JPS6351497B2 - - Google Patents
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- JPS6351497B2 JPS6351497B2 JP7334881A JP7334881A JPS6351497B2 JP S6351497 B2 JPS6351497 B2 JP S6351497B2 JP 7334881 A JP7334881 A JP 7334881A JP 7334881 A JP7334881 A JP 7334881A JP S6351497 B2 JPS6351497 B2 JP S6351497B2
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
- G01L23/00—Devices or apparatus for measuring or indicating or recording rapid changes, such as oscillations, in the pressure of steam, gas, or liquid; Indicators for determining work or energy of steam, internal-combustion, or other fluid-pressure engines from the condition of the working fluid
- G01L23/22—Devices or apparatus for measuring or indicating or recording rapid changes, such as oscillations, in the pressure of steam, gas, or liquid; Indicators for determining work or energy of steam, internal-combustion, or other fluid-pressure engines from the condition of the working fluid for detecting or indicating knocks in internal-combustion engines; Units comprising pressure-sensitive members combined with ignitors for firing internal-combustion engines
-
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- G01L23/00—Devices or apparatus for measuring or indicating or recording rapid changes, such as oscillations, in the pressure of steam, gas, or liquid; Indicators for determining work or energy of steam, internal-combustion, or other fluid-pressure engines from the condition of the working fluid
- G01L23/08—Devices or apparatus for measuring or indicating or recording rapid changes, such as oscillations, in the pressure of steam, gas, or liquid; Indicators for determining work or energy of steam, internal-combustion, or other fluid-pressure engines from the condition of the working fluid operated electrically
