(57)【要約】【課題】センサ素子の両端電圧に対する温度の影響を、燃焼熱の変化度合いに拘わらずより適切に取り除くことができる筒内圧センサを提供する。【解決手段】筒内圧センサ３０は、筒状のハウジング３１と、ハウジング３１の一端部に設けられ、燃焼室内の圧力に応じて撓むダイアフラム４０と、ハウジング３１の内部に収容されるとともにダイアフラム４０に連結され、温度及び圧力に応じて出力信号が変化するセンサ素子６０と、センサ素子６０を加熱する加熱素子としてのセラミックヒータ７０と、燃焼熱を受熱するとしたときのセンサ素子６０の温度よりも該センサ素子６０の温度が高くなるようにセラミックヒータ７０の発熱量を制御する制御部９２とを有する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
筒状のハウジングと、
前記ハウジングの一端部に設けられ、燃焼室内の圧力に応じて撓むダイアフラムと、
前記ハウジングの内部に収容されるとともに前記ダイアフラムに連結され、温度及び圧力に応じて出力信号が変化するセンサ素子と、
前記センサ素子を加熱する加熱素子と、
燃焼熱を受熱するとしたときの前記センサ素子の温度よりも該センサ素子の温度が高くなるように前記加熱素子の発熱量を制御する制御部と
を有する筒内圧センサ。
【請求項２】
前記制御部は、前記センサ素子の温度を、該センサ素子が燃焼熱を受熱するとしたときに最も高温になるときの該センサ素子の温度よりも高い所定温度に制御する
請求項１に記載の筒内圧センサ。
【請求項３】
前記ハウジングの内部には、断熱部材が収容されており、
前記加熱素子は、その一端面が前記センサ素子に固定されているとともにその他端面が前記断熱部材に固定されている
請求項１または２に記載の筒内圧センサ。
【請求項４】
前記加熱素子と前記センサ素子との間には、カーボンを含む接着剤によって構成された接着層が設けられ、
前記加熱素子と前記センサ素子とは接着層を介して互いに固定されている
請求項１〜３のいずれか一項に記載の筒内圧センサ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関の燃焼室内の圧力である筒内圧を検出する筒内圧センサに関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１に記載の筒内圧センサは、圧力及び温度に応じて抵抗値が変化するセンサ素子を有している。センサ素子には、一定の電流が供給されており、センサ素子の抵抗値が変化すると、センサ素子の両端に発生している電圧（両端電圧）が変化する。両端電圧に対応した信号は、筒内圧センサの回路部に入力される。回路部では、圧力及び温度の影響を反映するセンサ素子の両端電圧と、温度の影響のみを反映するボトム電圧との差を導き出すことにより、燃焼室内の温度の影響を排除して筒内圧の状態が反映された信号を検出している。特許文献１に記載の筒内圧センサではこうした回路構成によって筒内圧が検出される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００４‐１０８８９６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記特許文献１に記載の筒内圧センサでは、次のようにしてボトム電圧を設定している。すなわち、図７に実線で示すように、センサ素子の両端電圧Ｖ１は、筒内圧に応じて周期的に変化する。センサ素子の両端電圧Ｖ１において、その両端電圧Ｖ１が減少から増大に切り替わる時刻Ｔｉ（ｉ＝１，２，３…）の極小電圧、すなわち燃焼室において燃焼が生じていないときに検出される電圧には温度の影響のみが反映されている。図７に一点鎖線で示すように、回路部で用いられるボトム電圧Ｖ２は、時間の変化に伴い徐々に大きくなるように所定の傾きを持って設定されている。このボトム電圧Ｖ２は、センサ素子の両端電圧Ｖ１と同じ大きさになった後は、該両端電圧Ｖ１と同じ大きさで推移するとともに、時刻Ｔｉ以降は、再度両端電圧Ｖ１と同じ大きさになるまで、徐々に大きくなるように推移するように設定されている。こうした構成では、時刻Ｔｉにおいてボトム電圧Ｖ２が両端電圧Ｖ１の極小電圧と同じ値になる。そのため、図７に２点鎖線で示すように、センサ素子の両端電圧Ｖ１とボトム電圧Ｖ２との差を導き出すことにより、燃焼室内の温度の影響を排除して筒内圧の状態が反映された信号を検出することができる。
