(57)【要約】【課題】ノイズの影響を抑制しつつ応答変化量を検出できるセンサ制御装置を提供する。【解決手段】センサ制御装置１は、素子インピーダンス測定処理のＳ１２０およびＳ１３０においてノイズ発生時期であるか否かを判定し、ノイズ発生時期ではないと判定（Ｓ１２０およびＳ１３０で否定判定）される時期に、Ｓ１６０にて、センサ特性検出回路３での電圧変化量の検出処理を起動する、という構成を有している。つまり、センサ制御装置１の中央演算処理装置２は、センサ特性検出回路３（詳細には、制御部５９）での電圧変化量測定処理の起動時期をノイズ発生時期（ヒータ通電切換時期、点火時期）とは異なる時期に設定する。このことから、センサ制御装置１は、ノイズの影響が通電経路４０または通電経路４２に及ぶのを抑制した状態で、電圧変化量を検出することが可能となる。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
固体電解質体を備えるセンサ素子に接続される通電経路に素子インピーダンス検出用信号を与えたときの電圧または電流の応答変化量を検出する応答変化量検出手段と、
前記応答変化量に基づいて前記センサ素子の素子インピーダンスを検出する素子インピーダンス検出手段と、
を備えるセンサ制御装置であって、
前記通電経路に流れる電気信号を変動させるノイズ発生時期であるか否かを判定するノイズ発生時期判定手段と、
前記ノイズ発生時期判定手段においてノイズ発生時期ではないと判定される時期に、前記応答変化量検出手段を起動して前記応答変化量の検出を実行する検出実行手段と、
を備えることを特徴とするセンサ制御装置。
【請求項２】
前記センサ素子は、電力供給されることで発熱する通電発熱手段により前記固体電解質体が加熱される構成であり、
前記ノイズ発生時期判定手段は、少なくとも前記通電発熱手段に対する通電状態の切換時期をノイズ発生時期として判定すること、
を特徴とする請求項１に記載のセンサ制御装置。
【請求項３】
前記センサ素子は、電力供給されることで火花を発生する点火プラグを有する内燃機関に備えられており、
前記ノイズ発生時期判定手段は、少なくとも前記点火プラグにおける火花発生時期をノイズ発生時期として判定すること、
を特徴とする請求項１または請求項２に記載のセンサ制御装置。
【請求項４】
前記応答変化量検出手段による前記応答変化量の検出期間中において、前記通電経路に流れる電気信号を変動させるノイズ発生時期であるか否かを判定する検出時ノイズ判定手段と、
前記応答変化量検出手段にて検出される前記応答変化量のうち、前記検出時ノイズ判定手段によりノイズ発生時期と判定される時期に検出される応答変化量を、前記素子インピーダンスの検出に使用するのを禁止する使用禁止手段と、
を備えることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載のセンサ制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、固体電解質体を備えるセンサ素子に接続される通電経路に素子インピーダンス検出用信号を与えたときの電圧または電流の応答変化量を検出し、検出した応答変化量に基づいてセンサ素子の素子インピーダンスを検出するセンサ制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、固体電解質体を備えるセンサ素子に接続される通電経路に素子インピーダンス検出用信号を与えたときの電圧または電流の応答変化量を検出し、検出した応答変化量に基づいてセンサ素子の素子インピーダンスを検出するセンサ制御装置が知られている（特許文献１、２，３）。
【０００３】
なお、素子インピーダンス検出用信号は、電流信号（詳細には、所定量の電流変化を伴う電流信号）であってもよく、電圧信号（詳細には、所定量の電圧変化を伴う電圧信号）であってもよい。そして、素子インピーダンス検出用信号が電流信号である場合には、応答変化量は電圧変化量であり、素子インピーダンス検出用信号が電圧信号である場合には、応答変化量は電流変化量である。
【０００４】
この素子インピーダンスは、センサ素子の温度に応じて変化する特性を有することから、検出された素子インピーダンスは、センサ素子の温度検出やセンサ素子を所定温度に加熱するために当該センサ素子に付設されるヒータの通電制御に利用することが可能である。
【０００５】
なお、センサ制御装置は、通電経路を介して、センサ素子に対して素子インピーダンス検出用信号を与える。
【特許文献１】特開平１０−０４８１８０号公報
【特許文献２】特開２０００−０８１４１４号公報
【特許文献３】特開２００６−１０５９５９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、上記従来のセンサ制御装置においては、素子インピーダンス検出用信号を与えるための通電経路にノイズの影響が及ぶことにより、応答変化量にノイズの影響による誤差が生じてしまい、応答変化量の検出精度が低下することがある。これに伴い、素子インピーダンスの検出精度も低下する。
【０００７】
なお、通電経路に影響を及ぼすノイズとしては、たとえば、内燃機関の点火プラグにおける火花放電により発生するノイズや、センサ素子を加熱するためのヒータに対する通電状態の切換により発生するノイズなどが挙げられる。
【０００８】
そして、上記従来のセンサ制御装置においては、一般に、応答変化量の検出が一定周期で実行されており、応答変化量の検出時期は、点火プラグの火花放電時期やヒータの通電状態の切換時期を考慮することなく、これらのノイズ発生時期とは独立して設定されていた。
【０００９】
このため、応答変化量の検出を繰り返し実行していると、応答変化量の検出時期が、点火プラグの火花放電時期またはヒータの通電状態の切換時期と一致することがあり、このときに検出される応答変化量にノイズの影響による誤差が生じることがある。
【００１０】
ここで、従来のセンサ制御装置に関し、点火プラグの火花放電時期、素子インピーダンス検出用信号として電流信号を用いて応答変化量（電圧変化量）を検出する時期、検出された応答変化量（電圧変化量）（換言すれば、素子インピーダンス信号）について、それぞれの変化状態を表したタイムチャートを、図６に示す。なお、このときのセンサ素子の温度は一定に維持されており、素子インピーダンスは一定に維持されている。また、検出された電圧変化量は、次回の検出時期まで同一値が保持される。
