JPH0713608B2 - 内燃機関用酸素センサ - Google Patents
内燃機関用酸素センサInfo
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- JPH0713608B2 JPH0713608B2 JP6584487A JP6584487A JPH0713608B2 JP H0713608 B2 JPH0713608 B2 JP H0713608B2 JP 6584487 A JP6584487 A JP 6584487A JP 6584487 A JP6584487 A JP 6584487A JP H0713608 B2 JPH0713608 B2 JP H0713608B2
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Description
【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本発明は内燃機関用酸素センサに関し、特に内燃機関の
排気管に装着して該機関に供給される混合気の空燃比と
密接な関係にある排気中の酸素濃度を測定し、空燃比フ
ィードバック制御におけるフィードバック信号の提供に
用いる酸素センサに関するものである。
排気管に装着して該機関に供給される混合気の空燃比と
密接な関係にある排気中の酸素濃度を測定し、空燃比フ
ィードバック制御におけるフィードバック信号の提供に
用いる酸素センサに関するものである。
〈従来の技術〉 従来、この種の酸素センサとしては、例えば、第９図に
示すようなセンサ部構造を有したものがある（特開昭58
−204365号公報，実開昭59−31054号公報等参照）。
示すようなセンサ部構造を有したものがある（特開昭58
−204365号公報，実開昭59−31054号公報等参照）。
即ち、先端部を閉塞した酸化ジルコニウム（ZrO2）を主
成分とするセラミック管（セラミック基材）１の内表面
と外表面の各一部に白金（Pt）ペーストを塗布した後、
セラミック管１を焼成することで、起電力取り出し用の
電極2,3を形成してある。セラミック管１の外表面に
は、更に白金を蒸着して白金触媒層４を形成し、その上
からマグネシウムスピネル等の酸化金属を溶射して、白
金触媒層４を保護するための保護層６を形成してある。
成分とするセラミック管（セラミック基材）１の内表面
と外表面の各一部に白金（Pt）ペーストを塗布した後、
セラミック管１を焼成することで、起電力取り出し用の
電極2,3を形成してある。セラミック管１の外表面に
は、更に白金を蒸着して白金触媒層４を形成し、その上
からマグネシウムスピネル等の酸化金属を溶射して、白
金触媒層４を保護するための保護層６を形成してある。
かかる構成において、セラミック管１の内側空洞に基準
気体として大気が導かれるようにする一方、セラミック
管１の外側を機関排気通路に臨ませて機関排気と接触さ
せ、内表面に接触する大気中の酸素濃度と外表面に接触
する排気中の酸素濃度との比に応じた電圧を電極2,3間
に発生させることにより、排気中の酸素濃度を検出する
ものである。
気体として大気が導かれるようにする一方、セラミック
管１の外側を機関排気通路に臨ませて機関排気と接触さ
せ、内表面に接触する大気中の酸素濃度と外表面に接触
する排気中の酸素濃度との比に応じた電圧を電極2,3間
に発生させることにより、排気中の酸素濃度を検出する
ものである。
尚、白金触媒層４は、一酸化炭素COや炭化水素HCと酸素
O2とのCO＋1/2O2→CO2,HC＋O2→H2O＋CO2なる酸化反応
を促進し、濃混合気で燃焼させたときにその部分に残存
する低濃度のO2をCOやHCと良好に反応させてO2濃度をゼ
ロ近くにし、セラミック管１内外のO2濃度比を大きくし
て、大きな起電力を発生させる。一方、希薄混合気で燃
焼させたときには、排気中に高濃度のO2と低濃度のCO,H
Cがあるため、CO,HCとO2とが反応してもまだO2があま
り、セラミック管１内外のO2濃度比は小さく殆ど電圧は
