CN102859342A - 排气传感器配置构造 - Google Patents

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Abstract

一种排气传感器配置构造，不使用产生正压的装置，而向排气传感器供给废气成分测定所需要的空气。在将进行废气成分测定且在废气成分测定时需要空气的排气传感器(10)配置于发动机(1)的构造中，通过导入管(15)连通发动机(1)的排气管(5)和排气传感器(10)，通过排出管(16)连通排气传感器(10)和发动机(1)的进气管(2)，在排气传感器(10)上连接开放于大气的大气管(17)，通过在发动机(1)的进气行程中产生的进气负压，经过导入管(15)向排气传感器(10)内部吸入废气，并且经过大气管(17)向排气传感器(10)内部吸入空气。

Description

排气传感器配置构造
技术领域
本发明涉及一种将排气传感器配置于发动机的构造，该排气传感器进行废气成分测定且在废气成分测定时需要空气。 
背景技术
在暴露于废气中的排气传感器中，为了避免废气成分的污染，作为废气成分浓度测定的基准，有的排气传感器需要空气。该空气的供给方法根据排气传感器各自的特性而不同。 
在将排气传感器用作为车载用PM传感器的情况下，PM传感器在废气成分测定时需要空气，并且一般以通过空气压缩机、涡轮压气机产生的正压来向PM传感器供给空气为前提。 
现有技术文献 
专利文献 
专利文献1：国际公开第2009/109688号 
发明内容
发明要解决的课题 
但是，在乘用车、小型商用车用的小排量发动机中，一般未安装产生正压的空气压缩机。 
此外，在利用涡轮压气机产生的正压的情况下，由于从涡轮压气机的密封部泄漏的油、窜漏气体中的油，而排气传感器有可能被污染。 
因此，本发明的目的在于，不使用产生正压的装置，而向排气传感器供给废气成分测定所需要的空气。 
用于解决课题的手段 
为了实现上述目的，本发明为一种将排气传感器配置于发动机的构造， 该排气传感器进行废气成分测定且在废气成分测定时需要空气，在该构造中，通过导入管连通上述发动机的排气管和上述排气传感器，通过排出管连通上述排气传感器和上述发动机的进气管，在上述排气传感器上连接开放于大气的大气管，通过在上述发动机的进气行程中产生的进气负压，经过上述导入管向上述排气传感器内部吸入废气，并且经过上述大气管向上述排气传感器内部吸入空气。 
也可以为，在上述进气管上配设涡轮压气机，在比该涡轮压气机更靠进气上游侧的上述进气管上连接上述排出管。 
也可以为，在上述排气管上配设驱动上述涡轮压气机的涡轮机，在比该涡轮机更靠废气下游侧的上述排气管上连接上述导入管。 
也可以为，在比上述涡轮机更靠废气下游侧的上述排气管上配设废气后处理装置，在比该废气后处理装置更靠废气下游侧的上述排气管上连接上述导入管。 
也可以为，在比上述涡轮机更靠废气下游侧的上述排气管上配设废气后处理装置，在比该废气后处理装置更靠废气上游侧的上述排气管上连接上述导入管。 
也可以为，在上述排出管上设置调量阀。 
也可以为，在上述大气管上设置过滤器。 
发明的效果 
通过本发明，能够实现的优良效果为，不使用产生正压的装置，就能够向排气传感器供给废气成分测定所需要的空气。 
附图说明
图1是应用了本发明一个实施方式的排气传感器配置构造的发动机的示意图。 
图2是应用了其它实施方式的排气传感器配置构造的发动机的示意图。 
图3是应用了其它实施方式的排气传感器配置构造的发动机的示意图。 
具体实施方式
以下，根据附图对本发明的优选实施方式进行详细说明。 
图1中，1为发动机(在本实施方式中为柴油机)，2为与发动机1的进气口1a连接的进气管，3为配设在进气管2上的空气滤清器，4为配设在比空气滤清器3更靠进气下游侧的进气管2上、将向发动机1供给的进气升压的涡轮压气机(涡轮增压器的压气机)，5为与发动机1的排气口1b连接的排气管(后尾管)，6为配设在排气管5上、驱动涡轮压气机4的涡轮机，7为配设在比涡轮机6更靠废气下游侧的排气管5上的废气后处理装置。废气后处理装置7例如具有捕集废气中包含的PM(粒状物)的DPF(柴油颗粒过滤器)。 
本实施方式的排气传感器10，是假定了对应OBD(On-board diagnostics；故障自诊断)的能够车载的传感器，是对所供给的空气充电电荷并根据电荷的变化量来检测PM(粒状物)排出量的PM传感器。 
本实施方式的排气传感器10具备：喷嘴11，从前端喷出空气；管状或鞘状的内侧壳13，具有节流部12，该节流部12覆盖喷嘴11并且对从喷嘴11前端喷射的空气进行节流；管状或鞘状的外侧壳14，覆盖内侧壳13；以及电极(未图示)，对空气充电电荷。 
在本实施方式中，喷嘴11、内侧壳13以及外侧壳14被相互同心地配置。此外，在内侧壳13以及外侧壳14上，分别设置有将废气导入排气传感器10内部(在本实施方式中为内侧壳13内部)的气体入口13a、14a以及将废气从排气传感器10(在本实施方式中为内侧壳13)排出的气体出口13b、14b。气体入口13a、14a和气体出口13b、14b在内侧壳13以及外侧壳14的长度方向上隔开间隔而设置。 
如图1所示，在本实施方式中，通过导入管15连通发动机1的排气管5和排气传感器10，通过排出管16连通排气传感器10和发动机1的进气管2，在排气传感器10上连接有开放于大气的大气管17。在排出管16上设置有对向排气传感器10供给的废气及空气的流量进行调节的调量阀18，在大气管17上设置有对向排气传感器10供给的空气进行过滤的过滤器19。在本实施方式中，大气管17连接在喷嘴11的基端。 
更具体地说，在本实施方式中，导入管15的一端连接在比废气后处理装置7更靠废气下游侧的排气管5上，导入管15的另一端连接在排气传感器 10的内侧壳13以及外侧壳14(气体入口13a、14a)上。此外，排出管16的一端连接在排气传感器10的内侧壳13以及外侧壳14(气体出口13b、14b)上，排出管16的另一端连接在比涡轮压气机4更靠废气上游侧的进气管2(在图示例中为涡轮压气机4和空气滤清器3之间的进气管2)上。 
接着，说明本实施方式的作用。 
在本实施方式中，排气传感器10配置在发动机进气系统和发动机排气系统之间。即，排气传感器10通过排出管16与发动机1的进气管2连通，通过导入管15与发动机1的排气管5连通。因此，在发动机1的进气行程中通过在进气管2内部产生的负压，从空气滤清器3及过滤器19向发动机1的进气口1a侧吸入空气(大气)。从过滤器19吸入的空气经过大气管17而供给到排气传感器10内部。 
此外，发动机排气系统(发动机1的排气管5)和排气传感器10通过导入管15连通，因此在发动机1的进气行程中通过在进气管2内部产生的负压，发动机1的排气管5内部的废气也被向发动机1的进气口1a侧吸入。所吸入的废气经过导入管15而供给到排气传感器10内部。 
即，根据本实施方式，通过导入管15连通发动机1的排气管5和排气传感器10，通过排出管16连通排气传感器10和发动机1的进气管2，在排气传感器10上连接开放于大气的大气管17，通过在发动机1的进气行程中产生的进气负压，经过导入管15向排气传感器10内部吸入废气，并且经过大气管17向排气传感器10内部吸入空气，由此不使用产生正压的装置就能够向排气传感器10供给废气成分测定所需要的空气。 
此外，根据本实施方式，通过在进气管2上配设涡轮压气机4、在比涡轮压气机4更靠进气上游侧的进气管2上连接排出管16，由此容易使导入管15和排出管16之间产生压力差，而能够有效地向排气传感器10内部供给废气以及空气。 
并且，根据本实施方式，通过在排出管16上设置调量阀18，由此能够通过调量阀18来使导入管15和排出管16之间的压力差变化，能够适量地调节向排气传感器10内部供给的废气以及空气的流量。 
以上，对本发明的优选实施方式进行了说明，但本发明并不限定于上 述实施方式，还能够采用其它各种实施方式。 
例如，在上述实施方式中，使对向排气传感器10供给的空气进行过滤的过滤器19与空气滤清器3相独立，但是在由于进气阻力等而产生适当的负压的情况下，能够如图2所示那样，由进气管2和大气管17共用空气滤清器3。 
此外，根据排气传感器10的特性的不同，能够如图3所示那样，将导入管15的连通部位配置在比废气后处理装置7更靠废气上游侧的排气管5上。即，导入管15的一端也可以连接在比废气后处理装置7更靠废气上游侧的排气管5上。 
并且，排气传感器10并非限定于PM传感器，只要是需要空气的传感器，也可以是测定PM以外的废气成分的传感器。 
符号的说明 
1发动机 
2进气管 
3空气滤清器 
4涡轮压气机 
5排气管(后尾管) 
6涡轮机 
7废气后处理装置 
10排气传感器 
15导入管 
16排出管 
17大气管 
18调量阀 
19过滤器 。

