JP2000180400A - Oxygen concentration detector - Google Patents
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】この発明は、酸素イオン伝導
性固体電解質よりなる素子を挟むようにして一対の電極
を配設し、その一対の電極から出力される検出信号に基
づいて、燃焼ガス或いは同燃焼ガスの構成成分（例えば
窒素酸化物等）に含まれる酸素の濃度を検出するように
した酸素濃度検出装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method of arranging a pair of electrodes so as to sandwich an element made of an oxygen ion conductive solid electrolyte, and based on a detection signal output from the pair of electrodes, the combustion gas or the combustion gas. The present invention relates to an oxygen concentration detection device that detects the concentration of oxygen contained in a component (for example, nitrogen oxide or the like) of a gas.
【０００２】[0002]
【従来の技術】この種の酸素濃度検出装置としては、例
えば、［濃淡電池式］素子上に配設された一対の電極の
うち、一方の電極を燃焼ガスに接触させるとともに、他
方の電極をこの燃焼ガスから隔絶した状態にして酸素濃
度が一定の基準ガスに接触させる。そして、燃焼ガスと
基準ガスとの間の酸素濃度差（酸素分圧差）に応じて発
生する各電極間の電圧を検出し、その検出電圧に基づい
て燃焼ガスの酸素濃度を検出する。2. Description of the Related Art As this type of oxygen concentration detecting device, for example, one of a pair of electrodes disposed on a [concentration cell type] element is brought into contact with a combustion gas and the other electrode is connected to a combustion gas. The combustion gas is separated from the combustion gas, and is brought into contact with a reference gas having a constant oxygen concentration. Then, a voltage between the electrodes generated according to the oxygen concentration difference (oxygen partial pressure difference) between the combustion gas and the reference gas is detected, and the oxygen concentration of the combustion gas is detected based on the detected voltage.
【０００３】［限界電流式］素子上の各電極間に所定の
電圧を印加した際に各電極間に流れる限界電流の大きさ
を検出し、その限界電流値に基づいて燃焼ガスの酸素濃
度を検出する。或いは、燃焼ガスの構成成分中における
酸素濃度を検出し、その酸素濃度に基づいて同構成成分
の濃度を間接的に検出する。といったものが従来より提
案されている。[Limit current type] When a predetermined voltage is applied between the electrodes on the element, the magnitude of the limit current flowing between the electrodes is detected, and the oxygen concentration of the combustion gas is determined based on the limit current value. To detect. Alternatively, the oxygen concentration in the component of the combustion gas is detected, and the concentration of the component is indirectly detected based on the oxygen concentration. Such has been conventionally proposed.
【０００４】ところで、こうした酸素濃度検出装置にあ
っては、素子上の各電極に酸素や燃焼ガス中に含まれる
未燃成分が吸着することにより、その検出特性が変化し
てしまうことがある。従って、こうした検出特性の変化
を防止するためには、酸素や未燃成分といった電極に吸
着する吸着物質を除去する必要がある。[0004] In such an oxygen concentration detecting device, the detection characteristics may change due to the adsorption of oxygen or unburned components contained in the combustion gas to each electrode on the element. Therefore, in order to prevent such a change in detection characteristics, it is necessary to remove adsorbed substances such as oxygen and unburned components adsorbed on the electrodes.
【０００５】その除去方法としては、 （イ）［未燃成分の除去］各電極間に所定の電圧を印加
し、未燃成分が吸着している電極側に向けて他方の電極
から酸素（酸素イオン）を供給することにより、未燃成
分をその移動した酸素とともに燃焼させる。[0005] (a) [Removal of unburned component] A predetermined voltage is applied between each electrode, and oxygen (oxygen) is applied from the other electrode toward the electrode on which the unburned component is adsorbed. By supplying ions, the unburned components are burned together with the transferred oxygen.
【０００６】（ロ）［酸素の除去］各電極間に所定の電
圧を印加し、両電極間に発生する電界の静電力によって
電極に吸着している酸素（酸素イオン）を強制的に脱離
させ、他方の電極側へ移動させる。といった方法が有効
であり、こうした除去操作を定期的に実行することによ
り、酸素濃度検出装置における所期の検出特性を長期間
に亘って維持することができるようになる。(B) [Removal of oxygen] A predetermined voltage is applied between the electrodes, and the oxygen (oxygen ions) adsorbed on the electrodes is forcibly desorbed by the electrostatic force of the electric field generated between the electrodes. And move to the other electrode side. Such a method is effective, and by performing such a removal operation periodically, the desired detection characteristics of the oxygen concentration detection device can be maintained for a long period of time.
【０００７】[0007]
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記のよう
に吸着物質を電極から除去する際において、電極の周縁
部分に吸着している吸着物質は同電極の中央部分に吸着
している吸着物質と比較して除去し難いものとなってい
る。When the adsorbed material is removed from the electrode as described above, the adsorbed material adsorbed on the peripheral portion of the electrode is different from the adsorbed material adsorbed on the central portion of the electrode. It is difficult to remove in comparison.
【０００８】これは以下の理由によるものと考えられ
る。即ち、電極の周縁部近傍では電束の漏れが発生し易
く、電界強度が中央部近傍と比較して相対的に低下する
傾向があるため、このように電界強度が低下している電
極の周縁部近傍では酸素イオンの移動速度が低下するよ
うになる。その結果、吸着物質が吸着している電極に対
して単位時間当たりに供給される酸素イオンの量、或い
は同電極から他方の電極へ単位時間当たりに移動する酸
素イオンの量が減少するようになるため、上記（イ）、
（ロ）のいずれの方法により吸着物質を除去するにせ
よ、電極の周縁部分に吸着している吸着物質は除去され
難いものとなる。This is considered to be due to the following reasons. That is, electric flux leaks easily in the vicinity of the peripheral portion of the electrode, and the electric field strength tends to decrease relatively as compared with the vicinity of the central portion. In the vicinity of the portion, the moving speed of oxygen ions decreases. As a result, the amount of oxygen ions supplied per unit time to the electrode on which the adsorbed substance is adsorbed, or the amount of oxygen ions moving per unit time from the same electrode to the other electrode is reduced. Therefore, the above (a),
Regardless of the method of (b) for removing the adsorbed substance, the adsorbed substance adsorbed on the peripheral portion of the electrode is difficult to be removed.
【０００９】従って、電極の周縁部分に吸着している吸
着物質までも確実に除去しようとすると、その除去処理
に要する時間が長くなってしまい、酸素濃度の検出を長
期間停止させなければならなくなる。一方、各電極に印
加する電圧を高く設定すれば上記除去処理時間の短縮化
は可能になるが、このように印加電圧を高くすると、素
子中に含まれる酸素イオン（又は原子）が欠落して同素
子が黒化する現象、いわゆるブラックニングが発生する
ようになり、同素子の変質や強度低下が避けられないも
のとなる。Therefore, if it is intended to reliably remove even the adsorbed substance adsorbed on the peripheral portion of the electrode, the time required for the removal process becomes long, and the detection of the oxygen concentration must be stopped for a long time. . On the other hand, if the voltage applied to each electrode is set high, the above-described removal processing time can be shortened. However, if the applied voltage is increased in this manner, oxygen ions (or atoms) contained in the element are lost. The phenomenon of blackening of the element, that is, so-called blackening, occurs, so that the element is inevitably deteriorated and the strength is reduced.
【００１０】この発明は、こうした従来の実情に鑑みて
なされたものであり、その目的は素子の変質や強度低下
を抑制しつつ酸素濃度検出用の電極に吸着した吸着物質
を短時間で除去することにより所期の検出特性を長期間
安定して維持することのできる酸素濃度検出装置を提供
することにある。The present invention has been made in view of such a conventional situation, and an object thereof is to remove an adsorbed substance adsorbed on an electrode for detecting oxygen concentration in a short time while suppressing deterioration of the element and a decrease in strength. Accordingly, it is an object of the present invention to provide an oxygen concentration detection device capable of stably maintaining desired detection characteristics for a long period of time.
【００１１】[0011]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１に記載した発明では、酸素イオン伝導性の
固体電解質よりなる素子を挟んで対向するように当該素
子上に配設された第１の電極及び第２の電極と、当該各
電極から出力される検出信号に基づいて素子が配置され
る燃焼ガス雰囲気中の酸素濃度を検出する酸素濃度検出
手段と、各電極間に除去用電圧を印加し素子を介して各
電極間で酸素イオンを移動させることにより各電極の少
なくとも一方に吸着した吸着物質を除去する除去手段と
を備えた酸素濃度検出装置において、第１の電極の周縁
部分に近接するように同第１の電極と隣接して第３の電
極を素子上に配設するとともに、除去手段は第１の電極
と第２の電極との間に除去用電圧を印加するときに第３
の電極を第１の電極と同極にして第２の電極と第３の電
極との間にも除去用電圧を印加するものであるとしてい
る。In order to achieve the above object, according to the first aspect of the present invention, an oxygen ion conductive solid electrolyte is provided on a device such that the device is opposed to the device. First and second electrodes, oxygen concentration detecting means for detecting an oxygen concentration in a combustion gas atmosphere in which the element is arranged based on a detection signal output from each of the electrodes, A removing means for removing an adsorbed substance adsorbed on at least one of the electrodes by applying an application voltage and moving oxygen ions between the electrodes via the element. A third electrode is disposed on the element adjacent to the first electrode so as to be close to the peripheral portion, and the removing means applies a removing voltage between the first electrode and the second electrode. When you do the third
This electrode is made to have the same polarity as the first electrode, and a removal voltage is applied between the second electrode and the third electrode.
【００１２】上記構成によれば、第２の電極と第３の電
極との間には第１の電極と第２の電極との間の電界と同
じ向きの電界が形成される。また、第３の電極が第１の
電極の周縁部分に近接して配設されていることから、上
記電界は第１の電極の周縁部分の近傍に形成されるよう
になる。そして、こうした電界が形成されることによ
り、第１の電極の周縁部分と第２の電極との間における
電束の漏れが抑制され、両者の間には十分な強度の電界
が形成されるようになる。従って、第１の電極に酸素イ
オンを供給し同電極に吸着している未燃成分を燃焼させ
て同電極から除去する場合であれ、或いは第１の電極に
吸着している酸素を強制的に脱離させて同電極から除去
する場合であれ、除去用電圧を極力低く抑えつつ確実な
吸着物質の除去を行うことができるようになる。According to the above configuration, an electric field in the same direction as the electric field between the first electrode and the second electrode is formed between the second electrode and the third electrode. Further, since the third electrode is disposed close to the peripheral portion of the first electrode, the electric field is formed near the peripheral portion of the first electrode. By forming such an electric field, leakage of electric flux between the peripheral portion of the first electrode and the second electrode is suppressed, and an electric field of sufficient strength is formed between the two. become. Therefore, even when oxygen ions are supplied to the first electrode and unburned components adsorbed on the first electrode are burned and removed from the same electrode, or the oxygen adsorbed on the first electrode is forcibly removed. Even in the case of removing from the same electrode by desorption, it is possible to reliably remove the adsorbed substance while keeping the removal voltage as low as possible.
【００１３】また、請求項２に記載した発明のように、
上記請求項１に記載した構成において特に、 ・除去手段は除去用電圧を印加する際に第１の電極及び
第３の電極を陽極に第２の電極を陰極にそれぞれ設定す
るものである、といった構成を採用すれば、第１の電極
の周縁部分に第２の電極から十分な量の酸素イオンを供
給することができるため、同周縁部分に吸着した未燃成
分をその供給される酸素イオンによって確実に燃焼させ
て除去することができるようになる。Also, as in the invention described in claim 2,
In the configuration according to the first aspect of the present invention, particularly, the removing means sets the first electrode and the third electrode to the anode and sets the second electrode to the cathode when the removing voltage is applied. With this configuration, a sufficient amount of oxygen ions can be supplied from the second electrode to the peripheral portion of the first electrode, so that the unburned components adsorbed to the peripheral portion can be supplied by the supplied oxygen ions. It can be reliably burned and removed.
【００１４】或いは、請求項３に記載した発明のよう
に、上記請求項１に記載した構成において特に、 ・除去手段は除去用電圧を印加する際に第１の電極及び
第３の電極を陰極に第２の電極を陽極にそれぞれ設定す
るものである、といった構成を採用すれば、第１の電極
の周縁部分から十分な量の酸素イオンを脱離させて第２
の電極へ移動させることができるため、同周縁部分に吸
着した酸素を確実に除去することができるようになる。Alternatively, as in the invention according to the third aspect, in the configuration according to the first aspect, in particular, the removing means connects the first electrode and the third electrode to the cathode when the removing voltage is applied. In this configuration, a sufficient amount of oxygen ions are desorbed from the peripheral portion of the first electrode, and the second electrode is set to the anode.
Therefore, the oxygen adsorbed on the peripheral portion can be reliably removed.
【００１５】加えて、請求項４に記載した発明のよう
に、上記請求項１に記載した構成において、 ・除去手段は、第１の電極及び第３の電極を陽極に第２
の電極を陰極にそれぞれ設定して除去用電圧を印加する
第１の電圧印加態様と、第１の電極及び第３の電極を陰
極に第２の電極を陽極にそれぞれ設定して除去用電圧を
印加する第２の電圧印加態様とを選択的に切り替えるも
のである、といった構成を採用すれば、第１の電極の周
縁部分に吸着した未燃成分を確実に燃焼させて除去する
ことができるとともに、同周縁部分に吸着した酸素を確
実に脱離させて除去することができるようになる。In addition, as in the invention according to the fourth aspect, in the configuration according to the first aspect, the removing means includes: the removing means includes a first electrode and a third electrode as anodes and a second electrode as a second electrode;
A first voltage application mode in which the electrodes are set to the cathode and the removal voltage is applied, and the removal voltage is set by setting the first and third electrodes to the cathode and the second electrode to the anode. By adopting a configuration in which the second voltage application mode is selectively switched, the unburned component adsorbed on the peripheral portion of the first electrode can be reliably burned and removed. Thus, the oxygen adsorbed on the peripheral portion can be surely desorbed and removed.
【００１６】上記目的を達成するために、請求項５に記
載した発明では、酸素イオン伝導性の固体電解質よりな
る素子を挟んで対向するように当該素子上に配設された
第１の電極及び第２の電極と、当該各電極から出力され
る検出信号に基づいて素子が配置される燃焼ガス雰囲気
中の酸素濃度を検出する酸素濃度検出手段と、各電極間
に除去用電圧を印加し素子を介して各電極間で酸素イオ
ンを移動させることにより各電極の少なくとも一方に吸
着した吸着物質を除去する除去手段とを備えた酸素濃度
検出装置において、第１の電極の周縁部分に近接するよ
うに同第１の電極と隣接して第３の電極を素子上に配設
するとともに、除去手段は第１の電極と第２の電極との
間に除去用電圧を印加するときに第３の電極を第２の電
極と同極にして第１の電極と第３の電極との間にも除去
用電圧を印加するものであるとしている。In order to achieve the above object, according to the fifth aspect of the present invention, the first electrode and the first electrode disposed on the element so as to face each other with the element made of an oxygen ion conductive solid electrolyte interposed therebetween. A second electrode, oxygen concentration detecting means for detecting an oxygen concentration in a combustion gas atmosphere in which the element is arranged based on a detection signal output from each of the electrodes, and an element for applying a removal voltage between the electrodes to A removing means for removing adsorbed substances adsorbed on at least one of the electrodes by moving oxygen ions between the electrodes via the electrode, so as to be close to the peripheral portion of the first electrode. A third electrode is disposed on the element adjacent to the first electrode, and the removing means is configured to apply a third voltage when a removing voltage is applied between the first electrode and the second electrode. Make the electrode the same polarity as the second electrode It is as applies an removal voltage between the electrode and the third electrode.
【００１７】上記構成によれば、第１の電極と第３の電
極との間に電界が形成されるため、第１の電極と第２の
電極との間の電界により生じる両電極間の酸素イオンの
移動に加え、第１の電極と第３の電極との間においても
酸素イオンが移動するようになる。ここで、第３の電極
が第１の電極の周縁部分に近接して配設されていること
から、これら電極間の電界は第１の電極の周縁部分の近
傍に形成されるようになるため、同周縁部分近傍の電界
強度を増大させることができる。従って、第１の電極に
酸素イオンを供給し同電極に吸着している未燃成分を燃
焼させて同電極から除去する場合であれ、或いは第１の
電極に吸着している酸素を強制的に脱離させて同電極か
ら除去する場合であれ、除去用電圧を極力低く抑えつつ
確実な吸着物質の除去を行うことができるようになる。According to the above configuration, since an electric field is formed between the first electrode and the third electrode, oxygen between the two electrodes is generated by the electric field between the first electrode and the second electrode. In addition to the movement of ions, oxygen ions also move between the first electrode and the third electrode. Here, since the third electrode is disposed close to the peripheral portion of the first electrode, an electric field between these electrodes is formed near the peripheral portion of the first electrode. The electric field strength in the vicinity of the peripheral portion can be increased. Therefore, even when oxygen ions are supplied to the first electrode and unburned components adsorbed on the first electrode are burned and removed from the same electrode, or the oxygen adsorbed on the first electrode is forcibly removed. Even in the case of removing from the same electrode by desorption, it is possible to reliably remove the adsorbed substance while keeping the removal voltage as low as possible.
【００１８】また、請求項６に記載した発明のように、
上記請求項５に記載した構成において特に、 ・除去手段は除去用電圧を印加する際に第１の電極を陽
極に第２の電極及び第３の電極を陰極にそれぞれ設定す
るものである、といった構成を採用すれば、第１の電極
の周縁部分に第２の電極及び第３の電極から十分な量の
酸素イオンを供給することができるため、同周縁部分に
吸着した未燃成分をその供給される酸素イオンによって
確実に燃焼させ除去することができるようになる。Further, as in the invention described in claim 6,
In the configuration according to the fifth aspect, particularly, the removing means sets the first electrode to the anode and the second electrode and the third electrode to the cathode when the removing voltage is applied. With this configuration, a sufficient amount of oxygen ions can be supplied from the second electrode and the third electrode to the peripheral portion of the first electrode, so that the unburned component adsorbed to the peripheral portion can be supplied. The burned oxygen ions can be reliably burned and removed.
【００１９】或いは、請求項７に記載した発明のよう
に、上記請求項５に記載した構成において特に、 ・除去手段は除去用電圧を印加する際に第１の電極を陰
極に第２の電極及び第３の電極を陽極にそれぞれ設定す
るものである、といった構成を採用すれば、第１の電極
の周縁部分から十分な量の酸素イオンを脱離させて第２
の電極及び第３の電極へ移動させることができるため、
同周縁部分に吸着した酸素を確実に除去することができ
るようになる。Alternatively, in the configuration according to the fifth aspect, as in the invention according to the seventh aspect, when the removing means applies a removing voltage, the first electrode is used as a cathode and the second electrode is used as a second electrode. And a configuration in which the third electrode is set to the anode, a sufficient amount of oxygen ions are desorbed from the peripheral portion of the first electrode, and the second electrode is set to the second electrode.
