JP2003508712A - セラミックシースドエレメントグロープラグ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 導電性セラミック導体層並びに電気絶縁性絶縁層を有するセラミックグローピンを有するシースドエレメントグロープラグが提案されている。導体層は、リード部層と加熱層とから形成されている。加熱層の比較的高い特定の電気抵抗により、加熱層及び燃焼室の温度を測定することができる。接続端子とグローピンとの間の電気コンタクトは、接触接続要素から形成され、該接触接続要素は、導電粉末製のタブレットから形成される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】 本発明は、独立請求項の上位概念に記載のディーゼルエンジン用のセラミック
シースドエレメントグロープラグ(Gluehstiftkerze)に関する。外部設置された
セラミックヒータ付シースドエレメントグロープラグが、ドイツ連邦共和国特許
出願第４０２８８５９号公報から公知である。更に、例えば、ドイツ連邦共和国
特許公開第２９３７８８４号公報から、金属製シースドエレメントグロープラグ
が公知であり、このプラグでは、金属製グローコイルがサーモエレメントと溶接
されている。ここでは、シースドエレメントグロープラグの作動中、サーモ電圧
の検出により、各シリンダ内の温度が測定される。しかし、セラミック加熱部材
付のシースドエレメントグロープラグ内に、金属製グローコイルは設けられてい
ない。

【０００２】 更に、ドイツ連邦共和国特許公開第１９８４４３４７号公報には、接続要素付
のシースドエレメントグロープラグが公知であり、この接続要素は、シースドエ
レメントグロープラグとコンタクト要素を介して電気的に接続される。このコン
タクト要素は、図１から分かるように、バネとして構成されている。

【０００３】 発明の利点 第１の独立請求項の要件を有する本発明のセラミックシースドエレメントグロ
ープラグの有する利点は、グローピンの温度が測定可能である点にある。第１に
、セラミックシースドエレメントグロープラグの中に、付加的な装置コストなし
にグローピンの温度を、グローピンの外側の選択領域内で直接測定することがで
きる。温度の測定は、グローピン全体の体積に較べて小さな、選択領域内で行わ
れ、そうすることによって、その大きな体積に亘る温度分布によって生起する誤
差を、温度測定時に小さくすることができる。更に有利には、本発明のシースド
エレメントグロープラグでは、導電層の横断面を変えずに、このグローピンの選
択された領域内に加熱電力を集中することができ、その結果、加熱電力を集中す
る必要がある領域内の表面は一定のままにしておき、従って、交換作用面は一定
のままである。有利には、更に、その種のセラミック温度測定シースドエレメン
トグロープラグの製造をコスト上有利に構成することができる。

【０００４】 第１の独立請求項に従属する従属請求項記載の手段により、第１の独立請求項
記載のセラミックグロープラグの有利な実施例及び改善が可能である。殊に、シ
ースドエレメントグロープラグの種々異なる領域用に使用されるセラミック材料
を適切に選択することによって、ヒータの機械的な安定性に影響が及ぼされない
ようにすることができる。制御装置によって、測定された温度値を処理すること
によって、グローピンの選択された領域内の温度を制御することができる。更に
有利には、本発明のシースドエレメントグロープラグは、加熱関数を充足する受
動作動状態で、温度センサとして利用するとよい。各シリンダ内の燃焼が正常に
行われているかどうか検出することができる。有利には、この情報に基づいて、
燃焼にとって重要なパラメータを制御することができる。

【０００５】 独立請求項１４記載の要件を有する本発明のセラミックシースドエレメントグ
ロープラグが、従来技術に比して有する利点は、比較的大きな線路横断面に基づ
き、コンタクト部材の材料を熱的に破壊せずに、比較的高い電流を伝送すること
ができる。コンタクト部材の大きな表面積により、良好な熱伝導性が可能である
ので、更に有利となる。弾性バネ部材により、種々異なった熱膨張係数に基づい
て、周囲を囲んでいる構成部品の、熱に起因するずれを補償することができる。

