HINTERGRUND DER ERFINDUNGBACKGROUND OF THE INVENTION
1. Gebiet der Erfindung:1. Field of the invention:
Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Halterungskonstruktion für eine Glühkerze mit
einem Drucksensor zur Verwendung in einer Brennkraftmaschine.The
The present invention relates to a support structure for a glow plug
a pressure sensor for use in an internal combustion engine.
2. Beschreibung des Standes der Technik:2. Description of the Related Art:
JP-A-7-139736 offenbart
eine Glühkerze
mit einem Verbrennungsdrucksensor. In der JP-A-7-139736 ist die Glühkerze an
einer Diesel-Fahrzeugmaschine angebracht und hat einen einen Heizer
aufweisenden Kerzenkörper
und einen Drucksensor, der den Verbrennungsdruck ausgehend von der
auf den Kerzenkörper
gemäß einem Verbrennungsdruck
wirkenden Kraft erfasst. JP-A-7-139736 discloses a glow plug with a combustion pressure sensor. In the JP-A-7-139736 For example, the glow plug is attached to a diesel vehicle engine and has a plug body having a heater and a pressure sensor that detects the combustion pressure based on the force acting on the plug body according to a combustion pressure.
Wie
aus 12 ersichtlich ist, ist eine erste Glühkerze 100 mit
einem Drucksensor 300 und zweite bis vierte Glühkerzen 200 an
einem Zylinderkopf 1 angebracht.How out 12 is apparent, is a first glow plug 100 with a pressure sensor 300 and second to fourth glow plugs 200 on a cylinder head 1 appropriate.
Jede
Glühkerze 100, 200 hat
einen Kerzenkörper 700 und
ist mit einer gemeinsamen Metallplattenverbindungsstange 2 bei
einer Anschlussschraube 204a einer Metallstange 204 verbunden.
Die Verbindungsstange 2 weist vier Löcher oder Nuten auf, durch
welche die Anschlussschraube 204a der Glühkerzen 100, 200 entsprechend
durchdringen.Every glow plug 100 . 200 has a candle body 700 and is with a common metal plate connecting rod 2 with a connection screw 204a a metal bar 204 connected. The connecting rod 2 has four holes or grooves through which the terminal screw 204a the glow plugs 100 . 200 penetrate accordingly.
Ein
Ring-Quetschanschluss 4 ist an einem Batteriedraht 3 gequetscht.
Der Ring-Quetschanschluss 4 ist aus Metall hergestellt
und hat ein Loch oder eine Nut, durch welche die Anschlussschraube 204a durchdringt.
Der Ring-Quetschanschluss 4 ist mit
der äußerst linken
vierten Glühkerze 200 verbunden.
Die Verbindungsstange 2 ist an der obersten Fläche einer
Mutter 210 durch eine Anschlussmutter 211 befestigt.A ring crimp connection 4 is on a battery wire 3 crushed. The ring crimp connection 4 is made of metal and has a hole or groove through which the terminal screw 204a penetrates. The ring crimp connection 4 is with the leftmost fourth glow plug 200 connected. The connecting rod 2 is on the top surface of a mother 210 through a connecting nut 211 attached.
Eine
Batteriespannung wird durch den Batteriedraht 3 und die
Verbindungsstange 2 parallel zu den Metallstangen 204 der
Glühkerzen 100, 200 angelegt.
Die Batteriespannung ist mit dem Zylinderkopf 1 durch eine
Heizspule 203, ein Ummantelungsrohr 202 und Gehäuse 201 geerdet.
Dabei heizt ein Heizkörper 206 mit
der Heizspule 203 und dem Ummantelungsrohr 202 jeden
Maschinenzylinder.A battery voltage is through the battery wire 3 and the connecting rod 2 parallel to the metal bars 204 the glow plugs 100 . 200 created. The battery voltage is with the cylinder head 1 through a heating coil 203 , a jacketing tube 202 and housing 201 grounded. This heats a radiator 206 with the heating coil 203 and the sheath tube 202 every machine cylinder.
In
der ersten Glühkerze 100 mit
dem Drucksensor 300 ist der ringartige Drucksensor 300 durch die
Schraube 201a an das Gehäuse 201 gepasst und befestigt.
Der Drucksensor 300 erfasst den Verbrennungsdruck ausgehend
von der Kraft, die auf den Kerzenkörper 700 wirkt. Der
Verbrennungsdruck wird nämlich
als Verschiebung des Kerzenkörpers 700 in der
ersten Kerze 100 erfasst. Die Verschiebung wird zu einem
piezoelektrischen Element des Drucksensors 300 übertragen
und in ein elektrisches Ausgabesignal umgewandelt. Das elektrische
Ausgabesignal wird durch einen Leitungsdraht 500 zu einer
Fahrzeug-ECU gesendet, um für
die Motorsteuerungen verwendet zu werden.In the first glow plug 100 with the pressure sensor 300 is the ring-like pressure sensor 300 through the screw 201 to the housing 201 fitted and attached. The pressure sensor 300 captures the combustion pressure based on the force exerted on the plug body 700 acts. Namely, the combustion pressure becomes a displacement of the plug body 700 in the first candle 100 detected. The displacement becomes a piezoelectric element of the pressure sensor 300 transmitted and converted into an electrical output signal. The electrical output signal is through a wire 500 sent to a vehicle ECU to be used for the engine controls.
In
einer Dieselmaschine, bei der die Vibrationen der Maschine deutlich
größer sind
als bei einer Benzinmaschine, ist jedoch gegen eine wiederholte Spannung
die Verbindungsstange 2 aus einem hochsteifen Material
hergestellt.However, in a diesel engine, where the vibrations of the engine are significantly greater than in a gasoline engine, the connecting rod is against repeated tension 2 made of a highly rigid material.
Auf
diese weise wird eine mechanische Vibration wegen einer Biegung
der Verbindungsstange bei der Verbindungsstange 2a zwischen
jeder Glühkerze 100, 200 durch
den Kerzenkörper 700 auf
den Drucksensor 300 übertragen,
ohne durch die Verbindungsstange 2 aufgenommen zu werden.
Da der Drucksensor 300 ebenfalls die mechanische Vibration
erfasst und zu dem Verbrennungsdruck zählt, erfasst der Drucksensor 300 den
Verbrennungsdruck ungenau.In this way, a mechanical vibration due to a bending of the connecting rod at the connecting rod 2a between each glow plug 100 . 200 through the candle body 700 on the pressure sensor 300 transferred without passing through the connecting rod 2 to be included. Because the pressure sensor 300 also detects the mechanical vibration and counts to the combustion pressure, detects the pressure sensor 300 the combustion pressure inaccurate.
Wenn
außerdem
der Drucksensor 300 nicht fest an dem Zylinderkopf 1 befestigt
ist, kann die Schraubverbindung zwischen dem Drucksensor 300 und
dem Kerzenkörper 700 durch
die Schraube 201a sich durch eine Vibration der Maschine
verursacht lösen,
sodass der Drucksensor 300 selbst mechanisch vibriert.
In diesem Fall verschlechtert die mechanische Vibration des Drucksensors 300 die
Genauigkeit der Erfassung des Verbrennungsdrucks.In addition, if the pressure sensor 300 not firmly on the cylinder head 1 is attached, the screw connection between the pressure sensor 300 and the candle body 700 through the screw 201 to be released by a vibration of the machine, causing the pressure sensor 300 itself mechanically vibrated. In this case, the mechanical vibration of the pressure sensor deteriorates 300 the accuracy of the detection of the combustion pressure.
Wie
aus 12 ersichtlich ist, hat der Kerzenkörper 700 außerdem einen
Vorsprung 200a, der von der oberen Fläche des Zylinderkopfs 1 vorspringt.
Der Drucksensor 300 ist an der äußeren Fläche des Kerzengehäuses 201 innerhalb
der Projektion 200a befestigt, während er die obere Fläche des Zylinderkopfs 1 berührt.How out 12 is apparent, the candle body has 700 also a lead 200a coming from the top surface of the cylinder head 1 projects. The pressure sensor 300 is on the outer surface of the plug housing 201 within the projection 200a attached while holding the top surface of the cylinder head 1 touched.
Gemäß dem Stand
der Technik ist eine Vorsprungslänge
L des Vorsprungs 200a, welche einer Länge von der oberen Fläche eines
Hexagonabschnitts 312 des Drucksensors 300 zu
dem oberen Ende des Vorsprungs 200a entspricht, zu lang
(ungefähr
60 mm). Die lange Vorsprünge 200a verursachen
die mechanische Vibration des Kerzenkörpers 700, während die
Frequenz relativ nahe bei einer Widerholungsfrequenz der Verbindungsstange 2 ist, und
verringern dabei die Genauigkeit der Erfassung des Verbrennungsdrucks.According to the prior art, a protrusion length L of the protrusion 200a which is a length from the upper surface of a hexagon section 312 of the pressure sensor 300 to the top of the projection 200a corresponds to too long (about 60 mm). The long projections 200a cause the mechanical vibration of the candle body 700 while the frequency is relatively close to a repetition frequency of the connecting rod 2 is, thereby reducing the accuracy of the detection of the combustion pressure.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNGSUMMARY OF THE INVENTION
Eine
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, zu unterdrücken, dass
eine mechanische Vibration eine Ausgabe eines Verbrennungsdrucksensor beeinflusst.An object of the present invention is to suppress that a mechanical Vibrati influenced on an output of a combustion pressure sensor.
