(57)【要約】【課題】  湿度センサが過酷なガス雰囲気内で用いられても、当該湿度センサの感湿素子の加熱にあわせ当該感湿素子を交流駆動するように制御して、湿度検出特性を適切に回復させるようにした湿度センサのための制御装置を提供する。【解決手段】  湿度センサのインピーダンスが所定閾値よりも高いためにステップ３２０での判定がＮＯとなると、各ステップ３３０、３４０にて、強制加熱クリーニング処理及び湿度センサ強制通電処理がなされる。強制加熱クリーニング処理では、湿度センサのヒータが８００（℃）〜１０００（℃）の範囲以内の温度で湿度センサの感湿素子を強制加熱クリーニングし、これにあわせて、湿度センサ強制通電処理では、感湿素子が１００（Ｈｚ）〜５００００（Ｈｚ）の範囲以内の周波数の強制通電用交流電圧でもって駆動される。【選択図】  図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ヒータを内蔵する電気絶縁基板の表面に感湿素子を設けてなる湿度センサにより湿度を計測するとき前記感湿素子を交流駆動或いは直流駆動するように制御する計測制御手段と、
前記感湿素子を加熱するように前記ヒータを制御するヒータ制御手段とを備えてなる湿度センサのための制御装置において、
前記ヒータ制御手段は、前記湿度の計測時に前記感湿素子のインピーダンスが所定閾値より高くなったとき、前記感湿素子を８００（℃）〜１０００（℃）の範囲以内の温度にて強制加熱するように前記ヒータを所定時間の間制御する強制加熱制御手段を備え、
前記計測制御手段は、前記強制加熱制御手段による制御にあわせて、前記感湿素子を前記所定時間の間所定強制通電周波数にて強制交流駆動するように制御する強制交流駆動制御手段を備えることを特徴とする湿度センサのための制御装置。
【請求項２】
前記所定強制通電周波数は、１００（Ｈｚ）〜５００００（Ｈｚ）の範囲以内の周波数であることを特徴とする請求項１に記載の湿度センサのための制御装置。
【請求項３】
ヒータを内蔵する電気絶縁基板の表面に感湿素子を設けてなる湿度センサと、
この湿度センサにより湿度を計測するとき前記感湿素子を交流駆動或いは直流駆動するように制御する計測制御手段と、
前記感湿素子を加熱するように前記ヒータを制御するヒータ制御手段とを備えてなる湿度センサ制御装置において、
前記ヒータ制御手段は、
前記湿度の計測時に前記感湿素子のインピーダンスが所定閾値より高くなったとき、前記感湿素子を８００（℃）〜１０００（℃）の範囲以内の温度にて強制加熱するように前記ヒータを所定時間の間制御する強制加熱制御手段を備え、
前記計測制御手段は、前記強制加熱制御手段による制御にあわせて、前記感湿素子を前記所定時間の間所定強制通電周波数にて強制交流駆動するように制御する強制交流駆動制御手段を備えることを特徴とする湿度センサ制御装置。
【請求項４】
前記所定強制通電周波数は、１００（Ｈｚ）〜５００００（Ｈｚ）の範囲以内の周波数であることを特徴とする請求項３に記載の湿度センサ制御装置。
【請求項５】
前記所定強制通電周波数は、前記湿度の計測時における前記感湿素子の交流駆動周波数よりも高いことを特徴とする請求項３或いは４に記載の湿度センサ制御装置。
【請求項６】
前記湿度の計測時における前記感湿素子の交流駆動周波数は、前記所定強制通電周波数と同一であることを特徴とする請求項３或いは４に記載の湿度センサ制御装置。
【請求項７】
前記ヒータ制御手段は、前記感湿素子のインピーダンスが前記所定閾値以下のとき或いは前記強制加熱制御手段がその制御を終了するとき、前記感湿素子を前記８００（℃）よりも低い所定低温にて通常加熱するように前記ヒータを制御する通常加熱制御手段を備えることを特徴とする請求項３〜６のいずれか一つに記載の湿度センサ制御装置。
【請求項８】
前記通常加熱制御手段は、前記感湿素子のインピーダンスが前記所定閾値以下のとき或いは前記強制加熱制御手段がその制御を終了するとき、前記感湿素子を常時通常加熱するように前記ヒータを制御することを特徴とする請求項７に記載の湿度センサ制御装置。
【請求項９】
前記所定低温は、５００（℃）以上８００（℃）未満の範囲以内の温度であることを特徴とする請求項７或いは８に記載の湿度センサ制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関の排気ガス雰囲気内その他の過酷なガス雰囲気内で用いられる湿度センサのための制御装置及び湿度センサ制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の湿度センサの制御にあたっては、下記特許文献１に開示されたものがある。この湿度センサの制御においては、湿度センサとして、酸化物セラミック系材料から形成される素子部を有する抵抗変化式センサを採用し、当該センサの素子部を９００（℃）〜１２００（℃）の温度で加熱クリーニングするように制御する。ここで、当該加熱クリーニングでは、被測定雰囲気内で使用される過程でセンサの素子部に付着する粉塵やデポジット成分等の付着物が焼失される。
【特許文献１】特開２００３−９８１４０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、上記センサの制御において、１０００（℃）を超える温度での加熱クリーニングでは、加熱クリーニングの回数が少ない初期段階では特に支障はない。
【０００４】
しかし、加熱クリーニングの回数を初期段階を超えて重ねると、素子部の粒成長や析出、素子部の電極の形成材料の変質や飛散を生じる。このため、当該素子部のインピーダンスが増大してセンサとしての検出精度が低下する。その結果、上記加熱クリーニングによるのみでは、センサとしての検出精度を当該センサの初期検出特性まで回復させ得ないという不具合を招く。このようなことは、センサが内燃機関の排気ガス雰囲気等の過酷なガス雰囲気中に長時間晒される場合に特に著しい。
【０００５】
そこで、本発明は、以上のようなことに対処するため、湿度センサが過酷なガス雰囲気内で用いられても、当該湿度センサの感湿素子の加熱にあわせ当該感湿素子を交流駆動するように制御して、湿度検出特性を適切に回復させるようにした湿度センサのための制御装置及び湿度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】
【０００６】
上記課題の解決にあたり、本発明に係る湿度センサのための制御装置は、請求項１の記載によれば、
ヒータ（１２）を内蔵する電気絶縁基板（１０）の表面に感湿素子（２０、３０、４０）を設けてなる湿度センサ（１００）により湿度を計測するとき感湿素子を交流駆動或いは直流駆動するように制御する計測制御手段（２２０、２４０、３１０）と、
感湿素子を加熱するようにヒータを制御するヒータ制御手段（２２０、２５０、２６０、３３０）とを備える。
【０００７】
当該制御装置において、ヒータ制御手段は、上記湿度の計測時に感湿素子のインピーダンスが所定閾値より高くなったとき、感湿素子を８００（℃）〜１０００（℃）の範囲以内の温度にて強制加熱するようにヒータを所定時間の間制御する強制加熱制御手段（３３０）を備え、
