JP2005308501A - ガスセンサシステム及びガスセンサ - Google Patents

Abstract

【課題】ヒータの発熱温度を変更可能なガスセンサシステム及びガスセンサを提供すること。
【解決手段】ガスセンサ１００と、ヒータ３に電圧を印加するバッテリ１７及び作動を制御する制御装置１５とを有する。ヒータ３及び制御装置１５との間はヒータ側通電回路１９０、制御装置１５及びバッテリ１７との間はバッテリ側通電回路１６によって電気的に接続されており、ヒータ側通電回路１９０及び／またはバッテリ側通電回路１６に対し、ヒータ３に対する印加電圧を調整可能な抵抗器１９を設ける。また、ヒータ及びセンサ素子を内蔵したセンサ本体と、第１ヒータリード線及び第１センサ素子リード線を内蔵するセンサ本体側ハーネスと、ガスセンサ側コネクタとからなるガスセンサであって、ヒータに対する印加電圧を調整可能な抵抗器を、ガスセンサ側コネクタの内部において、第１ヒータリード線と第１ヒータ端子部に対し電気的に接続する。
【選択図】図１

Description

本発明は、車両用エンジンの排気ガス中の酸素濃度等を測定して燃焼制御等に利用するガスセンサシステム及びガスセンサに関する。

車両用エンジンの排気系に排気ガス中の特定ガス濃度を測定するガスセンサを設け、該ガスセンサの測定値に基づいてエンジンの燃焼制御を行うことが広く行われている。
これに用いるガスセンサは、被測定ガス中の特定ガス濃度を測定するセンサ素子を内蔵するが、上記センサ素子は、一般に固体電解質体とその表面に設けた一対の電極から構成され、該センサ素子は一定の温度（活性温度）以上に加熱せねば特定ガス濃度の検出ができない。従って、ガスセンサはヒータを内蔵し、該ヒータによってセンサ素子を素子活性温度以上に加熱することで、特定ガス濃度の測定を行っている。
このようにヒータ及びセンサ素子を内蔵したガスセンサは、ヒータに電圧を印加するバッテリと、上記ヒータの作動を制御する制御装置とを設けて、ガスセンサシステムとして運用する。

特開２００１−１４７２１３号公報 特開２００１−１８８０６０号公報

ところで、上記構成のガスセンサシステムにおいてヒータの発熱温度を変更するには、制御装置のソフトウェアやハードウェア等を変更するか、バッテリの電圧を変更する必要がある。
しかしながら、車両に設置するガスセンサシステムでは、上記制御装置を通常はＥＣＵに統合して運用する。
ＥＣＵは車両全体の電装部品等の制御を一括して行っており、車両の安全性確保のためにもみだりに変更することは控えるべきであり、仮にＥＣＵの仕様変更を行う場合は、ＥＣＵ内蔵ソフトウェアの再評価、再デバッグ等が必要となる。
また、ヒータの発熱温度を変更するために、バッテリからの印加電圧を変更することも考えられるが、車両に設置するガスセンサシステムでは、ヒータ専用のバッテリを設置することは殆どなく、車両全体の電装部品やエンジン等に電力を供給する車載バッテリで兼用されている。従って、ヒータの都合のみで車載バッテリの仕様を変更することは避けるべきである。何故なら他の電装部品等に対する電圧設計を見直す必要がでてくるからである。

また、ＥＣＵ、車載バッテリは車両の種類に応じて特性やスペック、仕様が最適化されており、上述した事情も鑑みて、従来、所望の温度に発熱するヒータを得るためには、ヒータ側、ガスセンサ側をＥＣＵや車載バッテリに合わせて作り込むことが一般的であった。
しかし、生産台数が少ない車両に対して、専用のヒータやガスセンサを設計、生産することは非効率である。従って、ＥＣＵや車載バッテリの異なる車両に対し同一仕様のヒータの使いまわしが可能となるガスセンサシステムに対するニーズがある。

以上、本発明は、ヒータの発熱温度を変更可能なガスセンサシステム及びガスセンサを得ようとするものである。

第１の発明は、ヒータ及びセンサ素子を有するガスセンサと、該ヒータに電圧を印加するバッテリと、上記ヒータの作動を制御する制御装置とを有するガスセンサシステムにおいて、
上記ヒータ及び上記制御装置との間はヒータ側通電回路、上記制御装置及び上記バッテリとの間はバッテリ側通電回路によって電気的に接続されており、
上記ヒータ側通電回路及び／または上記バッテリ側通電回路に対し、上記ヒータに対する印加電圧を調整可能な抵抗器を設けることを特徴とするガスセンサシステムにある（請求項１）。

