Die Erfindung betrifft einen Gassensor, der in einem Messgas wie etwa dem Abgas eines Verbrennungsmotors enthaltene leitende Teilchen erfasst, sowie ein Unterbrechungserfassungsverfahren zur Erfassung einer Unterbrechungsanomalie bei dem Gassensor im Frühstadium.The present invention relates to a gas sensor that detects conductive particles contained in a measurement gas such as the exhaust gas of an internal combustion engine, and an interrupt detection method for detecting an interruption abnormality in the gas sensor in the early stage.
In letzter Zeit sind Versuche unternommen worden, umweltschädliche Materialien wie etwa Stickoxide (NOx), Feinstaub (FS) und unverbrannte Kohlenwasserstoffe (HC) zu reduzieren, wie sie in dem Abgas von Dieselmotoren, Magermischbenzinmotoren und dergleichen unter Verwendung einer Kombination aus einem Brennstoffeinspritzsystem mit gemeinsamer Kraftstoffleitung (sogenanntes „common rail fuel injection system”), einem Kompressor, einem Oxidationskatalysator, einem Dieselfeinstaubfilter (DPF), einem selektiven katalytischen Reduktionssystem (SCR), einem Abgasrückführungssystem (EGR) und dergleichen enthalten sind.Recently, attempts have been made to reduce environmentally harmful materials such as nitrogen oxides (NOx), particulate matter (FS) and unburned hydrocarbons (HC) such as those found in the exhaust of diesel engines, lean burn gasoline engines and the like using a combination of a common rail fuel injection system A common rail fuel injection system, a compressor, an oxidation catalyst, a diesel particulate filter (DPF), a selective catalytic reduction system (SCR), an exhaust gas recirculation system (EGR) and the like are included.
Der bei einem derartigen System verwendete DPF weist im Allgemeinen eine Honigwabenstruktur aus einer porösen Keramik mit einer ausgezeichneten Wärmebeständigkeit und zahlreichen feinen Löchern auf. Der DPF ist derart eingerichtet, dass der Feinstaub (FS) in den feinen Löchern eingefangen wird, die in den porösen Partitionswänden vorhanden sind. Wenn sich der Feinstaub in den feinen Löchern ansammelt und diese verstopft, und der Druckverlust ansteigt, wird der DPF durch eine Verbrennungseinrichtung, eine Erwärmungseinrichtung oder dergleichen erhitzt. Alternativ wird das DPF durch Injektion von Hochtemperaturabgas in das DPF durch Postinjektion erhitzt, welche eine geringe Menge Brennstoff nach der Explosionsverbrennung im Motor injiziert oder dergleichen. Der in dem DPF angesammelte Feinstaub wird dann durch Verbrennung entfernt, und das DPF kann regeneriert werden.The DPF used in such a system generally has a porous honeycomb structure having excellent heat resistance and numerous pinholes. The DPF is set up so that the particulate matter (FS) is trapped in the fine holes that are present in the porous partition walls. When the particulate matter accumulates in the fine holes and clogs them, and the pressure loss increases, the DPF is heated by a combustion device, a heater or the like. Alternatively, the DPF is heated by injection of high temperature exhaust gas into the DPF by post injection, which injects a small amount of fuel after the explosion combustion in the engine or the like. The particulate matter collected in the DPF is then removed by combustion and the DPF can be regenerated.
Zur weiteren Verbesserung der Verbrennungseffizienz des Verbrennungsmotors ist eine bordeigene Diagnostikvorrichtung (sogenannte on-board diagnostics device), die den Zeitablauf der DPF-Regeneration beurteilt, wie etwa nach vorstehender Beschreibung, und die Verschlechterung, Beschädigung und dergleichen des DPF erfasst, sowie ein zur kontinuierlichen hochgenauen Erfassung des in dem Abgas enthaltenen Feinstaubs während einer Rückkopplungssteuerung und dergleichen des Verbrennungsmotors befähigter Gassensor erforderlich. Wenn außerdem ein Feinstaub erfassender Gassensor wie der vorstehend beschriebene verwendet wird, ist eine zuverlässige Sicherung vor Fehlern gegen einen Ausfall des Gassensors erforderlich.To further improve the combustion efficiency of the internal combustion engine, an on-board diagnostic device that judges the timing of DPF regeneration, such as described above, and detects the deterioration, damage, and the like of the DPF, and one for continuous highly accurate detection of the particulate matter contained in the exhaust gas during a feedback control and the like of the internal combustion engine enabled gas sensor required. In addition, if a particulate matter detecting gas sensor such as that described above is used, reliable protection against failures of the gas sensor is required.
Als eine Erfassungseinrichtung für den Feinstaub im Abgas offenbart die Druckschrift JP-A-S59-197847 einen Rauchkonzentrationssensor, bei dem ein Elektrodenpaar auf der Oberfläche eines wärmebeständigen und elektrisch isolierten Substrates ausgebildet ist. Der Bereich zwischen den Elektroden dient als Erfassungsabschnitt. Ein Heizelement ist auf der Rückoberfläche des Substrates, innerhalb des Substrates, oder an beiden Stellen ausgebildet. Ein leitender Abschnitt auf dem Substrat, ausschließlich der den Erfassungsabschnitt ausbildenden Elektroden, des Erfassungsabschnitts und Anschlussabschnitten, ist durch eine luftdichte Schutzschicht aus einem elektrisch isolierten Material bedeckt. Die Wärmedichte des Heizelementes nahe der Grenze zwischen dem Erfassungsabschnitt und der Schutzschicht ist höher als die Wärmedichte des Erfassungsabschnitts eingestellt, und die Temperatur des Erfassungsabschnitts ist auf einen Bereich zwischen 400°C und 600°C eingestellt.As a detection device for the particulate matter in the exhaust gas discloses the document JP-A-S59-197847 a smoke concentration sensor in which a pair of electrodes is formed on the surface of a heat-resistant and electrically-isolated substrate. The area between the electrodes serves as a detection section. A heating element is formed on the back surface of the substrate, within the substrate, or at both locations. A conductive portion on the substrate excluding the detection portion forming electrodes, the detection portion, and terminal portions is covered by an airtight protective layer of an electrically insulated material. The heat density of the heating element near the boundary between the detection portion and the protective layer is set higher than the heat density of the detection portion, and the temperature of the detection portion is set in a range between 400 ° C and 600 ° C.
Bei einem bekannten Rauchkonzentrationssensor wie etwa dem in der Druckschrift JP-A-S59-197847 beschriebenen, existiert jedoch eine Totzeit, bis der elektrische Widerstand zwischen dem Elektrodenpaar mit der Ansammlung von Rauch graduell abnimmt und eine elektronische Schaltung in der Lage ist, den elektrischen Widerstand zu erfassen, weil das Elektrodenpaar sich in einem voneinander isolierten Zustand befindet, wenn der Rauch nicht angesammelt ist, obwohl die elektronische Schaltung den elektrischen Widerstand zwischen dem Elektrodenpaar erfasst, der sich in Abhängigkeit von der Ansammlung des leitfähigen Rauchs ändert.In a known smoke concentration sensor such as that in the document JP-A-S59-197847 However, there is a dead time until the electrical resistance between the pair of electrodes with the accumulation of smoke gradually decreases and an electronic circuit is able to detect the electrical resistance because the pair of electrodes is in a mutually isolated state when the smoke is not accumulated, although the electronic circuit detects the electrical resistance between the pair of electrodes, which changes in response to the accumulation of the conductive smoke.
Als Verfahren zur Lösung des Problems einer derartigen Totzeit offenbart die Druckschrift WO-A-2008/138661 eine Teilchenerfassungsvorrichtung, die eine Erfassungsvorrichtung zur Erfassung von Teilchen innerhalb eines Gasflusses ist. Die Teilchenerfassungsvorrichtung beinhaltet ein aus zumindest zwei auf einem Substrat ausgebildeten Elektroden zusammengesetztes Elektrodenpaar. Die zumindest zwei Elektroden des Elektrodenpaars sind durch eine leitende Schicht bedeckt. Der Widerstandswert der leitenden Schicht ist kleiner gleich eines minimalen Widerstandswertes des durch die Teilchen in dem Messgas ausgebildeten Widerstands.As a method for solving the problem of such dead time, the document discloses WO 2008/138661 a particle detection device which is a detection device for detecting particles within a gas flow. The particle detection device includes an electrode pair composed of at least two electrodes formed on a substrate. The at least two electrodes of the electrode pair are covered by a conductive layer. The resistance of the conductive layer is less than or equal to a minimum resistance value of the resistance formed by the particles in the measurement gas.
Zudem offenbart die Druckschrift EP-A-1925926 eine Erfassungsvorrichtung und ein Anomalieerfassungsverfahren, bei dem eine Teilchenerfassungsvorrichtung, wie etwa die vorstehend beschriebene, ein separates Referenzelektrodenpaar zusätzlich zu einem Erfassungselektrodenpaar zur Erfassung der Teilchen innerhalb des Gasflusses beinhaltet. Wenn das Verhältnis oder die Differenz zwischen dem zwischen dem Erfassungselektrodenpaar fließenden Strom und dem zwischen dem Referenzelektrodenpaar fließenden Strom einen vorbestimmten Schwellenwert überschreitet, wird eine Unterbrechung bestätigt.In addition, the document discloses EP-A-1925926 a detection device and an abnormality detection method in which a particle detection device such as those described above includes a separate reference electrode pair in addition to a detection electrode pair for detecting the particles within the gas flow. When the ratio or difference between the current flowing between the sense electrode pair and the current flowing between the reference electrode pair exceeds a predetermined threshold, an interrupt is confirmed.
Wenn jedoch die Totzeit, bis zu der ein Widerstand erfassbar wird, der durch die zwischen zwei Elektroden angesammelten Teilchen ausgebildet wird, durch Leitung zwischen den beiden Elektroden durch die ausgebildete leitende Schicht wie etwa zur Bedeckung der Elektroden gemäß der Druckschrift WO-A-2008/138661 eliminiert wird, ist ein Widerstandswert innerhalb eines extrem schmalen Bereiches als Widerstandswert der leitenden Schicht erforderlich. However, if the dead time to which a resistance is detected formed by the particles accumulated between two electrodes is formed by conduction between the two electrodes through the formed conductive layer such as to cover the electrodes according to the document WO 2008/138661 is eliminated, a resistance within an extremely narrow range is required as the resistance value of the conductive layer.
Bei einer derartigen Teilchenerfassungsvorrichtung müssen jedoch die auf dem Erfassungselektrodenpaar angesammelten Teilchen durch Erwärmen und Verbrennen entfernt werden. Wenn der Erwärmungsvorgang während der Verwendungsdauer wiederholt wird, tritt daher ein Migrationsvorgang auf, bei dem Metallbestandteile zwischen der leitenden Schicht und den Elektroden wandern, wodurch eine Änderung im Widerstandswert der leitenden Schicht verursacht wird. Die Änderung im Widerstandswert der leitenden Schicht beeinflusst die Erfassungsergebnisse, und die Teilchen innerhalb des Gasflusses können womöglich nicht mehr genau erfasst werden.However, in such a particle detection apparatus, the particles accumulated on the detection electrode pair must be removed by heating and burning. Therefore, when the heating operation is repeated during the period of use, a migration process occurs in which metal components migrate between the conductive layer and the electrodes, causing a change in the resistance of the conductive layer. The change in the resistance of the conductive layer affects the detection results, and the particles within the gas flow may not be accurately detected.
Zudem wird bei einer derartigen Erfassungsvorrichtung die Leitung zwischen den Gesamtoberflächen der beiden Elektroden durch die leitende Schicht aktualisiert. Selbst wenn eine Unterbrechungsanomalie bei einer oder den beiden Elektroden auftritt, kann daher die Unterbrechungsanomalie nicht erfasst werden, weil ein leitender Pfad durch die leitende Schicht ausgebildet wird, der Elektrizität durch den unterbrochenen Bereich hindurchleitet.In addition, in such a detection device, the line between the entire surfaces of the two electrodes is updated by the conductive layer. Therefore, even if an interruption abnormality occurs in one or both of the electrodes, the disconnection anomaly can not be detected because a conductive path is formed through the conductive layer that conducts electricity through the interrupted region.
Wenn zusätzlich die Unterbrechung des Elektrodenpaars basierend auf einem Vergleich mit dem Referenzelektrodenpaar gemäß der Druckschrift JP-A-1925926 erfasst wird, können die Herstellungskosten ansteigen, weil doppelt so viele Elektrodenpaare erforderlich sind, wie wenn die Teilchen wie vorher durch ein einzelnes Elektrodenpaar erfasst werden.In addition, if the interruption of the pair of electrodes based on a comparison with the reference electrode pair according to the document JP-A-1925926 As a result, manufacturing costs may increase because twice as many electrode pairs are required as when the particles are detected by a single pair of electrodes as before.
Darüber hinaus mag die Unterbrechung des Referenzelektrodenpaars selbst nicht erfasst werden.In addition, the interruption of the reference electrode pair itself may not be detected.
In Anbetracht der vorstehenden Probleme liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen hochzuverlässigen Gassensor bereitzustellen, der keine Totzeit aufweist, und der zur raschen Erfassung einer Unterbrechungsanomalie befähigt ist, wobei der Gassensor von der Bauart ist, die die Konzentration von in einem Messgas enthaltenen leitenden Teilchen unter Verwendung einer einfachen Konfiguration erfasst, und wobei außerdem ein Verfahren zur Erfassung einer Unterbrechung bei dem Gassensor bereitgestellt wird.In view of the above problems, the object of the present invention is to provide a highly reliable gas sensor which has no dead time and which is capable of rapidly detecting an interruption abnormality, the gas sensor being of the type which controls the concentration of conductive gas contained in a measurement gas Particles detected using a simple configuration, and also wherein a method for detecting an interruption in the gas sensor is provided.
