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气体传感器及气体传感器的控制方法与流程 专利技术说明

作者:admin      2023-07-05 11:36:20     365



测量装置的制造及其应用技术1.本发明涉及气体传感器及气体传感器的控制方法。背景技术:2.气体传感器用于汽车尾气等被测定气体中的对象气体成分(氧o2、氮氧化物nox、氨nh3、烃hc、二氧化碳co2等)的检测及浓度的测定。例如,对汽车尾气中的对象气体成分的浓度进行测定,基于该测定值,对搭载于汽车的尾气净化系统进行优化控制。3.作为这样的气体传感器,已知有使用了氧化锆(zro2)等氧离子传导性固体电解质的气体传感器。例如,日本特许第4903895号中公开一种气体传感器,其具备:对导入至第一测定室的监测对象气体的氧浓度进行调整的第一氧泵单元、以及对导入至第二测定室的特定气体的浓度进行检测的第二氧泵单元。4.另外,日本特许第4903895号中公开如下内容,即,在驱动控制开始前,进行向第二氧泵单元供给一定时间的恒定电流的预备控制,以便降低气体传感器的启动时间偏差。5.现有技术文献6.专利文献7.专利文献1:日本特许第4903895号技术实现要素:8.使用了固体电解质的气体传感器从启动至能够进行测定对象气体浓度的测定需要花费时间。该时间称为起燃时间。9.随着对汽车尾气限制等的强化,要求汽车的发动机启动之后以更短的时间使尾气净化系统发挥作用。因此,要求气体传感器的起燃时间更短。10.例如,如上所述,日本特许第4903895号公开了如下内容,即,具备第一氧泵单元和第二氧泵单元的气体传感器中,在驱动控制开始前,进行向第二氧泵单元供给一定时间的恒定电流的预备控制,以便降低气体传感器的启动时间(起燃时间)的偏差。且公开了:预备控制中向第二氧泵单元施加的电压大于驱动控制时向第二氧泵单元施加的电压。11.然而,自被测定气体导入口开始2个以上的泵单元串联配置的气体传感器中,由下文中详细说明可知,有时起燃时间变长。12.另外,可知:如果向泵单元施加的电压过大,则构成泵单元中包含的固体电解质的氧发生移动,固体电解质的强度有时会降低。结果可知,有时在传感器元件的内部结构发生开裂。13.因此,本发明的目的在于,提供起燃时间短且抑制在传感器元件的内部结构发生开裂的气体传感器。14.本发明的发明人进行了潜心研究,结果发现,利用以下的发明,不会使传感器元件的内部结构发生开裂,且能够使起燃时间变短。15.本发明包括以下发明。16.(1)一种气体传感器,其对被测定气体中的测定对象气体进行检测,17.包括:传感器元件、以及对所述传感器元件进行控制的控制装置,18.所述气体传感器的特征在于,19.所述传感器元件包括:20.长条板状的基体部,该基体部包含氧离子传导性的固体电解质层;21.被测定气体流通部,该被测定气体流通部由所述基体部的长度方向上的一个端部形成;22.调整用泵单元,该调整用泵单元包括在所述被测定气体流通部的内表面所配设的内侧泵电极、以及在所述基体部的与所述被测定气体流通部不同的位置所配设的与所述内侧泵电极相对应的外侧泵电极,且用于将被测定气体中的氧调整为所期望的浓度;以及23.测定用泵单元,该测定用泵单元包括在所述被测定气体流通部的内表面的比所述内侧泵电极更远离所述基体部的长度方向上的所述一个端部的位置所配设的内侧测定电极、以及在所述基体部的与所述被测定气体流通部不同的位置所配设的与所述内侧测定电极相对应的外侧测定电极,且用于检测被测定气体中的测定对象气体,24.所述控制装置包括泵控制部,该泵控制部对所述调整用泵单元及所述测定用泵单元的动作进行控制,25.所述泵控制部进行所述传感器元件启动时的启动时泵控制、以及所述启动时之后的所述传感器元件稳定驱动时的稳定驱动泵控制,26.所述启动时泵控制中,向所述调整用泵单元的所述内侧泵电极与所述外侧泵电极之间施加所述调整用泵单元的启动时电压,该电压比所述稳定驱动泵控制中向所述调整用泵单元施加的电压高,向所述测定用泵单元的所述内侧测定电极与所述外侧测定电极之间施加所述测定用泵单元的启动时电压,该电压比所述稳定驱动泵控制中向所述测定用泵单元施加的电压高且比所述调整用泵单元的所述启动时电压低,27.所述稳定驱动泵控制中,利用所述调整用泵单元将被测定气体中的氧调整为所期望的浓度,并利用所述测定用泵单元对被测定气体中的测定对象气体进行检测。28.(2)根据上述(1)中记载的气体传感器,其特征在于,29.所述传感器元件还包括辅助泵单元,30.该辅助泵单元包括在所述被测定气体流通部的内表面的比所述内侧泵电极更远离所述基体部的长度方向上的所述一个端部的位置所配设的内侧辅助泵电极、以及在所述基体部的与所述被测定气体流通部不同的位置所配设的与所述内侧辅助泵电极相对应的外侧辅助泵电极,且用于进一步调整被测定气体中的氧浓度,31.所述启动时泵控制中,还向所述辅助泵单元的所述内侧辅助泵电极与所述外侧辅助泵电极之间施加所述辅助泵单元的启动时电压,该电压比所述稳定驱动泵控制中向所述辅助泵单元施加的电压高且为所述调整用泵单元的所述启动时电压以下且比所述测定用泵单元的所述启动时电压高,32.所述稳定驱动泵控制中,利用所述调整用泵单元将被测定气体中的氧调整为所期望的浓度,将利用所述调整用泵单元调整后的被测定气体中的氧浓度利用所述辅助泵单元进一步进行调整,并利用所述测定用泵单元对被测定气体中的测定对象气体进行检测。33.(3)根据上述(1)或(2)中记载的气体传感器,其特征在于,34.所述传感器元件包括加热器,该加热器对所述基体部进行加热,35.所述控制装置包括:36.加热器控制部,该加热器控制部对所述加热器进行控制;以及37.判定部,该判定部对所述启动时泵控制的开始及结束进行判定,38.所述加热器控制部进行如下加热器控制,即,利用所述加热器对所述基体部进行加热,将所述基体部的温度经所述启动时泵控制的开始温度而进一步升温至规定的稳定驱动温度,并将所述基体部的温度保持为所述稳定驱动温度,39.所述判定部判定为所述基体部的温度到达所述启动时泵控制的所述开始温度时,使所述泵控制部开始所述启动时泵控制。40.(4)根据上述(3)中记载的气体传感器,其特征在于,41.所述判定部判定为所述启动时泵控制中流通于所述测定用泵单元的泵电流为规定的阈值以下时,使所述泵控制部从所述启动时泵控制向所述稳定驱动泵控制切换。42.(5)根据上述(3)中记载的气体传感器,其特征在于,43.所述传感器元件包括基准电极,该基准电极配设成在所述基体部的内部与基准气体接触,44.所述判定部判定为所述启动时泵控制中所述内侧测定电极与所述基准电极之间的电动势为规定的阈值以上时,使所述泵控制部从所述启动时泵控制向所述稳定驱动泵控制切换。45.(6)根据上述(1)~(5)中的任一项中记载的气体传感器,其特征在于,46.所述调整用泵单元的所述启动时电压为1.5v以上3.0v以下。47.(7)根据上述(1)~(6)中的任一项中记载的气体传感器,其特征在于,48.所述测定用泵单元的所述启动时电压为0.5v以上1.45v以下。49.(8)根据上述(1)~(7)中的任一项中记载的气体传感器,其特征在于,50.所述调整用泵单元的所述启动时电压相对于所述测定用泵单元的所述启动时电压的电压比为1.03以上6.00以下。51.(9)一种气体传感器的控制方法,该气体传感器用于对被测定气体中的测定对象气体进行检测,52.所述气体传感器的控制方法的特征在于,53.所述气体传感器包括:传感器元件、以及对所述传感器元件进行控制的控制装置,54.所述传感器元件包括:55.长条板状的基体部,该基体部包含氧离子传导性的固体电解质层;56.被测定气体流通部,该被测定气体流通部由所述基体部的长度方向上的一个端部形成;57.调整用泵单元,该调整用泵单元包括在所述被测定气体流通部的内表面所配设的内侧泵电极、以及在所述基体部的与所述被测定气体流通部不同的位置所配设的与所述内侧泵电极相对应的外侧泵电极,且用于将被测定气体中的氧调整为所期望的浓度;以及58.测定用泵单元,该测定用泵单元包括在所述被测定气体流通部的内表面的比所述内侧泵电极更远离所述基体部的长度方向上的所述一个端部的位置所配设的内侧测定电极、以及在所述基体部的与所述被测定气体流通部不同的位置所配设的与所述内侧测定电极相对应的外侧测定电极,且用于检测被测定气体中的测定对象气体,59.所述控制装置包括泵控制部,该泵控制部对所述调整用泵单元及所述测定用泵单元的动作进行控制,60.所述控制方法包括:在所述传感器元件的启动时执行的启动时泵控制步骤、以及之后执行的稳定驱动泵控制步骤,61.所述启动时泵控制步骤中,泵控制部向所述调整用泵单元的所述内侧泵电极与所述外侧泵电极之间施加所述调整用泵单元的启动时电压,该电压比所述稳定驱动泵控制中向所述调整用泵单元施加的电压高,向所述测定用泵单元的所述内侧测定电极与所述外侧测定电极之间施加所述测定用泵单元的启动时电压,该电压比所述稳定驱动泵控制中向所述测定用泵单元施加的电压高且比所述调整用泵单元的所述启动时电压低,62.所述稳定驱动泵控制步骤中,泵控制部利用所述调整用泵单元将被测定气体中的氧调整为所期望的浓度,并利用所述测定用泵单元对被测定气体中的测定对象气体进行检测。63.(10)根据上述(9)中记载的控制方法,其特征在于,64.所述传感器元件还包括辅助泵单元,65.