JP2004132766A - ガスセンサ - Google Patents
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Abstract
【解決手段】ガスが流動するガス流路2内に突設されたセンサ素子6を覆うカバー7を設ける。カバー7のガス流に対向する位置に導入口12を設ける。ガスの流速が導入口12より速い位置に導出口14を設ける。カバー7内部において導入口12と導出口14との間に隔壁15を設ける。ガスは導入口12からカバー7内に導入され、隔壁15によりセンサ素子6に向って案内される。センサ素子6を通過したカバー7内のガスは、カバー7の外側に沿って流動するガス流に引かれて導出口14から導出される。
【選択図】図4
Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、ガスセンサに関し、具体的には、例えば、自動車の排気管に設けて排気ガスの所定成分を測定するガスセンサに関する。
【0002】
【従来の技術】
近年、自動車に搭載されたエンジンの排気ガスに含まれる所定の成分をガスセンサにより計測し、その計測信号を用いてエンジンの空燃比を制御することが行なわれている。
【0003】
従来、この種のガスセンサ30は、図7に示すように、排気管31の内部に突出するセンサ素子32と、センサ素子32を覆うカバー33とを備えている。カバー33には、その周壁を貫通して形成された複数の貫通孔34が設けられており、排気管31を流動する排気ガスが貫通孔34を介してカバー33の内部を通過するように構成されている(例えば、特許文献1参照)。そして、排気管31に沿って流動する排気ガスは、先ず、上流側に向って開口する貫通孔34からカバー33内に入り、その後、下流側に向って開口する貫通孔34から流出する。
【0004】
ところで、排気ガスの成分を高精度に計測するためには、エンジンの各気筒から流出する排気ガスが十分に混合された後にガスセンサ30による計測を行なうことが望ましい。しかし、自動車における排気管の長さや配管レイアウトなどの制約によって、排気ガスが十分に混合される位置にガスセンサ30を設けることができない場合がある。
【0005】
そこで、排気ガスの混合が不十分な位置に前記ガスセンサ30を設ける場合には、前記カバー33を排気管内に比較的長く延出させて、排気管の内部を流動する未混合分の排気ガスをカバー33内に取り入れることが考えられる。しかし、カバー33を比較的長くして未混合分の排気ガスをカバー33内に取り入れても、センサ素子32から離間して位置する貫通孔からカバー33内に入った排気ガスは、センサ素子32に触れることなくカバー33の外部に流出するおそれがある。このため、センサ素子32においては混合されない一部の排気ガスの成分だけが計測され、高精度な空燃比制御が困難となる不都合がある。
【0006】
【特許文献1】
特開平10−318980号公報
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
かかる不都合を解消して、本発明は、排気管の内部を流動する排気ガスが十分に混合されない位置に設けても高精度なガス成分の計測を行なうことができるガスセンサを提供することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】
かかる目的を達成するために、本発明は、ガスが流動するガス流路に設けられて該ガスの所定成分を測定するガスセンサにおいて、前記ガス流路内にガス流方向に交差して突設されたセンサ素子と、該センサ素子の周囲に空隙を存して通気自在に該センサ素子を覆うカバーとを備え、該カバーは、ガス流に対向する位置に形成されて該カバー内部にガスを導入する導入口と、該カバーの外側に沿って流動するガスの流速が前記導入口の形成位置より大となる位置に形成されて該カバー内部のガスを導出する導出口と、カバー内部における前記導入口と前記導出口との間に設けられて、導入口から導入されたガスを前記センサ素子に向って案内した後、導出口に向って案内する隔壁とを備えることを特徴とする。
【0009】