Gemäß einem
ersten Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung ist eine Glühkerze mit
einem Drucksensor unabhängig
mit einem Zufuhrteil für elektrischen
Strom verbunden, das von den anderen Glühkerzen getrennt ist. Die Glühkerze mit
dem Drucksensor ist nämlich
nicht mit einer gemeinsamen Verbindungsstange mit den anderen Glühkerzen
verbunden, wie in dem Stand der Technik, sodass eine mechanische
Vibration wegen einer Biegung der Verbindungsstange zwischen jeder
Glühkerze
die Glühkerze
mit dem Drucksensor nicht beeinflusst.According to one
The first aspect of the present invention is a glow plug with
independent of a pressure sensor
with a supply part for electrical
Power connected, which is separate from the other glow plugs. The glow plug with
namely, the pressure sensor is
not with a common connecting rod with the other glow plugs
connected, as in the prior art, so that a mechanical
Vibration due to a bending of the connecting rod between each
glow plug
the glow plug
not influenced by the pressure sensor.
Gemäß einem
zweiten Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung sind alle Glühkerzen
gemeinsam mit einem flexiblen Zufuhrteil für elektrischen Strom verbunden,
dessen Resonanzfrequenz geringer ist als eine Verbrennungsdruckfrequenz,
sodass die mechanische Vibrationsfrequenz des flexiblen Zufuhrteils
für elektrischen
Strom die Verbrennungsdruckfrequenz nicht überlappt. Auf diese Weise wird die
mechanische Vibrationsfrequenz des flexiblen Zufuhrteils für elektrischen
Strom einfach von dem Ausgabesignal des Drucksensors entfernt.According to one
Second aspect of the present invention are all glow plugs
connected together with a flexible supply part for electric power,
whose resonance frequency is lower than a combustion pressure frequency,
so that the mechanical vibration frequency of the flexible supply part
for electrical
Power does not overlap the combustion pressure frequency. In this way, the
mechanical vibration frequency of the flexible supply part for electrical
Power simply removed from the output signal of the pressure sensor.
Auf
diese Weise wird gemäß den oben
beschriebenen ersten und zweiten Gesichtspunkten der vorliegenden
Erfindung ein mechanisches Vibrationsgeräusch im Wesentlichen vollständig von
dem Ausgabesignal des Drucksensors entfernt.On
this way will according to the above
described first and second aspects of the present
Invention a mechanical vibration noise substantially completely from
removed from the output signal of the pressure sensor.
Gemäß einem
dritten Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung ist ein Verbrennungsdrucksensor
mit einem piezoelektrischen Element zumindest teilweise in einem
Zylinderkopf eingebettet, wobei der eingebettete Abschnitt des Verbrennungsdrucksensors
in einer axialen Richtung der Glühkerze
und in anderen Richtungen gegen den Zylinderkopf geschoben wird.
Auf diese Weise ist der Drucksensor, in dem das piezoelektrische
Element installiert ist, in einer Vielzahl von Richtungen gestützt. Der
Drucksensor ist nämlich
fest an dem Zylinderkopf befestigt, und unterdrückt dabei das durch die mechanische
Vibration des Drucksensors erzeugte Vibrationsgeräusch, die
Ausgabe des Drucksensors zu beeinflussen.According to one
The third aspect of the present invention is a combustion pressure sensor
with a piezoelectric element at least partially in one
Cylinder head embedded, with the embedded portion of the combustion pressure sensor
in an axial direction of the glow plug
and pushed in other directions against the cylinder head.
In this way, the pressure sensor in which the piezoelectric
Element is installed, supported in a variety of directions. Of the
Pressure sensor is namely
firmly attached to the cylinder head, thereby suppressing the mechanical
Vibration of the pressure sensor generated vibration noise, the
Affect the output of the pressure sensor.
Gemäß einem
vierten Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung hat ein Kerzenkörper einen
Vorsprung, der von einer oberen Fläche eines Zylinderkopfs in
einer axialen Richtung der Glühkerze
vorspringt, und einen Verbindungsabschnitt zur Verbindung mit einem
Zufuhrteil für
elektrischen Strom, der bei dem Endbereich der Spitze des Vorsprungs
bereitgestellt ist. Ein Verbrennungsdrucksensor ist an einer äußeren Fläche des
Vorsprungs befestigt, der in Anlage mit der oberen Fläche des
Zylinderkopfes ist. Eine Vorsprungslänge (L) des Abschnitts, bei
dem der Verbrennungsdrucksensor befestigt ist, zu dem Spitzenende
des Vorsprungs beträgt
weniger als 45 mm. Auf diese Weise ist die Resonanzfrequenz der Glühkerze höher als
die Verbrennungsdruckfrequenz und überlappt sich nicht mit der
Verbrennungsdruckfrequenz, und unterdrückt dabei, dass das durch die mechanische
Vibration der Glühkerze
erzeugte Vibrationsgeräusch
die Ausgabe des Drucksensors beeinflusst.According to one
Fourth aspect of the present invention has a plug body
Projection from an upper surface of a cylinder head in
an axial direction of the glow plug
protrudes, and a connection section for connection to a
Feed part for
Electric current flowing at the end of the tip of the projection
is provided. A combustion pressure sensor is on an outer surface of the
Attached to the projection which is in abutment with the upper surface of the
Cylinder head is. A projection length (L) of the section, at
the combustion pressure sensor is attached to the tip end
of the projection is
less than 45 mm. In this way, the resonance frequency of the glow plug is higher than
the combustion pressure frequency and does not overlap with the
Combustion pressure frequency, thereby suppressing that by the mechanical
Vibration of the glow plug
generated vibration noise
affects the output of the pressure sensor.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGENBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS
Zusätzliche
Aufgaben und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der
folgenden detaillierten Beschreibung von bevorzugten Ausführungsformen
besser erkannt werden, wenn sie zusammen mit den begleitenden Zeichnungen
berücksichtigt werden,
in denen:additional
Objects and advantages of the present invention will become apparent from the
following detailed description of preferred embodiments
to be better recognized when combined with the accompanying drawings
be taken into account
in which:
1 eine
Querschnittsansicht ist, die eine Glühkerze in einem Zylinderkopf
zeigt (erste Ausführungsform); 1 is a cross-sectional view showing a glow plug in a cylinder head (first embodiment);
2A eine
Querschnittsansicht ist, die einen Drucksensor zeigt (erste Ausführungsform); 2A is a cross-sectional view showing a pressure sensor (first embodiment);
2B eine
Unteransicht ist, die den Drucksensor zeigt; 2 B is a bottom view showing the pressure sensor;
3 eine
vergrößerte Ansicht
ist, die ein piezoelektrisches Element zeigt (erste Ausführungsform); 3 is an enlarged view showing a piezoelectric element (first embodiment);
4 eine
Querschnittsansicht ist, die einen Leitungsverbinder (erste Ausführungsform)
zeigt; 4 Fig. 16 is a cross-sectional view showing a lead connector (first embodiment);
5 eine
Draufsicht ist, die einen Leitungsdraht zeigt (erste Ausführungsform); 5 is a plan view showing a conductor wire (first embodiment);
6A bis 6E Diagramme
sind, die Auswirkungen der ersten Ausführungsform erläutern; 6A to 6E Diagrams are illustrating the effects of the first embodiment;
7A eine
Querschnittsansicht ist, die einen Drucksensor zeigt (zweite Ausführungsform); 7A Fig. 12 is a cross-sectional view showing a pressure sensor (second embodiment);
7B eine
Unteransicht ist, die den Drucksensor zeigt (zweite Ausführungsform); 7B is a bottom view showing the pressure sensor (second embodiment);
8 eine
Querschnittsansicht ist, die einen Drucksensor einer Modifikation
zeigt (zweite Ausführungsform); 8th Fig. 12 is a cross-sectional view showing a pressure sensor of a modification (second embodiment);
9A und 9B Diagramme
sind, die Auswirkungen der zweiten Ausführungsform erläutern; 9A and 9B Diagrams are illustrating the effects of the second embodiment;
10 ein
Diagramm ist, das ein Verhältnis zwischen
einer Vorsprungslänge
L der Glühkerze und
einer Resonanzfrequenz der Glühkerze
zeigt (dritte Ausführungsform); 10 FIG. 12 is a graph showing a relationship between a protrusion length L of the glow plug and a resonance frequency of the glow plug (third embodiment); FIG.
11A bis 11C Diagramme
sind, die Auswirkungen der dritten Ausführungsform zeigen, und 11A to 11C Are diagrams showing the effects of the third embodiment, and
12 eine
Querschnittsansicht ist, die eine Glühkerze an einem Zylinderkopf
zeigt (Stand der Technik). 12 is a cross-sectional view showing a glow plug on a cylinder head (prior art).
