe­ stimmte Zeitperiode, die auf dem Zündsignal basiert, ange­ halten werden, derart, daß das Erfassungssignal für die vor­ bestimmte Zeitperiode unterdrückt wird.
Gemäß diesem Aufbau wird die Operation zur Verstärkung der Sensorausgabe für eine Zeitperiode angehalten, während der das Zündungsrauschen erzeugt wird, wodurch die Sensorausga­ be, die das Zündungsrauschen trägt, auf einen Pegel, der niedriger als der normale Pegel ist, unterdrückt wird, um das Signal/Rausch-Verhältnis beizubehalten.
Es wird ferner bevorzugt, die vorbestimmte Periode zum Un­ terdrücken des Erfassungssignals von dem Zylinderdrucksensor basierend auf einem Signal, das durch ein Verzögern des Zündsignals erhalten wird, zu steuern.
Dadurch kann die Sensorausgabe ohne weiteres und zuverlässig während einer Periode unterdrückt werden, während der das Zündungsrauschen erzeugt wird.
Gemäß der Vorrichtung der vorliegenden Erfindung zum Erfas­ sen des Drucks in einem Zylinder eines Motors, bei der das Erfassungssignal des Zylinderdrucksensors für lediglich eine vorbestimmte Zeitperiode, die auf dem Zündsignal basiert, unterdrückt wird, ist die Sensorausgabe-Verstärkereinrich­ tung nahe bei der Zündkerze angeordnet.
Gemäß diesem Aufbau ist ein Abschnitt, der Rauschen emp­ fängt, bevor die Sensorausgabe verstärkt wird, so stark wie möglich verkürzt, wobei der Einfluß des Zündungsrauschens auf die Sensorausgabe unterdrückt werden kann.
Gemäß der Vorrichtung der vorliegenden Erfindung zum Erfas­ sen des Drucks in einem Zylinder eines Motors ist ferner ei­ ne Einheit auf dem Kopfabschnitt jeder Zündkerze befestigt, welche eine Zündspule, eine Zündspulen-Treiberschaltung zum Treiben der Zündspule basierend auf einem Zündsignal und die Sensorausgabe-Unterdrückungseinrichtung als eine Einheits­ struktur aufweist.
Gemäß diesem Aufbau ist die Fläche, die die Strahlung des Zündungsrauschens empfängt, minimiert, wodurch der Einfluß des Zündungsrauschens auf die Sensorausgabe unterdrückt wird.
Bevorzugte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend unter Bezugnahme auf die bei liegenden Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 ein schematisches Systemdiagramm, das ein Ausfüh­ rungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt;
Fig. 2 ein Schaltungsdiagramm, das ein Ausführungsbeispiel, einer Rauschmaskierungsschaltung zeigt;
Fig. 3 ist ein Zeitdiagramm, das die Art und Weise des Mas­ kierens der Sensorausgabe zeigt;
Fig. 4 ein Schaltungsdiagramm, das ein weiteres Ausfüh­ rungsbeispiel einer Rauschmaskierungsschaltung zeigt; und
Fig. 5 ein schematisches Diagramm, das ein weiteres Ausfüh­ rungsbeispiel der Systemstruktur zeigt.
Wie in Fig. 1, die ein Ausführungsbeispiel darstellt, ge­ zeigt ist, ist eine Zündkerze 3 in ein mit einem Gewinde versehenes Loch 2 geschraubt, welches durch einen Zylinder­ kopf 1 eines Motors gebildet ist und denselben durchdringt. Ein ringartiger Zylinderdrucksensor 5 ist befestigt, wobei derselbe zwischen die Zündkerze 3 und eine Trägeroberfläche 4, auf der die Zündkerze befestigt ist, eingefügt ist.
Das Bezugszeichen 6 bezeichnet eine Unterlegscheibe, die zwischen dem Zylinderdrucksensor 5 und der Zündkerze 3 ange­ ordnet ist. Der Zylinderdrucksensor 5 besteht aus zwei Stücken piezoelektrischer Elemente, die auf und unter einer ringartigen Mittelelektrode, die als eine Mitte dient, pla­ ziert sind, und einer oberen Elektrode und einer unteren Elektrode, die auf der äußeren Seite derselben laminiert sind, wobei die inneren und äußeren Peripherien desselben mit einem isolierenden Harzmaterial bedeckt und als eine Einheitsstruktur befestigt sind. Ein Anschlußleitungsdraht 7 ist von der Mittelelektrode herausgeführt, wobei derselbe durch das Harzmaterial verläuft.
