專利名稱：燃燒壓力檢測(cè)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種安裝在內(nèi)燃機(jī)上、檢測(cè)燃燒室內(nèi)的壓力的燃燒壓力檢測(cè)裝置。
背景技術(shù)：
以往的燃燒壓力檢測(cè)裝置，例如公知有日本專利特開平10-18898號(hào)公報(bào)公開的裝置。該檢測(cè)裝置設(shè)在直噴式發(fā)動(dòng)機(jī)上，利用夾持在噴射器和氣缸蓋之間的環(huán)狀差壓傳感器等構(gòu)成，該噴射器安裝于發(fā)動(dòng)機(jī)的氣缸蓋上。噴射器用于把由燃料泵升壓至高壓的燃料噴射到燃燒室內(nèi)，其噴孔部通過氣缸蓋的孔面對(duì)著燃燒室。另外，差壓傳感器利用壓電元件等構(gòu)成，輸出與作用于其上的荷重對(duì)應(yīng)的檢測(cè)信號(hào)。根據(jù)這樣構(gòu)成的檢測(cè)裝置，噴射器根據(jù)燃燒室內(nèi)的壓力(以下稱為“燃燒壓力”)而產(chǎn)生位移，與此對(duì)應(yīng)地，從噴射器作用于差壓傳感器的荷重也發(fā)生變化。差壓傳感器檢測(cè)該荷重的變化作為燃燒壓力的變化，并輸出檢測(cè)信號(hào)。
但是，在上述日本專利特開平10-18898號(hào)公報(bào)公開的燃燒壓力檢測(cè)裝置中存在以下問題。即，在該檢測(cè)裝置中，由于向噴射器導(dǎo)入高壓燃料及噴射燃料時(shí)的反作用等，作用于差壓傳感器的荷重產(chǎn)生變動(dòng)(以下稱為“燃燒壓力變動(dòng)”)。并且，由于該燃燒壓力變動(dòng)從噴射器傳遞給差壓傳感器，所以利用差壓傳感器檢測(cè)的燃燒壓力中含有燃燒壓力變動(dòng)成分，結(jié)果，燃燒壓力的檢測(cè)精度降低。
并且，差壓傳感器用于輸出與作用于其上的荷重變化對(duì)應(yīng)的檢測(cè)信號(hào)，所以為了保持其檢測(cè)精度，需要把沒有燃燒壓力作用時(shí)作為基準(zhǔn)的初始荷重設(shè)定為適當(dāng)值。但是，噴射器例如由于維修等，有時(shí)需要拆卸和更換，所以當(dāng)再次把噴射器安裝到氣缸蓋上時(shí)，初始荷重有可能偏離適當(dāng)值，該情況下，難以保持檢測(cè)精度。
并且，以往的其他燃燒壓力檢測(cè)裝置，例如公知有日本專利特開2002-168722號(hào)公報(bào)公開的裝置。該檢測(cè)裝置和火花塞一起設(shè)在形成于氣缸蓋上的塞孔上。塞孔配置在進(jìn)氣口和排氣口之間，并沿上下方向延伸形成具有更小直徑的安裝孔，該安裝孔與該塞孔的底部連通?；鸹ㄈㄟ^把其安裝部件旋入安裝孔中來進(jìn)行安裝，其下端部面對(duì)著燃燒室。
在塞孔和安裝孔的交界處的階梯部設(shè)置環(huán)狀壓力傳感器元件。具體講，該壓力傳感器元件夾持在凸緣狀傳感器支撐部和上述階梯部之間，其中該傳感器支撐部形成于安裝部件的外周面。并且，在塞孔內(nèi)設(shè)置有塞管，在該塞管的內(nèi)面形成有沿塞管的長(zhǎng)度方向延伸的槽。另外，壓力傳感器元件與傳感器輸出導(dǎo)線連接，該傳感器輸出導(dǎo)線通過塞孔的槽延伸到塞孔的外部。
根據(jù)這種燃燒壓力檢測(cè)裝置，隨著燃燒壓力變化，通過火花塞作用于壓力傳感器元件的荷重發(fā)生變化。壓力傳感器元件檢測(cè)該荷重變化作為燃燒壓力的變化，并通過傳感器輸出導(dǎo)線輸出檢測(cè)信號(hào)。
但是，在上述日本專利特開2002-168722號(hào)公報(bào)公開的燃燒壓力檢測(cè)裝置中存在以下問題。即，傳感器輸出導(dǎo)線在塞孔內(nèi)通過，從而其長(zhǎng)度變長(zhǎng)，所以例如裝配及維修時(shí)的操作性降低。并且，由于伴隨燃燒室內(nèi)的燃燒而產(chǎn)生的熱量，容易導(dǎo)致氣缸蓋變成高溫。特別是由于塞孔通常配置在與氣缸蓋的高溫排氣所通過的排氣口相鄰的位置，所以容易受到排氣的熱的影響。并且，由于傳感器輸出導(dǎo)線在這種塞孔內(nèi)沿著塞孔長(zhǎng)度方向延伸，所以傳感器輸出導(dǎo)線中暴露于高溫下的部分變長(zhǎng)，容易受到熱的影響，因此可能不能準(zhǔn)確地檢測(cè)燃燒壓力。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明就是為了解決上述問題而提出的，其目的在于，提供一種可以提高燃燒壓力的檢測(cè)精度的燃燒壓力檢測(cè)裝置。