【００１１】
図６に示すように、点火プラグの火花放電時期と電圧変化量の検出時期とはそれぞれ独立して設定されているが、時刻ｔ１においては両者のタイミングが一致している。このとき、センサ素子の素子インピーダンスが一定に維持されているにもかかわらず、点火プラグの火花放電によるノイズの影響により、電圧変化量が変動していることが判る。そして、次の検出時期（時刻ｔ２）には、電圧変化量が正しく検出されて元の数値に戻っていることが判る。
【００１２】
つまり、時刻ｔ１においては、電圧変化量の検出値に誤差が生じており、この結果、素子インピーダンスの検出値にも検出誤差が生じることになる。
そこで、本発明はこうした問題に鑑みなされたものであり、素子インピーダンス検出用信号をセンサ素子に接続される通電経路に与えたときに、ノイズの影響を抑制しつつ応答変化量を検出できるセンサ制御装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
かかる目的を達成するためになされた請求項１に記載の発明は、固体電解質体を備えるセンサ素子に接続される通電経路に素子インピーダンス検出用信号を与えたときの電圧または電流の応答変化量を検出する応答変化量検出手段と、応答変化量に基づいてセンサ素子の素子インピーダンスを検出する素子インピーダンス検出手段と、を備えるセンサ制御装置であって、通電経路に流れる電気信号を変動させるノイズ発生時期であるか否かを判定するノイズ発生時期判定手段と、ノイズ発生時期判定手段においてノイズ発生時期ではないと判定される時期に、応答変化量検出手段を起動して応答変化量の検出を実行する検出実行手段と、を備えることを特徴とするセンサ制御装置である。
【００１４】
このセンサ制御装置は、ノイズ発生時期判定手段がノイズ発生時期であるか否かを判定し、ノイズ発生時期ではないと判定される時期に、検出実行手段が、応答変化量検出手段を起動して応答変化量の検出を実行する、という構成を有している。
【００１５】
つまり、このセンサ制御装置は、応答変化量検出手段の起動時期をノイズ発生時期とは異なる時期に設定することから、ノイズの影響が通電経路に及ぶのを抑制した状態で、応答変化量を検出することが可能となる。
【００１６】
よって、本発明のセンサ制御装置は、ノイズの影響による誤差の発生を抑制しつつ応答変化量を検出できる。これにより、本発明のセンサ制御装置は、素子インピーダンスの検出精度が低下することを抑制できる。
【００１７】
なお、本発明において、応答変化量検出手段が電圧の応答変化量を検出するには、素子インピーダンス検出用信号として電流信号（より詳細には、所定量の電流変化を伴う電流信号）を通電経路に与えればよい。また、応答変化量検出手段が電流の応答変化量を検出するには、素子インピーダンス検出用信号として電圧信号（より詳細には、所定量の電圧変化を伴う電圧信号）を通電経路に与えればよい。
【００１８】
次に、上述のセンサ制御装置においては、請求項２に記載のように、センサ素子は、電力供給されることで発熱する通電発熱手段により固体電解質体が加熱される構成であり、ノイズ発生時期判定手段は、少なくとも通電発熱手段に対する通電状態の切換時期をノイズ発生時期として判定する、という構成を採ることができる。
【００１９】
つまり、センサ素子を加熱するための通電発熱手段は、センサ素子に近接して備えられることから、素子インピーダンス検出用信号を与えるための通電経路に近接した状態で配置される。そして、通電発熱手段に対する通電状態の切換時期（例えば、通電開始時期、通電停止時期など）には、通電発電手段に対する通電電流の変化に伴うノイズが発生し、そのノイズが通電経路に影響を及ぼすことになる。
【００２０】
そのため、少なくとも通電発熱手段に対する通電状態の切換時期をノイズ発生時期として判定することで、通電発熱手段に対する通電状態の切換時期を避けて、応答変化量検出手段を起動するようにしている。
【００２１】
よって、本発明によれば、通電発熱手段に対する通電状態の切換時期に発生するノイズの影響を抑制しつつ、応答変化量を検出できるとともに、素子インピーダンスの検出精度が低下することを抑制できる。
【００２２】
次に、上述のセンサ制御装置においては、請求項３に記載のように、センサ素子は、電力供給されることで火花を発生する点火プラグを有する内燃機関に備えられており、ノイズ発生時期判定手段は、少なくとも点火プラグにおける火花発生時期をノイズ発生時期として判定する、という構成を採ることができる。
【００２３】
内燃機関における点火プラグの火花発生時期には、点火プラグに対して点火コイルなどの電圧源から高電圧が供給されることになる。そのため、このような点火プラグに高電圧を供給するための電圧源に近接した状態で、素子インピーダンス検出用信号が与えられる通電経路が配置されると、点火プラグの火花発生時期（換言すれば、点火プラグへの高電圧供給時期）に当該通電経路にノイズの影響が及ぶ虞がある。
【００２４】
そのため、少なくとも点火プラグの火花発生時期を、ノイズ発生時期として判定することにより、点火プラグの火花発生時期を避けて、応答変化量検出手段を起動するようにしている。
【００２５】
よって、本発明によれば、点火プラグの火花発生時期に発生するノイズの影響を抑制しつつ、応答変化量を検出できるとともに、素子インピーダンスの検出精度が低下することを抑制できる。
【００２６】
なお、ノイズ発生時期判定手段は、点火プラグの火花発生時期および通電発熱手段に対する通電状態の切換時期を、それぞれノイズ発生時期として判定してもよい。
ところで、応答変化量検出手段による応答変化量の検出に一定の時間を要する場合には、応答変化量検出手段の起動時期においてはノイズ発生時期ではないとしても、応答変化量の検出期間中において、ノイズが発生する場合がある。
【００２７】
そこで、上述のセンサ制御装置においては、請求項４に記載のように、応答変化量検出手段による応答変化量の検出期間中において、通電経路に流れる電気信号を変動させるノイズ発生時期であるか否かを判定する検出時ノイズ判定手段と、応答変化量検出手段にて検出される応答変化量のうち、検出時ノイズ判定手段によりノイズ発生時期と判定される時期に検出される応答変化量を、素子インピーダンスの検出に使用するのを禁止する使用禁止手段と、を備えるという構成を採ることができる。
