JP7372188B2 - ガスセンサおよびガスセンサの動作制御方法 - Google Patents
ガスセンサおよびガスセンサの動作制御方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP7372188B2 JP7372188B2 JP2020054002A JP2020054002A JP7372188B2 JP 7372188 B2 JP7372188 B2 JP 7372188B2 JP 2020054002 A JP2020054002 A JP 2020054002A JP 2020054002 A JP2020054002 A JP 2020054002A JP 7372188 B2 JP7372188 B2 JP 7372188B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- electrode
- pump
- solid electrolyte
- gas
- gas sensor
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 66
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 189
- 239000007784 solid electrolyte Substances 0.000 claims description 129
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims description 123
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims description 123
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 114
- 238000005086 pumping Methods 0.000 claims description 114
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims description 91
- 238000003745 diagnosis Methods 0.000 claims description 53
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 45
- 230000005684 electric field Effects 0.000 claims description 40
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 32
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 claims description 31
- 230000007704 transition Effects 0.000 claims description 11
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 claims description 7
- MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N nitrogen oxide Inorganic materials O=[N] MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 136
- 125000006850 spacer group Chemical group 0.000 description 16
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 16
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 15
- 230000000875 corresponding effect Effects 0.000 description 13
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 11
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 10
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 9
- 230000006870 function Effects 0.000 description 8
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 8
- -1 oxygen ion Chemical class 0.000 description 7
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 6
- 239000011195 cermet Substances 0.000 description 5
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 5
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 5
- 229910001260 Pt alloy Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000010948 rhodium Substances 0.000 description 3
- MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N Zirconium dioxide Chemical compound O=[Zr]=O MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 2
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 2
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 2
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 2
- 229910001233 yttria-stabilized zirconia Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910018072 Al 2 O 3 Inorganic materials 0.000 description 1
- 206010037660 Pyrexia Diseases 0.000 description 1
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