発生しない。
O2とのCO＋1/2O2→CO2,HC＋O2→H2O＋CO2なる酸化反応
を促進し、濃混合気で燃焼させたときにその部分に残存
する低濃度のO2をCOやHCと良好に反応させてO2濃度をゼ
ロ近くにし、セラミック管１内外のO2濃度比を大きくし
て、大きな起電力を発生させる。一方、希薄混合気で燃
焼させたときには、排気中に高濃度のO2と低濃度のCO,H
Cがあるため、CO,HCとO2とが反応してもまだO2があま
り、セラミック管１内外のO2濃度比は小さく殆ど電圧は
発生しない。
〈発明が解決しようとする問題点〉 ところで、前記従来の酸素センサでは、上記のように白
金触媒層４によって一酸化炭素COや炭化水素CHの酸化反
応は促進されるが、白金触媒層４が窒素酸化物NOxの還
元反応にあまり効果がないため、窒素酸化物NOxの濃度
とは無関係に排気中の酸素濃度を検出するものであっ
て、NOx対策に何ら寄与するものではなかった。
金触媒層４によって一酸化炭素COや炭化水素CHの酸化反
応は促進されるが、白金触媒層４が窒素酸化物NOxの還
元反応にあまり効果がないため、窒素酸化物NOxの濃度
とは無関係に排気中の酸素濃度を検出するものであっ
て、NOx対策に何ら寄与するものではなかった。
このため、従来の機関排気の一部を吸気中に還流して燃
焼温度を低下させることにより窒素酸化物NOx低域を図
るといういわゆる排気還流（EGR）制御を行っている。
かかるEGR制御システムにあっては、EGR通路や、それに
介装されるEGR制御弁等を要するため構成が複雑となっ
てコスト高につき、排気導入による燃焼効率の低下も大
きく燃費を大きく悪化させる要因となっていた。
焼温度を低下させることにより窒素酸化物NOx低域を図
るといういわゆる排気還流（EGR）制御を行っている。
かかるEGR制御システムにあっては、EGR通路や、それに
介装されるEGR制御弁等を要するため構成が複雑となっ
てコスト高につき、排気導入による燃焼効率の低下も大
きく燃費を大きく悪化させる要因となっていた。
本発明は上記問題点に鑑みなされたものであり、酸素セ
ンサ構造を改良して排気中の窒素酸化物NOx濃度に応じ
て特性を変化させる構成とし、窒素酸化物NOx対策に寄
与できる内燃機関用酸素センサを提供することを目的と
する。
ンサ構造を改良して排気中の窒素酸化物NOx濃度に応じ
て特性を変化させる構成とし、窒素酸化物NOx対策に寄
与できる内燃機関用酸素センサを提供することを目的と
する。
〈問題点を解決するための手段〉 そのため本発明では、セラミック基材の内外表面の各一
部に電極を形成すると共に、外表面に白金触媒層を形成
し、大気に接触させた内表面側の電極と、機関排気に接
触させた外表面側の電極との間に発生する起電力により
機関排気の酸素濃度を検出するようにした内燃機関用酸
素センサにおいて、窒素酸化物の還元反応を促進させる
触媒物質を酸化チタンと酸化ランタンとの少なくとも一
方を担体として担持させてなる窒素酸化物還元触媒層を
前記白金触媒層の外表面に設けるようにした。
部に電極を形成すると共に、外表面に白金触媒層を形成
し、大気に接触させた内表面側の電極と、機関排気に接
触させた外表面側の電極との間に発生する起電力により
機関排気の酸素濃度を検出するようにした内燃機関用酸
素センサにおいて、窒素酸化物の還元反応を促進させる
触媒物質を酸化チタンと酸化ランタンとの少なくとも一
方を担体として担持させてなる窒素酸化物還元触媒層を
前記白金触媒層の外表面に設けるようにした。
〈作用〉 かかる内燃機関用酸素センサによると、白金触媒層の外
表面に設けられる窒素酸化物還元触媒層によって窒素酸
化物NOxの還元反応が促進されるため、この還元反応に
よってセラミック基材外表面側の酸素濃度が変化する。
即ち、従来排気中の未燃成分CO,HCの酸化反応に消費さ
れた酸素O2の他に窒素酸化物NOxの還元によって酸素O2
が得られるため、相対的に大気側O2濃度と排気側O2濃度
との濃度差が減少して酸素センサの起電力が低下し、リ
ーン検出がなされるようになる。