【０００５】
例えば、燃焼熱が大きく変動した場合には、該燃焼熱の受熱によるセンサ素子の温度変化が大きくなることがある。このとき、センサ素子の両端電圧Ｖ１では、図８に示すように、極小電圧の変化度合いが大きくなることがある。こうした場合には、一定の傾きで設定されているボトム電圧Ｖ２は極小電圧の変化に追随できず、ボトム電圧Ｖ２を極小電圧に設定することができない。そのため、センサ素子の両端電圧Ｖ１とボトム電圧Ｖ２との差を導き出したとしても、温度の影響を十分に取り除くことができない。
【０００６】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、筒内圧センサにおいて、センサ素子の両端電圧に対する温度の影響を、燃焼熱の変化度合いに拘わらずより適切に取り除くことにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するための筒内圧センサは、筒状のハウジングと、前記ハウジングの一端部に設けられ、燃焼室内の圧力に応じて撓むダイアフラムと、前記ハウジングの内部に収容されるとともに前記ダイアフラムに連結され、温度及び圧力に応じて出力信号が変化するセンサ素子と、前記センサ素子を加熱する加熱素子と、燃焼熱を受熱するとしたときの前記センサ素子の温度よりも該センサ素子の温度が高くなるように前記加熱素子の発熱量を制御する制御部とを有する。
【０００８】
上記構成によれば、燃焼熱を受熱するとしたときのセンサ素子の温度よりも該センサ素子の温度が高くなっているため、燃焼熱を受けたとしてもセンサ素子の温度は変化しにくい。そのため、燃焼熱による温度変化の影響がセンサ素子の両端電圧に反映され難くなり、センサ素子の両端電圧に筒内圧の影響のみを反映させ易くすることができる。したがって、上記構成によれば、センサ素子の両端電圧に対する温度の影響を、燃焼熱の変化度合いに拘わらずより適切に取り除くことができる。
【０００９】
また、上記筒内圧センサでは、前記制御部は、前記センサ素子の温度を、該センサ素子が燃焼熱を受熱するとしたときに最も高温になるときの該センサ素子の温度よりも高い所定温度に制御することが望ましい。
【００１０】
上記構成によれば、センサ素子の温度が燃焼熱を受熱するとしたときに最も高温になるときのセンサ素子の温度よりも高い所定温度に維持される。このため、加熱素子に対する制御が複雑化することなく、それだけ、該加熱素子の動作が安定する。
【００１１】
また、上記筒内圧センサでは、前記ハウジングの内部には、断熱部材が収容されており、前記加熱素子は、その一端面が前記センサ素子に固定されているとともにその他端面が前記断熱部材に固定されていることが望ましい。
【００１２】
上記構成によれば、加熱素子の熱が他端面から逃げることを断熱部材によって抑制できるため、加熱素子からセンサ素子に集中的に熱を伝達することができる。そのため、加熱素子によるセンサ素子の加熱効率を向上させることができる。
【００１３】
また、上記筒内圧センサでは、前記加熱素子と前記センサ素子との間には、カーボンを含む接着剤によって構成された接着層が設けられ、前記加熱素子と前記センサ素子とは接着層を介して互いに固定されていることが望ましい。
【００１４】
上記構成によれば、接着層の熱伝導率を高めることができ、接着層を介して加熱素子からセンサ素子に伝達される熱量を多くすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】筒内圧センサを備える内燃機関の構成を模式的に示す断面図。
【図２】筒内圧センサの先端部を拡大して示す断面図。
【図３】センサ素子及びセラミックヒータの構成を示す斜視図。
【図４】従来の筒内圧センサの回路部において検出される両端電圧の推移を示すグラフ。
【図５】筒内圧センサの一実施形態の回路部において検出される両端電圧の推移を示すグラフ。
