特開 2024-126507 ガスセンサ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024126507

(43)【公開日】2024-09-20

(54)【発明の名称】ガスセンサ

(51)【国際特許分類】

   G01N 27/416 20060101AFI20240912BHJP

【ＦＩ】

G01N27/416 331

【審査請求】未請求

【請求項の数】4

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023034913

(22)【出願日】2023-03-07

(71)【出願人】

【識別番号】000004260

【氏名又は名称】株式会社デンソー

(74)【代理人】

【識別番号】110000648

【氏名又は名称】弁理士法人あいち国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】西村 和真

(72)【発明者】

【氏名】今田 駿

(72)【発明者】

【氏名】村山 勇樹

(57)【要約】

【課題】構造の簡素化を図りつつ、センサセルにおける電源との短絡を検出することができるガスセンサを提供すること。
【解決手段】ガスセンサ１において、センサセル３は、酸素イオン伝導性を有する固体電解質体２、及び固体電解質体２上に設けられた一対の電極２１，２２を有する。参照セル４は、センサセル３の一部を構成する固体電解質体２と同一の固体電解質体２、及び固体電解質体２上に設けられた一対の電極を有する。センサ電流検出部５１は、センサ電流Ｉｓを検出する。参照電流検出部５２は、参照電流を検出する。判定部６は、センサ電流Ｉｓ及び参照電流の双方の大きさが、予め定めた閾値以上であるか否かを判定する。ガスセンサ１は、センサ電流Ｉｓに基づいて、被測定ガス室１０に導入された被測定ガスのＮＯｘの濃度を測定するよう構成されている。
【選択図】図３

【特許請求の範囲】

【請求項1】

被測定ガスのＮＯｘの濃度を測定するガスセンサ（１）であって、
上記被測定ガスが導入される被測定ガス室（１０）と、
酸素イオン伝導性を有する固体電解質体（２）、及び該固体電解質体上に設けられた一対の電極（２１，２２）を有するセンサセル（３）と、
該センサセルの一部を構成する上記固体電解質体と同一の固体電解質体、及び該固体電解質体上に設けられた一対の電極を有する参照セル（４）と、
上記センサセルに流れる電流であるセンサ電流（Ｉｓ）を検出するセンサ電流検出部（５１）と、
上記参照セルに流れる電流である参照電流を検出する参照電流検出部（５２）と、
上記センサ電流及び上記参照電流の双方の大きさが、予め定めた閾値以上であるか否かを判定する判定部（６）と、を有し、
上記センサ電流に基づいて、上記被測定ガス室に導入された上記被測定ガスのＮＯｘの濃度を測定するよう構成されている、ガスセンサ。

【請求項2】

上記被測定ガス室に導入された上記被測定ガスの酸素の濃度を調整するポンプセル（７１）を有し、該ポンプセルは、上記参照セルである、請求項１に記載のガスセンサ。

【請求項3】

上記被測定ガス室に導入された上記被測定ガスの酸素の濃度を調整するポンプセル（７１）と、該ポンプセルによって酸素濃度を調整された上記被測定ガスの酸素の濃度をさらに調整するサブポンプセル（７２）と、を有し、上記ポンプセル及び上記サブポンプセルのうち、少なくとも一方が、上記参照セルである、請求項１に記載のガスセンサ。

【請求項4】

上記被測定ガス室に導入された上記被測定ガスの酸素の濃度を調整するポンプセル（７１）と、該ポンプセルによって酸素濃度を調整された上記被測定ガスの残留酸素の濃度を測定するモニタセル（７３）と、を有し、上記ポンプセル及び上記モニタセルのうち、少なくとも一方が、上記参照セルである、請求項１～３のいずれか一項に記載のガスセンサ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ガスセンサに関する。

【背景技術】

【0002】

例えば、特許文献１に開示されているように、測定室内の酸素濃度に応じて電圧を発生する酸素濃度検知セルと、測定室内の酸素をポンピングする酸素ポンプセルと、所定ガスの濃度を測定する測定手段とを備えるガス濃度測定装置が知られている。このガス濃度測定装置は、酸素濃度検知セルに接続された配線等における電源との短絡によって、酸素濃度検知セル等の各セルと測定手段との各接続点のうち何れかの接続点の電圧が異常電圧値になると、測定手段と各接続点とを電気的に遮断するよう構成されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２００６－０４７２７８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら、特許文献１に記載のガス濃度測定装置は、酸素濃度検知セルに接続された配線等における電源との短絡を検出するため、酸素濃度検知セル等と測定手段との接続点の電圧が異常電圧値となったことを検出する異常検出回路を備える。それゆえ、ガス濃度測定装置の構造が複雑となりやすく、ガス濃度測定装置の大型化を招きやすい。

【0005】

本発明は、かかる課題に鑑みてなされたものであり、構造の簡素化を図りつつ、センサセルにおける電源との短絡を検出することができるガスセンサ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】

【0006】

本発明の一態様は、被測定ガスのＮＯｘの濃度を測定するガスセンサ（１）であって、
上記被測定ガスが導入される被測定ガス室（１０）と、
酸素イオン伝導性を有する固体電解質体（２）、及び該固体電解質体上に設けられた一対の電極（２１，２２）を有するセンサセル（３）と、
該センサセルの一部を構成する上記固体電解質体と同一の固体電解質体、及び該固体電解質体上に設けられた一対の電極を有する参照セル（４）と、
上記センサセルに流れる電流であるセンサ電流（Ｉｓ）を検出するセンサ電流検出部（５１）と、
上記参照セルに流れる電流である参照電流を検出する参照電流検出部（５２）と、
上記センサ電流及び上記参照電流の双方の大きさが、予め定めた閾値以上であるか否かを判定する判定部（６）と、を有し、
上記センサ電流に基づいて、上記被測定ガス室に導入された上記被測定ガスのＮＯｘの濃度を測定するよう構成されている、ガスセンサにある。

