JP6458364B2 - Gas sensor - Google Patents
Gas sensor Download PDFInfo
- Publication number
- JP6458364B2 JP6458364B2 JP2014122671A JP2014122671A JP6458364B2 JP 6458364 B2 JP6458364 B2 JP 6458364B2 JP 2014122671 A JP2014122671 A JP 2014122671A JP 2014122671 A JP2014122671 A JP 2014122671A JP 6458364 B2 JP6458364 B2 JP 6458364B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- gas
- side wall
- cover
- measured
- circulation part
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N27/00—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
- G01N27/26—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating electrochemical variables; by using electrolysis or electrophoresis
- G01N27/403—Cells and electrode assemblies
- G01N27/406—Cells and probes with solid electrolytes
- G01N27/407—Cells and probes with solid electrolytes for investigating or analysing gases
- G01N27/4077—Means for protecting the electrolyte or the electrodes
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Immunology (AREA)
- Pathology (AREA)
- Measuring Oxygen Concentration In Cells (AREA)
Description
本発明は、ガスセンサに関する。 The present invention relates to a gas sensor.
従来、自動車等の内燃機関における空燃比制御のために、排ガスにおける被測定ガス中の特定ガスを検出するガスセンサが用いられている。このようなガスセンサとして、特許文献1には、先端側に被測定ガス中の特定ガスを検出する検出部を備える棒状のセンサ素子を有するガスセンサが開示されている。当該ガスセンサでは、センサ素子の検出部に、被測定ガス(排ガス)が流通する孔を有する二重構造のカバーが設けられている。そして、カバーの孔は、センサ素子の被水や被毒を抑制するため、被測定ガス流れがセンサ素子の検出部に直接当たらないように所定の形状で所定の位置に設けられている。
Conventionally, a gas sensor that detects a specific gas in a gas to be measured in exhaust gas has been used for air-fuel ratio control in an internal combustion engine such as an automobile. As such a gas sensor,
近年、内燃機関における空燃比制御の精度向上が求められている。例えば、多気筒の内燃機関では、各気筒の排気ポートは排気マニホールドの枝管を介して排気集合部に連結されており、当該排気集合部に設けられたガスセンサによって集合排気から被測定ガス中の特定ガス濃度を検出して空燃比(A/F)を検出するように構成されている。そして、インジェクタの故障などによって一つの気筒から排気がリッチ側に変動した場合には、当該気筒の空燃比(A/F)が理論空燃比からずれるため、気筒間にA/Fのばらつき(インバランス)が発生することとなる。かかるA/Fのインバランスを検出することにより各気筒に発生した異常を検出することができる。ガスセンサによるA/Fのインバランスの検出精度を向上することによって、空燃比制御をより高精度に行うことができる。しかしながら、従来の構成では、センサ素子の検出部を覆うカバーがセンサ素子の被水や被毒を抑制するように構成されているため、被測定ガスがカバー内を円滑に流通できずに検出部に到達しにくい場合がある。この場合には、十分高い検出精度が得られないことから、改良の余地がある。 In recent years, there has been a demand for improving the accuracy of air-fuel ratio control in internal combustion engines. For example, in a multi-cylinder internal combustion engine, the exhaust port of each cylinder is connected to an exhaust collecting part via a branch pipe of an exhaust manifold, and a gas sensor provided in the exhaust collecting part causes a gas to be measured from the collective exhaust. The air-fuel ratio (A / F) is detected by detecting the specific gas concentration. When the exhaust gas from one cylinder changes to the rich side due to an injector failure or the like, the air-fuel ratio (A / F) of the cylinder deviates from the stoichiometric air-fuel ratio. Balance) will occur. By detecting such an A / F imbalance, an abnormality occurring in each cylinder can be detected. By improving the detection accuracy of the A / F imbalance by the gas sensor, the air-fuel ratio control can be performed with higher accuracy. However, in the conventional configuration, since the cover that covers the detection unit of the sensor element is configured to suppress water and poisoning of the sensor element, the gas to be measured cannot smoothly flow through the cover, and the detection unit May be difficult to reach. In this case, there is room for improvement because sufficiently high detection accuracy cannot be obtained.
本発明は、かかる背景に鑑みてなされたもので、内燃機関の空燃比制御をより高精度に行うことができるガスセンサを提供しようとするものである。 The present invention has been made in view of such a background, and an object of the present invention is to provide a gas sensor that can perform air-fuel ratio control of an internal combustion engine with higher accuracy.