【００２８】
つまり、応答変化量検出手段を起動して応答変化量の検出を開始した後、応答変化量の検出が終了する前にノイズ発生時期が到来した場合には、検出時ノイズ判定手段がノイズ発生時期であると判定する。そして、使用禁止手段は、この時期に検出される応答変化量について、素子インピーダンスの検出に使用することを禁止する。
【００２９】
これにより、応答変化量検出手段の起動から応答変化量の検出終了までにノイズが発生した場合であっても、そのノイズの影響を受けている応答変化量は、素子インピーダンスの検出に使用されない。
【００３０】
よって、本発明によれば、応答変化量検出手段の起動から応答変化量の検出終了までに発生するノイズの影響を抑制しつつ、応答変化量を検出できるとともに、素子インピーダンスの検出精度が低下することを抑制できる。
【００３１】
なお、検出時ノイズ判定手段にて判定するノイズ発生時期は、ノイズ発生時期判定手段にて判定するノイズ発生時期と同様に、少なくとも通電発熱手段に対する通電状態の切換時期または点火プラグにおける火花発生時期を含むように設定することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３２】
以下に本発明の実施形態を図面と共に説明する。
まず、本発明が適用されたセンサ制御装置１の概略構成図を図１に示す。
センサ制御装置１は、各種制御処理を実行する中央演算処理装置２と、ガス濃度センサ素子８に接続されるセンサ特性検出回路３と、ヒータ制御回路６０と、を備えている。
【００３３】
センサ特性検出回路３は、内燃機関の排気管に設けられるガス濃度センサ素子８に接続されている。そして、センサ特性検出回路３は、ガス濃度センサ素子８の素子インピーダンスに応じて変化する素子インピーダンス信号を検出し、検出した素子インピーダンス信号を中央演算処理装置２に対して出力する。また、センサ特性検出回路３は、素子インピーダンス信号の他に、ガス濃度センサ素子８からガス検出信号Ｖｉｐを検出し、検出したガス検出信号Ｖｉｐを中央演算処理装置２に対して出力する機能も有している。なお、ガス検出信号Ｖｉｐは、ガス濃度センサ素子８が検出する特定ガスのガス濃度に応じて変化する。
【００３４】
中央演算処理装置２は、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ、Ｉ／Ｏインタフェース等を備えるマイクロコンピュータを主体として構成されている。そして、中央演算処理装置２は、各部から受信した各種情報を用いて各種制御処理を実行する。
【００３５】
例えば、中央演算処理装置２は、センサ特性検出回路３から受信した素子インピーダンス信号を用いてガス濃度センサ素子８の温度を検出する温度検出処理、ガス濃度センサ素子８を目標温度に設定するためにヒータへの供給電力量を制御するヒータ制御処理など、を実行する。また、中央演算処理装置２は、センサ特性検出回路３から受信したガス検出信号に基づき、測定対象ガス（排気ガスなど）における特定ガス濃度（酸素濃度など）を検出するガス濃度検出処理、内燃機関の各部の状態に基づき点火時期を演算し、その点火時期で燃料混合気への点火を行うように点火プラグへの点火指令を行う点火制御処理、などを実行する。
【００３６】
ヒータ制御回路６０は、中央演算処理装置２からの切換指令に基づき、ヒータ７０に対する通電制御を行う。つまり、ヒータ制御回路６０は、中央演算処理装置２から通電開始指令を受け取るとヒータ７０に対して通電を行い、中央演算処理装置２から通電停止指令を受け取るとヒータ７０への通電を停止することで、ヒータ７０に対する通電制御を実行する。なお、ヒータ７０は、ガス濃度センサ素子８を加熱するために備えられている。
【００３７】
ここで、ガス濃度センサ素子８の概略構成図を図２に示すと共に、ガス濃度センサ素子について簡単に説明する。
ガス濃度センサ素子８は、ポンプセル１４と、多孔質拡散層１８と、起電力セル２４と、補強板３０とを積層することにより構成されている。
【００３８】
ポンプセル１４は、酸素イオン伝導性固体電解質体である部分安定化ジルコニア（ＺｒＯ2 ）により形成され、その表面と裏面のそれぞれに主として白金で形成された多孔質電極１２、１６を有している。なお、多孔質電極１２は、多孔質状の保護層１５に覆われており、保護層１５は、多孔質電極１２の被毒を防止するための被毒防止層として備えられている。
【００３９】
また、起電力セル２４は、同じく酸素イオン伝導性固体電解質体である部分安定化ジルコニア（ＺｒＯ2 ）により形成され、その表面と裏面のそれぞれに主として白金で形成された多孔質電極２２、２８を有している。
【００４０】
ポンプセル１４のうちで中空の拡散室２０に臨む多孔質電極１６と、起電力セル２４のうちで中空の拡散室２０に臨む多孔質電極２２とは、互いに導通されるとともに、ガス濃度センサ素子８の端子ＣＯＭに接続されている。なお、端子ＣＯＭは、通電経路４２および抵抗器Ｒを介して、センサ特性検出回路３のＶcent点に接続されている（図１参照）。
【００４１】
また、ポンプセル１４の多孔質電極１２は、ガス濃度センサ素子８の端子Ｉｐ＋に接続され、起電力セル２４の多孔質電極２８は、ガス濃度センサ素子８の端子Ｖｓ＋に接続されている。なお、端子Ｉｐ＋は、センサ特性検出回路３における第２オペアンプＯＰ２の出力端子に接続され、端子Ｖｓ＋は、通電経路４０を介して、センサ特性検出回路３における第４オペアンプＯＰ４の非反転入力端子＋に接続されている（図１参照）。
【００４２】
また、補強板３０は、起電力セル２４の多孔質電極２８を閉塞しつつ、多孔質電極２８の内部に基準酸素室２６を形成するように、起電力セル２４に積層されている。
ポンプセル１４と起電力セル２４との間には、多孔質拡散層１８により包囲された拡散室２０が形成されている。即ち、この拡散室２０は、多孔質拡散層１８を介して測定ガス雰囲気と連通されている。なお、本実施態様では、多孔質物質を充填して成る多孔質拡散層１８を用いるが、この代わりに小孔を配設することも可能である。
【００４３】
なお、図１に示すように、ガス濃度センサ素子８の近傍には、ヒータ７０（図２では図示省略）が配置されており、ガス濃度センサ素子８は、ヒータ７０による加熱によりポンプセル１４および起電力セル２４が活性化することで、ガス検出（酸素濃度検出）が可能となる。