该辅助泵单元包括在所述被测定气体流通部的内表面的比所述内侧泵电极更远离所述基体部的长度方向上的所述一个端部的位置所配设的内侧辅助泵电极、以及在所述基体部的与所述被测定气体流通部不同的位置所配设的与所述内侧辅助泵电极相对应的外侧辅助泵电极,且用于进一步调整被测定气体中的氧浓度,66.所述启动时泵控制步骤中,泵控制部还向所述辅助泵单元的所述内侧辅助泵电极与所述外侧辅助泵电极之间施加所述辅助泵单元的启动时电压,该电压比所述稳定驱动泵控制中向所述辅助泵单元施加的电压高且为所述调整用泵单元的所述启动时电压以下且比所述测定用泵单元的所述启动时电压高,67.所述稳定驱动泵控制步骤中,泵控制部利用所述调整用泵单元将被测定气体中的氧调整为所期望的浓度,将利用所述调整用泵单元调整后的被测定气体中的氧浓度利用所述辅助泵单元进一步进行调整,并利用所述测定用泵单元对被测定气体中的测定对象气体进行检测。68.(11)根据上述(9)或(10)中记载的控制方法,其特征在于,69.所述传感器元件包括加热器,该加热器对所述基体部进行加热,70.所述控制装置包括:71.加热器控制部,该加热器控制部对所述加热器进行控制;以及72.判定部,该判定部对所述启动时泵控制的开始及结束进行判定,73.所述控制方法进行如下加热器控制步骤,即,所述加热器控制部利用所述加热器对所述基体部进行加热,将所述基体部的温度经所述启动时泵控制的开始温度而进一步升温至规定的稳定驱动温度,并将所述基体部的温度保持为所述稳定驱动温度,74.并且,所述判定部判定为所述基体部的温度到达所述启动时泵控制的所述开始温度时,开始所述启动时泵控制步骤。75.(12)根据上述(11)中记载的控制方法,其特征在于,76.所述控制方法进行所述加热器控制步骤,77.并且,所述判定部判定为所述启动时泵控制中流通于所述测定用泵单元的泵电流为规定的阈值以下时,结束所述启动时泵控制步骤,开始所述稳定驱动泵控制步骤。78.(13)根据上述(11)中记载的控制方法,其特征在于,79.所述传感器元件包括基准电极,该基准电极配设成在所述基体部的内部与基准气体接触,80.所述控制方法进行所述加热器控制步骤,81.并且,所述判定部判定为所述启动时泵控制中所述内侧测定电极与所述基准电极之间的电动势为规定的阈值以上时,结束所述启动时泵控制步骤,开始所述稳定驱动泵控制步骤。82.(14)根据上述(9)~(13)中的任一项中记载的控制方法,其特征在于,83.所述调整用泵单元的所述启动时电压为1.5v以上3.0v以下。84.(15)根据上述(9)~(14)中的任一项中记载的控制方法,其特征在于,85.所述测定用泵单元的所述启动时电压为0.5v以上1.45v以下。86.(16)根据上述(9)~(15)中的任一项中记载的控制方法,其特征在于,87.所述调整用泵单元的所述启动时电压相对于所述测定用泵单元的所述启动时电压的电压比为1.03以上6.00以下。88.发明效果89.根据本发明,能够提供起燃时间短且抑制在传感器元件的内部结构发生开裂的气体传感器。附图说明90.图1是表示气体传感器100的概要构成的一例的长度方向上的垂直截面示意图。91.图2是表示控制装置90与传感器元件101的各泵单元21、50、41、各传感器单元80、81、82、83及加热器部70之间的电连接关系的框图。92.图3是表示气体传感器100中的启动处理的一例的流程图。93.图4是表示气体传感器100中的启动处理的变形例的流程图。94.符号说明[0095]1…第一基板层,2…第二基板层,3…第三基板层,4…第一固体电解质层,5…隔离层,6…第二固体电解质层,10…气体导入口,11…第一扩散速度控制部,12…缓冲空间,13…第二扩散速度控制部,15…被测定气体流通部,20…第一内部空腔,21…主泵单元,22…内侧主泵电极,22a…(内侧主泵电极的)顶部电极部,22b…(内侧主泵电极的)底部电极部,23…外侧泵电极,24…(主泵单元的)可变电源,30…第三扩散速度控制部,40…第二内部空腔,41…电流测定用泵单元,42…基准电极,43…基准气体导入空间,44…测定电极,46…(测定用泵单元的)可变电源,47…切换单元,48…大气导入层,50…辅助泵单元,51…辅助泵电极,51a…(辅助泵电极的)顶部电极部,51b…(辅助泵电极的)底部电极部,52…(辅助泵单元的)可变电源,60…第四扩散速度控制部,61…第三内部空腔,70…加热器部,71…加热器电极,72…加热器,73…通孔,74…加热器绝缘层,75…压力释放孔,76…加热器引线,77…加热器电源,80…主泵控制用氧分压检测传感器单元,81…辅助泵控制用氧分压检测传感器单元,82…电动势检测传感器单元,83…传感器单元,90…控制装置,91…控制部,92…加热器控制部,93…泵控制部,94…浓度计算部,95…判定部,100…气体传感器,101…传感器元件,102…基体部。具体实施方式[0096]本发明的气体传感器包括:传感器元件、以及对所述传感器元件进行控制的控制装置。[0097]本发明的气体传感器中包含的传感器元件包括:[0098]长条板状的基体部,该基体部包含氧离子传导性的固体电解质层;[0099]被测定气体流通部,该被测定气体流通部由所述基体部的长度方向上的一个端部形成;[0100]调整用泵单元,该调整用泵单元包括在所述被测定气体流通部的内表面所配设的内侧泵电极、以及在所述基体部的与所述被测定气体流通部不同的位置所配设的与所述内侧泵电极相对应的外侧泵电极,且用于将被测定气体中的氧调整为所期望的浓度;以及[0101]测定用泵单元,该测定用泵单元包括在所述被测定气体流通部的内表面的比所述内侧泵电极更远离所述基体部的长度方向上的所述一个端部的位置所配设的内侧测定电极、以及在所述基体部的与所述被测定气体流通部不同的位置所配设的与所述内侧测定电极相对应的外侧测定电极,且用于检测被测定气体中的测定对象气体。[0102]本发明的气体传感器中包含的控制装置包括泵控制部,该泵控制部对所述调整用泵单元及所述测定用泵单元的动作进行控制。所述泵控制部构成为:进行所述传感器元件启动时的启动时泵控制、以及所述启动时之后的所述传感器元件稳定驱动时的稳定驱动泵控制。[0103]传感器元件的启动时是指:气体传感器接通之后至能够进行测定对象气体的检测(测定)为止的期间。也称为气体传感器的启动时。另外,传感器元件的稳定驱动时是指:能够进行测定对象气体的检测(测定)的期间。也称为气体传感器的稳定驱动时。当启动时结束后,进入稳定驱动时。通常,气体传感器接通至断开为止的期间的除启动时以外的期间为稳定驱动时。测定对象气体的检测中包括测定对象气体的浓度的测定。[0104]以下,对本发明的气体传感器的实施方式的一例详细地进行说明。[0105][气体传感器的概要构成][0106]以下,参照附图,对本发明的气体传感器进行说明。图1是表示包括传感器元件101的气体传感器100的概要构成的一例的长度方向上的垂直截面示意图。以下,以图1为基准,所谓上下,将图1的上侧设为上,将其下侧设为下,将图1的左侧设为前端侧,将其右侧设为后端侧。[0107]图1中,对于气体传感器100,示出了通过传感器元件101监测被测定气体中的nox且测定其浓度的nox传感器的一例。[0108]另外,气体传感器100包括对传感器元件101进行控制的控制装置90。图2是表示控制装置90与传感器元件101之间的电连接关系的框图。[0109](传感器元件)[0110]传感器元件101为长条板状的元件,其包括具有将多个氧离子传导性固体电解质层进行层叠而得到的结构的基体部102。长条板状也称为长板状或者带状。基体部102具有在附图中自下侧开始按照分别由氧化锆(zro2)等氧离子传导性固体电解质层形成的第一基板层1、第二基板层2、第三基板层3、第一固体电解质层4、隔离层5以及第二固体电解质层6的顺序对这六个层进行层叠而得到的结构。形成这六个层的固体电解质是致密且气密的固体电解质。所述六个层可以为全部相同的厚度,也可以针对各层为不同的厚度。各层之间借助包含固体电解质的粘接层而进行粘接,基体部102中包括所述粘接层。图1中,例示了包括所述六个层的层构成,不过,本发明中的层构成不限于此,可以采用任意的层数及层构成。[0111]该传感器元件101如下制造,例如,对与各层相对应的陶瓷生片进行规定的加工及电路图案的印刷等,然后使它们层叠,进而进行烧成而使它们实现一体化。[0112]在传感器元件101的长度方向上的一个端部(以下称为前端部)且在第二固体电解质层6的下表面与第一固体电解质层4的上表面之间形成有气体导入口10。被测定气体流通部15是:自气体导入口10开始,在长度方向上,第一扩散速度控制部11、缓冲空间12、第二扩散速度控制部13、第一内部空腔20、第三扩散速度控制部30、第二内部空腔40、第四扩散速度控制部60以及第三内部空腔61以按上述的顺序依次连通的方式彼此相邻而形成的。[0113]气体导入口10、缓冲空间12、第一内部空腔20、第二内部空腔40以及第三内部空腔61是以将隔离层5挖空的方式设置的传感器元件101的内部空间,其中,该内部空间的上部由第二固体电解质层6的下表面区划而成,下部由第一固体电解质层4的上表面区划而成,侧部由隔离层5的侧面区划而成。[0114]第一扩散速度控制部11、第二扩散速度控制部13以及第三扩散速度控制部30均设置成2条横长的狭缝(图1中,与附图垂直的方向构成开口的长度方向)。