Wie oben beschrieben wurde, ist der Zylinderdrucksensor 5 als eine Unterlegscheibe der Zündkerze 3 befestigt und mit einer vorbestimmten Befestigungslast beaufschlagt. Wenn die Zündkerze 3 durch den Verbrennungsdruck in dem Zylinder 8 nach oben gedrückt wird, nimmt die Sensorlast ab und der Druck in dem Zylinder kann abhängig von einer Reduzierung der Sensorlast als ein relativer Druck erfaßt werden, wobei die oben genannte Befestigungslast als eine Referenz dient.
Ein Metallrohr 9 besitzt an seinem unteren Ende eine Öff­ nung, in die der äußere peripherische Abschnitt des Zylin­ derdrucksensors 5 eingefügt ist, erstreckt sich zu der Ba­ sisendseite der Zündkerze 3 und ist über eine Gummihülse 11 in eine offenes Ende eines Zündkerzen-Einfügungslochs 10 eingefügt. Der Anschlußleitungsdraht 7 erstreckt sich ent­ lang der äußeren Peripherischen Wand des Metallrohrs 9 und ist über ein Durchgangsloch, das in der Gummihülse 11 gebil­ det ist, zu der äußeren Seite gezogen.
Eine Zündungseinheit 23, in die eine Zündspule 21 und eine Zündspulen-Treiberschaltung (die einen Leistungstransistor enthält) 22 zum Treiben der Zündspule 21 basierend auf einem Zündsignal integriert sind, ist über einen Anschluß 23a, der der Zündkerze 3 eine Hochspannung, die auf der Sekundärseite der Zündspule 21 erzeugt wird, gibt, an einem Anschluß 3a der Zündkerze 3 befestigt. Das heißt, daß das Zündsystem ge­ mäß diesem Ausführungsbeispiel für jeden Zylinder die Zünd­ einheit 23 aufweist, und die Zündenergie direkt zu der Zünd­ kerze 3 leitet, ohne daß dieselbe durch ein Hochspannungska­ bel geleitet wird, wobei die Zündenergie durch die Zündspule 21 erzeugt wird, welche auf ein Zündsignal (Leitungssteuer­ signal für den Leistungstransistor) von einer Steuereinheit 15 anspricht, welche später beschrieben wird.
Der Anschlußleitungsdraht 7 zum Herausführen der Ausgabe des Zylinderdrucksensors 5 ist mit einer Rauschmaskierungsschal­ tung 24 (Sensorausgabe-Unterdrückungseinrichtung) verbunden, die nahe bei der Zündkerze 3 vorgesehen ist, wobei die Sen­ sorausgabe, die die Rauschmaskierungsschaltung 24 durchlau­ fen hat, in die Steuereinheit 15 eingegeben wird.
Die Rauschmaskierungsschaltung 24 empfängt das Zündsignal, das zu der Zündungseinheit 23 geleitet wird, und maskiert die Ausgabe des Zylinderdrucksensors 5 für eine vorbestimmte Zeitperiode, die basierend auf dem Zündsignal eingestellt ist, und unterdrückt dieselbe. Konkret ist die Rauschmaskie­ rungsschaltung 24 auf eine Art und Weise aufgebaut, wie sie in Fig. 2 gezeigt ist. In Fig. 2 bezeichnet das Bezugszei­ chen 31 einen Ladungsverstärker (Rückkopplungsverstärker). Ein Schaltelement 32 ist parallel zu einem Rückkopplungs­ widerstand R2 vorgesehen, welcher zusammen mit einem Wider­ stand R1 den Verstärkungsfaktor des Ladungsverstärkers 31 bestimmt (Sensorausgabe-Verstärkereinrichtung). Das Schalt­ element 32 wird durch ein Zündsignal (Maskierungssignal), das von einer Verzögerungsschaltung 33 verzögert wird, ein- und ausgeschaltet.