【０００６】 請求項１４の従属請求項記載の要件により、独立請求項１４記載のセラミック
シースドエレメントグロープラグの有利な実施及び改善が可能である。その際有
利には、コンタクト部材をグラファイト又は導電セラミック粉末として構成する
とよい。と言うのは、これらの材料は耐食性があるからである。更に有利には、
材料の主要部分だけをグラファイト又は導電セラミック又は金属粉末として設け
ると有利である。と言うのは、近似的に同じ特性で、高価な材料を節約すること
ができるからである。更に有利には、本発明のコンタクト部材を有するシースド
エレメントグロープラグを、後述の形式により形成するとよい。と言うのは、プ
ラグケーシング内にある構成要素を、短絡を阻止するように装置構成することが
できる。更に、構成部品をプレスして、一方では、構成部品が緩まないようにす
ることができ、他方では、弾性要素の過度に大きな対向力によって（例えば、コ
ンタクト部材による）、構成部品が破壊されないようにすることができる。

【０００７】 図面 以下、本発明について図示の実施例を用いて詳細に説明する。

【０００８】 その際、 図１は、本発明のシースドエレメントグロープラグの長手方向断面図、 図２は、外部のセラミックヒータの前方部分の側面図、 図３は、制御装置を有する本発明のシースドエレメントグロープラグの接続状態
を示す図、 図４は、本発明のセラミックシースドエレメントグロープラグ内のリード部内に
生起する抵抗を示す図、 図５は、本発明のシースドエレメントグロープラグの長手方向断面図 である。

【０００９】 実施例の説明 図１には、本発明のセラミックシースドエレメントグロープラグ１の長手方向
断面図が略示されている。シースドエレメントグロープラグ１の燃焼室とは反対
側で、丸形プラグ２を介して電気的に接触接続されており、この丸形プラグ２は
、パッキン３を介してプラグケーシング４から切り離されていて、円筒状リード
部５と接続されている。プラグケーシング４内の円筒状リード部５の固定は、金
属製リング７及び電気的に絶縁されたセラミック被覆部８を介して行われる。円
筒状リード部５は、コンタクトピン１０及び適切なコンタクト要素１２を介して
、セラミックグローピン１４と接続されており、その際、円筒状リード部５は、
コンタクトピン１０と共に１つの構成部品に統合してもよく、コンタクト要素１
２は、有利には、コンタクトバネ又は導電粉末パッキング又は有利にはグラファ
イト製の弾性バネ成分を有する導電タブレットとして構成されている。グロープ
ラグの内部は、密閉パッキン１５を用いて燃焼室に対してシーリングされている
。密閉パッキン１５は、導電炭化物−化合物製である。しかし、密閉パッキン１
５は、しかし、金属、炭化物と金属との混合物又はセラミックと金属との混合物
から形成することができる。グローピン１４は、セラミック加熱層１８とセラミ
ックリード部層２０及び２１とから形成されており、その際、両リード層２０，
２１は、加熱層１８によって接続されていて、加熱層１８と共に導電層を形成し
ている。リード部層２０，２１は、任意の形状を有しており、加熱層１８も任意
の形状を有している。有利には、導電層は、Ｕ字形に構成されている。リード部
層２０及び２１は、同様にセラミック金属製の絶縁層２２を介して切り離されて
いる。図１に示されている実施例では、グローピン１４は、リード層２０及び２
１並びに加熱層１８が外側でグローピン１４に設けられているように構成されて
いる。しかし、少なくともリード層２０及び２１を、グローピン内部に位置して
いて、更に外側からセラミック絶縁層によって被覆されている。プラグケーシン
グ内に、セラミックグローピンが、図示していないガラス層によって、シースド
エレメントグロープラグ４，８，１２，１５の残りの構成部品から絶縁されてい
る。コンタクト要素１２とリード部層２０との間の電気的な接触接続のために、
ガラス層が位置２４で中断されている。このガラス層は、同様に、リード部層２
１とプラグケーシング４との間の密閉パッキン１５を介しての電気的接触接続の
ために、位置２６で同様に中断されている。この実施例では、有利な実施例とし
て、加熱層１８がグローピンの先端に配置されている。しかし、この加熱層を導
電層の他の個所に配置してもよい。加熱層１８は、最も大きな加熱作用が達成さ
れる位置に設ける必要がある。

【００１０】 図２には、セラミック加熱要素の側面図が示されている。図１に示されている
ように、グローピンの先端に加熱層１８が設けられている実施例が示されている
。更に、リード部層２０，２１及び絶縁層２２が示されている。この側面図には
、リード部層２０及び２１及び加熱層１８からなる導電層が、Ｕ字形形状を有し
ている実施例が示されている。

