JPH09126876A

JPH09126876A - ノックセンサ

Info

Publication number: JPH09126876A
Application number: JP28217295A
Authority: JP
Inventors: Seiya Sato; 誠也佐藤
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 1995-10-30
Filing date: 1995-10-30
Publication date: 1997-05-16

Abstract

(57)【要約】【課題】本発明はエンジンに発生するノッキングを検出
するのに用いられるノックセンサに関し、小型化及び検
出精度の向上を図ることを課題とする。【解決手段】エンジンに発生するノック振動を検出する
ノックセンサにおいて、シリコン半導体基板12と、この
シリコン半導体基板12に一体的に形成されると共に前記
てノック振動に対応して変位するダイヤフラム部14と、
ノック振動によりダイヤフラム部14が共振振動するよう
調整されたおもり部15と、ダイヤフラム部14にドーピン
グ技術を用いて形成されると共にダイヤフラム部14の変
位に対応した信号を生成する抵抗部16と、シリコン半導
体基板12に一体的に形成されて前記抵抗部16で生成され
た信号を処理する信号処理回路部17とを設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はノックセンサに係
り、特にエンジンに発生するノッキングを検出するのに
用いられるノックセンサに関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に電子制御が行われる内燃機関（エ
ンジン）には、ノッキングの発生を検知するためにノッ
クセンサが設けられている。従来のノックセンサとして
は、例えば特開平４−７７６２７号公報に開示されたも
のが知られている。図９は、同公報に開示されたノック
センサを示している。

【０００３】同図に示されるように、ノックセンサはエ
ンジンに固定されるハウジング１に金属ベース２，振動
板５，ＰＺＴ（ピエゾ・トンラスジューサ）圧電素子６
等を内設しており、その上部にはターミナル４が内設さ
れたコネクタ３が配設された構成とされている。圧電素
子６は振動板５に貼り付けられており、また振動板５は
金属ベース２に固定されている。また、圧電素子６はワ
イヤ７によりターミナル４と電気的に接続しており、こ
れにより圧電素子６が出力する信号はハウジング１の外
部に引き出される構成とされていた。

【０００４】上記構成のノックセンサは、エンジンにノ
ッキングが発生しノック振動がハウジング１に伝達され
ると、このノック振動に対応して振動板５が振動し変形
を行う。前記のように振動板５には圧電素子６が貼り付
けられているため、振動板５が変形することに伴い圧電
素子６も変形しその表裏面に電荷が発生する。

【０００５】圧電素子６に発生した電荷の変化は、ター
ミナル４によりコネクタ３にノック検出信号として引き
出される。このコネクタ３にはノックセンサとは別体と
されたノッキング判定回路（図示せず）が接続されてい
る。従って、ターミナル４から出力されるノック検出信
号はノッキング判定回路に取り込まれ、ここでノッキン
グの有無が判定される構成とされていた。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上記したように、従来
のノックセンサはエンジンに発生するノック振動により
振動板５が共振振動することによりノッキングの発生を
検知する構成とされている。従って、圧電素子６が配設
された振動板５の固有振動数はノッキング振動の周波数
と対応するよう設定されている。

【０００７】ところで、近年車両の軽量化等の面より、
エンジン及びその周辺機器・装置の小型化が図られてい
る。これに伴い、エンジンに配設されるノックセンサの
小型化も要求されるようになってきている。しかるに、
図９に示した従来構成のノックセンサでは、これを小型
化するためには振動板５及び圧電素子６を小型化する必
要が生じる。しかるに、前記したように共振振動を発生
させるには圧電素子６を配設した振動板５の固有振動数
をノッキング振動の周波数と対応させる必要がある。

【０００８】よって、共振周波数を変化させずに振動板
５及び圧電素子６を小型化するには（具体的には外径を
小さくするには）、振動板５及び圧電素子６の厚さを薄
くする必要が生じる。しかるに、ＰＺＴ圧電素子６は薄
型化すると割れ易くなるため、ノックセンサを小型化す
るのは困難であるという問題点があった。

