JPH10170473A - Oxygen sensor - Google Patents

Oxygen sensor

Info

Publication number
JPH10170473A
JPH10170473A JP8329829A JP32982996A JPH10170473A JP H10170473 A JPH10170473 A JP H10170473A JP 8329829 A JP8329829 A JP 8329829A JP 32982996 A JP32982996 A JP 32982996A JP H10170473 A JPH10170473 A JP H10170473A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
inner cover
cover
oxygen sensor
element portion
heater
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.)
Pending
Application number
JP8329829A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Masato Sahashi
眞人 佐橋
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toyota Motor Corp filed Critical Toyota Motor Corp
Priority to JP8329829A priority Critical patent/JPH10170473A/en
Publication of JPH10170473A publication Critical patent/JPH10170473A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To improve heating efficiency of a heater set at an element part of an oxygen sensor. SOLUTION: A cover 22 of an oxygen sensor 20 consists of an outer cover 25 having an upper end part fixed to a housing 23 and an inner cover 26 covering a leading end part of an element part 21. The element part 21 has a heater. Recessed parts 36, 37 are formed at side faces of the element part 21. A peripheral edge part of a fitting hole 34 is fitted in each recessed part 36, 37 at the inner cover 26. The inner cover 26 is mounted to the element part 21 in a manner never to drop. The inner cover 26 is in touch with only the element part 21 and not in touch with the outer cover 25 and housing 23.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】この発明は、ヒータを有する
酸素濃度検出用の素子部と、同素子部を覆うようにして
設けられた二重構造をなすカバーとを備え、ヒータの熱
により素子部を加熱することにより、その活性化を図る
ようにした酸素センサに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention includes an element portion for detecting oxygen concentration having a heater, and a cover having a double structure provided so as to cover the element portion. The present invention relates to an oxygen sensor which is activated by heating it.

【0002】[0002]

【従来の技術】一般的な酸素センサでは、ジルコニア等
の固定電解質により形成された素子部に一対の電極が設
けられており、各電極から素子部に接触する検出ガスの
酸素濃度に応じた検出信号が出力される。また、素子部
にはヒータが設けられており、同ヒータの熱により素子
部が加熱され、所定の活性化温度(例えば、700℃)
にまで温度上昇することにより検出信号の安定した出力
が可能となる。
2. Description of the Related Art In a general oxygen sensor, a pair of electrodes is provided on an element portion formed of a fixed electrolyte such as zirconia, and detection is performed according to the oxygen concentration of a detection gas coming into contact with the element portion from each electrode. A signal is output. Further, a heater is provided in the element portion, and the element portion is heated by the heat of the heater, and is activated at a predetermined activation temperature (for example, 700 ° C.).
By raising the temperature to, a stable output of the detection signal becomes possible.

【0003】例えば、エンジンの空燃比制御にあって
は、排気管に取り付けられた酸素センサによって排気の
酸素濃度が検出される。そして、エンジンの電子制御装
置は、この酸素濃度から算出される空燃比が目標値と一
致するようにエンジンを制御する。
[0003] For example, in the air-fuel ratio control of an engine, the oxygen concentration of exhaust gas is detected by an oxygen sensor attached to an exhaust pipe. Then, the electronic control unit of the engine controls the engine such that the air-fuel ratio calculated from the oxygen concentration matches the target value.

【0004】また、排気還流装置(EGR装置)或いは
ブローバイガス還元装置(PCV装置)を備えたエンジ
ンにあっては、その吸気管にも酸素センサが取り付けら
れ、同センサにより検出される吸気の酸素濃度と排気の
酸素濃度とを併せ参照することにより、空燃比制御の制
御精度を向上させる方法も講じられている。
[0004] In an engine equipped with an exhaust gas recirculation device (EGR device) or a blow-by gas reduction device (PCV device), an oxygen sensor is also attached to the intake pipe of the engine. A method of improving the control accuracy of the air-fuel ratio control by referring to the concentration and the oxygen concentration of the exhaust gas together has been taken.

