JP3257432B2 - Oxygen sensor - Google Patents
Oxygen sensorInfo
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Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】この発明は、内燃機関等に用
いられる酸素センサに係り、詳しくは、センサ素子を覆
う内側カバーと、同カバーを更に覆う外側カバーとを備
えた多重管構造のカバーを有した酸素センサに関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an oxygen sensor used in an internal combustion engine or the like, and more particularly, to a cover having a multi-tube structure provided with an inner cover for covering a sensor element and an outer cover for further covering the cover. The present invention relates to an oxygen sensor having the same.
【0002】[0002]
【従来の技術】酸素センサの構成としては、ジルコニア
等の固体電解質により形成されたセンサ素子と、素子の
外周側を覆うカバーとを備えたものが一般的である。こ
うした酸素センサにあっては、カバーに形成された導入
孔を通じて同カバーの内部に検出対象となる気体が導入
される。そして、この気体がセンサ素子に接触すること
により、同素子から検出ガスの酸素濃度に応じた信号が
出力される。2. Description of the Related Art An oxygen sensor generally comprises a sensor element formed of a solid electrolyte such as zirconia and a cover for covering the outer peripheral side of the element. In such an oxygen sensor, a gas to be detected is introduced into the inside of the cover through an introduction hole formed in the cover. Then, when this gas comes into contact with the sensor element, a signal corresponding to the oxygen concentration of the detection gas is output from the element.
【0003】上記のような酸素センサは、従来より内燃
機関の空燃比制御に用いられている。例えば、図8に示
すように、内燃機関100の排気通路101に酸素セン
サ(排気側酸素センサ)102が設けられ、このセンサ
102によって排気の酸素濃度が検出される。そして、
この検出された酸素濃度に基づいて空燃比がフィードバ
ック制御されるようになっている。[0003] The oxygen sensor as described above has been conventionally used for air-fuel ratio control of an internal combustion engine. For example, as shown in FIG. 8, an oxygen sensor (exhaust-side oxygen sensor) 102 is provided in an exhaust passage 101 of the internal combustion engine 100, and the oxygen concentration of the exhaust is detected by the sensor 102. And
The air-fuel ratio is feedback-controlled based on the detected oxygen concentration.
【0004】ところで、内燃機関100には、排気中に
おけるNOx(窒素酸化物)を低減させる排気還流装置
(EGR装置)や、或いは同機関100のクランクケー
ス(図示略)内に漏出した排気及び混合気等(ブローバ
イガス)を排出するためのブローバイガス還元装置(P
CV装置)が設けられる場合がある。The internal combustion engine 100 has an exhaust gas recirculation device (EGR device) for reducing NOx (nitrogen oxides) in exhaust gas, or exhaust gas and mixed gas leaked into a crankcase (not shown) of the engine 100. Blow-by gas reduction device (P
CV device) may be provided.
【0005】図8に示すように、このEGR装置200
では、排気通路101と吸気通路103とがEGR通路
201によって連通されている。このEGR通路201
には流量調整弁202が設けられており、同弁202に
よってEGR通路201を通じて排気通路101から吸
気通路103に戻されるEGRガス(排気)の量(EG
R量)が調整されるようになっている。As shown in FIG. 8, this EGR device 200
In the embodiment, the exhaust passage 101 and the intake passage 103 are connected by the EGR passage 201. This EGR passage 201
Is provided with a flow control valve 202, and the amount (EG) of EGR gas (exhaust gas) returned from the exhaust passage 101 to the intake passage 103 through the EGR passage 201 by the valve 202
R amount) is adjusted.
【0006】また、PCV装置300では、内燃機関1
00のシリンダヘッドカバー(図示略)内と吸気通路1
03においてスロットル弁104よりも上流側の部分と
が圧力通路301により連通されるとともに、内燃機関
100のクランクケース(図示略)内とスロットル弁1
04より下流側の吸気通路103とがPCV通路302
により連通されている。PCV通路302の途中には、
流量調整弁303が設けられており、同弁303により
PCV通路302を通じてクランクケース内から吸気通
路103に導入されるブローバイガスの量(PCV量)
が調節されるようになっている。In the PCV device 300, the internal combustion engine 1
00 cylinder head cover (not shown) and the intake passage 1
03, a portion upstream of the throttle valve 104 is communicated with a pressure passage 301, and the inside of a crankcase (not shown) of the internal combustion engine 100 and the throttle valve 1
04 and the intake passage 103 downstream of the PCV passage 302
Communication. In the middle of the PCV passage 302,
A flow control valve 303 is provided, and the amount of blow-by gas (PCV amount) introduced into the intake passage 103 from the inside of the crankcase through the PCV passage 302 by the valve 303.
Is to be adjusted.
【0007】このようにEGR装置200或いはPCV
装置300が設けられた内燃機関100においては、E
GR量、PCV量の変化により吸入空気の酸素濃度が異
なったものになる。その結果、実際の空燃比を目標空燃
比の変化に的確に追従させて制御することが困難であ
る。As described above, the EGR device 200 or the PCV
In the internal combustion engine 100 provided with the device 300, E
The oxygen concentration of the intake air becomes different depending on the change in the GR amount and the PCV amount. As a result, it is difficult to control the actual air-fuel ratio by accurately following the change in the target air-fuel ratio.
【0008】そこで、図8に示すように、前述した排気
側酸素センサ102に加えて、EGR通路201或いは
PCV通路302よりも下流側の吸気通路103に別の
酸素センサ(吸気側酸素センサ)105を設け、この吸
気側酸素センサ105によってEGRガス或いはブロー
バイガスの影響を含めた吸入空気の酸素濃度を併せ検出
する方法なども講じられる。こうして、吸入空気の酸素
濃度も併せ参照することで、上述した空燃比制御におけ
る制御精度を向上させることがきる。Therefore, as shown in FIG. 8, in addition to the above-described exhaust-side oxygen sensor 102, another oxygen sensor (intake-side oxygen sensor) 105 is provided in the intake passage 103 downstream of the EGR passage 201 or the PCV passage 302. A method of detecting the oxygen concentration of the intake air including the influence of the EGR gas or the blow-by gas by the intake oxygen sensor 105 is also adopted. In this way, the control accuracy in the air-fuel ratio control described above can be improved by referring to the oxygen concentration of the intake air.
【0009】ところで、排気通路101或いは吸気通路
103に設けられた上記各酸素センサ102,105で
は、内燃機関100が運転状態となることにより排気又
はEGRガス、ブローバイガスを含んだ吸気に常時晒さ
れることになるため、以下に示す問題も無視できないも
のとなっている。即ち、吸排気にはカーボン、エンジン
オイル等の混合物からなる微粒子(以下、「デポジッ
ト」という。)が含まれており、このデポジットが酸素
センサ102,105のカバー106,107の内部に
あるセンサ素子(図示略)に付着して、酸素センサの検
出精度が悪化するというおそれがあった。By the way, in each of the oxygen sensors 102 and 105 provided in the exhaust passage 101 or the intake passage 103, the internal combustion engine 100 is constantly exposed to exhaust gas or intake air containing EGR gas and blow-by gas when the internal combustion engine 100 is in an operating state. Therefore, the following problems cannot be ignored. That is, the intake and exhaust contain fine particles (hereinafter, referred to as “deposits”) composed of a mixture of carbon, engine oil, and the like, and the deposits are contained in the sensor elements inside the covers 106 and 107 of the oxygen sensors 102 and 105. (Not shown), the detection accuracy of the oxygen sensor may be deteriorated.