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG BEVORZUGTER
AUSFÜHRUNGSFORMENDETAILED DESCRIPTION PREFERRED
EMBODIMENTS
(Erste Ausführungsform)First Embodiment
Wie
aus 1 ersichtlich ist, sind eine erste Glühkerze 100 und
zweite bis vierte Glühkerzen 200 an
einem Zylinderkopf 1 angebracht. Die erste Glühkerze 100 hat
einen Kerzenkörper 700 und
einen Drucksensor 300. Der Kerzenkörper 700 erwärmt sich
durch das Empfangen eines elektrischen Stroms. Der Drucksensor 300 erfasst
einen Maschinenverbrennungsdruck ausgehend von einer Kraft, die
durch den auf den Kerzenkörper 700 wirkenden Verbrennungsdruck
verursacht wird. Die zweite, dritte beziehungsweise vierte Glühkerze 200 hat
ebenfalls einen Kerzenkörper 700.How out 1 it can be seen are a first glow plug 100 and second to fourth glow plugs 200 on a cylinder head 1 appropriate. The first glow plug 100 has a candle body 700 and a pressure sensor 300 , The candle body 700 heats up by receiving an electrical current. The pressure sensor 300 detects an engine combustion pressure based on a force passing through the plug body 700 acting combustion pressure is caused. The second, third or fourth glow plug 200 also has a candle body 700 ,
Der
Zylinderkopf 1 hat ein Glühloch, das durch den Zylinderkopf 1 von
dessen Außenseite
zur Innenseite einer Brennkammer 1a für jeden Maschinenzylinder durchdringt.
Die Kerzenkörper 700 sind entsprechend
in die Glühlöcher eingefügt. Der
Kerzenkörper 700 hat
ein Metallgehäuse 201,
das an dessen Außenfläche eine
Schraube 201a ausgebildet aufweist. Die Schraube 201a ist
in das Glühloch geschraubt,
um das Gehäuse 201 an
dem Zylinderkopf 1 zu befestigen.The cylinder head 1 has a glow hole through the cylinder head 1 from the outside to the inside of a combustion chamber 1a permeates for each machine cylinder. The candle body 700 are inserted into the light holes accordingly. The candle body 700 has a metal case 201 , on its outer surface a screw 201 has formed. The screw 201 is screwed into the glow hole to the housing 201 on the cylinder head 1 to fix.
Der
Kerzenkörper 700 hat
ein Ummantelungsrohr 202, das durch das Gehäuse 201 gestützt ist.
Das Ummantelungsrohr 202 ist aus einer wärmebeständigen und
korrosionsbeständigen
Legierung (zum Beispiel rostfreier SUS 310) hergestellt
und als zylindrisches Rohr ausgebildet. Das untere Ende des Ummantelungsrohrs 202 ist
geschlossen und sein oberes Ende ist offen. Eine aus einem Widerstandsdraht
wie zum Beispiel NiCr, CoFe hergestellte Heizspule 203 ist
in dem unteren Bereich des Ummantelungsrohrs 202 bereitgestellt.
Eine Metallstange 204 ist in den oberen Bereich des Ummantelungsrohrs 202 eingefügt.The candle body 700 has a sheath tube 202 that through the case 201 is supported. The jacket tube 202 is made of a heat-resistant and corrosion-resistant alloy (for example, stainless SUS 310 ) and formed as a cylindrical tube. The lower end of the sheath tube 202 is closed and its upper end is open. A heating coil made of a resistance wire such as NiCr, CoFe 203 is in the lower region of the sheath tube 202 provided. A metal bar 204 is in the upper part of the sheath tube 202 inserted.
Die
Heizspule 203 verbindet das untere Ende des Ummantelungsrohrs 202 und
das untere Ende des Metallrohrs 204. Ein wärmebeständiges, isolierendes
Pulver 205 wie zum Beispiel Magnesiumoxid ist zwischen
der Heizspule 203 und dem Ummantelungsrohr 202 sowie
zwischen der Metallstange 204 und dem Ummantelungsrohr 202 bereitgestellt.
Das Ummantelungsrohr 202 ist durch Reduzieren zugausgebildet,
sodass die Dichte des isolierenden Pulvers 205 erhöht wird,
und das Ummantelungsrohr 202, die Heizspule 203 und
die Metallstange 204 fest befestigt sind.The heating coil 203 connects the lower end of the sheath tube 202 and the lower end of the metal tube 204 , A heat-resistant, insulating powder 205 such as magnesia is between the heating coil 203 and the sheath tube 202 as well as between the metal bar 204 and the sheath tube 202 provided. The jacket tube 202 is formed by reducing, so that the density of the insulating powder 205 is increased, and the sheath tube 202 , the heating coil 203 and the metal bar 204 are firmly attached.
Das
Ummantelungsrohr 202, die Heizspule 203 und das
isolierende Pulver 205 bilden einen Heizkörper 206.
der Heizkörper 206 ist
in dem Gehäuse 201 auf
eine Weise vorgesehen, dass das untere Ende des Ummantelungsrohrs 202 zu
der Brennkammer 201a ausgesetzt ist. Der Heizkörper 206 wird
in das Gehäuse 201 druckeingefügt oder durch
Silberlöten
an dem Gehäuse 201 angelötet.The jacket tube 202 , the heating coil 203 and the insulating powder 205 form a radiator 206 , the radiator 206 is in the case 201 provided in a way that the lower end of the sheath tube 202 to the combustion chamber 201 is exposed. The radiator 206 gets into the case 201 pressure inserted or by silver soldering to the housing 201 soldered.
Eine
aus einem isolierenden Bakelit hergestellte Scheibe 207 und
ein aus Silikon oder Fluorkautschuk hergestellter O-Ring sind in
dem oberen Bereich der Metallstange 204 bereitgestellt.
Die Scheibe 207 zentriert die Metallstange 204,
wobei der O-Ring 208 in einem Zwischenraum zwischen der
Metallstange 204 und dem Gehäuse 201 abdichtet.A disc made of an insulating bakelite 207 and an O-ring made of silicone or fluororubber are in the upper portion of the metal rod 204 provided. The disc 207 centers the metal bar 204 , where the O-ring 208 in a space between the metal bar 204 and the housing 201 seals.
Die
Metallstange 204 ist durch eine aus einem isolierenden
Harz wie zum Beispiel Phenol hergestellte Buchse 209 und
eine Mutter 210, die entlang einer Anschlussschraube (Verbindungsabschnitt) 204a der
Metallstange 204 geschraubt ist, an dem Gehäuse 201 befestigt.
Die isolierende Buchse 209 verhindert einen elektrischen
Kurzschluss zwischen der Metallstange 204 und dem Gehäuse 201.The metal bar 204 is by a bush made of an insulating resin such as phenol 209 and a mother 210 running along a connecting screw (connecting section) 204a the metal bar 204 screwed to the case 201 attached. The insulating socket 209 prevents an electrical short circuit between the metal bar 204 and the housing 201 ,
Jede
zweite, dritte und vierte Glühkerze 200 ist
mit einer gemeinsamen Verbindungsstange 2 bei der Anschlussschraube 204a verbunden.
Nämlich teilen
die zweite, dritte und vierte Glühkerze 200 die gemeinsame
Verbindungsstange 2. Die erste Glühkerze 100 mit dem
Drucksensor 300 ist unabhängig mit einem Ring-Quetschanschluss
(Zufuhrteil für elektrischen
Strom) 400 verbunden, welches ein zu der Verbindungsstange 2 unterschiedliches
Teil ist.Every second, third and fourth glow plug 200 is with a common connecting rod 2 at the connection screw 204a connected. Namely divide the second, third and fourth glow plug 200 the common connecting rod 2 , The first glow plug 100 with the pressure sensor 300 is independent with a ring crimp connection (supply part for electric current) 400 connected, which one to the connecting rod 2 different part is.
Der
Quetschanschluss 400 ist aus Metall hergestellt und hat
ein Loch oder einen Schlitz, durch den die Anschlussschraube 204a eingefügt wird.
Der Quetschanschluss 400 ist durch die Mutter 210 und eine
Anschlussmutter 211 an der Anschlussschraube 204a befestigt.
Ein Batteriedraht 401 ist elektrisch mit dem Quetschanschluss 400 verbunden.
Ein anderer Batteriedraht 3 ist elektrisch mit der Verbindungsstange 2 durch
einen anderen Ring-Quetschanschluss 4 verbunden.The crimp connection 400 is made of metal and has a hole or slot through which the terminal screw 204a is inserted. The crimp connection 400 is through the mother 210 and a connecting nut 211 on the connection screw 204a attached. A battery wire 401 is electrical with the crimp connection 400 connected. Another battery wire 3 is electric with the connecting rod 2 through another ring crimp connection 4 connected.
Die
elektrischen Drähte 3, 401 sind
aus einem weichem Material hergestellt, und deren Außenflächen sind
elektrisch isoliert. Die elektrischen Drähte 3, 401 sind
durch ein Relais mit einer Fahrzeugbatterie (nicht gezeigt) verbunden.
