JPH09126876A - Knocking sensor - Google Patents

Knocking sensor

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Publication number
JPH09126876A
JPH09126876A JP28217295A JP28217295A JPH09126876A JP H09126876 A JPH09126876 A JP H09126876A JP 28217295 A JP28217295 A JP 28217295A JP 28217295 A JP28217295 A JP 28217295A JP H09126876 A JPH09126876 A JP H09126876A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
knocking
section
knock
sensor
diaphragm
Prior art date
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Pending
Application number
JP28217295A
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Japanese (ja)
Inventor
Seiya Sato
誠也 佐藤
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Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
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Publication date
Application filed by Toyota Motor Corp filed Critical Toyota Motor Corp
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Publication of JPH09126876A publication Critical patent/JPH09126876A/en
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To reduce the size of a knocking sensor by providing a displacing section which is displaced when a member to be measured makes knocking vibrations, a weight section which is adjusted so that the displacing section can make resonant vibrations when the member makes knocking vibrations, a detecting section which generates the signal corresponding to the displacement of the displacing section, and a signal processing section. SOLUTION: A diaphragm section 14 is displaced when a member to be measured makes knocking vibrations. Since a weight section 15 is integrally displaced together with the diaphragm section 14 and the natural vibration of a knocking sensor 10 varies depending upon the magnitude of the weight section 15, the sensor 10 is constituted to have the characteristic frequency corresponding to the knocking vibrations by adjusting the magnitude of the section 15 at the machining time. The voltage fluctuation generated in a resistor section 16 is transmitted to a knocking judging circuit 17 as a knocking detecting signal. The circuit 17 judges the occurrence of knocking based on the signal. Therefore, the sensor 10 can be constituted so that the sensor 10 can detect the knocking vibrations without using any PZT piezoelectric element and, at the same time, the size of the sensor 10 can be reduced by uniting the circuit 17 to a substrate 12 in one body.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明はノックセンサに係
り、特にエンジンに発生するノッキングを検出するのに
用いられるノックセンサに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a knock sensor, and more particularly to a knock sensor used to detect knocking generated in an engine.

【0002】[0002]

【従来の技術】一般に電子制御が行われる内燃機関(エ
ンジン)には、ノッキングの発生を検知するためにノッ
クセンサが設けられている。従来のノックセンサとして
は、例えば特開平4−77627号公報に開示されたも
のが知られている。図9は、同公報に開示されたノック
センサを示している。
2. Description of the Related Art In general, an internal combustion engine (engine) which is electronically controlled is provided with a knock sensor for detecting occurrence of knocking. As a conventional knock sensor, for example, one disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 4-77627 is known. FIG. 9 shows the knock sensor disclosed in the publication.

【0003】同図に示されるように、ノックセンサはエ
ンジンに固定されるハウジング1に金属ベース2,振動
板5,PZT(ピエゾ・トンラスジューサ)圧電素子6
等を内設しており、その上部にはターミナル4が内設さ
れたコネクタ3が配設された構成とされている。圧電素
子6は振動板5に貼り付けられており、また振動板5は
金属ベース2に固定されている。また、圧電素子6はワ
イヤ7によりターミナル4と電気的に接続しており、こ
れにより圧電素子6が出力する信号はハウジング1の外
部に引き出される構成とされていた。
As shown in FIG. 1, the knock sensor includes a metal base 2, a diaphragm 5, and a PZT (piezo-transducer) piezoelectric element 6 in a housing 1 fixed to an engine.
Etc. are internally provided, and a connector 3 having a terminal 4 therein is disposed on the upper part thereof. The piezoelectric element 6 is attached to the diaphragm 5, and the diaphragm 5 is fixed to the metal base 2. Further, the piezoelectric element 6 is electrically connected to the terminal 4 by the wire 7, so that the signal output from the piezoelectric element 6 is extracted to the outside of the housing 1.

【0004】上記構成のノックセンサは、エンジンにノ
ッキングが発生しノック振動がハウジング1に伝達され
ると、このノック振動に対応して振動板5が振動し変形
を行う。前記のように振動板5には圧電素子6が貼り付
けられているため、振動板5が変形することに伴い圧電
素子6も変形しその表裏面に電荷が発生する。
In the knock sensor having the above structure, when knocking occurs in the engine and knock vibration is transmitted to the housing 1, the diaphragm 5 vibrates and deforms in response to the knock vibration. Since the piezoelectric element 6 is attached to the vibrating plate 5 as described above, the piezoelectric element 6 is also deformed as the vibrating plate 5 is deformed, and electric charges are generated on the front and back surfaces thereof.

【0005】圧電素子6に発生した電荷の変化は、ター
ミナル4によりコネクタ3にノック検出信号として引き
出される。このコネクタ3にはノックセンサとは別体と
されたノッキング判定回路(図示せず)が接続されてい
る。従って、ターミナル4から出力されるノック検出信
号はノッキング判定回路に取り込まれ、ここでノッキン
グの有無が判定される構成とされていた。
A change in electric charge generated in the piezoelectric element 6 is extracted as a knock detection signal by the terminal 4 to the connector 3. A knocking determination circuit (not shown), which is separate from the knock sensor, is connected to the connector 3. Therefore, the knock detection signal output from the terminal 4 is taken into the knock determination circuit, and the presence or absence of knock is determined here.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】上記したように、従来
のノックセンサはエンジンに発生するノック振動により
振動板5が共振振動することによりノッキングの発生を
検知する構成とされている。従って、圧電素子6が配設
された振動板5の固有振動数はノッキング振動の周波数
と対応するよう設定されている。
As described above, the conventional knock sensor is constructed so as to detect the occurrence of knocking by vibrating the diaphragm 5 by the resonant vibration of the knocking vibration generated in the engine. Therefore, the natural frequency of the diaphragm 5 provided with the piezoelectric element 6 is set to correspond to the frequency of knocking vibration.

【0007】ところで、近年車両の軽量化等の面より、
エンジン及びその周辺機器・装置の小型化が図られてい
る。これに伴い、エンジンに配設されるノックセンサの
小型化も要求されるようになってきている。しかるに、
図9に示した従来構成のノックセンサでは、これを小型
化するためには振動板5及び圧電素子6を小型化する必
要が生じる。しかるに、前記したように共振振動を発生
させるには圧電素子6を配設した振動板5の固有振動数
をノッキング振動の周波数と対応させる必要がある。
By the way, in recent years, from the viewpoint of weight reduction of vehicles,
Engines and their peripheral devices and devices are being downsized. Along with this, there has been a demand for miniaturization of the knock sensor arranged in the engine. However,
In the knock sensor of the conventional configuration shown in FIG. 9, it is necessary to downsize the diaphragm 5 and the piezoelectric element 6 in order to downsize it. However, in order to generate the resonance vibration as described above, it is necessary to make the natural frequency of the diaphragm 5 having the piezoelectric element 6 correspond to the frequency of knocking vibration.