Das Zündsignal schaltet einen Leistungstransistor 22a ein, wenn es auf einem hohen Pegel ist. Ein elektrischer Strom beginnt, synchron zu dem Anstieg des Zündsignals in die Pri­ märseite der Zündspule 21 zu fließen, und wird synchron zu dem Abfall des Zündsignals daran gehindert, in die Primär­ seite der Zündspule 21 zu fließen, wobei zu diesem Zeitpunkt eine Hochspannung, die auf der Sekundärseite erzeugt wird, in die Zündkerze 3 geleitet wird, um einen Zündfunken zu er­ zeugen.
Da die Verzögerungsschaltung 33 das Zündsignal verzögert, wird das Schaltelement 32 verzögert hinter den Anstieg des Zündsignals von aus auf ein umgeschaltet, und wird verzögert hinter den Abfall des Zündsignals (Zündung) von ein auf aus umgeschaltet. Daher ist das Schaltelement 32 für zumindest eine vorbestimmte Zeitperiode bezüglich der Zündung einge­ schaltet (Unterbrechung des Stroms zu der Primärseite) und die Verstärkungsoperation des Ladungsverstärkers 31 ist an­ gehalten.
Hier wird begleitend zu der Unterbrechung des Stroms zu der Primärseite der Zündspule 21, d. h. begleitend zu der Zünd­ operation, das sogenannte Zündungsrauschen erzeugt, welches die Ausgabe des Zylinderdrucksensors 5 beeinflußt. Da jedoch die Verstärkungsoperation des Ladungsverstärkers 31 durch das Schaltelement 32 für eine vorbestimmte Zeitperiode be­ züglich der Zündung angehalten ist, (siehe Fig. 3), wird die Sensorausgabe, die durch das Zündungsrauschen beeinflußt ist, nicht verstärkt, wodurch eine Sensorausgabe mit einem verbesserten Signal/Rausch-Verhältnis in die Steuerschaltung 15 eingegeben wird.
Wenn der Ladungsverstärker 31 ferner nahe bei der Zündkerze 3 vorgesehen ist, kann die Fläche, die Rauschen empfängt, zwischen dem Sensor und dem Ladungsverstärker 31 minimiert werden, wodurch ermöglicht wird, daß das Signal/Rausch-Ver­ hältnis bei der normalen Verstärkungsoperation verbessert ist. Gemäß diesem Ausführungsbeispiel sind die Zündkerze 3 und der Anschlußleitungsdraht 7 ferner durch das Metallrohr 9 voneinander abgeschirmt, wodurch kein Zündungsrauschen von dem Anschlußleitungsdraht 7 auf dem Weg desselben zu dem La­ dungsverstärker 31 aufgenommen wird. Daher muß kein aufwen­ diger Abschirmungsdraht für den Anschlußleitungsdraht 7 ver­ wendet werden, wodurch die Produktionskosten gesenkt werden können.
In der Rauschmaskierungsschaltung 24, die in Fig. 2 gezeigt ist, wird die Sensorausgabe, die durch das Zündungsrauschen beeinflußt ist, durch das Anhalten der Verstärkungsoperation unterdrückt (unwirksam gemacht). Es ist jedoch ferner zuläs­ sig, die Sensorausgabe, die durch das Zündungsrauschen be­ einflußt ist, durch Verwenden eines Schaltungsaufbaus, der in Fig. 4 gezeigt ist, anzuhalten.
Eine Rauschmaskierungsschaltung 24, die in Fig. 4 gezeigt ist, unterdrückt schaltet die Ausgabe des Zylinderdruck­ sensors 5 für zumindest eine vorbestimmte Zeitperiode bezüg­ lich der Zündung basierend auf einem Rauschmaskierungssi­ gnal, das von der Verzögerungsschaltung 33 als Reaktion auf das Zündsignal auf die gleiche Art und Weise erzeugt wird, die oben beschrieben wurde. Hier wird die Sensorausgabelei­ tung jedoch selektiv durch einen Transistor 35 geerdet, der durch das Rauschmaskierungssignal ein- und ausgeschaltet wird.