【発明の効果】

【0007】

上記ガスセンサは、センサ電流に基づいて、被測定ガス室に導入された被測定ガスのＮＯｘの濃度を測定するよう構成されている。また、上記ガスセンサは、センサ電流及び参照電流の双方の大きさが、予め定めた閾値以上であるか否かを判定する。これにより、センサセルにおける電源との短絡を検出することができる。それゆえ、センサセルにおける電源との短絡を検出するためのみに用いられる回路等を設けることなく、参照電流の大きさ及びＮＯｘの濃度を測定するためのセンサ電流の大きさに基づいて、センサセルにおける電源との短絡を検出することができる。その結果、構造の簡素化を図りつつ、センサセルにおける電源との短絡を検出することができる。

【0008】

以上のごとく、上記態様によれば、構造の簡素化を図りつつ、センサセルにおける電源との短絡を検出することができるガスセンサを提供することができる。
なお、特許請求の範囲及び課題を解決する手段に記載した括弧内の符号は、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り、本発明の技術的範囲を限定するものではない。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】実施形態１における、ガスセンサのブロック図。

【図2】実施形態１における、センサ素子の先端部の断面図。

【図3】実施形態１における、ＮＯｘ測定時の電流の方向を示す図。

【図4】実施形態１における、ＶＢショート時の電流の方向を示す図。

【図5】実施形態１における、ＶＢショート時の、センサ電流とポンプ電流とモニタ電流との値を示すグラフ。

【図6】実施形態１における、センサ電流とポンプ電流とに基づいたＶＢショート判定の流れを示すフローチャート。

【図7】実施形態１における、ＮＯｘ過大時のセンサ電流と、ＶＢショート時のセンサ電流とを示すグラフ。

【図8】実施形態１における、ＮＯｘ過大時のポンプ電流と、ＶＢショート時のポンプ電流とを示すグラフ。

【図9】実験例１における、ＶＢショート時の、ポンプセルの温度と、センサ電流、ポンプ電流、モニタ電流の関係を示すグラフ。

【図10】実験例１における、ＶＢショート時の、センサセル及びモニタセルの温度と、センサ電流、ポンプ電流、モニタ電流の関係を示すグラフ。

【図11】実施形態２における、ガスセンサの構成を示す図。

【図12】実施形態３における、センサ素子の先端部の断面図。

【図13】実施形態４における、センサ素子の先端部の断面図。

【図14】比較形態１における、センサ素子の先端部の断面図。

【図15】実験例２における、実施形態４のガスセンサの、ＶＢショート時のセンサ電流とポンプ電流の値を示すグラフ。

【図16】実験例２における、比較形態１のガスセンサの、ＶＢショート時のセンサ電流とポンプ電流の値を示すグラフ。

【発明を実施するための形態】

【0010】

（実施形態１）
ガスセンサに係る実施形態について、図１～図８を参照して説明する。
本形態のガスセンサ１は、被測定ガスのＮＯｘの濃度を測定する。ガスセンサ１は、図１、図２に示すごとく、被測定ガスが導入される被測定ガス室１０と、センサセル３と、参照セル４と、センサ電流検出部５１と、参照電流検出部５２と、判定部６と、を有する。センサセル３は、図２に示すごとく、酸素イオン伝導性を有する固体電解質体２、及び固体電解質体２上に設けられた一対の電極２１，２２を有する。参照セル４は、センサセル３の一部を構成する固体電解質体２と同一の固体電解質体２、及び固体電解質体２上に設けられた一対の電極を有する。図３に示すごとく、センサ電流検出部５１は、センサセル３に流れる電流であるセンサ電流Ｉｓを検出する。参照電流検出部５２は、参照セル４に流れる電流である参照電流を検出する。判定部６は、センサ電流Ｉｓ及び参照電流の双方の大きさが、予め定めた閾値以上であるか否かを判定する。また、ガスセンサ１は、センサ電流Ｉｓに基づいて、被測定ガス室１０に導入された被測定ガスのＮＯｘの濃度を測定するよう構成されている。

【0011】

本形態のガスセンサ１は、例えば、車両に搭載され、排ガスに含まれるＮＯｘ（すなわち、窒素酸化物）の濃度を測定する手段として用いることができる。ガスセンサ１は、例えば、車両の内燃機関に接続された排ガス管（図示略）に取り付けられることにより、排ガスに含まれるＮＯｘの濃度を測定することができる。

【0012】

ガスセンサ１は、固体電解質体２と、センサセル３と、参照セル４とを備えると共に、長尺形状に形成されたセンサ素子１１を有する。図２に示すごとく、センサ素子１１の長手方向Ｚにおける一方の端部に、センサセル３等の各セル及び被測定ガス室１０等が設けられている。センサ素子１１におけるセンサセル３等が設けられた側の端部は、素子カバー（図示略）に覆われた状態にて、排ガス管内に配置され、被測定ガスである排ガスに晒される。また、センサ素子１１における排ガス管内に配置された側とは反対側の端部（図示略）は、後述する基準ガスとなる大気に晒される。本形態において、センサ素子１１は、限界電流式センサ素子である。また、本明細書において、センサ素子１１の長手方向Ｚを、適宜、Ｚ方向という。また、Ｚ方向において、センサ素子１１における排ガス管内に配置される側を先端側Ｚ１とし、その反対側を基端側Ｚ２という。また、センサセル３における一対の電極２１，２２及び固体電解質体２の積層方向Ｙを、適宜、Ｙ方向という。また、Ｙ方向において、固体電解質体２に対し、被測定ガス室１０がある側を上側Ｙ１とし、その反対側を下側Ｙ２という。

【0013】

本形態において、センサセル３は、図２に示すごとく、センサ電極２１と基準電極２２とを有する。センサ電極２１と基準電極２２とは、固体電解質体２のＹ方向における両側に、互いに対向配置されるように、設けられている。センサ電極２１は、固体電解質体２における被測定ガス室１０側の面に設置されている。基準電極２２は、固体電解質体２における、後述する基準ガス室１００側の面に設置されている。本形態において、センサ電極２１は、Ｐｔ（すなわち、白金）及びＲｈ（すなわち、ロジウム）を含有する多孔質サーメット電極からなり、ＮＯｘに対して強い還元性を有している。また、本形態において、基準電極２２は、Ｐｔ等の貴金属を含む多孔質サーメット電極からなる。

