JPH0631397Y2 - シリンダ内圧センサ - Google Patents
シリンダ内圧センサInfo
- Publication number
- JPH0631397Y2 JPH0631397Y2 JP7392887U JP7392887U JPH0631397Y2 JP H0631397 Y2 JPH0631397 Y2 JP H0631397Y2 JP 7392887 U JP7392887 U JP 7392887U JP 7392887 U JP7392887 U JP 7392887U JP H0631397 Y2 JPH0631397 Y2 JP H0631397Y2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- cylinder
- pressure sensor
- conversion element
- cylinder pressure
- displacement
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
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- Measuring Fluid Pressure (AREA)
Description
【考案の詳細な説明】 産業上の利用分野 本考案は、内燃機関のシリンダ内圧を検知するセンサに
関し、軸方向の少なくとも一端部から間隔を隔てて鍔部
を設けた筒状の支持体と、この支持体の鍔部上に接合さ
れた変位変換素子とを備え、支持体の鍔部を点火プラグ
とシリンダとの間で締付けることにより、ノッキング等
のように動きの速い変化のみならず、動きの遅い内圧変
位をも確実に検知できるようにしたものである。
関し、軸方向の少なくとも一端部から間隔を隔てて鍔部
を設けた筒状の支持体と、この支持体の鍔部上に接合さ
れた変位変換素子とを備え、支持体の鍔部を点火プラグ
とシリンダとの間で締付けることにより、ノッキング等
のように動きの速い変化のみならず、動きの遅い内圧変
位をも確実に検知できるようにしたものである。
従来の技術 内燃機関におけるエンジン効率を高めるため、最近、燃
焼時におけるシリンダの挙動を、物理センサによって検
出して解析し、最適点火時期をコントロールするシステ
ムが研究開発されている。このようなコントロールシス
テムに利用される物理センサの代表例としては、ノッキ
ングセンサがある。これは、燃焼異常によって生じるノ
ッキングを検出し、点火時期をノッキングを起こさない
位置までずらすことが主目的であるが、最近では、エン
ジン効率を高め燃料費用を向上させるため、ノッキング
が起きる限界付近まで点火時期を進め、フィードバック
制御をかけながら、最適点火時期を維持しようとする方
式に変化してきている。かかる複雑な制御を効果的に実
現するためには、クランク角情報、シリンダ内の燃焼圧
力情報を得た上で、これらの情報に基づき総合的に点火
時期をコントロールすることが必要になる。
焼時におけるシリンダの挙動を、物理センサによって検
出して解析し、最適点火時期をコントロールするシステ
ムが研究開発されている。このようなコントロールシス
テムに利用される物理センサの代表例としては、ノッキ
ングセンサがある。これは、燃焼異常によって生じるノ
ッキングを検出し、点火時期をノッキングを起こさない
位置までずらすことが主目的であるが、最近では、エン
ジン効率を高め燃料費用を向上させるため、ノッキング
が起きる限界付近まで点火時期を進め、フィードバック
制御をかけながら、最適点火時期を維持しようとする方
式に変化してきている。かかる複雑な制御を効果的に実
現するためには、クランク角情報、シリンダ内の燃焼圧
力情報を得た上で、これらの情報に基づき総合的に点火
時期をコントロールすることが必要になる。
燃焼圧力情報を得る手段としては、シリンダに設けられ
