DE69822968T2 - Gassensor - Google Patents

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DE69822968T2
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Kenji Kariya-city Fukaya
Masanobu Kariya-city Yamauchi
Isao Kariya-city Watanabe
Hirokazu Kariya-city Yamada
Takashi Kariya-city Kojima
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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N27/00Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
    • G01N27/26Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating electrochemical variables; by using electrolysis or electrophoresis
    • G01N27/403Cells and electrode assemblies
    • G01N27/406Cells and probes with solid electrolytes
    • G01N27/407Cells and probes with solid electrolytes for investigating or analysing gases

Description

  • HINTERGRUND DER ERFINDUNG
  • 1. Technisches Gebiet der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich allgemein auf eine Verbesserung eines Gassensors, der in einer Sauerstoffmesseinrichtung eines Luft-Kraftstoffverhältnis-Steuerungssystems verwendet werden kann, das einen Sauerstoffgehalt in Abgasen einer Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeugs misst.
  • 2. Zugehöriger Stand der Technik
  • Für die Verbrennungssteuerung von Kraftstoff in Brennkraftmaschinen von Kraftfahrzeugen ist ein Luft-Kraftstoffverhältnissensor in einem Abgassystem eingebaut, um ein Luft-Kraftstoffverhältnis zu messen. Ein solcher Luft-Kraftstoffverhältnissensor ist üblicherweise mit einem Sauerstoffsensor versehen, der ein Paar Elektroden hat, von denen eine dem zu messenden Gas ausgesetzt ist und die andere einem Referenzgas ausgesetzt ist, das in einer Referenzgaskammer von der Außenseite des Sauerstoffsensors zugeführt wird.
  • In den letzten Jahren wurde zur Verbesserung des Einbaus des Sauerstoffsensors in das Fahrzeug und zur Verminderung von dessen Herstellungskosten gefordert, die Größe des Sauerstoffsensors zu vermindern. Zu diesem Zweck wurde beispielsweise in der DE-A-197 03 458 eine verbesserte Struktur vorgeschlagen, in der die Länge des Sauerstoffsensors verkürzt ist und eine äußere Abdeckung und andere Teile durch Falzen zusammengefügt sind. Das Falzen führt jedoch zu einem Problem der Verminderung der Fläche eines Gasdurchgangs, der das Referenzgas in die Referenzgaskammer zuführt, was zu einer Verringerung des Referenzgasstroms führt, was in einer Verminderung der Messgenauigkeit resultiert.
  • Der Sensor nach der Druckschrift US 5,537,650 verwendet eine kreiszylindrische Form des Isolators mit einem Abschnitt verminderten Durchmessers im Bereich eines Luftdurchgangs, um den Luftdurchgang zwischen der Außenfläche des Isolators und einer Innenfläche eines Gehäuses auszubilden. Gleichartige Anordnungen sind in der JP-A-8 240 559 und der JP-A-8 22 00 61 gezeigt. Ferner ist in der JP-A-8 240 559 und der JP-A-8 22 00 61 ein Aufbau gezeigt, in welchem ein Raum oberhalb des Isolators ausgebildet ist, wobei der Raum mit der umgebenden Atmosphäre verbunden ist, die Luft als das Referenzgas bereitstellt.
  • ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
  • Aufgabe der Erfindung ist es, einen kompakten Gassensor bereitzustellen, in dem die Strömung des Referenzgases mit einem einfachen Aufbau verbessert ist, und einen Gassensors bereitzustellen, der in der Lage ist, einen bestimmten Komponentengehalt in Gasen mit einer gewünschten Genauigkeit zu messen.
  • Diese Aufgabe wird mit einem Gassensor mit den Merkmalen von Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den abhängigen Ansprüchen 2 bis 17 aufgezeigt.
  • KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • Die vorliegende Erfindung wird aus der nachfolgenden genauen Beschreibung sowie den beigefügten Zeichnungen des bevorzug ten Ausführungsbeispiels der Erfindung deutlicher, die jedoch nicht als die Erfindung auf das spezielle Ausführungsbeispiel beschränkend angesehen werden soll, sondern lediglich zur Erläuterung und zum Verständnis dienen sollen.
