(57)【要約】【課題】センサ電流の検出と素子インピーダンスの測定とを切り替えて行うモニタセルにおいて、センサ電流の検出精度を向上させることができ、しいてはＮＯｘ濃度の検出精度を向上させることができるガス濃度検出装置を提供すること。【解決手段】ガス濃度検出装置１のモニタセル２Ｃにおいては、センサ電流検出回路６に設けたセンサ電流検出用抵抗Ｒｍに流れるセンサ電流を検出する際には、上流側ＭＯＳ型ＦＥＴ（ＴＲ１Ａ）のゲート端子には、そのソース端子と略同電位の電圧を印加し、下流側ＭＯＳ型ＦＥＴ（ＴＲ１Ｂ）のゲート端子は、グラウンド電位にして、２つのＭＯＳ型ＦＥＴを非導通状態にする。センサ電流検出回路６に設けたアドミタンス測定用抵抗Ｒａに流れる電流変化を検出して、素子アドミタンスの測定を行う際には、指令電圧源６１の電圧よりも高い電圧を、２つのＭＯＳ型ＦＥＴのゲート端子に印加して、２つのＭＯＳ型ＦＥＴを導通させる。【選択図】図２
2008309640.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
酸素イオン透過性を有する固体電解質体の両表面にそれぞれ電極を設けてなるガスセンサ素子を有し、
該ガスセンサ素子によって、ＮＯｘ不活性の電極を備え被測定ガス中の酸素濃度を調整するためのポンプセルと、ＮＯｘ活性の電極を備え上記ポンプセルによって酸素濃度の調整を行った後の被測定ガス中のＮＯｘ濃度を測定するためのセンサセルと、ＮＯｘ不活性の電極を備え上記ポンプセルによって酸素濃度の調整を行った後の被測定ガス中の酸素濃度を監視するためのモニタセルとを構成してなるガス濃度検出装置において、
上記モニタセルは、その素子アドミタンス（又は素子インピーダンス、以下同様。）の測定を兼用するセルとし、当該モニタセルの基準ガス側電極には、基準電圧源を接続し、当該モニタセルの被測定ガス側電極には、センサ電流検出回路を接続してなり、
該センサ電流検出回路は、指令電圧源と、
該指令電圧源による電圧を上記モニタセルの被測定ガス側電極に印加するための電流検出用オペアンプと、
該電流検出用オペアンプの出力端子と上記モニタセルの被測定ガス側電極との間に設けたセンサ電流検出用抵抗と、
該センサ電流検出用抵抗に流れる電流を検出するためのセンサ電流検出手段と、
上記電流検出用オペアンプの出力端子と上記モニタセルの被測定ガス側電極との間において上記センサ電流検出用抵抗と並列に接続したアドミタンス測定用抵抗と、
該アドミタンス測定用抵抗を設けた切替用配線の導通状態と非導通状態とを切り替えるためのスイッチング素子とを有しており、
上記指令電圧源には、上記スイッチング素子によって上記切替用配線を導通させた状態において、上記素子アドミタンスを測定するための交流電圧を上記電流検出用オペアンプに印加する掃引手段が設けてあり、
上記切替用配線には、上記掃引手段による上記交流電圧の印加によって上記アドミタンス測定用抵抗に流れる電流の変化を測定するためのアドミタンス測定回路が接続してあり、
上記スイッチング素子は、各ドレイン端子同士を接続して構成した２つのＮチャンネルのＭＯＳ型ＦＥＴを用いて構成してあり、
該２つのＭＯＳ型ＦＥＴは、上記センサ電流検出用抵抗の下流側であって、上記電流検出用オペアンプの出力端子に接続される下流側ＭＯＳ型ＦＥＴと、上記センサ電流検出用抵抗の上流側であって、上記モニタセルの被測定ガス側電極に接続される上流側ＭＯＳ型ＦＥＴとからなり、
上記各ＭＯＳ型ＦＥＴは、ゲート端子とソース端子との間に、静電気等による過電圧から当該各ＭＯＳ型ＦＥＴを保護するためのツェナダイオードを両バイアス方向に設けてなり、
上記センサ電流検出手段によって上記センサ電流検出用抵抗に流れる電流を検出する際には、上記上流側ＭＯＳ型ＦＥＴのゲート端子には、該上流側ＭＯＳ型ＦＥＴのソース端子と略同電位の電圧（上記指令電圧源による電圧と略同電位の電圧）を印加し、上記下流側ＭＯＳ型ＦＥＴのゲート端子は、略グラウンド電位にして、当該２つのＭＯＳ型ＦＥＴを非導通にしておき、
上記アドミタンス測定回路によって上記アドミタンス測定用抵抗に流れる電流変化を検出する際には、上記指令電圧源の電圧よりも高い電圧を、上記２つのＭＯＳ型ＦＥＴのゲート端子に印加して、当該２つのＭＯＳ型ＦＥＴを導通させるよう構成したことを特徴とするガス濃度検出装置。
【請求項２】
請求項１において、上記上流側ＭＯＳ型ＦＥＴのソース端子には、ボルテージフォロアを構成する電圧引出用オペアンプが分岐して接続してあり、
上記２つのＭＯＳ型ＦＥＴを非導通にしておくときには、上記上流側ＭＯＳ型ＦＥＴのゲート端子に、上記電圧引出用オペアンプによって引き出した電圧が印加されるよう構成したことを特徴とするガス濃度検出装置。
【請求項３】
請求項２において、上記上流側ＭＯＳ型ＦＥＴは、そのゲート端子に接続した上流側スイッチング回路によって、導通状態と非導通状態とに切替が可能であり、上記下流側ＭＯＳ型ＦＥＴは、そのゲート端子に接続した下流側スイッチング回路によって、導通状態と非導通状態とに切替が可能であり、
上記各スイッチング回路は、制御用マイコンからの出力信号を受けて、導通状態と非導通状態とに切り替わるＮＰＮ型の１段目トランジスタと、該１段目トランジスタの出力状態を受けて、導通状態と非導通状態とに切り替わるＮＰＮ型の２段目トランジスタとを用いて構成してあり、
上記電圧引出用オペアンプの出力端子は、上記上流側スイッチング回路における上記２段目トランジスタのエミッタ端子に接続してあり、該２段目トランジスタが導通状態にあるときに、上記上流側ＭＯＳ型ＦＥＴのゲート端子に、該上流側ＭＯＳ型ＦＥＴのソース端子と略同電位の電圧を印加するよう構成したことを特徴とするガス濃度検出装置。
【請求項４】
酸素イオン透過性を有する固体電解質体の両表面にそれぞれ電極を設けてなるガスセンサ素子を有し、
該ガスセンサ素子によって、ＮＯｘ不活性の電極を備え被測定ガス中の酸素濃度を調整するためのポンプセルと、ＮＯｘ活性の電極を備え上記ポンプセルによって酸素濃度の調整を行った後の被測定ガス中のＮＯｘ濃度を測定するためのセンサセルと、ＮＯｘ不活性の電極を備え上記ポンプセルによって酸素濃度の調整を行った後の被測定ガス中の酸素濃度を監視するためのモニタセルとを構成してなるガス濃度検出装置において、
上記モニタセルは、その素子アドミタンス（又は素子インピーダンス、以下同様。）の測定を兼用するセルとし、当該モニタセルの基準ガス側電極には、基準電圧源を接続し、当該モニタセルの被測定ガス側電極には、センサ電流検出回路を接続してなり、
該センサ電流検出回路は、指令電圧源と、
該指令電圧源による電圧を上記モニタセルの被測定ガス側電極に印加するための電流検出用オペアンプと、
該電流検出用オペアンプの出力端子と上記モニタセルの被測定ガス側電極との間に設けたセンサ電流検出用抵抗と、
該センサ電流検出用抵抗に流れる電流を検出するためのセンサ電流検出手段と、
上記電流検出用オペアンプの出力端子と上記モニタセルの被測定ガス側電極との間において上記センサ電流検出用抵抗と並列に接続したアドミタンス測定用抵抗と、
該アドミタンス測定用抵抗を設けた切替用配線の導通状態と非導通状態とを切り替えるためのスイッチング素子とを有しており、
上記指令電圧源には、上記スイッチング素子によって上記切替用配線を導通させた状態において、上記素子アドミタンスを測定するための交流電圧を上記電流検出用オペアンプに印加する掃引手段が設けてあり、
上記切替用配線には、上記掃引手段による上記交流電圧の印加によって上記アドミタンス測定用抵抗に流れる電流の変化を測定するためのアドミタンス測定回路が接続してあり、
上記スイッチング素子は、各ドレイン端子同士を接続して構成した２つのＰチャンネルのＭＯＳ型ＦＥＴを用いて構成してあり、
該２つのＭＯＳ型ＦＥＴは、上記センサ電流検出用抵抗の下流側であって、上記電流検出用オペアンプの出力端子に接続される下流側ＭＯＳ型ＦＥＴと、上記センサ電流検出用抵抗の上流側であって、上記モニタセルの被測定ガス側電極に接続される上流側ＭＯＳ型ＦＥＴとからなり、
上記各ＭＯＳ型ＦＥＴは、ゲート端子とソース端子との間に、静電気等による過電圧から当該各ＭＯＳ型ＦＥＴを保護するためのツェナダイオードを両バイアス方向に設けてなり、
上記センサ電流検出手段によって上記センサ電流検出用抵抗に流れる電流を検出する際には、上記２つのＭＯＳ型ＦＥＴのゲート端子には、上記上流側ＭＯＳ型ＦＥＴのソース端子と略同電位の電圧（上記指令電圧源による電圧と略同電位の電圧）を印加して、当該２つのＭＯＳ型ＦＥＴを非導通にしておき、
上記アドミタンス測定回路によって上記アドミタンス測定用抵抗に流れる電流変化を検出する際には、上記指令電圧源の電圧よりも低い電圧を、上記２つのＭＯＳ型ＦＥＴのゲート端子に印加して、当該２つのＭＯＳ型ＦＥＴを導通させるよう構成したことを特徴とするガス濃度検出装置。
【請求項５】
請求項４において、上記上流側ＭＯＳ型ＦＥＴのソース端子には、ボルテージフォロアを構成する電圧引出用オペアンプが分岐して接続してあり、
上記２つのＭＯＳ型ＦＥＴを非導通にしておく際には、当該２つのＭＯＳ型ＦＥＴのゲート端子に、上記電圧引出用オペアンプによって引き出した電圧が印加されるよう構成したことを特徴とするガス濃度検出装置。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか一項において、上記センサ電流検出用抵抗は、１００ｋΩ〜２ＭΩの抵抗値を有しており、上記アドミタンス測定用抵抗は、１００Ω〜１ｋΩの抵抗値を有していることを特徴とするガス濃度検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＮＯｘ濃度の検出を行うガス濃度検出装置に関し、特に、モニタセルに、素子アドミタンス（又は素子インピーダンス）の測定を兼用させたガス濃度検出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、車両の排ガス等の被測定ガス中に含まれるＮＯｘ（窒素酸化物）濃度を検出する際には、固体電解質体の両表面にそれぞれ電極を設けてなるガスセンサ素子によって、被測定ガス中の酸素濃度を調整するためのポンプセルと、ポンプセルによって酸素濃度の調整を行った後の被測定ガス中のＮＯｘ濃度を測定するためのセンサセルと、ポンプセルによって酸素濃度の調整を行った後の被測定ガス中の酸素濃度を監視するためのモニタセンサセルとを構成したガス濃度検出装置を用いる。そして、ガス濃度検出装置においては、ポンプセルによって、被測定ガス中の残存酸素濃度を極力少なくし、この酸素濃度調整後の被測定ガスがセンサセル及びモニタセルに供給されたとき、センサセルに流れるセンサ電流とモニタセルに流れるセンサ電流との差分を検出することによって、ＮＯｘ濃度を求めている。
