[發(fā)明專利]氣體傳感器

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201580035795.2
• 申請(qǐng)日: 2015-06-30
• 公開（公告）號(hào): CN106662548B
• 公開（公告）日: 2019-04-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 梶山理一;伊藤誠;鈴木康文
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 株式會(huì)社電裝
• 主分類號(hào): G01N27/41
• 分類號(hào): G01N27/41
• 代理公司: 永新專利商標(biāo)代理有限公司 72002
• 代理人: 徐殿軍

提供速熱性優(yōu)異、能夠高精度地檢測(cè)A/F、能夠高精度地檢測(cè)化學(xué)計(jì)量的氣體傳感器。氣體傳感器(1)具有極限電流式的氣體傳感器元件(10)。氣體傳感器元件(10)具有杯型的固體電解質(zhì)體(11)、形成在固體電解質(zhì)體(11)的內(nèi)側(cè)面(11a)的基準(zhǔn)電極(12)、形成在固體電解質(zhì)(11)的外側(cè)面(11b)的測(cè)定電極(13)、以及加熱器(20)。加熱器(20)以頂端與固體電解質(zhì)體(11)的內(nèi)側(cè)面(11a)相接的方式配置在固體電解質(zhì)體(11)的內(nèi)側(cè)。氣體傳感器(1)通過在基準(zhǔn)電極(12)與測(cè)定電極(13)之間施加規(guī)定的電壓來輸出依賴于排氣中的氧濃度的極限電流值。測(cè)定電極(13)的軸向X的長度為0.5mm～3.0mm，測(cè)定電極(13)限制于在軸向X上距固體電解質(zhì)體(11)的頂端(11c)為0.5mm～7.5mm的范圍內(nèi)。

關(guān)聯(lián)申請(qǐng)的相互參照

本申請(qǐng)基于2014年6月30日提交的日本申請(qǐng)第2014－133486號(hào)、以及2015年2月12日提交的日本申請(qǐng)第2015－25182號(hào)，這里引用其記載內(nèi)容。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及氣體傳感器。

背景技術(shù)

以往，存在檢測(cè)從內(nèi)燃機(jī)等排出的排放氣體中包含的氧濃度、用于在空燃比(A/F)的控制中利用的氣體傳感器。例如，專利文獻(xiàn)1中公開了內(nèi)置氣體傳感器元件的氣體傳感器，所述氣體傳感器元件具有所謂的杯型的固體電解質(zhì)體、設(shè)置在固體電解質(zhì)體的內(nèi)側(cè)面上的基準(zhǔn)電極、設(shè)置在氣體傳感器元件的外側(cè)面上的測(cè)定電極、配設(shè)在固體電解質(zhì)體的內(nèi)側(cè)的加熱器。該氣體傳感器在固體電解質(zhì)體被加熱器加熱而活化的狀態(tài)下使用。

現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)1：日本特開平8－271474號(hào)公報(bào)

發(fā)明內(nèi)容

發(fā)明要解決的課題

近年來，在內(nèi)燃機(jī)中，進(jìn)一步要求貴金屬催化劑的使用量的削減和排氣的凈化效率的提高。特別是，要求控制為基于催化劑的凈化能力較高的化學(xué)計(jì)量。此外，為了提高排放氣體的凈化效率，需要從內(nèi)燃機(jī)剛剛啟動(dòng)后包含化學(xué)計(jì)量中的微量的氣體氣氛下(ppm量級(jí))而高精度地檢測(cè)A/F。但是，如上述那樣，氣體傳感器需要在氣體傳感器元件的固體電解質(zhì)體因加熱而活化的狀態(tài)下使用，因此若在內(nèi)燃機(jī)剛剛啟動(dòng)后氣體傳感器元件沒有被充分地加熱，則難以高精度地檢測(cè)剛剛啟動(dòng)后的A/F。并且，若在氣體傳感器元件的感知部(即測(cè)定電極、基準(zhǔn)電極)內(nèi)存在溫度偏差，則檢測(cè)性能也產(chǎn)生偏差，無法正確地檢測(cè)A/F。特別是，在化學(xué)計(jì)量中的微量的氣體氣氛下，由于氣體吸附反應(yīng)性的偏差而無法檢測(cè)化學(xué)計(jì)量。因此，以往，通過利用加熱器的輻射熱對(duì)氣體傳感器元件進(jìn)行加熱，從而確保感知部的均熱性，抑制檢測(cè)性能(氣體吸附反應(yīng)性)的偏差。但是，由于利用輻射熱，所以速熱性差，為了升溫到氣體傳感器元件的活化溫度而需要時(shí)間，因此從該觀點(diǎn)考慮也難以高精度地檢測(cè)剛剛啟動(dòng)后的A/F以及難以高精度地檢測(cè)化學(xué)計(jì)量。

本申請(qǐng)是鑒于該背景而做出的，提供速熱性優(yōu)異、能夠高精度地檢測(cè)A/F、特別是能夠高精度地檢測(cè)化學(xué)計(jì)量的氣體傳感器。

用于解決課題的手段

本申請(qǐng)的一個(gè)技術(shù)方案是具有極限電流式的氣體傳感器元件的氣體傳感器，上述極限電流式的氣體傳感器元件具備：有底筒狀的杯型的固體電解質(zhì)體；基準(zhǔn)電極，形成在該固體電解質(zhì)體的內(nèi)側(cè)面；測(cè)定電極，形成在上述固體電解質(zhì)體的外側(cè)面；以及加熱器，以使其頂端與上述固體電解質(zhì)體的內(nèi)側(cè)面相接的方式配置在上述固體電解質(zhì)體的內(nèi)側(cè)，并且具有對(duì)上述固體電解質(zhì)體進(jìn)行加熱的發(fā)熱部。上述極限電流式的氣體傳感器元件構(gòu)成為：通過在上述基準(zhǔn)電極與上述測(cè)定電極之間施加規(guī)定的電壓，輸出依賴于被測(cè)定氣體中的特定氣體濃度的極限電流值。上述氣體傳感器的特征在于，上述測(cè)定電極的軸向的長度為0.5mm～3.0mm，并且上述測(cè)定電極限制于在軸向上距上述固體電解質(zhì)體的頂端為0.5mm～7.5mm的范圍。

發(fā)明效果