【0014】

また、ガスセンサ１は、被測定ガス室１０に導入された被測定ガスの酸素の濃度を調整するポンプセル７１を有する。本形態において、ポンプセル７１は、参照セル４である。

【0015】

本形態において、ポンプセル７１の一部は、センサセル３の一部を構成する固体電解質体２と同一の固体電解質体２によって構成されている。また、ポンプセル７１は、ポンプ電極２３と基準電極２２とを有する。ポンプ電極２３は、固体電解質体２における被測定ガス室１０側の面に設置されている。ポンプ電極２３は、センサ電極２１よりも先端側Ｚ１に位置しており、センサ電極２１よりも、被測定ガス室１０に導入される被測定ガスの上流側に位置している。本形態において、ポンプ電極２３は、Ａｕ（すなわち、金）及びＰｔを含有する多孔質サーメット電極からなる。Ｚ方向から見たとき、ポンプ電極２３の面積は、センサ電極２１及び後述するモニタ電極２４の面積よりも大きい。

【0016】

また、本形態のガスセンサ１は、モニタセル７３を有する。モニタセル７３は、ポンプセル７１によって酸素濃度を調整された被測定ガスの残留酸素の濃度を測定する。ポンプセル７１及びモニタセル７３のうち、少なくとも一方が、参照セル４である。本形態においては、ポンプセル７１及びモニタセル７３の双方が参照セル４となっている。

【0017】

本形態において、モニタセル７３の一部は、センサセル３の一部及びポンプセル７１の一部を構成する固体電解質体２と同一の固体電解質体２によって構成されている。また、モニタセル７３は、モニタ電極２４と基準電極２２とを有する。モニタ電極２４は、固体電解質体２における被測定ガス室１０側の面に設置されている。また、モニタ電極２４は、ポンプ電極２３よりも基端側Ｚ２に設けられている。本形態において、モニタ電極２４は、Ａｕ及びＰｔを含有する多孔質サーメット電極からなる。また、本形態においては、モニタセル７３の基準電極２２と、ポンプセル７１の基準電極２２と、センサセル３の基準電極２２とが一体化して、一つの共通電極となっている。

【0018】

固体電解質体２は、酸素イオン伝導性を備えた固体電解質材料からなる板状の部材である。固体電解質体２は、後述するヒータ１７によって加熱されることにより、活性化される。つまり、固体電解質体２は、所定の活性温度において、酸素イオンの伝導性を有するよう構成されている。本形態において、固体電解質体２は、イットリア安定化ジルコニアからなる。固体電解質体２は、センサセル３、ポンプセル７１、モニタセル７３のそれぞれのセルにおいて、共通となっている。

【0019】

Ｙ方向において、固体電解質体２の上側Ｙ１には、被測定ガス室１０が形成されており、固体電解質体２の下側Ｙ２には、基準ガス室１００が形成されている。基準ガス室１００には、基準ガスが導入される。基準ガスは、酸素濃度の基準になるガスである。本形態において、基準ガスは大気である。基準ガス室１００は、開口部（図示略）を介して、大気が導入されるように構成されている。

【0020】

固体電解質体２の上側Ｙ１には、拡散抵抗体１３を含む絶縁層１３０を介して、遮蔽層１２１が積層されている。絶縁層１３０の先端側Ｚ１には、被測定ガス室１０を形成する矩形の切り欠き部が形成されている。絶縁層１３０は、アルミナ等の絶縁性セラミックスからなるシート状の部材である。絶縁層１３０は、被測定ガス室１０の先端側Ｚ１の室壁となる部分の一部を拡散抵抗体１３としている。拡散抵抗体１３は、ガス透過性を有する多孔質セラミックスによって構成されている。また、遮蔽層１２１は、絶縁性セラミックスからなるシート状の部材であり、被測定ガス室１０の上側Ｙ１を覆い、ガス透過を制限している。

【0021】

固体電解質体２の下側Ｙ２には、ヒータ１７の一部を構成するヒータ基材層１２２が積層されている。ヒータ１７は、絶縁性セラミックスからなるヒータ基材層１２２と、ヒータ基材層１２２の内部に埋設されるヒータ電極１７０とを有する。ヒータ１７は、基準ガス室１００を介して固体電解質体２とＹ方向に対向するように配置されている。また、ヒータ基材層１２２には凹部が設けられており、この凹部が、基準ガス室１００を形成している。

【0022】

ヒータ電極１７０は、通電により発熱するよう構成されている。ヒータ１７は、センサセル３、ポンプセル７１、モニタセル７３が、検出動作に適した温度になるよう、それぞれのセルを加熱する。本形態において、ヒータ１７は、ポンプセル７１の温度が、５００℃以上となるように加熱する。また、ヒータ１７は、センサセル３及びモニタセル７３の温度が、３５０℃以上となるように加熱する。そして、ガスセンサ１は、ポンプセル７１の温度が５００℃以上、かつセンサセル３及びモニタセル７３の温度が３５０℃以上になった状態にて、センサセル３における電源１６との短絡（以下、ＶＢショートという。）を判定するよう構成されている。本形態において、ヒータ１７は、ポンプセル７１の温度が、７００℃～９００℃の範囲となるように加熱し、センサセル３及びモニタセル７３の温度が、５００℃～７００℃の範囲となるように加熱する。

【0023】

また、センサ素子１１の先端部の外表面には、多孔質の保護層１４が設けられている。保護層１４は、互いに結合された多数のセラミック粒子によって構成されている。被測定ガスは、保護層１４及び拡散抵抗体１３を通過して、被測定ガス室１０に導入される。