【０００３】
また、ガス濃度検出装置においては、ポンプセル、センサセル及びモニタセルのガスセンサ素子によるセンサ出力を安定させるために、ヒータ素子に通電を行って、当該ガスセンサ素子の温度を所定の温度に保つようにしている。
例えば、特許文献１のガス濃度検出装置においては、被検出ガス中の余剰酸素を排出するポンプセル（第１セル）と、余剰酸素排出後のガス成分から特定成分の濃度に応じた電流を流すセンサセル（第２セル）と、ポンプセル及びセンサセルを加熱するヒータとを備えるガス濃度センサを用い、制御回路によって、センサセルの内部抵抗（素子インピーダンス）を検出し、この検出した内部抵抗に基づいてヒータの通電を制御することが開示されている。また、制御回路は、センサセルの印加電圧を交流的に変化させて、センサセルの素子インピーダンスを検出し、この検出した素子インピーダンスに基づいてヒータの通電を制御している。これによれば、被検出ガスの温度変動や流速の変化があっても、常に所定のガス濃度検出精度を確保することができる。
【０００４】
また、特許文献２のガス濃度検出装置においては、モニタセルに流れる電流を検出していないタイミングを利用して、素子抵抗検出手段によってセンサ電流の検出から素子抵抗（素子インピーダンス）の検出に切り替え、モニタセルに対して所定の交流電圧を掃引して、モニタセルの素子抵抗を検出することが開示されている。また、モニタセルには、大小２種類の抵抗を並列接続してなる電流検出抵抗を接続し、センサ電流を検出する際の抵抗値と、素子抵抗を検出する際の抵抗値とを切り替えることが開示されている。
【０００５】
ところで、引用文献２と同様に、モニタセルに流れるセンサ電流を検出する回路において、センサ電流の検出を行うための抵抗と、素子インピーダンスの測定を行うための抵抗とを設け、センサ電流の検出と素子インピーダンスの測定とにおいて、スイッチング素子を用いて上記各抵抗を切り替える際には、以下の問題が生ずるおそれがある。
具体的には、スイッチング素子に、ＭＯＳ型ＦＥＴを用いる場合において、このＭＯＳ型ＦＥＴのゲート端子とソース端子との間には、静電気等による過電圧から当該ＭＯＳ型ＦＥＴを保護するためのツェナダイオードが両バイアス方向に設けてあることが多い。そのため、ＭＯＳ型ＦＥＴは、絶縁ゲートタイプの電界効果トランジスタであり、ゲート−ソース間にはほとんどリーク電流（漏れ電流）が生じないと考えられる一方、モニタセルにおいてセンサ電流の検出を行う際に、スイッチング素子（ＭＯＳ型ＦＥＴ）が非導通状態にあるにも拘らず、ツェナダイオードを介してソース端子からゲート端子へリーク電流が生じてしまうおそれがある。
【０００６】
この場合には、モニタセルにおけるセンサ電流の検出精度が悪化してしまうおそれがある。特に、ＮＯｘ濃度を検出するガス濃度検出装置においては、センサ電流は、ｐｐｍオーダーのＮＯｘ濃度を検出するために、数ｎＡ〜数百ｎＡの微小電流を検出する必要があり、センサ電流の検出精度の悪化は深刻な問題となる。
【０００７】
【特許文献１】特開２０００−１７１４３９号公報
【特許文献２】特開２００２−３７２５１４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、かかる従来の問題点に鑑みてなされたもので、センサ電流の検出と素子インピーダンスの測定とを切り替えて行うモニタセルにおいて、センサ電流の検出精度を向上させることができ、しいてはＮＯｘ濃度の検出精度を向上させることができるガス濃度検出装置を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
第１の発明は、酸素イオン透過性を有する固体電解質体の両表面にそれぞれ電極を設けてなるガスセンサ素子を有し、
該ガスセンサ素子によって、ＮＯｘ不活性の電極を備え被測定ガス中の酸素濃度を調整するためのポンプセルと、ＮＯｘ活性の電極を備え上記ポンプセルによって酸素濃度の調整を行った後の被測定ガス中のＮＯｘ濃度を測定するためのセンサセルと、ＮＯｘ不活性の電極を備え上記ポンプセルによって酸素濃度の調整を行った後の被測定ガス中の酸素濃度を監視するためのモニタセルとを構成してなるガス濃度検出装置において、
上記モニタセルは、その素子アドミタンス（又は素子インピーダンス、以下同様。）の測定を兼用するセルとし、当該モニタセルの基準ガス側電極には、基準電圧源を接続し、当該モニタセルの被測定ガス側電極には、センサ電流検出回路を接続してなり、
該センサ電流検出回路は、指令電圧源と、
該指令電圧源による電圧を上記モニタセルの被測定ガス側電極に印加するための電流検出用オペアンプと、
該電流検出用オペアンプの出力端子と上記モニタセルの被測定ガス側電極との間に設けたセンサ電流検出用抵抗と、
該センサ電流検出用抵抗に流れる電流を検出するためのセンサ電流検出手段と、
上記電流検出用オペアンプの出力端子と上記モニタセルの被測定ガス側電極との間において上記センサ電流検出用抵抗と並列に接続したアドミタンス測定用抵抗と、
該アドミタンス測定用抵抗を設けた切替用配線の導通状態と非導通状態とを切り替えるためのスイッチング素子とを有しており、
上記指令電圧源には、上記スイッチング素子によって上記切替用配線を導通させた状態において、上記素子アドミタンスを測定するための交流電圧を上記電流検出用オペアンプに印加する掃引手段が設けてあり、
上記切替用配線には、上記掃引手段による上記交流電圧の印加によって上記アドミタンス測定用抵抗に流れる電流の変化を測定するためのアドミタンス測定回路が接続してあり、
上記スイッチング素子は、各ドレイン端子同士を接続して構成した２つのＮチャンネルのＭＯＳ型ＦＥＴを用いて構成してあり、
該２つのＭＯＳ型ＦＥＴは、上記センサ電流検出用抵抗の下流側であって、上記電流検出用オペアンプの出力端子に接続される下流側ＭＯＳ型ＦＥＴと、上記センサ電流検出用抵抗の上流側であって、上記モニタセルの被測定ガス側電極に接続される上流側ＭＯＳ型ＦＥＴとからなり、
上記各ＭＯＳ型ＦＥＴは、ゲート端子とソース端子との間に、静電気等による過電圧から当該各ＭＯＳ型ＦＥＴを保護するためのツェナダイオードを両バイアス方向に設けてなり、
上記センサ電流検出手段によって上記センサ電流検出用抵抗に流れる電流を検出する際には、上記上流側ＭＯＳ型ＦＥＴのゲート端子には、該上流側ＭＯＳ型ＦＥＴのソース端子と略同電位の電圧（上記指令電圧源による電圧と略同電位の電圧）を印加し、上記下流側ＭＯＳ型ＦＥＴのゲート端子は、略グラウンド電位にして、当該２つのＭＯＳ型ＦＥＴを非導通にしておき、
上記アドミタンス測定回路によって上記アドミタンス測定用抵抗に流れる電流変化を検出する際には、上記指令電圧源の電圧よりも高い電圧を、上記２つのＭＯＳ型ＦＥＴのゲート端子に印加して、当該２つのＭＯＳ型ＦＥＴを導通させるよう構成したことを特徴とするガス濃度検出装置にある（請求項１）。
【００１０】
本発明のガス濃度検出装置は、ＮＯｘ（窒素酸化物）濃度を検出するものであると共に、モニタセルにおいて、センサ電流の検出と素子アドミタンス（又は素子インピーダンス、以下同様。）の測定とを切り替えて行うことができるものである。そして、センサ電流の検出を行う際に、この検出に悪影響を与える電流のリーク（漏れ）を抑えるための工夫を行っている。
【００１１】
具体的には、アドミタンス測定用抵抗の導通状態と非導通状態とを切り替える切替用配線に設けたスイッチング素子は、２つのＮチャンネルのＭＯＳ型ＦＥＴを、ドレイン端子同士を接続して構成してある。そして、２つのＭＯＳ型ＦＥＴは、ゲート端子とソース端子との間に、静電気等による過電圧から当該各ＭＯＳ型ＦＥＴを保護するためのツェナダイオードを両バイアス方向に設けてなる。
なお、スイッチング素子は、２つのＭＯＳ型ＦＥＴをドレイン端子同士を接続して構成することにより、上記センサ電流の検出を行う際に、ソース−ドレイン間に順方向に形成される寄生ダイオードによって、上記切替用配線にリーク電流が生じることを防止することができる。
【００１２】
モニタセルに流れるセンサセル電流の検出を行う際には（センサ電流検出手段によってセンサ電流検出用抵抗に流れる電流を検出する際には）、２つのＭＯＳ型ＦＥＴを非導通状態にして、切替用配線を非導通状態にしておく。このとき、上流側ＭＯＳ型ＦＥＴのゲート端子には、この上流側ＭＯＳ型ＦＥＴのソース端子と略同電位の電圧（上記指令電圧源による電圧と略同電位の電圧）を印加し、下流側ＭＯＳ型ＦＥＴのゲート端子は、略グラウンド電位にしておく。
次いで、基準電圧源による電圧と指令電圧源による電圧との差分電圧が、モニタセルに印加されたときには、センサ電流検出回路におけるセンサ電流検出用抵抗には、例えば、数ｎＡ〜数百ｎＡの微小なセンサ電流が流れる。そして、センサ電流検出手段により、センサ電流検出用抵抗に流れる電流を検出することができる。
【００１３】
このとき、上流側ＭＯＳ型ＦＥＴのゲート端子には、この上流側ＭＯＳ型ＦＥＴのソース端子と略同電位の電圧（指令電圧源による電圧と略同電位の電圧）が印加されていることにより、上流側ＭＯＳ型ＦＥＴのゲート−ソース間には、電位差がほとんど生じない。これにより、モニタセルに流れるセンサ電流を検出する際に、上流側ＭＯＳ型ＦＥＴにおけるツェナダイオードにリーク電流が発生することを防止することができる。そのため、このリーク電流が、センサ電流検出用抵抗へ流れることを防止することができ、センサ電流検出手段によるセンサ電流の検出精度を向上させることができる。そして、センサセルに流れるセンサ電流の電流値とモニタセルに流れるセンサ電流の電流値との差分より、ＮＯｘ濃度を求める際には、このＮＯｘ濃度の検出精度を向上させることができる。
【００１４】
なお、上記センサ電流の検出を行う際に、下流側ＭＯＳ型ＦＥＴのゲート−ソース間には、指令電圧源とグラウンド電位との電位差が生じるものの、下流側ＭＯＳ型ＦＥＴにおけるツェナダイオードに発生するおそれがあるリーク電流は、センサ電流検出用抵抗を通過した後の電流である。そのため、仮に、下流側ＭＯＳ型ＦＥＴにおけるツェナダイオードにリーク電流が生じたとしても、このリーク電流がセンサ電流検出手段によるセンサ電流の検出精度に悪影響を与えることはほとんどない。
【００１５】
また、モニタセルにおいて、素子アドミタンスの測定を行う際には（アドミタンス測定回路によってアドミタンス測定用抵抗に流れる電流を検出する際には）、２つのＭＯＳ型ＦＥＴを導通状態にして、切替用配線を導通状態にする。このとき、２つのＭＯＳ型ＦＥＴのゲート端子には、指令電圧源の電圧よりも高い電圧を印加して、２つのＭＯＳ型ＦＥＴを導通させる。
次いで、指令電圧源に設けた掃引手段によって、電流検出用オペアンプに交流電圧を印加する。このとき、基準電圧源による電圧と、掃引手段による交流電圧との差分による電圧がモニタセルに印加され、モニタセル及びアドミタンス測定用抵抗に電流が流れる。