【0010】そこで、センサ素子を覆うカバーを2重管
構造(例えば、特開平5−26842号公報に記載され
た「酸素センサ」。)とすることにより、センサ素子に
デポジットが付着することを抑制することが考えられ
る。[0010] In view of this, the cover covering the sensor element has a double-pipe structure (for example, an "oxygen sensor" described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 5-26842) to prevent the deposit from adhering to the sensor element. It is possible to do.
【0011】[0011]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、2重管
構造のカバーを採用した酸素センサにおいても、センサ
素子へのデポジットの付着は抑制されるものの、各カバ
ーに多量のデポジットが付着して、同カバーに形成され
た導入孔の目詰まりが発生するという問題があった。こ
のような導入孔の目詰まりが発生した場合、酸素センサ
の検出精度、特に応答性が悪化するおそれがある。However, even in an oxygen sensor employing a cover having a double-tube structure, a large amount of deposit adheres to each cover, although deposition of the deposit on the sensor element is suppressed. There is a problem that the introduction hole formed in the cover is clogged. When such clogging of the introduction hole occurs, the detection accuracy of the oxygen sensor, particularly the responsiveness, may be deteriorated.
【0012】特に、前述したように、吸気通路103に
設けられた酸素センサ105にあっては、同通路103
を通過する吸気(EGRガス或いはブローバイガスを含
む)の温度が排気温度と比較して低温でありデポジット
の粘性が比較的高い傾向にあることから、上記のような
導入孔の目詰まりがより発生しやすい状況にある。In particular, as described above, in the oxygen sensor 105 provided in the intake passage 103,
Since the temperature of the intake air (including the EGR gas or the blow-by gas) passing through the exhaust gas is lower than the exhaust gas temperature and the viscosity of the deposit tends to be relatively high, the clogging of the introduction hole as described above occurs more frequently. The situation is easy to do.
【0013】本発明は、このような実情に鑑みてなされ
たものであり、その目的は、酸素センサのカバーに形成
された導入孔がデポジットにより目詰まりしてしまうこ
とを抑制することにある。The present invention has been made in view of such circumstances, and an object thereof is to suppress the introduction hole formed in a cover of an oxygen sensor from being clogged by a deposit.
【0014】[0014]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項1記載の発明では、気体の酸素濃度を検出す
るセンサ素子と、同センサ素子を覆うように設けられ、
その内部に気体を導入する導入孔を有した内側カバー
と、内側カバーの側部を覆うように設けられた外側カバ
ーとを備えた酸素センサにおいて、導入孔は筒状をなす
内側カバーの側部に形成されて少なくともその内周面が
撥水性被膜により被覆され、外側カバーは導入孔を有し
ない無底筒状をなすことをその趣旨とするものである。In order to achieve the above object, according to the first aspect of the present invention, a sensor element for detecting the oxygen concentration of gas and a sensor element are provided so as to cover the sensor element.
In an oxygen sensor including an inner cover having an introduction hole for introducing a gas therein and an outer cover provided to cover a side portion of the inner cover, the introduction hole is a side portion of the cylindrical inner cover. And at least its inner peripheral surface is
The outer cover is covered with a water-repellent coating and has a bottomless cylindrical shape having no introduction hole.
【0015】上記構成によれば、センサ素子により酸素
濃度が検出される気体は、外側カバーの底部開口から気
体が同外側カバーの内部に導入された後、導入孔を通過
して内側カバーの内部に導入される。従って、気体の流
れが内側カバーの側面に直接衝突することがなくなるた
め、同内側カバーの側面に付着するデポジットの量が減
少する。また、導入孔の内周面とデポジットとの親和性
が減少するため、同内周面に付着するデポジットの量が
減少する。 According to the above configuration, the gas whose oxygen concentration is detected by the sensor element is introduced into the inside of the outer cover after the gas is introduced into the inside of the outer cover from the bottom opening of the outer cover and then passes through the introduction hole. Will be introduced. Therefore, since the gas flow does not directly collide with the side surface of the inner cover, the amount of deposit adhering to the side surface of the inner cover is reduced. In addition, the affinity between the inner peripheral surface of the introduction hole and the deposit
The amount of deposit adhering to the inner peripheral surface
Decrease.
【0016】上記目的を達成するために、請求項2に記
載した発明では、請求項1記載の酸素センサにおいて、
外側カバーは、その底部が内側カバーの底部よりもその
軸線方向に延出されていることをその趣旨とするもので
ある。In order to achieve the above object, according to the second aspect of the present invention, in the oxygen sensor according to the first aspect,
The purpose of the outer cover is that the bottom of the outer cover extends in the axial direction more than the bottom of the inner cover.
【0017】上記構成によれば、気体は外側カバーの底
部周縁部分を迂回して同カバーの内部に導入されように
なるため、内側カバーの側面に付着するデポジットの量
が更に減少する。According to the above configuration, the gas is introduced into the inside of the outer cover by bypassing the bottom peripheral portion of the outer cover, so that the amount of deposit adhering to the side surface of the inner cover is further reduced.
【0018】上記目的を達成するために、請求項3に記
載の発明では、請求項1又は2記載の酸素センサにおい
て、外側カバーは、その底部開口部分に内側へ延びる内
フランジを有することをその趣旨とするものである。In order to achieve the above object, according to the third aspect of the present invention, in the oxygen sensor according to the first or second aspect, the outer cover has an inner flange extending inward at a bottom opening thereof. It is intended.
【0019】上記構成によれば、気体は内フランジを迂
回して外側カバーの内部に導入されるようになり、内側
カバーに達するまでの移動経路が長くなるため、同カバ
ーの側面に付着するデポジットの量が更に減少する。According to the above structure, the gas is introduced into the outer cover by bypassing the inner flange, and the moving path to the inner cover becomes longer, so that the deposit adhering to the side surface of the cover is formed. Is further reduced.
【0020】[0020]
【0021】[0021]
【0022】上記目的を達成するために、請求項4に記
載した発明では、請求項1乃至3のいずれかに記載の酸
素センサにおいて、内側カバーの外側面及び外側カバー
の内側面を撥水性被膜によって被覆したことをその趣旨
とするものである。According to a fourth aspect of the present invention, in the oxygen sensor according to any one of the first to third aspects, the outer surface of the inner cover and the inner surface of the outer cover are provided with a water-repellent coating. It is intended that the coating is performed.
【0023】上記構成によれば、請求項1乃至3のいず
れかに記載した発明の作用に加えて、内側カバーの外側
面及び外側カバーの内側面に付着するデポジットの量が
減少する。 According to the above construction, any one of claims 1 to 3 is provided.
In addition to the effects of the invention described above, the amount of deposits attached to the outer surface of the inner cover and the inner surface of the outer cover is reduced .
【0024】[0024]
【0025】[0025]
[第1の実施形態]本発明をディーゼルエンジンのEG
R量フィードバック制御に用いられる酸素センサに適用
した第1の実施形態について図1及び図2を参照して説
明する。[First Embodiment] The present invention relates to an EG for a diesel engine.
A first embodiment applied to an oxygen sensor used for R amount feedback control will be described with reference to FIGS.