為了達(dá)到上述目的，根據(jù)本發(fā)明的第1方面，提供一種燃燒壓力檢測(cè)裝置，其與用于噴射燃料的噴射器及用于點(diǎn)燃燃燒室內(nèi)的空氣燃料混合物的火花塞中的一方一起設(shè)在安裝孔中，該安裝孔用于安裝氣缸蓋的噴射器和火花塞中的一方，該燃燒壓力檢測(cè)裝置檢測(cè)作為燃燒壓力的燃燒室內(nèi)的壓力。該燃燒壓力檢測(cè)裝置的特征在于，具有傳感器固定部件，其以面對(duì)著燃燒室、并且切斷來自噴射器和火花塞中的一方的荷重的狀態(tài)設(shè)在安裝孔中；傳感器元件，其通過傳感器固定部件固定在該傳感器固定部件與氣缸蓋之間，并檢測(cè)通過傳感器固定部件傳遞來的荷重作為燃燒壓力。
根據(jù)該燃燒壓力檢測(cè)裝置，傳感器固定部件和燃燒用器件(即，噴射器及火花塞中的一方)一起設(shè)在氣缸蓋的安裝孔中。傳感器固定部件面對(duì)著燃燒室，傳感器元件通過該傳感器固定部件固定在該傳感器固定部件與氣缸蓋之間。通過這種傳感器固定部件把燃燒壓力作為荷重傳遞給傳感器元件，傳感器元件檢測(cè)作用于其上的荷重作為燃燒壓力。
另外，由于傳感器固定部件被設(shè)置成切斷來自燃燒用器件的荷重的狀態(tài)，而傳感器元件通過這種傳感器固定部件固定在與氣缸蓋之間，所以即使噴射器等的燃燒壓力產(chǎn)生變動(dòng)，由此而引起的荷重變動(dòng)也不會(huì)波及到傳感器元件。由此，可以從檢測(cè)信號(hào)中排除燃燒壓力變動(dòng)成分，所輸出的檢測(cè)信號(hào)只反映燃燒壓力，所以能夠提高燃燒壓力的檢測(cè)精度。
并且，由于來自燃燒用器件的荷重傳遞被切斷，所以例如為了維修而裝卸、更換燃燒用器件時(shí)，也能夠保持傳感器元件的初始荷重，因此能夠確保燃燒壓力的檢測(cè)精度。通常，在氣缸蓋上密集配置有進(jìn)氣口、排氣口等，沒有能夠追加新構(gòu)成部件的富余空間。對(duì)此，上述的燃燒壓力檢測(cè)裝置利用現(xiàn)有結(jié)構(gòu)即燃燒用器件的安裝孔進(jìn)行設(shè)置，因此幾乎不用改變內(nèi)燃機(jī)的結(jié)構(gòu)、布局，整體上就可以形成緊湊結(jié)構(gòu)。
在所述燃燒壓力檢測(cè)裝置中，優(yōu)選傳感器固定部件以與燃燒用器件之間存在間隙的狀態(tài)設(shè)置在安裝孔中。
根據(jù)燃燒壓力檢測(cè)裝置的這種優(yōu)選方式，傳感器固定部件以與燃燒用器件之間存在間隙的狀態(tài)設(shè)置在安裝孔中。即，傳感器安裝部件與燃燒用器件分離，由此能夠可靠地切斷由于噴射器等的燃燒壓力變動(dòng)而引起的荷重，由于只有基于燃燒壓力的荷重作用于傳感器元件，所以能夠提高燃燒壓力的檢測(cè)精度。
在所述燃燒壓力檢測(cè)裝置中，優(yōu)選的是傳感器元件收容在形成于氣缸蓋上的傳感器安裝凹部中，該燃燒壓力檢測(cè)裝置還具有支撐燃燒用器件的支撐部件，該支撐部件與傳感器元件在安裝孔的軸線方向并列設(shè)置，并且夾持在燃燒用器件和氣缸蓋之間。
根據(jù)燃燒壓力檢測(cè)裝置的這種優(yōu)選方式，在氣缸蓋上形成傳感器安裝凹部，在該傳感器安裝凹部中收容著傳感器元件。并且，在燃燒用器件和氣缸蓋之間設(shè)有支撐部件，其在安裝孔的軸線方向與傳感器元件并列，即覆蓋傳感器安裝凹部，該支撐部件被夾持燃燒用器件和氣缸蓋之間。由此，噴射器通過支撐部件支撐在氣缸蓋上。
根據(jù)這種結(jié)構(gòu)，傳感器元件和支撐部件等構(gòu)成部件并列設(shè)在安裝孔的軸線方向，由于可以在不破壞前述效果的基礎(chǔ)上，使燃燒壓力檢測(cè)裝置、特別是與安裝孔的軸線正交的方向的尺寸緊湊化，能夠在不改變內(nèi)燃機(jī)的現(xiàn)有結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上配置燃燒壓力檢測(cè)裝置。并且，由于支撐部件被夾持在燃燒用器件和氣缸蓋之間，而在支撐部件和燃燒用器件之間并沒有其他構(gòu)成部件，所以能夠確保兩者之間較大的接觸面積，能夠?qū)⑷紵闷骷苑€(wěn)定的狀態(tài)安裝在氣缸蓋上。
