JP2002090246A - 圧力検出装置 - Google Patents

圧力検出装置

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JP2002090246A
JP2002090246A JP2000288897A JP2000288897A JP2002090246A JP 2002090246 A JP2002090246 A JP 2002090246A JP 2000288897 A JP2000288897 A JP 2000288897A JP 2000288897 A JP2000288897 A JP 2000288897A JP 2002090246 A JP2002090246 A JP 2002090246A
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pressure
fuel
intake
pressure detecting
detection signal
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JP2000288897A
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Mitsuru Kiyozuka
満 清塚
Takeshi Nakahara
剛 中原
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Nippon Seiki Co Ltd
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Nippon Seiki Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 液体に加わる圧力と気体に加わる圧力との差
圧を容易に検出する。 【解決手段】車両に搭載される内燃機関Aへ燃料ポンプ
Cにより供給される燃料の圧力を導入する燃圧導入部7
と、内燃機関Aへ供給される空気の吸気圧を導入する吸
気圧導入部15と、燃圧導入部7から伝達される燃料の
圧力と吸気圧導入部15から伝達される吸気圧との差圧
を検出する圧力検出手段1と、を備える。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、圧力検出装置に関
し、特に、第1の圧力と第2の圧力との圧力差を検出す
る圧力検出装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】図3は、従来の過給器付き車両の要部を
概略的に示す図である。図3において、Aは燃料(液
体)を燃焼させて回転トルクを発生する内燃機関(エン
ジン)、Bは内燃機関Aの燃料が充填された燃料タン
ク、Cは燃料タンクBから内燃機関Aへの流路を構成す
る燃料パイプ、Dは燃料タンクB内に配設され、燃料パ
イプCに燃料を送り出すための燃料ポンプ、Eは燃料ポ
ンプDによって圧送される燃料の供給圧力を一定とする
燃圧レギュレータ、Fは燃料パイプCの出力端に配設さ
れたデリバリパイプ、GはデリバリパイプF内に配設さ
れて内燃機関Aに燃料を噴射するためのインジェクタで
ある。Hは、図示しないサージタンク等を介して内燃機
関Aに空気(気体)を押し込むための過給器である。
【0003】このような、構成によって内燃機関Aに燃
料を供給するものには、各状態を検出するセンサが備え
られており、例えば、過給器Hから内燃機関Aに圧送さ
れる空気の空気圧(以下、吸気圧と記す)を測定する吸
気圧センサ(圧力センサ)Iや燃料パイプC内の燃料に
加わる圧力(以下、燃圧と記す)を検出する燃圧センサ
(圧力センサ)Jがある。
【0004】ところで、サーキット等で競技目的にて使
用され、追加インジェクタや過給機などのチューニング
を施した競技車両においては、エンジンブローを避ける
ために燃料や空気が適正圧にて供給されているか否かを
監視しながら走行することが望まれており、吸気圧セン
サIからの検出信号に基づいて値表示する吸気圧計や、
燃圧センサJからの検出信号に基づいて値表示する燃圧
計を備え付けるものがある。特に吸気装置や燃料供給装
置についてチューニングを施した車両においては、燃料
が適正な圧力を受けて送られているか否かを運転者が確
認する必要があった。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、燃圧セ