【００１１】 グローピン内で燃焼室内での燃焼を助長するために加熱される作動状態は、ア
クティブ作動状態と呼ばれ、その際、この加熱は、内燃機関のスタート時、グロ
ー後期間（有利には３分以上に亘る）、並びに、内燃機関の作動中、燃焼室の温
度が強く低下し過ぎた場合に、中間グロー期間中行われる。

【００１２】 本発明のセラミックグロープラグでは、加熱層１８の材料は、加熱層１８の絶
対的な電気抵抗がリード部層２０，２１の絶対的な電気抵抗よりも大きいように
選択される。（以下、「抵抗」という名称で、形容詞を付けなくても、絶対的な
電気抵抗のことを示すものとする。）各導電層間の横軸電流を回避するために、
絶縁層の抵抗が、加熱層１８及びリード部層２０，２１の抵抗よりも明らかに大
きいように選定されている。

【００１３】 図３には、装置とシースドエレメントグロープラグ１とのコミュニケーション
が略示されている。この装置は、先ずエンジン制御装置３０であり、この装置は
、コンピュータ及びメモリユニットを有している。エンジン制御装置３０には、
シースドエレメントグロープラグのエンジン依存パラメータが記憶されている。
これは、例えば、エンジンの負荷及び回転数に依存する抵抗−温度特性領域にす
るとよい。エンジン制御装置のメモリは、１つ又は複数の温度基準値を正確な燃
焼用に有している。エンジン制御装置は、燃焼に作用するパラメータ、燃料噴射
時間、燃料噴射開始時間及び燃料噴射終了時間を制御することができる。この制
御装置３２は、エンジン制御装置によって設定された電圧を調整する。この電圧
は、シースドエレメントグロープラグ用に使用される全電圧を示す。制御装置３
２は、更に、電流測定装置を有しており、この電流測定装置により、グローピン
を流れる電流強度が測定される。更に、制御装置３２は、メモリ及びコンピュー
タユニットを有している。エンジン制御装置３０及び制御装置３２は、装置内に
統合してもよい。

【００１４】 図４には、シースドエレメントグロープラグを介して生起する抵抗が示されて
いる。値Ｒ２０を有する、この抵抗４１は、セラミックリード部層２０の抵抗で
ある。値Ｒ１の抵抗４３は、加熱層の抵抗を有する。値Ｒ２１の抵抗４５は、セ
ラミックリード部層２１の抵抗を有している。この抵抗に、更に、それ以外のリ
ード及び帰路が付加されるが、しかし、全て、抵抗Ｒ２０及びＲ２１に較べて小
さいので考慮しない。この抵抗は、図４に示していない。抵抗４１，４３及び４
５は、直列接続されている。図４を用いて行う考察のために、場合によっては生
起する横軸電流は無視する必要がある。従って、全抵抗Ｒは、抵抗Ｒ２０，Ｒ１
及びＲ２１の和から得られる。その際、抵抗Ｒ１は、最も大きな被加数を形成す
る。

【００１５】 エンジン制御装置３０により、そこに含まれている特性領域及びグローピンの
所望の温度を用いて、制御装置３２によって制御される実効電圧が設定される。
抵抗４１，４３及び４５の温度依存性に基づいて、シースドエレメントグロープ
ラグを流れる電流Ｉ、つまり、抵抗Ｒを流れる電流Ｉが調整され、この電流は、
制御装置３２で測定される。その際、全抵抗Ｒ＝Ｒ２０＋Ｒ１＋Ｒ２１の温度依
存性は、主として、抵抗Ｒ１の温度依存性から形成される。と言うのは、この抵
抗は、最も大きな値を有しているからである。抵抗Ｒ２０，Ｒ１及びＲ２１の温
度依存性は、シースドエレメントグロープラグの全作動領域に亘って、室温と約
１４００℃の温度との間でほぼ一定である。燃焼室の温度は、シースドエレメン
トグロープラグの作動領域内である。

【００１６】 測定された電流強度Ｉは、制御装置３２によって、記憶された特性領域を用い
て温度に換算され、この温度は、抵抗Ｒ２０及びＲ２１に較べて明らかに高い抵
抗Ｒ１に基づいて、主として加熱層１８の温度から得られる。この温度は、エン
ジン制御装置３０にフィードバックされ、その際、検出された温度に基づいて、
シースドエレメントグロープラグ用の実効電圧が設定される。

