[发明专利]气体传感器以及气体传感器的控制方法

权利要求书

1.一种气体传感器，该气体传感器(10)具有:

传感器元件(12)，其具有至少由氧离子传导性的固体电解质构成的结构体(14)、形成于所述结构体(14)且能够供被测定气体导入的气体导入口(16)、与所述气体导入口(16)连通的氧浓度调节室(18)、与所述氧浓度调节室(18)连通的测定室(20)、以及设置于所述气体导入口(16)和所述氧浓度调节室(18)之间且与所述气体导入口(16)连通的预备调节室(21)；

氧浓度控制单元(100)，其对所述氧浓度调节室(18)内的氧浓度进行控制；

温度控制单元(102)，其对所述传感器元件(12)的温度进行控制；

特定成分测定单元(104)，其对所述测定室(20)内的特定成分的浓度进行测定；

预备氧浓度控制单元(106)，其具有所述固体电解质和形成于该固体电解质的两面上的2个电极，并对所述预备调节室(21)内的氧浓度进行控制；

驱动控制单元(108)，其对所述预备氧浓度控制单元(106)进行控制；以及

目标成分取得单元(110)，其基于所述预备氧浓度控制单元(106)的第1动作时的来自所述特定成分测定单元(104)的传感器输出、和所述预备氧浓度控制单元(106)的第2动作时的来自所述特定成分测定单元(104)的传感器输出之间的差值、以及所述各传感器输出的一者，来取得第1目标成分和第2目标成分的浓度，

所述气体传感器的特征在于，

当将在所述第1动作时外加于所述预备氧浓度控制单元(106)的第1电压设定为Va，将在所述第2动作时外加于所述预备氧浓度控制单元(106)的第2电压设定为Vb，将在所述预备氧浓度控制单元(106)停止时被外加的电压设定为Voff时，则

VoffVaVb，

将外加于所述预备氧浓度控制单元(106)的电压的范围且是下述的电压的范围设定为第1电压范围，即：所述第2目标成分以所述第2目标成分不变的状态通过所述预备调节室(21)而到达所述氧浓度调节室(18)内、且所述第1目标成分以所述第1目标成分不变的状态通过所述预备调节室(21)而到达所述氧浓度调节室(18)内的电压范围，

将外加于所述预备氧浓度控制单元(106)的电压的范围且是下述的电压的范围设定为第2电压范围，即：所述第2目标成分在所述预备调节室(21)内转化为所述第1目标成分而到达所述氧浓度调节室(18)内、且所述第1目标成分以所述第1目标成分不变的状态通过所述预备调节室(21)而到达所述氧浓度调节室(18)内的电压范围，

此时，所述第1电压Va包含在所述第1电压范围内，所述第2电压Vb包含在所述第2电压范围内。

2.根据权利要求1所述的气体传感器，其特征在于，

在含有所述第1目标成分但不含有所述第2目标成分的第1被测定气体被供给的环境下，将所述电压Voff外加于所述预备氧浓度控制单元(106)时的传感器输出设定为Ip3off(1)，将所述第1电压Va外加于所述预备氧浓度控制单元(106)时的传感器输出设定为Ip3va(1)，将所述第2电压Vb外加于所述预备氧浓度控制单元(106)时的传感器输出设定为Ip3vb(1)，

在含有所述第2目标成分但不含有所述第1目标成分的第2被测定气体被供给的环境下，将所述电压Voff外加于所述预备氧浓度控制单元(106)时的传感器输出设定为Ip3off(2)，将所述第1电压Va外加于所述预备氧浓度控制单元(106)时的传感器输出设定为Ip3va(2)，将所述第2电压Vb外加于所述预备氧浓度控制单元(106)时的传感器输出设定为Ip3vb(2)，则Ip3off(1)-Ip3va(1)＝ΔIp3(1)，Ip3off(2)-Ip3vb(2)＝ΔIp3(2)，

在所述第2动作时将所述第2电压Vb外加于所述预备氧浓度控制单元(106)，此时的|ΔIp3(1)-ΔIp3(2)|作为基准差值，

在这种情形下，在所述第1动作时将所述第1电压Va外加于所述预备氧浓度控制单元(106)而此时的|ΔIp3(1)-ΔIp3(2)|则为所述基准差值的1/2以下。