【0005】ところで、このような酸素センサでは、通
常、素子部を覆うカバーが設けられている。このカバー
によって素子部が保護されることにより、同素子部の損
傷等が防止される。更に、素子部をカバーにより覆うこ
とは、ヒータの熱が同素子部から外部に伝播してしまう
ことを抑制できるため、ヒータの加熱効率を向上させる
上でも効果的である。
By the way, such an oxygen sensor is usually provided with a cover for covering the element portion. The element portion is protected by the cover, thereby preventing the element portion from being damaged. Furthermore, covering the element portion with the cover is effective in improving the heating efficiency of the heater because the heat of the heater can be prevented from being transmitted from the element portion to the outside.

【0006】上記のような酸素センサ用のカバーに係る
構成として、従来より二重構造を有したものが知られて
いる(例えば、特開平5−26842号公報に記載され
た「酸素センサ」)。
As a configuration relating to the cover for the oxygen sensor as described above, a configuration having a double structure has been conventionally known (for example, "Oxygen sensor" described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 5-26842). .

【0007】図4は、二重構造のカバーを有する酸素セ
ンサ100の構成例を示している。同図に示すように、
カバー101は、有底円筒状をなす外カバー102及び
内カバー103とにより構成されている。外カバー10
2は、酸素センサ100のハウジング104に固定され
ている。外カバー102の内部にはヒータ(図示略)を
有する素子部105を覆うようにして内カバー103が
配置されている。内カバー103の底部は外カバー10
2に対して溶接等により固定されている。また、内カバ
ー103及び外カバー102のそれぞれの側壁の間には
空気層106が形成されている。このような酸素センサ
100にあっては、空気層106によりカバー101の
断熱性を更に向上させることができる。
FIG. 4 shows an example of the configuration of an oxygen sensor 100 having a double-structured cover. As shown in the figure,
The cover 101 is composed of an outer cover 102 and an inner cover 103 each having a bottomed cylindrical shape. Outer cover 10
2 is fixed to the housing 104 of the oxygen sensor 100. An inner cover 103 is arranged inside the outer cover 102 so as to cover an element portion 105 having a heater (not shown). The bottom of the inner cover 103 is the outer cover 10
2 is fixed by welding or the like. An air layer 106 is formed between the side walls of the inner cover 103 and the outer cover 102. In such an oxygen sensor 100, the heat insulation of the cover 101 can be further improved by the air layer 106.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
酸素センサ100では、高温になる内カバー103の熱
が、外カバー102からハウジング104に伝播し、素
子部105の温度上昇に寄与することなく外部に放出さ
れていたため、その熱損失分だけヒータの加熱効率が低
下することになり、素子部105を活性化温度にまで加
熱するためにはヒータの消費電流を増大させなければな
らなかった。また、このような消費電流の増大により、
ヒータの温度が高くなり、その耐用寿命を低下させるお
それもあった。
However, in the conventional oxygen sensor 100, the heat of the inner cover 103, which becomes high in temperature, propagates from the outer cover 102 to the housing 104, and does not contribute to the temperature rise of the element portion 105. Therefore, the heating efficiency of the heater is reduced by the heat loss, and the current consumption of the heater must be increased in order to heat the element portion 105 to the activation temperature. In addition, due to such an increase in current consumption,
There is also a risk that the temperature of the heater becomes high and its useful life is shortened.

【0009】例えば、エンジンの排気管に取り付けられ
た酸素センサにおいては、通常、排気の温度が約600
〜900℃にまで達することから前記熱損失は比較的少
ない。これに対して、吸気管に取り付けられた酸素セン
サでは、例えばEGRガスが混合されることを考慮して
も吸気の温度は200℃以下であるため、熱損失が極め
て大きくなる。その結果、ヒータにおける消費電流の大
幅な増大を招くことになる。
For example, in an oxygen sensor attached to an exhaust pipe of an engine, the temperature of the exhaust gas is usually about 600.
The heat loss is relatively small since it reaches ~ 900 ° C. On the other hand, in the oxygen sensor attached to the intake pipe, the heat loss is extremely large because the temperature of the intake air is 200 ° C. or less even if, for example, the EGR gas is mixed. As a result, the current consumption of the heater is significantly increased.

