(57)【要約】【課題】デポジットの堆積による検出精度の低下が抑えられた気体センサを提供すること。【解決手段】本発明の気体センサ１は、測定対象物質を検知するセンサ素子２と、センサ素子２を覆い、測定対象物質が流通する導入孔３００，３１０と、導入孔３００，３１０とセンサ素子２との間に配置された隔壁３１と、を備えたカバー３と、カバー３の内部にパージガスを導入するガス導入手段５と、を有することを特徴とする。本発明の気体センサは、パージガスをカバー内に導入し、パージガスにより導入孔のデポジットを吹き払うことで検出精度の低下が抑えられた気体センサとなっている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
測定対象物質を検知するセンサ素子と、
該センサ素子を覆い、該測定対象物質が流通する導入孔と、該導入孔と該センサ素子との間に配置された隔壁と、を備えたカバーと、
該カバーの内部にパージガスを導入するガス導入手段と、
を有することを特徴とする気体センサ。
【請求項２】
前記ガス導入手段は、
加圧された前記パージガスを発生するガス発生源と、
該ガス発生源で発生した該パージガスを流通し、前記カバーの内部にガス排出口が開口したガス流通路と、
を有する請求項１記載の気体センサ。
【請求項３】
前記センサ素子と前記カバーとを固定するとともに前記気体センサを前記測定対象物質が流れる管路に固定するためのフランジ部を有し、
該フランジ部に前記ガス流通路がもうけられた請求項２記載の気体センサ。
【請求項４】
前記ガス導入手段は、前記カバーの内部への前記パージガスの導入と、該パージガスの導入の停止と、を繰り返す請求項１記載の気体センサ。
【請求項５】
車両の排気系において排ガス浄化用触媒の上流に組み付けられる酸素センサ、アンモニアセンサ、ＮＯｘセンサより選ばれる少なくともひとつである請求項１記載の気体センサ。
【請求項６】
前記カバーは、
前記センサ素子の外周に配置され、前記測定対象物質が通過する内部導入孔が開口した内部カバーと、
該内部カバーの外周に配置され、該測定対象物質が通過する外部導入孔が開口した外部カバーと、
を有し、
該測定対象物質が該外部導入孔を通過した流れ方向の延長線上に該内部導入孔が位置しない請求項１記載の気体センサ。
【請求項７】
前記ガス導入手段に前記パージガスの導入を指示する演算手段を有し、
該演算手段は、前記センサ素子が前記測定対象物質を測定可能な状態でないときに、該パージガスの導入を行う請求項１記載の気体センサ。
【請求項８】
前記センサ素子が前記測定対象物質を測定可能な状態は、該センサ素子の電気抵抗により決定される請求項７記載の気体センサ。
【請求項９】
前記ガス導入手段に前記パージガスの導入を指示する演算手段を有し、
前記測定対象物質が車両の排気に含まれる成分であるときに、該演算手段は、該排気中に該測定対象物質が含まれていないときに、該パージガスの導入を行う請求項１記載の気体センサ。
【請求項１０】
前記排気中に前記測定対象物質が含まれていない状態は、前記車両のスロットル弁の開閉状態から決定される請求項９記載の気体センサ。
【請求項１１】
測定対象物質を検知するセンサ素子と、
該センサ素子を覆い、該測定対象物質が流通する導入孔を備えたカバーと、
該カバーの内部にパージガスを導入するガス導入手段と、
該センサ素子の電気抵抗を測定する抵抗測定手段と、
を有する気体センサの制御方法であって、
該センサ素子の電気抵抗から該センサ素子の測定結果の信頼性の判定を行い、該センサ素子の測定家かの信頼性が低いと判定したときに、該ガス導入手段が該パージガスを導入することを特徴とする気体センサの制御方法。
【請求項１２】
エンジンからの排気ガスに含まれる測定対象物質を検知するセンサ素子と、
該センサ素子を覆い、該測定対象物質が流通する導入孔を備えたカバーと、
該カバーの内部にパージガスを導入するガス導入手段と、