ンサJに基づく燃圧計の表示値は、吸気圧の変化に対応
して変化してしまうため、運転者は、吸気圧計の示す値
と燃圧計の示す値との差圧を求めることによって、燃料
ポンプDや燃圧レギュレータEによる燃料の加圧状態を
計測していたが、運転操作に応じて目紛しく値変化する
吸気圧計と燃圧計との両方を走行中に同時計測すること
は困難であり、吸気圧と燃圧との差圧を検出できるもの
が望まれていた。
【0006】そこで本発明は、上述の課題に鑑みてなさ
れたものであり、液体に加わる圧力と気体に加わる圧力
との差圧を容易に検出することのできる圧力検出装置を
提供することを目的としている。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明の圧力検出装置
は、請求項1に記載したように、液体に加わる圧力と、
気体に加わる圧力との差圧を検出する圧力検出手段を備
えてなることを特徴とするものである。
【0008】また、請求項2に記載したように、車両に
搭載される内燃機関へ燃料ポンプにより供給される燃料
の圧力を導入する燃圧導入部と、前記内燃機関へ供給さ
れる空気の吸気圧を導入する吸気圧導入部と、前記燃圧
導入部から伝達される燃料の圧力と前記吸気圧導入部か
ら伝達される吸気圧との差圧を検出する圧力検出手段
と、を備えてなるものである。
【0009】また、請求項3に記載したように、請求項
1または請求項2に記載の圧力検出装置において、前記
圧力検出手段は、歪みゲージを有するダイアフラムを備
え、前記歪みゲージが形成される前記ダイアフラム表面
側に前記空気の吸気圧が付与され、前記歪みゲージが形
成されないダイアフラムの裏面側に前記燃料の圧力が付
与されてなることを特徴とするものである。
【0010】また、請求項4に記載したように、請求項
1から請求項3の何れかに記載の圧力検出装置におい
て、前記圧力検出手段により検出される前記差圧を表示
する表示手段を備えてなることを特徴とするものであ
る。
【0011】また、請求項5に記載したように、請求項
4に記載の圧力検出装置において、前記圧力検出手段に
より検出される前記差圧に応じた検出信号を入力し、前
記検出信号に基づいて前記表示手段を表示動作させると
ともに、前記検出信号に応じた前記差圧の警報域を設定
可能とする制御手段と、前記警報域に達した際に前記制
御手段から出力される異常信号に基づき動作する警報手
段と、を備えてなるものである。
【0012】また、請求項6に記載したように、請求項
5に記載の圧力検出装置において、前記警報域を変更可
能とする設定値入力手段を設けてなることを特徴とする
ものである。
【0013】
【発明の実施の形態】以下、添付図面に基づいて本発明
の実施形態となる圧力検出装置を、従来例で示した構成
の車両に搭載されるものとして例に挙げ説明する。
【0014】図1は、圧力検出装置の要部となる圧力検
出手段を示す断面図であり、図1において、1は、貫通
孔2を有するガラス台座3上にシリコンからなる拡散抵
抗が形成されたダイアフラム部を備える半導体チップ4
を陽極接合法によって気密的に接合した圧力検出手段で
ある。なお、圧力検出手段1は、圧力に応じて変形する
前記ダイアフラム部の拡散抵抗による歪みゲージの変化
に基づく検出信号を出力するものである。5は、被測定
媒体である燃料の圧力を導く燃圧導入孔6を有し、圧力
検出手段1と熱膨張係数が近似したコバール等の金属製
材料からなる後で詳述するベース板である。半導体圧力
チップ1は、貫通孔2とベース板5の圧力導入孔6とが
対向するようにベース板5上に配設されるとともに、ガ
ラス台座3のベース板5との対向面に形成されるクロム
や金等の金属蒸着膜からなるメタライズ層(図示しな
い)によって半田を介しベース板5と気密接合される。
7は、図示しない燃料パイプに接続され加圧状態の燃料
を導入するための燃圧導入孔8を形成するステンレス等
からなる金属製の燃圧導入部である。9は、燃圧導入部
7の上部に形成される段差部10に配設され、圧力検出
手段1及び後述する回路基板を収納する収納空間を形成
し、ステンレス等の金属材料からなるハウジングであ
る。ハウジング9は、ハウジング9の下端部が燃圧導入
部7の段差部10に当接し、接合部全周を溶接すること
によって気密的に接合される。
【0015】11は、ハウジング9の内壁に形成される
段差部12にシリコン系接着等によって配設固定され、
圧力検出手段1からの出力を増幅したり、圧力検出手段
