JPH06504825A - シリンダヘッドガスケット - Google Patents

シリンダヘッドガスケット

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JPH06504825A JP3508743A JP50874391A JPH06504825A JP H06504825 A JPH06504825 A JP H06504825A JP 3508743 A JP3508743 A JP 3508743A JP 50874391 A JP50874391 A JP 50874391A JP H06504825 A JPH06504825 A JP H06504825A
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 シリンダへラドガスケット 本発明は、幾つかの燃焼室穴を具備したシーリングプレート、シーリングプレー トの燃焼室穴の縁部を囲む燃焼室シーリングエレメントおよびシーリングギャッ プの移動を検出するためのセンサエレメントからなる、多シリンダ内燃エンジン のエンジンブロックとシリンダヘッドとの間のシーリングギャップをシールする ためのシリンダへラドガスケットに関する。
以上および以下において燃焼室シーリングエレメントと言及されているときには 、所謂燃焼室縁もこれらに含まれるものと理解すべきであり、すなわちLまたは C形状の断面形状をしたリング形状のシート状金属エレメントであって燃焼室穴 を囲むシーリングプレートの縁部を縁どるものをも含むものである。
電子手段が往復動内燃エンジンの制御、調整および監視のために飛躍的に用いら れている。更に一層安価なマイクロプロセッサの使用により、制御および/また は調整および/または監視回路の全体の価格は実質的にセンサの価格により決定 される。シリンダへラドガスケットは往復動内燃エンジンにおける燃焼過程の影 響にもろに暴されるために、別個のエレメントとして設計されたセンサを用いて 内燃エンジンの作動パラメーターを測定するためのセンサを理想的位置に設置す ることは、設置可能性の限られた例えば4−バルブエンジンに適用しようとする と価格およびスペースの理由からしばしば失敗する。
DE−O32917406(クレーム1および2に関連する図1)から、シーリ ングプレートに一体化され、ノッキング状態の燃焼により生じる振動を検出する ためのセンサが知られている。実際のセンサは炭素粉末からなる電子抵抗部品の 形状をしており、シリンダヘッドねじの極く近傍にあり実質的にシーリングプレ ートを形成している軟質金属の内部にある空洞に配置されている。そしてセンサ は公知の炭素マイクロフォンの原理に従って作動し、そしてシーリングギャップ 内のその位置で生起しそして時間とともに変化する圧力を記録する。
しかしながら、今日の要求に合致し得るエンジンの監視および/または制御およ び/または調整は、選択したシリンダーにつき作動パラメーターの検出を可能と し、それにより例えば、燃焼過程が各個々のシリンダーについて個別に監視する ことができるべきである。これは、多数のシリンダーの1つにノッキング燃焼が 生じるが他のシリンダーには生じない(例えば、シリンダーの異なる冷却条件お よび燃焼室内の堆積物によって)ということは非常にあり得ることであるからで ある。同様なことが所謂失火についても、例えば、早過ぎ点火、燃焼遅れまたは ジーゼルエンジンにおける噴射挙動の変化などの点火プラグの失敗の結果として 生じ得る。しかしながらある種の作動データを特定シリンダについて検出するこ とはDE−O82917406によって知られているセンサ手段ではできないこ とが示されている。
DE−O33006603から、そのシーリングプレートに一体化された温度セ ンサ付のシリンダへラドガスケットが知られている。この温度センサの目的はノ ッキング燃焼過程を検出することである。この先行文献は2つの基本的に異なる 態様を開示している。この公知のシリンダへラドガスケットの第1のグループの 実施例(図2、図3、図5から図7および図9参照)においてはシーリングプレ ートは各燃焼室穴に対して燃焼室縁を具備しており、そして温度センサはこれら 燃焼基縁内部に配置されている。もし定常的には発生しないノッキング過程を検 出することが温度センサではできないとして、この公知のシリンダへラドガスケ ットにおける温度センサをシーリングギャップの移動を検出するために最適なセ ンサに置換したとすると、それらのセンサは燃焼室の線内部に配置されるために 、あまりにも高温度に暴されることになってしまうであろう。更に、このような 解決策は少なくとも現在の技術水準ではスペースの理由により適用し得ず、そし て最後に、シーリングギャップの振動はほぼC型の断面形状をした燃焼室縁のフ ランジ表面によってのみ検出されるであろうし、それにより非常に不明瞭なセン サ信号となってしまうであろう。燃焼室縁にセンサを一体的に設けることもまた 燃焼室縁を不均質とし、従って燃焼室のシールの信頼性を損ねる部分的に弱い点 を生じる。DE−O33006603の図1に示されている変態様においては、 シーリングプレートは燃焼室縁もまた燃焼室シーリングエレメントも燃焼室穴の ところに有していない。しかしながら、各燃焼室穴の縁部に直接配置された温度 センサは、この燃焼室穴がこのような燃焼室縁を具備していた場合には、燃焼基 縁内にあり、それにより上述したような結果をもたらすであろう。
DE−OS 3 001 711は、そのシーリングプレートに配置された光案 内付のシリンダへラドガスケットを開示している。これらは燃焼室縁の開口に終 っており、そして従って燃焼室内においてはノッキング燃焼過程中に生じる強い ガス振動により発生される輝きの変動を検出するためのものである(図4に関し て図5を参照)。従って、この公知のシリンダへラドガスケットにおいては、光 案内は純粋に光学的システムであり、センサを形成していない。この公知のシリ ンダへラドガスケットもまた、燃焼室縁またはシーリングエレメントを通って光 案内を導かれなければならず、そこが弱くなるという欠点力(ある。
本発明の目的は多シリンダ内燃エンジンにおいて燃焼過程をシリンダを選択して 検出でき、例えば点火プラグと一体化されたセンサまたは別個の部品として設計 されそしてシリンダヘッドに設けられているセンサとともに作動する公知の構造 に比べて、価格が安いものを提供することにある。
この目的を達成するために本発明によれば、例えばDE−O32917406か ら公知である冒頭に記載の種類のシリンダへラドガスケットは次のように改造さ れる。夫々の燃焼室における圧力変化により生じるシーリングプレートの平面に 直交するシーリングギャップの移動を特定シリンダについて検出をするためにシ ーリングプレートが幾つかの燃焼室穴に対応して幾つかのセンサエレメントを具 備しており、更に、センサエレメントは燃焼室シーリングエレメントの外部に配 置されており、そして最後に、センサエレメントは圧電型、ピエゾ抵抗型および 静電容量型センサ並びに光案内軸を屈曲させることにより伝達損失を変更可変な グラスファイバー光案内センサからなるグループに属する。このようなセンサは 、就中、次のような利点により特徴付けられる。それらはエンジン作動中にシリ ンダへラドガスケットが暴される温度および振動に十分に耐えることができ、そ れらは十分に小さくでき、そして低価格で入手可能であり、就中、圧電型センサ および上述のグラスファイバー光案内センサは電磁インターフィーランスファク ターが重要でなくなる程の高信号レベルを保証する。燃焼室シーリングエレメン トの外側にセンサエレメントを配置することにより、公知のシリンダヘッドガス ケットの議論において上述した不具合は生じない。
更に、本発明により使用されるセンサエレメントの慣性を伴わない応答は、上述 したDE−O83006603により公知のシリンダへラドガスケットの温度セ ンサが有していない利点を有していることが強調される。幾つかのセンサエレメ ントを、好ましくは燃焼室穴の直ぐ近傍のシーリングプレート位置で、シリンダ へラドガスケットに一体化することにより、燃焼圧力により生じるシーリングプ レートの平面に直交するシーリングギャップの振動が各シリンダに対して検出さ れるので、種々のシリンダにおける燃焼過程が十分信頼性のある状態でシリンダ を選択して検出でき、そして信号が得ら瓢それにより燃焼過程の監視および制御 および調整が可能となる。ここにおいて、選択したシリンダにおける燃焼過程を 検出するときに先行技術では必要であったような、手の込んだ構造物はエンジン 部品(エンジンブロックおよびシリンダヘッド)に全く必要でない。
更に、通常でも燃焼室シーリングを確実に実行することが難しいが、センサエレ メントを燃焼室シーリングエレメントの外部に配置することにより、この燃焼室 シーリングがおびやかされることがない。
