JPH02126146A - 自動車の外気導入制御用のガスセンサ - Google Patents
自動車の外気導入制御用のガスセンサInfo
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- JPH02126146A JPH02126146A JP27958288A JP27958288A JPH02126146A JP H02126146 A JPH02126146 A JP H02126146A JP 27958288 A JP27958288 A JP 27958288A JP 27958288 A JP27958288 A JP 27958288A JP H02126146 A JPH02126146 A JP H02126146A
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B1/00—Engines characterised by fuel-air mixture compression
- F02B1/02—Engines characterised by fuel-air mixture compression with positive ignition
- F02B1/04—Engines characterised by fuel-air mixture compression with positive ignition with fuel-air mixture admission into cylinder
-
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- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B3/00—Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition
- F02B3/06—Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition with compression ignition
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】
［発明の利用分野１
この発明は、自動車の外気導入制御に関する。
［従来技術１
自動車の車外空気の汚染をガスセンサにより検出し、車
室への外気導入を制御することが一群の出願により提案
されている。例えば実公昭５８−３９．２１９号や特公
昭５９−５０，５２８号等は、自動車の外気導入制御装
置の基本原理を提案している。自動車が前方の車両の排
ガス後流に入り込むと、ベンチレータから数十ｐｐｍ程
度のｃｏ等を含んだ汚染空気が吸引される。外気導入制
御装置では、ガスセンサでこれを検出し、外気の導入を
遮断する。このような技術は未だ実用化されていないが
、潜在的には大きな可能性を秘めた技術である。発明者
らは、この装置が将来実用化されることに備え、外気導
入制御用のガスセンサを開発した。
室への外気導入を制御することが一群の出願により提案
されている。例えば実公昭５８−３９．２１９号や特公
昭５９−５０，５２８号等は、自動車の外気導入制御装
置の基本原理を提案している。自動車が前方の車両の排
ガス後流に入り込むと、ベンチレータから数十ｐｐｍ程
度のｃｏ等を含んだ汚染空気が吸引される。外気導入制
御装置では、ガスセンサでこれを検出し、外気の導入を
遮断する。このような技術は未だ実用化されていないが
、潜在的には大きな可能性を秘めた技術である。発明者
らは、この装置が将来実用化されることに備え、外気導
入制御用のガスセンサを開発した。
発明者がここで直面した問題は、ガソリン排ガスとディ
ーゼル排ガスとへのセンサ感度のアンバランスであった
。即ち通常のガスセンサでは、ディーゼル排ガスへの感
度が、ガソリン排ガスへの感度に比べて低く、ディーゼ
ル排ガスの検出が困難となった。
ーゼル排ガスとへのセンサ感度のアンバランスであった
