JPH11230932A - ガス濃度センサの素子温検出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】ガス濃度センサの素子温の検出精度を向上させ
る。 【解決手段】車載ＥＣＵ１は、ＤＭＡ通信により相互に
通信可能な第１のＣＰＵ１１と第２のＣＰＵ１２とを備
える。Ａ／Ｆセンサ３０は、その主要な構成として固体
電解質を有するセンサ素子部３２と、同素子部３２を加
熱するヒータ３３とを有し、センサ素子部３２への電圧
印加に伴い排ガス中の特定成分の濃度に応じた電流信号
を出力する。第１のＣＰＵ１１は、センサ素子部３２へ
の印加電圧を一時的に正側或いは負側に切り換え、その
電圧切り換えに伴う電圧変化量と電流変化量とから素子
抵抗をアドミタンス値として算出する。このとき、Ａ／
Ｆセンサ３０の活性温度域において、素子温とアドミタ
ンス値とが比例関係を有することを利用して素子温が検
出される。第２のＣＰＵ１２は、前記算出したアドミタ
ンス値に基づき素子温を検出する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ガス濃度センサの
素子温検出装置に係り、例えば車載用エンジンからの排
出ガス中の特定成分の濃度を検出するためのガス濃度セ
ンサについてその素子抵抗に基づき同センサの素子温を
検出する装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年の車載用エンジンの空燃比制御にお
いては、例えば制御精度を高めるといった要望やリーン
バーン化への要望があり、これらの要望に対応すべく、
エンジンからの排出ガス中の特定成分の濃度（例えば酸
素濃度）を広域に且つリニアに検出するガス濃度センサ
が具体化されている。その一例としては、限界電流式空
燃比センサが知られている。こうしたガス濃度センサに
おいて、ガス濃度の検出精度を維持するには固体電解質
などからなるセンサ素子を活性状態に保つことが不可欠
であり、一般にはセンサに付設されたヒータを通電制御
することにより当該センサ素子を加熱して活性状態を維
持するようにしている。

【０００３】かかるヒータの通電制御において、センサ
素子の温度（素子温）を検出してその素子温が所望の活
性温度（例えば約７００℃）になるようにフィードバッ
ク制御を実施する技術が従来より開示されている。この
場合、センサ素子の抵抗（素子インピーダンス）が素子
温に対して所定の対応関係を有することを利用して素子
インピーダンスを検出し、その検出した素子インピーダ
ンスから素子温を導き出すことが提案されている。

【０００４】また、素子インピーダンスを検出する一手
法としては、例えば限界電流式空燃比センサの場合にお
いて、限界電流検出域にかからない抵抗支配域に電圧Ｖ
ｎｅｇを印加し、その電圧印加に伴い流れる電流値Ｉｎ
ｅｇを計測する。そして、 素子インピーダンス＝Ｖｎｅｇ／Ｉｎｅｇ として素子インピーダンスを検出する。またこの他に、
印加電圧を一時的に正側或いは負側に一時的に変化させ
てその時の電圧変化量と電流変化量とから素子インピー
ダンス（交流インピーダンス）を検出する手法もある。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところが、従来既存の
技術では、素子インピーダンスから素子温への変換時に
誤差が生じ易く、素子温の検出精度が低下するという問
題があった。つまり、素子インピーダンスと素子温と
は、図１０の関係を有することが知られている。なお、
図１０の縦軸は、上記の如く検出された素子インピーダ
ンスをＬＳＢ変換により換算したインピーダンスカウン
ト値を示す。かかる場合、インピーダンスカウント値と
素子温とは比例関係になく、特に素子温の低温域ではイ
ンピーダンスカウント値が飛躍的に大きくなる。

【０００６】そのため、活性温度領域においては、イン
ピーダンスカウント値が１カウント違うと、素子温の検
出値が大きくずれてしまう。例えばセンサ素子の所定の
活性温度域において、 ・インピーダンスカウント値が「２６」から「２５」に
変わると、素子温の検出値が「７４６℃」から「７５０
℃」に、 ・インピーダンスカウント値が「２５」から「２４」に
変わると、素子温の検出値が「７５０℃」から「７６０
℃」に、というように素子温のズレ量が大きく（また、
そのズレ量も一定でなく）、精度良く素子温を検出する
ことができないという問題があった。

【０００７】本発明は、上記問題に着目してなされたも
のであって、その目的とするところは、素子温の検出精
度を向上させることができるガス濃度センサの素子温検
出装置を提供することである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１に記載の発明では、ガス濃度センサのセン
サ素子への印加電圧を一時的に正側或いは負側に切り換
え（電圧切換手段）、前記の電圧切り換えに伴う電圧変
化量と電流変化量とから素子抵抗をアドミタンス値とし
て算出する（アドミタンス値算出手段）。そして、前記
算出したアドミタンス値に基づき素子温を検出する（素
子温検出手段）。

【０００９】上記構成によれば、素子抵抗の検出に際
し、素子インピーダンスの逆数であるアドミタンス値が
演算される。つまり、電圧変化量をΔＶ、電流変化量を
ΔＩとした時、 Ｙ＝ΔＩ／ΔＶ としてアドミタンス値Ｙが演算される。因みに本明細書
においては、「素子抵抗値」の記載に当たり、その下位
概念として「インピーダンス値」と「アドミタンス値」
とを含むものとしている。

【００１０】これにより、インピーダンス値と素子温と
が比例関係にない従来装置の関係（前記図１０の関係）
とは異なり、素子温と比例関係を有するアドミタンス値
により素子抵抗値が把握できる。そして、アドミタンス
値から素子温を検出することで、その検出精度が向上す
る。より具体的には、図９に示されるように、アドミタ
ンスカウント値が１カウントずれた場合にも素子温のズ
レ量が小さく（また、そのズレ量もほぼ一定であり）、
従来装置に比べて素子温の検出誤差が大幅に低減でき
る。

【００１１】特に請求項２に記載の発明では、ガス濃度
センサの活性温度域において、前記算出したアドミタン
ス値に基づき素子温を検出することとしている。例えば
ガス濃度センサとして空燃比センサに具体化した場合に
おいて、当該センサの活性状態下での素子温制御（素子
温一定のヒータ制御など）が良好に実施でき、ひいては
高精度な空燃比検出や空燃比フィードバック制御が実施
できることとなる。