本発明に係るシリンダへラドガスケットを使用することによってエンジンの連続 的監視のみならず、特に、例えば失火のようなエンジン欠陥を全作動期間におい て早期に発見することが可能となる。従って、重要な部品が完全に破壊する前に 対策を採ることができ、従って、例えば、点火プラグが何回かに亘り失敗した場 合にはシリンダへの燃料供給を停止することができる。例えばインダクションシ ステムの洩れまたは噴射バルブの損傷のような、従前ではその対応する部品の完 全な損傷によってのみ発見されていた、徐々に生じている欠点を早期に発見でき る可能性が正に本発明のシリンダへラドガスケットにより達成し得る特別な利点 である。今までのところダイナモメータ−についての排気ガステストによっての み車両エンジンの検査ができたこと、すなわち先行技術では間接的な測定方法を のみ提供するものであり、車両に固定され連続的に作動を測定するシステムは提 供されていなかったことに対し、これは非常に大きな利点である。更に、本発明 に係るシリンダへラドガスケットのセンサエレメントは各シリンダについてのノ ッキング燃焼に関して明確な信号を発信し、それにより従前必要とされていた別 個のノックセンサを不要とする。なお、従前のノックセンサは初期位置から献れ て混合物が突然に燃焼することにより発生する高周波振動(はぼ7 KHz)を 検出しているものであり、一方、本発明のシリンダへラドガスケットの使用によ り5、振動は初期位置の極く近傍において検出さ也すなわちセンサエレメントは 強い外乱、例えばピストンの引っ付きまたはバルブ駆動により発生される振動が 重なることなくノッキング燃焼に対しての特定の信号を送り出す。なお従来の技 術においては、上記の外乱はウィンドウ機能およびフィルタを使用したノックセ ンサを用い、常に電気的に信号処理することが必要であった。従って、本発明に 係るシリンダへラドガスケットでは信号の処理が簡単化し、そしてより明瞭な信 号を提供し、そして、特に、エンジンのノッキングに関しては、上述したように 、多シリンダ内燃エンジンの種々のシリンダのノック感知性能は非常に広範に異 なっているから、本発明に係るシリンダへラドガスケットは特定のシリンダの信 号を得られるため非常に利点がある。
更に、本発明のシリンダへラドガスケットを使用することにより、早過ぎ点火僚 望の点火点前に燃焼室内における局所的高温部で混合物が燃焼すること)が即座 に認識でき、従って適切な対応策をエンジン制御システムにより即座にとること ができる。エンジンブロックとシリンダヘッドとの間のシーリングギャップの変 化またはシリンダへラドガスケットのシーリングプレートの厚みの変化は燃焼過 程により発生されるので、本発明によれば、検出されるべきクランクシャフトの 回転角度に対して、燃焼過程の相位置を直接に連続的に且つ特定のシリンダにつ き検出可能であり、従って公知のエンジン制御システムを制御回路にまで拡大す ることができる。このようにして、最適な点火位置が全ての作動状態について保 証され、例えば不安定なエンジン作動についても保証される。更に、燃焼過程の 調整により1.6以上の空気状態での内燃エンジンの所謂稀薄作動を十分信頼性 のある高い状態で制御することを助けることができる。圧力勾配(クランクシャ フトの単位回転角度当りの燃焼室内の圧力上昇)に関して本発明に係るシリンダ へラドガスケットのセンサエレメントの信号を解析することにより、低騒音状態 で最適な燃焼過程を実現することができる。交通密度の上昇および今日の快適さ の要求のために、排気ガスの排出、燃料消費およびアイドリング特性(騒音発生 、失火による騒音および車両の目立つ程の振動等)に関連して内燃エンジンのア イドリング挙動はきわめて重要となってきている。しかしながら、公知のアイド リング速度を制御するための特別な調整装置は、単に燃焼過程が殆ど終了したと きにのみ処置している。これに対し、本発明ではその燃焼過程を直接監視するこ とにより一層効果的な処置が可能となる。。
原理的には、本発明に係るシリンダへラドガスケットのセンサエレメントは、燃 焼室穴に対する位置関係が特定のシリンダについての信号を十分に発生するなら ば、シーリングプレートの何処に配置してもよい。更に別個のセンサエレメント をこのような燃焼室穴に設ける必要はなく、例えばセンサエレメントをシーリン グプレートの燃焼室穴間の三角形状領域に設けることも可能であり、従って各セ ンサエレメントは2つの隣接する燃焼室穴から同一の間隔となり、それにより2 つの隣接する燃焼室に対して成る1つのセンサエレメントにより発生された特別 の信号を電気評価システムにおいて分離して、これらを2つの燃焼室に明瞭に振 り分けるのみでよく、このことは、現在のエンジンでは回転角度センサがクラン クシャフトに取付けられているので、上記のセンサエレメントにより発生された 信号をウィンドウ機能により電気評価システムにおいて近接した燃焼室のそれぞ れに振り分けることにより行える。しかしながら、本発明のシリンダへラドガス ケットの実施例としては、少なくとも1つのセンサエレメントが各燃焼室穴に設 けられることが好ましい。
最後に、本発明のシリンダへラドガスケットのセンナにより燃焼室の圧力の絶対 値が検出されねばならないということではなく、単に、その関連するシリンダに おいて燃焼室圧力が最大値となるクランクシャフトの回転位置が決定できるよう な信号が発生されればよいということが指摘されるべきである。従って、引き続 いて測定する値を相対的に検出することのみが必要なのであり、センサエレメン トの劣化は重要ではない。
シーリングプレートがほぼ長方形形状をしており、その長手方向縁部にほぼ平行 して複数のシリンダヘッドねじ用のねじ穴が配設されており、そしてその燃焼室 穴間に帯状の領域が形成されており、ねじ穴がこれら帯状領域の延長線上にほぼ 配置されているようなシリンダへラドガスケットにおいては、少なくとも1つの センサエレメントを各燃焼室穴に対して設けそしてセンサエレメントをねじ穴間 の領域に配置することが勧められる。この好ましい実施例は次のような認識に基 くものである。シーリングギャップの変化またはシリンダへラドガスケットのシ ーリングプレートの厚みの変化は燃焼過程において発生されるものであり、これ ら変化はエンジン部品の弾性のためにシリンダヘッドねじ間のほぼ中心部におい て最大となり、このような本発明に係るシリンダへラドガスケットは特定のシリ ンダの信号とともに低騒音部品によって特に処理が容易な信号を発生する。小さ な領域を越えて延在しているセンサエレメントがシリンダヘッドねじ間の中心部 に配置されているときには特にこの様になる。
ATZ 70. (1968)6.211頁の写真5から、2つのシリンダヘッ ドねじ間のシーリングギャップの振動を検出することが知られているが、しかし この先行技術は次のような理由によって本発明に係るシリンダへラドガスケット と比較できるような構成については全く開示していない。この公知の構造におい ては、誘導変位センサのハウジングがシリンダへラドベースプレートの頂部表面 に固着されており、そしてピン形状をしており誘導変位センサとして作動するフ ィラーがシリンダへラドベースプレートおよびシリンダへラドガスケットのシー リングプレートを通じて係合しておりエンジンブロックの頂部表面に当接してい る。このフィラーはシリンダヘッドシーリングプレートにある穴の中に延在して おり、この穴は燃焼室縁を貫通しており、従ってそれを弱めている。更に、この 公知の装置では、誘導変位センサのハウジングがシリンダへラドベースプレート の頂部表面に取付けられているために、エンジンブロックの側面についてのシリ ンダヘッド下面の変動を正確に測定できない。最後に、幾何学的な大きさおよび エンジン振動に対する加速感知性能は付加的な問題を生じており、そして冷却水 領域からフィラービンを入念にシールすることが必要である。仮にATZ 70 (1968)6.第211頁写真5の教示事項をDE−O32917406のシ リンダへラドガスケットに適用するならば、シーリングプレートに一体化された センサは、C形断面の燃焼室縁のフランジ間に配置せねばならず、それにより前 述した不具合が発生するであろう。
一定の作動表面を具備したセンサエレメントが本発明のシリンダヘッドガスケッ トに使用されると仮定するならば、先行技術により製作可能な適切なセンサエレ メントは、エンジンブロックの表面とシーリングギャップとを画定しているシリ ンダヘッドの変位か、またはシリンダヘッドに作用する表面圧力の変化か、また は(一定のセンサ表面の場合には)各センサエレメントに作用している力を検出 する。受動型検出器または能動型検出器が、本発明に従いシリンダへラドガスケ ットに一体化されるセンサエレメントとして使用でき、受動型検出器の例として は、ピエゾ抵抗型センサエレメントおよび上述したグラスファイバー光案内セン サのみならず静電容量型センサがあり、能動型検出器の例としては圧電型セラミ ックディスクまたは圧電型フォイルのような圧電型センサエレメントがある。
本発明に係るシリンダへラドガスケットのセンサエレメントは個々の部品から形 成することもでき、ここにおいては圧電型セラミックディスクが好ましい。しか しながら、他の方法として、センサエレメントは、燃焼室穴の全てに延在する1 つの長いセンサにおける感知領域により形成されていてもよく、このような実施 例は2つの異なる方法によって実現できる。その長いセンサは燃焼室穴に対応し ている感知領域間に不作動領域を具備しているか、またはその長いセンサはその 長さに亘り感知可能でありそして種々の燃焼室穴に対応する感知領域により発生 された信号は前述したように、電気的評価システム、例えばウィンドウ機能に助 けらね、そして種々のシリンダに対して明瞭に割り当てるようにしたシステムに より分割される。この最後の場合においては、長いセンサの頂部に只1つの信号 タップのみが必要とされる。長いセンサを個々の燃焼室穴に対応する感知領域お よび不作動領域へ分割することは種々の方法により行うことができる。長いセン サはシーリングプレートの上または内部に、例えば、感知領域を形成しているセ ンサ部分が燃焼室穴に接近して位置し、且つシリンダへラドガスケットが載置さ れたときに押圧されないシリンダへラドガスケットの領域に他のセンサ部分が置 かれるように配置してもよい。しカルながら、不作動領域を形成しているセンサ 部分を、例えば硬いチューブまたは同様のものに設けて、それらが交互に変化す る圧力または変形により、押圧されたり暴されたりしないようにしてもよい。
本発明に係るシリンダへラドガスケットにおいて、センサエレメントが隣接する 燃焼室シーリングエレメントに(例えば、冷却水ボートがセンサエレメントと燃 焼室穴との間にある場合においても)できるだけ接近して、しかも実際の燃焼室 シーリングエレメントの領域内−そこではセンサエレメントにとって許容できな い程に依然として高い温度であり、幾何学的な関係がセンサエレメントの形状お よび配置を非常に困難なものとするであろう−ではなく配置されると、最適な信 号が得られる。