【００１７】 同様に、グローピンの加熱層１８の温度を他の分路に、例えば、ディスプレイ
上に送出することもできる。更に、検出された温度を用いて、例えば、１つ又は
複数の、エンジン制御装置３０内に記憶された基準温度を考慮して、燃焼の質に
ついてシリンダ固有に推定することができる。正確でない燃焼の場合、制御装置
によって、燃焼過程を制御して、再度正確な燃焼を行うように、シリンダ固有に
対策を講じることができる。その際、例えば、燃料噴射時間、燃料噴射開始時間
又は燃料噴射圧を変えることができる。

【００１８】 別の実施例では、シースドエレメントグロープラグの受動作動状態でも、即ち
、事後グロー時間後、シースドエレメントグロープラグが最早能動作動状態でな
い場合、燃焼室の温度が測定される。ここでは、相応の比較的低い実効電圧が設
定され、能動作動状態と同様にして、抵抗Ｒを介して調整される電流Ｉが測定さ
れ、それから、燃焼室の温度に相応する加熱領域の温度が推定される。能動作動
状態の場合と同様に、燃焼室の温度が、エンジン制御装置内に記憶された、正確
な燃焼用の１つ又は複数の基準値と比較される。燃焼室の温度が正確な燃焼に相
応しない場合、シースドエレメントグロープラグの能動作動状態で説明したのと
同様に、再度正確な燃焼となるように、例えば、燃料噴射時間、燃料噴射開始時
間及び燃料噴射圧を変える手段が作動される。

【００１９】 抵抗Ｒ２０，Ｒ１及びＲ２１の値並びにその温度依存性は、 Ｒ＝ρ＊ｌ／Ａ のために、特定の抵抗の温度依存性ρによって調整され、その際、ｌは、抵抗の
長さ、Ａは、横断面積を示す。その際、温度依存性は、 ρ（Ｔ）＝ρ_０（Ｔ_０）＊（１＋α（Ｔ）＊（Ｔ−Ｔ_０）） から得られる。

【００２０】 ρ（Ｔ）は、温度Ｔの関数としての特定の抵抗を示し、ρ_０は、室温Ｔ_０での
特定の抵抗を示し、α（Ｔ）は、温度依存の温度係数を示す。

【００２１】 抵抗Ｒ１に対するリード部Ｒ２０及びＲ２１の抵抗の種々異なる温度依存性を
達成するために、加熱層１８の特定の抵抗を、加熱層のρ_０が、リード部層のρ _０ よりも大きいように選定するとよい。しかし、加熱層１８の温度係数αを、シ
ースドエレメントグロープラグの作動領域内で、リード部層２０，２１の温度係
数αよりも大きくするとよい。ρ_０も、加熱層１８用のαも、シースドエレメン
トグロープラグの作動領域で、リード部層２０，２１用よりも大きく選定すると
よい。

【００２２】 有利な実施例では、加熱層１８とリード部層２０，２１の成分は、リード部層
２０，２１のρ_０が、加熱層１８のρ_０よりも少なくとも１０倍小さいように選
定されている。加熱層１８及びリード部層２０，２１の温度係数αは、ほぼ等し
い。従って、シースドエレメントグロープラグの全作動領域内で２０ケルビンの
温度測定の精度が達成される。

【００２３】 有利な実施例では、シースドエレメントグロープラグの全作動領域内の絶縁層
２２の特定の抵抗は、加熱層１８の特定の抵抗よりも少なくとも１０倍大きい。

【００２４】 有利な実施例では、加熱層、リード部層及び絶縁層は、化合物Ａｌ_２Ｏ_３，Ｍ
ｏＳｉ_２，Ｓｉ_３Ｎ_４及びＹ_２Ｏ_３の少なくとも２つを含むセラミック結合組織
製である。この結合組織は、１段又は複数段の焼結処理によって得られる。その
際、層の特殊な抵抗は、有利には、ＭｏＳｉ_２含有量及び／又はＭｏＳｉ_２の粒
子量によって特定され、有利には、リード部層２０，２１のＭｏＳｉ_２含有量は
、加熱層１８のＭｏＳｉ_２含有量よりも高く、その際、加熱層１８は、絶縁層２
２よりも高いＭｏＳｉ_２含有量を有している。

