[實用新型]寬域空燃比感知器

有效

• 申請號: 201220294038.0
• 申請日: 2012-06-21
• 公開（公告）號: CN202649165U
• 公開（公告）日: 2013-01-02
• 發明（設計）人: 黃建南;傅榮順
• 申請（專利權）人: 昆山星陶汽車電子有限公司
• 主分類號: G01N27/409
• 分類號: G01N27/409
• 代理公司: 昆山四方專利事務所 32212
• 代理人: 盛建德

技術領域

本實用新型涉及一種感知器，特別涉及一種寬域空燃比感知器。

背景技術

理論上1kg汽油完全燃燒，需要14.7kg空氣，亦即空燃比為14.7。將現行空燃比除以理論空燃比，定義為λ(Lambda)，所述λ=現行的空燃比/理論的空燃比，λ=1?時，即代表：空燃比=14.7；?λ>1?時，即代表為稀油(lean)；而λ<1時，即代表為濃油(rich)。通常含氧感知器用于λ=1的汽車系統，四線空燃比感知器用于λ>1的汽車系統，而寬域空燃比感知器則可用于含蓋λ<1至λ>1的汽車系統。

常見的寬域空燃比感知器，如McGRAW-HILL所出版的汽車電子學手冊(Automotive?Electronics?Handbook，editor?:Ronald?K.?Jurgen)第六章的廢氣感知器(Exhaust?Gas?Sensors)，請配合參閱圖1所示，常見的寬域空燃比感知器9在泵層91設有第一、二電極911、912，而感測層92則設有第三、四電極921、922，再配合空氣通道層93與加熱器94，當廢氣由上方單一小孔95進入擴散間隙96時，感測層92就由空氣通道97內與擴散間隙96內的氧分壓差產生一電動勢，再與閉回路控制器的基準電壓作比對，來施加電壓給泵層91產生極限電流Ip，這樣由極限電流IP的大小與方向，就可以得知廢氣中的氧含量與空燃比。由于常見的寬域空燃比感知器必須設有第一、二電極911、912與第三、四電極921、922，而且彼此都必須使用昂貴的白金當觸媒，這樣就使其無法再降低成本。尤其，當擴散間隙96內填充的是多孔性擴散體時，于稀油時氧氣過多，泵層91將氧往外打時，電第二電極912的氧分壓會低于第三電極921，而使空燃比的偵測失準。

又由日常生活經驗中得知，當金屬制罐頭只開設單一小孔時，空氣進入與液體流出會彼此互相干擾，而影響彼此進出。因此罐頭通常會開設兩個洞，以便于一進一出。由于常見的寬域空燃比感知器9的廢氣進出只經由單一小孔95，因而在擴散間隙96內很難實時達成廢氣置換，以致所測得的空燃比并非真實反映現況，也難以達到高精度與高應答性。

發明內容

為了彌補以上不足，本實用新型提供了一種寬域空燃比感知器，該寬域空燃比感知器可以精確與快速量測引擎濃油或稀油燃燒廢氣中的含氧量與空燃比。

本實用新型為了解決其技術問題所采用的技術方案是：一種寬域空燃比感知器，包括保護層、泵層、空氣通道層、感測層、氣體擴散層和加熱層，所述保護層、泵層、空氣通道層、感測層、氣體擴散層和加熱層依次層疊組合，其中：該泵層朝向保護層的一側表面設有第一電極；該空氣通道層設有一空氣通道；該感測層朝向空氣通道的一側表面設有第二電極，感測層另一側表面對應于第一電極與第二電極位置設有共享的第三電極；該氣體擴散層朝向第三電極的一側設有貫通狀量測室，量測室朝向加熱層的另一側設有多孔性擴散體，以接觸于廢氣，使廢氣透過多孔性擴散體進入量測室內，再接觸于第三電極表面。

作為本實用新型的進一步改進，該保護層對應于第一電極設有一窗口，在窗口內設有多孔性保護體。

作為本實用新型的進一步改進，其中該泵層與空氣通道層的空氣通道之間設有一絕緣層。

作為本實用新型的進一步改進，所述第一、二、三電極分別與第一、二、三導電墊電連接的結構為：所述保護層上設有第一、二、三穿孔，泵層設有第四、五穿孔，絕緣層上設有第六、七穿孔，空氣通道層上設有第八、九穿孔，感測層上設有第十穿孔，所述第一電極經由第一穿孔與第一導電墊電連接，第二電極經由第八、六、四、二穿孔與第二導電墊電連接，第三電極經由第十、九、七、五、三穿孔與第三導電墊電連接。

作為本實用新型的進一步改進，其中該氣體擴散層的多孔性擴散體具有復數外側邊，用來曝露在外而接觸廢氣。

作為本實用新型的進一步改進，其中該氣體擴散層與加熱層對應于多孔性擴散體的側壁上分別構成有凹階部。

作為本實用新型的進一步改進，其中該氣體擴散層的量測室內設有多孔性陶瓷。

作為本實用新型的進一步改進，所述保護層為不透氣的陶瓷蓋。

作為本實用新型的進一步改進，所述加熱層包括絕緣層、絕緣蓋和電熱線，所述電熱線夾置于絕緣層和絕緣蓋之間，絕緣蓋上設有與電熱線兩極對應的第十一穿孔和第十二穿孔，絕緣蓋外側設有第四、五導電墊，所述電熱線一端經由第十一穿孔電性連接于第四導電墊，電熱線另一端經由第十二穿孔電性連接于第五導電墊。