ガスセンサ
【課題】起動直後から出力が安定するガスセンサを提供する。
【解決手段】ガス検出素子１１及び補償素子１２を有する第１直列辺１０と、第１抵抗素子２１及び第２抵抗素子２２を有する第２直列辺２０と、を含み、第１直列辺１０の両端と第２直列辺２０の両端とがそれぞれ接続され入力端子Ｔ１、Ｔ２が構成され、ガス検出素子１１及び補償素子１２の間の第１中間点と第１抵抗素子２１及び第２抵抗素子２２の間の第２中間点とがそれぞれ出力端子Ｔ３、Ｔ４である、ガス検出用のブリッジ回路Ｂと、ブリッジ回路Ｂから出力されるブリッジ回路Ｂの電圧ＶＯＵＴを補正する補正手段と、を備える接触燃焼式の水素センサ１であって、ガス検出素子１１は、ガスを燃焼させる酸化触媒１１ｃを含む触媒抵抗体で構成され、補正手段は、ブリッジ回路Ｂへの通電開始から所定時間が経過するまで、触媒抵抗体の抵抗値に基づいて、前記ブリッジ回路Ｂの電圧ＶＯＵＴを補正する。
【解決手段】ガス検出素子１１及び補償素子１２を有する第１直列辺１０と、第１抵抗素子２１及び第２抵抗素子２２を有する第２直列辺２０と、を含み、第１直列辺１０の両端と第２直列辺２０の両端とがそれぞれ接続され入力端子Ｔ１、Ｔ２が構成され、ガス検出素子１１及び補償素子１２の間の第１中間点と第１抵抗素子２１及び第２抵抗素子２２の間の第２中間点とがそれぞれ出力端子Ｔ３、Ｔ４である、ガス検出用のブリッジ回路Ｂと、ブリッジ回路Ｂから出力されるブリッジ回路Ｂの電圧ＶＯＵＴを補正する補正手段と、を備える接触燃焼式の水素センサ１であって、ガス検出素子１１は、ガスを燃焼させる酸化触媒１１ｃを含む触媒抵抗体で構成され、補正手段は、ブリッジ回路Ｂへの通電開始から所定時間が経過するまで、触媒抵抗体の抵抗値に基づいて、前記ブリッジ回路Ｂの電圧ＶＯＵＴを補正する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、接触燃焼式のガスセンサに関する。
【背景技術】
【０００２】
固体高分子型の燃料電池スタックは、固体高分子膜の両側をアノード（燃料極）とカソード（酸素極）で挟み込んでＭＥＡ（Membrane Electrode Assembly：膜電極接合体）を形成し、このＭＥＡを一対のセパレータで挟んでなる単セルを複数積層することで構成される。そして、アノードには水素（燃料ガス）が供給され、カソードには空気（酸化剤ガス）が供給され、アノード及びカソードで電極反応が起こり、燃料電池スタックが発電する。
【０００３】
ところが、燃料電池スタックからは未消費の水素が排出されるので、この未消費の水素を含むオフガスの流路に、接触燃焼式の水素センサ（特許文献１参照）を設け、この水素センサにより、オフガス中の水素濃度が監視される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特公平２−５９９４９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、接触燃焼式の水素センサは、その起動直後は触媒特性が過渡状態にあるため、触媒が活性化し、出力が安定するまでに時間を要してしまう。
【０００６】
そこで、本発明は、起動直後から出力が安定するガスセンサを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記課題を解決するための手段として、本発明は、直列に接続されたガス検出素子及び補償素子を有する第１直列辺と、直列に接続された第１抵抗素子及び第２抵抗素子を有する第２直列辺と、を含み、前記第１直列辺の両端と前記第２直列辺の両端とがそれぞれ接続され入力端子が構成され、前記ガス検出素子及び前記補償素子の間の第１中間点と前記第１抵抗素子及び前記第２抵抗素子の間の第２中間点とがそれぞれ出力端子である、ガス検出用のブリッジ回路と、前記ブリッジ回路から出力される当該ブリッジ回路の出力を補正する補正手段と、を備える接触燃焼式のガスセンサであって、前記ガス検出素子は、ガスを燃焼させる酸化触媒を含む触媒抵抗体で構成され、前記補正手段は、前記ブリッジ回路への通電開始から所定時間が経過するまで、前記触媒抵抗体の抵抗値に基づいて、前記ブリッジ回路の出力を補正することを特徴とするガスセンサである。
【０００８】
このようなガスセンサによれば、補正手段が、ブリッジ回路への通電開始から所定時間が経過するまで、触媒抵抗体の抵抗値に基づいて、ブリッジ回路の出力を補正するので、ブリッジ回路（ガスセンサ）の出力を、ブリッジ回路への通電開始直後（ガスセンサの起動直後）から安定させ、ガスセンサの信頼性を高めることができる。
【０００９】
また、直列に接続されたガス検出素子及び補償素子を有する第１直列辺と、直列に接続された第１抵抗素子及び第２抵抗素子を有する第２直列辺と、を含み、前記第１直列辺の両端と前記第２直列辺の両端とがそれぞれ接続され入力端子が構成され、前記ガス検出素子及び前記補償素子の間の第１中間点と前記第１抵抗素子及び前記第２抵抗素子の間の第２中間点とが出力端子である、ガス検出用のブリッジ回路と、前記ブリッジ回路から出力される当該ブリッジ回路の出力を補正する補正手段と、を備える接触燃焼式のガスセンサであって、前記ガス検出素子は、ガスを燃焼させる酸化触媒を含む触媒抵抗体で構成され、前記補正手段は、前記ブリッジ回路への通電開始から前記触媒抵抗体の抵抗値が所定値以上になるまで、前記触媒抵抗体の抵抗値に基づいて、前記ブリッジ回路の出力を補正することを特徴とするガスセンサである。
【００１０】
このようなガスセンサによれば、補正手段が、ブリッジ回路への通電開始から触媒抵抗体の抵抗値が所定値以上になるまで、触媒抵抗体の抵抗値に基づいて、ブリッジ回路の出力を補正するので、ブリッジ回路（ガスセンサ）の出力を、ブリッジ回路への通電開始直後（起動直後）から安定させ、信頼性を高めることができる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、起動直後から出力が安定するガスセンサを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本実施形態に係る燃料電池システムの構成を示す図である。
【図２】本実施形態に係る水素センサの側断面図である。
【図３】本実施形態に係る水素センサの回路図である。
