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JP6692698B2 - Pressure sensor - Google Patents

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JP6692698B2
JP6692698B2 JP2016105698A JP2016105698A JP6692698B2 JP 6692698 B2 JP6692698 B2 JP 6692698B2 JP 2016105698 A JP2016105698 A JP 2016105698A JP 2016105698 A JP2016105698 A JP 2016105698A JP 6692698 B2 JP6692698 B2 JP 6692698B2
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Description

本発明は、圧力センサに係り、特に、コモンレール式燃料噴射制御装置におけるレール圧を検出するに適したセンサの信頼性向上等を図ったものに関する。   The present invention relates to a pressure sensor, and more particularly to a pressure sensor for improving the reliability of a sensor suitable for detecting a rail pressure in a common rail fuel injection control device.

いわゆるコモンレール式燃料噴射制御装置において、レール圧は燃料噴射制御の良否等に影響を与える重要な要素の一つであるため、その検出には、高い安定性、信頼性が求められることから、センサ自体のみならず、検出信号の処理方法等についても従来から様々な技術が提案、実用化されていることは良く知られている通りである(例えば、特許文献1等参照)。
コモンレール式燃料噴射制御装置のレール圧検出に用いられるセンサは、通常、一つの検出信号が出力可能に構成されたものが用いられている。
In a so-called common rail fuel injection control device, rail pressure is one of the important factors that affect the quality of fuel injection control, and its detection requires high stability and reliability. It is well known that various techniques have been proposed and put to practical use not only in itself but also in a processing method of a detection signal and the like (see, for example, Patent Document 1).
As a sensor used for detecting the rail pressure of the common rail fuel injection control device, a sensor configured to output one detection signal is usually used.

特開2009−168616号公報JP, 2009-168616, A

しかしながら、1つの検出信号だけでは、センサの故障や断線等により出力が異常となった場合に、その検出信号が即座に正常か否かの判定が難しい場合や、また、確実な次善の策の確保が困難となる可能性があり、故障に対する信頼性、安全性が必ずしも満足できるものとは言い難い。   However, if the output is abnormal due to a sensor failure or wire breakage with only one detection signal, it may be difficult to immediately determine whether the detection signal is normal, or a reliable suboptimal measure. However, it is difficult to say that the reliability and safety against failures are always satisfactory.

本発明は、上記実状に鑑みてなされたもので、センサ故障に対する更なる信頼性の向上を図った圧力センサを提供するものである。   The present invention has been made in view of the above circumstances, and provides a pressure sensor with further improved reliability against sensor failure.

上記本発明の目的を達成するため、本発明に係る圧力センサは、
被計測物からの圧力を受けるダイヤフラムの一方の面と反対側の面上に、第1のセンサ素子と絶縁層と第2のセンサ素子とが順に積層され、前記第1及び第2のセンサ素子は、ひずみゲージを用いてなり、
前記第1及び第2のセンサ素子は、前記ダイヤフラムの変形に応じた電圧変化がそれぞれ出力可能に構成されてなるものである。
In order to achieve the above object of the present invention, the pressure sensor according to the present invention,
A first sensor element, an insulating layer, and a second sensor element are sequentially laminated on a surface opposite to one surface of the diaphragm that receives a pressure from the object to be measured, and the first and second sensor elements are stacked. Uses a strain gauge,
The first and second sensor elements are each configured to be able to output a voltage change corresponding to the deformation of the diaphragm.

本発明によれば、ダイヤフラムの変形に応じた電圧変化を、2つのセンサ素子で検出し、それぞれ別個に出力可能な構成とすることで、センサの二重化による信頼性の格段の向上を図ることができるという効果を奏するものである。   According to the present invention, the voltage change corresponding to the deformation of the diaphragm is detected by the two sensor elements, and the two sensor elements can separately output the voltage change, whereby the reliability can be remarkably improved by duplicating the sensor. The effect is that it can be done.

本発明の実施の形態における圧力センサモジュールの縦断面図図である。It is a longitudinal cross-sectional view of the pressure sensor module in the embodiment of the present invention. 本発明の実施の形態における圧力センサの一部縦断面を含む全体斜視図である。It is the whole perspective view including a partial longitudinal section of a pressure sensor in an embodiment of the invention. 本発明の実施の形態における圧力センサを構成する圧力センサ素子集合体を模式的に示した平面図である。It is a top view which showed typically the pressure sensor element assembly which comprises the pressure sensor in embodiment of this invention. 本発明の実施の形態における圧力センサの等価回路を表した等価回路図図である。It is the equivalent circuit schematic diagram showing the equivalent circuit of the pressure sensor in embodiment of this invention.

