(57)【要約】【課題】複雑な回路、または制御アルゴリズムを用いることなくセンサ素子の状態を判定する。【解決手段】ＮＯｘセンサ５０の状態を判定する装置であって、センサ素子抵抗に関する所定の特性の検出値を求める検出手段と、ＮＯｘセンサ５０の個体ごとに設定された前記特性の目標値を記憶する記憶手段と、目標値に対する検出値の比率（到達率）を算出する算出手段と、比率に基づいてセンサ素子の状態を判定する判定手段と、を備える。【選択図】        図５
2004184375.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
センサ素子の状態を判定する装置であって、
センサ素子抵抗に関する所定の特性の検出値を求める検出手段と、
センサ素子の個体毎に設定された前記特性の目標値を記憶する記憶手段と、
前記目標値に対する前記検出値の比率を算出する算出手段と、
前記比率に基づいてセンサ素子の状態を判定する判定手段と、
を備えたことを特徴とする素子状態判定装置。
【請求項２】
前記算出手段を含むセンサ制御回路と、
前記センサ制御回路と別体に構成され、前記判定手段を含む判定回路と、を備え、
センサ素子の状態を判定する際には、前記センサ制御回路から前記判定回路へ前記比率のみが送信されることを特徴とする請求項１記載の素子状態判定装置。
【請求項３】
前記判定手段は、所定の参照値と前記比率を比較する比較手段を含み、
前記参照値がセンサ素子の個体毎に同一の値に設定されていることを特徴とする請求項１又は２記載の素子状態判定装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は素子状態判定装置に関し、特に、排気ガスセンサなどの素子状態を判定する装置に適用して好適である。
【０００２】
【従来の技術】
内燃機関に設けられた排気ガスセンサ等の素子状態を制御する方法として、センサ素子抵抗（交流インピーダンス／アドミタンス）を検出し、素子抵抗値に基づいて素子状態を判定する方法が知られている。例えば、特開平９−２９２３６４号公報には、素子温度に応じて変化する素子抵抗値と目標抵抗値との偏差に基づいて、素子状態を判定する方法が記載されている。
【０００３】
【特許文献１】
特開平９−２９２３６４号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、排気ガスセンサのインピーダンス／アドミタンス特性はセンサ毎の個体差があり、最適な素子抵抗の目標値はセンサ毎に異なる。このため、素子状態を正確に判定するためには、各センサ毎に目標抵抗値を設定して、検出値と目標抵抗値とを比較する必要がある。
【０００５】
特に、排気ガス中のＮＯｘ濃度を測定するＮＯｘセンサのように、その検出電流が微小である場合には、出力の温度依存性が高いため、センサ毎に目標抵抗値を設定する個体調整が必要となる場合がある。
【０００６】
この発明は、上述のような問題を解決するためになされたものであり、複雑な回路または制御アルゴリズムを用いることなく、素子状態を判定することを可能とした素子状態判定装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
第１の発明は、上記の目的を達成するため、センサ素子の状態を判定する装置であって、センサ素子抵抗に関する所定の特性の検出値を求める検出手段と、センサ素子の個体毎に設定された前記特性の目標値を記憶する記憶手段と、前記目標値に対する前記検出値の比率を算出する算出手段と、前記比率に基づいてセンサ素子の状態を判定する判定手段と、を備えたことを特徴とする。
【０００８】
第２の発明は、第１の発明において、前記算出手段を含むセンサ制御回路と、前記センサ制御回路と別体に構成され、前記判定手段を含む判定回路と、を備え、センサ素子の状態を判定する際には、前記センサ制御回路から前記判定回路へ前記比率のみが送信されることを特徴とする。
