[发明专利]气体传感器装置及气体传感器装置的加热电流控制方法

说明书

本发明提供即使是环境温度发生变化，也能够实现高精度测量的气体传感器装置。该装置具备形成于薄膜部的检测加热器(3)、围绕检测加热器形成的温度补偿加热器(4)、控制检测加热器(3)的加热温度的检测加热器加热控制电路(10)、以及将温度补偿加热器的加热温度控制于比检测加热器的加热温度低的加热温度的温度补偿加热器加热控制电路(11)，相应于基板温度的上升，检测加热器加热控制电路(10)与温度补偿加热器加热控制电路(11)分别调整各加热电流，使检测加热器(3)的加热温度与温度补偿加热器(4)的加热温度之间的温度差缩小。

技术领域

本发明涉及具备检测气体的物理量用的传感器元件的气体传感器装置及气体传感器装置的加热电流控制方法。

背景技术

测量气体的水分浓度等物理量的气体传感器装置被使用于各种技术领域。例如，在汽车用的内燃机中，为了应对废气规定、减少燃料消耗，测量吸入的空气的湿度、压力、温度等物理量，并根据该测量出的物理量求出最合适的燃料喷射量、点火时间。并且，为了满足将来日益严峻的废气规定等，为了最佳地操作内燃机而需要高精度地测量气体的物理量。

作为这样的气体传感器装置，例如，日本专利特开2011-137679号公报(专利文献1)中，具备：具有空洞部的基板、由层叠于空洞部的多个绝缘层构成的薄膜支承体、由薄膜支承体的绝缘层挟持的第1加热器和第2加热器，第2加热器配置于第1加热器的周边，第1加热器被加热并控制为比第2加热器高的温度，根据第1加热器的散热量测定湿度等气体的物理量。又，为了减小由周围气体温度的变化引起的第1加热器的散热量变化所造成的测量误差，利用第2加热器将第1加热器的周边保持为规定的温度，由此谋求高精度。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利特开2011-137679号公报

发明内容

发明要解决的技术问题

例如，根据测定通过内燃机的吸气通路的吸入空气的物理量的气体传感器装置，由行驶环境变化造成的温度变化、由增压器引起的进气增压是否存在等运行状态，都会使放置气体传感器装置的环境的温度发生很大变化。因此气体传感器装置需要与温度变化相对应的良好的测量精度。

专利文献1的气体传感器装置由于使用第2加热器，减少了环境温度变化造成的测量误差。进一步地，为了高精度化，利用第2加热器进行加热的区域的温度稳定性是很重要的。关于第2加热器的加热温度，是通过第2加热器的电阻测定等来检测出温度并将加热量反馈的。

但是，一旦环境温度发生较大变化，第2加热器形成的温度分布就会发生变化，对检测气体的物理量的第1加热器产生影响，从而产生测量误差。又，由于温度控制电路的温度特性等原因，第2加热器的加热温度也会发生变动。

本发明的目的在于，提供一种即使是环境温度发生变化，也能够得到高精度的测量性能的新颖的气体传感器装置及气体传感器装置的加热电流控制方法。

解决技术问题用的手段

本发明的特征为一种气体传感器装置，其具备：形成于基板的一部分的薄膜部；形成于薄膜部的检测加热器；以围绕检测加热器的方式形成的温度补偿加热器；对检测加热器的加热温度进行控制的检测加热器驱动电路；以及将温度补偿加热器的加热温度控制为比检测加热器的加热温度低的加热温度的温度补偿加热器驱动电路，所述气体传感器装置根据检测加热器的散热量来测量气体的物理量，上述气体传感器装置中，检测加热器驱动电路和温度补偿加热器驱动电路与基板的温度上升相对应地控制各加热电流，以使检测加热器的加热温度与温度补偿加热器的加热温度之间的温度差缩小。

发明效果

根据本发明，由于与温度补偿加热器的内侧区域的温度下降相对应地调整检测加热器的加热温度，因此能够抑制环境温度变化引起的检测加热器的加热量的变动，减小测量误差。