【0008】よって、共振周波数を変化させずに振動板
5及び圧電素子6を小型化するには(具体的には外径を
小さくするには)、振動板5及び圧電素子6の厚さを薄
くする必要が生じる。しかるに、PZT圧電素子6は薄
型化すると割れ易くなるため、ノックセンサを小型化す
るのは困難であるという問題点があった。
Therefore, in order to reduce the size of the diaphragm 5 and the piezoelectric element 6 without changing the resonance frequency (specifically, to reduce the outer diameter), the thickness of the diaphragm 5 and the piezoelectric element 6 should be reduced. It becomes necessary to make it thinner. However, when the PZT piezoelectric element 6 is thinned, it is easily cracked, so that there is a problem that it is difficult to downsize the knock sensor.

【0009】また、従来の構成ではノックセンサとノッ
キング判定回路を別個の構成としていたため、ノックを
検出する装置としては二つの装置が必要となり、これに
よってもノック検出装置全体が大型化してしまうという
問題点があった。一方、上記のようにノックセンサの形
状が大きいと、エンジンに対する取付位置が制限されて
しまう。ノックセンサの取付位置はノッキングが発生す
るエンジンのシリンダ近傍位置に配設するのが望ましい
が、エンジンの側部には種々の補機等が配設されるた
め、ノックセンサの形状が大きいとセンサの取付位置が
制限されてしまう。このため、従来のノックセンサでは
ノッキングの検出に最も適した位置にノックセンサを配
設できなくなくなり、よってノッキングの検出精度が低
下してしまうという問題点もあった。
In addition, since the knock sensor and the knock determination circuit are separately configured in the conventional configuration, two devices are required as the device for detecting the knock, which also increases the size of the knock detection device. There was a problem. On the other hand, if the knock sensor is large in shape as described above, the mounting position on the engine is limited. Although it is desirable to install the knock sensor at a position near the cylinder of the engine where knocking occurs, various accessories are installed on the side of the engine. The mounting position of is limited. For this reason, in the conventional knock sensor, the knock sensor cannot be disposed at the position most suitable for knocking detection, and thus there is a problem that the knocking detection accuracy decreases.

【0010】本発明は上記の点に鑑みてなされたもので
あり、PZT圧電素子を用いることなくノッキング振動
を検出しうる構成とすることにより、またノッキング判
定回路をセンサに一体化することにより、小型化及び検
出精度の向上を図ることを目的とする。
The present invention has been made in view of the above points, and has a configuration capable of detecting knocking vibrations without using a PZT piezoelectric element, and by integrating a knocking determination circuit with a sensor, The purpose is to reduce the size and improve the detection accuracy.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明では、被測定部材に発生するノック振動を検出
するノックセンサにおいて、台座に配設されるシリコン
半導体基板と、前記シリコン半導体基板に一体的に形成
されており、前記ノック振動に対応して変位する変位部
と、前記変位部に設けられ、前記被測定部材に発生する
ノック振動により前記変位部が共振振動するよう調整さ
れたおもり部と、前記変位部にドーピング技術により形
成されており、前記変位部の変位に対応した信号を生成
する検出部と、前記シリコン半導体基板に一体的に形成
され、前記抵抗部で生成された信号を処理する信号処理
回路部とを設けたことを特徴とするものである。
In order to solve the above problems, according to the present invention, in a knock sensor for detecting knock vibration generated in a member to be measured, a silicon semiconductor substrate provided on a pedestal and the silicon semiconductor substrate are provided. And a displacement portion that is integrally formed on the displacement portion and that is displaced in response to the knock vibration, and that is provided in the displacement portion and that the displacement portion is adjusted to resonate by the knock vibration generated in the measured member. A weight portion, a detection portion which is formed in the displacement portion by a doping technique, generates a signal corresponding to the displacement of the displacement portion, and is integrally formed in the silicon semiconductor substrate, and is generated by the resistance portion. A signal processing circuit section for processing a signal is provided.

【0012】上記した手段は次のように作用する。シリ
コン半導体基板は変位した際のヒステリシスが小さいた
め弾性体として理想的な性質を有している。従って、ノ
ック振動に対応して変位する変位部をシリコン半導体基
板に一体的に形成することにより、弾性復帰性の良好な
変位部を実現することができる。
The above-mentioned means operates as follows. Since the silicon semiconductor substrate has a small hysteresis when displaced, it has ideal properties as an elastic body. Therefore, by integrally forming the displacement portion that displaces in response to knock vibration on the silicon semiconductor substrate, it is possible to realize the displacement portion having a good elastic return property.

【0013】また、被測定部材のノック振動を検知する
ノックセンサでは、ノック振動により変位部が共振振動
するよう構成する必要がある。本発明では、おもり部を
調整(例えば、重さを調整)することにより変位部及び
おもり部の固有振動数を調整することにより、被測定部
材に発生するノック振動により変位部及びおもり部が共
振周振動する構成とされている。
Further, in the knock sensor for detecting the knock vibration of the member to be measured, it is necessary to make the displacement portion resonate with the knock vibration. In the present invention, by adjusting the natural frequency of the displacement portion and the weight portion by adjusting the weight portion (for example, adjusting the weight), the displacement portion and the weight portion resonate due to the knock vibration generated in the measured member. It is configured to vibrate around the circumference.

【0014】また、検出部は変位部にドーピング技術に
より形成されているため、検出部はシリコン半導体基板
と一体化した構成となっている。よって、固有振動数を
ノック振動の振動数に対応させるために変位部及びおも
り部の形状等を変化させても、PZT圧電素子を用いた
従来構成と異なり検出部の機械的強度が低下するような
ことはない。従って、検出部に拘わらず変位部及びおも
り部の形状を設定することができ、変位部及びおもり部
の小型化を図りつつ、所定の固有振動数の設定を行うこ
とができる。
Further, since the detecting portion is formed in the displacement portion by the doping technique, the detecting portion is integrated with the silicon semiconductor substrate. Therefore, even if the shapes of the displacement portion and the weight portion are changed in order to make the natural frequency correspond to the frequency of knock vibration, the mechanical strength of the detection portion is reduced unlike the conventional configuration using the PZT piezoelectric element. There is no such thing. Therefore, the shapes of the displacement portion and the weight portion can be set regardless of the detection portion, and the predetermined natural frequency can be set while reducing the size of the displacement portion and the weight portion.

