[发明专利]气体传感器、催化器诊断系统、及催化器诊断方法

权利要求书

1.一种气体传感器，其是检出被测定气体中的规定气体成分的气体传感器，其特征在于，包括：

传感器元件，该传感器元件是将多个氧离子传导性固体电解质层进行层叠而构成的，所述多个氧离子传导性固体电解质层包含按顺序层叠的第一基板层、第二基板层、第三基板层、第一固体电解质层、隔离层以及第二固体电解质层，和

加热器，该加热器设置于所述传感器元件的内部，且对所述传感器元件进行加热；

所述传感器元件具有NOx传感器部，

该NOx传感器部包括：

至少1个内部空腔，该至少1个内部空腔待由外部空间导入被测定气体，

NOx测定电极，该NOx测定电极面向所述至少1个内部空腔而形成，

外侧泵电极，该外侧泵电极形成于所述传感器元件的表面，以及

基准电极，该基准电极配置在所述多个氧离子传导性固体电解质层中的所述第三基板层与所述第一固体电解质层之间，待与基准气体接触，

并且，通过所述NOx测定电极、所述外侧泵电极、以及所述NOx测定电极与所述外侧泵电极之间的固体电解质而构成电化学泵单元、亦即测定用泵单元，

所述外侧泵电极不会产生针对烃气及一氧化碳的催化活性，由此，所述传感器元件还具有HC传感器部，该HC传感器部包括由所述外侧泵电极、所述基准电极、以及所述外侧泵电极与所述基准电极之间的固体电解质构成的混合电位单元；

所述气体传感器能够根据所述传感器元件的温度而选择性地执行HC模式和NOx模式，

所述HC模式为：在将所述传感器元件的至少所述HC传感器部通过所述加热器加热到400℃～650℃的第一温度时，基于所述混合电位单元中在所述外侧泵电极与所述基准电极之间产生的电位差，确定所述被测定气体中的HC浓度，

所述NOx模式为：在将所述传感器元件的至少所述NOx传感器部加热到600℃～900℃且是比第一温度高的第二温度、并且、对施加到所述NOx测定电极与所述外侧泵电极之间的电压进行控制而使所述NOx测定电极与所述基准电极之间的电位差保持恒定的状态下，基于在所述NOx测定电极与所述外侧泵电极之间流通的泵电流，确定所述被测定气体中的NOx浓度。

2.根据权利要求1所述的气体传感器，其特征在于，

所述外侧泵电极包含贵金属与具有氧离子传导性的固体电解质的金属陶瓷，

所述贵金属为Pt－Au合金，构成所述外侧泵电极的贵金属粒子的表面上、所述Au被覆的部分相对于所述Pt暴露出来的部分的面积比率、亦即Au存在比为0.25～2.30。

3.根据权利要求1或2所述的气体传感器，其特征在于，

所述至少1个内部空腔为第一内部空腔和第二内部空腔，

所述NOx测定电极设置于所述第二内部空腔，且具有NOx还原能力，

所述气体传感器元件还包括：

气体导入口，该气体导入口从所述外部空间向所述传感器元件的内部导入所述被测定气体，

内侧泵电极，该内侧泵电极面向所述第一内部空腔而形成，以及

辅助泵电极，该辅助泵电极面向所述第二内部空腔而形成；

所述气体导入口与所述第一内部空腔、以及、所述第一内部空腔与所述第二内部空腔分别借助对所述被测定气体赋予规定的扩散阻力的扩散速度控制部而连通，

由所述内侧泵电极、所述外侧泵电极、以及所述内侧泵电极与所述外侧泵电极之间的固体电解质构成在所述第一内部空腔与外部空间之间进行氧的汲入或汲出的主泵单元，

由所述辅助泵电极、所述外侧泵电极、以及、所述辅助泵电极与所述外侧泵电极之间的固体电解质构成从所述第二内部空腔朝向外部空间进行氧的汲出的电化学泵单元、亦即辅助泵单元，

所述NOx测定电极还原被所述主泵单元及所述辅助泵单元控制了氧分压的所述被测定气体中的NOx而产生的氧通过所述测定用泵单元而被汲出，由此，所述泵电流在所述NOx测定电极与所述外侧泵电极之间流通。