Claims (7)

1.一种排气传感器配置构造，是将排气传感器配置于发动机的构造，该排气传感器进行废气成分测定且在废气成分测定时需要空气，其特征在于，
通过导入管连通上述发动机的排气管和上述排气传感器，通过排出管连通上述排气传感器和上述发动机的进气管，在上述排气传感器上连接开放于大气的大气管，通过在上述发动机的进气行程中产生的进气负压，经过上述导入管向上述排气传感器内部吸入废气，并且经过上述大气管向上述排气传感器内部吸入空气。
2.如权利要求1所述的排气传感器配置构造，其中，
在上述进气管上配设涡轮压气机，在比该涡轮压气机更靠进气上游侧的上述进气管上连接上述排出管。
3.如权利要求2所述的排气传感器配置构造，其中，
在上述排气管上配设驱动上述涡轮压气机的涡轮机，在比该涡轮机更靠废气下游侧的上述排气管上连接上述导入管。
4.如权利要求3所述的排气传感器配置构造，其中，
在比上述涡轮机更靠废气下游侧的上述排气管上配设废气后处理装置，在比该废气后处理装置更靠废气下游侧的上述排气管上连接上述导入管。
5.如权利要求3所述的排气传感器配置构造，其中，
在比上述涡轮机更靠废气下游侧的上述排气管上配设废气后处理装置，在比该废气后处理装置更靠废气上游侧的上述排气管上连接上述导入管。
6.如权利要求1~5中任一项所述的排气传感器配置构造，其中，
在上述排出管上设置调量阀。
7.如权利要求1~6中任一项所述的排气传感器配置构造，其中，
在上述大气管上设置过滤器。
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