【0015】更に、検出部で生成された信号を処理する
信号処理回路部をシリコン半導体基板に一体的に形成し
たことにより、信号処理回路部を別個に設ける必要はな
くなり、ノック検出を行う装置全体の小型化を図ること
ができる。
Furthermore, by integrally forming the signal processing circuit unit for processing the signal generated by the detection unit on the silicon semiconductor substrate, it is not necessary to separately provide the signal processing circuit unit, and the entire apparatus for performing knock detection is provided. Can be miniaturized.

【0016】[0016]

【発明の実施の形態】次に本発明の実施の形態について
図面と共に説明する。図1及び図2は本発明の第1実施
例であるノックセンサ10を示している。図1はノック
センサ10の平面図であり、図2は図1におけるA−A
線に沿う断面図である。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. 1 and 2 show a knock sensor 10 which is a first embodiment of the present invention. FIG. 1 is a plan view of the knock sensor 10, and FIG. 2 is A-A in FIG.
It is sectional drawing which follows a line.

【0017】各図に示されるように、ノックセンサ10
はシリコン台座11(図2に示す)とシリコン半導体基
板12(以下、単に基板という)とを有しており、この
シリコン台座11及び基板12は図示しないハウジング
に収納された上でエンジンのシリンダブロックに装着さ
れノッキングの検出処理を行う。
As shown in each figure, knock sensor 10
Has a silicon pedestal 11 (shown in FIG. 2) and a silicon semiconductor substrate 12 (hereinafter, simply referred to as a substrate). The silicon pedestal 11 and the substrate 12 are housed in a housing (not shown) and then a cylinder block of the engine. It is attached to and performs knocking detection processing.

【0018】シリコン台座11は平板状の台座であり、
基板12はこのシリコン台座11の上部に貼設されてい
る。基板12は、大略すると脚部13,ダイヤフラム部
(変位部)14,おもり部15,抵抗部(検出部)1
6,及びノッキング判定回路部(信号処理回路部)17
等により構成されている。この各構成部13〜17は、
マイクロマシーニング技術及びドーピング技術を用いて
基板12に一体的に形成されている。以下、各構成部1
3〜17の夫々について説明する。
The silicon pedestal 11 is a flat pedestal,
The substrate 12 is attached to the upper portion of the silicon pedestal 11. The substrate 12 is roughly composed of a leg portion 13, a diaphragm portion (displacement portion) 14, a weight portion 15, and a resistance portion (detection portion) 1.
6, and knocking determination circuit unit (signal processing circuit unit) 17
And the like. These constituent parts 13 to 17 are
It is integrally formed on the substrate 12 by using a micromachining technique and a doping technique. Below, each component 1
Each of 3 to 17 will be described.

【0019】脚部13,ダイヤフラム部14,及びおも
り部15は、基板12を異方性エッチングを行うことに
より形成される。脚部13はシリコン台座11に貼着さ
れることにより、ダイヤフラム部14,及びおもり部1
5を支持する機能を奏する。また、脚部13がシリコン
台座11に貼着されることにより、シリコン台座11と
基板12との間には空隙部18が形成される。
The leg portion 13, the diaphragm portion 14, and the weight portion 15 are formed by anisotropically etching the substrate 12. By attaching the leg portion 13 to the silicon pedestal 11, the diaphragm portion 14 and the weight portion 1 are attached.
The function of supporting 5 is achieved. Further, the leg portion 13 is attached to the silicon pedestal 11, so that the void portion 18 is formed between the silicon pedestal 11 and the substrate 12.

【0020】ダイヤフラム部14は他の部分に対して肉
薄とされており、エンジンに発生するノック振動に対応
して変位しうる構成とされている。また、基板12の材
料であるシリコンは共有結合結晶であるため、ダイヤフ
ラム部14はノック振動に対応して変位した際のヒステ
リシスが小さく弾性体として理想的な性質を有してい
る。従って、シリコンよりなる基板12に一体的にダイ
ヤフラム部14を形成することにより、弾性復帰特性の
良好なダイヤフラムを実現することができる。
The diaphragm portion 14 is made thinner than the other portions, and is constructed so that it can be displaced in response to knock vibration generated in the engine. Further, since silicon, which is the material of the substrate 12, is a covalent bond crystal, the diaphragm portion 14 has a small hysteresis when displaced in response to knock vibration and has an ideal property as an elastic body. Therefore, by integrally forming the diaphragm portion 14 on the substrate 12 made of silicon, it is possible to realize a diaphragm having a good elastic return characteristic.

【0021】おもり部15はダイヤフラム部14の略中
央位置に一体的に形成されており、本実施例では矩形形
状とされている。このおもり部15は、ダイヤフラム部
14が変位することにより一体的に変位する。従って、
ノックセンサ10の固有振動数はダイヤフラム部14の
厚さ及び幅とおもり部15の大きさ(形状及び重さ)に
より決まることとなる。
The weight portion 15 is integrally formed at a substantially central position of the diaphragm portion 14, and has a rectangular shape in this embodiment. The weight portion 15 is integrally displaced by the displacement of the diaphragm portion 14. Therefore,
The natural frequency of knock sensor 10 is determined by the thickness and width of diaphragm portion 14 and the size (shape and weight) of weight portion 15.

【0022】一方、エンジンのノック振動はエンジンの
大きさや圧縮比等の種々の要件により異なるため、ノッ
クセンサ10がエンジンに発生するノック振動に対応し
た固有振動数を有するようにするためには、ダイヤフラ
ム部14の厚さ及び幅とおもり部15の大きさを調整す
る必要がある。しかるに、ダイヤフラム部14の厚さ
は、エッチング加工の制御性の面及び機械的強度を維持
する面から任意に変更することは困難であり、また幅も
全体の大きさ・位置関係が変わるため変更することは困
難である。
On the other hand, the knock vibration of the engine varies depending on various requirements such as the size and compression ratio of the engine. Therefore, in order for the knock sensor 10 to have a natural frequency corresponding to the knock vibration generated in the engine, It is necessary to adjust the thickness and width of the diaphragm portion 14 and the size of the weight portion 15. However, it is difficult to arbitrarily change the thickness of the diaphragm portion 14 from the aspect of controllability of etching processing and the aspect of maintaining mechanical strength, and the width also changes because the overall size and positional relationship change. Is difficult to do.