表面に設けられる窒素酸化物還元触媒層によって窒素酸
化物NOxの還元反応が促進されるため、この還元反応に
よってセラミック基材外表面側の酸素濃度が変化する。
即ち、従来排気中の未燃成分CO,HCの酸化反応に消費さ
れた酸素O2の他に窒素酸化物NOxの還元によって酸素O2
が得られるため、相対的に大気側O2濃度と排気側O2濃度
との濃度差が減少して酸素センサの起電力が低下し、リ
ーン検出がなされるようになる。
従って、窒素酸化物NOx濃度が高いほど、よりリッチ側
でリーン検出がなされるようになり、この酸素センサの
検出結果に基づいて空燃比フィードバック制御を行うと
空燃比がリッチ側に制御されることになり、これにより
窒素酸化物NOx低域を図れる。
でリーン検出がなされるようになり、この酸素センサの
検出結果に基づいて空燃比フィードバック制御を行うと
空燃比がリッチ側に制御されることになり、これにより
窒素酸化物NOx低域を図れる。
〈実施例〉 以下に本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
本発明にかかるセンサ部構造を有した酸素センサの一実
施例を示す第１図において、酸化ジルコニウム（ZrO2）
を主成分とする閉塞先端部を有するセラミック基材とし
てのセラミック管１の内表面及び外表面の一部に、それ
ぞれ白金からなる内側電極２及び外側電極３を形成して
あり、更に、セラミック管１の外表面には、白金を蒸着
して白金触媒層４を形成してある。
施例を示す第１図において、酸化ジルコニウム（ZrO2）
を主成分とする閉塞先端部を有するセラミック基材とし
てのセラミック管１の内表面及び外表面の一部に、それ
ぞれ白金からなる内側電極２及び外側電極３を形成して
あり、更に、セラミック管１の外表面には、白金を蒸着
して白金触媒層４を形成してある。
前記白金触媒層４の外表面に、酸化チタンTiO2又は酸化
ランタンLa2O2を担体とし、ロジウムRhやルテニウムRu
等の窒素酸化物NOxの還元反応を促進させる触媒の粒子
をこの担体に混在（例えば１％〜10％）させてNOx還元
触媒層５（例えば膜厚0.1〜５μｍ）を形成してある。
そして、このNOx還元触媒層５の外表面にマグネシウム
スピネル等の酸化金属を溶射して、前記白金触媒層４及
びNOx還元触媒層５を保護する保護層６を形成してあ
る。
ランタンLa2O2を担体とし、ロジウムRhやルテニウムRu
等の窒素酸化物NOxの還元反応を促進させる触媒の粒子
をこの担体に混在（例えば１％〜10％）させてNOx還元
触媒層５（例えば膜厚0.1〜５μｍ）を形成してある。
そして、このNOx還元触媒層５の外表面にマグネシウム
スピネル等の酸化金属を溶射して、前記白金触媒層４及
びNOx還元触媒層５を保護する保護層６を形成してあ
る。
尚、前記ロジウムRhやルテニウムRuは、窒素酸化物NOx
の還元触媒として一般に知られているものであり、その
担体として酸化チタンTiO2や酸化ランタンLa2O2を用い
ることによりγ−アルミナ等を用いた場合に比べてNOx
還元反応が極めて効率良く行われることが実験により確
かめられている。また、第１図に示す酸素センサでは、
NOx還元触媒層５の外表面に保護層６を形成してある
が、第２図に示すように白金触媒層４とNOx還元触媒層
５との間に保護層６を設けるようにしても良い。
の還元触媒として一般に知られているものであり、その
担体として酸化チタンTiO2や酸化ランタンLa2O2を用い
ることによりγ−アルミナ等を用いた場合に比べてNOx
還元反応が極めて効率良く行われることが実験により確
かめられている。また、第１図に示す酸素センサでは、
NOx還元触媒層５の外表面に保護層６を形成してある
が、第２図に示すように白金触媒層４とNOx還元触媒層
５との間に保護層６を設けるようにしても良い。
かかる構成によれば、排気中に含まれる窒素酸化物NOx
がNOx還元触媒層５に達すると、NOx還元触媒層５はNOx
と排気中の未燃成分であるCO,HCとの次式に示す反応を
促進させる。