【０００９】
第３の発明は、第１又は第２の発明において、前記判定手段は、所定の参照値と前記比率を比較する比較手段を含み、前記参照値がセンサ素子の個体毎に同一の値に設定されていることを特徴とする。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づいてこの発明のいくつかの実施の形態について説明する。尚、各図において共通する要素には、同一の符号を付して重複する説明を省略する。なお、以下の実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。
【００１１】
実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１にかかる素子状態判定装置及びその周辺の構造を説明するための図である。本実施形態では、素子状態判定の対象として排気ガス中のＮＯｘを検出するＮＯｘセンサを例示する。図１に示すように、内燃機関１０には吸気通路１２および排気通路１４が連通している。吸気通路１２は、上流側の端部にエアフィルタ１６を備えている。エアフィルタ１６には、吸気温ＴＨＡ（すなわち外気温）を検出する吸気温センサ１８が組みつけられている。
【００１２】
エアフィルタ１６の下流には、吸気通路１２を流れる空気流入量（Ｇａ）を検出するエアフロメータ２０が配置されている。エアフロメータ２０の下流には、スロットルバルブ２２が設けられている。スロットルバルブ２２の近傍には、スロットル開度ＴＡを検出するスロットルセンサ２４と、スロットルバルブ２２が全閉となることでオンとなるアイドルスイッチ２６とが配置されている。スロットルバルブ２２の下流にはサージタンク２８が設けられ、更に下流には、内燃機関１０の吸気ポートに燃料を噴射するための燃料噴射弁３０が配置されている。
【００１３】
排気通路１４には、ＮＯｘセンサ５０が取り付けられている。ＮＯｘセンサ５０は、内燃機関１０から排出される排気ガス中の窒素酸化物（ＮＯｘ）の濃度を検出するセンサである。ＮＯｘセンサ５０にはセンサ制御回路４４が接続されている。
【００１４】
図１に示すように、本実施の形態の素子状態判定装置はＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｕｎｉｔ）４０を備えている。センサ制御回路４４はＥＣＵ４０に接続されており、排気ガス中のＮＯｘ濃度に対応する出力は、センサ制御回路４４を介してＮＯｘセンサ５０からＥＣＵ４０へ送られる。ＥＣＵ４０は、ＮＯｘセンサ５０から受信したＮＯｘ濃度に対応する出力値に基づいて、内燃機関１０の運転状態が所望の運転状態となるように運転条件を変更する。また、ＥＣＵ４０には、上述した各種センサおよび燃料噴射弁３０に加えて、内燃機関１０の冷却水温ＴＨＷを検出する水温センサ４２などが接続されている。
【００１５】
次に、図２に基づいてＮＯｘセンサ５０の構成を説明する。図２は、ＮＯｘセンサ５０の構成を示す概略断面図である。図２に示すように、ＮＯｘセンサ５０のセンサ部は互いに積層された酸化ジルコニア等の酸素イオン伝導性の固体電解質層からなり、積層された固体電界層を上から順に第１層Ｌ１、第２層Ｌ２と称する。
【００１６】
第１層Ｌ１と第２層Ｌ２との間には、セル室５２が形成される。第１層Ｌ１には排気ガスを導入するための開口５４が設けられており、排気ガスは開口５４を介してセル室５２内に流入し、図２中の矢印方向に流れ、セル室５２内は排気ガスで満たされている。
【００１７】
第１層Ｌ１の上部には、外気に連通している大気室５６が設けられている。また、第２層Ｌ２の下部には、やはり外気に連通している大気室５８が設けられている。
【００１８】
