JP2002339793A - 燃焼圧センサ - Google Patents
燃焼圧センサInfo
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- JP2002339793A JP2002339793A JP2001145388A JP2001145388A JP2002339793A JP 2002339793 A JP2002339793 A JP 2002339793A JP 2001145388 A JP2001145388 A JP 2001145388A JP 2001145388 A JP2001145388 A JP 2001145388A JP 2002339793 A JP2002339793 A JP 2002339793A
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23Q—IGNITION; EXTINGUISHING-DEVICES
- F23Q7/00—Incandescent ignition; Igniters using electrically-produced heat, e.g. lighters for cigarettes; Electrically-heated glowing plugs
- F23Q7/001—Glowing plugs for internal-combustion engines
- F23Q2007/002—Glowing plugs for internal-combustion engines with sensing means
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- Measuring Fluid Pressure (AREA)
- Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 内燃機関の燃焼圧力を検出する燃焼圧センサ
の検出感度を向上させるとともに、インジェクタの振動
のようなノイズを拾わないようにする。 【解決手段】 グロープラグ２に付設される燃焼圧セン
サ１ａの圧電素子９ａ，９ｂなどからなる燃焼圧力検出
部を、エンジンヘッドの外表面６ａから離れた位置に浮
かせて設ける。また、中軸７の先端１０をハウジングの
先端側の段部３ａよりも燃焼室４側へ突出させることに
よって、燃焼圧力によるグロープラグのヒータケース８
の歪が効率よく燃焼圧力検出部へ伝わるようにする。
の検出感度を向上させるとともに、インジェクタの振動
のようなノイズを拾わないようにする。 【解決手段】 グロープラグ２に付設される燃焼圧セン
サ１ａの圧電素子９ａ，９ｂなどからなる燃焼圧力検出
部を、エンジンヘッドの外表面６ａから離れた位置に浮
かせて設ける。また、中軸７の先端１０をハウジングの
先端側の段部３ａよりも燃焼室４側へ突出させることに
よって、燃焼圧力によるグロープラグのヒータケース８
の歪が効率よく燃焼圧力検出部へ伝わるようにする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、内燃機関の燃焼室
内の圧力を検出するための燃焼圧検出装置（燃焼圧セン
サ）に関する。
内の圧力を検出するための燃焼圧検出装置（燃焼圧セン
サ）に関する。
【０００２】
【従来の技術】特開平７−１３９７３６号公報に従来の
燃焼圧センサが示されている。それを内燃機関に取り付
けた例を図７に示す。従来の燃焼圧センサ１０１はグロ
ープラグ１０２に付設する形でエンジンヘッド１０６の
外表面１０６ａに接するように取り付けられ、燃焼圧力
によるグロープラグ１０２のハウジング１０３の歪量を
検出している。しかし、ハウジング１０３の歪はネジ嵌
合部１０４において大部分が吸収されてしまうので、燃
焼圧センサ１０１の感度が低い。また、グロープラグ１
０２の近傍に取り付けられるインジェクタ１０５の駆動
振動等が、エンジンヘッド１０６を介して燃焼圧センサ
１０１に直接的に伝わり、それがノイズとして検出され
ることがある。そのため、従来の燃焼圧センサ１０１は
感度が低い上に、燃焼圧力の他に、例えばインジェクタ
の駆動振動等のノイズも検出することから、正確な燃焼
圧力を測定することができないという問題を有する。
燃焼圧センサが示されている。それを内燃機関に取り付
けた例を図７に示す。従来の燃焼圧センサ１０１はグロ
ープラグ１０２に付設する形でエンジンヘッド１０６の
外表面１０６ａに接するように取り付けられ、燃焼圧力
によるグロープラグ１０２のハウジング１０３の歪量を
検出している。しかし、ハウジング１０３の歪はネジ嵌