- G01L23/10—Devices or apparatus for measuring or indicating or recording rapid changes, such as oscillations, in the pressure of steam, gas, or liquid; Indicators for determining work or energy of steam, internal-combustion, or other fluid-pressure engines from the condition of the working fluid operated electrically by pressure-sensitive members of the piezoelectric type
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- Measuring Fluid Pressure (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、圧電性を有するチツプを用いたエン
ジン用圧力センサ、特にノツキング検出用圧力セ
ンサに関する。
ジン用圧力センサ、特にノツキング検出用圧力セ
ンサに関する。
エンジンのノツキングの検出に用いられる圧力
センサとして、エンジンシリンダ内部空間の瞬時
圧力を指示するべくエンジンブロツクの外壁に取
付けられる圧力センサは公知である。このような
公知のセンサの一例として第１図には短時間温度
補償付き水晶圧力センサ、12QP505cl（clk）形、
が示されている。この圧力センサはねじ部１によ
りエンジンにねじ込まれ、その状態で板２がエン
ジンシリンダ内部空間に位置し、そこの圧力にさ
らされる。参照数字３および４を付されているの
は、冷却後に対する接続短管である。このような
水晶圧力センサは高価であるため、診断装置に使
用するのにしか適さない。
センサとして、エンジンシリンダ内部空間の瞬時
圧力を指示するべくエンジンブロツクの外壁に取
付けられる圧力センサは公知である。このような
公知のセンサの一例として第１図には短時間温度
補償付き水晶圧力センサ、12QP505cl（clk）形、
が示されている。この圧力センサはねじ部１によ
りエンジンにねじ込まれ、その状態で板２がエン
ジンシリンダ内部空間に位置し、そこの圧力にさ
らされる。参照数字３および４を付されているの
は、冷却後に対する接続短管である。このような
水晶圧力センサは高価であるため、診断装置に使
用するのにしか適さない。
本発明の目的は、特に計算機によるエンジン制
御と関係させてエンジンに永久的に取付ける部品
として使用し得るように簡単化されたエンジン用
圧力センサを提供することである。
御と関係させてエンジンに永久的に取付ける部品
として使用し得るように簡単化されたエンジン用
圧力センサを提供することである。
この目的は、本発明によれば、センサの変換器
として圧電セラミツクスからなるチツプを含み、
また剛固な棒状の伝達連結体とダイアフラムとを
含んでおり、これらの構成部分はいずれもエンジ
ンシリンダ内部空間に位置するダイアフラムから
伝達連結体を介してエンジンシリンダ内部空間に
発生する圧力が変換器に伝達されるようにエンジ
ンブロツクに取付可能なケース内に配置されてお
り、変換器はたわみ変換器として一つの二重体に
重ねられた圧電セラミツクチツプと金属板とから
なつており、またダイアフラム、伝達連結体およ
び変換器がバイアス力の作用下にケースに内蔵さ
れていることを特徴とするエンジン用圧力センサ
により達成される。
として圧電セラミツクスからなるチツプを含み、
また剛固な棒状の伝達連結体とダイアフラムとを
含んでおり、これらの構成部分はいずれもエンジ
ンシリンダ内部空間に位置するダイアフラムから
伝達連結体を介してエンジンシリンダ内部空間に
発生する圧力が変換器に伝達されるようにエンジ
ンブロツクに取付可能なケース内に配置されてお
り、変換器はたわみ変換器として一つの二重体に
重ねられた圧電セラミツクチツプと金属板とから
なつており、またダイアフラム、伝達連結体およ
び変換器がバイアス力の作用下にケースに内蔵さ
れていることを特徴とするエンジン用圧力センサ
により達成される。
本発明は、圧電変換素子として水晶のかわり
に、たとえば150℃よりも高い温度にさらされて
はならない圧電セラミツクスを使用するという考
え方に基づいている。上記温度よりも高い温度で
は圧電セラミツクスは圧電効果を非可逆的に喪失
する。
に、たとえば150℃よりも高い温度にさらされて
はならない圧電セラミツクスを使用するという考
え方に基づいている。上記温度よりも高い温度で
は圧電セラミツクスは圧電効果を非可逆的に喪失