【0024】

次に、ガスセンサ１による被測定ガスのＮＯｘ濃度の測定について説明する。
内燃機関の排ガス管を流れる被測定ガスは、保護層１４及び拡散抵抗体１３を通過して、被測定ガス室１０に導入される。そして、ポンプセル７１は、被測定ガス室１０から基準ガス室１００に酸素を排出し、被測定ガスの酸素濃度を調整する。具体的には、ポンプ電極２３と基準電極２２との間に所定の電圧が印加されると、被測定ガス室１０内の被測定ガスに含まれる酸素は、ポンプ電極２３によって還元分解されて酸素イオンとなる。この酸素イオンは、基準電極２２に向かって固体電解質体２内を流れ、基準電極２２において酸素が生成され、基準ガス室１００から大気中に排出される。また、このとき、被測定ガス室１０への被測定ガスの流入は、拡散抵抗体１３によって制限されるため、ポンプセル７１を流れるポンプ電流Ｉｐは、被測定ガス中の酸素の濃度に依存した限界電流特性を示す。そこで、酸素の限界電流域となるように印加電圧を設定することにより、基準ガス室１００に導入される大気を基準として、ポンプセル７１を流れるポンプ電流Ｉｐから、被測定ガスの酸素濃度及び空燃比Ａ／Ｆを知ることができる。

【0025】

次に、ポンプセル７１によって酸素が排出された被測定ガスは、ポンプ電極２３よりも基端側Ｚ２に配置されているセンサ電極２１に到達する。そして、センサ電極２１と基準電極２２との間に電圧が印加されると、被測定ガス中のＮＯｘは、センサ電極２１においてＯ_２イオンに分解され、固体電解質体２を通って基準ガス室１００に排出される。本形態においては、このとき流れた電流（すなわち、センサ電流Ｉｓ）を測定し、その測定値を用いて、ＮＯｘの濃度を算出している。

【0026】

また、モニタセル７３は、ポンプセル７１によって酸素が排出された被測定ガス中に残留する酸素の濃度を検出するよう構成されている。モニタ電極２４と基準電極２２との間に電圧が印加されると、被測定ガス中に残留する酸素は、モニタ電極２４においてイオン化し、固体電解質体２を通って基準ガス室１００に排出される。また、このとき、モニタセル７３に流れる電流であるモニタ電流Ｉｍが流れる。そして、このモニタ電流Ｉｍに基づいて、被測定ガス中の残留酸素濃度を算出することができる。

【0027】

ここで、センサ電極２１は、ＮＯｘと酸素の両方に対して活性を有する。そのため、まずポンプセル７１を用いて酸素を排出し、被測定ガスの酸素濃度を低減させてから、ＮＯｘの濃度を測定している。しかしながら、ポンプセル７１によって酸素を完全に排出できず、僅かに酸素が残留することがある。そのため、センサ電流Ｉｓは、ＮＯｘがイオン化されることにより流れた電流だけでなく、ＮＯｘと酸素の合計濃度に応じた電流となる場合がある。一方、モニタ電極２４は、酸素に対してのみ活性を有するため、モニタ電極２４には、残留酸素濃度に応じたモニタ電流Ｉｍが流れる。そこで、本形態では、モニタ電流Ｉｍに基づいて、センサ電流Ｉｓにおける残留酸素の影響を取り除くことによって、被測定ガス中のＮＯｘの濃度を求めるよう構成されている。これにより、ポンプセル７１によって酸素を完全に排出できない場合でも、ＮＯｘの濃度を正確に算出することができる。

【0028】

次に、センサ素子１１の作動を制御するセンサ制御部１５について説明する。
ガスセンサ１は、図１に示すごとく、センサ制御部１５を有する。センサ制御部１５は、センサ素子１１と電気的に接続しており、センサ素子１１の作動を制御する。センサ制御部１５は、電流検出部５と、マイコン１５１と、ヒータ制御部１７１と、電源回路１６１と、電圧検出部１５２と、ＣＡＮ通信部１５３と、を有する。また、センサ制御部１５は、プロセッサとメモリとを備えており、被測定ガスにおけるＮＯｘ濃度及び酸素濃度の算出とＶＢショートの判定を行う。

【0029】

電流検出部５は、センサ電流Ｉｓ、ポンプ電流Ｉｐ、モニタ電流Ｉｍを検出するよう構成されている。つまり、電流検出部５は、センサ電流検出部５１と参照電流検出部５２とを備える。電流検出部５は、センサ電流Ｉｓ、ポンプ電流Ｉｐ、モニタ電流Ｉｍの大きさに応じた検出信号をマイコン１５１に出力する。

【0030】

また、電流検出部５は、センサセル３、ポンプセル７１、モニタセル７３のそれぞれと電気的に接続している。図３に示すごとく、電流検出部５とセンサ電極２１、電流検出部５とポンプ電極２３、電流検出部５とモニタ電極２４は、それぞれ、配線Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３によって、互いに電気的に接続している。また、基準電極２２とセンサ制御部１５は、配線Ｌ５によって、互いに電気的に接続している。配線Ｌ５には、ＮＯｘ測定時において、基準電極２２に向かって流れる基準電流Ｉｃｏｍが流れる。

【0031】

マイコン１５１は、電流検出部５が検出したセンサ電流Ｉｓ及びモニタセル電流Ｉｍに基いて、被測定ガスのＮＯｘ濃度を算出する。具体的には、マイコン１５１は、センサ電流Ｉｓの値からモニタ電流Ｉｍの値を減算することにより、センサセル３が検出した被測定ガス中の残留酸素による電流値を除き、被測定ガス中のＮＯｘ濃度を算出する。また、マイコン１５１は、ポンプ電流Ｉｐに基づいて、被測定ガスの酸素濃度を算出する。

【0032】

また、マイコン１５１は、センサ電流Ｉｓと参照電流とに基いて、ＶＢショートを検出する。つまり、マイコン１５１は、判定部６でもある。判定部６は、ポンプ電流Ｉｐ及びモニタ電流Ｉｍのうち、少なくともいずれか一方と、センサ電流Ｉｓと、により、ＶＢショートを判定できるよう構成されている。本形態において、参照電流は、ポンプ電流Ｉｐ及びモニタ電流Ｉｍである。