【図６】回路部において増幅した後の両端電圧を示すグラフ。
【図７】従来の筒内圧センサの一例におけるセンサ素子の両端電圧と、回路部におけるボトム電圧及び出力電圧との推移を示すグラフ。
【図８】従来の筒内圧センサの一例において、センサ素子の温度変化が大きいときの両端電圧と回路部におけるボトム電圧との推移を示すグラフ。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
筒内圧センサの一実施形態について、図１〜図６を参照して説明する。
図１に示すように、筒内圧センサを備える内燃機関１０は、シリンダブロック１１を有している。シリンダブロック１１には、シリンダ１２が形成されている。シリンダ１２には、ピストン１３が往復動可能に設けられている。シリンダブロック１１の上部には、シリンダヘッド１４が固定されている。シリンダヘッド１４の下面、シリンダ１２の内面、及びピストン１３の上面によって燃焼室１５が構成されている。シリンダヘッド１４には、燃焼室１５にそれぞれ接続された吸気ポート１６及び排気ポート１７が設けられている。吸気ポート１６には、吸気ポート１６と燃焼室１５とを連通、遮断する吸気バルブ１８が設けられ、排気ポート１７には、排気ポート１７と燃焼室１５とを連通、遮断する排気バルブ１９が設けられている。吸気ポート１６には、吸気ポート１６内に燃料を噴射する燃料噴射弁２０が設けられている。吸気ポート１６内に噴射された燃料は、吸気と混ぜ合わされて燃焼室１５に導入される。シリンダヘッド１４には、燃焼室１５内に導入された燃料と吸気の混合気を燃焼させるための点火プラグ２１が設けられている。燃焼室１５内で燃焼した混合気は、排気として排気ポート１７から排出される。
【００１７】
シリンダヘッド１４には、筒内圧センサ３０が設けられている。シリンダヘッド１４の下面には凹み部１４Ａが形成されており、筒内圧センサ３０はこの凹み部１４Ａによって囲まれる空間にその一端部が露出している。この空間は燃焼室１５の一部を構成している。筒内圧センサ３０は、その一端部に作用する圧力を検出することによって、燃焼室１５内の圧力である筒内圧を検出する。内燃機関１０の制御装置２２には、筒内圧センサ３０等の各種センサから出力された信号が入力される。制御装置２２は、これらの信号に基づいて燃料噴射弁２０における燃料噴射量の制御や、点火プラグ２１における点火時期の制御を行う。
【００１８】
図２に示すように、筒内圧センサ３０は、筒状のハウジング３１を有している。ハウジング３１の一端部には、可撓性を有するダイアフラム４０が設けられている。ダイアフラム４０は、例えば金属からなり、ハウジング３１の一端部を塞いでいる。ダイアフラム４０は、本体部４１と、該本体部４１からハウジング３１の内部に向けて筒状に延出された延出部４２とを有している。延出部４２は、ハウジング３１の内面から離間している。本体部４１の外周面には、外方に拡径し、その外周面がハウジング３１の外周面と略面一となるフランジ４３が設けられている。フランジ４３はハウジング３１の一端に溶接等によって接合されている。これにより、ハウジング３１にダイアフラム４０が固定されている。本体部４１の中心部分は、その肉厚がその周縁部分の肉厚に比して薄くなっており、筒内圧に応じて撓む可撓部４１Ａを構成している。可撓部４１Ａは、ハウジング３１の軸線方向（図２の上下方向）においてハウジング３１の内側（図２の下方）に湾曲した形状をなしている。
【００１９】
対向部材５０は、ハウジング３１の内域において、ダイアフラム４０と対向するように配置されている。対向部材５０は、円柱状をなす挿通部５１を有している。挿通部５１は、延出部４２の内部に挿通され、その外面が延出部４２の内面に当接している。挿通部５１には、外周面から外方に突出した係止部５１Ａが形成されており、該係止部５１Ａはダイアフラム４０の延出部４２の端面に固定されている。対向部材５０は、挿通部５１のダイアフラム４０側の端面とは反対側の端面に立設された筒状の環状部５２を有している。環状部５２はダイアフラム４０から離間する方向に延びている。環状部５２の外径は、挿通部５１の外径と略同一である。対向部材５０は、例えば金属からなり、挿通部５１及び環状部５２が一体物として構成されている。対向部材５０の挿通部５１におけるダイアフラム４０に対向する端面と、ダイアフラム４０の内面とによって収容室３２が構成されている。