【0010】本発明は上記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素子部に設けられたヒー
タの加熱効率を向上させることにある。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object thereof is to improve the heating efficiency of a heater provided in an element portion of an oxygen sensor.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、ヒータを有する酸素濃度検出用の素子部
と、同素子部を覆うようにして設けられた内カバーと、
同内カバーの外周に設けられた外カバーとを備えた酸素
センサにおいて、内カバーは素子部のみに接触するよう
に同素子部に取り付けられていることをその趣旨とす
る。
In order to achieve the above object, the present invention provides an oxygen concentration detecting element having a heater, an inner cover provided to cover the element,
In an oxygen sensor including an outer cover provided on the outer periphery of the inner cover, the inner cover is attached to the element so as to contact only the element.

【0012】上記構成では、通電によりヒータが発熱
し、その熱により素子部が加熱され温度上昇することに
より、同素子部の活性化が図られる。また、加熱された
素子部の熱が内カバーに伝わることにより、同カバーは
高温になる。内カバーは素子部のみに接触しているた
め、同カバーから外カバー等の他の部材を介して外部に
放出される熱量が極めて少ない。
In the above configuration, the heater generates heat when energized, and the element is heated by the heat to increase the temperature, thereby activating the element. Further, the heat of the heated element portion is transmitted to the inner cover, so that the temperature of the inner cover becomes high. Since the inner cover contacts only the element portion, the amount of heat released from the cover to the outside via other members such as the outer cover is extremely small.

【0013】[0013]

【発明の実施の形態】本発明をディーゼルエンジンのE
GRフィードバック制御に用いられる酸素センサに具体
化した実施形態について図1〜3を参照して説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention relates to a diesel engine E.
An embodiment embodied in an oxygen sensor used for GR feedback control will be described with reference to FIGS.

【0014】図1は本実施形態におけるディーゼルエン
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内に設けられた
スロットル弁13は燃焼室に導入される吸気の量を調節
する。燃焼室内においてインジェクタ(図示略)から噴
射された燃料と吸気とが混合され、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。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。
FIG. 1 shows a schematic configuration of a diesel engine system according to this embodiment. 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 provided in the intake pipe 12 controls the amount of intake air introduced into the combustion chamber. In the combustion chamber, fuel injected from an injector (not shown) and intake air are mixed, and the air-fuel mixture burns, so that a driving force is obtained for the engine 11. After the combustion, the exhaust gas is introduced into the exhaust pipe 14 from the combustion chamber and then discharged outside through a catalyst or the like (not shown).

【0015】エンジン11には排気還流装置(EGR装
置)15が設けられている。このEGR装置15は、排
気管14とスロットル弁13より下流側の吸気管12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。流量調整弁17はエンジン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、EG
R通路16を通過する排気の量を調節する。
The engine 11 is provided with an exhaust gas recirculation device (EGR device) 15. The EGR device 15 includes an EGR passage 16 that communicates the exhaust pipe 14 with the intake pipe 12 downstream of the throttle valve 13, and a flow control valve 17 provided in the passage 16. Part of the exhaust gas in the exhaust pipe 14 passes through the EGR passage 16 and passes through the intake pipe 12
Will be returned within. The flow control valve 17 is controlled by an electronic control unit (not shown) of the engine 11 so that the EG is controlled.
The amount of exhaust gas passing through the R passage 16 is adjusted.

【0016】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は酸素センサ20が取り付
けられており、同センサ20の先端部が吸気管12内に
突出している。酸素センサ20は、スロットル弁13を
通過した空気とEGR通路16を通じて吸気管12内に
導入されたEGRガスとを含む吸気の酸素濃度を検出
し、その検出信号を電子制御装置に出力する。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、エ
ンジン11のEGRフィードバック制御を実行する。
An oxygen sensor 20 is attached to the intake pipe 12 at a position downstream of the opening of the EGR passage 16, and a tip of the oxygen sensor 20 projects into the intake pipe 12. The oxygen sensor 20 detects the oxygen concentration of the intake air including the air that has passed through the throttle valve 13 and 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 EGR feedback control of the engine 11 based on a detection signal from the oxygen sensor 20.