合部１０４において大部分が吸収されてしまうので、燃
焼圧センサ１０１の感度が低い。また、グロープラグ１
０２の近傍に取り付けられるインジェクタ１０５の駆動
振動等が、エンジンヘッド１０６を介して燃焼圧センサ
１０１に直接的に伝わり、それがノイズとして検出され
ることがある。そのため、従来の燃焼圧センサ１０１は
感度が低い上に、燃焼圧力の他に、例えばインジェクタ
の駆動振動等のノイズも検出することから、正確な燃焼
圧力を測定することができないという問題を有する。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記のよう
な従来技術の問題に鑑み、正確な燃焼圧力を検出、測定
することができる新規な構成の燃焼圧センサを提供する
ことを発明の解決課題とする。
な従来技術の問題に鑑み、正確な燃焼圧力を検出、測定
することができる新規な構成の燃焼圧センサを提供する
ことを発明の解決課題とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明は、この課題を解
決するための手段として、特許請求の範囲の各請求項に
記載された燃焼圧センサを提供する。
決するための手段として、特許請求の範囲の各請求項に
記載された燃焼圧センサを提供する。
【０００５】請求項１に記載された燃焼圧センサにおい
ては、エンジンヘッドに取り付けられたグロープラグの
上部の、エンジンヘッドの外表面から離れた位置に燃焼
圧力検出部を付設するので、インジェクタ等の振動がエ
ンジンヘッドから燃焼圧力検出部へ直接に伝わりにくく
なって、それが検出部によってノイズとして検出されな
くなる。したがって、燃焼圧センサの検出感度が相対的
に向上する。
ては、エンジンヘッドに取り付けられたグロープラグの
上部の、エンジンヘッドの外表面から離れた位置に燃焼
圧力検出部を付設するので、インジェクタ等の振動がエ
ンジンヘッドから燃焼圧力検出部へ直接に伝わりにくく
なって、それが検出部によってノイズとして検出されな
くなる。したがって、燃焼圧センサの検出感度が相対的
に向上する。
【０００６】請求項２に記載された燃焼圧センサおいて
は、グロープラグの中軸の先端を、グロープラグのハウ
ジングの先端側の段部よりも燃焼室側へ突出させるの
で、燃焼圧力によるグロープラグのヒータケースの歪が
中軸を介して効率よく燃焼圧力検出部へ伝わる結果、内
燃機関の燃焼圧力の検出感度が向上する。
は、グロープラグの中軸の先端を、グロープラグのハウ
ジングの先端側の段部よりも燃焼室側へ突出させるの
で、燃焼圧力によるグロープラグのヒータケースの歪が
中軸を介して効率よく燃焼圧力検出部へ伝わる結果、内
燃機関の燃焼圧力の検出感度が向上する。
【０００７】
【発明の実施の形態】図１に本発明の好適な実施例とし
ての燃焼圧センサ１と、その周辺部分を示す。この燃焼
圧センサ１は、エンジンヘッド６に取り付けられたグロ
ープラグ２の上部において、エンジンヘッド６の外表面
６ａに直接に接触しない形で設けられている。この燃焼
圧センサ１は、燃焼圧力によるグロープラグ２のヒータ
ケース８の歪を、中軸７を介して、センサ部材としての
圧電素子９によって検出することにより、燃焼圧力の測
定を可能としている。このようにセンサ部材としての圧
電素子９をグロープラグ２の上部に配置して、エンジン
ヘッド６と直接には接触しない状態で支持することによ
り、インジェクタ５の駆動振動等がエンジンヘッド６か
ら直接的に圧電素子９に伝わることを避けている。
ての燃焼圧センサ１と、その周辺部分を示す。この燃焼
圧センサ１は、エンジンヘッド６に取り付けられたグロ
ープラグ２の上部において、エンジンヘッド６の外表面
６ａに直接に接触しない形で設けられている。この燃焼
圧センサ１は、燃焼圧力によるグロープラグ２のヒータ
ケース８の歪を、中軸７を介して、センサ部材としての
圧電素子９によって検出することにより、燃焼圧力の測
定を可能としている。このようにセンサ部材としての圧
電素子９をグロープラグ２の上部に配置して、エンジン
ヘッド６と直接には接触しない状態で支持することによ
り、インジェクタ５の駆動振動等がエンジンヘッド６か
ら直接的に圧電素子９に伝わることを避けている。
【０００８】図２は、図１の燃焼圧センサ１の要部を拡
大して示す断面図である。グロープラグ２のハウジング
３の上部にはアース側電極１１が配置されている。燃焼
圧力検出部を構成するセンサ部材としての圧電素子９
ａ，９ｂは、信号側電極板１２を挟み込むように上下に
配置される。圧電素子９ａ，９ｂと信号側電極板１２は
アース側電極板１１の上方に配置されるとともに、ナッ