【図４】ガス検出素子の温度と抵抗値Ｒ１１との関係を示すマップ（グラフ）である。
【図５】補償素子の温度と抵抗値Ｒ１２との関係を示すマップ（グラフ）である。
【図６】本実施形態に係る水素センサの動作を示すフローチャートである。
【図７】ガス検出素子の抵抗値Ｒ１１（触媒抵抗値）と補正係数との関係を示すマップ（グラフ）である。
【図８】ブリッジ回路（水素センサ）への通電時間と補正係数との関係を示すマップ（グラフ）である。
【図９】本実施形態に係る水素センサの一動作例を示すタイムチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の一実施形態について、図１〜図９を参照して説明する。
【００１４】
まず、図１を参照して、本実施形態に係る水素センサ１が組み込まれた燃料電池システム１００を説明する。燃料電池システム１００は、燃料電池車（移動体）に搭載されており、燃料電池スタック１１０と、希釈器１２０と、水素センサ１と、ＥＣＵ１３０（Electronic Control Unit、電子制御装置）と、を備えている。
【００１５】
＜燃料電池スタック＞
燃料電池スタック１１０は、固体高分子型燃料電池（Polymer Electrolyte Fuel Cell：ＰＥＦＣ）であり、ＭＥＡ（Membrane Electrode Assembly、膜電極接合体）をセパレータ（図示しない）で挟持してなる単セルが複数積層されて構成されている。ＭＥＡは、電解質膜（固体高分子膜）と、これを挟持するカソード及びアノードとを備えている。各セパレータには、溝や貫通孔からなるアノード流路１１１及びカソード流路１１２が形成されている。
【００１６】
そして、水素が、水素タンク（図示しない）から、アノード流路１１１を介してアノードに供給され、酸素を含む空気が、外気を吸気するコンプレッサ（図示しない）から、カソード流路１１２を介してカソードに供給されると、アノード及びカソードに含まれる触媒（Ｐｔ等）上で電極反応が起こり、燃料電池スタック１１０が発電可能な状態となる。このように発電可能な状態の燃料電池スタック１１０と外部負荷（例えば走行用のモータ）とが電気的に接続され、電流が取り出されると、燃料電池スタック１１０が発電するようになっている。
【００１７】
また、アノード流路１１１から排出された未消費の水素を含むアノードオフガスは、配管１１１ａを通って希釈器１２０に向かうようになっている。一方、カソード流路１１２から排出されたカソードオフガス（希釈用ガス）は、配管１１２ａを通って希釈器１２０に向かうようになっている。
【００１８】
＜希釈器＞
希釈器１２０は、アノードオフガス中の水素を、カソードオフガス等で希釈する容器であり、その内部に希釈空間を有している。そして、水素を含む希釈後のガスは、配管１２０ａを通って車外（外部）に排出されるようになっている。
【００１９】
＜ＥＣＵ＞
ＥＣＵ１３０は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、各種インタフェイス、電子回路などを含んで構成されている。そして、ＥＣＵ１３０は、ＩＧ１３１のＯＮ信号を検知した場合、水素センサ１の後記する制御回路４１（図３参照）に起動指令を出力するようになっている。なお、ＩＧ１３１は、燃料電池システム１００（燃料電池車）の起動スイッチであり、運転席周りに配置されている。
【００２０】
≪水素センサの構成≫
水素センサ１は、図２及び図３に示すように、配管１２０ａを通流するガス中の水素濃度を検出する接触燃焼式のセンサであり、ブリッジ回路Ｂと、温度センサ３１と、制御回路４１（補正手段）と、基準電圧発生回路４２とを備えている。ブリッジ回路Ｂの一部、制御回路４１、及び、基準電圧発生回路４２は、後記する基板５１上に形成された回路パターン及びこれに設けられた電子部品によって構成されている。
【００２１】
また、水素センサ１は、基板５１と、基板５１を収容する薄箱状のケース５２と、ケース５２の底壁部から鉛直下向きに延びるように形成された円筒状のハウジング５３と、を備えている。
【００２２】
ケース５２は、配管１２０ａの天壁部１２０ｂにボルトによって取り付けられている。
ハウジング５３は、配管１２０ａの天壁部１２０ｂに形成された貫通孔１２０ｃに差し込まれている。そして、ハウジング５３の下端開口で構成されるガス出入口５３ａを介して、水素を含むガスが、配管１２０ａと、ハウジング５３内のガス検出室５３ｂとの間で、出入するようになっている。
【００２３】
なお、ガス出入口５３ａに蓋をするように、防爆フィルタ及び撥水フィルタ（いずれも図示しない）が設けられている。防爆フィルタは、防爆性を確保するためのフィルタであり、例えば、金属製のメッシュや多孔質体から構成される。撥水フィルタは、ガス（水素）の通過を許容するが、液体（水滴）の通過を許容しないフィルタであり、例えば、テトラフルオロエチレン膜から構成される。
【００２４】
＜温度センサ＞
温度センサ３１は、ガス検出室５３ｂに配置されており（図２参照）、ガス検出室５３ｂの温度を検出し、制御回路４１に出力するようになっている。
【００２５】
＜ブリッジ回路＞
ブリッジ回路Ｂは、図３に示すように、第１直列辺１０と、第２直列辺２０とを備えている。
【００２６】
＜第１直列辺＞
第１直列辺１０は、ガス検出素子１１と補償素子１２（温度補償素子）とを備え、ガス検出素子１１と補償素子１２とが直列に接続されることで構成されている。ガス検出素子１１は、基板５１から鉛直下方に延びると共に第１直列辺１０の一部を構成する金属製のステー１１ｄ、１１ｄに固定されており、ハウジング５３内のガス検出室５３ｂ配置されている（図２参照）。これと同様に、補償素子１２は、ステー１２ｄ、１２ｄに固定され、ガス検出室５３ｂに配置されている。
したがって、ガス検出素子１１の抵抗値Ｒ１１、補償素子１２の抵抗値Ｒ１２は、ガス検出室５３ｂの温度（環境温度、雰囲気温度）に対応して変化することになる。
【００２７】
ガス検出素子１１は、水素（被検出ガス）に対して活性である公知の素子であって、コイル１１ａと、コイル１１ａを被覆し、酸化触媒１１ｃが担持された担体１１ｂとを備える触媒抵抗体から構成されている。