【０００９】また、従来の構成ではノックセンサとノッ
キング判定回路を別個の構成としていたため、ノックを
検出する装置としては二つの装置が必要となり、これに
よってもノック検出装置全体が大型化してしまうという
問題点があった。一方、上記のようにノックセンサの形
状が大きいと、エンジンに対する取付位置が制限されて
しまう。ノックセンサの取付位置はノッキングが発生す
るエンジンのシリンダ近傍位置に配設するのが望ましい
が、エンジンの側部には種々の補機等が配設されるた
め、ノックセンサの形状が大きいとセンサの取付位置が
制限されてしまう。このため、従来のノックセンサでは
ノッキングの検出に最も適した位置にノックセンサを配
設できなくなくなり、よってノッキングの検出精度が低
下してしまうという問題点もあった。

【００１０】本発明は上記の点に鑑みてなされたもので
あり、ＰＺＴ圧電素子を用いることなくノッキング振動
を検出しうる構成とすることにより、またノッキング判
定回路をセンサに一体化することにより、小型化及び検
出精度の向上を図ることを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明では、被測定部材に発生するノック振動を検出
するノックセンサにおいて、台座に配設されるシリコン
半導体基板と、前記シリコン半導体基板に一体的に形成
されており、前記ノック振動に対応して変位する変位部
と、前記変位部に設けられ、前記被測定部材に発生する
ノック振動により前記変位部が共振振動するよう調整さ
れたおもり部と、前記変位部にドーピング技術により形
成されており、前記変位部の変位に対応した信号を生成
する検出部と、前記シリコン半導体基板に一体的に形成
され、前記抵抗部で生成された信号を処理する信号処理
回路部とを設けたことを特徴とするものである。

【００１２】上記した手段は次のように作用する。シリ
コン半導体基板は変位した際のヒステリシスが小さいた
め弾性体として理想的な性質を有している。従って、ノ
ック振動に対応して変位する変位部をシリコン半導体基
板に一体的に形成することにより、弾性復帰性の良好な
変位部を実現することができる。

【００１３】また、被測定部材のノック振動を検知する
ノックセンサでは、ノック振動により変位部が共振振動
するよう構成する必要がある。本発明では、おもり部を
調整（例えば、重さを調整）することにより変位部及び
おもり部の固有振動数を調整することにより、被測定部
材に発生するノック振動により変位部及びおもり部が共
振周振動する構成とされている。

【００１４】また、検出部は変位部にドーピング技術に
より形成されているため、検出部はシリコン半導体基板
と一体化した構成となっている。よって、固有振動数を
ノック振動の振動数に対応させるために変位部及びおも
り部の形状等を変化させても、ＰＺＴ圧電素子を用いた
従来構成と異なり検出部の機械的強度が低下するような
ことはない。従って、検出部に拘わらず変位部及びおも
り部の形状を設定することができ、変位部及びおもり部
の小型化を図りつつ、所定の固有振動数の設定を行うこ
とができる。

【００１５】更に、検出部で生成された信号を処理する
信号処理回路部をシリコン半導体基板に一体的に形成し
たことにより、信号処理回路部を別個に設ける必要はな
くなり、ノック検出を行う装置全体の小型化を図ること
ができる。

【００１６】

【発明の実施の形態】次に本発明の実施の形態について
図面と共に説明する。図１及び図２は本発明の第１実施
例であるノックセンサ１０を示している。図１はノック
センサ１０の平面図であり、図２は図１におけるＡ−Ａ
線に沿う断面図である。

【００１７】各図に示されるように、ノックセンサ１０
はシリコン台座１１（図２に示す）とシリコン半導体基
板１２（以下、単に基板という）とを有しており、この
シリコン台座１１及び基板１２は図示しないハウジング
に収納された上でエンジンのシリンダブロックに装着さ
れノッキングの検出処理を行う。