第１の発明におけるガスセンサシステムは、ヒータ側通電回路及び／またはバッテリ側通電回路にヒータに対する印加電圧を調整可能な抵抗器が設けてある。
一般にガスセンサに内蔵するヒータは、印加電圧の大きさに比例して発熱温度が増大する。
従って、抵抗器の抵抗値を適宜選択することで、バッテリや制御装置を変更せずにヒータに対する印加電圧を下げ、ヒータの発熱温度を変更することができる。

そして、第１の発明にかかるガスセンサシステムは、車両用エンジンの排気系に設置して、排気ガス中の特定ガス濃度を測定してエンジンの燃焼制御に使用する他（実施例２）、ガスセンサ本体を排気系に設けた排気ガス浄化用三元触媒に対し後置して三元触媒の劣化検出に使用することができる。
上記用途に使用するガスセンサシステムでは、制御装置は車載電装品等を制御するＥＣＵに統合し、またバッテリは車載電装品等に電力を供給する車載バッテリが兼用する。
第１の発明にかかるガスセンサシステムでは、上記ＥＣＵや車載バッテリの種類や性能、仕様が異なる車両に設置した際に、抵抗器の抵抗値の大きさを違えるだけで所望の温度に発熱するヒータを得ることができる。
従って、異なるＥＣＵ、異なる車載バッテリが搭載された異なる車両にガスセンサシステムを設置する際に、それぞれのＥＣＵや車載バッテリの仕様に応じたヒータをガスセンサシステムに設ける必要がなく、同一仕様のヒータを流用することができる。
なお、ヒータは、センサ本体の各部の熱劣化を防いだり、ヒータ自身の熱劣化を防ぐため、あるいはガスセンサが早期活性、超早期活性という優れた性能を得るように、所定の発熱温度を備える必要がある。

また、第２の発明は、ヒータ及びセンサ素子を内蔵したセンサ本体とガスセンサ側コネクタとからなり、上記センサ本体とガスセンサ側コネクタの間はセンサ本体側ハーネスを介して電気的に導通してなるガスセンサであって、
上記ヒータに対する印加電圧を調整可能な抵抗器を上記ガスセンサ側コネクタに設けることを特徴とするガスセンサシステムにある（請求項３）。

第２の発明におけるガスセンサは、ヒータに対する印加電圧を調整可能な抵抗器を、上記ガスセンサ側コネクタの内部に設けてある。
上記抵抗器において電圧降下が生じ、ヒータに対する印加電圧を下げ、ヒータの発熱温度を変更することができる。
また、第２の発明にかかるガスセンサを用いてガスセンサシステムを組み立てることで、上述したように、異なるＥＣＵ、異なる車載バッテリが搭載された異なる車両にガスセンサシステムを設置する際に、それぞれのＥＣＵや車載バッテリの仕様に応じたヒータをガスセンサシステムに設ける必要がなく、同一仕様のヒータを流用することができる。

本発明にかかるガスセンサが内蔵するセンサ素子は、コップ型のセンサ素子（実施例２）または積層型のセンサ素子（実施例３）である。
また、上記センサ素子として、被測定ガス中の酸素濃度を測定するもの、ＮＯｘ濃度、ＨＣ濃度、ＣＯ濃度など、酸素以外のガス濃度を測定するもの、更に自動車等の内燃機関のエンジンの排気系に設置して燃焼室の空燃比を測定するもの、測定した空燃比に基づいた燃焼制御に利用するもの、自動車等の内燃機関の排気系における三元触媒に対し後置して、三元触媒の劣化検知に使用するものなどがある。
いずれのタイプのセンサ素子を内蔵したガスセンサシステム及びガスセンサについても、本発明を適用することができる。

また、本発明にかかるガスセンサが内蔵するヒータは、上記センサ素子と別体として構成したもの（実施例２）、一体的に構成したもの（実施例３）とがある。いずれのヒータも、セラミック体の内部に通電により発熱する発熱体が埋め込まれたセラミックヒータである。