【0033】

ガスセンサ１は、判定部６が、ＶＢショートの発生の有無を判定するにあたり、センサ電流Ｉｓと参照電流とのそれぞれの大きさに対し、閾値を設けている。ＶＢショートを判定するための閾値は、たとえば、センサ電流Ｉｓの閾値を３００００ｎＡ、ポンプ電流Ｉｐの閾値を５０００μＡ、モニタ電流Ｉｍの閾値を３００００ｎＡとすることができる。

【0034】

また、本形態において、ポンプ電流Ｉｐ及びモニタ電流Ｉｍの閾値は、通常のガス濃度測定時において検出される電流の大きさよりも、大きい値としている。つまり、ポンプ電流Ｉｐ及びモニタ電流Ｉｍの閾値は、判定部６が、ＶＢショートであることを確実に判定できるように、通常のガス濃度測定時に検出される電流の大きさよりも、大幅に大きい値となっている。

【0035】

また、ヒータ制御部１７１は、ヒータ１７に印加する電圧の制御を行うことにより、ヒータ１７の発熱量を制御している。マイコン１５１は、例えば、センサ素子１１の温度情報に基づいて、センサ素子１１がＮＯｘ濃度の検出に適した状態となるように、ヒータ制御部１７１を介して、ヒータ１７の作動をフィードバック制御することができる。本形態において、マイコン１５１は、ポンプセル７１の温度の情報を検出するセル温度検出部（図示略）によって検出されたセル温度情報に基づいて、ヒータ制御部１７１に駆動指示を行う。

【0036】

電源回路１６１は、電源１６から電力の供給を受けると共に、電流検出部５、マイコン１５１、ヒータ制御部１７１等の各回路に必要な電力を供給する。本形態において、電源１６は、バッテリである。また、バッテリにおける電源電圧は、例えば、１２Ｖとすることができる。

【0037】

電圧検出部１５２は、ポンプ電極２３に印加された電圧を検出する。そして、電圧検出部１５２は、検出した電圧に応じた検出信号をマイコン１５１に出力する。

【0038】

また、ＣＡＮ通信部１５３は、内燃機関を制御するＥＣＵ（Ｅｎｇｉｎｅ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）との間でデータ通信可能に接続されており、ＣＡＮ（Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）通信プロトコルに従ってデータの送受信を行う。ガスセンサ１によるＮＯｘ濃度等の検出結果は、ＣＡＮ通信部１５３を介して、センサ制御部１５からＥＣＵ（図示略）へ出力され、排ガス浄化システムの制御等に用いられる。

【0039】

次に、センサ電流Ｉｓとポンプ電流Ｉｐとに基づいてＶＢショートを判定するまでの流れについて、図６のフローチャートに基づき説明する。
まず、ステップＳ１において、ポンプセル７１に断線による異常がないかを判断する。ステップＳ１において、ポンプ電流Ｉｐの検出が可能であり、配線Ｌ２の断線等による異常がないと判断した場合、ステップＳ２へと進む。一方、ステップＳ１において、ポンプ電流Ｉｐが検出できず、ポンプセル７１に断線異常があると判断した場合、ＶＢショートを判定することができないため、ステップＳ７へと進み、ＶＢショート診断を未実施とする。

【0040】

ステップＳ２においては、センサ素子１１が活性化しているか判断を行う。つまり、各セルが所定の温度以上となり、活性状態になっているか否かを判断する。ステップＳ２において、センサ素子１１が活性状態であると判断した場合、ステップＳ３へと進む。一方、ステップＳ２において、センサ素子１１が活性状態でないと判断した場合、ステップＳ７へと進み、ＶＢショート診断を未実施とする。なお、ステップＳ２において、センサ素子１１が活性状態でないと判断した場合、例えば、センサ素子１１が活性状態となるまで、所定時間経過後に、ステップＳ２を繰り返す構成とすることもできる。

【0041】

ステップＳ３においては、センサ電流Ｉｓとポンプ電流Ｉｐとの双方が閾値以上であるか否かを判断する。ステップＳ３において、センサ電流Ｉｓとポンプ電流Ｉｐとの双方が閾値以上であると判断した場合、ステップＳ４へと進む。一方、ステップＳ３において、センサ電流Ｉｓのみが閾値以上であると判断した場合、又はセンサ電流Ｉｓとポンプ電流Ｉｐとの双方が閾値未満であると判断した場合、ステップＳ６へと進み、センサセル３の正常判定を行う。つまり、センサセル３におけるＶＢショートは発生していないと判断する。また、ステップＳ６へと進んだ場合、例えば、所定時間が経過した後、改めてステップＳ１へと戻り、ＶＢショートの判定を繰り返す構成とすることができる。

【0042】

次に、ステップＳ４においては、センサ電流Ｉｓ及びポンプ電流Ｉｐの双方が、所定時間以上継続して閾値を超えているか否かを判断する。本形態においては、センサ電流Ｉｓ及びポンプ電流Ｉｐの双方が、３秒以上継続して閾値を超えているか否かを判断する。ステップＳ４において、センサ電流Ｉｓ及びポンプ電流Ｉｐの双方が、所定時間以上継続して閾値を超えている場合、ステップＳ５へと進み、異常判定を行う。つまり、センサセル３にＶＢショートが発生していると判定する。一方、センサ電流Ｉｓ及びポンプ電流Ｉｐの閾値を超えている時間が、所定時間未満である場合、ステップＳ６へと進み、センサセル３の正常判定を行う。つまり、センサ電流Ｉｓ及びポンプ電流Ｉｐが一時的に閾値を超えている場合であっても、その閾値を超えている時間が所定時間未満である場合、ＶＢショート以外の要因による一時的な電流値の上昇であると判断し、正常判定を行う。これにより、ＶＢショート以外の要因による電流値上昇をノイズとし、確実にセンサセル３のＶＢショートを判定する。なお、図６のフローチャートでは、センサ電流Ｉｓとポンプ電流Ｉｐとに基づいたＶＢショート判定について記載したが、センサ電流Ｉｓとモニタ電流Ｉｍとに基づいてＶＢショートを判定する場合も、図６のフローチャートと同様のステップを行い、ＶＢショートを判定する。

