JP2008151735A - Gas sensor, air-fuel ratio control device including the same, and transportation equipment - Google Patents
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Abstract
【課題】ガスセンサの部品点数を削減し、組み立てに要する工程数・コストを低減する。
【解決手段】本発明によるガスセンサは、所定のガスを検出するための検出部11を有するセンサ素子10と、センサ素子10の検出部11を覆う第1のカバー71と、第1のカバー71を覆う第2のカバー72とを備えている。第1のカバー71と第2のカバー72とは一体に形成されている。
【選択図】図1An object of the present invention is to reduce the number of parts of a gas sensor and reduce the number of steps and cost required for assembly.
A gas sensor according to the present invention includes a sensor element 10 having a detection unit 11 for detecting a predetermined gas, a first cover 71 covering the detection unit 11 of the sensor element 10, and a first cover 71. And a second cover 72 for covering. The first cover 71 and the second cover 72 are integrally formed.
[Selection] Figure 1
Description
本発明は、ガスセンサに関し、特に、センサ素子の検出部を覆うカバーを有するガスセンサに関する。また、本発明は、そのようなガスセンサを備えた空燃比制御装置や輸送機器にも関する。 The present invention relates to a gas sensor, and more particularly to a gas sensor having a cover that covers a detection portion of a sensor element. The present invention also relates to an air-fuel ratio control device and a transportation device provided with such a gas sensor.
環境問題やエネルギー問題の観点から、内燃機関の燃費を向上させたり、内燃機関の排気ガス中に含まれる規制物質(NOxなど)の排出量を低減したりすることが求められている。このためには、常に最適な条件で燃料の燃焼が行えるよう、燃焼状態に応じて燃料と空気との比率を適切に制御する必要がある。空気と燃料との比率は空燃比(A/F)と呼ばれ、三元触媒を用いる場合、最適な空燃比は理論空燃比である。理論空燃比とは、空気と燃料とが過不足なく燃焼する空燃比である。 From the viewpoint of environmental problems and energy problems, it is required to improve the fuel consumption of an internal combustion engine and to reduce the emission amount of regulated substances (such as NOx) contained in the exhaust gas of the internal combustion engine. For this purpose, it is necessary to appropriately control the ratio of fuel to air in accordance with the combustion state so that the fuel can always be burned under optimum conditions. The ratio of air to fuel is called the air / fuel ratio (A / F), and when using a three-way catalyst, the optimum air / fuel ratio is the stoichiometric air / fuel ratio. The stoichiometric air-fuel ratio is an air-fuel ratio in which air and fuel burn without excess or deficiency.
理論空燃比で燃料が燃焼している場合、排気ガス中には一定の酸素が含まれる。空燃比が理論空燃比よりも小さい場合、つまり、燃料の濃度が相対的に高い場合には、排気ガス中の酸素量が、理論空燃比の場合の酸素量に比べて減少する。一方、空燃比が理論空燃比よりも大きい(燃料の濃度が相対的に低い)場合には、排気ガス中の酸素量は増加する。このため、排気ガス中の酸素濃度を酸素センサを用いて計測することによって、空燃比が理論空燃比からどの程度ずれているかを推定し、空燃比を調節して最適な条件で燃料が燃焼するように制御することが可能となる。 When the fuel is burned at the stoichiometric air-fuel ratio, certain oxygen is contained in the exhaust gas. When the air-fuel ratio is smaller than the stoichiometric air-fuel ratio, that is, when the fuel concentration is relatively high, the oxygen amount in the exhaust gas decreases compared to the oxygen amount in the case of the stoichiometric air-fuel ratio. On the other hand, when the air-fuel ratio is larger than the stoichiometric air-fuel ratio (the fuel concentration is relatively low), the amount of oxygen in the exhaust gas increases. Therefore, by measuring the oxygen concentration in the exhaust gas using an oxygen sensor, it is estimated how much the air-fuel ratio deviates from the stoichiometric air-fuel ratio, and the fuel burns under optimal conditions by adjusting the air-fuel ratio. It becomes possible to control.