する。
このことを考慮に入れて、本発明による圧力セ
ンサの圧電セラミツク変換器はエンジンシリンダ
内部空間の高温から十分に保護されるように、し
かもエンジンシリンダ内部空間の圧力条件を忠実
に再現し得るように取付けられていなければなら
ない。そのために、エンジンシリンダ内部空間に
位置して圧力を受けるダイアフラムの運動を圧電
セラミツクたわみ素子に伝達する伝達連結体が設
けられている。この圧電セラミツク素子は金属板
とそれに取付けられた圧電セラミツクスの円板と
からなる２層のたわみ素子であり、圧電セラミツ
クスの円板には金属板に対する対向電極として接
続電極が取付けられている。この金属板およびセ
ラミツク円板からなる変換器は本発明による圧力
センサに簡単に内蔵され得る。
ンサの圧電セラミツク変換器はエンジンシリンダ
内部空間の高温から十分に保護されるように、し
かもエンジンシリンダ内部空間の圧力条件を忠実
に再現し得るように取付けられていなければなら
ない。そのために、エンジンシリンダ内部空間に
位置して圧力を受けるダイアフラムの運動を圧電
セラミツクたわみ素子に伝達する伝達連結体が設
けられている。この圧電セラミツク素子は金属板
とそれに取付けられた圧電セラミツクスの円板と
からなる２層のたわみ素子であり、圧電セラミツ
クスの円板には金属板に対する対向電極として接
続電極が取付けられている。この金属板およびセ
ラミツク円板からなる変換器は本発明による圧力
センサに簡単に内蔵され得る。
本発明による圧力センサの前端はエンジンシリ
ンダ内部空間に突出しており、高い熱的負荷およ
び高い機械的交番負荷を受ける。加えてダイアフ
ラムが機械的バイアス力を常に受けていると、そ
の使用寿命が制限されるという欠点が生ずる。こ
の欠点は、本発明の有利な実施態様によれば、ダ
イアフラムに静止状態ではバイアス力を与えない
ように構成することにより回避される。この実施
態様は、エンジンシリンダ内部空間に突出する圧
力センサ前端の終端面を成し圧力をエンジンシリ
ンダ内部空間から変換器に伝達するダイアフラム
が静止状態では変換器および伝達連結体から機械
的バイアス力を受けないようにするという考え方
に基づいている。この考え方を実現するため、圧
力をダイアフラムから変換器に伝達する伝達連結
体たとえば押し棒は圧力センサの変換器とは反対
側の前端の段部に当接するように構成されてい
る。それによりダイアフラムはバイアス力を受け
ずに、圧力伝達用押し棒の前端に接している。場
合によつては、ダイアフラムと押し棒の前端との
間に中心合わせ環などを設けることもできる。ダ
イアフラムは受圧面に接しており、シリンダ空間
の圧力に応じてたわむので、押し棒はバイアス力
を越える圧力により変換器を押し、変換器はエン
ジンシリンダ内部空間の圧力に応じた電気信号を
発生する。
ンダ内部空間に突出しており、高い熱的負荷およ
び高い機械的交番負荷を受ける。加えてダイアフ
ラムが機械的バイアス力を常に受けていると、そ
の使用寿命が制限されるという欠点が生ずる。こ
の欠点は、本発明の有利な実施態様によれば、ダ
イアフラムに静止状態ではバイアス力を与えない
ように構成することにより回避される。この実施
態様は、エンジンシリンダ内部空間に突出する圧
力センサ前端の終端面を成し圧力をエンジンシリ
ンダ内部空間から変換器に伝達するダイアフラム
が静止状態では変換器および伝達連結体から機械
的バイアス力を受けないようにするという考え方
に基づいている。この考え方を実現するため、圧
力をダイアフラムから変換器に伝達する伝達連結
体たとえば押し棒は圧力センサの変換器とは反対
側の前端の段部に当接するように構成されてい
る。それによりダイアフラムはバイアス力を受け
ずに、圧力伝達用押し棒の前端に接している。場
合によつては、ダイアフラムと押し棒の前端との
間に中心合わせ環などを設けることもできる。ダ
イアフラムは受圧面に接しており、シリンダ空間
の圧力に応じてたわむので、押し棒はバイアス力
を越える圧力により変換器を押し、変換器はエン
ジンシリンダ内部空間の圧力に応じた電気信号を
発生する。
以下、第２図および第３図に示されている実施
例により本発明を一層詳細に説明する。
例により本発明を一層詳細に説明する。
本発明による圧力センサは全体として参照数字
１１を付されている。この圧力センサ１１はねじ
部１２によりエンジンのシリンダヘツド１３に気
密に、すなわち特に比較的硬いパツキン環１４を