第一扩散速度控制部11、第二扩散速度控制部13都只要是施加所期望的扩散阻力的形态即可,其形态并不限定于所述狭缝。[0115]第四扩散速度控制部60以1条横长的狭缝(图1中,与附图垂直的方向构成开口的长度方向)的方式设置于隔离层5与第二固体电解质层6之间。第四扩散速度控制部60为施加所期望的扩散阻力的形态即可,其形态并不限定于所述狭缝。[0116]另外,在比被测定气体流通部15更远离前端侧的位置,在第三基板层3的上表面与隔离层5的下表面之间、且是在侧部由第一固体电解质层4的侧面区划而成的位置,设置有基准气体导入空间43。基准气体导入空间43在传感器元件101的另一个端部(以下称为后端部)具有开口部。例如,大气作为对nox浓度进行测定时的基准气体而被导入至基准气体导入空间43。[0117]大气导入层48是由多孔质氧化铝构成的层,基准气体通过基准气体导入空间43而被导入至大气导入层48。另外,大气导入层48形成为将基准电极42覆盖。[0118]基准电极42是以由第三基板层3的上表面和第一固体电解质层4夹持的方式而形成的电极,如上所述,在其周围设置有与基准气体导入空间43连通的大气导入层48。即,基准电极42配设成:借助呈多孔质的大气导入层48和基准气体导入空间43而与基准气体接触。另外,如后所述,可以使用基准电极42对第一内部空腔20内、第二内部空腔40内以及第三内部空腔61内的氧浓度(氧分压)进行测定。基准电极42形成为多孔质金属陶瓷电极(例如pt与zro2的金属陶瓷电极)。[0119]在被测定气体流通部15,气体导入口10相对于外部空间而呈开口,被测定气体通过该气体导入口10而从外部空间被引入到传感器元件101内。[0120]本实施方式中,被测定气体流通部15为从在传感器元件101的前端面呈开口的气体导入口10被导入被测定气体的形态,不过,本发明并不限定于该形态。例如,在被测定气体流通部15可以不存在气体导入口10的凹处。这种情况下,实质上,第一扩散速度控制部11为气体导入口。[0121]另外,例如,被测定气体流通部15可以为在基体部102的沿着长度方向的侧面具有与缓冲空间12或者第一内部空腔20的靠近缓冲空间12的位置相连通的开口的形态。这种情况下,被测定气体通过所述开口而从基体部102的沿着长度方向的侧面被导入。[0122]另外,例如,被测定气体流通部15可以构成为:被测定气体通过多孔体而被导入。[0123]第一扩散速度控制部11是对从气体导入口10引入的被测定气体施加规定的扩散阻力的部位。[0124]缓冲空间12是为了将从第一扩散速度控制部11导入的被测定气体向第二扩散速度控制部13引导而设置的空间。[0125]第二扩散速度控制部13是对从缓冲空间12向第一内部空腔20导入的被测定气体施加规定的扩散阻力的部位。[0126]导入至第一内部空腔20的被测定气体的量为规定的范围即可。即,在传感器元件101的前端部至第二扩散速度控制部13的整体被施加规定的扩散阻力即可。例如,可以为第一扩散速度控制部11直接与第一内部空腔20连通、即不存在缓冲空间12和第二扩散速度控制部13的方式。[0127]缓冲空间12是:为了在被测定气体的压力发生变化时缓和因其压力变化对检测值带来的影响而设置的空间。[0128]被测定气体在从传感器元件101外部导入至第一内部空腔20内时因外部空间的被测定气体的压力变化(被测定气体为汽车尾气的情况下是排气压力的脉动)而从气体导入口10急剧地被引入到传感器元件101内部,但是,该被测定气体并非直接向第一内部空腔20导入,而是在通过第一扩散速度控制部11、缓冲空间12、第二扩散速度控制部13将被测定气体的压力变化消除之后向第一内部空腔20导入。由此,向第一内部空间导入的被测定气体的压力变化达到几乎可以忽略的程度。[0129]第一内部空腔20设置成为:用于对通过第二扩散速度控制部13而被导入的被测定气体中的氧分压进行调整的空间。主泵单元21进行工作而对该氧分压进行调整。[0130]传感器元件101包括调整用泵单元,该调整用泵单元包括:在所述被测定气体流通部15的内表面所配设的内侧泵电极、以及在所述基体部102的与所述被测定气体流通部15不同的位置所配设的与所述内侧泵电极相对应的外侧泵电极,用于将被测定气体中的氧调整为所期望的浓度。本实施方式中,主泵单元21作为调整用泵单元发挥作用。另外,内侧主泵电极22作为内侧泵电极发挥作用,外侧泵电极23作为外侧泵电极发挥作用。本实施方式中,传感器元件101构成为:除了包括调整用泵单元的主泵单元21以外,还包括对被测定气体中的氧浓度进一步进行调整的辅助泵单元50,更高精度地调整氧浓度。[0131]主泵单元21是包括内侧主泵电极22和外侧泵电极23的电化学泵单元,其中,内侧主泵电极22配设于所述被测定气体流通部15的内表面,外侧泵电极23配设于所述基体部102的与所述被测定气体流通部15不同的位置(图1中为所述基体部102的外表面)且与所述内侧主泵电极22相对应。“与所述内侧主泵电极22相对应”是指:所述外侧泵电极23设置成与所述内侧主泵电极22之间夹有第二固体电解质层6。[0132]即,主泵单元21是由内侧主泵电极22、外侧泵电极23、以及被内侧主泵电极22和外侧泵电极23夹持的第二固体电解质层6构成的电化学泵单元,其中,内侧主泵电极22具有在第二固体电解质层6的下表面的且是面对第一内部空腔20的大致整面设置的顶部电极部22a,外侧泵电极23以暴露于外部空间的方式设置于第二固体电解质层6的上表面的且与顶部电极部22a对应的区域。[0133]内侧主泵电极22跨设形成于:区划出第一内部空腔20的上下的固体电解质层(第二固体电解质层6以及第一固体电解质层4)、以及构成侧壁的隔离层5。具体而言,在构成第一内部空腔20的顶面的第二固体电解质层6的下表面形成有顶部电极部22a,另外,在构成底面的第一固体电解质层4的上表面形成有底部电极部22b,并且,侧部电极部(省略图示)以将上述顶部电极部22a和底部电极部22b连接的方式形成于构成第一内部空腔20的两个侧壁部的隔离层5的侧壁面(内表面),从而在该侧部电极部的配设部位配设成隧道形态的结构。[0134]内侧主泵电极22和外侧泵电极23为多孔质金属陶瓷电极(金属成分和陶瓷成分混合存在的方式的电极)。作为陶瓷成分,没有特别限定,优选与基体部102同样地采用氧离子传导性的固体电解质。例如,作为陶瓷成分,可以采用zro2。[0135]与被测定气体接触的内侧主泵电极22利用减弱了针对被测定气体中的nox成分的还原能力的材料而形成。内侧主泵电极22包含具有催化活性的贵金属(例如pt、rh、ir、ru、pd中的至少1种)和使具有催化活性的贵金属针对测定对象气体(本实施方式中为nox)的催化活性降低的贵金属(例如au、ag等)即可。本实施方式中,内侧主泵电极22采用包含1%的au的pt与zro2的多孔质金属陶瓷电极。[0136]外侧泵电极23包含上述具有催化活性的贵金属即可。上述基准电极42也同样地,包含上述具有催化活性的贵金属即可。本实施方式中,外侧泵电极23采用pt与zro2的多孔质金属陶瓷电极。[0137]在主泵单元21中,利用可变电源24对内侧主泵电极22与外侧泵电极23之间施加所期望的泵电压vp0,使泵电流ip0沿着正方向或者负方向在内侧主泵电极22与外侧泵电极23之间流通,由此,能够将第一内部空腔20内的氧吸出至外部空间、或者将外部空间的氧吸入至第一内部空腔20。[0138]另外,为了对第一内部空腔20的气氛中的氧浓度(氧分压)进行检测,由内侧主泵电极22、第二固体电解质层6、隔离层5、第一固体电解质层4、第三基板层3以及基准电极42构成电化学传感器单元、即主泵控制用氧分压检测传感器单元80。[0139]通过对主泵控制用氧分压检测传感器单元80的电动势v0进行测定,能够获知第一内部空腔20内的氧浓度(氧分压)。此外,在气体传感器100的稳定驱动时,对可变电源24的泵电压vp0进行反馈控制,以使电动势v0恒定,由此控制泵电流ip0。从而,第一内部空腔20内的氧浓度能够保持为规定的恒定值。[0140]第三扩散速度控制部30是对在第一内部空腔20通过主泵单元21的动作而对氧浓度(氧分压)进行了控制的被测定气体施加规定的扩散阻力、并将该被测定气体向第二内部空腔40引导的部位。[0141]第二内部空腔40设置成为:用于对通过第三扩散速度控制部30而导入的被测定气体中的氧分压进行更高精度的调整的空间。通过辅助泵单元50进行工作来调整该氧分压。也可以采用没有第二内部空腔40及辅助泵单元50的构成。从氧分压的调整精度的观点出发,更优选存在第二内部空腔40及辅助泵单元50。[0142]第二内部空腔40中,对于预先在第一内部空腔20中调整了氧浓度(氧分压)之后又通过第三扩散速度控制部而被导入的被测定气体,进一步利用辅助泵单元50进行氧分压的调整。由此,能够高精度地将第二内部空腔40内的氧浓度保持恒定,因此,在这样的气体传感器100中,能够高精度地测定nox浓度。[0143]辅助泵单元50是包括内侧辅助泵电极(本实施方式中为辅助泵电极51)和外侧辅助泵电极的电化学泵单元,其中,内侧辅助泵电极配设于所述被测定气体流通部15的内表面的、比所述内侧泵电极(本实施方式中为内侧主泵电极22)更远离所述基体部102的长度方向上的前端部的位置,外侧辅助泵电极配设于所述基体部102的与所述被测定气体流通部15不同的位置(图1中为所述基体部102的外表面)且与所述内侧辅助泵电极相对应。