JPH0731160Y2 - 排気ガスセンサ - Google Patents
排気ガスセンサInfo
- Publication number
- JPH0731160Y2 JPH0731160Y2 JP6730989U JP6730989U JPH0731160Y2 JP H0731160 Y2 JPH0731160 Y2 JP H0731160Y2 JP 6730989 U JP6730989 U JP 6730989U JP 6730989 U JP6730989 U JP 6730989U JP H0731160 Y2 JPH0731160 Y2 JP H0731160Y2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- sensor
- misfire
- titania
- exhaust gas
- layer
- 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.)
- Expired - Lifetime
Links
Landscapes
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Fluid Adsorption Or Reactions (AREA)
Description
【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は内燃機関に用いられる失火センサとO2センサと
を一体構成した排気ガスセンサに関する。
を一体構成した排気ガスセンサに関する。
現在、機関の失火状態を検出することが望まれており、
そのための、失火センサとして、酸化触媒物質からなる
電気抵抗体を用い、失火により発生した未燃焼ガスを酸
化触媒物質にて酸化して酸化反応熱を発生させ、その熱
によって起こる。電気抵抗体の抵抗変化を検出すること
によって失火を検知するものが知られている（参照：実
開昭53−138005号公報）。
そのための、失火センサとして、酸化触媒物質からなる
電気抵抗体を用い、失火により発生した未燃焼ガスを酸
化触媒物質にて酸化して酸化反応熱を発生させ、その熱
によって起こる。電気抵抗体の抵抗変化を検出すること
によって失火を検知するものが知られている（参照：実
開昭53−138005号公報）。
しかし、機関の失火状態が１気筒のみの失火である場
合、上述の技術では応答性が悪いので抵抗変化の検出が
できず、その失火を検知できない。
合、上述の技術では応答性が悪いので抵抗変化の検出が
できず、その失火を検知できない。
そこで、空燃比の変動を直接検出することによって、失
火を検知することが考えられる。そのような、空燃比を
直接検出する手段として、従来から用いられている酸素
センサがある。そのなかでも、応答性の優れたチタニア
型がよい。そこで、実験を行ったところチタニア型で感
度を上げると、機関の失火状態を検出できることが発見
された。すなわち、チタニア素子の厚さを薄くすると、
機関の排気ガス中の未燃焼ガス（HC,CO,H2，O2）に対し
て敏感となり、気筒間空燃比のばらつきも検出でき、し
たがって、一気筒の失火状態を検出できる。これによ
り、未燃排気ガスを触媒コンバータをバイパスさせた
り、あるいは運転者に失火状態を知らしめることが可能
となる。なお、失火センサとしては、酸化触媒物質から
なる抵抗体を用いたものが知られているが（参照：実開
昭53−13805号公報）、感度の点で劣る。
火を検知することが考えられる。そのような、空燃比を
直接検出する手段として、従来から用いられている酸素
センサがある。そのなかでも、応答性の優れたチタニア
型がよい。そこで、実験を行ったところチタニア型で感
度を上げると、機関の失火状態を検出できることが発見
された。すなわち、チタニア素子の厚さを薄くすると、
機関の排気ガス中の未燃焼ガス（HC,CO,H2，O2）に対し
て敏感となり、気筒間空燃比のばらつきも検出でき、し
たがって、一気筒の失火状態を検出できる。これによ
り、未燃排気ガスを触媒コンバータをバイパスさせた
り、あるいは運転者に失火状態を知らしめることが可能
となる。なお、失火センサとしては、酸化触媒物質から
なる抵抗体を用いたものが知られているが（参照：実開
昭53−13805号公報）、感度の点で劣る。
以上のごとく、チタニア素子をO2センサ及び失火センサ