また、第１の発明においてヒータ及び制御装置との間はヒータ側通電回路によって電気的に接続されているが、上記ヒータ側通電回路がバッテリの正極に繋がる正極線とバッテリの負極に繋がる負極線とを有する場合、抵抗器は正極線、負極線のいずれに設けることもできる。
また、上記ヒータ側通電回路がバッテリの正極に繋がる電圧印加線とアースに繋がるアース線からなる場合、抵抗器は電圧印加線に設ける（実施例２）。

次に、第１の発明にかかるガスセンサシステムの具体例を示す。
即ち、上記ガスセンサシステムは、ヒータ及びセンサ素子を内蔵したセンサ本体と、第１ヒータリード線及び第１センサ素子リード線を内蔵するセンサ本体側ハーネスと、ガスセンサ側コネクタとからなるガスセンサを有し、かつ上記ガスセンサ側コネクタと接続する制御装置側コネクタと、該制御装置側コネクタと上記制御装置との間を接続する制御装置側ハーネスとを有し、
また上記ガスセンサにおいて、上記第１ヒータリード線は、上記センサ本体に設けた内部ヒータ通電回路を介して上記ヒータと電気的に導通し、
上記第１センサ素子リード線は、上記センサ本体に設けた内部センサ素子通電回路を介して上記センサ素子と電気的に導通し、
上記第１ヒータリード線は、上記ガスセンサ側コネクタに設けた第１ヒータ端子部と電気的に導通し、上記第１センサ素子リード線は、上記ガスセンサ側コネクタに設けた第１センサ素子端子部と電気的に導通し、
上記第１ヒータ端子部は、上記制御装置側コネクタに設けた第２ヒータ端子部と電気的に導通し、上記第１センサ素子端子部は、上記制御装置側コネクタに設けた第２センサ素子端子部と電気的に導通し、
上記第２ヒータ端子部と上記制御装置との間は第２ヒータリード線を介して電気的に導通し、上記第２センサ素子端子部と上記制御装置との間は第２センサ素子リード線を介して電気的に導通し、上記第２ヒータリード線及び上記第２センサ素子リード線は上記制御装置側ハーネスが内蔵し、
そして、上記ヒータ側通電回路は、上記内部ヒータ通電回路、上記第１ヒータリード線、上記第１ヒータ端子部、上記第２ヒータ端子部、上記第２ヒータリード線から構成され、
上記抵抗器は、上記ガスセンサ側コネクタの内部において、上記ヒータ側通電回路を構成する上記第１ヒータリード線と上記第１ヒータ端子部とに対し電気的に接続することができる（請求項２）。

また、第２の発明にかかるガスセンサの具体例を示す。
上記ガスセンサは、ヒータ及びセンサ素子を内蔵したセンサ本体と、第１ヒータリード線及び第１センサ素子リード線を内蔵するセンサ本体側ハーネスと、ガスセンサ側コネクタとを有し、上記第１ヒータリード線は、上記センサ本体に設けた内部ヒータ通電回路を介して上記ヒータと電気的に導通し、また上記第１センサ素子リード線は、上記センサ本体に設けた内部センサ素子通電回路を介して上記センサ素子と電気的に導通し、上記第１ヒータリード線は、上記ガスセンサ側コネクタに設けた第１ヒータ端子部と電気的に導通し、上記第１センサ素子リード線は、上記ガスセンサ側コネクタに設けた第１センサ素子端子部と電気的に導通し、上記抵抗器を、上記ガスセンサ側コネクタの内部において、上記第１ヒータリード線と上記第１ヒータ端子部に対し電気的に接続することができる（請求項４）。

（実施例１）
本発明にかかるガスセンサシステムについて、図１を用いて説明する。
図１に示すごとく、本例のガスセンサシステム１は、ヒータ３及びセンサ素子４を有するガスセンサ１００と、該ヒータ３に電圧を印加するバッテリ１７と、上記ヒータ３の作動を制御する制御装置１５とを有する。
上記ヒータ３及び上記制御装置１５との間はヒータ側通電回路１９０、上記制御装置１５及び上記バッテリ１７との間はバッテリ側通電回路１６によって電気的に接続されており、上記ヒータ側通電回路１９０の電圧印加線１９１に対し、上記ヒータ３に対する印加電圧を調整可能な抵抗器１９を設ける。