該エンジンのスロットル弁の開度をスロットル弁開度計と、
を有する気体センサの制御方法であって、
該スロットル弁開度計からの信号にもとづいて、該スロットルバルブが閉じた状態であると判定したときに、該ガス導入手段が該パージガスを導入することを特徴とする気体センサの制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、気体流体に含まれる物質を測定する気体センサに関し、詳しくは、気体流体に含まれるデポジットを除去できる気体センサに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、車両の排気系には、排ガス中の酸素量を測定する酸素センサ（Ｏ2センサ）が取り付けられている。そして、この酸素センサの検出結果から、エンジンの空燃比制御を行っている。排気系に組み付けられる酸素センサは、酸素を測定するセンサ素子と、内部にセンサ素子を収納するとともに通気性を確保する導入孔が開口したカバーと、を備えた構成を有している。
【０００３】
近年の車両には、環境負荷の低減が要求されており、環境負荷を低減する方法のひとつとして、シリンダ内に直接燃料を噴射する方法（直噴エンジンを用いる方法）がある。しかしながら、直噴エンジンにおいては、高温で当量比が可能な燃焼を行うと、ススなどの粒子状物質（以下、デポジットと称する）が排出されやすかった。デポジットが排出されると、酸素センサの導入孔にデポジットが蓄積する。そして、導入孔にデポジットが堆積すると、導入孔が目詰まりし、酸素センサの検出精度や応答性が低下する。
【０００４】
デポジットによる導入孔の閉塞を抑えることを目的として、特許文献１〜３が開示されている。
【０００５】
特許文献１には、カバーの外部に筒状の外部カバーを配置する酸素センサが開示されている。
【０００６】
しかしながら、このような構造の酸素センサは、センサ素子に排気が流れ込むまでの時間がかかり、応答性が低下する問題があった。
【０００７】
特許文献２には、カバー内にセンサ素子を中心に回転自在な回転体を配置した酸素センサが開示されている。特許文献３には、導入孔を貫通する摺動部材を備えたカバーが開示されている。
【０００８】
また、特許文献４には、センサ素子の外部に内筒と外筒とをもち、内筒の外周面にトラップ層をもつ酸素センサが開示されている。特許文献５には、センサ素子および外筒の外周面にフルオロアルキルシラン（ＦＡＳ）からなる被膜を備えた酸素センサが開示されている。
【０００９】
特許文献２〜５に開示された酸素センサは、車両の排気系に組み付ける時に要求される特性（高温や振動に対する特性）が考慮されていない。このため、追加された部品やコート層の耐熱性、追加された部品の耐衝撃性、共振によるカバー取り付け部へ集中する応力に対する耐久性など、信頼性に問題があった。
【特許文献１】特開平１０−２５３５７５号公報
【特許文献２】特開平１０−２０６３７２号公報
【特許文献３】特開平１０−２０６３７５号公報
【特許文献４】実開平６−７４９６０号公報
【特許文献５】特開平１０−１７０４７４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明は上記実状に鑑みてなされたものであり、デポジットの堆積による検出精度の低下が抑えられた気体センサを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記課題を解決するために、本発明者らは気体センサについて検討を重ねた結果、センサ素子とカバーとの間にパージガスを導入し、導入孔の気体の導通を確保する構成とすることで上記課題を解決できることを見出した。
【００１２】
請求項１に記載の本発明の気体センサは、測定対象物質を検知するセンサ素子と、センサ素子を覆い、測定対象物質が流通する導入孔と、導入孔とセンサ素子との間に配置された隔壁と、を備えたカバーと、カバーの内部にパージガスを導入するガス導入手段と、を有することを特徴とする。