に用いることが可能であるが、これらの感度は異なるの
で、１つのチタニア素子にてO2センサ及び失火センサを
構成することは不可能である。たとえば、上述のごと
く、失火センサにチタニア素子を用いた場合には、感度
を高めるためにチタニア素子の厚さを薄くする必要があ
るが、これを、O2センサとして用いると、気筒間空燃比
のばらつきの影響を強く受け過ぎ、また、加減速時に排
気ガス中の未燃成分が増大した場合、空燃比フィードバ
ック制御が過補正となり、エミッションが却って増大す
ることになる。したがって、チタニア素子を用いてO2セ
ンサ及び失火センサを構成する場合、チタニア素子をO2
センサ及び失火センサにそれぞれ設けなければならず、
しかも、チタニア素子はジルコニア素子よりも温度の強
度を強く受け、この結果、チタニア素子にはヒータを内
蔵せしめるのが通常であり、ヒータもO2センサ及び失火
センサにそれぞれ設けなければならず、製造コストが上
昇するという課題がある。
に用いることが可能であるが、これらの感度は異なるの
で、１つのチタニア素子にてO2センサ及び失火センサを
構成することは不可能である。たとえば、上述のごと
く、失火センサにチタニア素子を用いた場合には、感度
を高めるためにチタニア素子の厚さを薄くする必要があ
るが、これを、O2センサとして用いると、気筒間空燃比
のばらつきの影響を強く受け過ぎ、また、加減速時に排
気ガス中の未燃成分が増大した場合、空燃比フィードバ
ック制御が過補正となり、エミッションが却って増大す
ることになる。したがって、チタニア素子を用いてO2セ
ンサ及び失火センサを構成する場合、チタニア素子をO2
センサ及び失火センサにそれぞれ設けなければならず、
しかも、チタニア素子はジルコニア素子よりも温度の強
度を強く受け、この結果、チタニア素子にはヒータを内
蔵せしめるのが通常であり、ヒータもO2センサ及び失火
センサにそれぞれ設けなければならず、製造コストが上
昇するという課題がある。
したがって、本考案の目的は、チタニア素子を用いたO2
センサ及び失火センサよりなる排気ガスセンサの製造コ
ストを低減することにある。
センサ及び失火センサよりなる排気ガスセンサの製造コ
ストを低減することにある。
上述の課題を解決するための手段は、ヒータと、このヒ
ータを挟んで構成された２つのチタニア素子部とを具備
し、これらのチタニア素子部の一方をたとえば厚さを小
さくもしくは粒度を大きくすることにより未燃ガスに敏
感に反応するように構成して失火センサとして作用さ
せ、他方をたとえば厚さを大きくもしくは粒度を小さく
することにより未燃ガスの影響を受けにくいよう構成し
てO2センサとして作用せしめ、失火センサとO2センサと
を一体化せしめたものである。
ータを挟んで構成された２つのチタニア素子部とを具備
し、これらのチタニア素子部の一方をたとえば厚さを小
さくもしくは粒度を大きくすることにより未燃ガスに敏
感に反応するように構成して失火センサとして作用さ
せ、他方をたとえば厚さを大きくもしくは粒度を小さく
することにより未燃ガスの影響を受けにくいよう構成し
てO2センサとして作用せしめ、失火センサとO2センサと
を一体化せしめたものである。
上述の手段によれば、ヒータ等は失火センサ、O2センサ
用として１つで済む。
用として１つで済む。
第１図〜第３図を参照して本考案に係る排気ガスセンサ
をその製造方法を図示することにより説明する。
をその製造方法を図示することにより説明する。
第１図においては、２つのほぼ同一のアルミナ（Al
2O3）の基板1,2を準備する。この基板１には、失火セン
サ用のPt電極1aが形成されている。また、基板２の一方
の面にはPtヒータ2aが形成され、他方の面にはO2センサ
用のPt電極2bが形成されている。
2O3）の基板1,2を準備する。この基板１には、失火セン
サ用のPt電極1aが形成されている。また、基板２の一方
の面にはPtヒータ2aが形成され、他方の面にはO2センサ
用のPt電極2bが形成されている。
第１図における２つの基板1,2を焼成一体化して第２図
に示す構造を得る。
に示す構造を得る。
次に、第３図に示すように、上面には、比較的薄い例え
ば300μｍ程度のアルミナ基板３を接着させ、下面に
は、比較的厚いたとえば500μｍ程度のアルミナ基板４
を接着させる。これらのアルミナ基板3,4には予め開口3
a,4aが設けられており、この基板３の開口3aには、チタ