【0017】図2は、酸素センサ20の先端側を示す断
面図である。同図に示すように、酸素センサ20は、素
子部21と、同素子部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とを備えている。素子部
21は酸素センサ20のハウジング23に固定されてい
る。
FIG. 2 is a sectional view showing the tip side of the oxygen sensor 20. As shown in the figure, the oxygen sensor 20 includes an element portion 21 and a cover 22 having a double pipe structure provided so as to cover the outer periphery of the element portion 21. The element section 21 is fixed to the housing 23 of the oxygen sensor 20.

【0018】本実施形態におけるカバー22は、その上
端部がハウジング23に固定された外カバー25と、素
子部21の先端側に設けられた内カバー26とによって
構成されている。外カバー25及び内カバー26の側面
及び底面には複数の導入孔30,31が形成されてい
る。本実施形態において、外カバー25の導入孔30は
内カバー26の導入孔31よりもその径が大きく設定さ
れている。一方、内カバー26の導入孔31は、外カバ
ー25の導入孔30の径を拡大したことによる保温性の
低下を相殺するように、その径が小さく設定されてい
る。吸気管12を流通する吸気は、この導入孔30,3
1を通じて内カバー26の内部に導入され素子部21の
先端側部分(図2の下側部分)に接触する。
The cover 22 in the present embodiment comprises an outer cover 25 whose upper end is fixed to the housing 23 and an inner cover 26 provided on the tip side of the element section 21. A plurality of introduction holes 30 and 31 are formed in side and bottom surfaces of the outer cover 25 and the inner cover 26. In the present embodiment, the diameter of the introduction hole 30 of the outer cover 25 is set to be larger than that of the introduction hole 31 of the inner cover 26. On the other hand, the diameter of the introduction hole 31 of the inner cover 26 is set to be small so as to offset a decrease in heat retention due to an increase in the diameter of the introduction hole 30 of the outer cover 25. The intake air flowing through the intake pipe 12 is supplied to the introduction holes 30 and 3.
1 and is introduced into the inside of the inner cover 26 and comes into contact with the front end portion (lower portion in FIG. 2) of the element portion 21.

【0019】図3は、素子部21と内カバー26のみを
示す斜視図である。同図に示すように、素子部21は、
ジルコニアからなる基板27と、枠板28と、板状のヒ
ータ29とが順に積層された構造を有しており、全体が
略四角柱状を呈している。
FIG. 3 is a perspective view showing only the element portion 21 and the inner cover 26. As shown in FIG.
It has a structure in which a substrate 27 made of zirconia, a frame plate 28, and a plate-shaped heater 29 are sequentially stacked, and has a substantially quadrangular prism shape as a whole.

【0020】ヒータ29の先端側部分には発熱体(図示
略)が埋設されている。この発熱体は電子制御装置によ
り通電されることにより発熱し、この発熱体の熱により
素子部21の先端側部分は加熱され活性化温度(約70
0℃)にまで温度上昇する。
A heating element (not shown) is buried in a tip portion of the heater 29. The heating element generates heat when energized by the electronic control unit, and the heat of the heating element heats the front end portion of the element section 21 to an activation temperature (about 70 ° C.).
0 ° C.).

【0021】基板27の内外面には白金電極33(図で
は外面に設けられた白金電極のみを示す)が設けられて
いる。各電極33はリード(基板27の外面に設けられ
たリードのみを示す)33aを介して前記電子制御装置
に接続されている。基板27の外面に吸気が接触するこ
とにより、その吸気の酸素濃度に応じた検出信号が各電
極33からリード33aを介して電子制御装置に出力さ
れる。
On the inner and outer surfaces of the substrate 27, platinum electrodes 33 (only the platinum electrodes provided on the outer surface are shown in the figure) are provided. Each electrode 33 is connected to the electronic control unit via a lead (only a lead provided on the outer surface of the substrate 27 is shown) 33a. When the intake air comes into contact with the outer surface of the substrate 27, a detection signal corresponding to the oxygen concentration of the intake air is output from each electrode 33 to the electronic control unit via the lead 33a.