。即ち通常のガスセンサでは、ディーゼル排ガスへの感
度が、ガソリン排ガスへの感度に比べて低く、ディーゼ
ル排ガスの検出が困難となった。
このようなデータの１例を第２図に示す。このデータは
、自動車のベンチレータからの外気吹き出し口にガスセ
ンサを取り付け、実際に車両を走行させた際のものであ
る。なおセンサの取り付は技術が未洗練なため、センサ
の感度は見掛は上低く現れている（この点に付いては、
第６図に示した感度を参照のこと）。比較例１のセンサ
はＳｎＯ□系の汎用ガスセンサ（出願人のＴＧＳ ８２
２、ＴＧＳ ８２２は商品名）であり、比較例２のセン
サはＳｎＯ２系の水素センサである。水素センサは、Ｓ
ｎＯ，ガスセンサをシリコーン蒸気で処理し、水素以外
のガスへの感度を失わせたものである（第６回「センサ
の基、礎と応用シンポジウム」、昭和６１年５月３０日
、岡山義昭）。図のＯ印はディーゼル排ガス（バス）へ
の感度を、Δ印はＬＰＧ排ガス（タクシ−）への感度を
、０印はガソリン排ガス（普通乗用車）への感度を、■
印はガソリン排ガス（軽乗用車）への感度を現す。いず
れのガスセンサもディーゼル排ガスへの感度が不十分で
ある。またＬ Ｐ Ｇ排ガスへの感度はガソリン排ガス
への感度と同等で、これらは同様に考えれば良い。セン
サの種類について考えるど、水素選択性センサ（比較例
２）では、ディーゼル排ガスへの感度がほとんどない。
、自動車のベンチレータからの外気吹き出し口にガスセ
ンサを取り付け、実際に車両を走行させた際のものであ
る。なおセンサの取り付は技術が未洗練なため、センサ
の感度は見掛は上低く現れている（この点に付いては、
第６図に示した感度を参照のこと）。比較例１のセンサ
はＳｎＯ□系の汎用ガスセンサ（出願人のＴＧＳ ８２
２、ＴＧＳ ８２２は商品名）であり、比較例２のセン
サはＳｎＯ２系の水素センサである。水素センサは、Ｓ
ｎＯ，ガスセンサをシリコーン蒸気で処理し、水素以外
のガスへの感度を失わせたものである（第６回「センサ
の基、礎と応用シンポジウム」、昭和６１年５月３０日
、岡山義昭）。図のＯ印はディーゼル排ガス（バス）へ
の感度を、Δ印はＬＰＧ排ガス（タクシ−）への感度を
、０印はガソリン排ガス（普通乗用車）への感度を、■
印はガソリン排ガス（軽乗用車）への感度を現す。いず
れのガスセンサもディーゼル排ガスへの感度が不十分で
ある。またＬ Ｐ Ｇ排ガスへの感度はガソリン排ガス
への感度と同等で、これらは同様に考えれば良い。セン
サの種類について考えるど、水素選択性センサ（比較例
２）では、ディーゼル排ガスへの感度がほとんどない。
水素の検出は、ディーゼル排ガスの検出には役立たない
。
。
これらのデータが意味するものは、外気導入装置はガソ
リン排ガスに対してのみ反応し、ディーゼル排ガスには
反応しないということである。このような状態は、自動
車の外気導入制御装置を不完全なものにする。
リン排ガスに対してのみ反応し、ディーゼル排ガスには
反応しないということである。このような状態は、自動
車の外気導入制御装置を不完全なものにする。
［発明の課題］
この発明の課題は、ガソリン排ガスとディーゼル排ガス
とへの相対感度をそろえ、ディーゼル排ガスの検出を可
能にすることにある。そしてこの課題が達成されれば、
ガソリン排ガスとディーゼル排ガスの双方に動作する自
動車の外気導入制御装置が得られることになる。
とへの相対感度をそろえ、ディーゼル排ガスの検出を可
能にすることにある。そしてこの課題が達成されれば、
ガソリン排ガスとディーゼル排ガスの双方に動作する自
動車の外気導入制御装置が得られることになる。
［発明の構成１
この発明の特徴は、自動車の外気導入制御用のガスセン
サとして、膜状のＳｎＯ２に、アルカリ金属、アルカリ
土類金属、原子番号５７〜７２のランタニド、ＳＣ，Ｙ
％ Ｓｂ、Ｂ１５ＰｂＳＡｔ、Ｇａ、Ｚｎ、Ｆｅ５Ｎｂ
、Ｍｏからなる群の少なくとも一員の元素の化合物を添
加したものを、用いることにある（請求項１）。
サとして、膜状のＳｎＯ２に、アルカリ金属、アルカリ
土類金属、原子番号５７〜７２のランタニド、ＳＣ，Ｙ
％ Ｓｂ、Ｂ１５ＰｂＳＡｔ、Ｇａ、Ｚｎ、Ｆｅ５Ｎｂ