【００１８】シリコン台座１１は平板状の台座であり、
基板１２はこのシリコン台座１１の上部に貼設されてい
る。基板１２は、大略すると脚部１３，ダイヤフラム部
（変位部）１４，おもり部１５，抵抗部（検出部）１
６，及びノッキング判定回路部（信号処理回路部）１７
等により構成されている。この各構成部１３〜１７は、
マイクロマシーニング技術及びドーピング技術を用いて
基板１２に一体的に形成されている。以下、各構成部１
３〜１７の夫々について説明する。

【００１９】脚部１３，ダイヤフラム部１４，及びおも
り部１５は、基板１２を異方性エッチングを行うことに
より形成される。脚部１３はシリコン台座１１に貼着さ
れることにより、ダイヤフラム部１４，及びおもり部１
５を支持する機能を奏する。また、脚部１３がシリコン
台座１１に貼着されることにより、シリコン台座１１と
基板１２との間には空隙部１８が形成される。

【００２０】ダイヤフラム部１４は他の部分に対して肉
薄とされており、エンジンに発生するノック振動に対応
して変位しうる構成とされている。また、基板１２の材
料であるシリコンは共有結合結晶であるため、ダイヤフ
ラム部１４はノック振動に対応して変位した際のヒステ
リシスが小さく弾性体として理想的な性質を有してい
る。従って、シリコンよりなる基板１２に一体的にダイ
ヤフラム部１４を形成することにより、弾性復帰特性の
良好なダイヤフラムを実現することができる。

【００２１】おもり部１５はダイヤフラム部１４の略中
央位置に一体的に形成されており、本実施例では矩形形
状とされている。このおもり部１５は、ダイヤフラム部
１４が変位することにより一体的に変位する。従って、
ノックセンサ１０の固有振動数はダイヤフラム部１４の
厚さ及び幅とおもり部１５の大きさ（形状及び重さ）に
より決まることとなる。

【００２２】一方、エンジンのノック振動はエンジンの
大きさや圧縮比等の種々の要件により異なるため、ノッ
クセンサ１０がエンジンに発生するノック振動に対応し
た固有振動数を有するようにするためには、ダイヤフラ
ム部１４の厚さ及び幅とおもり部１５の大きさを調整す
る必要がある。しかるに、ダイヤフラム部１４の厚さ
は、エッチング加工の制御性の面及び機械的強度を維持
する面から任意に変更することは困難であり、また幅も
全体の大きさ・位置関係が変わるため変更することは困
難である。

【００２３】これに対し、おもり部１５はダイヤフラム
部１４の略中央位置に間隙部１８に向け下方に突出形成
された形状であるため、ダイヤフラム部１４に比べて容
易に形状及び重さを変更することができる。このため、
本実施例ではおもり部１５の加工時にその大きさを調整
することにより、ノックセンサ１０が取り付けられるエ
ンジンのノック振動に対応した固有振動数を有するよう
構成されている。

【００２４】尚、具体的なおもり部１５の大きさを調整
する方法としては、例えば基板１２に対しエッチング処
理を行う際に、食刻されない部位に配設されるマスクの
大きさを適宜設定すること等が考えられる。抵抗部１６
は、ダイヤフラム部１４の上面にドーピング技術を用い
て形成されている。具体的には、例えば基板１２として
ｎ型シリコン基板を用いた場合には、不純物拡散技術ま
たはイオン打ち込み技術等のドーピング技術を用いてｐ
型領域を形成することにより抵抗部１６を形成してい
る。

【００２５】この抵抗部１６は、ピエゾ抵抗効果により
ダイヤフラム部１４に発生する変位に対応した抵抗変化
を発生する。従って、抵抗部１６に発生する電圧降下を
検出することによりダイヤフラム部１４の変位、即ちノ
ッキングの発生を検出することができる。この抵抗部１
６に生じる電圧変化は、後述するノッキング判定回路部
１７にノック検出信号として送信される。