そして、アドミタンス測定回路を用いて、アドミタンス測定用抵抗に流れる電流による電圧変化を検出することにより、モニタセルの素子アドミタンスを安定して測定することができる。
【００１６】
このように、本発明のガス濃度検出装置によれば、センサ電流の検出と素子アドミタンスの測定とを切り替えて行うモニタセルにおいて、センサ電流の検出精度を向上させることができ、しいてはＮＯｘ濃度の検出精度を向上させることができる。
【００１７】
第２の発明は、酸素イオン透過性を有する固体電解質体の両表面にそれぞれ電極を設けてなるガスセンサ素子を有し、
該ガスセンサ素子によって、ＮＯｘ不活性の電極を備え被測定ガス中の酸素濃度を調整するためのポンプセルと、ＮＯｘ活性の電極を備え上記ポンプセルによって酸素濃度の調整を行った後の被測定ガス中のＮＯｘ濃度を測定するためのセンサセルと、ＮＯｘ不活性の電極を備え上記ポンプセルによって酸素濃度の調整を行った後の被測定ガス中の酸素濃度を監視するためのモニタセルとを構成してなるガス濃度検出装置において、
上記モニタセルは、その素子アドミタンス（又は素子インピーダンス、以下同様。）の測定を兼用するセルとし、当該モニタセルの基準ガス側電極には、基準電圧源を接続し、当該モニタセルの被測定ガス側電極には、センサ電流検出回路を接続してなり、
該センサ電流検出回路は、指令電圧源と、
該指令電圧源による電圧を上記モニタセルの被測定ガス側電極に印加するための電流検出用オペアンプと、
該電流検出用オペアンプの出力端子と上記モニタセルの被測定ガス側電極との間に設けたセンサ電流検出用抵抗と、
該センサ電流検出用抵抗に流れる電流を検出するためのセンサ電流検出手段と、
上記電流検出用オペアンプの出力端子と上記モニタセルの被測定ガス側電極との間において上記センサ電流検出用抵抗と並列に接続したアドミタンス測定用抵抗と、
該アドミタンス測定用抵抗を設けた切替用配線の導通状態と非導通状態とを切り替えるためのスイッチング素子とを有しており、
上記指令電圧源には、上記スイッチング素子によって上記切替用配線を導通させた状態において、上記素子アドミタンスを測定するための交流電圧を上記電流検出用オペアンプに印加する掃引手段が設けてあり、
上記切替用配線には、上記掃引手段による上記交流電圧の印加によって上記アドミタンス測定用抵抗に流れる電流の変化を測定するためのアドミタンス測定回路が接続してあり、
上記スイッチング素子は、各ドレイン端子同士を接続して構成した２つのＰチャンネルのＭＯＳ型ＦＥＴを用いて構成してあり、
該２つのＭＯＳ型ＦＥＴは、上記センサ電流検出用抵抗の下流側であって、上記電流検出用オペアンプの出力端子に接続される下流側ＭＯＳ型ＦＥＴと、上記センサ電流検出用抵抗の上流側であって、上記モニタセルの被測定ガス側電極に接続される上流側ＭＯＳ型ＦＥＴとからなり、
上記各ＭＯＳ型ＦＥＴは、ゲート端子とソース端子との間に、静電気等による過電圧から当該各ＭＯＳ型ＦＥＴを保護するためのツェナダイオードを両バイアス方向に設けてなり、
上記センサ電流検出手段によって上記センサ電流検出用抵抗に流れる電流を検出する際には、上記２つのＭＯＳ型ＦＥＴのゲート端子には、上記上流側ＭＯＳ型ＦＥＴのソース端子と略同電位の電圧（上記指令電圧源による電圧と略同電位の電圧）を印加して、当該２つのＭＯＳ型ＦＥＴを非導通にしておき、
上記アドミタンス測定回路によって上記アドミタンス測定用抵抗に流れる電流変化を検出する際には、上記指令電圧源の電圧よりも低い電圧を、上記２つのＭＯＳ型ＦＥＴのゲート端子に印加して、当該２つのＭＯＳ型ＦＥＴを導通させるよう構成したことを特徴とするガス濃度検出装置にある（請求項４）。
【００１８】
本発明のガス濃度検出装置も、ＮＯｘ（窒素酸化物）濃度を検出するものであると共に、モニタセルにおいて、センサ電流の検出と素子アドミタンス（又は素子インピーダンス、以下同様。）の測定とを切り替えて行うことができるものである。そして、センサ電流の検出を行う際に、この検出に悪影響を与える電流のリーク（漏れ）を抑えるための工夫を行っている。
【００１９】
具体的には、アドミタンス測定用抵抗の導通状態と非導通状態とを切り替える切替用配線に設けたスイッチング素子は、２つのＰチャンネルのＭＯＳ型ＦＥＴを、ドレイン端子同士を接続して構成してある。そして、２つのＭＯＳ型ＦＥＴは、ゲート端子とソース端子との間に、静電気等による過電圧から当該各ＭＯＳ型ＦＥＴを保護するためのツェナダイオードを両バイアス方向に設けてなる。
なお、スイッチング素子は、２つのＭＯＳ型ＦＥＴをドレイン端子同士を接続して構成することにより、上記センサ電流の検出を行う際に、ソース−ドレイン間に順方向に形成される寄生ダイオードによって、上記切替用配線にリーク電流が生じることを防止することができる。
【００２０】
モニタセルに流れるセンサセル電流の検出を行う際には（センサ電流検出手段によってセンサ電流検出用抵抗に流れる電流を検出する際には）、２つのＭＯＳ型ＦＥＴを非導通状態にして、切替用配線を非導通状態にしておく。このとき、２つのＭＯＳ型ＦＥＴのゲート端子には、指令電圧源の電圧と略同電位の電圧を印加しておく。
次いで、基準電圧源による電圧と指令電圧源による電圧との差分電圧が、モニタセルに印加されたときには、センサ電流検出回路におけるセンサ電流検出用抵抗には、例えば、数ｎＡ〜数百ｎＡの微小なセンサ電流が流れる。そして、センサ電流検出手段により、センサ電流検出用抵抗に流れる電流を検出することができる。
【００２１】
このとき、２つのＭＯＳ型ＦＥＴのゲート端子には、上流側ＭＯＳ型ＦＥＴのソース端子と略同電位の電圧（指令電圧源による電圧と略同電位の電圧）が印加されていることにより、２つのＭＯＳ型ＦＥＴのゲート−ソース間には、電位差がほとんど生じない。これにより、モニタセルに流れるセンサ電流を検出する際に、２つのＭＯＳ型ＦＥＴにおけるツェナダイオードにリーク電流が発生することを防止することができる。そのため、このリーク電流が、センサ電流検出用抵抗へ流れることを防止することができ、センサ電流検出手段によるセンサ電流の検出精度を向上させることができる。そして、センサセルに流れるセンサ電流の電流値とモニタセルに流れるセンサ電流の電流値との差分より、ＮＯｘ濃度を求める際には、このＮＯｘ濃度の検出精度を向上させることができる。
【００２２】
また、本発明においても、モニタセルにおいて、素子アドミタンスの測定を行う際には（アドミタンス測定回路によってアドミタンス測定用抵抗に流れる電流を検出する際には）、２つのＭＯＳ型ＦＥＴを導通状態にして、切替用配線を導通状態にする。このとき、２つのＭＯＳ型ＦＥＴのゲート端子には、指令電圧源の電圧よりも低い電圧を印加して、２つのＭＯＳ型ＦＥＴを導通させる。
次いで、上記第１の発明と同様に、アドミタンス測定回路を用いて、アドミタンス測定用抵抗に流れる電流による電圧変化を検出することにより、モニタセルの素子アドミタンスを安定して測定することができる。
【００２３】
このように、本発明のガス濃度検出装置によっても、センサ電流の検出と素子アドミタンスの測定とを切り替えて行うモニタセルにおいて、センサ電流の検出精度を向上させることができ、しいてはＮＯｘ濃度の検出精度を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
上述した第１、第２の発明における好ましい実施の形態につき説明する。
第１、第２の発明において、上記アドミタンス測定用抵抗は、上記センサ電流検出用抵抗よりも抵抗値が小さいものを用いることが好ましい。特に、センサ電流検出用抵抗に流れるセンサ電流は、数ｎＡ〜数百ｎＡ程度であるのに対し、アドミタンス測定用抵抗に流れる掃引電流（交流電流）は、数ｍＡ〜数十ｍＡ程度であり、アドミタンス測定用抵抗とセンサ電流検出用抵抗とは、センサ電流と掃引電流との差に応じた抵抗値とすることができる。例えば、アドミタンス測定用抵抗の抵抗値は、数百Ωとすることができ、センサ電流検出用抵抗の抵抗値は、数百〜数千ｋΩとすることができる。
また、素子インピーダンス（Ω）は、素子アドミタンス（Ｓ）の逆数であり、上記アドミタンス測定回路においては、いずれを測定することもできる。
【００２５】
第１、第２の発明において、素子アドミタンスを測定する際には、上記指令電圧源における掃引手段は、上記モニタセルの被測定ガス側電極に印加する（上記電流検出用オペアンプからモニタセルの被測定ガス側電極に印加する）交流電圧を、最低でも±０．２Ｖはスイングする必要があると考える。これより、上記指令電圧源による電圧は、最低でも０．２Ｖ以上にしておく必要がある。そして、オペアンプの出力特性として０Ｖ付近の出力は困難なことを考慮すると、上記指令電圧源による電圧は、数Ｖ（例えば、２〜８Ｖ）とすることが好ましい。
また、上記センサ電流の検出を安定させるためには、上記基準電圧源による電圧は、上記指令電圧源による電圧よりも、０．４Ｖ程度高くすることが好ましい。
【００２６】
第１の発明において、上記上流側ＭＯＳ型ＦＥＴのソース端子には、ボルテージフォロアを構成する電圧引出用オペアンプを分岐して接続し、上記２つのＭＯＳ型ＦＥＴを非導通にしておくときには、上記上流側ＭＯＳ型ＦＥＴのゲート端子に、上記電圧引出用オペアンプによって引き出した電圧が印加されるよう構成することが好ましい（請求項２）。
この場合には、オペアンプを用いた簡単な工夫により、上記センサ電流を検出する際に、上流側ＭＯＳ型ＦＥＴのゲート端子を、この上流側ＭＯＳ型ＦＥＴのソース端子と略同電位の電圧（指令電圧源による電圧と略同電位の電圧）にしておくことができる。
【００２７】
また、上記上流側ＭＯＳ型ＦＥＴは、そのゲート端子に接続した上流側スイッチング回路によって、導通状態と非導通状態とに切替が可能であり、上記下流側ＭＯＳ型ＦＥＴは、そのゲート端子に接続した下流側スイッチング回路によって、導通状態と非導通状態とに切替が可能であり、上記各スイッチング回路は、制御用マイコンからの出力信号を受けて、導通状態と非導通状態とに切り替わるＮＰＮ型の１段目トランジスタと、該１段目トランジスタの出力状態を受けて、導通状態と非導通状態とに切り替わるＮＰＮ型の２段目トランジスタとを用いて構成してあり、上記電圧引出用オペアンプの出力端子は、上記上流側スイッチング回路における上記２段目トランジスタのエミッタ端子に接続してあり、該２段目トランジスタが導通状態にあるときに、上記上流側ＭＯＳ型ＦＥＴのゲート端子に、該上流側ＭＯＳ型ＦＥＴのソース端子と略同電位の電圧を印加するよう構成することが好ましい（請求項３）。
この場合には、オペアンプ及びトランジスタを用いた簡単な工夫により、上記センサ電流を検出する際に、上流側ＭＯＳ型ＦＥＴのゲート端子を、この上流側ＭＯＳ型ＦＥＴのソース端子と略同電位の電圧（指令電圧源による電圧と略同電位の電圧）にしておくことができる。