セル室５２に面する第２層Ｌ２の内周面上には、陰極側ポンプ電極６２が設けられている。また、大気室５８に面する第２層Ｌ２の外周面上には、陽極側ポンプ電極６４が設けられている。そして、陰極側ポンプ電極６２および陽極側ポンプ電極６４からポンプセル８８が構成されている。
【００１９】
これらポンプ電極６２，６４間にはポンプ電圧源６６により電圧が印加される。ポンプ電極６２，６４間に電圧が印加されると、セル室５２内の排気ガス中に含まれる酸素（Ｏ２）が陰極側ポンプ電極６２と接触して酸素イオンとなる。また、排気ガス中のＮＯｘが陰極側ポンプ電極６２と接触すると、ＮＯｘ中の酸素の一部が酸素イオンとなり、ＮＯｘは単ガス化されてＮＯとなる。これらの酸素イオンは、第２層Ｌ２内を陽極側ポンプ電極６４に向けて流れる。従って、セル室５２内の排気ガス中に含まれる酸素は第２層Ｌ２内を移動して外部に汲み出されることになる。このとき外部に汲み出される酸素量はポンプ電圧源６６の電圧が高くなるほど多くなる。なお、電流計６８はポンプ電極６２，６４間に流れる電流値Ａ１を検出する。
【００２０】
ポンプセル８８の下流側において、セル室５２に面する第１層Ｌ１の内周面上には陰極側モニタ電極７０が設けられている。また、大気室５６に面する第１層Ｌ１の外周面上には、陽極側モニタ電極７２が設けられている。そして、陰極側モニタ電極７０および陽極側モニタ電極７２から、排気ガス中の残留酸素を検出するモニタセル９０が構成されている。これらモニタ電極７０，７２間にはモニタ電圧源７４により電圧が印加される。
【００２１】
排気ガス中の酸素はポンプセル８８によってその殆どが排出されているが、モニタセル９０近傍に流れ込んだ排気ガス中には微量（ｐｐｍオーダ）の酸素が依然として残留している。モニタセル９０では、この残留酸素量を検出する。モニタ電圧源７４によってモニタ電極７０，７２間に電圧が印加されると、残留酸素が陰極側モニタ電極７０と接触して酸素イオンとなる。この酸素イオンは、第１層Ｌ１内を陽極側モニタ電極７２に向けて流れる。従って、電流計７６で検出した電流値Ａ２から残留酸素量を検出することができる。
【００２２】
モニタセル９０の下流側において、セル室５２に面する第１層Ｌ１の内周面上には、陰極側センサ電極７８が形成されている。また、大気室５６に面する第１層Ｌ１の外周面上には、陽極側センサ電極８０が形成されている。そして、陰極側センサ電極７８および陽極側センサ電極８０から、排気ガス中のＮＯｘ濃度を検出するセンサセル９２が構成されている。陰極側センサ電極７８は、ＮＯに対して強い還元性を有する材料、例えば、ロジウム（Ｒｈ）や白金（Ｐｔ）から形成されている。従って、セル室５２内でポンプセル８８によって単ガス化されたＮＯは、陰極側センサ電極７８においてＮ２とＯ２とに分解される。図２に示されているように、陰極側センサ電極７８と陽極側センサ電極８０との間にはセンサ電圧源８６によって一定電圧が印加されている。従って、陰極側センサ電極７８において分解生成されたＯ２は酸素イオンとなって第１層Ｌ１内を陽極側センサ電極８０に向けて移動する。このとき、陰極側センサ電極７８では、ＮＯが分解して生成された酸素イオンと、排気ガス中の残留酸素による酸素イオンとが生成され、陰極側センサ電極７８と陽極側センサ電極８０の間には、これらの酸素イオン量に比例した電流が流れる。
【００２３】
従って、電流計８４で検出した電流値Ａ３からは、ＮＯが分解して生成された酸素量と、残留酸素量とが検出される。そして、モニタセル９０で検出した残留酸素量をセンサセル９２での検出値から減算することで、ＮＯのみに基づく酸素量を求めることができる。
【００２４】
ポンプセル８８近傍のセル室５２内では排気ガス中のＮＯｘは単ガス化されてＮＯとなるのみで、ＮＯはほとんど還元されない。従って、電流値Ａ３から電流値Ａ２を減算して得られた値は、排気ガス中に含まれるＮＯｘ濃度に比例することになり、この電流から排気ガス中のＮＯｘ濃度を正確に検出できることになる。