本発明の一態様は、被測定ガス中の特定ガス濃度を検出する検出部を備えるセンサ素子と、
上記検出部を覆う内側カバーと、該内側カバーとの間に被測定ガスが流通するガス流通部を形成するように上記内側カバーを覆う外側カバーとからなる被測定ガス側カバーと、
を備え、
上記検出部には、被測定ガスを取り込む取り込み部が形成されており、
上記ガス流通部は、上記内側カバーの側壁と上記外側カバーの側壁との間において、先端側に位置する第1ガス流通部と、該第1ガス流通部よりも基端側に位置するとともに該第1ガス流通部よりも幅広に形成される第2ガス流通部とを有しており、
上記内側カバーの側壁には、上記第2ガス流通部に対向する位置に被測定ガスが流通する内側側壁孔が形成されているとともに、上記内側カバーにおける先端側の底部には、被測定ガスが流通する底部孔が形成されており、
上記外側カバーの側壁には、上記内側側壁孔よりも先端側の位置に、被測定ガスが流通する外側側壁孔が形成されており、
上記取り込み部の軸方向の長さをaとし、上記内側側壁孔の中心と上記取り込み部の基端側の端部との軸方向における距離をbとしたとき、b<2aの関係を満たすとともに、
上記第1ガス流通部における上記内側カバーの側壁と上記外側カバーの側壁との距離をcとし、上記第2ガス流通部における上記内側側壁孔の上記軸方向の位置での上記内側カバーの側壁と上記外側カバーの側壁との距離をdとしたとき、d>1.5cの関係を満たし、
上記内側側壁孔は、軸方向において上記取り込み部よりも基端側に位置していることを特徴とするガスセンサにある。
One aspect of the present invention is a sensor element including a detection unit that detects a specific gas concentration in a gas to be measured;
A measured gas side cover comprising an inner cover that covers the detection unit, and an outer cover that covers the inner cover so as to form a gas flow portion through which the measured gas flows between the inner cover and the inner cover;
With
The detection unit is provided with an intake unit that takes in the gas to be measured.
The gas circulation part is located between the side wall of the inner cover and the side wall of the outer cover, the first gas circulation part located on the distal end side, and the proximal side of the first gas circulation part and the gas circulation part A second gas circulation part formed wider than the first gas circulation part,
The side wall of the inner cover is formed with an inner side wall hole through which the gas to be measured flows at a position facing the second gas circulation part, and the gas to be measured is formed at the bottom on the tip side of the inner cover. A bottom hole that circulates is formed,
On the side wall of the outer cover, an outer side wall hole through which the gas to be measured flows is formed at a position closer to the tip than the inner side wall hole,
The axial length of the upper Quito interrupt section is a, and the distance in the axial direction between the upper Symbol center and the base end side of the end of the uptake of the inner side wall openings was b, b <2a relationship While satisfying
The distance between the side wall of the inner cover and the side wall of the outer cover in the first gas circulation part is c, and the side wall of the inner cover at the axial position of the inner side wall hole in the second gas circulation part When the distance from the side wall of the outer cover is d, the relationship d> 1.5c is satisfied,
The inner side wall hole is located in a base end side with respect to the intake portion in the axial direction.