  • Darin zeigt:
  • 1 eine Längsschnittansicht, die einen Sauerstoffsensor gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt;
  • 2 eine geschnittene Explosionsdarstellung, die den Sauerstoffsensor in 1 zeigt;
  • 3 eine Schnittansicht entlang der Linie III-III in 1;
  • 4 eine Perspektivansicht, die ein in dem Sauerstoffsensor in 1 angeordnetes Dichtungselement zeigt;
  • 5 eine geschnittene Teilansicht, die eine Anordnung von Elektroden des Sauerstoffsensors aus 1 zeigt;
  • 6(a), 6(b) und 6(c) eine Reihenfolge von Zusammenbauvorgängen des Sauerstoffsensors aus 1;
  • 7 eine Draufsicht, die eine erste Modifikation eines isolierenden Halters zeigt, der in einem Sauerstoffsensor angeordnet ist;
  • 8 eine Draufsicht, die die zweite Modifikation eines isolierenden Halters zeigt, der in einem Sauerstoffsensor angeordnet ist;
  • 9 eine Draufsicht, die die dritte Modifikation eines isolierenden Halters zeigt, der in einem Sauerstoffsensor angeordnet ist;
  • 10 eine Draufsicht, die die vierte Modifikation eines isolierenden Halters zeigt, der in einem Sauerstoffsensor angeordnet ist;
  • 11 eine Teilschnittansicht, die ein zweites Ausführungsbeispiel eines Sauerstoffsensors gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt;
  • 12 eine Perspektivansicht, die ein Dichtungselement des Sauerstoffsensors aus 11 zeigt;
  • 13 eine geschnittene Teilansicht, die das Dichtungselement aus 12 zeigt, das an einem Ende einer ersten Metallabdeckung gehalten ist;
  • 14 eine geschnittene Teilansicht, die eine Modifikation des zweiten Ausführungsbeispiels aus 11 zeigt;
  • 15 eine Längsschnittansicht, die einen Sauerstoffsensor gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt; und
  • 16 eine Längsschnittansicht, die einen Sauerstoffsensor gemäß dem vierten Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt.
  • BESCHREIBUNG DES BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELS
  • Gemäß den Figuren, insbesondere gemäß 1, ist ein Sauerstoffsensor 1 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung gezeigt, der in einem Luft-Kraftstoffverhältnissteuerungssystem für Kraftfahrzeuge verwendet werden kann. Es ist anzumerken, dass die vorliegende Erfindung nicht auf einen Sauerstoffsensor beschränkt ist und alternativ mit einer Vielzahl von Gassensoren, wie z. B. HC-, CO- und NOx-Sensoren verwendet werden kann.
  • Der Sauerstoffsensor 1 umfasst allgemein ein Gehäuse 10, eine Sensoreinheit 2 und Signalaufnahmeleitungen 291 und 292. Die Sensoreinheit 2 ist hermetisch innerhalb des Gehäuses 10 angeordnet und umfasst, wie in 5 gezeigt ist, einen Sensorabschnitt 28 und eine Referenzgaskammer 200. Der Sensorabschnitt 28 besteht aus einer Messelektrode 21, einer Vergleichselektrode 22 und einem Festelektrolytkörper 20, der zwischen den Elektroden 21 und 22 angeordnet ist. Die Referenzgaskammer 200 ist mit einem Referenzgas gefüllt, dem die Vergleichselektrode 22 ausgesetzt ist. Die Signalaufnahmeleitungen 291 und 292 sind elektrisch mit der Messelektrode 21 und der Vergleichselektrode 22 verbunden.
  • Der Sauerstoffsensor 1 umfasst ferner eine erste Metallabdeckung 11 und eine zweite Metallabdeckung 12. Die erste Metallabdeckung 11 bedeckt einen Abschnitt der Sensoreinheit 2, der von dem Sensorabschnitt 28 entfernt ist, und ist mit dem Gehäuse 10 zusammengefügt. Die zweite Metallabdeckung 12 ist am Umfang eines oberen Abschnitts der ersten Metallabdeckung 11 eingesetzt und gefalzt, um zwei ringförmige Verbinder 161 und 162 mit der ersten Metallabdeckung 11 zu bilden, um einen wasserabweisenden Filter 13 zwischen der ersten und der zweiten Metallabdeckung 11 und 12 zu halten.
