JP2009133834A - センサ制御装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 NOxセンサのセンサ制御装置2では、回路基板20上において、比較的大きな電流が扱われるヒータ駆動回路28よりも、NOx濃度を検出するための微弱な電流Ip2が扱われるIp2セル制御回路27や、酸素濃度を検出するための微弱な電流Ip1が扱われるIp1セル/Vsセル制御回路26の近くに温度センサ29を配置している。そして、Ip1セル/Vsセル制御回路26やIp2セル制御回路27を構成する電子部品が回路基板20の温度に影響されることにより濃度の検出値に生じ得る誤差に対し、温度センサ29により検出した回路基板20の温度に応じた補正を行う。
【選択図】 図3
Description
例えば、本実施の形態では、回路基板20上における温度センサ29の配置位置を、Ip1セル/Vsセル制御回路26やIp2セル制御回路27の配置位置に近い位置としたが、Ip1セル/Vsセル制御回路26やIp2セル制御回路27の配置位置内としてもよい。また、ヒータ駆動回路28や電源回路21など回路基板20の温度の影響が反映されにくい回路の配置位置と、Ip1セル/Vsセル制御回路26やIp2セル制御回路27など回路基板20の温度の影響が反映されやすい回路の配置位置とが、互いに離間している構成とした。このような回路基板20上における電子部品の配置構成は、温度センサ29が狙いの回路が配置された位置における回路基板20の温度を検出する上で、他の回路の影響を受けにくくするためにも好ましい。こうした場合、例えば、回路基板20上で、回路基板20の温度の影響が反映されにくい回路の配置位置と回路基板20の温度の影響が反映されやすい回路の配置位置との間に仮想直線を描き、その仮想直線により分割される2つの領域のうち、回路基板20の温度の影響が反映されやすい回路が配置された側の領域に、温度センサ29を配置する構成としてもよい。
酸素濃度 = Ip1デジタル値UT×Ip1ゲイン値−Ip1オフセット値×補正係数αH(または補正係数αL) ・・・ (1)
なお、Ip1ゲイン値およびIp1オフセット値は、センサ素子100の個体差を補正するために予め製品検査時に設定される所定の値であり、ここでは説明を省略する。
暫定NOx濃度 = Ip2デジタル値VT×Ip2ゲイン値−Ip2オフセット値×補正係数βH(または補正係数βL) ・・・ (2)
なお、Ip2ゲイン値およびIp2オフセット値は、センサ素子100の個体差を補正するために予め製品検査時に設定される所定の値であり、ここでは説明を省略する。
最終NOx濃度 = 暫定NOx濃度/(酸素濃度×X+Y) ・・・ (3)
ただし、X,Yは0より大きい所定の係数とする。このようにして求められた最終NOx濃度はRAM25に記憶され、その後メインプログラム(図示外)に戻ってから、NOx濃度の検出値としてECU9に出力される。
4 ハーネス
9 ECU
10 NOxセンサ
20 回路基板
22 マイクロコンピュータ
23 CPU
26 Ip1セル/Vsセル制御回路
27 Ip2制御回路
28 ヒータ駆動回路
29 温度センサ
100 センサ素子
110 Ip1セル
111 固体電解質体
112,113 電極
130 Ip2セル
131 固体電解質体
132,133 電極
150 第1測定室
151 第1拡散抵抗部
152 第2拡散抵抗部
160 第2測定室
180 ヒータ素子
Claims (6)
- 特定ガスの濃度に応じた濃度対応信号を出力する検出素子を有するガスセンサと離れた位置に配置され、前記ガスセンサと信号線を介し電気的に接続される回路基板を備えており、前記回路基板上に、前記ガスセンサの制御を行うと共に、前記濃度対応信号に基づいてガス濃度情報を算出し、前記ガス濃度情報を外部回路に出力する検出素子駆動部を実装してなるセンサ制御装置であって、
前記回路基板上に、
当該回路基板の温度に応じた温度対応信号を出力する感温素子と、
前記温度対応信号に基づいて、前記回路基板の温度情報を算出する温度算出部と、
前記検出素子駆動部により算出された前記ガス濃度情報を、前記温度算出部により算出された前記温度情報にて補正する濃度情報補正部と
を実装してなることを特徴とするセンサ制御装置。 - 前記ガスセンサは、前記検出素子の活性化を行うためのヒータ素子を有しており、
前記回路基板上に、前記ヒータ素子に駆動用の電流を流すヒータ素子駆動部が実装されており、
前記感温素子は、前記回路基板上において、前記ヒータ素子駆動部の配置位置よりも前記検出素子駆動部の配置位置に近い位置、もしくは前記検出素子駆動部の配置位置内に配置されていることを特徴とする請求項1に記載のセンサ制御装置。 - 前記ガスセンサは被測定ガス中における第1特定ガスであるNOxの濃度を検出するNOxセンサであり、
前記検出素子は、
第1拡散抵抗部を介して被測定ガスが導入される第1検出室と、
第1固体電解質体および当該第1固体電解質体上に形成された一対の第1電極を有し、前記一対の第1電極のうちの一方の電極が前記第1検出室内に配置され、前記第1検出室に導入された被測定ガスに対する酸素の汲み出しまたは汲み入れを行う第1酸素ポンプセルと、
前記第1検出室において酸素の汲み出しまたは汲み入れが行われた排気ガスが第2拡散抵抗部を介して導入される第2検出室と、
第2固体電解質体および当該第2固体電解質体上に形成された一対の第2電極を有し、前記一対の第2電極のうちの一方の電極が前記第2検出室内に配置され、前記第2検出室におけるNOx濃度に応じて電流が流れる第2酸素ポンプセルと
を備え、
前記濃度対応信号は、NOx濃度に応じて前記第2酸素ポンプセルに流れる電流に基づき得られる第1濃度対応信号であることを特徴とする請求項1または2に記載のセンサ制御装置。 - 前記ガスセンサは、前記検出素子の活性化を行うためのヒータ素子を有しており、
前記回路基板上に、前記ヒータ素子に駆動用の電流を流すヒータ素子駆動部が実装されており、
前記回路基板上における前記検出素子駆動部の配置位置と前記ヒータ素子駆動部の配置位置とは互いに離間してなり、
前記検出素子駆動部は、第1酸素ポンプセルに電圧を印加して当該第1酸素ポンプセルに電流を流す第1セル制御回路と、前記ヒータ素子駆動部からの距離が前記第1セル制御回路よりも遠ざかる位置に配置されると共に、前記第2酸素ポンプセルに電圧を印加して当該第2酸素ポンプセルに電流を流す第2セル制御回路と、を有し、
前記感温素子は、前記回路基板上において、前記ヒータ素子駆動部の配置位置よりも前記検出素子駆動部の配置位置に近い位置、もしくは前記検出素子駆動部の配置位置内に配置されていることを特徴とする請求項3に記載のセンサ制御装置。 - 前記濃度対応信号は、前記第1濃度対応信号の他に、前記第1酸素ポンプセルによって前記第1検出室に導入された被測定ガスに対する酸素の汲み出しまたは汲み入れが行われる際に、その被測定ガス中における第2特定ガスである酸素の濃度に応じて前記第1酸素ポンプセルに流れる電流に基づき得られる第2濃度対応信号を含むことを特徴とする請求項3または4に記載のセンサ制御装置。
- 前記感温素子は前記回路基板に接触し、前記回路基板の温度を検出するものであることを特徴とする請求項1乃至5のいずれかに記載のセンサ制御装置。
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