【００１３】
本発明の気体センサによれば、センサ素子とカバーとの間にパージガスが導入され、パージガスは導入孔からカバーの外部に排出される。このとき、導入孔にデポジットが堆積していても、パージガスの通過によりデポジットを取り除くことができる。そして、カバーが隔壁を持つことにより、導入孔を通過したデポジットがセンサ素子に付着しなくなっている。
【００１４】
請求項２に記載の本発明の気体センサは、請求項１に記載の気体センサにおいて、ガス導入手段は、加圧されたパージガスを発生するガス発生源と、ガス発生源で発生したパージガスを流通し、カバーの内部にガス排出口が開口したガス流通路と、を有する。請求項２によれば、加圧されたパージガスをカバーの内部に供給でき、導入孔に堆積したデポジットをパージガスの圧力で吹き払うことができる。
【００１５】
請求項３に記載の本発明の気体センサは、請求項２に記載の気体センサにおいて、センサ素子とカバーとを固定するとともに気体センサを測定対象物質が流れる管路に固定するためのフランジ部を有し、フランジ部にガス流通路がもうけられた。請求項３によれば、本発明の気体センサは、ガス流通路をフランジ部に設けたことで体格の粗大化が防止できる。また、気体センサが組み付けられる部材（たとえば、車両の排気管）に新たな装置を組み付けることなく本発明の気体センサを組み付けることができる。
【００１６】
請求項４に記載の本発明の気体センサは、請求項１に記載の気体センサにおいて、ガス導入手段は、カバーの内部へのパージガスの導入と、パージガスの導入の停止と、を繰り返す。請求項４によれば、パージガスによる間欠的な圧力変動により、デポジットの除去が促進される。
【００１７】
請求項５に記載の本発明の気体センサは、請求項１に記載の気体センサにおいて、車両の排気系において排ガス浄化用触媒の上流に組み付けられる酸素センサ、アンモニアセンサ、ＮＯｘセンサより選ばれる少なくともひとつである。本発明の気体センサは、デポジットによる検出精度の低下が抑えられたセンサとなっており、特に、デポジットの堆積が発生しやすい車両の排気系に組み付けても高い精度で測定を行うことができる。
【００１８】
請求項６に記載の本発明の気体センサは、請求項１に記載の気体センサにおいて、カバーは、センサ素子の外周に配置され、測定対象物質が通過する内部導入孔が開口した内部カバーと、内部カバーの外周に配置され、測定対象物質が通過する外部導入孔が開口した外部カバーと、を有し、測定対象物質が外部導入孔を通過した流れ方向の延長線上に内部導入孔が位置しない。請求項６によれば、カバーを内部と外部の二つのカバーから構成することで、本発明の気体センサが簡単な構成となる。
【００１９】
請求項７に記載の本発明の気体センサは、請求項１に記載の気体センサにおいて、ガス導入手段にパージガスの導入を指示する演算手段を有し、演算手段は、センサ素子が測定対象物質を測定可能な状態でないときに、パージガスの導入を行う。請求項７によれば、測定対象物質の測定が可能でないときにパージを行うことでデポジットを除去し、測定対象物質の測定が可能な状態となったときにデポジットの影響なしに測定を行うことができる。
【００２０】
請求項８に記載の本発明の気体センサは、請求項７に記載の気体センサにおいて、センサ素子が測定対象物質を測定可能な状態は、センサ素子の電気抵抗により決定される。請求項８によれば、センサ素子の電気抵抗により、センサ素子の状態を判別でき、これにより、センサ素子が測定対象物質の検知が可能かどうかの判定を行うことができる。
【００２１】