本实施方式中,在所述基体部102的外表面所配设的外侧泵电极23还作为外侧辅助泵电极发挥作用。“与所述内侧辅助泵电极相对应”是指:所述外侧泵电极23设置成与所述辅助泵电极51之间夹有第二固体电解质层6。[0144]即,辅助泵单元50是由辅助泵电极51、外侧泵电极23(不限于外侧泵电极23,只要是传感器元件101的外侧的适当的电极即可)、以及第二固体电解质层6构成的辅助性的电化学泵单元,其中,辅助泵电极51具有在第二固体电解质层6的下表面的且是面对第二内部空腔40的大致整体设置的顶部电极部51a。[0145]该辅助泵电极51以形成为与此前的设置于第一内部空腔20内的内侧主泵电极22同样的隧道形态的结构而被配设于第二内部空腔40内。即,在构成第二内部空腔40顶面的第二固体电解质层6的下表面形成有顶部电极部51a,另外,在构成第二内部空腔40底面的第一固体电解质层4的上表面形成有底部电极部51b,并且,将上述顶部电极部51a和底部电极部51b连结起来的侧部电极部(省略图示)分别形成于构成第二内部空腔40的侧壁的隔离层5的两个壁面,从而成为隧道形态的结构。[0146]此外,对于辅助泵电极51,也与内侧主泵电极22同样地利用减弱了针对被测定气体中的nox成分的还原能力的材料而形成。辅助泵电极51与内侧主泵电极22同样地包含具有催化活性的贵金属(例如pt、rh、ir、ru、pd中的至少1种)和使具有催化活性的贵金属针对测定对象气体(本实施方式中为nox)的催化活性降低的贵金属(例如au、ag等)即可。本实施方式中,辅助泵电极51与内侧主泵电极22同样地采用包含1%的au的pt与zro2的多孔质金属陶瓷电极。[0147]在辅助泵单元50中,利用可变电源52向辅助泵电极51与外侧泵电极23之间施加所期望的电压vp1,由此,能够将第二内部空腔40内的气氛中的氧吸出到外部空间,或者将氧从外部空间吸入到第二内部空腔40内。[0148]另外,为了控制第二内部空腔40内的气氛中的氧分压,由辅助泵电极51、基准电极42、第二固体电解质层6、隔离层5、第一固体电解质层4以及第三基板层3构成电化学传感器单元、亦即辅助泵控制用氧分压检测传感器单元81。[0149]应予说明,在气体传感器100的稳定驱动时,辅助泵单元50利用可变电源52进行泵送,该可变电源52基于由上述辅助泵控制用氧分压检测传感器单元81检测出的电动势v1而对电压进行控制。由此,第二内部空腔40内的气氛中的氧分压被控制至实质上对nox的测定无影响的较低的分压。[0150]另外,与此同时,其泵电流ip1用于控制主泵控制用氧分压检测传感器单元80的电动势v0。具体而言,泵电流ip1作为控制信号而被输入至主泵控制用氧分压检测传感器单元80,并对其电动势v0进行控制,由此控制为:使得从第三扩散速度控制部30导入至第二内部空腔40内的被测定气体中的氧分压的梯度始终恒定。在作为nox传感器而使用时,第二内部空腔40内的氧浓度因主泵单元21和辅助泵单元50的作用而保持为约0.001ppm左右的恒定值。[0151]第四扩散速度控制部60是对在第二内部空腔40通过辅助泵单元50的动作而将氧浓度(氧分压)控制得更低的被测定气体施加规定的扩散阻力、并将该被测定气体向第三内部空腔61引导的部位。[0152]第三内部空腔61设置成为:用于对通过第四扩散速度控制部60而导入的被测定气体中的氮氧化物(nox)浓度进行测定的空间。通过测定用泵单元41的动作来测定nox浓度。[0153]测定用泵单元41是包括内侧测定电极(本实施方式中为测定电极44)和外侧测定电极的电化学泵单元,其中,内侧测定电极配设于所述被测定气体流通部15的内表面的、比所述内侧泵电极(本实施方式中为内侧主泵电极22)更远离所述基体部102的长度方向上的前端部的位置,外侧测定电极配设于所述基体部102的与所述被测定气体流通部15不同的位置且与所述内侧测定电极相对应。本实施方式中,在所述基体部102的外表面所配设的外侧泵电极23还作为外侧测定电极发挥作用。“与所述内侧测定电极相对应”是指:外侧泵电极23设置成与测定电极44之间夹有第二固体电解质层6、隔离层5及第一固体电解质层4。本实施方式中,测定电极44配设于所述被测定气体流通部15的内表面的、比内侧主泵电极22及辅助泵电极51更远离所述基体部102的长度方向上的前端部的位置。[0154]即,测定用泵单元41是由测定电极44、外侧泵电极23(不限于外侧泵电极23,只要是传感器元件101的外侧的适当的电极即可)、第二固体电解质层6、隔离层5以及第一固体电解质层4构成的电化学泵单元,其中,测定电极44设置于第一固体电解质层4的上表面的、面对第三内部空腔61的位置。测定用泵单元41在第三内部空腔61内进行被测定气体中的nox浓度的测定。[0155]测定电极44是多孔质金属陶瓷电极。测定电极44还作为对第三内部空腔61内的气氛中存在的nox进行还原的nox还原催化剂发挥作用。测定电极44为包含具有催化活性的贵金属(例如pt、rh、ir、ru、pd中的至少1种)的电极。优选不含使具有催化活性的贵金属针对测定对象气体(本实施方式中为nox)的催化活性降低的贵金属(例如au、ag等)。本实施方式中,测定电极44采用pt及rh与zro2的多孔质金属陶瓷电极。[0156]另外,为了对测定电极44周围的氧分压进行检测,由第二固体电解质层6、隔离层5、第一固体电解质层4、第三基板层3、测定电极44以及基准电极42构成电化学传感器单元、亦即测定用泵控制用氧分压检测传感器单元82。在气体传感器100的稳定驱动时,基于由测定用泵控制用氧分压检测传感器单元82检测出的电动势v2而对可变电源46进行控制。[0157]导入到第二内部空腔40内的被测定气体在氧分压被控制的状况下通过第四扩散速度控制部60而到达第三内部空腔61内的测定电极44。测定电极44周围的被测定气体中的氮氧化物被还原(2no→n2+o2)而生成氧。并且,该生成的氧由测定用泵单元41进行泵送,此时,对可变电源46的电压vp2进行控制,以使得由测定用泵控制用氧分压检测传感器单元82检测出的控制电压v2恒定。在测定电极44的周围生成的氧的量与被测定气体中的氮氧化物的浓度成正比,因此,利用测定用泵单元41中的测定用泵电流ip2对被测定气体中的氮氧化物浓度进行计算。[0158]另外,由第二固体电解质层6、隔离层5、第一固体电解质层4、第三基板层3、外侧泵电极23以及基准电极42构成电化学传感器单元83,能够利用该传感器单元83而获得电动势vref,并能够利用该电动势vref对传感器外部的被测定气体中的氧分压进行检测。[0159]此外,传感器元件101还具备加热器部70,该加热器部70承担着对传感器元件101进行加热并保温的温度调整作用,以便提高固体电解质的氧离子传导性。加热器部70具备:加热器电极71、加热器72、加热器引线76、通孔73、加热器绝缘层74、以及压力释放孔75。[0160]加热器电极71是以与第一基板层1的下表面接触的方式而形成的电极。通过将加热器电极71与作为外部电源的加热器电源77连接,能够从外部向加热器部70供电。[0161]加热器72是以由第二基板层2和第三基板层3上下夹持的方式而形成的电阻体。加热器72借助加热器引线76及通孔73而与加热器电极71连接,从外部通过该加热器电极71进行供电而发热,对形成传感器元件101的固体电解质进行加热和保温,其中,加热器引线76与加热器72连接,且向传感器元件101的长度方向后端侧延伸。[0162]另外,加热器72埋设于从第一内部空腔20至第三内部空腔61的整个区域,能够将传感器元件101整体调整为上述固体电解质活化的温度。以使得主泵单元21、辅助泵单元50及测定用泵单元41能够进行工作的方式调整温度即可。不需要将上述整个区域调整为相同温度,可以在传感器元件101具有温度分布。[0163]本实施方式的传感器元件101中,加热器72为埋设于基体部102的方式,但不限定于该方式。加热器72配设成对基体部102进行加热即可。即,加热器72能够将传感器元件101加热到表现出上述的主泵单元21、辅助泵单元50及测定用泵单元41能够工作的氧离子传导性的程度即可。例如,可以像本实施方式这样埋设于基体部102。或者,例如加热器部70可以形成为有别于基体部102的另一加热器基板,并配设于基体部102的相邻位置。[0164]加热器绝缘层74是通过氧化铝等绝缘体而形成于加热器72及加热器引线76的上下表面的绝缘层。形成加热器绝缘层74的目的在于:获得第二基板层2与加热器72及加热器引线76之间的电绝缘性、及第三基板层3与加热器72及加热器引线76之间的电绝缘性。[0165]压力释放孔75形成为:贯穿第三基板层3,使得加热器绝缘层74和基准气体导入空间43相连通。通过压力释放孔75,能够对加热器绝缘层74内的温度上升所伴随的内压上升进行缓和。应予说明,可以采用没有压力释放孔75的构成。[0166]上述传感器元件101以传感器元件101的前端部与被测定气体接触、传感器元件101的后端部与基准气体接触的方式组装于气体传感器100。[0167](控制装置)[0168]本实施方式的气体传感器100包括:上述的传感器元件101、以及对传感器元件101进行控制的控制装置90。气体传感器100中,传感器元件101的各电极22、23、51、44、42借助未图示的引线而与控制装置90电连接。