、Ｍｏからなる群の少なくとも一員の元素の化合物を添
加したものを、用いることにある（請求項１）。
ここで好ましくはガスセンサとして、ＳｎＯ。
に、アルカリ金属、アルカリ土類金属、原子番号５７〜
７２のランタニド、Ｓｃ、Ｙ、ＳｂＳ Ｂｉ。
７２のランタニド、Ｓｃ、Ｙ、ＳｂＳ Ｂｉ。
Ｐｂからなる群の少なくとも一員の元素の化合物を添加
したものを用いる（請求項２）。これらの添加物は、Ａ
Ｉ、Ｇａ、Ｚｎ、Ｆｅ、Ｎｂ、Ｍｏよりもディーゼル排
ガスへの相対感度を高める。
したものを用いる（請求項２）。これらの添加物は、Ａ
Ｉ、Ｇａ、Ｚｎ、Ｆｅ、Ｎｂ、Ｍｏよりもディーゼル排
ガスへの相対感度を高める。
ディーゼル排ガスとガソリン排ガスとを比較すると、汚
染物質の総量、特に可燃性ガスの総量はガソリン排ガス
の方が多い。即ちディーゼル排ガスは相対的にきれいな
排ガスである。しかしディーゼルの排ガスには異臭や刺
激性があり、検出を省略することはできない。次に個別
の成分を見ると、ガソリン排ガスではＣＯやＨ２が多量
に含まれている。一方デイーゼル排ガスではＣＯやＨ２
の含有量は少ない。比較例２の水素センサがディーゼル
感度を示さなかったのは、ディーゼル排ガス中の水素含
有量が僅かであることを示している。
染物質の総量、特に可燃性ガスの総量はガソリン排ガス
の方が多い。即ちディーゼル排ガスは相対的にきれいな
排ガスである。しかしディーゼルの排ガスには異臭や刺
激性があり、検出を省略することはできない。次に個別
の成分を見ると、ガソリン排ガスではＣＯやＨ２が多量
に含まれている。一方デイーゼル排ガスではＣＯやＨ２
の含有量は少ない。比較例２の水素センサがディーゼル
感度を示さなかったのは、ディーゼル排ガス中の水素含
有量が僅かであることを示している。
ディーゼル排ガスにもガソリン排ガスにもＮＯｘが含ま
れたおり、その総量には大差がない。一方一般にセンサ
は、ＮＯｘと可燃性ガスとに対して逆方向の感度を示す
。従ってディーゼル排ガスの検出には、ＮＯｘ感度の抑
制が必要である。ガソリン排ガスに少なくディーゼル排
ガスに多い成分として、アルデヒド類がある。しかしア
ルデヒド類の含有量は、ディーゼル排ガスでも僅かであ
る。
れたおり、その総量には大差がない。一方一般にセンサ
は、ＮＯｘと可燃性ガスとに対して逆方向の感度を示す
。従ってディーゼル排ガスの検出には、ＮＯｘ感度の抑
制が必要である。ガソリン排ガスに少なくディーゼル排
ガスに多い成分として、アルデヒド類がある。しかしア
ルデヒド類の含有量は、ディーゼル排ガスでも僅かであ
る。
これらの条件の基で、ディーゼルとガソリンとへの感度
を調整するには、以下のことが重要となる。
を調整するには、以下のことが重要となる。
（１）ＮＯｘ感度を抑制し、ディーゼル排ガスへの感度
低下を防止する。
低下を防止する。
（２）ｃｏやＢ２への感度を減少させ、ガソリン感度を
減少させる。
減少させる。
（３）ディーゼルに特有な成分である、アルデヒド類へ
の感度を増す。
の感度を増す。
この発明はこれらの条件に沿ったものである。
ガスセンサを膜状（例えば厚さ５０μｍ以下、より好ま
しくは１５μｍ以下）としたのは、アルデヒド類が易分
解性のガスであるためである。アルデヒドの易分解性の
ため、センサを厚くするとアルデヒドがセンサ内部に拡
散する過程で分解してセンサ内部に到達せず、感度が低
下する。
しくは１５μｍ以下）としたのは、アルデヒド類が易分
解性のガスであるためである。アルデヒドの易分解性の
ため、センサを厚くするとアルデヒドがセンサ内部に拡
散する過程で分解してセンサ内部に到達せず、感度が低
下する。
次に発明者は、５ｎ０２への各種添加物の影響を調べ、
アルカリ金属、アルカリ土類金属、原子番号５７−７２
のランタニド、Ｓｃ、Ｙ、Ｓｂ。
アルカリ金属、アルカリ土類金属、原子番号５７−７２
のランタニド、Ｓｃ、Ｙ、Ｓｂ。
Ｂｉ、Ｐｂ、ＡＩ、Ｇａ、Ｚｎｓ Ｆｅ％ Ｎｂ。
Ｍｏが、ディーゼル排ガスへの増感作用とガソリン排ガ
スへの感度の抑制作用とを持つことを見出した。なおこ
れらの添加物の内、ディーゼルとガソリンとへの相対感
