2012年研究カタログ
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■ 研究担当:秋山守人/田原竜夫/岸和司 ■ 生産計測技術研究センター プロセス計測チーム■ 連携担当:菅原孝一 ScAlN薄膜を用いた燃焼圧センサの開発研究のポイント研究のねらい研究内容連携可能な技術・知財 ●今まで測定できなかった、ガス交換時のわずかな圧力変化の測定にも成功 ●ScAlN薄膜を圧電体に使用し、素子を積層させることによって、感度を向上 ●ScAlN薄膜はスパッタリングによって作製でき、低コストで量産化が可能 CO2排出抑制の見地から、自動車用エンジンの更なる低燃費化が求められています。燃焼効率を落とさず低燃費化するためには、エンジン内での燃焼状態の高精度制御が必要で、その制御のための燃焼圧センサが求められています。しかし、現在は高耐熱性、高耐久性、低価格などの条件を満たす量産車用燃焼圧センサは普及していません。そこで、本研究のねらいは、量産車に搭載できるような、高耐熱性、高耐久性、低コスト、超小型の燃焼圧センサの開発にあります。 量産車に搭載できる燃焼圧センサを開発するために、私たちは検知材料に圧電体の単結晶を使用せず、ScAlN薄膜を応用しています。ScAlNのキュリー点は800 ℃以上であり、薄膜化することによって脆さを克服し、スパッタリング法で作製するため低コスト化が可能であり、小型化も容易となります。 ScAlN薄膜を検知材料とした燃焼圧センサを試作し、性能評価した結果、従来の燃焼圧センサよりも出力を大幅に向上させることができ、今まで測定できなかった、ガス交換時のわずかな圧力変化の測定にも成功しています。●ScAlN薄膜の作製技術●圧電体薄膜の圧電性評価●燃焼圧センサの作製技術●燃焼圧センサの評価● 特許出願情報 :特許第4953363号(2012/03/23)「圧電センサ」、 特願2012-11525(2012/01/23)「圧電素子およびその製造方法、ならびに圧電センサ」センサ素子構造エンジンに取り付けたScAlNセンサの応答波形ScAINセンサScAINセンサプラグ市販センサ市販センサステンレス基板ScAIN薄膜銅箔電極● 研究拠点九州センター393計測・計量標準分野第1会場S-38S-38

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