請求項９に記載の本発明の気体センサは、請求項１に記載の気体センサにおいて、ガス導入手段にパージガスの導入を指示する演算手段を有し、測定対象物質が車両の排気に含まれる成分であるときに、演算手段は、排気中に測定対象物質が含まれていないときに、パージガスの導入を行う。請求項９によれば、排気中に測定対象物質が含まれていないときには、測定対象物質の測定の意味がなく、このときにデポジットを除去し、排気中に測定対象物質が含まれるようになったときにデポジットの影響なしに測定を行うことができる。
【００２２】
請求項１０に記載の本発明の気体センサは、請求項９に記載の気体センサにおいて、排気中に測定対象物質が含まれていない状態は、車両のスロットル弁の開閉状態から決定される。請求項１０によれば、スロットル弁の開閉状態から排気中に測定対象物質が含まれるか否かを判別できる。
【００２３】
請求項１１に記載の本発明の気体センサの制御方法は、測定対象物質を検知するセンサ素子と、センサ素子を覆い、測定対象物質が流通する導入孔を備えたカバーと、カバーの内部にパージガスを導入するガス導入手段と、センサ素子の電気抵抗を測定する抵抗測定手段と、を有する気体センサの制御方法であって、センサ素子の電気抵抗からセンサ素子の測定結果の信頼性の判定を行い、センサ素子の測定家かの信頼性が低いと判定したときに、ガス導入手段がパージガスを導入することを特徴とする。
【００２４】
請求項１１に記載の気体センサの制御方法によると、センサ素子の測定結果の信頼性の低いときにパージガスを導入することとなり、これにより、センサ素子の測定結果の信頼性が確保されるようになったときに、センサ素子にデポジットが付着していることが抑えられる。この結果、気体センサの測定結果の精度が向上する。
【００２５】
請求項１２に記載の本発明の気体センサの制御方法は、エンジンからの排気ガスに含まれる測定対象物質を検知するセンサ素子と、センサ素子を覆い、測定対象物質が流通する導入孔を備えたカバーと、カバーの内部にパージガスを導入するガス導入手段と、エンジンのスロットル弁の開度をスロットル弁開度計と、を有する気体センサの制御方法であって、スロットル弁開度計からの信号にもとづいて、スロットルバルブが閉じた状態であると判定したときに、ガス導入手段がパージガスを導入することを特徴とする。
【００２６】
請求項１２に記載の気体センサの制御方法によると、測定すべきでない排ガスが流れるときにパージガスを導入することとなり、これにより、測定すべき排ガスが流れたときに、センサ素子にデポジットが付着していることが抑えられる。この結果、気体センサの測定結果の精度が向上する。
【発明の効果】
【００２７】
本発明の気体センサは、センサ素子とカバーとの間にパージガスが導入され、パージガスは導入孔からカバーの外部に排出される。このとき、導入孔にデポジットが堆積していても、パージガスの通過によりデポジットを取り除くことができる。この結果、デポジットの堆積による検出精度の低下が抑えられた気体センサとなった。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
以下、具体的な実施例を用いて本発明を説明する。
【００２９】
本発明の実施例として、車両の排気管に組み付けられ排気ガス中の酸素濃度を測定するための酸素センサを製造した。なお、以下において説明する本実施例の酸素センサを構成する部材の材質は、それぞれの機能を発揮できる材質であれば特に限定されるものではなく、従来公知の材質を用いることができる。
【００３０】
（実施例１）
本実施例の酸素センサ１は、センサ素子２、カバー３、フランジ部４、パージガス発生装置５およびＥＣＵ６を備えている。本実施例の酸素センサの構成を図１〜３に示した。なお、図１はセンサ素子２の近傍の構成を示す断面図であり、図２は図１中のＩ−Ｉ線における断面を示した図である。また、図３は、本実施例の酸素センサ１を車両に組み付けたときの全体の構成を示した図である。
【００３１】