上記ヒータ側通電回路１９０は、電圧印加線１９１とアース線１９２とからなり、また、上記ヒータ３は、内部に通電により発熱する発熱体（図示略）を内蔵し、該発熱体と電気的に導通するように電圧印加線１９１及びアース線１９２を接続する。また、電圧印加線１９１は、上記バッテリ側通電回路１６と上記制御装置１５を介して、上記バッテリ１７からの電圧をヒータ３に供給する。
上記抵抗器１９は電圧印加線１９１の途中に配置する。
また、センサ素子４と制御装置１５との間は、センサ素子側回路１９３、１９４によって結ばれており、上記センサ素子側回路１９３、１９４を通じてセンサ素子４からの信号を制御装置１５が受信し、またバッテリ１７からセンサ素子４に電圧を印加する。

本例の作用効果について説明すると、本例のガスセンサシステム１は、ヒータ側通電回路１９０を構成する電圧印加線１９１にヒータ３に対する印加電圧を調整可能な抵抗器が設けてある。
抵抗器１９の抵抗値を適宜選択することで、バッテリ１７や制御装置１５に手を加えずとも、ヒータ３に対する印加電圧を変更することができ、ヒータ３に内蔵される発熱体の発熱温度を抵抗器１９の抵抗値の大きさに応じて変更することができる。

なお、本例にかかるガスセンサシステム１では、図１に示すＡ部、すなわちヒータ側通電回路１９０のガスセンサ１００内部に位置する領域に抵抗器１９を設けたが、ガスセンサ１００と制御装置１５の外部にあたるＢ部や制御装置１５の内部に配線されたヒータ側通電回路１９０に対し抵抗器１９を設けることができる。
また、制御装置１５とバッテリ１７との間のバッテリ側通電回路１６に抵抗器１９を設けることもできる。

（実施例２）
本例は、車両に搭載したガスセンサシステム１及びこれに用いたガスセンサ１００について、図２〜図１２を用いて説明する。
図２、図３に示すごとく、上記ガスセンサシステム１は、ヒータ３及びセンサ素子４を内蔵したセンサ本体２と、第１ヒータリード線１１１、１１２及び第１センサ素子リード線１１３、１１４を内蔵するセンサ本体側ハーネス１１と、ガスセンサ側コネクタ１２とからなるガスセンサ１００を有する。
また、上記ガスセンサシステム１は、上記ガスセンサ側コネクタ１２と接続する制御装置側コネクタ１３と、該制御装置側コネクタ１３と制御装置１５との間を接続する制御装置側ハーネス１４とを有する。

また、上記ガスセンサ１００において、上記第１ヒータリード線１１１、１１２は、上記センサ本体２に設けた電圧印加配線３０１とアース配線３０２とからなる内部ヒータ通電回路３００を介して上記ヒータ３と電気的に導通し、また上記第１センサ素子リード線１１３、１１４は、上記センサ本体２に設けた電圧印加配線４０３とアース配線４０４とからなる内部センサ素子通電回路４００を介して上記センサ素子４と電気的に導通する。
上記第１ヒータリード線１１１、１１２は、上記ガスセンサ側コネクタ１２に設けた第１ヒータ端子部１２１、１２２と電気的に導通し、上記第１センサ素子リード線１１３、１１４は、上記ガスセンサ側コネクタ１２に設けた第１センサ素子端子部１２３、１２４と電気的に導通する。
また、上記第１ヒータ端子部１２１、１２２は、上記制御装置側コネクタ１３に設けた第２ヒータ端子部１３１、１３２と電気的に導通し、上記第１センサ素子端子部１２３、１２４は、上記制御装置側コネクタ１３に設けた第２センサ素子端子部１３３、１３４と電気的に導通する。

上記第２ヒータ端子部１３１、１３２と上記制御装置１５との間は第２ヒータリード線１４１、１４２を介して電気的に導通し、上記第２センサ素子端子部１３３、１３４と上記制御装置１５との間は第２センサ素子リード線１４３、１４４を介して電気的に導通する。
上記第２ヒータリード線１４１、１４２及び上記第２センサ素子リード線１４３、１４４は上記制御装置側ハーネス１４が内蔵する。

すなわち、本例におけるヒータ側通電回路（実施例１参照）は、上記内部ヒータ通電回路３００、上記第１ヒータリード線１１１、１１２、上記第１ヒータ端子部１２１、１２２、上記第２ヒータ端子部１３１、１３２、上記第２ヒータリード線１４１、１４２から構成され、上記ガスセンサ側コネクタの内部１２において、上記ヒータ側通電回路を構成する上記第１ヒータリード線１１１と上記第１ヒータ端子部１２１とに対し抵抗器１９を電気的に接続する。