- 230000002596 correlated effect Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000010304 firing Methods 0.000 description 1
- 238000010030 laminating Methods 0.000 description 1
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 238000005192 partition Methods 0.000 description 1
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 238000007639 printing Methods 0.000 description 1
- 230000010349 pulsation Effects 0.000 description 1
- 230000004044 response Effects 0.000 description 1
- 230000031070 response to heat Effects 0.000 description 1
- 229910052703 rhodium Inorganic materials 0.000 description 1
- MHOVAHRLVXNVSD-UHFFFAOYSA-N rhodium atom Chemical compound [Rh] MHOVAHRLVXNVSD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004904 shortening Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N33/00—Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
- G01N33/0004—Gaseous mixtures, e.g. polluted air
- G01N33/0009—General constructional details of gas analysers, e.g. portable test equipment
- G01N33/0027—General constructional details of gas analysers, e.g. portable test equipment concerning the detector
- G01N33/0036—General constructional details of gas analysers, e.g. portable test equipment concerning the detector specially adapted to detect a particular component
- G01N33/0037—NOx
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N27/00—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
- G01N27/26—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating electrochemical variables; by using electrolysis or electrophoresis
- G01N27/403—Cells and electrode assemblies
- G01N27/406—Cells and probes with solid electrolytes
- G01N27/407—Cells and probes with solid electrolytes for investigating or analysing gases
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N27/00—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
- G01N27/26—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating electrochemical variables; by using electrolysis or electrophoresis
- G01N27/403—Cells and electrode assemblies
- G01N27/406—Cells and probes with solid electrolytes
- G01N27/407—Cells and probes with solid electrolytes for investigating or analysing gases
- G01N27/4073—Composition or fabrication of the solid electrolyte
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N27/00—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
- G01N27/26—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating electrochemical variables; by using electrolysis or electrophoresis
- G01N27/403—Cells and electrode assemblies
- G01N27/406—Cells and probes with solid electrolytes
- G01N27/407—Cells and probes with solid electrolytes for investigating or analysing gases
- G01N27/409—Oxygen concentration cells
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N27/00—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
- G01N27/26—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating electrochemical variables; by using electrolysis or electrophoresis
- G01N27/403—Cells and electrode assemblies
- G01N27/406—Cells and probes with solid electrolytes
- G01N27/407—Cells and probes with solid electrolytes for investigating or analysing gases