Das heißt, daß als Reaktion auf ein Zündungs-Verzögerungs- Signal (Maskierungssignal), das von der Verzögerungsschal­ tung 33 ausgegeben wird, der Transistor 35 bewirkt, daß die Ausgabeleitung des Zylinderdrucksensors 5 für zumindest eine vorbestimmte Zeitperiode ab der Zündung geerdet wird, um da­ durch die Erzeugung der Sensorausgabe, die durch das Zün­ dungsrauschen beeinflußt ist (siehe Fig. 3), zu unterbre­ chen. Auch in der Rauschmaskierungsschaltung 24 des Aufbaus, der in Fig. 4 gezeigt ist, ist es daher möglich das Signal/-Rausch-Verhältnis der Sensorausgabe, die in die Steuerein­ heit 15 eingegeben wird, zu verbessern. Hier ist die Perio­ de, während der das Zündungsrauschen begleitend zu der Zün­ dung erzeugt wird, nicht eine Periode, die allgemein den Verbrennungszustand darstellt. Daher beeinflußt die Maskie­ rung der Ausgabe des Zylinderdrucksensors (siehe Fig. 3), wie sie oben beschrieben wurde, nicht die Erfassung des Ver­ brennungszustandes.
Bei dem Ausführungsbeispiel, das in Fig. 1 gezeigt ist, ist die Rauschmaskierungsschaltung 24 separat bezüglich der Zün­ dungseinheit 23 vorgesehen, wie in den Fig. 2 und 4 gezeigt ist, welche die Zündspule 21 und die Zündspulen-Treiber­ schaltung 22 einschließt. Wie in Fig. 5 gezeigt ist, kann die Rauschmaskierungs-Schaltung 24 jedoch integriert in die Zündungseinheit 23 vorgesehen sein.
Gemäß diesem Aufbau kann die Rauschmaskierungsschaltung 24 ohne weiteres installiert werden, wobei die Fläche, die die Strahlung des Rauschens empfängt, minimiert ist, wodurch es möglich ist, das Signal/Rausch-Verhältnis weiter zu verbes­ sern.

Claims (4)

1. Vorrichtung zum Erfassen des Drucks in einem Zylinder (8) eines Motors, mit einem Zylinderdrucksensor (5), der zwischen eine Zündkerze (3), die in den Zylinder­ kopf (1) des Motors geschraubt ist, und eine Träger­ oberfläche (4), auf der die Zündkerze (3) befestigt ist, eingefügt ist, und der abhängig von einer Änderung der Sensorlast, die einer Änderung des Drucks in dem Zylinder (8) entspricht, ein Erfassungssignal ausgibt, und mit einer Steuerungseinheit (15) zum Empfangen eines Erfassungssignals von dem Zylinderdrucksensor (5) und zum Erfassen des Drucks in dem Zylinder (8) auf der Grundlage des Erfassungssignals, gekennzeichnet durch
eine Verzögerungsschaltung (33) zum Erzeugen eines Maskierungssignals durch Verzögern eines Zündsignals zum Steuern einer Zündung der Zündkerze (3); und
eine Gatterschaltung (35) zum Abschneiden einer Ausgabe des Erfassungssignals von dem Zylinderdrucksensor (5) an die Steuerungseinheit (15) auf der Grundlage des Ma­ skierungssignals, das durch die Verzögerungsschaltung (33) erzeugt wird.
2. Vorrichtung zum Erfassen des Drucks in einem Zylinder (8) eines Motors gemäß Anspruch 1, bei der eine Maskie­ rungsschaltungseinheit (24), die integriert mit der Verzögerungsschaltung (33) und der Gatterschaltung (35) geschaffen ist, integriert mit einer Zündeinheit (23) gebildet ist, die aus einer Zündspule (21) und einer Zündspulentreiberschaltung (22) besteht, wobei die in­ tegrierten Einheiten an einem Anschluß der Zündspule (21) befestigt sind.
3. Vorrichtung zum Erfassen des Drucks in einem Zylinder (8) eines Motors, mit einem Zylinderdrucksensor (5), der zwischen eine Zündkerze (3), die in den Zylinder­ kopf (1) des Motors geschraubt ist, und eine Träger­ oberfläche (4), auf der die Zündkerze (3) befestigt ist, eingefügt ist, und der abhängig von einer Änderung der Sensorlast, die einer Änderung des Drucks in dem Zylinder (8) entspricht, ein Erfassungssignal ausgibt, mit einer Verstärkerschaltung (31) zum Verstärken eines Erfassungssignals von dem Zylinderdrucksensor (5), und mit einer Steuerungseinheit (15) zum Eingeben eines Er­ fassungssignals, das von der Verstärkerschaltung (31) verstärkt wird, und zum Erfassen des Drucks in dem Zy­ linder (8) auf der Grundlage des Erfassungssignals, ge­ kennzeichnet durch
eine Verzögerungsschaltung (33) zum Erzeugen eines Ma­ skierungssignals durch Verzögern eines Zündsignals zum Steuern einer Zündung der Zündkerze (3); und
eine Verstärkungsunterbrechungsschaltung (32) zum Un­ terbrechen der Verstärkungsoperation der Verstärker­ schaltung (31) auf der Grundlage des Maskierungssi­ gnals, das durch die Verzögerungsschaltung (33) erzeugt wird.