  • Erste und zweite Entlüftungen 110 und 120 sind in Ausrichtung mit der ersten Metallabdeckung 11 bzw. der zweiten Metallabdeckung 12 ausgebildet, die über den wasserabweisenden Filter 13 miteinander verbunden sind, um das Referenzgas durch ein in 1 gesehen oberes Ende der Sensoreinheit 2 der Referenzgaskammer 200 zuzuführen.
  • Ein isolierender Halter 3 ist innerhalb der ersten Metallabdeckung 11 angeordnet, durch den die Signalaufnahmeleitungen 291 und 292 geführt sind. Der isolierende Halter 3 liegt der ersten Entlüftung 110 gegenüber und ist, wie später im Einzelnen diskutiert wird, nicht an eine Innenwand der ersten Metallabdeckung 11 angepasst, um dazwischen einen Referenzgasdurchlass 115 zu bilden.
  • Die Sensoreinheit 2 ist innerhalb des Gehäuses 10 gehalten. Die Sensoreinheit 2 und das Gehäuse 10 sind hermetisch abgedichtet.
  • Das Gehäuse 10 hat an seinem Kopf kappenförmige innere und äußere Abdeckungen 151 und 153, die den Sensorabschnitt 28 abdecken. Die innere Abdeckung 151 definiert darin eine Gasmesskammer 150. Gaseinlässe 152 und 154 sind in der inneren bzw. äußeren Abdeckung 151 bzw. 153 ausgebildet.
  • Die erste Metallabdeckung 11 besteht aus zwei Abdeckelementen: einem äußeren und einem inneren Abdeckelement 111 und 112. Das innere Abdeckelement 112 ist an einem Ende an ein oberes Endes des Gehäuses 10 über einen Verstemmring 119 gefügt. Das äußere Abdeckelement 111 ist an einen oberen Abschnitt des inneren Abdeckelements 112 durch Falzen gefügt. Das innere Abdeckelement 112 hat ein oberes Ende 117, welches einen unteren Flansch des isolierenden Halters 3 zwischen sich und einer Schulter 118 des äußeren Abdeckelements 111 erfasst, um den isolierenden Halter 3 innerhalb des äußeren Abdeckelements 111 zu halten. Ein Dichtungselement 14 ist in ein oberes Ende des inneren Abdeckelements 112 in Anlage mit dem oberen Ende des isolierenden Halters 3 eingesetzt. Die Leitungen 191, 192 und 251 passieren das Dichtungselement 14.
  • Der isolierende Halter 3 hat darin vier Durchgangslöcher 30 ausgebildet, durch die die Signalaufnahmeleitungen 291 und 292, ein mit einem Heizer 25, der später beschrieben wird, verbundenes Paar von Leitungen 259, die Leitungen 191 und 192 sowie ein Paar von Leitungen 251 passieren. Die Leitungen 291, 292 und 259 sind mit den Leitungen 191 und 192 bzw. 251 innerhalb der Durchgangslöcher 30 verbunden.
  • Der isolierende Halter 3 hat eine, wie in 3 deutlich gezeigt ist, im Wesentlichen oktogonale Konfiguration. Insbesondere hat der isolierende Halter 3 gerundete oder gekrümmte Flächen 31 an seinen Ecken. Jedes der Durchgangslöcher 30 ist in der Nähe einer dieser gekrümmten Flächen 31 angeordnet. Der isolierende Halter 3 hat flache Durchlassflächen 32, die jeweils zwischen zwei benachbarten gekrümmten Flächen 31 begrenzt sind, um einen Hauptabschnitt des Referenzgasdurchgangs 115 zu bilden.
