JPS61153561A - 酸素センサ - Google Patents
酸素センサInfo
- Publication number
- JPS61153561A JPS61153561A JP59273886A JP27388684A JPS61153561A JP S61153561 A JPS61153561 A JP S61153561A JP 59273886 A JP59273886 A JP 59273886A JP 27388684 A JP27388684 A JP 27388684A JP S61153561 A JPS61153561 A JP S61153561A
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- JP
- Japan
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- particles
- layer
- oxygen sensor
- protective layer
- combustion engine
- Prior art date
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- Pending
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-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N27/00—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
- G01N27/26—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating electrochemical variables; by using electrolysis or electrophoresis
- G01N27/403—Cells and electrode assemblies
- G01N27/406—Cells and probes with solid electrolytes
- G01N27/407—Cells and probes with solid electrolytes for investigating or analysing gases
- G01N27/4071—Cells and probes with solid electrolytes for investigating or analysing gases using sensor elements of laminated structure
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- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Fluid Adsorption Or Reactions (AREA)
- Measuring Oxygen Concentration In Cells (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は、内燃機関特にその空燃比制御装置において排
気中の酸素濃度を検出するため等に使用される酸素セン
サに関する。
気中の酸素濃度を検出するため等に使用される酸素セン
サに関する。
〈従来の技術）
従来、この種の酸素センサとしては、例えば、第３図及
び第４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５９−３１
０５４号公報等参照）。
び第４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５９−３１
０５４号公報等参照）。
第３図及び第４図に示すものについて説明すると、先端
部を閉塞した酸化ジルコニウム（ＺｒＯｚ）を主成分と
するセラミック管１の内表面と外表面の各一部には、白
金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を形成しである
。セラミック１の外表面には、さらに白金を蒸着して触
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、保護層５を形成しである。
部を閉塞した酸化ジルコニウム（ＺｒＯｚ）を主成分と
するセラミック管１の内表面と外表面の各一部には、白
金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を形成しである
。セラミック１の外表面には、さらに白金を蒸着して触
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、保護層５を形成しである。
ここにおいて、セラミック管１の内側に基準気体として
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被検出気体である排気と接触
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
するのである。尚、触媒層４は、ＣＯ＋！４０□−ＣＯ
，の反応を促進し、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０２をＣＯと略完全に反応させて
、０□濃度をゼロにし、セラミック管１内外の０２濃度
比を大きくして、大きな起電力を発生させる。希薄混合
気で燃焼させたときには、排気中に高濃度の０２と低濃
度のＣＯがあるため、ＣＯと０□とが反応してもまだ０
２があまり、セラミック管１内外の０２濃度比は小さく
、殆ど電圧は発生しない。
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被検出気体である排気と接触
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
するのである。尚、触媒層４は、ＣＯ＋！４０□−ＣＯ
，の反応を促進し、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０２をＣＯと略完全に反応させて
、０□濃度をゼロにし、セラミック管１内外の０２濃度
比を大きくして、大きな起電力を発生させる。希薄混合
気で燃焼させたときには、排気中に高濃度の０２と低濃
度のＣＯがあるため、ＣＯと０□とが反応してもまだ０