【００２８】
第２の発明において、上記上流側ＭＯＳ型ＦＥＴのソース端子には、ボルテージフォロアを構成する電圧引出用オペアンプを分岐して接続し、上記２つのＭＯＳ型ＦＥＴを非導通にしておく際には、当該２つのＭＯＳ型ＦＥＴのゲート端子に、上記電圧引出用オペアンプによって引き出した電圧が印加されるよう構成することが好ましい（請求項５）。
この場合には、簡単な工夫により、上記センサ電流を検出する際に、２つのＭＯＳ型ＦＥＴのゲート端子を、指令電圧源の電圧と略同電位の電圧にしておくことができる。
【００２９】
第１、第２の発明において、上記センサ電流検出用抵抗は、１００ｋΩ〜２ＭΩの抵抗値を有しており、上記アドミタンス測定用抵抗は、１００Ω〜１ｋΩの抵抗値を有していることが好ましい（請求項６）。
この場合には、数ｎＡ〜数百ｎＡ程度の微小なセンサ電流は、１００ｋΩ〜２ＭΩの大きな抵抗値のセンサ電流検出用抵抗によって安定して検出することができる。また、数ｍＡ〜数十ｍＡ程度のアドミタンス測定時の電流変化は、１００Ω〜１ｋΩの小さな抵抗値のアドミタンス測定用抵抗によって安定して検出することができる。
【００３０】
なお、センサ電流検出用抵抗の抵抗値が１００ｋΩ未満である場合には、センサ電流を検出するオペアンプ等の増幅率を大きくする必要が生じ、検出誤差が大きくなるおそれがある。一方、センサ電流検出用抵抗の抵抗値が２ＭΩを超える場合には、センサ電流の検出範囲の上限が小さく（検出範囲が狭く）なるおそれがある。
また、アドミタンス測定用抵抗の抵抗値が１００Ω未満である場合には、素子アドミタンスを測定するオペアンプ等の増幅率を大きくする必要が生じ、測定誤差が大きくなるおそれがある。一方、アドミタンス測定用抵抗の抵抗値が１ｋΩを超える場合には、素子アドミタンスの測定範囲の上限が小さく（検出範囲が狭く）なるおそれがある。
【実施例】
【００３１】
以下に、本発明のガス濃度検出装置にかかる実施例につき、図面と共に説明する。
（実施例１）
本例のガス濃度検出装置１は、図１〜図５に示すごとく、酸素イオン透過性を有する固体電解質体の両表面にそれぞれ電極を設けてなるガスセンサ素子２と、通電によって発熱するヒータ素子３とを有している。ガス濃度検出装置１は、ガスセンサ素子２によって、ＮＯｘ不活性の電極２０１、２０２を備え被測定ガスＧ中の酸素濃度を調整するためのポンプセル２Ａと、ＮＯｘ活性の電極２０３及びＮＯｘ不活性の電極２０４を備えポンプセル２Ａによって酸素濃度の調整を行った後の被測定ガスＧ中のＮＯｘ濃度を測定するためのセンサセル２Ｂと、ＮＯｘ不活性の電極２０５、２０６を備えポンプセル２Ａによって酸素濃度の調整を行った後の被測定ガスＧ中の酸素濃度を監視するためのモニタセル２Ｃとを構成している。ポンプセル２Ａ、センサセル２Ｂ、モニタセル２Ｃ及びヒータ素子３は、制御用マイコン８によって入出力の制御が可能である。
【００３２】
図１、図２に示すごとく、モニタセル２Ｃは、その素子アドミタンス（又は素子インピーダンス、以下同様。）の測定を兼用するセルとする。モニタセル２Ｃの基準ガス側電極２０６には、基準電圧源５１が接続してあり、モニタセル２Ｃの被測定ガス側電極２０５には、センサ電流検出回路６が接続してある。
センサ電流検出回路６は、指令電圧源６１と、指令電圧源６１による電圧をモニタセル２Ｃの被測定ガス側電極２０５に印加するための電流（モニタ電流）検出用オペアンプＯＰ２と、電流検出用オペアンプＯＰ２の出力端子とモニタセル２Ｃの被測定ガス側電極２０５との間に設けたセンサ電流検出用抵抗Ｒｍと、センサ電流検出用抵抗Ｒｍに流れる電流を検出するためのセンサ電流検出手段６３と、電流検出用オペアンプＯＰ２の出力端子とモニタセル２Ｃの被測定ガス側電極２０５との間においてセンサ電流検出用抵抗Ｒｍと並列に接続したアドミタンス測定用抵抗Ｒａと、アドミタンス測定用抵抗Ｒａを設けた切替用配線６０１の導通状態と非導通状態とを切り替えるためのスイッチング素子ＴＲ１とを有している。
【００３３】
図２に示すごとく、指令電圧源６１には、スイッチング素子ＴＲ１によって切替用配線６０１を導通させた状態において、上記素子アドミタンスを測定するための交流電圧を電流検出用オペアンプＯＰ２に印加する掃引手段６２が設けてある。図４に示すごとく、切替用配線６０１には、掃引手段６２による交流電圧の印加によってアドミタンス測定用抵抗Ｒａに流れる電流の変化を測定するためのアドミタンス測定回路７が接続してある。ここで、図２における記号Ａは、図４における記号Ａと繋がっていることを示す。
【００３４】
図６に示すごとく、スイッチング素子ＴＲ１は、各ドレイン端子Ｄ同士を接続して構成した２つのＮチャンネルのＭＯＳ型ＦＥＴ（ＴＲ１Ａ、Ｂ）（ＭＯＳ型の電界効果トランジスタ）を用いて構成してある。この２つのＭＯＳ型ＦＥＴ（ＴＲ１Ａ、Ｂ）は、センサ電流検出用抵抗Ｒｍにおける電流の流れの下流側であって、電流検出用オペアンプＯＰ２の出力端子に接続される下流側ＭＯＳ型ＦＥＴ（ＴＲ１Ｂ）と、センサ電流検出用抵抗Ｒｍにおける電流の流れの上流側であって、モニタセル２Ｃの被測定ガス側電極２０５に接続される上流側ＭＯＳ型ＦＥＴ（ＴＲ１Ａ）とからなる。そして、２つのＭＯＳ型ＦＥＴ（ＴＲ１Ａ、Ｂ）は、上流側ＭＯＳ型ＦＥＴ（ＴＲ１Ａ）のソース端子Ｓを、ドレイン端子とし、下流側ＭＯＳ型ＦＥＴ（ＴＲ１Ｂ）のソース端子Ｓを、ソース端子として動作する。
また、各ＭＯＳ型ＦＥＴ（ＴＲ１Ａ、Ｂ）は、ゲート端子Ｇとソース端子Ｓとの間に、静電気等による過電圧から当該各ＭＯＳ型ＦＥＴ（ＴＲ１Ａ、Ｂ）を保護するためのツェナダイオードＤ２’、Ｄ３’を両バイアス方向に設けてなる（一方のツェナダイオードＤ２’は、アノード端子をゲート端子Ｇ側にし、他方のツェナダイオードＤ３’は、アノード端子をソース端子Ｓ側にして接続してある。）。
【００３５】
ガス濃度検出装置１は、センサ電流検出手段６３によってセンサ電流検出用抵抗Ｒｍに流れる電流を検出する際には、後述するスイッチング回路６５Ａ、Ｂにより、上流側ＭＯＳ型ＦＥＴ（ＴＲ１Ａ）のゲート端子Ｇには、上流側ＭＯＳ型ＦＥＴ（ＴＲ１Ａ）のソース端子Ｓと略同電位の電圧（指令電圧源６１による電圧と略同電位の電圧）を印加し、下流側ＭＯＳ型ＦＥＴ（ＴＲ１Ｂ）のゲート端子Ｇは、グラウンド電位にして、当該２つのＭＯＳ型ＦＥＴ（ＴＲ１Ａ、Ｂ）を非導通状態にするよう構成してある。一方、ガス濃度検出装置１は、アドミタンス測定回路７によってアドミタンス測定用抵抗Ｒａに流れる電流を検出する際には、後述するスイッチング回路６５Ａ、Ｂにより、指令電圧源６１の電圧よりも高い電圧を、２つのＭＯＳ型ＦＥＴ（ＴＲ１Ａ、Ｂ）のゲート端子Ｇに印加して、当該２つのＭＯＳ型ＦＥＴ（ＴＲ１Ａ、Ｂ）を導通させるよう構成してある。
【００３６】
なお、２つのＭＯＳ型ＦＥＴを示すＴＲ１Ａ、Ｂについては、見易くするため符号をカッコ書きで示す。
また、図１は、ガス濃度検出装置１の全体構成を概略的に示す図である。図２は、モニタセル２Ｃ、センサ電流検出回路６、後述するスイッチング回路６５Ａ、Ｂの周辺の回路構成を示し、図３は、センサセル２Ｂ、センサ電流検出回路６、後述するＮＯｘ電流検出回路５の周辺の回路構成を示し、図４は、アドミタンス測定回路７の周辺の回路構成を示す図である。図５は、ポンプセル２Ａ、ヒータ素子３の回路構成を概略的に示す図である。また、図６は、センサ電流検出回路６のスイッチング素子ＴＲ１の周辺の詳細を示す図である。
【００３７】
以下に、本例のガス濃度検出装置１につき、図１〜図７と共に詳説する。
本例のガス濃度検出装置１は、エンジン等の内燃機関の排気管を流れる排ガス（被測定ガス）Ｇ中のＮＯｘ濃度を検出するものである。
ガスセンサ素子２としてのポンプセル２Ａ、センサセル２Ｂ及びモニタセル２Ｃと、ヒータ素子３とを備えたガスセンサ１０は、種々の構成にすることができる。本例においては、図１に示すごとく、ポンプセル２Ａは、第１の固体電解質体２１Ａの一方の表面に被測定ガスＧに曝される被測定ガス側電極２０１を設けると共に、この電極２０１に対向して、第１の固体電解質体２１Ａの他方の表面に基準ガスＦ（大気ガス等）に曝される基準ガス側電極２０２を設けて形成してある。ポンプセル２Ａの一対の電極２０１、２０２は、ＮＯｘ不活性の材料を用いて構成してある。
【００３８】
センサセル２Ｂは、第１の固体電解質体２１Ａにスペーサ２３を介して積層する第２の固体電解質体２１Ｂの一方の表面に被測定ガスＧに曝される電極２０３を設けると共に、この電極２０３に対向して、第２の固体電解質体２１Ｂの他方の表面に基準ガスＦ（大気ガス等）に曝される電極２０４を設けて形成してある。センサセル２Ｂにおいて、被測定ガスＧに曝される電極２０３は、ＮＯｘ活性の材料を用いて構成してあり、基準ガスＦに曝される電極２０４は、ＮＯｘ不活性の材料を用いて構成してある。
【００３９】
モニタセル２Ｃは、第２の固体電解質体２１Ｂの一方の表面に被測定ガスＧに曝される電極２０５を設けると共に、この電極２０５に対向して、第２の固体電解質体２１Ｂの他方の表面に基準ガスＦ（大気ガス等）に曝される電極２０６を設けて形成してある。モニタセル２Ｃの一対の電極２０５、２０６は、ＮＯｘ不活性の材料を用いて構成してある。
また、センサセル２Ｂとモニタセル２Ｃとは、第２の固体電解質体２１Ｂの両表面に隣接して設けてあり、それぞれの基準ガスＦに曝される電極２０４、２０６は、共通化してある。
【００４０】
また、図１に示すごとく、ヒータ素子３は、白金等によって形成したヒータ導体３を、絶縁性のセラミックス基板３１同士の間に挟持させて形成してある。ヒータ素子３は、第１の固体電解質体２１Ａに積層して設けてある。
第１の固体電解質体２１Ａと第２の固体電解質体２１Ｂとの間には、被測定ガスＧが供給されるチャンバー２４が形成してあり、このチャンバー２４に、ポンプセル２Ａ、センサセル２Ｂ及びモニタセル２Ｃの被測定ガスＧ側の電極２０１、２０３、２０５が曝されている。また、チャンバー２４内には、第２の固体電解質体２１Ｂに設けた多孔質拡散層２２及びピンホール２１１を経由して、被測定ガスＧが供給されるよう構成されている。
【００４１】
また、ガス濃度検出装置１においては、センサ駆動回路１００によって、ポンプセル２Ａ、センサセル２Ｂ、モニタセル２Ｃ及びヒータ素子３を駆動するよう構成されている。
センサ駆動回路１００は、ポンプセル２Ａにおいては、一対の電極２０１、２０２に電圧を印加して、被測定ガスＧ中の酸素濃度を、センサセル２Ｂ及びモニタセル２ＣにおけるｐｐｍオーダーのＮＯｘ濃度の検出に影響を及ぼさない所定の目標範囲内の酸素濃度にする。
【００４２】
（ポンプセル２Ａの回路構成）