  • Wenn der Abstand zwischen zwei gegenüberliegenden der gekrümmten Flächen 31 des isolierenden Halters 3 (d. h. eine maximale Länge) als a definiert ist und der Abstand zwischen zwei gegenüberliegenden der flachen Durchlassflächen 32 (d. h. eine minimale Länge) als b definiert ist, ist es ratsam, dass ein Verhältnis von b zu a (d. h. b/a) größer oder gleich 0,8 und kleiner oder gleich 0,95 ist (0,8 ≤ b/a ≤ 0,95). Wenn das Verhältnis von b zu a kleiner als 0,8 ist, wird es schwierig einen gewünschten Durchmesser der vier Durchgangslöcher 30 sicherzustellen. Wenn andererseits das Verhältnis von b zu a größer als 0,95 ist, wird der Spalt zwischen dem isolierenden Halter 3 und der ersten Metallabdeckung 11 zu klein, um einen ausreichenden Strom des Referenzgases sicherzustellen.
  • Das Dichtungselement 14 ist, wie in 4 deutlich gezeigt ist, zylindrisch und hat an seiner dem isolierenden Halter 3 zugewandten Endfläche 410 eine Vielzahl (in diesem Ausführungsbeispiel vier) von Vorsprüngen 41, welche die obere Fläche des isolierenden Halters berühren, wie in 1 zu erkennen ist, um einen Spalt dazwischen beizubehalten, durch den das Referenzgas fließen kann. Das Dichtungselement 14 hat darin zudem vier Durchgangslöcher 40 ausgebildet, von denen jedes zwischen zwei benachbarten Vorsprüngen 41 liegt und durch die die Leitungen 191, 192 und 252 passieren.
  • Die zweite Metallabdeckung 12 ist gefalzt, um die ringförmigen Verbindungsabschnitte 161 und 162 zu bilden, so dass sie an dem äußeren Abdeckelement 111 der ersten Metallabdeckung über dem wasserabweisenden Filter 3 befestigt ist.
  • Die Sensoreinheit 2 besteht, wie in 5 gezeigt ist, aus dem hohlzylindrischen Festelektrolytkörper 20 mit einem Boden, wobei die Messelektrode 21 über eine Schutzschicht 23 der Gaskammer 150 ausgesetzt ist, und die Vergleichelektrode 22 der Referenzgaskammer 200 ausgesetzt ist. In der Referenzgaskammer 200 ist der balkenförmige Heizer 25 angeordnet, der die Messelektrode 21 und die Vergleichselektrode 22 auf eine Temperatur aufheizt, bei der die Sauerstoffkonzentration korrekt gemessen werden kann.
  • Die Messelektrode 21 und die Vergleichselektrode 22 erstrecken sich zu einem in 1 gesehen oberen Abschnitt der Sensoreinheit 2 und sind mit den Signalaufnahmeleitungen 291 und 292 verbunden. Der Heizer 25 hat darin einen Heizwiderstand angeordnet, der mit den Leitungen 259 verbunden ist.
  • Beim Zusammenbau des Sauerstoffsensors 1 wird die Sensoreinheit 2, wie in 6(a) gezeigt ist, mit der die Signalaufnahmeleitungen 291 und 292 verbunden sind, zunächst hermetisch in das Gehäuse 10 eingesetzt. Die inneren und äußeren Abdeckungen 151 und 153 sind in das untere Ende des Gehäuses 10 eingebaut. Das innere Abdeckelement 112 der ersten Metallabdeckung 11 ist eingesteckt, so dass es mit dem oberen Ende des Gehäuses 10 zusammengefügt ist. Dies vollendet einen unteren Abschnitt des Sauerstoffsensors 1.
  • Die Leitungen 191, 192 und 251 sind, wie in 6(a) gezeigt ist, in den isolierenden Halter 3 eingeführt. Das äußere Abdeckelement 111 der ersten Metallabdeckung 11 ist am Umfang des isolierenden Halters 3 angebracht. Die Leitungen 259 des Heizers 25 sind mittels Verbindern 195 mit den Leitungen 251 verbunden. Die zweite Metallabdeckung 12 mit dem wasserabweisenden Filter 13 ist oberhalb des äußeren Abdeckelements 111 angeordnet.
  • Als Nächstes werden die Verbinder 159, wie in 6(b) gezeigt ist, mit den Signalaufnahmeleitungen 291 und 292 zusammengefügt. Das äußere Abdeckelement 111 wird auf das innere Abdeckelement 112 aufgesetzt und dann gefalzt, um damit verbunden zu sein und die erste Metallabdeckung 11 zu vollenden.