コイル１１ａは、その温度に対応して、その電気抵抗が大きく変化する材料（例えば白金）から形成されている。担体１１ｂは、アルミナ等から形成された多孔質体である。酸化触媒１１ｃは、水素に対して活性が高く、水素を酸化（燃焼）させる貴金属（例えば白金）から形成されている。
【００２８】
そして、ガス検出素子１１（コイル１１ａ）の抵抗値Ｒ１１は、ガス検出素子１１の温度に対応して変化し、具体的には、図４に示すように、ガス検出素子１１の温度が高くなると、大きくなる関係となっている。
【００２９】
ここで、ガス検出素子１１の抵抗値Ｒ１１は、（１）ガス検出室５３ｂの温度（環境温度）、（２）水素が酸化触媒１１ｃに接触し、燃焼（酸化）したことによる燃焼熱、に対応して変化することになるが、（１）ガス検出室５３ｂの温度に基づいての抵抗値Ｒ１１の変化は、後記する補償素子１２を利用することで、相殺されるようになっている。
【００３０】
すなわち、水素が、ガス検出素子１１の酸化触媒１１ｃに接触し、燃焼すると、ガス検出素子１１の抵抗値Ｒ１１が変化し、その結果、ガス検出素子１１の抵抗値Ｒ１１と、補償素子１２の抵抗値Ｒ１２とに差が生じ、この抵抗値の差に基づいて、水素濃度が検出されるようになっている。
【００３１】
補償素子１２は、水素に対して不活性である公知の素子であって、コイル１１ａと同等のコイル１２ａと、コイル１２ａを被覆し、アルミナ等から形成された担体１２ｂとを備えている。
そして、補償素子１２（コイル１２ａ）の抵抗値Ｒ１２は、補償素子１２の温度に対応して変化し、具体的には、図５に示すように、補償素子１２の温度が高くなると、大きくなる関係となっている。
なお、ここでは、補償素子１２の温度は、温度センサ３１が検出するガス検出室５３ｂの温度と略等しいものとする。よって、補償素子１２の抵抗値Ｒ１２は、ガス検出室５３ｂの温度と、図５のマップとに基づいて算出可能である。
【００３２】
＜第２直列辺＞
第２直列辺２０は、第１抵抗素子２１（抵抗値Ｒ２１）と第２抵抗素子２２（抵抗値Ｒ２２）とを備え、第１抵抗素子２１と第２抵抗素子２２とが直列に接続されることで構成されている（図２参照）。第１抵抗素子２１及び第２抵抗素子２２は、ケース５２内の基板５１上に設けられている。なお、第１抵抗素子２１の抵抗値Ｒ２１、第２抵抗素子２２の抵抗値Ｒ２２は、既知であり、固定値である。
【００３３】
＜第１直列辺、第２直列辺の接続状態＞
第１直列辺１０の両端と、第２直列辺２０の両端とは、それぞれ接続されて入力端子Ｔ１、入力端子Ｔ２を構成している。
入力端子Ｔ１、入力端子Ｔ２は、基準電圧発生回路４２に接続されており、基準電圧発生回路４２で発生した電圧ＶＩＮが入力端子Ｔ１、Ｔ２に印加し、ブリッジ回路Ｂに通電するようになっている。
【００３４】
第１直列辺１０において、ガス検出素子１１と補償素子１２との間の第１中間点は、出力端子Ｔ３を構成し、第２直列辺２０において、第１抵抗素子２１と第２抵抗素子２２との間の第２中間点は出力端子Ｔ４を構成している。
そして、出力端子Ｔ３、出力端子Ｔ４は、制御回路４１に接続されており、ブリッジ回路Ｂの電圧ＶＯＵＴ（出力）が、出力端子Ｔ３、Ｔ４を介して、制御回路４１に出力されるようになっている。
【００３５】
ここで、ブリッジ回路Ｂに入力される電圧ＶＩＮと、ブリッジ回路Ｂから出力される電圧ＶＯＵＴとの間には、式（１）が成立している。式（１）は、式（２）〜式（４）に変形され、さらに、式（４）は式（５）に変形される。
【数１】
【００３６】
そして、第１抵抗素子２１の抵抗値Ｒ２１、第２抵抗素子２２の抵抗値Ｒ２２は、固定値であり、補償素子１２の抵抗値Ｒ１２は、補償素子１２の温度（≒ガス検出室５３ｂの温度）と図５のマップとに基づいて算出されるから、式（５）に従って、ガス検出素子１１の抵抗値Ｒ１１が算出されることになる。
【００３７】
＜制御回路＞
制御回路４１は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、各種インタフェイス、電子回路などを含んで構成され、その内部に記憶されたプログラムに従って、各種機能を発揮し、水素センサ１を適宜に制御するようになっている。
【００３８】
＜制御回路−安定性判定機能＞
制御回路４１は、ガス検出素子１１（触媒抵抗体）が安定しているか否か判定機能を備えている。
本実施形態では、（１）ブリッジ回路Ｂへの通電開始後、ガス検出素子１１（触媒抵抗体）の抵抗値Ｒ１１が所定抵抗値（例えば３Ω）以上になるまで、又は、（２）ブリッジ回路Ｂへの通電開始から所定時間（例えば５秒）経過するまで、ガス検出素子１１が安定していないと判断される。
所定抵抗値及び所定時間は、事前試験等によって求められ、ガス検出素子１１（触媒抵抗体）の抵抗値Ｒ１１が適切に上昇し、ブリッジ回路Ｂの電圧ＶＯＵＴ（水素センサ１の出力）が安定したと判断される抵抗値、時間に設定される。
【００３９】
＜制御回路−補正機能＞
制御回路４１（補正手段）は、ガス検出素子１１（触媒抵抗体）が安定するまで、ブリッジ回路Ｂの電圧ＶＯＵＴ（出力）を、ガス検出素子１１の抵抗値Ｒ１１、ガス検出室５３ｂに基づいて補正し、補正後のＶＯＵＴ（出力）を、ＥＣＵ１３０に出力するようになっている。
【００４０】
具体的には、制御回路４１は、式（５）に従って算出されたガス検出素子１１の抵抗値Ｒ１１と、図６のマップと、ガス検出室５３ｂの温度とに基づいて、補正係数を算出し、算出した補正係数でブリッジ回路Ｂから出力される電圧ＶＯＵＴを補正するようなっている。
【００４１】
なお、図６及び後記する図７のマップは、事前試験等により求められ、制御回路４１に記憶されている。また、図６、図７に示すように、触媒抵抗値（ガス検出素子１１の抵抗値Ｒ１１）が小さく、通電時間が短くなるほど、補正係数が大きくなる関係となっている。さらに、ガス検出室５１ｂの温度が低くなるほど、補正係数が大きくなる関係となっている。
【００４２】
この他、制御回路４１が、内部クロックを利用して求められる通電開始からの通電時間と、図７のマップと、ガス検出室５３ｂの温度とに基づいて、補正係数を算出し、算出した補正係数で電圧ＶＯＵＴを補正する構成としてもよい。
【００４３】
＜基準電圧発生回路＞
基準電圧発生回路４２は、ＤＣ−ＤＣコンバータ等を備えて構成され、外部電源６０（例えば１２Ｖバッテリ）と接続されている。そして、基準電圧発生回路４２は、制御回路４１からの指令に従って作動し、ブリッジ回路Ｂに所定電圧を印加するようになっている。