1の入出力保護を行うための電子部品(図示しない)が
搭載される回路基板であって、この回路基板11と圧力
検出手段1とはワイヤボンディングによって電気的に接
続される。13は、孔部14を有し、ハウジング9の上
端部に配設されるポリブチレンテレフタレート(PB
T)等の樹脂材料からなる蓋体であって、ハウジング9
の上端部を、加締めることによって、ハウジング9の上
端部に配設固定される。15は、過給器から内燃機関ま
での間の空気の流動経路に加わる吸気圧を取り込むため
の吸気圧導入孔16が形成され、回路基板11上に気密
に接着固定されつつ、孔部14に挿通してなる吸気圧導
入部である。17は、半導体チップ4の吸気圧導入部1
5側に、半導体チップ4および回路基板11の配線を覆
うようにして形成されるシリコンゲルである。18は圧
力検出手段1への電源供給や圧力検出手段1からの出力
を外部に伝達するため、コネクタ19を介し回路基板1
1に接続される電源コードであり、電源コード18は、
蓋体13に配設されるグロメット20を介し蓋体13に
固定される。
【0016】上述した構成により、半導体チップ4のダ
イアフラム部には、一方の面が燃圧導入部7から導入さ
れる燃圧を受け、この面と対向する他方の面がシリコン
ゲル17を介して吸気圧導入部15から導入される吸気
圧を受けるため、互いの圧力差を検出することが可能と
なる。
【0017】次に、図2を用いて、本発明による圧力検
出装置の電気的な構成を説明する。図2は、圧力検出手
段1、表示手段K1、警報手段K2、制御手段K3、設
定値入力手段K4とにより構成されるものである。
【0018】圧力検出手段1は、上述したように燃圧と
吸気圧との圧力差を検出し、この検出した圧力値を検出
信号としてコネクタ19や電源コード18を介して外部
に出力することができる。この場合、後述する制御手段
K3に検出信号を出力するものである。
【0019】表示手段K1は、圧力検出信号1からの検
出信号に基づき後述する制御手段K3を介して回動する
指針と、この指針の指示対象となる文字,目盛等の指標
を有する表示板とを備えるものであり、圧力検出手段1
が検出する圧力を値表示することができる。
【0020】警報手段K2は、発光ダイオードからな
り、圧力検出手段1からの検出信号に基づき後述する制
御手段K3を介して、計測者が視認できるように発光さ
せるものであり、例えば、表示手段K1の表示板に取り
付けられる。
【0021】制御手段K3は、圧力検出手段1からの検
出信号を入力し、表示手段K1や警報手段K2を制御す
るための制御信号を出力するもので、各手段1,K1,
K2に対して電気的な接続関係をなすためのI/Oイン
ターフェイスを有するマイクロコンピュータ等から構成
され、処理動作のプログラムが記憶されたROMや演算
値を一時的に記憶するRAM,前記プログラムを実行す
るためのCPU等を有する。
【0022】また、スイッチ等からなる設定値入力手段
K4を設けることで、制御手段K3に記憶される燃圧と
吸気圧との差圧の正常値域を圧力検出装置が搭載される
車両または車両のチューニング応じて設定することがで
きる。
【0023】上述した構成における制御手段K3は、圧
力検出手段1からの検出信号に基づき、表示手段K1の
指針を文字,目盛等の指標に対応するように回動させる
ものである。従って、計測者は、燃圧と吸気圧との差圧
を、指針と指標との各位置を対比判別することによって
確認することができ、車両状態が正常であるか否かを判
断できる。なお、車両状態が正常な場合、表示手段K1
の示す値は、略一定値となるため、値確認の容易な表示
形態となる。
【0024】また、制御手段K3は、圧力検出手段1の
検出信号により、燃圧と吸気圧との差圧が、予め設定値
入力手段K4によって設定された正常値域外の圧力値
(警報域)である場合、車両状態が異常であると判断
し、警報手段K2を点灯または点滅表示させることで、
計測者に車両状態の異常を効果的に知らせることができ
る。
【0025】なお、本発明の実施形態による警報手段K
2は、発光ダイオードを発光させて計測者に車両の異常
を伝えるものを例に挙げて説明したが、本発明はこれに
限定されず、例えば、ブザーを鳴動させるものであって
も良い。
【0026】また、本発明の実施形態による表示手段K
1は、圧力検出手段1からの検出信号に基づき、制御手
段K3を介さずに直接値表示させるものであっても良
い。
【0027】また、過給器付きのエンジンだけでなく、