【0023】これに対し、おもり部15はダイヤフラム
部14の略中央位置に間隙部18に向け下方に突出形成
された形状であるため、ダイヤフラム部14に比べて容
易に形状及び重さを変更することができる。このため、
本実施例ではおもり部15の加工時にその大きさを調整
することにより、ノックセンサ10が取り付けられるエ
ンジンのノック振動に対応した固有振動数を有するよう
構成されている。
On the other hand, since the weight portion 15 has a shape projecting downward toward the gap portion 18 at a substantially central position of the diaphragm portion 14, the shape and weight can be changed more easily than the diaphragm portion 14. be able to. For this reason,
In this embodiment, by adjusting the size of the weight portion 15 when the weight portion 15 is processed, the weight portion 15 has a natural frequency corresponding to the knock vibration of the engine to which the knock sensor 10 is attached.

【0024】尚、具体的なおもり部15の大きさを調整
する方法としては、例えば基板12に対しエッチング処
理を行う際に、食刻されない部位に配設されるマスクの
大きさを適宜設定すること等が考えられる。抵抗部16
は、ダイヤフラム部14の上面にドーピング技術を用い
て形成されている。具体的には、例えば基板12として
n型シリコン基板を用いた場合には、不純物拡散技術ま
たはイオン打ち込み技術等のドーピング技術を用いてp
型領域を形成することにより抵抗部16を形成してい
る。
As a specific method for adjusting the size of the weight portion 15, for example, when the substrate 12 is subjected to an etching process, the size of the mask to be provided in a portion which is not etched is appropriately set. Things can be considered. Resistor 16
Are formed on the upper surface of the diaphragm portion 14 using a doping technique. Specifically, for example, when an n-type silicon substrate is used as the substrate 12, p is formed by using a doping technique such as an impurity diffusion technique or an ion implantation technique.
The resistance portion 16 is formed by forming the mold region.

【0025】この抵抗部16は、ピエゾ抵抗効果により
ダイヤフラム部14に発生する変位に対応した抵抗変化
を発生する。従って、抵抗部16に発生する電圧降下を
検出することによりダイヤフラム部14の変位、即ちノ
ッキングの発生を検出することができる。この抵抗部1
6に生じる電圧変化は、後述するノッキング判定回路部
17にノック検出信号として送信される。
The resistance portion 16 generates a resistance change corresponding to the displacement generated in the diaphragm portion 14 due to the piezo resistance effect. Therefore, the displacement of the diaphragm portion 14, that is, the occurrence of knocking can be detected by detecting the voltage drop generated in the resistor portion 16. This resistance part 1
The voltage change occurring at 6 is transmitted as a knock detection signal to a knocking determination circuit unit 17 described later.

【0026】また本実施例では、抵抗部16を波状のパ
ターンで形成することによりダイヤフラム部14の上面
全面にわたって形成されており、ダイヤフラム部14の
変位を確実に検出することができる構成とされている。
上記のように、抵抗部16はダイヤフラム部14にドー
ピング技術を用いて形成されているため、抵抗部16は
基板12と一体化した構成となっている。よって、固有
振動数をノック振動の振動数に対応させるためにおもり
部15の大きさを変化させても、図9に示したPZT圧
電素子6を用いた従来のノックセンサと異なり、抵抗部
16自体の機械的強度が低下するようなことはない。
Further, in this embodiment, the resistor portion 16 is formed in a wavy pattern so as to be formed over the entire upper surface of the diaphragm portion 14, so that the displacement of the diaphragm portion 14 can be reliably detected. There is.
As described above, since the resistance portion 16 is formed on the diaphragm portion 14 by using the doping technique, the resistance portion 16 is integrated with the substrate 12. Therefore, even if the size of the weight portion 15 is changed in order to make the natural frequency correspond to the frequency of knock vibration, unlike the conventional knock sensor using the PZT piezoelectric element 6 shown in FIG. The mechanical strength of itself does not decrease.

【0027】従って、抵抗部16に拘わらずおもり部1
5の大きさを設定することができ、ダイヤフラム部14
及びおもり部15の小型化を図りつつ、ノック振動の振
動数に対応した固有振動数の設定を行うことができる。
一方、ノッキング判定回路部17は基板12に一体的に
形成されている(図1ではノッキング判定回路部17の
形成領域を二点鎖線で示している)。また、その形成位
置は、ダイヤフラム部14の外周位置、即ち脚部13の
上部位置に選定されている。このノッキング判定回路部
17は、抵抗部16から出力されるノック検出信号が入
力され、このノック検出信号に基づきエンジンにノッキ
ングが発生しているか否かを判定する機能を有する。
Therefore, regardless of the resistance portion 16, the weight portion 1
The size of 5 can be set, and the diaphragm portion 14
In addition, it is possible to set the natural frequency corresponding to the frequency of knock vibration while reducing the size of the weight portion 15.
On the other hand, the knocking determination circuit portion 17 is formed integrally with the substrate 12 (in FIG. 1, the formation region of the knocking determination circuit portion 17 is shown by a chain double-dashed line). Further, the formation position thereof is selected at the outer peripheral position of the diaphragm portion 14, that is, the upper position of the leg portion 13. The knocking determination circuit unit 17 has a function of receiving the knock detection signal output from the resistance unit 16 and determining whether knocking occurs in the engine based on the knock detection signal.

【0028】図3はノッキング判定回路部17の回路構
成を示している。同図に示されるように、ノッキング判
定回路部17はフィルタ回路19,ピーク値検出回路2
0,比較基準レベル計算回路21,コンパレータ22等
により構成されている。抵抗部16から出力されるノッ
ク検出信号は、フィルタ回路19に供給されて不要信号
が除去された上でピーク値検出回路20及び比較基準レ
ベル計算回路21に夫々供給される。ピーク値検出回路
20ではノック検出信号のピーク値を計算すると共に、
比較基準レベル計算回路21ではノッキングの判定基準
となる比較基準レベル(ノッキング判定電圧)を計算す
る。
FIG. 3 shows the circuit configuration of the knocking determination circuit section 17. As shown in the figure, the knocking determination circuit unit 17 includes a filter circuit 19 and a peak value detection circuit 2.
0, a comparison reference level calculation circuit 21, a comparator 22 and the like. The knock detection signal output from the resistance unit 16 is supplied to the filter circuit 19 to remove unnecessary signals, and then supplied to the peak value detection circuit 20 and the comparison reference level calculation circuit 21, respectively. The peak value detection circuit 20 calculates the peak value of the knock detection signal and
The comparison reference level calculation circuit 21 calculates a comparison reference level (knocking determination voltage) serving as a knocking determination reference.