た挿入孔内に圧力検出器を組込むものや、第８図に示す
ように、点火プラグ１の鍔部１０１と、シリンダ２の外
壁面との間に、座金状の圧電素子３を締付け固定し、シ
リンダ内圧変化に伴う点火プラグ１の変位を圧電素子３
によって検出するもの等が試みられている。
た挿入孔内に圧力検出器を組込むものや、第８図に示す
ように、点火プラグ１の鍔部１０１と、シリンダ２の外
壁面との間に、座金状の圧電素子３を締付け固定し、シ
リンダ内圧変化に伴う点火プラグ１の変位を圧電素子３
によって検出するもの等が試みられている。
考案が解決しようとする問題点 しかしながら、シリンダに設けられた挿入孔内に圧力検
出器を組込む構造では、取付けスペースの確保が困難で
あること、圧力検出器が直接高温にさらされること等の
問題があって、実用化には至っていない。
出器を組込む構造では、取付けスペースの確保が困難で
あること、圧力検出器が直接高温にさらされること等の
問題があって、実用化には至っていない。
また、第８図に示す構造では、圧電素子３が点火プラグ
の大きな質量を背負うため、圧力センサとしてよりは、
むしろ加速度計として動作する。このため、ノッキング
信号等のようなクイックレスポンスに対しては追従でき
るが、比較的変化の緩やかなクランク角−シリンダ内圧
変化に対しては追従できなかった。例えば、第９図に示
すように、最大圧力点付近で発生するノッキング信号
（イ）に対しては追従できるが、点火から上死点を経て
最大圧力となり、低下してゆくシリンダ内圧変化に対し
ては追従できないのである。
の大きな質量を背負うため、圧力センサとしてよりは、
むしろ加速度計として動作する。このため、ノッキング
信号等のようなクイックレスポンスに対しては追従でき
るが、比較的変化の緩やかなクランク角−シリンダ内圧
変化に対しては追従できなかった。例えば、第９図に示
すように、最大圧力点付近で発生するノッキング信号
（イ）に対しては追従できるが、点火から上死点を経て
最大圧力となり、低下してゆくシリンダ内圧変化に対し
ては追従できないのである。
問題点を解決するための手段 上述する従来の問題点を解決するため、本考案に係るシ
リンダ内圧センサは、軸方向の少なくとも一端部から間
隔を隔てて、開口部を有する鍔部を設けた筒状の支持体
と、前記支持体の前記鍔部の面上に接合された変位変換
素子とを備え、前記支持体の前記一端部をシリンダの外
壁に当接させ、前記開口部を通り内燃機関のシリンに装
着された点火プラグの端面を前記鍔部の面上に当接さ
せ、前記シリンダと前記点火プラグとの間で前記支持体
を締付けたことを特徴とする。
リンダ内圧センサは、軸方向の少なくとも一端部から間
隔を隔てて、開口部を有する鍔部を設けた筒状の支持体
と、前記支持体の前記鍔部の面上に接合された変位変換
素子とを備え、前記支持体の前記一端部をシリンダの外
壁に当接させ、前記開口部を通り内燃機関のシリンに装
着された点火プラグの端面を前記鍔部の面上に当接さ
せ、前記シリンダと前記点火プラグとの間で前記支持体
を締付けたことを特徴とする。
作用 支持体の軸方向の一端部をシリンダの外壁に当接させる
と共に、支持体に設けた鍔部の面上に点火プラグの端面
を当節させ、点火プラグとシリンダとの間で、鍔部を締
付けてあるので、鍔部に僅かではあるが屈曲変位が生じ
る。
と共に、支持体に設けた鍔部の面上に点火プラグの端面
を当節させ、点火プラグとシリンダとの間で、鍔部を締
付けてあるので、鍔部に僅かではあるが屈曲変位が生じ
る。
次に、点火爆発によりシリンダ内の燃焼圧力が上昇する
と、点火プラグが燃焼圧力に応じて上方に浮き上り、鍔
部の屈曲変位が変化する。このシリンダ内圧変化に伴う
鍔部の屈曲変位が変位変換素子によって電気信号として
検出される。ここで、支持体の鍔部を、点火プラグとシ
リンダの外壁との間で、間隔をおいて締付けてあって、
点火爆発に伴う燃焼圧力の上昇時、点火プラグが浮き上