例えば、自然吸気型のエンジンにも搭載することができ
る。
【0028】また、本発明の実施形態による圧力検出手
段1の検出信号を、燃料噴射制御装置として車両に搭載
されるECUに出力することもでき、燃圧と吸気圧との
差圧演算処理を行う必要がなくなる。
【0029】また、本発明の実施形態によれば、内燃機
関に送り込まれる燃料の圧力(燃圧)と空気の圧力(吸
気圧)との差圧を検出するものを例に挙げて説明した
が、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、
図1と同様な構成によって、燃料以外の液体に加わる圧
力と空気以外の気体に加わる圧力との差圧を検出するこ
とができる。
【0030】
【発明の効果】本発明は、液体に加わる圧力と、気体に
加わる圧力との差圧を検出する圧力検出手段を備えてな
るものであって、特に、車両に搭載される内燃機関へ燃
料ポンプにより供給される燃料の圧力を導入する燃圧導
入部と、前記内燃機関へ供給される空気の吸気圧を導入
する吸気圧導入部と、前記燃圧導入部から伝達される燃
料の圧力と前記吸気圧導入部から伝達される吸気圧との
差圧を検出する圧力検出手段と、を備えてなることによ
って、液体に加わる圧力と気体に加わる圧力との差圧を
容易に検出することのできる圧力検出装置を提供するこ
とができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施形態における要部断面図。
【図2】本発明に実施形態における構成図。
【図3】従来の車両の要部を概略的に示す図。
【符号の説明】
1 圧力検出手段 7 吸気圧導入部 15 燃圧導入部 A 内燃機関 C 燃料パイプ K1 表示手段 K2 警報手段 K3 制御手段 K4 設定値入力手段

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 液体に加わる圧力と、気体に加わる圧力
    との差圧を検出する圧力検出手段を備えてなることを特
    徴とする圧力検出装置。
  2. 【請求項2】 車両に搭載される内燃機関へ燃料ポンプ
    により供給される燃料の圧力を導入する燃圧導入部と、
    前記内燃機関へ供給される空気の吸気圧を導入する吸気
    圧導入部と、前記燃圧導入部から伝達される燃料の圧力
    と前記吸気圧導入部から伝達される吸気圧との差圧を検
    出する圧力検出手段と、を備えてなることを特徴とする
    圧力検出装置。
  3. 【請求項3】 前記圧力検出手段は、歪みゲージを有す
    るダイアフラムを備え、前記歪みゲージが形成される前
    記ダイアフラム表面側に前記空気の吸気圧が付与され、
    前記歪みゲージが形成されないダイアフラムの裏面側に
    前記燃料の圧力が付与されてなることを特徴とする請求
    項1または請求項2に記載の圧力検出装置。
  4. 【請求項4】 前記圧力検出手段により検出される前記
    差圧を表示する表示手段を備えてなることを特徴とする
    請求項1から請求項3の何れかに記載の圧力検出装置。
  5. 【請求項5】 前記圧力検出手段により検出される前記
    差圧に応じた検出信号を入力し、前記検出信号に基づい
    て前記表示手段を表示動作させるとともに、前記検出信
    号に応じた前記差圧の警報域を設定可能とする制御手段
    と、前記警報域に達した際に前記制御手段から出力され
    る異常信号に基づき動作する警報手段と、を備えてなる
    ことを特徴とする請求項4に記載の圧力検出装置。
  6. 【請求項6】 前記警報域を変更可能とする設定値入力
    手段を設けてなることを特徴とする請求項5に記載の圧
    力検出装置。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014170007A (ja) * 2014-04-30 2014-09-18 Mitsubishi Electric Corp 半導体圧力センサ

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014170007A (ja) * 2014-04-30 2014-09-18 Mitsubishi Electric Corp 半導体圧力センサ

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