【0029】ピーク値検出回路20で計算されるピーク
値、及び比較基準レベル計算回路21で計算される比較
基準レベルはコンパレータ22に供給され、ピーク値が
比較基準レベルよりも大きい場合には、コンパレータ2
2の出力側にノッキング判定信号を出力する。
The peak value calculated by the peak value detection circuit 20 and the comparison reference level calculated by the comparison reference level calculation circuit 21 are supplied to the comparator 22, and when the peak value is larger than the comparison reference level, the comparator Two
A knocking determination signal is output to the output side of 2.

【0030】上記構成とされたノッキング判定回路部1
7は、半導体製造技術を用いて基板12に一体的に形成
されている。従って、ノッキングの判定処理を行うノッ
キング判定回路をノックセンサ10と別個に設ける必要
はなくなり、ノック判定を行う装置全体の小型化を図る
ことができる。
Knocking determination circuit section 1 having the above configuration
7 is formed integrally with the substrate 12 using a semiconductor manufacturing technique. Therefore, there is no need to provide a knocking determination circuit that performs knocking determination processing separately from the knock sensor 10, and the overall size of the device that performs knocking determination can be reduced.

【0031】また、ノッキング判定回路部17は脚部1
3の上部に形成されているため、ダイヤフラム部14及
びおもり部15が変位しても変位することはない。よっ
て、ノッキング判定回路部17を基板12に一体的に形
成しても、ダイヤフラム部14及びおもり部15の変位
によりノッキング判定回路部17の特性に変化が生じる
ようなことはなく、安定したノッキング判定処理を行う
ことができる。
Further, the knocking determination circuit section 17 includes the leg section 1.
Since it is formed on the upper portion of 3, the diaphragm portion 14 and the weight portion 15 are not displaced even if they are displaced. Therefore, even if the knocking determination circuit portion 17 is formed integrally with the substrate 12, the displacement of the diaphragm portion 14 and the weight portion 15 does not change the characteristics of the knocking determination circuit portion 17, and stable knocking determination is achieved. Processing can be performed.

【0032】上記したように、本実施例に係るノックセ
ンサ10は、PZT圧電素子を用いることなくノッキン
グ振動を検出しうる構成とすると共にノッキング判定回
路部17を基板12に一体化したことにより小型化を図
ることができる。具体的には、図9に示した従来構成の
ノックセンサでは外径がφ20〜30mm,高さ40〜
80mm程度であったものが、本実施例に係るノックセ
ンサ10によれば外径がφ10〜20mm,高さ30〜
50mm程度まで小型化することができる。
As described above, the knock sensor 10 according to this embodiment has a structure in which knocking vibration can be detected without using a PZT piezoelectric element, and the knocking determination circuit portion 17 is integrated with the substrate 12 to reduce the size. Can be realized. Specifically, in the conventional knock sensor shown in FIG. 9, the outer diameter is 20 to 30 mm and the height is 40 to 40 mm.
The knock sensor 10 according to the present embodiment has an outer diameter of 10 to 20 mm and a height of 30 to 80 mm.
The size can be reduced to about 50 mm.

【0033】このようにノックセンサ10の小型化が図
れることにより、ノックセンサ10をエンジンへに取り
付ける際、取付位置の自由度を向上させることができ、
ノッキングの検出を行うのに最も適した位置にノックセ
ンサ10を取り付けることが可能となる。よって、ノッ
ク振動を確実に検出することができ、従ってノックセン
サ10のノッキングの検出精度を向上させることができ
る。
Since the knock sensor 10 can be miniaturized in this manner, the degree of freedom of the mounting position can be improved when the knock sensor 10 is mounted on the engine.
The knock sensor 10 can be attached at a position most suitable for detecting knocking. Therefore, knock vibration can be reliably detected, and therefore, knocking detection accuracy of knock sensor 10 can be improved.

【0034】尚、上記した抵抗部16はピエゾ抵抗体で
あるためピエゾ抵抗係数の温度依存性が高いが、抵抗部
16をブリッジ回路構成とすることにより容易に温度補
償を行うことができる。続いて、本発明の第2実施例に
ついて説明する。
Since the resistance portion 16 described above is a piezoresistor, the piezoresistance coefficient has high temperature dependence, but temperature compensation can be easily performed by forming the resistance portion 16 in a bridge circuit configuration. Next, a second embodiment of the present invention will be described.

【0035】図4及び図5は本発明の第2実施例である
ノックセンサ30を示している。図4はノックセンサ3
0の平面図であり、図5は図4におけるB−B線に沿う
断面図である。尚、図4及び図5において、図1及び図
2に示した第1実施例に係るノックセンサ10と同一構
成については同一符号を附してその説明を省略するもの
とする。
FIGS. 4 and 5 show a knock sensor 30 which is a second embodiment of the present invention. 4 shows the knock sensor 3
5 is a plan view of No. 0, and FIG. 5 is a sectional view taken along line BB in FIG. 4 and 5, the same components as those of the knock sensor 10 according to the first embodiment shown in FIGS. 1 and 2 are designated by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted.

【0036】本実施例に係るノックセンサ30は、おも
り部31の形状及びダイヤフラム部32の外形を平面的
に見て真円形状とすると共に、おもり部31の上部に微
調整用おもり33を設けたことを特徴とするものであ
る。前記したように、ノックセンサ30の固有振動数は
おもり部31及びダイヤフラム部32の形状及び重さで
決まる。この際、本実施例のようにおもり部31の形状
及びダイヤフラム部32の外形を、基板12の中心点に
対し対称形状である真円形状とすることにより固有振動
数の安定化を図ることができる。これによりノックセン
サ30のノック判定精度の向上を図ることができる。
In the knock sensor 30 according to the present embodiment, the shape of the weight portion 31 and the outer shape of the diaphragm portion 32 are formed into a perfect circle when seen in a plan view, and a fine adjustment weight 33 is provided on the upper portion of the weight portion 31. It is characterized by that. As described above, the natural frequency of the knock sensor 30 is determined by the shapes and weights of the weight portion 31 and the diaphragm portion 32. At this time, the natural frequency can be stabilized by making the shape of the weight portion 31 and the outer shape of the diaphragm portion 32 into a perfect circular shape that is symmetrical with respect to the center point of the substrate 12 as in the present embodiment. it can. As a result, the accuracy of knock determination of knock sensor 30 can be improved.

【0037】また、微調整用おもり33はおもり部31
の上部に、例えば薄膜形成技術を用いて形成されてい
る。具体的には、微調整用おもり33は蒸着法を用いて
アルミ膜を蒸着することにより形成されている。この微
調整用おもり33は、おもり部31の上部に露出した状
態で形成されるため、ノックセンサ30の形成後にエッ
チング或いはレーザトレミング等によりその重さ及び形
状を変更することが可能である。
The fine adjustment weight 33 has a weight portion 31.
Is formed on the upper part of the substrate using, for example, a thin film forming technique. Specifically, the fine adjustment weight 33 is formed by depositing an aluminum film using a vapor deposition method. Since the fine adjustment weight 33 is formed in a state of being exposed at the upper portion of the weight portion 31, it is possible to change the weight and shape of the fine adjustment weight 33 by etching or laser tremming after the knock sensor 30 is formed.