【００４４】
≪水素センサの動作≫
次に、水素センサ１の動作について、図８を参照して説明する。なお、図８のフローチャートに示す処理は、ＩＧ１３１がＯＮされるとスタートする。すなわち、ＩＧ１３１のＯＮ信号を検知したＥＣＵ１３０は、水素センサ１の制御回路４１に通電指令を出力し、通電指令が入力された制御回路４１は、図８の各処理を開始する。
【００４５】
ステップＳ１０１において、制御回路４１は、基準電圧発生回路４２を制御し、入力端子Ｔ１、Ｔ２に所定の電圧ＶＩＮ（指令値）を印加させる。これにより、ブリッジ回路Ｂ（水素センサ１）への通電が開始される。
【００４６】
ステップＳ１０２において、制御回路４１は、触媒抵抗体（ガス検出素子１１）が安定しているか否か判定する。
触媒抵抗体（ガス検出素子１１）は安定していると判定した場合（Ｓ１０２・Ｙｅｓ）、制御回路４１の処理はステップＳ１０８に進む。一方、触媒抵抗体（ガス検出素子１１）は安定していないと判定した場合（Ｓ１０２・Ｎｏ）、制御回路４１の処理はステップＳ１０３に進む。
【００４７】
ステップＳ１０３において、制御回路４１は、ガス検出室５３ｂの温度（環境温度）を検出（測定）する。
【００４８】
ステップＳ１０４において、制御回路４１は、出力端子Ｔ３、Ｔ４から出力されるブリッジ回路Ｂの電圧ＶＯＵＴを検出する。
【００４９】
ステップＳ１０５において、制御回路４１は、ブリッジ回路Ｂに入力される電圧ＶＩＮ（基準電圧発生回路４２への指令値）と、ブリッジ回路Ｂから出力される電圧ＶＯＵＴと、前記した式（５）等とに基づいて、ガス検出素子１１の抵抗値Ｒ１１（触媒抵抗値）を算出する。
【００５０】
ステップＳ１０６において、制御回路４１は、ガス検出素子１１の抵抗値Ｒ１１と、ガス検出室５３ｂの温度と、図６のマップとに基づいて、補正係数を算出する。
次いで、制御回路４１は、算出した補正係数と、ブリッジ回路Ｂの電圧ＶＯＵＴとを積算することで、補正後の電圧ＶＯＵＴを算出する。
【００５１】
ステップＳ１０７において、制御回路４１は、補正後の電圧ＶＯＵＴを水素センサ１の出力としてＥＣＵ１３０に出力する。
その後、制御回路４１の処理は、ステップＳ１０２に進む。
【００５２】
次に、ステップＳ１０２の判定結果がＹｅｓとなって進むステップＳ１０８を説明する。
ステップＳ１０８において、制御回路４１は、ステップＳ１０３と同様に、ガス検出室５３ｂの温度を検出する。
【００５３】
ステップＳ１０９において、制御回路４１は、ステップＳ１０４と同様に、出力端子Ｔ３、Ｔ４から出力されるブリッジ回路Ｂの電圧ＶＯＵＴを検出する。
【００５４】
ステップＳ１１０において、制御回路４１は、ガス検出室５３ｂの温度に基づいて、ブリッジ回路Ｂの電圧ＶＯＵＴを補正する。すなわち、ガス検出室５３ｂの温度が低くなるほど、ブリッジ回路Ｂの電圧ＶＯＵＴが大きくなるように補正する。
【００５５】
ステップＳ１１１において、制御回路４１は、補正後の電圧ＶＯＵＴを、水素センサ１の出力として、ＥＣＵ１３０に出力する。
その後、制御回路４１の処理はステップＳ１０８に進む。
【００５６】
≪水素センサの効果≫
このような水素センサ１によれば次の効果を得る。
ガス検出素子１１（触媒抵抗体）が安定するまで、（１）ガス検出素子１１の抵抗値Ｒ１１、又は、（２）通電時間に基づいて、ブリッジ回路Ｂの電圧ＶＯＵＴを補正し（Ｓ１０６）、補正後の電圧ＶＯＵＴを、水素センサ１の出力としてＥＣＵ１３０に出力するので（Ｓ１０７）、水素センサ１の起動後から水素センサ１の出力を安定させることができる（図９参照）。これにより、水素センサ１の信頼性を高めることができる。
なお、図９は、検出対象である水素濃度が一定の場合を例示している。
【００５７】
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明はこれに限定されず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、例えば次のように変更できる。
前記した実施形態では、被検出ガスが水素である場合を例示したが、その他のガスでもよい。
【００５８】
前記した実施形態では、燃料電池システム１００が燃料電池車に搭載された場合を例示したが、その他の移動体、例えば自動二輪車、列車、船舶に搭載された燃料電池システムでもよい。また、定置型の燃料電池システムに本発明を適用してもよい。
【符号の説明】
【００５９】
１ 水素センサ（ガスセンサ）
１０ 第１直列辺
１１ ガス検出素子（触媒抵抗体）
１１ｃ 酸化触媒
１２ 補償素子
１２ａ コイル
２０ 第２直列辺
２１ 第１抵抗素子
２２ 第２抵抗素子
３１ 温度センサ
４１ 制御回路（補正手段）
Ｂ ブリッジ回路
Ｔ１、Ｔ２ 入力端子
Ｔ３ 出力端子（第１中間点）
Ｔ４ 出力端子（第２中間点）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、接触燃焼式のガスセンサに関する。
【背景技術】
【０００２】
固体高分子型の燃料電池スタックは、固体高分子膜の両側をアノード（燃料極）とカソード（酸素極）で挟み込んでＭＥＡ（Membrane Electrode Assembly：膜電極接合体）を形成し、このＭＥＡを一対のセパレータで挟んでなる単セルを複数積層することで構成される。そして、アノードには水素（燃料ガス）が供給され、カソードには空気（酸化剤ガス）が供給され、アノード及びカソードで電極反応が起こり、燃料電池スタックが発電する。
【０００３】
ところが、燃料電池スタックからは未消費の水素が排出されるので、この未消費の水素を含むオフガスの流路に、接触燃焼式の水素センサ（特許文献１参照）を設け、この水素センサにより、オフガス中の水素濃度が監視される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特公平２−５９９４９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、接触燃焼式の水素センサは、その起動直後は触媒特性が過渡状態にあるため、触媒が活性化し、出力が安定するまでに時間を要してしまう。
【０００６】