度をそろえるのに特に有効なものは、アルカリ金属、ア
ルカリ土類金属、原子番号５７−７２のう〉・タニド、
Ｓｃ、Ｙ％ Ｓｂ。
スへの感度の抑制作用とを持つことを見出した。なおこ
れらの添加物の内、ディーゼルとガソリンとへの相対感
度をそろえるのに特に有効なものは、アルカリ金属、ア
ルカリ土類金属、原子番号５７−７２のう〉・タニド、
Ｓｃ、Ｙ％ Ｓｂ。
Ｂ１、Ｐｂである。これらの物質の添加は、５ｎＯ１膜
への含浸法で行ったので、添加量自体に付いて本質的な
意味のあるデータは得られていない。
への含浸法で行ったので、添加量自体に付いて本質的な
意味のあるデータは得られていない。
即ちこれらの添加物はＳｎＯ，膜の表面に沈着し、濃度
分布は膜の表面と内部とで均一ではない。また膜厚を変
え、添加物の原子数とＳｎの原子数との比を大きく変え
ても、結果への影響は小さい。
分布は膜の表面と内部とで均一ではない。また膜厚を変
え、添加物の原子数とＳｎの原子数との比を大きく変え
ても、結果への影響は小さい。
実験の範囲から添加物の範囲を示すと、添加物の金属原
子とＳｎＯ，中のＳｎ原子との比で、外掛けの０．２２
−５０ａｔ％、より好ましくは０．４〜２Ｑａ Ｌｍ％
か有効である。
子とＳｎＯ，中のＳｎ原子との比で、外掛けの０．２２
−５０ａｔ％、より好ましくは０．４〜２Ｑａ Ｌｍ％
か有効である。
第６図に、ガソリン排ガスとディーゼル排ガスとへの相
対感度を示す。このデータは排ガスをサンプリングバッ
グでサンプリングし、約０−６％に希釈して、空気中と
の抵抗値の変化を求めたものである。比較例１の汎用ガ
スセンサや比較例２の水素センサでは、ディーゼル感度
が低い。一方単味の５ｎ０２の膜状センサ（膜厚１０μ
ｍ）では、ガソリン感度が低下するが、ディーゼル感度
は増加していない。これは比較例１のセンサ（［１１１
厚５０μｍ）の膜厚を小さくし、センサに含まれていた
貴金属触媒を除いたためで１）る。ＳｎＯ，膜（膜厚１
０μｍ１以下原則として同じ）にＹやＢａ。
対感度を示す。このデータは排ガスをサンプリングバッ
グでサンプリングし、約０−６％に希釈して、空気中と
の抵抗値の変化を求めたものである。比較例１の汎用ガ
スセンサや比較例２の水素センサでは、ディーゼル感度
が低い。一方単味の５ｎ０２の膜状センサ（膜厚１０μ
ｍ）では、ガソリン感度が低下するが、ディーゼル感度
は増加していない。これは比較例１のセンサ（［１１１
厚５０μｍ）の膜厚を小さくし、センサに含まれていた
貴金属触媒を除いたためで１）る。ＳｎＯ，膜（膜厚１
０μｍ１以下原則として同じ）にＹやＢａ。
Ｂｉ等を含浸さゼると、ディーゼル感度が増加する。図
中の添加量は、含浸に用いたＹ等の濃度をｍ ｏ ｌ
／Ｌｉｔｔｅｒ単位で現し添加量はセンサ１個当たり０
、１ ｔｔ ＋−，１ｔｔｅｒである。なおこの添加
量は、０ 、１ ｍ ｏ ｌ ／ＬｉｔｔｅｒＸ ｌ
７１Ｌｉｔｔｅｒで２ｍ０１％の添加量に相当する。
中の添加量は、含浸に用いたＹ等の濃度をｍ ｏ ｌ
／Ｌｉｔｔｅｒ単位で現し添加量はセンサ１個当たり０
、１ ｔｔ ＋−，１ｔｔｅｒである。なおこの添加
量は、０ 、１ ｍ ｏ ｌ ／ＬｉｔｔｅｒＸ ｌ
７１Ｌｉｔｔｅｒで２ｍ０１％の添加量に相当する。
第３図〜第５図に、実施例３ （Ｓ ｎ ０２に０．３
ｍ ｏ ｌ ／ＬｉｔｔｅｒのＹ溶液を１／７Ｌ滴下、
含浸）、比較例１、比較例２の各ガスセンサのガス濃度
特性を示す。比較例２のガスセンサでは水素感度のみが
顕著であり、ガソリン感度は高いがディーゼル感度は低
い。実施例３のガスセンサと比較例１のガスセンサとを
比較すると、ＮＯｘ感度を抑制してアルデヒド感度を増
した点、ＣＯやＨ８への感度を減少させた点が異なる。
ｍ ｏ ｌ ／ＬｉｔｔｅｒのＹ溶液を１／７Ｌ滴下、
含浸）、比較例１、比較例２の各ガスセンサのガス濃度
特性を示す。比較例２のガスセンサでは水素感度のみが
顕著であり、ガソリン感度は高いがディーゼル感度は低
い。実施例３のガスセンサと比較例１のガスセンサとを
比較すると、ＮＯｘ感度を抑制してアルデヒド感度を増