【0038】また、前記したようにおもり部31は基板
12を異方性エッチングにより形成されるため、その形
成精度はさほど高くない。従って、上記のように微調整
用おもり33を設け、これに対しエッチング或いはレー
ザトレミング等を行うことによりノック振動の振動数に
対応するよう成形することにより、ノックセンサ30の
形成後に固有振動数の調整を行うことが可能となる。よ
って、検出しようとするノック振動に対応した固有振動
数を精度良く実現することができ、ノック判定精度の向
上を図ることができる。
Since the weight portion 31 is formed by anisotropically etching the substrate 12 as described above, its forming accuracy is not so high. Therefore, the fine adjustment weight 33 is provided as described above, and by performing etching or laser tremming on the fine adjustment weight 33, the weight 33 is molded to correspond to the frequency of the knock vibration, so that the natural frequency after the knock sensor 30 is formed. Can be adjusted. Therefore, the natural frequency corresponding to the knock vibration to be detected can be accurately realized, and the knock determination accuracy can be improved.

【0039】更に、本実施例に係るノックセンサ30
は、脚部13とシリコン台座11とが気密状態となるよ
う貼着されている。即ち、ノックセンサ30では、間隙
部18は密封された状態とされている。この構成とする
ことにより、間隙部18をエアーダンパーとして機能さ
せることができ、おもり部31及びダイヤフラム部32
の過剰な変位を防止することができる。よって、外乱
(大きな振動)が印加された場合でもノックセンサ30
の損傷発生を確実に防止することができる。
Further, the knock sensor 30 according to the present embodiment.
Is attached so that the leg portion 13 and the silicon pedestal 11 are in an airtight state. That is, in the knock sensor 30, the gap portion 18 is in a sealed state. With this configuration, the gap portion 18 can function as an air damper, and the weight portion 31 and the diaphragm portion 32 can be used.
Can be prevented from excessive displacement. Therefore, even if a disturbance (large vibration) is applied, the knock sensor 30
It is possible to reliably prevent the occurrence of damage.

【0040】図6はノックセンサ30の基板12に一体
的に形成されるノッキング判定回路部34の回路構成を
示している。同図に示されるように、ノッキング判定回
路部34はバンドパスフィルタ35,整流回路36,増
幅回路37,コンパレータ38等により構成されてい
る。
FIG. 6 shows a circuit configuration of a knocking determination circuit portion 34 formed integrally with the substrate 12 of the knock sensor 30. As shown in the figure, the knocking determination circuit unit 34 includes a bandpass filter 35, a rectifier circuit 36, an amplifier circuit 37, a comparator 38, and the like.

【0041】抵抗部16には定電流源39(若しくは定
電圧源)に接続されている。この抵抗部16から出力さ
れるノック検出信号は、バンドパスフィルタ35で帯域
制限された上で整流回路36に供給される。整流回路3
6ではノック検出信号のピーク値が計算され、このピー
ク値は増幅回路37で増幅処理が行われた上でコンパレ
ータ38に供給される。また、コンパレータ38にはノ
ッキング判定の基準となる基準電圧が印加されており、
コンパレータ22はピーク値が基準電圧よりも大きい場
合にその出力側にノッキング判定信号を出力する。
A constant current source 39 (or a constant voltage source) is connected to the resistor section 16. The knock detection signal output from the resistance unit 16 is band-limited by the bandpass filter 35 and then supplied to the rectifier circuit 36. Rectifier circuit 3
In 6, the peak value of the knock detection signal is calculated, and the peak value is amplified by the amplifier circuit 37 and then supplied to the comparator 38. Further, a reference voltage serving as a reference for knocking determination is applied to the comparator 38,
The comparator 22 outputs a knocking determination signal to its output side when the peak value is larger than the reference voltage.

【0042】続いて、他の構成例であるノックセンサ4
0について説明する。図7はノックセンサ40の断面図
である。前記した第1及び第2実施例に係るノックセン
サ10,30は、半導体材料よりなる基板12にダイヤ
フラム部14,32、おもり部15,31、抵抗部16
等を一体的に形成し、ピエゾ抵抗体である抵抗部16が
ダイヤフラム部14,32の変位により抵抗値が変化す
ることを利用してノッキングの発生を判定する、いわゆ
る半導体式ノックセンサとされていた。これに対し、ノ
ックセンサ40はノッキングの発生を静電容量の変化と
して検出し判定する構成とされている。以下、ノックセ
ンサ40の構成について説明する。
Next, a knock sensor 4 which is another example of the configuration.
0 will be described. FIG. 7 is a sectional view of the knock sensor 40. In the knock sensors 10 and 30 according to the first and second embodiments, the diaphragm portions 14 and 32, the weight portions 15 and 31, and the resistance portion 16 are provided on the substrate 12 made of a semiconductor material.
Etc. are integrally formed, and the resistance portion 16 which is a piezoresistor is used as a so-called semiconductor knock sensor that determines the occurrence of knocking by utilizing the fact that the resistance value changes due to the displacement of the diaphragm portions 14 and 32. It was On the other hand, the knock sensor 40 is configured to detect and determine the occurrence of knocking as a change in capacitance. Hereinafter, the configuration of knock sensor 40 will be described.

【0043】ノックセンサ40は、大略すると下部ハウ
ジング41、上部ハウジング42、半導体チップ43、
外部接続端子44,45、チップ側電極46、及び振動
板47等により構成されている。下部ハウジング41及
び上部ハウジング42は例えばセラミック或いは金属材
料により形成さており、下部ハウジング41に形成され
たかしめ部48を上部ハウジング42にかしめることに
より一体化した構成とされている。また、下部ハウジン
グ41及び上部ハウジング42は、共にその内部にキャ
ビティ部41a,42aが形成されており、各ハウジン
グ41,42が組み合わされた状態で内部に間隙部49
が形成される。
The knock sensor 40 roughly includes a lower housing 41, an upper housing 42, a semiconductor chip 43,
The external connection terminals 44 and 45, the chip side electrode 46, the diaphragm 47, and the like are included. The lower housing 41 and the upper housing 42 are formed of, for example, a ceramic or metal material, and are integrally formed by caulking the caulking portion 48 formed on the lower housing 41 to the upper housing 42. Further, the lower housing 41 and the upper housing 42 both have cavity portions 41a and 42a formed therein, and a gap portion 49 is formed inside when the housings 41 and 42 are combined.
Is formed.