【００１２】また実際には、 ・請求項３に記載したように、前記算出したアドミタン
ス値と素子温とが比例関係にあることを利用して素子温
を検出したり、 ・請求項４に記載したように、ガス濃度センサの活性温
度域内で区分した複数の領域毎に異なる傾きの近似直線
を用い、前記算出したアドミタンス値に基づき素子温を
検出したり、 ・請求項５に記載したように、ガス濃度センサの活性温
度域以下の温度域でマップデータの補間により素子温を
検出したり、 ・請求項６に記載したように、素子温−アドミタンス値
の座標上における非直線領域でマップデータの補間によ
り素子温を検出したりするとよい。

【００１３】要するに、図６に示されるように、ガス濃
度センサの活性温度域（約６２５℃以上の温度域）で
は、素子温とアドミタンス値とが比例関係にあり、両者
の関係は１次式（直線）で近似できる。このとき、１本
の直線で近似することも可能であるが、図示の通り、傾
きの異なる複数の直線で近似することで、素子温検出の
精度がより一層向上する（請求項４）。こうして１次式
を用い、アドミタンス値を素子温に変換することによ
り、換算マップより素子温の算出を行う場合に比べて演
算負荷が軽減できる。

【００１４】但し、ガス濃度センサの活性温度域以下の
温度域では、素子温とアドミタンス値との比例関係が解
消される。また、当該温度域（活性温度域以下の領域）
では、素子温−アドミタンス値の座標上で両者の関係が
非直線の関係になる。そのため、換算マップを用いつ
つ、データ補間により素子温を検出する（請求項５，
６）。この場合、換算マップを使用することで、演算負
荷の増大などが懸念されるが、マップの使用はセンサ活
性化までの一時的な期間に限られるため、活性化後の通
常使用時において従来のような不具合が継続されること
はない。

【００１５】請求項７に記載の発明では、前記電圧切換
手段は、演算増幅器に応じて基準値を設定し、シャント
抵抗器の信号処理部側の電圧値が基準値を上回れば素子
温検出時の印加電圧を負側に切り換え、シャント抵抗器
の信号処理部側の電圧値が基準値を下回れば素子温検出
時の印加電圧を正側に切り換える。

【００１６】つまり、電圧変化量と電流変化量とを正確
に求めるには、演算増幅器の出力能力の範囲内（例え
ば、１．５〜４．５Ｖ）で印加電圧を切り換える必要が
ある。この場合、例えば演算増幅器の出力能力の中心電
圧（基準値）に対して余裕のある方向に印加電圧を切り
換えることで、下限値又は上限値への印加電圧のはりつ
きが防止でき、素子抵抗（アドミタンス値）の検出精度
の悪化が回避できる。なおここで、センサ信号を処理す
る信号処理部とは、シャント抵抗器により検出された電
圧値を入力するＡ／Ｄ変換器（ＣＰＵ）のことを指す。

【００１７】また、請求項８に記載の発明では、第１の
ＣＰＵは、センサ素子に所定の電圧を印加すると共に、
その電圧印加により流れる電流値を計測し、それら電圧
値と電流値とから素子抵抗をアドミタンス値として演算
する。第２のＣＰＵは、第１のＣＰＵにより演算された
アドミタンス値を受信し、該受信したアドミタンス値に
基づき素子温を検出する。

【００１８】請求項８の発明においても、素子抵抗の検
出に際し、素子インピーダンスの逆数であるアドミタン
ス値を用いることで、素子温とアドミタンス値との比例
関係に従い素子抵抗値が把握できる。その結果、上記請
求項１の発明と同様に、素子温の検出精度を向上させる
ことができる。また、素子温検出にかかる各処理を第
１，第２のＣＰＵに適宜分担させることで、演算の効率
化が図られる。因みに、既存の空燃比制御装置への適用
に際し、第１のＣＰＵは、センサ電流（空燃比）や素子
抵抗を検出するためのＣＰＵに相当し、第２のＣＰＵ
は、センサ活性化を維持するためのヒータ制御や空燃比
制御を実施するためのＣＰＵに相当する。

【００１９】実際には、第１のＣＰＵは、アドミタンス
値の演算時よりも少ないバイト数で第２のＣＰＵに対し
て演算データを送信し（請求項９）、また一方で、第
１，第２のＣＰＵはＤＭＡ通信により相互に通信可能に
接続されるものであるとよい（請求項１０）。かかる構
成によれば、少ないバイト数で、必要な部分の精度を保
ちながら素子抵抗の情報が送信できる。そのため、ＤＭ
Ａ通信における負荷が大幅に削減できるという効果が得
られる。

【００２０】

【発明の実施の形態】以下、この発明を具体化した一実
施の形態を図面に従って説明する。本実施の形態では、
本発明を車両用エンジンの空燃比制御システムに適用
し、同システムの空燃比検出装置として具体化してい
る。車両に搭載される電子制御装置（以下、車載ＥＣＵ
という）は、エンジン排気管に設けられた限界電流式空
燃比センサ（Ａ／Ｆセンサ）による検出結果を基に、空
燃比フィードバック（Ｆ／Ｂ）制御を実施すると共に、
当該Ａ／Ｆセンサの素子温を監視しつつ同センサを常に
活性状態に保持するためのヒータ加熱制御を実施する。
以下に、その詳細を説明する。

【００２１】図１は、車載ＥＣＵ１と同ＥＣＵ１により
駆動されるＡ／Ｆセンサ３０の概要を示す電気的構成図
である。図１において、車載ＥＣＵ１は、ＤＭＡ通信に
より相互に通信可能な第１のＣＰＵ１１と第２のＣＰＵ
１２とを備える。また、Ａ／Ｆセンサ３０は、その主要
な構成としてセンサ素子部３２とヒータ３３とを有す
る。

【００２２】第１のＣＰＵ１１は、Ａ／Ｆセンサ３０
（センサ素子部３２）に所定の印加電圧を出力し、且つ
電圧印加に伴って流れる電流信号を当該センサ３０から
取り込む。これに対し、第２のＣＰＵ１２は、第１のＣ
ＰＵ１１からＤＭＡ通信線１３を介してＡ／Ｆセンサ３
０の素子抵抗に関する情報を入力し、該入力した情報に
基づいて素子温を検出する。また、第２のＣＰＵ１２
は、前記検出した素子温に応じてＡ／Ｆセンサ３０の加
熱の要否を判断し、その要否に応じてヒータ制御回路１
４を操作する。センサ加熱を要する場合、ヒータ制御回
路１４によりＡ／Ｆセンサ３０に付設されたヒータ３３
が通電され、その通電により当該センサ３０が所定の活
性温度（本実施の形態では、約７００℃）に保持され
る。