  • Die zweite Metallabdeckung 12 wird auf die erste Metallabdeckung 11 aufgesetzt und gefalzt, um die ringförmigen Verbindungsabschnitte 161 und 162 zu bilden. Dies vollendet den Sauerstoffsensor 1, wie in 6(c) gezeigt ist.
  • Im Betrieb wird Luft 8, wie in 9 gezeigt ist, zunächst von der zweiten Entlüftung 120 über den wasserabweisenden Filter 13 zur ersten Entlüftung 110 zugeführt und fließt dann durch den Referenzgasdurchgang 115, der zwischen dem Umfang des isolierenden Halters 3 und der Innenwand der ersten Metallabdeckung 11 ausgebildet ist, aufwärts, und erreicht die obere Kante des isolierenden Halters 3. Als Nächstes passiert die Luft 8 den Spalt zwischen dem isolierenden Halter 3 und dem Dichtungselement 14 und fließt durch Spalte zwischen den Leitungen 191, 192 und 251 und den Innenwandungen der Löcher 30, die in dem isolierenden Halter 3 ausgebildet sind, abwärts. Die aus den unteren Enden der Löcher 30 austretende Luft 8 tritt in die Referenzgaskammer 200 am oberen Ende der Sensoreinheit 2 ein.
  • Der Sauerstoffsensor 1 dieser Erfindung ist ausgelegt, einen Sauerstoffgehalt in Gasen zu messen, indem die sauerstoffkonzentrationsabhängige elektromotorische Kraft oder die Strombegrenzung verwendet wird. Genauer gesagt, die Messung des Sauerstoffgehaltes unter Verwendung der Sauerstoffkonzentra tion in Abhängigkeit von der elektromotorischen Kraft wird erreicht, indem durch die Messelektrode 21 und die Vergleichselektrode 22 die elektromotorische Kraft überwacht wird, die in dem Festelektrolytkörper 20 erzeugt wird und von einem Unterschied der Sauerstoffkonzentration zwischen der Luft 8 (d. h. ein Referenzgas) und dem Gas der Gasmesskammer 150 abhängt. Die Messung der Sauerstoffkonzentration unter Verwendung der Strombegrenzung wird verwirklicht, indem eine vorgegebene Spannung über die Messelektrode 21 und die Vergleichselektrode 22 angelegt wird, um einen begrenzten Strom zu erfassen, der von der Konzentration von Sauerstoff in den Gasen abhängt. Diese Techniken sind im Stand der Technik bekannt und deren genaue Erläuterung unterbleibt hier.
  • 7 zeigt die erste Modifikation des isolierenden Halters 3, der eine ovale Form hat, und der eine Hauptachse a und eine Nebenachse b hat, um zwei Hauptabschnitte des Referenzgasdurchgangs 115 zwischen dem isolierenden Halter 3 und der ersten Metallabdeckung 11 auszubilden. Das Verhältnis von b zu a ist, wie jenes in 3 gezeigte, innerhalb eines Bereichs von 0,8 bis 0,95.
  • 8 zeigt die zweite Modifikation des isolierenden Halters 3, der aus einem zylindrischen Element mit zwei flachen Flächen 32 gemacht ist, die zwei Hauptabschnitte des Referenzgasdurchgangs 115 zwischen dem isolierenden Halter 3 und der ersten Metallabdeckung 11 begrenzen. Das Verhältnis von b zu a ist, wie oben, innerhalb des Bereichs von 0,8 bis 0,95.
  • 9 zeigt die dritte Modifikation des isolierenden Halters 3, der im Querschnitt kreuzförmig ist und vier Hauptabschnitte des Referenzgasdurchgangs 115 zwischen den L-förmigen Flächen 32 und dem äußeren Abdeckelement 111 der ersten Metallabdeckung 11 ausbildet. Das Verhältnis von b zu a ist, wie oben, innerhalb eines Bereichs von 0,8 bis 0,95.
  • 10 zeigt die vierte Modifikation des isolierenden Halters 3, der darin ein zentrales Loch 39 ausgebildet hat, welches die das obere Ende des isolierenden Halters 3 erreichende Luft 8 zum oberen Ende der Sensoreinheit 2 führt. Der isolierende Halter 3 ist so dargestellt, dass er die Form gleich der in 7 gezeigten Form hat, er kann jedoch jede der in den 3, 8 und 9 gezeigten Formen haben.
