JPH0477656A - 窒素酸化物検出装置 - 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】 （産業上の利用分野） この発明は、自動車用エンジンの排気ガス中の窒素酸化
物の量を検出する検出装置に関する。

（従来の技術） 従来、自動車用エンジンの排気ガス中の窒素酸化物（Ｎ
ｏ、）を検出する方法においては、窒素酸化物の酸素成
分を熱解離により分離し、この酸素を検出することによ
り窒素酸化物の量を検出する間接的な方法と、酸化亜鉛
（ＺｎＯ）、酸化錫（ＳｎＯ２）を用いた半導体ガスセ
ンサによる直接的な検出方法があげられる。この種の半
導体ガスセンサは、窒素酸化物が半導体表面に吸着され
ると、窒素酸化物が半導体表面から電子を受は取り還元
され、それによって半導体の抵抗値が増大することを利
用し窒素酸化物の検出を行うものである。また、硝酸銀
（ＡｇＮＯ，）又は酸化アルミニウム（β−Ａ１ｚＯ３
）に硝酸ナトリウム（Ｎ　ａ　Ｎ　Ｏ３）をコーティン
グしたものは、窒素酸化物の吸着によって反応し陽イオ
ン、例えば硝酸銀（ＡｇＮＯｌ）の場合は銀イオン（Ａ
ｇ”″）の移動が起こるため、窒素酸化物の吸着面とそ
の反対側の面の間に電位差が発生するため、これの電位
差を検出することによって窒素酸化物の量を検出するこ
とができる。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、上述の間接的に検出する方法においては
、センサの構造が直接的に検出する方法よりも複雑にな
り、また測定精度も直接的に検出する方法に比べて落ち
るという問題点があげられる。

また、直接的に検出する方法においては、上述の検出セ
ンサに排気ガスが直接当たるため、センサ自体が６００
℃程度の高温にさらされるため、センサ自体が熱に耐え
られず、窒素酸化物の量を精度良く検出できないという
問題点がある。

このためにこの発明は、排気ガスを直接窒素酸化物検出
センサに当てられるようにし、窒素酸化物の量を精度良
く検出できる窒素酸化物検出装置を提供することにある
。

（課題を解決するための手段） しかして、この発明の要旨とするところは、自動車用エ
ンジンの排気ガスを排出するための排気管内から排気ガ
スを所定量抽出する排気ガス抽出手段と、この排気ガス
抽出手段によって抽出された排気ガス中の窒素酸化物の
量を検出する窒素酸化物検出手段と、この窒素酸化物検
出手段を使用温度条件下に維持するために前記抽出され
た排気ガスを冷却する冷却手段とを具備することにある
。

（作用） したがって、この発明においては、排気ガスの一部を抽
出し、この排気ガスを窒素酸化物検出センサの使用温度
条件内に冷却することによって排気ガスを窒素酸化物検
出センサに直接当てられるため、上記課題が達成できる
ものである。

〈実施例） 以下、この発明の実施例について説明する。

自動車用エンジンにおいて、ガソリン等の燃料と空気と
の混合気は、ピストンの下降によってシリンダ内に吸引
され、更にピストンの上昇によって圧縮されて燃焼（爆
発）する。この爆発によってピストンは下降し、熱エネ
ルギーは運動エネルギーに変換される。その後、燃焼後
の気体（排気ガス）は、ピストンの上昇によって排気口
がら排出される。この時の燃焼によって排気ガスには、
有害な窒素酸化物が含まれる。