【００２５】 別の実施例では、加熱層１８、リード部層２０，２１及び絶縁層２２は、充填
剤に種々異なる成分を有する複合−プレカーサー（前駆物質）−セラミック製で
ある。その際、この材料のマトリックス（媒質）は、ポリシロキサン、ポリシル
セキオキサン、ポリシラン又はポリシラザンからなり、ホウ素又はアルミニウム
でドーピングすることができ、熱分解によって形成される。充填物質を、個別層
毎に、化合物Ａｌ_２Ｏ_３、ＭｏＳｉ_２及びＳｉＣの少なくとも１つが形成する。
上述の結合組織と同様に、有利には、ＭｏＳｉ_２含有量及び／又はＭｏＳｉ_２の
粒子量が、層の特有の抵抗を決める。有利には、リード部層２０，２１のＭｏＳ
ｉ_２含有量は、加熱層１８のＭｏＳｉ_２含有量よりも大きく調整されており、そ
の際、加熱層１８は、絶縁層２２よりも高いＭｏＳｉ_２含有量を有している。

【００２６】 絶縁層、リード部層及び加熱層の各成分は、その熱膨張係数及び焼成乃至熱分
解処理の間生起する個別リード部層、加熱層、絶縁層の収縮が等しいように選定
され、その結果、グローピンにひび割れが形成されない。

【００２７】 図５には、本発明の別の有利な実施例が、本発明のシースドエレメントグロー
プラグ１の長手方向断面略図を用いて図示されている。その際、図１〜図４で使
用した同じ参照番号は、同じ構成部品を示し、ここでは更にもう一度説明しない
。図１と同様に、図５に示されたシースドエレメントグロープラグは、丸形プラ
グ２を有しており、この丸形プラグは、円筒状リード部５と電気的に接触接続さ
れている。円筒状リード部５は、コンタクトピン１０及びコンタクト要素１２を
介してセラミックグローピン１４と電気的に接続されている。円筒状リード部５
、コンタクトピン１０、コンタクト要素１２及びセラミックグローピン１４は、
順次連続して、この列順序で（図５に示されているように）、燃焼室の方向に設
けられている。セラミックグローピン１４は、図５に示された有利な実施例では
、燃焼室とは反対側の端にピン１１を有している。このピン１１を、グローピン
１４の、燃焼室とは反対側の端の方向への延長部が、セラミックリード部層２０
，２１及び絶縁層２２を円筒状に引き出すことによって形成し、その際、ピン１
１は、燃焼室の方向で続く、グローピン１４の部分よりも小さなバンド部１３の
外径を有している。更に、グローピン１４が燃焼室側の端で加熱層１８を有して
いるようにする必要はない。有利な実施例では、両リード部層２０及び２１は、
単にグローピンの、単に燃焼室側の端に、加熱要素１８を介して接続されるよう
にして接続される。

【００２８】 円筒状リード部５及びコンタクトピン１０は、一体的に構成してもよい接続端
子要素を一緒に形成する。接続端子要素の燃焼室側の端には、フランジが設けら
れており、このフランジは、ピン１１と一緒にシースドエレメントグロープラグ
の軸の方向にコンタクト要素１２を限定している。

【００２９】 導電粉末製のタブレットからなるコンタクト要素１２は、有利には、グラファ
イト又は金属粉末又は導電セラミック粉末として形成されている。別の有利な実
施例では、タブレットは、少なくとも、グラファイト又は金属粉末又は導電セラ
ミック粉末製の主成分から形成されている。導電粉末としてコンタクト要素１２
を形成することにより、コンタクト要素１２を弾性接触接続するようにでき、そ
れにより、熱的に破壊せずに高い電流が流れるようにすることができる。粉末の
大きな表面積により、熱伝導性が良好となる。同じ理由から、伝導性が良好な場
合に接触接続抵抗を小さくすることができる。グラファイト及びセラミック導電
材料は、更に耐食性である。導電粉末製タブレットの弾性バネ成分により、種々
異なった熱膨張係数による構成部品の熱的な移動をタブレットが補償することが
できるようになる。

