[发明专利]片式氧传感装置、发动机排气管和机动车

说明书

本发明提供了片式氧传感装置、发动机排气管和机动车。该片式氧传感装置包括：片式氧传感器；泵氧组件，所述泵氧组件与所述片式氧传感器中的加热器引线电相连，所述加热器引线上的分压用于给所述泵氧组件施加泵氧电流，所述泵氧组件用于向所述片式氧传感器的参比气道中输送新鲜的氧气。该片式氧传感装置结构简单、成本较低，对密闭性要求不高，无需额外配置外加电路辅助元件，即可使得参比气道中的氧气较为新鲜，进而实现较为准确地测量氧的浓度。

技术领域

本发明涉及车用传感器技术领域，具体地，涉及片式氧传感装置、发动机排气管和机动车。

背景技术

片式氧传感装置是应用在发动机排气管上三元催化器附近的传感部件，它利用电化学原理的固体电解质元件将机动车尾气中的氧浓度转换成电信号并输入控制单元(ECU)，通过控制闭环燃油喷射的修正补偿使得发动机达到理想的空燃比，改善机动车排放和提高燃油经济性。片式氧传感装置的工作原理是利用能斯特方程，工作电极与尾气侧中的尾气接触，同时参比电极与参比侧中的参比气相接触，在高温下感应电解质层两侧由于氧浓差而产生电势差。因此，参比气中氧气浓度的新鲜对氧传感器的工作起着决定性的作用。然而，目前的片式氧传感装置实现参比气中氧气浓度的新鲜的效率较低，且结构复杂、成本较高，还会导致片式氧传感装置力学强度变差。

因而，现有的片式氧传感装置的相关技术仍有待改进。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出一种结构简单、成本较低、对密闭性要求不高、无需额外配置外加电路辅助元件即可使得参比气道中的氧气较为新鲜、或者可以较好地实现较为准确地测量氧的浓度的片式氧传感装置。

在本发明的一个方面，本发明提供了一种片式氧传感装置。根据本发明的实施例，该片式氧传感装置包括：片式氧传感器；泵氧组件，所述泵氧组件与所述片式氧传感器中的加热器引线电相连，所述加热器引线上的分压用于给所述泵氧组件施加泵氧电流，所述泵氧组件用于向所述片式氧传感器的参比气道中输送新鲜的氧气。发明人发现，该片式氧传感装置结构简单、成本较低，对密闭性要求不高，无需额外配置外加电路辅助元件，即可使得参比气道中的氧气较为新鲜，进而实现较为准确地测量氧的浓度。

根据本发明的实施例，所述泵氧组件包括：泵氧电解质层，所述泵氧电解质层设置在所述片式氧传感器的下表面上；泵氧内电极，所述泵氧内电极设置在所述泵氧电解质层的上表面上；泵氧外电极，所述泵氧外电极设置在所述泵氧电解质层的下表面上。

根据本发明的实施例，所述泵氧组件还包括：第一透气保护层，所述第一透气保护层设置在所述泵氧外电极的下表面上；第一绝缘层，所述第一绝缘层设置在所述泵氧电解质层未被所述第一透气保护层覆盖的下表面上，且覆盖与所述泵氧外电极电连接的泵氧外电极引线。

根据本发明的实施例，所述片式氧传感器包括从上至下层叠设置的感应电解质层、至少一个气道层和加热层，所述感应电解质层的上下表面分别设置有感应外电极和感应内电极，所述气道层上设置有参比气道，所述加热层的上表面上设置有加热器和所述加热器引线，所述加热器引线与所述加热器电连接且沿所述加热层的长度方向延伸，所述加热层上还设置有第一通孔，所述泵氧组件通过所述第一通孔向所述参比气道中输送新鲜的氧气。

根据本发明的实施例，在所述加热层的长度方向上，所述第一通孔在所述加热层上的正投影和所述加热器引线在所述加热层上的正投影之间存在间隙。

根据本发明的实施例，在所述加热层的长度方向上，与所述加热层相邻的所述气道层中的参比气道在所述加热层上的正投影和所述加热器引线在所述加热层上的正投影之间存在间隙。

根据本发明的实施例，所述感应电解质层上设置有气道口，位于最上层的所述气道层中的参比气道与所述气道口相连通。

根据本发明的实施例，所述加热器的数量为多个，且在所述加热层的宽度方向上，多个加热器对称分布在所述参比气道的两侧。