【００４４】
図１に戻り、ガス濃度センサ素子８を用いて酸素濃度を測定する際の、センサ特性検出回路３における動作について説明する。
センサ特性検出回路３では、定電流源回路６２より起電力セル２４に一定の微小電流Ｉｃｐを流しつつ、起電力セル２４の両端に発生する電圧Ｖｓが４５０ｍＶになるように、ポンプセル１４に流すポンプ電流Ｉｐを制御して、拡散室２０における酸素の汲み入れないし汲み出しを行う。つまり、起電力セル２４の両端に発生する電圧Ｖｓが４５０ｍＶになるように、拡散室２０の酸素濃度をポンプセル１４を用いて調整するのである。
【００４５】
そして、ポンプセル１４に流れるポンプ電流Ｉｐの電流値及び電流方向は、排気ガス中の酸素濃度（空燃比）に応じて変化することから、このポンプ電流Ｉｐに基づいて排気ガス中の酸素濃度を算出することができる。なお、起電力セル２４に対して、拡散室２０の酸素を多孔質電極２８の側に汲み出す方向に微小電流Ｉｃｐを流すことで、基準酸素室２６は内部酸素基準源として機能する。
【００４６】
また、センサ特性検出回路３は、定電流源回路６２のほか、第１オペアンプＯＰ１から第５オペアンプＯＰ５、第１スイッチＳＷ１から第３スイッチＳＷ３、ＰＩＤ制御回路６９など、を備えて構成されている。そして、定電流源回路６２、起電力セル２４、抵抗器Ｒは、この順に接続されて、微小電流Ｉｃｐを流す電流路を構成している。
【００４７】
第２オペアンプＯＰ２は、一方の入力端子がＶｃｅｎｔ点に接続され、他方の入力端子には基準電圧＋３．６Ｖが印加され、出力端子はポンプセル１４の端子Ｉｐ＋に接続されている。ＰＩＤ制御回路６９は、第１オペアンプＯＰ１を介して接続された起電力セル２４の端子Ｖｓ＋の電位とＶｃｅｎｔ点における電位との電位差が４５０ｍＶとなるように、ポンプ電流Ｉｐの大きさをＰＩＤ制御する。具体的には、ＰＩＤ制御回路６９にて、目標制御電圧（４５０ｍＶ）と起電力セル２４の両端に発生する電圧Ｖｓとの偏差がＰＩＤ演算され、第２オペアンプＯＰ２にフィードバックされることで、第２オペアンプＯＰ２は、ポンプセル１４にポンプ電流Ｉｐを流す。
【００４８】
さらに、センサ特性検出回路３は、ポンプ電流Ｉｐの大きさを検出し、電圧信号に変換する検出抵抗Ｒ１と、この検出抵抗Ｒ１の両端電圧（電位Ｖｃｅｎｔと電位Ｖｐｉｄとの差分）を差動増幅してガス検出信号（Ｖｉｐ信号）として出力する差動増幅回路６１と、を備えている。このガス検出信号（Ｖｉｐ信号）は、ガス検出信号出力端子４３（図１参照）から中央演算処理装置２に対して出力される。
【００４９】
そして、中央演算処理装置２は、ガス検出信号（Ｖｉｐ信号）を図示しないＡ／Ｄ変換回路にてデジタル値に変換した後、保持しているマップまたは計算式に基づき、ガス検出信号（Ｖｉｐ信号）に対応する酸素濃度値を算出する酸素濃度算出処理を実行する。また、中央演算処理装置２は、算出した酸素濃度値に基づき空燃比を検出する処理を行うと共に、目標空燃比となるように空燃比制御処理を行う。
【００５０】
次に、センサ特性検出回路３における起電力セル２４の素子インピーダンス（温度）測定動作について説明する。
センサ特性検出回路３においては、第１オペアンプＯＰ１は、第１コンデンサＣ１、第１スイッチＳＷ１と共にサンプルホールド回路を形成している。このサンプルホールド回路は、起電力セル２４のインピーダンス測定時に第１スイッチＳＷ１をオンからオフ状態とし、起電力セル２４の素子インピーダンス測定のための電流通電直前の起電力セル２４の両端に発生する電圧Ｖｓを保持することにより、素子インピーダンス測定直前の電圧ＶｓをＰＩＤ制御回路６９に入力する役割を果たす。
【００５１】
第３オペアンプＯＰ３は、第１オペアンプＯＰ１に保持されているホールド値（インピーダンス測定用の電流を通電する直前の起電力セル２４の電圧Ｖｓ）と、起電力セル２４にインピーダンス測定用の電流−Ｉconst を通電した際のＶｓ＋電位（第４オペアンプＯＰ４の出力電位）と、の差分に応じた電圧変化量ΔＶｓを出力する。この電圧変化量ΔＶｓは、起電力セル２４のバルク抵抗値に比例することから、起電力セル２４の素子インピーダンスを表す素子インピーダンス信号Ｒｐｖｓとして利用可能である。
【００５２】
つまり、第３オペアンプＯＰ３は、電圧変化量ΔＶｓを出力するとともに、起電力セル２４のバルク抵抗値に比例する素子インピーダンス信号Ｒｐｖｓを出力する。なお、素子インピーダンス信号Ｒｐｖｓは、起電力セル２４のバルク抵抗値に比例するとともに、起電力セル２４の温度に比例する特性を有している。
【００５３】
そして、第３オペアンプＯＰ３から出力された素子インピーダンス信号Ｒｐｖｓ（電圧変化量ΔＶｓ）は、第５オペアンプＯＰ５を介して、中央演算処理装置２に出力される。
第５オペアンプＯＰ５は、第２コンデンサＣ２、第２スイッチＳＷ２、抵抗Ｒ２と共に信号ホールド回路を形成している。この信号ホールド回路は、まず、起電力セル２４のインピーダンス測定時に第２スイッチＳＷ２がオフからオン状態になると、第３オペアンプＯＰ３から電圧変化量ΔＶｓが入力される。そのあと、第２スイッチＳＷ２がオンからオフ状態になると、この信号ホールド回路は、第２スイッチＳＷ２がオン状態の時に第３オペアンプＯＰ３から出力された電圧変化量ΔＶｓを第２コンデンサＣ２にて保持するとともに、電圧変化量ΔＶｓを表す素子インピーダンス信号Ｒｐｖｓを素子インピーダンス信号出力端子４１を介して中央演算処理装置２に対して出力する。
【００５４】
このようにして、センサ特性検出回路３は、素子インピーダンス信号出力端子４１から中央演算処理装置２に対して電圧変化量ΔＶｓを表す素子インピーダンス信号Ｒｐｖｓを出力する。
【００５５】
なお、センサ特性検出回路３において、第１スイッチＳＷ１は、第１オペアンプＯＰ１、即ち、サンプルホールド回路における電圧ホールド動作を制御する。また、第２スイッチＳＷ２は、３個備えられており、起電力セル２４の抵抗値測定用（インピーダンス検出用）の一定電流−Ｉconst を流すための電流源６３，６５をオン・オフ制御するための２個と、信号ホールド回路における信号ホールド動作を制御するための１個である。さらに、第３スイッチＳＷ３は、２個備えられており、第２スイッチＳＷ２にて流される抵抗値測定用の電流−Ｉconst とは逆極性の一定電流＋Ｉconst を流すための電流源６４，６６をオン・オフ制御するための２個である。