Zur Lösung der Aufgabe wird nach einer Ausgestaltung der Erfindung ein Gassensor (1) bereitgestellt, der einem zu messenden Gas zur Erfassung der Konzentration von leitenden Teilchen in dem Gas ausgesetzt ist. Der Gassensor umfasst ein Teilchenerfassungselement (10) mit einem elektrisch isolierten wärmebeständigen Substrat (100) mit einer Oberfläche, einem Erfassungsabschnitt (11), der mit einem einzelnen Paar Erfassungselektroden (110, 120) versehen ist, die dem Gas ausgesetzt sind, und die auf der Oberfläche des elektrisch isolierten wärmebeständigen Substrates so angeordnet sind, dass sie mit einem vorbestimmten Zwischenraum einander zugewandt angeordnet sind, sowie einen Erwärmungsabschnitt (141), der den Erfassungsabschnitt erwärmt. Der Gassensor umfasst ferner eine Widerstandsmesseinrichtung (60), einen Leitungspfad (111 bis 117, 121 bis 127), sowie eine Unterbrechungserfassungseinrichtung (13, 13a). Die Widerstandsmesseinrichtung (60) misst einen zwischen den Erfassungselektroden zu erzeugenden elektrischen Widerstand (Rsen), wobei die Widerstandsmesseinrichtung mit einer der beiden Enden (112, 122) der Erfassungselektroden elektrisch verbunden ist, und wobei der elektrische Widerstand sich in Abhängigkeit von der durch das Teilchenerfassungselement erfassten Menge leitender Teilchen ändert. Der Leitungspfad (111 bis 117, 121 bis 127) stellt eine elektrische Verbindung zwischen dem Erfassungsabschnitt (11) und der Widerstandsmesseinrichtung (60) bereit. Die Unterbrechungserfassungseinrichtung (13, 13a) erfasst, ob eine Unterbrechung in den Leitungspfaden auftrat. Die Unterbrechungserfassungseinrichtung umfasst einen Unterbrechungserfassungswiderstand (13, 13a) i) mit einem vorbestimmten Widerstandswert, ii) der mit den Erfassungselektroden auf einer Seite der Erfassungselektroden gegenüber der Widerstandsmesseinrichtung (60) angeordnet ist, und iii) der parallel zu dem zwischen den Erfassungselektroden (110, 120) zu erzeugenden elektrischen Widerstand (Rsen) angeordnet ist.To achieve the object, according to one embodiment of the invention, a gas sensor ( 1 ) exposed to a gas to be measured for detecting the concentration of conductive particles in the gas. The gas sensor comprises a particle detection element ( 10 ) with an electrically insulated heat-resistant substrate ( 100 ) having a surface, a detection section ( 11 ) connected to a single pair of sense electrodes ( 110 . 120 ) exposed to the gas and disposed on the surface of the electrically insulated heat-resistant substrate so as to be arranged with a predetermined gap facing each other, and a heating portion (FIG. 141 ), which heats the detection section. The gas sensor further comprises a resistance measuring device ( 60 ), a conduction path ( 111 to 117 . 121 to 127 ), as well as an interruption detection device ( 13 . 13a ). The resistance measuring device ( 60 ) measures an electrical resistance (R sen ) to be generated between the detection electrodes , the resistance measuring device having one of the two ends ( 112 . 122 ) of the detection electrodes is electrically connected, and wherein the electrical resistance varies depending on the amount of conductive particles detected by the particle detection element. The conduction path ( 111 to 117 . 121 to 127 ) provides an electrical connection between the detection section ( 11 ) and the resistance measuring device ( 60 ) ready. The interruption detection device ( 13 . 13a ) detects if an interruption occurred in the line paths. The interruption detection device comprises an interruption detection resistor ( 13 . 13a i) with a predetermined resistance, ii) with the detection electrodes on one side of the detection electrodes opposite the resistance measuring device ( 60 ) and iii) which is parallel to that between the detection electrodes ( 110 . 120 ) is arranged to be generated electrical resistance (R sen ).
Gemäß der vorstehend beschriebenen Konfiguration nimmt der Gesamtwiderstand aus dem Erfassungswiderstand und dem Unterbrechungserfassungswiderstand ab, weil der in dem Erfassungsabschnitt durch die Ansammlung der Teilchen ausgebildete Erfassungswiderstand und der Unterbrechungserfassungswiderstand parallel geschaltet sind. Wenn durch die Widerstandsmesseinrichtung die Erfassung durchgeführt wird, kann der durch das Teilchenerfassungselement fließende Strom auf eine Erfassungsgrenze der Widerstandsmesseinrichtung oder darüber hinaus erhöht werden, und eine Totzeit kann eliminiert werden.According to the configuration described above, since the detection resistor formed in the detection section by the accumulation of the particles and the disconnection detection resistor are connected in parallel, the total resistance decreases from the detection resistor and the disconnection detection resistor. When the detection is performed by the resistance measuring device, the current flowing through the particle detection element can be increased to a detection limit of the resistance measuring device or beyond, and a dead time can be eliminated.
Zudem sind die den Erfassungsabschnitt und die Widerstandsmesseinrichtung verbindenden Leitungspfade in Reihe angeordnet, wobei der Unterbrechungserfassungswiderstand dazwischen geschaltet ist. Wenn eine Unterbrechung in den mit Strom versorgten Pfaden auftritt, wird daher die Ausgangsspannung, unmittelbar nachdem die in dem Erfassungsabschnitt angesammelten Teilchen durch den Erwärmungsabschnitt erwärmt und durch Verbrennung entfernt worden sind, zu null. Daher kann die Unterbrechung in den mit Strom versorgten Pfaden, welche den Erfassungsabschnitt und die Widerstandsmesseinrichtung verbinden, sicher erfasst werden, und eine Reaktion zur Lösung der Anomalie wie etwa das prompte Auslösen einer Warnung bezüglich der Anomalie kann ergriffen werden.In addition, the conduction paths connecting the detection section and the resistance measuring device are arranged in series with the interruption detection resistor interposed therebetween is. Therefore, when an interruption occurs in the energized paths, the output voltage becomes zero immediately after the particles accumulated in the detection section are heated by the heating section and removed by combustion. Therefore, the break in the energized paths connecting the detection section and the resistance measuring device can be surely detected, and a response for solving the abnormality such as the prompting of an alarm of the abnormality can be taken.
Es wird bevorzugt, dass das einzelne Paar Erfassungselektroden als zwei kammförmige Erfassungselektroden mit jeweils einer Vielzahl von zahnförmigen Elektroden ausgebildet ist, wobei die zahnförmigen Elektroden der beiden Erfassungselektroden einander zugewandt sind. Gemäß dieser Konfiguration wird zusätzlich zu der wie bei der ersten Ausgestaltung eliminierten Totzeit die Ausgangsspannung zu null, wenn eine Unterbrechung in den Leitungspfaden in einem anderen Bereich als der Bereich des Erfassungsabschnitts auftritt, in dem die Teilchen angesammelt sind. Daher kann die Unterbrechung erfasst werden.It is preferable that the single pair of detection electrodes are formed as two comb-shaped detection electrodes each having a plurality of tooth-shaped electrodes, the tooth-shaped electrodes of the two detection electrodes facing each other. According to this configuration, in addition to the dead time eliminated as in the first embodiment, the output voltage becomes zero when an interruption in the conduction paths occurs in a region other than the region of the detection portion in which the particles are accumulated. Therefore, the interruption can be detected.
Vorzugsweise ist das einzelne Erfassungselektrodenpaar so ausgebildet, dass es teilweise absatzförmige Abschnitte (110e, 120e) aufweist, die einander zugewandt sind. Weil alle den Erfassungsabschnitt mit dem Erfassungselektrodenpaar und die Widerstandsmesseinrichtung verbindenden Leitungspfade mit dem Unterbrechungserfassungssensor dazwischen in Reihe geschaltet sind, wird gemäß dieser Konfiguration zusätzlich zu der Elimination der Totzeit wie bei der ersten Ausgestaltung die Ausgangsspannung, unmittelbar nachdem die in dem Erfassungsabschnitt angesammelten Teilchen durch den Erwärmungsabschnitt erwärmt und durch Verbrennung entfernt sind, zu null, wenn eine Unterbrechung entweder bei der Erfassungselektrode oder den mit Strom versorgten Pfaden auftritt, ungeachtet der Position der Unterbrechung in der Erfassungselektrode oder den mit Strom versorgten Pfaden. Daher kann die Unterbrechung sicher erfasst werden, und eine Reaktion kann zur Lösung der Anomalie ergriffen werden, wie etwa indem eine Warnung bezüglich der Anomalie prompt ausgelöst wird. Somit kann ein Gassensor mit noch größerer Zuverlässigkeit bereitgestellt werden.Preferably, the single detection electrode pair is formed to form partially heel-shaped portions (FIG. 110e . 120e ) facing each other. According to this configuration, in addition to the elimination of the dead time as in the first embodiment, the output voltage, immediately after the particles accumulated in the detection section, is passed through the heating section, because all the conduction paths connecting the detection section with the sense electrode pair and the resistance measuring device are connected in series with the break detection sensor heated and removed by combustion, to zero when an interrupt occurs at either the sense electrode or the powered paths, regardless of the position of the break in the sense electrode or the powered paths. Therefore, the interruption can be surely detected, and a response can be taken to resolve the anomaly, such as promptly triggering a warning of the anomaly. Thus, a gas sensor can be provided with even greater reliability.
Noch bevorzugter ist der Unterbrechungserfassungswiderstand (13a) an einem thermisch stabilen Ort auf der Oberfläche des elektrisch isolierten wärmebeständigen Substrats (100) angeordnet. Daher wird der Widerstandswert des Unterbrechungserfassungswiderstands stabil, und die Unterbrechungserfassung kann sicher ausgeführt werden.More preferably, the interruption detection resistor ( 13a ) at a thermally stable location on the surface of the electrically insulated heat-resistant substrate ( 100 ) arranged. Therefore, the resistance value of the interruption detection resistor becomes stable, and the interruption detection can be surely performed.
Der Unterbrechungserfassungswiderstand (13a) kann ein Thermistor mit wärmeempfindlichen Eigenschaften sein, der nahe dem Erfassungsabschnitt angeordnet ist. Daher kann zusätzlich zu den Wirkungen nach der ersten Ausgestaltung die Temperatur des Erfassungsabschnitts erfasst werden. Das Temperaturmanagement des Erfassungsabschnitts während der Teilchenerfassung sowie die Temperatursteuerung des Erwärmungsabschnitts können genauer aktualisiert werden, und ein Gassensor mit noch höherer Zuverlassigkeit kann verwirklicht werden.The interruption detection resistor ( 13a ) may be a thermistor having heat-sensitive properties disposed near the detection portion. Therefore, in addition to the effects of the first embodiment, the temperature of the detection portion can be detected. The temperature management of the detection portion during the particle detection and the temperature control of the heating portion can be more accurately updated, and a gas sensor with even higher reliability can be realized.
Als weitere Ausgestaltung der Erfindung wird außerdem ein Verfahren zur Erfassung einer Unterbrechung bei einem Gassensor gemäß der vorstehenden Beschreibung bereitgestellt. Das Verfahren umfasst die Schritte: Vergleichen einer Spannung mit einem Schwellenwert, wobei die Spannung durch einen Gesamtwiderstand erfasst wird, der aus einer Kombination des Unterbrechungserfassungswiderstands und des zwischen den Erfassungselektroden (110, 120) zu erzeugenden elektrischen Widerstands (Rsen) erhalten wird; und Bestimmen, ob die Unterbrechung auftrat oder nicht, in Abhängigkeit von einem Vergleichsergebnis aus der Spannung mit dem Schwellenwert.As a further embodiment of the invention, a method for detecting a break in a gas sensor according to the above description is also provided. The method comprises the steps of: comparing a voltage with a threshold value, the voltage being detected by a total resistance consisting of a combination of the interruption detection resistance and that between the detection electrodes ( 110 . 120 ) to be generated electrical resistance (R sen ) is obtained; and determining whether or not the interruption occurred in response to a comparison result of the voltage with the threshold value.
Gemäß dieser Konfiguration wird die Leitfähigkeit zumindest durch den Unterbrechungserfassungswiderstand sichergestellt, solange keine Unterbrechung aufgetreten ist. Daher wird die Ausgangspannung jederzeit erzeugt. Wenn die Ausgangsspannung einen vorbestimmten Schwellenwert unter Beachtung von Fehlern überschreitet, kann geurteilt werden, dass definitiv eine Unterbrechung aufgetreten ist.According to this configuration, the conductivity is ensured at least by the interruption detection resistor as long as no interruption has occurred. Therefore, the output voltage is generated at all times. If the output voltage exceeds a predetermined threshold in consideration of errors, it can be judged that an interrupt has definitely occurred.
Ob beurteilt wird, dass eine Unterbrechung aufgetreten ist, wenn die Ausgangsspannung ein vorbestimmter Schwellenwert oder höher ist, oder wenn die Ausgangsspannung ein vorbestimmter Schwellenwert oder niedriger ist, kann entsprechend geändert werden, in Abhängigkeit davon, ob die Widerstandsmesseinrichtung auf der Hochpotenzialseite oder der Niederpotenzialseite des Erfassungswiderstands bereitgestellt wird, ob die Ausgangsspannung eine invertierte Ausgabe oder eine nicht invertierte Ausgabe ist, ob der Schwellenwert auf der Hochpotenzialseite oder der Niederpotenzialseite der Ausgangsspannung bereitgestellt ist, und dergleichen.Whether it is judged that an interruption has occurred when the output voltage is a predetermined threshold or higher, or when the output voltage is a predetermined threshold or less, may be changed accordingly, depending on whether the high-potential side or low-potential side of the resistance measuring device Detection resistance is provided, whether the output voltage is an inverted output or a non-inverted output, whether the threshold is provided on the high-potential side or the low-potential side of the output voltage, and the like.
Vorzugsweise umfasst das erfindungsgemäße Verfahren ferner die Schritte Verbrennen der auf dem Erfassungsabschnitt (11) angesammelten leitenden Teilchen durch Ansteuern des Erwärmungsabschnitts (141); und Bestimmen, ob die angesammelten leitenden Teilchen vollständig verbrannt sind oder nicht, basierend auf Informationen zumindest über eine Verbrennungsdauer der leitenden Teilchen und einer Ausgabe des Teilchenerfassungselementes (10), wobei der Schritt zur Bestimmung der Unterbrechung die Ausgabe des Teilchenerfassungselementes (10) in Fällen verwendet, bei denen der Schritt zur Bestimmung der Verbrennung bestimmt, dass die angesammelten leitenden Teilchen vollständig verbrannt worden sind. Daher kann die Beurteilung, ob eine Unterbrechung aufgetreten ist, in einem Zustand erfolgen, bei dem die Teilchen durch Verbrennung sicher entfernt worden sind.Preferably, the method according to the invention further comprises the steps of burning on the detection section ( 11 ) accumulated conductive particles by driving the heating section (FIG. 141 ); and determining whether or not the accumulated conductive particles are completely burned based on information about at least a burn time of the conductive particles and an output of the particle detection element ( 10 ), wherein the step of determining the interruption determines the output of the particle detection element ( 10 ) in cases where the step of determining the combustion determines that the accumulated conductive particles have been completely burned. Therefore, the judgment as to whether an interruption has occurred can be made in a state where the particulates have been surely removed by combustion.