图2是表示控制装置90与传感器元件101的各泵单元21、50、41、各传感器单元80、81、82、83及加热器部70之间的电连接关系的框图。控制装置90包括:上述的可变电源24、46、52、加热器电源77、以及控制部91。控制部91包括:加热器控制部92、泵控制部93、浓度计算部94及判定部95。[0169]控制部91通过通用或专用的计算机来实现,且利用搭载于计算机的cpu、存储器等来实现作为加热器控制部92、泵控制部93、浓度计算部94及判定部95的功能。应予说明,气体传感器100以来自汽车发动机的尾气中包含的nox为测定对象气体,传感器元件101安装于排气路径的情况下,控制装置90(特别是控制部91)的一部分或者全部功能可以通过搭载于该汽车的ecu(electronic control unit;电子控制装置)来实现。[0170]控制部91构成为:取得传感器元件101的各传感器单元80、81、82、83中的电动势(v0、v1、v2、vref)、各泵单元21、50、41中的泵电流(ip0、ip1、ip2)及加热器部70中的加热器电压vh和加热器电流ih。另外,控制部91构成为:向可变电源24、52、46及加热器电源77输出控制信号。[0171]加热器控制部92构成为进行如下加热器控制,即,利用所述加热器72对所述基体部102进行加热,将所述基体部102的温度(经后述的启动时泵控制的开始温度而进一步)升温至规定的稳定驱动温度,并将所述基体部102的温度保持为所述稳定驱动温度。基体部102的温度大约为传感器元件101的温度。例如,可以将基体部102(或者传感器元件101)的温度本身控制为保持于稳定驱动温度。另外,例如将加热器72控制为保持于规定的温度,结果,基体部102可以保持于稳定驱动温度。本实施方式中,加热器控制部92对加热器72进行加热,另外,将加热器72的温度保持为规定的温度(称为设定温度thset)。[0172]为了对加热器72进行加热,可以采用公知的各种控制方法。例如,也可以对加热器72施加一定的电压而进行加热。还可以基于加热器72的电阻值来控制加热器电源77的输出。或者,还可以基于主泵单元21、辅助泵单元50及测定用泵单元41中的电阻值中的至少1者来控制加热器电源77的输出。[0173]例如,加热器控制部92基于根据加热器72中的加热器电压vh和加热器电流ih计算出的加热器电阻值rh(=vh/ih),对向加热器电源77输出的控制信号进行反馈控制,以使得加热器72到达目标温度。[0174]泵控制部93构成为:对所述调整用泵单元(本实施方式中为主泵单元21)及所述测定用泵单元41的动作进行控制。本实施方式中,泵控制部93还对辅助泵单元50的动作进行控制。[0175]泵控制部93构成为:进行传感器元件101(气体传感器100)启动时的启动时泵控制、以及所述启动时之后的所述传感器元件101(气体传感器100)稳定驱动时的稳定驱动泵控制。[0176]如上所述,传感器元件101的启动时是指:气体传感器100接通之后至能够进行测定对象气体的检测(测定)为止的期间。也称为气体传感器100的启动时。另外,传感器元件101的稳定驱动时是指:能够进行测定对象气体的检测(测定)的期间。也称为气体传感器100的稳定驱动时。当启动时结束后,进入稳定驱动时。通常,气体传感器接通至断开为止的期间的除启动时以外的期间为稳定驱动时。[0177]即,传感器元件101(气体传感器100)的启动时是指:加热器控制部92开始加热器72的加热之后至形成传感器元件101的固体电解质因加热器72加热而活化,泵控制部93能够进行测定对象气体的测定的期间。另外,稳定驱动时是指:加热器控制部92将加热器72的温度(或者传感器元件101的温度)保持为所期望的温度,泵控制部93进行测定对象气体的测定的状态。[0178]首先,对在气体传感器100启动时之后的稳定驱动时执行的稳定驱动泵控制进行说明。所述稳定驱动泵控制为如下控制,即,利用所述调整用泵单元(本实施方式中为主泵单元21),将被测定气体中的氧调整为所期望的浓度,并利用所述测定用泵单元41,对被测定气体中的测定对象气体进行检测。本实施方式中,除了主泵单元21以外,还将辅助泵单元50用于被测定气体中的氧浓度的调整。[0179]稳定驱动泵控制中,泵控制部93以使得主泵控制用氧分压检测传感器单元80中的电动势v0为恒定值(称为设定值v0set)的方式对主泵单元21中的可变电源24的泵电压vp0进行反馈控制。对于泵电压vp0,根据被测定气体中的氧浓度、烃hc等还原性气体的浓度、气体传感器100的构成及使用目的等,其施加方向及电压值发生变化,不过,作为绝对值,可以为大约1v以下的范围。电动势v0表示内侧主泵电极22附近的氧分压,因此,使电动势v0恒定意味着:使内侧主泵电极22附近的氧分压恒定。结果,主泵单元21中的泵电流ip0与被测定气体中的氧浓度相对应地进行变化。[0180]被测定气体中的氧分压高于与设定值v0set相当的氧分压的情况下,在主泵单元21中,从第一内部空腔20将氧排出。另一方面,被测定气体中的氧分压低于与设定值v0set相当的氧分压的情况下(例如包含烃hc等的情况下),在主泵单元21中,从传感器元件101之外的空间将氧吸入至第一内部空腔20。因此,泵电流ip0能够取正负中的所有值。[0181]泵控制部93以使得辅助泵控制用氧分压检测传感器单元81中的电动势v1为恒定值(称为设定值v1set)的方式对辅助泵单元50中的可变电源52的泵电压vp1进行反馈控制。对于泵电压vp1,根据气体传感器100的构成及使用目的等,电压值能够发生变化,可以为大约0.8v以下的范围。电动势v1表示辅助泵电极51附近的氧分压,因此,使电动势v1恒定意味着:使辅助泵电极51附近的氧分压恒定。设定值v1set设定为:第二内部空腔40内的气氛中的氧分压(氧浓度)为实质上对nox的测定无影响的较低分压(氧浓度)这样的值。[0182]另外,与此同时,以使得辅助泵单元50中的泵电流ip1为恒定值(称为设定值ip1set)的方式进行基于泵电流ip1来设定电动势v0的设定值v0set的反馈控制。具体而言,将泵电流ip1作为控制信号而输入至主泵控制用氧分压检测传感器单元80,其电动势v0控制为基于泵电流ip1而设定的设定值v0set,由此控制为从第三扩散速度控制部30向第二内部空腔40内导入的被测定气体中的氧分压的梯度始终恒定。设定值v0set设定为:第一内部空腔20内的氧浓度为规定的低浓度这样的值。作为nox传感器而使用时,通过主泵单元21和辅助泵单元50的工作,第二内部空腔40内的氧浓度保持为约0.001ppm左右的恒定值。即,认为:从第四扩散速度控制部60向第三内部空腔61导入的被测定气体中的氧浓度保持为约0.001ppm左右的恒定值。[0183]泵控制部93以使得由测定用泵控制用氧分压检测传感器单元82检测出的电动势v2为恒定值(称为目标值v2set)的方式对测定用泵单元41中的可变电源46的泵电压vp2进行反馈控制。对于泵电压vp2,根据被测定气体中的测定对象气体浓度(本实施方式中为nox浓度)、气体传感器100的构成及使用目的等,电压值发生变化,可以为大约0.2v~0.4v左右。在测定电极44处,被测定气体中的氮氧化物被还原(2no→n2+o2)而生成氧。泵控制部93将所生成的氧利用测定用泵单元41泵出,以使得电动势v2达到设定值v2set。设定值v2set可以设定为在测定电极44处实质上将nox全部分解的值。通过像这样对设定值v2set进行设定,从而在测定用泵单元41中将被测定气体中的nox实质上全部检测为测定用泵电流ip2。准确来讲,测定用泵电流ip2中包括:由通过主泵单元21及辅助泵单元50而控制后的低浓度氧所带来的电流、以及由源自于被测定气体中的nox的氧所带来的电流。通过到达测定电极44的被测定气体中的氧如上所述保持恒定,使得测定用泵电流ip2能够准确地测定源自于被测定气体中的nox的氧。结果,测定用泵电流ip2能够检测为与nox浓度相对应的电流值。[0184]应予说明,设定值v0set、ip1set、v1set及v2set作为控制值(目标值)而存储于作为泵控制部93发挥作用的控制部91的存储器中。基于这些控制值,作为泵控制部93发挥作用的控制部91的cpu进行气体传感器100的稳定驱动泵控制。[0185]接下来,对在气体传感器100的启动时执行的启动时泵控制进行说明。泵控制部93在气体传感器100的启动时包含的期间执行启动时泵控制。启动时泵控制可以与气体传感器100的启动同时开始,也可以自气体传感器100启动后晚些开始。另外,泵控制部93结束启动时泵控制后,进入稳定驱动时泵控制。[0186]所述启动时泵控制为如下控制,即,向所述调整用泵单元(本实施方式中为主泵单元21)的所述内侧泵电极(内侧主泵电极22)与所述外侧泵电极(外侧泵电极23)之间施加所述调整用泵单元的启动时电压,该电压比所述稳定驱动泵控制中向所述调整用泵单元施加的电压高,向所述测定用泵单元41的所述内侧测定电极(测定电极44)与所述外侧测定电极(外侧泵电极23)之间施加所述测定用泵单元41的启动时电压,该电压比所述稳定驱动泵控制中向所述测定用泵单元施加的电压高且比所述调整用泵单元的所述启动时电压低。