本発明のガスセンサに採用したカバーは、ガス流に対向する位置に導入口を備え、ガスの流速が導入口の位置よりも大となる位置に導出口を備えている。これにより、導入口と導出口との間に静圧差が生じ、カバー内部に導入された排気ガスを導出口に向って確実に流動させることができる。
【0010】
更に、導入口と導出口との間には前記隔壁が設けられているので、導入口から導入された排気ガスを確実にセンサ素子に案内することができ、センサ素子による精度の高い計測を行なうことができる。
【0011】
また、本発明において、前記カバーは、前記ガス流路の直径方向の中心に交差して延設され、前記導入口の少なくとも一部は、ガス流路の中心を越えた位置に設けられていることを特徴とする。
【0012】
本発明のガスセンサは、センサ素子とカバーがガス流路内に突出して設けられる。このとき、ガス流路の中心を介してセンサ素子側を流動するガスと、センサ素子から離れた位置(センサ素子の突出位置の反対側)を流動するガスとの混合状態が不十分であることが考えられる。そこで、本発明においては、ガス流路の中心を越えた位置に前記導入口の少なくとも一部を設けたことにより、ガス流路の中心を介してセンサ素子側を流動するガスと、センサ素子の突出位置の反対側を流動するガスとの両方を導入口からカバー内に導入することができる。カバーの内部においては、不十分な混合状態のガスが導入されても、隔壁に突き当たって混合され、十分に混合されたガスをセンサ素子に案内することができる。これにより、センサ素子は一層精度の高い計測を行なうことができる。
【0013】
また、本発明において、前記カバーは、先端が閉塞された大略円筒状に形成されており、前記導入口を備えて湾曲する前壁と平板状の前記隔壁とによって半筒状に形成された導入部と、該導入部の下流側に前記隔壁を介して隣設されて、前記導入部より小径の大略半筒状に形成された導出部とを備え、前記導入部と前記導出部との境界に位置する隔壁の両側部には、導出部が導入部より小径であることにより段差部が形成され、前記導出部は、該段差部の下流側に位置する側壁に前記導出口を備えることを特徴とする。即ち、導出口は、段差部の下流側に形成された側壁に設けられている。そして、カバーの側面に沿って流動するガスは、前記段差部を経ることによりそのほとんどが導出口に直接当たることなく導出口近傍を通過する。これにより、比較的流速の早い位置に導出口が設けられていても、ガスが導出口からカバー内部へ逆流することがなく、カバー内部からのガスの導出を確実に行なうことができる。
【0014】
【発明の実施の形態】
本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。図1は本実施形態のガスセンサの排気管における取付状態を模式的に示す説明図、図2は本実施形態のガスセンサの正面図、図3は本実施形態のガスセンサの側面図、図4は図2のIV−IV線断面説明図、図5は図2のV−V線断面説明図、図6はカバー部の取付用位置決め部を示す説明的断面図である。
【0015】
図1に示すように、本実施形態のガスセンサ1は、図示しない自動車のエンジンの排気ガスを自動車車体の外部へ案内する排気管2に取り付けられる。該排気管2には、エンジンの各気筒からの排気ガスを合流させる合流部3の下流に触媒4が設けられている。ガスセンサ1は、合流部3の下流であって触媒4の上流側と下流側とにそれぞれ設けられている。なお、両ガスセンサ1は同一の構成のものである。
【0016】
該ガスセンサ1は、図2及び図3に示すように、排気管2の周壁に固定されるセンサ本体5と、該センサ本体5の下方に設けられて排気管2の内部に向って突出するセンサ素子6と、該センサ素子6を覆うカバー7とを備えている。
【0017】
センサ本体5は、排気管2の周壁に貫通して形成されたセンサ取付孔8に連結する連結部9と、センサ素子6の信号を伝達させるリード線10とを備えている。該リード線10は図示しないエンジンの空燃比制御を行なう制御手段等に接続されている。センサ素子6は、排気ガスにおける所定の成分(例えばNOx或いはCO2等)を計測し、前記リード線10を介して制御手段等に計測情報を出力する。
【0018】