がNOx還元触媒層５に達すると、NOx還元触媒層５はNOx
と排気中の未燃成分であるCO,HCとの次式に示す反応を
促進させる。
NOx＋CO→N2＋CO2 NOx＋HC→N2＋H2O＋CO2 この結果、NOx還元触媒層５より内側にある白金触媒層
４に達したO2と反応する未燃成分CO,HCが前記NOx還元触
媒層５における反応によって減少しているため、その分
O2濃度が増大することになる。
４に達したO2と反応する未燃成分CO,HCが前記NOx還元触
媒層５における反応によって減少しているため、その分
O2濃度が増大することになる。
従って、大気と接触するセラミック管１内側のO2濃度と
排気側のO2濃度との濃度差が減少し、第３図に示すよう
に理論空燃比（λ＝１）よりもリッチ側で酸素センサの
起電力がスライスレベル以下に低下し、リーン検出がな
されることとなる。
排気側のO2濃度との濃度差が減少し、第３図に示すよう
に理論空燃比（λ＝１）よりもリッチ側で酸素センサの
起電力がスライスレベル以下に低下し、リーン検出がな
されることとなる。
排気中のNOx濃度が高いほどNOxと反応する未燃成分CO,H
Cの濃度は増大し、O2との反応が減少するため、よりリ
ッチ側でリーン検出がなされる。
Cの濃度は増大し、O2との反応が減少するため、よりリ
ッチ側でリーン検出がなされる。
このため、この酸素センサの検出結果（混入混合気のリ
ッチ・リーン判定）に基づいて空燃比フィードバック制
御を行うと、空燃比はNOx濃度が高いほどリッチ側に制
御されることとなる。第４図に示すようにNOx排出量
は、空燃比が理論空燃比よりもリッチ化すると減少する
傾向にあるため、上記空燃比制御によりNOx排出量の増
加を抑止できるのである。
ッチ・リーン判定）に基づいて空燃比フィードバック制
御を行うと、空燃比はNOx濃度が高いほどリッチ側に制
御されることとなる。第４図に示すようにNOx排出量
は、空燃比が理論空燃比よりもリッチ化すると減少する
傾向にあるため、上記空燃比制御によりNOx排出量の増
加を抑止できるのである。
尚、NOx還元触媒層５は未燃成分CO,HCとO2との反応を促
進する機能も併せもっているのであるが、これは、白金
触媒層４の機能を代用しているだけであるから、これに
よって排気側のO2濃度が減少することにはならない。
進する機能も併せもっているのであるが、これは、白金
触媒層４の機能を代用しているだけであるから、これに
よって排気側のO2濃度が減少することにはならない。
また、第５図に示すように、NOx還元触媒層５の外表面
に更に白金触媒層４′（γ−アルミナ等の担体に白金粒
子を混在させたものでも良い）を設け、この白金触媒層
４′で未燃成分CO,HCをO2と反応させた後にNOxを還元し
て、NOxの還元（NOx→N2＋O2）によりO2濃度を増大させ
るようにしても良い。即ち、第１図及び第２図に示した
センサ部構造では、従来白金触媒層４で排気中の酸素O2
と反応すCO,HCをその外側のNOx還元触媒層５で反応させ
ることにより、セラミック管１外表面側の酸素O2濃度を
増大させるものであるが、第５図に示すものでは、白金
触媒層４′で排気中のO2とCO,HCとを反応させることに
より、NOxの還元によって得られるO2がCO,HCと反応する
ことがないようにしてセラミック管１外表面側の酸素O2
濃度を増大させるものである。
に更に白金触媒層４′（γ−アルミナ等の担体に白金粒
子を混在させたものでも良い）を設け、この白金触媒層
４′で未燃成分CO,HCをO2と反応させた後にNOxを還元し
て、NOxの還元（NOx→N2＋O2）によりO2濃度を増大させ
るようにしても良い。即ち、第１図及び第２図に示した
センサ部構造では、従来白金触媒層４で排気中の酸素O2
と反応すCO,HCをその外側のNOx還元触媒層５で反応させ
ることにより、セラミック管１外表面側の酸素O2濃度を
増大させるものであるが、第５図に示すものでは、白金
触媒層４′で排気中のO2とCO,HCとを反応させることに
より、NOxの還元によって得られるO2がCO,HCと反応する