排気ガス中の酸素濃度を計測するための酸素センサは、例えば特許文献1に開示されている。酸素センサは、特許文献1にも開示されているように、酸素を検出するための検出部に排気ガスが直接当たらないように、検出部を覆うカバーを備えている。
An oxygen sensor for measuring the oxygen concentration in the exhaust gas is disclosed in
図8に、従来の酸素センサ800を模式的に示す。酸素センサ800は、センサ素子810と、センサ素子810が挿通配置されるハウジング820とを備えている。ハウジング820は、ステンレス鋼などの金属材料から形成されており、このハウジング820により酸素センサ800が内燃機関の排気管に固定される。
FIG. 8 schematically shows a
センサ素子810は、酸素を検出するための検出部811と、検出部811を支持する基板812とを有する。センサ素子810は、ハウジング820の下端側に検出部811を露出するように配置されている。センサ素子810は、ハウジング820内部にガラス材料から形成された固着部材822によってハウジング820に固定されている。
The
センサ素子810は、その端部に設けられた端子部840を介してリード線830に電気的に接続されている。リード線830は、絶縁性を有する樹脂(PTFEなど)によって被覆されている。
The
ハウジング820の上端部には、ステンレス鋼などの金属材料から形成された筒状部材850が設けられている。この筒状部材850の内部に、リード線830を挿通させるための貫通孔を有するゴム部材860が配置されており、筒状部材850の上端部850aを内方にかしめることによって、リード線830が固定されるとともに、筒状部材850が封口されている。
A
ハウジング820の下端部には、センサ素子810の検出部811を覆うように、2つのカバー871および872が設けられている。カバー871および872のそれぞれには、排気ガスを内部に導入するための円形の通気孔871aおよび872aが形成されている。このように、検出部811をカバー871および872で二重に覆うことにより、検出部811に排気ガスが直接当たることが防止されている。
従来の酸素センサ800の2つのカバー871および872は、それぞれ筒状に形成されており、センサ素子810を先端まで覆う形状を有している。従って、2つのカバー871および872は、それぞれ別部品として形成された上で、ハウジング820に溶接やかしめにより取り付けられる。
The two covers 871 and 872 of the
しかしながら、上述したような2つのカバー871および872を設けることは、部品点数の増加を招くので、組み立てに要する工程数やコストを増加させてしまう。 However, the provision of the two covers 871 and 872 as described above causes an increase in the number of parts, which increases the number of steps and cost required for assembly.
本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、その目的は、ガスセンサの部品点数を削減し、組み立てに要する工程数・コストを低減することにある。 The present invention has been made in view of the above problems, and an object thereof is to reduce the number of parts of the gas sensor and to reduce the number of steps and cost required for assembly.
本発明によるガスセンサは、所定のガスを検出するための検出部を有するセンサ素子と、前記センサ素子の検出部を覆う第1のカバーと、前記第1のカバーを覆う第2のカバーと、を備え、前記第1のカバーと前記第2のカバーとは一体に形成されている。 A gas sensor according to the present invention includes a sensor element having a detection unit for detecting a predetermined gas, a first cover that covers the detection unit of the sensor element, and a second cover that covers the first cover. The first cover and the second cover are integrally formed.
ある好適な実施形態において、前記第2のカバーは、無底筒状である。 In a preferred embodiment, the second cover has a bottomless cylindrical shape.
ある好適な実施形態において、前記第1のカバーおよび前記第2のカバーのそれぞれは、前記センサ素子の基端部から先端部に向かう方向に延びる通気孔を有する。 In a preferred embodiment, each of the first cover and the second cover has a vent hole extending in a direction from the proximal end portion to the distal end portion of the sensor element.
ある好適な実施形態において、前記第1のカバーと前記第2のカバーとは、射出成形により一体に形成されている。 In a preferred embodiment, the first cover and the second cover are integrally formed by injection molding.
ある好適な実施形態において、本発明によるガスセンサは、前記センサ素子を収容するハウジングを備え、前記第1のカバーおよび前記第2のカバーは、前記ハウジングとも一体に形成されている。 In a preferred embodiment, the gas sensor according to the present invention includes a housing that houses the sensor element, and the first cover and the second cover are formed integrally with the housing.
