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TDK TDK Electronics

圧力センサ

2018年3月20日

厳しい燃料ライン環境用の媒体耐性に優れた圧力センサ

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燃料消費と排出ガスの継続的な削減は、自動車メーカーとそのサプライヤーのロードマップとして推進されています。燃焼エンジンは、厳しさを増す世界中の環境規制の注目を集めています。TDKは、高精度圧力検知アプリケーションとして革新的なセンサ・プラットフォームを土台として、新しい頑丈な燃料圧力センサを開発しました。多様化する燃料に対して耐性があり自動車メーカーが新しい排出規制を守ることに貢献します。

腐食性の媒体と接触しても長期間に亘り正確に作動できる圧力センサは、信頼性のあること、そして多くの場合は義務である車両のオンボード診断と制御システムに用いられることが前提条件です。現在の多くの圧力センサでは、エラストマー素材が検知素子とパッケージの接続に使用されておりまた媒体と接触します。しかし、燃料、調合物、および添加物が世界中で多様化していることを考慮すると、燃料と接着剤(エラストマー)との相互作用は、正確な計測と長期安定性にとって問題となることが分かっています。

高度な圧力検知技術を用いた信頼性の高い正確な計測の実現

TDKの革新的なタンク圧力センサの設計では、異なるアプローチが取られています。燃料と接触するすべてのプラスチックおよびエラストマーは、熱膨張に優れ耐久性が非常に高いガラス素材で置き換えられています。(図1)これら素材は、エラストマーと異なり、膨張や収縮せず壊れにくいため、信号のドリフトや漏れによる不正確な圧力計測をなくします。

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図 1:

燃料ラインおよびタンク用の先進的な圧力センサ・プラットフォームは、素材の膨張と内部接続の不整合を排除し、最高温度125 °Cのアプリケーションにおいて柔軟な統合を可能にします。燃料と接触するプラスチックとエラストマーは、すべて耐久性が高くCTEを整合した素材で置き換えられています。

したがって、このセンサ技術は、すべての燃料に対して高い耐性を有し、幅広い温度範囲(-40 °C~125 °C)および一定時間の温度変化において、±2% FS未満の小さい許容差で正確な信号を実現します。このように、TDKの圧力センサ技術は、複数の燃料用アプリケーション向けの高度なセンサ・プラットフォームであり、筺体およびコネクタを変えることで、さまざまなアプリケーション仕様のオプションを可能にします。

長期的な信号安定性および最高の媒体に対する耐性

TDKは、圧力センサ・プラットフォームを土台として革新的なタンク圧力センサを開発しました。これは特にハイブリッド車において漏れ制御の最適化の要求に対応し、検知精度の限界を押し広げます(図2)。

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図 2:

新しいタンク圧力センサは、耐用年数全体に亘る長期の信号安定性と最高最大級の耐媒体に対する耐腐食性に加え、わずか0.2%の小さい許容差により高い相対精度を実現しています。

蒸発ガス排出制御システムは、燃料ガスの大気への放出を防ぐために設計されています。圧力センサは、電気駆動モードまたは車両の休止中にタンク圧力を監視し、ごくわずかな圧力および温度の変化を検知できなければなりません。TDKは、漏れ制御アルゴリズム専用に開発したキャリブレーション方法の改善により、相対圧力検知精度を0.2%まで抑えています。

新しいセンサは、ハイブリッド車向けの幅広いゲージ圧力計測を可能にします(通常、-100ミリバール~350ミリバール)。また、オンボード診断のためのデジタルインターフェース(SENT)さらに温度センサも備えています。このセンサは、TDKの頑丈な圧力検知プラットフォームを土台として、耐用年数全体に亘り、長期の信号安定性と最大級の媒体に対する耐性を実現しています。