ト状の第２のアース側電極１３を中軸７の雄螺子部７ａ
に螺着することによって固定され、グロープラグ２と一
体化される。圧電素子９ａ，９ｂと信号側電極板１２の
内面側には、絶縁材からなる中空パイプ状の絶縁管１４
が配置されている。第１のアース側電極１１の内面側に
は振動低減のための制振ゴム１５が配置され、ノイズ発
生の原因となる振動が圧電素子９ａ，９ｂへ伝わるのを
低減させている。また、ハウジング３と中軸７との間に
は気密ゴム２０が配置され、ハウジング３と中軸７との
間の絶縁を行うとともに気密を保っている。
大して示す断面図である。グロープラグ２のハウジング
３の上部にはアース側電極１１が配置されている。燃焼
圧力検出部を構成するセンサ部材としての圧電素子９
ａ，９ｂは、信号側電極板１２を挟み込むように上下に
配置される。圧電素子９ａ，９ｂと信号側電極板１２は
アース側電極板１１の上方に配置されるとともに、ナッ
ト状の第２のアース側電極１３を中軸７の雄螺子部７ａ
に螺着することによって固定され、グロープラグ２と一
体化される。圧電素子９ａ，９ｂと信号側電極板１２の
内面側には、絶縁材からなる中空パイプ状の絶縁管１４
が配置されている。第１のアース側電極１１の内面側に
は振動低減のための制振ゴム１５が配置され、ノイズ発
生の原因となる振動が圧電素子９ａ，９ｂへ伝わるのを
低減させている。また、ハウジング３と中軸７との間に
は気密ゴム２０が配置され、ハウジング３と中軸７との
間の絶縁を行うとともに気密を保っている。
【０００９】燃焼圧センサ１の圧電素子９ａ，９ｂには
ナット状の第２のアース側電極１３により予荷重が与え
られている。
ナット状の第２のアース側電極１３により予荷重が与え
られている。
【００１０】グロープラグ２が燃焼圧力を受けると、図
１に示すヒータケース８が歪み、その歪は、ヒータケー
ス８内に緻密に充てんされたマグネシア等のセラミック
粉末からなる耐熱性絶縁体１９を介して中軸７に伝達さ
れる。中軸７へ伝達された歪により、ナット状の第２の
アース側電極１３は上下方向に変位する。第２のアース
側電極１３の変位量は、燃焼圧力に応じて変化するヒー
タケース８の歪量によって決まる。その結果、圧電素子
９ａ，９ｂに与えられた予荷重は変化し、予荷重の変動
に応じた信号が信号線１６によって公知の信号処理回路
１７に入力される。それによって信号処理回路１７から
燃焼圧力が例えば電圧の形で出力され、エンジン制御回
路１８に入力される。
１に示すヒータケース８が歪み、その歪は、ヒータケー
ス８内に緻密に充てんされたマグネシア等のセラミック
粉末からなる耐熱性絶縁体１９を介して中軸７に伝達さ
れる。中軸７へ伝達された歪により、ナット状の第２の
アース側電極１３は上下方向に変位する。第２のアース
側電極１３の変位量は、燃焼圧力に応じて変化するヒー
タケース８の歪量によって決まる。その結果、圧電素子
９ａ，９ｂに与えられた予荷重は変化し、予荷重の変動
に応じた信号が信号線１６によって公知の信号処理回路
１７に入力される。それによって信号処理回路１７から
燃焼圧力が例えば電圧の形で出力され、エンジン制御回
路１８に入力される。
【００１１】図７の従来の燃焼圧センサ１０１は、エン
ジンヘッド１０６の上部の外表面１０６ａに接するよう
に配置されていたのに対して、本発明の図１に示す燃焼
圧センサ１は、エンジンヘッド６の外表面６ａから浮い
ており、それに直接に接触することはない。したがっ
て、インジェクタ５の駆動振動等が直接的に燃焼圧セン
サ１に伝わることがなく、振動によるノイズの少ない状
態で燃焼圧力を測定することができる。
ジンヘッド１０６の上部の外表面１０６ａに接するよう
に配置されていたのに対して、本発明の図１に示す燃焼
圧センサ１は、エンジンヘッド６の外表面６ａから浮い
ており、それに直接に接触することはない。したがっ
て、インジェクタ５の駆動振動等が直接的に燃焼圧セン
サ１に伝わることがなく、振動によるノイズの少ない状
態で燃焼圧力を測定することができる。
【００１２】また、図３に示す燃焼圧センサ１ａのよう
に、グロープラグ２の中軸７の先端１０を、ハウジング
３の先端側に形成された段部３ａよりも燃焼室４側へ突
出するように構成すると、燃焼圧力によるヒータケース
８の歪を効率よく中軸７へ伝えることができる。それに
よって、中軸７を伝わる歪の大きさが大きくなるため、
ナット状の第２のアース側電極１３の変位量が大きくな
る。その結果、圧電素子９ａ，９ｂに与えられた予荷重
の変動幅が大きくなり、燃焼圧センサ１ａの燃焼圧検出
感度が良くなる。中軸先端１０の突出量Ｌは、例えば５
mmとすることができる。
に、グロープラグ２の中軸７の先端１０を、ハウジング