そこで、本発明は、起動直後から出力が安定するガスセンサを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記課題を解決するための手段として、本発明は、直列に接続されたガス検出素子及び補償素子を有する第１直列辺と、直列に接続された第１抵抗素子及び第２抵抗素子を有する第２直列辺と、を含み、前記第１直列辺の両端と前記第２直列辺の両端とがそれぞれ接続され入力端子が構成され、前記ガス検出素子及び前記補償素子の間の第１中間点と前記第１抵抗素子及び前記第２抵抗素子の間の第２中間点とがそれぞれ出力端子である、ガス検出用のブリッジ回路と、前記ブリッジ回路から出力される当該ブリッジ回路の出力を補正する補正手段と、を備える接触燃焼式のガスセンサであって、前記ガス検出素子は、ガスを燃焼させる酸化触媒を含む触媒抵抗体で構成され、前記補正手段は、前記ブリッジ回路への通電開始から所定時間が経過するまで、前記触媒抵抗体の抵抗値に基づいて、前記ブリッジ回路の出力を補正することを特徴とするガスセンサである。
【０００８】
このようなガスセンサによれば、補正手段が、ブリッジ回路への通電開始から所定時間が経過するまで、触媒抵抗体の抵抗値に基づいて、ブリッジ回路の出力を補正するので、ブリッジ回路（ガスセンサ）の出力を、ブリッジ回路への通電開始直後（ガスセンサの起動直後）から安定させ、ガスセンサの信頼性を高めることができる。
【０００９】
また、直列に接続されたガス検出素子及び補償素子を有する第１直列辺と、直列に接続された第１抵抗素子及び第２抵抗素子を有する第２直列辺と、を含み、前記第１直列辺の両端と前記第２直列辺の両端とがそれぞれ接続され入力端子が構成され、前記ガス検出素子及び前記補償素子の間の第１中間点と前記第１抵抗素子及び前記第２抵抗素子の間の第２中間点とが出力端子である、ガス検出用のブリッジ回路と、前記ブリッジ回路から出力される当該ブリッジ回路の出力を補正する補正手段と、を備える接触燃焼式のガスセンサであって、前記ガス検出素子は、ガスを燃焼させる酸化触媒を含む触媒抵抗体で構成され、前記補正手段は、前記ブリッジ回路への通電開始から前記触媒抵抗体の抵抗値が所定値以上になるまで、前記触媒抵抗体の抵抗値に基づいて、前記ブリッジ回路の出力を補正することを特徴とするガスセンサである。
【００１０】
このようなガスセンサによれば、補正手段が、ブリッジ回路への通電開始から触媒抵抗体の抵抗値が所定値以上になるまで、触媒抵抗体の抵抗値に基づいて、ブリッジ回路の出力を補正するので、ブリッジ回路（ガスセンサ）の出力を、ブリッジ回路への通電開始直後（起動直後）から安定させ、信頼性を高めることができる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、起動直後から出力が安定するガスセンサを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本実施形態に係る燃料電池システムの構成を示す図である。
【図２】本実施形態に係る水素センサの側断面図である。
【図３】本実施形態に係る水素センサの回路図である。
【図４】ガス検出素子の温度と抵抗値Ｒ１１との関係を示すマップ（グラフ）である。
【図５】補償素子の温度と抵抗値Ｒ１２との関係を示すマップ（グラフ）である。
【図６】本実施形態に係る水素センサの動作を示すフローチャートである。
【図７】ガス検出素子の抵抗値Ｒ１１（触媒抵抗値）と補正係数との関係を示すマップ（グラフ）である。
【図８】ブリッジ回路（水素センサ）への通電時間と補正係数との関係を示すマップ（グラフ）である。
【図９】本実施形態に係る水素センサの一動作例を示すタイムチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の一実施形態について、図１〜図９を参照して説明する。
【００１４】
まず、図１を参照して、本実施形態に係る水素センサ１が組み込まれた燃料電池システム１００を説明する。燃料電池システム１００は、燃料電池車（移動体）に搭載されており、燃料電池スタック１１０と、希釈器１２０と、水素センサ１と、ＥＣＵ１３０（Electronic Control Unit、電子制御装置）と、を備えている。
【００１５】
＜燃料電池スタック＞
燃料電池スタック１１０は、固体高分子型燃料電池（Polymer Electrolyte Fuel Cell：ＰＥＦＣ）であり、ＭＥＡ（Membrane Electrode Assembly、膜電極接合体）をセパレータ（図示しない）で挟持してなる単セルが複数積層されて構成されている。ＭＥＡは、電解質膜（固体高分子膜）と、これを挟持するカソード及びアノードとを備えている。各セパレータには、溝や貫通孔からなるアノード流路１１１及びカソード流路１１２が形成されている。
【００１６】
そして、水素が、水素タンク（図示しない）から、アノード流路１１１を介してアノードに供給され、酸素を含む空気が、外気を吸気するコンプレッサ（図示しない）から、カソード流路１１２を介してカソードに供給されると、アノード及びカソードに含まれる触媒（Ｐｔ等）上で電極反応が起こり、燃料電池スタック１１０が発電可能な状態となる。このように発電可能な状態の燃料電池スタック１１０と外部負荷（例えば走行用のモータ）とが電気的に接続され、電流が取り出されると、燃料電池スタック１１０が発電するようになっている。
【００１７】
また、アノード流路１１１から排出された未消費の水素を含むアノードオフガスは、配管１１１ａを通って希釈器１２０に向かうようになっている。一方、カソード流路１１２から排出されたカソードオフガス（希釈用ガス）は、配管１１２ａを通って希釈器１２０に向かうようになっている。
【００１８】
＜希釈器＞
希釈器１２０は、アノードオフガス中の水素を、カソードオフガス等で希釈する容器であり、その内部に希釈空間を有している。そして、水素を含む希釈後のガスは、配管１２０ａを通って車外（外部）に排出されるようになっている。
【００１９】
＜ＥＣＵ＞
ＥＣＵ１３０は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、各種インタフェイス、電子回路などを含んで構成されている。そして、ＥＣＵ１３０は、ＩＧ１３１のＯＮ信号を検知した場合、水素センサ１の後記する制御回路４１（図３参照）に起動指令を出力するようになっている。なお、ＩＧ１３１は、燃料電池システム１００（燃料電池車）の起動スイッチであり、運転席周りに配置されている。