- G01N27/41—Oxygen pumping cells
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N27/00—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
- G01N27/26—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating electrochemical variables; by using electrolysis or electrophoresis
- G01N27/416—Systems
- G01N27/417—Systems using cells, i.e. more than one cell and probes with solid electrolytes
- G01N27/419—Measuring voltages or currents with a combination of oxygen pumping cells and oxygen concentration cells
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
- Y02A50/00—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE in human health protection, e.g. against extreme weather
- Y02A50/20—Air quality improvement or preservation, e.g. vehicle emission control or emission reduction by using catalytic converters
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Pathology (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Immunology (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Food Science & Technology (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Measuring Oxygen Concentration In Cells (AREA)
Description
初めに、本実施の形態に係るセンサ素子101を含む、ガスセンサ100の概略構成について説明する。本実施の形態において、ガスセンサ100は、センサ素子101によってNOxを検知し、その濃度を測定する、限界電流型のNOxセンサである。また、ガスセンサ100は、各部の動作を制御するとともに、センサ素子101を流れるNOx電流に基づいてNOx濃度を特定するコントローラ110をさらに備える。
次に、コントローラ110の機能についてより詳細に説明する。図2は、ガスセンサ100に備わるコントローラ110の機能的構成を示す図である。
上述のように、ガスセンサ100におけるNOx濃度の測定は、定常動作の状態で行われる。係る定常動作の間、第1内部空所20と第2内部空所40における酸素分圧は大気中の酸素分圧よりも十分に低い値とされる。
準備ポンピング処理の第1の態様では、ポンプ電極間に存在する固体電解質の温度と当該固体電解質における抵抗率との間に相関があることを利用して、ポンプ電極間に存在する固体電解質の抵抗率を温度指標値として採用し、600℃に相当する当該抵抗率の値を、第2診断閾値として設定するものとする。
しかしながら、本実施の形態の場合、抵抗値Rについてはポンプ電圧をポンプ電流にて除することにより算出が可能であるものの、センサ素子101に備わる主ポンプセル21、補助ポンプセル50、および測定ポンプセル41においては必ずしも、一対の電極のそれぞれの面積が同じではなく、また、必ずしもそれぞれのポンプセルに備わる一対の電極は、対向配置されているわけでもない。そこで、算出の簡単のため、それぞれのポンプセルにおいて、電極間距離dと電極面積Sとを、以下のように単純化して定義したうえで、(1)式を用いて抵抗率ρを算出するものとする。
準備ポンピング処理の第2の態様では、ポンプ電極間に存在する固体電解質の温度が、ヒータ部70による加熱に応じて(より具体的にはヒータエレメント72の発熱に応じて)変化することを利用して、両者の関係をあらかじめ実験的に特定しておき、ヒータ部70による加熱温度(ヒータ温度)をそのまま、ポンプ電極間に存在する固体電解質の温度を示す温度指標値として採用し、600℃に相当する当該加熱温度の値を、第2診断閾値として設定するものとする。
上述の実施の形態においては、測定電極44が、多孔質の保護膜として機能するとともに被測定ガスに対して所定の拡散抵抗を付与する第4拡散律速部45に被覆される態様にて第2内部空所40に配置されてなり、該第4拡散律速部45によって、測定電極44に流入するNOxの量が制限されていたが、これに代わり、被測定ガスに対し第4拡散律速部45と同等の拡散抵抗を付与する、例えばスリット状のあるいは多孔質の拡散律速部にて第2内部空所40と連通する第3内部空所を設け、該第3内部空所に測定電極44を設けるようにしてもよい。
2 第2基板層
3 第3基板層
4 第1固体電解質層
5 スペーサ層
6 第2固体電解質層
10 ガス導入口
11 第1拡散律速部
12 緩衝空間
13 第2拡散律速部
20 第1内部空所
21 主ポンプセル
22 内側ポンプ電極
22a 天井電極部
22b 底部電極部
23 外側ポンプ電極
30 第3拡散律速部
40 第2内部空所
41 測定ポンプセル
42 基準電極
43 基準ガス導入空間
44 測定電極
45 第4拡散律速部
48 大気導入層
50 補助ポンプセル
51 補助ポンプ電極
51a 天井電極部
51b 底部電極部
70 ヒータ部
72 ヒータエレメント
72a ヒータリード
75 ヒータ抵抗検出リード
100 ガスセンサ
101 センサ素子
Ip0 主ポンプ電流
Ip1 補助ポンプ電流
Ip2 NOx電流
Vp0 ポンプ電圧
Vp0 主ポンプ電圧
Vp1 補助ポンプ電圧
Vp2 測定ポンプ電圧
Claims (12)
- 酸素イオン伝導性の固体電解質からなる基体部を有するセンサ素子を備え、被測定ガス中のNOxの濃度を測定する限界電流型のガスセンサであって、
前記センサ素子が、
前記センサ素子の内部に導入されたガスと接触可能に配置された第1の電極と、前記第1の電極との間に前記固体電解質からなる部分が存在するように配置された第2の電極とを備え、前記第1の電極と前記第2の電極との間に所定のポンプ電圧が印加されることで前記第1の電極が面する領域から酸素を外部に汲み出し可能な電気化学的ポンプセルである少なくとも1つのポンプセルと、
前記センサ素子の内部に埋設されてなり、前記センサ素子を加熱するヒータ部と、
を有してなり、
かつ、
前記ガスセンサの動作を制御するコントローラ、
をさらに備え、
前記コントローラが、