上記ガスセンサにおいては、上記第1ガス流通部における上記内側カバーの側壁と上記外側カバーの側壁との距離cと、上記第2ガス流通部における上記内側側壁孔と上記外側カバーの側壁との距離dとが、d>1.5cを満たしており、第2ガス流通部は第1ガス流通部よりも十分に幅広に形成されている。これにより、外側カバーの先端側に設けられた外側側壁孔から流入してきた被測定ガスが、幅が狭く形成された第1ガス流通部において整流化された後、幅が広く形成された第2ガス流通部に流通することとなる。その結果、外側側壁孔から流入してきた被測定ガスが第1ガス流通部及び第2ガス流通部を円滑に流通して、内側側壁孔から内側カバー内に流入することとなる。そして、上記取り込み部の軸方向の長さa、上記内側側壁孔の中心と上記取り込み部の基端側の端部との軸方向における距離bがb<2aを満たすように構成されている。これにより、取り込み部と内側側壁孔とが互いに十分近接して配置されることとなるため、内側側壁孔から内側カバー内に流入してきた被測定ガスが取り込み部に到達しやすくなる。すなわち、上記ガスセンサによれば、被測定ガスが内側カバー内に円滑に流入されるとともに、取り込み部に到達しやすいため、センサ素子の検出精度を向上することができる。 In the gas sensor, a distance c between the side wall of the inner cover and the side wall of the outer cover in the first gas circulation part, and a distance d between the inner side wall hole and the side wall of the outer cover in the second gas circulation part. However, d> 1.5c is satisfied, and the second gas circulation part is formed to be sufficiently wider than the first gas circulation part. As a result, the gas to be measured that has flowed from the outer side wall hole provided on the front end side of the outer cover is rectified in the first gas circulation portion having a narrow width, and then the second gas having a wide width. It will be distributed to the gas distribution department. As a result, the gas to be measured flowing from the outer side wall hole smoothly flows through the first gas circulation part and the second gas circulation part, and flows into the inner cover from the inner side wall hole. The axial length a of the capturing portion and the distance b in the axial direction between the center of the inner sidewall hole and the proximal end of the capturing portion satisfy b <2a. Thereby, since the taking-in part and the inner side wall hole are disposed sufficiently close to each other, the gas to be measured flowing into the inner cover from the inner side wall hole can easily reach the taking-in part. That is, according to the gas sensor, the gas to be measured flows smoothly into the inner cover and easily reaches the intake portion, so that the detection accuracy of the sensor element can be improved.
以上のごとく、本発明によれば、内燃機関の空燃比制御をより高精度に行うことができるガスセンサを提供することができる。 As described above, according to the present invention, it is possible to provide a gas sensor that can perform air-fuel ratio control of an internal combustion engine with higher accuracy.
本発明のガスセンサは、自動車の内燃機関における空燃比制御に使用することができる。中でも多気筒の内燃機関における空燃比制御に好適に使用することができる。なお、本明細書では、センサ素子の検出部が設けられる側を先端側とし、先端側と反対側を基端側とする。 The gas sensor of the present invention can be used for air-fuel ratio control in an internal combustion engine of an automobile. In particular, it can be suitably used for air-fuel ratio control in a multi-cylinder internal combustion engine. In this specification, the side where the detection part of the sensor element is provided is the distal end side, and the side opposite to the distal end side is the proximal end side.