【００２０】
≪水素センサの構成≫
水素センサ１は、図２及び図３に示すように、配管１２０ａを通流するガス中の水素濃度を検出する接触燃焼式のセンサであり、ブリッジ回路Ｂと、温度センサ３１と、制御回路４１（補正手段）と、基準電圧発生回路４２とを備えている。ブリッジ回路Ｂの一部、制御回路４１、及び、基準電圧発生回路４２は、後記する基板５１上に形成された回路パターン及びこれに設けられた電子部品によって構成されている。
【００２１】
また、水素センサ１は、基板５１と、基板５１を収容する薄箱状のケース５２と、ケース５２の底壁部から鉛直下向きに延びるように形成された円筒状のハウジング５３と、を備えている。
【００２２】
ケース５２は、配管１２０ａの天壁部１２０ｂにボルトによって取り付けられている。
ハウジング５３は、配管１２０ａの天壁部１２０ｂに形成された貫通孔１２０ｃに差し込まれている。そして、ハウジング５３の下端開口で構成されるガス出入口５３ａを介して、水素を含むガスが、配管１２０ａと、ハウジング５３内のガス検出室５３ｂとの間で、出入するようになっている。
【００２３】
なお、ガス出入口５３ａに蓋をするように、防爆フィルタ及び撥水フィルタ（いずれも図示しない）が設けられている。防爆フィルタは、防爆性を確保するためのフィルタであり、例えば、金属製のメッシュや多孔質体から構成される。撥水フィルタは、ガス（水素）の通過を許容するが、液体（水滴）の通過を許容しないフィルタであり、例えば、テトラフルオロエチレン膜から構成される。
【００２４】
＜温度センサ＞
温度センサ３１は、ガス検出室５３ｂに配置されており（図２参照）、ガス検出室５３ｂの温度を検出し、制御回路４１に出力するようになっている。
【００２５】
＜ブリッジ回路＞
ブリッジ回路Ｂは、図３に示すように、第１直列辺１０と、第２直列辺２０とを備えている。
【００２６】
＜第１直列辺＞
第１直列辺１０は、ガス検出素子１１と補償素子１２（温度補償素子）とを備え、ガス検出素子１１と補償素子１２とが直列に接続されることで構成されている。ガス検出素子１１は、基板５１から鉛直下方に延びると共に第１直列辺１０の一部を構成する金属製のステー１１ｄ、１１ｄに固定されており、ハウジング５３内のガス検出室５３ｂ配置されている（図２参照）。これと同様に、補償素子１２は、ステー１２ｄ、１２ｄに固定され、ガス検出室５３ｂに配置されている。
したがって、ガス検出素子１１の抵抗値Ｒ１１、補償素子１２の抵抗値Ｒ１２は、ガス検出室５３ｂの温度（環境温度、雰囲気温度）に対応して変化することになる。
【００２７】
ガス検出素子１１は、水素（被検出ガス）に対して活性である公知の素子であって、コイル１１ａと、コイル１１ａを被覆し、酸化触媒１１ｃが担持された担体１１ｂとを備える触媒抵抗体から構成されている。
コイル１１ａは、その温度に対応して、その電気抵抗が大きく変化する材料（例えば白金）から形成されている。担体１１ｂは、アルミナ等から形成された多孔質体である。酸化触媒１１ｃは、水素に対して活性が高く、水素を酸化（燃焼）させる貴金属（例えば白金）から形成されている。
【００２８】
そして、ガス検出素子１１（コイル１１ａ）の抵抗値Ｒ１１は、ガス検出素子１１の温度に対応して変化し、具体的には、図４に示すように、ガス検出素子１１の温度が高くなると、大きくなる関係となっている。
【００２９】
ここで、ガス検出素子１１の抵抗値Ｒ１１は、（１）ガス検出室５３ｂの温度（環境温度）、（２）水素が酸化触媒１１ｃに接触し、燃焼（酸化）したことによる燃焼熱、に対応して変化することになるが、（１）ガス検出室５３ｂの温度に基づいての抵抗値Ｒ１１の変化は、後記する補償素子１２を利用することで、相殺されるようになっている。
【００３０】
すなわち、水素が、ガス検出素子１１の酸化触媒１１ｃに接触し、燃焼すると、ガス検出素子１１の抵抗値Ｒ１１が変化し、その結果、ガス検出素子１１の抵抗値Ｒ１１と、補償素子１２の抵抗値Ｒ１２とに差が生じ、この抵抗値の差に基づいて、水素濃度が検出されるようになっている。
【００３１】
補償素子１２は、水素に対して不活性である公知の素子であって、コイル１１ａと同等のコイル１２ａと、コイル１２ａを被覆し、アルミナ等から形成された担体１２ｂとを備えている。
そして、補償素子１２（コイル１２ａ）の抵抗値Ｒ１２は、補償素子１２の温度に対応して変化し、具体的には、図５に示すように、補償素子１２の温度が高くなると、大きくなる関係となっている。
なお、ここでは、補償素子１２の温度は、温度センサ３１が検出するガス検出室５３ｂの温度と略等しいものとする。よって、補償素子１２の抵抗値Ｒ１２は、ガス検出室５３ｂの温度と、図５のマップとに基づいて算出可能である。
【００３２】
＜第２直列辺＞
第２直列辺２０は、第１抵抗素子２１（抵抗値Ｒ２１）と第２抵抗素子２２（抵抗値Ｒ２２）とを備え、第１抵抗素子２１と第２抵抗素子２２とが直列に接続されることで構成されている（図２参照）。第１抵抗素子２１及び第２抵抗素子２２は、ケース５２内の基板５１上に設けられている。なお、第１抵抗素子２１の抵抗値Ｒ２１、第２抵抗素子２２の抵抗値Ｒ２２は、既知であり、固定値である。
【００３３】
＜第１直列辺、第２直列辺の接続状態＞
第１直列辺１０の両端と、第２直列辺２０の両端とは、それぞれ接続されて入力端子Ｔ１、入力端子Ｔ２を構成している。
入力端子Ｔ１、入力端子Ｔ２は、基準電圧発生回路４２に接続されており、基準電圧発生回路４２で発生した電圧ＶＩＮが入力端子Ｔ１、Ｔ２に印加し、ブリッジ回路Ｂに通電するようになっている。
【００３４】
第１直列辺１０において、ガス検出素子１１と補償素子１２との間の第１中間点は、出力端子Ｔ３を構成し、第２直列辺２０において、第１抵抗素子２１と第２抵抗素子２２との間の第２中間点は出力端子Ｔ４を構成している。
そして、出力端子Ｔ３、出力端子Ｔ４は、制御回路４１に接続されており、ブリッジ回路Ｂの電圧ＶＯＵＴ（出力）が、出力端子Ｔ３、Ｔ４を介して、制御回路４１に出力されるようになっている。
【００３５】
ここで、ブリッジ回路Ｂに入力される電圧ＶＩＮと、ブリッジ回路Ｂから出力される電圧ＶＯＵＴとの間には、式（１）が成立している。式（１）は、式（２）〜式（４）に変形され、さらに、式（４）は式（５）に変形される。