ことがないようにしてセラミック管１外表面側の酸素O2
濃度を増大させるものである。
次に上記に説明した窒素酸化物NOx濃度に応じて特性が
変化する酸素センサを用いた内燃機関の空燃比制御装置
の一例を説明する。
変化する酸素センサを用いた内燃機関の空燃比制御装置
の一例を説明する。
第６図において、機関11の吸気通路12には、吸入空気流
量Ｑを検出するエアフローメータ13及びアクセルペダル
と連動して吸入空気流量Ｑを制御する絞り弁14が設けら
れ、下流のマニホールド部には気筒毎に電磁式の燃料噴
射弁15が設けられる。燃料噴射弁15は、マイクロコンピ
ュータを内蔵したコントロールユニット16からの噴射パ
ルス信号によって開弁駆動し、図示しない燃料ポンプか
ら圧送されてプレッシャレギュレータにより所定圧力に
制御された燃料を噴射供給する。更に、機関11の冷却ジ
ャケット内の冷却水温度Twを検出する水温センサ17が設
けられると共に、排気通路18内の排気酸素濃度を検出す
ることによって吸入混合気の空燃比を検出する酸素セン
サ19（センサ部構造は第１〜２図参照）が設けられ、更
に、下流側に排気中のCO,HCの酸化とNOxの還元を行って
浄化する三元触媒20が設けられる。また、図示しないデ
ィストリビュータには、クランク角センサ21が内蔵され
ており、該クランク角センサ21から機関回転と同期して
出力されるクランク単位角度信号を一定時間カウントし
て、又は、クランク基準角度信号の周期を計測して機関
回転数Ｎが検出される。
量Ｑを検出するエアフローメータ13及びアクセルペダル
と連動して吸入空気流量Ｑを制御する絞り弁14が設けら
れ、下流のマニホールド部には気筒毎に電磁式の燃料噴
射弁15が設けられる。燃料噴射弁15は、マイクロコンピ
ュータを内蔵したコントロールユニット16からの噴射パ
ルス信号によって開弁駆動し、図示しない燃料ポンプか
ら圧送されてプレッシャレギュレータにより所定圧力に
制御された燃料を噴射供給する。更に、機関11の冷却ジ
ャケット内の冷却水温度Twを検出する水温センサ17が設
けられると共に、排気通路18内の排気酸素濃度を検出す
ることによって吸入混合気の空燃比を検出する酸素セン
サ19（センサ部構造は第１〜２図参照）が設けられ、更
に、下流側に排気中のCO,HCの酸化とNOxの還元を行って
浄化する三元触媒20が設けられる。また、図示しないデ
ィストリビュータには、クランク角センサ21が内蔵され
ており、該クランク角センサ21から機関回転と同期して
出力されるクランク単位角度信号を一定時間カウントし
て、又は、クランク基準角度信号の周期を計測して機関
回転数Ｎが検出される。
次に、コントロールユニット16による燃料噴射量演算ル
ーチンを第７図に示したフローチャートに従って説明す
る。
ーチンを第７図に示したフローチャートに従って説明す
る。
ステップ（図ではＳと記す）１では、エアフローメータ
13によって検出された吸入空気流量Ｑとクランク角セン
サ21からの信号によって算出した機関回転数Ｎとに基づ
き、単位回転当たりの吸入空気流量Ｑに相当する基本燃
料噴射量Tpを次式により算出する。
13によって検出された吸入空気流量Ｑとクランク角セン
サ21からの信号によって算出した機関回転数Ｎとに基づ
き、単位回転当たりの吸入空気流量Ｑに相当する基本燃
料噴射量Tpを次式により算出する。
Tp＝Ｋ×Q/N （Ｋは定数） ステップ２では、水温センサ17によって検出された冷却
水温度Tw等に基づいて各種補正係数COEFを設定する。
水温度Tw等に基づいて各種補正係数COEFを設定する。
ステップ３では、酸素センサ19からの信号に基づいてフ
ィードバーク補正係数LAMBDAを次のように設定する。
ィードバーク補正係数LAMBDAを次のように設定する。
即ち、酸素センサ19の出力電圧V02を読み込み、所定の
スライスレベル電圧Vrefと比較することにより吸入混合
気の空燃比のリッチ・リーンを判定する。
スライスレベル電圧Vrefと比較することにより吸入混合