(実施例1)
本実施例に係るガスセンサにつき、図1〜図10を用いて説明する。
本例のガスセンサ1は、図1に示すように、センサ素子10及び被測定ガス側カバー20を備える。センサ素子10は、被測定ガス中の特定ガス濃度を検出する検出部11を備える。被測定ガス側カバー20は、検出部11を覆う内側カバー21と、内側カバー21との間に被測定ガスが流通するガス流通部30を形成するように内側カバー21を覆う外側カバー22とからなる。
Example 1
The gas sensor according to the present embodiment will be described with reference to FIGS.
As shown in FIG. 1, the
図2に示すように、検出部11には、被測定ガスを取り込む取り込み部13が形成されている。
ガス流通部30は、内側カバー21の側壁21aと外側カバー22の側壁22aとの間において、先端側Y1に位置する第1ガス流通部31と、該第1ガス流通部31よりも基端側Y2に位置するとともに該第1ガス流通部31よりも幅広に形成される第2ガス流通部32とを有している。
内側カバー21の側壁21aには、第2ガス流通部32に対向する位置に被測定ガスが流通する内側側壁孔23が形成されている。
外側カバー22の側壁22aには、内側側壁孔23よりも先端側Y1の位置に、被測定ガスが流通する外側側壁孔24が形成されている。
As shown in FIG. 2, the
The
On the
An outer
取り込み部13の軸方向Yの長さをaとし、内側側壁孔23と取り込み部13との軸方向Yにおける距離をbとしたとき、b<2aの関係を満たしている。
第1ガス流通部31における内側カバー21の側壁21aと外側カバー22の側壁22aとの距離をcとし、第2ガス流通部32における内側側壁孔23の軸方向Yの位置での内側カバー21の側壁21aと外側カバー22の側壁22aとの距離をdとしたとき、d>1.5cの関係を満たしている。
When the length in the axial direction Y of the capturing
The distance between the
以下、本例のガスセンサ1について詳述する。
ガスセンサ1は自動車の内燃機関の排気系に取付けられて、内燃機関の空燃比制御に利用されるものである。本例では、4気筒のエンジンにおける排気マニホールドの排気集合部に取り付けられている。
Hereinafter, the
The
図1に示すように、センサ素子10は、軸方向Yに延びる棒状に形成され、先端に被測定ガスを検出する検出部11を備え、基端に検出部11の検出結果を出力する出力部12を備える。センサ素子10は筒状のインシュレータ40の内部40aに保持されており、インシュレータ40は略筒状のハウジング50の内部50aに収納されている。また、ハウジング50の基端側Y2には大気側カバー51が設けてある。大気側カバー51の基端側の外周面には図示しない大気導入孔が備えられている。また、大気導入孔には撥水フィルタが設けられており、大気導入孔から当該撥水フィルタを介して大気が大気側カバー51内に流入されるように構成されており、大気側カバー51の内部に大気側雰囲気52が形成されている。
As shown in FIG. 1, the
図1に示すように、インシュレータ40の内部40aは、軸方向Yにおける中央から先端側Y1においてセンサ素子10の外形に沿う形状を成している。インシュレータ40の内部40aにはセンサ素子10が挿通されており、センサ素子10とインシュレータ40との間は封止ガラス43によって封止されている。
As shown in FIG. 1, the inside 40 a of the
図1に示すように、インシュレータ40の基端側Y2には大気側インシュレータ41が配置されている。大気側インシュレータ41の内部にはリード端子42が配置され、リード端子42はセンサ素子10の出力部12と電気的導通が取れるように接触している。なお、本例では、センサ素子10は積層型の空燃比(A/F)検出用素子である。
As shown in FIG. 1, an
図1に示すように、ハウジング50の先端側Y1には、センサ素子10の検出部11を覆う被測定ガス側カバー20が設けられる。被測定ガス側カバー20は、内側カバー21と外側カバー22とからなる二重構造を有している。図2に示すように、内側カバー21の側壁21aには内側側壁孔23が設けられており、外側カバー22の側壁22aの先端側Y1には外側側壁孔24が設けられている。内側側壁孔23及び外側側壁孔24を介して、被測定ガスが内側カバー21の内部に流入するように構成されている。これにより、内側カバー21の内部に被測定ガス側雰囲気25が形成されている。
As shown in FIG. 1, a measured gas side cover 20 that covers the
図2に示すように、内側カバー21は有底の略円筒形を成しており、基端側Y2に開口している。内側カバー21における基端側Y2の端部には、ハウジング50の先端部53に沿って拡径された拡径部21bが形成されている。そして、当該拡径部21bがハウジング50の先端部53に嵌合されている。これにより、内側カバー21の内部に、センサ素子10の検出部11が位置することとなる。
As shown in FIG. 2, the
図2に示すように、内側カバー21の側壁21aに形成されている内側側壁孔23は、軸方向Yにおいて、センサ素子10の検出部11に設けられた取り込み部13よりも基端側Y2に位置しており、後述の第2ガス流通部32に対向している。内側側壁孔23は周方向に等間隔に8個設けられている。そして、取り込み部13の軸方向Yの長さをaとし、軸方向Yにおいて、取り込み部13の基端側Y2の端部から内側側壁孔23の中心までの距離をbとすると、b<2aの関係を満たしている。なお、内側カバー21の底部21cには底部孔26が形成されており、内側側壁孔23から内側カバー21の内部に流入した被測定ガスが当該底部孔26を介して流出するように構成されている。