【００２６】また本実施例では、抵抗部１６を波状のパ
ターンで形成することによりダイヤフラム部１４の上面
全面にわたって形成されており、ダイヤフラム部１４の
変位を確実に検出することができる構成とされている。
上記のように、抵抗部１６はダイヤフラム部１４にドー
ピング技術を用いて形成されているため、抵抗部１６は
基板１２と一体化した構成となっている。よって、固有
振動数をノック振動の振動数に対応させるためにおもり
部１５の大きさを変化させても、図９に示したＰＺＴ圧
電素子６を用いた従来のノックセンサと異なり、抵抗部
１６自体の機械的強度が低下するようなことはない。

【００２７】従って、抵抗部１６に拘わらずおもり部１
５の大きさを設定することができ、ダイヤフラム部１４
及びおもり部１５の小型化を図りつつ、ノック振動の振
動数に対応した固有振動数の設定を行うことができる。
一方、ノッキング判定回路部１７は基板１２に一体的に
形成されている（図１ではノッキング判定回路部１７の
形成領域を二点鎖線で示している）。また、その形成位
置は、ダイヤフラム部１４の外周位置、即ち脚部１３の
上部位置に選定されている。このノッキング判定回路部
１７は、抵抗部１６から出力されるノック検出信号が入
力され、このノック検出信号に基づきエンジンにノッキ
ングが発生しているか否かを判定する機能を有する。

【００２８】図３はノッキング判定回路部１７の回路構
成を示している。同図に示されるように、ノッキング判
定回路部１７はフィルタ回路１９，ピーク値検出回路２
０，比較基準レベル計算回路２１，コンパレータ２２等
により構成されている。抵抗部１６から出力されるノッ
ク検出信号は、フィルタ回路１９に供給されて不要信号
が除去された上でピーク値検出回路２０及び比較基準レ
ベル計算回路２１に夫々供給される。ピーク値検出回路
２０ではノック検出信号のピーク値を計算すると共に、
比較基準レベル計算回路２１ではノッキングの判定基準
となる比較基準レベル（ノッキング判定電圧）を計算す
る。

【００２９】ピーク値検出回路２０で計算されるピーク
値、及び比較基準レベル計算回路２１で計算される比較
基準レベルはコンパレータ２２に供給され、ピーク値が
比較基準レベルよりも大きい場合には、コンパレータ２
２の出力側にノッキング判定信号を出力する。

【００３０】上記構成とされたノッキング判定回路部１
７は、半導体製造技術を用いて基板１２に一体的に形成
されている。従って、ノッキングの判定処理を行うノッ
キング判定回路をノックセンサ１０と別個に設ける必要
はなくなり、ノック判定を行う装置全体の小型化を図る
ことができる。

【００３１】また、ノッキング判定回路部１７は脚部１
３の上部に形成されているため、ダイヤフラム部１４及
びおもり部１５が変位しても変位することはない。よっ
て、ノッキング判定回路部１７を基板１２に一体的に形
成しても、ダイヤフラム部１４及びおもり部１５の変位
によりノッキング判定回路部１７の特性に変化が生じる
ようなことはなく、安定したノッキング判定処理を行う
ことができる。

【００３２】上記したように、本実施例に係るノックセ
ンサ１０は、ＰＺＴ圧電素子を用いることなくノッキン
グ振動を検出しうる構成とすると共にノッキング判定回
路部１７を基板１２に一体化したことにより小型化を図
ることができる。具体的には、図９に示した従来構成の
ノックセンサでは外径がφ２０〜３０ｍｍ，高さ４０〜
８０ｍｍ程度であったものが、本実施例に係るノックセ
ンサ１０によれば外径がφ１０〜２０ｍｍ，高さ３０〜
５０ｍｍ程度まで小型化することができる。

【００３３】このようにノックセンサ１０の小型化が図
れることにより、ノックセンサ１０をエンジンへに取り
付ける際、取付位置の自由度を向上させることができ、
ノッキングの検出を行うのに最も適した位置にノックセ
ンサ１０を取り付けることが可能となる。よって、ノッ
ク振動を確実に検出することができ、従ってノックセン
サ１０のノッキングの検出精度を向上させることができ
る。