【００２５】
このように、ＮＯｘセンサ５０は、ポンプセル８８、モニタセル９０、センサセル９２の３つのセンサ素子を備えている。排気通路に設けられるＡ／Ｆセンサ、ＨＣセンサ等の各種センサは、セル数が相違するなどの違いはあるものの、その基本構成は図２に示すＮＯｘセンサ５０と同様である。
【００２６】
図２に示すように、大気室５８の更に下方には電気ヒータ６０が設けられている。ＮＯｘセンサ５０は、７００℃から８００℃程度の温度で活性状態となり、センサとしての所望の機能を発揮するため、起動時には電気ヒータ６０によって各セルへの加熱を行う。
【００２７】
ＮＯｘセンサ５０が適温に達した後は、ＮＯｘセンサ５０のセンサ素子抵抗が一定値となるように電気ヒータ６０による加熱の強弱をフィードバック制御する。センサ温度とセンサ素子抵抗には相関があるため、センサ素子抵抗に応じて電気ヒータ６０による加熱の強弱をフィードバック制御することでＮＯｘセンサ５０を活性状態に保つことができる。ここでは、所定時間（例えば２５６ｍｓｅｃ）毎にＮＯｘセンサ５０のセンサ素子抵抗を検出し、電気ヒータ６０をフィードバック制御する。ここで、ＮＯｘセンサ５０のセンサ素子抵抗の検出は、ポンプセル８８またはモニタセル９０で検出する。
【００２８】
センサ制御回路４４は、ＮＯｘセンサ５０のセンサ素子抵抗の目標値を記憶している。センサ素子抵抗の特性（交流インピーダンス／アドミタンス特性）には個体差があるため、目標値は個々のＮＯｘセンサ５０毎に求められた値である。センサ制御回路４４は、ＮＯｘセンサ５０から検出したセンサ素子抵抗の検出値と目標値を比較し、下式から目標値に対する検出値の到達率（比率）を算出する。
到達率＝検出値／目標値
【００２９】
センサ素子抵抗に基づいて到達率を求める際には、インピーダンスの目標値と検出値から到達率を求めても良いし、アドミタンスの目標値と検出値から到達率を求めても良い。本実施形態では、アドミタンスの目標値と検出値から到達率を算出している。
【００３０】
算出した到達率はセンサ制御回路４４からＥＣＵ４０へ送られる。ＥＣＵ４０では、到達率に基づいてＮＯｘセンサ５０の素子状態を判定する。図３は、ＮＯｘセンサ５０の起動直後における交流アドミタンスの到達率の変動を示す特性図である。ＮＯｘセンサ５０の起動直後にはＮＯｘセンサ５０が加熱されてセンサ素子抵抗が減少していくため、ＮＯｘセンサ５０のアドミタンスは増加していく。アドミタンスの目標値は活性状態におけるアドミタンス値に設定されるため、図３に示すようにアドミタンスの到達率は起動直後に増加していく。
【００３１】
図３に示すように、ＥＣＵ４０は、目標到達率、活性判定上限到達率、活性判定下限到達率、及びヒータ通電禁止域到達率を予め記憶している。これらの各到達率は、ＮＯｘセンサ５０の素子状態を判定するために使用する参照値（しきい値）であって、ＮＯｘセンサ５０の個体毎に同一の値に設定された定数である。
【００３２】
ＥＣＵ４０は、到達率に基づいてセンサ出力が正常であるか否か、すなわちＮＯｘセンサ５０が活性状態にあるか否かを判定する。この際、到達率が活性判定上限到達率と活性判定下限到達率の範囲内にある場合はセンサ出力が正常であると判断し、活性判定上限到達率と活性判定下限到達率の範囲内にない場合はセンサ出力が異常であると判断する。センサ出力が異常であると判定された場合、ＥＣＵ４０では、センサ出力の取得を停止、またはセンサ出力を使用した制御を停止する等の処理を行う。このように、到達率とＮＯｘセンサ５０の素子温度には一定の相関があるため、活性判定、ヒータ通電の禁止判定をする際の適切なしきい値を設定することができる。
【００３３】
そして、ＥＣＵ４０は、到達率が活性判定上限到達率及び活性判定下限到達率の範囲内となるように電気ヒータ６０をフィードバック制御する。到達率が目標到達率より小さい場合、電気ヒータによる加熱が不足しているため、電気ヒータの通電時間を長くしてＮＯｘセンサ５０を加熱する。また、到達率が目標到達率より大きい場合、電気ヒータの通電時間を短くしてＮＯｘセンサ５０への加熱を抑制する。これにより、ＮＯｘセンサ５０を活性状態に保つことができ、所望のセンサ機能を発揮させることができる。
【００３４】
また、到達率がヒータ通電禁止域到達率を越えた場合は、高温の排気ガスによってＮＯｘセンサ５０が過昇温している可能性がある。この場合、センサ素子に素子割れが生じる場合があるため、ＥＣＵ４０はセンサ制御回路４４に対してヒータ通電禁止指示を出し、センサ制御回路４４ではこの指示を受けて電気ヒータ６０への通電を停止する。
【００３５】
図３の例では、目標到達率を１００％とし、目標到達率±α（＝２０％）の範囲を活性判定範囲としている。従って、活性判定上限到達率は１２０％、活性判定下限到達率は８０％である。また、ヒータ通電禁止域到達率を１５０％としている。
【００３６】
このように、到達率に基づいて素子状態を判定し、素子状態を制御するようにしたため、ＥＣＵ４０においては、常に１つのパラメータ（到達率）のみを変数として素子状態の判定、フィードバック制御などの処理を行うことができる。従って、ＥＣＵ４０における処理を簡略化することができ、複雑な回路構成、複雑な制御アルゴリズムが不要となる。また、ＥＣＵ４０におけるソフトウェアの共通化を達成することができる。
【００３７】
また、到達率のみに基づいて素子状態を判定するため、ＮＯｘセンサ５０毎に交流インピーダンス／アドミタンス特性が異なる場合であっても、目標到達率、活性判定上限到達率、活性判定下限到達率、及びヒータ通電禁止域到達率を各ＮＯｘセンサ５０毎に設定する必要がない。従って、ＥＣＵ４０では、判定のために参照するこれらの到達率を定数として記憶しておくことができる。
【００３８】
更に、センサ制御回路４４からＥＣＵ４０には到達率のみが送信されるため、センサ制御回路４４とＥＣＵ４０との間における通信負荷を削減することができる。これにより、アナログ入出力の場合はポート数を削減することができ、通信速度を高めることも可能となる。
【００３９】
次に、素子状態判定装置の具体的な処理について説明する。図４及び図５は実施の形態１にかかる素子状態判定装置の処理手順を示すフローチャートである。ここで、図４はセンサ制御回路４４における処理を、図５はＥＣＵ４０における処理を示している。
【００４０】
センサ制御回路４４では、図４に示すように、先ずステップＳ１でＮＯｘセンサ５０の交流アドミタンスを検出する。次のステップＳ２では、検出したアドミタンスから到達率を算出する。上述したようにセンサ制御回路４４は個々のＮＯｘセンサ５０毎のアドミタンスの目標値を予め記憶しており、目標値と検出値から到達率を算出する。次のステップＳ３では、算出した到達率をＥＣＵ４０へ送信する。次のステップＳ４では、ＥＣＵ４０から送られるヒータ通電禁止指令を受信したか否かを判別する。禁止指令を受信した場合はステップＳ５へ進み、電気ヒータ６０への通電を停止する。通電禁止指令を受信していない場合は初期状態に戻る（ＲＥＴＵＲＮ）。
【００４１】
ＥＣＵ４０では、図５に示すように、先ずステップＳ１１でセンサ制御回路４４から送信された到達率を受信する。次のステップＳ１２では、到達率が活性判定範囲内にあるか否かを判別する。図３に示すように活性判定範囲は目標到達率±αの範囲であり、到達率が８０％〜１２０％の範囲である。到達率が活性判定範囲内の場合はステップＳ１３でセンサが活性状態にあると判定し、ステップＳ１４で電気ヒータ６０を目標到達率にフィードバック制御する。
【００４２】
到達率が活性判定範囲内ではない場合はステップＳ１５へ進み、ＮＯｘセンサ５０が活性状態ではないと判定して以降のセンサ出力の取得、使用を停止する。次のステップＳ１６では、到達率がヒータ通電禁止域（１５０％）以上であるか否かを判定する。
【００４３】
ステップＳ１６で到達率がヒータ通電禁止域以上である場合はステップＳ１７へ進み、センサ制御回路４４へヒータ通電禁止指令を送信する。ステップＳ１６で到達率がヒータ通電禁止域に達していない場合はステップＳ１４へ進み、到達率が目標到達率となるように電気ヒータ６０をフィードバック制御する（ＲＥＴＵＲＮ）。
【００４４】
以上説明したように実施の形態１によれば、センサ制御回路４４で交流アドミタンスの到達率を算出するようにしたため、ＥＣＵ４０ではセンサ制御回路４４から送られた到達率のみを変数として素子状態の判定を行うことができる。従って、ＥＣＵ４０における制御回路、制御アルゴリズムを簡素に構成することができ、処理を簡略化することができる。また、到達率に基づいて素子状態を判定するようにしたため、ＮＯｘセンサ５０の特性に個体差がある場合であっても、素子状態判定のための参照値を同一の定数に設定できる。従って、ＥＣＵ４０におけるソフトウェアの共通化を達成することが可能となる。更に、センサ制御回路４４からＥＣＵ４０へ到達率のみを送信すれば良いため、センサ制御回路４４とＥＣＵ４０間における通信負荷を大幅に低減することができる。
【００４５】
実施の形態２．
次に、本発明の実施の形態２にかかる素子状態判定装置について説明する。実施の形態２は、実施の形態１と同様に到達率に基づいて素子状態を判定するものであるが、ＥＣＵ４０において到達率を算出するようにしている。実施の形態２における素子状態判定装置の構成は図１と同様であるため、以下の説明では素子状態判定装置で行われる処理の流れを中心に説明する。
【００４６】
図６及び図７は、実施の形態２にかかる素子状態判定装置における処理の手順を示すフローチャートである。ここで、図６はセンサ制御回路４４における処理を、図７はＥＣＵ４０における処理を示している。
【００４７】
センサ制御回路４４では、図６に示すように、先ずステップＳ２１でＮＯｘセンサ５０の交流アドミタンスを検出する。次のステップＳ２２では、アドミタンスの検出値とセンサ制御回路４４が予め記憶しているアドミタンスの目標値をＥＣＵ４０へ送信する。次のステップＳ２３では、ＥＣＵ４０から送信されるヒータ通電禁止指令を受信したか否かを判別する。通電禁止指令を受信した場合はステップＳ２４へ進み、電気ヒータ６０への通電を停止する。通電禁止指令を受信していない場合は初期状態に戻る（ＲＥＴＵＲＮ）。
【００４８】
ＥＣＵ４０では、図７に示すように、先ずステップＳ３１でセンサ制御回路４４から送信された交流アドミタンスの検出値と目標値を受信する。次のステップＳ３２では、アドミタンスの検出値と目標値から到達率を算出する。次のステップＳ３３では、図５のステップＳ１２と同様に到達率が活性判定範囲内にあるか否かを判別する。到達率が活性判定範囲内の場合はステップＳ３４でセンサが活性状態にあると判定し、ステップＳ３５で電気ヒータ６０を目標到達率にフィードバック制御する。
【００４９】
到達率が活性判定範囲内ではない場合はステップＳ３６へ進み、ＮＯｘセンサ５０が活性状態ではないと判定して以降のセンサ出力の取得、使用を停止する。次のステップＳ３７では、到達率がヒータ通電禁止域（１５０％）以上であるか否かを判定する。
【００５０】
ステップＳ３７で到達率がヒータ通電禁止域以上である場合、ステップＳ３８へ進み、センサ制御回路４４へヒータ通電禁止指令を送信する。ステップＳ３７で到達率がヒータ通電禁止域以上ではない場合はステップＳ３５へ進み、到達率が目標到達率となるように電気ヒータ６０をフィードバック制御する。
【００５１】