以下、詳細に説明する。
本例のガスセンサシステム１は、センサ本体２をエンジン１８からの排気ガスを排出する排気管１８０に差し込んで排気ガスに曝して排気ガス中の酸素濃度を測定し、該測定値からエンジン１８の燃焼制御を行うために自動車に設置するものである。
ガスセンサ１００は、ヒータ３及びセンサ素子４を内蔵したセンサ本体２と、第１ヒータリード線１１１、１１２及び第１センサ素子リード線１１３、１１４を内蔵するセンサ本体側ハーネス１１と、ガスセンサ側コネクタ１２とからなる。
制御装置１５は車両全体の電装部品を制御するＥＣＵ（図示略）に統合されており、該制御装置１５とガスセンサ１００との間は、制御装置１５に接続された制御装置側ハーネス１４と、制御装置側コネクタ１３とが設けてある。
なお、上記制御装置側コネクタ１３に対し、上記ガスセンサ１００のガスセンサ側コネクタ１２が接続される。

制御装置側ハーネス１４は、上記第２ヒータリード線１４１、１４２と第２センサ素子リード線１４３、１４４とを内蔵する。
また、上記制御装置１５は内部に上記第２ヒータリード線１４１、１４２、第２センサ素子リード線１４３、１４４を接続する端子１５１〜１５４を有する。
そして、上記制御装置１５とバッテリ１７との間には、バッテリ側通電回路１６が設けてあり、該バッテリ通電回路１６から制御装置１５を介して端子１５１と端子１５３とに電圧が印加される。また、端子１５２と端子１５４はアースされる。

次に、本例のガスセンサシステム１におけるガスセンサ１００について詳細に説明する。
図４に示すごとく、ガスセンサ１００におけるセンサ本体２は、筒型のハウジング２０と該筒型のハウジング２０に挿通したコップ型のセンサ素子３と、上記ハウジング２０の先端側に設けた外側カバー２１１と内側カバー２１２とからなる被測定ガス側カバー１２と、上記ハウジング２０の基端側に設けた大気側カバー２２とを有する。
上記被測定ガス側カバー１２の内部は被測定ガス雰囲気２１０を構成し、ここに導入された排気ガスに基づいて、上記センサ素子４が酸素濃度測定を行う。
上記大気側カバー２２の基端側は撥水フィルタ２２２を介して外側カバー２２１がかしめ固定されている。大気側カバー２２の最も基端側の内部には弾性絶縁部材２４３がかしめ固定されている。
大気側カバー２２の内部は大気雰囲気２２０を構成し、後述するセンサ素子４の大気室に対しては、ここから大気が導入される。

上記筒型のハウジング２０の内部には上記センサ素子４が挿通されるが、両者の間には粉末シール材２３１、絶縁部材２３２が配置され、気密性、液密性が確保されてなる。
上記絶縁部材２３２の基端側はリング状部材２３４を介して、上記ハウジング２０の基端側が内側に曲げられて、かしめられている。
上記大気側カバー２２の内部であって、上記弾性絶縁部材２４３の下方には、大気側絶縁碍子２４２が皿バネ２４１によって支承されている。

上記センサ素子４は、図４、図５に示すごとく、有底筒型の固体電解質体４９に設けた外側電極４９１、内側電極４９２とからなり、外側電極４９１の更に外側には保護層４９３、４９４が設けてある。
固体電解質体４９の内部は大気室４９０として使用され、該大気室４９０の内部に別体として構成したヒータ３が配置される。
また、上記外側電極４９１、内側電極４９２とそれぞれ電気的に導通する接触端子４１１、４１２が設けてあり、該接触端子４１１、４１２は大気側絶縁碍子２４２内部において、接続端子４１３、４１４を介して第１センサ素子リード線１１３、１１４に接続される。
ここで前述した（図３参照）センサ本体２に設けた配線４０３と配線４０４とからなる内部センサ素子通電回路４００とは、接触端子４１１、４１２、接続端子４１３、４１４である。