【0026】図1はディーゼルエンジンシステムの概略
構成を示している。同図に示すように、ディーゼルエン
ジン11には吸気管12が接続されており、同管12を
通じて吸気がエンジン11の燃焼室(図示略)内に導入
される。吸気管12内にはスロットル弁13が設けられ
ており、同弁13によって燃焼室に導入される吸気の量
が調節される。そして、燃焼室内に導入された吸気と、
同燃焼室内においてインジェクタ(図示略)から噴射さ
れた燃料とが混合され、この混合気が燃焼することによ
りエンジン11に駆動力が得られる。また、燃焼後の排
気は燃焼室から排気管14に導入された後、触媒等(図
示略)を通過して外部に排出されるようになっている。FIG. 1 shows a schematic configuration of a diesel engine system. As shown in FIG. 1, an intake pipe 12 is connected to the diesel engine 11, and intake air is introduced into a combustion chamber (not shown) of the engine 11 through the pipe 12. A throttle valve 13 is provided in the intake pipe 12 and controls the amount of intake air introduced into the combustion chamber by the valve 13. And, the intake air introduced into the combustion chamber,
Fuel injected from an injector (not shown) is mixed in the combustion chamber, and the air-fuel mixture is burned, so that a driving force is obtained for the engine 11. After combustion, the exhaust gas is introduced into the exhaust pipe 14 from the combustion chamber, and then is discharged outside through a catalyst or the like (not shown).
【0027】エンジン11には、更に排気還流装置(E
GR装置)15が設けられている。このEGR装置15
は、排気管14と吸気管12においてスロットル弁13
より下流側の部分とを連通するEGR通路16と、同通
路16の途中に設けられた流量調整弁17とを備えてい
る。排気管14における排気の一部はEGR通路16を
通過して吸気管12内に戻される。このようにEGR通
路16を通過して吸気管12に戻される排気の量(EG
R量)は、流量調整弁17の開度がエンジン11の電子
制御装置(図示略)によって制御されることにより調節
されるようになっている。The engine 11 further includes an exhaust gas recirculation device (E
GR device 15 is provided. This EGR device 15
Is a throttle valve 13 in the exhaust pipe 14 and the intake pipe 12.
An EGR passage 16 that communicates with a portion on the downstream side is provided, and a flow regulating valve 17 provided in the middle of the EGR passage 16. Part of the exhaust gas in the exhaust pipe 14 passes through the EGR passage 16 and is returned into the intake pipe 12. As described above, the amount of exhaust gas that passes through the EGR passage 16 and returns to the intake pipe 12 (EG
The R amount) is adjusted by controlling the opening degree of the flow control valve 17 by an electronic control unit (not shown) of the engine 11.
【0028】また、このエンジンシステムには、吸気管
12においてEGR通路16の開口部分よりも下流側の
位置に酸素センサ20が設けられている。この酸素セン
サ20によって、EGR通路16を通じて吸気管12内
に導入されたEGRガスを含んだ吸気の酸素濃度が検出
されるとともに、その検出信号が電子制御装置に出力さ
れる。電子制御装置は、酸素センサ20からの検出信号
に基づいてEGR量フィードバック制御を実行する。In this engine system, an oxygen sensor 20 is provided in the intake pipe 12 at a position downstream of the opening of the EGR passage 16. The oxygen sensor 20 detects the oxygen concentration of the intake air including the EGR gas introduced into the intake pipe 12 through the EGR passage 16 and outputs a detection signal to the electronic control unit. The electronic control unit executes the EGR amount feedback control based on the detection signal from the oxygen sensor 20.
【0029】図2は、この酸素センサ20の先端側部分
を示す断面図である。同図に示すように、酸素センサ2
0は、ジルコニアにより棒状に形成されたセンサ素子2
1と、同センサ素子21の外周を覆うようにして設けら
れた二重管構造のカバー22と、センサ素子21及びカ
バー22を固定するハウジング23とを備えている。FIG. 2 is a cross-sectional view showing a front end portion of the oxygen sensor 20. As shown in FIG.
0 is a sensor element 2 formed in a rod shape by zirconia
1, a cover 22 having a double pipe structure provided so as to cover the outer periphery of the sensor element 21, and a housing 23 for fixing the sensor element 21 and the cover 22.
【0030】センサ素子21は、その先端側部分が酸素
濃度を検出するための部位になっており、同部分に接触
する吸気の酸素濃度に応じた信号を同素子に設けられた
一対の電極(図示略)から出力する。また、センサ素子
21には前記電子制御装置によって通電制御されるヒー
タ(図示略)が内蔵されている。このヒータの熱によ
り、センサ素子21は所定の活性化温度(例えば、60
0℃)にまで加熱されるようになっている。The sensor element 21 has a portion for detecting the oxygen concentration at the tip side, and a signal corresponding to the oxygen concentration of the intake air coming into contact with the portion is provided by a pair of electrodes ( (Not shown). The sensor element 21 has a built-in heater (not shown) that is controlled to be energized by the electronic control unit. The sensor element 21 is heated to a predetermined activation temperature (for example, 60
0 ° C.).
【0031】また、酸素センサ20は、ハウジング23
が吸気管12に固定されることにより、その先端側部分
(同図において下側の部分)が同管12の内部に突出し
た状態で、同管12の軸線方向、即ち、吸気の流れ方向
に対して略直交するようにして同管12に取り付けられ
ている(図1参照)。The oxygen sensor 20 includes a housing 23
Is fixed to the intake pipe 12 so that its distal end portion (lower portion in the figure) protrudes into the pipe 12, in the axial direction of the pipe 12, that is, in the flow direction of the intake air. It is attached to the pipe 12 so as to be substantially perpendicular to the pipe (see FIG. 1).
【0032】本実施形態にかかるカバー22は、センサ
素子21を覆う内側カバー26と、このカバー26の側
部を覆う外側カバー25とによって構成されている。こ
れら各カバー25,26はいずれもステンレス材によっ
て形成されている。また、各カバー25,26は、吸気
を速やかに流通させるための隙間が両者の間に形成され
るようにしてハウジング23に固定されている。The cover 22 according to this embodiment includes an inner cover 26 that covers the sensor element 21 and an outer cover 25 that covers the side of the cover 26. Each of these covers 25 and 26 is made of stainless steel. Further, each of the covers 25 and 26 is fixed to the housing 23 such that a gap for allowing the intake air to flow quickly is formed therebetween.
【0033】内側カバー26は有底円筒状をなしてお
り、その側部には内部に吸気を導入するための導入孔3
0が複数形成されている。この導入孔30は、酸素セン
サ20の応答性を考慮すると、例えば、1〜3mmの直
径を有し、その数が4〜8個であることが望ましい。The inner cover 26 has a cylindrical shape with a bottom, and a side portion thereof has an introduction hole 3 for introducing air into the inside.
A plurality of 0s are formed. In consideration of the responsiveness of the oxygen sensor 20, the introduction holes 30 have a diameter of, for example, 1 to 3 mm, and the number thereof is desirably 4 to 8.