[0187]即,本实施方式的启动时泵控制中,泵控制部93向主泵单元21的内侧主泵电极22与外侧泵电极23之间施加主泵单元21的启动时电压(称为主泵启动时电压vp0initial),该电压比稳定驱动泵控制中施加的泵电压vp0高,向测定用泵单元41的测定电极44与外侧泵电极23之间施加测定用泵单元41的启动时电压(称为测定用泵启动时电压vp2initial),该电压比稳定驱动时施加的泵电压vp2高且比主泵启动时电压vp0initial低。[0188]另外,启动时泵控制中,进而,泵控制部93可以向所述辅助泵单元50的所述内侧辅助泵电极(辅助泵电极51)与所述外侧辅助泵电极(外侧泵电极23)之间施加所述辅助泵单元的启动时电压,该电压比所述稳定驱动泵控制中向所述辅助泵单元施加的电压高,且为所述调整用泵单元的所述启动时电压以下,且比所述测定用泵单元的所述启动时电压高。[0189]即,启动时泵控制中,泵控制部93可以向辅助泵电极51与外侧泵电极23之间施加辅助泵单元50的启动时电压(称为辅助泵启动时电压vp1initial),该电压比稳定驱动泵控制中向辅助泵单元50施加的泵电压vp1高,且为主泵单元21的启动时电压(主泵启动时电压vp0initial)以下,且比测定用泵单元41的启动时电压(测定用泵启动时电压vp2initial)高。应予说明,辅助泵单元50的启动时电压(辅助泵启动时电压vp1initial)低于主泵单元21的启动时电压(主泵启动时电压vp0initial)的情况下,辅助泵单元50的启动时电压(辅助泵启动时电压vp1initial)和测定用泵单元41的启动时电压(测定用泵启动时电压vp2initial)可以相等。[0190]在气体传感器100启动前,被测定气体流通部15内为气体传感器100周围的气体气氛(例如大气气氛)。因此,在气体传感器100启动前,多数情况下,第三内部空腔61内的氧浓度通常比气体传感器100的稳定驱动时的氧浓度高。亦即,测定电极44的附近为与稳定驱动相比存在更多的氧的状态。以这样的状态使气体传感器100启动的情况下,启动时,与稳定驱动时相比,需要在测定用泵单元41中吸出更多的氧。[0191]气体传感器100的启动(start)至能够进行测定对象气体浓度的测定需要花费时间。该所需时间称为起燃时间。起燃时间是:气体传感器100的加热器72接通之后至能够进行测定对象气体的检测(测定)所需要的时间。换言之,起燃时间是:加热器72的加热开始之后至利用主泵单元21、辅助泵单元50及测定泵单元41而控制至被测定气体流通部15内的被测定气体中的氧浓度为稳定驱动时的状态所需要的时间。[0192]启动时泵控制中,向主泵单元21、辅助泵单元50及测定用泵单元41分别施加比稳定驱动泵控制中施加的电压高的启动时电压。结果,各泵单元21、50、41中能够流通有比较大的泵电流ip0、泵电流ip1及泵电流ip2,因此,能够将从气体传感器100的启动前就存在于被测定气体流通部15内的氧、以及从气体导入口10连续不断流入的氧效率良好地吸出。因此,能够将被测定气体流通部15内的被测定气体中的氧浓度更早地控制为稳定驱动时的浓度。亦即,能够将到达测定电极44的被测定气体中的氧浓度更早地控制为稳定驱动时的浓度。结果,能够缩短起燃时间。[0193]传感器元件101中,第一内部空腔20、第二内部空腔40以及第三内部空腔61自传感器元件101的前端部按该顺序依次串联配置。主泵单元21从第一内部空腔20内将氧吸出,辅助泵单元50从第二内部空腔40将氧吸出,测定用泵单元41从第三内部空腔将氧吸出。这样的传感器元件101中,当向各泵单元21、50、41施加泵电压时,最靠近气体导入口10的第一内部空腔20内的氧浓度最高,越远离气体导入口10、即按第二内部空腔40内、第三内部空腔61内的顺序,氧浓度越低。[0194]第一内部空腔20内和/或第二内部空腔内的氧浓度与第三内部空腔61内的氧浓度之间的氧浓度差较大的情况下,因由该氧浓度差带来的浓度梯度而使得微量的氧向第三内部空腔61内流入。结果可知,有时第三内部空腔61内的氧浓度、即测定电极44附近的氧浓度达到稳定驱动时的浓度需要花费时间。[0195]根据本发明的发明人的研究,通过主泵单元21中施加较高的主泵启动时电压vp0initial,能够将最靠近气体导入口10的第一内部空腔20内的氧更快地吸出。亦即,能够使第一内部空腔20内的氧浓度更快地变为更低的浓度。结果,能够降低第一内部空腔20内的氧浓度与第二内部空腔40内的氧浓度及第三内部空腔61内的氧浓度之间的氧浓度差,从而能够减少因浓度梯度而向第三内部空腔61内流入的氧。因此,发现能够缩短测定电极44附近的氧浓度达到稳定驱动时的浓度所需的时间。[0196]各泵单元21、50、41中,越施加高泵电压,泵电流越大。因此,越施加高泵电压,越能够将被测定气体流通部15内的氧更早地吸出。不过,得知:如果向泵单元施加的泵电压过大,则有时在传感器元件101的内部结构发生开裂。[0197]当向泵单元施加泵电压时,与该泵电压相对应地将被测定气体中的氧从内部空腔吸出。但是,如果泵电压过大,则有时对泵单元施加的泵电压高于将被测定气体中的氧实质上全部吸出所需的泵电压。这种情况下,构成泵单元中包含的固体电解质(例如氧化锆zro2)的氧发生移动。结果,能够在固体电解质中形成缺氧的区域。该现象还称为黑化(blackening)。固体电解质中的缺氧区域与通常的固体电解质相比,强度较低。结果认为:有时在传感器元件101的内部结构、特别是固体电解质中的缺氧区域发生开裂。[0198]如上所述,最靠近气体导入口10的第一内部空腔20内的氧浓度最高,越远离气体导入口10,按第二内部空腔40内、第三内部空腔61内的顺序,氧浓度越低。因此,各泵单元21、50、41分别能够从各内部空腔20、40、61吸出的氧的量按主泵单元21、辅助泵单元50、测定用泵单元41的顺序依次变少。本发明的发明人发现:启动时泵控制中,使向能够吸出氧的氧量较少的测定用泵单元41施加的测定用泵启动时电压vp2initial比稳定驱动泵控制中施加的电压高且比主泵启动时电压vp0initial小,能够抑制上述的构成固体电解质的氧的移动。结果,能够抑制黑化,从而抑制传感器元件101的内部结构发生开裂。[0199]启动时泵控制中,向将最靠近气体导入口10的第一内部空腔20内的氧吸出的主泵单元21施加比稳定驱动泵控制中向主泵单元21施加的泵电压vp0高的主泵启动时电压vp0initial即可(vp0initial>稳定驱动泵控制中的vp0)。具体的电压值可以根据所期望的起燃时间、气体传感器100的使用目的而适当设定。[0200]主泵启动时电压vp0initial的下限值大于稳定驱动泵控制中施加的泵电压vp0即可。据此,能够比稳定驱动泵控制更快地将第一内部空腔20内的氧吸出。稳定驱动泵控制中施加的泵电压vp0如上所述最大大约为1v左右。主泵启动时电压vp0initial的下限值可以为例如1.1v以上、1.2v以上、1.5v以上、1.8v以上等。主泵启动时电压vp0initial的上限值为固体电解质本身的氧原子不会发生移动的范围即可。例如可以为3.0v以下、2.8v以下、2.5v以下等。主泵启动时电压vp0initial可以为例如1.5v以上3.0v以下。[0201]启动时泵控制中,向将氧浓度较低的第三内部空腔61内的氧吸出的测定用泵单元41施加比稳定驱动泵控制中向测定用泵单元41施加的泵电压vp2高且比主泵启动时电压vp0initial小的测定用泵启动时电压vp2initial即可(vp0initial>vp2initial>稳定驱动泵控制中的vp2)。具体的值可以根据所期望的起燃时间、气体传感器100的使用目的而适当设定。[0202]测定用泵启动时电压vp2initial的下限值大于稳定驱动泵控制中施加的泵电压vp2即可。据此,能够比稳定驱动泵控制更快地将第三内部空腔61内的氧吸出。稳定驱动泵控制中施加的泵电压vp2如上所述最大大约为0.3v左右。测定用泵启动时电压vp2initial的下限值可以为例如0.4v以上、0.5以上、0.6v以上、0.7v以上等。测定用泵启动时电压vp2initial的上限值为固体电解质本身的氧原子不会发生移动的范围即可。例如可以为1.5v以下、1.45v以下、1.3v以下、1.2v以下等。不过,需要小于主泵启动时电压vp0initial。测定用泵启动时电压vp2initial可以为例如0.5v以上1.45v以下。[0203]本实施方式中,在主泵单元21与测定用泵单元41之间形成有辅助泵单元50。启动时泵控制中,向将第二内部空腔40内的氧吸出的辅助泵单元50施加的辅助泵启动时电压vp1initial比稳定驱动泵控制中向辅助泵单元50施加的电压高、且为主泵启动时电压vp0initial以下、且比测定用泵启动时电压vp2initial高即可。即,主泵启动时电压vp0initial、辅助泵启动时电压vp1initial及测定用泵启动时电压vp2initial的关系为vp0initial=vp1initial>vp2initial、vp0initial>vp1initial>vp2initial即可。或者,可以为vp0initial>vp1initial=vp2initial。具体的值可以根据所期望的起燃时间、气体传感器100的使用目的而适当设定。[0204]辅助泵启动时电压vp1initial的下限值大于稳定驱动泵控制中施加的泵电压vp1即可。据此,能够比稳定驱动泵控制更快地将第二内部空腔40内的氧吸出。稳定驱动泵控制中施加的泵电压vp1如上所述最大大约为0.8v左右。