【００５６】
そして、スイッチＳＷ１，ＳＷ２，ＳＷ３は、制御部５９からの指令に基づいて状態（オン状態、オフ状態）が制御される。
なお、制御部５９は、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ、Ｉ／Ｏインタフェース等を備えるマイクロコンピュータを主体として構成されている。そして、制御部５９は、中央演算処理装置２からの指令に基づき、スイッチＳＷ１，ＳＷ２，ＳＷ３の状態を制御するスイッチ制御処理を実行する。
【００５７】
次に、中央演算処理装置２および制御部５９で実行される制御処理について説明する。
まず、中央演算処理装置２にて実行される素子インピーダンス測定処理について説明する。素子インピーダンス測定処理の処理内容を表したフローチャートを、図３に示す。
【００５８】
なお、素子インピーダンス測定処理は、中央演算処理装置２の電源が投入されると起動される。
素子インピーダンス測定処理が起動されると、まず、Ｓ１１０（Ｓはステップを表す。以下同様。）では、初期化処理を実行する。この初期化処理では、第１タイマＴＭ１による時間カウントを開始する処理と、禁止フラグＦＰをリセットする処理と、を少なくとも実行する。
【００５９】
次のＳ１２０では、ヒータ７０に対する通電状態の切換時期であるか否かを判定しており、肯定判定する場合には同ステップ（Ｓ１２０）を繰り返し実行し、否定判定する場合にはＳ１３０に移行する。
【００６０】
Ｓ１２０では、ヒータ制御回路６０に対する指令（通電開始指令（通電ＯＮ指令）、通電停止指令（通電ＯＦＦ指令））を切り換えるタイミングである場合には、ヒータ７０に対する通電状態の切換時期であるとして肯定判定し、ヒータ制御回路６０に対して指令（通電開始指令、通電停止指令）を切り換えるタイミングではない場合には、ヒータ７０に対する通電状態の切換時期ではないとして否定判定する。
【００６１】
なお、中央演算処理装置２では、別途、ガス濃度センサ素子８を目標温度に設定するためにヒータへの供給電力量を制御するヒータ制御処理を実行しており、ヒータ制御処理によって、ヒータ制御回路６０に対する指令（通電開始指令、通電停止指令）の切換が実行される。このため、Ｓ１２０では、ヒータ制御処理による指令の切換状態を参照して、判定を行う。
【００６２】
Ｓ１２０で否定判定されてＳ１３０に移行すると、Ｓ１３０では、点火プラグによる点火時期（点火タイミング）であるか否かを判定し、肯定判定する場合にはＳ１２０に移行し、否定判定する場合にはＳ１４０に移行する。
【００６３】
Ｓ１３０では、中央演算処理装置２による点火指令の出力時期を参照して、点火プラグでの火花放電が行われていると判定する場合には、点火プラグによる点火時期であるとして肯定判定し、点火プラグでの火花放電が行われていないと判定する場合には、点火プラグによる点火時期ではないとして否定判定する。
【００６４】
なお、中央演算処理装置２は、別途、内燃機関の各部の状態に基づき点火時期を演算し、その点火時期で燃料混合気への点火を行うように点火プラグへの点火指令を行う点火制御処理を実行しており、点火制御処理によって点火プラグに対する点火指令の出力が制御される。このため、Ｓ１３０では、点火制御処理による点火指令の出力状態を参照して、判定を行う。
【００６５】
Ｓ１３０で否定判定されてＳ１４０に移行すると、Ｓ１４０では、素子インピーダンス信号Ｒｐｖｓ（換言すれば、電圧変化量ΔＶｓ）の測定時期であるか否かを判定しており、肯定判定する場合にはＳ１５０に移行し、否定判定する場合にはＳ１２０に移行する。
【００６６】
なお、本実施形態のセンサ制御装置１は、予め定められた測定周期毎（例えば、１００ｍｓ毎）に、素子インピーダンス信号Ｒｐｖｓ（電圧変化量ΔＶｓ）を測定するよう構成されており、Ｓ１１０にて時間カウントが開始された第１タイマＴＭ１のカウント値に基づき、測定周期が経過したか否かを判定している。
【００６７】
Ｓ１４０で肯定判定されてＳ１５０に移行すると、Ｓ１５０では、第１タイマＴＭ１のカウント値をリセットして、測定周期を判定するための時間カウントを再開する。
次のＳ１６０では、センサ特性検出回路３に対して、素子インピーダンス信号Ｒｐｖｓ（電圧変化量ΔＶｓ）の測定を指示するための測定指令信号Ｓｒを出力する処理を実行する。
【００６８】
そして、センサ特性検出回路３の制御部５９は、中央演算処理装置２から測定指令信号Ｓｒを受け取ると、電圧変化量測定処理を実行する。
ここで、センサ特性検出回路３の制御部５９で実行される電圧変化量測定処理について説明する。電圧変化量測定処理の処理内容を表したフローチャートを図４に示す。
【００６９】
電圧変化量測定処理が開始されると、まず、Ｓ３１０では、第１スイッチＳＷ１をオフ状態に設定し、第２スイッチＳＷ２をオン状態に設定することで、ガス濃度センサ素子８の起電力セル２４に対して素子インピーダンス検出電流（−Ｉconst ）を通電する処理と、時間計測タイマを起動する処理と、を実行する。
【００７０】
つまり、第２スイッチＳＷ２をオン状態に設定することで、電流源６５から第２スイッチＳＷ２、端子ＣＯＭ、起電力セル２４、端子Ｖｓ＋、第２スイッチＳＷ２、電流源６３という電流経路を形成することができ、起電力セル２４に対して素子インピーダンス検出電流を通電することができる。
【００７１】
また、第１スイッチＳＷ１をオフ状態に設定することで、第１オペアンプＯＰ１および第１コンデンサＣ１を備えるサンプルホールド回路は、素子インピーダンス検出電流を通電する直前の起電力セル２４の両端電圧Ｖｓを保持する。
【００７２】
次のＳ３２０では、Ｓ３１０で起動した時間計測タイマによるカウント値に基づいて、予め定められた検出待機時間（本実施形態では、６０［μｓ］）が経過したか否かを判定しており、肯定判定する場合にはＳ３３０に移行し、否定判定する場合には同ステップを繰り返し実行することで、検出待機時間が経過するまで待機する。
【００７３】
Ｓ３２０で肯定判定されてＳ３３０に移行すると、Ｓ３３０では、第２スイッチＳＷ２をオフ状態に設定することで、ガス濃度センサ素子８の起電力セル２４に対する素子インピーダンス検出電流の通電を停止する処理を実行する。
【００７４】