To the third electrode and the third electrode,
Oxygen adsorbed on the peripheral portion can be reliably removed.
【００２０】加えて、請求項８に記載した発明のよう
に、上記請求項５に記載した構成において、 ・除去手段は、第１の電極を陽極に第２の電極及び第３
の電極を陰極にそれぞれ設定して除去用電圧を印加する
第１の電圧印加態様と、第１の電極を陰極に第２の電極
及び第３の電極を陽極にそれぞれ設定して除去用電圧を
印加する第２の電圧印加態様とを選択的に切り替えるも
のである、といった構成を採用すれば、第１の電極の周
縁部分に吸着した未燃成分を確実に燃焼させて除去する
ことができるとともに、同周縁部分に吸着した酸素を確
実に脱離させて除去することができるようになる。In addition, as in the invention according to the eighth aspect, in the configuration according to the fifth aspect, the removing means includes: a removing means, the first electrode being an anode, the second electrode and the third
A first voltage application mode in which the electrodes are set to the cathode and the removal voltage is applied, and the removal voltage is set by setting the first electrode to the cathode and the second electrode and the third electrode to the anode respectively. By adopting a configuration in which the second voltage application mode is selectively switched, the unburned component adsorbed on the peripheral portion of the first electrode can be reliably burned and removed. Thus, the oxygen adsorbed on the peripheral portion can be surely desorbed and removed.
【００２１】また、請求項９に記載した発明のように、
上記請求項１乃至８のいずれかに記載した構成において
更に、 ・第３の電極は第１の電極の周縁部分を略全周に亘り囲
むようにして素子上に配設されるものである、といった
構成を採用すれば、吸着物質の除去を第１の電極全体に
亘って確実に行うことができるようになる。According to the ninth aspect of the present invention,
The configuration according to any one of claims 1 to 8, further comprising: the third electrode is disposed on the element so as to surround the periphery of the first electrode over substantially the entire periphery. By employing the method, the adsorbed substance can be reliably removed over the entire first electrode.
【００２２】更に、上記目的を達成するために、請求項
１０に記載した発明では、酸素イオン伝導性固体電解質
よりなる素子を挟んで対向するように当該素子上に配設
された第１の電極及び第２の電極と、当該各電極から出
力される検出信号に基づいて素子が配置される燃焼ガス
雰囲気中の酸素の濃度を検出する酸素濃度検出手段とを
備えた酸素濃度検出装置において、第１の電極を櫛歯状
に形成するとともに、第１の電極と噛み合うようにして
素子上に配設された櫛歯状をなす第３の電極と、第１の
電極と第３の電極との間に除去用電圧を印加し素子を介
して各電極間で酸素イオンを移動させることにより第１
の電極に吸着した吸着物質を除去する除去手段とを更に
備えるようにしている。Further, in order to achieve the above object, according to the invention described in claim 10, the first electrode disposed on the element made of an oxygen ion conductive solid electrolyte so as to face each other with the element interposed therebetween. And an oxygen concentration detection device comprising: a second electrode; and oxygen concentration detection means for detecting the concentration of oxygen in the combustion gas atmosphere in which the element is disposed based on a detection signal output from each of the electrodes. The first electrode is formed in a comb-like shape, and the third electrode having a comb-like shape is formed on the element so as to mesh with the first electrode; A removal voltage is applied between the electrodes to move oxygen ions between the electrodes through the element, thereby making the first
And a removing means for removing the adsorbed substance adsorbed on the electrode.
【００２３】上記構成によれば、第１の電極と第３の電
極との間に除去用電圧が印加されることによって両電極
の間には電界が形成されるようになる。ここで、これら
第１の電極及び第３の電極はいずれも櫛歯状に形成さ
れ、互いに噛み合うようにして素子上に配設されている
ため、これら両電極の噛み合う部分を極めて近接した状
態にすることができる。従って、除去用電圧を極めて低
く設定した場合であっても両電極の間には十分な強さの
電界が形成されるようになる。その結果、第１の電極に
酸素イオンを供給し同電極に吸着している未燃成分を燃
焼させて同電極から除去する場合であれ、或いは第１の
電極に吸着している酸素を脱離させて同電極から除去す
る場合であれ、除去用電圧を極めて低く抑えつつ確実な
吸着物質の除去を行うことができるようになる。According to the above configuration, an electric field is formed between the first and third electrodes by applying the removal voltage between the first and third electrodes. Here, the first electrode and the third electrode are both formed in a comb shape and are arranged on the element so as to mesh with each other. can do. Therefore, even when the removal voltage is set extremely low, an electric field of sufficient strength is formed between the two electrodes. As a result, whether oxygen ions are supplied to the first electrode and unburned components adsorbed on the first electrode are burned and removed from the same electrode, or oxygen adsorbed on the first electrode is desorbed. Even when the electrode is removed from the electrode, it is possible to reliably remove the adsorbed substance while keeping the voltage for removal extremely low.
【００２４】更に、請求項１１に記載した発明のよう
に、請求項１０に記載した構成に加えて、 ・除去手段は、第１の電極を陽極に第３の電極を陰極に
それぞれ設定して当該各電極間に除去用電圧を印加する
第１の電圧印加態様と、第１の電極を陰極に第３の電極
を陽極にそれぞれ設定して当該各電極間に除去用電圧を
印加する第２の電圧印加態様とを選択的に切り替えるも
のである、といった構成を採用すれば、第１の電極及び
第３の電極に吸着した未燃成分及び酸素のいずれをも確
実に除去することができるようになる。Further, as in the eleventh aspect of the present invention, in addition to the configuration of the tenth aspect, the removing means sets the first electrode to the anode and the third electrode to the cathode, respectively. A first voltage application mode in which a removal voltage is applied between the electrodes, and a second voltage application in which the first electrode is set as a cathode and the third electrode is set as an anode, and a removal voltage is applied between the electrodes. In this case, it is possible to reliably remove both unburned components and oxygen adsorbed on the first electrode and the third electrode. become.
【００２５】また、請求項１２に記載した発明のよう
に、請求項１１に記載した発明において更に、 ・第３の電極は第１の電極及び第２の電極からの検出信
号に基づいて燃焼ガス雰囲気中の酸素濃度が検出される
際に第１の電極と電気的に接続されるものである、とい
った構成を採用すれば、燃焼ガス雰囲気中の酸素濃度を
検出する際には第３の電極を第１の電極と同様、酸素濃
度検出用の電極として利用することができるようにな
る。According to a twelfth aspect of the present invention, in the eleventh aspect of the present invention, the third electrode further comprises a combustion gas based on detection signals from the first electrode and the second electrode. When the oxygen concentration in the combustion gas atmosphere is detected, the third electrode is electrically connected to the first electrode when the oxygen concentration in the atmosphere is detected. Can be used as an electrode for detecting oxygen concentration, like the first electrode.
【００２６】また、請求項１３に記載した発明のよう
に、請求項４、８、１１のいずれかに記載した構成にお
いて更に、 ・除去手段は第１の電圧印加態様と第２の電圧印加態様
とを交互に連続して切り替えるものである、といった構
成を採用すれば、同じ向きの除去用電圧が素子に連続し
て印加される時間を極力短く設定して吸着物質の除去を
行うことができるようになる。According to a thirteenth aspect of the present invention, in the configuration of any of the fourth, eighth and eleventh aspects, the removing means further comprises: a first voltage application mode and a second voltage application mode. And alternately and successively switching between them, the adsorbing substance can be removed by setting the time during which the removing voltage in the same direction is continuously applied to the element as short as possible. Become like
【００２７】また、請求項１４に記載した発明のよう
に、請求項１乃至１３のいずれかに記載した構成におい
て、 ・第１の電極は燃焼ガス中に含まれる窒素酸化物の還元
触媒として機能する還元触媒材料により形成されるもの
であり、 ・酸素濃度検出手段は第１の電極の還元作用に基づき窒
素酸化物から分解される酸素が同第１の電極から素子を
介して第２の電極に移動するときに各電極との間に流れ
る電流値に基づいて燃焼ガス中の酸素の濃度を検出する
ものである、 上記構成によれば、第１の電極と第２の電極間に流れる
電流値に基づいて燃焼ガスに含まれる窒素酸化物の濃度
を検出する酸素濃度検出装置において上記請求項１乃至
１３のいずれかに記載した発明の作用を奏することがで
きるようになる。[0027] Further, as in the invention according to claim 14, in the structure according to any one of claims 1 to 13, the first electrode functions as a catalyst for reducing nitrogen oxides contained in the combustion gas. The oxygen concentration detecting means is configured such that oxygen decomposed from nitrogen oxides based on the reducing action of the first electrode is converted from the first electrode to a second electrode Detecting the concentration of oxygen in the combustion gas based on the value of the current flowing between the electrodes when moving to the first electrode. According to the above configuration, the current flowing between the first electrode and the second electrode According to the oxygen concentration detecting device for detecting the concentration of nitrogen oxides contained in the combustion gas based on the value, the effect of the invention described in any one of claims 1 to 13 can be achieved.
【００２８】[0028]
【発明の実施の形態】［第１の実施形態］以下、本発明
に係る酸素濃度検出装置を窒素酸化物（以下、「ＮＯx
」という）の濃度を検出するＮＯx 濃度検出装置とし
て具体化した第１の実施形態について説明する。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS [First Embodiment] Hereinafter, an oxygen concentration detecting apparatus according to the present invention will be described using a nitrogen oxide (hereinafter referred to as "NOx").
) Will be described as a first embodiment embodied as a NOx concentration detecting device for detecting the concentration of the NOx.
【００２９】図１はＮＯx 濃度検出装置を構成するセン
サ本体５００の先端側断面を示し、図２はセンサ本体５
００が取り付けられるエンジン１０の排気管２０等を示
している。また、図３は図１の３−３線に沿った断面を
示し、図４は図１の４−４線に沿った断面を示してい
る。FIG. 1 shows a cross section of the sensor body 500 constituting the NOx concentration detecting device on the tip side, and FIG.
00 shows an exhaust pipe 20 of the engine 10 to which 00 is attached. FIG. 3 shows a cross section along line 3-3 in FIG. 1, and FIG. 4 shows a cross section along line 4-4 in FIG.
【００３０】図２に示すように、センサ本体５００はそ
の先端側部分が排気管２０を通過する排出ガスに接触す
るようにして同排気管２０に取り付けらている。このセ
ンサ本体５００はエンジン１０の各種制御を実行する電
子制御装置（以下、「ＥＣＵ」と略記する）３０により
通電制御されるようになっている。As shown in FIG. 2, the sensor body 500 is attached to the exhaust pipe 20 such that the tip end portion thereof comes into contact with exhaust gas passing through the exhaust pipe 20. The energization of the sensor body 500 is controlled by an electronic control unit (hereinafter abbreviated as “ECU”) 30 that executes various controls of the engine 10.
【００３１】センサ本体５００は全体が矩形板状をなし
ており、ヒータ部５１０と同ヒータ部５１０上に積層さ
れた検出部５５０とを有して構成されている。ヒータ部
５１０は検出部５５０を所定温度にまで加熱するための
ものである。このヒータ部５１０は第１の基板層５１
１、この第１の基板層５１１に積層された第２の基板層
５１２、これら両基板層５１１，５１２の間に介在され
た発熱体５１３、同発熱体５１３を両基板層５１１，５
１２から隔絶するように被覆する絶縁層５１４によって
構成されている。上記各基板層５１１，５１２はいずれ
もジルコニア（ＺｒＯ2 ）等の酸素イオン伝導性を有す
る固体電解質材料によって形成されており、発熱体５１
３は白金（Ｐｔ）等の電導性材料によって形成されてい
る。また、絶縁層５１４はアルミナ（Ａｌ2 Ｏ3 ）等の
絶縁性セラミック材料により形成されている。The sensor main body 500 has a rectangular plate shape as a whole, and includes a heater section 510 and a detection section 550 stacked on the heater section 510. The heater unit 510 is for heating the detection unit 550 to a predetermined temperature. The heater section 510 is provided on the first substrate layer 51.
1, a second substrate layer 512 laminated on the first substrate layer 511, a heating element 513 interposed between the two substrate layers 511 and 512, and the heating element 513
12 is formed by an insulating layer 514 that is coated so as to be separated from the insulating layer 12. Each of the substrate layers 511 and 512 is formed of a solid electrolyte material having oxygen ion conductivity such as zirconia (ZrO2).
Reference numeral 3 is formed of a conductive material such as platinum (Pt). The insulating layer 514 is formed of an insulating ceramic material such as alumina (Al2 O3).
【００３２】一方、検出部５５０は第１のスペーサ層５
５１、第１の固体電解質層５５２、第２のスペーサ層５
５３、第２の固体電解質層５５４が上記第２の基板層５
１２に順に積層されることにより構成されている。これ
ら各層５５１〜５５４はいずれも、ヒータ部５１０の各
基板層５１１，５１２と同様の固体電解質材料によって
形成されている。On the other hand, the detecting section 550 includes the first spacer layer 5
51, first solid electrolyte layer 552, second spacer layer 5
53, the second solid electrolyte layer 554 is the second substrate layer 5
12 are sequentially laminated. Each of these layers 551 to 554 is formed of the same solid electrolyte material as each of the substrate layers 511 and 512 of the heater section 510.
【００３３】図３に示すように、第２のスペーサ層５５
３には第１の矩形孔５５３ａ及び第２の矩形孔５５３ｂ
が形成されている。また、この第２のスペーサ層５５３
において第１の矩形孔５５３ａよりも先端側（同図の左
側）の部分と、両矩形孔５５３ａ，５５３ｂに挟まれる
部分とにはそれぞれ切欠き５５３ｃ，５５３ｄが形成さ
れている。更に、図４に示すように、第１のスペーサ層
５５１には矩形状の切欠き５５１ａが形成されている。As shown in FIG. 3, the second spacer layer 55
3 has a first rectangular hole 553a and a second rectangular hole 553b.
Are formed. Also, the second spacer layer 553
, Notches 553c and 553d are formed in a portion on the tip side (left side in the figure) of the first rectangular hole 553a and a portion sandwiched between the rectangular holes 553a and 553b, respectively. Further, as shown in FIG. 4, a rectangular notch 551a is formed in the first spacer layer 551.
【００３４】第２の基板層５１２と第１の固体電解質層
５５２との間には基準ガス導入空間５６０が形成されて
いる。この基準ガス導入空間５６０は第２の基板層５１
２の上面、切欠き５５１ａの内壁面、第１の固体電解質
層５５２の下面によって区画されており、その基端側部
分（図１の右側部分）が開放されることにより、酸素分
圧が一定の大気が基準ガスとしてその内部に導入される
ようになっている。A reference gas introduction space 560 is formed between the second substrate layer 512 and the first solid electrolyte layer 552. This reference gas introduction space 560 is the second substrate layer 51
2, the inner wall surface of the notch 551a, and the lower surface of the first solid electrolyte layer 552, and when the base end portion (the right portion in FIG. 1) is opened, the oxygen partial pressure is constant. Is introduced into the inside as a reference gas.
【００３５】第２のスペーサ層５５３を挟んで第１の固
体電解質層５５２と第２の固体電解質層５５４との間に
は、第１室５６１、第２室５６２、第１の拡散律速孔５
６３、及び第２の拡散律速孔５６４がそれぞれ形成され
ている。Between the first solid electrolyte layer 552 and the second solid electrolyte layer 554 with the second spacer layer 553 interposed therebetween, a first chamber 561, a second chamber 562, and a first diffusion-controlling hole 5 are formed.
63 and a second diffusion-controlling hole 564 are formed.
【００３６】第１の拡散律速孔５６３は第１室５６１と
排出ガスが存在する外部とを連通することにより、排出
ガスを所定の拡散抵抗のもとで第１室５６１内に導入さ
せるためのものであり、第１の固体電解質層５５２の上
面、切欠き５５３ｃの内壁面、第２の固体電解質層５５
４の下面によって区画形成されている。The first diffusion-controlling hole 563 communicates the first chamber 561 with the outside where the exhaust gas is present, so that the exhaust gas is introduced into the first chamber 561 under a predetermined diffusion resistance. The upper surface of the first solid electrolyte layer 552, the inner wall surface of the notch 553c, the second solid electrolyte layer 55
4 are defined by the lower surface.
【００３７】第１室５６１は第１の拡散律速孔５６３を
通じて導入される排出ガスの酸素分圧を所定圧に調節す
るためのものであり、第１の固体電解質層５５２の上
面、第１の矩形孔５５３ａの内壁面、第２の固体電解質
層５５４の下面によって区画されている。The first chamber 561 is for adjusting the oxygen partial pressure of the exhaust gas introduced through the first diffusion-controlling holes 563 to a predetermined pressure, and is provided on the upper surface of the first solid electrolyte layer 552 and the first solid electrolyte layer 552. It is defined by the inner wall surface of the rectangular hole 553a and the lower surface of the second solid electrolyte layer 554.
【００３８】また、第２の拡散律速孔５６４は第１室５
６１と第２室５６２とを連通することにより、第１室５
６１内の排出ガスを所定の拡散抵抗のもとで第２室５６
２に移動させるためのものであり、第１の固体電解質層
５５２の上面、切欠き５５３ｄの内壁面、第２の固体電
解質層５５４の下面によって区画されている。The second diffusion-controlling hole 564 is provided in the first chamber 5.
61 and the second chamber 562, the first chamber 5
The exhaust gas in the second chamber 56 is supplied to the second chamber 56 under a predetermined diffusion resistance.
2 is defined by the upper surface of the first solid electrolyte layer 552, the inner wall surface of the notch 553d, and the lower surface of the second solid electrolyte layer 554.
【００３９】第２室５６２は第１室５６１から導入され
る排出ガスのＮＯx 濃度を検出するためのものであり、
第１の固体電解質層５５２の上面、第２の矩形孔５５３
ｂの内壁面、第２の固体電解質層５５４の下面によって
区画されている。The second chamber 562 is for detecting the NOx concentration of the exhaust gas introduced from the first chamber 561,
Upper surface of first solid electrolyte layer 552, second rectangular hole 553
b, and is defined by the lower surface of the second solid electrolyte layer 554.
【００４０】第２の固体電解質層５５４の下面において
第１室５６１の内部に位置する部分にはＰｔ等の金属と
ＺｒＯ2 等のセラミックスとからなる多孔質サーメット
材料により略矩形状に形成された内側ポンプ電極５７０
が設けられている。また、第２の固体電解質層５５４の
上面において内側ポンプ電極５７０と対応する位置には
同内側ポンプ電極５７０と同様の多孔質サーメット材料
により略矩形状に形成された外側ポンプ電極５７１が設
けられている。A portion of the lower surface of the second solid electrolyte layer 554 located inside the first chamber 561 has a substantially rectangular inner shape formed of a porous cermet material made of a metal such as Pt and a ceramic such as ZrO 2. Pump electrode 570
Is provided. At a position corresponding to the inner pump electrode 570 on the upper surface of the second solid electrolyte layer 554, an outer pump electrode 571 formed in a substantially rectangular shape with the same porous cermet material as the inner pump electrode 570 is provided. I have.