前記第1の電極と前記第2の電極との間に前記所定のポンプ電圧が印加されることによって前記第1の電極と前記第2の電極との間の前記固体電解質からなる部分に生じる電極間電界の大きさが、第1の閾値を上回るか否かを診断する第1の診断を行うポンピング診断部、
を有してなり、
前記電極間電界の大きさが前記第1の閾値を上回る場合、前記電極間電界の大きさが前記第1の閾値を下回るように前記所定のポンプ電圧を低減させる、
ことを特徴とするガスセンサ。 - 請求項1に記載のガスセンサであって、
前記ポンピング診断部が、前記第1の電極と前記第2の電極との間の前記固体電解質からなる部分における温度と正の相関を有する温度指標値が第2の閾値を上回るか否かを診断する第2の診断を行い、
前記温度指標値が第2の閾値以上である場合に前記第1の診断を行う、
ことを特徴とするガスセンサ。 - 請求項2に記載のガスセンサであって、
前記温度指標値が、前記第1の電極と前記第2の電極との間の前記固体電解質からなる部分の抵抗率である、
ことを特徴とするガスセンサ。 - 請求項2に記載のガスセンサであって、
前記温度指標値が、前記ヒータ部に備わる発熱体の抵抗値から特定されるヒータ温度あるいは前記抵抗値自体である、
ことを特徴とするガスセンサ。 - 請求項2ないし請求項4のいずれかに記載のガスセンサであって、
被測定ガス中のNOx濃度の測定が、前記センサ素子が前記ヒータ部による加熱によって所定の素子駆動温度に保たれてなり、かつ、前記少なくとも1つのポンプセルにおいて前記第1の電極が面している領域の酸素分圧が所定値以下に保たれた定常動作状態で行われ、
非定常動作状態から前記定常動作状態への移行が、前記ヒータ部が前記センサ素子を前記素子駆動温度に昇温する間に、前記少なくとも1つのポンプセルが前記領域から酸素を汲み出す準備ポンピングを行うことにより行われ、
前記ポンピング診断部は、前記非定常動作状態から前記定常動作状態への移行の間に、前記第1および第2の診断を行う、
ことを特徴とするガスセンサ。 - 請求項5に記載のガスセンサであって、
前記センサ素子が、
外部空間から被測定ガスが導入されるガス導入口と、
前記ガス導入口と所定の拡散抵抗のもとで連通してなる第1の内部空所と、
前記第1の電極の1つであり、前記第1の内部空所に面して設けられてなる内側ポンプ電極と、前記第2の電極であり、前記第1の内部空所以外の空間に面して設けられてなる空所外ポンプ電極と、前記固体電解質からなる部分の1つである、前記内側ポンプ電極と前記空所外ポンプ電極との間に存在する前記固体電解質とから構成された、前記少なくとも1つのポンプセルの1つである主ポンプセルと、
前記第1の内部空所と所定の拡散抵抗のもとで連通してなる第2の内部空所と、
前記第1の電極の他の1つであり、前記第2の内部空所に面して設けられた補助ポンプ電極と、前記空所外ポンプ電極と、前記固体電解質からなる部分の他の1つである、前記補助ポンプ電極と前記空所外ポンプ電極との間に存在する前記固体電解質とから構成された、前記少なくとも1つのポンプセルの他の1つである補助ポンプセルと、
前記第1の電極のさらに他の1つであり、前記センサ素子の内部に配置されてなり、前記第2の内部空所との間に少なくとも1つの拡散律速部を有する測定電極と、
前記測定電極と、前記空所外ポンプ電極と、前記測定電極と前記空所外ポンプ電極との間に存在する前記固体電解質とから構成される、前記少なくとも1つのポンプセルのさらに他の1つである測定ポンプセルと、
前記センサ素子の内部において基準ガスと接触可能に設けられた基準電極と、
を有してなり、
かつ、
前記空所外ポンプ電極と前記内側ポンプ電極との間に主ポンプ電圧を印加する第1の可変電源と、
前記空所外ポンプ電極と前記補助ポンプ電極との間に補助ポンプ電圧を印加する第2の可変電源と、
前記空所外ポンプ電極と前記測定電極との間に測定ポンプ電圧を印加する第3の可変電源と、
をさらに有してなり、前記定常動作状態においては、
前記第1の可変電源が、前記第1の内部空所における酸素濃度を一定にするように前記主ポンプ電圧を印加し、
前記第2の可変電源が、前記第2の内部空所における酸素濃度を一定にするように前記補助ポンプ電圧を印加し、
前記第3の可変電源が、前記測定電極におけるNOxの分解により生じた酸素を汲み出すように前記測定ポンプ電圧を印加する、
ことを特徴とするガスセンサ。 - 酸素イオン伝導性の固体電解質からなる基体部を有するセンサ素子を備え、被測定ガス中のNOxの濃度を測定する限界電流型のガスセンサの、動作制御方法であって、
前記センサ素子が、
前記センサ素子の内部に導入されたガスと接触可能に配置された第1の電極と、前記第1の電極との間に前記固体電解質からなる部分が存在するように配置された第2の電極とを備え、前記第1の電極と前記第2の電極との間に所定のポンプ電圧が印加されることで前記第1の電極が面する領域から酸素を外部に汲み出し可能な電気化学的ポンプセルである少なくとも1つのポンプセルと、
前記センサ素子の内部に埋設されてなり、前記センサ素子を加熱するヒータ部と、
を有してなり、
前記第1の電極と前記第2の電極との間に前記所定のポンプ電圧が印加される電圧印加工程と、
前記電圧印加工程における前記ポンプ電圧の印加によって、前記第1の電極と前記第2の電極との間の前記固体電解質からなる部分に生じる電極間電界の大きさが、第1の閾値を上回るか否かを診断する第1の診断を行うポンピング診断工程、
を備え、
前記ポンピング診断工程においては、前記電極間電界の大きさが前記第1の閾値を上回る場合、前記電極間電界の大きさが前記第1の閾値を下回るように、前記電圧印加工程において印加される前記所定のポンプ電圧を低減させる、
ことを特徴とするガスセンサの動作制御方法。 - 請求項7に記載のガスセンサの動作制御方法であって、
前記ポンピング診断工程においては、
前記第1の電極と前記第2の電極との間の前記固体電解質からなる部分における温度と正の相関を有する温度指標値が第2の閾値を上回るか否かを診断する第2の診断をさらに行い、
前記温度指標値が第2の閾値以上である場合に前記第1の診断を行う、
ことを特徴とするガスセンサの動作制御方法。 - 請求項8に記載のガスセンサの動作制御方法であって、
前記温度指標値が、前記第1の電極と前記第2の電極との間の前記固体電解質からなる部分の抵抗率である、
ことを特徴とするガスセンサの動作制御方法。 - 請求項8に記載のガスセンサの動作制御方法であって、
前記温度指標値が、前記ヒータ部に備わる発熱体の抵抗値から特定されるヒータ温度あるいは前記抵抗値自体である、
ことを特徴とするガスセンサの動作制御方法。 - 請求項8ないし請求項10のいずれかに記載のガスセンサの動作制御方法であって、
前記ガスセンサにおける被測定ガス中のNOx濃度の測定が、前記センサ素子が前記ヒータ部による加熱によって所定の素子駆動温度に保たれてなり、かつ、前記少なくとも1つのポンプセルにおいて前記第1の電極が面している領域の酸素分圧が所定値以下に保たれた定常動作状態で行われるとするときに、
前記ガスセンサを非定常動作状態から前記定常動作状態へと移行させる移行工程を有してなり、
前記移行工程が、
前記ヒータ部が前記センサ素子を前記素子駆動温度に昇温する昇温工程と、