気の空燃比のリッチ・リーンを判定する。
空燃比がリーン（リッチ）のときは、リッチ（リーン）
からリーン（リッチ）への反転時（反転直後）であるか
否かを判定し、反転時にはフィードバーク補正係数LAMB
DAを前回値に対して所定の比例定数Ｐ分増大（減少）さ
せる。反転時以外はフィードバック補正係数LAMBDAを前
回値に対し所定の積分定数Ｉ分増大（減少）させ、こう
してフィードバック補正係数LAMBDAを一定の傾きで増大
（減少）させる。尚、Ｉ＜＜Ｐである。
からリーン（リッチ）への反転時（反転直後）であるか
否かを判定し、反転時にはフィードバーク補正係数LAMB
DAを前回値に対して所定の比例定数Ｐ分増大（減少）さ
せる。反転時以外はフィードバック補正係数LAMBDAを前
回値に対し所定の積分定数Ｉ分増大（減少）させ、こう
してフィードバック補正係数LAMBDAを一定の傾きで増大
（減少）させる。尚、Ｉ＜＜Ｐである。
ステップ４では、バッテリの電圧値に基づいて電圧補正
分Tsを設定する。これはバッテリ電圧変動による燃料噴
射弁15の噴射流量変化を補正するためのものである。
分Tsを設定する。これはバッテリ電圧変動による燃料噴
射弁15の噴射流量変化を補正するためのものである。
ステップ５では、最終的な燃料噴射量Tiを次式に従って
演算する。
演算する。
Ti＝Tp×COEF×LAMBDA＋Ts ステップ６では、演算された燃料噴射量Tiを出力用レジ
スタにセットする。
スタにセットする。
これにより、予め定められた機関回転周期の燃料噴射タ
イミグになると、演算した燃料噴射量Tiのパルス巾のも
つ駆動パルス信号が燃料噴射弁15に与えられて燃料噴射
が行われる。
イミグになると、演算した燃料噴射量Tiのパルス巾のも
つ駆動パルス信号が燃料噴射弁15に与えられて燃料噴射
が行われる。
かかる空燃比フィードバック制御において空燃比は、フ
ィードバック補正係数LAMBDAの変化に伴って周期的に変
化するが、その場合の制御中心は酸素センサ19の起電力
が反転するときの値となる。
ィードバック補正係数LAMBDAの変化に伴って周期的に変
化するが、その場合の制御中心は酸素センサ19の起電力
が反転するときの値となる。
ここで、前記したように酸素センサ19は排気中のNOx濃
度が高いほど、理論空燃比よりリッチ側で起電力が反転
する。
度が高いほど、理論空燃比よりリッチ側で起電力が反転
する。
従って、かかる酸素センサ19の検出結果に基づく前記空
燃比フィードバック制御を行うと、空燃比は、NOx濃度
が高いほどリッチ側に制御されることとなる。
燃比フィードバック制御を行うと、空燃比は、NOx濃度
が高いほどリッチ側に制御されることとなる。
第４図に示すように、燃焼排気中のNOx濃度は空燃比が
理論空燃比よりリッチ化すると減少する傾向にあり、ま
た、第８図に示すように、三元触媒20のNOx浄化効率も
理論空燃比より僅かにリッチ化するだけで著しく増大す
る。
理論空燃比よりリッチ化すると減少する傾向にあり、ま
た、第８図に示すように、三元触媒20のNOx浄化効率も
理論空燃比より僅かにリッチ化するだけで著しく増大す
る。
従って、NOx発生量が増大しようとするほど空燃比をリ
ッチ化することによって、NOx排出量を効率良く低減で
きるものである。
ッチ化することによって、NOx排出量を効率良く低減で
きるものである。
そして、かかる制御方式によれば、従来のようにNOx低
減対策としてのEGR装置等が不要となり、大幅なコスト
低減を図れると共に、EGRによるような燃焼効率の大き
な低下を伴うことがなく、NOx濃度に応じた分だけリッ
チ化されるため燃費も向上する。
減対策としてのEGR装置等が不要となり、大幅なコスト
低減を図れると共に、EGRによるような燃焼効率の大き
な低下を伴うことがなく、NOx濃度に応じた分だけリッ
チ化されるため燃費も向上する。
尚、上記のように空燃比フィードバック制御時に常にNO
x濃度に応じた空燃比制御を行っても良いが、例えばNOx
低減を図る運転領域を機関の回転数，負荷等によって設