【0034】一方、外側カバー25は、その底部側部分
が開口された無底円筒状を呈している。この外側カバー
25は、内側カバー26とは異なり、その側部に導入孔
が形成されていない。更に、外側カバー25の底部は、
内側カバー26の底部よりもその軸線方向(図2におい
て上下方向)に延出されている。従って、内側カバー2
6の側部は露出することなく、外側カバー25によって
完全に覆われた状態になっている。On the other hand, the outer cover 25 has a bottomless cylindrical shape whose bottom portion is open. The outer cover 25 is different from the inner cover 26 in that an introduction hole is not formed in a side portion thereof. Further, the bottom of the outer cover 25
The inner cover 26 extends beyond the bottom of the inner cover 26 in the axial direction (vertical direction in FIG. 2). Therefore, the inner cover 2
6 is completely exposed by the outer cover 25 without being exposed.
【0035】更に、本実施形態において、両カバー2
5,26は、その全面(導入孔30の内周面を含む)が
フルオロアルキルシラン(Fluoro Alkyl Silane 、以
下、単に「FAS」という)からなるFAS被膜(図示
略)により被覆されている。このFAS被膜は、シラン
中の酸素により各カバー25,26(ステンレス材)に
結合されるとともに、このシランにフルオロアルキル基
が結合された構造を有している。このフルオロアルキル
基の存在により、FAS被膜は撥水性を有したものとな
っている。Further, in this embodiment, both covers 2
5 and 26 are covered with an FAS film (not shown) made of fluoroalkylsilane (hereinafter simply referred to as “FAS”) on the entire surface (including the inner peripheral surface of the introduction hole 30). The FAS film is bonded to the covers 25 and 26 (stainless steel) by oxygen in the silane, and has a structure in which a fluoroalkyl group is bonded to the silane. Due to the presence of the fluoroalkyl group, the FAS coating has water repellency.
【0036】次に本実施形態における作用及び効果につ
いて説明する。エンジン11の運転が開始されることに
より、吸気管12の内部には燃焼室側に向かう吸気の流
れが形成される。また、EGR装置15の流量調整弁1
7が開かれることにより、吸気管12の内部にはEGR
通路16を通じてEGRガスが導入され吸気と混合され
る。Next, the operation and effect of this embodiment will be described. When the operation of the engine 11 is started, a flow of intake air toward the combustion chamber is formed inside the intake pipe 12. In addition, the flow control valve 1 of the EGR device 15
7 is opened, EGR is provided inside the intake pipe 12.
EGR gas is introduced through the passage 16 and mixed with the intake air.
【0037】そして、外側カバー25に導入孔が形成さ
れておらず、また、その底部が内側カバー26の底部よ
りも軸線方向に延出されていることから、吸気の一部
は、図2の矢印A1で示すように、外側カバー25の側
面に衝突し、同カバー25の延出部分を迂回した後、底
部開口からその内部に導入される。また、矢印A2で示
すように、外側カバー25の底部側を通過する吸気は、
同カバー25の底部が延出されているため、直接に同カ
バー25の内部に導入することがなく、その一部が澱ん
だ状態で導入される。そして、吸気は、内側カバー26
と外側カバー25との間の隙間を通過した後、各導入孔
30を通じて内側カバー26の内部に導入され、センサ
素子21に接触する。Since the introduction hole is not formed in the outer cover 25 and the bottom of the outer cover 25 extends more in the axial direction than the bottom of the inner cover 26, a part of the intake air is supplied as shown in FIG. As shown by the arrow A1, it collides with the side surface of the outer cover 25, bypasses the extended portion of the cover 25, and is introduced into the inside from the bottom opening. Further, as indicated by an arrow A2, the intake air passing through the bottom side of the outer cover 25 is:
Since the bottom of the cover 25 is extended, the cover 25 is not directly introduced into the inside of the cover 25, but is introduced in a partially stagnated state. The intake air is supplied to the inner cover 26.
After passing through the gap between the inner cover 26 and the outer cover 25, it is introduced into the inner cover 26 through each introduction hole 30 and contacts the sensor element 21.
【0038】以上のように、本実施形態における酸素セ
ンサでは、吸気が内側カバー26に直接衝突してしまう
ことがない。更に、吸気に含まれるデポジットはその慣
性力が大きく、その流路方向が変化し難い傾向にあるた
め、上記のように吸気が澱んだ状態で外側カバー25の
内部に導入される場合(矢印A2参照)では、その吸気
に含まれるデポジット量は相対的に少なくなっている。As described above, in the oxygen sensor according to the present embodiment, the intake air does not directly collide with the inner cover 26. Further, the deposit contained in the intake air has a large inertial force and its flow direction tends to be hard to change. Therefore, when the intake air is introduced into the outer cover 25 in a stagnant state (arrow A2). ), The amount of deposit contained in the intake air is relatively small.
【0039】従って、本実施形態によれば、内側カバー
26の側面に付着するデポジットの量を減少させること
ができ、導入孔30の目詰まりを抑制することができ
る。その結果、酸素センサ20における所定の応答性を
確保して、その検出精度の悪化を防止することができ
る。Therefore, according to this embodiment, the amount of the deposit adhering to the side surface of the inner cover 26 can be reduced, and the clogging of the introduction hole 30 can be suppressed. As a result, a predetermined responsiveness of the oxygen sensor 20 can be ensured, and deterioration of the detection accuracy can be prevented.
【0040】ところで、本実施形態と同様、内側カバー
26に直接吸気が衝突することを抑制するため、例え
ば、以下のような構成を採用することが考えられる。即
ち、外側カバーを有底円筒状に形成するとともに、その
側部に前記底部開口と同様の開口面積を有した側部開口
を形成する。そして、この側部開口が形成された側部が
吸気の流れ方向において下流側を向くように、酸素セン
サのハウジングを吸気管12に固定する。By the way, as in the present embodiment, in order to prevent the intake air from directly colliding with the inner cover 26, for example, the following configuration may be adopted. That is, the outer cover is formed in a cylindrical shape with a bottom, and a side opening having an opening area similar to that of the bottom opening is formed on a side of the outer cover. Then, the housing of the oxygen sensor is fixed to the intake pipe 12 such that the side where the side opening is formed faces downstream in the flow direction of the intake air.
【0041】このような構成によれば、側部開口を通過
する吸気は本実施形態と同様、澱んだ状態で外側カバー
の内部に導入されるようになるため、その導入される吸
気に含まれるデポジットの量が少なくなることから、導
入孔の目詰まりを抑制することが可能である。しかしな
がら上記構成を採用した場合、ハウジングを吸気管12
に固定する際に、必ず外側カバーの側部開口が吸気流れ
方向の下流側に向くように配慮する必要があるため、酸
素センサの取付作業が煩雑なものとなる。According to such a configuration, the intake air passing through the side opening is introduced into the inside of the outer cover in a stagnant state similarly to the present embodiment, and is included in the introduced intake air. Since the amount of deposit is reduced, it is possible to suppress clogging of the introduction hole. However, when the above configuration is adopted, the housing is connected to the intake pipe 12.
When fixing the oxygen sensor, it is necessary to make sure that the side opening of the outer cover is directed to the downstream side in the flow direction of the intake air, so that the mounting work of the oxygen sensor becomes complicated.