As shown in FIG. 2, the inner
図2に示すように、外側カバー22は有底の略円筒状を成しており、基端側Y2に開口している外側カバー22における基端側Y2の端部22bは、内側カバー21の拡径部21bに沿った形状をなしており、拡径部21bに嵌合している。これにより、外側カバー22が内側カバー21を覆っている。内側カバー21と外側カバー22との間には、拡径部21bと端部22bとの係合箇所を除いて、間隙が設けられており、被測定ガスが流通するガス流通部30が形成されている。ガス流通部30は、内側カバー21の側壁21aと外側カバー22の側壁22aとの間に形成される第1ガス流通部31及び第2ガス流通部32を備える。さらに、内側カバー21の底部21cと外側カバー22の底部22cとの間に形成される第3ガス流通部33を備える。第2ガス流通部32の一部は内側側壁孔23に対向している。第1ガス流通部31は、第2ガス流通部32よりも先端側Y1に位置している。
As shown in FIG. 2, the
図2に示すように、外側カバー22の側壁22aには、内側側壁孔23よりも先端側Y1の位置に、被測定ガスが流通する外側側壁孔24が形成されている。また、外側カバー22の底部22cには被測定ガスが流通する底部孔27が形成されている。そして、外側側壁孔24及び底部孔27を介して、被測定ガスが外側カバー22の内部に流入し、外側カバー22の内部から外部へ流出するように構成されている。
As shown in FIG. 2, an outer
図2に示すように、第1ガス流通部31における内側カバー21の側壁21aと外側カバー22の側壁22aとの距離(軸方向Yに直交する径方向Xにおける第1ガス流通部31の幅)をcとし、第2ガス流通部32における内側側壁孔23の軸方向Yの位置での内側カバー21の側壁21aと外側カバー22の側壁22aとの距離(径方向Xにおける第2ガス流通部32の幅)をdとすると、d>1.5cの関係を満たしている。
As shown in FIG. 2, the distance between the
図3に示すように、本例のガスセンサ1は、4気筒エンジン100の排気集合部101において、触媒部103よりも上流側に設けられている。4つの気筒102から排出された排気は、排気集合部101で集合されて集合排気となる。ガスセンサ1は、当該集合排気から被測定ガス中の特定ガス濃度を検出し、A/Fを検出するように構成されている。
As shown in FIG. 3, the
次に、インバランス値の検出試験方法、及びインバランスの判定方法を以下に示す。まず、4つ気筒102のうち一つの気筒の排気をリッチ側に変動させて、気筒102間にA/Fのばらつき(インバランス)が発生する状態にする。そして、図4に示すように、ガスセンサ1によって、4msごとにA/Fを検出する。さらに、検出したA/Fから、直前のA/F値との差分ΔA/Fを算出する。
Next, an imbalance value detection test method and an imbalance determination method will be described below. First, the exhaust of one cylinder among the four
図4に示すように、ガスセンサ1により検出されるA/Fは、概ね1エンジンサイクル(クランクアングル720CA)ごとに周期的に変動することとなる。そして、サイクルごとにΔA/Fが正(+)である値の平均値(ΔA/F(+)平均値、符号401)と、ΔA/Fが負(−)である値の平均値(ΔA/F(−)平均値、符号402)を算出する。次に、100サイクル間におけるΔA/F(+)平均値の最大値(平均1回微分値)と、ΔA/F(−)平均値の最小値(平均1回微分値)とを抽出し、それぞれの絶対値をインバランス値とする。当該インバランス値と基準値とを比較して、インバランス値が基準値を上回っている場合には異常と判定し、下回っている場合には正常と判定する。
As shown in FIG. 4, the A / F detected by the
実施例1のガスセンサ1及び、図5に示す比較例1のガスセンサ900について、排気流れ方向に対するセンサ素子10の向きとインバランス値との関係を図6に示し、インバランス値の変化率を図7に示す。比較例1のガスセンサ900は、図5に示すように、ガスセンサ900において、第1ガス流通部31における内側カバー21の側壁21aと外側カバー22の側壁22aとの距離をc1とし、第2ガス流通部32における内側側壁孔23の軸方向Yの位置での内側カバー21の側壁21aと外側カバー22の側壁22aとの距離をd1とし、取り込み部13の軸方向Yの長さをa1とし、内側側壁孔23と取り込み部13との軸方向Yにおける距離をb1としたとき、d1=c1、b1>2a1の関係を満たしている。
For the
上述の排気流れ方向に対するセンサ素子10の向きとは、図8(A)、図8(B)、図8(C)、図8(D)にそれぞれ示すように、排気マニホールド(排気集合部101、図3参照)内の排気流れ方向Pに対するセンサ素子10のヒータ面14の法線とのなす角(0°、90°、180°及び270°)をいうものとする。取り込み部13は多孔質層からなる拡散抵抗層であって、取り込み部13を介して被測定ガスが測定側電極15に到達するように構成されている。また、図7に示したインバランス値の変化率(%)は、排気流れ方向に対するセンサ素子10の各向き(4方向)のうち、インバランス値の最大値から最小値を差し引いた値を、4方向における平均インバランス値で除して100倍したものである。
The direction of the