用いてねじ込まれている。このパツキン環は銅環
であつてよい。この環１４を介して変換器ケース
がシリンダヘツド外壁に支えられている。ねじ部
１２は、圧力センサのケース１７から延長して前
端１５で閉じられている管部１６の一部分であ
る。ケース１７の後側の凹部１９にはねじ部１８
が設けられており、このねじ部により全体として
参照数字２０を付されている変換器がケース１７
のなかに簡単に取付けられる。
１１を付されている。この圧力センサ１１はねじ
部１２によりエンジンのシリンダヘツド１３に気
密に、すなわち特に比較的硬いパツキン環１４を
用いてねじ込まれている。このパツキン環は銅環
であつてよい。この環１４を介して変換器ケース
がシリンダヘツド外壁に支えられている。ねじ部
１２は、圧力センサのケース１７から延長して前
端１５で閉じられている管部１６の一部分であ
る。ケース１７の後側の凹部１９にはねじ部１８
が設けられており、このねじ部により全体として
参照数字２０を付されている変換器がケース１７
のなかに簡単に取付けられる。
変換器２０は、図示されている本発明の実施例
では、永久偏極可能な圧電セラミツクスたとえば
チタン酸・ジルコン酸鉛からなる板２１をセラミ
ツク・チツプとして有する。このセラミツク材料
はたとえば300℃を越えるキユリー温度を有し、
従つて150℃までの使用温度に容易に耐え得る。
この材料は、高い圧電効果すなわち高い圧電率を
有する。板２１はその一方の表面にセラミツクス
に対して通常の電極層２２を有し、それに接続線
２３が取付けられている。電極層２２と反対側の
表面で、この板２１は図面に示されているように
ほぼ円板状の金属板２４と堅く結合されている。
こうしてセラミツク板２１および金属板２４は重
なり合つて１つのバイモーフまたは２層の圧電性
たわみ変換器２０を形成する。
では、永久偏極可能な圧電セラミツクスたとえば
チタン酸・ジルコン酸鉛からなる板２１をセラミ
ツク・チツプとして有する。このセラミツク材料
はたとえば300℃を越えるキユリー温度を有し、
従つて150℃までの使用温度に容易に耐え得る。
この材料は、高い圧電効果すなわち高い圧電率を
有する。板２１はその一方の表面にセラミツクス
に対して通常の電極層２２を有し、それに接続線
２３が取付けられている。電極層２２と反対側の
表面で、この板２１は図面に示されているように
ほぼ円板状の金属板２４と堅く結合されている。
こうしてセラミツク板２１および金属板２４は重
なり合つて１つのバイモーフまたは２層の圧電性
たわみ変換器２０を形成する。
変換器２０は特にその外縁において、一層詳細
には特に金属板によりケース１７に内蔵されてい
る。この内蔵が金属板２４の外縁のねじ部２５に
より行なわれることは有利である。それによつ
て、変換器全体が容易にケース１７にねじ込まれ
得る。それによつて、金属板２４がねじ部２５を
経てケース１７から良好に冷却され得るので、圧
力センサの前端１５から金属板２４に達した熱は
セラミツク板２１に到達する以前にケース１７に
大部分逃がされ得る。
には特に金属板によりケース１７に内蔵されてい
る。この内蔵が金属板２４の外縁のねじ部２５に
より行なわれることは有利である。それによつ
て、変換器全体が容易にケース１７にねじ込まれ
得る。それによつて、金属板２４がねじ部２５を
経てケース１７から良好に冷却され得るので、圧
力センサの前端１５から金属板２４に達した熱は
セラミツク板２１に到達する以前にケース１７に
大部分逃がされ得る。
ねじ部１８／２５による変換器２０のねじ込み
は、伝達連結体として設けられる押し棒２６を変
換器２０と管部１６の前端１５との間に堅く締付
けることを可能にするので、ダイアフラムとして
作用する管部１６の前端１５と変換器２０と押し
棒２６とは機械的バイアス力を受けている状態に
取付けられ得る。このバイアス力の大きさは、セ
ンサのどの部分の熱膨張によつても変換器２０が
前端１５に対して常にバイアス力下にとどまるよ
うに選定される。参照数字３０を付されているの
は、場合によつては追加される中心合わせ円板で
ある。
は、伝達連結体として設けられる押し棒２６を変
換器２０と管部１６の前端１５との間に堅く締付
けることを可能にするので、ダイアフラムとして
作用する管部１６の前端１５と変換器２０と押し
棒２６とは機械的バイアス力を受けている状態に
取付けられ得る。このバイアス力の大きさは、セ
ンサのどの部分の熱膨張によつても変換器２０が
前端１５に対して常にバイアス力下にとどまるよ