ある好適な実施形態において、前記第1のカバーおよび第2のカバーは、金属材料から形成されている。 In a preferred embodiment, the first cover and the second cover are made of a metal material.
ある好適な実施形態において、本発明によるガスセンサは、酸素センサである。 In a preferred embodiment, the gas sensor according to the present invention is an oxygen sensor.
本発明による空燃比制御装置は、上記構成を有するガスセンサを備えている。 An air-fuel ratio control apparatus according to the present invention includes a gas sensor having the above-described configuration.
本発明による輸送機器は、上記構成を有する空燃比制御装置を備えている。 A transportation device according to the present invention includes an air-fuel ratio control device having the above-described configuration.
本発明によるガスセンサでは、センサ素子の検出部を覆う第1のカバーと第1のカバーを覆う第2のカバーとが一体に形成されているので、2つのカバーが別体に形成されている構造の酸素センサに比べ、部品点数を削減し、組み立てに要する工程数・コストを低減することができる。 In the gas sensor according to the present invention, since the first cover that covers the detection portion of the sensor element and the second cover that covers the first cover are integrally formed, the structure in which the two covers are formed separately. Compared to this oxygen sensor, the number of parts can be reduced, and the number of steps and cost required for assembly can be reduced.
第1のカバーと第2のカバーとは、射出成形により好適に一体形成することができる。 The first cover and the second cover can be preferably integrally formed by injection molding.
第2のカバーは無底筒状である(つまり先端部が開放されている)ことが好ましい。第2のカバーが無底筒状であると、第1のカバーと第2のカバーとを一体に形成することが容易となる。例えば射出成形を用いる場合には、成形後に金型を容易に抜くことができるので、第1のカバーと第2のカバーとを一体に形成することが容易である。 The second cover is preferably a bottomless cylinder (that is, the tip is open). When the second cover has a bottomless cylindrical shape, it is easy to integrally form the first cover and the second cover. For example, in the case of using injection molding, the mold can be easily removed after molding, so that it is easy to integrally form the first cover and the second cover.
第1のカバーおよび第2のカバーのそれぞれは、センサ素子の基端部から先端部に向かう方向に延びる通気孔を有することが好ましい。通気孔がセンサ素子の基端部から先端部に向かう方向に延びていると、射出成形によって第1のカバーおよび第2のカバーを形成する際に、通気孔も同時に形成することができる。従って、通気孔を別途に形成する必要がないので、第1のカバーおよび第2のカバーの製造工程数を削減することができる。また、第1のカバーの通気孔と第2のカバーの通気孔との相対的な配置関係によらず(例えば両者を互いに重ならないように配置する場合でも)、第1のカバーに通気孔を容易に形成することができる。 Each of the first cover and the second cover preferably has a vent hole extending in a direction from the proximal end portion of the sensor element toward the distal end portion. If the vent hole extends in the direction from the base end portion to the tip end portion of the sensor element, the vent hole can be formed at the same time when the first cover and the second cover are formed by injection molding. Therefore, since it is not necessary to form a vent hole separately, the number of manufacturing steps of the first cover and the second cover can be reduced. Further, regardless of the relative arrangement relationship between the vent hole of the first cover and the vent hole of the second cover (for example, even when they are arranged so as not to overlap each other), the vent hole is provided in the first cover. It can be formed easily.
第1のカバーおよび第2のカバーは、センサ素子を収容するハウジングとも一体に形成されていることが好ましい。第1のカバーおよび第2のカバーをハウジングとも一体に形成することにより、さらに部品点数を削減し、組み立てに要する工程数・コストをいっそう低減することができる。 The first cover and the second cover are preferably formed integrally with a housing that houses the sensor element. By forming the first cover and the second cover integrally with the housing, the number of parts can be further reduced, and the number of processes and cost required for assembly can be further reduced.
第1のカバーおよび第2のカバーは、典型的には金属材料から形成されている。 The first cover and the second cover are typically formed from a metal material.