【0043】

次に、本形態の作用効果を説明する。
上記ガスセンサ１は、センサ電流Ｉｓに基づいて、被測定ガス室１０に導入された被測定ガスのＮＯｘの濃度を測定するよう構成されている。また、ガスセンサ１は、センサ電流Ｉｓ及び参照電流の双方の大きさが、予め定めた閾値以上であるか否かを判定する。これにより、センサセル３のＶＢショートを検出することができる。それゆえ、センサセル３におけるＶＢショートを検出するためのみに用いられる回路等を設けることなく、参照電流の大きさ及びセンサ電流Ｉｓの大きさに基づいて、ＶＢショートを検出することができる。その結果、構造の簡素化を図りつつ、センサセル３のＶＢショートを検出することができる。

【0044】

例えば、何らかの原因により、図４に示すごとく、電源１６に接続された配線Ｌ４が、センサセル３に接続された配線Ｌ１と電気的に接触することにより、ＶＢショートが発生した場合を想定する。このとき、電源電圧は、各セルに印加される電圧よりも大幅に高いため、電流検出部５によって検出されるセンサ電流Ｉｓは、図５に示すごとく、予め設定した閾値を超えて、検出上限に達する。また、ＶＢショートに基づく電流は、図４に示すように、配線Ｌ１からセンサ電極２１へと向かう方向に流れ、導電性を備える固体電解質体２を介して、配線Ｌ２，Ｌ３にも流れる。そのため、図５に示すごとく、電流検出部５によって検出されるポンプ電流Ｉｐおよびモニタ電流Ｉｍも閾値を超え、検出上限に達する。そこで、判定部６は、センサ電流Ｉｓ及び参照電流の双方の大きさが、閾値以上であるか否かを判定し、ＶＢショートを判定する。つまり、ガスセンサ１は、ＶＢショートを判定するためのみに用いる回路等を改めて設けることなく、ＮＯｘ及び酸素の濃度測定に必要なセンサ電流Ｉｓ、ポンプ電流Ｉｐ、モニタ電流Ｉｍを検出する電流検出部５及び判定部６を用いて、ＶＢショートを判定することができる。そのため、構造の簡素化を図ることができ、ひいてはガスセンサ１の小型化による車両への搭載自由度の向上やコストの低減を図ることができる。

【0045】

また、例えば、ガスセンサ１のセンサ素子１１を、車両の排気系に設けられたＳＣＲ（Selective Catalytic Reduction）触媒の上流側に位置する排ガス管に設置した場合を想定する。この場合、ガスセンサ１によって検出される被測定ガスに含まれるＮＯｘの濃度が１００００ｐｐｍ以上となる場合に、ＮＯｘの濃度が過大となるおそれがある。そして、センサ電流Ｉｓは、ＮＯｘの濃度が高くなるほど大きくなるため、図７に示すごとく、ＮＯｘの濃度が過大になった場合と、ＶＢショートが発生した場合との双方において、閾値を超えることが考えられる。そのため、センサ電流Ｉｓの大きさのみに基づいてＶＢショートを判定しようとすると、センサ電流Ｉｓが閾値を超えた場合に、高濃度のＮＯｘを起因としたものなのか、ＶＢショートを起因としたものなのか、判断しにくく、ＶＢショートを正確に判定できなくなるおそれがある。そこで、本形態においては、センサ電流Ｉｓに加えて、参照電流に基づいて、ＶＢショートを判定する。つまり、センサセル３がＶＢショートした場合、図４に示すごとく、固体電解質体２を介して、参照セル４であるポンプセル７１やモニタセル７３にもＶＢショートを起因とする電流が流れ、ポンプ電流Ｉｐ及びモニタ電流Ｉｍの大きさが閾値を超える。また、ポンプ電流Ｉｐ及びモニタ電流Ｉｍは、センサ電流Ｉｓのように、被測定ガスのＮＯｘの濃度が高くなったことを起因として、上昇することはない。つまり、図８に示すように、ＮＯｘ過大となる前後において、ポンプ電流Ｉｐの大きさに大きな違いは見られず、ＮＯｘの濃度が過大となった場合でも、ポンプ電流Ｉｐの大きさは閾値を超えることはない。そして、モニタ電流Ｉｍもポンプ電流Ｉｐと同様に、ＮＯｘの濃度が過大となったことを起因として、閾値を超えることはない。そのため、判定部６によって、センサ電流Ｉｓと参照電流（すなわち、ポンプ電流Ｉｐとモニタ電流Ｉｍ。）との双方の大きさが閾値以上であるか否かを判定することにより、確実にＶＢショートを判定することができる。その結果、センサセル３におけるＶＢショートを精度高く検出することができる。

【0046】

また、一般に、限界電流式のガスセンサは、各セルに印加する電圧が所定の大きさとなるように制御する。そのため、仮に、各セルに印加された電圧の大きさに基づいてＶＢショートを検出する構成とした場合、固体電解質体の微小なクラックや遮蔽層の割れなどの軽微な損傷を検出しにくい。一方、本形態においては、センサ電流Ｉｓと参照電流とに基づいてＶＢショートを判定する構成となっている。そのため、固体電解質体２の微小なクラック等を起因としたセンサ電流Ｉｓの値の変化や参照電流の値の変化を検出することができる。そのため、ＶＢショートの判定ができることに加え、固体電解質体２の微小なクラックや遮蔽層１２１の割れなどの軽微な損傷も検出することができる。

【0047】

また、ポンプセル７１は、参照セル４である。それゆえ、被測定ガスの酸素濃度の測定に用いるポンプ電流Ｉｐの値に基づいて、ＶＢショートを検出することができる。その結果、構造の簡素化を図りつつ、ＶＢショートを検出することができる。