また、第２スイッチＳＷ２をオフ状態にすることで、第３オペアンプＯＰ３から第２スイッチＳＷ２および抵抗素子を介して第５オペアンプに至る通電経路が遮断されて、第２コンデンサＣ２に電圧変化量ΔＶｓが保持される。つまり、第５オペアンプＯＰ５および第２コンデンサＣ２を備える信号ホールド回路は、第２スイッチＳＷ２がオンからオフ状態になると、第２スイッチＳＷ２がオン状態の時に第３オペアンプＯＰ３から出力された素子インピーダンス信号Ｒｐｖｓを保持する。さらに、信号ホールド回路は、保持している素子インピーダンス信号Ｒｐｖｓを素子インピーダンス信号出力端子４１を介して中央演算処理装置２に対して出力する。
【００７５】
次のＳ３４０では、第３スイッチＳＷ３をオン状態に設定することで、ガス濃度センサ素子８の起電力セル２４に対して、素子インピーダンス検出電流とは極性が異なる逆極性電流（＋Ｉconst ）を通電する処理と、時間計測タイマを起動する処理と、を実行する。
【００７６】
つまり、第３スイッチＳＷ３をオン状態に設定することで、電流源６４から第３スイッチＳＷ３、端子Ｖｓ＋、起電力セル２４、端子ＣＯＭ、第３スイッチＳＷ３、電流源６６という電流経路を形成することができ、起電力セル２４に対して逆極性電流を通電することができる。このように逆極性電流を通電するのは、起電力セル２４を構成する酸素イオン伝導性固体電解質体の配向現象によって内部起電力が影響を受け本来の酸素濃度差を反映する内部起電力値を出力しない状態から、正常な状態に復帰するまでの復帰時間を短縮させ、素子インピーダンス信号の測定後に酸素濃度の測定を短時間で再開し得るようにするためである。
【００７７】
次のＳ３５０では、Ｓ３４０で起動した時間計測タイマによるカウント値に基づき、予め定められた逆極性通電時間（本実施形態では、６０［μｓ］）が経過したか否かを判定しており、肯定判定する場合にはＳ３６０に移行し、否定判定する場合には同ステップを繰り返し実行することで、逆極性通電時間が経過するまで待機する。
【００７８】
なお、本実施形態では、逆極性通電時間は、Ｓ３２０での判定処理に用いられる検出待機時間と等しい値に設定されている。
Ｓ３５０で肯定判定されてＳ３６０に移行すると、Ｓ３６０では、第３スイッチＳＷ３をオフ状態に設定することで、ガス濃度センサ素子８の起電力セル２４に対する逆極性電流の通電を停止する処理と、時間計測タイマを起動する処理と、を実行する。
【００７９】
次のＳ３７０では、Ｓ３６０で起動した時間計測タイマによるカウント値に基づいて、予め定められた安定化待機時間（本実施形態では、６００［μｓ］）が経過したか否かを判定しており、肯定判定する場合にはＳ３８０に移行し、否定判定する場合には同ステップを繰り返し実行することで、安定化待機時間が経過するまで待機する。
【００８０】
なお、安定化待機時間は、素子インピーダンス信号の測定が終了した後、本来の酸素濃度差が反映された内部起電力値を起電力セル２４が出力する正常な状態に復帰するまでの復帰時間よりも長い時間に設定されている。
【００８１】
Ｓ３７０で肯定判定されてＳ３８０に移行すると、Ｓ３８０では、第１スイッチＳＷ１をオン状態に設定する処理を実行する。
第１スイッチＳＷ１をオン状態に設定することで、起電力セル２４における端子Ｖｓ＋の電位が第１オペアンプＯＰ１に入力されるとともに、その電位が第１オペアンプＯＰ１からＰＩＤ制御回路６９に入力される。そして、ＰＩＤ制御回路６９は、第１オペアンプＯＰ１を介して接続された起電力セル２４の端子Ｖｓ＋の電位とＶｃｅｎｔ点における電位との電位差が４５０ｍＶとなるように、ポンプ電流Ｉｐの大きさをＰＩＤ制御する。
【００８２】
Ｓ３８０での処理が終了すると、電圧変化量測定処理が終了する。なお、電圧変化量測定処理が終了した後は、第５オペアンプＯＰ５および第２コンデンサＣ２を備える信号ホールド回路が、保持している素子インピーダンス信号Ｒｐｖｓ（電圧変化量ΔＶｓ）の出力を継続して行う。
【００８３】
次に、中央演算処理装置２における素子インピーダンス測定処理の説明に戻る。
図３に示すように、Ｓ１６０にて測定指令信号Ｓｒの出力処理が行われた後、続くＳ１７０では、第２タイマＴＭ２による時間カウントを開始する処理を行う。
【００８４】
次のＳ１８０では、素子インピーダンス信号Ｒｐｖｓ（換言すれば、電圧変化量ΔＶｓ）の測定期間（本実施形態では、２００［μｓ］）を経過したか否かを判定しており、肯定判定する場合にはＳ１２０に移行し、否定判定する場合にはＳ１９０に移行する。
【００８５】
なお、Ｓ１８０での判定に用いる素子インピーダンスの測定期間としては、少なくともセンサ特性検出回路３での電圧変化量測定処理（詳細には、Ｓ３２０）における検出待機時間よりも長い時間を設定する必要がある。本実施形態では、検出待機時間は６０［μｓ］であり、Ｓ１８０での判定に用いる素子インピーダンスの測定期間（２００［μｓ］）は、余裕を含んで値が設定されている。
【００８６】
Ｓ１８０で否定判定されてＳ１９０に移行すると、Ｓ１９０では、ヒータ７０に対する通電状態の切換時期であるか否かを判定しており、肯定判定する場合にはＳ２１０に移行し、否定判定する場合にはＳ２００に移行する。
【００８７】
なお、Ｓ１９０では、Ｓ１２０と同様に、ヒータ制御処理による指令の切換状態を参照して、判定を行う。
Ｓ１９０で否定判定されてＳ２００に移行すると、Ｓ２００では、点火プラグによる点火時期（点火タイミング）であるか否かを判定し、肯定判定する場合にはＳ２１０に移行し、否定判定する場合にはＳ２２０に移行する。
【００８８】
なお、Ｓ２００では、Ｓ１３０と同様に、点火制御処理による点火指令の出力状態を参照して、判定を行う。
Ｓ１９０で肯定判定されるか、Ｓ２００で肯定判定されてＳ２１０に移行すると、Ｓ２１０では、禁止フラグＦＰをセットする処理を実行する。そして、Ｓ２１０での処理が終了すると、Ｓ１２０に移行する。
【００８９】
なお、禁止フラグＦＰは、センサ特性検出回路３から出力される素子インピーダンス信号の使用可否を表す指標である。つまり、禁止フラグＦＰがセット状態である場合には、センサ特性検出回路３から出力される素子インピーダンス信号の使用が禁止されていることを示し、禁止フラグＦＰがリセット状態である場合には、センサ特性検出回路３から出力される素子インピーダンス信号の使用が許可されていることを示す。