根據(jù)本發(fā)明的其他方面，提供一種燃燒壓力檢測(cè)裝置，其燃燒用器件一起設(shè)在氣缸蓋上，并檢測(cè)燃燒室內(nèi)的壓力作為燃燒壓力，該燃燒器具為與用于噴射燃料的噴射器及用于點(diǎn)燃燃燒室內(nèi)的空氣燃料混合物的火花塞中的一方，該氣缸蓋具有分別在一個(gè)側(cè)面及另一個(gè)側(cè)面開口的進(jìn)氣口和排氣口。在氣缸蓋上，在相對(duì)進(jìn)氣口與排氣口相反的一側(cè)且在所述進(jìn)氣口的下方位置，形成有用于安裝燃燒用器件的安裝孔。該燃燒壓力檢測(cè)裝置的特征在于，具有傳感器元件，其設(shè)在安裝孔中，用于檢測(cè)燃燒室內(nèi)的壓力；電纜，其與傳感器元件連接，沿與排氣口相反的方向延伸，并輸出來自傳感器元件的檢測(cè)信號(hào)。
根據(jù)該燃燒壓力檢測(cè)裝置，在形成于氣缸蓋的安裝孔中同時(shí)安裝燃燒用器件(即，噴射器及火花塞中的一方)和傳感器元件。安裝孔配置在相對(duì)進(jìn)氣口與排氣口相反的一側(cè)而且是在進(jìn)氣口的下方位置，即配置在距排氣口較遠(yuǎn)的位置。并且，與傳感器元件連接的電纜向與排氣口相反的方向延伸。傳感器元件檢測(cè)燃燒室內(nèi)的壓力作為燃燒壓力，來自傳感器元件的檢測(cè)信號(hào)通過電纜輸出。
根據(jù)這種結(jié)構(gòu)，與以往的塞孔不同，由于不需要使安裝孔在進(jìn)氣口和排氣口之間沿上下方向延伸，所以能夠使塞孔短于以往的塞孔。并且，由于電纜從這種安裝孔向與排氣口相反的方向延伸，所以與以往那樣在塞孔內(nèi)沿其長(zhǎng)度方向延伸的情況相比，可以進(jìn)一步縮短尺寸。由此，可以提高裝配和維修等時(shí)的電纜的操作性。并且，由于安裝孔配置在距排氣口較遠(yuǎn)的位置，而且電纜從該安裝孔沿與排氣口相反的方向延伸，所以排氣的熱的影響難以波及到電纜。結(jié)果，電纜不易曝露于高溫下，從而能夠延長(zhǎng)其壽命。
在前述燃燒壓力檢測(cè)裝置中，優(yōu)選的是在氣缸蓋上形成電纜導(dǎo)出槽，其從安裝孔朝向與排氣口相反的一側(cè)延伸，并且開口于氣缸蓋的外表面上，電纜通過電纜導(dǎo)出槽延伸到氣缸蓋的外部。
根據(jù)燃燒壓力檢測(cè)裝置的這種優(yōu)選方式，傳感器元件的電纜通過形成于氣缸蓋的電纜導(dǎo)出槽延伸到氣缸蓋的外部。該電纜導(dǎo)出槽從安裝孔向與排氣口相反的方向延伸，并開口于氣缸蓋的外表面上。由此，能夠?qū)㈦娎|通過電纜導(dǎo)出槽穩(wěn)定地導(dǎo)出，并且在與排氣口相反的方向不會(huì)產(chǎn)生電纜的位置偏移等。因此，能夠把電纜穩(wěn)定地保持在熱影響難以波及到的狀態(tài)。
在前述燃燒壓力檢測(cè)裝置中，優(yōu)選的是在安裝孔中設(shè)置用于支撐燃燒用器件的支撐部件，在支撐部件的面對(duì)電纜導(dǎo)出槽的部分形成用于引出電纜的引出部。
根據(jù)燃燒壓力檢測(cè)裝置的這種優(yōu)選方式，在安裝孔中設(shè)置有支撐部件，燃燒用器件以由支撐部件支撐的狀態(tài)安裝在安裝孔中。并且，電纜可以通過在支撐部件的面對(duì)電纜導(dǎo)出槽的部分形成的引出部導(dǎo)出，所以例如在將電纜靠近支撐部件配置的情況下，電纜不易與支撐部件接觸、摩擦，所以電纜不易受損。因此，能夠提高電纜的配置自由度，并且可以延長(zhǎng)電纜的壽命。
在前述燃燒壓力檢測(cè)裝置中，優(yōu)選電纜導(dǎo)出槽從安裝孔的下端部延伸。
根據(jù)燃燒壓力檢測(cè)裝置的這種優(yōu)選方式，電纜導(dǎo)出槽從安裝孔的下端部延伸，電纜通過該電纜導(dǎo)出槽延伸到氣缸蓋的外部。這樣，由于電纜導(dǎo)出槽配置在距進(jìn)氣口較遠(yuǎn)的位置，所以能夠容易地進(jìn)行電纜的處理，而不會(huì)受到進(jìn)氣口的妨礙。并且，由于能夠確保與排氣口之間的更大間隔，可以進(jìn)一步抑制來自排氣口的熱的影響。


圖1是表示安裝了本發(fā)明的第1實(shí)施方式的燃燒壓力檢測(cè)裝置和噴射器的發(fā)動(dòng)機(jī)的部分剖面圖。