２があまり、セラミック管１内外の０２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〉
かかるセンサ部構造を有した従来の酸素センサを備えた
内燃機関において、有鉛ガソリン燃料を使用した場合、
排気中に含まれる鉛成分が保護層５を浸透して触媒層４
表面を覆うという、いわゆる被毒を生じる。この被毒が
進むと、排気中酸素の濃度が理論空燃比より小に転換し
た時に前記した触媒層４によるＣＯと０．との反応が十
分に促進されず、起電力の立ち上がりに遅れを生じ、も
って酸素センサからの信号に基づく空燃比のり一部から
リッチへの切換制御に応答遅れを生じ、空燃比の平均値
がリッチ側へ偏り、機関の燃費、出力、排気エミッショ
ン等に悪影響を与えるという問題点があった。
内燃機関において、有鉛ガソリン燃料を使用した場合、
排気中に含まれる鉛成分が保護層５を浸透して触媒層４
表面を覆うという、いわゆる被毒を生じる。この被毒が
進むと、排気中酸素の濃度が理論空燃比より小に転換し
た時に前記した触媒層４によるＣＯと０．との反応が十
分に促進されず、起電力の立ち上がりに遅れを生じ、も
って酸素センサからの信号に基づく空燃比のり一部から
リッチへの切換制御に応答遅れを生じ、空燃比の平均値
がリッチ側へ偏り、機関の燃費、出力、排気エミッショ
ン等に悪影響を与えるという問題点があった。
本発明は、このような従来の問題点に鑑みなされたもの
で、外表面側の触媒層の鉛による被毒を抑制することに
より、上記問題点を解決した酸素センサを提供すること
を目的とする。
で、外表面側の触媒層の鉛による被毒を抑制することに
より、上記問題点を解決した酸素センサを提供すること
を目的とする。
く問題点を解決するための手段〉
このため、本発明は、外表面の白金電極を覆う多孔質状
の保護層中に吸着性の高い粒子を混在させる構成とする
。
の保護層中に吸着性の高い粒子を混在させる構成とする
。
く作用〉
かかる構成とすることにより、排気中に含まれる鉛成分
は、保護層内において吸着性の高い粒子に吸着されるた
め、触媒層の鉛の被毒が抑制される。
は、保護層内において吸着性の高い粒子に吸着されるた
め、触媒層の鉛の被毒が抑制される。
〈実施例〉
以下、本発明の実施例を第１図及び第２図に基づいて説
明する。
明する。
酸化ジルコニウムを主成分とする従来同様の閉塞端部を
有するセラミック管１）の内表面及び外表面の一部に夫
々白金の内側電極１２及び外側電極１３を被膜し、外表
面側にはさらに白金を蒸着して触媒層１４を形成するこ
とは従来と同様であるが、本発明では触媒層１４を覆う
保護層１５に吸着性の高い粒子、例えば、γ−アルミナ
粒子１６を混在させる。
有するセラミック管１）の内表面及び外表面の一部に夫
々白金の内側電極１２及び外側電極１３を被膜し、外表
面側にはさらに白金を蒸着して触媒層１４を形成するこ
とは従来と同様であるが、本発明では触媒層１４を覆う
保護層１５に吸着性の高い粒子、例えば、γ−アルミナ
粒子１６を混在させる。
具体的には、第２図に示すように、保護層１５の主成分
として、例えばマグネシウムスピネルのパウダーを、プ
ラズマガン２１から放射されるプラズマ流に添加して前
記電極１２．触媒層１４を形成したセラミック管１）の
外表面に溶射する際にプラズマ流のスピネルパウダー添
加部より下流側においてγ−アルミナ粒子１６を添加す
ることにより、保護層１５中にγ−アルミナ粒子１６を
混在させる。
として、例えばマグネシウムスピネルのパウダーを、プ
ラズマガン２１から放射されるプラズマ流に添加して前
記電極１２．触媒層１４を形成したセラミック管１）の
外表面に溶射する際にプラズマ流のスピネルパウダー添
加部より下流側においてγ−アルミナ粒子１６を添加す
ることにより、保護層１５中にγ−アルミナ粒子１６を
混在させる。
かかる構成とすれば、機関の燃料として有鉛ガソリンを
使用した場合、排気中に含まれる鉛成分が保護層１５か
ら内部に浸透してきても、吸着性の高いγ−アルミナ粒
子１６に吸着されて効果的に捕集されるため、触媒層１
４の鉛の被毒を有効に抑制でき、もって起電力の発生の
遅れを防止して酸素センサからの信号によるリーンから
リッチへの応答遅れを防止でき、長期に亘って安定した
空燃比制御が得られ、燃費、出力、排気エミッション特
性を改善できる。
使用した場合、排気中に含まれる鉛成分が保護層１５か
ら内部に浸透してきても、吸着性の高いγ−アルミナ粒
子１６に吸着されて効果的に捕集されるため、触媒層１
４の鉛の被毒を有効に抑制でき、もって起電力の発生の
遅れを防止して酸素センサからの信号によるリーンから
リッチへの応答遅れを防止でき、長期に亘って安定した
空燃比制御が得られ、燃費、出力、排気エミッション特
性を改善できる。
尚、吸着性の高い粒子としては、前記γ−アルミナ粒子
の他、活性アルミナ等を使用してもよい。
の他、活性アルミナ等を使用してもよい。
（発明の効果〉
以上説明したように、本発明によれば、酸素センサのセ
ンサ部の保護層に吸着性の高い粒子を混在させた構成と
したため、排気中の鉛成分を吸着捕集して鉛の被毒を効
果的に抑制でき、もって長期に亘って安定した空燃比制
御を行え、機関の燃費、出力、排気エミッション特性を
改善できるという効果が得られる。
ンサ部の保護層に吸着性の高い粒子を混在させた構成と
したため、排気中の鉛成分を吸着捕集して鉛の被毒を効
果的に抑制でき、もって長期に亘って安定した空燃比制
御を行え、機関の燃費、出力、排気エミッション特性を
改善できるという効果が得られる。
第一１図は本発明の一実施例を示す酸素センサの要部断
面図、第２図は同上実施例における保護層の形成方法を
示す図、第３図は従来例を示す酸素センサの要部断面図
、第４図は第３図のＩＶ−ＩＶ断面図である。 １）・・・セラミック管 １２・・・内側電極 １
３・・・外側電極 １４・・・触媒層 １５・・・
保護層 １６・・・γ−アルミナ粒子 特許出願人 日本電子機器株式会社 代理人 弁理士 笹 島 冨二雄 第１図 第２図 ＠３図
面図、第２図は同上実施例における保護層の形成方法を
示す図、第３図は従来例を示す酸素センサの要部断面図
、第４図は第３図のＩＶ−ＩＶ断面図である。 １）・・・セラミック管 １２・・・内側電極 １
３・・・外側電極 １４・・・触媒層 １５・・・
保護層 １６・・・γ−アルミナ粒子 特許出願人 日本電子機器株式会社 代理人 弁理士 笹 島 冨二雄 第１図 第２図 ＠３図
Claims (2)
- （１）先端部を閉塞したセラミック管の内外表面の各一
