[实用新型]一种内燃机用集成式燃烧压力传感器

说明书

技术领域：

本实用新型属于内燃机燃烧控制及传感器领域，具体涉及一种内燃机用集成式燃烧压力传感器。

背景技术：

为了进一步降低汽车能耗，减少污染，汽车内燃机控制系统迫切需要实时测量燃烧状况，以对燃烧过程进行更好地控制。在燃烧过程的各物理参数中，燃烧压力能准确反应燃烧过程，又最便于测量。

现代的汽车发动机结构极为紧凑，对发动机结构的任何改变都将影响到发动机的性能，所以燃烧压力的测量最好能集成于现有的零部件中。在现有的发动机技术范围内，汽油发动机的火花塞和柴油发动机的电热塞都是适合集成压力传感器的元件。

迄今欧美日的多家厂商都开展了燃烧压力传感器的研发。已开发成功的有瑞士Kistler公司、奥地利AVL公司及美国PCB公司。但这些传感器都工艺复杂，价格昂贵，只适用于发动机试制阶段在实验室内使用。德国Bosch公司、西门子公司、日本NGK公司、Denso公司、美国Federal Mogul公司、Delphi公司都在致力于开发低成本的燃烧压力传感器，国际相关专利如下：DE 102004 011 097；DE 102004 024 341B3；DE 102004 043 874；DE 102004 063 750；DE 102005 017802；DE 102005016462A1；DE 102005016463 A1；DE 102005016464A1；DE 102005017 802A1；DE 102005 021 229A1；DE 10218544；DE 10227371A1；DE 10332960；DE 10343521；DE 10346295；DE 10346330；DE 10347216A1；DE 19680912；DE19901795B4；DE 69809345T2；EP 126985A1；EP 1500879A1；EP 1582722B1；EP 1624249 A2；EP 989367B1；EP 989368B1；FR 2855896；FR 2884298；FR2884299；JP 59085932；WO 06032152A1；WO 06089446A1。

迄今已发表的专利除了德国BERU公司的方案外都基于压电原理。但所有解决方案中压电元件都是依靠预紧力压紧在整个系统中，此时整个系统容易受到外界振动及温度变化的干扰，当系统预紧力变化时，测量特性也会随之改变。

实用新型内容：

本实用新型的目的在于提供一种内燃机用集成式燃烧压力传感器，解决现有技术中压电元件依靠预紧力压紧在整个系统中，使整个系统容易受到外界振动及温度变化的干扰等问题，具有高精度、抗干扰性强、低成本等特点，它是可集成于现有内燃机部件内的压电式压力传感器。

本实用新型的技术方案如下：

一种内燃机用集成式燃烧压力传感器，安装于内燃机靠近燃烧室的位置，传感器设有一个或多个压电测力元件、一个壳体、至少一个内燃机功能元件、至少一个刚性连接元件、至少一个柔性连接元件；压电测力元件一端连接于刚性连接元件，另一端连接于内燃机功能元件，刚性连接元件连接于壳体上，内燃机功能元件通过柔性连接元件连接于壳体上。

所述的内燃机用集成式燃烧压力传感器，压电测力元件以烧结或钎焊或粘接的方式一端连接于刚性连接元件上，另一端连接于内燃机功能元件；刚性连接元件以烧结或钎焊或粘接方式连接于壳体上，内燃机功能元件通过柔性连接元件以烧结或钎焊或粘接方式或借助压紧力的方式连接于壳体上。

所述的内燃机用集成式燃烧压力传感器，所述压电测力元件在其远离燃烧室一端通过一个或多个刚性连接元件与刚性壳体相连；所述内燃机功能元件通过柔性连接元件与刚性壳体在刚性壳体靠近燃烧室一端相连。

所述压电元件以烧结或钎焊或粘接的方式连接于其它元件上。压电元件指以一种或多种压电材料制成的具有适合测力功能的形状及大小的元件。压电材料可以是压电陶瓷、压电水晶、磷酸镓(GaPO₄)单晶体或其它具有压电性能的材料。

所述的烧结方式指在利用高温将被连接元件结合在一起并使其在内燃机用集成式燃烧压力传感器的工作状态下保持结合的工艺。

所述的钎焊方式是指利用不同于被连接元件的材料的金属材料在高温熔解时将被连接元件连接在起并使其在内燃机用集成式燃烧压力传感器的工作状态下保持结合的工艺。

所述的粘接方式是利用不同于被连接元件的材料的非金属材料将被连接元件连接在一起并使其在内燃机用集成式燃烧压力传感器的工作状态下保持结合的工艺。