がり、変位変換素子が点火プラグの質量を背負うことは
ないから、ノッキング信号のようなクイックレスポンス
のみならず、クランンク角−燃焼圧力変化特性のよう
に、ゆるやかな変化に対しても確実に追従できる。
と、点火プラグが燃焼圧力に応じて上方に浮き上り、鍔
部の屈曲変位が変化する。このシリンダ内圧変化に伴う
鍔部の屈曲変位が変位変換素子によって電気信号として
検出される。ここで、支持体の鍔部を、点火プラグとシ
リンダの外壁との間で、間隔をおいて締付けてあって、
点火爆発に伴う燃焼圧力の上昇時、点火プラグが浮き上
がり、変位変換素子が点火プラグの質量を背負うことは
ないから、ノッキング信号のようなクイックレスポンス
のみならず、クランンク角−燃焼圧力変化特性のよう
に、ゆるやかな変化に対しても確実に追従できる。
実施例 第１図は本考案に係るシリンダ内圧センサの部分断面図
である。図において、第８図と同一の参照符号は同一性
ある構成部分を示し、４は支持体、５は変位変換素子で
ある。支持体４は耐熱性に優れた材料、例えば金属、磁
器等を用いて円筒状に形成し、軸方向における中間部
に、内径部を直径方向に横切るように、開口部４１を有
する鍔部４２を設けた構造となっている。そして、開口
部４１を通って点火プラグ１を挿通させ、この点火プラ
グ１の端部１０２をシリンダ２の外壁部にネジ結合等の
手段によって固定すると共に、点火プラグ１の鍔部１０
１の端面１０１ａとシリンダ２の外壁２１との間で、支
持体４を締付ける。これにより、支持体４の鍔部４２に
は、第２図に示すように、僅かではあるが屈曲変位を生
じる。
である。図において、第８図と同一の参照符号は同一性
ある構成部分を示し、４は支持体、５は変位変換素子で
ある。支持体４は耐熱性に優れた材料、例えば金属、磁
器等を用いて円筒状に形成し、軸方向における中間部
に、内径部を直径方向に横切るように、開口部４１を有
する鍔部４２を設けた構造となっている。そして、開口
部４１を通って点火プラグ１を挿通させ、この点火プラ
グ１の端部１０２をシリンダ２の外壁部にネジ結合等の
手段によって固定すると共に、点火プラグ１の鍔部１０
１の端面１０１ａとシリンダ２の外壁２１との間で、支
持体４を締付ける。これにより、支持体４の鍔部４２に
は、第２図に示すように、僅かではあるが屈曲変位を生
じる。
変位変換素子５は、点火プラグ１の鍔部１０１の端面１
０１ａが当接する面とは反対側の、支持体４の鍔部４２
の内面上に接合してある。変位変換素子５は圧電素子ま
たはストレンゲージ等によって構成できる。一般的に
は、耐熱性の点でストレンゲージより圧電素子の方が優
れているので、圧電素子の方が適しているが、ストレン
ゲージでも、耐熱性の点を解決できれば使用可能であ
る。この実施例では、変位変換素子５は圧電素子でな
り、第３図及び第４図にも示すように、ドーナツ状に形
成された圧電素体５１の両面に、電極５２、５３をリン
グ状に形成し、電極５３を支持体４の鍔部４２の内面上
に導電性接着剤等によって固着してある。
０１ａが当接する面とは反対側の、支持体４の鍔部４２
の内面上に接合してある。変位変換素子５は圧電素子ま
たはストレンゲージ等によって構成できる。一般的に
は、耐熱性の点でストレンゲージより圧電素子の方が優
れているので、圧電素子の方が適しているが、ストレン
ゲージでも、耐熱性の点を解決できれば使用可能であ
る。この実施例では、変位変換素子５は圧電素子でな
り、第３図及び第４図にも示すように、ドーナツ状に形
成された圧電素体５１の両面に、電極５２、５３をリン
グ状に形成し、電極５３を支持体４の鍔部４２の内面上
に導電性接着剤等によって固着してある。
変位変換素子５の電極５２、５３は、第５図に示すよう
に、圧電素体５１の両面側において、電極（５２１、５
２２）、（５３１、５３２）のように複数に分割して形
成してもよい。また、支持体４の鍔部４２は、第６図に
示すように、軸方向の端面において段差のない平面状に