また、上記ヒータ３は、図６、図７に示すごとく、心棒３０の外周に、発熱体３２１及びこれと導通するリード部３２２を設けてなる表面層３１を設け、更に表面層３１を貫通するスルーホール３２３にて、図６、図８に示すごとく、表面層３１の外周に設けた端子３２４と上記リード部３２２との電気的導通を確保する。
端子３２４には、導電性のろう材３２５にてリード線３３、３４が接着される。
そして、上記リード線３３は上記大気側絶縁碍子２４２の内部において接続端子３５１を介して第１ヒータリード線１１１に接続される。
なお、リード線３４も別の第１ヒータリード線１１２に接続されてなるが、図４からは見えない位置にあるため記載を省略した。
ここで、前述した（図３参照）センサ本体２に設けた電圧印加配線３０１とアース配線３０２とからなる内部ヒータ通電回路３００とは、リード線３３、３４、接続端子３５１となる。リード線３３、接続端子３５１が電圧印加配線３０１となり、リード線３４と図４において図示を省略した接続端子（リード線３４に接続する）がアース配線３０２となる。

そして、上記センサ本体２０に接続されたガスセンサ側コネクタ１２に対し、図９に示すごとく、第１ヒータリード線１１１、１１２、また図示を略したセンサ素子４に接続された第１センサ素子リード線１１３、１１４をまとめたセンサ本体側ハーネス１１として接続される。
図９、図１０、図１１に示すごとく、ガスセンサ側コネクタ１２の内部において、第１ヒータリード線１１１、１１２はそれぞれ第１ヒータ端子部１２１、１２２に、第１センサ素子リード線１１３、１１４はそれぞれ第１センサ素子端子部１２３、１２４に接続される。
そして、第１ヒータリード線１１１と第１ヒータ端子部１２１との間に抵抗器１９が設けてある。

次に、本例にかかるガスセンサシステム１で、抵抗器１９の抵抗値を変更した場合のヒータ３の発熱温度の変化について測定した。
すなわち、抵抗器を設けないガスセンサシステムと、抵抗器の抵抗値を０．１Ωから０．５１Ωの範囲で適宜変更したガスセンサシステム５種類とをそれぞれ準備して、各ガスセンサシステムに電圧を印加した際のヒータ温度を測定し、図１２にかかる線図にプロットした。
また、表１に、抵抗器１９の抵抗値、ヒータ電圧（＝電圧印加時のリード線３３、３４間の電圧（電位差））、ヒータ温度、ヒータの抵抗値（＝リード線３３、３４を含むヒータ３全体の電気抵抗値）、また第１ヒータリード線１１１を流れる電流値について記載した。
図１２より明らかであるが、抵抗器１９の抵抗値が大きくなるにつれてヒータ温度が低下していく。すなわち、表１に示されるように抵抗器１９によって電圧降下が生じるため、その分ヒータ電圧が低下し、よってヒータ内部の発熱体（図７参照）の発熱量が低下するのである。

以上、本例にかかるガスセンサシステム１によれば、抵抗器１９の抵抗値を適宜選択することで、バッテリ１７や制御装置１５に手を加えずとも、ヒータ３に対する印加電圧を変更することができ、ヒータ３に内蔵される発熱体（図７参照）の発熱温度を抵抗器１９の抵抗値の大きさに応じて変更できる。

なお、本例のガスセンサシステム１において、抵抗器１９はガスセンサ側コネクタ１２に設けてあるが、本例のガスセンサシステム１では、上述した場所以外で、リード線３３、接続端子３５１、第１ヒータリード線１１１（以上図４参照）、第２ヒータ端子部１３１、第２ヒータリード線１４１、またバッテリ通電回路１６のいずれかに対して抵抗器１９を設けた場合にも、同様に、ヒータ３の発熱温度を抵抗器１９の抵抗値の大きさに応じて変更することができる。

（実施例３）
実施例２はコップ型でヒータがセンサ素子と別体のセンサ本体を備えたガスセンサシステムについて説明したが、実施例２のガスセンサシステムにおいて、図１３、図１４、図１５に示すようなヒータ６５とセンサ素子６０とが一体化したセンサ本体５を用いることもできる。
すなわち、図１３に示すごとく、本例にかかるセンサ本体５は、筒型のハウジング５０と該ハウジング５０に挿通した素子側絶縁碍子５３を有し、上記ハウジング５０の先端側には内側カバー５１１と外側カバー５１２からなり、被測定ガス雰囲気５１０を形成する被測定ガス側カバー５１を有し、また上記ハウジング５０の基端側には大気側カバー５２を有する。