Die Erfindung ist nachstehend anhand von bevorzugten Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beiliegende Zeichnung näher beschrieben. Es zeigen:The invention is described below with reference to preferred embodiments with reference to the accompanying drawings. Show it:
Die 1A bis 1C Schaubilder für einen Überblick über einen Gassensor mit einem Teilchenerfassungselement gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung, wobei 1A eine Explosionsansicht zeigt, 1B ein Ersatzschaltbild für einen Erfassungsabschnitt während einer Feinstaubansammlung zeigt, und 1C das Ersatzschaltbild des Erfassungsabschnitts nach der Feinstaubverbrennung zeigt;The 1A to 1C Schematics for an overview of a gas sensor with a particle detection element according to a first embodiment of the invention, wherein 1A shows an exploded view 1B shows an equivalent circuit diagram for a detection section during a fine dust accumulation, and 1C shows the equivalent circuit of the detection section after the fine dust combustion;
2 eine Explosionsansicht von einem abgewandelten Beispiel des Teilchenerfassungselementes gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung; 2 an exploded view of a modified example of the particle detection element according to the first embodiment of the invention;
Die 3A und 3B Schnittansichten aus zwei Richtungen zur Darstellung eines Gesamtüberblicks über den Gassensor unter Verwendung eines Teilchenerfassungselementes gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung;The 3A and 3B Two-way sectional views showing an overall view of the gas sensor using a particle detection element according to the first embodiment of the invention;
4 eine Explosionsansicht von einem weiteren abgewandelten Beispiel des Teilchenerfassungselementes gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung; 4 an exploded view of another modified example of the particle detection element according to the first embodiment of the invention;
Die 5A und 5B Übersichtsdarstellungen von einem weiteren abgewandelten Beispiel des Teilchenerfassungselementes gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung, wobei 5A eine von der Erfassungsabschnittsseite dargestellte Perspektivansicht und 5B eine von einer Rückoberflächenseite dargestellte Perspektivansicht zeigen;The 5A and 5B Overview of another modified example of the particle detection element according to the first embodiment of the invention, wherein 5A a perspective view shown by the detection section side and 5B show a perspective view shown from a back surface side;
6 eine Explosionsansicht von einem weiteren abgewandelten Beispiel des Teilchenerfassungselementes nach dem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung; 6 an exploded view of another modified example of the particle detection element according to the first embodiment of the invention;
Die 7A bis 7C Übersichtsdiagramme von einem Gassensor mit einem Teilchenerfassungselement nach einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung, wobei 7A eine Explosionsansicht zeigt, 7B ein Ersatzschaltbild von einem Erfassungsabschnitt während der Feinstaubansammlung zeigt, und 7C ein Ersatzschaltbild des Erfassungsabschnitts nach der Feinstaubverbrennung zeigt;The 7A to 7C Overview of diagrams of a gas sensor with a particle detection element according to a second embodiment of the invention, wherein 7A shows an exploded view 7B shows an equivalent circuit diagram of a detection section during the particulate accumulation, and 7C shows an equivalent circuit diagram of the detection section after the fine dust combustion;
Die 8A bis 8D Diagramme von einem abgewandelten Beispiel für das Teilchenerfassungselement gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung, wobei 8A eine Draufsicht zeigt, 8B eine Schnittansicht davon zeigt, 8C eine Draufsicht eines weiteren abgewandelten Beispiels zeigt und 8D eine Schnittansicht davon zeigt;The 8A to 8D Diagrams of a modified example of the particle detection element according to the second embodiment of the invention, wherein 8A a top view shows 8B a sectional view thereof shows 8C a top view of another modified example shows and 8D a sectional view thereof;
Die 9A und 9B Diagramme eines abgewandelten Beispiels des Erfassungsabschnitts gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung, wobei 9A ein Ersatzschaltbild unter Verwendung einer Konstantstromquelle zeigt, und 9B ein Ersatzschaltbild unter Verwendung einer Konstantspannungsquelle zeigt;The 9A and 9B Diagrams of a modified example of the detection section according to the second embodiment of the invention, wherein 9A shows an equivalent circuit diagram using a constant current source, and 9B shows an equivalent circuit diagram using a constant voltage source;
Die 10A und 10B Flussdiagramme für ein Unterbrechungserfassungsverfahren, das bei dem erfindungsgemäßen Gassensor verwendet wird, wobei 10A das grundlegende Flussdiagramm und 10B das Flussdiagramm für eine noch sicherere Unterbrechungserfassung zeigt;The 10A and 10B Flowcharts for an interruption detection method, which is used in the gas sensor according to the invention, wherein 10A the basic flowchart and 10B shows the flowchart for even more secure interrupt detection;
11 ein Flussdiagramm für ein bei dem erfindungsgemäßen Gassensor verwendetes Unterbrechungserfassungsverfahren; 11 a flowchart for an interrupt detection method used in the gas sensor according to the invention;
12 ein Diagramm zur Darstellung der Totzeiteliminierungswirkungen bei dem erfindungsgemäßen Teilchenerfassungselement und ein Vergleichsbeispiel; und 12 FIG. 12 is a graph showing dead-time eliminating effects in the particle detection element of the present invention and a comparative example; FIG. and
Die 13A und 13B Schaubilder zur Darstellung der Unterbrechungserfassungswirkungen bei dem erfindungsgemäßen Gassensor, wobei 13A ein Eigenschaftsdiagramm zeigt, wenn eine Unterbrechung bei einem anderen Bereich als dem Erfassungsabschnitt auftritt, und 13B ein Eigenschaftsdiagramm zeigt, wenn die Unterbrechung bei dem Erfassungsabschnitt auftritt.The 13A and 13B Schematics for illustrating the interruption detection effects in the gas sensor according to the invention, wherein 13A a characteristic diagram shows when an interrupt occurs at a portion other than the detecting portion, and 13B a characteristic diagram shows when the interruption occurs at the detecting section.
Nachstehend ist ein Überblick über ein Teilchenerfassungselement 10 und ein Gassensor 1 mit dem Teilchenerfassungselement 10 gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung unter Bezugnahme auf 1 beschrieben.Below is an overview of a particle detection element 10 and a gas sensor 1 with the particle detection element 10 according to a first embodiment of the invention with reference to 1 described.
Das Teilchenerfassungselement 10 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung wird bei dem Gassensor 1 verwendet, der beispielsweise die Konzentration von Feinstaub (FS), insbesondere von leitenden Teilchen, in einem Abgas erfasst, um eine bordeigene Diagnose (on-board diagnosis: OBD) von einem Dieselfeinstaubfilter (DPF) durchzuführen, das den in dem Abgas enthaltenen Feinstaub sammelt, das von einem Dieselverbrennungsmotor ausgestoßen wird, und um eine Regenerationssteuerung des DPF durchzuführen.The particle detection element 10 According to the first embodiment of the invention is in the gas sensor 1 used, for example, the concentration of particulate matter (FS), in particular of conductive particles, detected in an exhaust gas to an on-board diagnosis (on-board diagnosis: OBD) from a diesel particulate matter (DPF) filter which collects the particulate matter contained in the exhaust gas discharged from a diesel engine and to perform regeneration control of the DPF.
Das Teilchenerfassungselement 10 erfasst den Feinstaub in einem Messgas unter Verwendung einer Widerstandsmesseinrichtung 60, die extern bereitgestellt ist, um einen Erfassungswiderstand RSEN zu messen, der sich in Abhängigkeit von der in einem Erfassungsabschnitt 11 angesammelten Feinstaubmenge ändert. Der Erfassungsabschnitt 11 ist durch ein Paar Erfassungselektroden 110 und 120 ausgebildet, die einander zugewandt mit einem vorbestimmten Raum dazwischen angeordnet sind. Die Erfassungselektrode 110 und die Erfassungselektrode 120 sind jeweils in Kammform ausgebildet, wobei eine Vielzahl von Elektroden von jeweiligen Leitungsabschnitten 111 und 121 hervorstehen. Die Erfassungselektrode 110 und die Erfassungselektrode 120 sind einander zugewandt angeordnet, und der Feinstaub sammelt sich zwischen den Elektroden 110 und 120 an.The particle detection element 10 captures the particulate matter in a sample gas using a resistance measuring device 60 which is externally provided to measure a detection resistance R SEN which varies depending on a detection section 11 accumulated particulate matter changes. The detection section 11 is through a pair of detection electrodes 110 and 120 formed facing each other with a predetermined space therebetween. The detection electrode 110 and the detection electrode 120 are each formed in a comb shape, wherein a plurality of electrodes of respective line sections 111 and 121 protrude. The detection electrode 110 and the detection electrode 120 are arranged facing each other, and the fine dust accumulates between the electrodes 110 and 120 at.
Das erfindungsgemäße Teilchenerfassungselement 10 ist durch den Erfassungsabschnitt 11 und einen Erwärmungsabschnitt 14 konfiguriert. Der Gassensor 1 beinhaltet das Teilchenerfassungselement 10, die Widerstandsmesseinrichtung 60, eine Heizelementsteuereinrichtung 61 sowie eine elektronische Steuervorrichtung 70. Die Widerstandsmesseinrichtung 60 misst den in dem Erfassungsabschnitt 11 des Teilchenerfassungselementes 10 ausgebildeten Erfassungswiderstand RSEN. Die Heizelementsteuerungseinrichtung 61 steuert die Stromversorgung des Erwärmungsabschnitts 14 zum Erwärmen des Erfassungsabschnitts 11 auf eine vorbestimmte Temperatur, und dadurch die Stabilisierung des Erfassungswiderstands RSEN, sowie das Entfernen durch Erwärmung des in dem Erfassungsabschnitt 11 angesammelten Feinstaubs. Die elektronische Steuervorrichtung 70 führt eine Unterbrechungsbeurteilungssteuerung, die nachstehend beschrieben ist, und dergleichen in Abhängigkeit von einer Ausgangsspannung VOUT der Widerstandsmesseinrichtung 60 aus.The particle detection element according to the invention 10 is through the detection section 11 and a heating section 14 configured. The gas sensor 1 includes the particle detection element 10 , the resistance measuring device 60 , a heater control device 61 and an electronic control device 70 , The resistance measuring device 60 measures that in the capturing section 11 of the particle detection element 10 trained detection resistor R SEN . The heating element control device 61 controls the power supply of the heating section 14 for heating the detection section 11 to a predetermined temperature, and thereby the stabilization of the detection resistor R SEN , as well as the removal by heating the in the detection section 11 accumulated particulate matter. The electronic control device 70 carries out an interrupt judgment control, which will be described later, and the like in response to an output voltage V OUT of the resistance measuring means 60 out.
Eine bemerkenswerte Eigenschaft des Teilchenerfassungselementes 10 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung ist, dass gemäß 1B als Unterbrechungserfassungseinrichtung ein Unterbrechungserfassungswiderstand 13 auf einer der Widerstandsmesseinrichtung 60 gegenüberliegenden Seite derart bereitgestellt ist, dass die Erfassungselektrode 110 und die Erfassungselektrode 120 mit dem Unterbrechungserfassungswiderstand 13 mit einem vorbestimmten Versatzwiderstandswert ROFFSET dazwischen elektrisch verbunden sind, und zwar so, dass sie parallel zum Erfassungswiderstand RSEN geschaltet sind.A remarkable property of the particle detection element 10 According to the first embodiment of the invention is that according to 1B as an interruption detection means, an interruption detection resistor 13 on one of the resistance measuring device 60 opposite side is provided such that the detection electrode 110 and the detection electrode 120 with the interruption detection resistor 13 are electrically connected to a predetermined offset resistance value R OFFSET therebetween so as to be connected in parallel to the detection resistance R SEN .
Als Ergebnis dieser Konfiguration kann eine Totzeit durch den Gesamtwiderstand RSUM (= ROFFSET·RSEN/(ROFFSET + RSEN)), der durch Kombination aus dem Versatzwiderstand ROFFSET des Unterbrechungserfassungswiderstands 13 und dem reduzierten Erfassungswiderstand RSEN erhalten wird, sowie den auf die Erfassungsgrenze der Widerstandsmesseinrichtung 60 oder darüber hinaus erhöhten Strom eliminiert werden, der durch das Teilchenerfassungselement 10 fließt, wenn die gemäß dem Gesamtwiderstand RSUM abfallende Ausgangsspannung VOUT durch einen als die Widerstandsmesseinrichtung 60 bereitgestellten Spannungsteilerwiderstand R1 erfasst wird. Wenn der Feinstaub sich in dem Erfassungsabschnitt 11 ansammelt, und der Erfassungsabschnitt 11 gesättigt wird, wird der Erfassungswiderstand RSEN bedeutend kleiner als der Unterbrechungserfassungswiderstand ROFFSET, und die Energieversorgungsspannung VCC kann als die anteilige Ausgangsspannung VOUT gemäß dem Gesamtwiderstand RSUM aus dem Erfassungswiderstand RSEN und dem Unterbrechungserfassungswiderstand ROFFSET sowie dem Spannungsteilerwiderstand R1 erfasst werden. Wenn der in dem Erfassungsabschnitt 11 angesammelte Feinstaub durch Verbrennung entfernt wird, wird der Erfassungswiderstand RSEN bedeutend größer als der Unterbrechungserfassungswiderstand ROFFSET, und die Energieversorgungsspannung VCC kann als die anteilige Ausgangsspannung VOUT gemäß dem Unterbrechungserfassungswiderstand ROFFSET und dem Spannungsteilerwiderstand R1 erfasst werden.As a result of this configuration, a dead time can be determined by the total resistance R SUM (= R OFFSET * R SEN / (R OFFSET + R SEN )), which is a combination of the offset resistance R OFFSET of the interruption detection resistor 13 and the reduced detection resistance R SEN , as well as the detection limit of the resistance measuring device 60 or, moreover, increased current to be eliminated by the particle sensing element 10 flows when the output voltage V OUT dropped in accordance with the total resistance R SUM by one as the resistance measuring means 60 provided voltage divider resistor R 1 is detected. When the particulate matter is in the detection section 11 accumulates, and the detection section 11 is saturated, the sense resistor R SEN becomes significantly smaller than the break sense resistor R OFFSET , and the power supply voltage V CC can be detected as the proportional output voltage V OUT according to the total resistance R SUM from the sense resistor R SEN and the break sense resistor R OFFSET and the voltage divider resistor R 1 , If in the detection section 11 accumulated particulate matter is removed by combustion, the detection resistance R SEN significantly larger than the interruption detection resistance R OFFSET , and the power supply voltage V CC can be detected as the proportionate output voltage V OUT according to the interruption detection resistor R OFFSET and the voltage dividing resistor R 1 .
Ferner sind gemäß 1C die Leitungspfade (111 bis 117 und 121 bis 127), welche den Erfassungsabschnitt 11 und die Widerstandsmesseinrichtung 60 verbinden, mit dem Unterbrechungserfassungswiderstand 13 dazwischen in Reihe geschaltet. Wenn in einem der Leitungspfade (111 bis 117 und 121 bis 127) eine Unterbrechung auftritt, werden die mit Strom versorgten Pfade durch den unterbrochenen Bereich blockiert, und die Leitfähigkeit der Widerstandsmesseinrichtung 60 geht verloren, unmittelbar nachdem der in dem Erfassungsabschnitt 11 angesammelte Feinstaub durch Verbrennung entfernt ist. Daher kann die Unterbrechung leicht erfasst werden, und eine Reaktion zur Lösung der Anomalie kann erfolgen, wie etwa das prompte Auslösen einer Warnung bezüglich der Anomalie.Furthermore, according to 1C the line paths ( 111 to 117 and 121 to 127 ), which the detection section 11 and the resistance measuring device 60 connect, with the break detection resistor 13 in between connected in series. If in one of the pathways ( 111 to 117 and 121 to 127 ), an interruption occurs, the energized paths are blocked by the interrupted region, and the conductivity of the resistance measuring device 60 is lost immediately after the in the detection section 11 accumulated particulate matter is removed by combustion. Therefore, the interruption can be easily detected, and a response to resolve the abnormality can be made, such as the prompt triggering of an abnormality warning.
Gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel kann eine Unterbrechung der Erfassungselektroden 110 und 120 selbst nicht erfasst werden, obwohl eine Unterbrechung in den Leitungspfaden zur Verbindung des Erfassungsabschnitts 11 und der Widerstandsmesseinrichtung 60 erfasst werden kann.According to the present embodiment, an interruption of the detection electrodes 110 and 120 itself are not detected, although an interruption in the conduction paths for connection of the detection section 11 and the resistance measuring device 60 can be detected.
Die elektronische Steuervorrichtung 70 bestimmt die Feinstaubmenge innerhalb des gemessenen Gases basierend auf der durch die Widerstandsmesseinrichtung 60 erfasste Ausgabespannung VOUT, und rückkoppelt die bestimmte Menge an die Betriebsbedingungen des Verbrennungsmotors. Zudem entscheidet die elektronische Steuervorrichtung 70 die Stromversorgungsbedingungen für das Heizelement 104 durch das Entscheiden über Erfassungsbedingungen des Teilchenerfassungselementes 10 und Beurteilen, ob eine Regeneration des Teilchenerfassungselementes 10 erforderlich ist, basierend auf der Feinstaubmenge. Zudem beurteilt die elektronische Steuervorrichtung 70, ob eine Unterbrechung in den Leitungspfaden zur Verbindung des Teilchenerfassungselementes 10 und der Widerstandsmesseinrichtung 60 in Verbindung mit einer Unterbrechungsbeurteilungseinrichtung, die nachstehend beschrieben ist, aufgetreten ist. The electronic control device 70 determines the amount of particulate matter within the measured gas based on that through the resistance measuring device 60 detected output voltage V OUT , and returns the determined amount of the operating conditions of the internal combustion engine. In addition, the electronic control device decides 70 the power supply conditions for the heating element 104 by deciding detection conditions of the particle detection element 10 and judging whether regeneration of the particle detection element 10 is required, based on the amount of fine dust. In addition, the electronic control device judges 70 Whether there is an interruption in the conductive paths for connection of the particle detection element 10 and the resistance measuring device 60 in conjunction with an interruption judging device described below.