Die Batterie liefert elektrischen Strom zu jeder Glühkerze 100, 200.
der Heizkörper 206 von
jedem Zylinder erwärmt
sich zur selben Zeit und unterstützt
die Zündung
einer Dieselmaschine.The electric wires 3 . 401 are made of a soft material, and their outer surfaces are electrically insulated. The electric wires 3 . 401 are connected by a relay to a vehicle battery (not shown). The battery supplies electrical power to each glow plug 100 . 200 , the radiator 206 each cylinder heats up at the same time and supports the ignition of a diesel machine.
Der
Heizkörper 206 ist
ein Metallheizkörper, der
aus einem Metallwiderstandsdraht hergestellt ist. Alternativ kann
der Heizkörper 206 ein
aus einer elektrisch leitenden Keramik mit Nitridsilikon und Silikonmolybdän hergestellter
Keramikheizkörper
sein, der durch einen aus einer isolierenden Keramik mit Nitridsilikon
hergestellten Isolator isoliert ist.The radiator 206 is a metal radiator made of a metal resistance wire. Alternatively, the radiator 206 a ceramic heater made of an electrically conductive ceramic with nitrile silicone and silicone molybdenum, which is insulated by an insulator made of a nitride silicone insulating ceramic.
Wie
aus 1 ersichtlich ist, ist der Drucksensor 300 in
einem Ring ausgebildet und an einem Vorsprung 200a des
Glühkörper 700 befestigt,
der von der oberen Fläche
des Zylinderkopfs 1 vorspringt. Der Drucksensor 300 berührt die
obere Fläche
des Zylinderkopfs 1.How out 1 is apparent, is the pressure sensor 300 formed in a ring and on a projection 200a of the mantle 700 attached by the top surface of the cylinder head 1 projects. The pressure sensor 300 touches the upper surface of the cylinder head 1 ,
Wie
aus 2A und 2B ersichtlich
ist, hat der Drucksensor 300 eine Mutter 310,
ein piezoelektrisches Element 320, eine Leitung 330,
ein Podest 340 und ein Metallgehäuse 350. Die Mutter 310 befestigt
ebenfalls einen Sensorkörper
an dem Kerzenkörper 700.
Das piezoelektrische Element 320 gibt ausgehend von der
durch den Verbrennungsdrucksensor verursachten Kraft ein elektrisches
Signal aus. Die Leitung 330 leitet das elektrische Signal zu
einem Leitungsdraht 500. Die Mutter 310 und das Podest 340 stützen das
piezoelektrische Element 320 und einen Teil der Leitung 330.
Das Metallgehäuse 350 schützt das
piezoelektrische Element 320 vor Staub und Wasser. Die
Mutter 310 ist aus Metall hergestellt und an dem Gehäuse 201 befestigt.
Die Mutter 310 hat eine Schraube 311, um den Sensorkörper durch
die Schraube 201a an dem Gehäuse 201 zu befestigen,
und einen Hexagonabschnitt 312. Die Mutter 310 hat
außerdem
einen Abschnitt 313 großen Durchmessers und einen
Abschnitt 314 kleinen Durchmessers unter dem Hexagonabschnitt 312.
Ein aus Silizium hergestelltes Isolierrohr 315 ist um den Abschnitt 314 kleinen
Durchmessers bereitgestellt.How out 2A and 2 B it can be seen, the pressure sensor has 300 A mother 310 , a piezoelectric element 320 , a lead 330 , a pedestal 340 and a metal case 350 , The mother 310 also attaches a sensor body to the plug body 700 , The piezoelectric element 320 outputs an electrical signal based on the force caused by the combustion pressure sensor. The administration 330 conducts the electrical signal to a conductor wire 500 , The mother 310 and the pedestal 340 support the piezoelectric element 320 and part of the line 330 , The metal case 350 protects the piezoelectric element 320 from dust and water. The mother 310 is made of metal and attached to the case 201 attached. The mother 310 has a screw 311 to the sensor body through the screw 201 on the housing 201 to attach, and a hexagon section 312 , The mother 310 also has a section 313 large diameter and a section 314 small diameter under the hexagon section 312 , An insulating tube made of silicon 315 is around the section 314 provided with a small diameter.
Die
Leitung 330 verbindet das elektrische Element 320 elektrisch
mit dem Leitungsdraht 500. Die Leitung 330 hat
eine Elektrode 331, einen Isolator 332 und ein
Beschlagteil 333. Die Elektrode 331 ist aus Metall
hergestellt und als Ring ausgebildet. Der Isolator 332 ist
zwischen der Elektrode 331 und der Mutter vorgesehen, um
diese Bauteile voneinander zu isolieren. Der Isolator 332 ist
als Ring ausgebildet und aus einem isolierenden Material wie zum Beispiel
Glimmer, Tonerde oder Ähnlichem
hergestellt. Die Elektrode 331 und der Isolator 332 sind durch
das Isolierrohr 315 an den äußeren Randbereich des Abschnitts 314 kleinen
Durchmessers gepasst.The administration 330 connects the electrical element 320 electrically with the conductor wire 500 , The administration 330 has an electrode 331 , an insulator 332 and a fitting part 333 , The electrode 331 is made of metal and designed as a ring. The insulator 332 is between the electrode 331 and the nut provided to isolate these components from each other. The insulator 332 is formed as a ring and made of an insulating material such as mica, alumina or the like. The electrode 331 and the insulator 332 are through the insulating tube 315 to the outer edge of the section 314 small diameter fit.
Der
Leitungsdraht 500 ist durch das konzentrische Schichten
eines Signalausgangsdrahts 501, einer Isolierabdeckung 502,
eines geerdeten, gedichteten Drahts 503 und eine Isolierabdeckung 504 von Innen
nach Außen
konstruiert. Der Signalausgangsdraht 501 ist von dem geerdeten,
gedichteten Draht 503 isoliert. Wie aus 2A ersichtlich
ist, sind der Signalausgangsdraht 501, die Isolierabdeckung 502 und
der geerdete, gedichtete Draht 503 teilweise an einem Ende
des Leitungsdrahts 500 bloßgelegt.The conductor wire 500 is through the concentric layers of a signal output wire 501 , an insulating cover 502 , a grounded, sealed wire 503 and an insulating cover 504 constructed from inside to outside. The signal output wire 501 is from the earthed, sealed wire 503 isolated. How out 2A is apparent, are the signal output wire 501 , the insulating cover 502 and the grounded, sealed wire 503 partially at one end of the conductor wire 500 exposed.
Der
Signalausgangsdraht 501 tritt durch ein Loch 316 der
Mutter 310 und einen Ausschnitt 332a des Isolators 332,
und ist bei dem Loch 331a der Elektrode 331 an
der Elektrode 331 angeschweißt. Das andere Ende des Leitungsdrahts 500 ist
mit einem äußeren Schaltkreis
(zum Beispiel ECU) durch einen Verbinder (nicht gezeigt) verbunden.The signal output wire 501 enters through a hole 316 mother 310 and a section 332a of the insulator 332 , and is at the hole 331a the electrode 331 at the electrode 331 welded. The other end of the conductor wire 500 is connected to an external circuit (for example, ECU) through a connector (not shown).
Das
Beschlagteil 333 ist zylindrisch ausgebildet und in dem äußeren Randbereich
des Leitungsdrahts 500 bereitgestellt, um den Leitungsdraht 500 an
der Mutter 313 zu befestigen. Das Loch 316 hat ein
Halteloch 316a in dessen oberem Bereich, und das Beschlagteil 333 wird
in das Halteloch 316a eingefügt. Das Beschlagteil 333 ist
mechanisch an dem Leitungsdraht 500 befestigt und elektrisch
mit dem geerdeten, gedichteten Draht 503 verbunden. Eine aus
Silizium hergestellte Isolierabdeckung 333a bedeckt die äußere Fläche des
Beschlagteils 333, die von dem Zylinderkopf 1 vorspringt.The fitting part 333 is cylindrical and in the outer edge region of the conductor wire 500 provided to the conductor wire 500 at the mother 313 to fix. The hole 316 has a holding hole 316a in the upper area, and the fitting part 333 gets into the holding hole 316a inserted. The fitting part 333 is mechanically on the lead wire 500 attached and electrically connected to the earthed, sealed wire 503 connected. An insulating cover made of silicon 333a covers the outer surface of the fitting part 333 coming from the cylinder head 1 projects.
Das
piezoelektrische Element 320 ist als Ring ausgebildet und
durch das Isolierrohr 315 um den Abschnitt 314 kleinen
Durchmessers bereitgestellt. Wie aus 3 ersichtlich
ist, ist das piezoelektrische Element 320 durch das Stapeln
von drei Schichten piezoelektrischer Keramiken 321 konstruiert,
die einen Signalausgangsscheibenring 322 und einen geerdeten
Scheibenring 323 kombinieren. Jede piezoelektrische Keramik 321 ist
als Ringscheibe ausgebildet und aus Bleititanat, Bleititanatbleizirkonat
oder Ähnlichem
ausgebildet. Beide Scheibenringe 322 und 323 berühren einander
nicht. In dem aus 3 ersichtlichen piezoelektrischem
Element 320 ist eine positive Elektrode vorgesehen, um
den Signalausgangsscheibenring 322 zu berühren, und eine
negative Elektrode ist vorgesehen, um den geerdeten Scheibenring 322 zu
berühren.