  • 11 zeigt das zweite Ausführungsbeispiel des Sauerstoffsensors. Das Dichtungselement 4 hat, wie in 12 gezeigt ist, einen Flansch 48 an seinem oberen Ende und vier gekrümmte Löcher 40, durch die Leitungen 191, 192 und 252 führen. Die Krümmung der Löcher 40 dient dazu, die Leitungen 191, 192 und 252 fest in dem Dichtungselement 4 zu halten. Die erste Metallabdeckung 11 hat, wie deutlich in 13 gezeigt ist, einen Endabschnitt 481, der kürzer ist als ein Endabschnitt 482 der zweiten Metallabdeckung 12, um eine ringförmige Stufe auszubilden, auf der der Flansch 48 des Dichtungselements 4 gehalten ist, um dadurch einen konstanten Spalt zwischen dem Boden 401 des Dichtungselements 4 und der oberen Fläche 400 des isolierenden Halters 3 zu definieren.
  • Das Dichtungselement 4 kann alternativ einen zusätzlichen Flansch 49 haben, wie in 14 gezeigt ist, der an dem oberen Ende davon ausgebildet ist und an dem Ende der zweiten Metallabdeckung 12 gehalten ist, um den konstanten Spalt zwischen dem Boden 401 des Dichtungselements 4 und der oberen Fläche 400 des isolierenden Halters 3 zu definieren.
  • 15 zeigt das dritte Ausführungsbeispiel des Sauerstoffsensors 1, der die erste Metallabdeckung 11 aufweist, die aus einem einzelnen zylindrischen Element gemacht ist. Das Dichtungselements 14 ist nahezu spaltfrei auf dem isolierenden Halter 3 angeordnet. Der isolierende Halter 3 hat einen oberen Flansch 200 und einen Hohlkörper, dessen Umfangswand die gleiche Form hat, wie jeder der isolierenden Halter 3 gemäß 3, 7, 8 und 9. Der obere Flansch 200 ist an einem oberen Ende der ersten Metallabdeckung 11 über eine Gummistoffbuchse 250 gehalten.
  • Die Luft 8, die von der zweiten Entlüftung 120 über den wasserabweisenden Filter 13 und die erste Entlüftung 110 angesaugt ist, fließt durch den Referenzgasdurchgang 115 abwärts und tritt dann in die Referenzgaskammer 20 am oberen Ende der Sensoreinheit 2 ein.
  • 16 zeigt das vierte Ausführungsbeispiel des Sauerstoffsensors 1, der eine Sensoreinheit 2 hat, die mit Laminaten versehen ist. Beispielsweise beschreibt die U.S.P. Nr. 5,573,650 (am 12. November 1996 im Namen von Fukaya et al. herausgegeben) einen solchen Aufbau der Sensoreinheit 2, wobei deren Offenbarung hierin durch Bezugnahme aufgenommen ist.
  • Während die vorliegende Erfindung anhand des bevorzugten Ausführungsbeispiels zur Erleichterung des Verständnisses davon beschrieben wurde, ist anzumerken, dass die Erfindung auf verschiedene Wege verkörpert werden kann, ohne das Prinzip der Erfindung zu verlassen. Folglich soll die Erfindung als alle möglichen Ausführungsbeispiele und Modifikationen zu den gezeigten Ausführungsbeispielen verstanden werden, die verwirklicht werden können, ohne dass Prinzip der Erfindung zu verlassen, das in den nachfolgenden Ansprüchen niedergelegt ist.