【００９０】
Ｓ２００で否定判定されてＳ２２０に移行すると、Ｓ２２０では、禁止フラグＦＰをリセットする処理を実行する。そして、Ｓ２２０での処理が終了すると、Ｓ１８０に移行する。
【００９１】
つまり、Ｓ１８０からＳ２２０までの処理においては、センサ特性検出回路３での電圧変化量測定処理が開始された後、Ｓ３３０での処理が実行されるまでの期間（測定期間）において、通電経路４０および通電経路４２に流れる電気信号を変動させるノイズの要因となる動作が実行されたか否かを判定している。
【００９２】
そして、測定期間にノイズの要因となる動作が実行されない場合には、Ｓ１８０，Ｓ１９０，Ｓ２００，Ｓ２２０の処理を繰り返し実行することで、禁止フラグＦＰをリセット状態に維持し、このときに測定された素子インピーダンス信号Ｒｐｖｓ（電圧変化量ΔＶｓ）の使用を許可する。なお、ノイズの要因となる動作が実行されない状態で測定期間が経過すると、Ｓ１８０で肯定判定されて、Ｓ１２０に移行する。
【００９３】
他方、測定期間にノイズの要因となる動作が実行された場合には、Ｓ１９０またはＳ２００で肯定判定されてＳ２１０での処理を実行することで、禁止フラグＦＰをセット状態に設定し、このときに測定された素子インピーダンス信号Ｒｐｖｓ（電圧変化量ΔＶｓ）の使用を禁止する。
【００９４】
なお、中央演算処理装置２では、センサ特性検出回路３から素子インピーダンス信号Ｒｐｖｓ（電圧変化量ΔＶｓ）を取り込み、取り込んだ素子インピーダンス信号Ｒｐｖｓ（電圧変化量ΔＶｓ）を記録部（ＲＡＭなど）に記録する信号取得処理を必要に応じた時期に実施している。そして、この信号取得処理では、禁止フラグＦＰの状態に基づいて、センサ特性検出回路３から素子インピーダンス信号を取り込むか否かを判定している。
【００９５】
つまり、信号取得処理では、禁止フラグＦＰがリセット状態である時には、その時点においてセンサ特性検出回路３から出力されている素子インピーダンス信号（電圧変化量ΔＶｓ）を取り込んで、その素子インピーダンス信号（電圧変化量ΔＶｓ）を記録部に記録する処理を実行する。他方、禁止フラグＦＰがセット状態である時には、信号取得処理では、センサ特性検出回路３から出力されている素子インピーダンス信号（電圧変化量ΔＶｓ）の取り込みを行わず、これにより、記録部に記録される素子インピーダンス信号（電圧変化量ΔＶｓ）は、同じ内容がそのまま保持される。
【００９６】
そして、中央演算処理装置２では、センサ特性検出回路３から受信した素子インピーダンス信号Ｒｐｖｓ（電圧変化量ΔＶｓ）を用いてガス濃度センサ素子８の素子インピーダンスを検出するとともに、検出した素子インピーダンスに基づいてガス濃度センサ素子８の温度を検出する温度検出処理を実行している。なお、温度検出処理では、受信した素子インピーダンス信号を直ちに用いるのではなく、記録部に記録されている素子インピーダンス信号を用いて温度検出を行う。
【００９７】
つまり、温度検出処理では、ガス濃度センサ素子８の温度を検出するにあたり、禁止フラグＦＰがリセット状態である時にセンサ特性検出回路３から受信した素子インピーダンス信号を用いることになり、禁止フラグＦＰがリセット状態の時に受信した素子インピーダンス信号を用いることはない。
【００９８】
上記のように、素子インピーダンス測定処理は、ノイズ発生時期の判定結果に基づき、センサ特性検出回路３による素子インピーダンス信号Ｒｐｖｓ（電圧変化量ΔＶｓ）の測定開始時期を決定し、測定指令信号Ｓｒを出力して素子インピーダンス信号Ｒｐｖｓ（電圧変化量ΔＶｓ）の検出を実行する処理を行う。
【００９９】
また、素子インピーダンス測定処理は、センサ特性検出回路３による素子インピーダンス信号Ｒｐｖｓ（電圧変化量ΔＶｓ）の測定期間中において、ノイズ発生時期であるか否かを判定して、ノイズ発生時期に検出した素子インピーダンス信号Ｒｐｖｓ（電圧変化量ΔＶｓ）の使用を禁止する処理を行う。
【０１００】
なお、本実施形態のセンサ制御装置１においては、センサ特性検出回路３が特許請求の範囲における応答変化量検出手段に相当し、温度検出処理を実行する中央演算処理装置２が素子インピーダンス検出手段に相当し、Ｓ１２０、Ｓ１３０を実行する中央演算処理装置２がノイズ発生時期判定手段に相当し、Ｓ１６０を実行する中央演算処理装置２が検出実行手段に相当している。また、Ｓ１９０、Ｓ２００を実行する中央演算処理装置２が検出時ノイズ判定手段に相当し、Ｓ２１０を実行する中央演算処理装置２が使用禁止手段に相当している。さらに、ガス濃度センサ素子８がセンサ素子に相当し、ヒータ７０が通電発熱手段に相当し、インピーダンス測定用の電流−Ｉconst が素子インピーダンス検出用信号に相当している。
【０１０１】
ここで、本実施形態のセンサ制御装置１に関し、点火プラグの火花放電時期、測定指令信号Ｓｒの出力時期、電圧変化量の検出時期、検出された電圧変化量ΔＶｓ（換言すれば、素子インピーダンス信号Ｒｐｖｓ）について、それぞれの変化状態を表したタイムチャートを、図５に示す。なお、このときのガス濃度センサ素子８の温度は一定に維持されており、素子インピーダンスは一定に維持されている。
【０１０２】
図５に示すように、測定指令信号Ｓｒの出力時期が点火プラグの火花放電時期とは異なる時期に設定されることから、両者のタイミングが一致することはなく、これにより、点火プラグの火花放電時期と電圧変化量の検出時期とが一致することがない。このため、電圧変化量ΔＶｓ（素子インピーダンス信号Ｒｐｖｓ）は、ノイズの影響を受けることがないため、値が変動することがない。
【０１０３】
つまり、本実施形態のセンサ制御装置１によれば、センサ特性検出回路３における電圧変化量ΔＶｓ（素子インピーダンス信号Ｒｐｖｓ）の検出値に誤差が生じるのを抑制することができ、中央演算処理装置２での演算により得られる素子インピーダンスの検出精度が低下するのを抑制できる。
【０１０４】
以上説明したように、本実施形態のセンサ制御装置１は、素子インピーダンス測定処理のＳ１２０およびＳ１３０においてノイズ発生時期であるか否かを判定し、ノイズ発生時期ではないと判定（Ｓ１２０およびＳ１３０で否定判定）される時期に、Ｓ１６０にて、センサ特性検出回路３での電圧変化量の検出処理を起動する、という構成を有している。なお、Ｓ１６０では、詳細には、センサ特性検出回路３（詳細には、制御部５９）での電圧変化量測定処理を起動して、素子インピーダンス信号Ｒｐｖｓ（電圧変化量ΔＶｓ）の検出を実行する処理を行う。