もしも本発明に係るシリンダへラドガスケットのセンサエレメントまたはセンサ が光案内軸の屈曲により伝達損失が可変なグラスファイバー光案内センサである ときには、このような光案内の端部は、勿論、光発信器および光受信器を具備し または接続されている。しかしながら、これら要素を、高温度および強い振動に 暴される領域の外側に配置することができる。
本発明の主題は、更に、本発明に係るシリンダへラドガスケットを、制御および /または調整および/または監視回路を具備した往復動内燃エンジンに使用する ことであって、ここにおいて、本発明によれば、シリンダへラドガスケットのセ ンサエレメントはこの回路の部品である。特に、センサエレメントは失火を認識 するために使用され、そして所与の状態において、対応するシリンダへの燃料の 供給を停止し、および/またはノックセンサであり、所与の状態において、関連 するシリンダの点火点を変化させる。更に回路の他の部品を、センサエレメント から離れて、シーリングプレート上、すなわち、シリンダへラドガスケットが載 置されるときに露出しているシーリングプレートの端領域に設けることが便利で あり、この回路部品は、特に、センサエレメントにより発生された信号の品質を 改善するプレアンプである。
本発明に係るシリンダへラドガスケットの他の効果的な実施例および特徴は添付 の請求の範囲および1990年5月11日出願のドイツ特許出願P40 151 09.3であってその開示が本出願の範囲となっている書面から明らかである。
本発明の他の特徴、利点および詳細は以下の説明および本発明に係るシリンダへ ラドガスケットの幾つかの好ましい実施例を示す添付図面から明らかとなる。
図面において、 図1は本発明に係る4シリンダエンジン用のシリンダへラドガスケットの第1実 施例の平面図である。なお、そのシリンダの数は異なっていてもよい。
図2は図1の線2−2に沿うシリンダへラドガスケットの断面図である。
図3は2つの線図であり、これらにおいて本発明に係るシリンダへラドガスケッ トの圧電型センサエレメントにより発生された信号がクランクシャフトの回転角 度位置に対して図示されており、図3aにおいてはセンサエレメントを具備した シリンダにおいて点火した場合の信号曲線を示し、図3bはこのシリンダにおい て点火がない場合の信号曲線を示している。
図4は本発明に係るシリンダへラドガスケットの第2実施例の図2に対応する断 面図である。
図5は本発明体るシリンダへラドガスケット用センサエレメントの別の実施例の 断面図であり、図2および図4に示した断面図に対応する断面となっている。
図6は本発明に係るシリンダへラドガスケットの更に別の実施例の極めて簡単化 された平面図であり、図1に示した実施例に比較して幾つかの別個のセンサエレ メントを具備していないが、代りに全ての燃焼室穴に対して共通する1つの長い センサを具備し、このセンサは概略的に示されている電子評価システムに接続さ れている。
図7は図6の線7−7に沿うシリンダへラドガスケットの断面図である。
図8は本発明に係るシリンダへラドガスケットの別の実施例の一部の断面図であ り、図6の線8−8に沿う断面図である。そして図9は本発明に係るシリンダへ ラドガスケットの別の実施例の一部領域の概略平面図である。
図1はシリンダへラドガスケット10を示し、シリンダへラドガスケット10は シーリングプレート12を具備し、シーリングプレート12は4つの燃焼室穴1 4.16.18および20を有しており、シーリングプレート12の縁部領域は 所謂燃焼室縁22により縁取られる燃焼室穴を取り囲んでいる。これら燃焼室縁 はC形断面をしたリング形状シート金属エレメントであり、これら金属エレメン トはシーリングプレート12の縁部に係合している。このような燃焼室縁の代り に、公知の如何なる燃焼室シーリングエレメントも勿論使用することができる。
燃焼室穴16および18の間においては、燃焼室縁22を部分的に除去してシー リングプレート12が燃焼室穴の間に帯状部24を形成していることを示してお り、この帯状部24の延長線上においてシーリングプレート12はシリンダヘッ ドねじ用のねじ穴26を具備している。別の2つのねじ穴26がシーリングプレ ートの各短辺において端部の燃焼室穴の側方に位置している。
その長手側辺の一方の領域において、シーリングプレート12は本発明に従い帯 状の突起30を具備しており、シリンダへラドガスケットがエンジンに載置され たときにエンジンブロックおよびシリンダヘッドを越えて側方に突出したこの突 起30を除いて、シーリングプレート12の領域の全てがそれらの全表面に亘っ てシリンダヘッドおよびエンジンブロックにより覆われる。
図1はシリンダへラドガスケットの平面図を示しており、すなわち、エンジンブ ロック側から見たものである。下部の部品の温度を考慮して、シーリングプレー トのこの面にセンサユニット32が特に好ましくは接着により取付けられており 、センサユニット32は図2を参照して説明するように、2つのフォイル、これ らの間に配置されたセンサエレメント、電気的接続線および接点エレメントから なっている。
図1に示すように、2つのねじ穴26の間で且つ対応する燃焼室穴と図1におい て上側となるシーリングプレート12の長手縁との間に、それぞれセンサエレメ ント34.36.38.40が位置しており、これらセンサエレメントは図2に 示すように小さな平板形状をしており、2つの接続線34 a、 34 b ;  36 a−36b等を具備しており、これら接続線はそれぞれセンサエレメン トに接続されている。センサエレメントおよび接続線は2つのフォイル42およ び44の間に位置しており、フォイル42.44の形状は平面図においてセンサ ユニット32の全体の形状に対応しており、そしてそれらの縁は、特に溶接また は接着剤により、図2に示すようにぴったりとくっつけられている。外側に向い ているフォイル42の面上に8つの板状金属接点エレメント46’から468が 互いに長手方続線38aが接点エレメント465に、接続線38bが接点エレメ ント466に、接続線40aが接点エレメント467に、そして接続線40bが 接点エレメント468に接続されている。本発明に係るシリンダへラドガスケッ トが制御およびダニ1シリンダII、シリンダIIIおよびシリンダIVについ ての信号がピックアップされ、これらの信号は燃焼室穴14.16.18および 2oに対応する。本発突起30に取付は可能な多極プラグコネクター70によっ て簡単にピックアップされる。プラグコネクターは更に電気的に結線可能である 。更に、接続線を直接に電子増幅器に接続することもでき(例えば、厚いフィル ム回路)、この増幅器はフォイル42および44の間に配置され、または突起3 oの領域においてフォイル42の頂部表面に配置される。
センサエレメントは好ましくはエンジンブロックに対面している側のシリンダへ ラドガスケットの面に配置されており、シーリングプレート12はこの面にくぼ み50(図2参照)を具備しており、より詳しくは、センサユニット32全体に 対して一様の深さのくぼみとするか、またはフォイル42.44および接続線の 厚さが小さいため、各センサエレメントに対して異なる深さのくほみとする。
添付図面に図示されているシリンダへラドガスケットは、そのシーリングプレー トが金属キャリアプレート62からなっている形式であり、この金属キャリアプ レート62はその両面が、所謂軟質金属60により被覆されており、この金属キ ャリアプレートの両面は係止用舌片64として外側に曲っており、軟質金属層を 金属キャリアプレートに係止するようになっている。勿論、これら係止舌片は、 シリンダヘッドが締付けられたときにセンサユニット32が係止舌片により損傷 されることがないような大きさまたは形状にスタンピング等によって形成されて いる。しかしながら、センサユニットは異なる構造のシリンダへラドガスケット とともに用いることもでき、例えば一層または多層のシートメタルからなるシー リングプレートとともに用いてもよい。
図面において接続線は実質的に直線状に図示されている。しかしながら、これは 本発明に係るシリンダへラドガスケットの好ましい実施例の図示を容易にするた めだけのものであって、接続線は曲がりくねった径路を有しているものであり、 特に、フォイルの上に印刷された導体径路の形状をとっており、そしてそれらは 導電的に接点エレメント46 から468にフォイルを通じて接続されている。
図1に示されているシリンダへラドガスケットの他の部品については、これらが 本発明に関連するものではないので説明されていない。同様にセンサユニット3 2が接続されている制御および/または調整および/または監視回路は示されて いない。突起30に押し込まれて接点エレメントを上述の回路と導電的に接続す るためのプラグ型のコネクター70の一部のみが図1に示されている。
本発明によれば、センサエレメント34.40は端のねじ穴26の間に配置され ていてもよい。しかしながら、これら端のねじ穴26の間に2つの付加的なセン サエレメントを配置してもよい。
本発明の他の特徴によれば、センサエレメントは好ましくはエンジンの排気マニ フォールド側と反対側に位置しているシーリングプレートの長手方向側辺部に配 置され〜センサエレメントに掛る温度負荷を出来るだけ低く押さえる。
最後に本発明の技術的範囲内に属するものとして、単一のセンサエレメントを上 述した位置の1つに設けてもよい。その時には、その信号はシリンダ全ての状況 を制御または調整するために使用される。この場合には、全てのシリンダが同一 の挙動をすると単純化して進める。