【0042】この点、本実施形態によれば、このような
煩雑さを招くことなく、酸素センサ20を吸気管12に
容易に取り付けることができる。また、本実施形態で
は、外側カバー25に導入孔が形成されておらず、更
に、その底部が内側カバー26の底部よりも軸線方向に
延出され、内側カバー26が同外側カバー25により完
全に覆われた状態になっている。このため、内側カバー
26の外部への放熱が外側カバー25によって効果的に
抑制され、内側カバー26はヒータの熱により高温の状
態に保持される。その結果、本実施形態によれば、仮に
内側カバー26にデポジットが付着した場合であって
も、そのデポジットは同カバー26の熱により燃焼され
除去されるため、この点においても導入孔30の目詰ま
りを更に抑制することができる。In this regard, according to the present embodiment, the oxygen sensor 20 can be easily attached to the intake pipe 12 without causing such complication. Further, in the present embodiment, the introduction hole is not formed in the outer cover 25, and furthermore, the bottom is extended in the axial direction from the bottom of the inner cover 26, and the inner cover 26 is completely formed by the outer cover 25. It is covered. Therefore, heat radiation to the outside of the inner cover 26 is effectively suppressed by the outer cover 25, and the inner cover 26 is maintained at a high temperature by the heat of the heater. As a result, according to the present embodiment, even if a deposit adheres to the inner cover 26, the deposit is burned and removed by the heat of the cover 26. Clogging can be further suppressed.
【0043】更に、吸気管12に取り付けられた酸素セ
ンサ20では、吸気が低温であることから例えば排気管
13に取り付けられた酸素センサと比較して、ヒータの
消費電力が増大する傾向にある。この点、本実施形態の
外側カバー25によれば、上記のように外部への放熱を
効果的に抑制することができるため、ヒータの消費電力
を低減させるうえで好適である。Further, in the oxygen sensor 20 attached to the intake pipe 12, since the intake air is at a low temperature, the power consumption of the heater tends to increase as compared with, for example, the oxygen sensor attached to the exhaust pipe 13. In this regard, according to the outer cover 25 of the present embodiment, since the heat radiation to the outside can be effectively suppressed as described above, it is preferable in reducing the power consumption of the heater.
【0044】また、本実施形態では、両カバー25,2
6の全面が撥水性を有するFAS被膜によって被覆され
ているため、各カバー25,26の表面とデポジットと
の親和性が低下している。その結果、本実施形態によれ
ば、導入孔30の内周面にデポジットが付着し難くな
り、デポジットによる同孔30の目詰まりを抑制するこ
とができる。更に、本実施形態によれば、外側カバー2
5の内側面及び内側カバー26の外側面に対しても同様
にデポジットが付着し難くなることから、両カバー2
5,26間の隙間がデポジットの付着によって減少して
しまうことを抑制することができる。この隙間の大きさ
が減少した場合、両カバー25,26間を吸気が速やか
に流通できなくなり、酸素センサの応答性が低下してし
まうが、本実施形態によれば、このような応答性の低下
を回避することができる。In this embodiment, both covers 25, 2
6 is coated with a water-repellent FAS film, so that the affinity between the surfaces of the covers 25 and 26 and the deposit is reduced. As a result, according to the present embodiment, it becomes difficult for the deposit to adhere to the inner peripheral surface of the introduction hole 30, and it is possible to suppress clogging of the hole 30 due to the deposit. Furthermore, according to the present embodiment, the outer cover 2
Similarly, the deposit hardly adheres to the inner surface of the inner cover 5 and the outer surface of the inner cover 26.
It is possible to prevent the gap between 5, 26 from decreasing due to adhesion of the deposit. When the size of the gap is reduced, the intake air cannot flow quickly between the two covers 25 and 26, and the responsiveness of the oxygen sensor decreases. According to the present embodiment, such responsiveness is reduced. Drops can be avoided.
【0045】更に、本実施形態のように、吸気管12に
取り付けられた酸素センサ20にあっては、吸気の温度
が比較的低温でデポジットの粘着性が高いため、内側カ
バー26にデポジットが付着しやすく、導入孔30の目
詰まりがより発生しやすい状況にある。この点、本実施
形態によれば、このような導入孔30の目詰まりを好適
に抑制することができる。Further, in the oxygen sensor 20 attached to the intake pipe 12 as in the present embodiment, since the temperature of the intake air is relatively low and the adhesiveness of the deposit is high, the deposit adheres to the inner cover 26. And the clogging of the introduction hole 30 is more likely to occur. In this regard, according to the present embodiment, such clogging of the introduction hole 30 can be suitably suppressed.
【0046】[第2の実施形態]次に、本発明を具体化
した第2の実施形態について説明する。尚、本実施形態
において、上記第1の実施形態と同様の構成については
同一の符号を付すことにより説明を省略する。[Second Embodiment] Next, a second embodiment of the present invention will be described. In the present embodiment, the same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted.
【0047】図3は本実施形態における酸素センサ20
の先端側部分を示す断面図である。本実施形態では外側
カバー25の形状にその特徴を有する。即ち、同図に示
すように、外側カバー25の底部側開口部分には、その
周縁部分が全周にわたって同カバー25内に延設される
ことにより内フランジ40が形成されている。従って、
外側カバー25の側部断面は略L字形状を呈したものと
なっている。FIG. 3 shows the oxygen sensor 20 according to this embodiment.
It is sectional drawing which shows the front-end | tip part of this. In this embodiment, the shape of the outer cover 25 has the feature. That is, as shown in the figure, an inner flange 40 is formed at the bottom side opening portion of the outer cover 25 by extending a peripheral portion thereof into the cover 25 over the entire circumference. Therefore,
The side section of the outer cover 25 has a substantially L-shape.
【0048】このように構成された本実施形態では、図
3に矢印A3で示すように、吸気はこの内フランジ40
を迂回して外側カバー25の内部側に移動するようにな
ることから、その移動距離が長くなる。このため、吸気
は澱んだ状態で内側カバー26に達するようになるが、
このように吸気が澱んだ状態になることにより、その中
に含まれるデポジット量が減少する。その結果、本実施
形態によれば、内側カバー26に付着するデポジットの
量が更に減少させて、導入孔30の目詰まりをより確実
に抑制することができる。In this embodiment constructed as described above, as shown by the arrow A3 in FIG.
And moves to the inside of the outer cover 25, so that the movement distance becomes longer. As a result, the intake air reaches the inner cover 26 in a stagnant state,
When the intake air becomes stagnant in this manner, the amount of deposit contained therein decreases. As a result, according to the present embodiment, the amount of the deposit adhering to the inner cover 26 is further reduced, and the clogging of the introduction hole 30 can be suppressed more reliably.
【0049】更に、本実施形態では、内フランジ40に
より外側カバー25の保温性が向上するため、内側カバ
ー26の外部への放熱が更に抑えられる。従って、より
高温に保持された内側カバー26の熱により燃焼除去さ
れるデポジット量が増加し、導入孔30の目詰まりを更
に抑制することができる。加えて、ヒータの消費電力を
更に低減することができる。Further, in the present embodiment, the heat retention of the outer cover 25 is improved by the inner flange 40, so that the heat radiation to the outside of the inner cover 26 is further suppressed. Therefore, the amount of deposit burned and removed by the heat of the inner cover 26 maintained at a higher temperature increases, and the clogging of the introduction hole 30 can be further suppressed. In addition, the power consumption of the heater can be further reduced.
【0050】[第3の実施形態]次に、本発明を具体化
した第3の実施形態について説明する。尚、本実施形態
において、上記第1の実施形態と同様の構成については
同一の符号を付すことにより説明を省略する。[Third Embodiment] Next, a third embodiment of the present invention will be described. In the present embodiment, the same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted.