上記大気側カバー５２の更に基端側の外周は、撥水フィルタ５２２を介して、外側カバー５２１がかしめ固定されている。また、大気側カバー５２の基端側の内部には、弾性絶縁部材５２５がかしめ固定されている。
上記素子側絶縁碍子５３は、上記ハウジング５０の内周に対し、パッキン５３１を介して支承されている。そして、上記素子側絶縁碍子５３の内部に、ガラスシール材５３２を介して一体型素子６が挿通してある。
また、上記素子側絶縁碍子５３の基端側で、大気側カバー５２の内部には大気側絶縁碍子５４が載置されている。
そして、上記一体型素子６におけるヒータ６５の端子６５３（図１５参照）に当接する接触端子５４１、５４２が上記大気側絶縁碍子５４の内部に設けてある。

上記一体型素子６は、図１４、図１５に示すごとく、ヒータ６５とセンサ素子６０とからなり、上記ヒータ６５のヒータ基板６５０の上にセンサ素子６０のスペーサ６０１が載置され、続いて固体電解質板６００、更に拡散抵抗層６０３、緻密層６０４が積層されている。
上記スペーサ６０１には溝部６０２があって、ここがセンサ素子６０の大気室となる。
また、固体電解質板６００の表面（拡散抵抗層６０３を設けた側）に被測定ガス側電極６１、リード部６１１、端子部６１２が、裏面（スペーサ６０１を設けた側）に基準電極６２、リード部６２１が設けてある。リード部６２１とスルーホールで導通された端子部６２２は固体電解質板６００の表面に設けてある。
また、ヒータ基板６５０の表面（スペーサ６０１を設けた側）に発熱体６５１とリード部６５２が設けてあり、該リード部６５２とスルーホールで導通された端子部６５３はヒータ基板６５０の裏面（上記表面の反対面）に設けてある。

そして、上記一体型素子６におけるヒータ６５の端子部６５３には、図１３に示すごとく、接触端子５４１が当接し、該接触端子５４１に設けた接続端子５５１に対し、実施例２の図３に示した第１ヒータリード線１１１が接続される。（ここで図３の内部ヒータ通電回路に相当する構成は、接触端子５４１、接続端子５５１となる。）
また、センサ素子５０の端子部６１２には、図１３に示すごとく、接触端子５４３が当接し、該接触端子５４３に設けた接続端子５５３に対し、実施例２の図３に示した第１センサ素子リード線１１３が接続される。
なお、第１ヒータリード線１１２や第１センサ素子リード線１１４は図１３において見えない位置にあるため、記載を省略した。

このような構成にかかるセンサ本体５を備えたガスセンサを有するガスセンサシステムでも、実施例２と同様の １位置に抵抗器を設けることで、実施例２と同様の作用効果を得ることができる。

また、本例の一体型素子６のセンサ素子６０は電極が２枚（すなわち一対）設けてあるが、電極が４枚以上（すなわち二対以上）あるセンサ素子６０からなる一体型素子６で置き換えても、同様の作用効果を得ることができる。

実施例１にかかる、ガスセンサシステムの説明図。 実施例２にかかる、車両に設置するガスセンサシステムの説明図。 図２にかかるガスセンサシステムの配線状態を示す線図。 実施例２にかかる、センサ本体の断面説明図。 実施例２にかかる、センサ素子の要部説明図。 実施例２にかかる、ヒータの斜視図。 実施例２にかかる、ヒータの展開図。 図６のＡ−Ａ矢視断面図。 実施例２にかかる、ガスセンサ側コネクタの説明図。 実施例２にかかる、ガスセンサ側コネクタの要部説明図。 実施例２にかかる、ガスセンサ側コネクタの内部におけるヒータリード線、センサ素子リード線、第１ヒータ端子部、第１センサ素子端子部にかかる説明図。 実施例２にかかる、抵抗器の抵抗値とヒータ温度との関係を示す線図。 実施例３にかかる、センサ本体の断面説明図。 実施例３にかかる、ヒータ及びセンサ素子からなる一体型素子の断面説明図。 実施例３にかかる、ヒータ及びセンサ素子からなる一体型素子の斜視展開図。

符号の説明

１ ガスセンサシステム
１００ ガスセンサ
１１ センサ本体側ハーネス
１１１、１１２ 第１ヒータリード線
１１３、１１４ 第１センサ素子リード線
１２ ガスセンサ側コネクタ
１２１、１２２ 第１ヒータ端子部
１３ 制御装置側コネクタ
１３１、１３２ 第２ヒータ端子部
１４ 制御装置側ハーネス
１４１、１４２ 第２ヒータリード線
１５ 制御装置
１６ バッテリ側通電回路
１９ 抵抗器
１９０ ヒータ側通電回路
１７ バッテリ
２ センサ本体
３ ヒータ
３００ 内部ヒータ通電回路
４ センサ素子