【００２３】ここで、Ａ／Ｆセンサ３０の構成を図２を
用いて説明する。図２において、Ａ／Ｆセンサ３０はエ
ンジン排気管３９の内部に向けて突設されており、同セ
ンサ３０は大別して、カバー３１、センサ素子部３２及
びヒータ３３から構成されている。カバー３１は断面コ
字状をなし、その周壁にはカバー内外を連通する多数の
小孔３１ａが形成されている。センサ素子部３２は空燃
比リーン領域における酸素濃度、若しくは空燃比リッチ
領域における未燃ガス（ＣＯ，ＨＣ，Ｈ2 等）濃度に対
応する限界電流を発生する。

【００２４】センサ素子部３２の構成について詳述す
る。センサ素子部３２において、断面コップ状に形成さ
れた固体電解質層３４の外表面には、排ガス側電極層３
６が固着され、内表面には大気側電極層３７が固着され
ている。また、排ガス側電極層３６の外側には、プラズ
マ溶射法等により拡散抵抗層３５が形成されている。固
体電解質層３４は、ＺｒＯ2 、ＨｆＯ2 、ＴｈＯ2 、Ｂ
ｉ2 Ｏ3 等にＣａＯ、ＭｇＯ、Ｙ2 Ｏ3 、Ｙｂ2 Ｏ3 等
を安定剤として固溶させた酸素イオン伝導性酸化物焼結
体からなり、拡散抵抗層３５は、アルミナ、マグネシ
ャ、ケイ石質、スピネル、ムライト等の耐熱性無機物質
からなる。排ガス側電極層３６及び大気側電極層３７は
共に、白金等の触媒活性の高い貴金属からなりその表面
には多孔質の化学メッキ等が施されている。なお、排ガ
ス側電極層３６の面積及び厚さは、１０〜１００ｍｍ^2
（平方ミリメートル）及び０．５〜２．０μｍ程度とな
っており、一方、大気側電極層３７の面積及び厚さは、
１０ｍｍ^2（平方ミリメートル）以上及び０．５〜２．
０μｍ程度となっている。

【００２５】ヒータ３３は大気側電極層３７内に収容さ
れており、その発熱エネルギによりセンサ素子部３２
（大気側電極層３７、固体電極質層３４、排ガス側電極
層３６及び拡散抵抗層３５）を加熱する。ヒータ３３
は、センサ素子部３２を活性化するに十分な発熱容量を
有している。

【００２６】上記構成のＡ／Ｆセンサ３０において、セ
ンサ素子部３２は理論空燃比点よりリーン領域では酸素
濃度に応じた限界電流を発生する。この場合、酸素濃度
に対応する限界電流は、排ガス側電極層３６の面積、拡
散抵抗層３５の厚さ、気孔率及び平均孔径により決定さ
れる。また、センサ素子部３２は酸素濃度を直線的特性
にて検出し得るものであるが、このセンサ素子部３２を
活性化するのに約６００℃以上の高温が必要とされると
共に、同センサ素子部３２の活性温度範囲が狭いため、
エンジンの排ガスだけの加熱ではセンサ素子部３２を活
性領域で維持できない。そのため、本実施の形態では、
ヒータ３３の加熱制御によりセンサ素子部３２を活性温
度域にまで加熱する。なお、理論空燃比よりもリッチ側
の領域では、未燃ガス中の一酸化炭素（ＣＯ）等の濃度
が空燃比に対してほぼリニアに変化し、センサ素子部３
２はＣＯ等の濃度に応じた限界電流を発生する。

【００２７】センサ素子部３２の電圧−電流特性につい
て図３を用いて説明する。図３によれば、Ａ／Ｆセンサ
３０の検出空燃比に比例するセンサ素子部３２の固体電
解質層３４への流入電流と、同固体電解質層３４への印
加電圧とがリニアな特性を有することが分かる。かかる
場合、電圧軸Ｖに平行な直線部分がセンサ素子部３２の
限界電流を特定するものであって、この限界電流（セン
サ電流）の増減は空燃比の増減（すなわち、リーン・リ
ッチ）に対応している。つまり、空燃比がリーン側にな
るほど限界電流は増大し、空燃比がリッチ側になるほど
限界電流は減少する。

【００２８】また、この電圧−電流特性において電圧軸
Ｖに平行な直線部分よりも小さい電圧域は抵抗支配域と
なっており、その抵抗支配域における一次直線部分の傾
きは、センサ素子部３２における固体電解質層３４の内
部抵抗（素子抵抗）により特定される。この素子抵抗は
温度変化に伴い変化するため、センサ素子部３２の温度
が低下すると素子抵抗の増大により上記傾きが小さくな
る。

【００２９】一方、図１の車載ＥＣＵ１において、第１
のＣＰＵ１１には、Ａ／Ｄ変換器の入力端子である２つ
の端子Ｃｈ１，Ｃｈ２と、Ｄ／Ａ変換器の出力端子であ
る２つの端子ＤＡＣ１，ＤＡＣ２とが設けられている。

【００３０】また、同車載ＥＣＵ１の空燃比検出回路
は、その主要な構成として ・反転入力端子が抵抗器Ｒ２を介してＡ／Ｆセンサ３０
のプラス側端子ＡＦ＋（すなわち、前記図２の大気側電
極層３７に接続された端子）に接続された演算増幅器Ｏ
Ｐ１と、 ・Ａ／Ｆセンサ３０のプラス側端子ＡＦ＋と演算増幅器
ＯＰ１の出力端子との間に接続されたシャント抵抗器Ｒ
３と、 ・非反転入力端子がＡ／Ｆセンサ３０のプラス側端子Ａ
Ｆ＋に接続され、反転入力端子と出力端子とが共通接続
された演算増幅器ＯＰ２と、 ・非反転入力端子が演算増幅器ＯＰ１の出力端子に接続
され、反転入力端子と出力端子とが共通接続された演算
増幅器ＯＰ３と、を備える。

【００３１】なお、シャント抵抗器Ｒ３は１００Ω程度
の抵抗値を有する。演算増幅器ＯＰ２，ＯＰ３の出力端
子には抵抗器Ｒ４，Ｒ５が各々接続されている。演算増
幅器ＯＰ１の非反転入力端子には、抵抗器Ｒ１とコンデ
ンサＣ１とからなるローパスフィルタ（ＬＰＦ）２０が
接続されている。