【数１】
【００３６】
そして、第１抵抗素子２１の抵抗値Ｒ２１、第２抵抗素子２２の抵抗値Ｒ２２は、固定値であり、補償素子１２の抵抗値Ｒ１２は、補償素子１２の温度（≒ガス検出室５３ｂの温度）と図５のマップとに基づいて算出されるから、式（５）に従って、ガス検出素子１１の抵抗値Ｒ１１が算出されることになる。
【００３７】
＜制御回路＞
制御回路４１は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、各種インタフェイス、電子回路などを含んで構成され、その内部に記憶されたプログラムに従って、各種機能を発揮し、水素センサ１を適宜に制御するようになっている。
【００３８】
＜制御回路−安定性判定機能＞
制御回路４１は、ガス検出素子１１（触媒抵抗体）が安定しているか否か判定機能を備えている。
本実施形態では、（１）ブリッジ回路Ｂへの通電開始後、ガス検出素子１１（触媒抵抗体）の抵抗値Ｒ１１が所定抵抗値（例えば３Ω）以上になるまで、又は、（２）ブリッジ回路Ｂへの通電開始から所定時間（例えば５秒）経過するまで、ガス検出素子１１が安定していないと判断される。
所定抵抗値及び所定時間は、事前試験等によって求められ、ガス検出素子１１（触媒抵抗体）の抵抗値Ｒ１１が適切に上昇し、ブリッジ回路Ｂの電圧ＶＯＵＴ（水素センサ１の出力）が安定したと判断される抵抗値、時間に設定される。
【００３９】
＜制御回路−補正機能＞
制御回路４１（補正手段）は、ガス検出素子１１（触媒抵抗体）が安定するまで、ブリッジ回路Ｂの電圧ＶＯＵＴ（出力）を、ガス検出素子１１の抵抗値Ｒ１１、ガス検出室５３ｂに基づいて補正し、補正後のＶＯＵＴ（出力）を、ＥＣＵ１３０に出力するようになっている。
【００４０】
具体的には、制御回路４１は、式（５）に従って算出されたガス検出素子１１の抵抗値Ｒ１１と、図６のマップと、ガス検出室５３ｂの温度とに基づいて、補正係数を算出し、算出した補正係数でブリッジ回路Ｂから出力される電圧ＶＯＵＴを補正するようなっている。
【００４１】
なお、図６及び後記する図７のマップは、事前試験等により求められ、制御回路４１に記憶されている。また、図６、図７に示すように、触媒抵抗値（ガス検出素子１１の抵抗値Ｒ１１）が小さく、通電時間が短くなるほど、補正係数が大きくなる関係となっている。さらに、ガス検出室５１ｂの温度が低くなるほど、補正係数が大きくなる関係となっている。
【００４２】
この他、制御回路４１が、内部クロックを利用して求められる通電開始からの通電時間と、図７のマップと、ガス検出室５３ｂの温度とに基づいて、補正係数を算出し、算出した補正係数で電圧ＶＯＵＴを補正する構成としてもよい。
【００４３】
＜基準電圧発生回路＞
基準電圧発生回路４２は、ＤＣ−ＤＣコンバータ等を備えて構成され、外部電源６０（例えば１２Ｖバッテリ）と接続されている。そして、基準電圧発生回路４２は、制御回路４１からの指令に従って作動し、ブリッジ回路Ｂに所定電圧を印加するようになっている。
【００４４】
≪水素センサの動作≫
次に、水素センサ１の動作について、図８を参照して説明する。なお、図８のフローチャートに示す処理は、ＩＧ１３１がＯＮされるとスタートする。すなわち、ＩＧ１３１のＯＮ信号を検知したＥＣＵ１３０は、水素センサ１の制御回路４１に通電指令を出力し、通電指令が入力された制御回路４１は、図８の各処理を開始する。
【００４５】
ステップＳ１０１において、制御回路４１は、基準電圧発生回路４２を制御し、入力端子Ｔ１、Ｔ２に所定の電圧ＶＩＮ（指令値）を印加させる。これにより、ブリッジ回路Ｂ（水素センサ１）への通電が開始される。
【００４６】
ステップＳ１０２において、制御回路４１は、触媒抵抗体（ガス検出素子１１）が安定しているか否か判定する。
触媒抵抗体（ガス検出素子１１）は安定していると判定した場合（Ｓ１０２・Ｙｅｓ）、制御回路４１の処理はステップＳ１０８に進む。一方、触媒抵抗体（ガス検出素子１１）は安定していないと判定した場合（Ｓ１０２・Ｎｏ）、制御回路４１の処理はステップＳ１０３に進む。
【００４７】
ステップＳ１０３において、制御回路４１は、ガス検出室５３ｂの温度（環境温度）を検出（測定）する。
【００４８】
ステップＳ１０４において、制御回路４１は、出力端子Ｔ３、Ｔ４から出力されるブリッジ回路Ｂの電圧ＶＯＵＴを検出する。
【００４９】
ステップＳ１０５において、制御回路４１は、ブリッジ回路Ｂに入力される電圧ＶＩＮ（基準電圧発生回路４２への指令値）と、ブリッジ回路Ｂから出力される電圧ＶＯＵＴと、前記した式（５）等とに基づいて、ガス検出素子１１の抵抗値Ｒ１１（触媒抵抗値）を算出する。
【００５０】
ステップＳ１０６において、制御回路４１は、ガス検出素子１１の抵抗値Ｒ１１と、ガス検出室５３ｂの温度と、図６のマップとに基づいて、補正係数を算出する。
次いで、制御回路４１は、算出した補正係数と、ブリッジ回路Ｂの電圧ＶＯＵＴとを積算することで、補正後の電圧ＶＯＵＴを算出する。
【００５１】
ステップＳ１０７において、制御回路４１は、補正後の電圧ＶＯＵＴを水素センサ１の出力としてＥＣＵ１３０に出力する。
その後、制御回路４１の処理は、ステップＳ１０２に進む。
【００５２】
次に、ステップＳ１０２の判定結果がＹｅｓとなって進むステップＳ１０８を説明する。
ステップＳ１０８において、制御回路４１は、ステップＳ１０３と同様に、ガス検出室５３ｂの温度を検出する。
【００５３】
ステップＳ１０９において、制御回路４１は、ステップＳ１０４と同様に、出力端子Ｔ３、Ｔ４から出力されるブリッジ回路Ｂの電圧ＶＯＵＴを検出する。
【００５４】
ステップＳ１１０において、制御回路４１は、ガス検出室５３ｂの温度に基づいて、ブリッジ回路Ｂの電圧ＶＯＵＴを補正する。すなわち、ガス検出室５３ｂの温度が低くなるほど、ブリッジ回路Ｂの電圧ＶＯＵＴが大きくなるように補正する。
【００５５】
ステップＳ１１１において、制御回路４１は、補正後の電圧ＶＯＵＴを、水素センサ１の出力として、ＥＣＵ１３０に出力する。
その後、制御回路４１の処理はステップＳ１０８に進む。
【００５６】
≪水素センサの効果≫
このような水素センサ１によれば次の効果を得る。
