JPS644609B2 - - Google Patents
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- JPS644609B2 JPS644609B2 JP56067731A JP6773181A JPS644609B2 JP S644609 B2 JPS644609 B2 JP S644609B2 JP 56067731 A JP56067731 A JP 56067731A JP 6773181 A JP6773181 A JP 6773181A JP S644609 B2 JPS644609 B2 JP S644609B2
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- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 claims description 10
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims description 5
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 5
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 4
- 239000012212 insulator Substances 0.000 description 3
- 229920003002 synthetic resin Polymers 0.000 description 3
- 239000000057 synthetic resin Substances 0.000 description 3
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 2
- 239000011231 conductive filler Substances 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 2
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 1
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- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 230000035939 shock Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01H—MEASUREMENT OF MECHANICAL VIBRATIONS OR ULTRASONIC, SONIC OR INFRASONIC WAVES
- G01H11/00—Measuring mechanical vibrations or ultrasonic, sonic or infrasonic waves by detecting changes in electric or magnetic properties
- G01H11/06—Measuring mechanical vibrations or ultrasonic, sonic or infrasonic waves by detecting changes in electric or magnetic properties by electric means
- G01H11/08—Measuring mechanical vibrations or ultrasonic, sonic or infrasonic waves by detecting changes in electric or magnetic properties by electric means using piezoelectric devices
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
- G01L1/00—Measuring force or stress, in general
- G01L1/16—Measuring force or stress, in general using properties of piezoelectric devices
-
- 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
- G01L23/221—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 for detecting or indicating knocks in internal combustion engines
- G01L23/222—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 for detecting or indicating knocks in internal combustion engines using piezoelectric devices
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10N—ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10N30/00—Piezoelectric or electrostrictive devices
- H10N30/80—Constructional details
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B1/00—Engines characterised by fuel-air mixture compression