定し、この領域でNOx濃度に応じた前記空燃比フィード
バック制御を行い、その他の領域では前記制御を停止
し、NOx低減を図る必要のない領域ではNOx還元触媒層５
を含まない従来の酸素センサ（第９図参照）を用いて理
論空燃比に制御するようしても良い。
x濃度に応じた空燃比制御を行っても良いが、例えばNOx
低減を図る運転領域を機関の回転数，負荷等によって設
定し、この領域でNOx濃度に応じた前記空燃比フィード
バック制御を行い、その他の領域では前記制御を停止
し、NOx低減を図る必要のない領域ではNOx還元触媒層５
を含まない従来の酸素センサ（第９図参照）を用いて理
論空燃比に制御するようしても良い。
〈発明の効果〉 以上説明したように、本発明にかかる酸素センサによれ
ば、窒素酸化物NOx濃度に応じて空燃比を実際よりもリ
ーン側で検出する特性を有するため、空燃比がリッチ側
で制御されることとなり、EGR装置等を設けることな
く、窒素酸化物NOx低域を図れ、大幅なコスト低減を図
れるものである。
ば、窒素酸化物NOx濃度に応じて空燃比を実際よりもリ
ーン側で検出する特性を有するため、空燃比がリッチ側
で制御されることとなり、EGR装置等を設けることな
く、窒素酸化物NOx低域を図れ、大幅なコスト低減を図
れるものである。
第１図は本発明にかかる酸素センサの第１の実施例を示
す断面図、第２図は本発明にかかる酸素センサの第２の
実施例を示す断面図、第３図は本発明にかかる酸素セン
サの出力特性を示すグラフ、第４図は各種排気成分と空
燃比との関係を示すグラフ、第５図は本発明にかかる酸
素センサの第３の実施例を示す断面図、第６図は本発明
にかかる酸素センサを用いた内燃機関の空燃比制御装置
の一例を示すシステム図、第７図は同上空燃比制御装置
における燃料噴射量演算ルーチンを示すフローチャー
ト、第８図は三元触媒によるNOx浄化効率と空燃比との
関係を示すグラフ、第９図は酸素センサの従来例を示す
断面図である。 １……セラミック管、２……内側電極、３……外側電
極、４……白金触媒層、５……NOx還元触媒層
す断面図、第２図は本発明にかかる酸素センサの第２の
実施例を示す断面図、第３図は本発明にかかる酸素セン
サの出力特性を示すグラフ、第４図は各種排気成分と空
燃比との関係を示すグラフ、第５図は本発明にかかる酸
素センサの第３の実施例を示す断面図、第６図は本発明
にかかる酸素センサを用いた内燃機関の空燃比制御装置
の一例を示すシステム図、第７図は同上空燃比制御装置
における燃料噴射量演算ルーチンを示すフローチャー
ト、第８図は三元触媒によるNOx浄化効率と空燃比との
関係を示すグラフ、第９図は酸素センサの従来例を示す
断面図である。 １……セラミック管、２……内側電極、３……外側電
極、４……白金触媒層、５……NOx還元触媒層
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (31)優先権主張番号 特願昭62−21840 (32)優先日 昭62(1987)２月３日 (33)優先権主張国 日本（ＪＰ） (72)発明者 山田 達正 群馬県伊勢崎市粕川町1671番地１ 日本電 子機器株式会社内 (56)参考文献 特開 昭51−126890（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−241657（ＪＰ，Ａ) 特開 昭56−90256（ＪＰ，Ａ) 実開 昭62−1163（ＪＰ，Ｕ)
Claims (1)
- 【請求項１】セラミック基材の内外表面の各一部に電極
を形成すると共に、外表面に白金触媒層を形成し、大気
に接触させた内表面側の電極と、機関排気に接触させた
外表面側の電極との間に発生する起電力により機関排気
の酸素濃度を検出するようにした内燃機関用酸素センサ
において、 窒素酸化物の還元反応を促進させる触媒物質を酸化チタ
ンと酸化ランタンとの少なくとも一方を担体として担持
させてなる窒素酸化物還元触媒層を前記白金触媒層の外