カバー7は、先端(図において下端)が閉塞された大略円筒状に形成されており、図2及び図4に示すように、ガス流に対向して湾曲する前壁11の中央位置に上下方向に配列された複数の導入口12が形成されている。該導入口12は、正確には排気ガスが衝突してガス流速がゼロ近傍となる位置に設けられている。また、図3及び図5に示すように、カバー7の側壁13(両側)には、上下方向に配列された複数の導出口14が形成されている。該導出口14が設けられている位置は、カバー7の側面に沿って流動するガス流速が最も大きくなる位置である。そして、導出口14におけるガス流速は導入口12よりも大きいので、導出口14と導入口12との静圧差が生じる。これにより、カバー7の側面に沿って流動するガス流に引かれて導出口14からはカバー7の内部の排気ガスが円滑に導出され、同時に、導入口12からは排気ガスが円滑に引き込まれる。
【0019】
更に、図4及び図5に示すように、カバー7は、その内部に隔壁15を備えている。該隔壁15は、図5に示すように、カバー7の内部を中央部において2つの空間16,17に分割し、図4に示すように、隔壁15の上方位置においてのみ2つの空間16,17が連通するように設けられている。そして、図5に示すように、前方に位置する空間16は前壁11と隔壁15とにより半筒状に形成され、前記導入口12を介して排気ガスが導入される。なお、該空間16は本発明における導入部を構成している。
【0020】
前記側壁13は、隔壁15に対応する位置に形成された段差部18の下流に位置してカバー7の径方向に狭幅となるように設けられ、排気管2を流動する排気ガス流に平行となる平坦面19を備えている。前記導出口14は該平坦面19の段差部18近傍に形成されている。そして、後方に位置する空間17は両側壁13と隔壁15と後壁20とにより大略半筒状に形成され、この空間17内の排気ガスは前記導入口12を介して導出される。なお、該空間17は本発明における導出部を構成している。
【0021】
図4に示すように、前記センサ素子6は、隔壁15の上縁に対向して連通部21に位置し、2つの空間16,17を臨むように設けられている。更に、図3に示すように、カバー7は、前記排気管2の直径方向の中心に交差して延設され、前記導入口12の一部は、排気管2の中心xを越えた位置に設けられている。
【0022】
また、本実施形態においては、図6(a)に示すように、カバー7の上端部に凹状の位置決め部22を形成し、該位置決め部22に対応して前記排気管2のセンサ取付孔8に形成された図示しない凸部に係合させることによって、導入口12を正確に排気ガスのガス流に対向させている。なお、ガス流に対するカバー7の位置決めは、凹状の位置決め部22に限らず、例えば、図6(b)に示すように、カバー7の一部に凸状の位置決め部23を設けてもよく、また、図6(c)に示すように、カバー7の一側を平坦に形成して位置決め部24としてもよい。この場合に、前記排気管2のセンサ取付孔8を各位置決め部23や24に対応する形状としておく。
【0023】
次に、本実施形態のガスセンサ1の作用を説明する。図1を参照して、エンジンの各気筒からの排気ガスは合流部3によって合流し触媒4へと向って流動する。図4及び図5に示すように、ガスセンサ1は、カバー7の導入口12から排気ガスをカバー7の内部に導入した後、導出口14から導出する。前述したように、導入口12はガス流速がゼロ近傍となる位置に設けられ、導出口14は、導入口12よりもガス流速が大となる位置に設けられているので、その静圧差によって導出口14からカバー7内部の排気ガスが引き出され、同時に、導入口12から排気ガスが確実にカバー7内部に引き込まれる。しかも、導出口14は、前記段差部18の下流側の平坦面19に形成されていることによって、カバー7の側面に沿って流動する排気ガスが導出口14の周縁に直接に当接することがなく、導出口14からの排気ガスの逆流を確実に防止することができる。これにより、カバー7の内部に古い排気ガスが停留することなく、常に新しい排気ガスをカバー7内部に流動させることができる。そして更に、導入口12からカバー7内部の空間16に導入された排気ガスは、隔壁15に突き当たって上昇し、センサ素子6に確実に接触する。これにより、センサ素子6は、カバー7内部に導入された排気ガスの成分を正確に計測することができる。そして、センサ素子6を通過した排気ガスは下流側の空間17に案内され、導出口14からカバー7外部に導出される。