4. Vorrichtung zum Erfassen des Drucks in einem Zylinder (8) eines Motors gemäß Anspruch 3, bei der eine Maskie­ rungsschaltungseinheit (24), die integriert mit der Verstärkerschaltung (31), der Verzögerungsschaltung (33) und der Verstärkungsunterbrechungsschaltung (32) geschaffen ist, integriert mit einer Zündeinheit (23) gebildet ist, die aus einer Zündspule (21) und einer Zündspulentreiberschaltung (22) besteht, wobei die in­ tegrierten Einheiten an einem Anschluß der Zündspule (21) befestigt sind.
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Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6134947A (en) * 1997-09-12 2000-10-24 Southwest Research Institute Load sensor for measuring engine cylinder pressure and seat occupant weight
US6094990A (en) * 1998-06-30 2000-08-01 Cooper Automotive Products, Inc. Spark plug with concentric pressure sensor
US6453732B2 (en) * 1999-07-27 2002-09-24 Delphi Technologies, Inc. Side-mount bracket system for providing a locked sensor position
AT3988U1 (de) * 2000-01-20 2000-11-27 Avl List Gmbh Zylinderkopf für eine brennkraftmaschine
JP4815047B2 (ja) * 2000-11-30 2011-11-16 日本特殊陶業株式会社 圧力センサユニット
US6679100B2 (en) * 2001-03-05 2004-01-20 Delphi Technologies, Inc. Spark plug mounted thick film strain gauge
DE10211992C2 (de) * 2001-05-04 2003-11-27 Trafag Ag Maennedorf Drucksensor zur Druckerfassung in einem Motorbrennraum sowie Verfahren zu dessen Herstellung
FR2849192B1 (fr) * 2002-12-20 2005-03-04 Siemens Vdo Automotive Appareil de detection de la pression dans la chambre de combustion d'un moteur
DE102004031064A1 (de) * 2004-06-28 2006-01-12 Robert Bosch Gmbh Zündanlage für Brennkraftmaschine
US7272970B2 (en) * 2005-03-31 2007-09-25 Ngk Spark Plug Co., Ltd. Spark plug having combustion pressure detecting function
US7299700B2 (en) * 2005-10-04 2007-11-27 General Electric Company Methods and apparatus for sensing pressure
DE102006037235A1 (de) * 2006-08-09 2008-02-14 Siemens Ag Verfahren und Vorrichtung zur Bestimmung eines Drucks im Brennraum einer Brennkraftmaschine
US10087863B2 (en) * 2014-12-24 2018-10-02 Keihin Corporation Internal combustion engine control device

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3103605A1 (de) * 1980-02-05 1982-01-14 Nissan Motor Co., Ltd., Yokohama, Kanagawa Klopfdetektor fuer eine brennkraftmaschine mit funkenzuendung
DE3122375A1 (de) * 1981-06-05 1982-12-23 Robert Bosch Gmbh, 7000 Stuttgart Sensoranordnung
DE3743613A1 (de) * 1986-12-22 1988-06-30 Mitsubishi Electric Corp Zuendzeitpunkt-steuervorrichtung fuer verbrennungsmotoren
DE4111869A1 (de) * 1990-04-12 1991-10-17 Nissan Motor Anbringungsvorrichtung fuer drucksensor
DE4124065A1 (de) * 1990-10-02 1992-04-09 Mitsubishi Electric Corp Verfahren und vorrichtung zum unterdruecken von klopfen in einem mehrzylinderverbrennungsmotor

Family Cites Families (25)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4169388A (en) * 1978-12-13 1979-10-02 The Bendix Corporation Integrated spark plug-combustion pressure sensor
US4750103A (en) * 1984-06-29 1988-06-07 Nissan Motor Company, Limited System and method for detecting and controlling knocking in an internal combustion engine