うに選定される。参照数字３０を付されているの
は、場合によつては追加される中心合わせ円板で
ある。
圧力センサ１１の前端１５は、圧力を伝達する
ダイアフラムとして作用し得るような形状および
寸法とされている。エンジンシリンダ内部空間２
８の圧力（矢印２７）は、圧力を受けてたわむダ
イアフラムとして作用する前端１５から伝達連結
体としての押し棒２６を介して変換器２０に伝達
され得る。ダイアフラム１５および押し棒２６を
介して変換器２０に伝達された圧力は、この圧力
の作用によりたわむ圧電セラミツク板２１で電気
信号に変換される。この電気信号は接続線２３と
ケース１７との間に生じ、それが（最初に引用し
た公知の圧力センサと同様に）電子的にそのつど
所望の形態で評価される。
ダイアフラムとして作用し得るような形状および
寸法とされている。エンジンシリンダ内部空間２
８の圧力（矢印２７）は、圧力を受けてたわむダ
イアフラムとして作用する前端１５から伝達連結
体としての押し棒２６を介して変換器２０に伝達
され得る。ダイアフラム１５および押し棒２６を
介して変換器２０に伝達された圧力は、この圧力
の作用によりたわむ圧電セラミツク板２１で電気
信号に変換される。この電気信号は接続線２３と
ケース１７との間に生じ、それが（最初に引用し
た公知の圧力センサと同様に）電子的にそのつど
所望の形態で評価される。
たとえば、本発明による圧力センサ１１を用い
れば、エンジンがその使用寿命にとつて非常に有
害なノツキング状態に押し棒中の音速5000ｍ／ｓ
および上限振動数10kHzに対して１波長はλ＝50
cmとなる。従つて、押し棒の最大長さはl0＝12.5
cmに制限される。さらにセラミツク板２１および
金属板２４の直径および厚みの選定により、それ
らを結合したバイモーフのたわみ共振振動数は上
限振動数（10kHz）の上側またはその付近に位置
するように定められなければならない。共振振動
数が（板の過大な厚みおよび過小な直径により）
著しく高く選定されると、圧力センサの感度が低
下する。共振振動数が低いと、望ましくない共振
現象が生ずる。
れば、エンジンがその使用寿命にとつて非常に有
害なノツキング状態に押し棒中の音速5000ｍ／ｓ
および上限振動数10kHzに対して１波長はλ＝50
cmとなる。従つて、押し棒の最大長さはl0＝12.5
cmに制限される。さらにセラミツク板２１および
金属板２４の直径および厚みの選定により、それ
らを結合したバイモーフのたわみ共振振動数は上
限振動数（10kHz）の上側またはその付近に位置
するように定められなければならない。共振振動
数が（板の過大な厚みおよび過小な直径により）
著しく高く選定されると、圧力センサの感度が低
下する。共振振動数が低いと、望ましくない共振
現象が生ずる。
たわみ共振振動数は十分な精度で
fres＝5000mm・ｄ／D2〔ｋHz〕
として計算され得る。ここにｄはセラミツク板２
１および金属板２４の全厚、Ｄは縁部２５までの
金属板２４の直径である。
１および金属板２４の全厚、Ｄは縁部２５までの
金属板２４の直径である。
Ｄが20mmかつｄが２mmのとき、共振振動数は
fres＝25kHz
あるか否かを瞬時に検出することができる。この
ようなノツキングの発生は点火時期を相応に遅ら
すことにより回避され得る。ノツキングが生じて
いない場合には、燃料節約のために点火時期を適
当に早めた状態でエンジンを作動させることがで
きる。
ようなノツキングの発生は点火時期を相応に遅ら
すことにより回避され得る。ノツキングが生じて
いない場合には、燃料節約のために点火時期を適
当に早めた状態でエンジンを作動させることがで
きる。
ケース１７は適当なスパナによりシリンダヘツ
ド１３に堅くねじ込まれ得るように（図面からは
わからないが）たとえば六角体として構成されて
いる。
ド１３に堅くねじ込まれ得るように（図面からは
わからないが）たとえば六角体として構成されて
いる。
圧力センサとして作動中、変換器２０は圧力
（矢印２７）の時間的経過に対応する電気信号を
生じ、この信号の特徴によりノツキングが発生し
ていることが示される。ノツキングの振動数は
5kHzと10kHzとの間、特に7kHzである。圧力セン
サ全体は圧力信号の振動数よりも高い固有振動数
すなわち10kHzよりもかなり高い固有振動数を有
するような構造および寸法とされている。10kHz
の共振振動数に対して押し棒２６の最大長さl0