Im Einzelnen ist der Erfassungsabschnitt 11 durch ein elektrisch isoliertes wärmebeständiges Substrat 100, das aus Erfassungselektrode 110 und Erfassungselektrode 120 gebildete und in einem vorbestimmten Abstand auf dem elektrisch isolierten wärmebeständigen Substrat 100 bereitgestellte Elektrodenpaar, sowie den Unterbrechungserfassungswiderstand 13 konfiguriert, welcher erfindungsgemäß als Unterbrechungserfassungseinrichtung zur Verbindung der Erfassungselektrode 110 und der Erfassungselektrode 120 bereitgestellt ist.Specifically, the detection section 11 by an electrically insulated heat-resistant substrate 100 made up of detection electrode 110 and detection electrode 120 formed and at a predetermined distance on the electrically insulated heat-resistant substrate 100 provided electrode pair, as well as the interruption detection resistor 13 configured according to the invention as interruption detection means for connecting the detection electrode 110 and the detection electrode 120 is provided.
Gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel sind die Erfassungselektrode 110 und die Erfassungselektrode 120 mit den jeweiligen Leitungsabschnitten 111 und 121 verbunden, welche die Leitung mit der externen Widerstandsmesseinrichtung 60 verwirklichen. Die Erfassungselektrode 110 und die Erfassungselektrode 120 sind jeweils kammförmig ausgebildet, so dass eine Vielzahl von Erfassungselektroden 110 und eine Vielzahl von Erfassungselektroden 120 abwechselnd einander zugewandt sind.According to the present embodiment, the detection electrode 110 and the detection electrode 120 with the respective line sections 111 and 121 connected to the line with the external resistance measuring device 60 realize. The detection electrode 110 and the detection electrode 120 are each comb-shaped, so that a plurality of detection electrodes 110 and a plurality of detection electrodes 120 are alternately facing each other.
Ferner sind Anschlussabschnitte 112 und 122 jeweils auf den Endabschnitten der Leitungsabschnitte 111 und 121 auf der Ausgangsseite ausgebildet, und mit der externen Widerstandsmesseinrichtung 60 mit Verbindungsstücken 115, 116, 125 und 126 und Leitungen 117 und 127 dazwischen verbunden.Furthermore, connection sections 112 and 122 each on the end portions of the line sections 111 and 121 formed on the output side, and with the external resistance measuring device 60 with connectors 115 . 116 . 125 and 126 and wires 117 and 127 connected in between.
Der Unterbrechungserfassungswiderstand 13 mit einem vorbestimmten Widerstandswert ROFFSET, der parallel zu dem durch den zwischen den Erfassungselektroden 110 und 120 angesammelten Feinstaub ausgebildeten Erfassungswiderstand RSEN angeordnet ist, und der sowohl als Totzeiteliminierungseinrichtung als auch als Unterbrechungserfassungseinrichtung dient, ist mit den Endabschnitten der Leitungsabschnitte 111 und 112 auf der dem Ausgang gegenüberliegenden Seite mit Unterbrechungserfassungswiderstandsleitungsabschnitten 113 und 123 und Unterbrechungserfassungswiderstandselektrodenabschnitten 114 und 124 dazwischen verbunden.The interruption detection resistor 13 with a predetermined resistance R OFFSET parallel to that between the detection electrodes 110 and 120 is arranged accumulated fine dust formed detection resistor R SEN , and serves as both a dead-time eliminator and as an interruption detection means is connected to the end portions of the line sections 111 and 112 on the opposite side of the output with interruption detection resistor line sections 113 and 123 and interruption detection resistor electrode sections 114 and 124 connected in between.
Zur Sicherstellung der elektrischen Isolation zwischen dem Feinstaub und dem Unterbrechungserfassungswiderstand 13, den Unterbrechungserfassungswiderstandsleitungsabschnitten 113 und 123 und den Unterbrechungserfassungswiderstandelektrodenabschnitten 114 und 124, wenn die Feinstaubteilchen sich so ansammeln, dass sie den Unterbrechungserfassungswiderstand 13 überbrücken und die Leitungsabschnitte 112 und 121 kurzschließen, wird eine isolierende wärmebeständige Schutzschicht 150 unter Verwendung eines elektrisch isolierten wärmebeständigen Materials zur Bedeckung der Oberflächen des Unterbrechungserfassungswiderstands 13, der Unterbrechungserfassungswiderstandsleitungsabschnitte 113 und 123 und der Unterbrechungserfassungswiderstandselektrodenabschnitte 114 und 124 ausgebildet.To ensure electrical insulation between the particulate matter and the interruption detection resistor 13 , the interruption detection resistor line sections 113 and 123 and the interruption detection resistor electrode sections 114 and 124 when the particulate matter accumulates to the interruption detection resistance 13 bridge and the line sections 112 and 121 short-circuiting, becomes an insulating heat-resistant protective layer 150 using an electrically insulated heat-resistant material to cover the surfaces of the interruption detection resistor 13 , the interrupt detection resistor line sections 113 and 123 and the interruption detection resistance electrode portions 114 and 124 educated.
Der Erwärmungsabschnitt 14 wird durch ein Heizelement 141, ein Paar Heizelementzuleitungen 142a und 142b, Heizelementanschlussabschnitte 144a und 144b, ein elektrisch isoliertes wärmebeständiges Substrat 140, Durchverbindungselektroden 143a und 143b, Stromversorgungsleitungen 145a und 145b sowie eine isolierende wärmebeständige Schutzschicht 150 konfiguriert. Das Heizelement 141 erzeugt Wärme, indem es mit Strom versorgt wird. Das Paar Heizelementzuleitungsabschnitte 142a und 142b verbinden das Heizelement 141 und die Stromversorgungssteuervorrichtung 61. Die Durchverbindungselektroden 143a und 143b stellen eine Verbindung durch das isolierende wärmebeständige Substrat 140 bereit, und bilden eine elektrische Verbindung der Heizelementzuleitungen 142a und 142b mit den Heizelementanschlussabschnitten 144a und 144b. Die isolierende wärmebeständige Schutzschicht 150 schützt Bereiche, und insbesondere den Unterbrechungserfassungswiderstand 13, ausschließlich des Erfassungsabschnitts 11.The heating section 14 is through a heating element 141 , a pair of heating element leads 142a and 142b , Heizelementanschlussabschnitte 144a and 144b , an electrically insulated heat-resistant substrate 140 , Through-connection electrodes 143a and 143b , Power supply lines 145a and 145b and an insulating heat-resistant protective layer 150 configured. The heating element 141 generates heat by supplying it with electricity. The pair of heater lead sections 142a and 142b connect the heating element 141 and the power supply control device 61 , The connection electrodes 143a and 143b connect through the insulating heat-resistant substrate 140 ready, and form an electrical connection of Heizelementzuleitungen 142a and 142b with the Heizelementanschlussabschnitten 144a and 144b , The insulating heat-resistant protective layer 150 protects areas, and in particular the interruption detection resistor 13 , excluding the capturing section 11 ,
Die elektrisch isolierte wärmebeständigen Substrate 100 und 140 sind jeweils durch ein bekanntes Verfahren, wie etwa ein Rakelklingenverfahren, ein Druckgussverfahren, ein kaltisostatisches Pressverfahren (CIP) oder ein heißisostatisches Pressverfahren (HIP) unter Verwendung eines elektrisch isolierten wärmebeständigen Materials, wie etwa Aluminiumoxid, in ebener Form ausgebildet.The electrically insulated heat-resistant substrates 100 and 140 Each of them is formed in a planar shape by a known method such as a doctor blade method, a die casting method, a cold isostatic pressing method (CIP) or a hot isostatic pressing method (HIP) using an electrically insulated heat resistant material such as alumina.
Die Erfassungselektroden 110 und 120, die Zuleitungsabschnitte 111 und 121, die Anschlussabschnitte 112 und 122, die Unterbrechungserfassungswiderstandszuleitungsabschnitte 113 und 123, die Unterbrechungserfassungswiderstandsanschlussabschnitte 114 und 124, das Heizelement 141, die Heizelementzuleitungsabschnitte 142a und 142b und die Heizelementanschlussabschnitte 144a und 144b sind auf den jeweiligen elektrisch isolierten wärmebeständigen Substraten 100 und 140 durch ein bekanntes Verfahren, wie etwa ein Dickschichtdruckverfahren, ein Plattierungsverfahren oder ein Abscheidungsverfahren, ausgebildet.The detection electrodes 110 and 120 , the feeder sections 111 and 121 , the connection sections 112 and 122 , the interrupt detection resistance lead sections 113 and 123 , the Breakage detection resistor terminal portions 114 and 124 , the heating element 141 , the Heizelementzuleitungsabschnitte 142a and 142b and the heater terminal sections 144a and 144b are on the respective electrically insulated heat-resistant substrates 100 and 140 by a known method such as a thick-film printing method, a plating method or a deposition method.
Bei dem Unterbrechungserfassungswiderstand 13 wird ein Widerstand aus einer einfachen Substanz oder einem Komplex einschließlich zumindest eines Metalls, eines Metalloxids, einer Metallverbindung, Kohlenstoff oder einer Kohlenstoffverbindung verwendet.In the interruption detection resistor 13 For example, a resistor of a simple substance or a complex including at least one of a metal, a metal oxide, a metal compound, carbon or a carbon compound is used.
Nach dem vorliegenden Ausführungsbeispiel wird ein Beispiel angegeben, bei dem ein als eine Dickschicht auf der Oberfläche des elektrisch isolierten wärmebeständigen Substrates 100 ausgebildeter Widerstand verwendet wird.According to the present embodiment, an example is given in which one as a thick film on the surface of the electrically insulated heat-resistant substrate 100 trained resistance is used.
Zudem wird gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel der Unterbrechungserfassungswiderstand 13 in einer Position ausgebildet, die zur Erwärmung durch den Erwärmungsabschnitt 14 befähigt ist, und eine Stabilisierung des Versatzwiderstands ROFFSET wird erzielt.In addition, according to the present embodiment, the interruption detection resistor becomes 13 formed in a position for heating by the heating section 14 and stabilizing the offset resistance R OFFSET is achieved.
Der Erfassungswiderstand RSEN, der durch den in dem Erfassungsabschnitt 11 angesammelten Feinstaub ausgebildet wird, beträgt mehrere Hundert Ω bis 1 kΩ während der Feinstaubansammlung, und verändert sich auf 1 MΩ oder mehr während der Feinstaubverbrennung.The detection resistance R SEN detected by the in the detection section 11 accumulated particulate matter is several hundred Ω to 1 kΩ during the fine dust accumulation, and changes to 1 MΩ or more during the fine dust combustion.
Gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel wird der Versatzwiderstand ROFFSET des Unterbrechungserfassungswiderstands 13 auf 16 kΩ bis 36 kΩ eingestellt, und der Spannungsteilerwiderstand R1 der Ausgangsspannungserfassungseinrichtung 60 wird auf 4 kΩ bis 24 kΩ eingestellt. Die Energieversorgungsspannung VCC wird auf 5,0 V eingestellt.According to the present embodiment, the offset resistance R becomes OFFSET of the interruption detection resistor 13 is set to 16 kΩ to 36 kΩ, and the voltage dividing resistor R 1 of the output voltage detecting means 60 is set to 4 kΩ to 24 kΩ. The power supply voltage V CC is set to 5.0V.
Wenn eine Maximalmenge an Feinstaub in dem Erfassungsabschnitt 11 angesammelt ist, wird der Erfassungswiderstand RSEN bedeutend kleiner als der Versatzwiderstand ROFFSET. Daher wird die Ausgangsspannung VOUT durch den Erfassungswiderstand RSEN und den Spannungsteilerwiderstand R1 bestimmt, und wird 4,0 V bis 4,8 V. Der Dynamikbereich wird effektiv verwendet, und der Bereich ermöglicht eine stabile Erfassung, selbst falls Variationen in der Ausgabe in Betracht gezogen werden.When a maximum amount of particulate matter in the detection section 11 is accumulated, the detection resistance R SEN becomes significantly smaller than the offset resistance R OFFSET . Therefore, the output voltage V OUT is determined by the detection resistance R SEN and the voltage dividing resistor R 1 , and becomes 4.0V to 4.8V. The dynamic range is effectively used, and the range enables stable detection even if variations in the output be considered.
Wenn der Spannungsteilerwiderstand R1 24 kΩ oder mehr beträgt, erweitert sich die Ausgabevariation. Wenn der Spannungsteilerwiderstand R1 4 kΩ oder weniger beträgt, verringert sich der Dynamikbereich, und die Erfassungsgenauigkeit wird schlecht.When the voltage dividing resistor R 1 is 24 kΩ or more, the output variation expands. When the voltage dividing resistor R 1 is 4 kΩ or less, the dynamic range decreases and the detection accuracy becomes poor.
In einem Zustand, bei dem der in dem Erfassungsabschnitt 11 angesammelte Feinstaub durch Verbrennung entfernt wird, ist der Erfassungswiderstand RSEN bedeutend größer als der Versatzwiderstand ROFFSET. Daher wird die Ausgangsspannung VOUT durch den Versatzwiderstand ROFFSET und den Spannungsteilerwiderstand R1 bestimmt, und wird 0,5 V bis 1,0 V.In a state where the in the detection section 11 accumulated particulate matter is removed by combustion, the detection resistance R SEN is significantly greater than the offset resistance R OFFSET . Therefore, the output voltage V OUT is determined by the offset resistance R OFFSET and the voltage dividing resistor R 1 , and becomes 0.5 V to 1.0 V.
Wenn der Versatzwiderstand ROFFSET 36 kΩ oder mehr beträgt, verringert sich der Dynamikbereich, und die Erfassungsgenauigkeit wird schlecht. Wenn der Versatzwiderstand ROFFSET 16 kΩ oder weniger beträgt, wird der Versatzwert klein, und eine Unterscheidung zwischen einem Normalzustand und einem unterbrochenen Zustand wird schwierig.When the offset resistance R OFFSET is 36 kΩ or more, the dynamic range decreases and the detection accuracy becomes poor. When the offset resistance R OFFSET is 16 kΩ or less, the offset value becomes small, and discrimination between a normal state and an interrupted state becomes difficult.
Ein Abwandlungsbeispiel 10a für das Teilchenerfassungselement nach dem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung ist nachstehend unter Bezugnahme auf 2 beschrieben.A modification example 10a for the particle detection element according to the first embodiment of the invention is described below with reference to 2 described.