圖2是在安裝了燃燒壓力檢測(cè)裝置和噴射器的狀態(tài)下表示圖1所示發(fā)動(dòng)機(jī)的氣缸蓋的立體圖。
圖3是表示圖1的噴射器附近的部分放大剖面圖。
圖4是表示圖2的噴射器附近的部分放大立體圖。
圖5是表示第1實(shí)施方式的燃燒壓力檢測(cè)裝置和噴射器的示意圖。
圖6是表示第2實(shí)施方式的燃燒壓力檢測(cè)裝置和噴射器的示意圖。
具體實(shí)施例方式
下面，參照附圖詳細(xì)說明本發(fā)明的實(shí)施方式。圖1表示本發(fā)明的第1實(shí)施方式的燃燒壓力檢測(cè)裝置1和設(shè)有該裝置1的內(nèi)燃機(jī)(以下稱為“發(fā)動(dòng)機(jī)”)2。該發(fā)動(dòng)機(jī)2例如是安裝在車輛(未圖示)上的直列四缸直噴式發(fā)動(dòng)機(jī)，具有氣缸蓋4和氣缸體12。在氣缸體12上并列設(shè)置有4個(gè)氣缸3(僅示出1個(gè))，氣缸蓋4安裝在氣缸體12的上面，兩者4、12相互牢靠地接合著。在氣缸蓋4和各氣缸3內(nèi)的活塞5之間形成燃燒室6。
氣缸蓋4例如利用鋁合金構(gòu)成，具有圖2所示的復(fù)雜形狀，安裝有各種構(gòu)成部件。在氣缸蓋4的4個(gè)氣缸3上分別形成在氣缸蓋4的一個(gè)側(cè)面開口的進(jìn)氣口7和在另一個(gè)側(cè)面開口的排氣口8，并使它們?cè)趫D1所示左右方向并排排列。在這些進(jìn)氣口7、排氣口8中分別設(shè)置進(jìn)氣門和排氣門(未圖示)。在進(jìn)氣口7和排氣口8之間設(shè)置沿上下方向延伸的筒狀的火花塞安裝部13。該火花塞安裝部13的內(nèi)部形成為塞孔13a，在形成于其底部的火花塞安裝孔(未圖示)內(nèi)安裝有用于點(diǎn)燃燃燒室6內(nèi)的空氣燃料混合物的火花塞14，其下端部面對(duì)著燃燒室6。并且，在氣缸蓋4的上方，在火花塞安裝部13的兩側(cè)位置設(shè)置有進(jìn)氣、排氣凸輪軸(未圖示)。
并且，如圖3所示，在氣缸蓋4上，在相對(duì)進(jìn)氣口7與排氣口8相反的一側(cè)且緊挨進(jìn)氣口7下方的位置形成有安裝孔10。在該安裝孔10中安裝有噴射器9作為燃燒用器件，并且與該噴射器9一起安裝有燃燒壓力檢測(cè)裝置1。
安裝孔10斜著貫通氣缸蓋4(圖3中單點(diǎn)劃線的燃燒室6側(cè)部分)，并且從其軸線方向的燃燒室6側(cè)起順次由相互呈同心狀的座安裝部10a、傳感器安裝凹部10c、和板安裝凹部10d構(gòu)成。座安裝部10a占安裝孔10的軸線方向長(zhǎng)度的大致一半，并具有規(guī)定的直徑，在其內(nèi)周面形成有螺紋10b。另外，傳感器安裝凹部10c具有大于座安裝部10a的直徑和后述的規(guī)定深度(軸線方向長(zhǎng)度)。板安裝凹部10d具有比傳感器安裝凹部10c更大的直徑。
并且，在氣缸蓋4上形成有線束導(dǎo)出槽11(電纜導(dǎo)出槽)。該線束導(dǎo)出槽11用于把后述的傳感器元件21的線束25(電纜)抽出到氣缸蓋4的外部，該線束導(dǎo)出槽11配置在安裝孔10的下方，并且從傳感器安裝凹部10c的下端部向圖3的右方(即與排氣口8相反)的方向延伸。安裝孔10斜著延伸，而該線束導(dǎo)出槽11的圓弧狀底面大致水平延伸。由此，線束導(dǎo)出槽11的深度(距底面的高度)隨著朝向氣缸蓋4的外方而變高，如圖4所示，在氣缸蓋4的外表面上開口成U字形。線束導(dǎo)出槽11底面的水平方向長(zhǎng)度短于前述塞孔13a的深度。
燃燒壓力檢測(cè)裝置1由傳感器元件21、用于固定傳感器元件21的噴射器座22(傳感器固定部件)、以及用于支撐噴射器9的噴射器板24(支撐部件)等構(gòu)成。傳感器元件21形成為環(huán)狀，例如利用壓電元件構(gòu)成，傳感器元件21根據(jù)作用于其上的荷重輸出檢測(cè)信號(hào)。在傳感器元件21的上下分別層疊有環(huán)狀的墊圈22、23，該傳感器元件21和墊圈22、23收容在傳感器安裝凹部10c中。
