[发明专利]气体传感器、催化器诊断系统、及催化器诊断方法

说明书

本发明提供气体传感器、催化器诊断系统、及催化器诊断方法，与以往的多气体传感器相比具有简单的构成、且能够很好地用于诊断催化器的状态。基于在NOx测定电极与外侧泵电极之间流通的泵电流来确定被测定气体中的NOx浓度的气体传感器中，使外侧泵电极不产生针对烃气及一氧化碳的催化活性，由此，传感器元件还具有HC传感器部，该HC传感器部包括由外侧泵电极、基准电极、以及两个电极之间的固体电解质构成的混合电位单元，气体传感器能够根据传感器元件的温度而选择性地执行HC模式和NOx模式，HC模式为在将传感器元件加热到400℃～650℃时基于在外侧泵电极与基准电极之间产生的电位差来确定被测定气体中的HC浓度，NOx模式为基于泵电流来确定被测定气体中的NOx浓度。

技术领域

本发明涉及检出被测定气体中的规定气体成分的气体传感器、及使用该气体传感器进行的、设置于内燃机的排气路径的催化器的状态的诊断。

背景技术

以往，为了得知被测定气体中的所期望的气体成分的浓度，使用各种气体传感器。例如，作为测定燃烧气体等被测定气体中的NOx浓度的装置，众所周知：具备使用氧化锆(ZrO₂)等氧离子传导性固体电解质形成的传感器元件的NOx传感器(例如参见专利文献1～专利文献3)。

另外，还众所周知以下方案：使用劣化诊断装置来诊断DOC(柴油氧化催化器)的NO/NO₂转化能力，由此，诊断DOC的老化水平，其中，劣化诊断装置具有多传感器，该多传感器通过在NOx传感器设置追加电极而具备NOx传感器部和NO₂传感器部(例如参见专利文献4)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特许第3756123号公报

专利文献2：日本特许第3798412号公报

专利文献3：日本特许第3771569号公报

专利文献4：日本特开2014－62541公报

发明内容

专利文献4中公开的多气体传感器中，独立地设置有用于检测NOx的NOx传感器部和用于检测NO₂的NO₂传感器部。所以，会独立地设置构成各传感器部的电极和将该电极与外部连接的引线，所以存在如下问题：电极配置、配线引导的制约较大，元件设计上的自由度较低。

另外，专利文献4中公开的多气体传感器具有将固体电解质层和绝缘层交替层叠而得到的构成，并且，构成NO₂传感器部的基准电极和检测电极设置于形成传感器元件的外表面的固体电解质层上。

专利文献4中公开的多气体传感器中，在通过两个电极间产生的电动势变化来测定NO₂浓度时，采用如上所述的电极配置，由此，提供基准电位的基准电极也暴露在被测定气体中。所以，基准电位会受被测定气体中包含的氧的浓度变化的影响而变化。因此，有时不能很好地测定NO₂浓度。

本发明是鉴于上述课题而实施的，其目的是提供一种与以往的多气体传感器相比具有简单的构成、且能够很好地用于诊断催化器的状态的气体传感器。