本発明は、ガスセンサ全般に広く用いることができ、例えば、酸素を検出する酸素センサに好適に用いることができる。 The present invention can be widely used for gas sensors in general, and can be suitably used for, for example, an oxygen sensor that detects oxygen.
本発明による酸素センサは、内燃機関の空燃比を制御する空燃比制御装置に好適に用いられ、本発明による酸素センサを備えた空燃比制御装置は、各種の輸送機器に好適に用いられる。 The oxygen sensor according to the present invention is suitably used for an air-fuel ratio control device that controls the air-fuel ratio of an internal combustion engine, and the air-fuel ratio control device equipped with the oxygen sensor according to the present invention is suitably used for various transportation equipment.
本発明によると、ガスセンサの部品点数を削減し、組み立てに要する工程数・コストを低減することができる。 According to the present invention, the number of parts of the gas sensor can be reduced, and the number of steps and cost required for assembly can be reduced.
以下、図面を参照しながら本発明の実施形態を説明する。なお、本発明は以下の実施形態に限定されるものではない。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In addition, this invention is not limited to the following embodiment.
図1、図2および図3に、本実施形態における酸素センサ100を示す。図1、図2および図3は、酸素センサ100を模式的に示す断面図、側面図および斜視図である。
1, 2 and 3 show an
酸素センサ100は、センサ素子10と、センサ素子10を収容するハウジング20とを備えている。ハウジング20は、ステンレス鋼などの金属材料から形成されている。また、ハウジング20は、ねじ山(図2および図3では不図示)が形成されたねじ部20aをその側面に有しており、このハウジング20により酸素センサ100が内燃機関の排気管に固定される。
The
センサ素子10は、酸素を検出するための検出部11と、検出部11を支持する基板12とを有する。センサ素子10としては、酸素を検出し得る種々の素子を用いることができる。例えば、特開平8−114571号公報に開示されているような固体電解質を用いた起電力型のセンサ素子や、特開平5−18921号公報に開示されているような抵抗型のセンサ素子を用いることができる。
The
起電力型のセンサ素子は、空気に曝される基準極と排気ガスに曝される測定極との間での酸素分圧の違いを起電力として検出することによって酸素濃度を測定する。これに対し、抵抗型のセンサ素子は、排気ガスに接するように設けられた酸化物半導体層の抵抗率の変化を検出する。排気ガス中の酸素分圧が変化すると、酸化物半導体層中の酸素空孔濃度が変動するので、酸化物半導体層の抵抗率が変化する。従って、この抵抗率の変化を検出することにより、酸素濃度を測定することができる。 The electromotive force type sensor element measures the oxygen concentration by detecting a difference in oxygen partial pressure between a reference electrode exposed to air and a measurement electrode exposed to exhaust gas as an electromotive force. On the other hand, the resistance type sensor element detects a change in resistivity of the oxide semiconductor layer provided in contact with the exhaust gas. When the oxygen partial pressure in the exhaust gas changes, the oxygen vacancy concentration in the oxide semiconductor layer fluctuates, so that the resistivity of the oxide semiconductor layer changes. Therefore, the oxygen concentration can be measured by detecting this change in resistivity.