Auf diese Weise sind die drei piezoelektrischen Keramiken 321 elektrisch
parallel angeordnet, sodass die Ausgangsempfindlichkeiten dieser
piezoelektrischen Keramiken 321 summiert sind, und dabei
die Empfindlichkeit des piezoelektrischen Elements 320 verbessert
wird.The piezoelectric element 320 is designed as a ring and through the insulating tube 315 around the section 314 provided with a small diameter. How out 3 is apparent, is the piezoelectric element 320 by stacking three layers of piezoelectric ceramics 321 designed to have a signal output ring 322 and a grounded disc ring 323 combine. Every piezoelectric ceramic 321 is formed as an annular disc and formed of lead titanate, lead titanate acetate zirconate or the like. Both disc rings 322 and 323 do not touch each other. In the out 3 apparent piezoelectric element 320 a positive electrode is provided around the signal output disc ring 322 to touch, and a negative electrode is provided to the grounded disc ring 322 to touch. In this way, the three piezoelectric ceramics 321 arranged electrically in parallel so that the output sensitivities of these piezoelectric ceramics 321 are summed, and thereby the sensitivity of the piezoelectric element 320 is improved.
Das
Podest 340 ist aus Metall hergestellt und als Ring ausgebildet.
Wie aus 2B ersichtlich ist, hat das
Podest 340 einen kleinen, scheibenähnlichen Drehblock 341 bei
der Fläche,
die den Zylinderkopf 1 berührt, um leicht zu einem scheibenartigen
Drehblock 317 der Mutter 310 passen. Der Drehblock 317 ist
an dem unteren Ende des Abschnitts 314 kleinen Durchmessers
ausgebildet. Auf diese Weise ist die Mutter 310 fest an
dem Podest 340 befestigt und dreht sich mit Bezug dazu
nicht.The pedestal 340 is made of metal and designed as a ring. How out 2 B is apparent, has the pedestal 340 a small, disc-like block of rotation 341 at the area that the cylinder head 1 touched to easily become a disc-like turning block 317 mother 310 fit. The turning block 317 is at the bottom of the section 314 small diameter formed. That's the mother 310 firmly on the pedestal 340 attached and does not turn with respect to it.
Das
zylindrische, aus einem Metall wie zum Beispiel SUS 304 hergestellte
Metallgehäuse 350 ist in
dem äußeren Randbereich
des Podests 340 bereitgestellt. Das Metallgehäuse 350 bedeckt
den gesamten äußeren Randbereich
des Drucksensors 300. Das Metallgehäuse 350 ist durch
das zylindrische Ziehen einer dünnen
Metallplatte mit einer Dicke von weniger als 0,5 mm hergestellt,
und vollständig
an dem Podest 340 Laser-angeschweißt oder kupfergelötet.The cylindrical, made of a metal such as SUS 304 manufactured metal housing 350 is in the outer edge area of the pedestal 340 provided. The metal case 350 covers the entire outer edge area of the pressure sensor 300 , The metal case 350 is made by the cylindrical drawing of a thin metal plate having a thickness of less than 0.5 mm, and completely on the pedestal 340 Laser-welded or copper-soldered.
In
dem mit dem Metallgehäuse 350 einstückig ausgeführten Podest 340 liegt
der Drehblock 341 dem Drehblock 317 der Mutter 310 geeignet
gegenüber.
Ein in einer ausgeschnittenen Nut des Abschnitts 314 kleinen
Durchmessers bereitgestellter O-Ring 343 berührt eine
innere Durchmesserfläche 342 des
Podests 340 fest. Außerdem
ist das Metallgehäuse 350 an
dem Abschnitt 313 großen
Durchmessers der Muter 310 gepasst, und vollständig bei einem
inneren Berührungsbereich 351 an
den Abschnitt 313 großen
Durchmessers YAG-lasergeschweißt.In that with the metal case 350 integrally executed pedestal 340 is the rotation block 341 the turning block 317 mother 310 suitable opposite. One in a cutout groove of the section 314 small diameter provided O-ring 343 touches an inner diameter surface 342 of the pedestal 340 firmly. In addition, the metal case 350 at the section 313 big diameter of the mother 310 fitted, and completely at an inner contact area 351 to the section 313 large diameter YAG laser welded.
Auf
diese Weise schiebt eine Schraubkraft der Mutter 310, wobei
das Podest 340 an dem Zylinderkopf 1 befestigt
ist.In this way pushes a screwing the mother 310 , where the pedestal 340 on the cylinder head 1 is attached.
Die
Schraubkraft der Mutter 310 hält ebenfalls das piezoelektrische
Element 320, die Elektrode 331 und den Isolator 332 zwischen
der Mutter 310 und dem Podest 340.The screwing force of the nut 310 also holds the piezoelectric element 320 , the electrode 331 and the insulator 332 between the mother 310 and the pedestal 340 ,
Ein
Zusammenbauvorgang des Drucksensors 300 wird im Folgenden
erläutert.An assembly process of the pressure sensor 300 is explained below.
Der
Signalausgangsdraht 501 wird an das Loch 331a der
Elektrode 331 geschweißt.
Das Beschlagteil 333 wird in das Halteloch 316a der
Mutter 310 eingefügt
und daran angeschweißt
oder kupfergelötet.
Der Isolator 332 ist an dem Abschnitt 314 kleinen
Durchmessers angebracht.The signal output wire 501 gets to the hole 331a the electrode 331 welded. The fitting part 333 gets into the holding hole 316a mother 310 inserted and welded or copper soldered. The insulator 332 is at the section 314 small diameter attached.
Der
Leitungsdraht 500 wird von der Seite des Isolators 332 in
das Loch 316 eingefügt,
und die mit dem Leitungsdraht 500 verbundene Elektrode 331 wird
an den Abschnitt 314 kleinen Durchmessers gepasst. Nachdem
die Elektrode 331 geeignet positioniert ist, wird das Beschlagteil 333 mechanisch
an dem geerdeten, gedichteten Draht 503 befestigt. Die Isolierabdeckung 333a bedeckt
den Leitungsdraht 500 und das Beschlagteil 333.
Auf diese Weise ist der geerdete, gedichtete Draht 503 elektrisch
mit dem Beschlagteil 333 verbunden.The conductor wire 500 is from the side of the insulator 332 in the hole 316 inserted, and those with the conductor wire 500 connected electrode 331 gets to the section 314 small diameter fit. After the electrode 331 is suitably positioned, the fitting part 333 mechanically on the earthed, sealed wire 503 attached. The insulating cover 333a covers the lead wire 500 and the fitting part 333 , This is the grounded, sealed wire 503 electrically with the fitting part 333 connected.
Das
piezoelektrische Element 320 ist an dem Abschnitt 314 kleinen
Durchmessers angebracht. Das Metallgehäuse 350 einstückige Podest 340 wird nach
oben zu dem Abschnitt kleinen Durchmessers gepasst, während verursacht
wird, dass der Drehblock 341 den Drehblock 317 berührt. Das
Metallgehäuse 351 ist
an den Abschnitt 313 großen Durchmessers laser-angeschweißt, während das
Podest 340 zu der Mutter 310 gedrückt wird.The piezoelectric element 320 is at the section 314 small diameter attached. The metal case 350 one-piece pedestal 340 is fitted up to the small diameter section while causing the rotary block 341 the turning block 317 touched. The metal case 351 is at the section 313 large diameter laser-welded while the pedestal 340 to the mother 310 is pressed.
Auf
diese Weise ist der Zusammenbau des Drucksensors 300 vollendet.
Der Drucksensor 300 wird von dem Heizkörper 206 in den Kerzenkörper 700 eingepasst
und durch die Schraube 201a, die Schraube 311 und
den Hexagonabschnitt 312 an dem Kerzenkörper 700 angeschraubt.In this way, the assembly of the pressure sensor 300 completed. The pressure sensor 300 gets from the radiator 206 in the candle body 700 fitted and through the screw 201 , the screw 311 and the hexagon section 312 on the candle body 700 screwed.
Ein
Erfassungsmechanismus des Drucksensors 300 wird erläutert.A detection mechanism of the pressure sensor 300 will be explained.
Der
Verbrennungsdruck innerhalb der Maschine wird durch den Heizkörper 206 der
ersten Glühkerze 100 um
das Gehäuse 201 zu
der Schraube 201a übertragen.
Der Verbrennungsdruck löst
das Befestigungsmoment der Schraube 201a, welche die Glühkerze 100 an
dem Zylinderkopf 1 befestigt.The combustion pressure inside the machine is controlled by the radiator 206 the first glow plug 100 around the case 201 to the screw 201 transfer. The combustion pressure releases the fastening torque of the screw 201 which the glow plug 100 on the cylinder head 1 attached.