【0022】図2及び図3に示すように、内カバー26
は中空箱状をなし、一対の半割体26a,26bを接合
して形成されている。内カバー26の上面(図2及び3
の上面)には取付孔34が形成されている。また、素子
部21の両側面には凹部36,37がそれぞれ形成され
ている。内カバー26は取付孔34の周縁部分が各凹部
36,37にて係止されることにより、素子部21に対
して脱落不能に取り付けられている。このように取り付
けられた内カバー26は、素子部21において発熱体が
設けられた先端側部分全体を覆っている。
As shown in FIG. 2 and FIG.
Has a hollow box shape, and is formed by joining a pair of half bodies 26a and 26b. The upper surface of the inner cover 26 (FIGS. 2 and 3)
Is formed with a mounting hole 34. In addition, concave portions 36 and 37 are formed on both side surfaces of the element portion 21, respectively. The inner cover 26 is attached to the element portion 21 so as not to fall off by locking the peripheral portion of the mounting hole 34 with the concave portions 36 and 37. The inner cover 26 attached in this manner covers the entire distal end portion of the element section 21 where the heating element is provided.

【0023】本実施形態において、内カバー26は素子
部21にのみ接触しており、外カバー25及びハウジン
グ23には接触していない。また、図2に示すように、
素子部21と内カバー26の側面及び底面とは接触して
おらず、両者の間にも隙間が形成されている。同様に、
内カバー26において取付孔34の周縁部分と、素子部
21において各凹部36,37が形成された部分の外周
面との間には全周にわたり隙間が形成されている。この
ため、本実施形態では、素子部21がヒータ29の熱に
より熱膨張した場合でも、その熱膨張が内カバー26に
よって規制されてしまうことがなく、同素子部21の形
状変化が許容されるようになっている。
In the present embodiment, the inner cover 26 is in contact only with the element portion 21 and is not in contact with the outer cover 25 and the housing 23. Also, as shown in FIG.
The element portion 21 does not contact the side surface and the bottom surface of the inner cover 26, and a gap is formed between the two. Similarly,
A gap is formed over the entire circumference between the peripheral portion of the mounting hole 34 in the inner cover 26 and the outer peripheral surface of the element portion 21 where the concave portions 36 and 37 are formed. For this reason, in the present embodiment, even when the element portion 21 thermally expands due to the heat of the heater 29, the thermal expansion is not restricted by the inner cover 26, and the shape change of the element portion 21 is allowed. It has become.

【0024】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。ヒータ29の熱により素子部21の先端
側部分が温度上昇すると、同部分から内カバー26に多
量の熱が伝わり同カバー26は高温になる。本実施形態
では、内カバー26を外カバー25やハウジング23に
接触させず、素子部21にのみ接触させるようにしてい
るため、外カバー25等を介して内カバー26から外部
に放出されてしまう熱量が極めて少なくなる。従って、
内カバー26の保温性能が向上して素子部21の温度低
下が抑えられることから、ヒータ29の加熱効率を向上
させることができる。その結果、ヒータ29の消費電流
を低減させることができ、更に、素子部21の活性化時
間の短縮及び安定した活性化状態の保持を図ることがで
きる。
Next, the operation and effects of this embodiment will be described. When the temperature of the distal end portion of the element section 21 rises due to the heat of the heater 29, a large amount of heat is transmitted to the inner cover 26 from the upper portion, and the temperature of the cover 26 becomes high. In the present embodiment, since the inner cover 26 does not contact the outer cover 25 and the housing 23 but only contacts the element portion 21, the inner cover 26 is discharged from the inner cover 26 to the outside via the outer cover 25 and the like. The amount of heat becomes extremely small. Therefore,
Since the heat retention performance of the inner cover 26 is improved and the temperature drop of the element section 21 is suppressed, the heating efficiency of the heater 29 can be improved. As a result, the current consumption of the heater 29 can be reduced, and the activation time of the element section 21 can be shortened and a stable activation state can be maintained.

【0025】また、本実施形態では、前述したように、
素子部21がヒータ29の熱により熱膨張する場合で
も、その熱膨張が内カバー26によって規制されてしま
うことがない。従って、熱膨張に伴って素子部21に熱
応力が作用してしまうことを回避することができる。こ
のため、その熱応力に起因して素子部21に割れ等の損
傷が発生することを未然に防止することができる。
In this embodiment, as described above,
Even when the element section 21 thermally expands due to the heat of the heater 29, the thermal expansion is not restricted by the inner cover 26. Therefore, it is possible to prevent the thermal stress from acting on the element portion 21 due to the thermal expansion. For this reason, it is possible to prevent the element portion 21 from being damaged, such as a crack, due to the thermal stress.

