JP7046733B2 - ガスセンサ - Google Patents
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Description
積層された酸素イオン伝導性の複数の固体電解質層を有し、特定ガスを含む被測定ガスを導入して流通させる被測定ガス流通部が内部に設けられた積層体と、
前記被測定ガス流通部のうちの測定室の内周面上の少なくとも一部に配設された測定電極と、
前記特定ガスが酸化物の場合には前記特定ガスそのものを前記測定室で還元したときに発生する酸素を、前記特定ガスが非酸化物の場合には前記特定ガスを酸化物に変換した後のガスを前記測定室で還元したときに発生する酸素を、前記測定室内の酸素が所定の低濃度になるように前記測定室から外へ汲み出したときに流れる測定用ポンプ電流に基づいて、前記特定ガスの濃度を検出する特定ガス濃度検出手段と、
前記被測定ガスがリッチ雰囲気のときに、前記測定用ポンプ電流又は前記特定ガス濃度を、前記被測定ガスの酸素濃度に基づいて補正する補正手段と、
を備えたものである。
本発明の好適な実施形態を、図面を参照しながら以下に説明する。図1はガスセンサ100の構成の一例を概略的に示した断面模式図、図2は、制御装置90の一例を示したブロック図である。
Ip2=(p*c+q)*R+(r*c+s)(但し、RはA/F、p,q,r,sは定数) …(1)
Ip2=(t*c+u)*R+(v*c+w)(但し、RはA/F、t,u,v,wは定数) …(2)
本実施形態では、被測定ガスに含まれるアンモニアの濃度を測定する場合について説明する。ここでは、第1実施形態と同様のガスセンサ100を用いる。被測定ガスに含まれるアンモニアは、第1内部空所20内で酸化されてNOに変換される。そして、変換された後のNOが第2内部空所40を経て測定室である第3内部空所61に導入される。そのため、アンモニア濃度測定は、基本的にはNOx濃度測定と同じ原理によって行われる。
Ip2=(p*c+q)*R+(r*c+s)(但し、RはA/F、p,q,r,sは定数) …(3)
Ip2=(t*c+u)*R+(v*c+w)(但し、RはA/F、t,u,v,wは定数) …(4)
本実施形態では、第1実施形態と同様、被測定ガスに含まれるNOxの濃度を測定する場合について説明する。ここでは、第1実施形態と同様のガスセンサ100を用いる。
なお、本発明は上述した実施形態に何ら限定されることはなく、本発明の技術的範囲に属する限り種々の態様で実施し得ることはいうまでもない。
Claims (6)
- 積層された酸素イオン伝導性の複数の固体電解質層を有し、特定ガスを含む被測定ガスとして内燃機関の排ガスを導入して流通させる被測定ガス流通部が内部に設けられた積層体と、
前記被測定ガス流通部のうちの測定室の内周面上の少なくとも一部に配設された測定電極と、
前記積層体の外面に設けられた外側ポンプ電極と、
前記特定ガスが酸化物の場合には前記特定ガスそのものを前記測定室で還元したときに発生する酸素を、前記特定ガスが非酸化物の場合には前記特定ガスを酸化物に変換した後のガスを前記測定室で還元したときに発生する酸素を、前記測定電極と前記外側ポンプ電極とを含む測定用ポンプセルによって前記測定室内の酸素が所定の低濃度になるように前記測定室から外へ汲み出したときに前記外側ポンプ電極と前記測定電極との間を流れる測定用ポンプ電流に基づいて、前記特定ガスの濃度を検出する特定ガス濃度検出手段と、
前記被測定ガスがリッチ雰囲気のときに、前記測定用ポンプ電流又は前記特定ガス濃度を、前記被測定ガスの酸素濃度に基づいて補正する補正手段と、
を備えたガスセンサ。 - 前記被測定ガス流通部のうち前記測定電極の上流側に設けられた酸素濃度調整室と、
前記酸素濃度調整室の酸素濃度が目標濃度となるように前記酸素濃度調整室の酸素の汲み出し・汲み入れを行うときに流れる調整用ポンプ電流に基づいて前記被測定ガスの酸素濃度を検出する酸素濃度検出手段と、
を備え、
前記補正手段は、前記酸素濃度検出手段によって検出された前記被測定ガスの酸素濃度を用いて補正する、
請求項1に記載のガスセンサ。 - 前記被測定ガスの酸素濃度として前記被測定ガスの空燃比を用いる、
請求項1又は2に記載のガスセンサ。 - 前記被測定ガスがリッチ雰囲気のときにおける、前記被測定ガスの酸素濃度と前記測定用ポンプ電流の相対感度との対応関係又は前記被測定ガスの酸素濃度と前記特定ガス濃度の相対感度との対応関係を記憶する記憶手段
を備え、
前記補正手段は、前記記憶手段に記憶された前記対応関係を用いて補正する、
請求項1~3のいずれか1項に記載のガスセンサ。 - 前記被測定ガスがリッチ雰囲気のときにおける、前記被測定ガスに含まれる前記特定ガスの実際の濃度と前記被測定ガスの酸素濃度と前記測定用ポンプ電流との対応関係を記憶する記憶手段
を備え、
前記補正手段は、前記記憶手段に記憶された前記対応関係を用いて補正する、
請求項1~3のいずれか1項に記載のガスセンサ。 - 前記対応関係は、前記被測定ガスに含まれる前記特定ガスの実際の濃度をc[体積ppm]、前記被測定ガスの酸素濃度の一種としての空燃比をR、前記測定用ポンプ電流をIp2[μA]としたとき、
Ip2=(p*c+q)*R+(r*c+s) (但し、p,q,r,sはcが所定の低濃度範囲内のときに用いられる定数)
Ip2=(t*c+u)*R+(v*c+w) (但し、t,u,v,wはcが前記所定の低濃度範囲を超えるときに用いられる定数)
で表される、
請求項5に記載のガスセンサ。
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