【００２０】
収容室３２には、力伝達ロッド３３が収容されている。力伝達ロッド３３は、その一端（図２の上端）がダイアフラム４０の可撓部４１Ａの内面に連結されている。力伝達ロッド３３の他端（図２の下端）には、ガラスブロック３４を介してセンサ素子６０が連結されている。図２及び図３に示すように、センサ素子６０は、例えばシリコンからなり、略直方体形状の基台部６１を有している。基台部６１の上端面６１Ａには、メサ型の突出部であり、圧力及び温度に応じて抵抗値が変化するメサ部６２が形成されている。メサ部６２は、該上端面６１Ａに２つの溝６３を形成することにより構成されている。センサ素子６０の上端面６１Ａには、メサ部６２及び溝６３を覆うように、例えば陽極接合によってガラスブロック３４が固定される。基台部６１には、メサ部６２を挟むようにして一対の電極６４が設けられている。一方の電極６４にはメサ部６２の一端が電気的に接続され、他方の電極６４にはメサ部６２の他端が電気的に接続されている。
【００２１】
センサ素子６０には、加熱素子としてのセラミックヒータ７０が固定されている。セラミックヒータ７０は、直方体状の保持体７１を有している。保持体７１は、絶縁性を有するセラミックスから構成されており、その上端面はセンサ素子６０の基台部６１の下端面と略同形状である。保持体７１の内部には、例えば金属板や金属線によって構成された発熱体７２が設けられている。発熱体７２には、保持体７１の側面に配設された一対の電極７３が接続されている。この一対の電極７３を通じて発熱体７２が通電されると、発熱体７２が発熱し、センサ素子６０が温められる。センサ素子６０とセラミックヒータ７０との間には、接着層７５が設けられている。接着層７５は、カーボンを含む接着剤によって構成されている。本実施形態では、セラミックヒータ７０の保持体７１の上端面の全体に亘って該接着剤を塗布した状態で、センサ素子６０の基台部６１の下端面を接着することにより、セラミックヒータ７０とセンサ素子６０とを接着層７５を介して互いに固定している。
【００２２】
保持体７１の下端面には、断熱部材８０が固定されている。これにより、セラミックヒータ７０は、一端面がセンサ素子６０に固定されているとともにその他端面が断熱部材８０に固定されている。断熱部材８０は、ジルコニアからなり、その熱伝導率はセラミックヒータ７０の熱伝導率及び接着層７５の熱伝導率よりも低い。図２に示すように、断熱部材８０は、対向部材５０の挿通部５１に固定されており、収容室３２に収容されている。
【００２３】
図２に示すように、筒内圧センサ３０には、回路部９０が設けられている。回路部９０には、定電流部９１、制御部９２、及び検出部９３が設けられている。回路部９０には、対向部材５０の挿通部５１を貫通してハウジング３１の軸線方向に延びる細長状の２対の端子３５が連結されている。２対の端子３５のうち、一方は定電流部９１に接続され、他方は制御部９２に接続されている。定電流部９１に接続されている一対の端子３５１は、リード線３６１を介してセンサ素子６０の一対の電極６４に連結されている。定電流部９１は、定電流源を有しており、一定の電流が流れるように制御されている。そのため、各端子３５１を介して、センサ素子６０には、一定の電流が供給されている。筒内圧センサ３０が内燃機関１０に組付けられた状態では、筒内圧がダイアフラム４０に作用する。筒内圧に応じてダイアフラム４０の可撓部４１Ａがハウジング３１側（図２の下方）に撓むと、力伝達ロッド３３を介してガラスブロック３４がセンサ素子６０側に押される。センサ素子６０に荷重が作用すると、メサ部６２の抵抗値が変化して、一対の電極６４間に発生している電圧が変化する。この電圧に対応した信号は回路部９０の検出部９３に出力される。
【００２４】