第１図において、矢印Ａで示されるエンジンの排気口か
ら排出された排気ガスは、排気管工を通って図示しない
消音器（マフラー）を経て、外気に排出される。バイパ
ス管２は排気管１の内部に先端が挿入されており、排気
管２の上流側に向いて排気取入口３が開口している。こ
のバイパス管２は、排気管１の開口部１６から外部に引
き出されており、バイパス管２の末端は再び排気管１に
接合され、その接合部１３に排気口１４が開口している
。前記バイパス管２には窒素酸化物検出センサ４がバイ
パス管２の管壁に設けられており、この窒素酸化物検出
センサ４の上流側には複数の放熱フィン５が形成され、
窒素酸化物検出センサ４を通過する排気ガスを冷却する
ようになっている。これにより、バイパス管２の排気取
入口３からバイパス管２に取り入れられた排気ガスは、
放熱フィン５によって冷却され、その後窒素酸化物検出
センサ４上を通過し、排気口１４から再び排気ガス管１
に戻される。前記窒素酸化物検出センサ４は、第２図に
示すされるように硝酸銀（ＡｇＮＯ，）によって形成さ
れたプレート６をバイパス管２に取付けたもので、窒素
酸化物の吸着面７とバイパス管８に対して絶縁物１５に
よって絶縁された反対面８によって構成され、窒素酸化
物の吸着面７に取付られた電極９には直流電圧計１１の
プラス極が、反対面８に取付られた電極ｌＯには直流電
圧計１１のマイナス極が接続されている。

これによって、窒素酸化物の吸着面７に窒素酸化物が吸
着した場合、硝酸銀プレート６内で電離している銀イオ
ン（Ａｇ”）が、窒素酸化物の吸着面７に移動し、硝酸
銀（Ａ　ｇ　Ｎ　Ｏｚ　）を生成する。

この銀イオンの移動によって、電極９及び電極１０の間
に電位差が発生するため、この電位差を直流電圧計１１
によって計測することによって窒素酸化物（ＮＯＸ）の
検出ができるものである。これは、この直流電圧計１１
によって計測される電圧が移動する銀イオン（Ａｇ”）
の量に比例し、更に移動する銀イオン（Ａｇ”）は窒素
酸化物の吸着面７に吸着する窒素酸化物（ＮＯｘ）に比
例するためである。

この硝酸銀（Ａ　ｇ　Ｎ　Ｃ）＋　）による窒素酸化物
検出センサ４は窒素酸化物の高い検出精度をもつもので
あるが、使用温度条件が２００℃以下であるため、上述
の構成によって排気ガスを冷却するこによって使用温度
条件を満たすものである。

更に、第３図に示すように、冷却用ファンの空気やコン
プレッサの圧縮空気等の希釈エアをエアダクト１２内に
導き、排気管ｌからバイパス管２によってバイパスした
排気ガスをエアダクト１２内に放出して冷却し、このエ
アダクト１２内において混合された排気ガスを窒素酸化
物検出センサ４において検出することによっても同様の
効果を得ることができるものである。

また、窒素酸化物検出センサとして、酸化アルミニウム
（β−Ａ　Ｉ　ｔ　Ｏｘ　）に硝酸ナトリウム（Ｎ　ａ
　Ｎ　Ｏｓ　）をコーティングしたものを用いることも
できる。

（発明の効果） 以上説明したように、この発明によれば、排気ガスを抽
出し、この排気ガスを冷却することによって、排気ガス
中の窒素酸化物の量をセンサによって直接検出すること
ができるため、窒素酸化物の量を精度良く検出できるも
のである。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の実施例の構成を示す説明図、第２図
は硝酸銀を使用した窒素酸化物検出センサの説明図、第
３図は別の実施例の構成を示す説明図である。 １・・排気管、２・・バイパス管、４・・窒素酸化物検
出センサ、５・・冷却フィン、１１・・直流電圧計、１
２・・エアダクト。 第１図 第３図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 自動車用エンジンの排気ガスを排出するための排気管内
   から排気ガスを所定量抽出する排気ガス抽出手段と、 この排気ガス抽出手段によって抽出された排気ガス中の
   窒素酸化物の量を検出する窒素酸化物検出手段と、 この窒素酸化物検出手段を使用温度条件下に維持するた
   めに前記抽出された排気ガスを冷却する冷却手段とを具
   備することを特徴とする窒素酸化物検出装置。