并且，傳感器元件21與線束25連接。該線束25用于輸出來自傳感器元件21的檢測(cè)信號(hào)，其大致水平地通過前述傳感器導(dǎo)出槽11的底部附近，并朝向與排氣口8相反的一側(cè)的方向延伸到氣缸蓋4的外部。如圖2所示，從各傳感器元件21抽出到氣缸蓋4外部的合計(jì)4個(gè)線束25，沿著氣缸蓋4的側(cè)部大致水平地沿彼此相同的方向延伸。4個(gè)線束25被彼此捆束(在圖2中，為了方便圖示成相互具有間隙的狀態(tài))，通過連接器(未圖示)與控制裝置(未圖示)連接。來自傳感器元件21的檢測(cè)信號(hào)通過對(duì)應(yīng)的線束25輸出，并輸入到控制裝置。
噴射器座22例如利用SUS材料構(gòu)成，具有圓筒狀的座主體22a和從座主體22a的上部突出的凸緣部22b。凸緣部22b設(shè)在從座主體22a的上端(燃燒室6的相反側(cè)的一端)向燃燒室6側(cè)離開規(guī)定距離的位置，并形成為圓板狀。另外，在座主體22a的下部的外周面形成有螺紋部22c。并且，凸緣部22b的外徑被設(shè)定成略小于前述傳感器安裝凹部10c的直徑。并且，凸緣部22b的厚度與前述傳感器元件21及2個(gè)墊圈22、23的厚度之和，被設(shè)定成小于傳感器安裝凹部10c的深度。使座主體22a從上方通過環(huán)狀傳感器元件21和墊圈22、23，然后把螺紋部22c旋入座安裝部10a的螺紋10b上，從而將這種噴射器座22安裝在氣缸蓋4上。
在這種安裝狀態(tài)下，噴射器座22借助其凸緣部22b的大致整個(gè)面，通過墊圈23向下方按壓傳感器元件21，由此產(chǎn)生的荷重始終作用于傳感器元件21上。即，傳感器元件21被夾持在氣缸蓋4和凸緣部22b之間，根據(jù)旋入安裝噴射器座22時(shí)的固定強(qiáng)度，設(shè)定作用于傳感器元件21的初始荷重。另外，座主體22a延伸到燃燒室6，其下端部面對(duì)著燃燒室6。另外，根據(jù)上述的尺寸關(guān)系，凸緣部22b的上表面為略低于傳感器安裝凹部10c的上端的狀態(tài)。
噴射器板24安裝在板安裝凹部10d上。該噴射器板24例如利用SUS材料構(gòu)成，形成為具有規(guī)定厚度的環(huán)狀。并且，噴射器板24具有略小于前述板安裝凹部10d的直徑的外徑，并且具有大于座主體22a的外徑的內(nèi)徑。另外在噴射器板24的外周面和底面之間的角部，沿著周向形成倒角，這樣形成有倒角的部分成為用于引出線束25的引出部24a。
這種噴射器板24通過嵌合在座主體22a的上端部和板安裝凹部10d的圓周壁之間，從而安裝在氣缸蓋4上。在這種狀態(tài)下，噴射器板24的下表面同板安裝凹部10d與傳感器安裝凹部10c的交界處的階梯部抵接，并覆蓋傳感器安裝凹部10c，與傳感器元件21并列設(shè)置在軸線方向上，形成在軸線方向重疊的狀態(tài)。根據(jù)前述尺寸關(guān)系，在噴射器座22的凸緣部22b上側(cè)部分和噴射器板24之間形成徑向間隙G1，在凸緣部22b和噴射器板24之間形成軸線方向的間隙G2，從而使兩者22、24相互分開。并且，座主體22a的上端相比噴射器板24的上端位于燃燒室6側(cè)。另外，噴射器板24的引出部24a從上方面對(duì)著線束導(dǎo)出槽11。
噴射器9基本上是眾所周知的結(jié)構(gòu)，燃料箱(未圖示)的燃料通過控制裝置的控制，由燃料泵升壓至高壓后輸送到噴射器9，從噴射器9噴射到燃燒室6。噴射器9具有噴射器主體9a；從該噴射器主體9a延伸、直徑略小于座主體22a的內(nèi)徑的噴嘴部9b。另外，在噴射器主體9a和噴嘴部9b的交界處形成有圓板狀的凸緣部9c，其外徑被設(shè)定成與前述噴射器板24的外徑大致相同。
噴射器9的噴嘴部9b插入在噴射器座22中，其下端部面對(duì)著燃燒室6。在使凸緣部9c的整個(gè)面與噴射器板24抵接、并強(qiáng)力按壓的狀態(tài)下，通過安裝部件14把螺栓15旋入氣缸蓋4，從而將噴射器9安裝在氣缸蓋4上。即，噴射器板24夾持在噴射器9和氣缸蓋4之間，噴射器9由噴射器板24支撐。另外，由于噴嘴部9b的直徑略小于座主體22a的內(nèi)徑，因此在噴嘴部9b和座主體22a之間形成有徑向的微小間隙G3。另外，如前面所述，座主體22a的上端相比噴射器板24位于燃燒室6側(cè)，由此在噴射器9和噴射器座22上部之間形成有軸線方向的間隙G4，由于以上間隙G3、G4，噴射器9安裝成與噴射器板24相分離的狀態(tài)。