した点、ＣＯやＨ８への感度を減少させた点が異なる。
これはＮＯｘ感度の抑制によるディーゼル感度の低下の
防止、ＣＯやＨ！感度の減少によるガソリン感度の減少
、アルデヒド感度の向上によるディーゼルへの増感との
メカニズムと一致する。なおディーゼル感度の向上やガ
ソリン感度の抑制のメカニズムは、他の実施例でも同様
である。またここではアルデヒドを代表するものとして
、ホルムアルデヒドを用いた。
防止、ＣＯやＨ！感度の減少によるガソリン感度の減少
、アルデヒド感度の向上によるディーゼルへの増感との
メカニズムと一致する。なおディーゼル感度の向上やガ
ソリン感度の抑制のメカニズムは、他の実施例でも同様
である。またここではアルデヒドを代表するものとして
、ホルムアルデヒドを用いた。
得られたガスセンサの、実車走行でのデータを第１図に
示す。図の縦軸は、センサに直列に接続した負荷抵抗（
Ｒ１）への出力を現す。実施例ではディーゼル排ガス（
○印、バスの排ガス）でも、ガソリン排ガス（０印、乗
用車の排ガス）と同等の感度を示すが、比較例ではディ
ーゼル排ガスへの感度は小さなピークとして現れるに過
ぎない。
示す。図の縦軸は、センサに直列に接続した負荷抵抗（
Ｒ１）への出力を現す。実施例ではディーゼル排ガス（
○印、バスの排ガス）でも、ガソリン排ガス（０印、乗
用車の排ガス）と同等の感度を示すが、比較例ではディ
ーゼル排ガスへの感度は小さなピークとして現れるに過
ぎない。
［実施例］
ガスセンサの調整
Ｓ ｎ （ＯＣＨｘ）ａｏ （ＣＨ２）３Ｎ Ｈｉ）の
３θｗｔ％イソブタノール溶液をアルミナバイブに滴下
し、１１０°Ｃでイソブタノールを蒸発させた後、５０
０℃でＳ ｒ＋の有機化合物を熱分解し５ｎ０２薄膜と
した。このプロセスを繰り返し、膜厚１０μｍの単味の
Ｓ ｎ Ｏ２膜とした。ＳｎＯ，膜の製造方法は任意で
、他のＳｎの有機金属化合物を材料としても、あるいは
真空蒸着等を用いても良い。
３θｗｔ％イソブタノール溶液をアルミナバイブに滴下
し、１１０°Ｃでイソブタノールを蒸発させた後、５０
０℃でＳ ｒ＋の有機化合物を熱分解し５ｎ０２薄膜と
した。このプロセスを繰り返し、膜厚１０μｍの単味の
Ｓ ｎ Ｏ２膜とした。ＳｎＯ，膜の製造方法は任意で
、他のＳｎの有機金属化合物を材料としても、あるいは
真空蒸着等を用いても良い。
調整したＳｎＯ□膜に、各種金属元素の有機化合物溶液
、例えばＹの場合、Ｙ（ＯＣｔ（３）ｔ（０（ＣＨｚ：
ｈＮＨ２）のイソブタノール溶液を滴下し、５００°Ｃ
で熱分解した。他の添加物の場合も、類似構造の有機金
属化合物を用いた。滴下量はセンサ１個当たりｌμＬｉ
ｔｔｅｒとし、濃度は金属換算で０．０３〜０．３ｍｏ
ｌ／Ｉ、ｉ ｔ ｔｅｒとした。５ｎＯ８膜の膜厚は
１０μｍ１サブストレートのバイブは直径１．２ｍｍ、
長さ３ｍｍ強で、５ｎＣ）２膜の容積は１．２Ｘｌｏ−
’ｃｃに当ｔこる。これに５ｎＯｚの分子量１５０．６
ｇｒと、比重約７ｇｒ／ ｃ ｃとを加味すると、Ｓｎ
□ｚ膜は５．６μｍｏｌに当たり、金属の添加量は０．
１ｍｏ ｌ／ＬｉｔｔｅｒＸ Ｉ μＬｉｔｔｅｒで外
掛けの約２ｍ０１％に当たる。従って０．０３〜０．３
ｍｏ ］／Ｌｉｔｔｅｒの溶液の滴下は、０．６〜３ｍ
ｏ１％の添加に相当する。なお発明者は５ｎＯｚ膜の膜
厚を１μｍとし、添加液を０．０３−０．２ｍｏ Ｉ／
ＬｉｔｔｅｒＸｌ／７Ｌとして、添加量を６〜４０ｍｏ
１％とすることを試みた。しかし結果は同等で、添加物
濃度の限界は明らかにはならなかった。
、例えばＹの場合、Ｙ（ＯＣｔ（３）ｔ（０（ＣＨｚ：
ｈＮＨ２）のイソブタノール溶液を滴下し、５００°Ｃ
で熱分解した。他の添加物の場合も、類似構造の有機金
属化合物を用いた。滴下量はセンサ１個当たりｌμＬｉ
ｔｔｅｒとし、濃度は金属換算で０．０３〜０．３ｍｏ
ｌ／Ｉ、ｉ ｔ ｔｅｒとした。５ｎＯ８膜の膜厚は
１０μｍ１サブストレートのバイブは直径１．２ｍｍ、
長さ３ｍｍ強で、５ｎＣ）２膜の容積は１．２Ｘｌｏ−
’ｃｃに当ｔこる。これに５ｎＯｚの分子量１５０．６
ｇｒと、比重約７ｇｒ／ ｃ ｃとを加味すると、Ｓｎ
□ｚ膜は５．６μｍｏｌに当たり、金属の添加量は０．