抵抗型のセンサ素子は、起電力型のセンサ素子のように基準極を必要としないので、センサ素子自体の構造を簡単にすることができる。そのため、酸素センサ100の小型化の点からは、抵抗型のセンサ素子を用いることが好ましい。抵抗型のセンサ素子の酸化物半導体としては、例えばチタニア(二酸化チタン)が用いられる。また、酸化セリウムを用いてもよい。酸化セリウムは、耐久性や安定性に優れている。
Since the resistance type sensor element does not require a reference electrode unlike the electromotive force type sensor element, the structure of the sensor element itself can be simplified. Therefore, it is preferable to use a resistance type sensor element from the viewpoint of miniaturization of the
センサ素子10が起電力型である場合には、検出部11は、固体電解質層と電極を含む。また、センサ素子10が抵抗型である場合には、検出部11は、酸化物半導体層と電極を含む。センサ素子10の基板12は、絶縁性を有する材料(例えばアルミナや窒化珪素などのセラミックス材料)から形成されており、検出部11は、基板12の先端部(つまりセンサ素子10の先端部)に設けられている。
When the
センサ素子10は、ハウジング20内部に設けられたホルダ21に挿通配置されており、ホルダ21の上端部に設けられた固着部材22によってホルダ21に固定されている。ホルダ21は、例えばセラミックス材料から形成されており、固着部材22は、例えばガラス材料から形成されている。なお、センサ素子10をハウジング20に保持・固定するための構造は、ここで例示したものに限定されない。
The
センサ素子10は、リード線30に端子部40を介して電気的に接続されている。リード線30は、金属材料(例えば銅)から形成されており、絶縁材料(PTFEなどの樹脂)によって被覆されている。端子部40は、ステンレス鋼やニッケル合金などの金属材料から形成されており、センサ素子10の基端部(検出部11が設けられていない方の端部)に接続されている。
The
端子部40を覆うように、ホルダ21の上端側に筒状の部材50が設けられている。筒状部材50は、ステンレス鋼などの金属材料から形成されている。筒状部材50、ホルダ21およびハウジング20は、ハウジング20の上端部20bをかしめることによって相互に固定されている。ホルダ21とハウジング20との間には、気密封止のための充填材23が設けられている。充填材23は、例えばタルクから形成されている。
A
筒状部材50の上端部(ホルダ21から遠い方の端部)50aに、筒状部材50を封口する封口部材60が設けられている。封口部材60は、リード線30が挿通される貫通孔を有している。封口部材60は、フッ素ゴムなどのゴム材料から形成されており、筒状部材50の上端部50aを内方にかしめることによって、リード線30の固定および筒状部材50の封口がなされている。
A sealing
酸素センサ100は、さらに、ハウジング20の下端側に、センサ素子10の検出部11を覆う第1のカバー71と、第1のカバー71を覆う第2のカバー72とを備えている。以下では、相対的に内側に配置された第1のカバー71を「内側カバー」と称し、相対的に外側に配置された第2のカバー72を「外側カバー」と称する。内側カバー71および外側カバー72は、ステンレス鋼などの金属材料から形成されている。
The
本実施形態における内側カバー71と外側カバー72とは、一体に形成されている。つまり、内側カバー71および外側カバー72は、別体に形成された部品ではない。本実施形態における内側カバー71および外側カバー72は、さらに、ハウジング20とも一体に形成されている。図8に示した従来の酸素センサ800では、カバー871、872およびハウジング820が、別体に形成された3つの部品であるのに対し、本実施形態における内側カバー71、外側カバー72およびハウジング20は、一体に形成された1つの部品である。
In this embodiment, the
上述したように、内側カバー71と外側カバー72とが一体に形成されていると、2つのカバーが別体に形成されている構造の酸素センサに比べ、部品点数を削減し、組み立てに要する工程数・コストを低減することができる。また、本実施形態のように、内側カバー71および外側カバー72をハウジング20とも一体に形成することにより、さらに部品点数を削減し、組み立てに要する工程数・コストをいっそう低減することができる。
As described above, when the
内側カバー71と外側カバー72とは、例えば射出成形により一体に形成することができる。内側カバー71および外側カバー72は、典型的には金属材料から形成されるので、メタルインジェクションモールディング(MIM)と呼ばれる技術により、一体に形成することができる。MIMは、その名の通り、金属材料を射出成形する技術である。MIMでは、樹脂材料を用いる場合と同様の射出成形が行えるように金属粉末をバインダと混練し、射出成形した後にバインダを加熱除去して金属単体に焼結させる。
The