以下、本発明の実施の形態について、図1乃至図4を参照しつつ説明する。
なお、以下に説明する部材、配置等は本発明を限定するものではなく、本発明の趣旨の範囲内で種々改変することができるものである。
最初に、本発明の実施の形態における圧力センサの概略全体構成について図1を参照しつつ説明する。
本発明の実施の形態における圧力センサモジュール50は、コモンレール式燃料噴射制御装置において、燃料噴射制御等に用いられるレール圧の検出に用いられるものである。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 4.
The members, arrangements, etc. described below do not limit the present invention and can be variously modified within the scope of the gist of the present invention.
First, a schematic overall configuration of the pressure sensor according to the embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
The pressure sensor module 50 according to the embodiment of the present invention is used to detect a rail pressure used for fuel injection control or the like in a common rail fuel injection control device.

本発明の実施の形態における圧力センサ2は、コモンレール(図示せず)への取り付けのためのケーシング1に収納されて、ケーシング1と共に圧力センサモジュール50を構成するものとなっている。
本発明の実施例における圧力センサモジュール50は、ケーシング1と圧力センサ2とに大別されて構成されたものとなっている。
ケーシング1は、柱状に形成されたねじ接続部3と、圧力センサ2が内設されるようにねじ接続部3に取り付けられた板部材4と、この板部材4に配設されたPCB回路基板5と、このPCB回路基板5を覆うように設けられたメタルハウジング6と、このメタルハウジング6が固着されるように設けられたコネクタハウジング7とに大別されて構成されたものとなっている。
The pressure sensor 2 according to the embodiment of the present invention is housed in a casing 1 for attachment to a common rail (not shown), and constitutes a pressure sensor module 50 together with the casing 1.
The pressure sensor module 50 according to the embodiment of the present invention is roughly divided into a casing 1 and a pressure sensor 2.
The casing 1 has a columnar screw connection portion 3, a plate member 4 attached to the screw connection portion 3 so that the pressure sensor 2 is provided therein, and a PCB circuit board arranged on the plate member 4. 5, a metal housing 6 provided so as to cover the PCB circuit board 5, and a connector housing 7 provided so as to fix the metal housing 6 to each other. ..

ねじ接続部3は、大凡、中空円筒状に形成されて、その外周面にはコモンレール(図示せず)の圧力センサ取り付け部に螺合されるねじ部3aが形成されている。
ねじ接続部3の内部に形成された中空部3bには、図示されないコモンレールからの燃料が流入し、後述する圧力センサ2の内側へ到達するようになっている。
The screw connection portion 3 is formed in a hollow cylindrical shape, and a screw portion 3a screwed to a pressure sensor mounting portion of a common rail (not shown) is formed on the outer peripheral surface thereof.
Fuel from a common rail (not shown) flows into a hollow portion 3b formed inside the screw connection portion 3 and reaches the inside of a pressure sensor 2 described later.

このねじ接続部3の頂部側、すなわち、コモンレール(図示せず)に螺合される部位と反対側の周縁部分には、フランジ3cが形成されており、このフランジ3cに後述する板部材4が載置されるようになっている。
また、ねじ接続部3の頂部側の中空部3bが開口する部分は、圧力センサ2の端部が嵌装されるように突出形成されている。
A flange 3c is formed on the top side of the screw connection portion 3, that is, on the peripheral edge portion on the side opposite to the portion screwed into the common rail (not shown), and a plate member 4 described later is formed on the flange 3c. It is supposed to be placed.
Further, the opening of the hollow portion 3b on the top side of the screw connection portion 3 is formed so as to project so that the end portion of the pressure sensor 2 is fitted.

大凡円盤状に形成された板部材4は、その中央部分が中空円筒状のセンサ収納部4aが形成されており、このセンサ収納部4aに圧力センサ2が位置せしめられるようになっている。
かかるセンサ収納部4aの直径は、圧力センサ2との間に適宜な間隔を維持可能とする一方、フランジ3cの外縁部分を超えない適宜な大きさに設定されたものとなっている。
そして、板部材4は、ねじ接続部3側の面において、センサ収納部4aの周辺部分がフランジ3cと接合されている。
The plate member 4 formed in a substantially disc shape has a hollow cylindrical sensor storage portion 4a formed in the central portion thereof, and the pressure sensor 2 is positioned in the sensor storage portion 4a.
The diameter of the sensor housing portion 4a is set to an appropriate size so that it can maintain an appropriate distance from the pressure sensor 2 and does not exceed the outer edge portion of the flange 3c.
Then, in the plate member 4, the peripheral portion of the sensor housing portion 4a is joined to the flange 3c on the surface on the screw connection portion 3 side.