実施の形態２の処理によれば、ＥＣＵ４０で交流アドミタンスの到達率を算出するため、到達率のみを変数として素子状態の判定を行うことができる。従って、実施の形態１と同様にＥＣＵ４０における制御回路、制御アルゴリズムを簡素に構成することができ、処理を簡略化することができる。また、到達率に基づいて素子状態を判定するため、ＮＯｘセンサ５０の特性に個体差がある場合であっても判定のための参照値を同一にすることができる。従って、ＥＣＵ４０におけるソフトウェアの共通化を達成することが可能となる。
【００５２】
なお、上述した各実施形態では、交流アドミタンスの到達率に基づいて素子状態を判定したが、アドミタンス以外のセンサ素子抵抗に関する所定の特性から到達率を求めても良い。
【００５３】
また、上述した各実施形態では、目標到達率、活性判定上限到達率、活性判定下限到達率、及びヒータ通電禁止域到達率などの各参照値をＥＣＵ４０に定数として記憶させているが、例えば目標到達率と目標到達率に対する各参照値の比をＥＣＵ４０に記憶させ、目標到達率以外の参照値については比に基づいてＥＣＵ４０で算出しても良い。
【００５４】
また、上述した各実施形態では、到達率に基づいてＥＣＵ４０側で素子状態を判定するようにしたが、到達率に基づいてセンサ制御回路４４側で素子状態を判定し、センサが活性状態にない場合、または過昇温している場合等は所定のフラグを立ち上げてＥＣＵ４０へ送信するようにしても良い。
【００５５】
また、本実施形態では、素子状態判定の対象としてＮＯｘセンサ５０を例示したが、他のセンサ、例えば排気通路に設けられるＡ／Ｆセンサ、ＨＣセンサ等についても同様に適用できる。また、排気通路に設けられるセンサ以外のセンサに適用することも勿論可能である。
【００５６】
【発明の効果】
この発明は、以上説明したように構成されているので、以下に示すような効果を奏する。
【００５７】
第１の発明によれば、目標値に対する検出値の比率を算出し、比率のみを変数として素子状態の判定を行うようにしたため、個々のセンサ素子毎に目標値が異なる場合であっても、判定のための参照値を変更することなく素子状態を判定できる。従って、回路構成、アルゴリズムを簡素に構成することができ、処理を簡略化することができる。
【００５８】
第２の発明によれば、センサ制御回路から判定回路へ比率のみを送信することで素子状態を判定でき、センサ制御回路と判定回路の間の通信負荷を削減することができる。
【００５９】
第３の発明によれば、判定手段における参照値をセンサ素子の個体毎に同一の値としたため、回路構成、アルゴリズムを簡素に構成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施の形態１にかかる素子状態判定装置及びその周辺の構造を説明するための模式図である。
【図２】ＮＯｘセンサの構成を示す概略断面図である。
【図３】交流アドミタンスの到達率の変動を示す特性図である。
【図４】実施の形態１にかかる素子状態判定装置のセンサ制御回路における処理手順を示すフローチャートである。
【図５】実施の形態１にかかる素子状態判定装置のＥＣＵにおける処理手順を示すフローチャートである。
【図６】実施の形態２にかかる素子状態判定装置のセンサ制御回路における処理手順を示すフローチャートである。
【図７】実施の形態２にかかる素子状態判定装置のＥＣＵにおける処理手順を示すフローチャートである。
【符号の説明】
４０  ＥＣＵ
４４  センサ制御回路
５０  ＮＯｘセンサ
【図１】
2004184375.tif 000003
【図２】
2004184375.tif 000004
【図３】
2004184375.tif 000005
【図４】
2004184375.tif 000006
【図５】
2004184375.tif 000007
【図６】
2004184375.tif 000008
【図７】
2004184375.tif 000009