Gemäß dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel ist der Unterbrechungserfassungswiderstand 13 in einer Position bereitgestellt, die durch den Erwärmungsabschnitt 14 erwärmt werden kann, wodurch eine Stabilisierung des Versatzwiderstandes ROFFSET erzielt werden kann. Gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel erstrecken sich jedoch Unterbrechungserfassungswiderstandzuleitungsabschnitte 113a und 113b, die von der dem Ausgang gegenüberliegenden Seite der Zuleitungsabschnitte 111 und 121 herausgeführt sind, zu der Ausgangsseite des elektrisch isolierten wärmebeständigen Substrates 100. Unterbrechungserfassungswiderstandsanschlussabschnitte 114a und 124a sind in thermisch stabilen Positionen bereitgestellt, die keine Wärme von dem Messgas oder Wärme von dem Erwärmungsabschnitt 14 empfangen. Ein Unterbrechungserfassungswiderstand 13a aus einem fixierten Widerstand, wie etwa einem Chipwiderstand, wird angebracht, und eine Stabilisierung des Versatzwiderstandes ROFFSET wird erzielt.According to the embodiment described above, the interruption detection resistor is 13 in a position provided by the heating section 14 can be heated, whereby a stabilization of the offset resistance R OFFSET can be achieved. However, according to the present embodiment, break detection resistor lead portions extend 113a and 113b from the side of the feeder sections opposite the outlet 111 and 121 led out to the output side of the electrically insulated heat-resistant substrate 100 , Breakage detection resistor terminal portions 114a and 124a are provided in thermally stable positions that do not generate heat from the measurement gas or heat from the heating section 14 receive. An interruption detection resistor 13a of a fixed resistor such as a chip resistor is attached, and stabilization of the offset resistance R OFFSET is achieved.
Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel kann ein Thermistor mit wärmeempfindlichen Eigenschaften als der Unterbrechungserfassungswiderstand 13a verwendet werden, und der Thermistor kann in einer Position nahe dem Erfassungsabschnitt 11 bereitgestellt sein, wobei er durch den Erwärmungsabschnitt 14 erwärmt werden kann.In the present embodiment, a thermistor having heat-sensitive properties may be used as the interruption detection resistor 13a can be used, and the thermistor can be in a position near the detection section 11 provided by the heating section 14 can be heated.
Als Folge einer derartigen Konfiguration kann zusätzlich zu den vorstehend beschriebenen Wirkungen die Temperatur des Erfassungsabschnitts 11 erfasst werden. Das Temperaturmanagement des Erfassungsabschnitts 11 während der Teilchenerfassung und die Temperatursteuerung des Erwärmungsabschnitts 14 können genauer verwirklicht werden, und ein Gassensor mit noch höherer Zuverlässigkeit kann verwirklicht werden.As a result of such a configuration, in addition to the above-described effects, the temperature of the detection portion 11 be recorded. The temperature management of the detection section 11 during the Particle detection and the temperature control of the heating section 14 can be more accurately realized, and a gas sensor with even higher reliability can be realized.
Nachstehend ist eine spezifische Konfiguration des Gassensors 1 unter Verwendung des Teilchenerfassungselementes 10a gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung unter Bezugnahme auf 3 beschrieben.Below is a specific configuration of the gas sensor 1 using the particle detection element 10a according to the first embodiment of the invention with reference to 3 described.
Der Gassensor 1 ist durch einen grobzylindrischen Isolator 21, ein Gehäuse 20, einen Abdeckungskörper 30, sowie ein grobzylindrisches Gehäuse 22 konfiguriert. Das Teilchenerfassungselement 10a ist innerhalb des Isolators 21 eingefügt und gehalten. Das Gehäuse 20 ist an einer Wand eines Flusswegs 40 fixiert, entlang dem das Messgas fließt, und hält den Isolator 21 sowie den Erfassungsabschnitt 11 des Teilchenerfassungselementes 10a an einer vorbestimmten Position innerhalb eines Messgasflusswegs 400. Der Abdeckungskörper 300 ist auf der Seite des spitzen Endes des Gehäuses 20 bereitgestellt und schützt den Erfassungsabschnitt 11 des Teilchenerfassungselementes 10a. Das Gehäuse 22, das auf der Seite am des Bodenendes des Gehäuses 20 bereitgestellt ist, ist mit den Anschlussabschnitten 112 und 122 des Teilchenerfassungselementes 10a mit den Verbindungsteilen 115, 116, 125 und 126 dazwischen verbunden. Das Gehäuse 22 fixiert ein Paar Signalleitungen 117 und 127 sowie ein Paar Zuleitungen 147a und 147b auf der Seite des Bodenendes mit einem Versiegelungselement 220 dazwischen. Das Paar Signalleitungen 117 und 127 überträgt den Erfassungswiderstand RSEN zwischen den Erfassungselektroden 110 und 120, der sich in Abhängigkeit von der angesammelten Feinstaubmenge in dem Erfassungsabschnitt 11 ändert, an die externe Widerstandsmesseinrichtung 60. Das Paar Zuleitungen 147a und 147b ist mit dem innerhalb des Teilchenerfassungselementes 10 eingebetteten Heizelement 141 mit den Heizelementanschlussabschnitten 144a und 144b sowie den Verbindungsteilen 146a und 146b dazwischen verbunden.The gas sensor 1 is by a coarse-cylindrical insulator 21 , a housing 20 a cover body 30 , as well as a coarse cylindrical housing 22 configured. The particle detection element 10a is inside the insulator 21 inserted and held. The housing 20 is on a wall of a river path 40 fixed, along which the measuring gas flows, and holds the insulator 21 and the detection section 11 of the particle detection element 10a at a predetermined position within a sample gas flow path 400 , The cover body 300 is on the side of the pointed end of the case 20 provides and protects the detection section 11 of the particle detection element 10a , The housing 22 on the side of the bottom end of the housing 20 is provided with the connection sections 112 and 122 of the particle detection element 10a with the connecting parts 115 . 116 . 125 and 126 connected in between. The housing 22 fixes a pair of signal lines 117 and 127 and a pair of leads 147a and 147b on the side of the bottom end with a sealing element 220 between. The pair of signal lines 117 and 127 transmits the sense resistor R SEN between the sense electrodes 110 and 120 depending on the accumulated amount of particulate matter in the detection section 11 changes, to the external resistance measuring device 60 , The pair of leads 147a and 147b is within the particle detection element 10 embedded heating element 141 with the Heizelementanschlussabschnitten 144a and 144b as well as the connecting parts 146a and 146b connected in between.
In einem Abdeckungsgrundkörper 300 des Abdeckungskörpers 30 sind Messgaseinlass- und -Auslasslöcher 301 und 302, die zum Einführen des den Feinstaub enthaltenden Messgases in den Erfassungsabschnitt 11 verwendet werden, entsprechend ausgebildet, und ein auf der Seite des Bodenendes bereitgestellter Flanschabschnitt 303 ist durch Eindrücken in einen Klemmverbindungsabschnitt 203 fixiert, der auf der Seite des spitzen Endes des Gehäuses 20 bereitgestellt ist.In a cover body 300 of the cover body 30 are sample gas inlet and outlet holes 301 and 302 for introducing the sample gas containing the particulate matter into the detection section 11 can be used, formed accordingly, and provided on the side of the bottom end flange portion 303 is by pressing into a clamp connection section 203 fixed on the side of the pointed end of the housing 20 is provided.
Gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist der Unterbrechungserfassungswiderstand 13a in einer Position innerhalb des Isolators 21 bereitgestellt, wo die Temperatur vergleichweise stabil ist.According to the present embodiment, the interruption detection resistor is 13a in a position inside the insulator 21 provided where the temperature is comparatively stable.
Als Messgas wird das den Feinstaubfluss innerhalb des Messgasfließwegs 400 enthaltende Dieselabgas von den Messgaseinlass- und -Auslasslöchern 301 und 302 eingeführt, die in dem Abdeckkörper 30 bereitgestellt sind. Das Dieselabgas kommt in Kontakt mit der Oberfläche des Erfassungsabschnitts 11 des Teilchenerfassungselementes 10, das den Erfassungsabschnitt 11 dem Messgas aussetzt. Der Feinstaub sammelt sich zwischen den Erfassungselektroden 110 und 120 an, und der Erfassungswiderstand RSEN wird zwischen den Erfassungselektroden 110 und 120 ausgebildet. Die außerhalb des Gassensors 1 bereitgestellte Widerstandsmesseinrichtung 60 erfasst den Gesamtwiderstand aus dem Erfassungswiderstand RSEN und dem Versatzwiderstand ROFFSET, was eine Berechnung der angesammelten Feinstaubmenge ermöglicht.As measuring gas this becomes the fine dust flow within the sample gas flow path 400 containing diesel exhaust gas from the sample gas inlet and outlet holes 301 and 302 introduced into the cover body 30 are provided. The diesel exhaust gas comes into contact with the surface of the detection section 11 of the particle detection element 10 that the detection section 11 exposed to the sample gas. The fine dust accumulates between the detection electrodes 110 and 120 and the sense resistor R SEN is between the sense electrodes 110 and 120 educated. The outside of the gas sensor 1 provided resistance measuring device 60 detects the total resistance from the detection resistor R SEN and the offset resistance R OFFSET , which allows a calculation of the accumulated fine dust amount .
Ein weiteres abgewandeltes Beispiel ist nachstehend unter Bezugnahme auf 4 als ein Teilchenerfassungselement 10b gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung beschrieben. Gemäß dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel ist ein Beispiel beschrieben, bei dem die Endabschnitte der Zuleitungsabschnitte 111 und 112 auf der Seite gegenüber der Widerstandsmesseinrichtung 60 sowie der Unterbrechungserfassungswiderstand 13 mit den Unterbrechungserfassungswiderstandszuleitungsabschnitten 113 und 123 dazwischen verbunden sind, wobei die Unterbrechungserfassungswiderstandszuleitungsabschnitte 113 und 123 auf dem elektrisch isolierten wärmebeständigen Substrat 100 durch ein Verfahren, wie etwa einem Dickschichtdruckvorgang, ausgebildet sind. Bei dem Teilchenerfassungselement 10b nach dem vorliegenden Beispiel wird jedoch ein auf der Ausgangsseite des elektrisch isolierten wärmebeständigen Substrates 100 angeordneter, Zuleitungen beinhaltender fixierter Widerstand als Unterbrechungserfassungswiderstand 13b verwendet, und der Unterbrechungserfassungswiderstand 13b wird mit den Endabschnitten auf der Seite gegenüber der Widerstandsmesseinrichtung 60 der Zuleitungsabschnitte 111 und 121 mit den Unterbrechungserfassungswiderstandszuleitungsabschnitten 113b und 123b dazwischen verbunden. Als Folge einer derartigen Konfiguration kann im Vergleich zu einer Ausbildung der Unterbrechungserfassungswiderstandszuleitungsabschnitte 113 und 123 durch Dickschichten der interne Widerstand der Unterbrechungserfassungswiderstandszuleitungsabschnitte 113b und 123b reduziert werden. Zusätzlich zu einer Verbesserung der Erfassungsgenauigkeit kann die Beständigkeit der Unterbrechungserfassungswiderstandszuleitungsabschnitte 113b und 123b verbessert werden.Another modified example is described below with reference to FIG 4 as a particle detection element 10b described according to the first embodiment of the invention. According to the embodiment described above, an example is described in which the end portions of the lead portions 111 and 112 on the side opposite the resistance measuring device 60 as well as the interruption detection resistor 13 with the interruption detection resistance lead sections 113 and 123 are connected therebetween, wherein the interruption detection resistance lead-in sections 113 and 123 on the electrically insulated heat-resistant substrate 100 by a method such as thick-film printing. In the particle detection element 10b however, according to the present example, one becomes on the output side of the electrically insulated heat-resistant substrate 100 arranged, fixed lines containing fixed resistor as interruption detection resistor 13b used, and the interruption detection resistor 13b is with the end sections on the side opposite the resistance measuring device 60 the supply line sections 111 and 121 with the interruption detection resistance lead sections 113b and 123b connected in between. As a result of such a configuration, as compared with a configuration of the interruption detection resistor lead-in sections 113 and 123 by thick layers, the internal resistance of the interruption detection resistor lead-in sections 113b and 123b be reduced. In addition to an improvement in the detection accuracy, the durability of the interruption detection resistor lead-in sections may 113b and 123b be improved.
Ein weiteres Abwandlungsbeispiel ist nachstehend unter Bezugnahme auf 5 als Teilchenerfassungselement 10c gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung beschrieben. Another modification example is described below with reference to FIG 5 as particle detection element 10c described according to the first embodiment of the invention.
Gemäß 5 kann ein eine Zuleitung beinhaltender fixierter Widerstand als Unterbrechungserfassungswiderstand 13c verwendet werden. Ferner können Unterbrechungserfassungswiderstandszuführungsabschnitte 113c und 123c gebogen sein, und der Unterbrechungserfassungswiderstand 13c kann in Kontakt mit dem Erwärmungsabschnitt 14 auf der Rückoberflächenseite des Erfassungsabschnitts 11 angeordnet sein.According to 5 For example, a fixed resistor including a lead may be used as an interruption detection resistor 13c be used. Further, interruption detection resistance supplying sections may be provided 113c and 123c be bent, and the interruption detection resistor 13c can be in contact with the heating section 14 on the back surface side of the detection section 11 be arranged.
Als Folge einer derartigen Konfiguration kann der Unterbrechungserfassungswiderstand 13c durch das Heizelement 141 erwärmt werden und thermisch stabilisiert sein. Zudem resultiert aus der Anordnung des Unterbrechungserfassungswiderstands 13c auf der Rückoberflächenseite des Erfassungsabschnitts 11, dass durch die Ansammlung des Feinstaubs nur schwer ein leitender Pfad ausgebildet wird, weil die Unterbrechungserfassungswiderstandszuleitungsabschnitte 113c und 123c sowie das elektrisch isolierte wärmebeständige Substrat 100 in drei Dimensionen separiert sind. Die Wirkung auf den Unterbrechungserfassungswiderstand 13c kann eliminiert werden.As a result of such a configuration, the interruption detection resistor 13c through the heating element 141 be heated and thermally stabilized. In addition, results from the arrangement of the interruption detection resistor 13c on the back surface side of the detection section 11 in that the accumulation of the fine dust makes it difficult to form a conductive path because the interruption detection resistance lead-in sections 113c and 123c and the electrically insulated heat-resistant substrate 100 separated in three dimensions. The effect on the interruption detection resistor 13c can be eliminated.
Ein weiteres Abwandlungsbeispiel ist nachstehend unter Bezugnahme auf 6 als Teilchenerfassungselement 10d gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung beschrieben.Another modification example is described below with reference to FIG 6 as particle detection element 10d described according to the first embodiment of the invention.
Gemäß dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel ist ein Beispiel beschrieben, bei dem der Unterbrechungserfassungswiderstand 13 auf der Oberfläche des elektrisch isolierten wärmebeständigen Substrates 10 ausgebildet ist. Gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel kann jedoch ein elektrisch isoliertes wärmebeständiges Substrat 100d zwischen dem Erfassungsabschnitt 11 und dem Erwärmungsabschnitt 14 eingefügt sein. Unterbrechungserfassungswiderstandszuleitungsabschnitte 113d und 123d und ein Unterbrechungserfassungswiderstand 13d können auf der Oberfläche des elektrisch isolierten wärmebeständigen Substrates 100 ausgebildet und mit den Endabschnitten auf der zu der Erfassung gegenüberliegenden Seite der Zuleitungsabschnitte 111 und 121 durch die Durchverbindungselektroden 118 und 128 verbunden sein, die durch das elektrisch isolierte wärmebeständige Substrat 100d hindurchpassieren.According to the above-described embodiment, an example is described in which the interruption detection resistor 13 on the surface of the electrically insulated heat-resistant substrate 10 is trained. However, according to the present embodiment, an electrically insulated heat-resistant substrate 100d between the detection section 11 and the heating section 14 be inserted. Breakage detection resistor lead portions 113d and 123d and an interruption detection resistor 13d can on the surface of the electrically insulated heat-resistant substrate 100 formed and with the end portions on the opposite side to the detection of the supply line sections 111 and 121 through the interconnecting electrodes 118 and 128 connected by the electrically insulated heat-resistant substrate 100d pass therethrough.
Gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist ein Beispiel beschrieben, bei dem der Unterbrechungserfassungswiderstand 13d in einem nicht erwärmten Bereich bereitgestellt wird. Der Unterbrechungserfassungswiderstand 13d kann jedoch an einer Position bereitgestellt werden, an der er durch das Heizelement 141 erwärmt werden kann.According to the present embodiment, an example is described in which the interruption detection resistor 13d is provided in a non-heated area. The interruption detection resistor 13d However, it can be provided at a position where it passes through the heating element 141 can be heated.
Ein Überblick für einen Gassensor 1e unter Verwendung eines Teilchenerfassungselementes 10e gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung ist nachstehend unter Bezugnahme auf 7 beschrieben.An overview for a gas sensor 1e using a particle detection element 10e according to a second embodiment of the invention is described below with reference to 7 described.
Gemäß dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel ist ein Beispiel beschrieben, bei dem das Paar Erfassungselektroden 110 und 120 zur Konfiguration des Erfassungsabschnitts 11 jeweils kammförmig ausgebildet sind, wobei eine Vielzahl von Erfassungselektroden 110 und 120 sich von den Zuleitungsabschnitten 111 und 121 in linearer Weise erstrecken, und die Vielzahl von Erfassungselektroden 110 und 120 ist einander zugewandt. Gemäß dem Vorliegenden Ausführungsbeispiel ist jedoch ein Abschnitt des mit den Zuleitungsabschnitten 111 und 121 Verbundenen Paars von Erfassungselektroden 110e und 120e in der Form einer Kurbelwelle gebogen, und die gebogenen Abschnitte sind mit einem Vorbestimmten Abstand einander zugewandt. Die Endabschnitte der Erfassungselektroden 110e und 120e auf der Seite gegenüber dem Widerstandsmessabschnitt 60 sind mit dem Unterbrechungserfassungswiderstand 13 mit Unterbrechungserfassungswiderstandszuleitungsabschnitten 113e und 123e dazwischen verbunden.According to the above-described embodiment, an example in which the pair of detection electrodes 110 and 120 for configuration of the acquisition section 11 are each formed comb-shaped, wherein a plurality of detection electrodes 110 and 120 itself from the supply sections 111 and 121 extend in a linear manner, and the plurality of detection electrodes 110 and 120 is facing each other. However, according to the present embodiment, a portion of the one with the lead portions 111 and 121 Connected pair of detection electrodes 110e and 120e bent in the form of a crankshaft, and the bent portions face each other at a predetermined distance. The end portions of the detection electrodes 110e and 120e on the side opposite the resistance measuring section 60 are with the break detection resistor 13 with break detection resistor lead sections 113e and 123e connected in between.
Als Folge einer derartigen Konfiguration nimmt gemäß 7B der Gesamtwiderstand ab, weil der in einem Erfassungsabschnitt 11e durch die Ansammlung des Feinstaubs ausgebildete Erfassungswiderstand RSEN und der Versatzwiderstand ROFFSET des Unterbrechungserfassungswiderstands 13 parallel geschaltet sind. Wenn die gegenüber der Energieversorgungsspannung VCC aufgrund des Gesamtwiderstands verminderte Ausgangsspannung VOUT durch den als Widerstandsmesseinrichtung 60 bereitgestellten Spannungsteilerwiderstand R1 erfasst wird, wird der zu dem Teilchenerfassungselement 10e fließende Strom auf einer Erfassungsgrenze des Spannungsteilerwiderstand R1 oder darüber hinaus erhöht, wodurch die Totzeit eliminiert wird.As a result of such a configuration, FIG 7B the total resistance, because in a detection section 11e detection resistor R SEN formed by the accumulation of the particulate matter and the offset resistance R OFFSET of the interruption detection resistor 13 are connected in parallel. When the output voltage V OUT, which is lower than the power supply voltage V CC due to the total resistance, acts as a resistance measuring device 60 When the voltage dividing resistor R 1 provided is detected, it becomes the particle detecting element 10e flowing current is increased to a detection limit of the voltage dividing resistor R 1 or beyond, whereby the dead time is eliminated.
Zudem sind gemäß 7C alle Leitungspfade (111, 112, 113e, 114 bis 117, 121, 122, 123e, 124 bis 127) zur Verbindung des Erfassungsabschnitts 11e einschließlich der Erfassungselektroden 110e und 120e sowie die Widerstandsmesseinrichtung 60 mit dem Unterbrechungserfassungswiderstand 13 dazwischen in Reihe geschaltet. Wenn eine Unterbrechung in einer der Erfassungselektroden 110e und 120e sowie den Leitungspfaden (111, 112, 113e, 114 bis 117, 121, 122, 123e, 124 bis 127) auftritt, kann daher die Unterbrechung sicher erfasst werden, selbst wenn die Unterbrechung nicht nur in den Leitungspfaden sondern in einem beliebigen Bereich des Erfassungsabschnitts 11 auftritt, weil die Ausgangsspannung VOUT Null wird, unmittelbar nachdem der in dem Erfassungsabschnitt 11 angesammelte Feinstaub durch Verbrennung entfernt ist. Zur Beseitigung der Anomalie kann eine Reaktion erfolgen, wie etwa das prompte Veranlassen einer Warnung bezüglich der Anomalie.In addition, according to 7C all pathways ( 111 . 112 . 113e . 114 to 117 . 121 . 122 . 123e . 124 to 127 ) for connecting the detection section 11e including the detection electrodes 110e and 120e as well as the resistance measuring device 60 with the interruption detection resistor 13 in between connected in series. If there is a break in one of the sense electrodes 110e and 120e and the line paths ( 111 . 112 . 113e . 114 to 117 . 121 . 122 . 123e . 124 to 127 ) occurs, therefore, the interruption can be surely detected even if the interruption is not limited to the line paths but in any area of the detection section 11 occurs because the output voltage V OUT becomes zero immediately after that in the detecting section 11 accumulated particulate matter is removed by combustion. To correct the anomaly, a response may be made, such as prompting a warning of the anomaly.
Obwohl gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel erfasst werden kann, ob eine Unterbrechung in den Leitungspfaden auftrat, kann die Unterbrechung der Erfassungselektroden 110 und 120 selbst nicht erfasst werden. Gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel kann jedoch ebenfalls die Unterbrechung der Erfassungselektroden 110 und 120 selbst erfasst werden.Although, according to the first embodiment, it can be detected whether there is a break in the conductive paths, the interruption of the detection electrodes may be made 110 and 120 itself not be recorded. However, according to the present embodiment, the interruption of the detection electrodes may also be performed 110 and 120 to be recorded yourself.
Gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel wird ein Beispiel beschrieben, bei dem der Spannungsteilerwiderstand R1 zwischen dem Erfassungswiderstand RSEN und Masse bereitgestellt ist. Es kann jedoch ebenfalls eine Konfiguration verwendet werden, bei der der Spannungsteilerwiderstand R1 zwischen der Energieversorgungsspannung VCC und dem Erfassungswiderstand RSEN bereitgestellt ist.According to the present embodiment, an example in which the voltage dividing resistor R 1 is provided between the sense resistor R SEN and ground will be described. However, it is also possible to use a configuration in which the voltage dividing resistor R 1 is provided between the power supply voltage V CC and the detection resistor R SEN .
Abwandlungsbeispiele sind nachstehend unter Bezugnahme auf 8 als Teilchenerfassungselemente 10f und 10g gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung beschrieben.Modifications are described below with reference to 8th as particle detection elements 10f and 10g described according to the second embodiment of the invention.
Auf eine zu dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel ähnliche Weise kann auch gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel die Anordnungsposition der Unterbrechungserfassungswiderstände 13f und 13g entsprechend geändert werden, solange die Anordnungspositionen der Unterbrechungserfassungswiderstände 13f und 13g sich auf der dem elektrischen Ausgang gegenüberliegenden Seite der Erfassungsabschnitte 10f und log mit den Unterbrechungserfassungswiderstandszuleitungsabschnitten 113 und 123 dazwischen befinden.In a similar manner to the embodiment described above, according to the present embodiment, the arrangement position of the interruption detection resistors 13f and 13g be changed as long as the arrangement positions of the interruption detection resistors 13f and 13g on the opposite side of the detection sections to the electrical output 10f and log with the interrupt detection resistance lead sections 113 and 123 in between.
Ein Abwandlungsbeispiel für den Erfassungsabschnitt 11 gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel ist nachstehend unter Bezugnahme auf 9 beschrieben. Gemäß dem vorstehend beschrieben Ausführungsbeispiel ist ein Beispiel mit einer Konfiguration beschrieben, bei der die Energieversorgungsspannung VCC durch den Gesamtwiderstand RSUM aus dem Unterbrechungserfassungswiderstand ROFFSET und dem Erfassungswiderstand RSEN sowie dem Spannungsteilerwiderstand R1 geteilt wird, und die Ausgangsspannung VOUT erfasst wird. Gemäß 9 kann jedoch eine Konfiguration verwendet werden, bei der eine Konstantstromquelle 60h bereitgestellt ist, und die Ausgangsspannung VOUT durch einen Operationsverstärker 601 erfasst wird. Alternativ kann gemäß 9 eine Konfiguration verwendet werden, bei der eine Konstantstromquelle 80 verwendet wird, und die Ausgangsspannung VOUT durch einen Operationsverstärker 601i erfasst wird.A modification example of the detection section 11 according to the second embodiment is described below with reference to 9 described. According to the above-described embodiment, an example is described with a configuration in which the power supply voltage V CC is divided by the total resistance R SUM from the disconnection detection resistor R OFFSET and the detection resistor R SEN and the voltage dividing resistor R 1 , and the output voltage V OUT is detected. According to 9 however, a configuration may be used in which a constant current source 60h is provided, and the output voltage V OUT through an operational amplifier 601 is detected. Alternatively, according to 9 a configuration can be used where a constant current source 80 is used, and the output voltage V OUT through an operational amplifier 601i is detected.
Diese Ausführungsbeispiele können außerdem ebenso gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung angewendet werden.In addition, these embodiments may also be applied according to the first embodiment of the invention.
Nachstehend ist ein Verfahren zur Unterbrechungserfassung bei dem Gassensor 1 gemäß der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf 10 grundlegend beschrieben.Below is a method of interruption detection in the gas sensor 1 according to the present invention with reference to 10 basically described.
10A zeigt das einfachste Unterbrechungserfassungsverfahren. Bei Schritt S100 wird bei einer Ausgabespannungsschwellenwertbeurteilungseinrichtung ein Vergleich zwischen der Ausgabespannung VOUT und einem vorbestimmten Schwellenwert VREF durchgeführt. Wenn beispielsweise der Schwellenwert VREF auf einen Wert nahe bei Null Volt eingestellt ist, erfolgt bei Schritt S100 eine Beurteilung ”Ja”, wenn die Ausgangsspannung VOUT so nahe bei Null Volt wie möglich ist, und es erfolgt eine Beurteilung, dass eine Unterbrechung erfolgt ist. Bei Schritt S110 erfolgt eine Beurteilung ”Unterbrechung”. Wenn die Ausgangsspannung VOUT auf dem vorbestimmten Schwellenwert VREF oder darüberliegt, erfolgt die Beurteilung, dass eine Unterbrechung auftrat, nicht. Dabei kann die offensichtliche Beurteilung erfolgen, dass sich der Gassensor 1 im Normalzustand befindet. Daher erfolgt die Beurteilung ”Nein”, und eine vorläufige Beurteilung ”normal” kann erfolgen. Damit jedoch eine genauere Beurteilung ausgeführt werden kann, schreitet der Ablauf zu dem nachstehend beschriebenen Schritt S200 und einer Normalzustandbeurteilungseinrichtung fort. Wenn gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel keine Unterbrechung auftrat, wird zumindest durch den Unterbrechungserfassungswiderstand zumindest die Leitfähigkeit sichergestellt. Daher wird jederzeit die Ausgangsspannung VOUT erzeugt. Wenn die Ausgangsspannung VOUT weniger als der vorbestimmte Schwellenwert VREF unter Einbeziehung etwaiger Fehler beträgt, kann eine Beurteilung erfolgen, dass definitiv eine Unterbrechung aufgetreten ist. 10A shows the simplest interrupt detection method. At step S100, at an output voltage threshold judgment means, a comparison is made between the output voltage V OUT and a predetermined threshold value V REF . For example, when the threshold value V REF is set to a value close to zero volts, a judgment of "Yes" is made at step S100 if the output voltage V OUT is as close to zero volts as possible, and judgment is made that an interrupt occurs is. At step S110, an "interruption" judgment is made. When the output voltage V OUT is at or above the predetermined threshold value V REF , the judgment that an interruption has occurred is not made. The obvious assessment can be made that the gas sensor 1 in normal condition. Therefore, the judgment is "No" and a preliminary judgment of "normal" can be made. However, for a more accurate judgment to be made, the flow advances to step S200 described below and to a normal state judging means. If no interruption occurred according to the present embodiment, at least the conductivity is ensured at least by the interruption detection resistor. Therefore, the output voltage V OUT is always generated. If the output voltage V OUT is less than the predetermined threshold V REF including any errors, judgment may be made that an interrupt has definitely occurred.
Gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel erfolgt die Beurteilung, dass eine Unterbrechung aufgetreten ist, wenn die Ausgangsspannung VOUT niedriger als der vorbestimmte Schwellenwert VREF ist. Es kann jedoch eine Konfiguration verwendet werden, bei der die Beurteilung, dass eine Unterbrechung aufgetreten ist, dann erfolgt, wenn die Ausgangsspannung VOUT höher als der vorbestimmte Schwellenwert VREF ist. Ob die Beurteilung, dass eine Unterbrechung aufgetreten ist, dann erfolgt, wenn die Ausgangsspannung VOUT niedriger als der vorbestimmte Schwellenwert VREF ist, oder dann, wenn die Ausgangsspannung VOUT höher als der vorbestimmte Schwellenwert VREF ist, kann entsprechend verändert werden, basierend darauf, ob die Widerstandsmesseinrichtung 60 auf der Hochpotentialseite oder der Niederpotentialseite des Erfassungswiderstands RSEN angeordnet ist, ob die Ausgangsspannung VOUT eine invertierte Ausgabe oder eine nicht invertierte Ausgabe ist, ob der Spannungsteilerwiderstand R1 zur Ausbildung des Schwellenwerts VREF auf der Hochpotentialseite oder der Niederpotentialseite des Erfassungswiderstands RSEN bereitgestellt ist, und dergleichen.According to the present embodiment, judgment is made that an interruption has occurred when the output voltage V OUT is lower than the predetermined threshold value V REF . However, a configuration may be used in which the judgment that an interrupt has occurred is made when the output voltage V OUT is higher than the predetermined threshold V REF . Whether the judgment that an interruption has occurred is made when the output voltage V OUT is lower than the predetermined threshold V REF or when the output voltage V OUT is higher than the predetermined threshold V REF may be changed accordingly on whether the resistance measuring device 60 is arranged on the high potential side or the low potential side of the detection resistor R SEN , whether the output voltage V OUT is an inverted output or a non-inverted output, whether the voltage dividing resistor R 1 for forming the threshold value V REF on the high potential side or the low potential side of the detection resistor R SEN provided is, and the like.