表面に設けたことを特徴とする内燃機関用酸素センサ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6584487A JPH0713608B2 (ja) | 1986-11-10 | 1987-03-23 | 内燃機関用酸素センサ |
Applications Claiming Priority (7)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61-171348 | 1986-11-10 | ||
| JP17134886 | 1986-11-10 | ||
| JP61-286779 | 1986-12-03 | ||
| JP62-18559 | 1987-01-30 | ||
| JP62-18558 | 1987-01-30 | ||
| JP62-21840 | 1987-02-03 | ||
| JP6584487A JPH0713608B2 (ja) | 1986-11-10 | 1987-03-23 | 内燃機関用酸素センサ |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS64458A JPS64458A (en) | 1989-01-05 |
| JPH01458A JPH01458A (ja) | 1989-01-05 |
| JPH0713608B2 true JPH0713608B2 (ja) | 1995-02-15 |
Family
ID=26407002
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6584487A Expired - Lifetime JPH0713608B2 (ja) | 1986-11-10 | 1987-03-23 | 内燃機関用酸素センサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0713608B2 (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0369238B1 (en) * | 1988-11-01 | 1996-09-04 | Ngk Spark Plug Co., Ltd | Oxygen sensor and method for producing same |
| JPH0318644A (ja) * | 1989-06-16 | 1991-01-28 | Japan Electron Control Syst Co Ltd | 内燃機関の燃料供給制御装置における空燃比検出診断装置 |
| JPH0326844A (ja) * | 1989-06-21 | 1991-02-05 | Japan Electron Control Syst Co Ltd | 内燃機関の燃料供給制御装置における空燃比フィードバック補正装置 |
| JPH03134240A (ja) | 1989-10-18 | 1991-06-07 | Japan Electron Control Syst Co Ltd | 内燃機関の空燃比フィードバック制御装置 |
| JP5261889B2 (ja) * | 2006-05-29 | 2013-08-14 | 三菱自動車工業株式会社 | ＮＯｘセンサ |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS51126890A (en) * | 1975-04-25 | 1976-11-05 | Nissan Motor Co Ltd | Air fuel ratio detector |
-
1987
- 1987-03-23 JP JP6584487A patent/JPH0713608B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS64458A (en) | 1989-01-05 |
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