図3(図3aおよび図3b)の説明において、2つの線図は所与の条件において 第1のシリンダ(シリンダー)用の燃焼室穴14に割当てられたセンサエレメン ト34の増幅された出力信号を示すものである。圧電型センサエレメントの出力 信号が記録されており、すなわち、信号増幅度Aがクランクシャフトの回転角度 (横軸)に対して縦軸に示されている。シリンダーおよび燃焼室穴16に属する シリンダーIが上死点にあるときのクランク角度がそれぞれ0T−1および0T −11で示されている。前述したように、図3aは、シリンダ!およびII内の 混合気の点火について正常運転中であるシリンダーに割当てられたセンサエレメ ントの出力信号を示しており、一方、図3bはシリンダー用の点火栓コネクター が除去された後で且つシリンダー1の混合気は正常に点火されてた状態でのシリ ンダーに割当てられたセンサエレメント34の出力信号を示している。点火過程 に従い、図3aに示されている出力信号Aはシリンダ■のピストンが上死点0T −1後に極値80となり、一方、引き続く遥かに小さい出力信号Aの極値82が シリンダ■に割り付けられたセンサエレメント34の位置におけるシーリングギ ャップの変化により生じており、これは隣接するシリンダ11における燃焼過程 により生じるものであった。
図3bに図示されているセンサエレメント34の出力信号Bは、第1の極値80 ′を示しており、この極値は出力信号Aの第1の極値80よりも実質的に小さい のみならず、シリンダlのピストンの上死点0T−1に正確に一致している。
出力信号Bの極値80′が出力信号Aの極値80に対して大きさが減少し且つ変 位していることはシリンダIにおける点火過程なしくポリトロープ圧縮)の平ら な圧力勾配に起因するものであり、一方、出力信号Bの第2の極値82は、期待 されているように、大きさおよび位相位置に関して出力信号Aの第2の極値82 に対応し、これは出力信号Bカ絹己碌されるときにシリンダIIにおいても点火 過程が行われるためである。
図38および図3bを比較することによって、センサエレメント34がシリンダ Iにおける失火または燃焼不良を明らかに示していること、すなわち、信号の最 大値または極値80′のシリンダIの上死点0T−1側への変位により、そして 点火が行われたときに得られる信号の最大値または極値と比較して信号の最大値 または極値の大きさが極めて明らかに減少することにより示される。
説明を完全にするために、次のことを付言する。図3aおよび図3bでは出力信 号AおよびBを滑らかな形で示しているが、実際には図示された有用な信号には 高周波の雑音信号が重なっているが、その増幅度は有用な信号の増幅度の数分の 1となっている。
図4はシリンダへラドガスケットに一体化されたセンサエレメントの特に好まし い実施例を示している。これは小さな圧電型セラミックディスク84からなって おり、このセラミックディスク84はプラスチックフォイル86および88の間 に溶接されている。プラスチックフォイル86.88は好ましくは図1および図 2の実施例のようにフォイルの帯であり、その間にセラミックディスク84がシ リンダへラドガスケットの全ての燃焼室穴に対して配置されている。
ポリイミドフォイルは約400℃までの温度に耐えることができ、そしてラミネ ートされ、金属被覆さね、スタンプされそして切断されそして接着材に被覆され ることができるから、好ましくはポリイミドフォイルが用いられる。プラスチッ クフォイル86.88およびセラミックディスク84の間に金属の導体径路90 .92が延びており、これら径路は好ましくはプラスチックフォイルの上に印刷 されまたは他の何等かの方法によりプラスチックフォイルに担持された導体径路 であることが好ましく、そしてそれによりセラミックディスク84はその両側の 主表面に接触して圧力が作用したときに圧電セラミックディスクにより発生され た電気信号がピックアップされるようにしている。全体が符号94により示され ているセンサエレメントが開口96に設けられており、開口96は特にシリンダ へラドガスケットのシーリングプレート98をスタンプして形成されており、よ り詳しくはセンサエレメント94の頂部表面100がシーリングプレート98の 主表面102と同じ高さとなっている。センサエレメント94の下方に位置する 開口96領域は比較的硬いエラストマー材104により充されており、シリンダ へラドガスケットがシリンダヘッドとエンジンブロックの間に設けられたときに 、センサエレメント94が燃焼過程に従い変化する圧力により作動されるように している。
セラミックディスク84に接触している導体径路90.92または他の導体エレ メントは好ましくは銀からなっている。図4に示されている実施例の変態様とし て、センサエレメント94を開口96のより一層内側に設けてもよく、この場合 には、この開口は両側から適宜なエラストマー材により充たされており、それに より力の伝達およびエンジン部品の表面への取付けを可能としている。この場合 に、セラミックディスク84の両側に配置されたエラストマ一層によって、シリ ンダへラドガスケットが接触する媒体(就中冷却水およびエンジンオイル)に対 して、セラミックディスクは接触エレメントとともにシールされるので、2つの プラスチックフォイル86.88も省略することができる。何れの場合において も、プラスチックフォイルおよび/またはエラストマ一層は、電気的な短絡回路 の発生の虞をなくす。金属接触エレメントは付加的に半田付けまたは導電性の接 着材によりセラミックディスク84に接続することができる。
図4に示す実施例において、もし頂部プラスチックフォイル86が省略さね、そ して頂部導体径路90またはセラミックディスク84の頂部表面の金属被覆され た領域がシーリングプレート98の頂部主表面102と同一高さにあるときには 、エンジンブロックまたはシリンダヘッドは全てのセンサエレメントのセラミッ クディスクに対し共通に接地するようにできる。とりわ4九この場合には、例え ばスクリーン印刷工程により開口96を完全に包むエラストマーシーリングビー ドをシーリングプレート98の頂部表面102に設けることにより水およびオイ ルに対してセンサエレメントをシールすることができる。
好ましい実施例において、セラミックディスク84は直径が約5Illの丸い形 状をしている。このような圧電型セラミックディスクは市販のものが使用でき、 厚さは約0. 2g−のものが入手可能である。セラミックディスクの直径をで きるだけ小さくして、セラミックディスクが受ける曲げ応力もまた小さくすべき である。
さもなければ、セラミック材料の脆さによってそれが破損する虞があるからであ る。更にそのような小さなセンサエレメントは、シリンダへラドガスケットの幾 何学的な構造を工夫することにより燃焼室穴に十分接近して配置することができ る。センサエレメントを一方の側に埋め込みまたは支持するために用いられるエ ラストマー材をかなり硬くして、それにより高周波振動(ノッキング燃焼の場合 には約7KHz)を検出し、そしてそれにより高度の測定効率が達成されるよう にする。一方、エラストマー材は、エンジン部品(エンジンブロックおよびシリ ンダヘッド)への取付けを可能とするために、十分に柔らかくすべきである。ま た、エラストマー材は疲労に対して耐久性があるべきである。シリンダへラドガ スケットのシーリングプレートへ取付ける前に、セラミックディスクは導体径路 を具備したプラスチックフォイルに好ましくは半田付けまたは接着剤で取付けら ね、次いでセラミックディスクがシーリングプレートの開口に係合するようにフ ォイルがシーリングプレートに取付けられ、そしてこれら開口には後側からエラ ストマー材が注入される。
図5に示されているセンサエレメント106の実施例においては、センサエレメ ントは圧電型セラミックディスク108を主部品として有しており、このセンサ エレメントは特にこの変形態様に対して好ましいものである。セラミックディス ク108の両生表面には金属接触層110.112が設けられており、セラミッ クディスクは金属ケーシング114に受け入れられている。金属ケーシング11 4はその頂面が開いており、そして同時にハウジングおよび2つの電極の一方と して作用し、そしてセラミックディスク108により充たされきっていないケー シング114の内部は適宜な絶縁材116により充たされている。センサエレメ ント106はプラスチックフォイル118に取付けられており、プラスチックフ ォイル118は金属導体径路120.122がその表面に印刷されており、導体 径路120は接触層110に接続し、そして導体径路122は金属ケーシング1 14に接続している。他の接触エレメントもまた勿論導体径路120、】22の 代りに用いることもできる。
上述したボリミイドフォイルの代りに耐熱性ポリエステルフォイルを使用するこ ともできる。
図6および図7に示した本発明に係るシリンダへラドガスケットの実施例は1つ の長いセンサ130を有しており、長いセンサ130はシリンダへラドガスケッ トの燃焼室穴の全てを越えて延在している。センサ130は公知の圧電型エラス トマーケーブルであり、しかし同様な方法によりセンサはグラスファイバーの光 案内センサとして設計することもでき、それについては以下に詳述する。
図6に示されているシリンダへラドガスケット132は燃焼室穴14’ 、16 ’、18’および20′を具備したシーリングプレート134を有し、燃焼室穴 は燃焼室縁136およびシリンダヘッドねじ用のねじ穴26′ を有している。
センサ130により発生された出力信号は線138および140によりピックア ップさ娠そしてマイクロプロセッサ142に導か娠マイクロプロセッサは更に線 144を経て回転角度検出器146のインクリメント型の出力信号を受ける。な お、回転角度検出器146は内燃エンジンのクランクシャフトに取付けられてお り、その出力信号はクランクシャフトの回転角度位置を表わす。マイクロプロセ ッサ142の出力線148は図示していないエンジン制御システムに導かれてい る。
図7はシーリングプレート134および燃焼室縁136を示している。シーリン グプレート134は金属キャリアプレート150により形成されており、キャリ アプレート150からはスタンピングされ上下に突出した係止舌片152が折り 曲げられている。これらは金属キャリアプレートを軟質材料154.156の2 層に結合するよう作用し、軟質材料154.156は金属キャリアプレート15 6の両側に広げられている。係止舌片152はシーリングプレート134の長手 縁部158.160に平行して列をなしている。金属キャリアプレートから上方 に突出した1列の係止舌片の両側には、金属キャリアプレートから下方に突出し た係止舌片が2列延びている(またその逆にもなっている)。