圧力センサ2は、後述するように2つのセンサ素子31,32を有して、燃料圧力の検出を可能としたもので(詳細は後述)、その頂部近傍は板部材4のセンサ収納部4aからねじ接続部3と反対方向へ露出するようになっている。
圧力センサ2の頂部近傍が露出する側の板部材4の面には、PCB回路基板5が配設されている。
The pressure sensor 2 has two sensor elements 31 and 32 as described later to enable detection of fuel pressure (details will be described later). The vicinity of the top of the pressure sensor 2 is from the sensor storage portion 4a of the plate member 4. It is designed to be exposed in the direction opposite to the screw connection part 3.
A PCB circuit board 5 is provided on the surface of the plate member 4 on the side where the vicinity of the top of the pressure sensor 2 is exposed.

このPCB回路基板5には、板部材4のセンサ収納部4aに位置する部分に、圧力センサ2の頂部をコネクタハウジング7側に露出可能とする連絡孔5aが穿設されており、圧力センサ2とPCB回路基板5との電気的配線接続を可能としている。このPCB回路基板5は、例えば、圧力センサ2に必要な電圧の安定化回路や波形整形回路等が適宜設けられるものである。
メタルハウジング6は、大凡蓋体状に形成されると共に、コネクタハウジング7に形成された蓋体部7aに一体に取り付けられており、コネクタハウジング7の蓋体部7aと共にPCB回路基板5を覆って、PCB回路基板5が収納される空間である収納部8が画成されるうように板部材4に固着されるものとなっている。
In this PCB circuit board 5, a communication hole 5a is formed in a portion of the plate member 4 located in the sensor housing portion 4a so that the top of the pressure sensor 2 can be exposed to the connector housing 7 side. And the PCB circuit board 5 can be electrically connected. The PCB circuit board 5 is appropriately provided with, for example, a voltage stabilizing circuit, a waveform shaping circuit, and the like required for the pressure sensor 2.
The metal housing 6 is formed in a lid shape and is integrally attached to a lid body portion 7a formed in the connector housing 7, and covers the PCB circuit board 5 together with the lid body portion 7a of the connector housing 7. , The PCB circuit board 5 is fixed to the plate member 4 so as to define a storage portion 8 which is a space for storing the PCB circuit board 5.

コネクタハウジング7は、車両の動作制御を行う電子制御ユニット(図示せず)との電気的接続のための接続ケーブル(図示せず)の接続が行われる部位であり、大凡円筒に形成された接続部7bと、蓋体状に形成された蓋体部7aとに大別されて構成されたものとなっている。
蓋体部7aは、先に説明したようにメタルハウジング6と共に、PCB回路基板5の収納部8を確保するものとなっていると共に、導電性部材からなる複数の接続ピン9が埋設されたものとなっている。
The connector housing 7 is a portion to which a connection cable (not shown) for electrical connection with an electronic control unit (not shown) that controls the operation of the vehicle is connected, and is formed in a substantially cylindrical shape. It is roughly divided into a portion 7b and a lid portion 7a formed in a lid shape.
As described above, the lid portion 7a serves to secure the housing portion 8 for the PCB circuit board 5 together with the metal housing 6 and has a plurality of connecting pins 9 made of a conductive member embedded therein. Has become.

PCB回路基板5と圧力センサ2との間の電気的接続は、複数のボンディングワイヤ10を介して行われようになっている一方、PCB回路基板5と接続ピン9の受部9aとの間に導電性部材からなるS型スプリング11が配されて、このS型スプリング11を介してPCB回路基板5と接続ピン9とが電気的に接続されるものとなっている。   The electrical connection between the PCB circuit board 5 and the pressure sensor 2 is made through a plurality of bonding wires 10, while between the PCB circuit board 5 and the receiving portion 9a of the connection pin 9. An S-shaped spring 11 made of a conductive member is arranged, and the PCB circuit board 5 and the connection pin 9 are electrically connected via the S-shaped spring 11.