Claims (17)

  1. Gassensor zum Messen eines bestimmten Komponentengehalts in einem Gas, mit: einem Gehäuse (10); einer Sensoreinheit (2) mit einer vorbestimmten Länge, die in dem Gehäuse (10) angeordnet ist, wobei die Sensoreinheit (2) eine mit einem Referenzgas zu füllende Referenzgaskammer (200) in einem Endabschnitt davon begrenzt und ebenfalls eine dem zu messenden Gas auszusetzende Messelektrode (21) und eine dem Referenzgas in der Referenzgaskammer (200) auszusetzende Vergleichselektrode in dem einen Endabschnitt eingebaut hat, wobei die Messelektrode (21) und die Vergleichselektrode (22) durch einen festen Elektrolytkörper (20) angrenzend aneinander angeordnet sind und mit Sensorsignalen durch Signalaufnahmeleitungen versorgt werden, die für die Bestimmung des gegebenen Komponentengehalts in dem Gas verwendet werden; einer ersten Metallabdeckung (11), die auf dem Gehäuse (10) angebracht ist, um den anderen Endabschnitt der Sensoreinheit (2) abzudecken; einer zweiten Metallabdeckung (12), die auf einem Umfang der ersten Metallabdeckung (11) durch einen wasserabweisenden Filter (13) angebracht ist, wobei die zweite Metallabdeckung (12) gefalzt ist, um durch den wasserabweisenden Filter mit der ersten Abdeckung (11) verbunden zu werden; einer ersten Entlüftung (110), die in der ersten Metallabdeckung (11) ausgebildet ist; einer zweiten Entlüftung (120), die in der zweiten Metallabdeckung (12) ausgebildet ist, die mit der ersten Entlüftung (110) durch den wasserabweisenden Filter (13) in Verbindung steht, um das Referenzgas in die Referenzgaskammer (200) durch einen Referenzgasdurchgang (115) einzuführen, der sich von der zweiten Entlüftung zu der Referenzgaskammer (200) erstreckt; und einem Isolator (3), der innerhalb der ersten Metallabdeckung (11) angebracht ist, der darin Löcher (30) ausgebildet hat, durch die die Signalaufnahmeleitungen (291, 292) reichen, wobei ein Abschnitt des Referenzgasdurchgangs (115), der zwischen einem Abschnitt der Außenwand des Isolators (3) und einem kreiszylinderförmigen Abschnitt der Innenwand der ersten Metallabdeckung begrenzt ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Abschnitt der Außenwand des Isolators (3) nicht kreiszylinderförmig ist und sich daher in der Geometrie von dem kreiszylinderförmigen Abschnitt der Innenwand oder der ersten Metallabdeckung (11) unterscheidet.
  2. Gassensor gemäß Anspruch 1, wobei der Abschnitt des Referenzgasdurchgangs (115) der ersten Entlüftung (110) der ersten Metallabdeckung (11) gegenüber liegt.
  3. Gassensor gemäß Anspruch 1, wobei der Abschnitt des Referenzgasdurchgangs (115), der zwischen der Außenwand des Isolators (3) und der Innenwand der ersten Metallabdeckung (11) begrenzt ist, in Teilbereiche als eine Funktion eines maximalen und eines minimalen Durchmessers (a, b) des Isolators (3) bestimmt ist, wobei ein Verhältnis des minimalen Durchmessers (b) zu dem maximalen Durchmesser (a) innerhalb eines Bereichs von 0,8 bis 0.95 ist.
  4. Gassensor gemäß Anspruch 1, wobei die Außenwand des Isolators (3) eine polygonale Gestalt hat, die sowohl flache Oberflächen als auch mit Vertiefungen versehene Oberflächen (32) hat, die jeweils zwischen und angrenzend an zwei Spitzen liegen, so dass der Abschnitt des Referenzgasdurchgangs (115) Aussparungen zwischen jeder der flachen Oberflächen und der mit Vertiefungen versehenen Oberflächen und der Innenwand der Metallabdeckung (11) enthält.
  5. Gassensor gemäß Anspruch 4, wobei die Außenwand des Isolators (3) eine achteckige Gestalt hat.
  6. Gassensor gemäß Anspruch 1, wobei die Außenwand des Isolators (3) gekrümmte Oberflächen (31) und sowohl flache Oberflächen als auch mit Vertiefungen versehene Oberflächen (32) hat, die jeweils zwischen benachbarten zwei der gekrümmten Oberflächen (31) liegen, wobei die gekrümmten Oberflächen (31) einander gegenüber lieben, so dass der Abschnitt des Bezugsgasdurchgangs (115) Aussparungen zwischen jeder der flachen Flächen und der mit Vertiefungen versehenen Flächen (32) und der Innenwand der ersten Metallabdeckung (11) enthält.