Claims (4)

1. ヒータ及びセンサ素子を有するガスセンサと、該ヒータに電圧を印加するバッテリと、上記ヒータの作動を制御する制御装置とを有するガスセンサシステムにおいて、
   上記ヒータ及び上記制御装置との間はヒータ側通電回路、上記制御装置及び上記バッテリとの間はバッテリ側通電回路によって電気的に接続されており、
   上記ヒータ側通電回路及び／または上記バッテリ側通電回路に対し、上記ヒータに対する印加電圧を調整可能な抵抗器を設けることを特徴とするガスセンサシステム。
2. 請求項１において、上記ガスセンサシステムは、ヒータ及びセンサ素子を内蔵したセンサ本体と、第１ヒータリード線及び第１センサ素子リード線を内蔵するセンサ本体側ハーネスと、ガスセンサ側コネクタとからなるガスセンサを有し、かつ上記ガスセンサ側コネクタと接続する制御装置側コネクタと、該制御装置側コネクタと上記制御装置との間を接続する制御装置側ハーネスとを有し、
   また上記ガスセンサにおいて、上記第１ヒータリード線は、上記センサ本体に設けた内部ヒータ通電回路を介して上記ヒータと電気的に導通し、
   上記第１センサ素子リード線は、上記センサ本体に設けた内部センサ素子通電回路を介して上記センサ素子と電気的に導通し、
   上記第１ヒータリード線は、上記ガスセンサ側コネクタに設けた第１ヒータ端子部と電気的に導通し、上記第１センサ素子リード線は、上記ガスセンサ側コネクタに設けた第１センサ素子端子部と電気的に導通し、
   上記第１ヒータ端子部は、上記制御装置側コネクタに設けた第２ヒータ端子部と電気的に導通し、上記第１センサ素子端子部は、上記制御装置側コネクタに設けた第２センサ素子端子部と電気的に導通し、
   上記第２ヒータ端子部と上記制御装置との間は第２ヒータリード線を介して電気的に導通し、上記第２センサ素子端子部と上記制御装置との間は第２センサ素子リード線を介して電気的に導通し、上記第２ヒータリード線及び上記第２センサ素子リード線は上記制御装置側ハーネスが内蔵し、
   そして、上記ヒータ側通電回路は、上記内部ヒータ通電回路、上記第１ヒータリード線、上記第１ヒータ端子部、上記第２ヒータ端子部、上記第２ヒータリード線から構成され、
   上記抵抗器は、上記ガスセンサ側コネクタの内部において、上記ヒータ側通電回路を構成する上記第１ヒータリード線と上記第１ヒータ端子部とに対し電気的に接続することを特徴とするガスセンサシステム。
3. ヒータ及びセンサ素子を内蔵したセンサ本体とガスセンサ側コネクタとからなり、上記センサ本体とガスセンサ側コネクタの間はセンサ本体側ハーネスを介して電気的に導通してなるガスセンサであって、
   上記ヒータに対する印加電圧を調整可能な抵抗器を上記ガスセンサ側コネクタに設けることを特徴とするガスセンサシステム。
4. 請求項３において、上記ガスセンサは、ヒータ及びセンサ素子を内蔵したセンサ本体と、第１ヒータリード線及び第１センサ素子リード線を内蔵するセンサ本体側ハーネスと、ガスセンサ側コネクタとを有し、
   上記第１ヒータリード線は、上記センサ本体に設けた内部ヒータ通電回路を介して上記ヒータと電気的に導通し、
   また上記第１センサ素子リード線は、上記センサ本体に設けた内部センサ素子通電回路を介して上記センサ素子と電気的に導通し、
   上記第１ヒータリード線は、上記ガスセンサ側コネクタに設けた第１ヒータ端子部と電気的に導通し、上記第１センサ素子リード線は、上記ガスセンサ側コネクタに設けた第１センサ素子端子部と電気的に導通し、
   上記抵抗器を、上記ガスセンサ側コネクタの内部において、上記第１ヒータリード線と上記第１ヒータ端子部に対し電気的に接続することを特徴とするガスセンサ。
   
   

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