接続部7bは、図示されない接続ケーブルの端部に設けられた接続コネクタ(図示せず)が嵌合し、その接続コネクタ内部に設けられた接続プラグ(図示せず)に接続部7bの接続ピン9が嵌入することで図示されない電子制御ユニット(図示せず)との電気的接続が可能となっている。     The connection portion 7b is fitted with a connection connector (not shown) provided at an end portion of a connection cable (not shown), and a connection plug (not shown) provided inside the connection connector is connected to a connection pin of the connection portion 7b. When 9 is inserted, electrical connection with an electronic control unit (not shown) not shown is possible.

次に、圧力センサ2のより具体的な構成について、図2及び図3を参照しつつ説明する。
本発明の実施の形態における圧力センサ2は、ダイヤフラム形成体20と、センサ素子集合体30とに大別されて構成されたものとなっている(図2参照)。
ダイヤフラム形成体20は、その概略形状が大凡中空有底筒状に形成されており、開口部分と反対側の中央部分に、ダイヤフラム21が形成されており、開口側から流入した燃料の圧力によって偏移可能となっている。
このダイヤフラム21の上、すなわち、ダイヤフラム形成体20の開口部分とは反対側の面上には、センサ素子集合体30が次述するように設けられたものとなっている。
Next, a more specific configuration of the pressure sensor 2 will be described with reference to FIGS. 2 and 3.
The pressure sensor 2 in the embodiment of the present invention is roughly divided into a diaphragm forming body 20 and a sensor element assembly 30 (see FIG. 2).
The diaphragm forming body 20 has a roughly hollow cylindrical shape with a bottom, and a diaphragm 21 is formed in a central portion on the side opposite to the opening portion. The diaphragm forming body 20 is biased by the pressure of fuel flowing from the opening side. It is possible to transfer.
A sensor element assembly 30 is provided on the diaphragm 21, that is, on the surface of the diaphragm forming body 20 opposite to the opening, as described below.

本発明の実施の形態におけるセンサ素子集合体30は、第1及び第2センサ素子31,32及び、絶縁マスク33を有して構成されたものとなっている(図3参照)。なお、図3においては、図を見易くして理解を容易とするため、第1のセンサ素子31全体に網掛けを施し、第2のセンサ素子32を白抜きで表している。
これら、第1及び第2センサ素子31,32及び、絶縁マスク33は、ダイヤフラム21側から、第1のセンサ素子31、絶縁マスク33、第2のセンサ素子32の順に積層されて構成されたものとなっている。
これらは、本発明独自の製造技術に基づくものではなく、半導体製造技術における真空蒸着やスパッタリング等の従来から良く知られた手法を用いて製造され得るものである。
なお、センサ素子集合体30は、その保護のため、電気的絶縁性を有するジェル部材12によって全体が覆われている(図1参照)。
The sensor element assembly 30 according to the embodiment of the present invention is configured to include the first and second sensor elements 31 and 32 and the insulating mask 33 (see FIG. 3). Note that in FIG. 3, the first sensor element 31 is entirely shaded and the second sensor element 32 is shown in white for the sake of easy understanding and easy understanding.
The first and second sensor elements 31, 32 and the insulating mask 33 are configured by laminating the first sensor element 31, the insulating mask 33, and the second sensor element 32 in this order from the diaphragm 21 side. Has become.
These are not based on the manufacturing technology unique to the present invention, but can be manufactured by using conventionally well-known methods such as vacuum deposition and sputtering in the semiconductor manufacturing technology.
The entire sensor element assembly 30 is covered with a gel member 12 having electrical insulation for protection thereof (see FIG. 1).

以下、具体的な構成を説明すれば、まず、第1及び第2のセンサ素子31,32は、基本的に同一の構成を有してなるもので、以下、第1のセンサ素子31の構成の説明を以て第2のセンサ素子32の説明に代えることとし、第1のセンサ素子31の構成要素の符号の後に、対応する第2のセンサ素子32の構成要素の符号を括弧書きで示すものとする。   The specific configuration will be described below. First, the first and second sensor elements 31 and 32 basically have the same configuration. Hereinafter, the configuration of the first sensor element 31 will be described. Will be replaced with the description of the second sensor element 32, and the reference numerals of the corresponding constituent elements of the second sensor element 32 will be shown in parentheses after the reference numerals of the constituent elements of the first sensor element 31. To do.