形成してもよい。更に、第７図に示すように、変位変換
素子５は、点火プラグ１の鍔部４２の当接する鍔部４２
の外面側に接合してもよい。なお、５４はリード線であ
る。
に、圧電素体５１の両面側において、電極（５２１、５
２２）、（５３１、５３２）のように複数に分割して形
成してもよい。また、支持体４の鍔部４２は、第６図に
示すように、軸方向の端面において段差のない平面状に
形成してもよい。更に、第７図に示すように、変位変換
素子５は、点火プラグ１の鍔部４２の当接する鍔部４２
の外面側に接合してもよい。なお、５４はリード線であ
る。
上記構成のシリンダ内圧センサにおいて、点火爆発によ
ってシリンダ２の内部２２に生じた燃焼圧力Ｐにより、
点火プラグ１が僅かではあるが、矢印ａの方向に浮き上
がり（第２図参照）、鍔部４２の屈曲変位が変化する。
鍔部４２における屈曲変位の変化は変位変換素子５によ
って電気信号として検出される。ここで、支持体４の鍔
部４２を、点火プラグ１とシリンダ２の外壁との間で、
間隔をおいて締付けてあって、燃焼圧力Ｐによって鍔部
４２の屈曲変位が変化する際、点火プラグ１が浮き上が
り、変位変換素子５が点火プラグ１の質量を背負うこと
はない。このため、第９図のクランク角−シリンダ内圧
変化特性において、クイックレスポンスのノッキング信
号（イ）のみならず、スローレスポンスのクランク角−
シリンダ内圧変化にも確実に追従できる。
ってシリンダ２の内部２２に生じた燃焼圧力Ｐにより、
点火プラグ１が僅かではあるが、矢印ａの方向に浮き上
がり（第２図参照）、鍔部４２の屈曲変位が変化する。
鍔部４２における屈曲変位の変化は変位変換素子５によ
って電気信号として検出される。ここで、支持体４の鍔
部４２を、点火プラグ１とシリンダ２の外壁との間で、
間隔をおいて締付けてあって、燃焼圧力Ｐによって鍔部
４２の屈曲変位が変化する際、点火プラグ１が浮き上が
り、変位変換素子５が点火プラグ１の質量を背負うこと
はない。このため、第９図のクランク角−シリンダ内圧
変化特性において、クイックレスポンスのノッキング信
号（イ）のみならず、スローレスポンスのクランク角−
シリンダ内圧変化にも確実に追従できる。
考案の効果 以上述べたように、本考案に係るシリンダ内圧センサ
は、軸方向の少なくとも一端部から間隔を隔てて、開口
部を有する鍔部を設けた筒状の支持体と、前記支持体の
前記鍔部の面上に接合された変位変換素子とを備え、前
記支持体は、前記一端部をシリンダの外壁に当接させ、
前記開口部を通り内燃機関のシリンダに装着された点火
プラグと、前記シリンダとの間で前記鍔部を締付けたこ
とを特徴とするから、ノッキング信号のようなクイック
レスポンスのみならず、クランンク角−燃焼圧力変化特
性のように、ゆるやかな変化に対しても確実に追従で
き、燃焼時におけるシリンダ内圧の挙動を検出し、最適
点火時期をコントロールするシステムに好適なシリンダ
内圧センサを提供することができる。
は、軸方向の少なくとも一端部から間隔を隔てて、開口
部を有する鍔部を設けた筒状の支持体と、前記支持体の
前記鍔部の面上に接合された変位変換素子とを備え、前
記支持体は、前記一端部をシリンダの外壁に当接させ、
前記開口部を通り内燃機関のシリンダに装着された点火
プラグと、前記シリンダとの間で前記鍔部を締付けたこ
とを特徴とするから、ノッキング信号のようなクイック
レスポンスのみならず、クランンク角−燃焼圧力変化特
性のように、ゆるやかな変化に対しても確実に追従で
き、燃焼時におけるシリンダ内圧の挙動を検出し、最適
点火時期をコントロールするシステムに好適なシリンダ
内圧センサを提供することができる。
第１図は本考案に係るシリンダ内圧センサの部分断面
図、第２図は同じくその動作を説明する要部拡大断面
図、第３図は本考案に係るシリンダ内圧センサを構成す
る支持体と変位変換素子の組立構造を示す断面図、第４