Auf
diese Weise wird ebenfalls eine Axialkraft gelöst, die durch das Befestigen
des Drucksensors 300 verursacht ist und durch die Schraube 311 der
Mutter 310 auf die piezoelektrischen Keramiken 321 wirkt,
sodass eine elektrische Signalausgabe von den piezoelektrischen
Keramiken 321 ausgehend von deren piezoelektrischen Kennzeichen
variiert. Das elektrische Signal wird durch die Elektrode 331 und
den Leitungsdraht 500 zu dem äußeren Schaltkreis ausgegeben.
Das elektrische Signal wird in elektrische Spannung umgewandelt
und als Verbrennungsdruckwellensignal für eine Verbrennungssteuerung
verwendet.In this way, an axial force is also released by attaching the pressure sensor 300 is caused and by the screw 311 mother 310 on the piezoelectric ceramics 321 acts, so that an electrical signal output from the piezoelectric ceramics 321 varies based on their piezoelectric characteristics. The electrical signal is transmitted through the electrode 331 and the lead wire 500 output to the outer circuit. The electrical signal is converted to electrical voltage and used as a combustion pressure wave signal for combustion control.
Wie
aus 1 ersichtlich ist, ist die erste Glühkerze 100 mit
dem Drucksensor 300 unabhängig mit dem Ring-Quetschanschluss 400 verbunden, der
von dem gemeinsamen Quetschanschluss 4 und der gemeinsamen
Verbindungsstange 2 für
die zweiten bis vierten Glühkerzen 200 getrennt
ist. Die erste Glühkerze 100 mit
dem Drucksensor 300 ist nämlich nicht wie gemäß dem Stand
der Technik mit der gemeinsamen Verbindungsstange 2 mit
den anderen Glühkerzen 200 verbunden,
sodass eine mechanische Vibration wegen einer Verbindungsstangenbiegung
zwischen jeder Glühkerze 200 die
erste Glühkerze 100 nicht
beeinflusst.How out 1 is apparent, is the first glow plug 100 with the pressure sensor 300 independent with the ring crimp connection 400 connected by the common crimp terminal 4 and the common connecting rod 2 for the second to fourth glow plugs 200 is disconnected. The first glow plug 100 with the pressure sensor 300 is not like the prior art with the common connecting rod 2 with the other glow plugs 200 connected so that a mechanical vibration due to a connecting rod bending between each glow plug 200 the first glow plug 100 unaffected.
Gemäß der oben
beschriebenen Ausführungsform
wird der Ring-Quetschanschluss 400 als erstes
Beispiel verwendet. Wie aus 4 ersichtlich ist,
kann der Ring-Quetschanschluss 400 mit einem Leitungsverbinder
(Zufuhrteil für
elektrischen Strom) 410 als zweites Beispiel ersetzt werden.
Der Leitungsverbinder 410 ist mit der Anschlussschraube 204a verbunden.
Der Leitungsverbinder 410 hat einen zylindrischen Quetschanschluss 411,
der einfach ohne Werkzeug angebracht und entfernt werden kann.According to the embodiment described above, the ring crimping terminal 400 used as a first example. How out 4 can be seen, the ring crimp 400 with a cable connector (supply part for electric current) 410 be replaced as a second example. The cable connector 410 is with the connection screw 204a connected. The cable connector 410 has egg NEN cylindrical crimp connection 411 which can be easily installed and removed without tools.
Eine
metallische Anschlussmutter 420 ist durch eine Anschlussschraube 421 an
der Anschlussschraube 204a der ersten Kerze 100 angeschraubt.
Außerdem
ist eine ausgeschnittene Nut 425 gequetscht, um die Anschlussmutter 420 mit
der Anschlussschraube 204a mit der Isolierbuchse 209 zu
befestigen.A metallic connection nut 420 is through a connection screw 421 on the connection screw 204a the first candle 100 screwed. There is also a cutout groove 425 squeezed to the connecting nut 420 with the connection screw 204a with the insulating bush 209 to fix.
Der
zylindrische Quetschanschluss 411 ist mit einem Batteriedraht 430 verbunden.
Der Leitungsverbinder 410 hat den zylindrischen Quetschanschluss 411,
der mit einer aus Silikonkautschuk hergestellten Gummiabdeckung 412 einstückig ausgebildet
ist. Der Leitungsverbinder 410 hat außerdem eine ausgeschnittene
Nut 413 und einen Kragen 414. Die Anschlussmutter 420 hat
außerdem
einen vorspringenden Anschluss 423 und einen Kragen 424. Der
Leitungsverbinder 410 ist an der Anschlussmutter 420 durch
das Passen des zylindrischen Quetschanschlusses 411 an
dem vorspringenden Anschluss 423 angebracht, indem die
ausgeschnittene Nut 413 an dem Kragen 424 befestigt
wird, und durch das Einfügen
des Kragens 414 in die ausgeschnittene Nut 425.
Auf diese Weise wird der Leitungsverbinder 410 geeignet
durch die Anschlussmutter 420 gestützt, um die mechanische Vibration
und Verschiebung zu meistern.The cylindrical crimp connection 411 is with a battery wire 430 connected. The cable connector 410 has the cylindrical crimp connection 411 covered with a rubber cover made of silicone rubber 412 is integrally formed. The cable connector 410 also has a cutout groove 413 and a collar 414 , The connection nut 420 also has a projecting connection 423 and a collar 424 , The cable connector 410 is at the connection nut 420 by fitting the cylindrical pinch connection 411 at the projecting connection 423 attached by the cut-out groove 413 on the collar 424 is attached, and by inserting the collar 414 in the cut out groove 425 , In this way, the line connector 410 suitable through the connection nut 420 supported to master the mechanical vibration and displacement.
In
dem zweiten Beispiel ist wie in dem ersten Beispiel die erste Glühkerze 100 mit
dem Drucksensor 300 unabhängig mit dem Leitungsverbinder 410 verbunden,
der von der gemeinsamen Verbindungsstange 2 der anderen
Glühkerzen 200 getrennt
ist, sodass eine mechanische Vibration der Verbindungsstange die
erste Glühkerze 100 nicht
beeinflusst.In the second example, as in the first example, the first glow plug is 100 with the pressure sensor 300 independent with the cable connector 410 connected by the common connecting rod 2 the other glow plugs 200 is separated, so that a mechanical vibration of the connecting rod, the first glow plug 100 unaffected.
In
den ersten und zweiten Beispielen hat nur die erste Glühkerze 100 den
Drucksensor 300. Wenn zwei oder mehr Glühkerzen entsprechend einen Drucksensor
haben, sollte jede Glühkerze
mit dem Drucksensor unabhängig
mit jedem Ring-Quetschanschluss 400 oder Leitungsverbinder 410 verbunden
sein, der mit jedem Batteriedraht verbunden ist, der von dem jeweils
anderen getrennt ist. Wenn zwei oder mehr Drucksensoren aufweisende
Glühkerzen
in einem Maschinenzylinder bereitgestellt sind, sollte jede Glühkerze unabhängig mit
jedem Ring-Quetschanschluss 400 oder Leitungsverbinder 410 verbunden
sein.In the first and second examples has only the first glow plug 100 the pressure sensor 300 , If two or more glow plugs respectively have a pressure sensor, each glow plug with the pressure sensor should be independent with each ring crimp connection 400 or pipe connector 410 be connected, which is connected to each battery wire, which is separated from the other. When two or more pressure sensors having glow plugs are provided in a machine cylinder, each glow plug should be independent with each ring crimp terminal 400 or pipe connector 410 be connected.
Gemäß dem dritten
Beispiel verbindet ein einzelner Leitungsdraht (flexibles Zufuhrteil
für elektrischen
Strom) 600 alle Glühkerzen 100, 200,
wie aus 5 ersichtlich ist. Der Leitungsdraht 600 wird anstelle
der Verbindungsstange 2 in dem Stand der Technik in 12 verwendet.According to the third example, a single conductor wire connects (flexible supply part for electric current) 600 all glow plugs 100 . 200 , like out 5 is apparent. The conductor wire 600 is used instead of the connecting rod 2 in the prior art in 12 used.
Der
Leitungsdraht 600 ist aus einem flexiblen Material hergestellt,
das eine Resonanzfrequenz aufweist, die niedriger ist als eine Verbrennungsdruckfrequenz.
Der Leitungsdraht 600 hat eine Vielzahl von Ring-Quetschanschlüssen 610 entsprechend
jeder Glühkerze 100, 200 und
Batteriedrähte 620,
die diese Ring-Quetschanschlüsse 610 verbinden.
Der Ring-Quetschanschluss 610 hat ein mit der Anschlussschraube 204a der
Glühkerze 100, 200 verbindendes
Loch. Der Batteriedraht 620 ist aus einem flexiblen, dünnen Kupferdraht
hergestellt, der eine Resonanzfrequenz aufweist, die niedriger ist
als die Verbrennungsdruckfrequenz. Der Batteriedraht 620 ist
bei dessen Außenfläche elektrisch
isoliert.The conductor wire 600 is made of a flexible material having a resonant frequency lower than a combustion pressure frequency. The conductor wire 600 has a variety of ring crimp terminals 610 according to each glow plug 100 . 200 and battery wires 620 who have this Ring Crimp Terminals 610 connect. The ring crimp connection 610 has one with the connection screw 204a the glow plug 100 . 200 connecting hole. The battery wire 620 is made of a flexible, thin copper wire having a resonant frequency lower than the combustion pressure frequency. The battery wire 620 is electrically isolated at its outer surface.