【0044】下部ハウジング41は、その底部に絶縁物
を介在させた上で一対の外部接続端子44が植設される
と共に、キャビティ部41aには半導体チップ43が配
設されている。外部接続端子44の外側端部は下部ハウ
ジング41より下方に突出すると共に、内側端部はキャ
ビティ部41a内に露出し半導体チップ43とワイヤ5
0を用いて電気的に接続されている。また、上部ハウジ
ング42は、その上部に配設され取付部52がエンジン
ブロック53に取り付けられる構成とされている。この
取付部52がエンジンブロック53に取り付けられるこ
とにより、ノックセンサ40はエンジンに装着される。
In the lower housing 41, a pair of external connection terminals 44 are planted on the bottom with an insulator interposed, and a semiconductor chip 43 is arranged in the cavity 41a. The outer end of the external connection terminal 44 projects downward from the lower housing 41, and the inner end of the external connection terminal 44 is exposed in the cavity 41a, so that the semiconductor chip 43 and the wire 5 are exposed.
It is electrically connected using 0. Further, the upper housing 42 is arranged above the upper housing 42, and the mounting portion 52 is mounted on the engine block 53. By mounting the mounting portion 52 on the engine block 53, the knock sensor 40 is mounted on the engine.

【0045】半導体チップ43は、後述するノッキング
判定回路部51が回路構成されたチップであり、またそ
の上面にはアルミ蒸着膜によりチップ側電極46が形成
されている。このチップ側電極46は、コンデンサの一
方の電極(固定電極)を構成する。
The semiconductor chip 43 is a chip in which a knocking determination circuit portion 51, which will be described later, is formed into a circuit, and a chip side electrode 46 is formed on the upper surface by an aluminum vapor deposition film. The chip side electrode 46 constitutes one electrode (fixed electrode) of the capacitor.

【0046】振動板47は導電性金属により形成されて
おり、下部ハウジング41及び上部ハウジング42との
境界部に配設されている。具体的には、振動板47は下
部ハウジング41と上部ハウジング42との間に挟持さ
れた状態で固定されている。この振動板47はコンデン
サの他方の電極(下動電極)を構成するものでありグラ
ンド接続された構成とされている。
The vibrating plate 47 is made of a conductive metal and is arranged at the boundary between the lower housing 41 and the upper housing 42. Specifically, the diaphragm 47 is fixed while being sandwiched between the lower housing 41 and the upper housing 42. The vibrating plate 47 constitutes the other electrode (lower electrode) of the capacitor and is grounded.

【0047】また、振動板47はノックセンサ40が取
り付けられるエンジンのノック振動に対応した固有振動
数を有するよう構成されている。即ち、振動板47はノ
ック振動が印加された際、共振振動が発生する大きさに
設定されている。このようにノック振動が印加されるこ
とにより振動板47が振動すると、振動板47と対向配
設されたチップ側電極46との間の静電容量が変化す
る。
Further, the diaphragm 47 is constructed to have a natural frequency corresponding to the knock vibration of the engine to which the knock sensor 40 is attached. That is, the vibration plate 47 is set to a size that causes resonance vibration when knock vibration is applied. When the vibration plate 47 vibrates by applying the knock vibration in this way, the electrostatic capacitance between the vibration plate 47 and the chip-side electrode 46 arranged oppositely changes.

【0048】従って、チップ側電極46に定電圧源54
(図8参照)を接続しておくことにより、チップ側電極
46には振動板47の振動に対応した電流変化が発生す
る(この電流変化をノック検出信号という)。よって、
このノック検出信号の周波数を測定することによりノッ
キングの発生を検出することができる。
Therefore, the constant voltage source 54 is applied to the chip side electrode 46.
By connecting (see FIG. 8), a current change corresponding to the vibration of the diaphragm 47 is generated in the chip side electrode 46 (this current change is referred to as a knock detection signal). Therefore,
The occurrence of knocking can be detected by measuring the frequency of this knock detection signal.

【0049】ここで振動板47の構造に注目すると、図
9に示した従来のノックセンサでは振動板5にPZT圧
電素子6が貼着されていたのに対し、ノックセンサ40
では振動板47にはPZT圧電素子等の他の構成要素は
配設されていない。よって、振動板47の固有振動数を
調整する際に、他の構成要素に拘わらず振動板47の大
きさを設定することが可能となり、振動板47の厚さを
薄くし、かつ振動板47の外径を小さくすることができ
る。これにより、ノックセンサ40においても小型化を
図ることができ、かつノック振動の振動数に対応した固
有振動数の設定を行うことができる。
Focusing on the structure of the diaphragm 47, the PZT piezoelectric element 6 is attached to the diaphragm 5 in the conventional knock sensor shown in FIG.
However, the diaphragm 47 is not provided with other components such as a PZT piezoelectric element. Therefore, when adjusting the natural frequency of the diaphragm 47, it is possible to set the size of the diaphragm 47 regardless of other constituent elements, reduce the thickness of the diaphragm 47, and reduce the thickness of the diaphragm 47. The outer diameter of can be reduced. As a result, the knock sensor 40 can be downsized and the natural frequency corresponding to the frequency of knock vibration can be set.

【0050】また、前記した各実施例では半導体材料よ
りなる基板12の一部が共振振動する構成であったのに
対し、本実施例では導電性金属よりなる振動板47が共
振振動を行う構成とされている。導電性金属よりなる振
動板47の機械的強度は、半導体材料よりなる基板12
より強い。このため、大きな外力が印加されても振動板
47が損傷するようなことはなく、ノックセンサ40の
信頼性を向上させることができる。
In addition, in each of the above-described embodiments, a part of the substrate 12 made of a semiconductor material resonates and vibrates, whereas in this embodiment, the diaphragm 47 made of a conductive metal resonates and vibrates. It is said that. The mechanical strength of the diaphragm 47 made of a conductive metal is the same as that of the substrate 12 made of a semiconductor material.
Stronger. Therefore, even if a large external force is applied, the vibration plate 47 is not damaged, and the reliability of the knock sensor 40 can be improved.

【0051】また、図8は半導体チップ43に搭載され
るノッキング判定回路部51の回路構成を示している。
同図に示されるように、ノッキング判定回路部51はバ
ッファ54,バンドパスフィルタ55,整流回路56,
増幅回路57,コンパレータ58等により構成されてい
る。
FIG. 8 shows the circuit configuration of the knocking determination circuit section 51 mounted on the semiconductor chip 43.
As shown in the figure, the knocking determination circuit unit 51 includes a buffer 54, a bandpass filter 55, a rectifier circuit 56,
The amplifier circuit 57 and the comparator 58 are included.