【００３２】さらに、車載ＥＣＵ１の空燃比検出回路
は、 ・非反転入力端子が第１のＣＰＵ１１の端子ＤＡＣ１に
接続され、反転入力端子と出力端子とが共通接続された
演算増幅器ＯＰ５と、 ・非反転入力端子が第１のＣＰＵ１１の端子ＤＡＣ２に
接続され、出力端子が抵抗器Ｒ６を介してＡ／Ｆセンサ
３０のマイナス側端子ＡＦ−（すなわち、前記図２の排
ガス側電極層３６に接続された端子）に接続され、反転
入力端子が抵抗器Ｒ７を介してＡ／Ｆセンサ３０のマイ
ナス端子ＡＦ−に接続された演算増幅器ＯＰ６と、を備
える。

【００３３】また、Ａ／Ｆセンサ３０のマイナス側端子
ＡＦ−にはコンデンサＣ３が接続され、同センサ３０の
プラス側端子ＡＦ＋にはダイオードＤ１，Ｄ２が接続さ
れている。上記コンデンサＣ３と２つのダイオードＤ
１，Ｄ２とは、空燃比検出回路とＡ／Ｆセンサ３０とを
結ぶ信号線から高電圧のサージや静電気が侵入すること
を防止するために設けられている。また、同回路には、
主にノイズ除去を目的としてコンデンサ等が適宜設けら
れている。

【００３４】上記のように構成された車載ＥＣＵ１にお
いては、端子ＤＡＣ１から出力される電圧Ｖｐが演算増
幅器ＯＰ５及びＬＰＦ２０を経由して電圧Ｖｏとして出
力される。そして、ＬＰＦ２０から出力される電圧と同
じ電圧Ｖｏが演算増幅器ＯＰ１、抵抗器Ｒ２及びシャン
ト抵抗器Ｒ３からなる回路部によってＡ／Ｆセンサ３０
のプラス端子ＡＦ＋に印加される。つまり、演算増幅器
ＯＰ１は、ＬＰＦ２０の出力電圧ＶｏとＡ／Ｆセンサ３
０のプラス側端子ＡＦ＋とが一致するように、自己の出
力電圧を変化させる。

【００３５】一方、Ａ／Ｆセンサ３０のマイナス側端子
ＡＦ−には、演算増幅器ＯＰ６及び抵抗器Ｒ６，Ｒ７か
らなる回路部によって第１のＣＰＵ１１の端子ＤＡＣ２
から出力されるマイナス側基準電圧Ｖｍ（本実施の形態
では、３．０Ｖ）が印加される。

【００３６】このため、第１のＣＰＵ１１の端子ＤＡＣ
１，ＤＡＣ２から各々出力される電圧Ｖｐ，Ｖｍの差
（Ｖｐ−Ｖｍ）が、Ａ／Ｆセンサ３０の両端子ＡＦ＋，
ＡＦ−間に、混合気の空燃比を検出するための電圧とし
て印加される。例えばＶｐ＝３．３Ｖ、Ｖｍ＝３．０Ｖ
であれば、Ａ／Ｆセンサ３０には０．３Ｖが印加され
る。そして、その電圧の印加に伴い、Ａ／Ｆセンサ３０
にはその時々の排ガス中の酸素濃度に応じた限界電流が
流れる。

【００３７】また、Ａ／Ｆセンサ３０に流れる電流（セ
ンサ電流ｉ）と同じ電流がシャント抵抗器Ｒ３にも流れ
るため、シャント抵抗器Ｒ３の両端電位差はセンサ電流
ｉに比例した値となる。このとき、Ａ／Ｆセンサ３０の
プラス側端子ＡＦ＋に印加される電圧と同じ電圧Ｖｏが
演算増幅器ＯＰ２を介して端子Ｃｈ１に入力され、シャ
ント抵抗器Ｒ３のＡ／Ｆセンサ３０とは反対側の電圧と
同じ電圧Ｖｉが演算増幅器ＯＰ３を介して端子Ｃｈ２に
入力される。

【００３８】第１のＣＰＵ１１は、端子Ｃｈ１，Ｃｈ２
にそれぞれ入力される電圧Ｖｏ，Ｖｉを内部のＡ／Ｄ変
換器でデジタル変換し、その電圧差（Ｖｉ−Ｖｏ）をシ
ャント抵抗器Ｒ３の抵抗値で割ることによりセンサ電流
ｉを検出する。そして、第１のＣＰＵ１１は、その検出
したセンサ電流ｉから、例えば４ｍｓ毎に混合気の空燃
比（排ガス中の酸素濃度）を求める。

【００３９】一方、第１のＣＰＵ１１は、空燃比を検出
すべくＡ／Ｆセンサ３０に印加している電圧を、図８に
示す如く所定時間（例えば、１２８ｍｓ）毎に変化させ
て、Ａ／Ｆセンサ３０の素子抵抗を検出する。本実施の
形態では、端子ＤＡＣ１の電圧Ｖｐを矩形波状に変化さ
せており、図８には電圧Ｖｐの変化状態を、端子Ｃｈ１
に入力される電圧Ｖｏの波形として表している。なお、
電圧ＶｐはＬＰＦ２０を通過する際に所定の時定数を持
った電圧Ｖｏに変換されている。また、図８（ｂ）は、
図８（ａ）にて楕円で囲んだ部分を拡大して示すもので
ある。

【００４０】具体的に説明すると、第１のＣＰＵ１１は
以下の手順にてＡ／Ｆセンサ３０の素子抵抗を検出す
る。先ず図８の時刻ｔ１では、端子Ｃｈ１に入力される
電圧Ｖｏを検出する。この時刻ｔ１で検出した電圧を
「Ｖｏ（ｔ１）」と記す。

【００４１】時刻ｔ１直後の時刻ｔ２では、端子Ｃｈ２
に入力される電圧Ｖｉを検出する。この時刻ｔ２で検出
した電圧を「Ｖｉ（ｔ２）」と記す。時刻ｔ２直後の時
刻ｔ３では、端子ＤＡＣ１の出力電圧Ｖｐを空燃比検出
用の通常電圧よりもΔＶａだけ低い電圧に変化させる。

【００４２】時刻ｔ３から予め定められた所定時間Ｔ１
が経過した時刻ｔ４では、端子Ｃｈ２に入力される電圧
Ｖｉを検出する。この時刻ｔ４で検出した電圧を「Ｖｉ
（ｔ４）」と記す。時間Ｔ１は、時刻ｔ３からセンサ電
流Ｉの変化分ΔＩがピークになると予想される時間に設
定されている。