【００４１】これら内側ポンプ電極５７０及び外側ポン
プ電極５７１と、第２の固体電解質層５５４において両
電極５７０，５７１に挟まれた部分とにより、第１室５
６１と外部との間で酸素を移動（ポンピング）させるた
めの主ポンプセル５７２が構成されている。The inner pump electrode 570 and the outer pump electrode 571 and the portion of the second solid electrolyte layer 554 sandwiched between the two electrodes 570 and 571 form the first chamber 5.
A main pump cell 572 for moving (pumping) oxygen between 61 and the outside is configured.
【００４２】この主ポンプセル５７２において、内側ポ
ンプ電極５７０と外側ポンプ電極５７１との間に制御電
圧（ポンプ電圧）Ｖｐ１が印加されると、その制御電圧
Ｖｐ１の大きさに応じた量の酸素が第２の固体電解質層
５５４を介して第１室５６１から外部に、或いは外部か
ら第１室５６１にポンピングされる。従って、この制御
電圧Ｖｐ１を制御することにより、第１室５６１内にお
ける酸素分圧（酸素濃度）を所望の値に調節することが
できる。In the main pump cell 572, when a control voltage (pump voltage) Vp1 is applied between the inner pump electrode 570 and the outer pump electrode 571, an amount of oxygen corresponding to the magnitude of the control voltage Vp1 is discharged. It is pumped from the first chamber 561 to the outside or from the outside to the first chamber 561 via the second solid electrolyte layer 554. Therefore, by controlling the control voltage Vp1, the oxygen partial pressure (oxygen concentration) in the first chamber 561 can be adjusted to a desired value.
【００４３】また、第１の固体電解質層５５２の上面に
おいて第２室５６２の内部に位置する部分には検出電極
５８０が設けられている。一方、第１の固体電解質層５
５２の下面において同層５５２を挟んで検出電極５８０
と対応する位置には基準ガス導入空間５６０内の大気と
接触する基準電極５８１が設けられている。A detection electrode 580 is provided on a portion of the upper surface of the first solid electrolyte layer 552 located inside the second chamber 562. On the other hand, the first solid electrolyte layer 5
52, the detection electrode 580 with the same layer 552 sandwiched therebetween.
A reference electrode 581 that is in contact with the atmosphere in the reference gas introduction space 560 is provided at a position corresponding to.
【００４４】検出電極５８０は基準電極５８１とともに
ポンピング電極として機能する他、ＮＯx 還元触媒とし
ての機能を併せ有するものであり、ロジウム（Ｒｈ）に
対して所定重量比のＰｔが添加された金属と、ＺｒＯ2
等のセラミックスとからなる多孔質サーメット材料とに
よって略矩形状に形成されている。一方、基準電極５８
１は前記各ポンプ電極５７０，５７１と同様、Ｐｔ等の
金属とＺｒＯ2 等のセラミックスとからなる多孔質サー
メット材料によって略矩形状に形成されている。The detection electrode 580 functions not only as a pumping electrode together with the reference electrode 581 but also as a NOx reduction catalyst, and includes a metal in which Pt is added at a predetermined weight ratio to rhodium (Rh). ZrO2
It is formed in a substantially rectangular shape by a porous cermet material made of ceramics such as. On the other hand, the reference electrode 58
Like the pump electrodes 570 and 571, 1 is formed in a substantially rectangular shape by a porous cermet material made of a metal such as Pt and a ceramic such as ZrO2.
【００４５】これら検出電極５８０及び基準電極５８１
と、第１の固体電解質層５５２において両電極５８０，
５８１に挟まれた部分とにより、第２室５６２と基準ガ
ス導入空間５６０との間で酸素をポンピングするための
測定用ポンプセル５８２が構成されている。The detection electrode 580 and the reference electrode 581
In the first solid electrolyte layer 552, both electrodes 580,
The portion sandwiched between 581 constitutes a measurement pump cell 582 for pumping oxygen between the second chamber 562 and the reference gas introduction space 560.
【００４６】前述したように、第１室５６１において酸
素分圧が所定圧に調節された排出ガスは第２の拡散律速
孔５６４を通じて所定の拡散抵抗のもとで第２室５６２
に導入され、検出電極５８０に接触する。そして、排出
ガスに含まれるＮＯx が検出電極５８０の還元作用によ
って窒素（Ｎ2 ）と酸素（Ｏ2 ）とに分解されることに
より、検出電極５８０の近傍における酸素濃度は同ＮＯ
x の濃度に応じた濃度になる。As described above, the exhaust gas in which the oxygen partial pressure has been adjusted to a predetermined pressure in the first chamber 561 is passed through the second diffusion-controlling hole 564 under a predetermined diffusion resistance and the second chamber 562.
And comes into contact with the detection electrode 580. Then, NOx contained in the exhaust gas is decomposed into nitrogen (N2) and oxygen (O2) by the reducing action of the detection electrode 580, so that the oxygen concentration in the vicinity of the detection electrode 580 becomes NO.
It becomes the density corresponding to the density of x.
【００４７】更に、測定用ポンプセル５８２において、
検出電極５８０と基準電極５８１との間に一定の検出用
電圧（ポンプ電圧）Ｖｐ２が印加されると、検出電極５
８０近傍のＯ2 が酸素イオン（陰イオン）となって検出
電極５８０から基準電極５８１にポンピングされる。そ
の結果、検出電極５８０及び基準電極５８１間にはＮＯ
x の還元分解によって生成されたＯ2 の濃度に応じたポ
ンプ電流（限界電流）Ｉｐ２が流れるようになる。従っ
て、このポンプ電流Ｉｐ２の値に基づいてＮＯx 濃度を
検出することができる。Further, in the measurement pump cell 582,
When a constant detection voltage (pump voltage) Vp2 is applied between the detection electrode 580 and the reference electrode 581, the detection electrode 5
O2 near 80 becomes oxygen ions (anions) and is pumped from the detection electrode 580 to the reference electrode 581. As a result, there is NO between the detection electrode 580 and the reference electrode 581.
A pump current (limit current) Ip2 corresponding to the concentration of O2 generated by the reductive decomposition of x flows. Therefore, the NOx concentration can be detected based on the value of the pump current Ip2.
【００４８】因みに、この場合、検出電極５８０近傍の
酸素イオンを基準電極５８１にポンピングするため、検
出用電圧Ｖｐ２は検出電極５８０を陰極、基準電極５８
１を陽極として両電極５８０，５８１間に印加される
（図１参照）。In this case, since oxygen ions near the detection electrode 580 are pumped to the reference electrode 581, the detection voltage Vp2 is set such that the detection electrode 580 serves as a cathode and the reference electrode 58
1 is applied between both electrodes 580 and 581 with the anode as an anode (see FIG. 1).
【００４９】また、図３に示すように、第１の固体電解
質層５５２の上面において第２室５６２の内部に位置す
る部分には検出電極５８０と隣接して補助電極５８３が
設けられている。この補助電極５８３は後述するように
検出電極５８０に吸着した炭化水素等の燃料の未燃成分
を効果的に除去するためのものである。As shown in FIG. 3, an auxiliary electrode 583 is provided adjacent to the detection electrode 580 on a portion of the upper surface of the first solid electrolyte layer 552 located inside the second chamber 562. The auxiliary electrode 583 is for effectively removing unburned components of fuel such as hydrocarbons adsorbed on the detection electrode 580 as described later.
【００５０】補助電極５８３は検出電極５８０と同様の
多孔質サーメット材料により帯状（線幅：例えば０．３
〜０．７ｍｍ）に形成されており、検出電極５８０を略
全周に亘り囲むようにして設けられている。更に、この
補助電極５８３は検出電極５８０の周縁部から極めて短
い間隔（例えば１００〜１５０μｍ）を隔てて配置され
ており、これら両者の間隔は第１の固体電解質層５５２
の厚さ（例えば６００〜８００μｍ）よりも十分に狭く
設定されている。The auxiliary electrode 583 is made of a porous cermet material similar to the detection electrode 580 (line width: for example, 0.3 mm).
.About.0.7 mm) and is provided so as to surround the detection electrode 580 over substantially the entire circumference. Further, the auxiliary electrode 583 is arranged at an extremely short interval (for example, 100 to 150 μm) from the peripheral portion of the detection electrode 580, and the interval between the two is set to the first solid electrolyte layer 552.
(For example, 600 to 800 μm).
【００５１】更に、内側ポンプ電極５７０及び基準電極
５８１と、第２の固体電解質層５５４、第２のスペーサ
層５５３、第１の固体電解質層５５２の各層５５２，５
５３，５５４とにより、第１室５６１内の酸素分圧を検
出するための酸素分圧検出セル５９０が構成されてい
る。Further, each of the inner pump electrode 570 and the reference electrode 581, the second solid electrolyte layer 554, the second spacer layer 553, and the first solid electrolyte layer 552,
53 and 554 constitute an oxygen partial pressure detection cell 590 for detecting the oxygen partial pressure in the first chamber 561.
【００５２】この酸素分圧検出セル５９０において、第
１室５６１の排出ガスが内側ポンプ電極５７０に接触す
るとともに、基準ガス導入空間５６０の大気が基準電極
５８１に接触することにより、両電極５７０，５８１間
には、これら排出ガスと大気との間の酸素分圧差に基づ
いた起電力Ｖ１が発生する。従って、この起電力Ｖ１の
大きさに基づいて第１室５６１内の酸素分圧を検出する
ことができる。In the oxygen partial pressure detection cell 590, the exhaust gas in the first chamber 561 comes into contact with the inner pump electrode 570, and the air in the reference gas introduction space 560 comes into contact with the reference electrode 581. Between 581, an electromotive force V1 is generated based on the oxygen partial pressure difference between the exhaust gas and the atmosphere. Therefore, the oxygen partial pressure in the first chamber 561 can be detected based on the magnitude of the electromotive force V1.
【００５３】次に、上記ＮＯx 濃度検出装置によるＮＯ
x 濃度の検出手順について説明する。まず、ＮＯx 濃度
の検出を開始するのに先立ち、ＥＣＵ３０は駆動回路
（図示略）を通じてヒータ部５１０の発熱体５１３を通
電制御することにより、同発熱体５１３を発熱させ、そ
の熱により検出部５５０を所定温度（例えば、４００〜
９００℃）にまで加熱する。その結果、検出部５５０の
各層５５１〜５５４は酸素イオンが移動可能な状態、即
ち、活性化された状態になる。Next, the NOx concentration detected by the NOx
The procedure for detecting the x concentration will be described. First, prior to starting the detection of the NOx concentration, the ECU 30 controls the energization of the heating element 513 of the heater section 510 through a drive circuit (not shown), thereby causing the heating element 513 to generate heat. At a predetermined temperature (for example, 400 to
(900 ° C.). As a result, the layers 551 to 554 of the detection unit 550 are in a state where oxygen ions can move, that is, in an activated state.
【００５４】次に、ＥＣＵ３０は駆動回路を通じて主ポ
ンプセル５７２の内側ポンプ電極５７０及び外側ポンプ
電極５７１間に制御電圧Ｖｐ１を印加するとともに、そ
の制御電圧Ｖｐ１の大きさを酸素分圧検出セル５９０の
起電力Ｖ１に基づいて制御する。Next, the ECU 30 applies a control voltage Vp1 between the inner pump electrode 570 and the outer pump electrode 571 of the main pump cell 572 through the drive circuit, and determines the magnitude of the control voltage Vp1 by generating the oxygen partial pressure detection cell 590. The control is performed based on the power V1.
【００５５】より詳細に説明すると、ＥＣＵ３０は第１
室５６１内の酸素分圧が極めて低い所定値（例えば、１
×１０^-8 〜１．７×１０^-4 ａｔｍ）となるときの起
電力Ｖ１の値と等しくなるように、制御電圧Ｖｐ１の大
きさをフィードバック制御する。こうしたフィードバッ
ク制御が実行される結果、第１室５６１における排出ガ
スの酸素分圧は低下し、同第１室５６１から第２の拡散
律速孔５６４を通じて第２室５６２に導入される排出ガ
スは分子単体としての酸素を殆ど含まない状態になる。More specifically, the ECU 30 is provided with the first
The oxygen partial pressure in the chamber 561 is extremely low (for example, 1
The magnitude of the control voltage Vp1 is feedback-controlled so as to be equal to the value of the electromotive force V1 at the time of (× 10 ^ -8 to 1.7 × 10 ^ -4 atm). As a result of performing such feedback control, the oxygen partial pressure of the exhaust gas in the first chamber 561 decreases, and the exhaust gas introduced from the first chamber 561 to the second chamber 562 through the second diffusion-controlling hole 564 is molecular. It becomes a state that hardly contains oxygen as a simple substance.
【００５６】更に、ＥＣＵ３０は駆動回路を通じて測定
用ポンプセル５８２の検出電極５８０及び基準電極５８
１間に検出用電圧Ｖｐ２を印加するとともに、これら両
電極間５８０，５８１に流れるポンプ電流Ｉｐ２を入力
回路（図示略）を通じて読み込む。前述したように、こ
のポンプ電流Ｉｐ２はＮＯx の還元分解によって生成さ
れたＯ2 の濃度に応じて変化するものであるため、ＥＣ
Ｕ３０はこのポンプ電流Ｉｐ２の大きさに基づいてＮＯ
x 濃度を検出することができる。Further, the ECU 30 controls the detection electrode 580 and the reference electrode 58 of the measurement pump cell 582 through the drive circuit.
The detection voltage Vp2 is applied between the two electrodes, and the pump current Ip2 flowing between the electrodes 580 and 581 is read through an input circuit (not shown). As described above, since the pump current Ip2 changes according to the concentration of O2 generated by the reductive decomposition of NOx,
U30 is NO based on the magnitude of this pump current Ip2.
x concentration can be detected.
【００５７】ＥＣＵ３０は上記のようにしてＮＯx 濃度
の検出処理を実行する他、所定の実行条件が満たされた
場合に検出電極５８０に吸着している燃料の未燃成分を
除去するための処理を実行する。The ECU 30 executes the processing for detecting the NOx concentration as described above, and also executes the processing for removing the unburned components of the fuel adsorbed on the detection electrode 580 when predetermined execution conditions are satisfied. Execute.
【００５８】因みに、この除去処理の実行条件が満たさ
れる場合としては、前回の除去処理が行われてからの機
関始動回数が所定回数を超えたときや、前回の除去処理
が行われてからの機関運転時間が所定時間を超えたとき
等を挙げることができる。即ち、この除去処理は検出電
極５８０に所定量以上の未燃成分が吸着し、この未燃成
分の吸着による検出特性の変化が無視できないと判断さ
れる場合に実行される。By the way, when the execution condition of the removal processing is satisfied, the number of times of starting the engine after the previous removal processing has been performed has exceeded a predetermined number, or since the previous removal processing has been performed. For example, when the engine operation time exceeds a predetermined time. That is, this removal processing is executed when a predetermined amount or more of the unburned component is adsorbed on the detection electrode 580 and it is determined that the change in the detection characteristic due to the adsorption of the unburned component cannot be ignored.
【００５９】以下、こうした未燃成分の除去処理に関す
る処理手順について説明する。まず、ＥＣＵ３０はこの
除去処理の実行に先立ち、ＮＯx 濃度の検出を一時的に
停止する。即ち、ＥＣＵ３０は主ポンプセル５７２に対
する制御電圧Ｖｐ１の印加、測定用ポンプセル５８２に
対する検出用電圧Ｖｐ２の印加、酸素分圧検出セル５９
０における起電力Ｖ１の検出、及び測定用ポンプセル５
８２におけるポンプ電流Ｉｐ２の検出をいずれも停止す
る。尚、この場合でも、ヒータ部５１０への通電制御は
引き続き実行され、検出部５５０は活性化された状態に
維持される。Hereinafter, a processing procedure relating to such an unburned component removal processing will be described. First, the ECU 30 temporarily stops the detection of the NOx concentration before executing this removal process. That is, the ECU 30 applies the control voltage Vp1 to the main pump cell 572, applies the detection voltage Vp2 to the measurement pump cell 582, and supplies the oxygen partial pressure detection cell 59
Of the electromotive force V1 at 0 and the pump cell 5 for measurement
Any detection of the pump current Ip2 in 82 is stopped. Even in this case, the control of energizing the heater unit 510 is continuously performed, and the detection unit 550 is maintained in an activated state.
【００６０】次に、図５に示すように、ＥＣＵ３０は駆
動回路を通じて測定用ポンプセル５８２の各電極５８
０，５８１間に、検出用電圧Ｖｐ２とはその極性が反転
された除去用電圧Ｖｒを印加する。即ちこの場合、除去
用電圧Ｖｒは検出電極５８０を陽極、基準電極５８１を
陰極にそれぞれ設定して両電極間５８０，５８１に印加
される。尚、この除去用電圧Ｖｒは第１の固体電解質層
５５２にブラックニングを発生させない程度の大きさ
（例えば０．５〜１．０Ｖ）に設定されている。Next, as shown in FIG. 5, the ECU 30 controls each electrode 58 of the measurement pump cell 582 through a drive circuit.
Between 0 and 581, a removal voltage Vr whose polarity is inverted with respect to the detection voltage Vp2 is applied. That is, in this case, the removal voltage Vr is applied between the two electrodes 580 and 581 with the detection electrode 580 set to the anode and the reference electrode 581 set to the cathode. The removal voltage Vr is set to a value that does not cause blackening of the first solid electrolyte layer 552 (for example, 0.5 to 1.0 V).
【００６１】更にＥＣＵ３０は、補助電極５８３を検出
電極５８０と同様、陽極に設定し、この補助電極５８３
と陰極に設定された基準電極５８１との間にも除去用電
圧Ｖｒを印加する。Further, the ECU 30 sets the auxiliary electrode 583 to the anode similarly to the detection electrode 580, and sets the auxiliary electrode 583 to the anode.
The removal voltage Vr is also applied between the cathode and the reference electrode 581 set as the cathode.
【００６２】このように各電極５８０，５８１，５８３
の間に除去用電圧Ｖｒが印加される結果、補助電極５８
３と基準電極５８１との間には検出電極５８０と基準電
極５８１との間の電界Ｅ１と同じ向きの電界Ｅ２が形成
される。そして、これら各電極５８０，５８１，５８３
間に形成される電界Ｅ１，Ｅ２により基準電極５８１か
ら検出電極５８０及び補助電極５８３に向け酸素イオン
が移動するようになる。As described above, each of the electrodes 580, 581, 583
The removal voltage Vr is applied during the
An electric field E2 in the same direction as the electric field E1 between the detection electrode 580 and the reference electrode 581 is formed between the third electrode 3 and the reference electrode 581. And these electrodes 580, 581, 583
Oxygen ions move from the reference electrode 581 toward the detection electrode 580 and the auxiliary electrode 583 due to the electric fields E1 and E2 formed therebetween.
【００６３】ここで、補助電極５８３は検出電極５８０
の周縁部分に近接して配設されていることから、補助電
極５８３と基準電極５８１との間に形成される電界Ｅ２
は検出電極５８０の周縁部分の近傍に形成されるように
なる。従って、この電界Ｅ２により検出電極５８０の周
縁部分と基準電極５８１との間における電束の漏れが抑
制されるようになる。このため、第１の固体電解質層５
５２にブラックニングが発生しない程度に除去用電圧Ｖ
ｒを低く設定していても、検出電極５８０の周縁部分と
基準電極５８１との間に十分な強度の電界を形成するこ
とができるようになる。Here, the auxiliary electrode 583 is connected to the detection electrode 580.
, The electric field E2 formed between the auxiliary electrode 583 and the reference electrode 581.
Are formed near the periphery of the detection electrode 580. Accordingly, the electric field E2 suppresses the leakage of the electric flux between the peripheral portion of the detection electrode 580 and the reference electrode 581. Therefore, the first solid electrolyte layer 5
52 to such an extent that blackening does not occur.
Even if r is set low, an electric field having a sufficient intensity can be formed between the peripheral portion of the detection electrode 580 and the reference electrode 581.
【００６４】その結果、検出電極５８０の中央部分のみ
ならず、その周縁部分に対しても基準電極５８１側から
十分な量の酸素イオンが供給されるようになるため、検
出電極５８０に吸着している未燃成分をこの酸素イオン
によって確実に燃焼させて除去することができる。As a result, a sufficient amount of oxygen ions is supplied from the reference electrode 581 not only to the center portion of the detection electrode 580 but also to the peripheral portion thereof. The unburned components can be reliably burned and removed by the oxygen ions.
【００６５】このように本実施形態によれば、 （１）除去用電圧Ｖｒを極力低く抑えてブラックニング
に起因した第１の固体電解質層５５２の変質や強度低下
を抑制しつつ、同層５５２に吸着した未燃成分を確実に
除去することができ、ＮＯx 濃度検出装置における所期
の検出特性を長期間安定して維持することができるよう
になる。As described above, according to the present embodiment, (1) the removal voltage Vr is kept as low as possible to prevent the first solid electrolyte layer 552 from being deteriorated or deteriorated in strength due to blackening, and to have the same thickness. As a result, the unburned components adsorbed on the NOx concentration detector can be reliably removed, and the desired detection characteristics of the NOx concentration detecting device can be stably maintained for a long period of time.
【００６６】（２）また、上記補助電極５８３により検
出電極５８０を略全周に亘り囲むようにしているため、
未燃成分の除去を検出電極５８０全体に亘って確実に行
うことができ、これら未燃成分が検出電極５８０に吸着
することに起因した検出特性の変化をより確実に抑制す
ることができるようになる。(2) Since the auxiliary electrode 583 surrounds the detection electrode 580 over substantially the entire circumference,
Unburned components can be reliably removed over the entirety of the detection electrode 580, and changes in detection characteristics caused by adsorption of these unburned components to the detection electrode 580 can be suppressed more reliably. Become.
【００６７】［第２の実施形態］次に、本発明に係る第
２の実施形態について上記第１の実施形態との相違点を
中心に説明する。尚、上記第１の実施形態と同様の構成
については説明を省略する。[Second Embodiment] Next, a second embodiment according to the present invention will be described, focusing on differences from the first embodiment. The description of the same configuration as that of the first embodiment is omitted.
【００６８】上記第１の実施形態では検出電極５８０に
吸着した未燃成分を効果的に除去するために、補助電極
５８３と検出電極５８０とを同極（陽極）に設定し、こ
れら各電極５８０，５８３と基準電極５８１（陰極）と
の間に除去用電圧Ｖｒを印加するようにしたが、本実施
形態ではこの除去用電圧Ｖｒの印加態様が上記第１の実
施形態と相異している。In the first embodiment, in order to effectively remove unburned components adsorbed on the detection electrode 580, the auxiliary electrode 583 and the detection electrode 580 are set to have the same polarity (anode). , 583 and the reference electrode 581 (cathode), the removal voltage Vr is applied. In the present embodiment, the manner of application of the removal voltage Vr is different from that of the first embodiment. .
【００６９】即ち、本実施形態では、図６に示すよう
に、前述した未燃成分の除去処理を実行する際に、補助
電極５８３を基準電極５８１と同様、陰極に設定し、こ
れら各電極５８１，５８３と検出電極５８０（陽極）と
の間に除去用電圧Ｖｒを印加するようにしている。That is, in the present embodiment, as shown in FIG. 6, when the above-described unburned component removal processing is executed, the auxiliary electrode 583 is set to the cathode similarly to the reference electrode 581, and each of these electrodes 581 , 583 and the detection electrode 580 (anode) are applied with a removal voltage Vr.
【００７０】従って、検出電極５８０と補助電極５８３
との間に電界Ｅ３が形成され、検出電極５８０と基準電
極５８１との間の電界Ｅ１によって生じる両電極５８
０，５８１間の酸素イオンの移動に加えて検出電極５８
０と補助電極５８３との間においても酸素イオンが移動
するようになるため、検出電極５８０の周縁部分に十分
な量の酸素イオンを供給することができるようになる。
その結果、除去用電圧Ｖｒを極力低く抑えたつつ、検出
電極５８０の周縁部分に吸着した未燃成分を確実に燃焼
させて除去することができ、本実施形態においても上記
第１の実施形態に記載した（１）及び（２）と同等の作
用効果を奏することができるようになる。Therefore, the detection electrode 580 and the auxiliary electrode 583
An electric field E3 is formed between the two electrodes 58, which are generated by the electric field E1 between the detection electrode 580 and the reference electrode 581.
0,581, and the detection electrode 58
Oxygen ions move between 0 and the auxiliary electrode 583, so that a sufficient amount of oxygen ions can be supplied to the peripheral portion of the detection electrode 580.
As a result, while the removal voltage Vr is kept as low as possible, the unburned components adsorbed on the peripheral portion of the detection electrode 580 can be reliably burned and removed, and this embodiment is also different from the first embodiment. The same operational effects as those described in (1) and (2) can be obtained.
【００７１】更に、こうした電界Ｅ３が形成される補助
電極５８３と基準電極５８１との間の距離は第１の固体
電解質層５５２の厚さ、換言すれば検出電極５８０と基
準電極５８１との間の間隔よりも十分に狭く設定されて
いることから、この電界Ｅ３の強度を検出電極５８０と
基準電極５８１との間における電界Ｅ１の強度よりも更
に増大させることができるようになる。Further, the distance between the auxiliary electrode 583 where the electric field E3 is formed and the reference electrode 581 is the thickness of the first solid electrolyte layer 552, in other words, the distance between the detection electrode 580 and the reference electrode 581. Since the distance is set sufficiently smaller than the interval, the intensity of the electric field E3 can be further increased than the intensity of the electric field E1 between the detection electrode 580 and the reference electrode 581.
【００７２】従って、本実施形態によれば、 （３）この電界Ｅ３によって生じる酸素イオンの移動に
より検出電極５８０の周縁部分に吸着した未燃成分をよ
り確実に除去することができ、また、その除去処理に要
する時間の短縮化を図ることもできるようになる。Therefore, according to the present embodiment, (3) the unburned components adsorbed on the peripheral portion of the detection electrode 580 can be more reliably removed by the movement of the oxygen ions generated by the electric field E3. The time required for the removal processing can be reduced.
【００７３】また、このように上記除去時間の短縮化を
図るうえでは、発熱体５１３の発熱量を増大させて検出
部５５０の温度を更に上昇させることにより、酸素イオ
ンが移動する際の第１の固体電解質層５５２内における
抵抗を減少させて酸素イオンの移動量を増大させるとい
った方法も有効である。しかしながら、この方法ではＮ
Ｏx 濃度検出装置における消費電力量の増大が避けられ
ないものとなる。In order to shorten the removal time as described above, the amount of heat generated by the heating element 513 is increased to further increase the temperature of the detection unit 550, so that the first time when the oxygen ions move is reduced. It is also effective to decrease the resistance in the solid electrolyte layer 552 to increase the transfer amount of oxygen ions. However, this method requires N
An increase in power consumption in the Ox concentration detection device is inevitable.
【００７４】この点、本実施形態によれば、 （４）こうしたＮＯx 濃度検出装置における消費電力量
の増大を招くことなく上記除去処理に要する時間の短縮
化を図ることができるようになる。In this regard, according to the present embodiment, (4) the time required for the removal processing can be reduced without increasing the power consumption of the NOx concentration detecting device.
【００７５】［第３の実施形態］次に、本発明に係る第
３の実施形態について上記第１の実施形態との相違点を
中心に説明する。尚、上記第１の実施形態と同様の構成
については説明を省略する。[Third Embodiment] Next, a third embodiment according to the present invention will be described, focusing on differences from the first embodiment. The description of the same configuration as that of the first embodiment is omitted.
【００７６】本実施形態では検出電極間に流れる限界電
流の大きさに基づいて排出ガスの酸素濃度を検出し、そ
の酸素濃度からエンジン１０に供給される混合気の空燃
比を間接的に検出するようにした空燃比検出装置として
本発明を具体化するようにしている。In this embodiment, the oxygen concentration of the exhaust gas is detected based on the magnitude of the limit current flowing between the detection electrodes, and the air-fuel ratio of the air-fuel mixture supplied to the engine 10 is indirectly detected from the oxygen concentration. The present invention is embodied as an air-fuel ratio detecting device configured as described above.
【００７７】この空燃比検出装置は上記ＮＯx 濃度検出
装置におけるセンサ本体５００と同様、その先端側部分
が排出ガスに接触するように排気管２０に取り付けられ
たセンサ本体６００と、同センサ本体６００を通電制御
するＥＣＵ３０とによって構成されている。This air-fuel ratio detecting device, like the sensor main body 500 in the above-mentioned NOx concentration detecting device, has a sensor main body 600 attached to the exhaust pipe 20 so that the tip end portion contacts the exhaust gas, and the sensor main body 600. The ECU 30 controls the power supply.
【００７８】図７は上記センサ本体６００の先端側部分
を示す斜視図であり、図８は図７の８−８線に沿った断
面図である。センサ本体６００は全体が矩形板状をなし
ており、ヒータ部６１０と同ヒータ部６１０上に積層さ
れた検出部６５０とを有して構成されている。FIG. 7 is a perspective view showing the distal end portion of the sensor main body 600, and FIG. 8 is a sectional view taken along line 8-8 in FIG. The sensor main body 600 has a rectangular plate shape as a whole, and includes a heater section 610 and a detection section 650 stacked on the heater section 610.
【００７９】ヒータ部６１０は第１の基板層６１１、こ
の第１の基板層６１１に積層された第２の基板層６１
２、これら両基板層６１１，６１２の間に介在された発
熱体６１３、同発熱体６１３を被覆する絶縁層６１４に
よって構成されている。上記各基板層６１１，６１２は
いずれも、ＺｒＯ2 等の酸素イオン伝導性を有した固体
電解質材料によって形成されており、発熱体６１３はＰ
ｔ等の電導性材料によって形成されている。また、絶縁
層６１４はＡｌ2 Ｏ3 等の絶縁性セラミック材料により
形成されている。The heater section 610 includes a first substrate layer 611 and a second substrate layer 61 laminated on the first substrate layer 611.
2, a heating element 613 interposed between the two substrate layers 611 and 612, and an insulating layer 614 covering the heating element 613. Each of the substrate layers 611 and 612 is made of a solid electrolyte material having oxygen ion conductivity such as ZrO2, and the heating element 613 is made of P
It is formed of a conductive material such as t. The insulating layer 614 is formed of an insulating ceramic material such as Al2 O3.
【００８０】一方、検出部６５０は全体がコ字形状をな
すスペーサ層６５１と固体電解質層６５２とが前記第２
の基板層６１２上に順に積層されることにより構成され
ている。これら各層６５１，６５２はいずれも、ヒータ
部６１０の各基板層６１１，６１２と同様の固体電解質
材料によって形成されている。On the other hand, the detecting section 650 includes a spacer layer 651 and a solid electrolyte layer
Are sequentially laminated on the substrate layer 612. Each of these layers 651 and 652 is formed of the same solid electrolyte material as each of the substrate layers 611 and 612 of the heater section 610.
【００８１】スペーサ層６５１を挟んで第２の基板層６
１２と固体電解質層６５２との間には大気導入空間６６
０が設けられている。この大気導入空間６６０は第２の
基板層６１２の上面、スペーサ層６５１の内壁面、固体
電解質層６５２の下面によって区画されており、その基
端側部分（図７の右側部分）が開放されることにより、
その内部に大気が導入されるようになっている。The second substrate layer 6 with the spacer layer 651 interposed therebetween
12 and the solid electrolyte layer 652, an air introduction space 66.
0 is provided. The air introduction space 660 is defined by the upper surface of the second substrate layer 612, the inner wall surface of the spacer layer 651, and the lower surface of the solid electrolyte layer 652, and the base end portion (the right portion in FIG. 7) is opened. By doing
Atmosphere is introduced into the interior.
【００８２】固体電解質層６５２の上面には排出ガスに
接触する第１の検出電極６８０が設けられている。ま
た、固体電解質層６５２の下面において同層６５２を挟
んで第１の検出電極６８０と対応する位置には第２の検
出電極６８１が設けられている。これら各電極６８０，
６８１はいずれもＰｔ等の金属とＺｒＯ2 等のセラミッ
クスとからなる多孔質サーメット材料によって略矩形状
に形成されている。A first detection electrode 680 is provided on the upper surface of the solid electrolyte layer 652 so as to be in contact with the exhaust gas. Further, a second detection electrode 681 is provided on a lower surface of the solid electrolyte layer 652 at a position corresponding to the first detection electrode 680 with the layer 652 interposed therebetween. Each of these electrodes 680,
681 is formed in a substantially rectangular shape by a porous cermet material comprising a metal such as Pt and a ceramic such as ZrO2.
【００８３】これら各検出電極６８０，６８１と、固体
電解質層６５２において両検出電極６８０，６８１に挟
まれた部分とにより、限界電流値測定用セル６８２が構
成されている。Each of the detection electrodes 680 and 681 and a portion of the solid electrolyte layer 652 sandwiched between the detection electrodes 680 and 681 form a limiting current value measurement cell 682.
【００８４】また、固体電解質層６５２の上面において
第１の検出電極６８０の周囲には補助電極６８３が隣接
して設けられている。この補助電極６８３は後述するよ
うに第１の検出電極６８０に吸着した炭化水素等の燃料
の未燃成分や酸素といった吸着物質を効果的に除去する
ためのものである。An auxiliary electrode 683 is provided adjacent to the first detection electrode 680 on the upper surface of the solid electrolyte layer 652. The auxiliary electrode 683 is for effectively removing adsorbed substances such as unburned components of fuel such as hydrocarbons and oxygen adsorbed on the first detection electrode 680 as described later.
【００８５】補助電極６８３は各検出電極６８０，６８
１と同様の多孔質サーメット材料により帯状（線幅：例
えば０．３〜０．７ｍｍ）に形成されており、図７に示
すように、上記第１の検出電極６８０を略全周に亘り囲
むようにして設けられている。更に、補助電極６８３は
第１の検出電極６８０の周縁部から極めて短い間隔（例
えば１００〜１５０μｍ）を隔てて配置されており、こ
れら両者の間隔は固体電解質層６５２の厚さ（例えば６
００〜８００μｍ）よりも十分に狭く設定されている。The auxiliary electrode 683 is connected to each of the detection electrodes 680 and 68.
The first detection electrode 680 is formed in a strip shape (line width: for example, 0.3 to 0.7 mm) by the same porous cermet material as that of the first detection electrode 680, as shown in FIG. It is provided in such a way. Further, the auxiliary electrode 683 is arranged at a very short distance (for example, 100 to 150 μm) from the peripheral portion of the first detection electrode 680, and the distance between these two is determined by the thickness of the solid electrolyte layer 652 (for example, 6 μm).
(00-800 μm).
【００８６】更に、固体電解質層６５２上には、第１の
検出電極６８０を覆うようにしてＡｌ2 Ｏ3 等の多孔質
材料からなる拡散律速層６９０と、補助電極６８３を覆
うようにして同じくＡｌ2 Ｏ3 等の多孔質材料からなる
保護層６９１とがそれぞれ設けられている。拡散律速層
６９０は第１の検出電極６８０に接触する排出ガスを拡
散律速させる機能を有するものである。また、保護層６
９１は補助電極６８３に未燃成分や酸素が吸着するのを
抑制する機能を有するものであり、上記拡散律速層６９
０よりも緻密な多孔質材料によって形成されている。Further, a diffusion-controlling layer 690 made of a porous material such as Al 2 O 3 is provided on the solid electrolyte layer 652 so as to cover the first detection electrode 680, and the Al 2 O 3 is formed so as to cover the auxiliary electrode 683. And a protective layer 691 made of a porous material such as. The diffusion control layer 690 has a function of controlling the diffusion of the exhaust gas in contact with the first detection electrode 680. In addition, the protective layer 6
Reference numeral 91 designates a function for suppressing the unburned components and oxygen from adsorbing to the auxiliary electrode 683.
It is formed of a porous material denser than zero.
【００８７】次に、上記空燃比検出装置による空燃比の
検出手順について説明する。まず、空燃比の検出を開始
するのに先立ち、ＥＣＵ３０は駆動回路（図示略）を通
じてヒータ部６１０の発熱体６１３を通電制御すること
により検出部６５０の各層６５１，６５２を酸素イオン
の移動可能な活性化された状態になるまで加熱する。Next, the procedure for detecting the air-fuel ratio by the above-described air-fuel ratio detecting device will be described. First, before starting the detection of the air-fuel ratio, the ECU 30 controls the energization of the heating element 613 of the heater unit 610 through a drive circuit (not shown) to move the respective layers 651 and 652 of the detection unit 650 so that oxygen ions can move. Heat until activated.
【００８８】次に、ＥＣＵ３０は限界電流値測定用セル
６８２の第１の検出電極６８０を陰極に設定するととも
に、第２の検出電極６８１を陽極に設定して両検出電極
６８０，６８１間に検出用電圧（例えば１．０Ｖ）を印
加する。この検出用電圧が印加されることにより、両検
出電極６８０，６８１間には第１の検出電極６８０に接
触する排出ガスの酸素濃度に応じた限界電流が流れるよ
うになる。ＥＣＵ３０はこの限界電流の大きさを入力回
路（図示略）を通じて読み込む。Next, the ECU 30 sets the first detection electrode 680 of the limit current value measurement cell 682 to a cathode and sets the second detection electrode 681 to an anode to detect between the two detection electrodes 680 and 681. A voltage for use (for example, 1.0 V) is applied. By applying the detection voltage, a limit current according to the oxygen concentration of the exhaust gas that comes into contact with the first detection electrode 680 flows between the two detection electrodes 680 and 681. The ECU 30 reads the magnitude of the limit current through an input circuit (not shown).
【００８９】因みに、排出ガス中における酸素濃度はエ
ンジン１０に供給される混合気の空燃比に応じて変化す
るものであり、例えば空燃比がリーンになるほど酸素濃
度は増大し、逆に空燃比がリッチになるほど酸素濃度は
減少するようになる。従って、ＥＣＵ３０はこの酸素濃
度に応じて変化する限界電流に基づいて混合気の空燃比
を検出することができる。Incidentally, the oxygen concentration in the exhaust gas changes according to the air-fuel ratio of the air-fuel mixture supplied to the engine 10. For example, as the air-fuel ratio becomes leaner, the oxygen concentration increases, and conversely, the air-fuel ratio increases. The richer the oxygen concentration, the lower the oxygen concentration. Therefore, the ECU 30 can detect the air-fuel ratio of the air-fuel mixture based on the limit current that changes according to the oxygen concentration.
【００９０】ＥＣＵ３０は上記のようにして空燃比の検
出処理を実行する他、所定の実行条件が満たされた場合
に第１の検出電極６８０に吸着している燃料の未燃成分
や酸素を除去するための処理を実行する。この除去処理
は第１の検出電極６８０に所定量以上の未燃成分や酸素
が吸着することにより、第１の実施形態における除去処
理の実行条件と同様、検出特性の変化が無視できないと
判断される場合に実行される。The ECU 30 executes the air-fuel ratio detection processing as described above, and removes unburned components and oxygen of the fuel adsorbed on the first detection electrode 680 when predetermined execution conditions are satisfied. Execute the processing for performing. In this removal process, since a predetermined amount or more of unburned components and oxygen are adsorbed on the first detection electrode 680, it is determined that the change in the detection characteristics cannot be ignored as in the execution condition of the removal process in the first embodiment. Will be executed if
【００９１】まず、ＥＣＵ３０はこの除去処理の実行に
先立ち、空燃比の検出を一時的に停止する。即ち、ＥＣ
Ｕ３０は限界電流値測定用セル６８２における各検出電
極６８０，６８１間の検出用電圧の印加、限界電流の検
出をいずれも停止する。尚、この場合でも、ヒータ部６
１０への通電制御は引き続き実行され、検出部６５０は
活性化された状態に維持される。First, prior to the execution of this removal processing, the ECU 30 temporarily stops the detection of the air-fuel ratio. That is, EC
U30 stops both application of the detection voltage between the detection electrodes 680 and 681 in the limit current value measurement cell 682 and detection of the limit current. In this case, even in this case, the heater 6
The energization control to 10 is continuously performed, and the detection unit 650 is maintained in the activated state.
【００９２】次に、図９（拡散律速層６９０及び保護層
６９１の図示は省略する）に示すように、ＥＣＵ３０は
駆動回路を通じて限界電流値測定用セル６８２の各電極
６８０，６８１間に、検出用電圧とはその極性が反転さ
れた除去用電圧Ｖｒを印加する。即ちこの場合、除去用
電圧Ｖｒは第１の検出電極６８０を陽極、第２の検出電
極６８１を陰極にそれぞれ設定して両電極間６８０，６
８１に印加される。尚、この除去用電圧Ｖｒは第１の固
体電解質層５５２にブラックニングを発生させない程度
の大きさ（例えば０．５〜１．０Ｖ）に設定されてい
る。Next, as shown in FIG. 9 (illustration of the diffusion-controlling layer 690 and the protective layer 691 is omitted), the ECU 30 detects the detection current between the electrodes 680 and 681 of the limiting current value measuring cell 682 through the drive circuit. As the application voltage, a removal voltage Vr whose polarity is inverted is applied. That is, in this case, the removal voltage Vr is set between the two electrodes 680 and 6 by setting the first detection electrode 680 to the anode and setting the second detection electrode 681 to the cathode.
81 is applied. The removal voltage Vr is set to a value that does not cause blackening of the first solid electrolyte layer 552 (for example, 0.5 to 1.0 V).
【００９３】更にＥＣＵ３０は、補助電極６８３を第２
の検出電極６８１と同様、陰極に設定し、この補助電極
６８３と陽極に設定された第１の検出電極６８０との間
にも除去用電圧Ｖｒを印加する。Further, the ECU 30 sets the auxiliary electrode 683 to the second
Similarly to the detection electrode 681, a cathode is set, and a removal voltage Vr is also applied between the auxiliary electrode 683 and the first detection electrode 680 set as an anode.
【００９４】従って、第１の検出電極６８０と補助電極
６８３との間に電界が形成され、第１の検出電極６８０
と第２の検出電極６８１との間の電界によって生じる両
電極６８０，６８１間の酸素イオンの移動に加え、第１
の検出電極６８０と補助電極６８３との間においても酸
素イオンが移動するようになるため、第１の検出電極６
８０の周縁部分に十分な量のＯ2 を供給することができ
るようになる。その結果、除去用電圧Ｖｒを極力低く抑
えつつ、第１の検出電極６８０の周縁部分に吸着した未
燃成分を確実に燃焼させて除去することができるため、
本実施形態においても第１及び第２の実施形態にて記載
した上記（１）〜（４）と同等の作用効果を奏すること
ができる。Accordingly, an electric field is formed between the first detection electrode 680 and the auxiliary electrode 683, and the first detection electrode 680
In addition to the movement of oxygen ions between the electrodes 680 and 681 caused by the electric field between the first and second detection electrodes 681, the first
Oxygen ions also move between the detection electrode 680 and the auxiliary electrode 683 of the first detection electrode 6.
A sufficient amount of O2 can be supplied to the peripheral portion of the 80. As a result, the unburned components adsorbed on the peripheral portion of the first detection electrode 680 can be reliably burned and removed while the removal voltage Vr is kept as low as possible.
Also in the present embodiment, the same operational effects as the above (1) to (4) described in the first and second embodiments can be obtained.
【００９５】更に、ＥＣＵ３０はこうした未燃成分の除
去処理を所定時間実行した後、引き続き第１の検出電極
６８０に吸着した酸素を除去するための処理を実行す
る。即ち、図１０（拡散律速層６９０及び保護層６９１
の図示は省略する）に示すように、ＥＣＵ３０は除去用
電圧Ｖｒの極性を反転し、第１の検出電極６８０を陰極
に、第２の検出電極６８１及び補助電極６８３を陽極に
それぞれ設定して除去用電圧Ｖｒをこれら各電極６８
０，６８１，６８３に印加する。またこの場合、ＥＣＵ
３０は除去用電圧Ｖｒの大きさを検出用電圧よりも大き
く、且つ、固体電解質層６５２にブラックニングが発生
しない程度の大きさ（例えば１．２〜１．３Ｖ）に設定
する。Further, after executing such a process for removing unburned components for a predetermined time, the ECU 30 subsequently executes a process for removing oxygen adsorbed on the first detection electrode 680. That is, FIG. 10 (diffusion controlling layer 690 and protective layer 691
, The ECU 30 inverts the polarity of the removal voltage Vr, sets the first detection electrode 680 to a cathode, and sets the second detection electrode 681 and the auxiliary electrode 683 to an anode. The removal voltage Vr is applied to each of these electrodes 68.
0,681,683. In this case, the ECU
Numeral 30 sets the magnitude of the removal voltage Vr to be higher than the detection voltage and to a level (for example, 1.2 to 1.3 V) at which blackening does not occur in the solid electrolyte layer 652.
【００９６】そして、このように未燃成分の除去処理を
行うときと極性が反転した除去用電圧Ｖｒが各電極６８
０，６８１，６８３間に印加されることにより、第１の
検出電極６８０から第２の検出電極６８１及び補助電極
６８３側に向けて酸素イオンを移動させる電界が形成さ
れるようになる。その結果、第１の検出電極６８０に吸
着している酸素はこの電界により同電極６８０から脱離
し、酸素イオンとして第２の検出電極６８１及び補助電
極６８３側に移動するようになるため、同電極６８０か
ら酸素を除去することができるようになる。Then, the removal voltage Vr whose polarity has been inverted when performing the process of removing the unburned components is applied to each electrode 68.
By being applied between 0,681,683, an electric field for moving oxygen ions from the first detection electrode 680 toward the second detection electrode 681 and the auxiliary electrode 683 is formed. As a result, oxygen adsorbed on the first detection electrode 680 is desorbed from the first detection electrode 680 by this electric field, and moves to the second detection electrode 681 and the auxiliary electrode 683 as oxygen ions. 680 will be able to remove oxygen.
【００９７】ここで、補助電極６８３は第１の検出電極
６８０の周縁部分に近接して配設されていることから、
これら各電極６８０，６８３間に形成される電界は第１
の検出電極６８０の周縁部近傍においても十分な強度を
有して形成されるようになる。Here, since the auxiliary electrode 683 is disposed close to the peripheral portion of the first detection electrode 680,
The electric field formed between these electrodes 680 and 683 is the first electric field.
The detection electrode 680 is formed with sufficient strength also in the vicinity of the periphery.
【００９８】従って、本実施形態によれば、 （５）除去用電圧Ｖｒをブラックニングが発生しない程
度に除去用電圧Ｖｒを低く設定していても、第１の検出
電極６８０と補助電極６８３との間に形成される電界に
より第１の検出電極６８０の周縁部分から十分な量の酸
素を脱離させて確実に除去することができるため、空燃
比検出装置における所期の検出特性を長期間安定して維
持することができるようになる （６）更に、未燃成分の除去処理と酸素の除去処理とを
連続して実行するようにしているため、これら除去処理
の実行に伴って空燃比の検出処理が頻繁に停止されてし
まうのを回避しつつ、未燃成分及び酸素の双方を第１の
検出電極６８０から除去することができるようになる。Therefore, according to the present embodiment, (5) even if the removal voltage Vr is set low enough that blackening does not occur, the first detection electrode 680 and the auxiliary electrode 683 can be used. A sufficient amount of oxygen can be desorbed from the peripheral portion of the first detection electrode 680 by the electric field formed between the first and second detection electrodes 680 and can be reliably removed. (6) Further, since the unburned component removal process and the oxygen removal process are continuously performed, the air-fuel ratio is increased with the execution of these removal processes. It is possible to remove both unburned components and oxygen from the first detection electrode 680 while avoiding the detection process of being frequently stopped.
【００９９】［第４の実施形態］次に、本発明に係る第
４の実施形態について上記第３の実施形態との相違点を
中心に説明する。尚、上記第３の実施形態と同様の構成
については説明を省略する。[Fourth Embodiment] Next, a fourth embodiment according to the present invention will be described, focusing on differences from the third embodiment. The description of the same configuration as that of the third embodiment is omitted.
【０１００】上記第３の実施形態では未燃成分の除去処
理を所定時間実行した後、除去用電圧Ｖｒの極性を反転
して酸素の除去処理を実行するようにし、これら各除去
処理が実行される時間については特に規定していない
が、本実施形態ではこれら各除去処理が連続して実行さ
れる時間を極力短く設定するとともに、これら各除去処
理を交互に繰り返して実行するようにしている。従っ
て、第１の検出電極６８０と第２の検出電極６８１及び
補助電極６８３との間にはその極性が周期的に反転する
除去用電圧Ｖｒが印加されるようになる。因みに、これ
ら各除去処理のそれぞれの継続時間としては例えば０．
０５〜０．５ｓｅｃ．（除去用電圧Ｖｒの反転周期にす
れば１〜１０Ｈｚ）を選択することができる。In the third embodiment, after the unburned component removal processing is performed for a predetermined time, the polarity of the removal voltage Vr is inverted to perform the oxygen removal processing. Although there is no particular limitation on the time period, in the present embodiment, the time during which each of these removal processes is continuously performed is set as short as possible, and each of the removal processes is performed alternately and repeatedly. Therefore, the removal voltage Vr whose polarity is periodically inverted is applied between the first detection electrode 680 and the second detection electrode 681 and the auxiliary electrode 683. Incidentally, the duration of each of these removal processes is, for example, 0.
05 to 0.5 sec. (1 to 10 Hz if the inversion cycle of the removal voltage Vr is selected).
【０１０１】一般に、固体電解質層６５２におけるブラ
ックニングの発生は両検出電極６８０，６８１に印加さ
れる除去用電圧Ｖｒの大きさのみならず、その除去用電
圧Ｖｒが連続して印加される時間によっても影響を受け
る。例えば、除去用電圧Ｖｒを相対的に低く設定した場
合でも、除去用電圧Ｖｒの連続印加時間が長くなればブ
ラックニングは発生し易くなり、逆に除去用電圧Ｖｒを
相対的に高く設定した場合でも、同連続印加時間が短け
ればブラックニングは発生し難くなる。In general, the occurrence of blackening in the solid electrolyte layer 652 depends not only on the magnitude of the removal voltage Vr applied to both the detection electrodes 680 and 681, but also on the time during which the removal voltage Vr is continuously applied. Is also affected. For example, even if the removal voltage Vr is set relatively low, blackening is likely to occur if the continuous application time of the removal voltage Vr is long, and conversely, if the removal voltage Vr is set relatively high. However, if the continuous application time is short, blackening hardly occurs.
【０１０２】この点、本実施形態にあっては、極性が周
期的に反転する除去用電圧Ｖｒを両検出電極６８０，６
８１間に印加するようにしているため、各除去処理が実
行される総時間を変えることなく、両検出電極６８０，
６８１間に同じ向きの電圧が連続して印加される時間を
大幅に短縮することができる。In this regard, in the present embodiment, the removal voltage Vr whose polarity is periodically inverted is applied to both detection electrodes 680 and 6.
Since the voltage is applied between the two detection electrodes 680 and 680, without changing the total time during which each removal process is performed.
The time during which voltages in the same direction are continuously applied during the period 681 can be significantly reduced.
【０１０３】（７）従って、本実施形態によれば、固体
電解質層６５２におけるブラックニングの発生を確実に
抑制することができ、同ブラックニングに起因した固体
電解質層６５２の変質や強度低下を更に確実に抑制する
ことができるようになる。(7) Therefore, according to the present embodiment, it is possible to reliably suppress the occurrence of blackening in the solid electrolyte layer 652, and it is possible to further prevent the solid electrolyte layer 652 from being altered or reduced in strength due to the blackening. It is possible to surely suppress it.
【０１０４】［第５の実施形態］次に、本発明に係る第
５の実施形態について上記第１の実施形態との相違点を
中心に説明する。尚、上記第１の実施形態と同様の構成
については説明を省略する。[Fifth Embodiment] Next, a fifth embodiment according to the present invention will be described with a focus on differences from the first embodiment. The description of the same configuration as that of the first embodiment is omitted.
【０１０５】本実施形態では排出ガスと大気との酸素分
圧差（酸素濃度差）に応じて各検出電極間に発生する起
電力を検出し、その起電力に基づいて混合気の空燃比を
間接的に検出するようにした空燃比検出装置として本発
明を具体化するようにしている。In this embodiment, the electromotive force generated between the detection electrodes is detected in accordance with the oxygen partial pressure difference (oxygen concentration difference) between the exhaust gas and the atmosphere, and the air-fuel ratio of the air-fuel mixture is indirectly determined based on the electromotive force. The present invention is embodied as an air-fuel ratio detecting device which is designed to detect the air-fuel ratio.
【０１０６】この空燃比検出装置は上記ＮＯx 濃度検出
装置におけるセンサ本体５００と同様、その先端側部分
が排出ガスに接触するように排気管２０に取り付けられ
たセンサ本体７００と、同センサ本体７００を通電制御
するＥＣＵ３０とによって構成されている。This air-fuel ratio detecting device, like the sensor main body 500 in the above-mentioned NOx concentration detecting device, has a sensor main body 700 attached to the exhaust pipe 20 so that the tip end portion contacts the exhaust gas, and the sensor main body 700. The ECU 30 controls the power supply.
【０１０７】図１１はセンサ本体７００の先端側部分を
示す斜視図であり、図１２は同先端側部分の縦断面図で
ある。センサ本体７００は略有底円筒状に形成された固
体電解質体７５２を含む検出部７５０と、同検出部７５
０の内部に挿入され、発熱体７１３を内蔵するたヒータ
部７１０とを有して構成されている。固体電解質体７５
２はＺｒＯ2 等の酸素イオン伝導性を有した固体電解質
材料によって形成されている。また、ヒータ部７１０は
Ａｌ2 Ｏ3 等の絶縁性セラミック材料により形成されて
おり、発熱体７１３はＰｔ等の電導性材料によって形成
されている。FIG. 11 is a perspective view showing a distal end portion of the sensor body 700, and FIG. 12 is a longitudinal sectional view of the distal end portion. The sensor body 700 includes a detection unit 750 including a solid electrolyte body 752 formed in a substantially bottomed cylindrical shape, and a detection unit 75 including the detection unit 75.
0, and a heater section 710 having a heating element 713 built-in. Solid electrolyte body 75
2 is made of a solid electrolyte material having oxygen ion conductivity such as ZrO2. The heater section 710 is formed of an insulating ceramic material such as Al2 O3, and the heating element 713 is formed of a conductive material such as Pt.
【０１０８】固体電解質体７５２の外周面にはその一部
を覆うようにして検出電極７８０が設けらている。図１
３は検出電極７８０を平面上に展開して示す展開図であ
る。検出電極７８０は略矩形状の展開形状を有してお
り、固体電解質体７５２の外周面に巻き付けられるよう
にして同外周面上に設けられている。排気管２０内を通
過する排出ガスはこの検出電極７８０に接触する。A detection electrode 780 is provided on the outer peripheral surface of the solid electrolyte member 752 so as to cover a part thereof. FIG.
3 is a developed view showing the detection electrode 780 developed on a plane. The detection electrode 780 has a substantially rectangular developed shape, and is provided on the outer peripheral surface of the solid electrolyte member 752 so as to be wound therearound. The exhaust gas passing through the exhaust pipe 20 comes into contact with the detection electrode 780.
【０１０９】また、図１２に示すように、固体電解質体
７５２の内周面において同固体電解質体７５２を挟んで
上記検出電極７８０と対応する部分には基準電極７８１
が設けられている。固体電解質体７５２はその基端側部
分（図１２の上側部分）が開放されることにより、内部
に酸素分圧が一定の大気が基準ガスとして導入されてい
る。基準電極７８１はこのように固体電解質体７５２の
内部に導入される大気に接触する。As shown in FIG. 12, a reference electrode 781 is provided on the inner peripheral surface of the solid electrolyte member 752 at a portion corresponding to the detection electrode 780 with the solid electrolyte member 752 interposed therebetween.
Is provided. The solid electrolyte body 752 is open at its base end (upper part in FIG. 12), so that an atmosphere having a constant oxygen partial pressure is introduced as a reference gas therein. The reference electrode 781 thus comes into contact with the air introduced into the solid electrolyte body 752.
【０１１０】これら各検出電極７８０及び基準電極７８
１と、固体電解質体７５２において検出電極７８０と基
準電極７８１とに挟まれた部分とにより、起電力測定用
セル７８２が構成されている。Each of these detection electrode 780 and reference electrode 78
1 and a portion sandwiched between the detection electrode 780 and the reference electrode 781 in the solid electrolyte body 752 constitute an electromotive force measurement cell 782.
【０１１１】また、図１１及び図１３に示すように、固
体電解質体７５２の外周面上において検出電極７８０の
周囲には補助電極７８３が隣接して設けられている。こ
の補助電極７８３は後述するように検出電極７８０に吸
着した炭化水素等の燃料の未燃成分や酸素といった吸着
物質を効果的に除去するためのものである。As shown in FIG. 11 and FIG. 13, an auxiliary electrode 783 is provided adjacent to the detection electrode 780 on the outer peripheral surface of the solid electrolyte member 752. The auxiliary electrode 783 is for effectively removing adsorbed substances such as unburned components of fuel such as hydrocarbons and oxygen adsorbed on the detection electrode 780 as described later.
【０１１２】補助電極７８３は各電極７８０，７８１と
同様の多孔質サーメット材料により帯状（線幅：例えば
０．５〜１ｍｍ）に形成されており、検出電極７８０を
略全周に亘り囲むようにして設けられている。更に、補
助電極７８３は検出電極７８０の周縁部から極めて短い
間隔（例えば１００〜１５０μｍ）を隔てて配置されて
おり、これら両者の間隔は固体電解質体７５２の厚さ
（例えば６００〜８００μｍ）よりも十分に狭く設定さ
れている。The auxiliary electrode 783 is formed in a band shape (line width: for example, 0.5 to 1 mm) using the same porous cermet material as the electrodes 780 and 781, and is provided so as to surround the detection electrode 780 substantially over the entire circumference. Have been. Further, the auxiliary electrode 783 is arranged at a very short interval (for example, 100 to 150 μm) from the periphery of the detection electrode 780, and the interval between these two is greater than the thickness (for example, 600 to 800 μm) of the solid electrolyte body 752. It is set narrow enough.
【０１１３】次に、上記空燃比検出装置による空燃比の
検出手順について説明する。まず、空燃比の検出を開始
するのに先立ち、ＥＣＵ３０は駆動回路（図示略）を通
じてヒータ部７１０の発熱体７１３を通電制御すること
により、同発熱体を発熱させ、その熱により固体電解質
体７５２を所定温度（例えば４００〜９００℃）にまで
加熱する。その結果、固体電解質体７５２は酸素イオン
が移動可能な活性化された状態になる。Next, a procedure for detecting the air-fuel ratio by the above-described air-fuel ratio detecting device will be described. First, prior to starting the detection of the air-fuel ratio, the ECU 30 controls the energization of the heating element 713 of the heater unit 710 through a drive circuit (not shown) to cause the heating element to generate heat. Is heated to a predetermined temperature (for example, 400 to 900 ° C.). As a result, the solid electrolyte member 752 enters an activated state in which oxygen ions can move.
【０１１４】次に、ＥＣＵ３０は起電力測定用セル７８
２の両電極７８０，７８１間に発生する起電力を入力回
路を通じて読み込む。前述したように、検出電極７８０
と基準電極７８１との間には排出ガスと大気との酸素分
圧差に応じた起電力が発生するようになる。また、この
起電力の大きさは大気の酸素分圧が一定であることか
ら、排出ガスの酸素分圧に応じて変化するようになる。
更に、この酸素濃度は空燃比の大きさに応じて変化する
ため、この起電力の大きさに基づいて空燃比を検出する
ことができる。Next, the ECU 30 operates the electromotive force measurement cell 78.
The electromotive force generated between the two electrodes 780 and 781 is read through an input circuit. As described above, the detection electrode 780
An electromotive force corresponding to the oxygen partial pressure difference between the exhaust gas and the atmosphere is generated between the reference electrode 781 and the reference electrode 781. In addition, the magnitude of the electromotive force changes according to the oxygen partial pressure of the exhaust gas because the oxygen partial pressure of the atmosphere is constant.
Further, since the oxygen concentration changes according to the magnitude of the air-fuel ratio, the air-fuel ratio can be detected based on the magnitude of the electromotive force.
【０１１５】因みに、ＥＣＵ３０はこの起電力が所定値
（例えば０．４５Ｖ）以上である場合には空燃比を理論
空燃比よりもリッチとして検出し、同起電力が所定値未
満である場合には空燃比を理論空燃比よりもリーンとし
て検出する。Incidentally, the ECU 30 detects that the air-fuel ratio is richer than the stoichiometric air-fuel ratio when the electromotive force is equal to or more than a predetermined value (for example, 0.45 V), and when the electromotive force is less than the predetermined value. The air-fuel ratio is detected as leaner than the stoichiometric air-fuel ratio.
【０１１６】ＥＣＵ３０は上記のようにして空燃比の検
出処理を実行する他、所定の実行条件が満たされた場合
に検出電極７８０に吸着している燃料未燃成分や酸素を
除去するための処理を実行する。この除去処理は第１の
実施形態における除去処理と同様、未燃成分や酸素が検
出電極７８０に吸着することに起因した検出特性の変化
が無視できないと判断される場合に実行される。The ECU 30 executes the air-fuel ratio detection processing as described above, and also performs processing for removing unburned fuel components and oxygen adsorbed on the detection electrode 780 when predetermined execution conditions are satisfied. Execute This removal processing is performed when it is determined that a change in the detection characteristics due to the adsorption of unburned components and oxygen to the detection electrode 780 cannot be ignored, as in the removal processing in the first embodiment.
【０１１７】まず、ＥＣＵ３０はこの除去処理の実行に
先立ち、空燃比の検出を一時的に停止する。即ち、ＥＣ
Ｕ３０は起電力測定用セル７８２の各電極７８０，７８
１間における起電力の読み込みを停止する。尚、この場
合でも、ヒータ部７１０への通電制御は引き続き実行さ
れ、固体電解質体７５２は活性化された状態に維持され
る。First, prior to the execution of this removal processing, the ECU 30 temporarily stops detection of the air-fuel ratio. That is, EC
U30 is each electrode 780, 78 of the electromotive force measurement cell 782.
The reading of the electromotive force during one period is stopped. In this case as well, the control of energizing the heater unit 710 is continued, and the solid electrolyte body 752 is maintained in an activated state.
【０１１８】次に、ＥＣＵ３０は駆動回路を通じて起電
力測定用セル７８２の各電極７８０，７８１間にブラッ
クニングを発生させない程度（例えば０．５〜１．０
Ｖ）の除去用電圧Ｖｒを印加する。この際、ＥＣＵ３０
は、第４の実施形態と同様、除去用電圧Ｖｒを交番的に
両電極７８０，７８１間に印加する。Next, the ECU 30 controls the drive circuit to such an extent that blackening does not occur between the electrodes 780 and 781 of the electromotive force measuring cell 782 (for example, 0.5 to 1.0).
V) for removal voltage Vr is applied. At this time, the ECU 30
Applies the removal voltage Vr alternately between the two electrodes 780 and 781 as in the fourth embodiment.
【０１１９】即ち、ＥＣＵ３０は、 ・検出電極７８０及び補助電極７８３を陽極、基準電極
７８１を陰極にそれぞれ設定して両電極間７８０，７８
１に除去用電圧Ｖｒを印加する。That is, the ECU 30 sets the detection electrode 780 and the auxiliary electrode 783 as an anode, and sets the reference electrode 781 as a cathode, and sets the electrodes 780 and 78 between the two electrodes.
1 is applied with a removal voltage Vr.
【０１２０】・検出電極７８０及び補助電極７８３を陰
極、基準電極７８１を陽極にそれぞれ設定して両電極間
７８０，７８１に除去用電圧Ｖｒを印加する。といった
２つの除去用電圧Ｖｒの印加態様を所定周期で交互に切
り替える。The detection electrode 780 and the auxiliary electrode 783 are set as a cathode, and the reference electrode 781 is set as an anode, and a removal voltage Vr is applied between the electrodes 780 and 781. Are alternately switched in a predetermined cycle.
【０１２１】従って、第１の実施形態と同様、検出電極
７８０の周縁部分と基準電極７８１との間には十分な強
度の電界が形成されるようになり、同周縁部分に十分な
量の酸素イオンを基準電極７８１から供給して未燃成分
を燃焼させることができるとともに、同周縁部分に吸着
している酸素を確実に脱離させることができるようにな
る。その結果、本実施形態によれば、第１の実施形態に
おいて記載した（１），（２）と同等の作用効果を奏す
ることができるのに加え、 （８）検出電極７８０の周縁部分に吸着した未燃成分及
び酸素の双方を除去することができ、これら吸着物質が
検出電極７８０に吸着することに起因した空燃比の検出
特性変化を確実に抑制することができるようになる。Therefore, similarly to the first embodiment, a sufficient electric field is formed between the peripheral portion of the detection electrode 780 and the reference electrode 781, and a sufficient amount of oxygen is formed in the peripheral portion. Ions can be supplied from the reference electrode 781 to burn unburned components, and oxygen adsorbed on the peripheral portion can be reliably desorbed. As a result, according to the present embodiment, it is possible to obtain the same operation and effects as (1) and (2) described in the first embodiment, and (8) adsorption to the peripheral portion of the detection electrode 780 Both the unburned component and oxygen can be removed, and the change in the air-fuel ratio detection characteristic caused by the adsorption of these adsorbed substances to the detection electrode 780 can be reliably suppressed.
【０１２２】更に、除去用電圧Ｖｒを交番的に印加する
ようにしているため、第４の実施形態において記載した
（７）と同等の作用効果を奏することもできる。 ［第６の実施形態］次に、本発明に係る第６の実施形態
について上記第１の実施形態との相違点を中心に説明す
る。尚、上記第１の実施形態と同様の構成については説
明を省略する。Further, since the removing voltage Vr is alternately applied, the same operation and effect as (7) described in the fourth embodiment can be obtained. [Sixth Embodiment] Next, a sixth embodiment according to the present invention will be described, focusing on differences from the first embodiment. The description of the same configuration as that of the first embodiment is omitted.
【０１２３】図１４は本実施形態におけるＮＯx 濃度検
出装置のセンサ本体５００の先端側部分を示す斜視図で
あり、図１５は図１４の１５−１５線に沿った断面図で
ある。これら各図に示すように、本実施形態では検出電
極５８０を櫛歯状に形成するとともに、補助電極５８３
も同様に櫛歯状に形成し、これら検出電極５８０と基準
電極５８１とを噛み合わせるようにして第２の固体電解
質層５５４上に配設している。これら各電極５８０，５
８１において噛み合わされる各部分は互いに極めて短い
間隔（例えば１００〜１５０μｍ）を隔てて隣接してお
り、両者の間隔は第２の固体電解質層５５４の厚さより
も十分に狭く設定されている。FIG. 14 is a perspective view showing the tip side of the sensor main body 500 of the NOx concentration detecting device according to the present embodiment, and FIG. 15 is a sectional view taken along line 15-15 of FIG. As shown in these drawings, in the present embodiment, the detection electrode 580 is formed in a comb shape, and the auxiliary electrode 583 is formed.
Similarly, the detection electrode 580 and the reference electrode 581 are formed on the second solid electrolyte layer 554 so as to mesh with each other. These electrodes 580, 5
The portions engaged with each other at 81 are adjacent to each other with a very short interval (for example, 100 to 150 μm) therebetween, and the interval between them is set sufficiently smaller than the thickness of the second solid electrolyte layer 554.
【０１２４】そして、図１５に示すように、ＮＯx 濃度
を検出する場合、ＥＣＵ３０は検出電極５８０及び補助
電極５８３を電気的に接続し、これら電極５８０，５８
３と基準電極５８１との間に検出用電圧Ｖｐ２を印加す
る。従って、補助電極５８３は実質的に検出電極５８０
と同様、ＮＯx 還元触媒の機能を有したポンピング電極
として機能するようになる。そして、前述したように、
ＥＣＵ３０はこれら各電極５８０，５８３と基準電極５
８１との間に流れるポンプ電流Ｉｐ２に基づいてＮＯx
濃度を検出する。As shown in FIG. 15, when detecting the NOx concentration, the ECU 30 electrically connects the detection electrode 580 and the auxiliary electrode 583, and these electrodes 580, 58
3 and the reference electrode 581 are applied with the detection voltage Vp2. Therefore, the auxiliary electrode 583 is substantially a detection electrode 580.
In the same manner as described above, it functions as a pumping electrode having the function of a NOx reduction catalyst. And, as mentioned above,
The ECU 30 controls these electrodes 580 and 583 and the reference electrode 5
NOx based on the pump current Ip2 flowing between
Detect concentration.
【０１２５】一方、検出電極５８０に吸着している未燃
成分や酸素を除去する場合、ＥＣＵ３０は検出電極５８
０と補助電極５８３との電気的な接続を解除するととも
に、駆動回路を通じてこれら検出電極５８０と補助電極
５８３との間に除去用電圧Ｖｒを印加する。On the other hand, when removing unburned components and oxygen adsorbed on the detection electrode 580, the ECU 30 sets the detection electrode 58
The electrical connection between the auxiliary electrode 583 and the auxiliary electrode 583 is released, and a removal voltage Vr is applied between the detection electrode 580 and the auxiliary electrode 583 through a drive circuit.
【０１２６】ここで、ＥＣＵ３０は除去用電圧Ｖｒの印
加態様を図１６（ａ）に示すように、検出電極５８０を
陽極に、補助電極５８３を陰極に設定した態様と、同図
（ｂ）に示すように、検出電極５８０を陰極に、補助電
極５８３を陽極に設定した態様との間で交互に切り替
え、同除去用電圧Ｖｒの極性を例えば１〜１０Ｈｚとい
った周期で反転させる。Here, as shown in FIG. 16A, the ECU 30 sets the application mode of the removal voltage Vr as shown in FIG. 16A with the detection electrode 580 set to the anode and the auxiliary electrode 583 set as the cathode. As shown, the detection electrode 580 is set to the cathode and the auxiliary electrode 583 is set to the anode alternately, and the polarity of the removal voltage Vr is inverted at a period of, for example, 1 to 10 Hz.
【０１２７】こうした印加態様にて除去用電圧Ｖｒが印
加されることにより、検出電極５８０と補助電極５８３
との間の第２の固体電解質層５５４には、同図（ａ），
（ｂ）に矢印で示すように、その向きが周期的に変化す
る電界が形成される。その結果、検出電極５８０及び補
助電極５８３に吸着している未燃成分や酸素をこの電界
によって生じる酸素イオンの移動に基づいて除去するこ
とができる。When the removal voltage Vr is applied in such an application mode, the detection electrode 580 and the auxiliary electrode 583 are applied.
In the second solid electrolyte layer 554 between FIG.
As shown by the arrow in (b), an electric field whose direction changes periodically is formed. As a result, unburned components and oxygen adsorbed on the detection electrode 580 and the auxiliary electrode 583 can be removed based on the movement of oxygen ions generated by the electric field.
【０１２８】ここで、本実施形態では、これら検出電極
５８０及び補助電極５８３をいずれも櫛歯状に形成し、
互いに噛み合うようにして第２の固体電解質層５５４上
に配設している。従って、これら両電極５８０，５８３
の噛み合う部分を極めて近接した状態に配置することが
でき、両電極５８０，５８３の間に十分な強さの電界を
形成することができるようになる。Here, in the present embodiment, both the detection electrode 580 and the auxiliary electrode 583 are formed in a comb shape.
They are arranged on the second solid electrolyte layer 554 so as to mesh with each other. Therefore, these two electrodes 580, 583
Can be arranged very close to each other, and an electric field of sufficient strength can be formed between the electrodes 580 and 583.
【０１２９】従って、本実施形態によれば、 （９）除去用電圧Ｖｒを極めて低く抑えつつ、検出電極
５８０及び補助電極５８３の双方に吸着している未燃成
分及び酸素を確実に除去することができ、また、その除
去処理に要する時間の短縮化を図ることもできるように
なる。Therefore, according to the present embodiment, (9) it is possible to reliably remove unburned components and oxygen adsorbed on both the detection electrode 580 and the auxiliary electrode 583 while keeping the removal voltage Vr extremely low. And the time required for the removal process can be shortened.
【０１３０】更に、除去用電圧Ｖｒを交番的に印加する
ようにしているため、第４の実施形態において記載した
（７）と同等の作用効果を奏することもできる。以上、
本発明を具体化した各実施形態について説明したが、こ
れら各実施形態は以下のように構成を変更して実施する
こともできる。Further, since the removal voltage Vr is alternately applied, the same operation and effect as (7) described in the fourth embodiment can be obtained. that's all,
Although the embodiments embodying the present invention have been described, these embodiments can also be implemented by changing the configuration as described below.
【０１３１】・第３の実施形態において、補助電極６８
３を被覆するように設けられた保護層６９１は第１の検
出電極６８０を被覆するように設けられた拡散律速層６
９０よりも緻密な多孔質材料によって形成されているた
め、補助電極６８３は第１の検出電極６８０よりも吸着
物質が吸着し難くいものとなっている。このため、この
補助電極６８３を第１の検出電極６８０における吸着物
質の吸着量を推定するために利用することができる。In the third embodiment, the auxiliary electrode 68
The protective layer 691 provided so as to cover the first detection electrode 680 is provided with the protective layer 691 provided so as to cover the first detection electrode 680.
Since the auxiliary electrode 683 is formed of a porous material denser than 90, the auxiliary substance 683 is less likely to adsorb an adsorbed substance than the first detection electrode 680. Therefore, the auxiliary electrode 683 can be used for estimating the amount of the adsorbed substance adsorbed on the first detection electrode 680.
【０１３２】即ち、第１の検出電極６８０及び補助電極
６８３を陰極に設定するとともに、第２の検出電極６８
１を陽極に設定してこれら電極６８０，６８１，６８３
間に検出用電圧を印加する。この際、第１の検出電極６
８０と第２の検出電極６８１との間に流れる限界電流に
加え、補助電極６８３と第２の検出電極６８１との間に
流れる限界電流をも同時に検出する。That is, the first detection electrode 680 and the auxiliary electrode 683 are set to the cathode, and the second detection electrode 68
1 is set to the anode and these electrodes 680, 681, 683
A detection voltage is applied in between. At this time, the first detection electrode 6
In addition to the limit current flowing between the detection electrode 80 and the second detection electrode 681, the limit current flowing between the auxiliary electrode 683 and the second detection electrode 681 is simultaneously detected.
【０１３３】ここで、補助電極６８３は第１の検出電極
６８０よりも吸着物質が吸着し難くいため、補助電極６
８３と第２の検出電極６８１との間に流れる限界電流
は、第１の検出電極６８０と第２の検出電極６８１との
間に流れる限界電流と比較して吸着物質による影響を受
け難いものとなる。Here, the auxiliary electrode 683 is less likely to adsorb the adsorbed substance than the first detection electrode 680,
The limit current flowing between the second detection electrode 83 and the second detection electrode 681 is less likely to be affected by the adsorbed substance than the limit current flowing between the first detection electrode 680 and the second detection electrode 681. Become.
【０１３４】従って、吸着物質が吸着していないとき
に、第１の検出電極６８０と第２の検出電極６８１との
間に流れる限界電流の大きさを補助電極６８３と第２の
検出電極６８１との間に流れる限界電流の大きさと関連
付けて予め記憶しておけば、この記憶されている関係と
検出される各限界電流の大きさに基づいて第１の検出電
極６８０における吸着物質の吸着量を推定することがで
きるようになる。Therefore, when the adsorbed substance is not adsorbed, the magnitude of the limit current flowing between the first detection electrode 680 and the second detection electrode 681 is determined by the auxiliary electrode 683 and the second detection electrode 681. Is stored in advance in association with the magnitude of the limit current flowing between the first detection electrodes 680 based on the stored relationship and the magnitude of each detected limit current. It can be estimated.
【０１３５】・第１の実施形態では検出電極５８０及び
補助電極５８３を陽極に、基準電極５８１を陰極に設定
して除去用電圧を印加することにより検出電極５８０に
吸着した未燃成分を燃焼させて除去するようにしたが、
検出電極５８０及び補助電極５８３を陰極に、基準電極
５８１を陽極に設定して除去用電圧を印加することによ
り検出電極５８０に吸着した酸素を脱離させて除去する
ようにしてもよい。In the first embodiment, the detection electrode 580 and the auxiliary electrode 583 are set to the anode and the reference electrode 581 is set to the cathode, and a removal voltage is applied to burn unburned components adsorbed on the detection electrode 580. To remove it,
The detection electrode 580 and the auxiliary electrode 583 may be set as a cathode, and the reference electrode 581 may be set as an anode, and a removal voltage may be applied to desorb and remove oxygen adsorbed on the detection electrode 580.
【０１３６】・第２の実施形態では基準電極５８１及び
補助電極５８３を陰極に、検出電極５８０を陽極に設定
して除去用電圧を印加することにより検出電極５８０に
吸着した未燃成分を燃焼させて除去するようにしたが、
基準電極５８１及び補助電極５８３を陽極に、検出電極
５８０を陰極に設定して除去用電圧を印加することによ
り検出電極５８０に吸着した酸素を脱離させて除去する
ようにしてもよい。In the second embodiment, the reference electrode 581 and the auxiliary electrode 583 are set to the cathode, the detection electrode 580 is set to the anode, and a removal voltage is applied to burn unburned components adsorbed on the detection electrode 580. To remove it,
The reference electrode 581 and the auxiliary electrode 583 may be set to an anode, and the detection electrode 580 may be set to a cathode, and a removal voltage may be applied to desorb and remove oxygen adsorbed on the detection electrode 580.
【０１３７】・第３の実施形態では補助電極６８３及び
第２の検出電極６８１を陰極に第１の検出電極６８０を
陽極に設定して除去用電圧を印加した後、その極性を反
転して除去用電圧を印加するようにしたが、最初に補助
電極６８３及び第２の検出電極６８１を陽極に第１の検
出電極６８０を陰極に設定して除去用電圧を印加した
後、その極性を反転して除去用電圧を印加するようにし
てもよい。In the third embodiment, the auxiliary electrode 683 and the second detection electrode 681 are set as cathodes, the first detection electrode 680 is set as an anode, and a voltage for removal is applied. Although the voltage for application was applied, first, the auxiliary electrode 683 and the second detection electrode 681 were set to the anode and the first detection electrode 680 was set to the cathode, and after applying the removal voltage, the polarity was inverted. Alternatively, a removal voltage may be applied.
【０１３８】・第４の実施形態において、第１の検出電
極６８０及び補助電極６８３を陰極に第２の検出電極６
８１を陽極に設定して除去用電圧を印加する印加態様
と、第１の検出電極６８０及び補助電極６８３を陽極に
第２の検出電極６８１を陰極に設定して除去用電圧を印
加する印加態様とを周期的に切り替えるようにしてもよ
い。In the fourth embodiment, the first detection electrode 680 and the auxiliary electrode 683 are used as cathodes and the second detection electrode 6
An application mode in which the removal voltage is applied by setting 81 as the anode, and an application mode in which the removal voltage is applied by setting the first detection electrode 680 and the auxiliary electrode 683 to the anode and the second detection electrode 681 to the cathode. May be periodically switched.
【０１３９】・第５の実施形態において、検出電極７８
０及び基準電極７８１を陽極に補助電極７８３を陰極に
設定して除去用電圧を印加する印加態様と、その極性を
反転して検出電極７８０及び基準電極７８１を陰極に補
助電極７８３を陽極に設定して除去用電圧を印加する印
加態様とを周期的に切り替えるようにしてもよい。In the fifth embodiment, the detection electrode 78
0 and the reference electrode 781 as the anode and the auxiliary electrode 783 as the cathode, and an application mode of applying the removal voltage, and the polarity is inverted to set the detection electrode 780 and the reference electrode 781 as the cathode and the auxiliary electrode 783 as the anode. Then, the application mode of applying the removal voltage may be periodically switched.
【０１４０】・第６の実施形態では除去用電圧を上記各
電極５８０，５８３間に印加する際にその極性を周期的
に反転させるようにしたが、こうした極性の反転を行わ
ないようにしてもよい。In the sixth embodiment, the polarity is periodically inverted when the removing voltage is applied between the electrodes 580 and 583. However, the polarity may not be inverted. Good.
【０１４１】・第６の実施形態では検出電極５８０と補
助電極５８３との間にのみ除去用電圧を印加するように
したが、これに加え、基準電極５８１を補助電極５８３
と同極に設定し同基準電極５８１と検出電極５８０との
間にも除去用電圧を印加するようにしてもよい。In the sixth embodiment, the removal voltage is applied only between the detection electrode 580 and the auxiliary electrode 583. In addition, the reference electrode 581 is connected to the auxiliary electrode 583.
May be set to the same polarity, and a removal voltage may be applied between the reference electrode 581 and the detection electrode 580.
【０１４２】・上記第１〜５の実施形態では、補助電極
５８３，６８３，７８３と他の電極（５８０，５８１，
６８０，６８１，７８０，７８１）との間に印加される
除去用電圧の大きさと、各検出電極５８０，７８０（或
いは第１の検出電極６８０）及び基準電極５８１，７８
１（或いは第２の検出電極６８１）間に印加される除去
用電圧の大きさとを等しく設定するようにしたが、これ
ら除去用電圧の大きさを異なるように設定することもで
きる。In the first to fifth embodiments, the auxiliary electrodes 583, 683, 783 and other electrodes (580, 581,
680, 681, 780, 781), the magnitude of the removal voltage applied between each of the detection electrodes 580, 780 (or the first detection electrode 680) and the reference electrodes 581, 78.
Although the magnitudes of the removal voltages applied between the first and second detection electrodes 681 are set to be equal, the magnitudes of these removal voltages can be set differently.
【０１４３】・第１、２、５の実施形態において補助電
極５８３，７８３を基準電極５８１，７８３の周囲に、
第３及び第４の実施形態において補助電極６８３を第２
の検出電極６８１の周囲に設けるようにしてもよい。In the first, second and fifth embodiments, auxiliary electrodes 583 and 783 are arranged around reference electrodes 581 and 783, respectively.
In the third and fourth embodiments, the auxiliary electrode 683 is
May be provided around the detection electrode 681.
【０１４４】・第６の実施形態では検出電極５８０及び
補助電極５８３を櫛歯状に形成してこれら各電極５８
０，５８３を噛み合わせるようにしたが、同補助電極５
８３と基準電極５８１とを櫛歯状に形成してこれら各電
極５８１，５８３を噛み合わせる構成を採用することも
できる。In the sixth embodiment, the detection electrode 580 and the auxiliary electrode 583 are formed in a comb shape, and these electrodes 58
0,583, but the auxiliary electrode 5
A configuration in which the electrode 83 and the reference electrode 581 are formed in a comb shape and the electrodes 581 and 583 are engaged with each other may be employed.
【０１４５】・第１、２、６の実施形態ではＮＯx 濃度
検出装置、第３及び第４の実施形態では限界電流式の空
燃比検出装置、また、第５の実施形態では濃淡電池式の
空燃比検出装置についてそれぞれ説明したが、これら各
実施形態や上記各変更例において示した構成はこうした
ＮＯx 濃度検出装置、限界電流式の空燃比検出装置、濃
淡電池式の空燃比検出装置のいずれにも適用することが
できる。In the first, second, and sixth embodiments, the NOx concentration detecting device is used. In the third and fourth embodiments, the limiting current type air-fuel ratio detecting device is used. In the fifth embodiment, the concentration cell type air-fuel ratio detecting device is used. Although the fuel ratio detection device has been described, the configuration shown in each of the embodiments and the above modifications is applicable to any of the NOx concentration detection device, the limiting current type air-fuel ratio detection device, and the concentration cell type air-fuel ratio detection device. Can be applied.
【０１４６】以上の各実施形態から把握できる技術的思
想についてその効果とともに記載する。 ・請求項１乃至１４のいずれかに記載した酸素濃度検出
装置において、前記第３の電極と前記第１の電極との間
の間隔を前記第１の電極と前記第２の電極との間の間隔
よりも狭く設定したことを特徴とする酸素濃度検出装
置。The technical ideas that can be grasped from the above embodiments will be described together with their effects. -In the oxygen concentration detecting device according to any one of claims 1 to 14, an interval between the third electrode and the first electrode is set between the first electrode and the second electrode. An oxygen concentration detection device characterized in that the interval is set smaller than the interval.
【０１４７】上記構成によれば、第１の電極の周縁近傍
に形成される電界の強度を更に増大させることができ、
第１の電極の吸着物質をより確実に除去することができ
るようになる。According to the above configuration, the intensity of the electric field formed near the periphery of the first electrode can be further increased.
The adsorbed substance of the first electrode can be more reliably removed.
【０１４８】[0148]
【発明の効果】請求項１乃至１４に記載した発明によれ
ば、第１の電極に酸素イオンを供給し同電極に吸着して
いる未燃成分を燃焼させて同電極から除去する場合であ
れ、或いは第１の電極に吸着している酸素を脱離させて
同電極から除去する場合であれ、除去用電圧を極力低く
抑えつつ確実な吸着物質の除去を行うことができるよう
になる。その結果、素子の変質や強度低下を抑制しつつ
第１の電極に吸着した吸着物質を短時間で除去すること
ができ、酸素濃度検出装置における所期の検出特性を長
期間安定して維持することができるようになる。According to the present invention, oxygen ions are supplied to the first electrode, and the unburned components adsorbed on the first electrode are burned and removed from the first electrode. Alternatively, even when oxygen adsorbed on the first electrode is desorbed and removed from the first electrode, it is possible to reliably remove the adsorbed substance while keeping the removal voltage as low as possible. As a result, the adsorbed substance adsorbed on the first electrode can be removed in a short time while suppressing the deterioration of the element and the decrease in strength, and the intended detection characteristics of the oxygen concentration detection device can be stably maintained for a long time. Will be able to do it.
【０１４９】特に請求項２又は６に記載した発明によれ
ば、第１の電極の周縁部分に十分な量の酸素イオンを供
給することができるため、同周縁部分に吸着した未燃成
分をその供給される酸素イオンによって確実に燃焼させ
て除去することができるようになる。In particular, according to the invention described in claim 2 or 6, since a sufficient amount of oxygen ions can be supplied to the peripheral portion of the first electrode, unburned components adsorbed to the peripheral portion can be removed. The oxygen ions supplied can be reliably burned and removed.
【０１５０】また、請求項３又は７に記載した発明によ
れば、第１の電極の周縁部分から十分な量の酸素イオン
を脱離させて第２の電極へ移動させることができるた
め、同周縁部分に吸着した酸素を確実に脱離させ除去す
ることができるようになる。According to the third or seventh aspect of the present invention, a sufficient amount of oxygen ions can be desorbed from the peripheral portion of the first electrode and moved to the second electrode. Oxygen adsorbed on the peripheral portion can be reliably desorbed and removed.
【０１５１】更に、請求項４又は８に記載した発明によ
れば、第１の電極の周縁部分に吸着した未燃成分及び酸
素の双方を除去することができ、これら吸着物質が第１
の電極に吸着することに起因した検出特性の変化を確実
に抑制することができるようになる。Further, according to the invention described in claim 4 or 8, both the unburned components and the oxygen adsorbed on the peripheral portion of the first electrode can be removed, and these adsorbed substances can be removed by the first electrode.
It is possible to reliably suppress the change in the detection characteristics caused by the adsorption to the electrodes.
【０１５２】加えて、請求項９に記載した発明によれ
ば、吸着物質の除去を第１の電極全体に亘って確実に行
うことができ、これら吸着物質が第１の電極に吸着する
ことに起因した検出特性の変化をより確実に抑制するこ
とができるようになる。In addition, according to the ninth aspect of the present invention, it is possible to reliably remove the adsorbed substance over the entire first electrode, and the adsorbed substance is adsorbed on the first electrode. The resulting change in the detection characteristics can be more reliably suppressed.
【０１５３】更に、請求項１０乃至１２に記載した発明
によれば、第１の電極及び第３の電極の噛み合う部分を
極めて近接した状態にすることができるため、除去用電
圧を極めて低く設定した場合であっても両電極の間には
十分な強さの電界が形成されるようになる。従って、第
１の電極に酸素イオンを供給し同電極に吸着している未
燃成分を燃焼させて同電極から除去する場合であれ、或
いは第１の電極に吸着している酸素を脱離させて同電極
から除去する場合であれ、除去用電圧を極めて低く抑え
つつ確実な吸着物質の除去を行うことができるようにな
る。その結果、素子の変質や強度低下を抑制しつつ第１
の電極に吸着した吸着物質を短時間で除去することがで
き、酸素濃度検出装置における所期の検出特性を長期間
安定して維持することができるようになる。Further, according to the present invention, the portion where the first electrode and the third electrode mesh with each other can be made extremely close to each other, so that the removal voltage is set very low. Even in this case, a sufficiently strong electric field is formed between the two electrodes. Therefore, even when oxygen ions are supplied to the first electrode and unburned components adsorbed on the first electrode are burned and removed from the same electrode, or oxygen adsorbed on the first electrode is desorbed. Thus, even when removing from the same electrode, it is possible to reliably remove the adsorbed substance while keeping the removal voltage extremely low. As a result, the primary
The adsorbed substance adsorbed on the electrode can be removed in a short time, and the desired detection characteristics of the oxygen concentration detection device can be stably maintained for a long period of time.
【０１５４】特に、請求項１１に記載した発明によれ
ば、第１の電極及び第３の電極に吸着した未燃成分及び
酸素の双方を確実に除去することができ、酸素濃度検出
装置の検出特性を長期間より安定して維持することがで
きるようになる。In particular, according to the eleventh aspect, both unburned components and oxygen adsorbed on the first electrode and the third electrode can be reliably removed, and the detection by the oxygen concentration detecting device can be performed. Characteristics can be more stably maintained for a long period of time.
【０１５５】加えて、請求項１２に記載した発明によれ
ば、燃焼ガス雰囲気中の酸素濃度を検出する際には第３
の電極を第１の電極と同様、酸素濃度検出用の電極とし
て利用することができるようになるため、第３の電極を
素子上に配設することによる同素子の大型化、ひいては
検出装置全体の大型化を抑制することができるようにな
る。In addition, according to the twelfth aspect of the present invention, when detecting the oxygen concentration in the combustion gas atmosphere, the third
Can be used as an electrode for detecting oxygen concentration, like the first electrode, the arrangement of the third electrode on the element increases the size of the element, and thus the entire detection apparatus. Can be suppressed from increasing in size.
【０１５６】更に、請求項１３に記載した発明によれ
ば、同じ向きの除去用電圧が素子に連続して印加される
時間を極力短く設定して吸着物質の除去を行うことがで
きるため、素子の変質や強度低下を更に確実に抑制する
ことができるようになる。According to the thirteenth aspect of the present invention, it is possible to set the time during which the removing voltage in the same direction is continuously applied to the element as short as possible to remove the adsorbed substance. Can be more reliably suppressed from being deteriorated or reduced in strength.
【０１５７】また、請求項１４に記載した発明によれ
ば、燃焼ガスに含まれる窒素酸化物の濃度を検出する酸
素濃度検出装置において上記作用効果を奏することがで
きるようになる。[0157] According to the fourteenth aspect of the present invention, the above-described operation and effect can be achieved in an oxygen concentration detecting device for detecting the concentration of nitrogen oxides contained in the combustion gas.
【図１】第１の実施形態におけるＮＯx 濃度検出装置の
センサ本体を示す断面図。FIG. 1 is a sectional view showing a sensor main body of a NOx concentration detecting device according to a first embodiment.
【図２】同センサ本体の取付状態を示す概略構成図。FIG. 2 is a schematic configuration diagram showing an attached state of the sensor main body.
【図３】図１の３−３線に沿った断面図。FIG. 3 is a sectional view taken along line 3-3 in FIG. 1;
【図４】図１の４−４線に沿った断面図。FIG. 4 is a sectional view taken along the line 4-4 in FIG. 1;
【図５】除去用電圧の印加態様を示す断面図。FIG. 5 is a cross-sectional view showing an application mode of a removal voltage.
【図６】第２の実施形態における除去用電圧の印加態様
を示す回路図。FIG. 6 is a circuit diagram showing an application mode of a removal voltage in a second embodiment.
【図７】第３の実施形態における空燃比検出装置のセン
サ本体を示す斜視図。FIG. 7 is a perspective view showing a sensor main body of an air-fuel ratio detection device according to a third embodiment.
【図８】図７の８−８線に沿った断面図。FIG. 8 is a sectional view taken along the line 8-8 in FIG. 7;
【図９】第３の実施形態における除去用電圧の印加態様
を示す回路図。FIG. 9 is a circuit diagram showing an application mode of a removal voltage in a third embodiment.
【図１０】同じく除去用電圧の印加態様を示す回路図。FIG. 10 is a circuit diagram showing a manner of applying a removal voltage.
【図１１】第５の実施形態における空燃比検出装置のセ
ンサ本体を示す斜視図。FIG. 11 is a perspective view showing a sensor main body of an air-fuel ratio detection device according to a fifth embodiment.
【図１２】同センサ本体の縦断面構造を示す断面図。FIG. 12 is a sectional view showing a vertical sectional structure of the sensor main body.
【図１３】検出電極及び補助電極を平面上に展開して示
す展開図。FIG. 13 is a developed view showing a detection electrode and an auxiliary electrode developed on a plane.
【図１４】第６の実施形態における空燃比検出装置のセ
ンサ本体を示す斜視図。FIG. 14 is a perspective view showing a sensor main body of an air-fuel ratio detection device according to a sixth embodiment.
【図１５】検出電圧の印加態様を示す回路図。FIG. 15 is a circuit diagram showing an application mode of a detection voltage.
【図１６】除去用電圧の印加態様を示す回路図。FIG. 16 is a circuit diagram showing an application mode of a removal voltage.
１０…エンジン、２０…排気管、３０…ＥＣＵ、５０
０，６００，７００…センサ本体、５１０，６１０，７
１０…ヒータ部、５１１…第１の基板層、５１２…第２
の基板層、５１３，６１３…発熱体、５１４…絶縁層、
５５０，６５０，７５０…検出部、５５１…第１のスペ
ーサ層、５５１ａ…切欠部、５５２…第１の固体電解質
層、５５３…第２のスペーサ層、５５３ａ…第１の矩形
孔、５５３ｂ…第２の矩形孔、５５３ｃ…第１の連通
部、５５３ｄ…第２の連通部、５５４…第２の固体電解
質層、５６０…基準ガス導入空間、５６１…第１室、５
６２…第２室、５６３…第１の拡散律速孔、５６４…第
２の拡散律速孔、５７０…内側ポンプ電極、５７１…外
側ポンプ電極、５７２…主ポンプセル、５８０，７８０
…検出電極、５８１，７８１…基準電極、５８２…測定
用ポンプセル、５８３，６８３，７８３…補助電極、５
９０…酸素分圧検出セル、６１１…第１の基板層、６１
２…第２の基板層、６１４…絶縁層、６５１…スペーサ
層、６５２…固体電解質層、６６０…大気導入空間、６
８０…第１の検出電極、６８１…第２の検出電極、６８
２…限界電流値測定用セル、６８４…第２の補助電極、
６９０…拡散律速層、６９１…保護層、７８２…起電力
測定用セル。10 engine, 20 exhaust pipe, 30 ECU, 50
0,600,700 ... Sensor body, 510,610,7
10: heater section, 511: first substrate layer, 512: second
Substrate layers, 513, 613: heating element, 514: insulating layer,
550, 650, 750 detecting section, 551 first spacer layer, 551a cutout section, 552 first solid electrolyte layer, 553 second spacer layer, 553a first rectangular hole, 553b first 2 rectangular holes, 553c: first communication portion, 553d: second communication portion, 554: second solid electrolyte layer, 560: reference gas introduction space, 561: first chamber, 5
62: second chamber, 563: first diffusion-controlling hole, 564: second diffusion-controlling hole, 570: inner pump electrode, 571: outer pump electrode, 572: main pump cell, 580, 780
... Detection electrodes, 581, 781. Reference electrodes, 582. Measurement pump cells, 583, 683, 783.
90: oxygen partial pressure detection cell, 611: first substrate layer, 61
2: second substrate layer, 614: insulating layer, 651: spacer layer, 652: solid electrolyte layer, 660: air introduction space, 6
80 ... first detection electrode, 681 ... second detection electrode, 68
2 ... Limit current value measuring cell, 684 ... Second auxiliary electrode,
690: diffusion control layer, 691: protective layer, 782: cell for measuring electromotive force.
Claims (14)
素子を挟んで対向するように当該素子上に配設された第
１の電極及び第２の電極と、当該各電極から出力される
検出信号に基づいて前記素子が配置される燃焼ガス雰囲
気中の酸素濃度を検出する酸素濃度検出手段と、前記各
電極間に除去用電圧を印加し前記素子を介して前記各電
極間で酸素イオンを移動させることにより前記各電極の
少なくとも一方に吸着した吸着物質を除去する除去手段
とを備えた酸素濃度検出装置において、 前記第１の電極の周縁部分に近接するように同第１の電
極と隣接して第３の電極を前記素子上に配設するととも
に、 前記除去手段は前記第１の電極と前記第２の電極との間
に除去用電圧を印加するときに前記第３の電極を前記第
１の電極と同極にして前記第２の電極と前記第３の電極
との間にも除去用電圧を印加するものであることを特徴
とする酸素濃度検出装置。1. A first electrode and a second electrode disposed on an element made of an oxygen ion-conductive solid electrolyte so as to face each other with the element interposed therebetween, and a detection signal output from each of the electrodes. Oxygen concentration detecting means for detecting the oxygen concentration in the combustion gas atmosphere in which the element is arranged based on the above, and removing ions are applied between the electrodes to move oxygen ions between the electrodes via the element. A removing means for removing the adsorbed substance adsorbed on at least one of the electrodes by causing the first electrode to be adjacent to the first electrode so as to be close to a peripheral portion of the first electrode. Disposing a third electrode on the element by applying a voltage for removal between the first electrode and the second electrode, and removing the third electrode from the third electrode. The same polarity as the first electrode Oxygen concentration detecting device, characterized in that but also to apply a removal voltage between the electrodes the third electrodes.
おいて、 前記除去手段は前記除去用電圧を印加する際に前記第１
の電極及び前記第３の電極を陽極に前記第２の電極を陰
極にそれぞれ設定するものであることを特徴とする酸素
濃度検出装置。2. The oxygen concentration detecting device according to claim 1, wherein the removing unit is configured to apply the first voltage when applying the removing voltage.
An oxygen concentration detecting device, wherein the first electrode and the third electrode are set to an anode and the second electrode is set to a cathode, respectively.
おいて、 前記除去手段は前記除去用電圧を印加する際に前記第１
の電極及び前記第３の電極を陰極に前記第２の電極を陽
極にそれぞれ設定するものであることを特徴とする酸素
濃度検出装置。3. The oxygen concentration detecting device according to claim 1, wherein the removing unit is configured to perform the first removing when the removing voltage is applied.
An oxygen concentration detecting device, wherein the first electrode and the third electrode are set as a cathode and the second electrode is set as an anode.
おいて、 前記除去手段は、前記第１の電極及び前記第３の電極を
陽極に前記第２の電極を陰極にそれぞれ設定して前記除
去用電圧を印加する第１の電圧印加態様と、前記第１の
電極及び前記第３の電極を陰極に前記第２の電極を陽極
にそれぞれ設定して前記除去用電圧を印加する第２の電
圧印加態様とを選択的に切り替えるものであることを特
徴とする酸素濃度検出装置。4. The oxygen concentration detecting device according to claim 1, wherein the removing unit sets the first electrode and the third electrode to an anode and sets the second electrode to a cathode, and performs the removing. A first voltage application mode for applying a voltage for application, and a second voltage for applying the removal voltage by setting the first electrode and the third electrode as cathodes and the second electrode as anodes. An oxygen concentration detection device for selectively switching between an application mode and an application mode.
素子を挟んで対向するように当該素子上に配設された第
１の電極及び第２の電極と、当該各電極から出力される
検出信号に基づいて前記素子が配置される燃焼ガス雰囲
気中の酸素濃度を検出する酸素濃度検出手段と、前記各
電極間に除去用電圧を印加し前記素子を介して前記各電
極間で酸素イオンを移動させることにより前記各電極の
少なくとも一方に吸着した吸着物質を除去する除去手段
とを備えた酸素濃度検出装置において、 前記第１の電極の周縁部分に近接するように同第１の電
極と隣接して第３の電極を前記素子上に配設するととも
に、 前記除去手段は前記第１の電極と前記第２の電極との間
に除去用電圧を印加するときに前記第３の電極を前記第
２の電極と同極にして前記第１の電極と前記第３の電極
との間にも除去用電圧を印加するものであることを特徴
とする酸素濃度検出装置。5. A first electrode and a second electrode disposed on an element made of an oxygen ion conductive solid electrolyte so as to face each other with the element interposed therebetween, and a detection signal output from each of the electrodes. Oxygen concentration detecting means for detecting the oxygen concentration in the combustion gas atmosphere in which the element is arranged based on the above, and removing ions are applied between the electrodes to move oxygen ions between the electrodes via the element. A removing means for removing the adsorbed substance adsorbed on at least one of the electrodes by causing the first electrode to be adjacent to the first electrode so as to be close to a peripheral portion of the first electrode. Disposing a third electrode on the element by applying a voltage for removal between the first electrode and the second electrode, and removing the third electrode from the third electrode. The same polarity as the second electrode Oxygen concentration detecting device, characterized in that but also to apply a removal voltage between the electrodes the third electrodes.
おいて、 前記除去手段は前記除去用電圧を印加する際に前記第１
の電極を陽極に前記第２の電極及び前記第３の電極を陰
極にそれぞれ設定するものであることを特徴とする酸素
濃度検出装置。6. The oxygen concentration detecting device according to claim 5, wherein the removing unit is configured to perform the first removing when the removing voltage is applied.
An oxygen concentration detecting device, wherein the electrode is set as an anode and the second electrode and the third electrode are set as cathodes.
おいて、 前記除去手段は前記除去用電圧を印加する際に前記第１
の電極を陰極に前記第２の電極及び前記第３の電極を陽
極にそれぞれ設定するものであることを特徴とする酸素
濃度検出装置。7. The oxygen concentration detecting device according to claim 5, wherein the removing unit is configured to apply the first voltage when applying the removing voltage.
An oxygen concentration detecting apparatus, wherein the electrode is set as a cathode and the second electrode and the third electrode are set as an anode, respectively.
おいて、 前記除去手段は、前記第１の電極を陽極に前記第２の電
極及び前記第３の電極を陰極にそれぞれ設定して前記除
去用電圧を印加する第１の電圧印加態様と、前記第１の
電極を陰極に前記第２の電極及び前記第３の電極を陽極
にそれぞれ設定して前記除去用電圧を印加する第２の電
圧印加態様とを選択的に切り替えるものであることを特
徴とする酸素濃度検出装置。8. The oxygen concentration detecting device according to claim 5, wherein the removing unit sets the first electrode as an anode and the second electrode and the third electrode as a cathode, respectively. A first voltage application mode in which a voltage for application is applied, and a second voltage in which the first electrode is set as a cathode and the second electrode and the third electrode are set as anodes and the removal voltage is applied. An oxygen concentration detection device for selectively switching between an application mode and an application mode.
素濃度検出装置において、 前記第３の電極は前記第１の電極の周縁部分を略全周に
亘り囲むようにして前記素子上に配設されるものである
ことを特徴とする酸素濃度検出装置。9. The oxygen concentration detecting device according to claim 1, wherein the third electrode is disposed on the element so as to surround a peripheral portion of the first electrode substantially all around. An oxygen concentration detection device, characterized in that:
素子を挟んで対向するように当該素子上に配設された第
１の電極及び第２の電極と、当該各電極から出力される
検出信号に基づいて前記素子が配置される燃焼ガス雰囲
気中の酸素の濃度を検出する酸素濃度検出手段とを備え
た酸素濃度検出装置において、 前記第１の電極を櫛歯状に形成するとともに、 前記第１の電極と噛み合うようにして前記素子上に配設
された櫛歯状をなす第３の電極と、 前記第１の電極と前記第３の電極との間に除去用電圧を
印加し前記素子を介して前記各電極間で酸素イオンを移
動させることにより前記第１の電極に吸着した吸着物質
を除去する除去手段とを更に備えることを特徴とする酸
素濃度検出装置。10. A first electrode and a second electrode disposed on an element made of an oxygen ion conductive solid electrolyte so as to face each other with an element sandwiched therebetween, and a detection signal output from each of the electrodes. An oxygen concentration detection means for detecting the concentration of oxygen in a combustion gas atmosphere in which the element is disposed based on the first electrode, wherein the first electrode is formed in a comb shape; A comb-shaped third electrode disposed on the element so as to mesh with the first electrode; and a removing voltage applied between the first electrode and the third electrode to apply the removal voltage to the element. An oxygen concentration detecting apparatus, further comprising: removing means for removing an adsorbed substance adsorbed on the first electrode by moving oxygen ions between the respective electrodes via the first electrode.
置において、 前記除去手段は、前記第１の電極を陽極に前記第３の電
極を陰極にそれぞれ設定して当該各電極間に除去用電圧
を印加する第１の電圧印加態様と、前記第１の電極を陰
極に前記第３の電極を陽極にそれぞれ設定して当該各電
極間に除去用電圧を印加する第２の電圧印加態様とを選
択的に切り替えるものであることを特徴とする酸素濃度
検出装置。11. The oxygen concentration detecting apparatus according to claim 10, wherein said removing means sets said first electrode as an anode and said third electrode as a cathode, and sets a removing voltage between said electrodes. And a second voltage application mode in which the first electrode is set as a cathode and the third electrode is set as an anode, and a removal voltage is applied between the electrodes. An oxygen concentration detection device characterized by selectively switching.
置において、 前記第３の電極は前記第１の電極及び前記第２の電極か
らの検出信号に基づいて前記燃焼ガス雰囲気中の酸素濃
度が検出される際に前記第１の電極と電気的に接続され
るものであることを特徴とする酸素濃度検出装置。12. The oxygen concentration detection device according to claim 11, wherein the third electrode detects an oxygen concentration in the combustion gas atmosphere based on detection signals from the first electrode and the second electrode. An oxygen concentration detection device, which is electrically connected to the first electrode when detected.
した酸素濃度検出装置において、 前記除去手段は前記第１の電圧印加態様と前記第２の電
圧印加態様とを交互に連続して切り替えるものであるこ
とを特徴とする酸素濃度検出装置。13. The oxygen concentration detecting apparatus according to claim 4, wherein said removing means continuously and alternately performs said first voltage application mode and said second voltage application mode. An oxygen concentration detection device characterized by switching.
た酸素濃度検出装置において、 前記第１の電極は前記燃焼ガス中に含まれる窒素酸化物
の還元触媒として機能する還元触媒材料により形成され
るものであり、 前記酸素濃度検出手段は前記第１の電極の還元作用に基
づき前記窒素酸化物から分解される酸素が同第１の電極
から前記素子を介して前記第２の電極に移動するときに
前記各電極間に流れる電流値に基づいて前記燃焼ガス中
の酸素の濃度を検出するものであることを特徴とする酸
素濃度検出装置。14. The oxygen concentration detection device according to claim 1, wherein the first electrode is formed of a reduction catalyst material that functions as a reduction catalyst for nitrogen oxides contained in the combustion gas. Wherein the oxygen concentration detecting means moves oxygen decomposed from the nitrogen oxide based on a reducing action of the first electrode from the first electrode to the second electrode via the element. An oxygen concentration detecting apparatus for detecting the concentration of oxygen in the combustion gas based on a current value flowing between the electrodes.
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Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009053108A (en) * | 2007-08-28 | 2009-03-12 | Toyota Motor Corp | Method of controlling temperature in limiting-current type air-fuel ratio sensor |
| JP2009074884A (en) * | 2007-09-20 | 2009-04-09 | Toyota Motor Corp | Element temperature control device of exhaust gas sensor |
| WO2010041585A1 (en) * | 2008-10-09 | 2010-04-15 | トヨタ自動車株式会社 | Exhaust gas sensor activity assessment device, and internal combustion engine control device |
| JP2011506976A (en) * | 2007-12-12 | 2011-03-03 | ユニバーシティ オブ フロリダ リサーチ ファウンデーション，インク． | Enhanced performance by electric field in solid state devices and catalytic reactions |
| JP2013205316A (en) * | 2012-03-29 | 2013-10-07 | Ngk Insulators Ltd | Manufacturing method of sensor element for gas sensor, electric characteristic inspection method and pretreatment method |
| JP2015232569A (en) * | 2015-07-24 | 2015-12-24 | トヨタ自動車株式会社 | NOx SENSOR CONTROLLER |
| WO2016084584A1 (en) * | 2014-11-27 | 2016-06-02 | いすゞ自動車株式会社 | Nox sensor purification program, internal combustion engine, and nox sensor purification method |
| WO2019065365A1 (en) * | 2017-09-29 | 2019-04-04 | 株式会社デンソー | Control device |
| JP7362578B2 (en) | 2020-09-16 | 2023-10-17 | 株式会社東芝 | sensor |
-
1998
- 1998-12-15 JP JP35609198A patent/JP3613661B2/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (20)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009053108A (en) * | 2007-08-28 | 2009-03-12 | Toyota Motor Corp | Method of controlling temperature in limiting-current type air-fuel ratio sensor |
| JP2009074884A (en) * | 2007-09-20 | 2009-04-09 | Toyota Motor Corp | Element temperature control device of exhaust gas sensor |
| JP2015064380A (en) * | 2007-12-12 | 2015-04-09 | ユニバーシティ オブ フロリダ リサーチ ファウンデーション，インク．Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ Ｏｆ Ｆｌｏｒｉｄａ Ｒｅｓｅａｔｃｈ Ｆｏｕｎｄａｔｉｏｎ，Ｉｎｃ． | Enhancement of performance by electric field in catalysis and solid-state devices |
| US10197521B2 (en) | 2007-12-12 | 2019-02-05 | University Of Florida Research Foundation, Inc. | Electric-field enhanced performance in catalysis and solid-state devices involving gases |
| JP2011506976A (en) * | 2007-12-12 | 2011-03-03 | ユニバーシティ オブ フロリダ リサーチ ファウンデーション，インク． | Enhanced performance by electric field in solid state devices and catalytic reactions |
| JP2017096927A (en) * | 2007-12-12 | 2017-06-01 | ユニバーシティ オブ フロリダ リサーチ ファウンデーション，インク．Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ Ｏｆ Ｆｌｏｒｉｄａ Ｒｅｓｅａｔｃｈ Ｆｏｕｎｄａｔｉｏｎ，Ｉｎｃ． | Electric-field enhanced performance in catalysis and solid-state devices |
| KR101737620B1 (en) | 2007-12-12 | 2017-05-18 | 유니버시티 오브 플로리다 리서치 파운데이션, 인크. | Electric-field enhanced performance in catalysis and solid-state devices involving gases |
| US8291893B2 (en) | 2008-10-09 | 2012-10-23 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Device for determining activation of exhaust gas sensor and control device for internal combustion engine |
| JP4915478B2 (en) * | 2008-10-09 | 2012-04-11 | トヨタ自動車株式会社 | Exhaust sensor activity determination device, control device for internal combustion engine |
| WO2010041585A1 (en) * | 2008-10-09 | 2010-04-15 | トヨタ自動車株式会社 | Exhaust gas sensor activity assessment device, and internal combustion engine control device |
| US9229047B2 (en) | 2012-03-29 | 2016-01-05 | Ngk Insulators, Ltd. | Method for manufacturing sensor element for use in gas sensor, inspecting electrical characteristics of sensor element, and pre-treating sensor element |
| JP2013205316A (en) * | 2012-03-29 | 2013-10-07 | Ngk Insulators Ltd | Manufacturing method of sensor element for gas sensor, electric characteristic inspection method and pretreatment method |
| WO2016084584A1 (en) * | 2014-11-27 | 2016-06-02 | いすゞ自動車株式会社 | Nox sensor purification program, internal combustion engine, and nox sensor purification method |
| CN107002588A (en) * | 2014-11-27 | 2017-08-01 | 五十铃自动车株式会社 | The method for cleaning for cleaning program and internal combustion engine and NOx sensor of NOx sensor |
| EP3225826A4 (en) * | 2014-11-27 | 2018-08-08 | Isuzu Motors Limited | Nox sensor purification program, internal combustion engine, and nox sensor purification method |
| CN107002588B (en) * | 2014-11-27 | 2020-04-28 | 五十铃自动车株式会社 | Non-volatile computer readable medium, internal combustion engine, and method for cleaning NOx sensor |
| US10774707B2 (en) | 2014-11-27 | 2020-09-15 | Isuzu Motors Limited | NOx sensor purification program, internal combustion engine, and NOx sensor purification method |
| JP2015232569A (en) * | 2015-07-24 | 2015-12-24 | トヨタ自動車株式会社 | NOx SENSOR CONTROLLER |
| WO2019065365A1 (en) * | 2017-09-29 | 2019-04-04 | 株式会社デンソー | Control device |
| JP7362578B2 (en) | 2020-09-16 | 2023-10-17 | 株式会社東芝 | sensor |
Also Published As
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