センサ素子２は、略棒状を有する。センサ素子２は、従来の酸素センサにおいて酸素量の測定に用いられているセンサ素子を用いることができる。たとえば、略棒状の固体電解質体２０と、固体電解質体２０の外周面にもうけた先端電極２１とを備えた構成のセンサ素子を用いることができる。
【００３２】
また、本実施例の酸素センサ１には、センサ素子２の電気抵抗を測定する抵抗測定手段（図示せず）がもうけられている。
【００３３】
カバー３は、有底筒状を有するインナーカバー３０と、有底筒状を有するアウターカバー３１と、から構成される。インナーカバー３０は、内部にセンサ素子２を収納する。また、インナーカバー３０は、アウターカバー３１の内部に収納された状態で配置される。インナーカバー３０およびアウターカバー３１は、それぞれ周方向の外周面に複数の導入孔３００，３１０が開口している。それぞれのカバー３０，３１に開口した導入孔３００，３１０は、筒状の軸芯部に対称な位置に開口している。ここで、インナーカバー３０の導入孔３００は、インナーカバー３０の基端側に開口し、アウターカバー３１の導入孔３１０はアウターカバー３１の先端側に開口している。つまり、導入孔３１０と導入孔３００は、互いに異なる軸方向位置（センサ素子２の軸方向）に開口しており、導入孔３１０から導入孔３００が目視できない位置に開口している。カバー３に開口した導入孔３００，３１０は、通気性を確保できる形状であればその開口形状が限定されるものではない。
【００３４】
カバー３を構成するインナーカバー３０およびアウターカバー３１のそれぞれには、有底筒状の底面にも導入孔３０１，３１１が開口している。
【００３５】
フランジ部４は、耐熱性を備えた材質（本実施例においては耐熱性金属）よりなりセンサ素子２に一体に形成されたセンサ素子保持部材４０と、センサ素子２が貫通した状態でセンサ素子保持部材４０を固定するフランジ本体部４１と、から構成される。そして、フランジ本体部４１は、有底筒状のインナーカバー３０およびアウターカバー３１の開口部を封止した状態で保持する。
【００３６】
フランジ部４を構成するセンサ素子保持部材４０の先端部は、テーパ状をなすように形成されている。また、このテーパ面に対向するフランジ本体部４１の表面も、センサ素子保持部材４０のテーパ面に間隔を隔てた位置でテーパ面を形成している。
【００３７】
そして、フランジ部４には、センサ素子保持部材４０とフランジ本体部４１との間に、パージガスが通過するための通気流路４２が形成されている。センサ素子保持部材４０のフランジ本体部４１との対向面（センサ保持部材４０の外周面）に断面凹字状の溝条が形成され、センサ素子保持部材４０にフランジ本体部４１が固定されたときに、この溝条とフランジ本体部４１の内周面とに区画された空間が通気流路４２となる。通気流路４２は、一端が取り入れ栓４５を介してパージガス発生手段５に接続され、他端がインナーカバー３０の内部に開口したガスの流路である。通気流路４２のインナーカバー３０の内部に開口した他端側の開口部は、フランジ本体部４１のテーパ面に対向して開口しており、他端側の開口部から吹き出したパージガスはフランジ本体部４１のテーパ面に沿って流れた後に、センサ素子２の外周面にパージガスを吹き付けられる。
【００３８】
また、フランジ部４のフランジ本体部４１には、排気管に固定するための固定手段（図示せず）が形成されている。
【００３９】
パージガス発生装置５は、パージガス（エアー）を発生するエアー発生源５０と、エアー発生源５０からのパージガス（エアー）の圧力および流量を調節する調節手段５１と、を有する。本実施例において、パージガス発生装置５から発生するパージガスは、その種類が限定されるものではなく、空気（エアー）、不活性ガス等のガスを用いることができ、本実施例のようにエアーを用いることが好ましい。本実施例においては、エアー発生源５０は、エンジンの出力軸を駆動軸とするポンプを用いているが、電動駆動されるポンプやコンプレッサーとしてもよい。
【００４０】