圖5示意性地表示上述的噴射器9和燃燒壓力檢測(cè)裝置1。下面，使用圖5說明燃燒壓力的檢測(cè)動(dòng)作。在發(fā)動(dòng)機(jī)2停止的狀態(tài)下，不會(huì)產(chǎn)生燃燒壓力，所以只有基于噴射器座22的初始荷重作用于傳感器元件21。
在發(fā)動(dòng)機(jī)2開始運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，伴隨進(jìn)氣、排氣和燃燒等，產(chǎn)生燃燒壓力并且周期性地變動(dòng)。如前面所述，噴射器座22伴隨燃燒壓力的變動(dòng)，作用于面對(duì)燃燒室6的噴射器座22下端的壓力增大或減小，由此噴射器座22整體在軸線方向上產(chǎn)生位移。這樣，在燃燒壓力增大時(shí)，凸緣部22b向燃燒室6的相反側(cè)產(chǎn)生位移，由此作用于傳感器元件21的荷重減小，傳感器元件21伸長(zhǎng)。相反，在燃燒壓力減小時(shí)，凸緣部22b向燃燒室6側(cè)產(chǎn)生位移，由此作用于傳感器元件21的荷重增大，傳感器元件21收縮。這樣，傳感器元件21根據(jù)作用于其上的荷重的增減而伸縮，從而通過線束25輸出表示燃燒壓力的變化量的檢測(cè)信號(hào)。根據(jù)該檢測(cè)信號(hào)，在控制裝置算出燃燒壓力。
如上所述，根據(jù)本實(shí)施方式的燃燒壓力檢測(cè)裝置1，噴射器座22被設(shè)置成在與噴射器9之間具有間隙G1～G4，并且切斷來自噴射器9的荷重的狀態(tài)，傳感器元件21通過這樣切斷來自噴射器9的荷重的噴射器座22固定在與氣缸蓋4之間。因此，即使噴射器9的燃燒壓力產(chǎn)生變動(dòng)，也能夠可靠地切斷因此而引起的荷重變動(dòng)，不會(huì)波及到傳感器元件21。結(jié)果，可以從檢測(cè)信號(hào)中排除燃燒壓力變動(dòng)成分，所輸出的檢測(cè)信號(hào)只反映燃燒壓力，所以能夠提高燃燒壓力的檢測(cè)精度。
并且，由于來自噴射器9的荷重傳遞被切斷，例如即使在為了維修而裝卸、更換噴射器9時(shí)，也能夠保持傳感器元件21的初始荷重，因此能夠保持燃燒壓力的檢測(cè)精度。并且，由于燃燒壓力檢測(cè)裝置1利用現(xiàn)有結(jié)構(gòu)即噴射器9的安裝孔10進(jìn)行設(shè)置，所以幾乎不改變發(fā)動(dòng)機(jī)2的結(jié)構(gòu)、布局，整體上能夠形成緊湊結(jié)構(gòu)。特別是傳感器元件21和噴射器板24并列設(shè)在軸線方向上，由此能夠使與安裝孔10的軸線正交的方向的尺寸緊湊化。
另外，由于噴射器板24夾持在噴射器9和氣缸蓋4之間，在噴射器板24和噴射器9之間沒有其他構(gòu)成部件，所以能夠確保兩者24、9之間的較大的接觸面積，能夠?qū)娚淦?以穩(wěn)定的狀態(tài)安裝在氣缸蓋4上。
并且，把線束25導(dǎo)向氣缸蓋4外部的線束導(dǎo)出槽11的長(zhǎng)度短于塞孔13a的深度，所以與以往那樣使線束25在塞孔23a內(nèi)沿其長(zhǎng)度方向延伸的情況相比，線束25的尺寸可以更短。由此，可以提高裝配和維修發(fā)動(dòng)機(jī)2等時(shí)的線束25的操作性。另外，由于安裝孔10配置在距排氣口8較遠(yuǎn)的位置，并且線束25從該安裝孔10向與排氣口8相反的方向延伸，所以排氣的熱影響難以波及到線束25。結(jié)果，線束25不易曝露于高溫之下，因此能夠延長(zhǎng)其壽命。
另外，傳感器元件21的線束25通過形成于氣缸蓋4的線束導(dǎo)出槽11延伸到氣缸蓋4的外部，并且線束導(dǎo)出槽11從安裝孔10向與排氣口8相反的方向延伸，并開口于氣缸蓋4的外表面。由此，可以將線束25通過線束導(dǎo)出槽11穩(wěn)定地導(dǎo)向與排氣口8相反的方向，并且不會(huì)產(chǎn)生線束25的位置偏移等。因此，能夠?qū)⒕€束25穩(wěn)定地保持在不易遭受熱影響的狀態(tài)下。
并且，借助形成于每個(gè)氣缸3的線束導(dǎo)出槽11，在氣缸蓋4的外部的同一側(cè)抽出4個(gè)線束25，從而容易進(jìn)行將它們捆在一起處理。