【００４３】時刻ｔ４直後の時刻ｔ５では、端子Ｃｈ１
に入力される電圧Ｖｏを検出する。この時刻ｔ５で検出
した電圧を「Ｖｏ（ｔ５）」と記す。そして、下記の式
（１）により、素子抵抗をアドミタンス値Ｙとして演算
する。但し、シャント抵抗値Ｒ３の抵抗値をＲｓとす
る。

【００４４】

【数１】 なお、上記式（１）において、｛Ｖｏ（ｔ１）−Ｖｏ
（ｔ５）｝が印加電圧の変化分ΔＶであり、それ以外の
部分がセンサ電流の変化分ΔＩである。また、式（１）
における｛Ｖｏ（ｔ１）−Ｖｏ（ｔ５）｝は、既知のΔ
Ｖａに置き換えることも可能である。

【００４５】その後、時刻ｔ３から予め定められた所定
時間Ｔ２が経過した時刻ｔ６では、端子ＤＡＣ１の出力
電圧Ｖｐを通常電圧よりもΔＶｂだけ高い電圧に変化さ
せる。

【００４６】時刻ｔ６から予め定められた所定時間Ｔ３
が経過した時刻ｔ７では、端子ＤＡＣ１の出力電圧Ｖｐ
を通常電圧に戻す。なお、素子抵抗（アドミタンス値
Ｙ）の演算が終了した時刻ｔ６において、端子ＤＡＣ１
の出力電圧Ｖｐを通電圧よりも正側（最初の変化方向と
は逆側）に変化させているのは、センサ電流の収束を早
めるためである。すなわち、Ａ／Ｆセンサ３０への印加
電圧を再び通常電圧に復帰させる際に、その電圧を直
接、元の通常電圧に切り換えると、Ａ／Ｆセンサ３０の
素子が有する容量成分に蓄えられた電荷に影響により、
センサ電流は電圧の復帰直後においてピーク電流を発生
し、結果として元の電流値に収束するまでの時間が長く
なる。そこで、本実施の形態では、印加電圧を元の通常
電圧に復帰させる際に、先の電圧変化時とは逆方向の電
圧を短時間印加して、素子の容量成分における電荷の放
電を短時間で終了させ、センサ電流収束のための所要時
間を短縮化するようにしている。この場合、Ａ／Ｆセン
サ３０の素子内を移動する電荷量が正負いずれの変化時
にも略同一量となるように電圧波形を設定すれば、より
効果的である。

【００４７】次に、車載ＥＣＵ１内の第１のＣＰＵ１１
により実行される素子抵抗の検出手順について、図４の
フローチャートに従い説明する。なお、図４の処理は、
例えば１２８ｍｓ周期で実行される。

【００４８】さて、第１のＣＰＵ１１が図４の処理を開
始すると、先ずステップ１０１で端子Ｃｈ２に入力され
る電圧Ｖｉを検出し、この電圧Ｖｉが所定の基準値より
も大きいか否かを判別する。基準値は、演算増幅器ＯＰ
１（図１参照）の出力能力の中心電圧に相当する。本実
施の形態では演算増幅器ＯＰ１の出力能力が１．５〜
４．５Ｖであるとして「基準値＝３．０Ｖ」としてい
る。

【００４９】Ｖｉ＞基準値であれば、第１のＣＰＵ１１
はステップ１０２に進み、以降の電圧切換の処理におい
て、印加電圧Ｖｐを通常電圧（空燃比検出用電圧）に対
して負側→正側の順に電圧を変化させる旨を決定する。
また、Ｖｉ≦基準値であれば、第１のＣＰＵ１１はステ
ップ１０３に進み、以降の電圧切換の処理において、印
加電圧Ｖｐを通常電圧（空燃比検出用電圧）に対して正
側→負側の順に電圧を変化させる旨を決定する。

【００５０】要するに、例えばＶｉ＝２Ｖの時（ステッ
プ１０１がＮＯの時）、電圧Ｖｐを負側に掃引すると、
電圧Ｖｏがすぐに演算増幅器ＯＰ１の出力能力の下限値
（１．５Ｖ）で飽和してしまい、完全に掃引できずに素
子抵抗値が正確に求められなくなる。また逆に、例えば
Ｖｉ＝４Ｖの時（ステップ１０１がＹＥＳの時）、電圧
Ｖｐを正側に掃引すると、電圧Ｖｏがすぐに演算増幅器
ＯＰ１の出力能力の上限値（４．５Ｖ）で飽和してしま
い、やはり素子抵抗値が正確に求められなくなる。これ
に対し、上記の通り電圧Ｖｉと基準値との比較に応じて
電圧Ｖｐの掃引の方向を決定することで、電圧Ｖｉの上
限値又は下限値へのはりつきが防止できる。

【００５１】その後、第１のＣＰＵ１１は、ステップ１
０４で端子Ｃｈ１に入力される電圧Ｖｏを検出し、この
検出した電圧Ｖｏを前述のＶｏ（ｔ１）として記憶す
る。また、端子Ｃｈ２に入力される電圧Ｖｉを検出し、
この検出した電圧Ｖｉを前述のＶｉ（ｔ２）として記憶
する。

【００５２】続いて、第１のＣＰＵ１１は、ステップ１
０５で端子ＤＡＣ１の電圧Ｖｐを正側或いは負側に掃引
させる。このとき、前記ステップ１０１が肯定判別され
ていれば、電圧Ｖｐを負側に掃引させ、前記ステップ１
０１が否定判別されていれば、電圧Ｖｐを正側に掃引さ
せる。そして、第１のＣＰＵ１１は、続くステップ１０
６で現在時刻を「Ｔａ」として記憶する。なおこの時刻
Ｔａは、前記図８の時刻ｔ３に相当する時刻である。

【００５３】その後、第１のＣＰＵ１１は、ステップ１
０７で所定時間だけ待機する。この待機する時間は、前
記図８の時間Ｔ１に相当する時間であって、本実施の形
態では、１３５μｓとしている。

【００５４】１３５μｓの経過後、第１のＣＰＵ１１
は、ステップ１０８で端子Ｃｈ２に入力される電圧Ｖｉ
を検出し、この検出した電圧Ｖｉを前述のＶｉ（ｔ４）
として記憶する。また、端子Ｃｈ１に入力される電圧Ｖ
ｏを検出し、この検出した電圧Ｖｏを前述のＶｏ（ｔ
５）として記憶する。