第1のセンサ素子31は、第1センサ素子用第1乃至第4の抵抗体41a〜41d(第2センサ素子用第1乃至第4の抵抗体42a〜42d)を有してなるいわゆるひずみゲージである。ここで、第1センサ素子用第1乃至第4の抵抗体41a〜41d(第2センサ素子用第1乃至第4の抵抗体42a〜42d)は、良く知られているように、例えば、Cr(クロム)−N(窒素)薄膜等のいわゆる金属膜からなるものである。   The first sensor element 31 is a so-called strain gauge including first to fourth resistor bodies 41a to 41d for the first sensor element (first to fourth resistor bodies 42a to 42d for the second sensor element). Is. Here, as is well known, the first to fourth resistor bodies 41a to 41d for the first sensor element (the first to fourth resistor bodies 42a to 42d for the second sensor element) are made of, for example, Cr. It is composed of a so-called metal film such as a (chrome) -N (nitrogen) thin film.

第1センサ素子用第1乃至第4の抵抗体41a〜41d(第2センサ素子用第1乃至第4の抵抗体42a〜42d)は、それぞれ、基本の構成要素となる短冊状の第1のセンサ用基本金属膜43A(第2のセンサ用基本金属膜43B)が、それぞれの端部で交互に折り返されて、いわゆるつづら折り形状に形成された、良く知られている構成を有するものとなっている。   Each of the first to fourth resistor bodies 41a to 41d for the first sensor element (the first to fourth resistor bodies 42a to 42d for the second sensor element) is a strip-shaped first resistor serving as a basic constituent element. The sensor basic metal film 43A (second sensor basic metal film 43B) is alternately folded back at each end and formed into a so-called zigzag shape, which has a well-known configuration. There is.

図3は、ダイヤフラム21の頂点側、すなわち、燃料と接触する面と反対側の面側において、センサ素子集合体30を上から見た場合の平面図であるが、第1センサ素子用第1乃至第4の抵抗体41a〜41d(第2センサ素子用第1乃至第4の抵抗体42a〜42d)は、平面図において、次述するように配設されたものとなっている。   FIG. 3 is a plan view of the sensor element assembly 30 as seen from above on the apex side of the diaphragm 21, that is, on the side opposite to the surface in contact with the fuel. The to the fourth resistors 41a to 41d (the first to the fourth resistors 42a to 42d for the second sensor element) are arranged as described below in the plan view.

まず、第1センサ素子用第1及び第2の抵抗体41a,41bが、適宜な間隔を隔てて、それぞれの長手軸が図3の左右方向に位置するように、かつ、相互に平行するように配置されている。
一方、第1センサ素子用第3及び第4の抵抗体41c,41dは、第1センサ素子用第1及び第2の抵抗体41a,41bの間において、それぞれの長手軸方向が図3の上下方向に位置するようにして、相互に適宜な間隔を隔てて平行するように配置されている。
First, the first and second resistor bodies 41a and 41b for the first sensor element are so arranged that their longitudinal axes are located in the left-right direction of FIG. It is located in.
On the other hand, the third and fourth resistor bodies 41c and 41d for the first sensor element are arranged such that their longitudinal axis directions are the upper and lower sides of FIG. 3 between the first and second resistor bodies 41a and 41b for the first sensor element. They are arranged so as to be parallel to each other with an appropriate interval therebetween so as to be positioned in the direction.

そして、第1センサ素子用第1乃至第4の抵抗体41a〜41dと第2センサ素子用第1乃至第4の抵抗体42a〜42dは、第1センサ素子用第1乃至第4の抵抗体41a〜41dの内側に第2センサ素子用第1乃至第4の抵抗体42a〜42dが位置すると共に、第1センサ素子用第1乃至第4の抵抗体41a〜41dを構成する第1のセンサ用基本金属膜43Aの間に、第2センサ素子用第1乃至第4の抵抗体42a〜42dを構成する第2のセンサ用基本金属膜43Bが位置するように配設されたものとなっている。   The first to fourth resistor bodies 41a to 41d for the first sensor element and the first to fourth resistor bodies 42a to 42d for the second sensor element are the first to fourth resistor bodies for the first sensor element. The first to fourth resistor bodies 42a to 42d for the second sensor element are located inside 41a to 41d, and the first sensor constituting the first to fourth resistor bodies 41a to 41d for the first sensor element. The second sensor basic metal film 43B forming the first to fourth resistor elements 42a to 42d for the second sensor element is arranged so as to be located between the basic metal film 43A for sensors. There is.