本発明によれば、シーリングプレート134から長手方向の溝162が打ち抜か れており、シーリングプレートの剛性を損ねないために、その両端は好ましくは シーリングプレート134の端部までは延在していない。長手溝には長いセンサ 130が挿入されており、長いセンサ130の直径は好ましくはシーリングプレ ート134の厚さと同一である。また自由な長手溝162の領域もまたエラスト マー材164により充たされており、エラストマー材164内にはセンサ130 が埋め込まれ、そしてエラストマー材164は同様にセンサ130を長手溝16 2に固定するように作用する。
センサ130は市販の圧電型エラストマーケーブルにより形成されており、この エラストマーケーブルは同軸ケーブル状に構成されており、そしてジャケット状 の、金属の外側導体166、芯部を形成している金属の内側導体168および内 側導体168を取り囲みそして外側導体166を充しているエラストマーからな る圧電型材料からなっている。時間とともに変化する圧力によりセンサ130が 押圧される何れの場所においても、エラストマーからなる圧電型材料が電気的な 内側導体168と外側導体166の間の時間とともに変化する電気的なポテンシ ャルの差を発生する。これら時間とともに変化するポテンシャルの差に基くセン サ130の電気出力信号はセンサの一端において外側導体166および内側導体 168に接続された線138.140によりそれぞれピックアップ可能である。
マイクロプロセッサ142は今や燃焼室穴14′、16′、18′および20′ にそれぞれ固有の所望の有用な信号を検出し且つセンサ130の出力信号の他の 部分を覆うためのウィンドウ機能を具備している。このウィンドウ機能は回転角 度検出器146の出力信号により制御されてマイクロプロセッサのウィンドウ機 能により予め設定されたクランクシャフトの回転角度位置内でセンサ130によ り発生された有用な信号のみがマイクロプロセッサ142の出力線148に生ず るようにされている。例えば失火がセンサ130により認識される場合には、こ れら回転角度範囲は4つの燃焼室穴14’ 、16’ 、18’および20′に 割り付けられた4つのシリンダのピストンの上死点の回転角度を含むようにして いる。
このようにして、センサ130により発生された出力信号は有用な信号であり且 つ多数のシリンダの燃焼過程における特定のシリンダに割り付けられエンジンの 監視に有用な特定周期のもののみが使用さね、一方、センサ130により発生さ れた信号の他の部分は全てマイクロプロセッサ145のウィンドウ機能により消 される。
従って図6および7の実施例においては、燃焼室穴14′、16′、18′およ び20′に最も近く位置されたセンサ130の各部分は本発明にいうところのセ ンサエレメントまたは感知可能なセンサ領域を形成している。
エラストマーシーリングビードがシリンダへラドガスケットのシーリングプレー トにしばしば取付けられるが、もしセンサ130が圧電型エラストマーケーブル により作られている場合には、センサが付加的にエラストマーシーリングビード のシーリング機能の役目をも果すことができる。この場合には単に圧電型エラス トマーケーブルをシーリングプレートを越えて一方または両側から突出するのみ でよい。同様のことがエラストマー材164に適用でき、このエラストマー材1 64内には圧電型エラストマーケーブルが埋設されている。同軸形状のセンサ1 30の特別な利点として、外側からの電気的な外乱が外側導体166によってシ ールドさね、そしてセンサに対する接続プラグからの電気的シールドが簡単な方 法により可能なことである。図示した実施例の変形においては、更に各々の燃焼 室穴に対して分離した一層短いセンサを設けることが可能である。センサケーブ ルの代りに、平らなセンサブレートを用いることもでき、これらは絶縁誘導体に 置き換えて圧電型エラストマー材を具備したコンデンサー状に構成することがで きる。
図8は本発明に係るシリンダへラドガスケットの他の実施例を示しており、セン サの形式を除いては、基本的には、図6および図7の実施例に対応している。
図8はシーリングプレート180の領域を示しており、シーリングプレート18 0は図6および図7のシリンダへラドガスケットのシーリングプレート134と 全く同じ方法で構成されている。この金属キャリアプレートは182で示されて おり、金属キャリアプレートから一方向に突出している係止舌片は184によっ て一列の舌片として示されている。しかしながら、図8において軟質金属の2つ の層の一方のみ、すなわち図7の軟質金属156層に対応する軟質金属186の 層のみが見られる。すなわち、図8の実施例の軟質金属層の頂部が機械加工され て金属キャリアプレート182まで延びる溝が形成されており、そしてその溝に は図6および図7の実施例におけるセンサ130に対応する長いセンサ188が 挿入される。溝は次いで比較的硬い、エラストマー材190により充たされる。
本発明によれば、センサ188は公知のグラスファイバー光案内センサであり、 伝達損失は光案内軸の時間の変数としての曲げにより可変である。これはグラス ファイバー光案内を光案内軸のマイクロベンディングとして変形させることによ る公知の効果であり、曲げ領域の光案内からでる光案内軸の伝達損失は増加され る。従って光案内が時間の関数としである領域において異なる度合いで曲げられ る場合には、同様に伝達損失はこれら領域において時間の関数として変化する。
軟質材料の2つの層がキャリアプレートの上に広げられると金属キャリアプレー ト182は不可避的に不均質となるので、センサ188は金属キャリアプレート 182の上に置かれるときにその軸方向に沿って異なる度合いの曲げとなる。
そしてエンジンの作動中に生じるシーリングギャップの変化は時間に関して光案 内の曲げにおける対応する変化となり、従って時間に対するセンサ188の領域 における伝達損失の変化となり、それらの変化は燃焼過程の記録として有効であ る。
もし1つの共通のグラスファイバー光案内センサが本発明に係るシリンダへラド ガスケットの全ての燃焼室穴に対して用いられているときには、図6および図7 の実施例について述べた信号の処理が同様に適用される。
最後に本発明に係るシリンダへラドガスケットの別の実施例の一部が図9に平面 図として示されている。図9は2つの燃焼室穴14′および16′を具備したシ ーリングプレート200を示しており、シーリングプレート200の縁部領域が これら燃焼室穴を囲んでおり、これら燃焼室穴は燃焼室縁202を具備している 。シーリングプレート200に設けられているねじ穴が204として示されてい る。
長いセンサ206がシーリングプレート200上に位置させられているが、これ はシーリングプレート内に埋設されることもできる。この実施例においても、セ ンサ206はシリンダへラドガスケットの燃焼室穴の全てを越えて延在しており 、すなわちセンサ206は燃焼室穴の全てに対して共通となっている。センサ2 06は多層の帯状フォイルであり、すなわち、好ましくは圧電型の、エラストマ 一層のフォイル帯、または誘電体層のフォイル帯であり、この後者の場合におい てはセンサ206は静電容量型センサである。特定のシリンダの燃焼過程を記録 するために、燃焼室穴に極く接近して設けられたセンサ206の領域において圧 電型層または誘電体層の頂部および底部に金属接点層208が設けられており、 それら金属接点層は電気的な短絡を防止するために好ましくは圧電型層または誘 電体層よりも狭くなっており、金属接点層の何れからも導電径路210が導かれ ており、対応するシリンダについての燃焼過程の記録に最適なセンサ領域におい てセンサの信号を取り出せるようにしている。
前述したようにここに図示し説明した圧電型センサエレメントを具備した実施例 の全てにおいては、これらセンサエレメントはピエゾ抵抗型センサエレメントに 置き換え可能である。
もし1つの圧電型フォイルの帯形状の長いセンサを全ての燃焼室穴について共通 して用いる場合には、センサの帯を、ねじ穴間のシーリングプレートの領域にお ける幅が他の領域における幅よりも広くなるようにして、雑音信号に対する有用 な信号の割合を向上することが勧められる。
図1に関連して説明したプラグ結合に代えて、センサエレメントに繋がる接続線 またはセンサの感知領域に繋がる接続線をケーブルハーネスの形状でシリンダへ ラドガスケットから遠ざかるように導いて、シリンダへラドガスケットに取付け られたプラグが作動中に生じる振動によってシリンダへラドガスケットから外れ る心配をなくすこともできる。
図8に示されている実施例においてはシーリングプレートの軟質金属が部分的に 取り除かれているが、軟質金属の薄い層として金属キャリアプレートが、センサ の作動を損ねることなく、金属キャリアプレートの上に容易に止まり得る限り、 軟質金属を除去することは全く必要ではなく、軟質金属に溝のような凹みを単に 押圧形成するのみで十分でもある。
センサエレメントまたはセンサを埋め込みまたは覆うために用いられたエラスト マー材および金属接点および/または導電性層は印刷方法により適宜設けること ができる。
もし係止舌片のない金属キャリアプレートが用いられるならば、すなわち平滑な 金属キャリアプレートの時には、グラスファイバー光案内センサに必要な凹凸は 所望の工具により、例えばシーリングプレートの軟質金属内にセンサを受け入れ るための溝を押圧する際に、形成することができる。
図5に示されている金属ケーシング114ではエンジンの作動中にシリンダヘッ ド、シリンダへラドガスケットおよびエンジンブロック間に生じる摺動運動によ ってセラミックディスクが破損されないという利点を有していることを特に強調 しておく。