計測制御手段は、強制加熱制御手段による制御にあわせて、感湿素子を上記所定時間の間所定強制通電周波数にて強制交流駆動するように制御する強制交流駆動制御手段（３４０）を備えることを特徴とする。
【０００８】
このように、湿度の計測時に感湿素子のインピーダンスが上記所定閾値より高くなったとき、ヒータにより感湿素子を８００（℃）〜１０００（℃）の範囲以内の温度にて、上記所定時間の間、強制加熱し、これにあわせて感湿素子を上記所定強制通電周波数にて上記所定時間の間強制交流駆動するように制御する。
【０００９】
これにより、感湿素子に付着した不純物成分が上記強制加熱による強制加熱クリーニングにて消失されるのにあわせて、感湿素子に付着した不純物成分の除去が上記強制交流駆動でもって促進される。
【００１０】
その結果、上記不純物成分が、過酷なガス雰囲気中での湿度センサの使用でもって感湿素子に付着したものであっても、当該不純物成分が良好に感湿素子から除去されて、湿度センサの検出特性がその初期特性まで良好に回復し得る。
【００１１】
また、上述のように強制加熱中に強制交流駆動することで、強制加熱温度の低温化を図ることができる。
【００１２】
ここで、上述のように、感湿素子を上記所定強制通電周波数にて強制交流駆動するようにしたので、感湿素子内の電子及びプロトンの移動が活発になって、上記不純物成分の除去が促進されるようになったと推定される。
【００１３】
なお、上記所定閾値は、例えば、感湿素子のインピーダンスの許容限界値をいう。また、上記直流駆動とは、直流電流、直流電圧或いは直流電力に基づく駆動をいい、上記交流駆動とは、交流電流、交流電圧或いは交流電力に基づく駆動をいう。
【００１４】
また、本発明は、請求項２の記載によれば、請求項１に記載の湿度センサのための制御装置において、上記所定強制通電周波数は、１００（Ｈｚ）〜５００００（Ｈｚ）の範囲以内の周波数であることを特徴とする。これにより、請求項１に記載の発明の作用効果を具体的に確保し得る。
【００１５】
また、本発明に係る湿度センサ制御装置は、請求項３の記載によれば、
ヒータ（１２）を内蔵する電気絶縁基板（１０）の表面に感湿素子（２０、３０、４０）を設けてなる湿度センサ（１００）と、
この湿度センサにより湿度を計測するとき感湿素子を交流駆動或いは直流駆動するように制御する計測制御手段（２２０、２４０、３１０）と、
感湿素子を加熱するようにヒータを制御するヒータ制御手段（２２０、２５０、２６０、３３０）とを備える。
【００１６】
当該湿度センサ制御装置において、ヒータ制御手段は、上記湿度の計測時に感湿素子のインピーダンスが所定閾値より高くなったとき、感湿素子を８００（℃）〜１０００（℃）の範囲以内の温度にて強制加熱するようにヒータを所定時間の間制御する強制加熱制御手段（３３０）を備え、
計測制御手段は、強制加熱制御手段による制御にあわせて、感湿素子を上記所定時間の間所定強制通電周波数にて強制交流駆動するように制御する強制交流駆動制御手段（３４０）を備えることを特徴とする。
【００１７】
これにより、上記構成の湿度センサ及び制御装置を備え、請求項１に記載の発明と同様の作用効果を達成し得る湿度センサ制御装置を提供することができる。
【００１８】
なお、上記感湿素子としては、感湿層と、この感湿層に互いに対向して位置するように設けられる一対の電極とを有して、上記電気絶縁基板の表面に設けられるものが挙げられる。
【００１９】
また、本発明は、請求項４の記載によれば、請求項３に記載の湿度センサ制御装置において、上記所定強制通電周波数は、１００（Ｈｚ）〜５００００（Ｈｚ）の範囲以内の周波数であることを特徴とする。これにより、請求項３に記載の発明の作用効果を具体的に確保し得る。
【００２０】
また、本発明は、請求項５の記載によれば、請求項３或いは４に記載の湿度センサ制御装置において、上記所定強制通電周波数は、上記湿度の計測時における感湿素子の交流駆動周波数よりも高いことを特徴とする。これにより、請求項３或いは４に記載の発明の作用効果をより一層確実に達成し得る。
【００２１】
また、本発明は、請求項６の記載によれば、請求項３或いは４に記載の湿度センサ制御装置において、上記湿度の計測時における感湿素子の交流駆動周波数は、上記所定強制通電周波数と同一であることを特徴とする。
【００２２】
このように、上記湿度の計測時における感湿素子の交流駆動周波数が、上記所定強制通電周波数と同一であることで、制御装置を安価に構成しつつ、請求項３或いは４に記載の発明の作用効果を達成し得る。
【００２３】
ここで、請求項３〜６のいずれか一つに記載の湿度センサ制御装置において、計測制御手段は、計測時における感湿素子の交流駆動或いは直流駆動による制御を、強制加熱制御手段による制御時には、停止するようにしてもよい。
【００２４】
これによれば、感湿素子が強制加熱で温度上昇することで湿度センサとしての適正な検出が困難になっているときに湿度検出をするというような無駄を無くしつつ、請求項３〜６のいずれか一つに記載の発明の作用効果を達成し得る。
【００２５】
また、本発明は、請求項７の記載によれば、請求項３〜６のいずれか一つに記載の湿度センサ制御装置において、ヒータ制御手段は、感湿素子のインピーダンスが上記所定閾値以下のとき或いは強制加熱制御手段がその制御を終了するとき、感湿素子を上記８００（℃）よりも低い所定低温にて通常加熱するようにヒータを制御する通常加熱制御手段（３５０、２６０、２５０）を備えることを特徴とする。
【００２６】
これにより、感湿素子のインピーダンスが、上記所定閾値以下のとき或いは強制加熱制御手段の制御の終了による上記不純物除去でもって当該所定閾値以下になったときには、感湿素子がヒータにより上記所定低温にて通常加熱される。その結果、請求項１〜６のいずれか一つに記載の発明の作用効果を達成し得るのは勿論のこと、上記感湿素子に上記不純物成分が付着しにくくなり、湿度センサの湿度検出状態を良好に維持し得る。
【００２７】
また、本発明は、請求項８の記載によれば、請求項７に記載の湿度センサ制御装置において、通常加熱制御手段は、感湿素子のインピーダンスが上記所定閾値以下のとき或いは強制加熱制御手段がその制御を終了するとき、感湿素子を常時通常加熱するようにヒータを制御することを特徴とする。
【００２８】
このように、強制加熱制御が行われていないときに常時通常加熱することで、さらに、上記感湿素子に上記不純物成分が付着しにくくなり、その結果、請求項７に記載の発明の作用効果をより一層具体的に達成し得る。
【００２９】
また、本発明は、請求項９の記載によれば、請求項７或いは８に記載の湿度センサ制御装置において、上記所定低温は、５００（℃）以上８００（℃）未満の範囲以内の温度であることを特徴とする。これにより、請求項７或いは８に記載の発明の作用効果をより一層具体的に達成し得る。
【００３０】
なお、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３１】
以下、本発明の最良の各実施形態を図面に基づいて説明する。
（第１実施形態）
図１〜図４は、本発明に係る湿度センサ制御装置の一例を示している。この湿度センサ制御装置は、図１にて示すごとく、湿度センサ１００を備えており、当該湿度センサ１００は、図１〜図３にて示すごとく、電気絶縁基板１０、下側電極２０、感湿層３０、上側電極４０及び保護層５０を備えており、電気絶縁基板１０は、アルミナ（Ａｌ2Ｏ3）を主成分とする電気絶縁材料により形成されている。
【００３２】
この電気絶縁基板１０には、測温抵抗体１１及びヒータ１２が図２にて示すごとく内蔵されており、測温抵抗体１１は、電気絶縁基板１０内にて感湿層３０の近傍直下に位置している。当該測温抵抗体１１は、このように感湿層３０の近傍直下に位置することで、当該感湿層３０の温度を湿度センサ１００のセンサ温度として測定する。
【００３３】
本第１実施形態では、測温抵抗体１１の抵抗値は湿度センサ１００のセンサ温度の上昇（又は降下）に応じて増大（又は減少）する。なお、測温抵抗体１１は、白金（Ｐｔ）を含む測温抵抗体材料でもって、電気絶縁基板１０の長手方向（図１にて図示左右方向、図２では紙面に直交する方向）においてジグザグ状となるように電気絶縁基板１０の幅方向に形成されている。
【００３４】
また、ヒータ１２は、電気絶縁基板１０内の感湿層３０の近傍直下にて、測温抵抗体１１よりも図２にて図示下側に位置している。当該ヒータ１２は、このように感湿層３０の近傍直下に位置することで、感湿層３０ひいては後述する感湿素子に付着する不純物成分を加熱により消失させる役割を果たす。なお、ヒータ１２は、白金（Ｐｔ）を含む発熱抵抗体材料でもって、電気絶縁基板１０の長手方向においてジグザグ状となるように電気絶縁基板１０の幅方向に形成されている。
【００３５】
下側電極２０は、白金（Ｐｔ）や金（Ａｕ）等の貴金属により、電気絶縁基板１０の表面の図１にて図示右側部上に形成されている。感湿層３０は、下側電極２０を被覆するように、電気絶縁基板１０の表面の右側部上に、セラミックス系酸化物材料でもって層状に形成されている。また、上側電極４０は、下側電極２０の形成材料と同一の材料でもって、感湿層３０を介し下側電極２０に対向するように形成されている。
【００３６】
保護層５０は、上側電極４０を介し感湿層３０を被覆するように、電気絶縁基板１０の表面の右側部上に多孔質性材料でもって層状に形成されている。本第１実施形態において、上述のような下側電極２０、感湿層３０及び上側電極４０からなる構成を感湿素子ともいう。
【００３７】
また、湿度センサ１００の出力取り出し用両リード線１３、１４は、図１及び図３にて示すごとく、電気絶縁基板１０の表面のうち左側部上に形成されており、リード線１３は、上側電極４０に接続され、リード線１４は下側電極２０に接続されている。
【００３８】
このように構成した湿度センサ１００は、図４にて示すごとく、抵抗とコンデンサとの並列回路（インピーダンス回路６０）として等価的に表される。そして、当該湿度センサ１００は、被測定ガス雰囲気内におかれて、後述のようにマイクロコントローラ２３０から出力される交流電圧を受け、当該ガス雰囲気内の水蒸気の含有量（湿度に対応）を湿度電圧として検出する。本第１実施形態では、上記インピーダンス回路６０は、湿度センサ１００の上側電極４０、感湿層３０及び下側電極２０でもって構成される。
【００３９】
また、当該湿度センサ制御装置は、図４にて示すごとく、制御装置２００を備えている。この制御装置２００は、図４にて示すごとく、操作スイッチ２１０を介し直流電源２２０に接続されるマイクロコントローラ２３０と、湿度計測回路２４０と、ヒータ制御回路２５０と、温度計測回路２６０と、出力回路２７０とにより構成されている。
【００４０】
マイクロコントローラ２３０は、マイクロコンピュータ２３１と、デジタルーアナログ変換器２３２（以下、Ｄ−Ａ変換器２３２という）と、パルス幅変調回路２３３（以下、ＰＷＭ回路２３３という）と、両アナログーデジタル変換器２３４、２３５とを備えている。なお、当該アナログーデジタル変換器は、以下、Ａ−Ｄ変換器という。
【００４１】
マイクロコンピュータ２３１は、直流電源２２０から操作スイッチ２１０を介し直流電圧を印加されて作動し、図５にて示すフローチャート３００に従い、コンピュータプログラムを実行する。この実行中において、マイクロコンピュータ２３１は、上記感湿素子の強制加熱クリーニング制御処理や交流駆動制御処理或いは湿度センサ１００の通電処理その他の処理を行う。なお、上記コンピュータプログラムは、マイクロコンピュータ２３１のＲＯＭに当該マイクロコンピュータにより読み出し可能に記憶されている。
【００４２】
Ｄ−Ａ変換器２３２は、マイクロコンピュータ２３１による制御のもと、計測用周波数（例えば、５００（Ｈｚ））又は所定強制通電周波数（例えば、５００００（Ｈｚ））の交流電圧をバッファ２４３を介し後述する交流分圧回路に印加する。
【００４３】
ＰＷＭ回路２３３は、マイクロコンピュータ２３１による制御のもと、パルス幅変調信号をヒータ制御回路２５０に出力する。
【００４４】
Ａ−Ｄ変換器２３４は、後述する演算増幅器２４４からの増幅出力をデジタル出力に変換してマイクロコンピュータ２３１に入力する。
【００４５】
Ａ−Ｄ変換器２３５は、後述する温度計測回路２６０の演算増幅器２６３からの増幅出力をデジタル出力に変換してマイクロコンピュータ２３１に入力する。
【００４６】
湿度計測回路２４０は、両分圧抵抗２４１、２４２を備えており、分圧抵抗２４１は、その一端にて、湿度センサ１００のリード線１４、インピーダンス回路６０、リード線１３及び分圧抵抗２４２を介し接地されている。これにより、両分圧抵抗２４１、２４２は、インピーダンス回路６０と共に上記交流分圧回路を構成する。
【００４７】
このことは、当該交流分圧回路が、分圧抵抗２４１、インピーダンス回路６０及び分圧抵抗２４２でもって、バッファ２４３からの交流電圧を分圧してインピーダンス回路６０に印加し、湿度センサ１００の感湿素子を交流駆動することを意味する。また、この交流駆動のもと、上記交流分圧回路は、インピーダンス回路６０の両端子間に生ずる分圧交流電圧を上記湿度電圧として演算増幅器２４４に出力する。演算増幅器２４４は、上記湿度電圧を増幅してＡ−Ｄ変換器２３４に出力する。
【００４８】
ヒータ制御回路２５０は、ヒータ制御用直流電源をその正側端子２５２にて半導体スイッチング素子２５１を介しヒータ１２の非接地側端子に接続してなるもので、このヒータ制御回路２５０は、半導体スイッチング素子２５１にてＰＷＭ回路２３３からのパルス幅変調信号を受けて、上記ヒータ制御用直流電源からヒータ１２への直流電圧の印加をパルス幅変調制御する。
【００４９】
ここで、上述したヒータ１２への直流電圧の印加は、測温抵抗体１１の抵抗値を一定にするように、ＰＷＭ回路２３３からのパルス幅変調信号によりパルス幅変調制御される。ＰＷＭ回路２３３からのパルス幅変調信号は、例えば、周期を３２（ｍｓ）とし、デューティ比を９０（％）以下とするように設定される。そして、ヒータ１２に直流電圧が印加されていない期間中に、後述する直流分圧回路の分圧直流電圧（湿度センサ１００のセンサ温度に対応する）を計測する。これにより、湿度センサ１００の感湿素子の温度が一定になるように制御することが可能となる。
【００５０】
温度制御回路２６０は、分圧抵抗２６１を備えている。この分圧抵抗２６１は、その一端にて、直流電源の正側端子２６２に接続されており、当該分圧抵抗２６１は、上記直流電源から直流電圧（＋Ｖｃ）を印加されるようになっている。また、当該分圧抵抗２６１は、その他端にて、湿度センサ１００の測温抵抗体１１を介し接地されて、この測温抵抗体１１と共に、上記直流分圧回路を構成する。
【００５１】
この直流分圧回路は、分圧抵抗２６１及び測温抵抗体１１でもって、上記直流電圧を分圧し、この分圧直流電圧を、分圧抵抗２６１及び測温抵抗体１１の共通端子（上記直流分圧回路の出力端子）から演算増幅器２６３に出力する。この演算増幅器２６３は、上記直流分圧回路からの分圧直流電圧を増幅してＡ−Ｄ変換器２３５に出力する。
【００５２】
出力回路２７０は、デジタル−アナログ変換回路からなるもので、この出力回路２７０は、マイクロコンピュータ２３１からの出力をアナログ値（インピーダンス回路６０のインピーダンス）に変換して出力する。なお、当該アナログ値は、湿度計測回路２４０の計測出力に相当する。
【００５３】
以上のように構成した本第１実施形態において、湿度センサ１００が、内燃機関の排気管内の排気ガス雰囲気等の過酷なガス雰囲気中の湿度を検出するために当該ガス雰囲気内におかれているものとする。このような状態において、操作スイッチ２１０をオンすれば、マイクロコンピュータ２３１は、直流電源２２０から給電されて作動し、図５のフローチャート３００に従い上記コンピュータプログラムの実行を開始する。
【００５４】
しかして、ステップ３１０において、湿度センサ通電処理がなされる。この湿度センサ通電処理では、マイクロコンピュータ２３１が直流電源２２０からの直流電圧に基づき所定の計測用デジタル電圧を出力すると、Ｄ−Ａ変換器２３２は、当該デジタル電圧を、所定のピーク電圧（例えば、１（Ｖ））を有する計測用周波数５００（Ｈｚ）の交流電圧に変換してバッファ２４３を介し上記交流分圧回路に印加する。
【００５５】
この交流分圧回路がバッファ２４３からの交流電圧を分圧してインピーダンス回路６０に印加すると、湿度センサ１００の感湿素子は交流駆動され、当該湿度センサ１００は、上記過酷なガス雰囲気中の湿度を検出することとなる。なお、現段階では、上記過酷なガス雰囲気は、湿度検出可能な温度状態（例えば、内燃機関の始動直後の一定時間の間の状態）にあるものとする。
【００５６】
しかして、湿度センサ１００が上記過酷なガス雰囲気中の湿度を検出することで、上記交流分圧回路が、インピーダンス回路６０の両端から湿度電圧を発生し、この湿度電圧は演算増幅器２４４による増幅作用のもとマイクロコンピュータ２３１に入力される。すると、ステップ３２０において、湿度センサ１００の感湿素子のインピーダンスは所定閾値以下か否かが判定される。ここで、当該所定閾値は以下のようにして設定されている。
【００５７】
本実施形態において、上記過酷なガス雰囲気中の不純物成分が上記感湿素子に付着することで、上記感湿素子のインピーダンス（インピーダンス回路６０の湿度電圧に比例）が増大すると、湿度センサ１００の検出精度が低下する。そこで、この検出精度の許容低下限界に対応するインピーダンスが上記所定閾値として設定されている。
【００５８】
現段階において、上記感湿素子のインピーダンスが上記所定閾値以下であれば、湿度センサ１００の検出精度は適正であることから、ステップ３２０においてＹＥＳと判定される。
【００５９】
一方、湿度センサ１００が上記過酷なガス雰囲気に長期間晒されたために、上記感湿素子のインピーダンスが上記所定閾値を超えて増大していれば、湿度センサ１００の検出精度は不適正に低下している。このため、ステップ３２０においてＮＯと判定される。
【００６０】
この判定に伴い、次の各ステップ３３０及び３４０において、強制加熱クリーニング処理及び湿度センサ強制通電処理が以下のようになされる。
【００６１】
即ち、上記強制加熱クリーニング処理において、温度制御回路２６０の上記直流分圧回路が湿度センサ１００の測温抵抗体１１の抵抗値に基づき直流分圧電圧を出力すると、この直流分圧電圧は演算増幅器２６３により増幅されてＡ−Ｄ変換器２３５に入力される。すると、このＡ−Ｄ変換器２３５は、演算増幅器２６３からの増幅出力をデジタル変換してマイクロコンピュータ２３１に入力する。
【００６２】
これに伴い、マイクロコンピュータ２３１においては、半導体スイッチング素子２５１をパルス幅変調制御するに必要なパルス幅変調出力が演算増幅器２６３からの増幅直流分圧電圧（Ａ−Ｄ変換器２３５のデジタル出力）に基づき生成される。なお、上記パルス幅変調出力のパルス幅変調周波数は、ヒータ１２の発熱温度を所定加熱温度範囲（８００（℃）〜１０００（℃）の範囲）以内の一定温度にすべく、演算増幅器２６３からの増幅直流分圧電圧（即ち、測温抵抗体１１の抵抗値）が一定になるように制御処理される。
【００６３】
ここで、上記所定加熱温度範囲の上限温度を１０００（℃）としたのは、上記感湿素子及びヒータ１２の長寿命化を確保するためである。この点に関し、詳細に説明すれば、従来のように当該上限温度を１０００（℃）よりも高くすると、感湿層３０の形成材料や各電極２０、４０の電極材料の粒成長、偏析や変質等を招いたり、また、ヒータ１２にエレクトリックマイグレーションを誘発したり、湿度センサとして消費電力が増大するという不具合が生ずる。そこで、上述のように、所定加熱温度範囲の上限温度を１０００（℃）とした。
【００６４】
また、上記所定加熱温度範囲の下限温度を８００（℃）よりも低くすると、感湿素子に対する強制加熱クリーニングの有効性が低下する。このため、上述のように、所定加熱温度範囲の下限温度を８００（℃）とした。
【００６５】
上述のようにパルス幅変調出力が生成されると、半導体スイッチング素子２５１は、上記直流電圧（＋Ｖｃ）のもと、当該パルス幅変調出力に基づきスイッチング作動してヒータ１２を駆動する。このため、当該ヒータ１２は上記所定加熱温度範囲以内の一定温度にて発熱するように駆動される。これにより、湿度センサ１００においては、上記感湿素子がヒータ１２により上記所定加熱温度範囲以内の温度に加熱される。
【００６６】
また、上記湿度センサ強制通電処理において、マイクロコンピュータ２３１が直流電源２２０からの直流電圧に基づき所定の強制通電用デジタル電圧を出力すると、Ｄ−Ａ変換器２３２が、当該強制通電用デジタル電圧を、上記所定ピーク値を有する上記所定強制通電周波数５００００（Ｈｚ）の交流電圧（以下、強制通電用交流電圧ともいう）に変換して上記交流分圧回路に印加する。これに伴い、当該交流分圧回路が上記強制通電用交流電圧を分圧してインピーダンス回路６０に印加すると、湿度センサ１００の感湿素子は強制交流駆動される。
【００６７】
このようにして、湿度センサ１００の感湿素子に付着した不純物成分が、ヒータ１２による強制加熱クリーニングでもって時間の経過と共に焼失されていく。また、当該強制加熱クリーニングにあわせてなされる湿度センサ強制通電により、バッファ２４３からの強制通電用交流電圧が湿度センサ１００の感湿素子に印加されることで、上記強制加熱クリーニング下での不純物成分の除去が促進される。
【００６８】
その結果、湿度センサ１００の検出特性が初期特性まで容易に回復され得る。また、上述のように強制加熱中に強制交流駆動することで、強制加熱温度の低温化を図ることができる。
【００６９】
本実施形態において、上述のように強制通電用交流電圧を上記感湿素子に印加することで当該感湿素子に付着した不純物成分の除去が促進される根拠について検討した結果、強制通電用交流電圧の上記感湿素子への印加によって、当該強制通電用交流電圧の上記所定強制通電周波数との関連で上記感湿素子内で電子やプロトンの移動が活発になり、当該感湿素子からの不純物成分の除去が除去され易くなるためと推定される。
【００７０】
以下、本第１実施形態における各実験例について説明する。
１．第１実験例
本第１実施形態において、上述のように、湿度センサ１００の感湿素子に対する強制加熱クリーニングにあわせて上記所定強制通電周波数の交流電圧を上記感湿素子に印加することで得られる効果について評価してみた。この評価にあたり、湿度センサ１００に加え、この湿度センサと同一の２つの湿度センサを第１及び第２の電圧印加評価用湿度センサとして準備した。
【００７１】
評価方法として、分流式評価法（JIS Z 8806）を用い、その分流評価条件としては、湿度計測温度を２０（℃）とし、評価ガスとして空気を用い、計測相対湿度を２０（ＲＨ％）とした。
【００７２】
また、上記評価にあたり、試験は次のような手順に基づき行った。
（１）最初に、湿度の計測前において、湿度センサ１００及び上記各電圧印加評価用湿度センサに対し、計測前加熱クリーニングを加熱温度７５０（℃）にて２（分）の間行い、上記分流式評価法を用いて、湿度センサ１００及び上記各電圧印加評価用湿度センサの初期の感湿特性を計測した。
（２）次に、自動車の内燃機関の排気管内に湿度センサ１００及び上記各電圧印加評価用湿度センサを装着して、当該自動車の実走試験を行った。この実走試験は、自動車の市街地走行や高速道路走行を想定した１０００（ｋｍ）の走行パターンに従い、当該自動車を、シャシーダイナモ上にて、走行させる試験をいう。また、当該実走試験中において、７５０（℃）の加熱温度でもって、湿度センサ１００及び上記各電圧印加評価用湿度センサの感湿素子を常時加熱クリーニングした。
（３）自動車の上記実走試験後、上記分流式評価法を用いて、湿度センサ１００及び上記各電圧印加評価用湿度センサの感湿特性を計測した。
（４）自動車の上記実走試験後、５（分）間の間、湿度センサ１００の感湿素子に対し加熱温度１０００（℃）にて強制加熱クリーニングするのにあわせて、ピーク値１（Ｖ）及び周波数５００（Ｈｚ）の交流電圧を上記感湿素子に印加した。このような強制加熱クリーニング及び交流電圧印加を５回繰り返した。
【００７３】
また、自動車の上記実走試験後、５（分）間の間、上記第１電圧印加評価用湿度センサの感湿素子に対し強制交流電圧の印加無しで加熱温度１０００（℃）にて強制加熱クリーニングした。このような強制加熱クリーニングを５回繰り返した。然る後、湿度センサ１００及び上記各電圧印加評価用湿度センサの感湿特性を計測した。
【００７４】
一方、自動車の上記実走試験後、５（分）間の間、上記第２電圧印加評価用湿度センサの感湿素子に対し加熱温度１０００（℃）にて強制加熱クリーニングするのにあわせて、ピーク値１（Ｖ）及び周波数５００００（Ｈｚ）の交流電圧を上記第２電圧印加評価用湿度センサの感湿素子に印加した。このような強制加熱クリーニング及び交流電圧印加を５回繰り返した。
【００７５】
以上のような試験後、上記第１電圧印加評価用湿度センサ、湿度センサ１００及び上記第２電圧印加評価用湿度センサの各感湿特性（相対湿度２０（ＲＨ％のときの特性）は、図６にて示す各グラフ７０、８０及び９０として得られた。グラフ７０は、上記第１電圧印加評価用湿度センサに関するインピーダンス特性を棒グラフ状に示し、グラフ８０が湿度センサ１００のインピーダンス特性を棒グラフ状に示す。また、グラフ９０は、上記第２電圧印加評価用湿度センサのインピーダンス特性を示す。
【００７６】
棒グラフ７０において、棒グラフ部７１は、自動車の実走試験前の上記第１電圧印加評価用湿度センサのインピーダンスを示し、棒グラフ部７２は、自動車の実走試験直後の上記第１電圧印加評価用湿度センサのインピーダンス特性を示す。また、棒グラフ部７３は、自動車の実走試験直後に上記加熱クリーニングを上記第１電圧印加評価用湿度センサの感湿素子に施した場合の当該第１電圧印加評価用湿度センサのインピーダンス特性を示す。
【００７７】
棒グラフ８０において、棒グラフ部８１は、自動車の実走試験前の湿度センサ１００のインピーダンスを示し、棒グラフ部８２は、自動車の実走試験直後の湿度センサ１００のインピーダンス特性を示す。また、棒グラフ部８３は、自動車の実走試験直後に湿度センサ１００の感湿素子に上記強制加熱クリーニングを施すとともに、強制通電周波数５００（Ｈｚ）の交流電圧を印加した場合の湿度センサ１００のインピーダンス特性を示す。
【００７８】
さらに、棒グラフ９０において、棒グラフ９１は、自動車の実走試験前の第２電圧印加評価用湿度センサのインピーダンス特性を示し、棒グラフ９２は、自動車の実走試験直後の当該第２電圧印加評価用湿度センサのインピーダンス特性を示す。また、棒グラフ９３は、自動車の実走試験直後に第２電圧印加評価用湿度センサの感湿素子に上記強制加熱クリーニングを施すとともに、強制通電周波数５００００（Ｈｚ）の交流電圧を印加した場合の第２電圧印加評価用湿度センサのインピーダンス特性を示す。
【００７９】
これらによれば、上記第１電圧印加評価用湿度センサ、湿度センサ１００及び上記第２電圧印加評価用湿度センサにおいて、自動車の実走試験直後のインピーダンスが自動車の実走試験前に比べて約１桁高くなっていることが分かる（棒グラフ部７１、８１、９１及び棒グラフ部７２、８２、９２参照）。
【００８０】
また、自動車の実走試験後において、上記第１電圧印加評価用湿度センサの感湿素子に対し上記強制加熱クリーニングを上述のように行っても、上記実走試験で高くなった上記第１電圧印加評価用湿度センサのインピーダンスはほぼ同じ値となっている（棒グラフ部７２、７３参照）。
【００８１】
これに対し、自動車の実走試験後において、湿度センサ１００及び第２電圧印加評価用湿度センサの各感湿素子に対し、上記強制加熱クリーニング及び交流電圧の印加の双方を上述のように行った場合には、湿度センサ１００及び第２電圧印加評価用湿度センサの各感湿素子のインピーダンスは低下し自動車の実走試験前に近い値、或いは自動車の実走試験前と同様の値まで回復していることが分かる（棒グラフ部８２、８３及び棒グラフ部９２、９３参照）。