【０１０５】
つまり、センサ制御装置１の中央演算処理装置２は、センサ特性検出回路３（詳細には、制御部５９）での電圧変化量測定処理の起動時期をノイズ発生時期（ヒータ通電切換時期、点火時期）とは異なる時期に設定する。このことから、センサ制御装置１は、ノイズの影響が通電経路４０または通電経路４２に及ぶのを抑制した状態で、電圧変化量を検出することが可能となる。
【０１０６】
よって、センサ制御装置１は、ノイズの影響による誤差の発生を抑制しつつ素子インピーダンス信号Ｒｐｖｓ（電圧変化量ΔＶｓ）を検出でき、ガス濃度センサ素子８に関する素子インピーダンスの検出精度が低下することを抑制できる。また、センサ制御装置１は、素子インピーダンスの検出精度が低下するのを抑制できることから、ガス濃度センサ素子８の温度検出に関する検出精度の低下を抑制することができる。
【０１０７】
また、センサ制御装置１は、中央演算処理装置２にて実行する素子インピーダンス測定処理において、センサ特性検出回路３による素子インピーダンス信号Ｒｐｖｓ（電圧変化量ΔＶｓ）の測定期間中において、ノイズ発生時期であるか否かを判定している（Ｓ１９０，Ｓ２００）。そして、素子インピーダンス測定処理では、センサ特性検出回路３による素子インピーダンス信号Ｒｐｖｓ（電圧変化量ΔＶｓ）の測定期間中において、ノイズ発生時期であると判定（Ｓ１９０またはＳ２００で肯定判定）すると、このときに検出した素子インピーダンス信号Ｒｐｖｓ（電圧変化量ΔＶｓ）の使用を禁止する処理（Ｓ２１０）を行う。
【０１０８】
これにより、センサ特性検出回路３（詳細には、制御部５９）での電圧変化量測定処理の起動から、素子インピーダンス信号Ｒｐｖｓ（電圧変化量ΔＶｓ）の検出完了までに、ヒータ７０への通電切換または点火プラグの火花放電によりノイズが発生した場合には、そのノイズの影響を受けている素子インピーダンス信号Ｒｐｖｓ（電圧変化量ΔＶｓ）は、素子インピーダンスの検出に使用されない。
【０１０９】
よって、センサ制御装置１によれば、センサ特性検出回路３（詳細には、制御部５９）での電圧変化量測定処理の起動から素子インピーダンス信号Ｒｐｖｓ（電圧変化量ΔＶｓ）の検出完了までに発生するノイズの影響を抑制しつつ、素子インピーダンス信号Ｒｐｖｓ（電圧変化量ΔＶｓ）を検出できる。これにより、センサ制御装置１は、ガス濃度センサ素子８に関する素子インピーダンスの検出精度が低下することを抑制できるとともに、ガス濃度センサ素子８の温度検出に関する検出精度の低下を抑制することができる。
【０１１０】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、種々の態様を採ることができる。
例えば、上記実施形態では、判定対象となるノイズ発生時期として、ヒータ７０への通電切換時期、点火プラグの火花放電時期が挙げられているが、ノイズ発生時期はこれら２つに限られることはない。
【０１１１】
例えば、コモンレールを搭載したディーゼル機関に、本実施形態のガス濃度センサ素子８を含めたセンサ制御装置１が搭載される場合において、燃料を燃料室内に噴射するインジェクタの噴射時期に当該インジェクタに供給される電圧が素子インピーダンス検出用信号の通電経路にノイズを重畳する場合には、このインジェクタの噴射時期をノイズ発生時期として判定し、ノイズ発生時期ではないと判定される時期に、素子インピーダンス検出用信号を与えるようにすればよい。
【０１１２】
また、センサ素子は、本実施形態に示したポンプセル１４および起電力セル２４を備える２セルタイプのガス濃度センサ素子８に限られることはなく、例えば、３セル以上のセルを有するセンサ素子であっても良く、限界電流方式の１セルタイプのセンサ素子であっても良い。
【０１１３】
また、本実施形態のセンサ制御装置では、センサ素子のインピーダンスを検出するにあたり、電流としての素子インピーダンス検出用信号を通電経路に与え、そのときの電圧変化量を応答変化量として検出するようにしたが、電圧としての素子インピーダンス検出用信号をセンサ素子につながる電流経路に与え、そのときの電流変化量を応答変化量として検出するようにしても良い。なお、電圧としての素子インピーダンス検出用信号をセンサ素子につながる通電経路に与え、そのときの電流変化量を応答変化量として検出して素子インピーダンスを検出する手法（回路構成）については、本明細書の背景技術に挙げた特開２００６−１０５９５９号公報などにて公知であるため、詳述は省略する。
【０１１４】
さらに、タイマによる計測時間や電流値、電圧値などの具体的数値は、上記数値に限られることはなく、センサ制御装置の用途や設置環境などに応じて任意の数値を設定することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１１５】
【図１】センサ制御装置の概略構成図である。
【図２】ガス濃度センサ素子の概略構成図である。
【図３】素子インピーダンス測定処理の処理内容を表したフローチャートである。
【図４】電圧変化量測定処理の処理内容を表したフローチャートである。
【図５】本発明の実施形態であるセンサ制御装置に関し、点火プラグの火花放電時期、測定絵指令信号の出力時期、電圧変化量の検出時期、検出された電圧変化量（素子インピーダンス信号）について、それぞれの変化状態を表したタイムチャートである。
【図６】従来のセンサ制御装置に関し、点火プラグの火花放電時期、電圧変化量の検出時期、検出された電圧変化量（素子インピーダンス信号）について、それぞれの変化状態を表したタイムチャートである。
【符号の説明】
【０１１６】
１…センサ制御装置、２…中央演算処理装置、３…センサ特性検出回路、８…ガス濃度センサ素子、４０…通電経路、４１…素子インピーダンス信号出力端子、４２…通電経路、４３…ガス検出信号出力端子、５９…制御部、６０…ヒータ制御回路、６２…定電流源回路、６３，６４，６５，６６…電流源、６９…ＰＩＤ制御回路、７０…ヒータ。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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