第1センサ素子用第1乃至第4の抵抗体41a〜41d(第2センサ素子用第1乃至第4の抵抗体42a〜42d)は、いわゆるブリッジ回路を構成するように直列接続されると共に、相互の接続点には、次述するように接続配線44を介して矩形状に形成された第1のセンサ用第1乃至第4の接続電極45a〜45d(第2のセンサ用第1乃至第4の接続電極46a〜46d)に次述するように接続、配設されている。   The first to fourth resistor bodies 41a to 41d for the first sensor element (the first to fourth resistor bodies 42a to 42d for the second sensor element) are connected in series so as to form a so-called bridge circuit, and At the mutual connection points, first sensor first to fourth connection electrodes 45a to 45d (second sensor first to first sensors) formed in a rectangular shape via connection wirings 44 as described below. 4 connection electrodes 46a to 46d) are connected and arranged as described below.

まず、第1のセンサ素子用第1の接続電極45a(第2のセンサ素子用第1の接続電極46a)は、第1のセンサ素子用第1の抵抗体41a(第2のセンサ素子用第1の抵抗体42a)と第1のセンサ素子用第3の抵抗体41c(第2の素子用第3の抵抗体42c)との接続点に接続されたものとなっている。   First, the first connection electrode 45a for the first sensor element (the first connection electrode 46a for the second sensor element) is the first resistor 41a for the first sensor element (the second connection element for the second sensor element). The first resistor 42a) is connected to the connection point of the first sensor element third resistor 41c (second element third resistor 42c).

また、第1のセンサ素子用第2の接続電極45b(第2のセンサ素子用第2の接続電極46b)は、第1のセンサ素子用第1の抵抗体41a(第2のセンサ素子用第1の抵抗体42a)と第1のセンサ素子用第4の抵抗体41d(第2の素子用第4の抵抗体42d)との接続点に接続されたものとなっている。   In addition, the second connection electrode 45b for the first sensor element (the second connection electrode 46b for the second sensor element) is the first resistor 41a for the first sensor element (the second connection element for the second sensor element). The first resistor 42a) is connected to the connection point of the first sensor element fourth resistor 41d (second element fourth resistor 42d).

さらに、第1のセンサ素子用第3の接続電極45c(第2のセンサ素子用第3の接続電極46c)は、第1のセンサ素子用第2の抵抗体41b(第2のセンサ素子用第2の抵抗体42b)と第1のセンサ素子用第4の抵抗体41d(第2の素子用第4の抵抗体42d)との接続点に接続されたものとなっている。   Furthermore, the third connection electrode 45c for the first sensor element (the third connection electrode 46c for the second sensor element) is connected to the second resistor 41b for the first sensor element (the second connection element for the second sensor element). The second resistor 42b) is connected to the connection point of the first sensor element fourth resistor 41d (second element fourth resistor 42d).

またさらに、第1のセンサ素子用第4の接続電極45d(第2のセンサ素子用第4の接続電極46d)は、第1のセンサ素子用第2の抵抗体41b(第2のセンサ素子用第2の抵抗体42b)と第1のセンサ素子用第3の抵抗体41c(第2の素子用第3の抵抗体42c)との接続点に接続されたものとなっている。   Furthermore, the fourth connection electrode 45d for the first sensor element (the fourth connection electrode 46d for the second sensor element) is the second resistor 41b for the first sensor element (for the second sensor element). It is connected to a connection point between the second resistor 42b) and the first sensor element third resistor 41c (second element third resistor 42c).

そして、図3に示された配置例においては、第1センサ素子用第1乃至第4の接続電極45a〜45d、及び、第2のセンサ用第1乃至第4の接続電極46a〜46dは、次述するように配設されたものとなっている。
すなわち、まず、第2のセンサ素子用第1乃至第4の接続端子46a〜46dは、第1及び第2のセンサ素子31,32の周辺近傍において、丁度、長方形の四隅に位置するように配設されたものとなっている。
Then, in the arrangement example shown in FIG. 3, the first to fourth connection electrodes 45a to 45d for the first sensor element and the first to fourth connection electrodes 46a to 46d for the second sensor are It is arranged as described below.
That is, first, the first to fourth connection terminals 46a to 46d for the second sensor element are arranged so as to be located at the four corners of the rectangle in the vicinity of the periphery of the first and second sensor elements 31 and 32. It has been set up.