図は同じくその底面図、第５図は本考案に係るシリンダ
内圧センサを構成する変位変換素子の別の実施例におけ
る平面図、第６図は本考案に係るシリンダ内圧センサの
別の実施例における断面図、第７図は同じく更に別の実
施例における断面図、第８図は従来のシリンダ内圧セン
サの部分断面図、第９図はクランク角−シリンダ内圧特
性図である。 １……点火プラグ、２……シリンダ ４……支持体、４１……開口部 ４２……鍔部 ５……変位変換素子
図、第２図は同じくその動作を説明する要部拡大断面
図、第３図は本考案に係るシリンダ内圧センサを構成す
る支持体と変位変換素子の組立構造を示す断面図、第４
図は同じくその底面図、第５図は本考案に係るシリンダ
内圧センサを構成する変位変換素子の別の実施例におけ
る平面図、第６図は本考案に係るシリンダ内圧センサの
別の実施例における断面図、第７図は同じく更に別の実
施例における断面図、第８図は従来のシリンダ内圧セン
サの部分断面図、第９図はクランク角−シリンダ内圧特
性図である。 １……点火プラグ、２……シリンダ ４……支持体、４１……開口部 ４２……鍔部 ５……変位変換素子
Claims (4)
- 【請求項１】軸方向の少なくとも一端部から間隔を隔て
て、開口部を有する鍔部を設けた筒状の支持体と、前記
支持体の前記鍔部の面上に接合された変位変換素子とを
備え、前記支持体の前記一端部をシリンダの外壁に当接
させ、前記開口部を通り内燃機関のシリンダに装着され
た点火プラグの端面を前記鍔部の面上に当接させ、前記
シリンダと前記点火プラグとの間で前記支持体は締付け
たことを特徴とするシリンダ内圧センサ。 - 【請求項２】前記変位変換素子は、前記鍔部の内面に接
合させたことを特徴とする実用新案登録請求の範囲第１
項に記載のシリンダ内圧センサ。 - 【請求項３】前記変位変換素子は、前記鍔部の外面に接
合させたことを特徴とする実用新案登録請求の範囲第１
項に記載のシリンダ内圧センサ。 - 【請求項４】前記変位変換素子は、圧電素子でなること
を特徴とする実用新案登録請求の範囲第１項、第２項ま
たは第３項に記載のシリンダ内圧センサ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7392887U JPH0631397Y2 (ja) | 1987-05-18 | 1987-05-18 | シリンダ内圧センサ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7392887U JPH0631397Y2 (ja) | 1987-05-18 | 1987-05-18 | シリンダ内圧センサ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63183529U JPS63183529U (ja) | 1988-11-25 |
| JPH0631397Y2 true JPH0631397Y2 (ja) | 1994-08-22 |
Family
ID=30918693
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7392887U Expired - Lifetime JPH0631397Y2 (ja) | 1987-05-18 | 1987-05-18 | シリンダ内圧センサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0631397Y2 (ja) |
-
1987
- 1987-05-18 JP JP7392887U patent/JPH0631397Y2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63183529U (ja) | 1988-11-25 |
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