辅助泵启动时电压vp1initial的下限值以比稳定驱动泵控制中施加的泵电压vp1高为条件,例如可以为0.5v以上、0.6v以上、0.8v以上、0.9v以上、1.0以上等。其中,优选为测定用泵启动时电压vp2initial以上。辅助泵启动时电压vp1initial的上限值为固体电解质本身的氧原子不会发生移动的范围即可。例如可以为3.0v以下、2.8v以下、2.5v以下、2.0v以下、1.5v以下等。其中,优选为主泵启动时电压vp0initial以下。辅助泵启动时电压vp1initial可以为例如0.6v以上3.0v以下。[0205]像这样,串联形成有3个以上的泵单元的情况下,启动时泵控制中施加的启动时电压按靠近气体导入口10的泵单元至远离气体导入口10的泵单元的顺序阶段性地成为较低电压即可。[0206]向最靠近气体导入口10的主泵单元21施加的第一启动时电压(主泵启动时电压vp0initial)相对于向最远离气体导入口10的测定用泵单元41施加的第二启动时电压(测定用泵启动时电压vp2initial)的比值(vp0initial/vp2initial)可以在大于1的范围内适当确定。例如可以为1.03以上6.00以下。[0207]应予说明,主泵启动时电压vp0initial、辅助泵启动时电压vp1initial及测定用泵启动时电压vp2initial作为控制值(设定值)存储于作为泵控制部93发挥作用的控制部91的存储器中。基于这些控制值,作为泵控制部93发挥作用的控制部91的cpu进行气体传感器100的启动时泵控制。[0208]浓度计算部94构成为:计算出被测定气体中的nox浓度并输出。[0209]浓度计算部94取得测定用泵单元41中的泵电流ip2,基于预先存储的泵电流ip2与被测定气体中的nox浓度之间的换算参数(电流-浓度换算参数),计算出被测定气体中的nox浓度,作为气体传感器100的测定值输出。电流-浓度换算参数预先存储于作为浓度计算部94发挥作用的控制部91的存储器中。本领域技术人员可以针对气体传感器100预先通过实验等而适当确定电流-浓度换算参数。电流-浓度换算参数可以为例如通过实验得到的近似式(一次函数等)的系数,也可以为表示测定用泵电流ip2与被测定气体中的nox浓度之间的对应关系的映射。电流-浓度换算参数可以为每一条气体传感器100固有的参数,也可以为多个气体传感器共用的参数。[0210]判定部95构成为:对启动时泵控制的开始及结束进行判定。[0211]例如,判定部95在判定为利用加热器控制部92进行加热器72的加热而使得所述基体部102(传感器元件101)到达规定的开始判定阈值(启动时泵控制的开始温度)时,使泵控制部93开始所述启动时泵控制。基体部102(传感器元件101)到达开始温度的判定可以基于基体部102本体的温度进行,也可以基于加热器72的温度进行。[0212]规定的开始判定阈值(启动时泵控制的开始温度)可以在稳定驱动温度以下的范围内进行适当设定。例如,可以为使各泵单元21、50、41中包含的固体电解质(本实施方式中为第二固体电解质层6、隔离层5及第一固体电解质层4)活化、即、使固体电解质的氧离子传导性表现出来所需要的下限值以上。例如,基于加热器72的温度th进行判定的情况下,可以预先通过实验等求出基体部102的温度(更详细的为各泵单元21、50、41中包含的固体电解质的温度)与加热器72的温度之间的关系。对于开始判定阈值,例如,加热器72的温度th可以为设定温度thset的50%以上、60%以上、70%以上、80%以上、90%以上等。[0213]判定部95可以在例如测定电极44附近的氧浓度达到目标氧浓度时结束启动时泵控制,开始稳定驱动泵控制。[0214]例如,判定部95可以在判定为所述启动时泵控制中流通于所述测定用泵单元41的泵电流ip2为规定的阈值以下时,进行从所述启动时泵控制向所述稳定驱动泵控制的切换。泵电流ip2的规定的阈值(结束判定阈值)可以根据气体传感器100的使用目的而适当设定。例如可以为0.1μa~5.0μa。[0215]或者,判定部95可以在判定为所述启动时泵控制中所述内侧测定电极44与所述基准电极42之间的电动势v2为规定的阈值以上时,进行从所述启动时泵控制向所述稳定驱动泵控制的切换。电动势v2的规定的阈值(结束判定阈值)可以根据气体传感器100的使用目的而适当设定。例如可以为0.3v~1.0v。[0216][气体传感器的启动时泵控制][0217]接下来,对使用气体传感器100测定被测定气体中的测定对象气体的浓度时的、将气体传感器100启动之后至达到稳定驱动泵控制为止的启动时泵控制详细地进行说明。[0218]本实施方式的气体传感器的控制方法包括:在所述传感器元件的启动时执行的启动时泵控制步骤、以及之后执行的稳定驱动泵控制步骤,[0219]所述启动时泵控制步骤中,泵控制部93向所述调整用泵单元(本实施方式中为主泵单元21)的所述内侧泵电极(内侧主泵电极22)与所述外侧泵电极23之间施加所述调整用泵单元的启动时电压,该电压比所述稳定驱动泵控制中施加的电压高,向所述测定用泵单元41的所述内侧测定电极(测定电极44)与所述外侧测定电极(本实施方式中为外侧泵电极23)之间施加所述测定用泵单元41的启动时电压,该电压比所述稳定驱动泵控制中施加的电压高且比所述调整用泵单元的所述启动时电压低,[0220]所述稳定驱动泵控制步骤中,泵控制部利用所述调整用泵单元将被测定气体中的氧调整为所期望的浓度,并利用所述测定用泵单元41对被测定气体中的测定对象气体进行检测。[0221]以下,对本实施方式的气体传感器100的启动处理详细地进行说明。图3是表示气体传感器100的启动处理的一例的流程图。[0222]对于气体传感器100,例如,当气体传感器100接收到启动信号(dew point)时进行启动。气体传感器100搭载于汽车等的情况下,启动信号(dew point)为例如从汽车的ecu、尾气处理系统等向气体传感器100发送的信号。也可以通过例如手动使控制装置90的电源接通,进行启动。[0223]当气体传感器100启动时,控制部91的加热器控制部92开始向加热器72通电而实现加热器72加热的加热器控制(步骤s10),将传感器元件101加热至固体电解质活化而精度良好地进行nox浓度测定的稳定驱动温度(例如800℃左右),并维持为所述稳定驱动温度。本实施方式中,加热器控制部92进行控制以将加热器72的温度th加热至设定温度thset,由此将基体部102(传感器元件101)加热至稳定驱动温度。[0224]步骤s10中加热器控制部92开始加热器控制之后,判定部95进行启动时泵控制的开始判定(步骤s11)。当加热器控制部92开始加热器控制时,加热器72被加热,基体部102(传感器元件101)的温度上升。判定部95判定基体部102的温度是否到达启动时泵控制的开始温度。本实施方式中,判定与基体部102的温度相对应的加热器72的温度th是否为开始判定阈值以上。另外,对于开始判定阈值,作为一例,设为稳定驱动时的加热器72的温度(设定温度thset)的70%的温度。[0225]判定部95判定为加热器72的温度th为开始判定阈值以上的情况下,指示泵控制部93开始启动时泵控制。泵控制部93接受来自判定部95的指示而开始启动时泵控制(步骤s12)。判定部95判定为加热器72的温度th小于开始判定阈值的情况下,反复进行步骤s11,直至加热器72的温度th达到开始判定阈值以上。[0226]步骤s12中,泵控制部93开始启动时泵控制。即,泵控制部93在主泵单元21中向内侧主泵电极22与外侧泵电极23之间施加主泵启动时电压vp0initial,在辅助泵单元50中向辅助泵电极51与外侧泵电极23之间施加辅助泵启动时电压vp1initial,在测定用泵单元41中向测定电极44与外侧泵电极23之间施加测定用泵启动时电压vp2initial。主泵启动时电压vp0initial、辅助泵启动时电压vp1initial及测定用泵启动时电压vp2initial分别为2.0v、1.0v及0.6v。应予说明,在启动时泵控制开始后,加热器控制部92也继续进行加热器控制,使基体部102的温度经启动时泵控制的开始温度而进一步上升至稳定驱动温度。另外,将基体部102的温度保持为稳定驱动温度。[0227]认为:在气体传感器100启动前,被测定气体流通部15内为与被测定气体相同的气体气氛。当启动时泵控制开始后,第一内部空腔20中自气体传感器100启动前就存在的氧o2由主泵单元21吸出,第二内部空腔40中自气体传感器100启动前就存在的氧o2由辅助泵单元50吸出,第三内部空腔61中自气体传感器100启动前就存在的氧o2及源自于nox的氧由测定用泵单元41吸出。此外,被测定气体从气体导入口10连续不断被导入。连续不断导入的被测定气体中的氧o2主要通过主泵单元21而从最靠近气体导入口10的第一内部空腔20吸出。据此,自气体传感器100启动前就存在于被测定气体流通部15内的氧和从气体导入口10连续不断流入的氧从各内部空腔20、40、61被效率良好地吸出。[0228]接下来,判定部95进行启动时泵控制的结束判定(步骤s13)。本实施方式中,判定部95判定启动时泵控制中流通于测定用泵单元41的泵电流ip2是否为规定的阈值(结束判定阈值)以下。对于泵电流ip2的结束判定阈值,作为一例,设为3.0μa。