【0024】
また、図1に示すように、エンジンの各気筒からの排気ガスは合流部3によって合流するとき、排気管2の上半部と下半部とで排気ガスの混合が不十分となる場合があるが、カバー7が排気管2の直径方向の中心に交差して延設され、前記導入口12の一部が排気管2の中心x(図3参照)を越えた位置に設けられていることによって、排気管2の上半部を流動する排気ガスと下半部を流動する排気ガスとの両方を各導入口12から導入することができる。そして、カバー7内に導入された両方の排気ガスは隔壁15に衝突して上昇する際に確実に混合され、混合された排気ガスの成分がセンサ素子6によって計測される。このように、排気管2内において排気ガスの混合が不十分であっても、カバー7内を通過するときに排気ガスが十分に混合されセンサ素子6による高精度な計測を行なうことができる。しかも、該ガスセンサ1はカバー7内を通過する排気ガスを混合して計測することができるので、従来のように排気管において確実に排気ガスが混合される位置に設けなくても、所望の位置にガスセンサ1を取り付けて高精度な空燃比制御等を行なうことができる。
【0025】
なお、本実施形態においては、図1に示すように、合流部3の下流であって触媒4の上流側と下流側とに一対のガスセンサ1を取り付けた例を示したが、ガスセンサ1を触媒4の上流側と下流側との何れか一方にのみ設けることもできる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態のガスセンサの排気管における取付状態を模式的に示す説明図。
【図2】本実施形態のガスセンサの正面図。
【図3】本実施形態のガスセンサの側面図。
【図4】図1のIV−IV線断面説明図。
【図5】図1のV−V線断面説明図。
【図6】カバー部の取付用位置決め部を示す説明的断面図。
【図7】従来のガスセンサを示す断面説明図。
【符号の説明】
1…ガスセンサ、2…排気管(ガス流路)、6…センサ素子、7…カバー、11…前壁、12…導入口、13…側壁、14…導出口、15…隔壁、16…前方に位置する空間(導入部)、17…後方に位置する空間(導出部)、18…段差部。
Claims (3)
- ガスが流動するガス流路に設けられて該ガスの所定成分を測定するガスセンサにおいて、
前記ガス流路内にガス流方向に交差して突設されたセンサ素子と、該センサ素子の周囲に空隙を存して通気自在に該センサ素子を覆うカバーとを備え、
該カバーは、ガス流に対向する位置に形成されて該カバー内部にガスを導入する導入口と、該カバーの外側に沿って流動するガスの流速が前記導入口の形成位置より大となる位置に形成されて該カバー内部のガスを導出する導出口と、カバー内部における前記導入口と前記導出口との間に設けられて、導入口から導入されたガスを前記センサ素子に向って案内した後、導出口に向って案内する隔壁とを備えることを特徴とするガスセンサ。 - 前記カバーは、前記ガス流路の直径方向の中心に交差して延設され、
前記導入口の少なくとも一部は、ガス流路の中心を越えた位置に設けられていることを特徴とする請求項1記載のガスセンサ。 - 前記カバーは、先端が閉塞された大略円筒状に形成されており、前記導入口を備えて湾曲する前壁と平板状の前記隔壁とによって半筒状に形成された導入部と、該導入部の下流側に前記隔壁を介して隣設されて、前記導入部より小径の大略半筒状に形成された導出部とを備え、
前記導入部と前記導出部との境界に位置する隔壁の両側部には、導出部が導入部より小径であることにより段差部が形成され、
前記導出部は、該段差部の下流側に位置する側壁に前記導出口を備えることを特徴とする請求項1又は2記載のガスセンサ。
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WO2012096675A1 (en) * | 2011-01-14 | 2012-07-19 | Cummins Ip, Inc. | Exhaust gas sensor module |
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