また、射出成形により、内側カバー71および外側カバー72をハウジング20とも一体に形成することができる。図4に、内側カバー71、外側カバー72およびハウジング20を一体に形成するのに用いられる金型1を示す。図4に示す金型1は、内側カバー71、外側カバー72およびハウジング20の内表面および外表面に対応した表面形状を有する上型1aと下型1bとを有している。このような金型1を用いて射出成形を行うことにより、図4や図5に示すように、一体に形成された内側カバー71、外側カバー72およびハウジング20が得られる。
Moreover, the
なお、図4には、内側カバー71および外側カバー72をハウジング20の全体と一体に形成するための金型1を示したが、内側カバー71および外側カバー72を、ハウジング20の一部のみと一体に形成してもよい。
4 shows the
内側カバー71、外側カバー72およびハウジング20の材料としては、ステンレス鋼や鉄−ニッケル合金などの金属材料を用いることができる。ステンレス鋼としては、例えばSUS316を用いることができる。
As a material of the
内側カバー71および外側カバー72は、図1などに示しているように、それぞれ筒状(もちろん円筒状に限定されるものではない。)であるが、内側カバー71が有底筒状であるのに対し、外側カバー72は、無底筒状である。つまり、外側カバー72は、その先端が開放された形状を有している。
As shown in FIG. 1 and the like, each of the
図8に示した従来の酸素センサ800のように、2つのカバー871および872がともに有底筒状であると、2つのカバー871および872を一体に形成することは難しい。例えば射出成形を用いる場合には、成形後に金型を抜くのが難しいので、2つのカバー871および872を一体に形成することは非常に困難である。
If the two
これに対し、本実施形態のように外側カバー72が無底筒状であると、内側カバー71と外側カバー72とを一体に形成することが容易となる。例えば射出成形を用いる場合には、成形後に金型を容易に抜くことができる(言い換えると単純な金型を用いることができる。)ので、内側カバー71および外側カバー72を一体に形成することが容易である。
On the other hand, when the
内側カバー71および外側カバー72のそれぞれには、図3に示すように、排気ガスを内部に導入するための通気孔(ガス導入口)71aおよび72aが形成されている。排気管内を流れる排気ガスがセンサ素子10の検出部11に直接当たらないように、内側カバー71の通気孔71aと外側カバー72の通気孔72aとは、図3や図5に示しているように互いに重ならないように配置されていることが好ましい。
As shown in FIG. 3, the
本実施形態では、内側カバー71の通気孔71aおよび外側カバー72の通気孔72aは、センサ素子10の基端部から先端部に向かう方向に延びている。言い換えると、これらの通気孔71aおよび72aは、スリット状に形成されている。このように、通気孔71aおよび72aがセンサ素子10の基端部から先端部に向かう方向(図4からもわかるように金型1を抜く方向に一致する。)に延びていると、射出成形によって内側カバー71および外側カバー72を形成する際に、通気孔71aおよび72aも同時に形成することができる。従って、通気孔71aおよび72aを別途に形成する必要がないので、内側カバー71および外側カバー72の製造工程数を削減することができる。また、内側カバー71の通気孔71aと外側カバー72の通気孔72aとを互いに重ならないように配置する場合には、射出成形後に内側カバー71に通気孔71aを形成する(例えば機械加工により形成する)ことは内側カバー71を覆う外側カバー72のために困難である。しかし、内側カバー71の通気孔71aをスリット状にして射出成形時に形成しておくことにより、内側カバー71の通気孔71aと外側カバー72の通気孔72aとの相対的な配置関係によらず、内側カバー71に通気孔71aを容易に設けることができる。
In the present embodiment, the
なお、内側カバー71の底に対応した部分に設けられている開口部71b(図3参照)は、酸素センサ100の内部に導入された排気ガスを排出するための孔(ガス排出口)である。
An
図6に、本実施形態における酸素センサ100を備えた自動二輪車500を模式的に示す。自動二輪車500は、本体フレーム501と内燃機関600とを備える。本体フレーム501の前端にヘッドパイプ502が設けられている。ヘッドパイプ502にはフロントフォーク503が左右方向に揺動可能に設けられている。また、フロントフォーク503の下端に前輪504が回転可能に支持されている。ヘッドパイプ502の上端にはハンドル505が取り付けられている。
FIG. 6 schematically shows a
本体フレーム501の後端上部から後方に伸びるようにシートレール506が取り付けられている。本体フレーム501の上部には燃料タンク507が設けられ、シートレール506上にメインシート508aおよびタンデムシート508bが設けられている。また、本体フレーム501の後端に後方へ伸びるリアアーム509が取り付けられている。リアアーム509の後端に後輪510が回転可能に支持されている。
A
本体フレーム501の中央部には内燃機関600が保持されている。内燃機関600の前部にはラジエター511が取り付けられている。内燃機関600の排気ポートには排気管630が接続されている。排気管630には、酸素センサ100、三元系触媒604および消音器606が設けられている。酸素センサ100は、排気管630内を流れる排気ガス中の酸素を検出する。