最後に本発明に従い用いられるセンサまたはセンサエレメントの他の実施flJ について以下に言及する。シリンダへラドガスケットに作用し時間とともに変化 するシリンダへラドガスケットの平面に直交するシーリングギャップの振動によ り発生される押圧力は、重ねられた2つの導電的なエレメント間の過渡的な電気 抵抗を変化させるために用いることができ、それによりこれら2つのエレメント は本発明にいうところの抵抗センサエレメントを形成する。このようなセンサは 全く異なる分野において公知であり、そしてこの点に関して米国特許第4.73 4゜034号明細書を引用し、その開示を本出願の一部として援用する。
ノッキング燃焼のallに関して、その他の点において同一の作動パラメーター (速度およびトルク)の場合には、ノッキング燃焼は(故障しない正常燃焼に比 較して)本発明に係るシリンダへラドガスケットの各センサエレメントから発生 される信号の増幅度を明らかに増加させることを指摘する。加えて、ノッキング 燃焼は高周波信号成分(5KHzjlk)を生じ、その信号はノッキングにおい て特徴的であり、本発明に係るシリンダへラドガスケットにより高度に信頼性の ある状態で特定シリンダについて同様に検出可能である。
国際調査報告 国際調査報告 pcτ/EP 91100879 S^ 47133

Claims (23)

    【特許請求の範囲】
  1. 1.幾つかの燃焼室穴を具備したシーリングプレート、シーリングギャップの移 動を検出するためのセンサエレメントおよび前記シーリングプレートの前記燃焼 室穴の縁部を囲む燃焼室シーリングエレメントからなる、多シリング内燃エンジ ンのエンジンブロックとシリンダヘッドとの間のシーリングギャップをシールす るためのシリンダヘッドガスケットにおいて、前記シーリングプレートが前記燃 焼室穴に対応して幾つかのセンサエレメントを具備しており、該センサエレメン トは対応する燃焼室の圧力変化により発生される前記シーリングプレート面に直 交する前記シーリングギャップの運動を特定シリンダについて検出し、前記セン サエレメントが、圧電型、ピエゾ抵抗型および静電容量型センサ、並びに光案内 軸を屈曲させることにより伝達損失が可変なグラスファイバー光案内センサから なるグループに属していることを特徴とするシリンダヘッドガスケット。
  2. 2.シーリングプレートが大略長方形形状をしており、その長手縁部にほぼ平行 する線上に配設されたシリンダヘッドねじ用のねじ穴およびその燃焼室穴間の帯 状領域を有し、前記ねじ穴が大略これら帯状領域の延長線内に配置されている請 求項1に記載のシリンダヘッドガスケットにおいて、少なくとも1つのセンサエ レメントが各燃焼室穴に対して設けられており、該センサエレメントが前記ねじ 穴間の領域にあることを特徴とするシリンダヘッドガスケット。
  3. 3.前記センサエレメントが、感知領域間に不作動領域を有し且つ前記燃焼室穴 の全てを越えて延在する1つの長いセンサにおける感知領域によって形成されて いることを特徴とする請求項1または2に記載のシリンダヘッドガスケット。
  4. 4.シーリングプレートが、両面が軟質金属で被覆された金属キャリアプレート からなるとともに該シーリングプレートの長手方向に延在する一連の係止舌片を 具備しており、隣接する列の該舌片が前記金属キャリアプレートから反対方向に 突出するとともに前記軟質金属に係合している請求項3に記載のシリンダヘッド ガスケットにおいて、光案内の形状をしたセンサが一連の舌片と反対の前記金属 キャリア側において軟質金属に挿入されているとともにエラストマー材によりお おわれていることを特徴とするシリンダヘッドガスケット。
  5. 5.前記センサエレメントが変位および/または力および/または圧力および/ または振動ピックアップ手段として設計されていることを特徴とする前述の請求 項の1つまたは幾つかに記載のシリンダヘッドガスケット。
  6. 6.前記センサエレメントが隣接する燃焼室シーリングエレメントにできるだけ 接近して配置されていることを特徴とする前述の請求項の1つまたは幾つかに記 載のシリンダヘッドガスケット。
  7. 7.端の燃焼室穴の少なくとも1つのセンサエレメントが燃焼室穴と前記シーリ ングプレートの隣接する狭い側縁との間に配置されていることを特徴とする前述 の請求項の1つまたは幾つかに記載のシリンダヘッドガスケット。
  8. 8.センサエレメントが接続線を具備している前述の請求項の1つまたは幾つか に記載のシリンダヘッドガスケットにおいて、前記シーリングプレートがシリン ダヘッドガスケットを載置したときにその2つの主表面の少なくとも1つが露出 される縁領域を具備しており、前記接続線がこの縁領域の露出される主表面に導 かれていることを特徴とするシリンダヘッドガスケット。
  9. 9.前記縁領域がプラグ接続エレメントからなっていることを特徴とする請求項 8に記載のシリンダヘッドガスケット。
  10. 10.前記センサエレメントがフォイルにより覆われていることを特徴とする前 述の請求項の1つまたは幾つかに記載のシリンダヘッドガスケット。
  11. 11.前記センサエレメントが前記シーリングプレートにラミネートされたフォ イルの間に包まれていることを特徴とする請求項10に記載のシリンダヘッドガ スケット。
  12. 12.前記接続線が接続点を除いて前記フォイルによって覆われていることを特 徴とする請求項8および10または11に記載のシリンダヘッドガスケット。
  13. 13.前記接続線が前記フォイルに印刷された導体径路であることを特徴とする 請求項12に記載のシリンダヘッドガスケット。
  14. 14.前記接続線が屈曲路を有していることを特徴とする請求項8〜13の1つ または幾つかに記載のシリンダヘッドガスケット。
  15. 15.前記接続線が同軸ケーブルとして設計されていることを特徴とする請求項 8〜12の1つまたは幾つかに記載のシリンダヘッドガスケット。
  16. 16.前記シーリングプレートの主表面が少なくとも一層の軟質金属により形成 されている前述の請求項の1つまたは幾つかに記載のシリンダヘッドガスケット において、前記センサエレメントが前記シーリングプレートに配置される箇所に 、前記軟質金属層が前記センサエレメントを受入れる少なくとも1つの押痕が押 圧形成されていることを特徴とするシリンダヘッドガスケット。
  17. 17.前記センサエレメントが前記シーリングプレートに刻印された少なくとも 1つの開口に置かれていることを特徴とする前述の請求項の1つまたは幾つかに 記載のシリンダヘッドガスケット。
  18. 18.シーリングプレートが表面被覆を有する前述の請求項の1つまたは幾つか に記載のシリンダヘッドガスケットにおいて、前記表面被覆が前記センサエレメ ントを覆っていることを特徴とするシリンダヘッドガスケット。
  19. 19.前記センサエレメントの全てが露出した接点を有し、これら接点の全てが 前記シーリングプレートの2つの主表面のうち一方にあることを特徴とする前述 の請求項の1つまたは幾つかに記載のシリンダヘッドガスケット。
  20. 20.制御および/または調整および/または監視回路を有する往復動内燃エン ジンへの前述の請求項の1つまたは幾つかに記載したシリンダヘッドガスケット の使用において、該シリンダヘッドガスケットのセンサエレメントがこの回路の 部品であることを特徴とするシリンダヘッドガスケットの使用。
  21. 21.前記センサエレメントが失火を認識し、対応するシリンダへの燃料供給を 停止するために用いられることを特徴とする請求項20に記載のシリンダヘッド ガスケットの使用。
  22. 22.前記センサエレメントが対応するシリンダの点火位置をそれぞれ変更する ためのノックセンサとして用いられることを特徴とする請求項20に記載のシリ ンダヘッドガスケットの使用。
  23. 23.前記センサエレメントから離れて、前記ガスケットが載置されたときに露 出される前記シーリングプレートの縁領域に前記回路の別の部分が配置されてい ることを特徴とする請求項20に記載のシリンダヘッドの使用。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012076647A (ja) * 2010-10-04 2012-04-19 Kawasaki Heavy Ind Ltd 長尺物の支持構造

Families Citing this family (56)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4207403A1 (de) * 1992-03-09 1993-09-30 Goetze Ag Zylinderkopfdichtung für Verbrennungskraftmaschinen
DE4225815C2 (de) * 1992-08-05 1995-02-23 Goetze Ag Zylinderkopfdichtung für Verbrennungskraftmaschinen
DE4226012C2 (de) * 1992-08-06 1994-12-08 Goetze Ag Zylinderkopfdichtung
DE4230374C2 (de) * 1992-09-11 1995-04-13 Goetze Ag Zylinderkopfdichtung für eine Verbrennungskraftmaschine
GB2272524B (en) * 1992-11-10 1994-11-09 Christopher Philip Sperring Joints
DE4243015C1 (de) * 1992-12-18 1994-03-24 Goetze Ag Auspuffflanschdichtung
DE4300237C1 (de) * 1993-01-07 1994-04-21 Goetze Ag Zylinderkopfdichtung