具体的には、図５に示すごとく、ポンプセル２Ａの基準ガス側電極２０２には、制御用マイコン８の出力ポート（ＯＮ／ＯＦＦポート）ＯＵＴ４からのパルス幅変調信号（ＰＷＭ信号）を受けて、当該ポンプセル２Ａに限界電流特性を維持するための所定範囲内の電圧を印加するよう構成したポンプセル出力回路４１が接続してある。また、ポンプセル２Ａの被測定ガス側電極２０１には、基準電圧源４３及びポンプセル入力回路４２が接続してある。ポンプセル２Ａには、ポンプセル出力回路４１における出力電圧と、基準電圧源４３による電圧との差分電圧が印加される。
【００４３】
そして、制御用マイコン８は、Ａ／Ｄ変換入力ポートＩＮ４から取り込んだポンプセル入力回路４２のポンプ電流検出用抵抗Ｒｐに流れる電流値に基づいて、ポンプセル２Ａにおける被測定ガスＧ中の酸素濃度を求めて、この酸素濃度を監視するよう構成してある。また、制御用マイコン８は、ポンプセル２Ａにおける酸素濃度が目標範囲内になるよう（電流値が目標範囲内になるよう）、ポンプセル２Ａの限界電流特性を維持する範囲内でパルス幅変調信号のデューティ比を変化させるよう構成してある。
【００４４】
また、センサ駆動回路１００は、センサセル２Ｂ及びモニタセル２Ｃに限界電流特性を示す所定の電圧を印加し、センサセル２Ｂ及びモニタセル２Ｃに流れる数ｎＡ〜数百ｎＡの微小な電流を検出して、これらの電流値の差分を求めることによって、ＮＯｘ濃度を求めるよう構成されている。
【００４５】
（モニタセル２Ｃの回路構成）
図２、図３に示すごとく、モニタセル２Ｃの基準ガス側電極２０６には、基準電圧源５１が接続してあり、モニタセル２Ｃの被測定ガス側電極２０５には、センサ電流検出回路６が接続してある。
基準電圧源５１は、ボルテージフォロアを構成するバッファ用オペアンプＯＰ１１を用いて構成してある。すなわち、回路用電源Ｖｃｃの電圧（本例では５Ｖ）を抵抗Ｒ２０〜Ｒ２２に対する抵抗Ｒ２１、Ｒ２２の値によって定まる電圧（本例では４．４Ｖ）を、バッファ用オペアンプＯＰ１１の非反転入力端子に入力し、バッファ用オペアンプＯＰ１１の出力端子から電流制限用の抵抗Ｒ２３を介して、センサセル２Ｂの基準ガス側電極２０４に電圧（本例では４．４Ｖ）を印加する。なお、バッファ用オペアンプＯＰ１１の反転入力端子と出力端子との間には、特性改善用のコンデンサＣ５が接続してあり、バッファ用オペアンプＯＰ１１の反転入力端子は、保護用の抵抗Ｒ２４を介して基準ガス側電極２０４に接続してある。
【００４６】
図２に示すごとく、モニタセル２Ｃにおいて、電流検出用オペアンプＯＰ２は、指令電圧源６１による電圧をモニタセル２Ｃの被測定ガス側電極２０５に印加するボルテージフォロアを構成している。センサ電流検出用抵抗Ｒｍは、電流検出用オペアンプＯＰ２の出力端子とモニタセル２Ｃの被測定ガス側電極２０５との間に接続してある。
また、電流検出用オペアンプＯＰ２の反転入力端子とモニタセル２Ｃの被測定ガス側電極２０５との間には、電流検出用オペアンプＯＰ２の保護用の抵抗Ｒ１が接続してある。
切替用配線６０１に設けたスイッチング素子ＴＲ１は、２つのＮチャンネルのＭＯＳ型ＦＥＴ（ＴＲ１Ａ、Ｂ）を直列接続したものであり、２つのＭＯＳ型ＦＥＴ（ＴＲ１Ａ、Ｂ）のゲート端子Ｇは、後述するスイッチング回路６５Ａ、Ｂを介して、制御用マイコン８の出力ポートＯＵＴ３に接続してある。また、センサ電流検出回路６の出力端子とモニタセル２Ｃの被測定ガス側電極２０５との間には、センサ電流検出用抵抗Ｒｍとアドミタンス測定用抵抗Ｒａとに並列に、ノイズ吸収用のコンデンサＣ１が設けてある。
【００４７】
センサ電流検出回路６における指令電圧源６１は、モニタセル２Ｃにおいてセンサ電流の検出を行う際には、電流検出用オペアンプＯＰ２の非反転入力端子及びモニタセル２Ｃの被測定ガス側電極２０５に、回路用電源Ｖｃｃによる電圧（本例では５Ｖ）を、抵抗Ｒ６〜Ｒ８に対する抵抗Ｒ７及び抵抗Ｒ８の値によって定まる電圧（本例では４Ｖ）に変換して印加するよう構成してある。
また、センサ電流検出回路６の非反転入力端子と、抵抗Ｒ６及び抵抗Ｒ７との間の分圧中間点との間には、電流制限用の抵抗Ｒ９が設けてあり、センサ電流検出回路６の非反転入力端子は、ノイズ吸収用のコンデンサＣ２を介してグラウンド電位に接続してある。
【００４８】
モニタセル２Ｃにおいて、センサ電流の検出を行う際には、モニタセル２Ｃの基準ガス側電極２０６には、基準電圧源５１による電圧（本例では４．４Ｖ）が印加され、モニタセル２Ｃの被測定ガス側電極２０５には、指令電圧源６１による電圧（本例では４Ｖ）が印加される。
また、センサ電流検出手段６３は、差動増幅回路を構成する残存酸素用オペアンプＯＰ４によって構成してある。残存酸素用オペアンプＯＰ４の反転入力端子には、センサ電流検出用抵抗Ｒｍの電流の流れの下流側端が接続してあり、残存酸素用オペアンプＯＰ４の非反転入力端子には、ボルテージフォロアを構成するバッファ用オペアンプＯＰ６を介して、センサ電流検出用抵抗Ｒｍの電流の流れの上流側端が接続してある。
【００４９】
残存酸素用オペアンプＯＰ４によって、センサ電流検出用抵抗Ｒｍに流れる（モニタセル２Ｃに流れる）残存酸素電流（被測定ガス側電極２０５に存在する残存酸素によって流れる電流）に基づいた電圧出力をするよう構成してある。残存酸素用オペアンプＯＰ４の出力端子は、制御用マイコン８のＡ／Ｄ変換入力ポートＩＮ２に接続してあり、制御用マイコン８においては、モニタセル２Ｃにおける残存酸素濃度の検出、監視が可能になっている。
【００５０】
より具体的には、センサ電流検出用抵抗Ｒｍの上流側端は、抵抗Ｒ３５を介してバッファ用オペアンプＯＰ６の非反転入力端子に接続してあり、バッファ用オペアンプＯＰ６の出力端子は、抵抗Ｒ３７を介して残存酸素用オペアンプＯＰ４の非反転入力端子に接続してある。一方、センサ電流検出用抵抗Ｒｍの下流側端は、抵抗Ｒ３６を介して残存酸素用オペアンプＯＰ４の反転入力端子に接続してある。
また、残存酸素用オペアンプＯＰ４の反転入力端子と出力端子との間には、抵抗Ｒ３８及び特性改善用のコンデンサＣ９が並列に接続してあり、残存酸素用オペアンプＯＰ４の非反転入力端子は、所定のオフセット電圧Ｖｄ（本例では０．２Ｖ）に接続してある。そして、抵抗Ｒ３６と抵抗Ｒ３７との抵抗値、及び抵抗Ｒ３８と抵抗Ｒ３９との抵抗値は同じであり、残存酸素用オペアンプＯＰ４は、抵抗Ｒ３６（Ｒ３７）に対する抵抗Ｒ３８（Ｒ３９）の大きさによって定まる増幅率で、センサ電流検出用抵抗Ｒｍの両端の電位差を出力するよう構成してある。
【００５１】
また、残存酸素用オペアンプＯＰ４の出力端子は、制御用マイコン８のＡ／Ｄ変換入力ポートＩＮ２に接続してある。こうして、制御用マイコン８は、モニタセル２Ｃの被測定ガス側電極２０５からセンサ電流検出用抵抗Ｒｍを経由して電流検出用オペアンプＯＰ２の出力端子へ流れるセンサ電流ｉ（図２に電流ｉの流れを示す。）を、センサ電流検出用抵抗Ｒｍの抵抗値（本例では１．５ＭΩ）と、センサ電流検出用抵抗Ｒｍの両端の電圧の差分とに基づいて求めるよう構成してある。
また、センサ電流検出用抵抗Ｒｍの上流側の電圧（バッファ用オペアンプＯＰ６の出力電圧）は、制御用マイコン８のＡ／Ｄ変換入力ポートＩＮ６に接続してある。制御用マイコン８は、センサ電流検出用抵抗Ｒｍの上流側の電圧を監視するよう構成してある。
【００５２】
（センサセル２Ｂの回路構成）
図３に示すごとく、センサセル２Ｂの基準ガス側電極２０４には、基準電圧源５１が接続してあり、センサセル２Ｂの被測定ガス側電極２０３には、ＮＯｘ電流検出回路５が接続してある。センサセル２Ｂの基準ガス側電極２０４は、モニタセル２Ｃの基準ガス側電極２０６と共用化されており、基準電圧源５１は、上記モニタセル２Ｃに用いるものを共用している。
ＮＯｘ電流検出回路５は、ボルテージフォロアを構成するセンサ電流検出用オペアンプＯＰ１を用いて構成してある。すなわち、回路用電源Ｖｃｃの電圧（本例では５Ｖ）を抵抗Ｒ２０〜Ｒ２２に対する抵抗Ｒ２２の値によって定まる電圧（本例では４Ｖ）を、センサ電流検出用オペアンプＯＰ１の非反転入力端子に入力し、センサ電流検出用オペアンプＯＰ１の出力端子からＮＯｘ電流検出用抵抗Ｒｓを介して、センサセル２Ｂの被測定ガス側電極２０３に電圧（本例では４Ｖ）を印加する。なお、ＮＯｘ電流検出用抵抗Ｒｓの両端には、ノイズ吸収用のコンデンサＣ６が並列に接続してあり、センサ電流検出用オペアンプＯＰ１の反転入力端子は、センサ電流検出用オペアンプＯＰ１の保護用の抵抗Ｒ２５を介して被測定ガス側電極２０３に接続してある。
【００５３】
また、ＮＯｘ電流検出用抵抗Ｒｓの両端は、差動増幅回路を構成するＮＯｘ用オペアンプＯＰ３の反転入力端子と非反転入力端子とに接続してあり、このＮＯｘ用オペアンプＯＰ３によって、ＮＯｘ電流検出用抵抗Ｒｓに流れる（センサセル２Ｂに流れる）ＮＯｘ電流（被測定ガス側電極２０３に存在するＮＯｘが残存酸素と反応した後に流れる電流）に基づいた電圧出力をするよう構成してある。
ＮＯｘ電流検出用抵抗Ｒｓの上流側端は、抵抗Ｒ２６を介してボルテージフォロアを構成するバッファ用オペアンプＯＰ１２の非反転入力端子に接続してあり、バッファ用オペアンプＯＰ１２の出力端子は、抵抗Ｒ２８を介してＮＯｘ用オペアンプＯＰ３の非反転入力端子に接続してある。一方、ＮＯｘ電流検出用抵抗Ｒｓの下流側端は、抵抗Ｒ２７を介してＮＯｘ用オペアンプＯＰ３の反転入力端子に接続してある。
【００５４】
また、図３に示すごとく、ＮＯｘ用オペアンプＯＰ３の反転入力端子と出力端子との間には、抵抗Ｒ２９及び特性改善用のコンデンサＣ７が並列に接続してあり、ＮＯｘ用オペアンプＯＰ３の非反転入力端子は、所定のオフセット電圧Ｖｄ（本例では０．２Ｖ）に接続してある。そして、抵抗Ｒ２７と抵抗Ｒ２８との抵抗値、及び抵抗Ｒ２９と抵抗Ｒ３０との抵抗値は同じであり、ＮＯｘ用オペアンプＯＰ３は、抵抗Ｒ２７（Ｒ２８）に対する抵抗Ｒ２９（Ｒ３０）の大きさによって定まる増幅率で、ＮＯｘ電流検出用抵抗Ｒｓの両端の電位差を出力するよう構成してある。
【００５５】
（ＮＯｘ濃度の検出）
また、同図に示すごとく、ＮＯｘ用オペアンプＯＰ３の出力と、残存酸素用オペアンプＯＰ４の出力とは、差動増幅回路を構成する照合用オペアンプＯＰ５の非反転入力端子と反転入力端子とに接続してある。この照合用オペアンプＯＰ５によって、ＮＯｘ電流に基づいた電圧と残存酸素電流に基づいた電圧との差分を演算して、この差分による電圧を出力するよう構成してある。照合用オペアンプＯＰ５の出力端子は、制御用マイコン８のＡ／Ｄ変換入力ポートＩＮ１に接続してあり、制御用マイコン８においては、被測定ガス中のＮＯｘ濃度の検出、監視が可能になっている。
【００５６】
より具体的には、図３に示すごとく、ＮＯｘ用オペアンプＯＰ３の出力端子は、抵抗Ｒ３２を介して、照合用オペアンプＯＰ５の非反転入力端子に接続してあり、残存酸素用オペアンプＯＰ４の出力端子は、抵抗Ｒ３１を介して、照合用オペアンプＯＰ５の反転入力端子に接続してある。