３の先端側に形成された段部３ａよりも燃焼室４側へ突
出するように構成すると、燃焼圧力によるヒータケース
８の歪を効率よく中軸７へ伝えることができる。それに
よって、中軸７を伝わる歪の大きさが大きくなるため、
ナット状の第２のアース側電極１３の変位量が大きくな
る。その結果、圧電素子９ａ，９ｂに与えられた予荷重
の変動幅が大きくなり、燃焼圧センサ１ａの燃焼圧検出
感度が良くなる。中軸先端１０の突出量Ｌは、例えば５
mmとすることができる。
【００１３】本発明の効果を従来技術と比較して図４に
示す。従来の燃焼圧センサを使用した場合は、図４
（ａ）に示すように燃焼圧の波形にノイズが多く含まれ
ていたが、本発明の図１に示す燃焼圧センサ１を用いる
と、図４（ｂ）に示すようなノイズの少ない良好な燃焼
圧波形の検出が可能となる。また、本発明の図３に示す
燃焼圧センサ１ａを用いると、図４（ｃ）に示すよう
に、図１の燃焼圧センサ１よりも感度の高い燃焼圧波形
が得られる。なお、図４の（ｄ）はインジェクタ５のニ
ードル２１のリフト量の変化を示している。
示す。従来の燃焼圧センサを使用した場合は、図４
（ａ）に示すように燃焼圧の波形にノイズが多く含まれ
ていたが、本発明の図１に示す燃焼圧センサ１を用いる
と、図４（ｂ）に示すようなノイズの少ない良好な燃焼
圧波形の検出が可能となる。また、本発明の図３に示す
燃焼圧センサ１ａを用いると、図４（ｃ）に示すよう
に、図１の燃焼圧センサ１よりも感度の高い燃焼圧波形
が得られる。なお、図４の（ｄ）はインジェクタ５のニ
ードル２１のリフト量の変化を示している。
【００１４】図１の燃焼圧センサ１では、圧電素子９に
予荷重を与えるために、図２に示すようにナット状の第
２のアース側電極１３を中軸７の雄螺子部７ａに螺着す
ることによって固定したがこの部分の変形例として、図
５に示す燃焼圧センサ１ｂのように、リング状のアース
側電極２３を中軸７に圧入することにより固定して、圧
電素子９に予荷重を与えてもよい。
予荷重を与えるために、図２に示すようにナット状の第
２のアース側電極１３を中軸７の雄螺子部７ａに螺着す
ることによって固定したがこの部分の変形例として、図
５に示す燃焼圧センサ１ｂのように、リング状のアース
側電極２３を中軸７に圧入することにより固定して、圧
電素子９に予荷重を与えてもよい。
【００１５】前述の実施例における燃焼圧センサ１，１
ａ，１ｂにおいては圧電素子９をいずれも２枚とした
が、図６に示す燃焼圧センサ１ｃのように、圧電素子３
９を単に１枚としてもよい。この場合、信号側電極板３
２の圧電素子３９と接しない側には、絶縁材料からなる
リング状の絶縁部材３４を使用する。
ａ，１ｂにおいては圧電素子９をいずれも２枚とした
が、図６に示す燃焼圧センサ１ｃのように、圧電素子３
９を単に１枚としてもよい。この場合、信号側電極板３
２の圧電素子３９と接しない側には、絶縁材料からなる
リング状の絶縁部材３４を使用する。
【図１】本発明の好適な実施例を示す縦断面図である。
【図２】図１の要部とその関連部分を示す縦断面図であ
る。
る。
【図３】図１に示す実施例の変形例を示す縦断面図であ
る。
る。
【図４】本発明の効果を従来技術と比較して示す線図で
ある。
ある。
【図５】図２に示す実施例の要部の変形例を示す縦断面
図である。
図である。
【図６】図２に示す実施例の要部の他の変形例を示す縦
断面図である。
断面図である。
【図７】従来例を示す縦断面図である。
１，１ａ，１ｂ，１ｃ…実施例の燃焼圧センサ ２…グロープラグ ３…ハウジング ３ａ…ハウジングの先端側の段部 ４…燃焼室 ５…インジェクタ ６…エンジンヘッド ７…中軸 ８…ヒータケース ９，９ａ，９ｂ…圧電素子 １０…中軸の先端 １７…信号処理回路 １８…エンジン制御回路 １９…耐熱性絶縁体 ２３…リング状のアース電極 １０１…従来の燃焼圧センサ １０５…インジェクタ １０６…エンジンヘッド
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｇ０１Ｌ 23/22 Ｇ０１Ｌ 23/22 (72)発明者 榎本 滋郁 愛知県西尾市下羽角町岩谷14番地 株式会 社日本自動車部品総合研究所内 (72)発明者 菊池 智志 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自動 車株式会社内 (72)発明者 池田 慎治 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自動 車株式会社内 Ｆターム(参考） 2F055 AA23 BB12 CC11 DD20 EE23 FF23 GG11 HH03 3G084 AA01 BA00 BA29 DA00 DA20 DA30 DA39 FA21