【0026】更に、本実施形態では、内カバー26を素
子部21の先端側部分のみを覆う形状に形成しているこ
とから、例えば、図4に示す従来の内カバー103と比
較して、その小型化が図られている。このため、内カバ
ー26の表面積が減少し、同カバー22から放射される
熱量が減少する。従って、本実施形態によれば、ヒータ
29の加熱効率を更に向上させることができる。
Further, in this embodiment, since the inner cover 26 is formed in a shape that covers only the tip side portion of the element portion 21, for example, as compared with the conventional inner cover 103 shown in FIG. The miniaturization is achieved. Therefore, the surface area of the inner cover 26 decreases, and the amount of heat radiated from the cover 22 decreases. Therefore, according to the present embodiment, the heating efficiency of the heater 29 can be further improved.

【0027】ところで、EGRガスを含む吸気中には、
カーボン、オイル等からなるデポジットが含まれてい
る。そして、このデポジットが外カバー25及び内カバ
ー26の表面に付着して堆積することにより、各カバー
25,26の導入孔30,31に目詰まりが発生するお
それがある。カバー25,26の温度が高温である場合
には、付着したデポジットの多くは燃焼され除去される
ことから、特に、カバー25,26の温度が低温である
場合において、上記のような目詰まりがより発生しやす
い傾向にある。
By the way, during intake including EGR gas,
Deposits made of carbon, oil, etc. are included. When the deposits adhere to and accumulate on the surfaces of the outer cover 25 and the inner cover 26, the introduction holes 30 and 31 of the covers 25 and 26 may be clogged. When the temperature of the covers 25 and 26 is high, most of the deposited deposits are burned and removed. Therefore, particularly when the temperature of the covers 25 and 26 is low, the clogging as described above occurs. It is more likely to occur.

【0028】この点、本実施形態では、外カバー25の
導入孔30の径を大きく設定するとともに、これによる
保温性能の低下分を相殺するように、内カバー26の導
入孔31の径を小さく設定している。従って、低温の外
カバー25にデポジットが付着しても、導入孔30の径
が拡大されているため、同孔30の目詰まりは発生しな
い。これに対して、内カバー26は前述したように外部
への伝熱量が少ないことから、高温の状態に保持されて
いる。従って、内カバー26では、仮にデポジットが付
着してもそのデポジットは燃焼され除去されてしまうた
め、外カバー25と同様に導入孔31の目詰まりを招く
ことがない。
In this respect, in the present embodiment, the diameter of the introduction hole 30 of the outer cover 25 is set to be large, and the diameter of the introduction hole 31 of the inner cover 26 is reduced so as to offset the decrease in heat insulation performance. You have set. Therefore, even if the deposit adheres to the low-temperature outer cover 25, the diameter of the introduction hole 30 is increased, so that the hole 30 is not clogged. On the other hand, the inner cover 26 is kept at a high temperature because the amount of heat transfer to the outside is small as described above. Therefore, even if the deposit adheres to the inner cover 26, the deposit is burned and removed, so that the clogging of the introduction hole 31 does not occur like the outer cover 25.

【0029】このように本実施形態によれば、各カバー
25,26の温度に応じて導入孔30,31の径を設定
しているため、デポジットによる導入孔30,31の目
詰まりを防止することができる。
As described above, according to the present embodiment, since the diameters of the introduction holes 30, 31 are set according to the temperatures of the covers 25, 26, clogging of the introduction holes 30, 31 due to the deposit is prevented. be able to.