[0229]判定部95判定为泵电流ip2为结束判定阈值以下的情况下,指示泵控制部93从启动时泵控制向稳定驱动泵控制切换。另外,判定部95指示浓度计算部94基于泵电流ip2来计算被测定气体中的nox浓度并输出。泵控制部93接受来自判定部95的指示而结束启动时泵控制并开始稳定驱动泵控制(步骤s14)。浓度计算部94接受来自判定部95的指示而开始nox浓度的计算。判定部95判定为泵电流ip2大于结束判定阈值的情况下,反复进行步骤s13,直至泵电流ip2达到结束判定阈值以下。[0230]本实施方式中,基体部102(传感器元件101)的温度对启动时泵控制的结束判定没有直接影响。不过,通常,可能在基体部102(传感器元件101)的温度达到稳定驱动温度之后,泵电流ip2为结束判定阈值以下的情况较多。[0231]起燃时间是:气体传感器100的启动(start)至能够进行测定对象气体浓度的测定所需的时间。通常,在结束启动时泵控制而进入到稳定驱动泵控制的时刻能够进行测定对象气体浓度的测定。这种情况下,起燃时间为气体传感器100的启动至启动时泵控制的结束所需的时间。根据气体传感器100的使用目的,有时在开始稳定驱动泵控制且泵电流ip2达到比启动时泵控制的结束判定阈值低的规定值的时刻,能够进行测定对象气体浓度的测定。这种情况下,起燃时间可以为气体传感器100的启动至稳定驱动泵控制开始后的规定时刻。[0232]图4是表示气体传感器100的启动处理的变形例的流程图。图4中,对与图3相同的处理标记与图3相同的步骤编号,并省略其说明。图4所示的变形例的启动处理中,判定部95进行的启动时泵控制的结束判定与图3不同。变形例的启动处理中,判定部95判定启动时泵控制中测定电极44与基准电极42之间的电动势v2是否为规定的阈值(结束判定阈值)以上(步骤s23)。对于电动势v2的结束判定阈值,作为一例,设为0.5v。[0233]判定部95判定为电动势v2为结束判定阈值以上的情况下,指示泵控制部93从启动时泵控制向稳定驱动泵控制切换。泵控制部93接受来自判定部95的指示而结束启动时泵控制并开始稳定驱动泵控制(步骤s14)。判定部95判定为电动势v2小于结束判定阈值的情况下,反复进行步骤s23,直至电动势v2达到结束判定阈值以上。[0234]以上,作为本发明的实施方式的例子,示出了对被测定气体中的nox浓度进行检测的气体传感器100,不过,本发明不限于该形态。本发明中,如果为达成缩短起燃时间且抑制在传感器元件的内部结构发生开裂这一本发明的目的的范围,则可以包括包含各种形态的传感器元件、控制装置的构成的气体传感器。[0235]上述的实施方式中,气体传感器100对被测定气体中的nox浓度进行检测,不过,测定对象气体不限于nox。例如,测定对象气体可以为除nox以外的其他氧化物气体(例如、二氧化碳co2、水h2o等)。测定对象气体为氧化物气体的情况下,与上述的检测nox浓度的实施方式同样地,包含氧化物气体本身的被测定气体被导入至第三内部空腔61,在测定电极44处,被测定气体中的氧化物气体被还原而生成氧。可以取得所生成的氧作为测定用泵单元41的测定用泵电流ip2而检测测定对象气体。[0236]另外,例如测定对象气体可以为氨nh3等非氧化物气体。测定对象气体为非氧化物气体的情况下,将非氧化物气体转化为氧化物气体(例如氨nh3的情况下,转化为no),包含转化得到的氧化物气体的被测定气体被导入至第三内部空腔61。在测定电极44处,被测定气体中的转化得到的氧化物气体被还原而生成氧。可以取得所生成的氧作为测定用泵单元41的测定用泵电流ip2而检测测定对象气体。可以通过内侧主泵电极22及辅助泵电极51中的至少任一者作为催化剂发挥作用而将非氧化物气体转化为氧化物气体。[0237]上述的实施方式中,判定部95基于加热器温度th而进行启动时泵控制的开始判定,但不限于此。可以对传感器元件101(基体部102)本身的温度进行检测,基于检测出的温度进行判定。另外,可以采用与传感器元件101(基体部102)的温度上升相对应地、固体电解质的电阻值降低这一原理。例如,可以对主泵单元21(内侧主泵电极22和外侧泵电极23)、辅助泵单元50(辅助泵电极51和外侧泵电极23)、测定用泵单元41(测定电极44和外侧泵电极23)中的任一泵单元的电阻值、或者主泵控制用氧分压检测传感器单元80(内侧主泵电极22和基准电极42)、辅助泵控制用氧分压检测传感器单元81(辅助泵电极51和基准电极42)及测定用泵控制用氧分压检测传感器单元82(测定电极44和基准电极42)中的任一传感器单元的电阻值进行检测,在检测出的电阻值为规定的阈值以下的情况下,开始启动时泵控制。[0238]上述的实施方式中,判定部95基于泵电流ip2或电动势v2而进行启动时泵控制的结束判定,但不限于此。例如,可以在判定为主泵单元21的泵电流ip0、或者、辅助泵单元50的泵电流ip1为规定的结束判定阈值以下时,进行从启动时泵控制向稳定驱动泵控制的切换。另外,例如,可以在判定为主泵控制用氧分压检测传感器单元80的电动势v0、或者、辅助泵控制用氧分压检测传感器单元81的电动势v1为规定的结束判定阈值以上时,进行从启动时泵控制向稳定驱动泵控制的切换。另外,可以基于多个结束判定阈值来进行结束判定。[0239]另外,判定部95可以根据自气体传感器100的启动起算的经过时间来判定启动时泵控制的开始和/或结束。例如,可以与气体传感器100的启动同时开始启动时泵控制,可以在从气体传感器100的启动经过了规定的时间时开始启动时泵控制。另外,判定部95可以根据自启动时泵控制的开始起算的经过时间来判定启动时泵控制的结束。[0240]上述的实施方式中,启动时泵控制中,向主泵单元21、辅助泵单元50及测定用泵单元41分别施加比稳定驱动泵控制中施加的电压高的规定的启动时电压(主泵启动时电压vp0initial、辅助泵启动时电压vp1initial及测定用泵启动时电压vp2initial),但不限于此。启动时泵控制中,作为结果,施加了比稳定驱动泵控制中施加的电压高的启动时电压即可。例如,可以进行与稳定驱动泵控制的情形相同的反馈控制。具体而言,例如,控制部91的泵控制部93可以以使得辅助泵控制用氧分压检测传感器单元81的电动势v1达到启动时设定值v1aset的方式对辅助泵单元50的泵电压vp1进行反馈控制。另外,可以以使得辅助泵单元50的泵电流ip1为启动时设定值ip1aset的方式基于泵电流ip1设定主泵控制用氧分压检测传感器单元80的电动势v0的启动时设定值v0aset,并以使得电动势v0为启动时设定值v0aset的方式对主泵单元21的泵电压vp0进行反馈控制。进而,可以以使得测定用泵控制用氧分压检测传感器单元82的电动势v2为启动时设定值v2aset的方式对测定用泵单元41的泵电压vp2进行反馈控制。这种情况下,启动时设定值v1aset、启动时设定值ip1aset、启动时设定值v0aset及启动时设定值v2aset分别设定为比稳定驱动泵控制时的设定值v1set、设定值ip1set、设定值v0set及设定值v2set高的值。据此,启动时泵控制中,作为结果,能够施加比稳定驱动泵控制中施加的电压高的启动时电压。[0241]上述的实施方式中,稳定驱动泵控制中,控制部91的泵控制部93以使得辅助泵单元50的泵电流ip1为设定值ip1set的方式基于泵电流ip1来设定主泵控制用氧分压检测传感器单元80的电动势v0的设定值v0set,并以使得电动势v0为设定值v0set的方式对主泵单元21的可变电源24的泵电压vp0进行反馈控制,不过,控制方法不限于此。例如,泵控制部93可以以使得辅助泵单元50的泵电流ip1为设定值ip1set的方式对主泵单元21的可变电源24的泵电压vp0进行反馈控制。即,泵控制部93可以基于泵电流ip1直接对泵电压vp0进行反馈控制,而不进行主泵控制用氧分压检测传感器单元80的电动势v0的取得及设定值v0set的设定。[0242]上述的实施方式的气体传感器100中,如图1所示,传感器元件101的结构为:具备第一内部空腔20、第二内部空腔40及第三内部空腔61这3个内部空腔,在各内部空腔分别配置有内侧主泵电极22、辅助泵电极51及测定电极44,但不限于此。例如,可以为如下结构,即,具备第一内部空腔20及第二内部空腔40这2个内部空腔,在第一内部空腔20配置有内侧主泵电极22,在第二内部空腔40分别配置有辅助泵电极51及测定电极44。这种情况下,例如,作为辅助泵电极51与测定电极44之间的扩散速度控制部,可以形成将测定电极44覆盖的多孔体保护层。[0243]上述的实施方式的气体传感器100中,外侧泵电极23兼用作主泵单元21的外侧主泵电极、辅助泵单元50的外侧辅助泵电极、电流测定用泵单元41的外侧测定电极这3个电极的功能,但不限于此。例如,外侧主泵电极、外侧辅助泵电极及外侧测定电极可以分别形成为其他电极。例如,可以将外侧主泵电极、外侧辅助泵电极及外侧测定电极中的任一者以上设置为有别于外侧泵电极23另行在基体部102的外表面与被测定气体接触。或者,基准电极44可以兼用作外侧主泵电极、外侧辅助泵电极及外侧测定电极中的任一者以上。[0244]如上所述,根据本发明,能够缩短气体传感器的起燃时间且通过减少传感器元件的黑化而抑制在传感器元件的内部结构发生开裂。









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