ＥＣＵ６は、調節手段５１と接続され、調節手段５１を調節してパージガス発生手段５から発せられるエアーを調節する。
【００４１】
以下に、本実施例の酸素センサ１を用いて車両の排気ガス中の酸素濃度の測定方法を説明する。
【００４２】
まず、本実施例の酸素センサ１は、車両のエンジンＥと排ガス浄化用触媒（ディーゼルパティキュレートフィルタＤＰＦ、ＮＯｘ浄化触媒Ｃ）とを接続する排気管７において排ガス浄化用触媒の上流側に組み付けられる。ここで、本実施例の酸素センサ１は、排気管７に組み付けられたときに、ＥＣＵ６は、さらに、抵抗測定手段、エンジンＥのスロットル開度計に接続された。本実施例の酸素センサ１の組み付けられた車両の排気系を図３に示した。
【００４３】
車両のエンジンＥをコールド状態で作動すると、エンジンＥから排気ガスが排気管７内を流れる。エンジンＥがコールド状態のときには、このエンジンＥの排気系全体も温度が低い。このような状態においては、センサ素子２の温度も低く（センサ素子２の活性が低く）、排気ガス中の酸素濃度を正確に測定することができない。このような状態においては、ＥＣＵ６は、パージガス発生装置５を作動する。ＥＣＵ６は、カバー３の内部に、パージガス（エアー）の供給と、供給の停止とを所定の時間ごとに繰り返す。パージガスは、図４に示したパルス状で供給される。このとき、カバー３の内部に供給されるパージガスの流量は、酸素センサ１の通気流路４２やカバー３の形状などの条件により異なるため、一概に決定できるものではなく、酸素センサ１に付着したデポジットを除去できる程度の流量を少なくとも有していればよい。
【００４４】
本実施例においては、センサ素子２の温度が低温の場合においては、センサ素子２による測定結果の信頼性が十分でないため、パージガスの供給を行う。そして、センサ素子２が正確な測定ができる程度の温度にまで加熱され（センサ素子２の活性が高くなった）たら、パージガスの供給を停止し、排気ガス中の酸素濃度を測定する。ここで、センサ素子２の温度（活性）は、抵抗測定手段により測定されるセンサ素子２の電気抵抗により判定される。本実施例の酸素センサ１のエンジン始動直後の酸素センサ１の動作のフローチャートを図５に示した。
【００４５】
車両のエンジンＥを作動させると、エンジンＥから排気ガスが排気管７内を流れる。排気管７内を流れる排気ガスは、酸素センサ１の組み付けられた部分に到達する。そして、酸素センサ１のカバー３の導入孔３１０からアウターカバー３１の内部に流入する。導入孔３１０からアウターカバー３１の内部に流入した排気ガスは、排気管７ののびる方向に流れ、インナーカバー３０の外周面にあたる。これは、導入孔３１０と導入孔３００とが排気ガスの流れ方向にそって配置されていないためである。そして、アウターカバー３１とインナーカバー３０との間の空間内で、アウターカバー３１の内周面やインナーカバー３０の外周面に沿って排気ガスが流れる。このとき、アウターカバー３１の内周面やインナーカバー３０の外周面に排気ガス中に含まれるデポジットが付着し、排気ガスからデポジットが除去される。
【００４６】
その後、デポジットが除去された排気ガスは、インナーカバー３０の導入孔３００からインナーカバー３０の内部に流れ込む。インナーカバー３０内に流入された排気ガスは、センサ素子２に接触し、センサ素子２が排気ガス中の酸素濃度を測定する。その後、排気ガスは、導入孔３００，３１０からカバー３の外部に排出される。
【００４７】
そして、排気ガスは排ガス浄化用触媒Ｃにおいて有害成分が分解浄化されて車外に排出される。
【００４８】
本実施例の酸素センサ１は、エンジンＥの作動中であって、排気ガス中の酸素濃度の測定が不要な状態においても、ＥＣＵ６がパージガス発生装置５を作動する。ＥＣＵ６は、カバー３の内部に、パージガス（エアー）の供給と、供給の停止とを所定の時間ごとに繰り返すようにパージガス発生装置５からパージガスを供給する。パージガスは、図４に示したパルス状で供給される。
