[实用新型]宽域空燃比感知器

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种感知器，特别涉及一种宽域空燃比感知器。

背景技术

理论上1kg汽油完全燃烧，需要14.7kg空气，亦即空燃比为14.7。将现行空燃比除以理论空燃比，定义为λ(Lambda)，所述λ=现行的空燃比/理论的空燃比，λ=1 时，即代表：空燃比=14.7； λ>1 时，即代表为稀油(lean)；而λ<1时，即代表为浓油(rich)。通常含氧感知器用于λ=1的汽车系统，四线空燃比感知器用于λ>1的汽车系统，而宽域空燃比感知器则可用于含盖λ<1至λ>1的汽车系统。

常见的宽域空燃比感知器，如McGRAW-HILL所出版的汽车电子学手册(Automotive Electronics Handbook，editor :Ronald K. Jurgen)第六章的废气感知器(Exhaust Gas Sensors)，请配合参阅图1所示，常见的宽域空燃比感知器9在泵层91设有第一、二电极911、912，而感测层92则设有第三、四电极921、922，再配合空气通道层93与加热器94，当废气由上方单一小孔95进入扩散间隙96时，感测层92就由空气通道97内与扩散间隙96内的氧分压差产生一电动势，再与闭回路控制器的基准电压作比对，来施加电压给泵层91产生极限电流Ip，这样由极限电流IP的大小与方向，就可以得知废气中的氧含量与空燃比。由于常见的宽域空燃比感知器必须设有第一、二电极911、912与第三、四电极921、922，而且彼此都必须使用昂贵的白金当触媒，这样就使其无法再降低成本。尤其，当扩散间隙96内填充的是多孔性扩散体时，于稀油时氧气过多，泵层91将氧往外打时，电第二电极912的氧分压会低于第三电极921，而使空燃比的侦测失准。

又由日常生活经验中得知，当金属制罐头只开设单一小孔时，空气进入与液体流出会彼此互相干扰，而影响彼此进出。因此罐头通常会开设两个洞，以便于一进一出。由于常见的宽域空燃比感知器9的废气进出只经由单一小孔95，因而在扩散间隙96内很难实时达成废气置换，以致所测得的空燃比并非真实反映现况，也难以达到高精度与高应答性。

发明内容

为了弥补以上不足，本实用新型提供了一种宽域空燃比感知器，该宽域空燃比感知器可以精确与快速量测引擎浓油或稀油燃烧废气中的含氧量与空燃比。

本实用新型为了解决其技术问题所采用的技术方案是：一种宽域空燃比感知器，包括保护层、泵层、空气通道层、感测层、气体扩散层和加热层，所述保护层、泵层、空气通道层、感测层、气体扩散层和加热层依次层叠组合，其中：该泵层朝向保护层的一侧表面设有第一电极；该空气通道层设有一空气通道；该感测层朝向空气通道的一侧表面设有第二电极，感测层另一侧表面对应于第一电极与第二电极位置设有共享的第三电极；该气体扩散层朝向第三电极的一侧设有贯通状量测室，量测室朝向加热层的另一侧设有多孔性扩散体，以接触于废气，使废气透过多孔性扩散体进入量测室内，再接触于第三电极表面。

作为本实用新型的进一步改进，该保护层对应于第一电极设有一窗口，在窗口内设有多孔性保护体。

作为本实用新型的进一步改进，其中该泵层与空气通道层的空气通道之间设有一绝缘层。

作为本实用新型的进一步改进，所述第一、二、三电极分别与第一、二、三导电垫电连接的结构为：所述保护层上设有第一、二、三穿孔，泵层设有第四、五穿孔，绝缘层上设有第六、七穿孔，空气通道层上设有第八、九穿孔，感测层上设有第十穿孔，所述第一电极经由第一穿孔与第一导电垫电连接，第二电极经由第八、六、四、二穿孔与第二导电垫电连接，第三电极经由第十、九、七、五、三穿孔与第三导电垫电连接。

作为本实用新型的进一步改进，其中该气体扩散层的多孔性扩散体具有复数外侧边，用来曝露在外而接触废气。

作为本实用新型的进一步改进，其中该气体扩散层与加热层对应于多孔性扩散体的侧壁上分别构成有凹阶部。

作为本实用新型的进一步改进，其中该气体扩散层的量测室内设有多孔性陶瓷。

作为本实用新型的进一步改进，所述保护层为不透气的陶瓷盖。

作为本实用新型的进一步改进，所述加热层包括绝缘层、绝缘盖和电热线，所述电热线夹置于绝缘层和绝缘盖之间，绝缘盖上设有与电热线两极对应的第十一穿孔和第十二穿孔，绝缘盖外侧设有第四、五导电垫，所述电热线一端经由第十一穿孔电性连接于第四导电垫，电热线另一端经由第十二穿孔电性连接于第五导电垫。