１ｍｏ ｌ／ＬｉｔｔｅｒＸ Ｉ μＬｉｔｔｅｒで外
掛けの約２ｍ０１％に当たる。従って０．０３〜０．３
ｍｏ ］／Ｌｉｔｔｅｒの溶液の滴下は、０．６〜３ｍ
ｏ１％の添加に相当する。なお発明者は５ｎＯｚ膜の膜
厚を１μｍとし、添加液を０．０３−０．２ｍｏ Ｉ／
ＬｉｔｔｅｒＸｌ／７Ｌとして、添加量を６〜４０ｍｏ
１％とすることを試みた。しかし結果は同等で、添加物
濃度の限界は明らかにはならなかった。
得られたＳｎＯ，膜に一対の電極を接続し、サブストレ
ートのアルミナパイプにはヒータコイルを挿入して、ガ
スセンサとした。このセンサの形状は比較例１や比較例
２のものと同等で、ヒータを用いセンサを３８０°Ｃに
加熱し、特性を評価した。
ートのアルミナパイプにはヒータコイルを挿入して、ガ
スセンサとした。このセンサの形状は比較例１や比較例
２のものと同等で、ヒータを用いセンサを３８０°Ｃに
加熱し、特性を評価した。
ガスセンサの感度
得られたガスセンサ用いて、第１図〜第６図のデータを
採取した。第１図、第２図は実車走行でのデータで、第
３図〜第５図は用いたガスセンサのガス濃度特性である
。第６図に、約０．６％に希釈したガソリンとディーゼ
ルの排ガスへの感度を示す。なお図の下部の記号は、含
浸させた金属元素と含浸時の濃度（ｍ ｏ ｌ ／Ｌｉ
ｔｔｅｒ単位）を示す。
採取した。第１図、第２図は実車走行でのデータで、第
３図〜第５図は用いたガスセンサのガス濃度特性である
。第６図に、約０．６％に希釈したガソリンとディーゼ
ルの排ガスへの感度を示す。なお図の下部の記号は、含
浸させた金属元素と含浸時の濃度（ｍ ｏ ｌ ／Ｌｉ
ｔｔｅｒ単位）を示す。
各種添加物の影響を表１に示す。
表１
添加物 濃度
（ｍ ｏ ｌ ／Ｉｘ ｌ μＬ）
比較例３ ５ｎ０２単味
実施例
１Ｙ０．０３
２Ｙ０．１
３Ｙ０．３
感 度
ガソリン ディーゼル
６．２ ２．４
５．２
５．１
６．０
２．８
３．６
４．３
４ Ｂａ０．１
５ Ｍｇ０．０３
６ Ｍｇ０．１
７ ＭｇＯ，３
８Ｃａ０．３
９ Ｓｒ０．１
５．２
６．２
５．８
５．２
６．８
５．６
３．８
３゜３
３．４
５．２
３．８
３．２
１０ Ｋ Ｏ，１
１１Ｎａ０．１
５．６
５．４
４．２
３．８
１２ Ｌａ０．０３
１３ Ｌａ０．１
１４ Ｌａ０．２８
５．４
４．６
３．５
３．４
３．５
２．７
Ｐ ｒ Ｏ，０３
Ｎｄｏ、０３
Ｎｄ０．ｌ
Ｎｄ０．３
Ｇｄ０．２７
Ｄｙ０．Ｉ
Ｅ ｒ Ｏ，ｌ
Ｈｆ０．１
表
１ 統さ
３．８
４．９
４．２
５．０
５．２
６．０
６．４
４．８
２．９
３．０
３．４
３．４
４．４
４．０
４．２
４．２
ＳｃＯ，１
４，２
３，６
Ｓ ｂ Ｏ，０３
Ｂｉｏ、１
Ｐｂ０．１
４．７
５．２
４．０
３．４
４．５
３．４
ＡＩｏ、ｌ
Ｇａ０．ｌ
ＺｎＯ，３
ＦｅＯ，Ｌ
Ｎｂ０．ｌ
Ｍｏ０．１
３．９
４．０
４．２
４．５
６．２
４．１
２．７
２．８
３．０
２．８
３．１
２．９
表 １ 続き
比較例
４ ＷＯ，ｌ ５．０ ２．１５
ＮｉＯ，ｌ ８．４ ３．０６
Ｃｒ０．１ １．６ １．２７
ｖＯ，ｌ ３．４ ２．３８ Ｔ
ａＯ，１６，６３−２ ９Ｃｏ０．１ １５ ３．１０ Ｉｎ
Ｏ，ｌ ４．８ ２．６１ １ｎ０．３
４．８ ２．５２ ＭｎＯ，ｌ
４．３ ２．１３ ＺｒＯ，ｌ
６．２ ２．４４ ＴｉＯ，ｌ ６．
０ ２．７５ ＣｕＯ，ｌ ４．６
２．４１６ Ｂ Ｏ，１６，２２，６ １７ＳｉＯ，１６，２２，８ １８Ｐ Ｏ，１６，８２，６ ＊ センサはいずれもＳｎＯ２系（膜厚１０μｍ）、添
加物は含浸法で添加、ガス感度は空気中とガス中との抵
抗値の比を現す。
ＮｉＯ，ｌ ８．４ ３．０６
Ｃｒ０．１ １．６ １．２７
ｖＯ，ｌ ３．４ ２．３８ Ｔ
ａＯ，１６，６３−２ ９Ｃｏ０．１ １５ ３．１０ Ｉｎ
Ｏ，ｌ ４．８ ２．６１ １ｎ０．３
４．８ ２．５２ ＭｎＯ，ｌ
４．３ ２．１３ ＺｒＯ，ｌ
６．２ ２．４４ ＴｉＯ，ｌ ６．
０ ２．７５ ＣｕＯ，ｌ ４．６