- F02B1/02—Engines characterised by fuel-air mixture compression with positive ignition
- F02B1/04—Engines characterised by fuel-air mixture compression with positive ignition with fuel-air mixture admission into cylinder
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、特許請求の範囲第1項または特許請
求の範囲第3項の上位該念に記載の内燃機関のノ
ツキングの際に発生する振動を検知するセンサか
ら出発している。
求の範囲第3項の上位該念に記載の内燃機関のノ
ツキングの際に発生する振動を検知するセンサか
ら出発している。
オツト機関において特定の運転条件の下ではい
わゆるノツキングが生ずることが公知である。そ
れは、圧縮された燃料・空気・混合ガスの可聴周
波の振動のことであり、これは衝撃波に起因して
いる。この振動現象の間、内燃機関のピストン側
壁や気筒壁の熱伝導が強度に高まる。これは、こ
れらの壁面に有害な熱的過負荷をもたらすので、
ノツキングを基本的に回避するようにしている。
しかし他面においては、駆動機関の持つ作動能力
を最大限に利用することが望まれており、従つ
て、ノツキングを早期に検出し確実に指示するセ
ンサが要請されている。
わゆるノツキングが生ずることが公知である。そ
れは、圧縮された燃料・空気・混合ガスの可聴周
波の振動のことであり、これは衝撃波に起因して
いる。この振動現象の間、内燃機関のピストン側
壁や気筒壁の熱伝導が強度に高まる。これは、こ
れらの壁面に有害な熱的過負荷をもたらすので、
ノツキングを基本的に回避するようにしている。
しかし他面においては、駆動機関の持つ作動能力
を最大限に利用することが望まれており、従つ
て、ノツキングを早期に検出し確実に指示するセ
ンサが要請されている。
既にこの利用目的のための種々のセンサが公知
であり、それらは圧電形の圧力指示器を有する。
圧電素子はその際、例えば円板状に形成され、2
箇所で接触接続されている。この素子の構成は、
ノツキングに起因する内燃機関の振動がこの圧電
素子に伝達されるように選ばれている。ノツキン
グに相応する信号は、圧電素子の接触接続体の間
で検知される。
であり、それらは圧電形の圧力指示器を有する。
圧電素子はその際、例えば円板状に形成され、2
箇所で接触接続されている。この素子の構成は、
ノツキングに起因する内燃機関の振動がこの圧電
素子に伝達されるように選ばれている。ノツキン
グに相応する信号は、圧電素子の接触接続体の間
で検知される。
米国特許第4109518号明細書から例えば次のよ
うなセンサが公知である。それはねじの座金のよ
うに形成され、圧電形円板体はリング状を形を有
している。
うなセンサが公知である。それはねじの座金のよ
うに形成され、圧電形円板体はリング状を形を有
している。
フランス国特許第2116922号明細書から、円板
状の形状を有する圧電素子を有するこの形式のセ
ンサが公知である。この圧電素子は、第1の、絶
縁性の合成樹脂層によつてコンパウンドされ、か
つこの合成樹脂層は第2の、導電性の合成樹脂層
によつてコンパウンドされていて、電磁的なシー
ルドを実現している。
状の形状を有する圧電素子を有するこの形式のセ
ンサが公知である。この圧電素子は、第1の、絶
縁性の合成樹脂層によつてコンパウンドされ、か
つこの合成樹脂層は第2の、導電性の合成樹脂層
によつてコンパウンドされていて、電磁的なシー
ルドを実現している。
これら公知のセンサの欠点は、電圧素子が比較
的長い期間の作動の後に実然分極化(DePo−
larization)できなくなることである。その理由
は、円板状の圧電素子が特に容量特性を有し、圧
電素子の等価回路のコンデンサが比較的長い期間
の作動の際に除々にキロボルト範囲にまで充電さ
れてしまい、終には突然分極できなくなることに
ある。
的長い期間の作動の後に実然分極化(DePo−
larization)できなくなることである。その理由
は、円板状の圧電素子が特に容量特性を有し、圧
電素子の等価回路のコンデンサが比較的長い期間
の作動の際に除々にキロボルト範囲にまで充電さ
れてしまい、終には突然分極できなくなることに
ある。
西独国特許第741336号明細書から、2つの主面
で接触接続されておりかつこの接触接続部の間に
リーク抵抗が介挿されている圧電素子を備えたセ
ンサが公知である。しかしセンサの製造の際リー
ク抵抗を取り付けることが比較的難しい。という
のはリーク抵抗はそのボデーが作動期間中障害を
受けるため、圧電素子の出来るだけ近傍に取り付
けられねばならずかつ著しい振動が生じるようで
あつてはならないからである。
で接触接続されておりかつこの接触接続部の間に
リーク抵抗が介挿されている圧電素子を備えたセ
ンサが公知である。しかしセンサの製造の際リー
ク抵抗を取り付けることが比較的難しい。という
のはリーク抵抗はそのボデーが作動期間中障害を
受けるため、圧電素子の出来るだけ近傍に取り付
けられねばならずかつ著しい振動が生じるようで
あつてはならないからである。
従つて本発明の課題は、冒頭に述べた形式のセ
ンサにおいて、公知のものより一層コンパクト
で、それにより製造技術の点で有利であるように
した、内燃機関のノツキングの際に発生する振動
を検知するセンサを提供することである。
ンサにおいて、公知のものより一層コンパクト
で、それにより製造技術の点で有利であるように
した、内燃機関のノツキングの際に発生する振動
を検知するセンサを提供することである。
特許請求の範囲第1項の特徴部分に記載の構成
を有する本発明のセンサは、容量性の電荷をリー
クするために、円板状の圧電素子の周囲から引出