は、振動数10kHzの１つの波が伝搬し得る変換器
長さの1/4よりも小さくなければならない。と計
算される。
（矢印２７）の時間的経過に対応する電気信号を
生じ、この信号の特徴によりノツキングが発生し
ていることが示される。ノツキングの振動数は
5kHzと10kHzとの間、特に7kHzである。圧力セン
サ全体は圧力信号の振動数よりも高い固有振動数
すなわち10kHzよりもかなり高い固有振動数を有
するような構造および寸法とされている。10kHz
の共振振動数に対して押し棒２６の最大長さl0
は、振動数10kHzの１つの波が伝搬し得る変換器
長さの1/4よりも小さくなければならない。と計
算される。
押し棒の力に対するダイアフラム１５の弾性た
わみはセラミツク板２１および金属板２４からな
るバイモーフの弾性たわみと同程度でなければな
らない。
わみはセラミツク板２１および金属板２４からな
るバイモーフの弾性たわみと同程度でなければな
らない。
バイモーフの大きさ（直径Ｄ）はその質量によ
り制限される。最大許容質量は押し棒の弾性たわ
みにより制限される。押し棒が短かければ、質量
を大きくすることができる。押し棒の質量をｍと
すると、バイモーフの最大許容質量Ｍは Ｍ＝１／２（l0／ｌ）2・ｍ で与えられる。ここにｌは押し棒の実際長さ、l0
は押し棒の最大長さ（たとえば10kHzの周波数限
界において12.5cm）、ｍは押し棒の質量である。
り制限される。最大許容質量は押し棒の弾性たわ
みにより制限される。押し棒が短かければ、質量
を大きくすることができる。押し棒の質量をｍと
すると、バイモーフの最大許容質量Ｍは Ｍ＝１／２（l0／ｌ）2・ｍ で与えられる。ここにｌは押し棒の実際長さ、l0
は押し棒の最大長さ（たとえば10kHzの周波数限
界において12.5cm）、ｍは押し棒の質量である。
寸法の絶対値は、センサ取付用のシリンダヘツ
ドの孔径から上記両式を用いて定められる。
ドの孔径から上記両式を用いて定められる。
押し棒２６および金属板２４とケース１７およ
び管部１６との間の空隙に、伝熱性が良好であり
かつある程度の振動減衰効果のある油（図示せ
ず）などを封入することも有利である。それによ
り熱は押し棒２６から、冷却されているシリンダ
ヘツド１３にねじ込まれた管部１６にも逃がされ
る。
び管部１６との間の空隙に、伝熱性が良好であり
かつある程度の振動減衰効果のある油（図示せ
ず）などを封入することも有利である。それによ
り熱は押し棒２６から、冷却されているシリンダ
ヘツド１３にねじ込まれた管部１６にも逃がされ
る。
公知の圧力センサは、測定すべき圧力またはそ
の経過に全く基づかずに信号を発生することがあ
る。すなわち、特にダイアフラム端１５の速い温
度変動により熱的な膨張および（または）たわみ
運動が惹起され、それが誤まつた信号発生に通じ
得る。この問題点は部分１６，１７および２６の
寸法を著しく相違する熱膨張が生じないように選
定することにより回避される。また、この問題点
はダイアフラム１５に対する変換器のバイアス力
の選定によつても回避される。
の経過に全く基づかずに信号を発生することがあ
る。すなわち、特にダイアフラム端１５の速い温
度変動により熱的な膨張および（または）たわみ
運動が惹起され、それが誤まつた信号発生に通じ
得る。この問題点は部分１６，１７および２６の
寸法を著しく相違する熱膨張が生じないように選
定することにより回避される。また、この問題点
はダイアフラム１５に対する変換器のバイアス力
の選定によつても回避される。
変換器２０のセラミツク板２１をエンジンシリ
ンダ内部空間の高温に対して（一層）保護するた
め、押し棒２６はできるかぎり伝熱性のわずかな
ものとして構成され、特にV2A鋼から製作され、
かつ（または）中空管が押し棒２６として用いら
れる。
ンダ内部空間の高温に対して（一層）保護するた
め、押し棒２６はできるかぎり伝熱性のわずかな
ものとして構成され、特にV2A鋼から製作され、
かつ（または）中空管が押し棒２６として用いら
れる。
第２図の実施例はたとえばV2A鋼からなる20
ないし30mmの長さの押し棒２６を有する。セラミ
ツク板２１は約10mmの直径を有し、厚みは１mmで
ある。金属板２４の厚みも１mmである。ねじ部１
２はM14点火プラグねじであつてよい。シリンダ
ヘツド１３は本発明による圧力センサを受入れる
ため、点火プラグ受けに相当するもう１つのねじ
孔を有する。
ないし30mmの長さの押し棒２６を有する。セラミ