An
内燃機関600には、変速機515が連結されており、変速機515の出力軸516は駆動スプロケット517に取り付けられている。駆動スプロケット517はチェーン518を介して後輪510の後輪スプロケット519に連結されている。
A
図7は、内燃機関600の制御系の主要な構成を示している。内燃機関600のシリンダ601には吸気弁610、排気弁606および点火プラグ608が設けられている。またエンジンを冷却する冷却水の水温を計測する水温センサ616が設けられている。吸気弁610は、空気吸入口をもつ吸気管622に接続されている。吸気管622にはエアーフローメータ612、スロットルバルブのスロットルセンサ614および燃料噴射装置611が設けられている。
FIG. 7 shows the main configuration of the control system of the
エアーフローメータ612、スロットルセンサ614、燃料噴射装置611、水温センサ616、点火プラグ608および酸素センサ100は、制御部であるコンピュータ618に接続されている。コンピュータ618には自動二輪車500の速度を示す車速信号620も入力される。
The
図示しないセルモータによって、ライダーが内燃機関600を始動させると、コンピュータ618はエアーフローメータ612、スロットルセンサ614および水温センサ616から得られる検出信号および車速信号620に基づき、最適な燃料量を計算し、計算結果に基づいて、燃料噴射装置611へ制御信号を出力する。燃料噴射装置611から噴射される燃料は、吸気管622から供給される空気と混合され、適切なタイミングで開閉される吸気バルブ610を介してシリンダ601へ噴出される。シリンダ601において噴出された燃料は燃焼し、排気ガスとなって排気弁606を介して排気管630へ導かれる。
When the rider starts the
酸素センサ100は排気ガス中の酸素を検出し、検出信号をコンピュータ618へ出力する。コンピュータ618は、酸素センサ100からの信号に基づき、空燃比が理想空燃比からどの程度ずれているかを判断する。そして、エアーフローメータ612およびスロットルセンサ614から得られる信号によって定まる空気量に対して、理想空燃比となるように燃料噴射装置611から噴出する燃料量を制御する。このように、酸素センサ100と、酸素センサ100に接続されたコンピュータ(制御部)618とを含む空燃比制御装置によって、内燃機関の空燃比が適切に制御される。
The
なお、本実施形態では、自動二輪車を例示して説明を行ったが、本実施形態における酸素センサ100は、四輪自動車などの他の自動車両にも用いられる。内燃機関は、ガソリンエンジンに限られず、ディーゼルエンジンであってもよい。
In the present embodiment, a motorcycle has been described as an example, but the
また、本実施形態では、酸素センサを例として本発明を説明したが、本発明は、酸素センサに限定されず、種々のガスを検出するためのセンサに好適に用いられる。本発明は、例えば、NOx濃度を検出するためのNOxセンサにも好適に用いられる。また、本発明は、特定の酸素濃度(例えば理論空燃比近傍)で出力がステップ状に(急峻に)変化するタイプの酸素センサ(「λセンサ」と呼ばれる。)だけでなく、リーン領域からリッチ領域まで連続的に出力が変化するタイプの空燃比センサ(「全領域空燃比センサ」と呼ばれる。)にも好適に用いられる。 In the present embodiment, the present invention has been described by taking an oxygen sensor as an example. However, the present invention is not limited to an oxygen sensor, and is preferably used as a sensor for detecting various gases. The present invention is also suitably used for, for example, a NOx sensor for detecting NOx concentration. In addition, the present invention is not limited to a type of oxygen sensor (referred to as a “λ sensor”) whose output changes stepwise (steeply) at a specific oxygen concentration (for example, in the vicinity of the theoretical air-fuel ratio), but also from the lean region It is also suitably used for an air-fuel ratio sensor (referred to as “all-range air-fuel ratio sensor”) of a type whose output continuously changes up to a region.