【００３０】 側方から、導電粉末製タブレットが円筒状スパン被覆部９によって限定されて
おり、このスパン被覆部は、ここでは、図１に示されているセラミック被覆部８
の代わりに、自立的な構成部品として設けられている。スパン被覆部９は、セラ
ミック被覆部８と同様に、絶縁構成部品として設けられており、有利な実施例で
は、セラミック材料製である。シースドエレメントグロープラグの製造の際、導
電粉末製のタブレットは、燃焼室とは反対側の端面の接続端子部材のフランジ、
燃焼室側の端面のグローピン１４のピン１１、及び、スパン被覆部９間に固定し
て圧入されている。これら固定の各構成部品間のクランプ（Ｅｉｎｓｐａｎｎｕ
ｎｇ）、殊に、スパン被覆部９の、セラミック被覆部８への固定ストッパ、即ち
、限定されたプレス高さは、取り囲んでいるスパン被覆部９が、コンタクト要素
１２のプレス力に基づく過度に大きな内部圧力形成によって裂けないようにされ
る。導電粉末製のタブレットのクランプによって達成される弾性バネ成分の軸方
向の予緊張力により、シースドエレメントグロープラグの振動負荷時の熱膨張、
座り特性及び振動応力を補償することができるようになる。

【００３１】 コンタクト要素１２として導電粉末製のタブレットを有する図５のシースドエ
レメントグロープラグは、以下のようにして製造される。先ず、セラミックグロ
ーピン１４の燃焼室側の尖頭部の密閉パッキン１５は、セラミックグローピン１
４を介して案内されていて、結合部として、プラグケーシング４内に燃焼室とは
反対側の端から挿入される。続いて、コンタクト要素１２，スパン被覆部９、接
続端子要素５，１０、セラミック被覆部８及び金属製リング７は、保持要素内に
設けられており、その後、場合によって、燃焼室とは反対側の端からプラグケー
シング４内に挿入される。それから、金属製リング７の、燃焼室とは反対側の端
に作用する軸方向の力（プラグケーシング内の構成部品をプレスする）を用いて
、殊に、導電粉末製のコンタクト要素１２及び密閉パッキン１５がプレスされる
。その際、コンタクト要素１２には、接続端子要素５，１０のコンタクトピン１
０が完全にスパン被覆部９内に圧入して、セラミック被覆部８の端面がスパン被
覆部９の端面上に載置される迄力が加えられる。導電粉末製のタブレットを圧入
することにより、更に、タブレットの弾性バネ成分が予緊張される。続いて、半
径方向外側にプラグケーシング４に加わる力を用いて、金属リング７がかしめら
れる。その後、パッキン３及び丸形プラグ２が取り付けられ、同様に、半径方向
外側からプラグケーシング４に加わる力を用いてかしめられる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明のシースドエレメントグロープラグの長手方向断面図。

【図２】 外部のセラミックヒータの前方部分の側面図。

【図３】 制御装置を有する本発明のシースドエレメントグロープラグの接続状態を示す
図。

【図４】 本発明のセラミックシースドエレメントグロープラグ内のリード線内に生起す
る抵抗を示す図。

【図５】 本発明のシースドエレメントグロープラグの長手方向断面図。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＣＺ，ＨＵ，Ｉ Ｎ，ＪＰ，ＫＲ，ＰＬ，ＳＩ，ＵＳ (72)発明者 クリストフ ハルシュカ ドイツ連邦共和国 クリンゲンベルク ア ルテンブルン 16 (72)発明者 アンドレアス ライスナー ドイツ連邦共和国 シユツツトガルト ヴ ァイリムドルファー シュトラーセ 69 (72)発明者 ヴォルフガング ドレスラー ドイツ連邦共和国 ヴァイヒンゲン／エン ツ シュタインハルデンヴェーク ７ (72)発明者 フリーデリケ リントナー ドイツ連邦共和国 ゲールリンゲン イメ ルマンシュトラーセ 24 (72)発明者 ヴォルフガング オッターバッハ ドイツ連邦共和国 シユツツトガルト ヴ ィキンガーヴェーク 45 (72)発明者 クリストフ ケルン ドイツ連邦共和国 アスパッハ ヴィルヘ ルムシュトラーセ ５