ツク板２１は約10mmの直径を有し、厚みは１mmで
ある。金属板２４の厚みも１mmである。ねじ部１
２はM14点火プラグねじであつてよい。シリンダ
ヘツド１３は本発明による圧力センサを受入れる
ため、点火プラグ受けに相当するもう１つのねじ
孔を有する。
第３図には、本発明の第２の実施例として、ダ
イアフラムが静止状態ではバイアス力を受けない
ように構成されたエンジン用圧力センサが示され
ている。第２図中の部分と同一の部分には同一の
参照数字が付されている。第３図の実施例が第２
図の実施例と相違するのは、管部１６の前端およ
び受圧ダイアフラムの部分である。第３図では、
管部１６の端部に押し棒２６を支えるための段部
１１６が設けられている。参照数字１３０を付さ
れているのは、場合によつては追加される中心合
わせ円板である。圧力センサ１１の前端１５は気
密な終端面として、圧力を伝達するたとえばチタ
ン製のダイアフラム１１５を有する。エンジンシ
リンダ内部空間２８の圧力（矢印２７）はこのダ
イアフラム１１５を介して円板１３０の受圧面２
３０に伝達され、さらに押し棒２６を介して変換
器２０に伝達され得る。このダイアフラム１１５
を介して受圧面２３０および変換器２０に伝達さ
れた圧力は、この圧力の作用によりたわむ圧電セ
ラミツク板２１で電気信号に変換される。第２図
の実施例と同じく、この電気信号は接続線２３と
ケース１７との間に生じ、それが電子的にそのつ
ど所望の形態で評価される。
イアフラムが静止状態ではバイアス力を受けない
ように構成されたエンジン用圧力センサが示され
ている。第２図中の部分と同一の部分には同一の
参照数字が付されている。第３図の実施例が第２
図の実施例と相違するのは、管部１６の前端およ
び受圧ダイアフラムの部分である。第３図では、
管部１６の端部に押し棒２６を支えるための段部
１１６が設けられている。参照数字１３０を付さ
れているのは、場合によつては追加される中心合
わせ円板である。圧力センサ１１の前端１５は気
密な終端面として、圧力を伝達するたとえばチタ
ン製のダイアフラム１１５を有する。エンジンシ
リンダ内部空間２８の圧力（矢印２７）はこのダ
イアフラム１１５を介して円板１３０の受圧面２
３０に伝達され、さらに押し棒２６を介して変換
器２０に伝達され得る。このダイアフラム１１５
を介して受圧面２３０および変換器２０に伝達さ
れた圧力は、この圧力の作用によりたわむ圧電セ
ラミツク板２１で電気信号に変換される。第２図
の実施例と同じく、この電気信号は接続線２３と
ケース１７との間に生じ、それが電子的にそのつ
ど所望の形態で評価される。
各部分の寸法などに関して第２図の実施例のと
ころで説明したことは第３図の実施例にもあては
まる。
ころで説明したことは第３図の実施例にもあては
まる。
第１図は公知の圧力センサの外観図、第２図は
本発明による圧力センサの第１の実施例の断面
図、第３図は本発明による圧力センサの第２の実
施例の断面図である。 １……ねじ部、２……板、３，４……接続短
管、１１……圧力センサ（全体）、１２……ねじ
部、１３……シリンダヘツド、１４……パツキン
環、１５……管部前端、１６……管部、１７……
圧力センサのケース、１８……ねじ部、１９……
凹部、２０……センサの変換器、２１……圧電セ
ラミツクスの板、２２……電極層、２３……接続
線、２４……金属板、２５……ねじ部、２６……
押し棒、２７……圧力、２８……エンジンシリン
ダ内部空間、３０……中心合わせ円板、１１５…
…ダイアフラム、１１６……段部、１３０……中
心合わせ円板、２３０……受圧面。
本発明による圧力センサの第１の実施例の断面
図、第３図は本発明による圧力センサの第２の実
施例の断面図である。 １……ねじ部、２……板、３，４……接続短
管、１１……圧力センサ（全体）、１２……ねじ
部、１３……シリンダヘツド、１４……パツキン
環、１５……管部前端、１６……管部、１７……
圧力センサのケース、１８……ねじ部、１９……
凹部、２０……センサの変換器、２１……圧電セ
ラミツクスの板、２２……電極層、２３……接続
線、２４……金属板、２５……ねじ部、２６……
押し棒、２７……圧力、２８……エンジンシリン
ダ内部空間、３０……中心合わせ円板、１１５…
…ダイアフラム、１１６……段部、１３０……中
心合わせ円板、２３０……受圧面。
Claims (1)
- １ 圧電性を有するチツプを用いたエンジン用圧
力センサにおいて、センサの変換器として圧電セ