Auf
diese Weise sind in dem dritten Beispiel alle Glühkerzen 100, 200 gemeinsam
mit dem Leitungsdraht 600 verbunden. Die mechanische Vibrationsfrequenz
des Leitungsdrahts 600 überlappt
sich nicht mit der Verbrennungsdruckfrequenz, sodass der äußere Schaltkreis
leicht die mechanische Vibrationsfrequenz des Leitungsdrahts 600 von
dem Ausgabesignal des Drucksensors 300 entfernt.In this way, in the third example, all the glow plugs 100 . 200 together with the conductor wire 600 connected. The mechanical vibration frequency of the conductor wire 600 does not overlap with the combustion pressure frequency, so that the outer circuit easily changes the mechanical vibration frequency of the lead wire 600 from the output signal of the pressure sensor 300 away.
Gemäß den oben
beschriebenen drei Beispielen der ersten Ausführungsform verbindet das flexible
Material, das eine ausgesprochen niedrige Steifigkeit aufweist,
die erste, den Drucksensor 300 habende Glühkerze 100 anstelle
der bekannten plattenartigen Verbindungsstange 2, die eine
hohe Steifigkeit aufweist und die eine Vibration nicht aufnimmt. Auf
diese Weise ist ein mechanisches Vibrationsgeräusch (0,5 KHz–1,5 KHz)
im Wesentlichen vollständig
von dem Ausgabesignal des Drucksensors 300 entfernt, während eine
grundlegende Funktion der Glühkerze
erreicht wird.According to the above-described three examples of the first embodiment, the flexible material having a remarkably low rigidity connects the first one, the pressure sensor 300 having glow plug 100 instead of the known plate-like connecting rod 2 , which has a high rigidity and does not absorb vibration. In this way, a mechanical vibration sound (0.5 KHz-1.5 KHz) is substantially complete with the output signal of the pressure sensor 300 removed while a basic function of the glow plug is achieved.
Die
Auswirkung der vorliegenden Ausführungsform
wird mit Bezug auf 6A bis 6E beschrieben.The effect of the present embodiment will be described with reference to FIG 6A to 6E described.
6A bis 6E zeigen
Versuchsergebnisse unter der Bedingung, dass die Maschine mit voller
Last bei 4000 Umdrehungen pro Minute arbeitet. 6A zeigt
eine Ausgangswellenform der ersten Glühkerze 100, wenn die
bekannte Verbindungsstange 2 alle vier Glühkerzen 100, 200 verbindet. 6A to 6E show test results on the condition that the machine operates at full load at 4000 rpm. 6A shows an output waveform of the first glow plug 100 if the known connecting rod 2 all four glow plugs 100 . 200 combines.
6B zeigt
eine Ausgangswellenform der ersten Glühkerze 100, wenn das
erste Beispiel angewendet wird. 6C zeigt
eine Ausgangswellenform der ersten Glühkerze 100, wenn das
zweite Beispiel angewendet wird. 6D zeigt
eine Ausgangswellenform der ersten Glühkerze 100, wenn das
dritte Beispiel angewendet wird. 6E zeigt
eine Ausgangswellenform der ersten Glühkerze 100, wenn kein
Teil mit der ersten Glühkerze 100 verbunden
ist. 6B shows an output waveform of the first glow plug 100 when the first example is applied. 6C shows an output waveform of the first glow plug 100 when the second example is applied. 6D shows an output waveform of the first glow plug 100 when the third example is applied. 6E shows an output waveform of the first glow plug 100 if no part with the first glow plug 100 connected is.
Wie
aus diesen Wellenformen zu erkennen ist, ist gemäß allen Beispielen der vorliegenden
Ausführungsform
ein sägezahnartiges
mechanisches Vibrationsgeräusch
(0,5 KHz bis 1,5 KHz), das aus dem Stand der Technik ersichtlich
ist, in einer Ausgangswellenform in 6E entfernt,
in welcher die Glühkerze 100 durch
kein Teil beeinflusst ist.As can be seen from these waveforms, according to all the examples of the present application a sawtooth mechanical vibration sound (0.5 KHz to 1.5 KHz), which is apparent from the prior art, in an output waveform in 6E removed, in which the glow plug 100 is not influenced by any part.
(Zweite Ausführungsform)Second Embodiment
Wie
aus 7A ersichtlich ist, ist gemäß der zweiten Ausführungsform
ein Teil des Podests 340 bei einer Berührungsfläche zwischen dem Drucksensor 300 und
dem Zylinderkopf 1 in dem Zylinderkopf 1 eingebettet.
Der eingebettete Abschnitt des Podests wird in eine axiale Richtung
der Kerze und ebenfalls in andere Richtungen geschoben, und an dem
Zylinderkopf 1 befestigt.How out 7A is apparent, according to the second embodiment is a part of the pedestal 340 at a contact area between the pressure sensor 300 and the cylinder head 1 in the cylinder head 1 embedded. The embedded portion of the pedestal is pushed in an axial direction of the candle and also in other directions, and on the cylinder head 1 attached.
Das
Podest 340 hat bei dessen äußerem, unteren Bereich einen
konischen Sitz 344. Der konische Sitz 344 neigt
sich mit Bezug auf die Berührungsfläche zum
Beispiel um 123,0 Grad. Der Zylinderkopf 1 hat eine konische
Sitzfläche 1b,
zu der der konische Sitz 344 gepasst wird. Die konische Sitzfläche 1b ist
mit Bezug auf die Berührungsfläche um 120
Grad geneigt, was unwesentlich kleiner ist als der Neigungswinkel
des konischen Sitzes 344, so dass der konische Sitz 344 durch
eine Linienberührung
fest an der konischen Sitzfläche 1b gepasst wird.
Der konische Sitz 344 ist als eingebetteter Abschnitt des
Podests 340 in den Zylinderkopf 1 eingebettet.The pedestal 340 has at its outer, lower area a conical seat 344 , The conical seat 344 For example, it is inclined by 123.0 degrees with respect to the touch area. The cylinder head 1 has a conical seat 1b to which the conical seat 344 is fitted. The conical seat 1b is inclined by 120 degrees with respect to the contact surface, which is insignificantly smaller than the inclination angle of the conical seat 344 so that the conical seat 344 by a line contact firmly on the conical seat 1b is fitted. The conical seat 344 is as an embedded section of the pedestal 340 in the cylinder head 1 embedded.
Nachdem
die erste Glühkerze 100 an
dem Zylinderkopf 1 angebracht ist, wird die auf den Zylinderkopf 1 wirkende
Axialkraft der Glühkerze 100 auf eine
Vertikalkraft (Axialrichtungskraft der Kerze) und eine Horizontalkraft
(Radialrichtungskraft der Kerze) gegen die konische Sitzfläche 1b verteilt.After the first glow plug 100 on the cylinder head 1 is attached, which is on the cylinder head 1 acting axial force of the glow plug 100 to a vertical force (axial direction of the candle) and a horizontal force (radial direction of the candle) against the conical seat 1b distributed.
Auf
diese Weise ist der Drucksensor 300, in dem das piezoelektrische
Element 320 installiert ist, in zwei Richtungen gestützt, wobei
verhindert wird, dass er in die zwei Richtungen vibriert. Als Ergebnis ist
der Drucksensor 300 fest an den Zylinderkopf 1 gepasst,
und dabei unterdrückt,
dass das durch die mechanische Vibration des Drucksensors 300 erzeugte
Vibrationsgeräusch
die Druckwellenform beeinflusst. Hier kann als Modifikation der
vorliegenden Ausführungsform
die vertikale Seitenwand des Podests 340 in den Zylinderkopf
eingefügt
sein, wie aus 8 ersichtlich ist. Die Auswirkung
der vorliegenden Ausführungsform
wird mit Bezug auf 9A und 9B erläutert.This is the pressure sensor 300 in which the piezoelectric element 320 is installed, supported in two directions, preventing it from vibrating in the two directions. As a result, the pressure sensor 300 firmly to the cylinder head 1 fitted, while suppressing that due to the mechanical vibration of the pressure sensor 300 generated vibration noise affects the pressure waveform. Here, as a modification of the present embodiment, the vertical side wall of the pedestal 340 be inserted in the cylinder head, like out 8th is apparent. The effect of the present embodiment will be described with reference to FIG 9A and 9B explained.