Claims (13)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 導電性セラミック導体層並びに電気絶縁性セラミック絶縁層
   を有するセラミック加熱装置を有するシースドエレメントグロープラグにおいて
   、 導体層は、加熱層（１８）と接続されたリード部層（２０，２１）から形成され
   ており、その際、前記加熱層（１８）の材料の特定の電気抵抗は、シースドエレ
   メントグロープラグの作動の温度領域内で温度に依存しており、前記リード部層
   （２０，２１）の材料の特定の電気抵抗よりも大きく、並びに、絶縁層（２２）
   の特定の電気抵抗よりも小さい ことを特徴とするシースドエレメントグロープラグ。
2. 【請求項２】 加熱層（１８）の特定の電気抵抗は、室温で、リード部層（
   ２０，２１）の室温での特定の電気抵抗よりも大きい請求項１記載のシースドエ
   レメントグロープラグ。
3. 【請求項３】 シースドエレメントグロープラグの全作動領域に亘って、リ
   ード部層（２０，２１）の温度係数は、加熱層（１８）の温度係数よりも小さい
   請求項１記載のシースドエレメントグロープラグ。
4. 【請求項４】 室温での特定の電気抵抗及びリード部層（２０，２１）の温
   度係数は、加熱部材（１８）の室温での特定の電気抵抗及び温度係数よりも小さ
   い請求項１記載のシースドエレメントグロープラグ。
5. 【請求項５】 室温での加熱層の材料の特定の電気抵抗は、室温でのリード
   部層（２０，２１）の特定の電気抵抗の比較的大きな抵抗よりも少なくとも１０
   倍大きい請求項１記載のシースドエレメントグロープラグ。
6. 【請求項６】 加熱層は、グローピンの尖頭部に設けられている請求項１か
   ら５迄の何れか１記載のシースドエレメントグロープラグ。
7. 【請求項７】 加熱層（１８）、リード部層（２０，２１）、及び、絶縁層
   （２２）は、セラミック結合組織から形成されており、該セラミック結合組織は
   、化合物Ａｌ_２Ｏ_３，ＭｏＳｉ_２，Ｓｉ_３Ｎ_４及びＹ_２Ｏ_３の少なくとも２つか
   ら得られる請求項１から６迄の何れか１記載のシースドエレメントグロープラグ
   。
8. 【請求項８】 加熱層（１８）、リード部層（２０，２１）、及び、絶縁層
   （２２）は、複合−プレカーサー（前駆物質）−セラミック製であり、その際、
   マトリックス材料は、ポリシロキサン、ポリシルセキオキサン（Polysilsequiox
   anen）、ポリシラン又はポリシラザン（Polysilazanen）を含み、ホウ素又はア
   ルミニウムでドーピングすることができ、熱分解によって形成され、その際、充
   填剤は、化合物Ａｌ_２Ｏ_３，ＭｏＳｉ_２，ＳｉＣの少なくとも１つから成る請求
   項１から６迄の何れか１記載のシースドエレメントグロープラグ。
9. 【請求項９】 加熱層（１８）の温度は、当該加熱層（１８）の抵抗Ｒ１を
   用いて測定される請求項１から８迄の何れか１記載のシースドエレメントグロー
   プラグ。
10. 【請求項１０】 求められた温度値は、エンジン制御装置（３０）に更に送
    出され、該エンジン制御装置（３０）は、前記温度値を基準値と比較し、制御装
    置（３２）によってシースドエレメントグロープラグ用の電圧を再調整する請求
    項９記載のシースドエレメントグロープラグ。
11. 【請求項１１】 求められた温度値は、エンジン制御装置（３０）に更に送
    出され、該エンジン制御装置（３０）は、前記温度値を正確な燃焼用の１つ又は
    複数の基準値と比較し、燃焼にとって重要な量を再調整する請求項９記載のシー
    スドエレメントグロープラグ。
12. 【請求項１２】 温度測定し、正確な燃焼用の１つ又は複数の基準値と比較
    して、シースドエレメントグロープラグの受動作動中燃焼にとって重要な量を再
    調整する請求項９記載のシースドエレメントグロープラグ。
13. 【請求項１３】 燃焼にとって重要なパラメータは、燃料噴射期間、燃料噴
    射開始時点及び燃料噴射圧である請求項１１又は１２記載のシースドエレメント
    グロープラグ。