【００３４】尚、上記した抵抗部１６はピエゾ抵抗体で
あるためピエゾ抵抗係数の温度依存性が高いが、抵抗部
１６をブリッジ回路構成とすることにより容易に温度補
償を行うことができる。続いて、本発明の第２実施例に
ついて説明する。

【００３５】図４及び図５は本発明の第２実施例である
ノックセンサ３０を示している。図４はノックセンサ３
０の平面図であり、図５は図４におけるＢ−Ｂ線に沿う
断面図である。尚、図４及び図５において、図１及び図
２に示した第１実施例に係るノックセンサ１０と同一構
成については同一符号を附してその説明を省略するもの
とする。

【００３６】本実施例に係るノックセンサ３０は、おも
り部３１の形状及びダイヤフラム部３２の外形を平面的
に見て真円形状とすると共に、おもり部３１の上部に微
調整用おもり３３を設けたことを特徴とするものであ
る。前記したように、ノックセンサ３０の固有振動数は
おもり部３１及びダイヤフラム部３２の形状及び重さで
決まる。この際、本実施例のようにおもり部３１の形状
及びダイヤフラム部３２の外形を、基板１２の中心点に
対し対称形状である真円形状とすることにより固有振動
数の安定化を図ることができる。これによりノックセン
サ３０のノック判定精度の向上を図ることができる。

【００３７】また、微調整用おもり３３はおもり部３１
の上部に、例えば薄膜形成技術を用いて形成されてい
る。具体的には、微調整用おもり３３は蒸着法を用いて
アルミ膜を蒸着することにより形成されている。この微
調整用おもり３３は、おもり部３１の上部に露出した状
態で形成されるため、ノックセンサ３０の形成後にエッ
チング或いはレーザトレミング等によりその重さ及び形
状を変更することが可能である。

【００３８】また、前記したようにおもり部３１は基板
１２を異方性エッチングにより形成されるため、その形
成精度はさほど高くない。従って、上記のように微調整
用おもり３３を設け、これに対しエッチング或いはレー
ザトレミング等を行うことによりノック振動の振動数に
対応するよう成形することにより、ノックセンサ３０の
形成後に固有振動数の調整を行うことが可能となる。よ
って、検出しようとするノック振動に対応した固有振動
数を精度良く実現することができ、ノック判定精度の向
上を図ることができる。

【００３９】更に、本実施例に係るノックセンサ３０
は、脚部１３とシリコン台座１１とが気密状態となるよ
う貼着されている。即ち、ノックセンサ３０では、間隙
部１８は密封された状態とされている。この構成とする
ことにより、間隙部１８をエアーダンパーとして機能さ
せることができ、おもり部３１及びダイヤフラム部３２
の過剰な変位を防止することができる。よって、外乱
（大きな振動）が印加された場合でもノックセンサ３０
の損傷発生を確実に防止することができる。

【００４０】図６はノックセンサ３０の基板１２に一体
的に形成されるノッキング判定回路部３４の回路構成を
示している。同図に示されるように、ノッキング判定回
路部３４はバンドパスフィルタ３５，整流回路３６，増
幅回路３７，コンパレータ３８等により構成されてい
る。

【００４１】抵抗部１６には定電流源３９（若しくは定
電圧源）に接続されている。この抵抗部１６から出力さ
れるノック検出信号は、バンドパスフィルタ３５で帯域
制限された上で整流回路３６に供給される。整流回路３
６ではノック検出信号のピーク値が計算され、このピー
ク値は増幅回路３７で増幅処理が行われた上でコンパレ
ータ３８に供給される。また、コンパレータ３８にはノ
ッキング判定の基準となる基準電圧が印加されており、
コンパレータ２２はピーク値が基準電圧よりも大きい場
合にその出力側にノッキング判定信号を出力する。