9A und 9B zeigen
Versuchsergebnisse unter der Bedingung, dass die Maschine mit voller
Last bei 4000 Umdrehungen pro Minute arbeitet, und die in dem ersten
Beispiel der erst Ausführungsform
verwendete Glühkerze 100 verwendet wird. 9A zeigt
eine Ausgangswellenform der ersten Glühkerze 100, wenn die
bekannte, flache Sitzfläche des
Podests 340 verwendet wird. 9B zeigt eine
Ausgangswellenform der ersten Glühkerze 100, wenn
das Podest 340 den in 7 gezeigten
konischen Sitz 344 mit 123 Grad hat. Wie von 9A und 9B zu
verstehen ist, ist das Vibrationsgeräusch ziemlich entfernt, wenn
der konische Sitz 344 an den Zylinderkopf 1 gepasst
ist. 9A and 9B show experimental results under the condition that the engine is operating at 4000 rpm with full load, and the glow plug used in the first example of the first embodiment 100 is used. 9A shows an output waveform of the first glow plug 100 if the known, flat seat of the pedestal 340 is used. 9B shows an output waveform of the first glow plug 100 when the pedestal 340 the in 7 shown conical seat 344 with 123 degrees. Like 9A and 9B To understand, the vibration noise is quite distant when the conical seat 344 to the cylinder head 1 is fit.
(Dritte Ausführungsform)Third Embodiment
Eine
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein mechanisches Vibrationsgeräusch wegen
einer Vorsprungslänge
L des Vorsprungs 200a zu entfernen. Wie aus 1 und 12 ersichtlich
ist, ist die Vorsprungslänge
L als Länge
von der oberen Fläche
des Hexagonabschnitts 312 des Drucksensors 300 zu
dem oberen Ende des Vorsprungs 200a des Kerzenkörpers 700 definiert.An object of the present invention is to provide a mechanical vibration sound due to a protrusion length L of the protrusion 200a to remove. How out 1 and 12 As can be seen, the projection length L is the length from the upper surface of the hexagon portion 312 of the pressure sensor 300 to the top of the projection 200a of the candle body 700 Are defined.
10 zeigt
ein Versuchergebnis eines Verhältnisses
zwischen der Vorsprungslänge
L und der Resonanzfrequenz der ersten Glühkerze 100. Eine Schüttelvorrichtung
und eine Vibrationsanalysevorrichtung führen diesen Versuch durch.
Gemäß dem vorliegenden
Versuch beträgt
die Resonanzfrequenz mehr als 5 KHz, was höher ist als ein Frequenzbereich
des Verbrennungsdrucks, wenn die Vorsprungslänge L geringer ist als 45 mm
(bevorzugt geringer als 40 mm ausgehend von Punkten in 10). 10 FIG. 10 shows a test result of a relationship between the protrusion length L and the resonance frequency of the first glow plug 100 , A shaker and a vibration analyzer perform this experiment. According to the present experiment, the resonance frequency is more than 5 KHz, which is higher than a frequency range of the combustion pressure when the projection length L is less than 45 mm (preferably less than 40 mm from points in 10 ).
Wenn
die Vorsprungslänge
L nämlich
größer ist
als 45 mm, ist die Resonanzfrequenz der Glühkerze 100 höher als
100 Hz bis 5 KHz, die zur Maschinenverbrennungssteuerung benötigt sind.
Hier eliminiert ein 5 KHz Tiefpassfilter eine hohe Frequenz über 5 KHz
von dem Ausgabesignal des Drucksensors 300, so dass das
in der Glühkerze 100 eingeschlossene
mechanische Vibrationsgeräusch
leicht bei dem Frequenzbereich entfernt wird, der für die Maschinenverbrennungssteuerung
benötigt
wird.Namely, when the protrusion length L is larger than 45 mm, the resonance frequency of the glow plug is 100 higher than 100 Hz to 5 KHz required for engine combustion control. Here, a 5 KHz low pass filter eliminates a high frequency above 5 KHz from the output signal of the pressure sensor 300 so that's in the glow plug 100 included mechanical vibration noise is easily removed at the frequency range required for the engine combustion control.
Die
Auswirkung der vorliegenden Ausführungsform
wird mit Bezug auf 11A bis 11C beschrieben.The effect of the present embodiment will be described with reference to FIG 11A to 11C described.
11A bis 11C zeigen
Versuchsergebnisse unter der Bedingung, dass die Maschine mit einer
vollen Last bei 4000 Umdrehungen pro Minute arbeitet, die Glühkerze 100 unabhängig mit
dem Quetschanschluss 400 verbunden ist, wie in dem ersten
Beispiel der ersten Ausführungsform
beschrieben wurde, und dass das Podest 340 den konischen
Sitz 344 mit 123,0 Grad hat wie in der zweiten Ausführungsform. 11A zeigt eine Ausgangswellenform der ersten Glühkerze 100,
wenn die Vorsprungslänge L
ungefähr
60 mm beträgt
wie in dem Stand der Technik. 11B zeigt
eine Ausgangswellenform der ersten Glühkerze 100, wenn die
Vorsprungslänge
60 mm beträgt
und der 5 KHz Tiefpassfilter verwendet wird. 11C zeigt
eine Ausgangswellenform der ersten Glühkerze 100, wenn die
Vorsprungslänge
L weniger als 45 mm beträgt
und der 5 KHz Tiefpassfilter verwendet wird. Wie aus 11A bis 11C zu verstehen
ist, wird die Resonanzfrequenz der Glühkerze 100 durch das
Verkürzen
der Vorsprungslänge L
höher,
wobei eine hohe Frequenz der Resonanzfrequenz durch den Tiefpassfilter
eliminiert wird, und dabei das S/N-Verhältnis der Verbrennungsdruckwellenform
verbessert wird. 11A to 11C Test results show that the glow plug is working under the condition that the machine is operating at 4000 rpm with a full load 100 independent with the crimp connection 400 is connected, as described in the first example of the first embodiment, and that the pedestal 340 the conical seat 344 at 123.0 degrees as in the second embodiment. 11A shows an output waveform of the first glow plug 100 when the protrusion length L is about 60 mm as in the prior art. 11B shows an output waveform of the first glow plug 100 if the projection length is 60 mm and the 5 kHz low-pass filter is used becomes. 11C shows an output waveform of the first glow plug 100 if the protrusion length L is less than 45 mm and the 5 kHz low-pass filter is used. How out 11A to 11C To understand is the resonant frequency of the glow plug 100 by shortening the protrusion length L higher, whereby a high frequency of the resonance frequency is eliminated by the low-pass filter, thereby improving the S / N ratio of the combustion pressure waveform.
(Abänderungen)(AM)
Da
die Maschinenvibration gemäß einer Fahrzeugkarosserie
variiert, sollten die oben beschriebenen ersten bis dritten Ausführungsformen entsprechend
kombiniert werden. Sogar wenn jeder der oben beschriebenen ersten
bis dritten Ausführungsformen
unabhängig
verwendet wird, kann das mechanische Vibrationsgeräusch verringert
werden, welches das Ausgabesignal des Drucksensors beeinflusst.
Zum Beispiel können
die zweite Ausführungsform
oder die dritte Ausführungsform
unabhängig
bei der in 12 gezeigten bekannten Konstruktion
angewendet werden, oder die zweite Ausführungsform kann kombiniert
mit der dritten Ausführungsform
auf die bekannte Konstruktion angewendet werden.Since the engine vibration varies according to a vehicle body, the above-described first to third embodiments should be appropriately combined. Even if each of the above-described first to third embodiments is used independently, the mechanical vibration noise that affects the output signal of the pressure sensor can be reduced. For example, the second embodiment or the third embodiment may be used independently in the 12 shown known construction, or the second embodiment can be applied to the known construction combined with the third embodiment.
In
den oben beschriebenen Ausführungsformen
wird das piezoelektrische Element für den Drucksensor verwendet.
Alternativ kann ein Halbleiterdrucksensor und Ähnliches, was den Maschinenverbrennungsdruck
ausgehend von der Kraft erfasst, die durch das Wirken des Verbrennungsdrucks
auf den Kerzenkörper
verursacht wird, für
den Drucksensor verwendet werden.In
the embodiments described above
For example, the piezoelectric element is used for the pressure sensor.
Alternatively, a semiconductor pressure sensor and the like, which is the engine combustion pressure
detected by the force generated by the combustion pressure
on the candle body
is caused, for
the pressure sensor can be used.
Eine
erste Glühkerze
(100) und zweite bis vierte Glühkerzen (200) sind
an einem Zylinderkopf (1) angebracht. Jede Glühkerze (100, 200)
hat einen Kerzenkörper
(700). Die erste Glühkerze
(100) hat einen Drucksensor (300), und ist unabhängig mit
einem Ring-Quetschanschluss (400) verbunden, der von den
anderen Glühkerzen
(200) getrennt ist. Auf diese Weise kann eine mechanische
Vibration wegen einer Biegung einer Verbindungsstange (2)
zwischen den zweiten bis vierten Glühkerzen (200) die
erste Glühkerze
(100) nicht beeinflussen, die den Drucksensor (300)
hat.A first glow plug ( 100 ) and second to fourth glow plugs ( 200 ) are on a cylinder head ( 1 ) appropriate. Each glow plug ( 100 . 200 ) has a candle body ( 700 ). The first glow plug ( 100 ) has a pressure sensor ( 300 ), and is independent with a ring crimp connection ( 400 ) connected to the other glow plugs ( 200 ) is disconnected. In this way, a mechanical vibration due to a bending of a connecting rod ( 2 ) between the second to fourth glow plugs ( 200 ) the first glow plug ( 100 ) that affect the pressure sensor ( 300 ) Has.