JPS58501522A - 酸素センサ用温度制御装置 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 酸素センサ用温度制御装置 従来技術 本発明は主特許請求の範囲の前文に記載された電気化学測定センサ（１関する。

特に内燃機関では、酸素センサを用いて、排気ガス中にどれだけ酸素成分が含ま れているかを検出し、それにより内燃機関の効率を特に大きなものにし、有害な 物質が周囲に放出されるのを避けるようにしているのが普通である。この目的の ために多数の酸素センサか提案されている。

これらの酸素センサには酸素イオンを導く電解液層が設けられていて、そこに測 定電圧を取り出すことができる２つの電極層が取り付けられている。このような 測定センサは、通常正しい動作をするためにある駆動温度が必要となるので、測 定センサは加熱される。七の場合、最適の動作温度としては少なくとも６００℃ から７００℃の間の温度である。このような酸素センサが、例えばド・イソ公開 公報第２８４１７７１号あるいはドイツ実用新案第８１０１５８４０４号に記載 されている。ガスの温度が異なる場合、センサの動作温度を一定に保つために複 雑な制御装置が設けられており、七の場合、例えば内燃機関の運転中温度に影響 を与える動作特性量に関して測定センサの温度特性をバランスさせている。この ような複雑な制＃装置により、酸素センサの温度が一定に保たれている。また、 ドイツ公開公報第３０３５２８４らには、酸素センサを有害な過剰な加熱から次 のようにして、すなわちそのよ（２） うな駆動状態を検出する検出装置を設け、オンオフ命令を発生させることにより 加熱をクロック的にオンオフさせることによって保護させる方法が知られている 。このように、酸素センサを過剰な加熱から構成される装置には、さらに多数の 測定センサとかなりの制御回路が必要となる。

発明の利点 これに対して、主特許請求の範囲の特徴部分を持つ本発明による測定センサでは 、温度に応じてＰＴＣ（正の温度係数の）抵抗の抵抗値を変化させることにより 、測定センサの加熱しすぎを防止することができるという利点がある。他の利点 としては、制御回路あるいは他の測定センナが必要でなく、またすでに全体とし て公知である加熱素子を備えた酸素センサを利用することができるということで ある。

他の請求の範囲に記載された手段により主特許請求の範囲に示された測定センサ の好ましい実施例ならびに改良が可能である。特に、加熱素子自体をＰＴＣ抵抗 で構成するのが好ましい。温度が上昇すると共に、加熱素子はその抵抗値が大き くなるので、加熱素子に流れる電流は減少する。それにより、さらＣ二ＰＴＣ抵 抗を設ける必要性がなくなる。さらに他の利点としては、ＰＴＣ抵抗が測定場所 に配置されることである。抵抗ないし加熱素子の材質としては、特にニッケル合 金あるいはニッケルと鉄の合金が好ましいことが判明した。

これらの材質から成る加熱素子は十分丈夫なものであり、またこれらの材料が容 易に調達できることも利点である。

（３）　特表昭５８−５０１’、＋２２　（２）図面 本発明の２つの実施例が図面に図示されており、以下に詳細に説明される。第１ 図はＰＴＣ抵抗を別にした実施例であり、第２図は加熱素子がＰＴＣ抵抗として 構成されている他の実施例である。

実施例の説明 第１図には、排気ガス路１が図示されており、ＰＴＣ％性を持つ加熱用直列抵抗 ２が取り付けられている。加熱用直列抵抗２は酸素センサ３の加熱素子５と直列 に接続されている。

ＰＴＣ抵抗２と加熱素子５の直列回路には不図示の電源から電力が供給されるの で、加熱素子の温度は上昇する。測定電極４は測定信号を得るためのものであり 、この測定信号はリード線を介して不図示の制御回路に供給される。ＰＴＣ特性 を持つ加熱用直列抵抗２１は自動車で利用される場合、好ましくは排気ガス路１ の排気ガス流でセンサの近くに取り付けられているヒータープラグと同様に構成 される。ＰＴＣ抵抗用の材質としては、特にモツケル合金あるいはニッケルと鉄 の合金が好適である。

排気ガス路の温度が上昇すると、ＰＴＣ％性（二より加熱用直列抵抗２の抵抗が 大きくなるので、排気ガス温度が高くなった場合、センサの加熱素子に流れる電 流は減少する。それによって、排気ガスの温度が高くなった場合、センサが加熱 しすぎたり、損傷が発生することが防止される。

第２図に図示された実施例では、ゼンサ内の加熱素子自体（４） がＰＴＣ％性を有するものである。排気ガス路１（二は、加熱素子５と測定電極 ４を有する酸素センサ３が取り付けられている。加熱素子５はこの場合、ニッケ ル合金あるいはニッケルと鉄の合金から成っているので、加熱素子５の抵抗値は 加熱素子の温度に従って変化する。温度が上昇すると抵抗は大きくなるので、加 熱素子に流れる電流は減少する。このような構成では酸素セ／すに特殊な加熱線 が必要となる。七の場合、加熱素子５（：おける温度自体が抵抗値の変化となる という利点があるので、測定電極４と温度変化をもたらす素子をかなり空間的に 近付けさせることができる。

Ｆｌ（３，１ 国際調査報告

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）カロ熱素子を有し、その温度を調節することが可能な、ガス、特に内燃機 関の排気ガス中における酸素成分を測定するための電気化学測定センサにおいて 、測定センサ（３）の加熱素子（５）と直列にＰＴＣ抵抗（２）を接続し、その ＰＴＣ抵抗を排気ガス路（１）中に取り付けたことを特徴とする電気化学測定セ ンサ。、 （２）力Ｉ］熱素子を有し、七の温度を調節することが可能なガス、特に内燃機 関の排気ガス中における酸素成分を測定する（３）抵抗ないし加熱素子の材料と してニッケル合金あるいはニッケルと鉄の合金を用いるようにした特許請求の範 囲第１項又は第２項に記載の電気化学測定センサ。 （１）