【００５５】その後、第１のＣＰＵ１１は、ステップ１
０９で端子ＤＡＣ１の電圧Ｖｐを前記掃引した方向とは
逆側に変化させる。このとき、前記ステップ１０１が肯
定判別されていれば、電圧Ｖｐを正側に変化させ、前記
ステップ１０１が否定判別されていれば、電圧Ｖｐを負
側に変化させる。そして、第１のＣＰＵ１１は、ステッ
プ１１０で現在時刻を「Ｔｂ」として記憶する。なおこ
の時刻Ｔｂは、前記図８の時刻ｔ６に相当する時刻であ
る。

【００５６】また、第１のＣＰＵ１１は、ステップ１１
１で次の式（２）を用い、電圧変化量ΔＶと電流変化量
ΔＩとからアドミタンス値Ｙを演算する。

【００５７】

【数２】 式（２）は、基本的に前記式（１）と同意のものである
が、シャント抵抗分が後述のＬＳＢ変換で補正されるも
のとして式（２）ではシャント抵抗分の演算を省略して
いる。

【００５８】その後、第１のＣＰＵ１１は、ステップ１
１２で前記演算したアドミタンス値ＹをＬＳＢ変換して
アドミタンスカウント値Ｙ’を求め、続くステップ１１
３で前記ＬＳＢ変換したアドミタンスカウント値Ｙ’を
第２のＣＰＵ１２に送信する。このとき、前記ステップ
１０４〜１１１の処理が２バイトで演算されるのに対
し、ステップ１１３ではＬＳＢ変換された１バイトのデ
ータがＤＭＡ通信により送信される。

【００５９】その後、第１のＣＰＵ１１は、ステップ１
１４で現在時刻から前記記憶した時刻Ｔｂを減算した時
間と、前記記憶した時間Ｔｂ，Ｔａの時間差（Ｔｂ−Ｔ
ａ）とを比較し、 現在時刻−Ｔｂ＞Ｔｂ−Ｔａ が成立するか否かを判別する。

【００６０】そして、ステップ１１４が肯定判別された
時点で、第１のＣＰＵ１１はステップ１１５に進み、端
子ＤＡＣ１の電圧Ｖｐを元の通常電圧（空燃比検出用電
圧）に戻してその後本ルーチンを一旦終了する。前記図
８では、時刻ｔ７でステップ１１４が肯定判別される。

【００６１】次に、車載ＥＣＵ１内の第２のＣＰＵ１２
により実行されるヒータ駆動手順について、図５のフロ
ーチャートに従い説明する。なお、図５の処理は、例え
ば１２８ｍｓ周期で実行される。

【００６２】さて、第２のＣＰＵ１２が図５の処理を開
始すると、先ずステップ２０１で目標素子温Ｔｍ（本実
施の形態では、７００℃程度）を設定する。また、第２
のＣＰＵ１２は、続くステップ２０２で第１のＣＰＵ１
１からアドミタンスカウント値Ｙ’を受信する。

【００６３】その後、第２のＣＰＵ１２は、ステップ２
０３で前記受信したアドミタンスカウント値Ｙ’が所定
値Ｋａ以下であるか否かを判別する。所定値Ｋａは、Ａ
／Ｆセンサ３０の活性／未活性の判断を行うためのしき
い値であり、例えば素子温＝６２５℃程度に相当するカ
ウント値である。

【００６４】Ｙ’≦Ｋａの場合（ステップ２０３がＹＥ
Ｓの場合）、第２のＣＰＵ１２はステップ２０４に進
み、図７の変換マップを補間してアドミタンスカウント
値Ｙ’を素子温Ｔｙに変換する。例えばエンジン始動当
初の暖機途中などにおいては、Ａ／Ｆセンサ３０が未活
性であることから図７の変換マップにより素子温Ｔｙが
算出される。

【００６５】一方、Ｙ’＞Ｋａの場合（ステップ２０３
がＮＯの場合）、第２のＣＰＵ１２は、ステップ２０５
〜２０７で図６に示す１次式（直線）の近似により素子
温Ｔｙを算出する。つまり、図６において、アドミタン
スカウント値Ｙ’がＫａを越える領域（素子温＞６２５
℃の領域）では、傾きの異なる２本の１次式を用いてア
ドミタンスカウント値Ｙ’から素子温が推定される。

【００６６】詳細には、第２のＣＰＵ１２は、ステップ
２０５でアドミタンスカウント値Ｙ’が所定値Ｋｃ以下
であるか否かを判別する。所定値Ｋｃは、Ａ／Ｆセンサ
３０の活性温度域内の所定温度（例えば８００℃程度）
に相当するカウント値である。Ｙ’≦Ｋｃの場合（ステ
ップ２０５がＹＥＳの場合）、第２のＣＰＵ１２はステ
ップ２０６に進み、次の比例関係式（３）に従い、素子
温Ｔｙを算出する。

【００６７】Ｔｙ＝ａ×Ｙ’＋ｂ …（３） 上記式（３）のａ，ｂは定数である。また、Ｙ’＞Ｋｃ
の場合（ステップ２０５がＮＯの場合）、第２のＣＰＵ
１２はステップ２０７に進み、次の比例関係式（４）に
従い、素子温Ｔｙを算出する。

【００６８】Ｔｙ＝ｃ×Ｙ’＋ｄ …（４） 上記式（４）のｃ，ｄは定数である。つまり、図６にお
いて、アドミタンスカウント値＝Ｋａ〜Ｋｃの領域で
は、上記式（３）により素子温が求められ、アドミタン
スカウント値＞Ｋｃの領域では、上記式（４）により素
子温が求められることとなる。

【００６９】上述の通り素子温Ｔｙを算出した後、第２
のＣＰＵ１２は、ステップ２０８で素子温Ｔｙが目標素
子温Ｔｍ以上であるか否かを判別する。Ｔｙ≧Ｔｍの場
合、第２のＣＰＵ１２はヒータ３３によるセンサ素子部
３２の加熱が不要であるとみなし、ステップ２０９でヒ
ータ３３の駆動を停止し、その後本ルーチンを一旦終了
する。また、Ｔｙ＜Ｔｍの場合、第２のＣＰＵ１２はヒ
ータ３３によるセンサ素子部３２の加熱が必要であると
みなし、ステップ２１０でヒータ３３を駆動し、その後
本ルーチンを一旦終了する。