  7. Gassensor gemäß Anspruch 1, wobei die Außenwand des Isolators (3) oval ist.
  8. Gassensor gemäß Anspruch 1, wobei die zweite Metallabdeckung (12) eine Öffnung hat, durch die sich die Signalaufnahmeleitungen (291, 292) zu der Außenseite der zweiten Metallabdeckung (12) erstrecken, und ferner ein Dichtungselement (14, 4) enthält, das in der zweiten Metallabdeckung (12) angeordnet ist, um die Öffnung abzudichten, wobei das Dichtungselement (14, 4) über dem Isolator (3) mit einer Aussparung dazwischen liegt, die mit dem Abschnitt des Referenzgasdurchgangs (115) zwischen der Außenwand des Isolators (3) und der Innenwand der ersten Metallabdeckung (11) verbunden ist.
  9. Gassensor gemäß Anspruch 8, ferner mit einem Abstandshalter (41), das zwischen dem Dichtungselement (14) und dem Isolator (3) angeordnet ist, um eine Aussparung zu begrenzen, die mit dem Abschnitt des Referenzgasdurchgangs (115) in Verbindung steht.
  10. Gassensor gemäß Anspruch 8, wobei das Dichtungsbauteil (4) einen Flansch (48) hat, der durch Enden der ersten und der zweiten Abdeckung (11, 12) gestützt ist.
  11. Gassensor gemäß Anspruch 1, wobei der Isolator (3) eine Entlüftung hat, die einen zweiten Abschnitt des Referenzgasdurchgangs (115) begrenzt.
  12. Gassensor gemäß Anspruch 1, wobei die erste Metallabdeckung (11) eine Außenabdeckungselement (111) und ein Innenabdeckungselement (112) enthält.
  13. Gassensor gemäß Anspruch 12, wobei das Außenabdeckungselement (111) derart gefalzt ist, um mit dem Innenabdeckungselement (112) verbunden zu werden, und wobei das Innenabdeckungselement (112) ein Ende hat, das mit dem Gehäuse (10) verstemmt ist.
  14. Gassensor gemäß Anspruch 1, wobei die erste Metallabdeckung (11) erste und zweite Enden hat, wobei die erste Metallabdeckung (11) an den ersten Ende auf dem Gehäuse (10) angebracht ist, um den anderen Endabschnitt der Sensoreinheit (2) abzudecken, und eine Öffnung in dem zweiten Ende begrenzt, und wobei ein Dichtungselement (14) die in dem zweiten Ende der ersten Metallabdeckung (11) begrenzte Öffnung (11) abdichtet, wobei das Dichtungselement darauf einen Vorsprung (41) in Kontakt mit dem Isolator (3) aufweist, um einen Spalt zwischen dem Dichtungselement und dem Isolator zu begrenzen, der einen Abschnitt des Referenzgasdurchgangs (115) einnimmt.
  15. Gassensor gemäß Anspruch 14, wobei das Dichtungselement zwischen dem ersten Ende der ersten Metallabdeckung (11) angeordnet ist.
  16. Gassensor gemäß Anspruch 1, wobei die erste Metallabdeckung (11) erste und zweite Enden hat, wobei die erste Metallabdeckung (11) an dem ersten Ende auf dem Gehäuse (10) angebracht ist, um den anderen Endabschnitt der Sensoreinheit (2) abzudecken; und wobei das Dichtungselement (4) einen Flansch (48) hat, der durch zumindest auf der ersten Metallabdeckung (11) und der zweiten Metallabdeckung (12) gestützt ist, um einen Spalt zwischen dem Dichtungselement und dem Isolator zu begrenzen, der einen Abschnitt des Referenzgasdurchgangs einnimmt.
  17. Gassensor gemäß Anspruch 16, wobei das Dichtungselement (4) ein erstes Ende und eine zweites Ende (401) hat, das dem ersten Ende gegenüber liegt, wobei der Flansch auf dem ersten Ende des Dichtungselements vorgesehen ist, wobei der Spalt zwischen dem zweiten Ende (401) des Dichtungselements und dem Isolator (3) begrenzt ist.
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