部に電極を形成すると共に、セラミック管の先端部外表
面に触媒層とこれを覆う保護層とを形成し、大気に接触
させた内表面側の内側電極と被検出気体に接触させた外
表面側の外側電極との間に発生する起電力により被検出
気体の酸素濃度を検出するようにした酸素センサにおい
て、前記保護層に吸着性の高い粒子を混在させたことを
特徴とする酸素センサ。 - （２）吸着性の高い粒子はγ−アルミナ又は活性アルミ
ナであることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の
酸素センサ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59273886A JPS61153561A (ja) | 1984-12-27 | 1984-12-27 | 酸素センサ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59273886A JPS61153561A (ja) | 1984-12-27 | 1984-12-27 | 酸素センサ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61153561A true JPS61153561A (ja) | 1986-07-12 |
Family
ID=17533939
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59273886A Pending JPS61153561A (ja) | 1984-12-27 | 1984-12-27 | 酸素センサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61153561A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6352049A (ja) * | 1986-08-22 | 1988-03-05 | Toyota Motor Corp | 酸化物半導体型酸素センサ素子 |
| JPS6439545A (en) * | 1987-08-06 | 1989-02-09 | Nissan Motor | Exhaust gas sensor |
| EP0686847A2 (en) | 1994-06-09 | 1995-12-13 | Nippondenso Co., Ltd. | Oxygen concentration detector |
| US6632338B2 (en) | 2000-06-12 | 2003-10-14 | Denso Corporation | Gas sensing element incorporated in a gas sensor for an internal combustion engine |
| CN110736744A (zh) * | 2019-10-24 | 2020-01-31 | 北京航天益来电子科技有限公司 | 新型的化学确证运行装置 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5095188A (ja) * | 1973-12-27 | 1975-07-29 | ||
| JPS5653456A (en) * | 1973-03-07 | 1981-05-13 | Bosch Gmbh Robert | Equipment for measuring oxygen density in waste gas mainly from internal combustion engine |
| JPS5761943A (en) * | 1980-07-08 | 1982-04-14 | Nippon Denso Co Ltd | Detector for concentration of oxygen |
-
1984
- 1984-12-27 JP JP59273886A patent/JPS61153561A/ja active Pending
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5653456A (en) * | 1973-03-07 | 1981-05-13 | Bosch Gmbh Robert | Equipment for measuring oxygen density in waste gas mainly from internal combustion engine |
| JPS5095188A (ja) * | 1973-12-27 | 1975-07-29 | ||
| JPS5761943A (en) * | 1980-07-08 | 1982-04-14 | Nippon Denso Co Ltd | Detector for concentration of oxygen |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6352049A (ja) * | 1986-08-22 | 1988-03-05 | Toyota Motor Corp | 酸化物半導体型酸素センサ素子 |
| JPS6439545A (en) * | 1987-08-06 | 1989-02-09 | Nissan Motor | Exhaust gas sensor |
| EP0686847A2 (en) | 1994-06-09 | 1995-12-13 | Nippondenso Co., Ltd. | Oxygen concentration detector |
| US5593558A (en) * | 1994-06-09 | 1997-01-14 | Nippondenso Co., Ltd. | Oxygen concentration detector |
| US6632338B2 (en) | 2000-06-12 | 2003-10-14 | Denso Corporation | Gas sensing element incorporated in a gas sensor for an internal combustion engine |
| CN110736744A (zh) * | 2019-10-24 | 2020-01-31 | 北京航天益来电子科技有限公司 | 新型的化学确证运行装置 |
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