【００７０】なお本実施の形態では、前記図４のステッ
プ１０１〜１０９の処理が請求項記載の電圧切換手段に
相当し、同ステップ１１１の処理がアドミタンス値算出
手段に相当する。また、前記図５のステップ２０３〜２
０７の処理が素子温検出手段に相当する。

【００７１】以上詳述した本実施の形態によれば、以下
に示す効果が得られる。 （ａ）本実施の形態では、Ａ／Ｆセンサ３０の素子抵抗
の検出に際し、電圧変化量ΔＶと電流変化量ΔＩとか
ら、 Ｙ＝ΔＩ／ΔＶ としてアドミタンス値Ｙを算出するようにした。そし
て、前記算出したアドミタンス値Ｙに基づき素子温Ｔｙ
を検出するようにした。

【００７２】これにより、インピーダンス値と素子温と
が比例関係にない従来装置の関係（前記図１０の関係）
とは異なり、素子温と比例関係を有するアドミタンス値
Ｙにより素子抵抗値が把握できる。そして、アドミタン
ス値Ｙから素子温を検出することで、その検出精度が向
上する。より具体的には、図９に示されるように、アド
ミタンスカウント値が１カウントずれた場合にも素子温
のズレ量が小さく、素子温の検出誤差が抑制できる（活
性温度域において、１カウントに対する温度ズレ量が１
℃程度にできる）。

【００７３】（ｂ）Ａ／Ｆセンサ３０の活性温度域にお
いて、アドミタンス値と素子温とが比例関係にあること
を利用して素子温を検出することとした。そのため、特
に検出精度が要求されるＡ／Ｆセンサ３０の活性温度域
において、素子温が精度良く検出できる。本実施の形態
では、当該センサ３０の活性状態下でのヒータ制御が良
好に実施でき、ひいては高精度な空燃比検出や空燃比フ
ィードバック制御が実施できることとなる。

【００７４】（ｃ）Ａ／Ｆセンサ３０の活性温度域を複
数に区分した各領域毎に異なる傾きの１次式（直線）を
用い、アドミタンス値に基づき素子温を検出するように
した。こうして１次式を用い、アドミタンス値を素子温
に変換することにより、換算マップより素子温の算出を
行う場合に比べて演算負荷が軽減できる。また、傾きの
異なる複数の直線を選択的に用いることで、素子温検出
の精度がより一層向上する。

【００７５】（ｄ）Ａ／Ｆセンサの活性温度域以下の温
度域では、マップデータの補間により素子温を検出する
ようにした。この場合、換算マップを使用することで、
演算負荷の増大などが懸念されるが、マップの使用はセ
ンサ活性化までの一時的な期間に限られるため、活性化
後の通常使用時において従来のような不具合が継続され
ることはない。

【００７６】（ｅ）演算増幅器ＯＰ１の出力能力の中心
電圧を基準値として、シャント抵抗器Ｒ３のＣＰＵ１１
側の電圧値（端子Ｃｈ２の入力電圧Ｖｉ）が基準値を上
回れば素子抵抗検出時の印加電圧を負側に切り換え、シ
ャント抵抗器Ｒ３のＣＰＵ１１側の電圧値が基準値を下
回れば素子抵抗検出時の印加電圧を正側に切り換えるよ
うにした。この場合、演算増幅器ＯＰ１の出力能力の中
心電圧（基準値）に対して余裕のある方向に印加電圧を
切り換えることで、下限値又は上限値への印加電圧のは
りつきが防止でき、素子抵抗（アドミタンス値）の検出
精度の悪化が回避できる。

【００７７】また、電圧Ｖｉに応じて電圧切換の方向を
決定することにより、第１のＣＰＵ１１にてその時々の
空燃比のリッチ／リーンが分からなくても適切な切換動
作が実施できる。またこのとき、電圧Ｖｉは演算増幅器
ＯＰ１の能力によって決まるため、Ａ／Ｆセンサ３０の
個体差や経時変化によって電圧切換の動作が影響を受け
ることはない。

【００７８】（ｆ）また本実施の形態では、車載ＥＣＵ
１内に２ＣＰＵシステムを構築し、第１のＣＰＵ１１で
アドミタンス値を演算し、第２のＣＰＵ１２でアドミタ
ンス値に応じた素子温を検出するようにした。また、第
１，第２のＣＰＵ１１，１２をＤＭＡ通信により相互に
通信可能に接続し、アドミタンス値の演算時よりも少な
いバイト数で第１のＣＰＵ１１から第２のＣＰＵ１２に
対して演算データ（アドミタンスカウント値）を送信す
るようにした。かかる構成によれば、少ないバイト数
で、必要な部分の精度を保ちながら素子抵抗の情報が送
信できる。そのため、ＤＭＡ通信における負荷が大幅に
削減できるという効果が得られる。

【００７９】なお、本発明の実施の形態は、上記以外に
次の形態にて実現できる。上記実施の形態では、図６の
関係に従い、Ａ／Ｆセンサ３０の活性温度域（素子温＞
６２５℃の領域）内で、傾きの異なる２本の１次式（直
線）を用いてアドミタンス値を素子温に変換したが、こ
れに代えて、１本の１次式、或いは傾きの異なる３本以
上の１次式を用いてもよい。また、Ａ／Ｆセンサ３０の
活性温度域以下の領域においても、図７の換算マップに
代えて直線近似を行うようにしてもよい。逆に、従来装
置のように、活性温度域で換算マップを用いることも可
能である。

【００８０】また、アドミタンス値から素子温を検出す
るのは、Ａ／Ｆセンサ３０の活性温度域だけに限定して
もよい。つまり、活性温度域以外の領域では、素子温の
検出精度の要求が比較的低く、インピーダンス値から素
子温を検出する従来の手法でも許容される。そこで、Ａ
／Ｆセンサ３０の活性温度域ではアドミタンス値から素
子温を検出し、同センサ３０の活性温度域以外ではイン
ピーダンス値から素子温を検出する。

【００８１】上記実施の形態では、検出した素子温Ｔｙ
と目標素子温Ｔｍとの比較結果に応じてヒータ３３をＯ
Ｎ／ＯＦＦ制御したが、この構成を変更する。例えば、
検出素子温と目標素子温との偏差を求め、この偏差が無
くなるようにヒータ通電量（デューティ比制御量、ヒー
タ電力量など）を制御する。つまり、素子温のフィード
バック制御を実施する。この場合、本発明の適用によ
り、素子温フィードバックの制御精度が向上する。