【0052】コンデンサを構成するチップ側電極46
は、抵抗Rを介して定電圧源59に接続されている。ノ
ック振動によりチップ側電極46から出力されるノック
検出信号は、バッファ54を介してバンドパスフィルタ
55で帯域制限され、続いて整流回路56に供給され
る。整流回路56ではノック検出信号のピーク値が計算
され、このピーク値は増幅回路57で増幅処理が行われ
た上でコンパレータ58に供給される。また、コンパレ
ータ58にはノッキング判定の基準となる基準電圧が印
加されており、コンパレータ58はピーク値が基準電圧
よりも大きい場合にその出力側にノッキング判定信号を
出力する。
Chip-side electrode 46 that constitutes a capacitor
Is connected to a constant voltage source 59 via a resistor R. The knock detection signal output from the chip-side electrode 46 due to knock vibration is band-limited by the bandpass filter 55 via the buffer 54, and then supplied to the rectifier circuit 56. The rectifier circuit 56 calculates the peak value of the knock detection signal, and the peak value is amplified by the amplifier circuit 57 and then supplied to the comparator 58. A reference voltage serving as a reference for knocking determination is applied to the comparator 58, and the comparator 58 outputs a knocking determination signal to its output side when the peak value is larger than the reference voltage.

【0053】上記構成とされたノッキング判定回路部5
1は、半導体製造技術を用いて半導体チップ43に形成
されている。また、この半導体チップ43は下部ハウジ
ング41内に配設される構成とされている。従って、ノ
ッキングの判定処理を行うノッキング判定回路をノック
センサ40と別個に設ける必要はなくなり、これによっ
ても小型化を図ることができる。
Knocking determination circuit section 5 having the above configuration
1 is formed on the semiconductor chip 43 by using a semiconductor manufacturing technique. The semiconductor chip 43 is arranged in the lower housing 41. Therefore, it is not necessary to provide a knocking determination circuit for performing knocking determination processing separately from the knock sensor 40, and this can also reduce the size.

【0054】[0054]

【発明の効果】上述の如く本発明によれば、ノックセン
サの小型化を図ることができる。またノックセンサの小
型化により、ノックセンサのエンジンへの取付位置に自
由度を持たせることができる。このため、ノッキングの
検出に最適な箇所にノックセンサを配設することが可能
となり、ノッキングの判定精度を向上させることができ
る。
As described above, according to the present invention, the knock sensor can be downsized. Further, due to the miniaturization of the knock sensor, the knock sensor can be attached to the engine with a certain degree of freedom. For this reason, it becomes possible to dispose the knock sensor at the optimum position for detecting knocking, and it is possible to improve the knocking determination accuracy.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の第1実施例であるノックセンサの平面
図である。
FIG. 1 is a plan view of a knock sensor that is a first embodiment of the present invention.

【図2】図1におけるA−A線に沿う断面図である。FIG. 2 is a sectional view taken along the line AA in FIG.

【図3】第1実施例であるノックセンサに配設されるノ
ッキング判定回路部の回路構成図である。
FIG. 3 is a circuit configuration diagram of a knocking determination circuit unit arranged in the knock sensor according to the first embodiment.

【図4】本発明の第2実施例であるノックセンサの平面
図である。
FIG. 4 is a plan view of a knock sensor that is a second embodiment of the present invention.

【図5】図4におけるB−B線に沿う断面図である。5 is a cross-sectional view taken along the line BB in FIG.

【図6】第2実施例であるノックセンサに配設されるノ
ッキング判定回路部の回路構成図である。
FIG. 6 is a circuit configuration diagram of a knocking determination circuit unit arranged in a knock sensor according to a second embodiment.

【図7】他の構成例であるノックセンサの断面図であ
る。
FIG. 7 is a cross-sectional view of a knock sensor that is another configuration example.

【図8】図7に示すノックセンサに配設されるノッキン
グ判定回路部の回路構成図である。
8 is a circuit configuration diagram of a knocking determination circuit unit arranged in the knock sensor shown in FIG.

【図9】従来のノックセンサの一例を示す断面図であ
る。
FIG. 9 is a cross-sectional view showing an example of a conventional knock sensor.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10,30,40 ノックセンサ 11 シリコン台座 12 基板 13 脚部 14,32 ダイヤフラム部 15,31 おもり部 16 抵抗部 17,34,51 ノッキング判定回路 18,49 間隙部 33 微調整おもり 41 下部ハウジング 42 上部ハウジング 43 半導体チップ 46 チップ側電極 47 振動板 51 ノッキング判定回路部 10,30,40 Knock sensor 11 Silicon pedestal 12 Substrate 13 Leg part 14,32 Diaphragm part 15,31 Weight part 16 Resistor part 17,34,51 Knocking judgment circuit 18,49 Gap part 33 Fine adjustment weight 41 Lower housing 42 Upper part Housing 43 Semiconductor chip 46 Chip side electrode 47 Vibration plate 51 Knocking determination circuit section

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 G01M 15/00 G01M 15/00 A H04R 17/10 H04R 17/10 Z ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 6 Identification code Internal reference number FI Technical display location G01M 15/00 G01M 15/00 A H04R 17/10 H04R 17/10 Z

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 被測定部材に発生するノック振動を検出
するノックセンサにおいて、 台座に配設されるシリコン半導体基板と、 前記シリコン半導体基板に一体的に形成されており、前
記ノック振動に対応して変位する変位部と、 前記変位部に設けられ、前記被測定部材に発生するノッ
ク振動により前記変位部が共振振動するよう調整された
おもり部と、 前記変位部にドーピング技術により形成されており、前
記変位部の変位に対応した信号を生成する検出部と、 前記シリコン半導体基板に一体的に形成され、前記検出
部で生成された信号を処理する信号処理回路部とを具備
することを特徴とするノックセンサ。
1. A knock sensor for detecting knock vibration generated in a member to be measured, which is formed integrally with a silicon semiconductor substrate arranged on a pedestal and is adapted to cope with the knock vibration. The displacement part, which is displaced by the displacement part, and the weight part which is provided in the displacement part and which is adjusted so that the displacement part resonates and vibrates due to knock vibration generated in the member to be measured, and the displacement part is formed by a doping technique. A detection unit that generates a signal corresponding to the displacement of the displacement unit; and a signal processing circuit unit that is integrally formed on the silicon semiconductor substrate and that processes the signal generated by the detection unit. And knock sensor.
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