また、照合用オペアンプＯＰ５の反転入力端子と出力端子との間には、抵抗Ｒ３３及び特性改善用のコンデンサＣ８が並列に接続してあり、照合用オペアンプＯＰ５の非反転入力端子は、所定のオフセット電圧Ｖｄ（本例では０．２Ｖ）に接続してある。そして、抵抗Ｒ３１と抵抗Ｒ３２との抵抗値、及び抵抗Ｒ３３と抵抗Ｒ３４との抵抗値は同じであり、照合用オペアンプＯＰ５は、抵抗Ｒ３１（Ｒ３２）に対する抵抗Ｒ３３（Ｒ３４）の大きさによって定まる増幅率で、ＮＯｘ濃度に応じた電圧を出力するよう構成してある。
また、ＮＯｘ用オペアンプＯＰ３の出力端子は、制御用マイコン８のＡ／Ｄ変換入力ポートＩＮ７に接続してあり、制御用マイコン８においては、センサセル２Ｂにおけるセンサ電流の検出、監視が可能になっている。
【００５７】
図２に示すごとく、モニタセル２Ｃにおいて、アドミタンス測定回路７は、センサ電流の検出から素子アドミタンスの測定に切り替え、センサ電流の検出を行っていない時間帯を利用して、モニタセル２Ｃに所定の交流電圧を印加し、このモニタセル２Ｃに流れる交流電流の変化を検出することによって、素子アドミタンスを求めるよう構成されている。
素子アドミタンスの信号は、Ａ／Ｄ変換入力ポートＩＮ３から制御用マイコン８に取り込まれる。
【００５８】
（掃引手段６２）
同図に示すごとく、指令電圧源６１に構成した掃引手段６２は、抵抗Ｒ６と並列になるよう設けたプラス側スイッチング素子（ＭＯＳ型ＦＥＴ）ＴＲ２及び抵抗Ｒ４と、抵抗Ｒ７及び抵抗Ｒ８と並列になるよう設けたマイナス側スイッチング素子（ＭＯＳ型ＦＥＴ）ＴＲ３及び抵抗Ｒ５とを有している。各スイッチング素子ＴＲ２、ＴＲ３のゲート端子Ｇは、それぞれ抵抗Ｒ２、Ｒ３を介して、制御用マイコン８の出力ポートＯＵＴ１、ＯＵＴ２に接続してある。
【００５９】
そして、モニタセル２Ｃにおいて、素子アドミタンスの測定を行う際には、制御用マイコン８の出力ポートＯＵＴ３からの出力信号によって、スイッチング素子ＴＲ１を導通させた後、制御用マイコン８の出力ポートＯＵＴ１からの出力信号をＯＮにして、プラス側スイッチング素子ＴＲ２を導通させる。これにより、抵抗Ｒ４と抵抗Ｒ６との並列抵抗と、抵抗Ｒ７及び抵抗Ｒ８の直列抵抗との分圧による電圧（本例では４．２Ｖ）がモニタセル２Ｃの被測定ガス側電極２０５に印加される。次いで、所定時間経過後、制御用マイコン８の出力ポートＯＵＴ１からの出力信号をＯＦＦにすると共に、制御用マイコン８の出力ポートＯＵＴ２からの出力信号をＯＮにして、マイナス側スイッチング素子ＴＲ３を導通させる。これにより、抵抗Ｒ６と、抵抗Ｒ５と抵抗Ｒ７及び抵抗Ｒ８との並列抵抗との分圧による電圧（本例では３．８Ｖ）がモニタセル２Ｃの被測定ガス側電極２０５に印加される。その後、制御用マイコン８の出力ポートＯＵＴ２からの出力信号をＯＦＦにする。
こうして、掃引手段６２により、モニタセル２Ｃの被測定ガス側電極２０５に、素子アドミタンスを測定するための交流電圧を印加することができる。
【００６０】
（スイッチング回路６５Ａ、Ｂ）
図２に示すごとく、本例のスイッチング素子ＴＲ１を構成する２つのＮチャンネルのＭＯＳ型ＦＥＴ（ＴＲ１Ａ、Ｂ）は、それぞれのゲート端子Ｇに接続したスイッチング回路６５Ａ、Ｂによって、導通状態と非導通状態とに切替が可能である。スイッチング回路６５Ａ、Ｂは、上流側ＭＯＳ型ＦＥＴ（ＴＲ１Ａ）のゲート端子Ｇに電圧を印加する上流側スイッチング回路６５Ａと、下流側ＭＯＳ型ＦＥＴ（ＴＲ１Ｂ）のゲート端子Ｇに電圧を印加する下流側スイッチング回路６５Ｂとからなる。
各スイッチング回路６５Ａ、Ｂは、それぞれ制御用マイコン８からの出力信号を受けて、導通状態と非導通状態とに切り替わる１段目トランジスタＴＲ６Ａ、Ｂと、１段目トランジスタＴＲ６Ａ、Ｂの出力状態を受けて、導通状態と非導通状態とに切り替わる２段目トランジスタＴＲ７Ａ、Ｂとを用いて構成してある。本例の１段目トランジスタＴＲ６Ａ、Ｂ及び２段目トランジスタＴＲ７Ａ、Ｂは、ＮＰＮ型のバイポーラトランジスタであり、２段目トランジスタＴＲ７Ａ、Ｂのゲート端子Ｇは、１段目トランジスタＴＲ６Ａ、Ｂのコレクタ端子に接続してある。
【００６１】
より具体的には、上流側スイッチング回路６５Ａにおいて、制御用マイコン８の出力ポートＯＵＴ３は、電流制限用の抵抗Ｒ４０Ａを介して１段目トランジスタＴＲ６Ａのベース端子に接続してあり、１段目トランジスタＴＲ６Ａのベース端子とエミッタ端子との間には、電流フィードバック用の抵抗Ｒ４１Ａが接続してある。回路用電源Ｖｅと１段目トランジスタＴＲ６Ａのコレクタ端子との間には、電流制限用の抵抗Ｒ４２Ａが設けてあり、１段目トランジスタＴＲ６Ａのエミッタ端子はグラウンド電位に接続してある。抵抗Ｒ４２Ａと１段目トランジスタＴＲ６Ａのコレクタ端子との間は、電流制限用の抵抗Ｒ４３Ａを介して２段目トランジスタＴＲ７Ａのベース端子に接続してある。
【００６２】
図２に示すごとく、２段目トランジスタＴＲ７Ａのベース端子とエミッタ端子との間には、電流フィードバック用の抵抗Ｒ４５Ａが接続してある。バッテリ電源ＶＢと２段目トランジスタＴＲ７Ａのコレクタ端子との間には、電流制限用の抵抗Ｒ４４Ａが設けてあり、抵抗Ｒ４４Ａと２段目トランジスタＴＲ７Ａのコレクタ端子との間は、電流制限用の抵抗Ｒ４６Ａを介して上流側ＭＯＳ型ＦＥＴ（ＴＲ１Ａ）のゲート端子Ｇに接続してある。
また、抵抗Ｒ４６Ａと、２段目トランジスタＴＲ７Ａのコレクタ端子との間は、アノード端子をグラウンド電位側にしたツェナダイオードＤ３Ａによってグラウンド電位に接続してある。ツェナダイオードＤ３Ａにより、上流側ＭＯＳ型ＦＥＴ（ＴＲ１Ａ）を逆起電力から保護している。
【００６３】
図２に示すごとく、上流側ＭＯＳ型ＦＥＴ（ＴＲ１Ａ）のソース端子Ｓとアドミタンス測定用抵抗Ｒａとの間には、ボルテージフォロアを構成する電圧引出用オペアンプＯＰ１０が分岐して接続してある。
上流側ＭＯＳ型ＦＥＴ（ＴＲ１Ａ）のソース端子Ｓとアドミタンス測定用抵抗Ｒａとの間は、抵抗Ｒ４７を介して、電圧引出用オペアンプＯＰ１０の非反転入力端子に接続してあり、電圧引出用オペアンプＯＰ１０の出力端子は、２段目トランジスタＴＲ７Ａのエミッタ端子に接続してある。
また、電圧引出用オペアンプＯＰ１０の出力端子は、制御用マイコン８の入力ポートＩＮ５に接続してあり、制御用マイコン８は、アドミタンス測定用抵抗Ｒａの下流側端の電圧を監視するよう構成してある。
【００６４】
また、下流側スイッチング回路６５Ｂにおいて、制御用マイコン８の出力ポートＯＵＴ３は、電流制限用の抵抗Ｒ４０Ｂを介して１段目トランジスタＴＲ６Ｂのベース端子に接続してあり、１段目トランジスタＴＲ６Ｂのベース端子とエミッタ端子との間には、電流フィードバック用の抵抗Ｒ４１Ｂが接続してある。回路用電源Ｖｅと１段目トランジスタＴＲ６Ｂのコレクタ端子との間には、電流制限用の抵抗Ｒ４２Ｂが設けてあり、１段目トランジスタＴＲ６Ｂのエミッタ端子はグラウンド電位に接続してある。抵抗Ｒ４２Ｂと１段目トランジスタＴＲ６Ｂのコレクタ端子との間は、電流制限用の抵抗Ｒ４３Ｂを介して２段目トランジスタＴＲ７Ｂのベース端子に接続してある。
【００６５】
２段目トランジスタＴＲ７Ｂのベース端子とエミッタ端子との間には、電流フィードバック用の抵抗Ｒ４５Ｂが接続してある。バッテリ電源ＶＢと２段目トランジスタＴＲ７Ｂのコレクタ端子との間には、電流制限用の抵抗Ｒ４４Ｂが設けてあり、２段目トランジスタＴＲ７Ｂのエミッタ端子は、グラウンド電位に接続してある。また、抵抗Ｒ４４Ｂと２段目トランジスタＴＲ７Ｂのコレクタ端子との間は、電流制限用の抵抗Ｒ４６Ｂを介して下流側ＭＯＳ型ＦＥＴ（ＴＲ１Ｂ）のゲート端子Ｇに接続してある。
また、抵抗Ｒ４６Ｂと、２段目トランジスタＴＲ７Ｂのコレクタ端子との間は、アノード端子をグラウンド電位側にしたツェナダイオードＤ３Ｂによってグラウンド電位に接続してある。ツェナダイオードＤ３Ｂにより、下流側ＭＯＳ型ＦＥＴ（ＴＲ１Ｂ）を逆起電力から保護している。
【００６６】
図２に示すごとく、センサ電流検出回路６によってモニタセル２Ｃに流れるセンサ電流の検出を行う際には、制御用マイコン８の出力ポートはＯＦＦ（Ｌｏｗ）状態になっており、各スイッチング回路６５Ａ、Ｂの１段目トランジスタＴＲ６Ａ、Ｂのコレクタ−エミッタ間が非導通状態になっている。また、回路用電源Ｖｅによる電圧（本例では８．４Ｖ）が、各２段目トランジスタＴＲ７Ａ、Ｂのベース端子に印加され、各２段目トランジスタＴＲ７Ａ、Ｂのコレクタ−エミッタ間が導通状態になっている。
そして、下流側スイッチング回路６５Ｂから下流側ＭＯＳ型ＦＥＴ（ＴＲ１Ｂ）のゲート端子Ｇには、ほぼ０Ｖの電圧が印加されており（下流側ＭＯＳ型ＦＥＴ（ＴＲ１Ｂ）のゲート端子ＧはＬｏｗ状態になっており）、下流側ＭＯＳ型ＦＥＴ（ＴＲ１Ｂ）は、非導通状態になっている。
【００６７】
また、上流側スイッチング回路６５Ａから上流側ＭＯＳ型ＦＥＴ（ＴＲ１Ａ）のゲート端子Ｇには、バッファ用オペアンプＯＰ１０により、上流側ＭＯＳ型ＦＥＴ（ＴＲ１Ａ）のソース端子Ｓと略同じ電圧（電流検出用オペアンプＯＰ２からアドミタンス測定用抵抗Ｒａに印加される電圧と略同じ電圧）（本例では４Ｖ）が印加される。そして、上流側ＭＯＳ型ＦＥＴ（ＴＲ１Ａ）のゲート端子Ｇと、上流側ＭＯＳ型ＦＥＴ（ＴＲ１Ａ）のソース端子Ｓとの間の電位差がない（ほぼ０Ｖである）ことにより、上流側ＭＯＳ型ＦＥＴ（ＴＲ１Ａ）のゲート端子ＧはＬｏｗ状態になっており、上流側ＭＯＳ型ＦＥＴ（ＴＲ１Ａ）は、非導通状態になっている。
【００６８】
一方、図２に示すごとく、アドミタンス測定回路７によってアドミタンス測定用抵抗Ｒａに流れる電流変化の測定を行う際には、制御用マイコン８の出力ポートがＯＮ（Ｈｉｇｈ）状態になり、各スイッチング回路６５Ａ、Ｂの１段目トランジスタＴＲ６Ａ、Ｂのコレクタ−エミッタ間が導通状態になる。このとき、各２段目トランジスタＴＲ７Ａ、Ｂのベース端子に印加される電圧がほぼ０Ｖになり、各２段目トランジスタＴＲ７Ａ、Ｂのコレクタ−エミッタ間が非導通状態になる。そして、各２段目トランジスタＴＲ７Ａ、Ｂのコレクタ端子から、バッテリ電源ＶＢによる電圧（本例では１２Ｖ）が、各ＭＯＳ型ＦＥＴ（ＴＲ１Ａ、Ｂ）のベース端子に印加される。
【００６９】
これにより、各ＭＯＳ型ＦＥＴ（ＴＲ１Ａ、Ｂ）のドレイン−ソース間が導通状態になり、アドミタンス測定用抵抗Ｒａを設けた切替用配線６０１が導通状態になる。
こうして、アドミタンス測定回路７によってアドミタンス測定用抵抗Ｒａに流れる電流を検出する際には、指令電圧源６１の電圧よりも高い電圧であるバッテリ電源ＶＢによる電圧ＶＢを、２つのＭＯＳ型ＦＥＴ（ＴＲ１Ａ、Ｂ）のゲート端子Ｇに印加して、当該２つのＭＯＳ型ＦＥＴ（ＴＲ１Ａ、Ｂ）を導通させることができる。