される抵抗紙が使用されるという利点を有する。
これにより製造技術上特別簡単なやり方が実現さ
れる。
を有する本発明のセンサは、容量性の電荷をリー
クするために、円板状の圧電素子の周囲から引出
される抵抗紙が使用されるという利点を有する。
これにより製造技術上特別簡単なやり方が実現さ
れる。
特許請求の範囲第3項の特徴部分に記載の構成
を有する本発明のセンサは、従来の圧電式ノツキ
ングセンサにおいてもともと使用されているコン
パウンドに導電充填物物を混合しており、これに
より公知のモールドされたノツキング検知センサ
の製造法を何ら変更する必要はないという利点が
生じる。
を有する本発明のセンサは、従来の圧電式ノツキ
ングセンサにおいてもともと使用されているコン
パウンドに導電充填物物を混合しており、これに
より公知のモールドされたノツキング検知センサ
の製造法を何ら変更する必要はないという利点が
生じる。
次に本発明を図示の実施例につき図面を用いて
詳細に説明する。
詳細に説明する。
第1図に図示の公知センサにおいて10はリン
グ形の板状圧電素子であり、その両接触面には接
触接続体11,12が設けられている。接触接続
体11,12は圧電素子の外周より外に引出され
ていて、接触端子13,14と接続されている。
この接続端子から測定すべきノツキング信号が検
知される。接触接続体11,12上に絶縁体1
5,16が設けられている。本発明によると、こ
れら接触接続体11,12の間にリーク抵抗17
が接続されている。このリーク抵抗17の作用に
より、圧電素子10によつて形成されたコンデン
サの緩慢な充電は起らない。他面、リーク抵抗1
7は勿論、端子13,14で充分な測定信号が検
知できるような回路定数を有している。第1図に
示す実施例においてセンサはねじの座金のように
形成されている。しかし、第1図に示された原理
的な配列は圧電素子10の幾可学的に異つた構成
にも応用できることは、明らかである。例えば、
一方の端部で固定保持された方形の曲げ振動子と
か、外周部で固定保持された円形の振動部材に応
用できる。
グ形の板状圧電素子であり、その両接触面には接
触接続体11,12が設けられている。接触接続
体11,12は圧電素子の外周より外に引出され
ていて、接触端子13,14と接続されている。
この接続端子から測定すべきノツキング信号が検
知される。接触接続体11,12上に絶縁体1
5,16が設けられている。本発明によると、こ
れら接触接続体11,12の間にリーク抵抗17
が接続されている。このリーク抵抗17の作用に
より、圧電素子10によつて形成されたコンデン
サの緩慢な充電は起らない。他面、リーク抵抗1
7は勿論、端子13,14で充分な測定信号が検
知できるような回路定数を有している。第1図に
示す実施例においてセンサはねじの座金のように
形成されている。しかし、第1図に示された原理
的な配列は圧電素子10の幾可学的に異つた構成
にも応用できることは、明らかである。例えば、
一方の端部で固定保持された方形の曲げ振動子と
か、外周部で固定保持された円形の振動部材に応
用できる。
センサに対する本発明の実施例が第2図に図示
されている。センサに対して抵抗紙18が使用さ
れ、それは接触接続体11,12に当接し、圧電
素子10の周りに引き出されている。この場合、
電気補償は抵抗紙18を介して行われる。
されている。センサに対して抵抗紙18が使用さ
れ、それは接触接続体11,12に当接し、圧電
素子10の周りに引き出されている。この場合、
電気補償は抵抗紙18を介して行われる。
第1図及び第2図に示すような層状構成の圧電
形ノツキングセンサでは、隣接する絶縁体15,
16に震動伝達材が取付けられ、接触接続体1
1,12を接続した後、コンパウンドで全体の装
置をモールドすることが、公知である。本発明の
もう1つの他の好適な実施例では、従つて、所望
のリーク抵抗を、このコンパウンドに導電充填物
を混合することによつて製作している。それによ
り、この元来絶縁性のコンパウンド有限導電性を
有し、上述したように圧電素子10で形成された
電圧をリークするのに役立つ。
形ノツキングセンサでは、隣接する絶縁体15,
16に震動伝達材が取付けられ、接触接続体1
1,12を接続した後、コンパウンドで全体の装
置をモールドすることが、公知である。本発明の
もう1つの他の好適な実施例では、従つて、所望
のリーク抵抗を、このコンパウンドに導電充填物
を混合することによつて製作している。それによ
り、この元来絶縁性のコンパウンド有限導電性を
有し、上述したように圧電素子10で形成された
電圧をリークするのに役立つ。
上述の両実施例には2つの別個の接触接続体1
1,12があり、測定信号が両端子から取出れて
いる。しかし、上述した本発明の抵抗の構成の1
つが、圧電素子10が片面だけに接触接続体を有
し、他方の面がアースに接続されているセンサに
も使用できることは、勿論である。
1,12があり、測定信号が両端子から取出れて
いる。しかし、上述した本発明の抵抗の構成の1
つが、圧電素子10が片面だけに接触接続体を有
し、他方の面がアースに接続されているセンサに
も使用できることは、勿論である。
第1図は、従来より公知の、円板状の圧電素子
を有するセンサの斜視図であり、第2図は本発明
のセンサの実施例の側面図である。 10……リング形の板状圧電素子、11,12
……接触接続体、13,14……接続端子、1
5,16……絶縁体、17……リーク抵抗。
を有するセンサの斜視図であり、第2図は本発明
のセンサの実施例の側面図である。 10……リング形の板状圧電素子、11,12
……接触接続体、13,14……接続端子、1
5,16……絶縁体、17……リーク抵抗。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1 接触接続体11,12の中間に1つのリーク
抵抗17が接触されている2つの主面で接触接続