【００４９】
排気ガス中の酸素濃度の測定が不要な状態とは、排気ガス中に酸素が含まれない状態であり、具体的には、エンジンＥのスロットルの閉弁時である。このような状態では、エンジンＥに燃料が供給されておらず、排気ガス中の酸素濃度の測定の必要がない。このため、ＥＣＵ６は、接続されたスロットル開度計からの入力からスロットルの閉弁時にパージガス発生装置５を作動する。本実施例の酸素センサ１のスロットルの閉弁時のパージガス発生装置５の動作のフローチャートを図６に示した。
【００５０】
上記したように、本実施例の酸素センサ１は、コールドスタート時やスロットルの閉弁時にカバー３内にパージガス（エアー）を供給する。そして、カバー３の内部に導入されたパージガス（エアー）は、導入孔３００，３１０を通過してカバー３の外部に排出される。このとき、カバー３内に堆積したデポジットや導入孔３００，３１０を閉塞したデポジットがパージガス（エアー）の圧力により取り除かれる。カバー３に堆積したデポジットが取り除かれたことで、センサ素子２に排気ガスが十分に接触することができ、酸素センサ１の測定精度が向上する。
【００５１】
本実施例の酸素センサ１においてカバー３内に供給されるパージガス（エアー）は、排気管７を流れる排気ガスの圧力より高い圧力であればその圧力が限定されるものではない。パージガス（エアー）の圧力は、排気管７を流れる排気ガスの圧力より高ければ高いほど好ましい。
【００５２】
上記したように、本実施例の酸素センサ１は、カバー３の導入孔３００，３１０にデポジットが堆積したり、カバー３の内部にデポジットが堆積しても、パージガス発生装置５によりパージガス（エアー）をカバー３の内部に導入してデポジットを吹き払う。これにより、本実施例の酸素センサ１は、デポジットの堆積による測定精度の低下が抑えられた。
【００５３】
さらに、本実施例の酸素センサ１は、パージガス発生装置５からのパージガス（エアー）がセンサ素子２に向かって吹き出す。このため、カバー３の内部に堆積したデポジットだけでなく、センサ素子２に付着したデポジットも吹き払うことができる。この結果、測定精度がより向上する。
【００５４】
（実施例２）
本実施例は、フランジ部４がさらに、分配プレート４３を持つこと以外は、実施例１と同様な構成の酸素センサである。本実施例の酸素センサの断面図を図７〜８に示した。なお、図７はセンサ素子２の近傍の構成を示す断面図であり、図８は図７中のＩＩ−ＩＩ線における断面を示した図である。
【００５５】
分配プレート４３は、センサ素子保持部材４０よりセンサ素子２の先端側に間隔を隔てた位置に配置され、センサ素子２に一体に形成された略円板状の部材である。分配プレート４３は、フランジ本体部４１にセンサ素子２が貫通したセンサ素子保持部材４０が固定されたときに、その外周面がフランジ本体部４１と当接するように形成されている。
【００５６】
分配プレート４３は、フランジ本体部４１と当接する外周面に、切れ欠きが形成されている。この切れ欠きは、等間隔で４カ所に形成されている。
【００５７】
本実施例の酸素センサ１は、パージガス発生装置５からのパージガス（エアー）が通気流路４２を通って、センサ素子保持部材４０、分配プレート４３およびフランジ本体部４１とにより区画された空間内に流入する。そして、この空間から分配プレート４３の切り欠きを通ってカバー３の内部に流入する。
【００５８】
本実施例の酸素センサ１においては、カバー３の内部に複数箇所（４カ所）からパージガスが供給される。つまり、カバー３の内部に供給されるパージガスの偏りが生じなくなり、堆積したデポジットの除去を効率よく行うことができる。
【００５９】
さらに、本実施例は、分配プレート４３の切り欠きが、センサ素子２の軸方向に沿って形成されており、切り欠きを通るパージガスによりセンサ素子２に付着したデポジットを除去できる効果を発揮する。
【００６０】
（実施例３）