DE4311838C5 (de) * 1993-04-15 2006-08-10 Iav Gmbh Ingenieurgesellschaft Auto Und Verkehr Piezoelektrischer Sensor zur Aufnahme von Druckschwingungen und dessen Anordnung bei Verbrennungsmotoren
JPH06307953A (ja) * 1993-04-27 1994-11-04 Hitachi Ltd 物理量検出装置
US5831263A (en) * 1994-04-26 1998-11-03 Hitachi, Ltd. In-cylinder pressure sensing apparatus for multi-cylinder engine
US5659132A (en) * 1995-03-07 1997-08-19 Fel-Pro Incorporated Gasket enclosed sensor system
DE19547313A1 (de) * 1995-12-18 1997-06-19 Forsch Kraftfahrwesen Und Fahr Verfahren und Vorrichtung zur Messung des Abstandes bzw. der Bewegung zwischen zwei durch eine Dichtung getrennten Maschinenteilen
IT1285946B1 (it) * 1996-06-12 1998-06-26 Magneti Marelli Spa Motore termico
IT1285944B1 (it) * 1996-06-12 1998-06-26 Magneti Marelli Spa Motore a combustione interna
US5938963A (en) * 1997-06-02 1999-08-17 Tanis; Peter G. Gasket shaped heater
DE19803470B4 (de) * 1998-01-29 2004-07-15 Siemens Ag Verfahren und Vorrichtung zur Bestimmung der Gaskräfte im Brennraum einer Brennkraftmaschine
US6161520A (en) * 1999-03-22 2000-12-19 The Gasket King Multiple spark ignition gasket
DE19913092C5 (de) 1999-03-23 2007-12-27 Reinz-Dichtungs-Gmbh Zylinderkopfdichtung
DE10001487A1 (de) * 2000-01-15 2001-08-09 Daimler Chrysler Ag Verfahren und Vorrichtung zur Überwachung und/oder Steuerung und/oder Regelung von Brennkraftmaschinen
DE10102288C2 (de) * 2001-01-19 2003-10-30 Reinz Dichtungs Gmbh & Co Kg Metallische Flachdichtung
JP2002276809A (ja) * 2001-03-15 2002-09-25 Taiho Kogyo Co Ltd シリンダヘッドガスケット
AU2002313638A1 (en) * 2001-06-12 2002-12-23 Dana Corporation Gasket flow sensing apparatus and method
US6532737B1 (en) 2001-08-30 2003-03-18 Dana Corporation Exhaust port gasket with cylinder-specific electronic oxygen sensors
US20030090161A1 (en) * 2001-10-19 2003-05-15 Marlow C. Allen Light communication channel-based electronics power distribution system
US6772733B2 (en) 2001-10-19 2004-08-10 Visteon Global Technologies, Inc. Optically controlled IPCS circuitry
US7024067B2 (en) * 2001-10-19 2006-04-04 Visteon Global Technologies, Inc. Communication system with a signal conduction matrix and surface signal router
US20030095675A1 (en) * 2001-10-19 2003-05-22 Marlow C. Allen Light communication channel-based voice-activated control system and method for implementing thereof
US6843111B2 (en) 2001-10-19 2005-01-18 Visteon Global Technologies, Inc. LCC-based strain-gage sensor integrated with cylinder-head gasket
US6949758B2 (en) * 2001-10-19 2005-09-27 Visteon Global Technologies, Inc. LCC-based fluid-level detection sensor
US6810723B2 (en) * 2001-10-19 2004-11-02 Visteon Global Technologies, Inc. Engine combustion monitoring and control with integrated cylinder head gasket combustion sensor
DE10153486A1 (de) * 2001-10-22 2003-05-08 Bosch Gmbh Robert Verfahren, Computerprogramm und Steuer- und/oder Regelgerät zum Betreiben einer Brennkraftmaschine, sowie Brennkraftmaschine
JP2003184605A (ja) * 2001-12-20 2003-07-03 Uchiyama Mfg Corp シリンダヘッドガスケットと燃焼状態検出装置
US20030115934A1 (en) * 2001-12-20 2003-06-26 Kenji Matsumoto Cylinder head gasket and combustion state detector using the same
US6739183B1 (en) * 2002-02-15 2004-05-25 Dana Corporation Multiple-layer cylinder head gasket with integral pressure sensor apparatus for measuring pressures within engine cylinders
BR0307732A (pt) * 2002-02-15 2005-04-26 Dana Corp Sensor de pressão de combustão e método de fabricar gaxeta
US6701775B1 (en) 2002-02-15 2004-03-09 Dana Corporation Pressure sensor apparatus for measuring pressures including knock conditions in engine cylinders
CA2476095A1 (en) * 2002-02-15 2003-08-28 Dana Corporation Multiple-layer cylinder head gasket with integral pressure sensor apparatus for measuring pressures within engine cylinders
FR2838825B1 (fr) * 2002-04-18 2004-09-17 Inst Francais Du Petrole Dispositif de mesure de pression, notamment dans une chambre de combustion d'un moteur a combustion interne
US6732720B2 (en) 2002-05-30 2004-05-11 Monroe R. Kelemencky Ultrasonic liquid fuel introduction system
EP1498599A1 (de) * 2003-07-08 2005-01-19 ElringKlinger AG Zylinderkopfdichtung
US20050035196A1 (en) * 2003-08-15 2005-02-17 Whitmarsh Winston Chandler Autograph card tracking and verification
US6945117B2 (en) * 2003-08-29 2005-09-20 Dana Corporation Gasket having a fiber-optic pressure sensor assembly