この例においては、第2センサ素子用第1及び第4の接続電極46a,46dが、第1及び第2のセンサ素子31,32の左側(図3において紙面左側)に、それぞれの長手軸が紙面左右方向に沿うようにして、かつ、相互に適宜な間隔を隔てて平行するようにして配設されると共に、さらに、その間には、第1センサ素子用第1及び第4の接続電極45a,45dが同様に配設されたものとなっている。   In this example, the first and fourth connection electrodes 46a and 46d for the second sensor element have their longitudinal axes on the left side (the left side of the drawing in FIG. 3) of the first and second sensor elements 31 and 32, respectively. The first and fourth connection electrodes 45a for the first sensor element are arranged along the left-right direction of the paper and in parallel with each other at an appropriate interval. , 45d are similarly arranged.

また、第2センサ素子用第2及び第3の接続電極46b,46cが、第1及び第2のセンサ素子31,32の右側(図3において紙面右側)に、それぞれの長手軸が紙面左右方向に沿うようにして、かつ、相互に適宜な間隔を隔てて平行するようにして配設されると共に、さらに、その間には、第1センサ素子用第2及び第3の接続電極45b,45cが同様に配設されたものとなっている。   In addition, the second and third connection electrodes 46b and 46c for the second sensor element are arranged on the right side of the first and second sensor elements 31 and 32 (right side of the drawing in FIG. 3), and their longitudinal axes are in the left-right direction of the drawing. And the first and second connection electrodes 45b and 45c for the first sensor element are arranged in parallel with each other and in parallel with each other at an appropriate interval. It is arranged in the same manner.

図4には、第1のセンサ素子31の電気的等価回路が示されており、以下、同図について説明する。なお、第2のセンサ素子32についても等価回路は基本的に同様であるので、図4においては、第1のセンサ素子31を構成する構成要素の符号の後に第2のセンサ素子32の対応する構成要素の符号を括弧書きで示し、第1のセンサ素子31の等価回路の説明を以て、第2のセンサ素子32の等価回路の説明に代えることとする。   FIG. 4 shows an electrically equivalent circuit of the first sensor element 31, which will be described below. Since the equivalent circuit of the second sensor element 32 is basically the same, in FIG. 4, the reference numeral of the constituent element of the first sensor element 31 corresponds to that of the second sensor element 32. The reference numerals of the constituent elements are shown in parentheses, and the equivalent circuit of the first sensor element 31 will be described instead of the equivalent circuit of the second sensor element 32.

第1のセンサ素子31の電気的等価回路は、従来同様、いわゆるブリッジ回路が構成されたものとなっている。
第1センサ素子用第1乃至第4の接続電極45a〜45dは、電源電圧の印加と、歪みに対応した電圧変化の出力に用いられ、いずれの端子をどの様に用いるかは任意であるが、例えば、第1のセンサ素子用第1の接続電極45aには、外部から所定の電源電圧Vccが印加され、第1のセンサ素子用第3の接続電極45cは、グランド(GND)に接続される一方、第1のセンサ素子用第2及び第4の接続電極45b,45dは、電圧出力ΔVを得る出力端子とする如くの使用例が考えられる。
The electrical equivalent circuit of the first sensor element 31 is a so-called bridge circuit as in the conventional case.
The first to fourth connection electrodes 45a to 45d for the first sensor element are used for applying a power supply voltage and outputting a voltage change corresponding to strain, and which terminal is used and how is used. For example, a predetermined power supply voltage Vcc is applied from the outside to the first connection electrode 45a for the first sensor element, and the third connection electrode 45c for the first sensor element is connected to the ground (GND). On the other hand, a usage example is conceivable in which the second and fourth connection electrodes 45b and 45d for the first sensor element are used as output terminals for obtaining the voltage output ΔV.

第1及び第2のセンサ素子31,32の出力は、エンジンの燃料噴射制御等を行う電子制御ユニット(図示せず)に入力されて、燃料噴射制御等に供されるものとなっている。
本発明の実施の形態における圧力センサモジュール50は、上述のように2つの出力を得ることができるため、電子制御ユニット(図示せず)においては、次述するような使用が可能となり、コモンレール式燃料噴射制御装置における燃料噴射制御等の動作制御のさらなる信頼性、安定性の確保が可能となっている。
The outputs of the first and second sensor elements 31 and 32 are input to an electronic control unit (not shown) that performs fuel injection control and the like of the engine and are used for fuel injection control and the like.
Since the pressure sensor module 50 according to the embodiment of the present invention can obtain two outputs as described above, it can be used in the electronic control unit (not shown) as described below, and the common rail type can be used. Further reliability and stability of operation control such as fuel injection control in the fuel injection control device can be ensured.