ニア層（触媒層）５及びトラップ層６（第３図に図示せ
ず、第４図に図示）が焼結形成され、また、基板４の開
口4aには、チタニア層７及びトラップ層８（第３図に図
示せず、第４図に図示）が焼結形成され、排気ガスセン
サが完成する。
ば300μｍ程度のアルミナ基板３を接着させ、下面に
は、比較的厚いたとえば500μｍ程度のアルミナ基板４
を接着させる。これらのアルミナ基板3,4には予め開口3
a,4aが設けられており、この基板３の開口3aには、チタ
ニア層（触媒層）５及びトラップ層６（第３図に図示せ
ず、第４図に図示）が焼結形成され、また、基板４の開
口4aには、チタニア層７及びトラップ層８（第３図に図
示せず、第４図に図示）が焼結形成され、排気ガスセン
サが完成する。
第４図は第３図のIV−IV線断面図である。すなわち、基
板３の開口3aには、PT,Rh等の活性な貴金属触媒を担持
したチタニア層５を設け、さらに、その上にTiO2，Al2O
3もしくはそれらに不活性なPtを担持した被毒物（P,P
b）のトラップ層６を設ける。同様に、基板４の開口4a
にも、Pt,Rh等の活性な貴金属触媒を担持したチタニア
層７を設け、さらに、その上にTiO2，Al2O3もしくはそ
れらに不活性なPtを担持した被毒物（P,Pb）のトラップ
層８を設ける。
板３の開口3aには、PT,Rh等の活性な貴金属触媒を担持
したチタニア層５を設け、さらに、その上にTiO2，Al2O
3もしくはそれらに不活性なPtを担持した被毒物（P,P
b）のトラップ層６を設ける。同様に、基板４の開口4a
にも、Pt,Rh等の活性な貴金属触媒を担持したチタニア
層７を設け、さらに、その上にTiO2，Al2O3もしくはそ
れらに不活性なPtを担持した被毒物（P,Pb）のトラップ
層８を設ける。
本考案においては、 チタニア層５の厚さ＜チタニア層７の厚さ もしくは （チタニア層５＋トラップ層６）の厚さ ＜（チタニア層７＋トラップ層８）の厚さ とする。これにより、電極1aの近傍へのチタニア層５へ
の未燃物到達量を多くして排気ガス中の未燃成分（HC,C
O,H2，O2）に対し敏感にし、部分（1a,5,6）を失火セン
サとして作用させる。他方、失火状態でも、電極2bの近
傍へのチタニア層５への未燃物到達量を少なくして、部
分（2b,7,8）をO2センサとして作用させる。
の未燃物到達量を多くして排気ガス中の未燃成分（HC,C
O,H2，O2）に対し敏感にし、部分（1a,5,6）を失火セン
サとして作用させる。他方、失火状態でも、電極2bの近
傍へのチタニア層５への未燃物到達量を少なくして、部
分（2b,7,8）をO2センサとして作用させる。
なお、上述の失火センサとしての作用及びO2センサとし
ての作用をチタニア層5,7及びトラップ層6,8の厚さを調
整することにより行っているが、チタニア層、トラップ
層の粒度を調整して未燃物到達量を調整することによっ
ても可能である。
ての作用をチタニア層5,7及びトラップ層6,8の厚さを調
整することにより行っているが、チタニア層、トラップ
層の粒度を調整して未燃物到達量を調整することによっ
ても可能である。
以上説明したように本考案によれば、排気ガスの未燃成
分に敏感な失火センサ部と鈍感なO2センサ部とを１つの
ヒータを有するチタニア素子で構成しているので製造コ
ストを低減できる。
分に敏感な失火センサ部と鈍感なO2センサ部とを１つの
ヒータを有するチタニア素子で構成しているので製造コ
ストを低減できる。
第１図〜第３図は本考案に係る排気ガスセンサの製造方
法を説明する図、 第４図は本考案に係る排気ガスセンサの断面図である。 1,2,3,4…基板、3a,4b…開口、5,7…チタニア層（触媒
層）、6,8…トラップ層。
法を説明する図、 第４図は本考案に係る排気ガスセンサの断面図である。 1,2,3,4…基板、3a,4b…開口、5,7…チタニア層（触媒
層）、6,8…トラップ層。
Claims (1)
- 【請求項１】ヒータ（2a）と、 該ヒータを挟んで構成された２つのチタニア素子部（5,
6;7,8）と、を具備し、 該チタニア素子部の失火センサとして機能する一方（5,
6）をO2センサとして機能する他方（7,8）より厚さを薄