２．４１６ Ｂ Ｏ，１６，２２，６ １７ＳｉＯ，１６，２２，８ １８Ｐ Ｏ，１６，８２，６ ＊ センサはいずれもＳｎＯ２系（膜厚１０μｍ）、添
加物は含浸法で添加、ガス感度は空気中とガス中との抵
抗値の比を現す。
次に、５ｎ０２膜の厚さと感度との関係を表２に示す。
試料として、ＳｎＯ２膜（膜厚１μｍ）に０．０３−０
．２ｍｏ ｌ／ＬｉｔｔｅｒのＹ溶液を１μｍＬ滴下し
、熱分解したものを用いｊ；ｏ他の試料として、ＳｎＯ
，粉体に外掛けで２ｍｏ １％濃度となるようにＹ溶液
を含浸させ５００°Ｃで熱分解した後、４０ｐｍ厚の膜
状と３００μｍ厚のチップ状とに成型したものとを用い
た。
．２ｍｏ ｌ／ＬｉｔｔｅｒのＹ溶液を１μｍＬ滴下し
、熱分解したものを用いｊ；ｏ他の試料として、ＳｎＯ
，粉体に外掛けで２ｍｏ １％濃度となるようにＹ溶液
を含浸させ５００°Ｃで熱分解した後、４０ｐｍ厚の膜
状と３００μｍ厚のチップ状とに成型したものとを用い
た。
表 ２
試 料 ガソリン感度
単味 １μｍ ６．４
同Ｙ０．０３ｍｏｌ／Ｌ ５．８
同Ｙ０．１ｍｏｌ／Ｌ ５．４
同Ｙ０．２ｍｏｌ／Ｌ ５．２
ディーゼル感度
２．８
４．２
４．２
４．６
単味 ４０μｍ ７．０
同Ｙ２ｍｏ １％ ５．８
２．８
３．６
単味 ３００μｍ
同Ｙ２ｍｏ １％
５．２
４．２
１．８
２．４
表２から明らかなように、膜厚の増加はディーゼルへの
相対感度に不利な影響を及ぼず。しかし薄膜のガスセン
サは被毒を受は易いので、薄膜が必ずしも有利であると
は限らない。これらのことを加味すると、センサの好ま
しい膜厚は５０μｍ以下、より好ましくは５０Ａ以上〜
１５μｍ以下となる。
相対感度に不利な影響を及ぼず。しかし薄膜のガスセン
サは被毒を受は易いので、薄膜が必ずしも有利であると
は限らない。これらのことを加味すると、センサの好ま
しい膜厚は５０μｍ以下、より好ましくは５０Ａ以上〜
１５μｍ以下となる。
なおＳｎＯ２ガスセンサの添加物には、これ以外に経時
変化の抑制剤、温湿度依存性の抑制剤等の種々のものが
知られている。そこでこの発明の添加物は単独ではなく
、これらのものと共に添加しても良い。
変化の抑制剤、温湿度依存性の抑制剤等の種々のものが
知られている。そこでこの発明の添加物は単独ではなく
、これらのものと共に添加しても良い。
［発明の効果］
この発明では、ディーゼル排ガスとガソリン排ガスへの
ガスセンサの感度をそろえる。この結果、自動車の外気
導入制御装置の問題点である、ディーゼル排ガスへの感
度不足を解消することができる。
ガスセンサの感度をそろえる。この結果、自動車の外気
導入制御装置の問題点である、ディーゼル排ガスへの感
度不足を解消することができる。
第１図は実施例のガスセンサの特性図、第２図は従来例
のガスセンサの特性図、第３図は実施例の特性図、第４
図、第５図は従来例の特性図、第６図は実施例の特性図
である。
のガスセンサの特性図、第３図は実施例の特性図、第４
図、第５図は従来例の特性図、第６図は実施例の特性図
である。
Claims (2)
- （１） 排ガスによる外気の汚染を検出して、車室への
外気の導入を制御するようにした自動車の外気導入制御
用のガスセンサにおいて、 前記ガスセンサを、膜状のＳｎＯ＿２に、アルカリ金属
、アルカリ土類金属、原子番号５７〜７２のランタニド
、Ｓｃ、Ｙ、Ｓｂ、Ｂｉ、Ｐｂ、Ａｌ、Ｇａ、Ｚｎ、Ｆ
ｅ、Ｎｂ、Ｍｏからなる群の少なくとも一員の元素の化
合物を添加したものとしたことを特徴とする、自動車の
外気導入制御用のガスセンサ。 - （２） 前記添加物を、アルカリ金属、アルカリ土類金
属、原子番号５７〜７２のランタニド、Ｓｃ、Ｙ、Ｓｂ
、Ｂｉ、Ｐｂからなる群の少なくとも一員の元素の化合
物としたことを特徴とする、請求項１に記載の自動車の