Claims (2)
- 【請求項１】 内燃機関の燃焼圧力の検出感度を向上さ
せるために、燃焼圧力検出部を、前記内燃機関のエンジ
ンヘッドに取り付けられたグロープラグの上部の、前記
エンジンヘッドの外表面から離れた位置に付設すること
により、ノイズとなる振動が前記エンジンヘッドから前
記燃焼圧力検出部へ直接に伝わらないようにしたことを
特徴とする、グロープラグ一体型の燃焼圧センサ。 - 【請求項２】 内燃機関の燃焼圧力の検出感度を向上さ
せるために、燃焼圧力検出部を、前記内燃機関のエンジ
ンヘッドに取り付けられたグロープラグの上部に付設す
ると共に、前記グロープラグの中軸の先端を、前記グロ
ープラグのハウジングの先端側の段部よりも燃焼室側へ
突出させることにより、燃焼圧力による前記グロープラ
グのヒータケースの歪が、前記中軸を介して効率よく前
記燃焼圧力検出部へ伝わるようにしたことを特徴とす
る、グロープラグ一体型の燃焼圧センサ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001145388A JP2002339793A (ja) | 2001-05-15 | 2001-05-15 | 燃焼圧センサ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001145388A JP2002339793A (ja) | 2001-05-15 | 2001-05-15 | 燃焼圧センサ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002339793A true JP2002339793A (ja) | 2002-11-27 |
Family
ID=18991207
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001145388A Pending JP2002339793A (ja) | 2001-05-15 | 2001-05-15 | 燃焼圧センサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002339793A (ja) |
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| FR2861837A1 (fr) * | 2003-10-29 | 2005-05-06 | Siemens Vdo Automotive | Bougie de prechauffage comprenant un capteur de pression et moteur ainsi equipe |
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| JP2009203938A (ja) * | 2008-02-28 | 2009-09-10 | Toyota Motor Corp | 内燃機関の制御装置ならびに制御方法 |
| JP2010019629A (ja) * | 2008-07-09 | 2010-01-28 | Yokogawa Denshikiki Co Ltd | 圧力センサ及び圧力センサユニット |
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| JP2014510233A (ja) * | 2011-04-07 | 2014-04-24 | ローベルト ボツシユ ゲゼルシヤフト ミツト ベシユレンクテル ハフツング | 燃料インジェクタ |
| CN111764081A (zh) * | 2019-04-02 | 2020-10-13 | 江苏赛格纺织机械有限公司 | 一种绳状水洗机及其工作方法 |
-
2001
- 2001-05-15 JP JP2001145388A patent/JP2002339793A/ja active Pending
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| WO2005043039A1 (fr) * | 2003-10-29 | 2005-05-12 | Siemens Vdo Automotive | Bougie de prechauffage comprenant un capteur de pression et moteur ainsi equipe |
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