US20060017231A1 (en) * 2004-06-18 2006-01-26 Gerhard Rohner Cylinder head gasket with data transmitter
DE102004051341B4 (de) 2004-10-21 2010-04-29 Elringklinger Ag Zylinderkopfdichtung
US7096725B2 (en) * 2004-11-08 2006-08-29 Federal-Mogul World Wide, Inc. Cylinder head gasket with integrated sensor
US20070216238A1 (en) * 2006-03-16 2007-09-20 Itt Industries Self contained pump electrical equipment power supply integrated into sealing device
DE102007003377B4 (de) * 2007-01-23 2011-01-27 Man Diesel & Turbo Se Zylinderdruckmesseinrichtung
DE102007006521A1 (de) 2007-02-09 2008-08-14 Elringklinger Ag Flachdichtung mit integrierter Sensorik
DE102009013003A1 (de) * 2009-03-13 2010-09-16 Knorr-Bremse Systeme für Nutzfahrzeuge GmbH Dichtungskomponente mit elektronischer Komponente
US20110239749A1 (en) * 2010-03-31 2011-10-06 Toth David M Cylinder head compression sensor gasket assembly, method of construction thereof and method of servicing a pressure sensor assembly in a cylinder head compression sensor gasket assembly
US10215149B2 (en) * 2013-04-08 2019-02-26 Serge V. Monros Plasma header gasket and system
US9611826B2 (en) 2013-04-08 2017-04-04 Svmtech, Llc Plasma header gasket and system
DE102013221688A1 (de) * 2013-10-25 2015-04-30 Schaeffler Technologies Gmbh & Co. Kg Nutmutter und Anordnungen mit Nutmutter zur Messung physikalischer Größen
DE102014221293A1 (de) * 2014-10-21 2016-04-21 Volkswagen Aktiengesellschaft Verfahren und Steuervorrichtung zum Erkennen eines Verbrennungsvorgangs einer Verbrennungskraftmaschine eines Hybridfahrzeugs
US9739318B2 (en) 2015-05-20 2017-08-22 Federal-Mogul Llc Clutch piston assembly
EP3222855B1 (de) 2016-03-22 2018-11-14 FESTO AG & Co. KG Fluidtechnisches steuergerät

Family Cites Families (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2879450A (en) * 1954-10-20 1959-03-24 Gen Motors Corp Pressure measuring device
US3151258A (en) * 1960-12-10 1964-09-29 Sonderegger Hans Conrad Device for measuring the forces between components of an assembly
DE2917406A1 (de) * 1979-04-28 1980-11-06 Bosch Gmbh Robert Druckaufnehmer zur erfassung der beim klopfen einer brennkraftmaschine auftretenden schwingungen
JPS55177623U (ja) * 1979-06-06 1980-12-19
DE3106993A1 (de) * 1980-01-18 1982-09-09 Robert Bosch Gmbh, 7000 Stuttgart Sensoranordnung
US4393687A (en) * 1980-01-18 1983-07-19 Robert Bosch Gmbh Sensor arrangement
DE3001711A1 (de) * 1980-01-18 1981-07-23 Robert Bosch Gmbh, 7000 Stuttgart Sensoranordnung
DE3006603A1 (de) * 1980-02-22 1981-09-03 Robert Bosch Gmbh, 7000 Stuttgart Sensoranordnung
US4358952A (en) * 1980-03-26 1982-11-16 Robert Bosch Gmbh Optical engine knock sensor
US4417170A (en) * 1981-11-23 1983-11-22 Imperial Clevite Inc. Flexible circuit interconnect for piezoelectric element
US4520678A (en) * 1983-09-13 1985-06-04 The Foxboro Company Small line-size vortex meter
DE8407322U1 (de) * 1984-03-09 1984-05-30 Keller, Hans W., Dipl.-Phys. ETH, 8404 Winterthur Piezoresestive druckmesszelle
JPS6160137U (ja) * 1984-09-26 1986-04-23
US4734034A (en) * 1985-03-29 1988-03-29 Sentek, Incorporated Contact sensor for measuring dental occlusion
US4810454A (en) * 1986-06-18 1989-03-07 Dana Corporation Method of manufacturing a gasket having multiple regions of different densities and thicknesses
US4780015A (en) * 1986-10-31 1988-10-25 International Business Machines Corporation Impact detecting platen for a high speed impact line printer
GB2211244A (en) * 1987-10-16 1989-06-28 Ford Motor Co I.c. engine combustion chamber ionisation sensor
US4814562A (en) * 1987-11-13 1989-03-21 University Of Arkansas Electro-optic force and pressure transducer and sensor
JPH02157631A (ja) * 1988-12-09 1990-06-18 Mitsubishi Motors Corp 筒内圧センサ
US5121929A (en) * 1991-06-24 1992-06-16 Fel-Pro Incorporated Gasket with encased load sensor

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012076647A (ja) * 2010-10-04 2012-04-19 Kawasaki Heavy Ind Ltd 長尺物の支持構造

Also Published As

Publication number Publication date
EP0482164B2 (de) 2000-04-05
ES2061245T5 (es) 2000-08-01
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DE4015109A1 (de) 1991-11-14
US5380014A (en) 1995-01-10
DE59103169D1 (de) 1994-11-10
JPH0823308B2 (ja) 1996-03-06
EP0482164B1 (de) 1994-10-05
WO1991018198A1 (de) 1991-11-28
ATE112611T1 (de) 1994-10-15
EP0482164A1 (de) 1992-04-29

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