并且，由于可以借助在噴射器板24的面對(duì)線束導(dǎo)出槽11的部分形成的引出部24a引出線束25，所以例如即使在把線束25靠近噴射器板24配置的情況下，線束25也不易與噴射器板24接觸或摩擦。并且，即使接觸，由于在引出部24a形成有R并具有曲面形狀，所以線束25不易受損。因此，能夠提高線束25的配置自由度，并且能夠延長(zhǎng)線束25的壽命。
另外，線束導(dǎo)出槽11從傳感器安裝凹部10c的下端部延伸，并配置在距進(jìn)氣口7較遠(yuǎn)的位置，所以能夠容易地處理線束25，而不會(huì)受到進(jìn)氣口7的妨礙。并且，由于根據(jù)線束導(dǎo)出槽11的上述配置，能夠確保與排氣口8之間的更大間隔，因此可以進(jìn)一步抑制來自排氣口8的熱的影響。
另外，由于線束導(dǎo)出槽11的長(zhǎng)度較短，因此能夠從外部容易地目視確認(rèn)位于其內(nèi)部的線束25的狀態(tài)，所以能夠提高燃燒壓力檢測(cè)裝置1的維修性。
圖6示意性地表示本發(fā)明的第2實(shí)施方式的燃燒壓力檢測(cè)裝置。該檢測(cè)裝置30具有和第1實(shí)施方式的燃燒壓力檢測(cè)裝置1近似的結(jié)構(gòu)，以下對(duì)相同構(gòu)成要素賦予相同符號(hào)，重點(diǎn)說明與第1實(shí)施方式的不同之處。
在第1實(shí)施方式的噴射器座22中，凸緣部22b設(shè)在距上端規(guī)定距離的位置，而在本實(shí)施方式的噴射器座31(傳感器固定部件)中，凸緣部31b設(shè)在噴射器座主體31a的上端，并在噴射器座與氣缸蓋4之間夾持有傳感器元件21。
并且，第2實(shí)施方式的噴射器板32(支撐部件)也形成為環(huán)狀，其外徑和第1實(shí)施方式大致相同，而另一方面，內(nèi)徑則更大。通過這樣改變，噴射器板32的內(nèi)側(cè)空間擴(kuò)大，傳感器元件21被收容在該空間中。即，噴射器板32配置為包圍傳感器元件21，并在與傳感器元件21之間形成有徑向間隙G5。并且，噴射器板32的軸線方向厚度被設(shè)定成大于傳感器元件21和凸緣部31b的軸線方向厚度之和的值，由此在噴射器9和噴射器座31之間形成有軸線方向的間隙G6，將兩者9、31相互分離開。因此，在這種燃燒壓力檢測(cè)裝置30中，燃燒壓力的變動(dòng)只通過噴射器座31傳遞給傳感器元件21。
根據(jù)上述的燃燒壓力檢測(cè)裝置30，與第1實(shí)施方式的燃燒壓力檢測(cè)裝置1相同，從噴射器9向傳感器元件21的荷重傳遞被間隙G5和G6切斷，所以不會(huì)受到噴射器9的燃燒壓力變動(dòng)的影響，能夠提高燃燒壓力的檢測(cè)精度。并且，由于傳感器元件21收容在噴射器板32的內(nèi)部，因此可以使燃燒壓力檢測(cè)裝置30整體上形成緊湊簡(jiǎn)潔的結(jié)構(gòu)。
另外，本發(fā)明并不限于所說明的上述實(shí)施方式，而能夠以各種方式實(shí)施。例如，在上述的第1和第2實(shí)施方式中，分別利用噴射器板24、32支撐噴射器9，但不限于該噴射器支撐方法，只要能夠切斷從噴射器向噴射器座的荷重傳遞，并且能夠以穩(wěn)定的狀態(tài)支撐噴射器，也可以省略噴射器板，而采用其他適當(dāng)?shù)难b置。
并且，在第1實(shí)施方式中，在噴射器板24的整體周向形成倒角，從而形成線束25的引出部24a，但并不限于此，例如也可以僅在面對(duì)線束導(dǎo)出槽11的部分形成倒角。并且，也可以不形成倒角，而形成例如槽或切口。另外，實(shí)施方式中說明了同時(shí)設(shè)置噴射器9和燃燒壓力檢測(cè)裝置1的示例，但不限于這種組合，例如，也可以將火花塞作為燃燒用器件配置成與進(jìn)氣口7相鄰的狀態(tài)，并同時(shí)設(shè)置火花塞和燃燒壓力檢測(cè)裝置1，以取代噴射器9。
并且，實(shí)施方式中說明了把本發(fā)明應(yīng)用于直列四缸發(fā)動(dòng)機(jī)2的示例，但不限于此，也可以適用于單缸或具有多個(gè)氣缸的其他類型的發(fā)動(dòng)機(jī)。另外，本發(fā)明不限于安裝在車輛上的發(fā)動(dòng)機(jī)，當(dāng)然可以適用于包括曲軸配置在垂直方向的舷外發(fā)動(dòng)機(jī)等船舶推進(jìn)器用發(fā)動(dòng)機(jī)在內(nèi)的各種工業(yè)用內(nèi)燃機(jī)。此外，可以在本發(fā)明宗旨的范圍內(nèi)適當(dāng)改變具體部分的結(jié)構(gòu)。