【0051】図4は本実施形態における酸素センサ20
の先端側部分を示す断面図であり、図5は図4の5−5
線に沿った断面図である。各図に示すように、本実施形
態では、センサ素子21の内部ではなく、内側カバー2
6の内部にセンサ素子21を活性化させるためのヒータ
31を白金製パターンにより形成するようにしている。FIG. 4 shows an oxygen sensor 20 according to this embodiment.
FIG. 5 is a cross-sectional view showing a tip side portion of FIG.
It is sectional drawing along the line. As shown in each drawing, in the present embodiment, the inner cover 2 is not provided inside the sensor element 21.
6, a heater 31 for activating the sensor element 21 is formed by a platinum pattern.
【0052】本実施形態において、内側カバー26は、
絶縁性のセラミック材料であるアルミナにより有底円筒
状に形成されており、ヒータ31はその内部に設けられ
ている。尚、内側カバー26はヒータ31の熱により高
温に加熱されるため、その表面はデポジットの付着を抑
制するためのFAS被膜によって被覆されていない。In this embodiment, the inner cover 26 is
The heater 31 is formed in a cylindrical shape having a bottom with alumina which is an insulating ceramic material, and the heater 31 is provided therein. Since the inner cover 26 is heated to a high temperature by the heat of the heater 31, its surface is not covered with the FAS film for suppressing the adhesion of the deposit.
【0053】図6はこのヒータ31を示す斜視図であ
る。同図に示すように、ヒータ31は内側カバー26に
おける各側部の内部にそれぞれ設けられたリード部31
aと、各リード部31aと接続された発熱部31bとに
よって構成されている。この発熱部31bは、内側カバ
ー26における底部の内部に設けられており、センサ素
子21の先端側部分を覆うように配置されている。FIG. 6 is a perspective view showing the heater 31. As shown in the figure, the heater 31 includes lead portions 31 provided inside each side portion of the inner cover 26.
a and a heat generating portion 31b connected to each lead portion 31a. The heat generating portion 31 b is provided inside the bottom portion of the inner cover 26, and is arranged so as to cover the front end portion of the sensor element 21.
【0054】また、リード部31aの各端部はエンジン
11の電子制御装置に電気的に接続されており、発熱部
31bには同装置により電圧がリード部31aを介して
印加され所定の電流が流される。このように、発熱部3
1bに電流が流されることにより、同部31bはセンサ
素子21の活性化温度以上の温度(例えば、700℃)
にまで温度上昇するようになっている。Each end of the lead portion 31a is electrically connected to an electronic control unit of the engine 11, and a voltage is applied to the heat generating portion 31b by the device through the lead portion 31a to supply a predetermined current. Swept away. Thus, the heating part 3
When a current flows through the sensor element 1b, the part 31b is heated to a temperature higher than the activation temperature of the sensor element 21 (for example, 700 ° C.).
The temperature rises up to.
【0055】以上のように構成された本実施形態では、
ヒータ31の熱により内側カバー26はデポジットの燃
焼温度以上の温度(例えば、600℃)に加熱される。
従って、仮に、内側カバー26にデポジットが付着した
場合でも、同カバー26の熱によってデポジットが確実
に燃焼され除去される。その結果、本実施形態によれ
ば、導入孔30の目詰まりを確実に抑制することができ
る。In this embodiment configured as described above,
The inner cover 26 is heated to a temperature equal to or higher than the combustion temperature of the deposit (for example, 600 ° C.) by the heat of the heater 31.
Therefore, even if the deposit adheres to the inner cover 26, the deposit is reliably burned and removed by the heat of the cover 26. As a result, according to the present embodiment, clogging of the introduction hole 30 can be reliably suppressed.
【0056】また、本実施形態では、ヒータ31を外側
カバー25ではなく、センサ素子21により近接した位
置にある内側カバー26に設けるようにしている。従っ
て、本実施形態によれば、センサ素子21を加熱して同
素子21の活性化を図ることができる。このため、例え
ば、外側カバー25にヒータ31を設けた構成とは異な
り、センサ素子加熱用のヒータを別途設ける必要が無く
なり、酸素センサ20における構成の簡素化を図ること
ができる。In the present embodiment, the heater 31 is provided not on the outer cover 25 but on the inner cover 26 located closer to the sensor element 21. Therefore, according to the present embodiment, the sensor element 21 can be heated to activate the sensor element 21. For this reason, for example, unlike the configuration in which the heater 31 is provided on the outer cover 25, it is not necessary to separately provide a heater for heating the sensor element, and the configuration of the oxygen sensor 20 can be simplified.
【0057】加えて、本実施形態では、ヒータ31を内
側カバー26の内部に設けるようにしている。このた
め、例えば、ヒータ31を内側カバー26の表面に設け
た場合と比較して、同ヒータ31のパターン断線等の損
傷を防止することができ、酸素センサ20の耐久性を向
上させることができる。In addition, in this embodiment, the heater 31 is provided inside the inner cover 26. For this reason, for example, as compared with the case where the heater 31 is provided on the surface of the inner cover 26, damage such as disconnection of the pattern of the heater 31 can be prevented, and the durability of the oxygen sensor 20 can be improved. .
【0058】また、本実施形態では、第1の実施形態と
同様に、外側カバー25により内側カバー26から外部
への放熱が抑制されるため、内側カバー26は高温の状
態に保持される。その結果、内側カバー26に付着した
デポジットを確実に燃焼除去することができるととも
に、ヒータ31の消費電力を減少させることができる。Further, in this embodiment, as in the first embodiment, since the outer cover 25 suppresses heat radiation from the inner cover 26 to the outside, the inner cover 26 is maintained at a high temperature. As a result, the deposit attached to the inner cover 26 can be reliably burned and removed, and the power consumption of the heater 31 can be reduced.
【0059】上記各実施形態は、以下に示す他の実施形
態のように構成を変更して実施することができる。これ
ら他の実施形態よっても上記各実施形態と略同様の作用
効果を奏することができる。Each of the above embodiments can be implemented by changing the configuration as in the other embodiments described below. According to these other embodiments, substantially the same functions and effects as those of the above embodiments can be obtained.
【0060】・第1及び第2の実施形態では、外側カバ
ー25及び内側カバー26の全面をFAS被膜によって
被覆するようにした。これに対して、導入孔30の内周
面のみを部分的に同FAS被膜により被覆するようにし
てもよい。また、導入孔30の内周面に加えて、外側カ
バー25の内側面及び内側カバーの外側面にのみを同F
AS被膜により被覆するようにしてもよい。In the first and second embodiments, the entire surfaces of the outer cover 25 and the inner cover 26 are covered with the FAS film. On the other hand, only the inner peripheral surface of the introduction hole 30 may be partially covered with the same FAS coating. Further, in addition to the inner peripheral surface of the introduction hole 30, only the inner surface of the outer cover 25 and the outer surface of the inner cover have the same F
It may be covered with an AS film.