【００７０】
（アドミタンス測定回路７）
図４に示すごとく、本例のアドミタンス測定回路７を構成するアドミタンス測定用配線７０１は、アドミタンス測定用抵抗Ｒａの電流の流れの下流側端（アドミタンス測定用抵抗Ｒａとスイッチング素子ＴＲ１との間）に接続してある。なお、図４における記号Ａは、図２、図３における記号Ａと繋がっていることを示す。
アドミタンス測定用配線７０１においては、電流の流れの上流側から順に、バッファ用オペアンプＯＰ７、ハイパスフィルタ７１、ダイオードＤ１、ピークホールド手段７２及び増幅回路を構成する増幅用オペアンプＯＰ９が設けてある。
【００７１】
ハイパスフィルタ７１は、いわゆる一次フィルタであり、アドミタンス測定用配線７０１に設けたコンデンサＣ３と、コンデンサＣ３の下流側と、グラウンド電位との間に設けた抵抗Ｒ１０とによって構成してある。アドミタンス測定用配線７０１において、ハイパスフィルタ７１の下流側には、電流制限用の抵抗Ｒ１１が設けてあり、この抵抗Ｒ１１の下流側は、アノード端子をグラウンド電位側にしたダイオードＤ１を介してグラウンド電位に接続してある。
【００７２】
図４に示すごとく、アドミタンス測定用配線７０１において、ダイオードＤ１の接続位置の下流側は、電流制限用の抵抗Ｒ１２を介してピークホールド手段７２に接続してある。本例のピークホールド手段７２は、ボルテージフォロアを構成するピークホールド用オペアンプＯＰ８と、ピークホールド用オペアンプＯＰ８の出力端子とグラウンド電位との間に接続したピーク電圧検出用コンデンサＣ４と、ピーク電圧検出用コンデンサＣ４からピークホールド用オペアンプＯＰ８の出力端子への電流リークを防止するためのダイオードＤ２とを有している。また、ダイオードＤ２とピーク電圧検出用コンデンサＣ４との間には、電流制限用の抵抗Ｒ１３が設けてある。
【００７３】
アドミタンス測定用配線７０１において、ピーク電圧検出用コンデンサＣ４の下流側は、非反転増幅回路を構成する増幅用オペアンプＯＰ９の非反転入力端子に接続してある。増幅用オペアンプＯＰ９は、その反転入力端子とグラウンド電位との間に設けた抵抗Ｒ１５と、その反転入力端子と出力端子との間に設けた抵抗Ｒ１６とによって定まる増幅率で、ピーク電圧検出用コンデンサＣ４に保持したピーク電圧を増幅する。増幅用オペアンプＯＰ９の出力端子は、制御用マイコン８のＡ／Ｄ変換入力ポートＩＮ３に接続してある。
こうして、制御用マイコン８は、電圧の掃引時に、モニタセル２Ｃの素子アドミタンスを、アドミタンス測定回路７のピークホールド手段によって保持したピーク電圧と、アドミタンス測定用抵抗Ｒａの抵抗値（本例では５１１Ω）とに基づいて求めるよう構成してある。
【００７４】
また、図４に示すごとく、アドミタンス測定用配線７０１において、ピークホールド用オペアンプＯＰ８の上流側には、アドミタンス測定回路７において素子アドミタンスの測定を行わないときに、アドミタンス測定用配線７０１をグラウンド電位にしておくための測定停止用スイッチング素子ＴＲ４が設けてあり、ピークホールド用オペアンプＯＰ８の下流側には、アドミタンス測定回路７において素子アドミタンスの測定が終わったときに、ピーク電圧検出用コンデンサＣ４によって保持した電圧をリセット（ほぼゼロ）にするためのリセット用スイッチング素子ＴＲ５が設けてある。
測定停止用スイッチング素子ＴＲ４及びリセット用スイッチング素子ＴＲ５の各ベース端子は、制御用マイコン８の出力ポートＯＵＴ６、ＯＵＴ７に接続してある。
【００７５】
そして、モニタセル２Ｃにおいて素子アドミタンスの検出を行う際には、ピークホールド用オペアンプＯＰ８の非反転入力端子に印加される電圧は、ダイオードＤ２によってピークホールド用オペアンプＯＰ８の出力端子への電流リークを防止した状態で、ピーク電圧検出用コンデンサＣ４に蓄えられる。そして、増幅用オペアンプＯＰ９によって所定の増幅率に増幅した状態で、制御用マイコン８のＡ／Ｄ変換入力ポートＩＮ３に取り込まれる。
また、ピーク電圧検出用コンデンサＣ４に蓄えた電圧をリセットする際には、制御用マイコン８の出力ポートＯＵＴ６からの出力信号によって、リセット用スイッチング素子ＴＲ５を導通させることができ、素子アドミタンスの測定を行わないときに、制御用マイコン８の出力ポートＯＵＴ７からの出力信号によって、測定停止用スイッチング素子ＴＲ４を導通させておくことができる。
【００７６】
図７は、素子アドミタンスの測定を行う際の動作を概略的に示す。
同図における上段は、素子アドミタンスの測定時に、掃引手段６２により発生させる掃引電圧を示し、同図における中段は、アドミタンス測定用抵抗Ｒａに生じた変化電圧（電圧モニタ用オペアンプＯＰ１０の出力電圧）を示し、同図における下段は、ピークホールド手段７２におけるピーク電圧（ピークホールド用オペアンプＯＰ８の出力電圧）を示す。本例の基準電圧源５１の電圧は、４．４Ｖであり、実際にアドミタンス測定用抵抗Ｒａに印加される電圧は、０．２Ｖと０．６Ｖとの間で変化する。そして、制御用マイコン８は、ピーク電圧と、アドミタンス測定用抵抗Ｒａの抵抗値とに基づいて、モニタセル２Ｃの素子アドミタンスを求めることができる。
【００７７】
（ガスセンサ素子２の温度制御）
図１に示すごとく、制御用マイコン８においては、ガスセンサ素子２（モニタセル２Ｃ）の温度Ｔ（℃）と、モニタセル２Ｃの素子アドミタンス（又は素子インピーダンス）Ａｄｍ（Ｓ又はΩ）との関係マップ（グラフ）が形成してある。制御用マイコン８は、アドミタンス測定回路７におけるピークホールド手段７２からの出力電圧を受けて、この出力電圧とアドミタンス測定用抵抗Ｒａ（本例では５１１Ω）とからモニタセル２Ｃの素子アドミタンス（又は素子インピーダンス）を求め、この素子アドミタンス（又は素子インピーダンス）の値より、この測定時点のガスセンサ素子２の温度を検出するよう構成してある。
【００７８】
図５に示すごとく、ヒータ素子３の一方の端子３０２には、通電用電圧源ＶＢが接続してあり、ヒータ素子３の他方の端子３０１には、制御用マイコン８の出力ポート（ＯＮ／ＯＦＦポート）ＯＵＴ５からのパルス幅変調信号（ＰＷＭ信号）を受けてヒータ素子３への通電を行うようＯＮ／ＯＦＦ動作するヒータ出力回路３２が設けてある。
そして、制御用マイコン８は、素子アドミタンスの値に基づいて、ヒータ出力回路３２へのパルス幅変調信号のデューティ比を変化させ、ガスセンサ素子２の温度を、限界電流特性を安定して発揮するための所定の目標温度に制御するよう構成してある。また、制御用マイコン８は、ＰＩＤ制御等のフィードバック制御を行って、ガスセンサ素子２の温度が目標とする温度になるように、パルス幅変調制御を行う。
なお、制御用マイコン８は、上位のＥＣＵ（電子制御装置）との電気通信を行うよう構成されている。
【００７９】
本例のガス濃度検出装置１は、ＮＯｘ（窒素酸化物）濃度を検出するものであると共に、モニタセル２Ｃにおいて、センサ電流の検出と素子アドミタンス（又は素子インピーダンス）の測定とを切り替えて行うことができるものである。そして、センサ電流の検出を行う際に、この検出に悪影響を与える電流のリーク（漏れ）を抑えるための工夫を行っている。
【００８０】
具体的には、図６に示すごとく、アドミタンス測定用抵抗Ｒａの導通状態と非導通状態とを切り替える切替用配線６０１に設けたスイッチング素子ＴＲ１は、２つのＮチャンネルのＭＯＳ型ＦＥＴ（ＴＲ１Ａ、Ｂ）を、ドレイン端子Ｄ同士を接続して構成してある。そして、２つのＭＯＳ型ＦＥＴ（ＴＲ１Ａ、Ｂ）は、ゲート端子Ｇとソース端子Ｓとの間に、静電気等による過電圧から当該各ＭＯＳ型ＦＥＴ（ＴＲ１Ａ、Ｂ）を保護するためのツェナダイオードＤ２’、Ｄ３’を両バイアス方向に設けてなる。
なお、スイッチング素子ＴＲ１は、２つのＭＯＳ型ＦＥＴ（ＴＲ１Ａ、Ｂ）をドレイン端子Ｄ同士を接続して構成することにより、上記センサ電流の検出を行う際に、ソース−ドレイン間に順方向に形成される寄生ダイオードＤ１’によって、上記切替用配線６０１にリーク電流が生じることを防止することができる。
【００８１】
モニタセル２Ｃに流れるセンサセル電流の検出を行う際には（センサ電流検出手段６３によってセンサ電流検出用抵抗Ｒｍに流れる電流を検出する際には）、２つのＭＯＳ型ＦＥＴ（ＴＲ１Ａ、Ｂ）を非導通状態にして、切替用配線６０１を非導通状態にしておく。このとき、上流側ＭＯＳ型ＦＥＴ（ＴＲ１Ａ）のゲート端子Ｇには、この上流側ＭＯＳ型ＦＥＴ（ＴＲ１Ａ）のソース端子Ｓと略同電位の電圧（上記指令電圧源６１による電圧と略同電位の電圧）を印加し、下流側ＭＯＳ型ＦＥＴ（ＴＲ１Ｂ）のゲート端子Ｇは、グラウンド電位にしておく。
次いで、基準電圧源５１による電圧（本例では４．４Ｖ）と指令電圧源６１による電圧（本例では４Ｖ）との差分電圧（本例では０．４Ｖ）が、モニタセル２Ｃに印加されたときには、センサ電流検出回路６におけるセンサ電流検出用抵抗Ｒｍには、例えば、数ｎＡ〜数百ｎＡの微小なセンサ電流が流れる。そして、センサ電流検出手段６３により、センサ電流検出用抵抗Ｒｍに流れる電流を検出することができる。
【００８２】
このとき、上流側ＭＯＳ型ＦＥＴ（ＴＲ１Ａ）のゲート端子Ｇには、この上流側ＭＯＳ型ＦＥＴ（ＴＲ１Ａ）のソース端子Ｓと略同電位の電圧（指令電圧源６１による電圧と略同電位の電圧）（本例では４Ｖ）が印加されていることにより、上流側ＭＯＳ型ＦＥＴ（ＴＲ１Ａ）のゲート−ソース間には、電位差がほとんど生じない。これにより、モニタセル２Ｃに流れるセンサ電流を検出する際に、上流側ＭＯＳ型ＦＥＴ（ＴＲ１Ａ）におけるツェナダイオードＤ２’、Ｄ３’にリーク電流が発生することを防止することができる。そのため、このリーク電流が、センサ電流検出用抵抗Ｒｍへ流れることを防止することができ、センサ電流検出手段６３によるセンサ電流の検出精度を向上させることができる。そして、センサセル２Ｂに流れるセンサ電流の電流値とモニタセル２Ｃに流れるセンサ電流の電流値との差分より、ＮＯｘ濃度を求める際には、このＮＯｘ濃度の検出精度を向上させることができる。
【００８３】
なお、上記センサ電流の検出を行う際に、下流側ＭＯＳ型ＦＥＴ（ＴＲ１Ｂ）のゲート−ソース間には、指令電圧源６１とグラウンド電位との電位差（本例では４Ｖ）が生じるものの、下流側ＭＯＳ型ＦＥＴ（ＴＲ１Ｂ）におけるツェナダイオードＤ２’、Ｄ３’に発生するおそれがあるリーク電流は、センサ電流検出用抵抗Ｒｍを通過した後の電流である。そのため、仮に、下流側ＭＯＳ型ＦＥＴ（ＴＲ１Ｂ）におけるツェナダイオードＤ２’、Ｄ３’にリーク電流が生じたとしても、このリーク電流がセンサ電流検出手段６３によるセンサ電流の検出精度に悪影響を与えることはほとんどない。