【0030】本発明は、以下に示す他の実施形態として
具体化することもできる。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。 (1)上記実施形態では、素子部21に凹部36,37
を設け、この凹部36,37に内カバー26を取り付け
るようにした。内カバー26が素子部21以外の他の部
材に接触せず、且つ、素子部21の熱膨張を許容するも
のであれば、同カバー26の取付構造は任意の構造であ
ってよい。例えば、凹部36,37に換えて素子部21
の両側部に凸部を設け、この凸部により内カバー26を
係止することもできる。
The present invention can be embodied as other embodiments described below. According to these other embodiments, substantially the same functions and effects as those of the above embodiments can be obtained. (1) In the above embodiment, the concave portions 36 and 37 are formed in the element portion 21.
, And the inner cover 26 is attached to the concave portions 36 and 37. The mounting structure of the cover 26 may be any structure as long as the inner cover 26 does not contact other members other than the element portion 21 and allows the element portion 21 to thermally expand. For example, instead of the concave portions 36 and 37, the element portion 21
May be provided on both side portions of the inner cover 26, and the inner cover 26 may be locked by the convex portions.

【0031】(2)上記実施形態では、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に具体化した。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具
体化することもできる。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具
体化することもできる。
(2) In the above embodiment, the present invention is embodied in the oxygen sensor 20 attached to the intake pipe 12 of the diesel engine 11. On the other hand, the present invention can be embodied as an oxygen sensor attached to an exhaust pipe 14 of a diesel engine 11 or an intake pipe or an exhaust pipe of a gasoline engine. Further, the present invention is not limited to an engine, but may be applied to an oxygen sensor used in various combustion devices.

【0032】(3)上記実施形態では、積層構造の素子
部21を有する酸素センサ20を用いたが、同素子部2
1は例えば試験管状タイプのものであってもよい。 (4)上記実施形態では、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20に具体化
したが、前述したPCV装置を備えたエンジンに用いら
れる酸素センサに具体化することもできる。
(3) In the above embodiment, the oxygen sensor 20 having the element portion 21 having the laminated structure is used.
1 may for example be of the test tube type. (4) In the above embodiment, the present invention is embodied in the oxygen sensor 20 used in the engine 11 having the EGR device 15, but may be embodied in the oxygen sensor used in the engine having the PCV device described above. it can.

【0033】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に記載した酸素センサにおいて、同セン
サは内燃機関の吸気管に取り付けられ、吸気の酸素濃度
を検出するものであることを特徴とする。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
素子に温度の低い吸気が接することから、ヒータにおけ
る消費電力が増大する傾向がある。上記の構成は、この
ような傾向にある酸素センサにおいて発熱体の加熱効率
を向上させる上で好適である。
The technical ideas that can be grasped from the above embodiments are described below together with their effects. (A) The oxygen sensor according to the first aspect, wherein the sensor is attached to an intake pipe of an internal combustion engine and detects an oxygen concentration of intake air. In the oxygen sensor attached to the intake pipe of the internal combustion engine, the low temperature intake air comes into contact with the element as described above, so that the power consumption of the heater tends to increase. The above configuration is suitable for improving the heating efficiency of the heating element in the oxygen sensor having such a tendency.

【0034】(ロ)前記内カバーび外カバーにはそれぞ
れ被検出ガスを通過させる導入孔が形成される請求項1
に記載した酸素センサにおいて、前記外カバーの導入孔
は前記内カバーの導入孔よりもその径が大きく設定され
ていることを特徴とする。このような構成によれば、請
求項1に記載した発明の効果に加えて、両カバーの保温
性能を保持しつつ、デポジットの付着による各導入孔の
目詰まりを防止することができる。
(B) The inner cover and the outer cover each have an introduction hole through which a gas to be detected passes.
In the oxygen sensor described in the above, the diameter of the introduction hole of the outer cover is set larger than that of the introduction hole of the inner cover. According to such a configuration, in addition to the effect of the invention described in the first aspect, it is possible to prevent clogging of each introduction hole due to adhesion of the deposit while maintaining the heat retaining performance of both covers.

【0035】[0035]

【発明の効果】本発明では、内カバーを素子部のみに接
触するようにして同素子部に取り付けるようにしてい
る。従って、外カバー等の他の部材を伝わり内カバーか
ら外部に放出される熱量が少なくなる。その結果、本発
明によれば、ヒータの加熱効率を向上させることができ
る。
According to the present invention, the inner cover is attached to the element portion so as to contact only the element portion. Therefore, the amount of heat transmitted to other members such as the outer cover and emitted from the inner cover to the outside is reduced. As a result, according to the present invention, the heating efficiency of the heater can be improved.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】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.