DE3523230A1 (de) * 1984-06-29 1986-01-02 Nissan Motor Co., Ltd., Yokohama, Kanagawa Einrichtung und verfahren zum regeln des zuendzeitpunktes in einer brennkraftmaschine
JPS6116266A (ja) * 1984-06-30 1986-01-24 Nissan Motor Co Ltd 内燃機関の点火時期制御装置
US4640249A (en) * 1984-06-30 1987-02-03 Nissan Motor Company, Limited System for controlling an ignition timing in an internal combustion engine and method therefor
US4625690A (en) * 1984-08-03 1986-12-02 Nissan Motor Company, Limited System for controlling an engine and method therefor
JPS6212827A (ja) * 1985-07-10 1987-01-21 Hitachi Ltd エンジンの燃焼圧検出装置
JPH0692787B2 (ja) * 1985-09-05 1994-11-16 日産自動車株式会社 内燃機関の制御装置
US4821194A (en) * 1985-10-22 1989-04-11 Nissan Motor Company, Limited Cylinder combustion monitoring apparatus
JPS62192627A (ja) * 1986-02-19 1987-08-24 Honda Motor Co Ltd 内燃機関の気筒内圧力の補正方法
JP2530625B2 (ja) * 1986-09-09 1996-09-04 シチズン時計株式会社 複合表示式電子時計
JPH0746030B2 (ja) * 1986-09-11 1995-05-17 住友金属工業株式会社 空気集熱方式による木材乾燥装置
JPH0624755Y2 (ja) * 1987-10-19 1994-06-29 日産自動車株式会社 座金型圧力センサ
JPH01134392U (de) * 1988-03-07 1989-09-13
JPH0624150Y2 (ja) * 1989-04-03 1994-06-22 日本特殊陶業株式会社 温度および圧力センサ付きスパークプラグ
JPH02286877A (ja) * 1989-04-27 1990-11-27 Nissan Motor Co Ltd エンジンの点火時期制御装置
JPH02301669A (ja) * 1989-05-16 1990-12-13 Nissan Motor Co Ltd エンジンの点火時期制御装置
US4969352A (en) * 1989-08-21 1990-11-13 General Motors Corporation Combustion pressure sensor
US5101788A (en) * 1990-04-26 1992-04-07 Mitsubishi Denki K.K. Internal-combustion engine control device
US5230316A (en) * 1990-04-27 1993-07-27 Hitachi, Ltd. Method and apparatus for detecting knock in an internal combustion engine
US5067460A (en) * 1990-06-22 1991-11-26 Massachusetts Institute Of Technology Variable air/fuel ratio engine control system with closed-loop control around maximum efficiency and combination of Otto-diesel throttling
US5107815A (en) * 1990-06-22 1992-04-28 Massachusetts Institute Of Technology Variable air/fuel engine control system with closed-loop control around maximum efficiency and combination of otto-diesel throttling
JP3038924B2 (ja) * 1990-12-21 2000-05-08 日産自動車株式会社 内燃機関のノッキング検出装置
US5323748A (en) * 1991-08-28 1994-06-28 Massachusetts Institute Of Technology Adaptive dilution control system for increasing engine efficiencies and reducing emissions
US5329809A (en) * 1993-04-22 1994-07-19 General Motors Corporation Non-intrusive cylinder pressure sensor

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3103605A1 (de) * 1980-02-05 1982-01-14 Nissan Motor Co., Ltd., Yokohama, Kanagawa Klopfdetektor fuer eine brennkraftmaschine mit funkenzuendung
DE3122375A1 (de) * 1981-06-05 1982-12-23 Robert Bosch Gmbh, 7000 Stuttgart Sensoranordnung
DE3743613A1 (de) * 1986-12-22 1988-06-30 Mitsubishi Electric Corp Zuendzeitpunkt-steuervorrichtung fuer verbrennungsmotoren
DE4111869A1 (de) * 1990-04-12 1991-10-17 Nissan Motor Anbringungsvorrichtung fuer drucksensor
DE4124065A1 (de) * 1990-10-02 1992-04-09 Mitsubishi Electric Corp Verfahren und vorrichtung zum unterdruecken von klopfen in einem mehrzylinderverbrennungsmotor

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