10 zeigt ein Flussdiagramm für ein Beurteilungsverfahren zur Beurteilung, ob eine Unterbrechung sicher aufgetreten ist. 10 FIG. 12 is a flow chart for a judgment process for judging whether interruption has occurred surely.
Bei einem Feinstoffverbrennungsvorgang wird bei Schritt S200 der Erwärmungsabschnitt 14 zum Verbrennen des in dem Erfassungsabschnitt 11 angesammelten Feinstaubs mit Strom versorgt, und der Feinstaub wird durch Verbrennung entfernt.In a fines burning process, at step S200, the heating section becomes 14 for burning in the detection section 11 accumulated fine dust, and the fine dust is removed by combustion.
Bei einer Feinstaubverbrennungsabschlussbeurteilungseinrichtung wird bei Schritt S210 beurteilt, ob das Verbrennen des Feinstaubs abgeschlossen worden ist. Im Einzelnen wird beurteilt, ob die Verbrennung abgeschlossen wurde, indem die Brenndauer vom Beginn der Feinstaubverbrennung genommen wird, eine Erfassung erfolgt, ob der Erfassungswiderstand RSEN ausgegeben wird oder nicht, oder eine Kombination aus beidem.In a fine dust combustion completion judgment means, it is judged in step S210 whether the burning of the particulate matter has been completed. Specifically, it is judged whether the combustion has been completed by taking the burning time from the start of the particulate matter burning, detecting whether the detection resistance R SEN is output or not, or a combination of both.
Wenn bei Schritt S210 die Beurteilung erfolgt, dass die Verbrennung nicht abgeschlossen worden ist, erfolgt die Beurteilung ”Nein”. Der Ablauf kehrt zu dem Feinstaubverbrennungsvorgang bei Schritt S200 zurück, und wiederholt den Vorgang, bis der Feinstaub vollständig verbrannt ist.If judgment is made at step S210 that the combustion has not been completed, the judgment is "NO". The process returns to the particulate matter combustion process at step S200, and repeats the process until the particulate matter is completely burned.
Wenn der in dem Erfassungsabschnitt 11 angesammelte Feinstaub vollständig verbrannt ist, erfolgt bei der Verbrennungsabschlussbeurteilungseinrichtung bei Schritt S210 eine Beurteilung ”Ja”, und der Ablauf schreitet zu einer Schwellenwertbeurteilungseinrichtung bei Schritt S220 fort.If in the detection section 11 accumulated particulate matter is completely burned, at the combustion completion judgment means at step S210, a judgment "Yes" is made, and the flow advances to a threshold judgment means at step S220.
Bei der Schwellenwertbeurteilungseinrichtung wird bei Schritt S220 beurteilt, ob die Ausgangsspannung VOUT kleiner als ein vorbestimmter Schwellenwert VREF ist. Wenn eine Unterbrechung auftrat, ist die Ausgangsspannung VOUT Null, oder gleich einem Wert, der so nahe bei Null wie möglich ist. Bei Schritt S220 erfolgt eine Beurteilung ”Ja”, und eine Beurteilung ”Unterbrechung” wird gegeben.At the threshold judging means, it is judged at step S220 whether the output voltage V OUT is smaller than a predetermined threshold value V REF . When an interrupt occurs, the output voltage V OUT is zero, or equal to a value as close to zero as possible. At step S220, a judgment "Yes" is made, and a judgment "interruption" is given.
Wenn der Feinstaub nicht vollständig in dem Erfassungsabschnitt 11 angesammelt ist, und die Ausgangsspannung VOUT gleich einem vorbestimmten Schwellenwert VREF (wie etwa eine durch den Unterbrechungserfassungswiderstand ROFFSET und den Spannungsteilerwiderstand R1 geteilte Versatzspannung VOFFSET) oder darüber legt, erfolgt bei Schritt S220 eine Beurteilung „Nein”, und der Ablauf schreitet zu der „normalen” Beurteilung bei Schritt S230 fort.If the particulate matter is not completely in the detection section 11 is accumulated, and sets the output voltage V OUT equal to or above a predetermined threshold V REF (such as an offset voltage V OFFSET divided by the break detection resistor R OFFSET and the voltage dividing resistor R 1 ), judgment "No" is made at step S220, and the procedure proceeds to the "normal" judgment in step S230.
Ein weiteres spezifisches Beispiel für das Unterbrechungserfassungsverfahren des erfindungsgemäßen Gassensors 1 ist nachstehend unter Bezugnahme auf 11 beschrieben. Bei der in einer elektronischen Steuervorrichtung 70 bereitgestellten Unterbrechungserfassungseinrichtung beginnt eine Beurteilung darüber, ob eine Unterbrechung bei dem Gassensor 1 aufgetreten ist, in Verbindung mit dem in 11 gezeigten Flussdiagramm. Das vorliegende Unterbrechungserfassungsverfahren ist die Unterbrechungserfassungseinrichtung und gleichzeitig eine Regenerationseinrichtung für den Gassensor 1.Another specific example of the interruption detection method of the gas sensor according to the present invention 1 is below with reference to 11 described. When in an electronic control device 70 provided interrupt detection means starts a judgment as to whether an interruption in the gas sensor 1 occurred in conjunction with the in 11 shown flow chart. The present interruption detection method is the interruption detection device and at the same time a regeneration device for the gas sensor 1 ,
Bei der ersten Ausgabebeurteilungseinrichtung wird bei Schritt S300 beurteilt, ob die Ausgangsspannung VOUT des Teilchenerfassungselementes 10 vorhanden ist. Wenn die Ausgangsspannung VOUT größer als Null Volt ist, erfolgt eine Beurteilung „Ja”, und der Ablauf schreitet zu Schritt S310 fort. Wenn die Ausgangsspannung VOUT Null Volt beträgt, oder mit anderen Worten nicht ausgegeben wird, erfolgt eine Beurteilung „Nein”, und der Ablauf schreitet bei Schritt S370 zu einer Unterbrechungsbeurteilungseinrichtung fort.In the first output judging means, it is judged at step S300 whether or not the output voltage V OUT of the particle detection element 10 is available. When the output voltage V OUT is greater than zero volts, judgment is made "Yes", and the flow advances to step S310. When the output voltage V OUT is zero volts, or in other words is not output, a judgment is made "No", and the flow advances to an interrupt judgment device at step S370.
Bei einer zweiten Ausgabebeurteilungseinrichtung wird bei Schritt S310 beurteilt, ob die Ausgangsspannung VOUT größer als ein vorbestimmter Schwellenwert Vref1 ist. Wenn die Ausgangsspannung VOUT der erste Schwellenwert Vref1 oder niedriger ist, hat die in dem Erfassungsabschnitt 11 des Teilchenerfassungselementes 10 angesammelte Feinstaubmenge keinen Sättigungszustand erreicht. Weil die Feinstaubmenge erfasst werden kann, erfolgt bei Schritt S310 eine Beurteilung „Nein”. Die Schritte S300 und S310 werden wiederholt, bis die Menge des angesammelten Feinstaubs eine vorbestimmte Menge oder mehr erreicht. Wenn die Erfassungsspannung VOUT höher als der erste Schwellenwert Vref1 wird, erfolgt eine Beurteilung „Ja” bei Schritt S310.In a second output judging means, it is judged in step S310 whether the output voltage V OUT is greater than a predetermined threshold value V ref1 . When the output voltage V OUT is the first threshold V ref1 or lower, that in the detecting section 11 of the particle detection element 10 accumulated particulate matter reaches no saturation state. Because the amount of particulate matter can be detected, a judgment of "NO" is made in step S310. Steps S300 and S310 are repeated until the amount of particulate matter accumulated reaches a predetermined amount or more. When the detection voltage V OUT higher than the first threshold value V ref1 is, a judgment of "Yes" at step S310.
Wenn die angesammelte Feinstaubmenge eine Sättigungsmenge annähert, und bei Schritt S310 eine Beurteilung „Ja” erfolgt, schreitet der Ablauf zu einem Teilchenverbrennungsvorgang bei Schritt S320 fort.When the accumulated particulate matter amount approaches a saturation amount and a judgment of "Yes" is made in step S310, the flow advances to a particulate combustion process in step S320.
Bei dem Teilchenverbrennungsvorgang bei Schritt S320 beginnt eine Stromversorgung des Heizelementes 140, weil die in dem Erfassungsabschnitt 11 angesammelte Feinstaubmenge eine vorbestimmte Menge oder mehr ist, und der in dem Erfassungsabschnitt 11 angesammelte Feinstaub wird durch Verbrennung entfernt.In the particle combustion process in step S320, a power supply of the heating element starts 140 because those in the capturing section 11 accumulated particulate matter is a predetermined amount or more, and in the detecting section 11 Accumulated fine dust is removed by combustion.
Wenn der Teilchenverbrennungsvorgang gestartet ist, wird die Ausgangsspannung VOUT überwacht. Bei einer Einrichtung zur Beurteilung der vollständigen Teilchenverbrennung wird bei Schritt S330 beurteilt, ob die Verbrennung des Feinstaubs abgeschlossen worden ist, indem bei Schritt S330 die Ausgangsspannung VOUT und ein zweiter Schwellenwert Vref2 verglichen werden (VOUT < Vref2).When the particle combustion process is started, the output voltage V OUT is monitored. In a full particulate combustion judging means, it is judged in step S330 whether the particulate matter combustion has been completed by comparing the output voltage V OUT and a second threshold value V ref2 (V OUT <V ref2 ) at step S330.
Bis der Erfassungswiderstand RSEN zwischen den Erfassungselektroden 110 und 112 als Folge der Feinstaubverbrennung ansteigt, und die Ausgangsspannung VOUT niedriger als der zweite Schwellenwert Vref2 wird, erfolgt bei Schritt S330 eine Beurteilung „Nein”. Daher werden die Schritte S320 und S330 wiederholt, und die Stromversorgung des Heizelementes 140 zur Verbrennung des Feinstaubs wird fortgeführt.Until the sense resistor R SEN between the sense electrodes 110 and 112 As a result of particulate matter combustion, and the output voltage V OUT becomes lower than the second threshold value V ref2 , a judgment of "NO" is made in step S330. Therefore, steps S320 and S330 are repeated, and the power supply of the heating element 140 for the combustion of the fine dust is continued.
Wenn die Ausgangsspannung VOUT niedriger als der zweite Schwellenwert Vref2 wird, so dass bei Schritt S330 eine Beurteilung „Ja” erfolgt, wird bei Schritt S340 ein Zeitnehmer „t” zur Bestätigung der Teilchenverbrennung gestartet.When the output voltage V OUT becomes lower than the second threshold value V ref2 , so that a judgment of "yes" is made in step S330, a timer "t" for confirming the particle combustion is started in step S340.
Danach wird in einer Einrichtung zur Beurteilung der Bestätigung der Teilchenverbrennung bei Schritt S350 beurteilt, ob der Zeitnehmer t zur Bestätigung der Teilchenverbrennung einen vorbestimmten Schwellenwert tref überschritten hat.Thereafter, in a particulate combustion confirmation judgment means, it is judged in step S350 whether the particulate combustion confirming timer t has exceeded a predetermined threshold value t ref .
Bis der Zeitnehmer t zur Bestätigung der Teilchenverbrennung den vorbestimmten Schwellenwert tref zählt, wird der Feinstaub sicher verbrannt, selbst wenn die Ausgangsspannung VOUT den vorbestimmten Schwellenwert Vref2 erreicht oder darunter fällt. Daher wird die Stromzufuhr zu dem Heizelement 140 fortgeführt.Until the particulate combustion confirming timer t counts the predetermined threshold t ref , the particulate matter is surely burned even if the output voltage V OUT reaches or falls below the predetermined threshold V ref2 . Therefore, the power supply to the heating element 140 continued.
Wenn die vorbestimmte Zeit (Schwellenwert tref) verstrichen ist, erfolgt bei Schritt S350 eine Beurteilung „Ja”, der Ablauf schreitet zu dem Teilchenverbrennungsstoppvorgang bei Schritt S360 fort, und die Stromzufuhr an das Heizelement 140 zur Feinstaubverbrennung wird beendet.When the predetermined time (threshold t ref ) has elapsed, a judgment "Yes" is made at step S350, the flow advances to the particle burning stop process at step S360, and the power supply to the heating element 140 for fine dust combustion is terminated.
Danach erfolgt bei der Unterbrechungsbeurteilungseinrichtung bei Schritt S370 eine Beurteilung darüber, ob eine Unterbrechung aufgetreten ist, basierend darauf, ob die Ausgangsspannung VOUT Null Volt beträgt.Thereafter, at the interrupt judging means, a judgment is made at step S370 as to whether an interrupt has occurred based on whether the output voltage V OUT is zero volts.
Wenn die Ausgangsspannung VOUT bei Schritt S370 Null Volt beträgt, obwohl der Feinstaub bei den Schritten S340 bis S360 sicher verbrannt worden ist, wird deutlich, dass eine Unterbrechung aufgetreten ist. Daher erfolgt eine Beurteilung „Ja”, und bei Schritt S380 erfolgt eine Beurteilung „Unterbrechung”.When the output voltage V OUT is zero volts at step S370, even though the particulate matter has been surely burned at steps S340 to S360, it becomes clear that an interruption has occurred. Therefore, a judgment is made "Yes", and an "interruption" judgment is made in step S380.
Wenn der Feinstaub bei Schritt S340 bis Schritt S360 sicher verbrannt worden ist, und die Ausgangsspannung VOUT bei Schritt S370 ungleich Null Volt ist, wird deutlich, dass sich der Gassensor 1 in normalem Zustand befindet. Daher erfolgt eine Beurteilung „Nein”, und bei Schritt S390 erfolgt eine Beurteilung „Normal”.When the particulate matter has been surely burned at step S340 to step S360, and the output voltage V OUT at step S370 is other than zero volts, it becomes clear that the gas sensor 1 in normal condition. Therefore, a judgment is made "No", and a judgment "Normal" is made in step S390.
Wenn bei Schritt S300 die Ausgangsspannung VOUT Null Volt beträgt, trat eine Unterbrechung auf. Daher beträgt die Ausgangsspannung VOUT bei Schritt S370 unvermeidlich Null Volt. Daher erfolgt eine Beurteilung „Ja”, und bei Schritt S380 erfolgt eine Beurteilung „Unterbrechung”.If the output voltage V OUT is zero volts at step S300, an interruption occurred. Therefore, the output voltage V OUT is inevitably zero volts at step S370. Therefore, a judgment is made "Yes", and an "interruption" judgment is made in step S380.
Bei Schritt S380 und Schritt S390 wird das Beurteilungsergebnis bezüglich des Auftretens einer Unterbrechung durch eine diagnostische Ausgabe oder dergleichen nach außerhalb des Gassensors 1 übertragen, und die Beurteilung darüber, ob eine Unterbrechung aufgetreten ist, ist abgeschlossen.At step S380 and step S390, the judgment result regarding the occurrence of an interruption by a diagnostic output or the like becomes outside of the gas sensor 1 and the judgment as to whether an interrupt has occurred is complete.