前記昇温工程の間に、前記少なくとも1つのポンプセルが前記領域から酸素を汲み出す準備ポンピング工程と、
を含み、
前記移行工程の間に、前記ポンピング診断工程による前記第1および第2の診断が行われる、
ことを特徴とするガスセンサの動作制御方法。 - 請求項11に記載のガスセンサの動作制御方法であって、
前記センサ素子が、
外部空間から被測定ガスが導入されるガス導入口と、
前記ガス導入口と所定の拡散抵抗のもとで連通してなる第1の内部空所と、
前記第1の電極の1つであり、前記第1の内部空所に面して設けられてなる内側ポンプ電極と、前記第2の電極であり、前記第1の内部空所以外の空間に面して設けられてなる空所外ポンプ電極と、前記固体電解質からなる部分の1つである、前記内側ポンプ電極と前記空所外ポンプ電極との間に存在する前記固体電解質とから構成された、前記少なくとも1つのポンプセルの1つである主ポンプセルと、
前記第1の内部空所と所定の拡散抵抗のもとで連通してなる第2の内部空所と、
前記第1の電極の他の1つであり、前記第2の内部空所に面して設けられた補助ポンプ電極と、前記空所外ポンプ電極と、前記固体電解質からなる部分の他の1つである、前記補助ポンプ電極と前記空所外ポンプ電極との間に存在する前記固体電解質とから構成された、前記少なくとも1つのポンプセルの他の1つである補助ポンプセルと、
前記第1の電極のさらに他の1つであり、前記センサ素子の内部に配置されてなり、前記第2の内部空所との間に少なくとも1つの拡散律速部を有する測定電極と、
前記測定電極と、前記空所外ポンプ電極と、前記測定電極と前記空所外ポンプ電極との間に存在する前記固体電解質とから構成される、前記少なくとも1つのポンプセルのさらに他の1つである測定ポンプセルと、
前記センサ素子の内部において基準ガスと接触可能に設けられた基準電極と、
を有してなり、
かつ、前記ガスセンサが、
前記空所外ポンプ電極と前記内側ポンプ電極との間に主ポンプ電圧を印加する第1の可変電源と、
前記空所外ポンプ電極と前記補助ポンプ電極との間に補助ポンプ電圧を印加する第2の可変電源と、
前記空所外ポンプ電極と前記測定電極との間に測定ポンプ電圧を印加する第3の可変電源と、
をさらに有してなり、前記定常動作状態においては、
前記第1の可変電源が、前記第1の内部空所における酸素濃度を一定にするように前記主ポンプ電圧を印加し、
前記第2の可変電源が、前記第2の内部空所における酸素濃度を一定にするように前記補助ポンプ電圧を印加し、
前記第3の可変電源が、前記測定電極におけるNOxの分解により生じた酸素を汲み出すように前記測定ポンプ電圧を印加する、
ことを特徴とするガスセンサの動作制御方法。
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2020054002A JP7372188B2 (ja) | 2020-03-25 | 2020-03-25 | ガスセンサおよびガスセンサの動作制御方法 |
CN202110284339.9A CN113447555B (zh) | 2020-03-25 | 2021-03-17 | 气体传感器及气体传感器的动作控制方法 |
DE102021001439.1A DE102021001439A1 (de) | 2020-03-25 | 2021-03-18 | Gassensor und Verfahren zum Steuern des Betriebs eines Gassensors |
US17/208,060 US11899002B2 (en) | 2020-03-25 | 2021-03-22 | Gas sensor and method for controlling operation of gas sensor |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2020054002A JP7372188B2 (ja) | 2020-03-25 | 2020-03-25 | ガスセンサおよびガスセンサの動作制御方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2021156595A JP2021156595A (ja) | 2021-10-07 |
JP7372188B2 true JP7372188B2 (ja) | 2023-10-31 |
Family
ID=77659208
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2020054002A Active JP7372188B2 (ja) | 2020-03-25 | 2020-03-25 | ガスセンサおよびガスセンサの動作制御方法 |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US11899002B2 (ja) |
JP (1) | JP7372188B2 (ja) |
CN (1) | CN113447555B (ja) |
DE (1) | DE102021001439A1 (ja) |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2001281211A (ja) | 2000-03-29 | 2001-10-10 | Ngk Spark Plug Co Ltd | ガスセンサの制御方法,及び内燃機関の制御方法 |
US20040238378A1 (en) | 2002-03-29 | 2004-12-02 | Shinji Kumazawa | Nox measurement device, nox sensor self-diagnosis device, and self-diagnosis method thereof |
Family Cites Families (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE4333230B4 (de) * | 1993-09-30 | 2004-03-25 | Robert Bosch Gmbh | Elektrochemischer Meßfühler zur Bestimmung des Sauerstoffgehalts in Gasen |
JP3050781B2 (ja) | 1995-10-20 | 2000-06-12 | 日本碍子株式会社 | 被測定ガス中の所定ガス成分の測定方法及び測定装置 |
JPH1019843A (ja) * | 1996-06-28 | 1998-01-23 | Ngk Spark Plug Co Ltd | 可燃物質濃度検出器及び可燃物質濃度の検出方法 |
JP3050781U (ja) | 1998-01-22 | 1998-07-31 | 三木 幸二 | 履物及びサンダル |
JP2014209128A (ja) * | 2009-10-15 | 2014-11-06 | 日本碍子株式会社 | ガスセンサおよびセンサ素子の製造方法 |
US8579599B2 (en) * | 2010-03-26 | 2013-11-12 | Schlumberger Technology Corporation | System, apparatus, and method for rapid pump displacement configuration |