されている圧電素子10を有する、内燃機関のノ
ツキングの際に発生する振動を検知するセンサに
おいて、上記リーク抵抗17が抵抗紙18として
形成され、この抵抗紙が上記接触接続体11,1
2に当接しかつ上記圧電素子10の周囲から引出
されていることを特徴とする内燃機関のノツキン
グ振動検知センサ。 2 圧電素子10が円板状に形成されている特許
請求の範囲第1項記載の内燃機関のノツキング振
動検知センサ。 3 接触接続体11,12の中間に1つのリーク
抵抗17が接続されている2つの主面で接触接続
されている圧電素子10を有する、内燃機関のノ
ツキングの際に発生する振動を検知するセンサに
おいて、上記圧電素子10が導電充填物の混合さ
れたリーク抵抗を形成するコンパウンドでモール
ドされていることを特徴とする内燃機関のノツキ
ング振動検知センサ。 4 圧電素子10が円板状に形成されている特許
請求の範囲第3項記載の内燃機関のノツキング振
動検知センサ。
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE3027254A DE3027254C2 (de) | 1980-07-18 | 1980-07-18 | Sensor |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS5733329A JPS5733329A (en) | 1982-02-23 |
JPS644609B2 true JPS644609B2 (ja) | 1989-01-26 |
Family
ID=6107521
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP6773181A Granted JPS5733329A (en) | 1980-07-18 | 1981-05-07 | Knocking vibration detection sensor |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS5733329A (ja) |
DE (1) | DE3027254C2 (ja) |
Families Citing this family (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4991283A (en) * | 1989-11-27 | 1991-02-12 | Johnson Gary W | Sensor elements in multilayer ceramic tape structures |
DE4123786A1 (de) * | 1991-07-18 | 1993-01-21 | Bosch Gmbh Robert | Klopfsensor |
DE19940346B4 (de) | 1999-08-25 | 2018-03-22 | Continental Automotive Gmbh | Piezoaktor mit einer Anschlußvorrichtung |
FR2923017B1 (fr) * | 2007-10-30 | 2009-11-20 | Eads Europ Aeronautic Defence | Transducteur piezoelectrique pour le controle non-destructif d'une structure comportant un trou |
Family Cites Families (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE741336C (de) * | 1937-12-11 | 1943-11-10 | Versuchsanstalt Fuer Luftfahrt | Vorrichtung zum Messen der Klopfstaerke bei Verbrennungsmotoren |
FR2116922A5 (fr) * | 1970-12-11 | 1972-07-21 | Anvar | Capteur a inertie notamment pour la mesure de vibrations ou d'accelerations |
JPS5431825B2 (ja) * | 1973-08-08 | 1979-10-09 | ||
JPS5284781A (en) * | 1975-12-31 | 1977-07-14 | Fujitsu Ltd | Fault detector for sensing system using piezoelectric sensors |
JPS5366753A (en) * | 1976-11-26 | 1978-06-14 | Ngk Spark Plug Co | Pickup transmitter |
DE2802679A1 (de) * | 1978-01-21 | 1979-07-26 | Bosch Gmbh Robert | Sensor fuer schwingungen |
-
1980
- 1980-07-18 DE DE3027254A patent/DE3027254C2/de not_active Expired
-
1981
- 1981-05-07 JP JP6773181A patent/JPS5733329A/ja active Granted
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE3027254A1 (de) | 1982-03-04 |
JPS5733329A (en) | 1982-02-23 |
DE3027254C2 (de) | 1985-07-18 |
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