【００８２】上記実施の形態では、第１のＣＰＵ１１に
よりアドミタンス値（素子抵抗）を算出し、第２のＣＰ
Ｕによりアドミタンス値に応じた素子温を検出したが、
何れか一方のＣＰＵによりアドミタンス値の算出と素子
温検出との両方の処理を実施させることも可能である。

【００８３】上記実施の形態では、Ａ／Ｆセンサ３０の
素子温Ｔｙを検出し、その検出結果をヒータ制御に使用
したが、これ以外に、素子温Ｔｙの検出結果をＡ／Ｆセ
ンサ３０の劣化判定に使用するなどしてもよい。例えば
ヒータ通電量に対する素子温の特性を予め記憶してお
き、この特性の変化に応じてセンサの劣化度合を判定す
る。

【００８４】上記実施の形態では、限界電流式空燃比セ
ンサとしてコップ型のＡ／Ｆセンサに具体化したが、こ
れに代えて、積層型のＡ／Ｆセンサに具体化してもよ
い。なお因みに、積層型Ａ／Ｆセンサにおいては、昇温
特性に優れるなどの利点が知られている。

【００８５】また、本発明は、Ａ／Ｆセンサを用いた空
燃比検出装置以外にも適用が可能である。つまり、ＮＯ
x ，ＨＣ，ＣＯ等のガス濃度成分が検出可能なガス濃度
センサを用い、同センサにより特定成分の濃度を検出す
るためのガス濃度検出装置にも適用できる。当該他のガ
ス濃度検出装置においても、上記実施の形態と同様の手
法を用いることで、素子温の検出精度が向上し、ひいて
はガス濃度の検出精度が向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】発明の実施の形態における車載ＥＣＵの概要を
示す電気的構成図。

【図２】Ａ／Ｆセンサの構成を示す断面図。

【図３】Ａ／ＦセンサのＶ−Ｉ特性図。

【図４】素子抵抗検出ルーチンを示すフローチャート。

【図５】ヒータ駆動ルーチンを示すフローチャート。

【図６】素子温とアドミタンスカウント値との関係を示
す図。

【図７】素子温算出用マップを示す図。

【図８】素子温検出時のＶｏ電圧波形とＶｉ電圧波形と
を示すタイムチャート。

【図９】素子温とアドミタンスカウント値との関係を示
す図。

【図１０】素子温とインピーダンスカウント値との関係
を示す図。

【符号の説明】

１…車載ＥＣＵ、１１…電圧切換手段，アドミタンス値
算出手段を構成する第１のＣＰＵ、１２…素子温検出手
段を構成する第２のＣＰＵ、３０…ガス濃度センサとし
てのＡ／Ｆセンサ、３２…センサ素子部、３３…ヒー
タ、３４…固体電解質層、Ｒ３…シャント抵抗器、ＯＰ
１…演算増幅器。

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】固体電解質を有するセンサ素子への電圧印
   加に伴い被検出ガス中の特定成分の濃度に応じた電流信
   号を出力するガス濃度センサに適用され、 前記センサ素子への印加電圧を一時的に正側或いは負側
   に切り換える電圧切換手段と、 前記の電圧切り換えに伴う電圧変化量と電流変化量とか
   ら素子抵抗をアドミタンス値として算出するアドミタン
   ス値算出手段と、 前記算出したアドミタンス値に基づき素子温を検出する
   素子温検出手段ととを備えることを特徴とするガス濃度
   センサの素子温検出装置。
2. 【請求項２】前記素子温検出手段は、前記ガス濃度セン
   サの活性温度域において、前記算出したアドミタンス値
   に基づき素子温を検出する請求項１に記載のガス濃度セ
   ンサの素子温検出装置。
3. 【請求項３】前記素子温検出手段は、前記算出したアド
   ミタンス値と素子温とが比例関係にあることを利用して
   素子温を検出する請求項１又は請求項２に記載のガス濃
   度センサの素子温検出装置。
4. 【請求項４】前記ガス濃度センサの活性温度域を複数の
   領域に区分し、 前記素子温検出手段は、前記区分した各領域毎に異なる
   傾きの近似直線を用い、前記算出したアドミタンス値に
   基づき素子温を検出する請求項１又は請求項２に記載の
   ガス濃度センサの素子温検出装置。
5. 【請求項５】前記素子温検出手段は、前記ガス濃度セン
   サの活性温度域以下の温度域でマップデータの補間によ
   り素子温を検出する請求項１に記載のガス濃度センサの
   素子温検出装置。
6. 【請求項６】前記素子温検出手段は、素子温−アドミタ
   ンス値の座標上における非直線領域でマップデータの補
   間により素子温を検出する請求項１に記載のガス濃度セ
   ンサの素子温検出装置。
7. 【請求項７】一端が前記ガス濃度センサに接続され、他
   端がセンサ信号を処理するための信号処理部に接続され
   たシャント抵抗器と、前記センサ素子への印加電圧を取
   り込み且つ前記シャント抵抗器の信号処理部側に出力端
   子が接続された演算増幅器とを備える装置であって、 前記電圧切換手段は、前記演算増幅器に応じて基準値を
   設定し、前記シャント抵抗器の信号処理部側の電圧値が
   基準値を上回れば素子温検出時の印加電圧を負側に切り
   換え、前記シャント抵抗器の信号処理部側の電圧値が基
   準値を下回れば素子温検出時の印加電圧を正側に切り換
   える請求項１に記載のガス濃度センサの素子温検出装
   置。
8. 【請求項８】固体電解質を有するセンサ素子への電圧印
   加に伴い被検出ガス中の特定成分の濃度に応じた電流信
   号を出力するガス濃度センサに適用され、 前記センサ素子に所定の電圧を印加すると共に、その電
   圧印加により流れる電流値を計測し、それら電圧値と電
   流値とから素子抵抗をアドミタンス値として演算する第
   １のＣＰＵと、 前記第１のＣＰＵにより演算されたアドミタンス値を受
   信し、該受信したアドミタンス値に基づき素子温を検出
   する第２のＣＰＵとを備えることを特徴とするガス濃度
   センサの素子温検出装置。
9. 【請求項９】請求項８に記載の素子温検出装置におい
   て、 前記第１のＣＰＵは、アドミタンス値の演算時よりも少
   ないバイト数で前記第２のＣＰＵに対して演算データを
   送信するガス濃度センサの素子温検出装置。
10. 【請求項１０】請求項８又は請求項９に記載の素子温検
    出装置において、 前記第１，第２のＣＰＵはＤＭＡ通信により相互に通信
    可能に接続されているガス濃度センサの素子温検出装
    置。