ラミツクスからなるチツプを含み、また剛固な棒
状の伝達連結体とダイアフラムとを含んでおり、
これらの構成部分はいずれもエンジンシリンダ内
部空間に位置するダイアフラムから伝達連結体を
介してエンジンシリンダ内部空間に発生する圧力
が変換器に伝達されるようにエンジンブロツクに
取付可能なケース内に配置されており、変換器は
たわみ変換器として一つの二重体に重ねられた圧
電セラミツクチツプと金属板とからなつており、
またダイアフラム、伝達連結体および変換器がバ
イアス力の作用下にケースに内蔵されており、し
かも前記変換器が金属板を熱源の方に向けて圧力
センサ内に配置されるとともに、前記金属板の縁
部がケースの内壁に良好に熱を伝えるように結合
されていることを特徴とするエンジン用圧力セン
サ。
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19803018856 DE3018856A1 (de) | 1980-05-16 | 1980-05-16 | Drucksensor fuer verbrennungsmotor |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5748629A JPS5748629A (en) | 1982-03-20 |
| JPS6351497B2 true JPS6351497B2 (ja) | 1988-10-14 |
Family
ID=6102651
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7334881A Granted JPS5748629A (en) | 1980-05-16 | 1981-05-15 | Pressure sensor for engine |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5748629A (ja) |
| DE (1) | DE3018856A1 (ja) |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4620438A (en) * | 1983-12-15 | 1986-11-04 | Texas Instruments Incorporated | Cylinder pressure transmitter for an internal combustion engine |
| JPS6157830U (ja) * | 1984-09-22 | 1986-04-18 | ||
| EP0179611B1 (en) * | 1984-10-26 | 1991-09-11 | Texas Instruments Incorporated | Cylinder pressure transmitter for an internal combustion engine |
| JPH07174651A (ja) * | 1993-12-17 | 1995-07-14 | Mitsubishi Electric Corp | 圧力センサ |
| JP4206941B2 (ja) * | 2003-06-12 | 2009-01-14 | 株式会社デンソー | 燃焼圧センサ |
| DE102006035230A1 (de) | 2006-07-26 | 2008-01-31 | Endress + Hauser Gmbh + Co. Kg | Druckmessaufnehmer |
| DE102022112650A1 (de) | 2022-05-19 | 2023-11-23 | Endress+Hauser SE+Co. KG | Druckmesseinrichtung |
-
1980
- 1980-05-16 DE DE19803018856 patent/DE3018856A1/de not_active Withdrawn
-
1981
- 1981-05-15 JP JP7334881A patent/JPS5748629A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5748629A (en) | 1982-03-20 |
| DE3018856A1 (de) | 1981-11-26 |
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