【0061】・第1及び第2の実施形態では、両カバー
25,26の表面をFAS被膜により被覆するようにし
た。これに対して、FAS被膜以外の所定の撥水性及び
耐熱性を有した撥水性被膜により両カバー25,26の
表面を被覆するようにしてもよい。例えば、最高温度が
比較的低い外側カバー25の表面をFAS被膜に換えて
フッ素樹脂被膜により被覆することもできる。また、F
AS被膜上にフッ素樹脂被膜を形成するようにしてもよ
い。この場合、FAS被膜はフルオロアルキル基が表面
に偏在しているため、フッ素樹脂との親和性が大きく、
より密着したフッ素樹脂被膜を得ることができる。In the first and second embodiments, the surfaces of both covers 25 and 26 are covered with the FAS film. On the other hand, the surfaces of both covers 25 and 26 may be covered with a water-repellent film having predetermined water-repellency and heat resistance other than the FAS film. For example, the surface of the outer cover 25 having a relatively low maximum temperature may be covered with a fluororesin film instead of the FAS film. Also, F
A fluororesin film may be formed on the AS film. In this case, the FAS coating has a high affinity for the fluororesin because the fluoroalkyl group is unevenly distributed on the surface,
A more closely adhered fluororesin coating can be obtained.
【0062】・上記第3の実施形態では、内側カバー2
6に設けられたヒータ31により、同カバー26を加熱
するとともに、センサ素子21を加熱してその活性化を
図るようにした。これに対して、センサ素子21を活性
化させるためのヒータを同素子21に別途設けることも
できる。In the third embodiment, the inner cover 2
6, the cover 26 is heated and the sensor element 21 is heated to activate it. On the other hand, a heater for activating the sensor element 21 can be separately provided on the element 21.
【0063】・上記第3の実施形態では、内側カバー2
6を形成する材料として絶縁性のセラミック材料である
アルミナを選択するようにした。これに対して、例え
ば、窒化珪素、炭化珪素、ジルコニアを選択するように
してもよい。In the third embodiment, the inner cover 2
Alumina, which is an insulating ceramic material, was selected as the material for forming No. 6. On the other hand, for example, silicon nitride, silicon carbide, and zirconia may be selected.
【0064】・上記第3の実施形態では、内側カバー2
6の内部にヒータ31を設けるようにした。これに対し
て、例えば、内側カバー26の表面上にヒータを設ける
ようにしてもよい。In the third embodiment, the inner cover 2
6, a heater 31 is provided inside. On the other hand, for example, a heater may be provided on the surface of the inner cover 26.
【0065】・上記第3の実施形態では、ヒータ31を
形成する材料として白金を採用した。これに対して、ヒ
ータを、例えば、タングステンにより形成するようにし
てもよい。In the third embodiment, platinum is used as a material for forming the heater 31. On the other hand, the heater may be made of, for example, tungsten.
【0066】・上記第3の実施形態における外側カバー
25の底部開口部分に、図7に示すように、第2の実施
形態と同様の内フランジ40を形成するようにしてもよ
い。このように構成すれば、第2の実施形態と同様、内
側カバー26に付着するデポジットの量を更に減少させ
て導入孔30の目詰まりを抑制することができる。更
に、内側カバー26をより高温に保持して同カバー26
に付着したデポジットを燃焼し除去することができると
ともに、ヒータ31の消費電力を更に低減することがで
きる。As shown in FIG. 7, an inner flange 40 similar to that of the second embodiment may be formed at the bottom opening of the outer cover 25 in the third embodiment. According to this structure, similarly to the second embodiment, the amount of the deposit adhering to the inner cover 26 can be further reduced and the clogging of the introduction hole 30 can be suppressed. Further, by keeping the inner cover 26 at a higher temperature,
In addition to burning and removing the deposit attached to the heater 31, the power consumption of the heater 31 can be further reduced.
【0067】・上記各実施形態では、内側カバー26と
外側カバー25により酸素センサ20のカバー22を構
成するようにした。これに対して、例えば、外側カバー
25を覆うカバーを更に設けることもできる。In the above embodiments, the cover 22 of the oxygen sensor 20 is constituted by the inner cover 26 and the outer cover 25. On the other hand, for example, a cover that covers the outer cover 25 may be further provided.
【0068】・上記各実施形態では、本発明をディーゼ
ルエンジン11の吸気管12に取り付けられる酸素セン
サ20として具体化した。これに対して、本発明をディ
ーゼルエンジン11の排気管14や、ガソリンエンジン
の吸気管若しくは排気管に取り付けられる酸素センサに
適用したりすることもできる。更に、エンジン用に限定
されず、各種燃焼装置に用いられる酸素センサに本発明
を適用することもできる。In the above embodiments, the present invention is embodied as the oxygen sensor 20 attached to the intake pipe 12 of the diesel engine 11. On the other hand, the present invention can also be applied to an exhaust pipe 14 of a diesel engine 11 or an oxygen sensor attached to an intake pipe or an exhaust pipe of a gasoline engine. Further, the present invention is not limited to an engine, and can be applied to an oxygen sensor used in various combustion devices.
【0069】・上記各実施形態では、本発明をEGR装
置15を備えたエンジン11に用いられる酸素センサ2
0として具体化したが、前述したPCV装置を備えたエ
ンジンや、EGR装置15及びPCV装置の双方を備え
たエンジンに用いられる酸素センサとして具体化するこ
ともできる。In each of the above embodiments, the present invention is applied to an oxygen sensor 2 used in an engine 11 having an EGR device 15.
Although it has been embodied as 0, it can also be embodied as an oxygen sensor used in an engine having the above-described PCV device or an engine having both the EGR device 15 and the PCV device.
【0070】上記各実施形態から把握できる技術的思想
について、以下にその効果とともに記載する。 (イ)請求項1乃至4のいずれかに記載した酸素センサ
において、撥水性被膜はフルオロアルキルシランにより
形成されていることを特徴とする。このような構成によ
れば、フルオロアルキルシラン中のフルオロアルキル基
による撥水性によって、カバーの表面とデポジットとの
親和性を低下させることにより、カバーにデポジットが
付着することを抑制することができる。The technical ideas that can be grasped from the above embodiments will be described below together with their effects. (A) The oxygen sensor according to any one of claims 1 to 4, wherein the water-repellent coating is formed of fluoroalkylsilane. According to such a configuration, the affinity between the surface of the cover and the deposit is reduced by the water repellency of the fluoroalkyl group in the fluoroalkylsilane, whereby the deposit can be suppressed from adhering to the cover.
【0071】[0071]
【0072】(ロ)請求項1乃至4のいずれかに記載し
た酸素センサは、排気還流装置又はブローバイガス還元
装置の少なくとも一方を備えた内燃機関の吸気管に取り
付けられるものであることを特徴とする。( B ) The oxygen sensor according to any one of claims 1 to 4 is mounted on an intake pipe of an internal combustion engine provided with at least one of an exhaust gas recirculation device and a blow-by gas reduction device. I do.
【0073】このように、内燃機関の吸気管に取り付け
られた酸素センサでは、前述したように吸気に含まれる
煤の粘着性が大きいことから、導入孔の目詰まりが発生
しやすい傾向にある。(ロ)に記載した構成は、上記の
ような傾向にある酸素センサ用カバーにおける導入孔の
目詰まりを抑制する点において好適である。As described above, in the oxygen sensor attached to the intake pipe of the internal combustion engine, as described above, since the soot contained in the intake air has high adhesiveness, the introduction hole tends to be clogged. The configuration described in ( b ) is preferable in that the clogging of the introduction hole in the oxygen sensor cover, which tends to be as described above, is suppressed.