權(quán)利要求
1.一種燃燒壓力檢測(cè)裝置，其與燃燒用器件一起設(shè)在氣缸蓋的安裝孔中，該燃燒用器件為用于噴射燃料的噴射器和用于點(diǎn)燃燃燒室內(nèi)的空氣燃料混合物的火花塞中的一方，該燃燒壓力檢測(cè)裝置檢測(cè)作為燃燒壓力的所述燃燒室內(nèi)的壓力，具有傳感器固定部件，其以面對(duì)著所述燃燒室、并且切斷來自所述燃燒用器件的荷重的狀態(tài)設(shè)在所述安裝孔中；傳感器元件，其通過該傳感器固定部件固定在該傳感器固定部件與所述氣缸蓋之間，并檢測(cè)通過所述傳感器固定部件傳遞來的荷重作為燃燒壓力。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的燃燒壓力檢測(cè)裝置，其特征在于，所述傳感器固定部件以與所述燃燒用器件之間存在間隙的狀態(tài)設(shè)置在所述安裝孔中。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的燃燒壓力檢測(cè)裝置，其特征在于，所述傳感器元件收容在形成于所述氣缸蓋的傳感器安裝凹部中，所述燃燒壓力檢測(cè)裝置還具有支撐所述燃燒用器件的支撐部件，該支撐部件與所述傳感器元件并列設(shè)置在所述安裝孔的軸線方向，并且被夾持在所述燃燒用器件和所述氣缸蓋之間。
4.一種燃燒壓力檢測(cè)裝置，其與燃燒用器件一起設(shè)在氣缸蓋上，并檢測(cè)作為燃燒壓力的所述燃燒室內(nèi)的壓力，該燃燒用器件為用于噴射燃料的噴射器和用于點(diǎn)燃燃燒室內(nèi)的空氣燃料混合物的火花塞中的一方，所述氣缸蓋具有在一個(gè)側(cè)面及另一個(gè)側(cè)面上分別開口的進(jìn)氣口和排氣口，在所述氣缸蓋上，在相對(duì)所述進(jìn)氣口與所述排氣口相反的一側(cè)、且在所述進(jìn)氣口的下方位置，形成有用于安裝所述噴射器和所述火花塞中的一方的安裝孔，所述燃燒壓力檢測(cè)裝置具有傳感器元件，其設(shè)在該安裝孔中，用于檢測(cè)所述燃燒室內(nèi)的壓力；電纜，其與該傳感器元件連接，沿與所述排氣口相反的方向延伸，并輸出來自所述傳感器元件的檢測(cè)信號(hào)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的燃燒壓力檢測(cè)裝置，其特征在于，在所述氣缸蓋上形成有在所述氣缸蓋的外表面上開口的電纜導(dǎo)出槽，該電纜導(dǎo)出槽從所述安裝孔向與所述排氣口相反的方向延伸，所述電纜通過所述電纜導(dǎo)出槽延伸到所述氣缸蓋的外部。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的燃燒壓力檢測(cè)裝置，其特征在于，在所述安裝孔中設(shè)置有用于支撐所述燃燒用器件的支撐部件，在該支撐部件的面對(duì)所述電纜導(dǎo)出槽的部分形成有用于引出電纜的引出部。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的燃燒壓力檢測(cè)裝置，其特征在于，所述電纜導(dǎo)出槽從所述安裝孔的下端部延伸。
全文摘要
本發(fā)明提供一種用于提高燃燒壓力的檢測(cè)精度的燃燒壓力檢測(cè)裝置。燃燒壓力檢測(cè)裝置與燃燒用器件一起設(shè)在氣缸蓋的安裝孔中，并檢測(cè)燃燒室內(nèi)的壓力作為燃燒壓力。燃燒用器件是用于噴射燃料的噴射器和點(diǎn)燃燃燒室內(nèi)的空氣燃料混合物的火花塞中的一方。燃燒壓力檢測(cè)裝置具有噴射器座，其以面對(duì)著燃燒室并且切斷來自燃燒用器件的荷重的狀態(tài)設(shè)在安裝孔中；傳感器元件，其通過噴射器座固定在噴射器座與氣缸蓋之間，并檢測(cè)通過噴射器座傳遞來的荷重作為燃燒壓力。
文檔編號(hào)F02D35/00GK1731116SQ20051008992
公開日2006年2月8日 申請(qǐng)日期2005年8月4日 優(yōu)先權(quán)日2004年8月5日
發(fā)明者溝呂木孝文, 溝田新, 中村勝則 申請(qǐng)人:本田技研工業(yè)株式會(huì)社