く、あるいは粒度を小さく構成した排気ガスセンサ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6730989U JPH0731160Y2 (ja) | 1989-06-12 | 1989-06-12 | 排気ガスセンサ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6730989U JPH0731160Y2 (ja) | 1989-06-12 | 1989-06-12 | 排気ガスセンサ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH038754U JPH038754U (ja) | 1991-01-28 |
| JPH0731160Y2 true JPH0731160Y2 (ja) | 1995-07-19 |
Family
ID=31600769
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6730989U Expired - Lifetime JPH0731160Y2 (ja) | 1989-06-12 | 1989-06-12 | 排気ガスセンサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0731160Y2 (ja) |
-
1989
- 1989-06-12 JP JP6730989U patent/JPH0731160Y2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH038754U (ja) | 1991-01-28 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP3361805B2 (ja) | 排出ガス浄化用触媒を保護する方法ならびに該方法を実施するための反応熱センサ | |
| EP0869356B1 (en) | NOx sensor | |
| EP0857966B1 (en) | Gas sensor | |
| EP1167957A2 (en) | NOx sensor | |
| GB2050625A (en) | Device for detection of oxygen concentration in combustion gas | |
| JPS6228422B2 (ja) | ||
| US6205843B1 (en) | Gas sensing element and a method for measuring a specific gas concentration | |
| JPH0524454B2 (ja) | ||
| EP0059933B1 (en) | Solid electrolyte oxygen sensing element of laminated structure with gas diffusion layer on outer electrode | |
| JP2004534253A (ja) | 複合層並びに、この複合層を備えたマイクロメカニック式のセンサエレメント、特にガスセンサエレメント | |
| US6746584B1 (en) | Oxygen sensing device | |
| JPH0731160Y2 (ja) | 排気ガスセンサ | |
| JP4690617B2 (ja) | 気体混合物中の気体成分の濃度を測定するためのセンサ | |
| EP0899563B1 (en) | "Gas sensor" | |
| JPS6366448A (ja) | 酸素ガス検出器 | |
| JP3065182B2 (ja) | 触媒の浄化率検出装置 | |
| JP2851632B2 (ja) | 電気化学的素子 | |
| JPH10221304A (ja) | ガスセンサ | |
| JPS6214055A (ja) | 酸素センサ | |
| JPH01313751A (ja) | ガスセンサ | |
| US5279855A (en) | Manufacture of inert, catalytic or gas-sensitive ceramic layers for gas sensors | |
| JPH0542372Y2 (ja) | ||
| JP2897471B2 (ja) | 酸化物半導体酸素濃度センサ | |
| JPH03100450A (ja) | 触媒装置の機能状態検出センサ | |
| JPH0522859Y2 (ja) |