外気導入制御用のガスセンサ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27958288A JPH02126146A (ja) | 1988-11-04 | 1988-11-04 | 自動車の外気導入制御用のガスセンサ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27958288A JPH02126146A (ja) | 1988-11-04 | 1988-11-04 | 自動車の外気導入制御用のガスセンサ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02126146A true JPH02126146A (ja) | 1990-05-15 |
Family
ID=17612990
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27958288A Pending JPH02126146A (ja) | 1988-11-04 | 1988-11-04 | 自動車の外気導入制御用のガスセンサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02126146A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03118459A (ja) * | 1989-09-30 | 1991-05-21 | Toyota Central Res & Dev Lab Inc | 排ガスセンサ |
| WO1996035115A1 (de) * | 1995-04-29 | 1996-11-07 | I.T.V.I. International Techno Venture Invest Aktiengesellschaft | Sensoranordnung zur steuerung der belüftung von innenräumen |
| US6287475B1 (en) | 1996-10-15 | 2001-09-11 | Citizen Watch Co., Ltd. | Magnetic head slider manufacturing method |
| JP2007147655A (ja) * | 2007-03-09 | 2007-06-14 | Ngk Spark Plug Co Ltd | ガスセンサ素子 |
| CN103063705A (zh) * | 2012-12-25 | 2013-04-24 | 华中农业大学 | 三甲胺气敏传感器及其制备方法 |
-
1988
- 1988-11-04 JP JP27958288A patent/JPH02126146A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03118459A (ja) * | 1989-09-30 | 1991-05-21 | Toyota Central Res & Dev Lab Inc | 排ガスセンサ |
| WO1996035115A1 (de) * | 1995-04-29 | 1996-11-07 | I.T.V.I. International Techno Venture Invest Aktiengesellschaft | Sensoranordnung zur steuerung der belüftung von innenräumen |
| US6287475B1 (en) | 1996-10-15 | 2001-09-11 | Citizen Watch Co., Ltd. | Magnetic head slider manufacturing method |
| JP2007147655A (ja) * | 2007-03-09 | 2007-06-14 | Ngk Spark Plug Co Ltd | ガスセンサ素子 |
| JP4603001B2 (ja) * | 2007-03-09 | 2010-12-22 | 日本特殊陶業株式会社 | ガスセンサ素子 |
| CN103063705A (zh) * | 2012-12-25 | 2013-04-24 | 华中农业大学 | 三甲胺气敏传感器及其制备方法 |
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