【0048】

また、ポンプセル７１及びモニタセル７３のうち、少なくとも一方が、参照セル４である。それゆえ、ポンプ電流Ｉｐの値、又は被測定ガスのＮＯｘ濃度を高精度に測定するために用いるモニタ電流Ｉｍの値に基づいて、ＶＢショートを検出することができる。その結果、構造の簡素化を図りつつ、ＶＢショートを検出することができる。

【0049】

また、ポンプセル７１及びモニタセル７３のうち、少なくとも一方を参照セル４としたとき、ポンプセル７１における電源１６との短絡が発生した場合、ポンプセル７１に印加された電圧の大きさに基づいて、ポンプセル７１における電源１６との短絡を判断できる。ただし、センサセル３におけるＶＢショートが発生した場合と、モニタセル７３における電源１６との短絡が発生した場合とでは、同様の電流の流れ方になる。そのため、センサセル３におけるＶＢショートか、モニタセル７３における電源１６との短絡かを判断することが難しい場合がある。この場合、ヒータ１７を停止して固体電解質体２の温度を低下させることにより、酸素イオンが固体電解質体２中を移動できない状態にすると共に、固体電解質体２の導電性を低下させる。これにより、センサセル３におけるＶＢショートが発生した場合、ＶＢショートに基づく電流は、固体電解質体２を通ってポンプセル７１及びモニタセル７３に流れにくくなるため、センサセル３におけるＶＢショートであると判断することができる。また、モニタセル７３における電源１６との短絡が発生した場合、この短絡に基づく電流は、固体電解質体２を通ってポンプセル７１及びセンサセル３に流れにくくなるため、モニタセル７３における電源１６との短絡であると判断することができる。

【0050】

本形態においては、ポンプセル７１及びモニタセル７３の双方が参照セル４となっている。つまり、ポンプ電流Ｉｐの値とモニタ電流Ｉｍの値との双方をＶＢショートの判定に用いる。それゆえ、構造の簡素化を図りつつ、ＶＢショートを、より精度高く検出することができる。

【0051】

ガスセンサ１は、ヒータ１７によって、ポンプセル７１が５００℃以上に加熱された状態にて、センサセル３におけるＶＢショートを判定する。これにより、固体電解質体２の導電性を確実に確保することができる。それゆえ、ＶＢショートした際に、センサ電流Ｉｓ、ポンプ電流Ｉｐ、モニタ電流Ｉｍの値に基づいて、確実にＶＢショートを判定することができる。また、ポンプセル７１の温度が５００℃以上であれば、ポンプセル７１の制御温度より低い温度であっても、確実にＶＢショートを検出することができる。そのため、ガスセンサ１を起動させてから、比較的早くＶＢショートを検出することができる。

【0052】

ガスセンサ１は、ヒータ１７によって、センサセル３及びモニタセル７３が３５０℃以上に加熱された状態にて、センサセル３におけるＶＢショートを判定する。これにより、固体電解質体２の導電性を確実に確保することができる。それゆえ、ＶＢショートした際に、センサ電流Ｉｓ、ポンプ電流Ｉｐ、モニタ電流Ｉｍの値に基づいて、確実にＶＢショートを判定することができる。また、センサセル３及びモニタセル７３の温度が３５０℃以上であれば、センサセル３及びモニタセル７３の制御温度より低い温度であっても、確実にＶＢショートを検出することができる。そのため、ガスセンサ１を起動させてから、比較的早くＶＢショートを検出することができる。

【0053】

以上のごとく、本形態によれば、構造の簡素化を図りつつ、センサセル３における電源１６との短絡を検出することができるガスセンサ１を提供することができる。

【0054】

（実験例１）
本例では、図９、図１０のグラフに示すごとく、実施形態１に示すガスセンサを用いて、ＶＢショート時の、各セルの温度と、各セルを流れる電流との関係を調べた。

【0055】

図９のグラフは、ＶＢショート時の、ポンプセルの温度と、センサ電流、ポンプ電流、モニタ電流との関係を示すグラフである。図９のグラフに示すように、ポンプセルの温度が５００℃未満のとき、ＶＢショート時において、センサ電流の値は閾値を超えているものの、ポンプ電流及びモニタ電流の双方の値は閾値未満となっている。この結果は、固体電解質体の温度が低く、導電性を充分に備えるほど、固体電解質体が活性化されていなかったことが原因と考えられる。それゆえ、ＶＢショート時であっても、ポンプ電流及びモニタ電流は閾値を超えなかったと考えられる。一方、ポンプセルの温度が５００℃以上のとき、センサ電流、ポンプ電流、モニタ電流のすべてが閾値を超える結果となった。固体電解質体が充分に加熱され、ＶＢショートを確実に判定できる程度に、固体電解質体が活性化されたためと考えられる。

【0056】

図１０のグラフは、ＶＢショート時の、センサセル及びモニタセルの温度と、センサ電流、ポンプ電流、モニタ電流との関係を示すグラフである。図１０のグラフに示すように、センサセル及びモニタセルの温度が３５０℃未満のとき、センサ電流は閾値を超えているものの、ポンプ電流及びモニタ電流の双方の値は閾値未満となっている。この結果も、固体電解質体の温度が低く、固体電解質体が充分に活性化されていなかったことが原因と考えられる。そのため、ＶＢショート時であっても、ポンプ電流及びモニタ電流は閾値を超えなかったと考えられる。一方、センサセル及びモニタセルの温度が３５０℃以上のとき、センサ電流、ポンプ電流、モニタ電流のすべてが閾値を超える結果となった。固体電解質体が充分に加熱され、ＶＢショートを確実に判定できる程度に、固体電解質体が活性化されたためと考えられる。