【００４２】続いて、他の構成例であるノックセンサ４
０について説明する。図７はノックセンサ４０の断面図
である。前記した第１及び第２実施例に係るノックセン
サ１０，３０は、半導体材料よりなる基板１２にダイヤ
フラム部１４，３２、おもり部１５，３１、抵抗部１６
等を一体的に形成し、ピエゾ抵抗体である抵抗部１６が
ダイヤフラム部１４，３２の変位により抵抗値が変化す
ることを利用してノッキングの発生を判定する、いわゆ
る半導体式ノックセンサとされていた。これに対し、ノ
ックセンサ４０はノッキングの発生を静電容量の変化と
して検出し判定する構成とされている。以下、ノックセ
ンサ４０の構成について説明する。

【００４３】ノックセンサ４０は、大略すると下部ハウ
ジング４１、上部ハウジング４２、半導体チップ４３、
外部接続端子４４，４５、チップ側電極４６、及び振動
板４７等により構成されている。下部ハウジング４１及
び上部ハウジング４２は例えばセラミック或いは金属材
料により形成さており、下部ハウジング４１に形成され
たかしめ部４８を上部ハウジング４２にかしめることに
より一体化した構成とされている。また、下部ハウジン
グ４１及び上部ハウジング４２は、共にその内部にキャ
ビティ部４１ａ，４２ａが形成されており、各ハウジン
グ４１，４２が組み合わされた状態で内部に間隙部４９
が形成される。

【００４４】下部ハウジング４１は、その底部に絶縁物
を介在させた上で一対の外部接続端子４４が植設される
と共に、キャビティ部４１ａには半導体チップ４３が配
設されている。外部接続端子４４の外側端部は下部ハウ
ジング４１より下方に突出すると共に、内側端部はキャ
ビティ部４１ａ内に露出し半導体チップ４３とワイヤ５
０を用いて電気的に接続されている。また、上部ハウジ
ング４２は、その上部に配設され取付部５２がエンジン
ブロック５３に取り付けられる構成とされている。この
取付部５２がエンジンブロック５３に取り付けられるこ
とにより、ノックセンサ４０はエンジンに装着される。

【００４５】半導体チップ４３は、後述するノッキング
判定回路部５１が回路構成されたチップであり、またそ
の上面にはアルミ蒸着膜によりチップ側電極４６が形成
されている。このチップ側電極４６は、コンデンサの一
方の電極（固定電極）を構成する。

【００４６】振動板４７は導電性金属により形成されて
おり、下部ハウジング４１及び上部ハウジング４２との
境界部に配設されている。具体的には、振動板４７は下
部ハウジング４１と上部ハウジング４２との間に挟持さ
れた状態で固定されている。この振動板４７はコンデン
サの他方の電極（下動電極）を構成するものでありグラ
ンド接続された構成とされている。

【００４７】また、振動板４７はノックセンサ４０が取
り付けられるエンジンのノック振動に対応した固有振動
数を有するよう構成されている。即ち、振動板４７はノ
ック振動が印加された際、共振振動が発生する大きさに
設定されている。このようにノック振動が印加されるこ
とにより振動板４７が振動すると、振動板４７と対向配
設されたチップ側電極４６との間の静電容量が変化す
る。

【００４８】従って、チップ側電極４６に定電圧源５４
（図８参照）を接続しておくことにより、チップ側電極
４６には振動板４７の振動に対応した電流変化が発生す
る（この電流変化をノック検出信号という）。よって、
このノック検出信号の周波数を測定することによりノッ
キングの発生を検出することができる。

【００４９】ここで振動板４７の構造に注目すると、図
９に示した従来のノックセンサでは振動板５にＰＺＴ圧
電素子６が貼着されていたのに対し、ノックセンサ４０
では振動板４７にはＰＺＴ圧電素子等の他の構成要素は
配設されていない。よって、振動板４７の固有振動数を
調整する際に、他の構成要素に拘わらず振動板４７の大
きさを設定することが可能となり、振動板４７の厚さを
薄くし、かつ振動板４７の外径を小さくすることができ
る。これにより、ノックセンサ４０においても小型化を
図ることができ、かつノック振動の振動数に対応した固
有振動数の設定を行うことができる。