本実施例は、通気流路４２の形態（のびる形状）が異なる以外は、実施例１と同様な構成の酸素センサである。本実施例の酸素センサの構成を図９〜１１に示した。なお、図９はセンサ素子２の近傍の構成を示す断面図であり、図１０は図９中のＩＩＩ−ＩＩＩ線における断面を示した図である。また、図１１は、センサ素子保持部材４０の外周面を示した図である。
【００６１】
図１１に示したように、本実施例のセンサ素子保持部材４０には、周方向にのびる溝条４６と周方向にのびる溝条４６から先端方向にのびる溝条４７とが外周面に形成されている。なお、溝条４７は、周方向で均等な位置に四カ所形成されている。
【００６２】
溝条４６，４７に区画される本実施例の通気流路４２は、センサ素子保持部材４０の外周面とフランジ本体部４１との間に、センサ素子２の周方向にのびる部分と、周方向に伸びる部分から軸方向にのびる部分と、から形成される。そして、軸方向にのびる部分は、等間隔で４カ所に形成されている。
【００６３】
本実施例の酸素センサ１においては、カバー３の内部に複数箇所（４カ所）からパージガスが供給される。つまり、カバー３の内部に供給されるパージガスの偏りが生じなくなり、堆積したデポジットの除去を効率よく行うことができる。
【００６４】
さらに、本実施例は、実施例２の時と同様に、通気流路４２がセンサ素子２の軸方向に沿って形成されており、切り欠きを通るパージガスによりセンサ素子２に付着したデポジットを除去できる効果を発揮する。
【００６５】
（実施例４）
本実施例は、通気流路４２の形態（のびる形状）が異なる以外は、実施例１と同様な構成の酸素センサである。本実施例の酸素センサの構成を図１２に示した。なお、図１２はセンサ素子２の近傍の構成を示す断面図である。
【００６６】
本実施例の通気流路４２は、センサ素子保持部材４０の外周面とフランジ本体部４１との間に、らせん状に形成されている。
【００６７】
本実施例の酸素センサ１においては、通気流路４２がらせん状に形成されたことで、カバー３の内部にセンサ素子２の外周面に沿ったらせん状の流れを持つパージガスが供給される。つまり、カバー３の内部に供給されたパージガスがセンサ素子２の外周にそってらせん状に流れることで、パージガスの流れの偏りが生じなくなり、堆積したデポジットの除去を効率よく行うことができる。
【００６８】
さらに、本実施例は、パージガスがセンサ素子２の外周面に沿ってらせん状に流れることで、センサ素子２に付着したデポジットを除去できる効果を発揮する。
【図面の簡単な説明】
【００６９】
【図１】実施例１の酸素センサの構成を示す断面図である。
【図２】実施例１の酸素センサの構成を示す断面図である。
【図３】実施例１の酸素センサを車両の排気系に組み付けた状態を示した図である。
【図４】実施例１の酸素センサにおけるパージガスの供給状態を示した図である。
【図５】実施例１の酸素センサにおけるエンジン始動直後のパージガス発生装置の動作のフローチャートを示した図である。
【図６】実施例１の酸素センサにおけるスロットルの閉弁時のパージガス発生装置の動作のフローチャートを示した図である。
【図７】実施例２の酸素センサの構成を示す断面図である。
【図８】実施例２の酸素センサの構成を示す断面図である。
【図９】実施例３の酸素センサの構成を示す断面図である。
【図１０】実施例３の酸素センサの構成を示す断面図である。
【図１１】実施例３の酸素センサのセンサ素子保持部材を示す図である。
【図１２】実施例４の酸素センサの構成を示す断面図である。
【符号の説明】
【００７０】
１：酸素センサ
２：センサ素子
３：カバー
４：フランジ
５：パージガス発生装置
６：ＥＣＵ
７：排気管
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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