図6に示すように、排気流れ方向に対するセンサ素子10の向きがいずれの場合も、比較例1のガスセンサ900のサンプル1〜3によって検出されたインバランス値の大きさよりも、実施例1のガスセンサ1のサンプル1〜3によって検出されたインバランス値の大きさの方が大きくなっていた。さらに、図7に示すように、比較例1のガスセンサ900のサンプル1〜3では、排気流れ方向に対するセンサ素子10の向きによってインバランス値の変化率が大きく、実施例1のガスセンサ1のサンプル1〜3では当該インバランス値の変化率が小さくなっていた。これらの結果から、比較例1のガスセンサ900に比べて、実施例1のガスセンサ1では、検出されるインバランス値が大きく、排気流れ方向に対するセンサ素子10の向きによるインバランス値の検出値のばらつきが少ないことから、インバランス値の検出精度に優れていることが示された。
As shown in FIG. 6, the gas sensor of Example 1 is larger than the imbalance value detected by the
さらに、実施例1のガスセンサ1の構成においてb/aを変化させた場合の、4方向における平均インバランス値とb/aとの関係を図9に示した。ガスセンサにより検出されるインバランス値は大きい方が検出精度を向上させやすい。具体的にはガスセンサ1により検出されるインバランス値が0.35よりも大きければ、検出精度の向上が十分に図られる。図9に示すように、b/a<2、すなわちb<2aであれば、検出されるインバランス値が0.35よりも大きくなっていた。これにより、b<2aを満たす本例のガスセンサ1によれば検出精度の向上が図られることが確認された。
Furthermore, the relationship between the average imbalance value in four directions and b / a when b / a is changed in the configuration of the
さらに、実施例1のガスセンサ1の構成においてd/cを変化させた場合の、センサ素子10の各向き(4方向)における検出されるインバランス値の最大値から最小値を差し引いた値(インバランス値の検出値ばらつき)とd/cとの関係を図10に示した。ガスセンサにより検出されるインバランス値の検出値のばらつきは小さい方が検出精度を向上させやすい。図10に示すように、d/c>1.5、すなわちd>1.5cのとき、センサ素子10の向きによるインバランス値の検出値ばらつきが小さくなっていた。これにより、d>1.5cを満たす本例のガスセンサ1によれば、検出精度の向上が図られることが確認された。
Further, the value obtained by subtracting the minimum value from the maximum value of the imbalance value detected in each direction (four directions) of the
本例のガスセンサ1によれば、d>1.5cを満たすように構成されていることから、第2ガス流通部32は第1ガス流通部31よりも十分幅広に形成されている。これにより、外側カバー22の先端側Y1に設けられた外側側壁孔24から流入してきた被測定ガスが、幅が狭く形成された第1ガス流通部31において整流化された後、幅が広く形成された第2ガス流通部32に流通することとなる。その結果、外側側壁孔24から流入してきた被測定ガスが第1ガス流通部31及び第2ガス流通部32を円滑に流通して、内側側壁孔23から内側カバー21内に流入することとなる。そして、b<2aを満たすように構成されていることから、取り込み部13と内側側壁孔23とが互いに十分近接して配置されている。これにより、内側側壁孔23から内側カバー内に流入してきた被測定ガスが取り込み部13に到達しやすくなる。すなわち、ガスセンサ1によれば、被測定ガスが内側カバー21内を円滑に流入するとともに、取り込み部13に到達しやすいため、センサ素子10の検出精度を向上することができる。
According to the
本例では、センサ素子10は積層型であるため、図8(A)〜図8(D)に示すように、センサ素子10は排気流れ方向Pに対して様々な向きで配置されうる。しかし、本例のガスセンサ1のインバランス検出性は、排気流れ方向Pに対するセンサ素子10の向きによってばらつきが少ないため、本例のガスセンサ1によれば、積層型のセンサ素子10を採用する場合に、インバランス値の検出精度を一層向上させることができる。
In this example, since the
本例では、4気筒のエンジンに適用したがこれに限らない。例えば、6気筒や8気筒等の多気筒のエンジンに適用すれば、従来、インバランス検出性の向上が求められているこれらの多気筒エンジンにおいて、インバランス検出精度を向上させることができる。そのためインバランス量が少なくても十分検出できることから、6気筒や8気筒等の多気筒のエンジンにおいてもインバランスOBD(On Board Diagnostics)への適合が容易となる。 In this example, the present invention is applied to a four-cylinder engine, but is not limited thereto. For example, when applied to a multi-cylinder engine such as a 6-cylinder engine or an 8-cylinder engine, imbalance detection accuracy can be improved in those multi-cylinder engines that have been conventionally required to improve imbalance detection. For this reason, even if the imbalance amount is small, it can be detected sufficiently, so that it is easy to adapt to the on-balance OBD (On Board Diagnostics) even in a multi-cylinder engine such as 6 cylinders or 8 cylinders.