【００５０】また、前記した各実施例では半導体材料よ
りなる基板１２の一部が共振振動する構成であったのに
対し、本実施例では導電性金属よりなる振動板４７が共
振振動を行う構成とされている。導電性金属よりなる振
動板４７の機械的強度は、半導体材料よりなる基板１２
より強い。このため、大きな外力が印加されても振動板
４７が損傷するようなことはなく、ノックセンサ４０の
信頼性を向上させることができる。

【００５１】また、図８は半導体チップ４３に搭載され
るノッキング判定回路部５１の回路構成を示している。
同図に示されるように、ノッキング判定回路部５１はバ
ッファ５４，バンドパスフィルタ５５，整流回路５６，
増幅回路５７，コンパレータ５８等により構成されてい
る。

【００５２】コンデンサを構成するチップ側電極４６
は、抵抗Ｒを介して定電圧源５９に接続されている。ノ
ック振動によりチップ側電極４６から出力されるノック
検出信号は、バッファ５４を介してバンドパスフィルタ
５５で帯域制限され、続いて整流回路５６に供給され
る。整流回路５６ではノック検出信号のピーク値が計算
され、このピーク値は増幅回路５７で増幅処理が行われ
た上でコンパレータ５８に供給される。また、コンパレ
ータ５８にはノッキング判定の基準となる基準電圧が印
加されており、コンパレータ５８はピーク値が基準電圧
よりも大きい場合にその出力側にノッキング判定信号を
出力する。

【００５３】上記構成とされたノッキング判定回路部５
１は、半導体製造技術を用いて半導体チップ４３に形成
されている。また、この半導体チップ４３は下部ハウジ
ング４１内に配設される構成とされている。従って、ノ
ッキングの判定処理を行うノッキング判定回路をノック
センサ４０と別個に設ける必要はなくなり、これによっ
ても小型化を図ることができる。

【００５４】

【発明の効果】上述の如く本発明によれば、ノックセン
サの小型化を図ることができる。またノックセンサの小
型化により、ノックセンサのエンジンへの取付位置に自
由度を持たせることができる。このため、ノッキングの
検出に最適な箇所にノックセンサを配設することが可能
となり、ノッキングの判定精度を向上させることができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例であるノックセンサの平面
図である。

【図２】図１におけるＡ−Ａ線に沿う断面図である。

【図３】第１実施例であるノックセンサに配設されるノ
ッキング判定回路部の回路構成図である。

【図４】本発明の第２実施例であるノックセンサの平面
図である。

【図５】図４におけるＢ−Ｂ線に沿う断面図である。

【図６】第２実施例であるノックセンサに配設されるノ
ッキング判定回路部の回路構成図である。

【図７】他の構成例であるノックセンサの断面図であ
る。

【図８】図７に示すノックセンサに配設されるノッキン
グ判定回路部の回路構成図である。

【図９】従来のノックセンサの一例を示す断面図であ
る。

【符号の説明】

１０，３０，４０ノックセンサ１１シリコン台座１２基板１３脚部１４，３２ダイヤフラム部１５，３１おもり部１６抵抗部１７，３４，５１ノッキング判定回路１８，４９間隙部３３微調整おもり４１下部ハウジング４２上部ハウジング４３半導体チップ４６チップ側電極４７振動板５１ノッキング判定回路部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｇ０１Ｍ 15/00 Ｇ０１Ｍ 15/00 ＡＨ０４Ｒ 17/10 Ｈ０４Ｒ 17/10 Ｚ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】被測定部材に発生するノック振動を検出
するノックセンサにおいて、台座に配設されるシリコン半導体基板と、前記シリコン半導体基板に一体的に形成されており、前
記ノック振動に対応して変位する変位部と、前記変位部に設けられ、前記被測定部材に発生するノッ
ク振動により前記変位部が共振振動するよう調整された
おもり部と、前記変位部にドーピング技術により形成されており、前
記変位部の変位に対応した信号を生成する検出部と、前記シリコン半導体基板に一体的に形成され、前記検出
部で生成された信号を処理する信号処理回路部とを具備
することを特徴とするノックセンサ。