本発明によると、ガスセンサの部品点数を削減し、組み立てに要する工程数・コストを低減することができる。本発明は、酸素センサをはじめとする種々のガスセンサに好適に用いられる。 According to the present invention, the number of parts of the gas sensor can be reduced, and the number of steps and cost required for assembly can be reduced. The present invention is suitably used for various gas sensors including an oxygen sensor.
本発明によるガスセンサは、乗用車、バス、トラック、オートバイ、トラクター、飛行機、モーターボート、土木車両などの種々の輸送機器用の空燃比制御装置に好適に用いられる。 The gas sensor according to the present invention is suitably used for an air-fuel ratio control device for various transportation equipment such as passenger cars, buses, trucks, motorcycles, tractors, airplanes, motor boats, and civil engineering vehicles.
10 センサ素子
11 検出部
12 基板
20 ハウジング
21 ホルダ
22 固着部材
23 充填材
30 リード線
40 端子部
50 筒状部材
60 封口部材
71 第1のカバー(内側カバー)
71a 第1のカバーの通気孔(ガス導入口)
72 第2のカバー(外側カバー)
72a 第2のカバーの通気孔(ガス導入口)
100 酸素センサ
500 自動二輪車
600 内燃機関
DESCRIPTION OF
71a Vent hole (gas inlet) of first cover
72 Second cover (outer cover)
72a Second cover vent hole (gas inlet)
100
Claims (9)
前記センサ素子の検出部を覆う第1のカバーと、
前記第1のカバーを覆う第2のカバーと、を備え、
前記第1のカバーと前記第2のカバーとは一体に形成されている、ガスセンサ。 A sensor element having a detection unit for detecting a predetermined gas;
A first cover that covers the detection portion of the sensor element;
A second cover covering the first cover,
The gas sensor, wherein the first cover and the second cover are integrally formed.
前記第1のカバーおよび前記第2のカバーは、前記ハウジングとも一体に形成されている、請求項1から4のいずれかに記載のガスセンサ。 A housing for housing the sensor element;
The gas sensor according to claim 1, wherein the first cover and the second cover are formed integrally with the housing.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2006342403A JP2008151735A (en) | 2006-12-20 | 2006-12-20 | Gas sensor, air-fuel ratio control device including the same, and transportation equipment |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2006342403A JP2008151735A (en) | 2006-12-20 | 2006-12-20 | Gas sensor, air-fuel ratio control device including the same, and transportation equipment |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2008151735A true JP2008151735A (en) | 2008-07-03 |
Family
ID=39654039
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2006342403A Pending JP2008151735A (en) | 2006-12-20 | 2006-12-20 | Gas sensor, air-fuel ratio control device including the same, and transportation equipment |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2008151735A (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2019073771A1 (en) * | 2017-10-10 | 2019-04-18 | 日立オートモティブシステムズ株式会社 | Humidity measuring device |
| KR20240049867A (en) * | 2022-10-11 | 2024-04-18 | 주식회사 현대케피코 | Oxygen sensor to prevent heat damage |
-
2006
- 2006-12-20 JP JP2006342403A patent/JP2008151735A/en active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| WO2019073771A1 (en) * | 2017-10-10 | 2019-04-18 | 日立オートモティブシステムズ株式会社 | Humidity measuring device |
| KR20240049867A (en) * | 2022-10-11 | 2024-04-18 | 주식회사 현대케피코 | Oxygen sensor to prevent heat damage |
| KR102746036B1 (en) * | 2022-10-11 | 2024-12-23 | 주식회사 현대케피코 | Oxygen sensor to prevent heat damage |
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