ガス検出素子１１（触媒抵抗体）が安定するまで、（１）ガス検出素子１１の抵抗値Ｒ１１、又は、（２）通電時間に基づいて、ブリッジ回路Ｂの電圧ＶＯＵＴを補正し（Ｓ１０６）、補正後の電圧ＶＯＵＴを、水素センサ１の出力としてＥＣＵ１３０に出力するので（Ｓ１０７）、水素センサ１の起動後から水素センサ１の出力を安定させることができる（図９参照）。これにより、水素センサ１の信頼性を高めることができる。
なお、図９は、検出対象である水素濃度が一定の場合を例示している。
【００５７】
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明はこれに限定されず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、例えば次のように変更できる。
前記した実施形態では、被検出ガスが水素である場合を例示したが、その他のガスでもよい。
【００５８】
前記した実施形態では、燃料電池システム１００が燃料電池車に搭載された場合を例示したが、その他の移動体、例えば自動二輪車、列車、船舶に搭載された燃料電池システムでもよい。また、定置型の燃料電池システムに本発明を適用してもよい。
【符号の説明】
【００５９】
１ 水素センサ（ガスセンサ）
１０ 第１直列辺
１１ ガス検出素子（触媒抵抗体）
１１ｃ 酸化触媒
１２ 補償素子
１２ａ コイル
２０ 第２直列辺
２１ 第１抵抗素子
２２ 第２抵抗素子
３１ 温度センサ
４１ 制御回路（補正手段）
Ｂ ブリッジ回路
Ｔ１、Ｔ２ 入力端子
Ｔ３ 出力端子（第１中間点）
Ｔ４ 出力端子（第２中間点）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
直列に接続されたガス検出素子及び補償素子を有する第１直列辺と、直列に接続された第１抵抗素子及び第２抵抗素子を有する第２直列辺と、を含み、前記第１直列辺の両端と前記第２直列辺の両端とがそれぞれ接続され入力端子が構成され、前記ガス検出素子及び前記補償素子の間の第１中間点と前記第１抵抗素子及び前記第２抵抗素子の間の第２中間点とがそれぞれ出力端子である、ガス検出用のブリッジ回路と、
前記ブリッジ回路から出力される当該ブリッジ回路の出力を補正する補正手段と、
を備える接触燃焼式のガスセンサであって、
前記ガス検出素子は、ガスを燃焼させる酸化触媒を含む触媒抵抗体で構成され、
前記補正手段は、前記ブリッジ回路への通電開始から所定時間が経過するまで、前記触媒抵抗体の抵抗値に基づいて、前記ブリッジ回路の出力を補正する
ことを特徴とするガスセンサ。
【請求項２】
直列に接続されたガス検出素子及び補償素子を有する第１直列辺と、直列に接続された第１抵抗素子及び第２抵抗素子を有する第２直列辺と、を含み、前記第１直列辺の両端と前記第２直列辺の両端とがそれぞれ接続され入力端子が構成され、前記ガス検出素子及び前記補償素子の間の第１中間点と前記第１抵抗素子及び前記第２抵抗素子の間の第２中間点とが出力端子である、ガス検出用のブリッジ回路と、
前記ブリッジ回路から出力される当該ブリッジ回路の出力を補正する補正手段と、
を備える接触燃焼式のガスセンサであって、
前記ガス検出素子は、ガスを燃焼させる酸化触媒を含む触媒抵抗体で構成され、
前記補正手段は、前記ブリッジ回路への通電開始から前記触媒抵抗体の抵抗値が所定値以上になるまで、前記触媒抵抗体の抵抗値に基づいて、前記ブリッジ回路の出力を補正する
ことを特徴とするガスセンサ。
【請求項１】
直列に接続されたガス検出素子及び補償素子を有する第１直列辺と、直列に接続された第１抵抗素子及び第２抵抗素子を有する第２直列辺と、を含み、前記第１直列辺の両端と前記第２直列辺の両端とがそれぞれ接続され入力端子が構成され、前記ガス検出素子及び前記補償素子の間の第１中間点と前記第１抵抗素子及び前記第２抵抗素子の間の第２中間点とがそれぞれ出力端子である、ガス検出用のブリッジ回路と、
前記ブリッジ回路から出力される当該ブリッジ回路の出力を補正する補正手段と、
を備える接触燃焼式のガスセンサであって、
前記ガス検出素子は、ガスを燃焼させる酸化触媒を含む触媒抵抗体で構成され、
前記補正手段は、前記ブリッジ回路への通電開始から所定時間が経過するまで、前記触媒抵抗体の抵抗値に基づいて、前記ブリッジ回路の出力を補正する
ことを特徴とするガスセンサ。
【請求項２】
直列に接続されたガス検出素子及び補償素子を有する第１直列辺と、直列に接続された第１抵抗素子及び第２抵抗素子を有する第２直列辺と、を含み、前記第１直列辺の両端と前記第２直列辺の両端とがそれぞれ接続され入力端子が構成され、前記ガス検出素子及び前記補償素子の間の第１中間点と前記第１抵抗素子及び前記第２抵抗素子の間の第２中間点とが出力端子である、ガス検出用のブリッジ回路と、
前記ブリッジ回路から出力される当該ブリッジ回路の出力を補正する補正手段と、
を備える接触燃焼式のガスセンサであって、
前記ガス検出素子は、ガスを燃焼させる酸化触媒を含む触媒抵抗体で構成され、
前記補正手段は、前記ブリッジ回路への通電開始から前記触媒抵抗体の抵抗値が所定値以上になるまで、前記触媒抵抗体の抵抗値に基づいて、前記ブリッジ回路の出力を補正する
ことを特徴とするガスセンサ。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２０１１−１０６８７２（Ｐ２０１１−１０６８７２Ａ）
【公開日】平成２３年６月２日（２０１１．６．２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２６００８１（Ｐ２００９−２６００８１）
【出願日】平成２１年１１月１３日（２００９．１１．１３）
【出願人】（０００００５３２６）本田技研工業株式会社 (23,863)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年６月２日（２０１１．６．２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年１１月１３日（２００９．１１．１３）
【出願人】（０００００５３２６）本田技研工業株式会社 (23,863)
【Ｆターム（参考）】
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