Wenn als Folge der Feinstaubteilchenansammlung die Ausgangsspannung VOUT bei Null Volt bleibt, wird die Unterbrechung in den Leitungspfaden außerhalb des Erfassungsabschnitts 11 lokalisiert. Wenn sich die Ausgangsspannung VOUT in Abhängigkeit von der Ansammlung der Feinstaubteilchen ändert, und die Ausgangsspannung VOUT nach Verbrennen der Feinstaubteilchen Null wird, kann eine Beurteilung erfolgen, dass die Unterbrechung in dem Erfassungsabschnitt 11 vorliegt. Daher kann bei der Beurteilung „Unterbrechung” bei Schritt S380 eine Beurteilung darüber erfolgen, ob sich die Unterbrechung in dem Erfassungsabschnitt 11 oder in den Leitungspfaden außerhalb des Erfassungsabschnitts 11 befindet, und die diagnostische Ausgabe kann separat durchgeführt werden.When, as a result of particulate matter accumulation, the output voltage V OUT remains at zero volts, the interruption in the conduction paths becomes out of the detection section 11 localized. When the output voltage V OUT changes depending on the accumulation of particulate matters, and the output voltage V OUT becomes zero after the particulate matter is burned, judgment can be made that the interruption in the detection section 11 is present. Therefore, in the judgment "interruption" at step S380, judgment can be made as to whether the interruption is in the detecting section 11 or in the conduction paths outside the detection section 11 is located, and the diagnostic output can be performed separately.
Erfindungsgemäße Wirkungen sowie ein Vergleichsbeispiel sind nachstehend unter Bezugnahme auf 12 beschrieben, wenn der erfindungsgemäße Gassensor 1 unter Verwendung eines Teilchenerfassungselementes 10 sich im Normalzustand befindet.Effects according to the invention and a comparative example are described below with reference to 12 described when the gas sensor according to the invention 1 using a particle detection element 10 is in normal condition.
Änderungen bei der Ausgabe eines Gassensors unter Verwendung eines Teilchenerfassungselementes, das den erfindungsgemäßen Unterbrechungserfassungswiderstand 13 nicht beinhaltet, sind als Vergleichsbeispiel angegeben.Changes in the output of a gas sensor using a particle detection element, the inventive interruption detection resistor 13 not included, are given as a comparative example.
Zu dem Zeitpunkt, zu dem der Feinstaub beginnt, sich zwischen einem Paar Erfassungselektroden anzusammeln, beträgt der Widerstandswert bei dem Vergleichsbeispiel etwa 1 MΩ bis 10 MΩ und ist extrem hoch. Daher überstreicht die Ausgangsspannung VOUT hauptsächlich die Null-Volt-Linie, und es tritt eine Totzeit td auf, während der die Ausgangsspannung VOUT nicht erfasst werden kann.At the time when the particulate matter starts to accumulate between a pair of detection electrodes, the resistance value in the comparative example is about 1 MΩ to 10 MΩ, and is extremely high. Therefore, the sweeps over Output voltage V OUT mainly the zero-volt line, and there is a dead time td, during which the output voltage V OUT can not be detected.
Daher kann während der Totzeit td nicht beurteilt werden, ob eine Unterbrechungsanomalie aufgetreten ist, selbst falls bei dem Gassensor 1 eine Unterbrechungsanomalie auftritt. Anomalien, wie etwa ein durch den Ausfall einer Abgasemissionssteuervorrichtung verursachtes Feinstaubleck, können nicht vermieden werden.Therefore, it can not be judged during the dead time td whether an interruption abnormality has occurred, even if in the gas sensor 1 an interruption anomaly occurs. Anomalies, such as a fine dust leak caused by the failure of an exhaust emission control device, can not be avoided.
Wenn andererseits bei dem erfindungsgemäßen Gassensor 1 unter Verwendung des Teilchenerfassungselementes 10 mit dem Unterbrechungserfassungswiderstand 13 der durch den in dem Erfassungsabschnitt 11 angesammelten Feinstaub ausgebildete Erfassungswiderstand RSEN zwischen den Erfassungselektroden 110 und 120 ausgebildet wird, wird der Versatzwiderstand ROFFSET des Unterbrechungserfassungswiderstands 13 parallel zu dem Erfassungswiderstand RSEN. Daher nimmt der Gesamtwiderstand ab, und die Spannung VOUT kann selbst in den frühen Stufen der Feinstaubansammlung erfasst werden.On the other hand, when in the gas sensor according to the invention 1 using the particle detection element 10 with the interruption detection resistor 13 by the in the detection section 11 accumulated particulate matter formed sensing resistor R SEN between the detection electrodes 110 and 120 is formed, the offset resistance R OFFSET of the interruption detection resistor 13 parallel to the detection resistor R SEN . Therefore, the total resistance decreases, and the voltage V OUT can be detected even in the early stages of particulate accumulation.
Wenn die angesammelte Feinstaubmenge klein ist, ist der zwischen den Erfassungselektroden 110 und 120 ausgebildete Erfassungswiderstand RSEN groß. Die Ausgangsspannung VOUT wird durch den Versatzwiderstand ROFFSET und den Spannungsteilerwiderstand R1 bestimmt, und wird nahezu gleich der Versatzspannung VOFFSET.If the accumulated fine dust amount is small, that is between the detection electrodes 110 and 120 trained detection resistor R SEN large. The output voltage V OUT is determined by the offset resistance R OFFSET and the voltage dividing resistor R 1 , and becomes almost equal to the offset voltage V OFFSET .
Gemäß der vorstehend beschriebenen Unterbrechungsbeurteilungseinrichtung wird zudem die Verbrennung des Feinstaubs begonnen, wenn die Ansammlung des Feinstaubs fortschreitet, und die Ausgangsspannung VOUT die erste Schwellenwertspannung Vref1 erreicht, oder darüber hinaus geht. Das Verbrennen des Feinstaubs wird für eine vorbestimmte Zeitdauer Tref von dem Zeitpunkt fortgeführt, wenn die Ausgangsspannung VOUT einen zweiten Schwellenwert Vref2 in der Nähe der Versatzspannung VOFFSET oder darunter erreicht. In einem Zustand, in dem der Feinstaub sicher entfernt worden ist, wird beurteilt, ob eine Unterbrechung aufgetreten ist. Wenn die Ausgangsspannung VOUT größer gleich der Versatzspannung VOFFSET von Null Volt ist, nachdem die Feinstaubverbrennung beendet ist, erfolgt eine Beurteilung „Normal”. Der Feinstaub wird angesammelt, und das Verbrennen des Feinstaubs wird erneut begonnen, wenn die Ausgangsspannung VOUT höher als die erste Schwellenwertspannung Vref1 wird. Further , according to the above-described interruption judging means , the burning of the particulate matter is started when the accumulation of particulate matter progresses and the output voltage V OUT reaches or exceeds the first threshold voltage V ref1 . The burning of the particulate matter is continued for a predetermined period T ref from the time when the output voltage V OUT reaches a second threshold value V ref2 in the vicinity of the offset voltage V OFFSET or below. In a state where the particulate matter has been safely removed, it is judged whether an interruption has occurred. If the output voltage V OUT is greater than or equal to the offset voltage V OFFSET of zero volts after the particulate matter combustion is completed, a "normal" judgment is made. The particulate matter is accumulated and the burning of particulate matter is restarted when the output voltage V OUT becomes higher than the first threshold voltage V ref1 .
Nachstehend sind unter Bezugnahme auf 13 die Wirkungen beschrieben, die erzielt werden, wenn eine Unterbrechungsanomalie aufgetreten ist.Below are with reference to 13 describe the effects that are achieved when an interruption anomaly has occurred.
In einem normalen Zustand zeigt die Ausgangsspannung VOUT gemäß 13A durch die Ansammlung des Feinstaubs an, und erreicht nicht die Versatzspannung VOFFSET oder fällt darunter, selbst wenn der Feinstaub verbrannt wird. Wenn eine Unterbrechung in den Leitungspfaden außerhalb des Erfassungsabschnitts 11 auftritt, während der Feinstaub in dem Erfassungsabschnitt 11 angesammelt wird, bleibt die Ausgangsspannung VOUT bei Null Volt, ungeachtet dessen, ob der Feinstaub verbrannt wird. Daher wird das Auftreten einer Unterbrechung leicht erfasst.In a normal state, the output voltage V OUT is shown in FIG 13A by the accumulation of the particulate matter, and does not reach or fall below the offset voltage V OFFSET even if the particulate matter is burned. If there is an interruption in the conduction paths outside the detection section 11 occurs while the particulate matter in the detection section 11 is accumulated, the output voltage V OUT remains at zero volts, regardless of whether the particulate matter is burned. Therefore, the occurrence of an interruption is easily detected.
Unterbrechungen wie diese können unter Verwendung eines beliebigen Teilchenerfassungselementes 10, 10a, 10b, 10c und 10d gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung und des Teilchenerfassungselementes 10e, 10f und 10g gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung erfasst werden.Interrupts like these can be detected using any particle detection element 10 . 10a . 10b . 10c and 10d according to the first embodiment of the invention and the particle detection element 10e . 10f and 10g be detected according to the second embodiment of the invention.
Wenn gemäß 13B die Unterbrechung in dem Erfassungsabschnitt 11e aufgetreten ist, wird während der Ansammlung des Feinstaubs die Ausgangsspannung VOUT nicht Null, selbst wenn die Unterbrechung auftritt, wenn ein leitender Pfad durch die Ansammlung des Feinstaubs in dem unterbrochenen Bereich ausgebildet wird. In diesem Zustand wird nicht erfasst, ob die Unterbrechung aufgetreten ist, und der Gassensor 1 scheint normal zu funktionieren.If according to 13B the interruption in the detection section 11e has occurred, during the accumulation of the particulate matter, the output voltage V OUT does not become zero even if the interruption occurs when a conductive path is formed by the accumulation of particulate matter in the interrupted region. In this state, it is not detected whether the interruption has occurred and the gas sensor 1 seems to work normally.
Wenn die Feinstaubansammlung fortschreitet, und die Ausgangsspannung VOUT den ersten Schwellenwert Vref1 erreicht, oder darüber hinausgeht, beginnt die Verbrennung des Feinstaubs. Wenn der in dem unterbrochenen Bereich angesammelte Feinstaub entfernt ist, steigt der Widerstandswert plötzlich an, selbst wenn der Feinstaub in dem Erfassungsabschnitt 11 aus dem unterbrochenen Bereich verbleibt, und die Ausgangsspannung VOUT erreicht den zweiten Schwellenwert Vref2, oder fällt darunter. Erfindungsgemäß wird jedoch die Feinstaubverbrennung nicht sofort gestoppt, selbst wenn die Ausgangsspannung VOUT den zweiten Schwellenwert Vref2 erreicht. Die Verbrennung des Feinstaubs wird vielmehr für eine vorbestimmte Zeitdauer tref fortgeführt, und die Beurteilung „Unterbrechung” erfolgt, nachdem der in dem Erfassungsabschnitt 11 angesammelte Feinstaub vollständig entfernt ist.As the PM accumulation progresses, and the output voltage V OUT reaches or exceeds the first threshold V ref1 , the combustion of particulate matter begins. When the particulate matter accumulated in the interrupted area is removed, the resistance value suddenly rises even if the particulate matter in the detection section 11 from the interrupted area, and the output voltage V OUT reaches or falls below the second threshold V ref2 . However, according to the invention, the particulate matter combustion is not immediately stopped even if the output voltage V OUT reaches the second threshold value V ref2 . On the contrary, the burning of the particulate matter is continued for a predetermined period of time t ref , and the judgment of "interruption" is made after the detection in the detecting section 11 accumulated fine dust is completely removed.
Daher wird das Auftreten der Unterbrechung in dem Erfassungsabschnitt 11 deutlich, und die Beurteilung „Unterbrechung” kann sicher erfolgen, wenn eine Unterbrechung in dem Erfassungsabschnitt 11 aufgetreten ist, weil die Ausgangsspannung VOUT nach Bestätigung der Feinstaubverbrennung Null ist.Therefore, the occurrence of the interruption in the detecting section becomes 11 clearly, and the assessment "interruption" can be made safely if an interruption in the detection section 11 has occurred because the output voltage V OUT is zero after confirming the fine dust combustion.
Wenn in dem Erfassungsabschnitt 11 eine Unterbrechung aufgetreten ist, während der Gassensor 1 in diesem Zustand betrieben wird, sammelt sich der Feinstaub im unterbrochenen Bereich an, und ein scheinbar normaler Betrieb wird durchgeführt, wobei der unterbrochene Bereich überbrückt ist. Nach der Feinstaubverbrennung wird jedoch die Ausgangsspannung VOUT Null, und die Unterbrechungsanomalie offenbart sich.If in the detection section 11 an interruption has occurred while the gas sensor 1 operated in this state, accumulates the particulate matter in the interrupted area, and a seemingly normal operation is performed, the interrupted area is bridged. After the particulate matter combustion, however, the output voltage V OUT becomes zero, and the interruption anomaly is revealed.
Die Erfindung ist nicht auf die vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt, und verschiedene Abwandlungen können entsprechend erfolgen, ohne vom Erfindungsbereich abzuweichen.The invention is not limited to the embodiments described above, and various modifications can be made accordingly without departing from the scope of the invention.
Beispielsweise ist bei den vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen das Beispiel eines in einem Verbrennungsmotor wie etwa einem Automotor angebrachten Feinstauberfassungssensors beschrieben. Der erfindungsgemäße Feinstauberfassungssensor ist jedoch nicht auf fahrzeuggebundene Verwendung beschränkt, und kann zur Feinstauberfassung in Großanlagen wie etwa Wärmekraftanlagen verwendet werden.For example, in the above-described embodiments, the example of a fine dust detection sensor mounted in an internal combustion engine such as a car engine is described. However, the fine dust detection sensor according to the invention is not limited to vehicle-mounted use, and can be used for fine dust detection in large-scale systems such as thermal power plants.
Nach vorstehender Beschreibung ist ein Gassensor einem 1 Messgas zur Erfassung einer Konzentration von leitenden Teilchen in dem Gas ausgesetzt. Bei dem Gassensor erfasst eine Unterbrechungserfassungseinrichtung 13, 13a, ob eine Unterbrechung in Leitungspfaden 111 bis 117 und 121 bis 127 aufgetreten ist. Die Unterbrechungserfassungseinrichtung umfasst einen Unterbrechungserfassungswiderstand 13, 13a mit einem vorbestimmten Widerstandswert. Der Widerstand ist mit Erfassungselektroden 110, 120 auf einer Seite der Erfassungselektroden, die einer Widerstandsmesseinrichtung 60 gegenüberliegt, elektrisch verbunden, und mit einem zwischen den Erfassungselektroden zu erzeugenden elektrischen Widerstand Rsen parallel geschaltet.As described above, a gas sensor is exposed to a measurement gas for detecting a concentration of conductive particles in the gas. In the gas sensor, an interruption detecting means detects 13 . 13a whether an interruption in line paths 111 to 117 and 121 to 127 occured. The interruption detection means comprises an interruption detection resistor 13 . 13a with a predetermined resistance. The resistor is with detection electrodes 110 . 120 on one side of the detection electrodes, that of a resistance measuring device 60 is opposite, electrically connected, and connected in parallel with an electrical resistance R sen to be generated between the detection electrodes.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.This list of the documents listed by the applicant has been generated automatically and is included solely for the better information of the reader. The list is not part of the German patent or utility model application. The DPMA assumes no liability for any errors or omissions.
Zitierte PatentliteraturCited patent literature
-
JP 59-197847 A [0005, 0006] JP 59-197847 A [0005, 0006]
-
WO 2008/138661 A [0007, 0009] WO 2008/138661 A [0007, 0009]
-
EP 1925926 A [0008] EP 1925926A [0008]
-
JP 1925926 A [0012] JP 1925926A [0012]