以上のごとく、本例によれば、内燃機関の空燃比制御をより高精度に行うことができるガスセンサを提供することができる。 As described above, according to this example, it is possible to provide a gas sensor that can perform air-fuel ratio control of an internal combustion engine with higher accuracy.
(実施例2)
図11に示すように、本例のガスセンサ1は、実施例1の場合に比べて、内側側壁孔23が基端側Y2に形成されている。本例のガスセンサ1においても、b<2a、d>1.5cの関係を満たしているため、実施例1の場合と同様の作用効果を奏する。
(Example 2)
As shown in FIG. 11, in the
1 ガスセンサ
10 センサ素子
11 検出部
13 取り込み部
20 被測定ガス側カバー
21 内側カバー
22 外側カバー
23 内側側壁孔
24 外側側壁孔
30 ガス流通部
31 第1ガス流通部
32 第2ガス流通部
DESCRIPTION OF
Claims (2)
上記検出部(11)を覆う内側カバー(21)と、該内側カバー(21)との間に被測定ガスが流通するガス流通部(30)を形成するように上記内側カバー(21)を覆う外側カバー(22)とからなる被測定ガス側カバー(20)と、
を備え、
上記検出部(11)には、被測定ガスを取り込む取り込み部(13)が形成されており、
上記ガス流通部(30)は、上記内側カバー(21)の側壁(21a)と上記外側カバー(22)の側壁(22a)との間において、先端側(Y1)に位置する第1ガス流通部(31)と、該第1ガス流通部(31)よりも基端側(Y2)に位置するとともに該第1ガス流通部(31)よりも幅広に形成される第2ガス流通部(32)とを有しており、
上記内側カバー(21)の側壁(21a)には、上記第2ガス流通部(32)に対向する位置に被測定ガスが流通する内側側壁孔(23)が形成されているとともに、上記内側カバー(21)における先端側(Y1)の底部(21c)には、被測定ガスが流通する底部孔(26)が形成されており、
上記外側カバー(22)の側壁(22a)には、上記内側側壁孔(23)よりも先端側(Y1)の位置に、被測定ガスが流通する外側側壁孔(24)が形成されており、
上記取り込み部(13)の軸方向(Y)の長さをaとし、上記内側側壁孔(23)の中心と上記取り込み部(13)の基端側(Y2)の端部との軸方向(Y)における距離をbとしたとき、b<2aの関係を満たすとともに、
上記第1ガス流通部(31)における上記内側カバー(21)の側壁(21a)と上記外側カバー(22)の側壁(22a)との距離をcとし、上記第2ガス流通部(32)における上記内側側壁孔(23)の上記軸方向(Y)の位置での上記内側カバー(21)の側壁(21a)と上記外側カバー(22)の側壁(22a)との距離をdとしたとき、d>1.5cの関係を満たし、
上記内側側壁孔(23)は、軸方向(Y)において上記取り込み部(13)よりも基端側(Y2)に位置していることを特徴とするガスセンサ(1)。 A sensor element (10) including a detection unit (11) for detecting a specific gas concentration in the gas to be measured;
Covering the inner cover (21) so as to form an inner cover (21) that covers the detection unit (11) and a gas flow part (30) through which the gas to be measured flows between the inner cover (21). A gas side cover (20) to be measured comprising an outer cover (22);
With
The detection part (11) is formed with an intake part (13) for taking in the gas to be measured.
The gas circulation part (30) is a first gas circulation part located on the tip side (Y1) between the side wall (21a) of the inner cover (21) and the side wall (22a) of the outer cover (22). (31) and a second gas circulation part (32) which is located on the base end side (Y2) with respect to the first gas circulation part (31) and wider than the first gas circulation part (31). And
The side wall (21a) of the inner cover (21) is formed with an inner side wall hole (23) through which the gas to be measured flows at a position facing the second gas circulation part (32). A bottom hole (26) through which the gas to be measured flows is formed in the bottom (21c) on the tip side (Y1) in (21),
On the side wall (22a) of the outer cover (22), an outer side wall hole (24) through which the gas to be measured flows is formed at a position closer to the tip side (Y1) than the inner side wall hole (23).
The length in the axial direction (Y) of the intake part (13) is a, and the axial direction between the center of the inner side wall hole (23) and the end part on the base end side (Y2) of the intake part (13) ( When the distance in Y) is b, the relationship b <2a is satisfied,
In the first gas circulation part (31), the distance between the side wall (21a) of the inner cover (21) and the side wall (22a) of the outer cover (22) is c, and in the second gas circulation part (32). When the distance between the side wall (21a) of the inner cover (21) and the side wall (22a) of the outer cover (22) at the position in the axial direction (Y) of the inner side wall hole (23) is d, satisfies the relationship of d> 1.5c,
The gas sensor (1), wherein the inner side wall hole (23) is located on the base end side (Y2) with respect to the intake portion (13) in the axial direction (Y).