また、制御部９２に接続されている一対の端子３５２は、リード線３６２を介してセラミックヒータ７０の一対の電極７３に連結されている。制御部９２は、セラミックヒータ７０に供給される電流を制御することによって、セラミックヒータ７０の発熱量を制御する。筒内圧センサ３０には、センサ素子６０の温度を検出する温度センサ３７が設けられており、この温度センサ３７の出力信号は、制御部９２に入力される。制御部９２は、温度センサ３７からの信号に基づいて、セラミックヒータ７０に供給される電流をフィードバック制御する。
【００２５】
制御部９２が実行する上記フィードバック制御について説明する。
制御部９２には、内燃機関の定常運転時、すなわちノッキングやプレイグニッション等の異常燃焼が生じていないときの機関運転時において、センサ素子６０が燃焼熱を受熱するとしたときに最も高温になるときのセンサ素子６０の温度が記憶されている。この温度は、セラミックヒータ７０からセンサ素子６０への入熱を行わず、燃焼熱のみを受熱したときのセンサ素子６０の温度のうちで最も高い温度であって、予めシミュレーションや実験などによって求めることができる。制御部９２は、予め記憶されているセンサ素子６０の前記温度よりも１０℃高い温度を所定温度として設定し、温度センサ３７によって検出されたセンサ素子６０の温度に基づいて、セラミックヒータ７０への通電量を制御する。例えば、内燃機関１０の始動時など、センサ素子６０の温度が低いときには、上記所定温度と実際のセンサ素子６０の温度との乖離が大きくなるため、制御部９２は、セラミックヒータ７０への通電量を大きくして、早期にセンサ素子６０の温度を上昇させる。そして、センサ素子６０の温度が上記所定温度まで上昇した後は、セラミックヒータ７０への通電を間欠的に行うことにより、センサ素子６０の温度を上記所定温度に制御する。こうした制御により、センサ素子６０の温度は、内燃機関の定常運転時において、センサ素子６０が燃焼熱を受熱するとしたときに最も高温になるときのセンサ素子６０の温度よりも高くなるように制御される。
【００２６】
本実施形態の筒内圧センサ３０の作用効果について、図４〜図６を参照して説明する。
（１）図４に示すように、従来の筒内圧センサでは、圧力と温度との影響がセンサ素子の両端電圧に反映されるため、該両端電圧のボトム電圧Ｖｂは燃焼サイクル毎の受熱量に応じて変化することになる。本実施形態では、セラミックヒータ７０及び制御部９２によって、センサ素子６０が燃焼熱を受熱するとしたときに最も高温となるときのセンサ素子６０の温度よりも該センサ素子６０の温度を高くしているため、燃焼熱を受けたとしてもセンサ素子６０の温度は変化しにくい。そのため、図５に示すように、燃焼熱によるセンサ素子６０の温度変化の影響がセンサ素子６０の両端電圧Ｖｃに反映され難くなり、燃焼サイクル毎に両端電圧Ｖｃのボトム電圧Ｖｄが変化しにくくなる。そのため、センサ素子６０の両端電圧Ｖｃに筒内圧の影響のみを反映させ易くすることができる。したがって、センサ素子６０の両端電圧Ｖｃに対する温度の影響を、燃焼熱の変化度合いに拘わらずより適切に取り除くことができる。
【００２７】
（２）また、制御部９２では、センサ素子６０の温度を、該センサ素子６０が燃焼熱を受熱するとしたときに最も高温になるときの該センサ素子６０の温度よりも高い所定温度に制御しており、センサ素子６０の温度は所定温度に維持される。そのため、実際のセンサ素子６０の温度と、燃焼熱のみを受熱するとしたときのセンサ素子６０の温度との差が常に一定となるように、セラミックヒータ７０の発熱量を変化させる構成とは異なり、セラミックヒータ７０に対する制御が複雑化することなく、それだけ、セラミックヒータ７０の動作が安定する。
【００２８】
（３）セラミックヒータ７０は、その一端面がセンサ素子６０に固定されているとともにその他端面が断熱部材８０に固定されており、この断熱部材８０によってセラミックヒータ７０の熱が他端面から逃げることが抑制される。そのため、セラミックヒータ７０からセンサ素子６０に集中的に熱が伝達される。すなわち、セラミックヒータ７０の熱が他の部分に伝達され難く、その一方で、センサ素子６０に伝達され易くなるため、セラミックヒータ７０によるセンサ素子６０の加熱効率を向上させることができる。
【００２９】