【0074】[0074]
【発明の効果】請求項1記載の発明では、内側カバーの
側部に導入孔を形成するとともに、外側カバーの形状を
導入孔を有しない無底筒状としている。従って、気体の
流れが内側カバーの側面に直接衝突することがなくな
り、同内側カバーの側面に付着するデポジットの量が減
少する。また、導入孔は少なくともその内周面が撥水性
被膜により被覆されているため、デポジットとの親和性
が減少して同内周面に付着するデポジットの量が減少す
る。その結果、本発明によれば、内側カバーの導入孔が
デポジットにより目詰まりすることを抑制することがで
きる。According to the first aspect of the present invention, the introduction hole is formed in the side of the inner cover, and the shape of the outer cover is a bottomless cylinder having no introduction hole. Therefore, the gas flow does not directly collide with the side surface of the inner cover, and the amount of deposit adhering to the side surface of the inner cover is reduced. In addition, at least the inner peripheral surface of the introduction hole is water repellent
Affinity with deposits because of coating
And the amount of deposit adhering to the inner peripheral surface decreases.
You. As a result, according to the present invention, it is possible to prevent the introduction hole of the inner cover from being clogged by the deposit.
【0075】請求項2記載の発明では、請求項1記載の
酸素センサにおいて、外側カバーの底部が前記内側カバ
ーの底部よりもその軸線方向に延出されるようにしてい
る。従って、気体は外側カバーの底部周縁部分を迂回し
て同カバーの内部に導入されようになるため、内側カバ
ーの側面に付着するデポジットの量が更に減少する。そ
の結果、本発明によれば、導入孔の目詰まりを更に抑制
することができる。According to the second aspect of the invention, in the oxygen sensor according to the first aspect, the bottom of the outer cover extends in the axial direction more than the bottom of the inner cover. Therefore, the gas is introduced into the inside of the outer cover by bypassing the bottom peripheral portion of the outer cover, so that the amount of the deposit adhering to the side surface of the inner cover is further reduced. As a result, according to the present invention, clogging of the introduction hole can be further suppressed.
【0076】請求項3記載の発明では、請求項1又は2
記載の酸素センサにおいて、外側カバーの底部開口部分
に内側へ延びる内フランジを設けるようにしている。従
って、気体はこの内フランジを迂回して外側カバーの内
部に導入され、内側カバーに達するまでの移動経路が長
くなるため、同カバーの側面に付着するデポジットの量
が更に減少する。その結果、本発明によれば、導入孔の
目詰まりを更に抑制することができる。According to the third aspect of the present invention, the first or second aspect is provided.
In the described oxygen sensor, an inner flange extending inward is provided at the bottom opening of the outer cover. Therefore, the gas is introduced into the outer cover by bypassing the inner flange, and the moving path to reach the inner cover becomes longer, so that the amount of the deposit adhering to the side surface of the cover is further reduced. As a result, according to the present invention, clogging of the introduction hole can be further suppressed.
【0077】[0077]
【0078】請求項4に記載した発明では、請求項1乃
至3のいずれかに記載の酸素センサにおいて、内側カバ
ーの外側面及び外側カバーの内側面を撥水性被膜によっ
て被覆するようにしている。従って、内側カバーの外側
面及び外側カバーの内側面に付着するデポジットの量が
減少する。その結果、本発明によれば、両カバー間にお
ける隙間の大きさがデポジットにより減少してしまうこ
とを抑制し、この隙間の減少に起因して酸素センサの応
答性が低下してしまうことを防止することができる。[0078] In the invention as set forth in claim 4, claim 1乃
In the oxygen sensor according to any one of the first to third aspects, the outer surface of the inner cover and the inner surface of the outer cover are covered with a water-repellent coating. Therefore, the amount of deposits adhering to the outer surface of the inner cover and the inner surface of the outer cover is reduced. As a result, according to the present invention, the size of the gap between the two covers is suppressed from being reduced by the deposit, and the response of the oxygen sensor is prevented from being reduced due to the reduction in the gap. can do.
【0079】[0079]
【0080】[0080]
【図1】第1の実施形態におけるディーゼルエンジンシ
ステムを示す概略構成図。FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing a diesel engine system according to a first embodiment.
【図2】第1の実施形態における酸素センサの先端側部
分を示す断面図。FIG. 2 is a cross-sectional view showing a tip side portion of the oxygen sensor according to the first embodiment.
【図3】第2の実施形態における酸素センサの先端側部
分を示す断面図。FIG. 3 is a cross-sectional view showing a tip side portion of an oxygen sensor according to a second embodiment.
【図4】第3の実施形態における酸素センサの先端側部
分を示す断面図。FIG. 4 is a cross-sectional view showing a tip side portion of an oxygen sensor according to a third embodiment.
【図5】図4の5−5線に沿った断面図。FIG. 5 is a sectional view taken along the line 5-5 in FIG. 4;
【図6】同酸素センサのヒータを示す斜視図。FIG. 6 is a perspective view showing a heater of the oxygen sensor.
【図7】他の実施形態における酸素センサの先端側部分
を示す断面図。FIG. 7 is a cross-sectional view showing a distal end portion of an oxygen sensor according to another embodiment.
【図8】EGR装置及びPCV装置が設けられた内燃機
関のシステムを示す概略構成図。FIG. 8 is a schematic configuration diagram showing a system of an internal combustion engine provided with an EGR device and a PCV device.
20…酸素センサ、21…センサ素子、25…外側カバ
ー、26…内側カバー、30…導入孔、31…ヒータ、
40…内フランジ。20 oxygen sensor, 21 sensor element, 25 outer cover, 26 inner cover, 30 introduction hole, 31 heater
40 ... Inner flange.
Claims (4)
と、同センサ素子を覆うように設けられ、その内部に前
記気体を導入する導入孔を有した内側カバーと、前記内
側カバーの側部を覆うように設けられた外側カバーとを
備えた酸素センサにおいて、 前記導入孔は筒状をなす前記内側カバーの側部に形成さ
れて少なくともその内周面が撥水性被膜により被覆さ
れ、前記外側カバーは前記導入孔を有しない無底筒状を
なすことを特徴とする酸素センサ。1. A sensor element for detecting the oxygen concentration of a gas, an inner cover provided to cover the sensor element and having an introduction hole for introducing the gas therein, and a side portion of the inner cover. An oxygen sensor comprising an outer cover provided so as to cover the inner cover, wherein the introduction hole is formed in a side portion of the cylindrical inner cover, and at least the inner peripheral surface thereof is covered with a water-repellent coating.
The oxygen sensor is characterized in that the outer cover has a bottomless cylindrical shape without the introduction hole.
カバーの底部よりもその軸線方向に延出されていること
を特徴とする請求項1記載の酸素センサ。2. The oxygen sensor according to claim 1, wherein a bottom portion of the outer cover extends in an axial direction from a bottom portion of the inner cover.
内側へ延びる内フランジを有することを特徴とする請求
項1又は2記載の酸素センサ。3. The oxygen sensor according to claim 1, wherein the outer cover has an inner flange extending inward at a bottom opening portion.
センサにおいて、前記内側カバーの外側面及び前記外側
カバーの内側面を撥水性被膜によって被覆したことを特
徴とする酸素センサ。4. The oxygen sensor according to claim 1, wherein an outer surface of the inner cover and the outer surface.
An oxygen sensor, wherein an inner surface of a cover is covered with a water-repellent coating .
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