例えば、図示されない電子制御ユニットにおいては、圧力センサモジュール50により得られた2つの出力の内、一方の出力を燃料噴射制御等に用いる一方、他方の出力を故障検出に用いるようにすると好適である。この場合、故障検出は、例えば、2つの出力の比較を行い、故障検出用の出力が変化しているにも関わらず、燃料噴射制御等に用いられる出力の変化が小さい、又は、停滞している等の場合に、燃料噴射制御等に用いられる側のセンサ素子が故障であるとして、暫定的に故障検出用のセンサ素子の出力を燃料噴射制御等に供するようにすることで、圧力センサモジュール50の故障による燃料噴射制御等における制御動作の不安定さ等を招くことなく動作の安定性が確保可能となる。   For example, in an electronic control unit (not shown), it is preferable to use one of the two outputs obtained by the pressure sensor module 50 for fuel injection control and the like, while using the other output for failure detection. .. In this case, in the failure detection, for example, two outputs are compared, and the output used for fuel injection control or the like has a small change or is stagnant although the output for the failure detection is changed. If the sensor element on the side used for fuel injection control or the like is defective, the pressure sensor module is provisionally provided with the output of the sensor element for failure detection. The stability of the operation can be secured without causing instability of the control operation in the fuel injection control or the like due to the failure of 50.

従来に比してさらなる信頼性の向上が所望される圧力センサに適用できる。   It can be applied to a pressure sensor for which further improvement in reliability is desired as compared with the conventional one.

2…圧力センサ
20…ダイヤフラム形成体
21…ダイヤフラム
30…センサ素子集合体
31…第1のセンサ素子
32…第2のセンサ素子
2 ... Pressure sensor 20 ... Diaphragm formation body 21 ... Diaphragm 30 ... Sensor element assembly 31 ... First sensor element 32 ... Second sensor element

Claims (1)

コモンレール式燃料噴射制御装置のコモンレールに取着されてレール圧の検出に用いられる圧力センサであって、
前記レール圧を受けるダイヤフラムの一方の面と反対側の面上に配置される第1のセンサ素子及び第2のセンサ素子を備え、前記第1のセンサ素子及び前記第2のセンサ素子は、ひずみゲージを用いてなり、
前記第1のセンサ素子は、第1抵抗体、第2抵抗体、第3抵抗体、第4抵抗体を含むつづら折り形状の抵抗体を有し、
前記第2のセンサ素子は、第5抵抗体、第6抵抗体、第7抵抗体、第8抵抗体を含むつづら折り形状の抵抗体を有し、
前記ダイヤフラムの面上に前記第1のセンサ素子と絶縁層と前記第2のセンサ素子とが順に積層され、かつ、前記第1抵抗体と前記第5抵抗体、前記第2抵抗体と前記第6抵抗体、前記第3抵抗体と前記第7抵抗体、前記第4抵抗体と前記第8抵抗体がそれぞれ同じ方向に延設されており、
前記第1のセンサ素子及び前記第2のセンサ素子は、前記ダイヤフラムの変形に応じた電圧変化をそれぞれ出力可能に構成されてなることを特徴とする圧力センサ。
A pressure sensor attached to a common rail of a common rail fuel injection control device for use in detecting rail pressure, comprising:
Comprising a first sensor element and a second sensor element arranged on the opposite side of the surface as the one surface of the diaphragm for receiving the rail pressure, the first sensor element and the second sensor element, strain Using a gauge,
The first sensor element has a zigzag-shaped resistor including a first resistor, a second resistor, a third resistor, and a fourth resistor,
The second sensor element has a zigzag-shaped resistor including a fifth resistor, a sixth resistor, a seventh resistor, and an eighth resistor,
Wherein on the surface of the diaphragm the first sensor element and the insulating layer and the second sensor element are stacked in this order, and wherein the first resistor and the fifth resistor, and the second resistor second 6 resistors, said 3rd resistor and said 7th resistor, said 4th resistor and said 8th resistor are each extended in the same direction,
It said first sensor element and the second sensor element is a pressure sensor characterized by comprising a voltage change corresponding to the deformation of the diaphragm is capable of outputting each configured.
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