【図2】酸素センサの先端部を示す断面図。FIG. 2 is a cross-sectional view showing a tip portion of the oxygen sensor.

【図3】素子部及び内カバーを示す斜視図。FIG. 3 is a perspective view showing an element unit and an inner cover.

【図4】二重構造のカバーを有する従来の酸素センサを
示す断面図。
FIG. 4 is a cross-sectional view showing a conventional oxygen sensor having a dual structure cover.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

20…酸素センサ、21…素子部、25…外カバー、2
6…内カバー、29…ヒータ。
Reference numeral 20: oxygen sensor, 21: element part, 25: outer cover, 2
6 ... inner cover, 29 ... heater.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 ヒータを有する酸素濃度検出用の素子部
と、同素子部を覆うようにして設けられた内カバーと、
同内カバーの外周に設けられた外カバーとを備えた酸素
センサにおいて、前記内カバーは前記素子部のみに接触
するように同素子部に取り付けられていることを特徴と
する酸素センサ。
1. An element portion for detecting oxygen concentration having a heater, an inner cover provided to cover the element portion,
An oxygen sensor comprising an outer cover provided on an outer periphery of the inner cover, wherein the inner cover is attached to the element portion so as to contact only the element portion.
JP8329829A 1996-12-10 1996-12-10 Oxygen sensor Pending JPH10170473A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP8329829A JPH10170473A (en) 1996-12-10 1996-12-10 Oxygen sensor

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP8329829A JPH10170473A (en) 1996-12-10 1996-12-10 Oxygen sensor

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH10170473A true JPH10170473A (en) 1998-06-26

Family

ID=18225703

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP8329829A Pending JPH10170473A (en) 1996-12-10 1996-12-10 Oxygen sensor

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH10170473A (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011112557A (en) * 2009-11-27 2011-06-09 Ngk Insulators Ltd Gas concentration detection sensor
US9032779B2 (en) 2008-10-29 2015-05-19 Ngk Spark Plug Co., Ltd. Gas sensor

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9032779B2 (en) 2008-10-29 2015-05-19 Ngk Spark Plug Co., Ltd. Gas sensor
JP2011112557A (en) * 2009-11-27 2011-06-09 Ngk Insulators Ltd Gas concentration detection sensor

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9670817B2 (en) Systems and methods for running a NOx self-diagnostic test
US7526914B2 (en) Heater control device for gas sensor
US5889196A (en) Gas composition sensor and method for separately detecting components of exhaust gas to diagnose catalytic converter performance
US20070204597A1 (en) Exhaust sensor mounting structure
JP3839171B2 (en) Heater energization control device
US6341599B1 (en) Power supply control system for heater used in gas concentration sensor
US5782086A (en) Failure detection system of exhaust secondary air supply system of internal combustion engine
US7007543B2 (en) Air-fuel ratio sensor
JP4314303B2 (en) Glow plug with combustion chamber pressure sensor
EP1288457B1 (en) Temperature control system for humidity sensor
JP3257432B2 (en) Oxygen sensor
JP4228488B2 (en) Gas concentration sensor heater control device
JP4984250B2 (en) Catalyst deterioration detection device for internal combustion engine
US6497846B1 (en) Exhaust gas purifying system for internal combustion engine
JPH10170473A (en) Oxygen sensor
JP4992935B2 (en) Exhaust gas sensor activation control device
JPH10170474A (en) Oxygen sensor
JPS61244848A (en) Air-fuel ratio controller
JPH11200913A (en) Arrangement structure for exhaust gas sensor of internal combustion engine
JP2008231994A (en) Failure diagnostic device of exhaust gas sensor
EP2009435A1 (en) Oxygen sensor for an internal combustion engine and method for operating such an oxygen sensor
JPH10142189A (en) Oxygen sensor cover
JPH10123089A (en) Oxygen sensor
JPH10141113A (en) Intake pipe structure for internal combustion engine
JPH10206375A (en) Cover for oxygen sensor