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2014122671A JP6458364B2 (en) | 2014-06-13 | 2014-06-13 | Gas sensor |
| DE112015002797.1T DE112015002797B4 (en) | 2014-06-13 | 2015-06-11 | Gas sensor for detecting a gas concentration |
| PCT/JP2015/066840 WO2015190545A1 (en) | 2014-06-13 | 2015-06-11 | Gas sensor that detects gas concentration |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2014122671A JP6458364B2 (en) | 2014-06-13 | 2014-06-13 | Gas sensor |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2016003887A JP2016003887A (en) | 2016-01-12 |
| JP6458364B2 true JP6458364B2 (en) | 2019-01-30 |
Family
ID=54833633
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2014122671A Active JP6458364B2 (en) | 2014-06-13 | 2014-06-13 | Gas sensor |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP6458364B2 (en) |
| DE (1) | DE112015002797B4 (en) |
| WO (1) | WO2015190545A1 (en) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP6623963B2 (en) * | 2016-07-27 | 2019-12-25 | 株式会社デンソー | Gas sensor |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007017453A (en) * | 2001-02-28 | 2007-01-25 | Denso Corp | Gas sensor |
| JP4124135B2 (en) | 2004-02-13 | 2008-07-23 | 株式会社デンソー | Gas sensor |
| JP5508338B2 (en) * | 2011-05-20 | 2014-05-28 | 日本特殊陶業株式会社 | Method for manufacturing gas sensor element |
| JP5765394B2 (en) | 2012-11-20 | 2015-08-19 | 株式会社デンソー | Gas sensor |
-
2014
- 2014-06-13 JP JP2014122671A patent/JP6458364B2/en active Active
-
2015
- 2015-06-11 WO PCT/JP2015/066840 patent/WO2015190545A1/en not_active Ceased
- 2015-06-11 DE DE112015002797.1T patent/DE112015002797B4/en active Active
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| WO2015190545A1 (en) | 2015-12-17 |
| DE112015002797T5 (en) | 2017-03-16 |
| JP2016003887A (en) | 2016-01-12 |
| DE112015002797B4 (en) | 2024-10-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP4131242B2 (en) | Gas sensor | |
| US10866207B2 (en) | Exhaust gas sensor | |
| JP5206877B2 (en) | Device for determining an imbalance between air-fuel ratios of an internal combustion engine | |
| CN104823044B (en) | Gas sensor | |
| JP5765394B2 (en) | Gas sensor | |
| US8214176B2 (en) | Exhaust gas sensor abnormality diagnostic device | |
| CN109424387B (en) | Connection state determination device for ventilation duct | |
| US20150122003A1 (en) | Abnormality diagnosis device for exhaust gas sensor | |
| US9513252B2 (en) | Gas sensor | |
| JP4765865B2 (en) | Gas sensor | |
| CN106662547B (en) | Gas sensor comprising a sensor element, a housing and an element cover | |
| JP2019101018A5 (en) | ||
| JP6458364B2 (en) | Gas sensor | |
| US20070227228A1 (en) | Anti-corrosion structure of gas sensor | |
| JP6233207B2 (en) | Gas sensor | |
| JP2009145268A (en) | Gas sensor | |
| JP2014137004A (en) | Control device for internal combustion engine | |
| JP4788498B2 (en) | Gas sensor | |
| JP6233206B2 (en) | Gas sensor | |
| EP3078966A1 (en) | Diesel exhaust gas sensor | |
| JP4398393B2 (en) | Gas sensor evaluation method | |
| JP5360289B2 (en) | Device for determining an imbalance between air-fuel ratios of an internal combustion engine | |
| JP5737205B2 (en) | In-cylinder pressure sensor abnormality diagnosis device | |
| JP2014005743A (en) | Device for detecting air-fuel ratio variation abnormality among cylinder | |
| JP2016200084A (en) | Air-fuel ratio sensor and imbalance determination system using the same |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20170223 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20171114 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20180109 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20180605 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20180713 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20181127 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20181210 |
|
| R151 | Written notification of patent or utility model registration |
Ref document number: 6458364 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |