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公開番号2024126622
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-09-20
出願番号2023035129
出願日2023-03-08
発明の名称ガスセンサの制御方法、ガスセンサの制御装置およびセンサモジュール
出願人日本碍子株式会社
代理人弁理士法人桐朋
主分類G01N 27/416 20060101AFI20240912BHJP(測定;試験)
要約【課題】センサ素子の周囲の水分が充分に蒸発するまで待ってから、ガス濃度の測定を開始していた。しかしながら、このような方法では、センサ素子の周囲の水分が充分に蒸発するまでに長時間を要するために、ガス濃度の測定を速やかに開始し得なかった。本発明は、上述した課題を解決することを目的とする。
【解決手段】本開示に係るガスセンサの制御方法は、ガスセンサを始動する際に、ヒータによってセンサ素子を第1温度tem1まで昇温させることにより、センサ素子を予備加熱する予備加熱ステップS1と、第1温度より高い第2温度tem2にセンサ素子を設定した状態でセンサ素子を定常駆動する定常駆動ステップS3と、予備加熱ステップの後、定常駆動ステップの前に、第2温度より高い第3温度tem3にセンサ素子をヒータによって昇温させる加熱ステップS2と、を有する。
【選択図】図5
特許請求の範囲【請求項１】
センサ素子を加熱するヒータが備えられたガスセンサを制御するガスセンサの制御方法であって、
前記ガスセンサを始動する際に、前記ヒータによって前記センサ素子を第１温度まで昇温させることにより、前記センサ素子を予備加熱する予備加熱ステップと、
前記第１温度より高い第２温度に前記センサ素子を設定した状態で前記センサ素子を定常駆動する定常駆動ステップと、
前記予備加熱ステップの後、前記定常駆動ステップの前に、前記第２温度より高い第３温度に前記センサ素子を前記ヒータによって昇温させる加熱ステップと、
を有するガスセンサの制御方法。
続きを表示（約 580 文字）【請求項２】
請求項１に記載のガスセンサの制御方法であって、
前記加熱ステップの実行中に前記ガスセンサによる測定を開始する、ガスセンサの制御方法。
【請求項３】
請求項１または２に記載のガスセンサの制御方法であって、
前記センサ素子は、アルミナからなる保護層によって覆われており、
前記第２温度は、７２０℃未満であり、
前記第３温度は、７２０℃以上、７９０℃以下である、ガスセンサの制御方法。
【請求項４】
センサ素子を加熱するヒータが備えられたガスセンサを制御するガスセンサの制御装置であって、
制御部を備え、
前記制御部は、
前記ガスセンサを始動する際に、前記ヒータによって前記センサ素子を第１温度まで昇温させることにより、前記センサ素子を予備加熱する予備加熱し、
前記第１温度より高い第２温度に前記センサ素子を設定した状態で前記センサ素子を定常駆動する定常駆動し、
前記予備加熱の後、前記定常駆動の前に、前記第２温度より高い第３温度に前記センサ素子を前記ヒータによって昇温させる、ガスセンサの制御装置。
【請求項５】
請求項４に記載のガスセンサの制御装置と、
前記ガスセンサと、
を備える、センサモジュール。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、ガスセンサの制御方法、ガスセンサの制御装置およびセンサモジュールに関する。
続きを表示（約 1,700 文字）【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、センサ素子を加熱するヒータを備えるガスセンサが記載されている。センサ素子は、窒素酸化物等の特定ガスの濃度を測定する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０２２－０６３４０３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来は、センサ素子の周囲の水分が充分に蒸発するまで待ってから、ガス濃度の測定を開始していた。しかしながら、このような方法では、センサ素子の周囲の水分が充分に蒸発するまでに長時間を要するために、ガス濃度の測定を速やかに開始し得なかった。
【０００５】
本発明は、上述した課題を解決することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の態様を以下に例示する。
［項目１］
センサ素子を加熱するヒータが備えられたガスセンサを制御するガスセンサの制御方法であって、前記ガスセンサを始動する際に、前記ヒータによって前記センサ素子を第１温度まで昇温させることにより、前記センサ素子を予備加熱する予備加熱ステップと、前記第１温度より高い第２温度に前記センサ素子を設定した状態で前記センサ素子を定常駆動する定常駆動ステップと、前記予備加熱ステップの後、前記定常駆動ステップの前に、前記第２温度より高い第３温度に前記センサ素子を前記ヒータによって昇温させる加熱ステップと、を有するガスセンサの制御方法。
［項目２］
項目１に記載のガスセンサの制御方法であって、前記加熱ステップの実行中に前記ガスセンサによる測定を開始する、ガスセンサの制御方法。
［項目３］
項目１または２に記載のガスセンサの制御方法であって、前記センサ素子は、アルミナからなる保護層によって覆われており、前記第２温度は、７２０℃未満であり、前記第３温度は、７２０℃以上、７９０℃以下である、ガスセンサの制御方法。
［項目４］
センサ素子を加熱するヒータが備えられたガスセンサを制御するガスセンサの制御装置であって、制御部を備え、前記制御部は、前記ガスセンサを始動する際に、前記ヒータによって前記センサ素子を第１温度まで昇温させることにより、前記センサ素子を予備加熱する予備加熱し、前記第１温度より高い第２温度に前記センサ素子を設定した状態で前記センサ素子を定常駆動する定常駆動し、前記予備加熱の後、前記定常駆動の前に、前記第２温度より高い第３温度に前記センサ素子を前記ヒータによって昇温させる、ガスセンサの制御装置。
［項目５］
項目４に記載のガスセンサの制御装置と、前記ガスセンサと、を備える、センサモジュール。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、ガスセンサによる測定を速やかに開始することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
図１は、一実施形態によるガスセンサの例を示す断面図である。
図２は、一実施形態によるガスセンサの一部を示す断面図である。
図３は、一実施形態によるセンサモジュールを示すブロック図である。
図４は、一実施形態によるガスセンサの制御方法を示すフローチャートである。
図５は、図４の制御方法によるセンサ素子の温度変化を示すグラフである。
図６は、比較例によるセンサ素子の温度変化を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
［一実施形態］
図１は、本実施形態によるガスセンサの例を示す断面図である。図２は、本実施形態によるガスセンサの一部を示す断面図である。
【００１０】
図１に示すように、ガスセンサ１０には、センサ素子１２が備えられている。センサ素子１２の形状は、例えば長尺な直方体形状である。
（【００１１】以降は省略されています）

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