JP2012198247A (ja) * | 2012-07-24 | 2012-10-18 | Ngk Insulators Ltd | ガスセンサおよびNOxセンサ |
JP5937995B2 (ja) | 2013-03-28 | 2016-06-22 | 日本碍子株式会社 | ポンプセルの内部電極の製法 |
JP6483257B2 (ja) * | 2015-01-30 | 2019-03-13 | ヒューレット−パッカード デベロップメント カンパニー エル.ピー.Hewlett‐Packard Development Company, L.P. | 流体ポンピング及び温度調節 |
JP6655522B2 (ja) * | 2016-09-30 | 2020-02-26 | 日本碍子株式会社 | ガスセンサ、触媒診断システム、および、触媒診断方法 |
-
2020
- 2020-03-25 JP JP2020054002A patent/JP7372188B2/ja active Active
-
2021
- 2021-03-17 CN CN202110284339.9A patent/CN113447555B/zh active Active
- 2021-03-18 DE DE102021001439.1A patent/DE102021001439A1/de active Pending
- 2021-03-22 US US17/208,060 patent/US11899002B2/en active Active
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2001281211A (ja) | 2000-03-29 | 2001-10-10 | Ngk Spark Plug Co Ltd | ガスセンサの制御方法,及び内燃機関の制御方法 |
US20040238378A1 (en) | 2002-03-29 | 2004-12-02 | Shinji Kumazawa | Nox measurement device, nox sensor self-diagnosis device, and self-diagnosis method thereof |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE102021001439A1 (de) | 2021-09-30 |
CN113447555B (zh) | 2024-05-28 |
JP2021156595A (ja) | 2021-10-07 |
US20210302400A1 (en) | 2021-09-30 |
CN113447555A (zh) | 2021-09-28 |
US11899002B2 (en) | 2024-02-13 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5134065B2 (ja) | センサ制御装置 | |
WO2022123865A1 (ja) | ガスセンサ | |
JP7089978B2 (ja) | ガスセンサ | |
JP2009244140A (ja) | ガスセンサおよびNOxセンサ | |
JP2020008558A (ja) | ガスセンサ | |
US20230083340A1 (en) | Gas sensor and gas sensor operation control method | |
JP7380975B2 (ja) | センサ素子 | |
JP4592571B2 (ja) | センサ素子劣化判定装置およびセンサ素子劣化判定方法 | |
US20230280303A1 (en) | Gas sensor and gas sensor operation method | |
JP7372188B2 (ja) | ガスセンサおよびガスセンサの動作制御方法 | |
WO2020203774A1 (ja) | ガスセンサ及びガスセンサの制御方法 | |
JP7103930B2 (ja) | ガスセンサ | |
JP7502910B2 (ja) | ガスセンサおよびガスセンサの動作制御方法 | |
JP2021124382A (ja) | ガスセンサ | |
JP2023090025A (ja) | ガスセンサ | |
JP2002250710A (ja) | ガス濃度センサの異常診断方法 | |
JP2023103962A (ja) | ガスセンサ | |
US20230273148A1 (en) | NOx SENSOR AND NOx SENSOR OPERATION METHOD | |
US20220308007A1 (en) | Control method of gas sensor | |
JP2023124819A (ja) | NOxセンサおよびNOxセンサの動作方法 | |
CN114624306B (zh) | 气体传感器 | |
WO2024075418A1 (ja) | ガスセンサおよびガスセンサによる濃度測定方法 | |
JP2023096373A (ja) | ガスセンサ及びガスセンサの制御方法 | |
WO2024062818A1 (ja) | ガスセンサおよびガスセンサによる濃度測定方法 | |
US20230288366A1 (en) | Gas sensor |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
RD04 | Notification of resignation of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424 Effective date: 20200528 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20210409 |
|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20221018 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20230627 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20230711 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20230904 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20230926 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20231019 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 7372188 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |