(57)【要約】【課題】特定ガス素子における電気的特性が特定ガスとは異なる他種ガスに反応して変化する場合においても、特定ガスの検出精度が低下しがたいガス検出装置を提供する。【解決手段】ガス検出装置１５０は、Ｄ素子３（特定ガス素子）における電気的特性の変化状態が酸化性ガス（特定ガス：ＮＯｘ，ＮＯ2 など）に対する反応状態であるか否かだけを判定（Ｓ２４０）するのではなく、Ｄ素子３における電気的特性の変化状態が還元性ガス（他種ガス：ＣＯなど）に対する反応状態であるか否かについても判定する（Ｓ２１０，Ｓ２２０，Ｓ２３０）。つまり、ガス検出装置１５０は、酸化性ガスではなく還元性ガスの影響によってＤ素子３の電気的特性が変化した場合であっても、誤って「酸化性ガスが有り」と判定してしまうのを抑制できる。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
検出対象ガスである特定ガスに反応して電気的特性が変化する特定ガス素子と、
前記特定ガス素子における電気的特性に対応した第１出力信号の変化状態が前記特定ガスに対する反応状態である場合に前記特定ガスが有りと判定する特定ガス判定手段と、
を備えるガス検出装置であって、
前記特定ガス素子は、前記特定ガスに反応するとともに、前記特定ガスとは異なる他種ガスにも反応して電気的特性が変化するものであって、前記他種ガスの反応時における前記第１出力信号の変化状態が前記特定ガスの反応時における前記第１出力信号の変化状態とは異なるものであり、
前記特定ガス判定手段において前記特定ガスが有りと判定されていない状況下において、前記第１出力信号の変化状態が前記他種ガスに対する反応時と同じ状態を示した場合に、前記特定ガス素子が他種ガス反応状態であると判定する他種ガス反応状態判定手段と、
前記他種ガスに反応して電気的特性が変化する他種ガス素子と、
前記他種ガス素子における電気的特性に対応した第２出力信号の変化状態が前記他種ガスに対する反応状態である場合に、前記他種ガスが有りと判定する他種ガス判定手段と、
前記他種ガス反応状態判定手段にて前記特定ガス素子が他種ガス反応状態であると判定され、かつ、前記他種ガス判定手段にて前記他種ガスが有りと判定される場合に、前記特定ガス素子での誤検出有りと判定する誤検出判定手段と、
を備えることを特徴とするガス検出装置。
【請求項２】
前記他種ガス反応状態判定手段は、
前記第１出力信号の一次微分値を演算する一次微分値演算手段と、
前記一次微分値演算手段で演算された前記一次微分値と、前記特定ガス素子が前記他種ガスの影響を受けたときに前記一次微分値がとりうる範囲である一次微分誤検出範囲とを比較し、前記一次微分値が前記一次微分誤検出範囲に含まれるか否かを判断する一次微分判定手段と、
前記一次微分判定手段にて肯定判定される場合に、前記特定ガス素子が他種ガス反応状態であると判定する一次微分誤検出開始判定手段と、
を備えることを特徴とする請求項１に記載のガス検出装置。
【請求項３】
前記誤検出判定手段にて誤検出有りと判定されている状況下において、前記他種ガス判定手段による前記他種ガスが有りとの判定が解消された時点を起点として、前記他種ガスの影響が解消するまでの所要時間以上の誤検出解消期間が経過したか否かを判定する解消時間経過判定手段と、
前記解消時間経過判定手段にて肯定判定された場合に、前記特定ガス素子での誤検出が解消したと判定する時間経過誤検出解消判定手段と、
を備えることを特徴とする請求項１または２に記載のガス検出装置。
【請求項４】
前記特定ガス判定手段は、
前記第１出力信号の値に基づいて、前記第１出力信号の変化に対して遅れて追従するように、前記特定ガスの検出判定に用いる判定基準値を更新する判定基準値更新手段と、
前記第１出力信号の値から前記判定基準値を差し引いた差分値と、前記特定ガスの検出判定用として定められた判定用閾値とを比較し、前記差分値が前記判定用閾値よりも大きい場合に、前記特定ガスが有りと判定する特定ガス比較判定手段と、
を備えており、
前記解消時間経過判定手段にて肯定判定された場合に、そのときの前記第１出力信号の値に近づけるように、前記判定基準値を補正する判定基準補正手段を備えること、
を特徴とする請求項３に記載のガス検出装置。
【請求項５】
前記第１出力信号の二次微分値を演算する二次微分値演算手段と、
前記二次微分値演算手段で演算された前記二次微分値と、前記特定ガス素子が前記他種ガスの影響を受けたときに前記二次微分値がとりうる範囲である二次微分変動範囲とを比較し、前記二次微分値が前記二次微分変動範囲に含まれるか否かを判定する二次微分判定手段と、
前記二次微分判定手段での判定結果が否定判定から肯定判定に変わるときの前記第１出力信号に基づいて、前記他種ガスの影響を受けているときの前記特定ガス素子における前記第１出力信号がとりうる数値範囲としての補正判定用基準範囲を設定する補正判定用基準範囲設定手段と、
前記解消時間経過判定手段にて肯定判定されたときの前記第１出力信号が前記補正判定用基準範囲に含まれるか否かを判定し、肯定判定の場合には、前記判定基準補正手段による前記判定基準値の補正を許可し、否定判定の場合には、前記判定基準補正手段による前記判定基準値の補正を禁止する補正許可判定手段と、
を備えることを特徴とする請求項４に記載のガス検出装置。
【請求項６】
前記特定ガスは、酸化性ガスであり、
前記他種ガスは、還元性ガスであること、
を特徴とする請求項１から請求項５のいずれかに記載のガス検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、特定ガスに反応して電気的特性が変化する特定ガス素子と、特定ガスの有無を判定する特定ガス判定手段と、を備えるガス検出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、測定対象ガスにおける特定ガスの検出を行うガス検出装置が知られている。
このようなガス検出装置としては、特定ガスに反応して電気的特性が変化する特定ガス素子と、特定ガス素子における電気的特性に対応した出力信号の変化状態が特定ガスに対する反応状態である場合に特定ガスが有りと判定する特定ガス判定手段と、を備えて構成されるものがある（特許文献１）。
【０００３】
つまり、このようなガス検出装置は、特定ガス素子における電気的特性が特定ガスの検出状態に応じて変化することを利用して、測定対象ガスにおける特定ガスの検出を行うものである。
【特許文献１】特開２００３−２２７８０７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特定ガス素子によっては、特定ガスとは異なるガス（他種ガス）に反応して電気的特性が変化するものがあり、そのような特定ガス素子を用いる場合には、特定ガスの検出精度が低下する虞があるという問題が生じる。
【０００５】
つまり、特定ガスが存在しない状況下であっても、他種ガスの影響により特定ガス素子における電気的特性が変化してしまい、その際の出力信号の変化状態（あるいは、その変化状態の一部）が特定ガスに対する反応状態に近い場合には、ガス検出装置は、誤って特定ガスが有りと判定することがある。このようにして他種ガスの影響を受けて誤検出が発生すると、特定ガスの有無を正確に判定することができなくなり、このガス検出装置は、特定ガスの検出精度が低下してしまう。
【０００６】
具体的に、酸化性ガスの濃度上昇に伴い電気的特性としての抵抗値が増加する特定ガス素子であって、還元性ガスの濃度上昇に伴い抵抗値が減少する特定ガス素子を例にとって、他種ガスとしての還元性ガスの影響を受けて誤検出が発生する事象について説明する。このような特定ガス素子では、酸化性ガスが存在しない状況下で還元性ガスの濃度上昇が生じると抵抗値は減少するが、その後に還元性ガスの濃度が低下すると、抵抗値は増加することになる。このような抵抗値の増加状態は、酸化性ガスが存在しないにも関わらず、酸化性ガスの濃度上昇が生じた場合と同様の状態（傾向）を示すため、酸化性ガスが有りと誤って判定してしまう虞がある。
【０００７】
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、特定ガス素子における電気的特性が特定ガスとは異なる他種ガスに反応して変化する場合においても、特定ガスの検出精度が低下しがたいガス検出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】
【０００８】
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、検出対象ガスである特定ガスに反応して電気的特性が変化する特定ガス素子と、特定ガス素子における電気的特性に対応した第１出力信号の変化状態が特定ガスに対する反応状態である場合に特定ガスが有りと判定する特定ガス判定手段と、を備えるガス検出装置であって、特定ガス素子は、特定ガスに反応するとともに、特定ガスとは異なる他種ガスにも反応して電気的特性が変化するものであって、他種ガスの反応時における第１出力信号の変化状態が特定ガスの反応時における第１出力信号の変化状態とは異なるものであり、特定ガス判定手段において特定ガスが有りと判定されていない状況下において、第１出力信号の変化状態が他種ガスに対する反応時と同じ状態を示した場合に、特定ガス素子が他種ガス反応状態であると判定する他種ガス反応状態判定手段と、他種ガスに反応して電気的特性が変化する他種ガス素子と、他種ガス素子における電気的特性に対応した第２出力信号の変化状態が他種ガスに対する反応状態である場合に、他種ガスが有りと判定する他種ガス判定手段と、他種ガス反応状態判定手段にて特定ガス素子が他種ガス反応状態であると判定され、かつ、他種ガス判定手段にて他種ガスが有りと判定される場合に、特定ガス素子での誤検出有りと判定する誤検出判定手段と、を備えることを特徴とするガス検出装置である。
【０００９】
このガス検出装置は、特定ガス素子による第１出力信号の変化状態が特定ガスに対する反応状態であるか否かだけを判定するのではなく、他種ガス反応状態判定手段を備えることで、第１出力信号の変化状態が他種ガスに対する反応状態であるか否かについても判定する。
【００１０】
また、このガス検出装置は、他種ガスに反応して電気的特性が変化する他種ガス素子を備えるとともに、他種ガス素子における電気的特性に対応した第２出力信号の変化状態に基づいて他種ガスの有無を判定する他種ガス判定手段を備えている。この他種ガス判定手段は、他種ガス素子による第２出力信号の変化状態に基づいて判定することから、他種ガスの有無を高精度に判定できる。
【００１１】
そして、このガス検出装置は、他種ガス反応状態判定手段にて特定ガス素子が他種ガス反応状態であると判定され、かつ、他種ガス判定手段にて他種ガスが有りと判定される場合に、特定ガス素子での誤検出有りと判定する。
【００１２】
このように、このガス検出装置は、２つの判定手段（他種ガス反応状態判定手段、他種ガス判定手段）による判定結果を併用して他種ガスの有無を判定することから、他種ガスの有無をより確実に判定できるとともに、特定ガス素子が他種ガスに反応しているか否かを判定できる。
【００１３】
このため、このガス検出装置は、特定ガス素子による第１出力信号の変化状態における一部の状態が特定ガスに対する反応状態に近い場合であっても、誤って「特定ガスが有り」と判定してしまうのを抑制できる。
【００１４】
よって、本発明のガス検出装置によれば、他種ガスの影響による誤検出の発生頻度を低減でき、特定ガスの検出精度が低下するのを抑制できる。
なお、特定ガス素子としては、使用開始当初は特定ガスのみに反応して他種ガスには反応しない特性を有する特定ガス素子であっても、使用環境の影響などにより特性が変化した場合（換言すれば、経時変化した場合）に、特定ガスに加えて他種ガスにも反応して電気的特性が変化する特定ガス素子がある。本発明は、そのような特定ガス素子を備えるガス検出装置に対しても適用できる。
【００１５】
次に、上述のガス検出装置においては、請求項２に記載のように、他種ガス反応状態判定手段は、第１出力信号の一次微分値を演算する一次微分値演算手段と、一次微分値演算手段で演算された一次微分値と、特定ガス素子が他種ガスの影響を受けたときに一次微分値がとりうる範囲である一次微分誤検出範囲とを比較し、一次微分値が一次微分誤検出範囲に含まれるか否かを判断する一次微分判定手段と、一次微分判定手段にて肯定判定される場合に、特定ガス素子が他種ガス反応状態であると判定する一次微分誤検出開始判定手段と、を備える、という構成を採ることができる。
【００１６】
つまり、第１出力信号の一次微分値は、特定ガス素子における電気的特性の変化状態に応じて変化する。このため、一次微分判定手段は、一次微分値と一次微分誤検出範囲との比較結果に基づいて、特定ガス素子での誤検出が生じたか否かを判定できる。
【００１７】
なお、一次微分誤検出範囲については、例えば、実際の測定により特定ガス素子が他種ガスの影響を受けたときに一次微分値がとりうる値を測定し、その測定結果に基づいて定めることができる。
【００１８】
よって、他種ガス反応状態判定手段が一次微分値を用いた判定を行うことにより、本発明のガス検出装置は、特定ガス素子での誤検出が生じたか否かを判定できる。
なお、ここでの一次微分値は、第１出力信号について所定の時間で微分演算して得られる微分値である。
【００１９】
次に、上述のガス検出装置においては、請求項３に記載のように、誤検出判定手段にて誤検出有りと判定されている状況下において、他種ガス判定手段による他種ガスが有りとの判定が解消された時点を起点として、他種ガスの影響が解消するまでの所要時間以上の誤検出解消期間が経過したか否かを判定する解消時間経過判定手段と、解消時間経過判定手段にて肯定判定された場合に、特定ガス素子での誤検出が解消したと判定する時間経過誤検出解消判定手段と、を備える、という構成を採ることができる。
【００２０】
つまり、このガス検出装置は、特定ガス素子での誤検出が発生したと判定した後に、他種ガスの影響が解消したか否かを判定するように構成されている。
なお、他種ガス判定手段にて他種ガスが無しと判定された場合であっても、特定ガス素子に対する他種ガスの影響は、直ちに解消されるのではなく、一定期間が経過するまで残ることがある。このため、このガス検出装置は、誤検出解消期間が経過したか否かに基づき判定することで、誤検出が解消したか否かを良好に判定することができる。
【００２１】
なお、誤検出解消期間については、例えば、実際の測定により、他種ガスの影響が解消するまでの所要時間を測定し、その測定結果に基づいて定めることができる。
次に、時間経過誤検出解消判定手段を備えるガス検出装置においては、請求項４に記載のように、特定ガス判定手段は、第１出力信号の値に基づいて、第１出力信号の変化に対して遅れて追従するように、特定ガスの検出判定に用いる判定基準値を更新する判定基準値更新手段と、第１出力信号の値から判定基準値を差し引いた差分値と、特定ガスの検出判定用として定められた判定用閾値とを比較し、差分値が判定用閾値よりも大きい場合に、特定ガスが有りと判定する特定ガス比較判定手段と、を備えており、解消時間経過判定手段にて肯定判定された場合に、そのときの第１出力信号の値に近づけるように、判定基準値を補正する判定基準補正手段を備える、という構成を採ることができる。
【００２２】
つまり、このガス検出装置における特定ガス判定手段は、特定ガス素子による第１出力信号の値から判定基準値を差し引いた差分値と判定用閾値との比較結果に基づいて特定ガスの有無を判定する。そして、判定基準値は、常時一定の固定値ではなく、現在の第１出力信号の値に基づいて、当該第１出力信号の変化に対して遅れて追従するように更新される可変値である。
【００２３】
このように、このガス検出装置は、固定値ではなく可変値としての判定基準値を用いて特定ガスの有無を判定することから、周囲環境の温度や湿度の変化等によって特定ガス素子の電気的特性に及ぶ影響をキャンセル（除外）した上での適切な判定が可能となり、特定ガスの有無をより精度良く判定できる。
【００２４】
そして、このガス検出装置は、判定基準補正手段を備えている。つまり、他種ガスの影響による誤検出（特定ガス素子での誤検出）が解消したと判定されると（解消時間経過判定手段にて肯定判定されると）、判定基準補正手段が、判定基準値をそのときの第１出力信号の値に近づけるように、判定基準値を補正する。
【００２５】
なお、判定基準値は、第１出力信号の値に対して遅れて追従するように更新されることから、他種ガスの影響による誤検出（特定ガス素子での誤検出）が解消したと判定された時点においては、他種ガスの影響が反映された値に設定されている可能性が高い。
【００２６】
そこで、誤検出解消時点（解消時間経過判定手段にて肯定判定された時点）の第１出力信号の値に近づけるように、判定基準値を補正することで、判定基準値を他種ガスの影響が軽減された値に近づけることができる。
【００２７】
このような補正を行うガス検出装置は、誤検出解消直後の判定基準値が不適切な値（他種ガスの影響が大きく反映された値）に設定されるのを防止できるため、誤検出が解消した直後に、判定基準値が不適切な値に設定されたことに起因して「特定ガスが有り」と誤って判定されること（誤判定）を防止できる。
【００２８】
よって、本発明によれば、特定ガスの有無を判定するにあたり、周囲環境の変化等に応じた適切な判定が可能となるため、特定ガスの検出精度を向上できる。また、本発明によれば、他種ガスの影響による誤検出が解消したと判定された直後に、誤って特定ガスが有りと判定されるのを防止できる。
【００２９】
また、判定基準値の補正に際しては、判定基準値を誤検出解消時点での第１出力信号の値に設定することにより、判定基準値を補正する方法を採ることができる。このような方法を採用したガス検出装置は、より確実に他種ガスの影響が軽減されるように判定基準値を補正することができる。
【００３０】
なお、上記の時間経過誤検出解消判定手段および判定基準補正手段を備えるガス検出装置では、誤検出解消期間が経過した時点で、そのときの第１出力信号の値に近づけるように判定基準値を補正する。しかし、誤検出解消期間中（換言すれば、他種ガス判定手段による他種ガスが有りとの判定が解消された時点を起点として、誤検出解消期間が経過するまでの期間中）に特定ガスの大きな濃度増加が生じた場合には、第１出力信号が、他種ガスの影響の解消に伴った変化と、特定ガスの濃度増加に応じた変化とを含めた変化状態を呈することがある。
【００３１】
このような状況下で判定基準値を補正してしまうと、判定基準値が不適切な値に補正される場合があるため、誤検出解消期間の経過時に特定ガスの濃度が相対的に高くなっているにもかかわらず、特定ガス比較判定手段にて特定ガスなしと判定してしまう可能性がある。
【００３２】
そこで、時間経過誤検出解消判定手段および判定基準補正手段を備えるガス検出装置においては、請求項５に記載のように、第１出力信号の二次微分値を演算する二次微分値演算手段と、二次微分値演算手段で演算された二次微分値と、特定ガス素子が他種ガスの影響を受けたときに二次微分値がとりうる範囲である二次微分変動範囲とを比較し、二次微分値が二次微分変動範囲に含まれるか否かを判定する二次微分判定手段と、二次微分判定手段での判定結果が否定判定から肯定判定に変わるときの第１出力信号に基づいて、他種ガスの影響を受けているときの特定ガス素子における第１出力信号がとりうる数値範囲としての補正判定用基準範囲を設定する補正判定用基準範囲設定手段と、解消時間経過判定手段にて肯定判定されたときの第１出力信号が補正判定用基準範囲に含まれるか否かを判定し、肯定判定の場合には、判定基準補正手段による判定基準値の補正を許可し、否定判定の場合には、判定基準補正手段による判定基準値の補正を禁止する補正許可判定手段と、を備える、という構成を採ることができる。
【００３３】
つまり、このガス検出装置は、誤検出解消期間中に特定ガスの濃度増加が生じているか否かを捉えるべく、解消時間経過判定手段にて肯定判定されたときの第１出力信号が、補正判定用基準範囲に含まれるか否かを判定し、肯定判定された場合にかぎり、判定基準値の補正を行うようにしている。
【００３４】
ここで、補正判定用基準範囲の設定にあたっては、第１出力信号の二次微分値が二次微分変動範囲に含まれるか否かを判定することで、第１出力信号に他種ガスの影響が及び始めた状況にあるかを判定（即ち、二次微分判定手段での判定結果が否定判定から肯定判定に変わったかを判定）し、この判定の結果が否定判定から肯定判定に変わったときの第１出力信号に基づいて当該補正判定用基準範囲を設定するようにしている。なお、第１出力信号の二次微分値は、一次微分値のような特性（第１出力信号の大きな変化状態を捉えやすい特性）は有さないが、第１出力信号の変化し始めを捉えやすい特性を有している。なお、第１出力信号の変化状態が他種ガス反応状態にあるか否かを判定するには、その判定精度を確保する点から、一次微分値のような大きな変化状態を捉えられる要素を用いることが適している。
【００３５】
つまり、第１出力信号の二次微分値を二次微分変動範囲と比較することで、第１出力信号に他種ガスの影響が及び始めているか否かを判定することができ、この判定結果のもと第１出力信号に基づき補正判定用基準範囲を設定するようにすれば、他種ガスの影響が及び始めかけようとしているとき（換言すれば、特定ガス素子での誤検出有りと判定され得る時期）の第１出力信号に基づき補正判定用基準範囲を設定することができる。
【００３６】
そして、上記の補正判定用基準範囲と、解消時間経過判定手段にて肯定判定されたときの第１出力信号とを比較することで、誤検出解消期間経過時の第１出力信号が特定ガス素子での誤検出有りと判定され得る時期の特定ガスの濃度に対応した値にまで戻ってきたか否かを判定することができる。このように、誤検出解消期間経過時の第１出力信号が、特定ガス素子での誤検出有りと判定され得る時期の特定ガスの濃度に対応した値にまで戻ってきたか否かを判定することで、誤検出解消期間中に大きな濃度変化が生じたか否かを推定することができるため、請求項５のガス検出装置によれば、判定基準値の補正を特定ガスの濃度状況に応じて適切に行うことが可能となる。
【００３７】
なお、ここでの二次微分値は、特定ガス素子における電気的特性を表す状態量について時間で微分演算して得られる微分値（一次微分値）を、更に微分演算して得られる微分値である。
【００３８】
次に、上述のガス検出装置においては、例えば、請求項６に記載のように、特定ガスが酸化性ガスであり、他種ガスが還元性ガスであるとよい。
つまり、検出対象ガスが酸化性ガスである特定ガス素子においては、素子劣化が進むことで、還元性ガスに反応するものがある。
【００３９】
そのような特定ガス素子を備えるガス検出装置において、本発明を適用することで、本発明の作用効果を一層発揮させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４０】
以下に本発明の実施形態を図面と共に説明する。
実施形態として、本発明が適用されたガス検出装置を備える車両用外気導入制御システムについて、図面と共に説明する。
【００４１】
まず、図１に、本発明が適用されたガス検出装置に備えられる一体型ガスセンサ素子１０の概略構成図を示す。図１に示すように、一体型ガスセンサ素子１０は、還元性ガス用ガスセンサ素子２、酸化性ガス用ガスセンサ素子３およびヒータ４が、単一のセラミック基板１に形成されて構成されている。
【００４２】
このうち、還元性ガス用ガスセンサ素子２（以下、単に「Ｇ素子２」ともいう）は、ＳｎＯ2 を主成分とする酸化物半導体からなる抵抗体であり、主としてＣＯ、ＨＣ（ハイドロカーボン）等の還元性ガスに反応してその抵抗値（以下、Ｇセンサ抵抗値Ｒｇともいう）が変化する性質を有している。また、酸化性ガス用ガスセンサ素子３（以下、単に「Ｄ素子３」ともいう）は、ＷＯ3 を主成分とする酸化物半導体からなる抵抗体であり、主としてＮＯｘ等の酸化性ガスに反応してその抵抗値（以下、Ｄセンサ抵抗値Ｒｄともいう）が変化する性質を有している。
【００４３】
なお、Ｇ素子２およびＤ素子３は、常温ではガスに反応することはなく、所定の活性化温度（例えば、２００［℃］以上の温度）になることで、それぞれ還元性ガスあるいは酸化性ガスに反応する活性化状態となる。そして、活性化状態となったＧ素子２は、還元性ガスの濃度の上昇に伴いＧセンサ抵抗値Ｒｇが低下する方向に変化することから、Ｇセンサ抵抗値Ｒｇの変化に基づいて還元性ガスの濃度変化を検出することができる。また、活性化状態となったＤ素子３は、酸化性ガスの濃度の上昇に伴いＤセンサ抵抗値Ｒｄが上昇する方向に変化することから、Ｄセンサ抵抗値Ｒｄの変化に基づいて酸化性ガスの濃度変化を検出することができる。
【００４４】
また、ヒータ４は、セラミック基板１に形成された抵抗配線からなり、所定の電圧が印加されると発熱するよう構成されており、Ｇ素子２およびＤ素子３を活性化温度以上の目標温度に加熱・維持して活性化状態とするために備えられている。なお、ヒータ４は、少なくともＧ素子２およびＤ素子３が活性化温度以上まで加熱できるように、抵抗値などの特性が選択されて構成されている。
【００４５】
そして、図１に示す一体型ガスセンサ素子１０においては、Ｄ素子端子５が後述するマイクロコンピュータ１０１（後述する図２参照）の第２ＡＤ変換入力端子１０３に接続され、Ｇ素子端子６が後述するマイクロコンピュータ１０１（図２参照）の第１ＡＤ変換入力端子１０２に接続され、ヒータ端子７が後述するヒータ回路１３１（図２参照）に接続され、基準端子８が後述する電源装置１９１（図２参照）の負極と同電位のグランドに接続される。
【００４６】
次に、図２に、本発明が適用されたガス検出装置１５０を備える車両用外気導入制御システム１００の概略構成を表す構成図を示す。なお、車両用外気導入制御システム１００は、ガス検出装置１５０により外気中に含まれる酸化性ガス濃度および還元性ガス濃度の変化を検出し、その検出結果に基づいて外気導入用フラップ１７４（以下、単に、フラップ１７４ともいう）を開閉制御するものである。
【００４７】
そして、車両用外気導入制御システム１００は、定電圧（定格電圧１２［Ｖ］。以下、バッテリ電圧ＶＢともいう）を出力する電源装置１９１（以下、単にバッテリ１９１ともいう）と、マイクロコンピュータ１０１（以下、マイコン１０１ともいう）と、Ｇ素子２におけるＧセンサ抵抗値Ｒｇの変化に応じた電圧を出力するＧ素子回路１１０と、Ｄ素子３におけるＤセンサ抵抗値Ｒｄの変化に応じた電圧を出力するＤ素子回路１２０と、Ｇ素子２およびＤ素子３を活性化温度に加熱・維持するためのヒータ４と、ヒータ４の通電制御を行うヒータ回路１３１と、駆動電圧Ｖｃｃ（５［Ｖ］）を供給するレギュレータ回路１４０と、フラップ１７４を制御する電子制御アセンブリ１６０と、を備えて構成されている。
【００４８】
なお、車両用外気導入制御システム１００のうち、電源装置１９１、Ｇ素子回路１１０、Ｄ素子回路１２０、ヒータ４、ヒータ回路１３１およびマイコン１０１がガス検出装置１５０を構成している。
【００４９】
電源装置１９１は、バッテリ電圧ＶＢを出力する電圧出力部１９２と、アノードが電圧出力部１９２の負極と同電位のグランドに接続されると共にカソードが電圧出力部１９２の正極に接続されたツェナーダイオード１９３と、を備えて構成されており、出力可能な最大出力電圧が４０［Ｖ］に制限されている。つまり、４０［Ｖ］を超えるサージ電圧が、電源装置１９１から装置各部に至る電力供給経路に発生する場合には、ツェナーダイオード１９３がツェナー降伏することで、電力供給経路の電圧値を４０［Ｖ］以下に制限している。
【００５０】
電子制御アセンブリ１６０は、外気導入用フラップ１７４を制御するものである。なお、外気導入用フラップ１７４は、自動車室内に繋がるダクト１７１に二股状に接続された内気取り入れ用ダクト１７２と外気取り入れ用ダクト１７３とを切り替えるために備えられている。つまり、外気導入用フラップ１７４は、自動車に備えられる空調システムのうち車室内につながるダクト１７１に設けられており、車室内への送風の循環状態を外気導入あるいは内気循環に切り替えるために備えられている。
【００５１】
また、電子制御アセンブリ１６０は、フラップ制御回路１６１と、アクチュエータ１６２と、を備えて構成されている。このうち、フラップ制御回路１６１は、マイコン１０１の出力端子１０６（ＯＵＴ端子１０６）に接続されており、出力端子１０６からのアセンブリ制御信号（フラップ開閉信号Ｓｆ）に従いアクチュエータ１６２を駆動して、フラップ１７４を回動することで、内気取り入れ用ダクト１７２および外気取り入れ用ダクト１７３のいずれかをダクト１７１に接続する。なお、ダクト１７１の内部には、空気を車室内側に向けて圧送するファン１７５が備えられている。
【００５２】
そして、例えば、フラップ１７４が、図２において実線で示すように、外気取り入れ用ダクト１７３を塞ぐ位置に配置されると、外気の室内への進入が阻止されてダクト１７１は内気取り入れ用ダクト１７２と連通して、車室内の空気を循環させる内気循環状態となる。反対に、フラップ１７４が、図２において破線で示すように、内気取り入れ用ダクト１７２を塞ぐ位置に配置されると、ダクト１７１は外気取り入れ用ダクト１７３と連通して、車室外の空気を車室内に取り入れる外気導入状態となる。
【００５３】
次に、マイコン１０１は、詳細は図示しないが、公知の構成を有し、演算を行うマイクロプロセッサ、プログラムやデータを一時記憶するＲＡＭ、プログラムやデータを保持するＲＯＭ、アナログ信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換回路などを含んで構成されている。なお、Ａ／Ｄ変換回路は、第１ＡＤ変換入力端子１０２、第２ＡＤ変換入力端子１０３、第３ＡＤ変換入力端子１０４から入力されるアナログ信号を、マイクロプロセッサなどで使用可能なデジタル信号に変換する。また、マイコン１０１は、ヒータ回路１３１に対してパルス指令信号Ｓｈを出力するＰＷＭ端子１０５を備えている。
【００５４】
さらに、レギュレータ回路１４０は、レギュレータ１４１によって、バッテリ電圧ＶＢの変動に拘わらず、常に一定の駆動電圧Ｖｃｃ（５［Ｖ］）を出力するよう構成されており、マイコン１０１、Ｇ素子回路１１０、Ｄ素子回路１２０等に対して駆動電圧Ｖｃｃを出力することで、電力供給を行う。なお、マイコン１０１は、受電端子１０７（Ｖｃｃ端子）にて駆動電圧Ｖｃｃを受電する。
【００５５】
また、Ｇ素子回路１１０は、Ｇ素子２と抵抗値Ｒａの第１抵抗１１１とで駆動電圧Ｖｃｃを抵抗分圧する回路であり、Ｇ素子２と第１抵抗１１１との分圧点（以下、動作点Ｐｇともいう）が、マイコン１０１の第１ＡＤ変換入力端子１０２に接続されている。そして、動作点Ｐｇの電位（以下、Ｇ素子電圧Ｖｇともいう）は、Ｇセンサ抵抗値Ｒｇの変化に応じて値が変化しており、具体的には、還元性ガス（ＣＯ、ＨＣなど）の濃度が上昇すると、Ｇ素子電圧Ｖｇは低下する。
【００５６】
同様に、Ｄ素子回路１２０は、Ｄ素子３と抵抗値Ｒｂの第２抵抗１２１とで駆動電圧Ｖｃｃを抵抗分圧する回路であり、Ｄ素子３と第２抵抗１２１との分圧点（以下、動作点Ｐｄともいう）が、マイコン１０１の第２ＡＤ変換入力端子１０３に接続されている。そして、動作点Ｐｄの電位（以下、Ｄ素子電圧Ｖｄともいう）は、Ｄセンサ抵抗値Ｒｄの変化に応じて値が変化しており、具体的には、酸化性ガス（ＮＯｘなど）の濃度が上昇すると、Ｄ素子電圧Ｖｄは上昇する。
【００５７】
そして、マイコン１０１は、後述するガス検知判定処理を実行することで、第１ＡＤ変換入力端子１０２および第２ＡＤ変換入力端子１０３に入力されたＧ素子電圧ＶｇおよびＤ素子電圧Ｖｄの変化に応じて、還元性ガスや酸化性ガスの濃度変化を検出する。また、マイコン１０１は、還元性ガスや酸化性ガスの濃度変化についての検出結果に基づき、フラップ開閉信号Ｓｆを電子制御アセンブリ１６０に対して出力し、ダクト１７１の内部に備えられるフラップ１７４の切り替え制御処理を行う。
【００５８】
また、ヒータ回路１３１は  スイッチング回路１３２と、電圧検出回路１８０とを備えて構成されている。
このうち、電圧検出回路１８０は、抵抗１８１，１８２およびコンデンサ１８３を備えており、バッテリ１９１からヒータ４への印加電圧値（換言すれば、バッテリ電圧ＶＢ）を分圧し、その分圧した分圧バッテリ電圧ＶＥをマイコン１０１の第３ＡＤ変換入力端子１０４に入力するよう構成されている。つまり、電圧検出回路１８０は、ヒータ４への印加電圧を、マイコン１０１の第３ＡＤ変換入力端子１０４に入力可能な電圧レベルに変換して、マイコン１０１に対して出力するよう構成されている。
【００５９】
また、スイッチング回路１３２は、マイコン１０１からのパルス指令信号Ｓｈに基づき、ヒータ４への電力供給経路を通電状態あるいは遮断状態に切り替え可能に構成されている。つまり、スイッチング回路１３２は、マイコン１０１からのパルス指令信号Ｓｈが抵抗１３４を通じてトランジスタ１３５のベースに入力されるよう構成されており、トランジスタ１３５は、パルス指令信号Ｓｈの状態に応じてオン状態（通電状態）またはオフ状態（遮断状態）に設定される。なお、抵抗１３６は、バイアス抵抗である。このようなトランジスタ１３５の状態変化により、抵抗１３７および抵抗１３８の接続点に接続するｐチャネルＭＯＳＦＥＴ１３３のゲート電位が変化して、ＭＯＳＦＥＴ１３３は、パルス指令信号Ｓｈの状態に応じてオン状態（通電状態）またはオフ状態（遮断状態）に設定される。
【００６０】
つまり、スイッチング回路１３２は、マイコン１０１からのパルス指令信号Ｓｈに応じて、ヒータ４への通電・遮断を切り替えることで、ヒータ４への印加電圧をＰＷＭ制御するよう構成されている。
【００６１】
次に、マイコン１０１において実行されるガス検知判定処理について、図３に示すフローチャートを用いて説明する。
なお、ガス検知判定処理は、車両用外気導入制御システム１００が起動されると共に処理が開始され、車両用外気導入制御システム１００が停止するまで処理を継続する。
【００６２】
ガス検知判定処理が開始されると、まず、Ｓ１１０（Ｓはステップを表す）では、ＲＡＭ動作の初期化などを含む初期設定処理を行う。
なお、Ｓ１１０での初期設定処理には、サンプリング時間カウンタ更新処理を起動する処理や各種パラメータの値を初期値に設定する処理などが含まれる。サンプリング時間カウンタ更新処理は、Ｓ１６０での判定処理に用いるサンプリング時間カウンタを経過時間に応じた値に更新する処理を行う。
【００６３】
次のＳ１２０では、Ｄ素子３の抵抗値（Ｄセンサ抵抗値Ｒｄ）に応じた値を示すＤ側センサ出力値と、Ｇ素子２の抵抗値（Ｇセンサ抵抗値Ｒｇ）に応じた値を示すＧ側センサ出力値と、を取得する処理を行う。ここでは、第１ＡＤ変換入力端子１０２および第２ＡＤ変換入力端子１０３から入力されるアナログ信号をＡ／Ｄ変換回路で変換して得られるデジタル信号を、Ｇ側センサ出力値およびＤ側センサ出力値として取得する。
【００６４】
なお、以下の説明においては、Ｄ素子３の抵抗値（Ｄセンサ抵抗値Ｒｄ）に応じた値を示すＤ側センサ出力値を「Ｄ側センサ出力値Ｓ（ｎ）」ともいう。
次のＳ１３０では、Ｓ１２０で取得したＧ側センサ出力値を利用して、還元性ガスの有無について判定を行うＧセンサ処理を実行する。
【００６５】
なお、Ｇセンサ処理では、Ｓ１２０で取得したＧ側センサ出力値の履歴データを記録する処理や、Ｇ側センサ出力値の履歴データを用いて判定基準値を設定する処理や、最新のＧ側センサ出力値と判定基準値との比較結果に基づいて還元性ガスの有無を判定する処理や、判定結果に応じて還元性ガス検知フラグ（Ｇ検知Ｆ）の状態を設定する処理などを行う。Ｇセンサ処理における還元性ガスの有無を判定する処理としては、例えば、Ｇ素子２より得られるＧ側センサ出力値の変化状態が還元性ガスに対する反応状態である場合に、還元性ガスが有りと判定する処理を実行する。
【００６６】
還元性ガス検知フラグ（Ｇ検知Ｆ）は、還元性ガスの有無の判定結果に応じて状態が更新されるフラグであり、還元性ガス有りの判定結果である場合にはセット状態（＝１）に設定され、還元性ガス無しの判定結果である場合には、リセット状態（＝０）に設定される。そして、Ｇセンサ処理で設定された還元性ガス検知フラグ（Ｇ検知Ｆ）の状態は、後述するＳ１４０やＳ１５０の処理などで利用される。
【００６７】
なお、本実施形態におけるＧ側センサ出力値を用いた還元性ガス有無判定処理としては、公知の手法（処理）を用いて行うことができるため詳細な説明は省略するが、例えば、特開２００３−２２７８０７号公報にて本願出願人が開示した判定処理を利用することができる。
【００６８】
次のＳ１４０では、Ｓ１２０で取得したＤ側センサ出力値Ｓ（ｎ）を利用して、酸化性ガスの有無について判定を行うＤセンサ処理を実行する。なお、Ｄセンサ処理では、酸化性ガスの有無判定にあたり、還元性ガス（ＣＯ）の影響による誤検出が発生したか否かを判定する誤検出判定処理も行う。
【００６９】
ここで、Ｓ１４０におけるＤセンサ処理の処理内容を詳細に表したフローチャートを、図４に示す。
Ｄセンサ処理が起動されると、まず、Ｓ２１０では、各種数値演算処理を実行する。なお、Ｓ２１０では、Ｓ１２０で取得したＤ側センサ出力値Ｓ（ｎ）を用いて、判定基準値Ｂ（ｎ）、差分値ＬＤ（ｎ）、一次微分値Ｗ＿Ｄ＿ＤＩＦ（ｎ）、二次微分値Ｗ＿Ｄ＿ＤＩＦ２（ｎ）などの演算処理を行う。
【００７０】
ここで、Ｓ２１０における各種数値演算処理の処理内容を詳細に表したフローチャートを図５に示す。
各種数値演算処理が起動されると、まず、Ｓ３１０では、Ｄ側センサ出力値Ｓ（ｎ）が判定基準値Ｂ（ｎ-1）よりも大きい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Ｓ３２０に移行する。
【００７１】
なお、引数ｎは、センサ出力値の取得時期（サンプリング時期）に応じて値が定められる整数であり、サンプリング時期が過去に遡るほど引数ｎの値が小さくなり、サンプリング時期が未来になるほど引数ｎの値が大きくなる。
【００７２】
つまり、Ｄ側センサ出力値Ｓ（ｎ）は、今回のサンプリング時期に取得されたＤ側センサ出力値であり、判定基準値Ｂ（ｎ-1）は、前回のサンプリング時期に設定された判定基準値である。なお、車両用外気導入制御システム１００を起動した直後（初回のサンプリング時期）においては、前回のサンプリング時期がないため判定基準値Ｂ（ｎ-1）が存在しないが、初回のサンプリングで得られたＤ側センサ出力値が判定基準値Ｂ（ｎ-1）に対して設定される。
【００７３】
Ｓ３１０で否定判定されてＳ３２０に移行すると、Ｓ３２０では、判定基準値Ｂ（ｎ）に今回取得したＤ側センサ出力値Ｓ（ｎ）の値を設定する処理と、差分値ＬＤ（ｎ）に０を代入する処理を実行する。
【００７４】
また、Ｓ３１０で肯定判定されてＳ３３０に移行すると、Ｓ３３０では、判定基準値Ｂ（ｎ）および差分値ＬＤ（ｎ）の演算処理を行う。具体的には、判定基準値Ｂ（ｎ）については［数１］に基づき演算を行い、差分値ＬＤ（ｎ）については［数２］に基づき演算を行う。
【００７５】
【数１】
2009198373.tif 000003
【００７６】
【数２】
2009198373.tif 000004
なお、［数１］のうち、ｋ１は予め定められた第１演算係数であり、ｋ２は予め定められた第２演算係数である。
【００７７】
また、［数１］の演算では、過去データ（Ｄ側センサ出力値Ｓ（ｎ-32 ）、判定基準値Ｂ（ｎ-1）など）を用いるが、車両用外気導入制御システム１００の起動から間もない時期においては、過去データが蓄積されていない。このため、起動後間もない時期におけるＳ３３０での処理に用いられる過去データには、その時点で得られている分だけの過去データを用いているようにしている。
【００７８】
Ｓ３２０またはＳ３３０での処理が終了してＳ３４０に移行すると、Ｓ３４０では、Ｄ側センサ出力値Ｓ（ｎ）を時間で微分演算して得られる一次微分値Ｗ＿Ｄ＿ＤＩＦ（ｎ）の演算処理を行う。本実施形態においては、一次微分値を簡易的な手法で演算しており、具体的には、今回取得したＤ側センサ出力値Ｓ（ｎ）と１６回前のサンプリング時期に取得したＤ側センサ出力値Ｓ（ｎ-16 ）との差分値（＝Ｓ（ｎ）−Ｓ（ｎ-16 ））を、一次微分値Ｗ＿Ｄ＿ＤＩＦ（ｎ）として演算する処理を行う。
【００７９】
次にＳ３５０では、Ｄ側センサ出力値Ｓ（ｎ）を時間で微分演算して得られる二次微分値Ｗ＿Ｄ＿ＤＩＦ２（ｎ）の演算処理を行う。そして、本実施形態においては、二次微分値を簡易的な手法で演算している。具体的には、Ｓ３４０での処理で得られる一次微分値Ｗ＿Ｄ＿ＤＩＦ（ｎ）のうち、今回のサンプリング時期に演算した一次微分値Ｗ＿Ｄ＿ＤＩＦ（ｎ）と１６回前のサンプリング時期に演算した一次微分値Ｗ＿Ｄ＿ＤＩＦ（ｎ-16 ）との差分値（＝Ｗ＿Ｄ＿ＤＩＦ（ｎ）−Ｗ＿Ｄ＿ＤＩＦ（ｎ-16 ））を、二次微分値Ｗ＿Ｄ＿ＤＩＦ２（ｎ）として演算する処理を行う。
【００８０】
なお、一次微分値Ｗ＿Ｄ＿ＤＩＦ（ｎ）および二次微分値Ｗ＿Ｄ＿ＤＩＦ２（ｎ）の演算方法は、このような方法に限定されることはなく、Ｄ側センサ出力値Ｓ（ｎ）を時間で微分演算した一次微分値および二次微分値を得られる演算方法であれば、他の演算方法を採用しても良い。
【００８１】
続くＳ３６０では、上述の演算により得られた判定基準値、差分値、一次微分値、二次微分値などの各数値を記憶部（メモリなど）に記憶する処理を行い、各数値の保管処理を行う。
【００８２】
Ｓ３６０での処理が終了して、Ｄセンサ処理のＳ２１０が終了すると、次のＳ２２０に移行する。
Ｓ２２０では、Ｓ２１０で演算した二次微分値Ｗ＿Ｄ＿ＤＩＦ２（ｎ）に基づいて、還元性ガスの影響による酸化性ガスの誤検出が生じる状況にあるか否かを判定する処理を行う。ここで、Ｓ２２０における二次微分値に基づく変動判定処理の処理内容を詳細に表したフローチャートを図６に示す。
【００８３】
二次微分値に基づく変動判定処理が起動されると、まず、Ｓ４１０では、酸化性ガス検知フラグ（Ｄ検知Ｆ）がリセット状態であること、かつ、二次微分値Ｗ＿Ｄ＿ＤＩＦ２（ｎ）が二次微分値変動判定値Ａよりも小さいこと、という条件を満たすか否か判定しており、肯定判定する場合にはＳ４２０に移行し、否定判定する場合にはＳ４５０に移行する。
【００８４】
なお、酸化性ガス検知フラグ（Ｄ検知Ｆ）は、後述するＳ２４０（酸化性ガス検出判定処理）での判定結果に応じて状態が更新されるフラグであり、酸化性ガス有りの判定結果である場合にはセット状態（＝１）に設定され、酸化性ガス無しの判定結果である場合には、リセット状態（＝０）に設定される。
【００８５】
また、二次微分値変動判定値Ａは、二次微分値Ｗ＿Ｄ＿ＤＩＦ２（ｎ）のとりうる数値であって、Ｄ素子３（特定ガス素子）が還元性ガス（他種ガス）の影響を受けたときの数値と、Ｄ素子３が還元性ガスの影響を受けていないときの数値との境界値が設定されている。つまり、「二次微分値変動判定値Ａよりも小さい数値範囲」が特許請求の範囲における二次微分変動範囲に相当する。
【００８６】
なお、二次微分値変動判定値Ａ（あるいは、二次微分変動範囲）は、実際の測定によりＤ素子３が還元性ガスの影響を受けたときに二次微分値Ｗ＿Ｄ＿ＤＩＦ２（ｎ）がとりうる値を測定し、その測定結果に基づいて定めることができる。
【００８７】
Ｓ４１０で肯定判定されてＳ４２０に移行すると、Ｓ４２０では、誤検出フラグＦ＿Ｄ＿ＤＩＦがリセット状態（＝０）であること、かつ、変動検出フラグＦ＿Ｄ＿ＤＩＦ２がリセット状態（＝０）であること、という条件を満たすか否か判定しており、肯定判定する場合にはＳ４３０に移行し、否定判定する場合にはＳ４４０に移行する。
【００８８】
なお、誤検出フラグＦ＿Ｄ＿ＤＩＦは、一次微分値に基づく誤検出判定により誤検出有りと判定されるとセット状態（＝１）に設定され、誤検出が解消されたと判定されるとリセット状態（＝０）に設定される内部フラグである。また、変動検出フラグＦ＿Ｄ＿ＤＩＦ２は、二次微分値に基づきＤ側センサ出力値Ｓ（ｎ）に還元性ガスの影響が及び始めていると判定されるとセット状態（＝１）に設定され、上記影響が解消されたと判定されるとリセット状態（＝０）に設定される内部フラグである。
【００８９】
Ｓ４２０で肯定判定されてＳ４３０に移行すると、Ｓ４３０では、今回のサンプリング時期に取得したＤ側センサ出力値Ｓ（ｎ）を解消判定値ＤＮＡＭＡに代入する処理を実行する。
【００９０】
なお、解消判定値ＤＮＡＭＡは、Ｄ素子３での誤検出が生じる状況にあると判定されている場合に、その状況が解消したか否かを判定するための判定値である。そして、解消判定値ＤＮＡＭＡは、Ｄ側センサ出力値Ｓ（ｎ）の取りうる数値であって、還元性ガスが無い場合の数値範囲と還元性ガスがある場合の数値範囲との境界値が設定されている。つまり、「解消判定値ＤＮＡＭＡよりも小さい数値範囲」が特許請求の範囲における補正判定用基準範囲に相当する。
【００９１】
Ｓ４２０で否定判定されるか、Ｓ４３０での処理が終了してＳ４４０に移行すると、Ｓ４４０では、変動検出フラグＦ＿Ｄ＿ＤＩＦ２をセット状態（＝１）に設定する。
Ｓ４１０で否定判定されるか、Ｓ４４０での処理が終了してＳ４５０に移行すると、Ｓ４５０では、変動検出フラグＦ＿Ｄ＿ＤＩＦ２がセット状態（＝１）であるか否かを判定しており、肯定判定する場合にはＳ４６０に移行し、否定判定する場合には本処理（二次微分値に基づく変動判定処理）を終了する。
【００９２】
Ｓ４５０で肯定判定されてＳ４６０に移行すると、Ｓ４６０では、Ｄ側センサ出力値Ｓ（ｎ）が解消判定値ＤＮＡＭＡよりも大きいか否かを判定しており、肯定判定する場合にはＳ４７０に移行し、否定判定する場合には本処理（二次微分値に基づく変動判定処理）を終了する。なお、Ｓ４６０では、Ｄ側センサ出力値Ｓ（ｎ）と解消判定値ＤＮＡＭＡとの比較結果に基づいて、誤検出が生じうる状況が解消したか否かを判定している。
【００９３】
Ｓ４６０で肯定判定されてＳ４７０に移行すると、Ｓ４７０では、変動検出フラグＦ＿Ｄ＿ＤＩＦ２をリセット状態（＝０）に設定する。
Ｓ４５０で否定判定されるか、Ｓ４６０で否定判定されるか、Ｓ４７０での処理が終了すると、本処理（二次微分値に基づく変動判定処理）を終了する。
【００９４】
このようにしてＤセンサ処理のＳ２２０が終了すると、次のＳ２３０に移行する。
Ｓ２３０では、Ｓ２１０で演算した一次微分値Ｗ＿Ｄ＿ＤＩＦ（ｎ）に基づいて、還元性ガスの影響による酸化性ガスの誤検出が生じたか否かを判定する処理を行う。ここで、Ｓ２３０における一次微分値に基づく誤検出判定処理の処理内容を詳細に表したフローチャートを図７に示す。
【００９５】
一次微分値に基づく誤検出判定処理が起動されると、まず、Ｓ５１０では、酸化性ガス検知フラグ（Ｄ検知Ｆ）がリセット状態（＝０）であること、かつ、還元性ガス検知フラグ（Ｇ検知Ｆ）がセット状態（＝１）であること、かつ、一次微分値Ｗ＿Ｄ＿ＤＩＦ（ｎ）が一次微分値誤検出判定値Ｂよりも小さいこと、という条件を満たすか否か判定しており、肯定判定する場合にはＳ５２０に移行し、否定判定する場合にはＳ５３０に移行する処理を行う。
【００９６】
このうち、一次微分値誤検出判定値Ｂは、一次微分値Ｗ＿Ｄ＿ＤＩＦ（ｎ）のとりうる数値であって、Ｄ素子３（特定ガス素子）が還元性ガス（他種ガス）の影響を受けたときの数値と、Ｄ素子３が還元性ガスの影響を受けていないときの数値との境界値が設定されている。つまり、「一次微分値誤検出判定値Ｂよりも小さい数値範囲」が特許請求の範囲における一次微分誤検出範囲に相当する。
【００９７】
なお、一次微分値誤検出判定値Ｂ（あるいは、一次微分誤検出範囲）は、実際の測定によりＤ素子３が還元性ガスの影響を受けたときに一次微分値Ｗ＿Ｄ＿ＤＩＦ（ｎ）がとりうる値を測定し、その測定結果に基づいて定めることができる。
【００９８】
Ｓ５１０で肯定判定されてＳ５２０に移行すると、Ｓ５２０では、誤検出フラグＦ＿Ｄ＿ＤＩＦをセット状態（＝１）に設定し、タイマ用フラグＦ＿Ｇ＿ＤＴＣをセット状態（＝１）に設定する。なお、タイマ用フラグＦ＿Ｇ＿ＤＴＣは、還元性ガス検知フラグ（Ｇ検知Ｆ）がセット状態からリセット状態に変更された時期を特定するためのフラグである。
【００９９】
Ｓ５１０で否定判定されるか、Ｓ５２０での処理が終了してＳ５３０に移行すると、Ｓ５３０では、誤検出フラグＦ＿Ｄ＿ＤＩＦがセット状態（＝１）であるか否かを判定しており、肯定判定する場合にはＳ５４０に移行し、否定判定する場合には本処理（一次微分値に基づく誤検出判定処理）を終了する。
【０１００】
Ｓ５３０で肯定判定されてＳ５４０に移行すると、Ｓ５４０では、タイマ用フラグＦ＿Ｇ＿ＤＴＣがセット状態（＝１）であるか否かを判定しており、肯定判定する場合にはＳ５５０に移行し、否定判定する場合にはＳ５７０に移行する。
【０１０１】
Ｓ５４０で肯定判定されてＳ５５０に移行すると、Ｓ５５０では、還元性ガス検知フラグ（Ｇ検知Ｆ）がリセット状態（＝０）であるか否かを判定しており、肯定判定する場合にはＳ５６０に移行し、否定判定する場合には本処理（一次微分値に基づく誤検出判定処理）を終了する。
【０１０２】
Ｓ５５０で否定判定されてＳ５６０に移行すると、Ｓ５６０では、タイマ変数Ｗ＿Ｄ＿ＴＩＭＥＲにタイマ初期設定値Ｔ１を設定し、タイマ用フラグＦ＿Ｇ＿ＤＴＣをリセット状態（＝０）に設定する処理を行う。
【０１０３】
なお、タイマ初期設定値Ｔ１は、Ｄ素子３での誤検出有りと判定されている時（Ｆ＿Ｄ＿ＤＩＦがセット状態の時）に、還元性ガスが無い状態（還元性ガス検知フラグ（Ｇ検知Ｆ）がリセット状態）と判定された時点（Ｓ５５０での肯定判定時）を起点として、還元性ガスの影響が解消するまでの所要時間以上の値が設定されている。なお、タイマ初期設定値Ｔ１については、例えば、実際の測定により、還元性ガスの影響が解消するまでの所要時間を測定し、その測定結果に基づいて定めることができる。
【０１０４】
そして、Ｓ５６０での処理が終了すると、本処理（一次微分値に基づく誤検出判定処理）を終了する。
また、Ｓ５４０で否定判定されてＳ５７０に移行すると、Ｓ５７０では、タイマ変数Ｗ＿Ｄ＿ＴＩＭＥＲの値が０よりも大きいか否かを判定しており、肯定判定する場合にはＳ５８０に移行し、否定判定する場合には本処理（一次微分値に基づく誤検出判定処理）を終了する。
【０１０５】
Ｓ５７０で肯定判定されてＳ５８０に移行すると、Ｓ５８０では、還元性ガス検知フラグ（Ｇ検知Ｆ）がリセット状態（＝０）であるか否かを判定しており、肯定判定する場合にはＳ５９０に移行し、否定判定する場合にはＳ６００に移行する。
【０１０６】
Ｓ５８０で肯定判定されてＳ５９０に移行すると、Ｓ５９０では、タイマ変数Ｗ＿Ｄ＿ＴＩＭＥＲの値を減算する処理を実行する。このときの減算値は、一連の処理において繰り返し実行されるＳ５９０の実行周期に基づいて定めることができ、例えば、５００［ｍｓ］周期でＳ５９０の処理が実行される場合には、Ｓ５９０での減算値を５００［ｍｓ］に設定すると良い。
【０１０７】
なお、Ｓ５９０では、減算処理の結果、タイマ変数Ｗ＿Ｄ＿ＴＩＭＥＲの値が０未満となる場合には、タイマ変数Ｗ＿Ｄ＿ＴＩＭＥＲの値を０に設定する。つまり、Ｓ５９０では、還元性ガスが無い状態（還元性ガス検知フラグ（Ｇ検知Ｆ）がリセット状態）と判定された時点（Ｓ５５０での肯定判定時）を起点として、タイマ初期設定値Ｔ１として定められた時間が経過した後は、タイマ変数Ｗ＿Ｄ＿ＴＩＭＥＲの値を０に設定する。
【０１０８】
Ｓ５８０で否定判定されるか、Ｓ５９０での処理が終了してＳ６００に移行すると、Ｓ６００では、タイマ変数Ｗ＿Ｄ＿ＴＩＭＥＲの値が０であるか否かを判定しており、肯定判定する場合にはＳ６１０に移行し、否定判定する場合には本処理（一次微分値に基づく誤検出判定処理）を終了する。
【０１０９】
Ｓ６００で肯定判定されてＳ６１０に移行すると、Ｓ６１０では、Ｄ側センサ出力値Ｓ（ｎ）が解消判定値ＤＮＡＭＡよりも小さいか否かを判定しており、肯定判定する場合にはＳ６２０に移行し、否定判定する場合にはＳ６３０に移行する。
【０１１０】
Ｓ６１０で肯定判定されてＳ６２０に移行すると、Ｓ６２０では、判定基準値Ｂ（ｎ）に対してＤ側センサ出力値Ｓ（ｎ）の値を代入し、差分値ＬＤ（ｎ）に対して０を代入する処理を行う。
【０１１１】
Ｓ６１０で否定判定されるか、Ｓ６２０での処理が終了してＳ６３０に移行すると、Ｓ６３０では、誤検出フラグＦ＿Ｄ＿ＤＩＦをリセット状態（＝０）に設定し、変動検出フラグＦ＿Ｄ＿ＤＩＦ２をリセット状態（＝０）に設定する。
【０１１２】
そして、Ｓ６３０での処理が終了すると、本処理（一次微分値に基づく誤検出判定処理）を終了する。
一次微分値に基づく誤検出判定処理が終了して、Ｄセンサ処理のＳ２３０が終了すると、次のＳ２４０に移行する。
【０１１３】
Ｓ２４０では、Ｓ２１０〜Ｓ２３０で演算した差分値ＬＤ（ｎ）などに基づいて酸化性ガスの有無を判定する処理（酸化性ガス検出判定処理）を行う。ここで、Ｓ２４０における酸化性ガス検出判定処理の処理内容を表したフローチャートを図８に示す。
【０１１４】
酸化性ガス検出判定処理が起動されると、まず、Ｓ７１０では、差分値ＬＤ（ｎ）と濃度高閾値Ｔｕとを比較して、差分値ＬＤ（ｎ）が濃度高閾値Ｔｕよりも大きいか否かを判定しており、肯定判定する場合にはＳ７２０に移行し、否定判定する場合にはＳ７３０に移行する。
【０１１５】
Ｓ７１０で肯定判定されてＳ７２０に移行すると、Ｓ７２０では、酸化性ガス検知フラグ（Ｄ検知Ｆ）をセット状態（＝１）に設定する処理を行う。つまり、Ｓ７２０では、「酸化性ガス有り」とする判定処理を行う。
【０１１６】
Ｓ７１０で否定判定されるか、Ｓ７２０での処理が終了してＳ７３０に移行すると、Ｓ７３０では、差分値ＬＤ（ｎ）と濃度低閾値Ｔｄとを比較して、差分値ＬＤ（ｎ）が濃度低閾値Ｔｄ以下であるか否かを判定しており、肯定判定する場合にはＳ７４０に移行し、否定判定する場合には本処理（酸化性ガス検出判定処理）を終了する。
【０１１７】
Ｓ７３０で肯定判定されてＳ７４０に移行すると、Ｓ７４０では、酸化性ガス検知フラグ（Ｄ検知Ｆ）をリセット状態（＝０）に設定する処理を行う。つまり、Ｓ７４０では、「酸化性ガス無し」とする判定処理を行う。
【０１１８】
なお、濃度高閾値Ｔｕは、酸化性ガスの有無を判定するための閾値であり、差分値ＬＤ（ｎ）のうち、酸化性ガスを検出している時の差分値（検出時差分値）がとりうる数値範囲と酸化性ガスを検出していない時の差分値（非検出時差分値）がとりうる数値範囲との境界となる値が設定されている。そして、濃度高閾値Ｔｕは、例えば、実際の測定により、検出時差分値がとりうる数値範囲および非検出時差分値がとりうる数値範囲を測定し、その測定結果に基づいて定めることができる。
【０１１９】
また、濃度低閾値Ｔｄは、濃度高閾値Ｔｕと同様に、酸化性ガスの有無を判定するための閾値であり、濃度高閾値Ｔｕよりも小さい値（Ｔｕ＞Ｔｄの関係となる値）に設定されている。つまり、差分値ＬＤ（ｎ）が閾値近傍で変化する場合に、単一の閾値（濃度高閾値Ｔｕ）のみで判定すると、判定結果として「酸化性ガス有り」と「酸化性ガス無し」とが頻繁に切り替わる状態（チャタリング状態）が生じる虞がある。これに対して、２つの閾値（濃度高閾値Ｔｕおよび濃度低閾値Ｔｄ。Ｔｕ＞Ｔｄの関係。）を用いることで、差分値ＬＤ（ｎ）が閾値近傍で変化する場合であっても、判定結果のチャタリング状態が生じるのを防止できる。
【０１２０】
Ｓ７３０で否定判定されるか、Ｓ７４０での処理が終了すると、本処理（酸化性ガス検出判定処理）を終了する。
これにより、Ｄセンサ処理のＳ２４０が終了するとともにＤセンサ処理が終了し、ガス検知判定処理における次のユニット出力処理（Ｓ１５０）に移行する。
【０１２１】
Ｓ１５０では、酸化性ガス検知フラグ（Ｄ検知Ｆ）および還元性ガス検知フラグ（Ｇ検知Ｆ）の状態に基づいてフラップ開閉信号Ｓｆを設定し、フラップ開閉信号Ｓｆを電子制御アセンブリ１６０に出力する処理を行う。ここで、Ｓ１５０におけるユニット出力処理の処理内容を表したフローチャートを図９に示す。
【０１２２】
ユニット出力処理が起動されると、まず、Ｓ８１０では、誤検出フラグＦ＿Ｄ＿ＤＩＦがセット状態（＝１）である、という条件を満たすか否か判定しており、肯定判定する場合にはＳ８４０に移行し、否定判定する場合にはＳ８３０に移行する。
【０１２３】
つまり、Ｓ８１０では、還元性ガスの影響によりＤ素子３に誤検出が発生したか否かを判定している。
Ｓ８１０で否定判定されてＳ８３０に移行すると、Ｓ８３０では、酸化性ガス検知フラグ（Ｄ検知Ｆ）がセット状態（＝１）であるか否かを判定しており、肯定判定する場合にはＳ８５０に移行し、否定判定する場合にはＳ８４０に移行する。
【０１２４】
Ｓ８１０で肯定判定されるか、Ｓ８３０で否定判定されてＳ８４０に移行すると、Ｓ８４０では、還元性ガス検知フラグ（Ｇ検知Ｆ）がセット状態（＝１）であるか否かを判定しており、肯定判定する場合にはＳ８５０に移行し、否定判定する場合にはＳ８６０に移行する。
【０１２５】
Ｓ８３０で肯定判定されるか、Ｓ８４０で肯定判定されてＳ８５０に移行すると、Ｓ８５０では、フラップ開閉信号Ｓｆを「フラップ１７４の位置を内気循環状態とする指令内容」（内気循環指令）に設定して、フラップ開閉信号Ｓｆを電子制御アセンブリ１６０に対して出力する処理を行う。
【０１２６】
つまり、Ｓ８３０で肯定判定されるか、Ｓ８４０で肯定判定される場合には、外気中に酸化性ガスまたは還元性ガスの少なくとも一方が含まれていると判定できる（換言すれば、外気が汚れていると判定できる）。このような場合、ガス検出装置１５０は、内気循環指令としてのフラップ開閉信号Ｓｆを出力して、フラップ１７４の位置を内気循環状態に設定することで、汚れた外気が導入されるのを防止する。
【０１２７】
Ｓ８４０で否定判定されてＳ８６０に移行すると、Ｓ８６０では、フラップ開閉信号Ｓｆを「フラップ１７４の位置を外気導入状態とする指令内容」（外気導入指令）に設定して、フラップ開閉信号Ｓｆを電子制御アセンブリ１６０に対して出力する処理を行う。
【０１２８】
つまり、Ｓ８４０で否定判定される場合には、外気中に酸化性ガスおよび還元性ガスのいずれも含まれていないと判定できる（換言すれば、外気が汚れていないと判定できる）。このような場合、ガス検出装置１５０は、外気導入指令としてのフラップ開閉信号Ｓｆを出力して、フラップ１７４の位置を外気導入状態に設定することで、外気が導入されるように制御を行う。
【０１２９】
なお、フラップ開閉信号Ｓｆを受信した電子制御アセンブリ１６０は、フラップ開閉信号Ｓｆの指令内容に応じて、フラップ１７４を駆動制御する。
次のＳ１６０では、サンプリング時間カウンタの数値に基づいてサンプリング時間がカウントアップされたか否かを判定しており、肯定判定する場合には再びＳ１２０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肯定判定されるまで待機する。つまり、Ｓ１６０は、予め定められたサンプリング周期（サンプリング時間）が経過する毎に肯定判定する処理を行う。
【０１３０】
このように構成されたガス検出装置１５０は、Ｓ１２０でのセンサ値取得処理が周期的に実行され、Ｄ素子３およびＧ素子２のセンサ値を周期的に取得する。
そして、ガス検出装置１５０は、Ｓ１２０〜Ｓ１６０までの処理を繰り返し実行することで、Ｄ素子３およびＧ素子２のセンサ値を周期的に取得し、取得したセンサ値に基づいて酸化性ガスまたは還元性ガスの有無について判定を行う。
【０１３１】
また、ガス検出装置１５０は、ガス検出判定に際して、還元性ガスの影響によりＤ素子３のセンサ値が変化した場合に、誤って酸化性ガスが有りと判定しないように、誤検出判定を行う。
【０１３２】
次に、本実施形態のガス検出装置１５０を用いて、酸化性ガスを検出する際において、還元性ガスの影響による誤検出の判定精度を評価した実験結果について説明する。
実験は、測定対象ガスにおける酸化性ガスおよび還元性ガスの濃度をそれぞれ変動させる条件下でガス検知判定を行い、そのときの酸化性ガス検知フラグ（Ｄ検知Ｆ）、誤検出フラグＦ＿Ｄ＿ＤＩＦ、変動検出フラグＦ＿Ｄ＿ＤＩＦ２などの各変数の変化状態を記録する、という方法を採った。
【０１３３】
なお、酸化性ガスとしてはＮＯ2 を用い、還元性ガスとしてはＣＯを用いた。
図１０に本実施形態のガス検出装置１５０における実験結果を示す。なお、図１０では横軸を経過時間とし、縦軸を各変数の値や変数の状態として、実験結果を表す。
【０１３４】
実験結果に示すように、経過時間が約３３〜５０［ｓｅｃ］となる期間においては、酸化性ガス検知フラグ（Ｄ検知Ｆ）がセット状態となっており、「酸化性ガス有り」と判定されている。これは、経過時間が約３３［ｓｅｃ］となった時点で、上述したＳ７２０での処理により酸化性ガス検知フラグ（Ｄ検知Ｆ）がセット状態に変更され、経過時間が約５０［ｓｅｃ］となった時点で、上述したＳ７４０での処理により酸化性ガス検知フラグ（Ｄ検知Ｆ）がリセット状態に変更されたことを表している。
【０１３５】
また、時刻ｔ１〜ｔ４の期間では、還元性ガス検知フラグ（Ｇ検知Ｆ）がセット状態となっており、「還元性ガス有り」と判定されている。これは、Ｓ１３０での処理により、時刻ｔ１にて還元性ガス検知フラグ（Ｇ検知Ｆ）がセット状態に変更され、時刻ｔ４にて還元性ガス検知フラグ（Ｇ検知Ｆ）がリセット状態に変更されたことを表している。Ｓ１３０での処理においては、具体的には、Ｇ側センサ出力値とＧ素子判定基準値との差分の絶対値が所定の判定用閾値（Ｇ素子判定用閾値）よりも大きい場合に、「還元性ガス有り」と判定している。
【０１３６】
さらに、時刻ｔ１〜ｔ５の期間では、変動検出フラグＦ＿Ｄ＿ＤＩＦ２がセット状態に設定されている。これは、時刻ｔ１の時点で、Ｓ４４０での処理において、変動検出フラグＦ＿Ｄ＿ＤＩＦ２の状態が変更され、時刻ｔ５の時点で、Ｓ４７０での処理において、変動検出フラグＦ＿Ｄ＿ＤＩＦ２の状態が変更されたことを表している。
【０１３７】
また、時刻ｔ２〜ｔ６の期間では、誤検出フラグＦ＿Ｄ＿ＤＩＦがセット状態に設定されており、「Ｄ素子３での誤検出有り」と判定されている。これは、時刻ｔ２の時点で、Ｓ５２０での処理において、誤検出フラグＦ＿Ｄ＿ＤＩＦの状態が変更され、時刻ｔ６の時点で、Ｓ６３０での処理において、誤検出フラグＦ＿Ｄ＿ＤＩＦの状態が変更されたことを表している。
【０１３８】
さらに、時刻ｔ３〜ｔ６の期間では、酸化性ガス検知フラグ（Ｄ検知Ｆ）がセット状態となっており、「酸化性ガス有り」と判定されている。これは、時刻ｔ３の時点で、上述したＳ７２０での処理により酸化性ガス検知フラグ（Ｄ検知Ｆ）がセット状態に変更され、時刻ｔ６の時点で、上述したＳ７４０での処理により酸化性ガス検知フラグ（Ｄ検知Ｆ）がリセット状態に変更されたことを表している。
【０１３９】
しかし、時刻ｔ３〜ｔ６の期間は、誤検出フラグＦ＿Ｄ＿ＤＩＦがセット状態にされており、「Ｄ素子３での誤検出有り」と判定されている。このため、時刻ｔ３〜ｔ６の期間においては、酸化性ガス検知フラグ（Ｄ検知Ｆ）がセット状態であることに起因して、外気中に酸化性ガスが含まれている（換言すれば、外気が汚れている）と判定されることはない。つまり、時刻ｔ３〜ｔ６の期間においては、「Ｄ素子３での誤検出有り」と判定されているため、酸化性ガス検知フラグ（Ｄ検知Ｆ）がセット状態であることに起因して、「内気循環指令」としてのフラップ開閉信号Ｓｆが出力されることはない。
【０１４０】
なお、時刻ｔ１〜ｔ４の期間においては、還元性ガス検知フラグ（Ｇ検知Ｆ）がセット状態であるため、還元性ガス検知フラグ（Ｇ検知Ｆ）の状態に起因して、「外気導入指令」としてのフラップ開閉信号Ｓｆが出力される。
【０１４１】
そして、還元性ガス検知フラグ（Ｇ検知Ｆ）がリセット状態である時刻ｔ４〜ｔ６の期間においては、酸化性ガス検知フラグ（Ｄ検知Ｆ）がセット状態であるものの、誤検出フラグＦ＿Ｄ＿ＤＩＦがセット状態であることから、外気中に酸化性ガスは含まれていない（外気は汚れていない）と判定できる。このため、時刻ｔ４〜ｔ６の期間においては、フラップ開閉信号Ｓｆは「内気循環指令」ではなく「外気導入指令」に設定されて出力される。
【０１４２】
つまり、Ｄ素子３での誤検出の有無を判定しない従来構成においては、時刻ｔ４〜ｔ６の期間においては、還元性ガスの影響により酸化性ガス検知フラグ（Ｄ検知Ｆ）がセット状態となり、「外気が汚れている」と判定するため、酸化性ガスの検出精度が低下していた。これに対して、本実施形態のようにＤ素子３での誤検出の有無を判定する場合には、酸化性ガス検知フラグ（Ｄ検知Ｆ）がセット状態に設定されたとしても、「Ｄ素子３での誤検出有り」との判定を踏まえて、「外気は汚れていない」と判定できる。
【０１４３】
このため、本実施形態のガス検出装置１５０は、誤って酸化性ガス有りと判定するのを防止でき、酸化性ガスの検出精度が低下するのを抑制できる。
以上説明したように、本実施形態のガス検出装置１５０は、Ｄ素子３（特定ガス素子）における電気的特性（Ｄセンサ抵抗値Ｒｄ）の変化状態が酸化性ガス（特定ガス：ＮＯｘ，ＮＯ2 など）に対する反応状態であるか否かだけを判定（Ｓ２４０）するのではなく、Ｄ素子３によるＤ側センサ出力値Ｓ（ｎ）の変化状態が還元性ガス（他種ガス：ＣＯなど）に対する反応状態であるか否かについても判定する（Ｓ２１０，Ｓ２２０，Ｓ２３０，Ｓ３４０，Ｓ５１０，Ｓ５２０）。
【０１４４】
つまり、このガス検出装置１５０は、還元性ガスに反応してＤ素子３における電気的特性が変化した場合には、還元性ガスに対する反応状態であると判定できる。このため、ガス検出装置１５０においては、Ｄ素子３によるＤ側センサ出力値Ｓ（ｎ）の変化状態における一部の状態が酸化性ガスに対する反応状態に近い場合であっても、酸化性ガスに対する反応状態であると誤って判定することを抑制できる。
【０１４５】
また、ガス検出装置１５０は、還元性ガス用ガスセンサ素子２（Ｇ素子２、他種ガス素子）を備えるとともに、Ｇ素子２における電気的特性の変化状態（換言すれば、Ｇ素子２より得られるＧ側センサ出力値の変化状態）に基づいて還元性ガス（他種ガス）の有無を判定するＧセンサ処理（Ｓ１３０）を行う。このＧセンサ処理（Ｓ１３０）は、Ｄ素子３における電気的特性の変化状態ではなく、還元性ガスを検出するためのＧ素子２における電気的特性の変化状態に基づいて判定することから、還元性ガスの有無を高精度に判定できる。
【０１４６】
そして、このガス検出装置１５０は、Ｓ５１０での判定処理において、酸化性ガス検知フラグ（Ｄ検知Ｆ）がリセット状態（＝０）であること、かつ、還元性ガス検知フラグ（Ｇ検知Ｆ）がセット状態（＝１）であること、かつ、一次微分値Ｗ＿Ｄ＿ＤＩＦ（ｎ）が一次微分値誤検出判定値Ｂよりも小さいこと、という条件を満たす場合に、Ｄ素子３での誤検出有りと判定する。
【０１４７】
つまり、ガス検出装置１５０は、酸化性ガスが有りと判定されていない条件下（Ｄ検知Ｆ＝０）において、Ｄ素子３が他種ガス反応状態である（Ｗ＿Ｄ＿ＤＩＦ（ｎ）＜Ｂ）と判定され、かつ、Ｇ素子２を用いたＧセンサ処理（Ｓ１３０）にて還元性ガスが有りと判定される場合（Ｇ検知Ｆ＝１）に、Ｄ素子３での誤検出有りと判定する。
【０１４８】
これにより、ガス検出装置１５０は、酸化性ガスではなく還元性ガスの影響によってＤ素子３の電気的特性が変化した場合であっても、誤って「酸化性ガスが有り」と判定してしまうのを抑制できる。
【０１４９】
次に、ガス検出装置１５０は、Ｓ３３０において、Ｄ側センサ出力値Ｓ（ｎ）の変化状態に基づいて、酸化性ガスの検出判定に用いる判定基準値Ｂ（ｎ）を更新する処理を行う。また、ガス検出装置１５０は、Ｓ３３０において、Ｄ側センサ出力値Ｓ（ｎ）から判定基準値Ｂ（ｎ）を差し引いた差分値ＬＤ（ｎ）を演算する。
【０１５０】
そして、ガス検出装置１５０は、Ｓ７１０において、差分値ＬＤ（ｎ）と濃度高閾値Ｔｕとを比較して、差分値ＬＤ（ｎ）が濃度高閾値Ｔｕよりも大きい場合（肯定判定する場合）に、酸化性ガスが有りと判定して、Ｓ７２０にて酸化性ガス検知フラグ（Ｄ検知Ｆ）をセット状態（＝１）に設定する。
【０１５１】
また、ガス検出装置１５０は、「還元性ガスが有り」との判定が解消された時点（Ｓ５５０で肯定判定）を起点として、タイマ初期設定値Ｔ１（誤検出解消期間）が経過（Ｓ６００で肯定判定）した場合には、Ｓ６２０において、判定基準値Ｂ（ｎ）に対してＤ側センサ出力値Ｓ（ｎ）の値を代入し、差分値ＬＤ（ｎ）に対して０を代入する処理を行う。つまり、Ｓ６２０では、判定基準値Ｂ（ｎ）および差分値ＬＤ（ｎ）を補正する処理を行う。
【０１５２】
つまり、このガス検出装置１５０は、酸化性ガスの有無を判定する判定基準値Ｂ（ｎ）として、常時一定の固定値ではなく、Ｄ素子３における電気的特性（Ｄ側センサ出力値Ｓ（ｎ））の変化状態に基づいて更新される可変値を用いている。なお、Ｓ３３０での処理では、Ｄ側センサ出力値Ｓ（ｎ）の変化に対して遅れて追従するように、判定基準値Ｂ（ｎ）を更新する。
【０１５３】
このように、このガス検出装置１５０は、固定値ではなく可変値としての判定基準値Ｂ（ｎ）を用いて酸化性ガスの有無を判定することから、周囲環境の温度や湿度の変化等による影響（周囲環境の温度や湿度の変化等がＤ素子３の電気的特性に及ぼす影響）がキャンセル（除外）された上での適切な判定が可能となり、酸化性ガスの有無をより精度良く判定できる。
【０１５４】
そして、このガス検出装置１５０は、Ｓ６２０において判定基準値を補正する処理を行うことから、誤検出解消直後の判定基準値Ｂ（ｎ）および差分値ＬＤ（ｎ）が不適切な値に設定されるのを防止できる。このため、ガス検出装置１５０は、誤検出が解消した直後に、判定基準値Ｂ（ｎ）および差分値ＬＤ（ｎ）が不適切な値に設定されたことに起因して誤って「酸化性ガスが有り」と判定されること（誤判定）を防止できる。
【０１５５】
よって、ガス検出装置１５０によれば、酸化性ガスの有無を判定するにあたり、周囲環境の温度や湿度の変化等に応じた適切な判定が可能となるため、酸化性ガスの検出精度を向上できる。また、ガス検出装置１５０によれば、還元性ガスの影響による誤検出が解消したと判定された直後に、誤って「酸化性ガスが有り」と判定されるのを防止できるため、酸化性ガスの検出精度が低下することを抑制できる。
【０１５６】
次に、ガス検出装置１５０は、変動検出フラグＦ＿Ｄ＿ＤＩＦ２がセット状態（＝１）である状況下（Ｓ４５０で肯定判定）において、Ｓ４６０にて、Ｄ側センサ出力値Ｓ（ｎ）が解消判定値ＤＮＡＭＡよりも大きいか否かを判定する。なお、Ｓ４６０では、Ｄ側センサ出力値Ｓ（ｎ）と解消判定値ＤＮＡＭＡとの比較結果に基づいて、Ｄ素子３に対する還元性ガスの影響が解消されたか否かを判定している。
【０１５７】
つまり、Ｄ側センサ出力値Ｓ（ｎ）が解消判定値ＤＮＡＭＡよりも大きい場合（Ｓ４６０で肯定判定）には、Ｄ素子３に対する還元性ガスの影響が解消されたと判定し、Ｓ４７０にて、変動検出フラグＦ＿Ｄ＿ＤＩＦ２をリセット状態（＝０）に設定する。
【０１５８】
次に、ガス検出装置１５０は、Ｓ４１０で肯定判定され、かつ、Ｓ４２０で肯定判定されると、Ｓ４３０にて、今回のサンプリング時期に取得したＤ側センサ出力値Ｓ（ｎ）を解消判定値ＤＮＡＭＡに代入する処理を実行する。換言すれば、ガス検出装置１５０は、Ｄ側センサ出力値Ｓ（ｎ）に還元性ガスの影響が及び始めていると判定された際のＤ側センサ出力値Ｓ（ｎ）を、解消判定値ＤＮＡＭＡに設定する。
【０１５９】
つまり、このガス検出装置１５０は、解消判定値ＤＮＡＭＡを更新する処理を実行しており、固定値の解消判定値ＤＮＡＭＡではなく、可変値の解消判定値ＤＮＡＭＡに基づいて、誤検出が生じうる状況（Ｄ素子３に対して還元性ガスの影響が生じる状況）が解消したか否かを判定（Ｓ４６０）するように構成されている。
【０１６０】
このようなガス検出装置１５０は、解消判定値ＤＮＡＭＡを固定値とする場合に比べて、解消判定値ＤＮＡＭＡをＤ素子３の劣化状態やＤ素子３に対する還元性ガスの影響度合い等に応じた数値範囲に設定できる。
【０１６１】
また、Ｓ４１０での判定結果が否定判定（Ｄ素子３に還元性ガスの影響が及んでいない）から肯定判定（Ｄ素子３に還元性ガスの影響が及び始めている）に変更された際のＤ側センサ出力値Ｓ（ｎ）は、Ｄ素子３に還元性ガスの影響が及び始めている状態とＤ素子３に還元性ガスの影響が及んでいない状態との境界値に相当している。このため、Ｓ４３０での処理で設定された解消判定値ＤＮＡＭＡを用いることで、Ｄ素子３に還元性ガスの影響が及び始めている状態とＤ素子３に還元性ガスの影響が及んでいない状態との境界を正確に判定できるとともに、Ｄ素子３に還元性ガスの影響が及び始めているか否かを精度良く判定できる。
【０１６２】
よって、本実施形態のガス検出装置１５０によれば、Ｄ素子３の劣化状態に応じて誤検出が生じうる状況が解消したか否かの判定が可能となる。
次に、ガス検出装置１５０は、誤検出解消期間中（換言すれば、「還元性ガスが有り」との判定が解消された時点（Ｓ５５０で肯定判定）を起点として、タイマ初期設定値Ｔ１（誤検出解消期間）が経過（Ｓ６００で肯定判定）するまで）に特定ガス（酸化性ガス）の濃度増加が生じているか否かを判定している。
【０１６３】
具体的には、誤検出解消期間が経過したとき（Ｓ６００で肯定判定されたとき）に、Ｄ側センサ出力値Ｓ（ｎ）が解消判定値ＤＮＡＭＡよりも小さいか否かを判定しており（Ｓ６１０）、Ｓ６１０で肯定判定された場合にかぎり、判定基準値Ｂ（ｎ）の補正を行うようにしている（Ｓ６２０）。
【０１６４】
ここで、解消判定値ＤＮＡＭＡの設定にあたっては、Ｄ側センサ出力値Ｓ（ｎ）の二次微分値Ｗ＿Ｄ＿ＤＩＦ２（ｎ）が二次微分値変動判定値Ａよりも小さいか否かを判定し（Ｓ４１０）、その判定結果が変化する時のＤ側センサ出力値Ｓ（ｎ）に基づいて設定するようにしている（Ｓ４３０）。つまり、ガス検出装置１５０は、Ｄ側センサ出力値Ｓ（ｎ）に還元性ガスの影響が及び始めている状況にあるかを判定（Ｓ４１０での判定結果が否定判定から肯定判定に変わったかを判定）し、Ｓ４１０での判定結果が否定判定から肯定判定に変わったときのＤ側センサ出力値Ｓ（ｎ）に基づいて解消判定値ＤＮＡＭＡを設定するようにしている。
【０１６５】
なお、Ｄ側センサ出力値Ｓ（ｎ）の二次微分値Ｗ＿Ｄ＿ＤＩＦ２（ｎ）は、Ｄ側センサ出力値Ｓ（ｎ）の変化し始めを捉えやすい特性を有している。なお、Ｄ側センサ出力値Ｓ（ｎ）の変化状態に関して、還元性ガスを受けている状況にあるか否かを判定するには、その判定精度を確保する点から、一次微分値Ｗ＿Ｄ＿ＤＩＦ（ｎ）のような大きな変化状態を捉えられる要素を用いることが適している。
【０１６６】
つまり、Ｄ側センサ出力値Ｓ（ｎ）の二次微分値Ｗ＿Ｄ＿ＤＩＦ２（ｎ）が二次微分値変動判定値Ａよりも小さいか否かを判定することで、Ｄ側センサ出力値Ｓ（ｎ）に還元性ガスの影響が及び始めているか否かを判定することができる。そして、この判定結果のもとＤ側センサ出力値Ｓ（ｎ）に基づき解消判定値ＤＮＡＭＡを設定するようにすれば、還元性ガスの影響が及び始めかけようとしているとき（換言すれば、Ｄ素子３での誤検出有りと判定され得る時期）のＤ側センサ出力値Ｓ（ｎ）に基づき解消判定値ＤＮＡＭＡを設定することができる。
【０１６７】
そして、このようにして設定された解消判定値ＤＮＡＭＡと、Ｓ６００にて肯定判定されたときのＤ側センサ出力値Ｓ（ｎ）とを比較することで、タイマ初期設定値Ｔ１（誤検出解消期間）経過時のＤ側センサ出力値Ｓ（ｎ）がＤ素子３での誤検出有りと判定され得る時期の酸化性ガスの濃度に対応した値にまで戻ってきたか否かを判定することができる。このように、誤検出解消期間経過時のＤ側センサ出力値Ｓ（ｎ）が、Ｄ素子３での誤検出有りと判定され得る時期の酸化性ガスの濃度に対応した値にまで戻ってきたか否かを判定することで、誤検出解消期間中に大きな濃度変化が生じたか否かを推定することができる。
【０１６８】
このため、ガス検出装置１５０によれば、判定基準値Ｂ（ｎ）の補正を酸化性ガスの濃度状況に応じて適切に行うことが可能となる。
なお、本実施形態においては、酸化性ガス用ガスセンサ素子３（Ｄ素子３）が特許請求の範囲における特定ガス素子に相当し、還元性ガス用ガスセンサ素子２（Ｇ素子２）が他種ガス素子に相当している。
【０１６９】
また、Ｓ２４０，Ｓ３２０，Ｓ３３０，Ｓ７１０、Ｓ７２０を実行するマイコン１０１が特定ガス判定手段に相当し、Ｓ３４０，Ｓ５１０，Ｓ５２０を実行するマイコン１０１が他種ガス反応状態判定手段に相当している。なお、Ｓ５１０のうち「酸化性ガス検知フラグ（Ｄ検知Ｆ）がリセット状態（＝０）であること、かつ、一次微分値Ｗ＿Ｄ＿ＤＩＦ（ｎ）が一次微分値誤検出判定値Ｂよりも小さいこと、という条件を満たすか否かの判定処理」が他種ガス反応状態判定手段に相当している。
【０１７０】
また、Ｓ１３０を実行するマイコン１０１が他種ガス判定手段に相当し、Ｓ５１０，Ｓ５２０を実行するマイコン１０１が誤検出判定手段に相当している。なお、Ｓ５１０のうち「酸化性ガス検知フラグ（Ｄ検知Ｆ）がリセット状態（＝０）であること、かつ、還元性ガス検知フラグ（Ｇ検知Ｆ）がセット状態（＝１）であること、かつ、一次微分値Ｗ＿Ｄ＿ＤＩＦ（ｎ）が一次微分値誤検出判定値Ｂよりも小さいこと、という条件を満たすか否かの判定処理」が誤検出判定手段に相当している。
【０１７１】
また、Ｓ３４０を実行するマイコン１０１が一次微分値演算手段に相当し、Ｓ５１０を実行するマイコン１０１が一次微分判定手段に相当し、Ｓ５２０を実行するマイコン１０１が一次微分誤検出開始判定手段に相当している。なお、Ｓ５１０のうち「酸化性ガス検知フラグ（Ｄ検知Ｆ）がリセット状態（＝０）であること、かつ、一次微分値Ｗ＿Ｄ＿ＤＩＦ（ｎ）が一次微分値誤検出判定値Ｂよりも小さいこと、という条件を満たすか否かの判定処理」が一次微分判定手段に相当している。
【０１７２】
さらに、Ｓ５３０，Ｓ５４０，Ｓ５５０，Ｓ５６０，Ｓ５７０，Ｓ５８０，Ｓ５９０，Ｓ６００を実行するマイコン１０１が解消時間経過判定手段に相当し、Ｓ６３０を実行するマイコン１０１が時間経過誤検出解消判定手段に相当している。
【０１７３】
また、Ｓ３２０，Ｓ３３０を実行するマイコン１０１が判定基準値更新手段に相当し、Ｓ７１０、Ｓ７２０を実行するマイコン１０１が特定ガス比較判定手段に相当し、Ｓ６２０を実行するマイコン１０１が判定基準補正手段に相当している。
【０１７４】
さらに、Ｓ３５０を実行するマイコン１０１が二次微分値演算手段に相当し、Ｓ４１０を実行するマイコン１０１が二次微分判定手段に相当し、Ｓ４３０を実行するマイコン１０１が補正判定用基準範囲設定手段に相当し、Ｓ６１０を実行するマイコン１０１が補正許可判定手段に相当している。
【０１７５】
また、「二次微分値変動判定値Ａよりも小さい数値範囲」が特許請求の範囲における二次微分変動範囲に相当し、「解消判定値ＤＮＡＭＡよりも小さい数値範囲」が補正判定用基準範囲に相当し、「一次微分値誤検出判定値Ｂよりも小さい数値範囲」が一次微分誤検出範囲に相当している。さらに、タイマ初期設定値Ｔ１が誤検出解消期間に相当し、濃度高閾値Ｔｕおよび濃度低閾値Ｔｄが判定用閾値に相当する。
【０１７６】
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（以下、第１実施形態ともいう）では、誤検出解消期間（タイマ変数Ｗ＿Ｄ＿ＴＩＭＥＲ）として、予め定められた固定値（タイマ初期設定値Ｔ１）を設定（Ｓ５６０）しているが、他種ガスの影響度合いの大きさに応じて設定される可変値を誤検出解消期間として設定しても良い。
【０１７７】
つまり、誤検出判定手段にて前記特定ガス素子での誤検出有りと判定された状況下において、前記特定ガス素子に対する前記他種ガスの影響度合いの大きさに応じて前記誤検出解消期間の値を設定する解消期間設定手段を備えるのである。この場合、他種ガスの影響度合いが大きくなるほど誤検出解消期間の値を大きく設定し、他種ガスの影響度合いが小さくなるほど誤検出解消期間の値を小さく設定することで、誤検出解消期間を他種ガスの影響度合いに応じた値に設定することができる。
【０１７８】
これにより、誤検出解消判定までの時間が無駄に長くなることや、あるいは、誤検出解消判定までの時間が不足することなどを防止できる。
なお、他種ガスの影響度合いは、例えば、他種ガスの反応時における電気的特性の変化状態に基づいて判定することができる。
【０１７９】
さらに、上記の第１実施形態では、解消判定値ＤＮＡＭＡは、Ｓ４３０で更新される可変値であるが、予め定められた固定値としても良い。なお、固定値とする場合には、例えば、実際の測定により、還元性ガスが無い場合にＤ側センサ出力値Ｓ（ｎ）が取りうる数値範囲と、還元性ガスがある場合にＤ側センサ出力値Ｓ（ｎ）が取りうる数値範囲と、を測定し、その測定結果に基づいて定めることができる。
【０１８０】
また、判定基準値Ｂ（ｎ）の補正処理（Ｓ６２０）は、上記内容（判定基準値Ｂ（ｎ）に対してＤ側センサ出力値Ｓ（ｎ）の値を代入）に限られることはなく、判定基準値Ｂ（ｎ）を「誤検出解消時点（Ｓ６００で肯定判定された時点）のＤ側センサ出力値Ｓ（ｎ）」に近い値に設定するという補正処理としてもよい。このとき、差分値ＬＤ（ｎ）の補正処理としては、「補正後の判定基準値Ｂ（ｎ）」と「誤検出解消時点（Ｓ６００で肯定判定された時点）のＤ側センサ出力値Ｓ（ｎ）」との差分値を差分値ＬＤ（ｎ）に設定する処理を行う。
【０１８１】
このような補正方法であれば、判定基準値Ｂ（ｎ）を還元性ガス（他種ガス）の影響が軽減された値（誤検出解消時点（Ｓ６００で肯定判定された時点）のＤ側センサ出力値Ｓ（ｎ））に近づけることができる。
【０１８２】
このような補正を行うガス検出装置は、誤検出解消直後の判定基準値が不適切な値（他種ガスの影響が大きく反映された値）に設定されるのを防止できるため、誤検出が解消した直後に、判定基準値が不適切な値に設定されたことに起因して「特定ガスが有り」と誤って判定されること（誤判定）を防止できる。
【図面の簡単な説明】
【０１８３】
【図１】ガス検出装置に備えられる一体型ガスセンサ素子の概略構成図である。
【図２】ガス検出装置を備える車両用外気導入制御システムの概略構成を表す構成図である。
【図３】マイコンにおいて実行されるガス検知判定処理の処理内容を表すフローチャートである。
【図４】Ｄセンサ処理の処理内容を詳細に表したフローチャートである。
【図５】各種数値演算処理の処理内容を詳細に表したフローチャートである。
【図６】二次微分値に基づく変動判定処理の処理内容を詳細に表したフローチャートである。
【図７】一次微分値に基づく誤検出判定処理の処理内容を詳細に表したフローチャートである。
【図８】酸化性ガス検出判定処理の処理内容を表したフローチャートである。
【図９】ユニット出力処理の処理内容を表したフローチャートである。
【図１０】本実施形態のガス検出装置を用いて、酸化性ガスを検出する際において、還元性ガスの影響による誤検出の判定精度を評価した実験結果である。
【符号の説明】
【０１８４】
１…セラミック基板、２…還元性ガス用ガスセンサ素子（Ｇ素子）、３…酸化性ガス用ガスセンサ素子（Ｄ素子）、４…ヒータ、５…Ｄ素子端子、６…Ｇ素子端子、７…ヒータ端子、８…基準端子、１０…一体型ガスセンサ素子、１００…車両用外気導入制御システム、１０１…マイクロコンピュータ（マイコン）、１１０…Ｇ素子回路、１２０…Ｄ素子回路、１３１…ヒータ回路、１３２…スイッチング回路、１４０…レギュレータ回路、１５０…ガス検出装置、１６０…電子制御アセンブリ、１６１…フラップ制御回路、１６２…アクチュエータ、１７１…ダクト、１７２…内気取り入れ用ダクト、１７３…外気取り入れ用ダクト、１７４…外気導入用フラップ、１８０…電圧検出回路、１９１…電源装置（バッテリ）。
【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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【図１０】
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