【００８２】
上述のように、１０００（℃）の加熱温度での強制加熱クリーニングにあわせて交流電圧の印加が湿度センサ１００の感湿素子になされることで、当該強制加熱クリーニングのみでは不可能であったインピーダンスの初期値への回復が可能となったことが分かる。このことは、上記第２電圧印加評価用湿度センサにおいても同様である。
２．第２実験例
次に、本第１実施形態において、強制加熱クリーニングにおける加熱温度による効果について評価してみた。この評価にあたり、湿度センサ１００に加え、この湿度センサと同様の５つの湿度センサを、第１〜第５の加熱温度評価用湿度センサとして準備とした。
【００８３】
評価方法として、上述と同様の分流式評価法及び分流評価条件を採用した。
【００８４】
また、上記評価にあたり、試験は次のように手順に基づき行った。
（１）上記分流式評価法を用いて、湿度計測前において、湿度センサ１００の感湿素子及び第１〜第５の加熱温度評価用湿度センサの各感湿素子に対し、７５０（℃）の加熱温度にて２（分）の間計測前加熱クリーニングを施し、その後、湿度センサ１００及び第１〜第５の加熱温度評価用湿度センサの初期の感湿特性を計測した。
（２）次に、自動車の内燃機関の排気管内に湿度センサ１００及び第１〜第５の加熱温度評価用湿度センサを装着して、当該自動車の実走試験を行った。この実走試験は、自動車の市街地走行や高速道路走行を想定した約２００（ｋｍ）の走行パターンに従い、当該自動車を、シャシーダイナモ上にて、走行させる試験をいう。なお、この実走試験中における７５０（℃）での加熱クリーニングはしない。
（３）自動車の上記実走試験後、上記分流式評価法を用いて、湿度センサ１００及び第１〜第５の加熱温度評価用湿度センサの各感湿特性を計測した。
（４）自動車の上記実走試験後、５（分）間の間、湿度センサ１００及び第１〜第５の加熱温度評価用湿度センサの各感湿素子に対し強制加熱クリーニングするのにあわせて、ピーク値１（Ｖ）及び周波数５００（Ｈｚ）の交流電圧を上記各感湿素子に印加して、湿度センサ１００及び第１〜第５の加熱温度評価用湿度センサの感湿特性を計測した。
【００８５】
ここで、強制加熱クリーニングの温度は、第１加熱温度評価用湿度センサに対しては、７５０（℃）とし、湿度センサ１００に対しては、８００（℃）とし、第２加熱温度評価用湿度センサに対しては、８５０（℃）とし、第３加熱温度評価用湿度センサに対しては、９００（℃）とし、第４加熱温度評価用湿度センサに対しては、９５０（℃）とし、第５加熱温度評価用湿度センサに対しては、１０００（℃）とした。
【００８６】
これら計測結果によれば、上記各強制加熱クリーニング温度に対する感湿特性の回復率（％）は、次の表１にて示すような結果となった。
【００８７】
【表１】
2005114390.tif 000003
【００８８】
ここで、上記回復率は、相対湿度２０（ＲＨ％）のもと次の数１の式で特定される。
【００８９】
回復率＝｛（Ｚ１−Ｚ２）／（Ｚ１−Ｚ０）｝×１００・・・数１
この数１の式において、Ｚ１は、上記実走試験後における上記湿度センサの感湿素子のインピーダンスを表す。Ｚ２は、上記実走試験後における強制加熱クリーニング後の上記湿度センサの感湿素子のインピーダンスを表す。Ｚ０は、上記実走試験前における上記湿度センサの感湿素子のインピーダンスを表す。
【００９０】
表１によれば、強制加熱クリーニング温度が７５０（℃）のとき回復率は５０（％）よりも低く、好ましくない。これに対し、強制加熱クリーニング温度が８００（℃）以上であれば、回復率は７０（％）以上と良好な結果となることが分かる。特に、強制加熱クリーニング温度が９００（℃）以上では、回復率は１００（％）となることが分かる。但し、強制加熱クリーニング温度が１０００（℃）を超えて高くなることは、回復率は十分であっても、湿度センサの感湿素子への悪影響が懸念されるため好ましくない。
【００９１】
以上より、所定時間（例えば、５（分））の間、８００（℃）〜１０００（℃）の範囲以内の温度で上記感湿素子を強制加熱クリーニングするのにあわせて、当該感湿素子に対し上記交流電圧を印加するようにすれば、上記過酷なガス雰囲気中で感湿素子に付着した不純物成分が良好に除去されて、湿度センサのインピーダンスが低下して当該湿度センサの検出精度が適切に回復され得ることが分かる。このようなことは、湿度センサ１００及び第２〜第５の加熱温度評価用湿度センサに当てはまる。
（第２実施形態）
図７は、本発明の第２実施形態の要部を示している。この第２実施形態では、上記第１実施形態にて述べたマイクロコンピュータ２３１が、上記コンピュータプログラムを、図５のフローチャートに代えて、図７にて示すフローチャートに従い実行するように変更されている。その他の構成は上記第１実施形態と同様である。
【００９２】
このように構成した本第２実施形態において、上記第１実施形態にて述べたと同様に、上記感湿素子のインピーダンスが上記所定閾値以下であれば、ステップ３２０（図５及び図７参照）においてＹＥＳと判定される。
【００９３】
このように判定されると、ステップ３５０（図７参照）において、通常加熱クリーニング処理がなされる。この通常加熱クリーニング処理では、温度制御回路２６０の上記直流分圧回路が湿度センサ１００の測温抵抗体１１の抵抗値に基づき直流分圧電圧を出力すると、この直流分圧電圧は演算増幅器２６３により増幅されてＡ−Ｄ変換器２３５に出力される。
【００９４】
これに伴い、このＡ−Ｄ変換器２３５は、演算増幅器２６３からの増幅出力をデジタル変換してマイクロコンピュータ２３１に入力する。すると、マイクロコンピュータ２３１においては、半導体スイッチング素子２５１をパルス幅変調制御するに必要なパルス幅変調出力がＡ−Ｄ変換器２３５からのデジタル出力に基づき生成される。なお、上記パルス幅変調出力のパルス幅変調周波数は、ヒータ１２の発熱温度を所定加熱温度７５０（℃）にすべく、演算増幅器２６３からの増幅直流分圧電圧（即ち、測温抵抗体１１の抵抗値）が一定になるように制御処理される。
【００９５】
上述のようにパルス幅変調出力が生成されると、半導体スイッチング素子２５１は、上記直流電圧（＋Ｖｃ）のもと、当該パルス幅変調出力に基づきスイッチング作動してヒータ１２を駆動する。このため、当該ヒータ１２は上記所定加熱温度範囲以内の一定温度にて発熱するように駆動される。これにより、湿度センサ１００においては、上記感湿素子がヒータ１２により上記所定加熱温度に加熱される。従って、湿度センサ１００の感湿素子に対する不純物成分の付着が、ヒータ１２による通常加熱クリーニングでもって防止される。
【００９６】
また、上記第１実施形態にて述べたと同様に、ステップ３２０でのＮＯとの判定に伴いステップ３３０における強制加熱クリーニング処理及びステップ３４０における湿度センサ強制通電処理がなされると、上記第１実施形態とは異なり、上述と同様にステップ３５０において通常加熱クリーニング処理がなされ、湿度センサ１００の感湿素子に対する不純物成分の付着が、ヒータ１２による通常加熱クリーニングでもって防止される。
【００９７】
以上説明したように、本第２実施形態では、ステップ３２０でのＹＥＳとの判定或いはステップ３４０での処理の終了に伴い、ステップ３５０において、通常加熱クリーニング処理がなされる。
【００９８】
従って、湿度センサ１００の感湿素子のインピーダンスが上記所定閾値以下であるか、或いは当該湿度センサ１００の感湿素子のインピーダンスがステップ３３０における強制加熱クリーニング処理及びステップ３４０における湿度センサ強制通電処理でもって上記所定閾値以下になっても、通常加熱クリーニング処理でもって、湿度センサ１００の感湿素子に対する不純物成分の付着が、ヒータ１２による通常加熱クリーニングでもって防止される。その結果、湿度センサ１００の検出精度を良好に維持できる。その他の作用効果は上記第１実施形態と同様である。
（第３実施形態）
図８は、本発明の第３実施形態の要部を示している。この第３実施形態では、上記第１実施形態にて述べたマイクロコンピュータ２３１は、上記第１実施形態にて述べた操作スイッチ２１０の操作に代えて、自動車のイグニッションスイッチの操作に基づき、作動するようになっている。また、マイクロコンピュータ２３１が、上記コンピュータプログラムを、図５のフローチャートに代えて、図８にて示すフローチャートに従い実行するように変更されている。その他の構成は上記第１実施形態と同様である。
【００９９】
このように構成した本第３実施形態において、マイクロコンピュータ２３１が、自動車のイグニッションスイッチの操作により作動すると、当該マイクロコンピュータ２３１は上記コンピュータプログラムの実行を図８のフローチャートに従い開始する。
【０１００】
然る後、上記第１実施形態にて述べたと同様に、上記感湿素子のインピーダンスが上記所定閾値以下であれば、上記コンピュータプログラムがステップ３２０（図５及び図８参照）に進んだとき、当該ステップにおいてＹＥＳと判定される。このように判定されたときは、上記コンピュータプログラムは、上記第１実施形態と同様に、図８のフローチャートのエンドステップに進む。
【０１０１】
一方、上述のように上記コンピュータプログラムがステップ３２０に進んだとき、上記第１実施形態にて述べたと同様に上記感湿素子のインピーダンスが上記所定閾値を超えて増大しているために当該ステップ３２０においてＮＯと判定される場合には、ステップ３６０において、当該自動車の内燃機関の始動の有無が判定される。
【０１０２】
現段階において、上記内燃機関が始動していなければ、この始動を表す情報が何もないことからステップ３６０においてＮＯと判定される。これに伴い、上記コンピュータプログラムは、ステップ３２０でのＹＥＳとの判定の場合と同様に、上記エンドステップに進む。
【０１０３】
一方、上述のようにステップ３２０にてＮＯと判定されたとき上記内燃機関が始動していれば、この始動を表す情報に基づきステップ３６０においてＹＥＳと判定される。これに伴い、ステップ３３０における強制加熱クリーニング処理及びステップ３４０における湿度センサ強制通電処理が上記第１実施形態と同様になされる。
【０１０４】
以上説明したように、本第３実施形態では、ステップ３２０でのＮＯとの判定後ステップ３６０でＹＥＳと判定したときに、上記内燃機関の始動のもと、湿度センサ１００の感湿素子に付着した不純物成分が、ヒータ１２による強制加熱クリーニングでもって時間の経過と共に焼失されていく。また、当該強制加熱クリーニングに併せてなされる湿度センサ強制通電により、バッファ２４３からの交流電圧が湿度センサ１００の感湿素子に印加されることで、上記強制加熱クリーニング下での不純物成分の除去が促進される。その結果、湿度センサ１００の検出特性が初期特性まで容易に回復され得る。
（第４実施形態）
図９は、本発明の第４実施形態の要部を示している。この第４実施形態では、上記第２実施形態にて述べたマイクロコンピュータ２３１は、当該第２実施形態にて述べた操作スイッチ２１０の操作に代えて、自動車のイグニッションスイッチの操作に基づき、作動するようになっている。また、マイクロコンピュータ２３１が、上記コンピュータプログラムを、図７のフローチャートに代えて、図９にて示すフローチャートに従い実行するように変更されている。その他の構成は上記第２実施形態と同様である。
【０１０５】
このように構成した本第４実施形態では、マイクロコンピュータ２３１が、自動車のイグニッションスイッチの操作により作動すると、当該マイクロコンピュータ２３１は上記コンピュータプログラムの実行を図９のフローチャートに従い開始する。
【０１０６】
然る後、上記第２実施形態にて述べたと同様に、上記感湿素子のインピーダンスが上記所定閾値以下であれば、上記コンピュータプログラムがステップ３２０（図７及び図９参照）に進んだとき、当該ステップにおいてＹＥＳと判定される。この判定後、次のステップ３７０において、当該自動車の内燃機関の始動の有無が判定される。
【０１０７】
現段階において、上記内燃機関が始動していなければ、この始動を表す情報が何もないことからステップ３７０においてＮＯと判定される。これに伴い、上記コンピュータプログラムは、図９のフローチャートのエンドステップに進む。このことは、上記内燃機関が始動していなければ、ステップ３５０（図７及び図９参照）における通常加熱クリーニング処理がなされないことを意味する。
【０１０８】
一方、上述のようにステップ３２０にてＹＥＳと判定されたとき上記内燃機関が始動していれば、この始動を表す情報に基づきステップ３７０においてＹＥＳと判定される。これに伴い、上記第２実施形態と同様に、ステップ３５０において通常加熱クリーニング処理がなされる。このことは、上記内燃機関が始動していれば、上記通常加熱クリーニング処理が常時なされることを意味する。
【０１０９】
このため、上記第２実施形態と同様に、湿度センサ１００においては、上記感湿素子がヒータ１２により上記所定加熱温度（７５０（℃））に加熱される。従って、湿度センサ１００の感湿素子に対する不純物成分の付着が、ヒータ１２による通常加熱クリーニングでもって防止される。
【０１１０】
また、上述のようにコンピュータプログラムがステップ３２０に進んだとき、湿度センサ１００の感湿素子のインピーダンスが上記所定閾値を超えて増大していれば、当該ステップ３２０においてＮＯと判定される。これに伴い、ステップ３６０において当該自動車の内燃機関の始動の有無が判定される。
【０１１１】
現段階にて、上記内燃機関が始動していなければ、この始動を表す情報が何もないことからステップ３６０においてＮＯと判定される。これに伴い、上記コンピュータプログラムは、図９のフローチャートのエンドステップに進む。
【０１１２】
一方、上述のようにステップ３２０にてＮＯと判定されたとき上記内燃機関が始動していれば、この始動を表す情報に基づきステップ３６０においてＹＥＳと判定される。これに伴い、上記第２実施形態と同様に、ステップ３３０における強制加熱クリーニング処理及びステップ３４０における湿度センサ強制通電処理がなされる。
【０１１３】
このようにして、上記内燃機関の始動のもと、湿度センサ１００の感湿素子に付着した不純物成分が、ヒータ１２による強制加熱クリーニングでもって時間の経過と共に焼失されていく。また、当該強制加熱クリーニングに併せてなされる湿度センサ強制通電により、バッファ２４３からの交流電圧が湿度センサ１００の感湿素子に印加されることで、上記強制加熱クリーニング下での不純物成分の除去が促進される。その結果、湿度センサ１００の検出特性が初期特性まで容易に回復され得る。
【０１１４】
然る後、ステップ３５０において通常加熱クリーニング処理がなされ、湿度センサ１００の感湿素子に対する不純物成分の付着が、ヒータ１２による通常加熱クリーニングでもって防止される。
【０１１５】
以上説明したように、本第４実施形態では、ステップ３２０でのＮＯとの判定後ステップ３６０でＹＥＳと判定したときに、強制加熱クリーニング処理及び湿度センサ強制通電処理が上述のようになされる。このため、湿度センサ１００の感湿素子に既に付着している不純物成分が、上記内燃機関の始動に伴いその排気ガス雰囲気中に新たに発生して上記感湿素子に付着する不純物成分をも含めて、上記強制加熱クリーニング処理及び湿度センサ強制通電処理のもと、消失除去される。従って、湿度センサ１００の感湿素子のインピーダンスが上記所定閾値以下に低下する。
【０１１６】
また、上述のように、強制加熱クリーニング処理及び湿度センサ強制通電処理が終了すると、ステップ３５０における通常加熱クリーニング処理でもって、上記内燃機関の始動後においても、湿度センサ１００の感湿素子に対する不純物成分の付着が、ヒータ１２による通常加熱クリーニングでもって防止される。その結果、湿度センサ１００の検出精度を良好に維持できる。その他の作用効果は上記第２実施形態と同様である。
【０１１７】
なお、本発明の実施にあたり、上記実施形態に限ることなく、以下のような種々の変形例が挙げられる。
（１）上記感湿素子に印加される強制通電用交流電圧の周波数は、５００００（Ｈｚ）に限ることなく、所定の周波数範囲、即ち１００（Ｈｚ）〜５００００（Ｈｚ）の範囲以内の周波数であればよい。ここで、当該所定の周波数範囲以内としたのは、５００００（Ｈｚ）よりも高い周波数では、制御装置のコスト高を招き、１００（Ｈｚ）よりも低い周波数では、上記感湿素子の付着不純物成分の除去にあまり効果的でないためである。
（２）湿度センサ１００の湿度計測時においてその感湿素子に印加される電圧は、交流電圧に代えて、直流電圧であってもよい。
（３）上述した感湿素子は、上記実施形態にて述べた構成に限ることなく、例えば、一対の櫛歯電極を感湿層の面に沿い互いに対向して位置するように形成した構成或いは一対の櫛歯電極を互いに対向して位置するように感湿層に埋設して形成した構成であってもよい。また、上記感湿素子は、同一面上において一対の櫛歯電極を感湿層を介し互いに対向して位置させる構成であってもよい。一般的には、櫛歯電極を有する感湿素子は、一対の櫛歯電極を互いに対向して位置するように感湿層に設けた構成であればよい。
（４）上述した感湿素子は、上記実施形態にて述べた構成に限ることなく、感湿層３０に下側電極２０及び上側電極４０を互いに対向して位置するように内蔵した構成であってもよい。
（５）上記各実施形態においては、両ステップ３３０、３４０の処理でもって、湿度センサ１００の感湿素子のインピーダンスが正常値に低下したときに、当該両ステップ３３０、３４０の処理を停止するようにしても、上記第１或いは第２の実施形態にて述べたと同様の作用効果を達成できる。
（６）上記第１或いは第２の実施形態において、ステップ３２０におけるＮＯとの判定後、両ステップ３３０、３４０（図５及び図７参照）の処理を繰り返し、この繰り返し回数が、湿度センサ１００の検出精度が初期特性時の精度に回復するに適した時間に対応する所定回数に達したときに両ステップ３３０、３４０の処理を停止するようにしてもよい。なお、図７では、当該両ステップ３３０、３４０の処理を停止した後ステップ３５０の処理がなされる。
（７）上記第３或いは第４の実施形態において、ステップ３６０におけるＹＥＳとの判定後、両ステップ３３０、３４０（図８及び図９参照）の処理を繰り返し、この繰り返し回数が、湿度センサ１００の検出精度が初期特性時の精度に回復するに適した時間に対応する所定回数に達したときに両ステップ３３０、３４０の処理を停止するようにしてもよい。なお、図９では、当該両ステップ３３０、３４０の処理を停止した後ステップ３５０の処理がなされる。
（８）上記第１実施形態において、ステップ３２０におけるＹＥＳとの判定に伴い、湿度センサ通電停止処理を行うようにしてもよい。この湿度センサ通電停止処理がなされると、マイクロコンピュータ２３１による制御のもと、Ｄ−Ａ変換器２３０からインピーダンス回路６０への計測用周波数の交流電圧の出力が停止される。これにより、湿度センサ１００はその通電停止により、湿度の検出を行えない状態におかれる。その結果、湿度センサとしての適正な検出が困難になっているときに湿度検出をするというような無駄がなくなる。
（９）上記第２或いは第４の実施形態において、ステップ３５０における通常加熱クリーニング処理時に、上記感湿素子に強制通電用交流電圧を印加するようにしてもよい。
（１０）本発明は、湿度センサ制御装置に限ることなく、湿度センサのための制御装置に適用してもよい。
【図面の簡単な説明】
【０１１８】
【図１】本発明の第１実施形態が適用される湿度センサの一例を示す斜視図である。
【図２】図１にて２−２線に沿う断面図である。
【図３】図１の湿度センサの概略分解斜視図である。
【図４】上記第１実施形態における制御装置のブロック回路図である。
【図５】図４のマイクロコンピュータの作用を示すフローチャートである。
【図６】上記第１実施形態における湿度センサ及び各電圧印加評価用湿度センサのインピーダンス特性を示すグラフである。
【図７】本発明の第２実施形態の要部を示すフローチャートである。
【図８】本発明の第３実施形態の要部を示すフローチャートである。
【図９】本発明の第４実施形態の要部を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【０１１９】
１０…電気絶縁基板、２０…下側電極、３０…感湿層、４０…上側電極、
１００…湿度センサ、２００…制御装置、２２０…直流電源、
２３０…マイクロコントローラ、２３１…マイクロコンピュータ、
２４０…計測制御回路、２５０…ヒータ制御回路、
２５１…半導体スイッチング素子、２６０…温度制御回路。
【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】
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【図８】
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【図９】
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