（４）セラミックヒータ７０とセンサ素子６０とはカーボンを含む接着剤によって構成された接着層７５を介して互いに固定されている。カーボンは熱伝導率が高いため、これを含む接着剤によって構成された接着層７５の熱伝導率も高くなる。このため、接着層７５を介してセンサ素子６０とセラミックヒータ７０とを固定した場合であっても、セラミックヒータ７０からセンサ素子６０へ伝達される熱量を多くすることができる。また、接着層７５は、セラミックヒータ７０の上端面及びセンサ素子６０の下端面同士をそれら全体に亘って固定しているため、センサ素子６０の加熱むらを抑えて、該センサ素子６０における温度の均一化を図ることができる。
【００３０】
（５）本実施形態では、温度の影響が排除され、センサ素子６０の両端電圧Ｖｃにおけるボトム電圧Ｖｄの変化が抑えられている。そのため、回路部９０の検出部９３では、図６に示すように、ボトム電圧Ｖｄの基準位置を低下させつつ、筒内圧の変化におけるピーク電圧が高くなるように両端電圧Ｖｃを増幅することができる。これにより、ダイナミックレンジが大きくなり、検出部９３におけるアナログデジタル変換での量子化ノイズが低減されるため、筒内圧を精度良く検出することができる。
【００３１】
なお、上記実施形態は以下のように変更して実施することができる。
・接着層７５を構成する接着剤としては、カーボンを含むものに限られない。例えば、カーボンの代わりに、金属フィラーや高い熱伝導性を有するセラミックス粒子（例えば窒化アルミニウムやアルミナなど）を含む接着剤によって接着層７５を構成してもよい。また、これらカーボン、金属フィラー、及び上記セラミックス粒子などを含ない接着剤を用いて接着層７５を構成してもよい。
【００３２】
・セラミックヒータ７０とセンサ素子６０とは、接着層７５を介さず、互いに直接固定してもよい。また、接着層７５以外の構成を介して互いに固定されていてもよい。なお、この場合には、上記構成が熱伝導率の高い素材によって構成されていることが望ましい。
【００３３】
・接着層７５は、セラミックヒータ７０の上端面全体に亘って接着剤を塗布することにより構成したが、前記上端面の一部に接着剤を塗布することによって構成してもよい。また、上端面の複数の領域に接着剤を塗布することによって接着層７５を構成してもよい。更には、センサ素子６０の下端面に接着剤を塗布することによって接着層７５を構成してもよい。
【００３４】
・断熱部材８０は、例えばアルミナなど、ジルコニア以外のセラミックスからなるものであってもよい。また、断熱部材８０は、セラミックス以外の素材によって構成してもよい。
【００３５】
・断熱部材８０は必ずしも必要ではない。例えば、セラミックヒータ７０を対向部材５０の挿通部５１に直接固定する構成では、断熱部材８０を省略できる。
・上記所定温度の設定態様は適宜変更が可能である。例えば、内燃機関の定常運転時において、センサ素子６０が燃焼熱を受熱するとしたときに最も高温になるときの該センサ素子６０の温度との差が１０℃を上回る温度を所定温度として設定してもよい。また、内燃機関の定常運転時において、センサ素子６０が燃焼熱を受熱するとしたときに最も高温になるときの該センサ素子６０の温度よりも高い温度であって、且つ該温度との差が１０℃を下回る温度を所定温度として設定してもよい。
【００３６】
・制御部９２では、予め記憶された温度に基づいて所定温度を設定していたが、内燃機関の定常運転時において、センサ素子６０が燃焼熱を受熱するとしたときに最も高温になるときの該センサ素子６０の温度よりも高い温度を所定温度として予め制御部９２に記憶させてもよい。
【００３７】
・制御部９２に記憶されている前記温度としては、内燃機関の定常運転時において、センサ素子６０が燃焼熱を受熱するとしたときに最も高温になるときの該センサ素子６０の温度に限られない。例えば、ノッキングやプレイグニッション等の異常燃焼時なども含む内燃機関１０の全運転領域において、センサ素子６０が燃焼熱を受熱するとしたときに最も高温になるときの該センサ素子６０の温度を記憶するようにしてもよい。
【００３８】