そして、ＮＯｘ濃度の検出を行う際には、モニタセル２Ｃにおいては、数ｎＡ〜数百ｎＡの微小なセンサ電流を検出する必要があるものの、上流側ＭＯＳ型ＦＥＴ（ＴＲ１Ａ）におけるツェナダイオードＤ２’、Ｄ３’にリーク電流が発生することを防止することにより、このリーク電流がセンサ電流の検出精度に悪影響を与えることを防止することができる。
【００８４】
また、モニタセル２Ｃにおいて、素子アドミタンスの測定を行う際には（アドミタンス測定回路７によってアドミタンス測定用抵抗Ｒａに流れる電流を検出する際には）、２つのＭＯＳ型ＦＥＴ（ＴＲ１Ａ、Ｂ）を導通状態にして、切替用配線６０１を導通状態にする。このとき、２つのＭＯＳ型ＦＥＴ（ＴＲ１Ａ、Ｂ）のゲート端子Ｇには、指令電圧源６１の電圧（本例では４Ｖ）よりも高い電圧であるバッテリ電源ＶＢによる電圧（本例では１２Ｖ）を印加して、２つのＭＯＳ型ＦＥＴ（ＴＲ１Ａ、Ｂ）を導通させる。
【００８５】
次いで、指令電圧源６１に設けた掃引手段６２によって、電流検出用オペアンプＯＰ２に交流電圧を印加する。このとき、基準電圧源５１による電圧と、掃引手段６２による交流電圧との差分による電圧がモニタセル２Ｃに印加され、モニタセル２Ｃ及びアドミタンス測定用抵抗Ｒａに電流が流れる。
そして、アドミタンス測定回路７を用いて、アドミタンス測定用抵抗Ｒａに流れる電流による電圧変化を検出することにより、モニタセル２Ｃの素子アドミタンスを安定して測定することができる。
【００８６】
このように、本例のガス濃度検出装置１によれば、センサ電流の検出と素子アドミタンスの測定とを切り替えて行うモニタセル２Ｃにおいて、センサ電流の検出精度を向上させることができ、しいてはＮＯｘ濃度の検出精度を向上させることができる。
【００８７】
（実施例２）
本例は、図８に示すごとく、上記センサ電流検出回路６の切替用配線６０１に設けるスイッチング素子ＴＲ１Ｘを、各ドレイン端子Ｄ同士を接続して構成した２つのＰチャンネルのＭＯＳ型ＦＥＴ（ＴＲ１Ａ、Ｂ）を用いて構成した例である。
本例の２つのＭＯＳ型ＦＥＴ（ＴＲ１Ａ、Ｂ）の構成は、実施例１の２つのＭＯＳ型ＦＥＴ（ＴＲ１Ａ、Ｂ）と比べてＮチャンネルとＰチャンネルとの違いがある以外は、実施例１と同様である。すなわち、各ＭＯＳ型ＦＥＴ（ＴＲ１Ａ、Ｂ）は、ゲート端子Ｇとソース端子Ｓとの間に、静電気等による過電圧から当該各ＭＯＳ型ＦＥＴ（ＴＲ１Ａ、Ｂ）を保護するためのツェナダイオードＤ２’、Ｄ３’を両バイアス方向に設けてなる。
【００８８】
本例のガス濃度検出装置１は、センサ電流検出手段６３によってセンサ電流検出用抵抗Ｒｍに流れる電流を検出する際には、２つのＰチャンネルのＭＯＳ型ＦＥＴ（ＴＲ１Ａ、Ｂ）のゲート端子Ｇには、上流側ＭＯＳ型ＦＥＴ（ＴＲ１Ａ）のソース端子Ｓと略同電位の電圧（指令電圧源６１による電圧と略同電位の電圧）（本例では４Ｖ）を印加して、当該２つのＭＯＳ型ＦＥＴ（ＴＲ１Ａ、Ｂ）を非導通にしておく。
また、本例のガス濃度検出装置１は、アドミタンス測定回路７によってアドミタンス測定用抵抗Ｒａに流れる電流を検出する際には、指令電圧源６１の電圧（本例では４Ｖ）よりも低い電圧（ほぼ０Ｖ）を、２つのＰチャンネルのＭＯＳ型ＦＥＴ（ＴＲ１Ａ、Ｂ）のゲート端子Ｇに印加して、当該２つのＭＯＳ型ＦＥＴ（ＴＲ１Ａ、Ｂ）を導通させるよう構成してある。
【００８９】
図８に示すごとく、本例の上流側ＭＯＳ型ＦＥＴ（ＴＲ１Ａ）のソース端子Ｓ（上流側ＭＯＳ型ＦＥＴ（ＴＲ１Ａ）のソース端子Ｓとアドミタンス測定用抵抗Ｒａとの間）には、ボルテージフォロアを構成する電圧引出用オペアンプＯＰ１４が分岐して接続してある。そして、２つのＰチャンネルのＭＯＳ型ＦＥＴ（ＴＲ１Ａ、Ｂ）のドレイン−ソース間を非導通にしておく際には、当該２つのＭＯＳ型ＦＥＴ（ＴＲ１Ａ、Ｂ）のゲート端子Ｇに、電圧引出用オペアンプＯＰ１４によって引き出した電圧が印加されるよう構成してある。
本例の２つのＰチャンネルのＭＯＳ型ＦＥＴ（ＴＲ１Ａ、Ｂ）のドレイン−ソース間を導通状態と非導通状態とに切り替えるスイッチング回路６５Ｃは、制御用マイコン８の出力ポートＯＵＴ３からの出力信号によってスイッチング動作するトランジスタ（本例ではＮＰＮ型のトランジスタ）ＴＲ８と、電圧引出用オペアンプＯＰ１４とを用いて簡易的に構成したものである。
【００９０】
本例の制御用マイコン８の出力ポートＯＵＴ３は、トランジスタＴＲ８のベース端子Ｂに接続してあり、トランジスタＴＲ８のコレクタ端子Ｃは、２つのＰチャンネルのＭＯＳ型ＦＥＴ（ＴＲ１Ａ、Ｂ）のゲート端子Ｇに接続してある。また、トランジスタＴＲ８のエミッタ端子Ｅはグラウンド電位に接続してある。
本例のアドミタンス測定用抵抗Ｒａの下流側端は、抵抗Ｒ５０を介して電圧引出用オペアンプＯＰ１４の非反転入力端子に接続してあり、電圧引出用オペアンプＯＰ１４の出力端子は、電流制限用の抵抗Ｒ５１を介してトランジスタＴＲ８のコレクタ端子Ｃに接続してある。
【００９１】
図８に示すごとく、モニタセル２Ｃに流れるセンサセル電流の検出を行う際には（センサ電流検出手段６３によってセンサ電流検出用抵抗Ｒｍに流れる電流を検出する際には）、制御用マイコン８の出力ポートＯＵＴ３の出力信号をＯＦＦ（Ｌｏｗ）状態にしておく。このとき、電流検出用オペアンプＯＰ２により、２つのＰチャンネルのＭＯＳ型ＦＥＴ（ＴＲ１Ａ、Ｂ）及びアドミタンス検出用抵抗Ｒａには、指令電圧源６１による電圧（本例では４Ｖ）が印加されている。
また、このとき、２つのＰチャンネルのＭＯＳ型ＦＥＴ（ＴＲ１Ａ、Ｂ）のゲート端子Ｇには、電圧引出用オペアンプＯＰ１４によって引き出した上流側ＭＯＳ型ＦＥＴ（ＴＲ１Ａ）のソース端子Ｓと略同電位の電圧（指令電圧源６１による電圧と略同電位の電圧）（本例では４Ｖ）が印加される。
【００９２】
これにより、２つのＭＯＳ型ＦＥＴ（ＴＲ１Ａ、Ｂ）のゲート−ソース間には、電位差がほとんど生じない。そして、モニタセル２Ｃに流れるセンサ電流を検出する際に、２つのＭＯＳ型ＦＥＴ（ＴＲ１Ａ、Ｂ）におけるツェナダイオードＤ２’、Ｄ３’にリーク電流が発生することを防止することができる。そのため、このリーク電流が、センサ電流検出用抵抗Ｒｍへ流れることを防止することができ、センサ電流検出手段６３によるセンサ電流の検出精度を向上させることができる。そして、センサセル２Ｂに流れるセンサ電流の電流値とモニタセル２Ｃに流れるセンサ電流の電流値との差分より、ＮＯｘ濃度を求める際には、このＮＯｘ濃度の検出精度を向上させることができる。
【００９３】
また、本例においても、モニタセル２Ｃにおいて、素子アドミタンスの測定を行う際には（アドミタンス測定回路７によってアドミタンス測定用抵抗Ｒａに流れる電流を検出する際には）、制御用マイコン８の出力ポートＯＵＴ３の出力信号をＯＮ（Ｈｉｇｈ）状態にする。このとき、電圧引出用オペアンプＯＰ１４の出力端子から抵抗Ｒ５１を介してトランジスタＴＲ８のコレクタ−エミッタ間に電流が流れ、２つのＰチャンネルのＭＯＳ型ＦＥＴ（ＴＲ１Ａ、Ｂ）のゲート端子Ｇに印加される電圧がほぼ０Ｖになる。
これにより、２つのＰチャンネルのＭＯＳ型ＦＥＴ（ＴＲ１Ａ、Ｂ）のドレイン−ソース間が導通状態になり、上記切替用配線６０１が導通状態になる。そして、上記実施例１と同様に、アドミタンス測定回路７を用いて、アドミタンス測定用抵抗Ｒａに流れる電流による電圧変化を検出することにより、モニタセル２Ｃの素子アドミタンスを安定して測定することができる。
【００９４】
このように、本例のガス濃度検出装置１によっても、センサ電流の検出と素子アドミタンスの測定とを切り替えて行うモニタセル２Ｃにおいて、センサ電流の検出精度を向上させることができ、しいてはＮＯｘ濃度の検出精度を向上させることができる。
なお、本例のスイッチング回路は、簡易的に構成したものであるが、このスイッチング回路は、種々の構成とすることができる。例えば、トランジスタＴＲ８（複数用いることができる。）は、回路用電源Ｖｃｃ、バッテリ電源ＶＢ等を用いて作動させ、２つのＰチャンネルのＭＯＳ型ＦＥＴ（ＴＲ１Ａ、Ｂ）のゲート端子Ｇに、非導通時には、上流側ＭＯＳ型ＦＥＴ（ＴＲ１Ａ）のソース端子Ｓと略同電位の電圧（本例では４Ｖ）が印加され、導通時には、ほぼ０Ｖが印加される種々の構成を採用することができる。
本例においても、ガス濃度検出装置１のその他の構成は上記実施例１と同様であり、上記実施例１と同様の作用効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００９５】
【図１】実施例１における、ガス濃度検出装置の全体構成を概略的に示す構成図。
【図２】実施例１における、モニタセル、センサ電流検出回路、スイッチング回路の周辺の回路構成を示す説明図。
【図３】実施例１における、センサセル、センサ電流検出回路、ＮＯｘ電流検出回路の周辺の回路構成を示す説明図。
【図４】実施例１における、アドミタンス測定回路の回路構成を示す説明図。
【図５】実施例１における、ポンプセル、ヒータ素子の回路構成を示す説明図。
【図６】実施例１における、センサ電流検出回路のスイッチング素子の周辺の詳細を示す説明図。
【図７】実施例１における、素子アドミタンスの測定を行う際の動作を概略的に示す説明図。
【図８】実施例２における、センサ電流検出回路、スイッチング回路の周辺を示す説明図。
【符号の説明】
【００９６】
１  ガス濃度検出装置
２  ガスセンサ素子
２Ａ  ポンプセル
２Ｂ  センサセル
２Ｃ  モニタセル
２１  固体電解質体
３  ヒータ素子
４１  ポンプセル出力回路
４２  ポンプセル入力回路
４３  基準電圧源
５  ＮＯｘ電流検出回路
５１  基準電圧源
６  センサ電流検出回路
６０１  切替用配線
６１  指令電圧源
６２  掃引手段
６３  センサ電流検出手段
７  アドミタンス測定回路
８  制御用マイコン
ＯＰ２  電流検出用オペアンプ
ＯＰ４  残存酸素用オペアンプ
Ｒｍ  センサ電流検出用抵抗
Ｒａ  アドミタンス測定用抵抗
ＴＲ１  スイッチング素子
ＴＲ１Ａ  上流側ＭＯＳ型ＦＥＴ
ＴＲ１Ｂ  下流側ＭＯＳ型ＦＥＴ
Ｄ２’、Ｄ３’  ツェナダイオード
Ｆ  基準ガス
Ｇ  被測定ガス（排ガス）
【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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【図７】
2008309640.tif 000009
【図８】
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【手続補正書】
【提出日】平成19年6月15日(2007.6.15)
【手続補正１】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図８】
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