・上記実施形態において、機関始動に先立って、セラミックヒータ７０への通電制御を実行するようにしてもよい。すなわち、車両のドアの解錠操作や、ドアの開動操作など、機関始動前に実行される操作をトリガーとして、セラミックヒータ７０への通電を開始してもよい。この構成によれば、機関始動時におけるセンサ素子６０の昇温を早期に実現することができる。
【００３９】
・セラミックヒータ７０への通電を間欠的に行うことにより、センサ素子６０の温度を上記所定温度に制御していたが、センサ素子６０の温度を上記所定温度に維持する制御方法は適宜変更可能である。例えば、セラミックヒータ７０への通電を継続しつつその通電量を少なくすることで、センサ素子６０の温度を上記所定温度に維持してもよい。
【００４０】
・上記実施形態では所定温度を一定値としていたが、該所定温度を機関運転状態に応じて可変設定する構成を採用してもよい。
例えば、制御部９２に、燃焼室１５内の燃焼熱と該燃焼熱を受熱したときのセンサ素子６０の温度との関係を示すマップを予め記憶する。そして、機関運転時には、その時々において、次の燃焼サイクルにおいて発生する燃焼熱を、機関回転速度、機関負荷、燃料噴射量、及び吸気温などの各種パラメータから推定する。そして、この推定された燃焼熱と上記マップとに基づいて、次の燃焼サイクルにおいて燃焼熱を受熱したときのセンサ素子６０の温度を推定する。制御部９２は、この推定されたセンサ素子６０の温度よりも、例えば１０℃ほど高い温度を所定温度として設定し、セラミックヒータ７０への通電量を制御して、センサ素子６０の温度を所定温度に制御する。この構成のように、所定温度を燃焼サイクル毎に可変設定することによっても、各燃焼サイクルにおけるセンサ素子６０の温度を、各燃焼サイクルにおいて燃焼熱を受熱するとしたときのセンサ素子６０の温度よりも高くすることができる。したがって、燃焼熱による温度変化の影響がセンサ素子６０の両端電圧に反映され難くなり、センサ素子６０の両端電圧に筒内圧の影響のみを反映させ易くすることができる。その結果、センサ素子６０の両端電圧に対する温度の影響を、燃焼熱の変化度合いに拘わらず取り除くことができる。また、こうした構成では、セラミックヒータ７０への通電量は、その時々の燃焼熱に応じた必要最低限でよいため、燃費の向上に貢献できる。
【００４１】
・加熱素子として、セラミックヒータ７０を採用した例を示したが、他の構成を採用してもよい。例えば、加熱素子として、セラミックヒータ７０の代わりにペルチェ素子を採用してもよい。
【００４２】
・センサ素子６０の温度が検出することができるのであれば、温度センサ３７を省略してもよい。例えば、燃焼圧が作用していないときのセンサ素子６０の抵抗値に基づいて該センサ素子６０の温度を検出する場合には、温度センサ３７は必要ない。
【００４３】
・制御部９２が加熱素子の発熱量を制御する方法は、フィードバック制御に限られず、フィードフォワード制御を採用してもよい。
・センサ素子６０は、上記実施形態のものに限定されず、圧力及び温度に応じて発生する電荷の大きさが変化する圧電素子を用いてもよい。
【符号の説明】
【００４４】
１０…内燃機関、１１…シリンダブロック、１２…シリンダ、１３…ピストン、１４…シリンダヘッド、１４Ａ…凹み部、１５…燃焼室、１６…吸気ポート、１７…排気ポート、１８…吸気バルブ、１９…排気バルブ、２０…燃料噴射弁、２１…点火プラグ、２２…制御装置、３０…筒内圧センサ、３１…ハウジング、３２…収容室、３３…力伝達ロッド、３４…ガラスブロック、３５，３５１，３５２…端子、３６１，３６２…リード線、３７…温度センサ、４０…ダイアフラム、４１…本体部、４１Ａ…可撓部、４２…延出部、４３…フランジ、５０…対向部材、５１…挿通部、５１Ａ…係止部、５２…環状部、６０…センサ素子、６１…基台部、６１Ａ…上端面、６２…メサ部、６３…溝、６４…電極、７０…セラミックヒータ（加熱素子）、７１…保持体、７２…発熱体、７３…電極、７５…接着層、８０…断熱部材、９０…回路部、９１…定電流部、９２…制御部、９３…検出部。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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