【0057】

（実施形態２）
本形態のガスセンサ１は、図１１に示すごとく、実施形態１に対し、センサ素子１１に設けられたセルの種類を変更した形態である。

【0058】

本形態のガスセンサ１は、ポンプセル７１と、サブポンプセル７２と、を有する。サブポンプセル７２は、ポンプセル７１によって酸素濃度を調整された被測定ガスの酸素の濃度をさらに調整する。ポンプセル７１及びサブポンプセル７２のうち、少なくとも一方が、参照セル４である。本形態においては、ポンプセル７１及びサブポンプセル７２の双方が参照セル４となっている。

【0059】

本形態において、サブポンプセル７２の一部は、センサセル３の一部及びポンプセル７１の一部を構成する固体電解質体２と同一の固体電解質体２によって構成されている。また、サブポンプセル７２は、サブポンプ電極２８と基準電極２２とを有する。サブポンプ電極２８は、固体電解質体２における被測定ガス室１０側の面に設置されている。また、サブポンプ電極２８は、ポンプ電極２３よりも基端側Ｚ２であって、センサ電極２１よりも先端側Ｚ１に設けられている。本形態においては、サブポンプセル７２の基準電極２２と、ポンプセル７１の基準電極２２と、センサセル３の基準電極２２とが一体化して、一つの共通電極となっている。

【0060】

サブポンプ電極２８と基準電極２２との間に電圧が印加されると、ポンプセル７１によって酸素濃度を調整された被測定ガス中に残留する酸素は、サブポンプ電極２８においてイオン化し、固体電解質体２を通って基準ガス室１００に排出される。また、このとき、サブポンプセル７２に流れる電流であるサブポンプ電流Ｉｓｐが流れる。

【0061】

電流検出部５は、サブポンプセル７２と電気的に接続している。電流検出部５とサブポンプ電極２８とは、配線Ｌ６によって、互いに電気的に接続している。電流検出部５は、サブポンプ電流Ｉｓｐを検出するよう構成されている。

【0062】

また、本形態のガスセンサ１は、モニタセルを有さない。
その他は、実施形態１と同様である。なお、実施形態２以降において用いた符号のうち、既出の実施形態において用いた符号と同一のものは、特に示さない限り、既出の実施形態におけるものと同様の構成要素等を表す。

【0063】

ポンプセル７１及びサブポンプセル７２のうち、少なくとも一方が、参照セル４である。それゆえ、ポンプ電流Ｉｐ、又はサブポンプ電流Ｉｓｐに基づいて、ＶＢショートを検出することができる。その結果、構造の簡素化を図りつつ、ＶＢショートを検出することができる。

【0064】

本形態においては、ポンプセル７１及びサブポンプセル７２の双方が参照セル４となっている。つまり、ポンプ電流Ｉｐの値とサブポンプ電流Ｉｓｐの値との双方をＶＢショートの判定に用いる。それゆえ、構造の簡素化を図りつつ、ＶＢショートを、より精度高く検出することができる。
その他、実施形態１と同様の作用効果を有する。

【0065】

（実施形態３）
本形態のガスセンサ１は、図１２に示すごとく、固体電解質体２を２つ有する形態である。

【0066】

本形態のガスセンサ１は、固体電解質体２として、第一電解質体２５と第二電解質体２６とを有する。本形態において、被測定ガス室１０は、第一電解質体２５と第二電解質体２６との間に形成されている。また、第一電解質体２５とヒータ基材層１２２との間に第一基準ガス室１０１が形成されており、第二電解質体２６と、第二電解質体２６の上側Ｙ１に積層された遮蔽層１２１との間に、第二基準ガス室１０２が形成されている。

【0067】

第二電解質体２６は、センサセル３の一部及びモニタセル７３の一部を構成している。センサセル３は、センサ電極２１と第二基準電極２２２とを有する。モニタセル７３は、モニタ電極２４と第二基準電極２２２とを有する。第二電解質体２６における被測定ガス室１０側の面にセンサ電極２１及びモニタ電極２４が設けられており、第二電解質体２６における第二基準ガス室１０２側の面に第二基準電極２２２が設けられている。本形態においては、センサセル３の第二基準電極２２２とモニタセル７３の第二基準電極２２２とが一体化して、一つの共通電極となっている。つまり、モニタセル７３の一対の電極２４，２２２は、センサセル３の一部を構成する固体電解質体２と同一の固体電解質体２上に設けられている。本形態において、モニタセル７３は、参照セル４である。

【0068】

第一電解質体２５は、ポンプセル７１の一部を構成している。また、ポンプセル７１は、ポンプ電極２３と第一基準電極２２１とを有する。第一電解質体２５における被測定ガス室１０側の面にポンプ電極２３が設けられており、第一電解質体２５における第一基準ガス室１０１側の面に第一基準電極２２１が設けられている。つまり、ポンプセル７１の一対の電極２３，２２１は、センサセル３の一部を構成する第二電解質体２６とは異なる固体電解質体２上に設けられている。本形態において、ポンプセル７１は、参照セル４ではない。
その他は、実施形態１と同様である。

【0069】

本形態において、モニタセル７３の一対の電極２４，２２２は、センサセル３の一部を構成する固体電解質体２と同一の固体電解質体２上に設けられている。そのため、センサセル３がＶＢショートした場合、第二電解質体２６を介して、参照セル４であるモニタセル７３にもＶＢショートを起因とする電流が流れ、モニタ電流Ｉｍの大きさが閾値を超える。一方、ポンプセル７１の一対の電極２３，２２１は、センサセル３の一部を構成する第二電解質体２６とは異なる第一電解質体２５上に設けられている。それゆえ、センサセル３がＶＢショートした場合、ポンプセル７１には閾値を超える電流は流れない。そのため、本形態においては、ポンプ電流Ｉｐではなく、モニタ電流Ｉｍに基づいて、ＶＢショートを検出することができる。その結果、構造の簡素化を図りつつ、ＶＢショートを検出することができる。
その他、実施形態１と同様の作用効果を有する。

【0070】

（実施形態４）
本形態のガスセンサ１は、図１３に示すごとく、実施形態１に対し、モニタセルを備えない形態である。
すなわち、本形態において、センサ素子１１のセルは、センサセル３とポンプセル７１とによって構成されている。そして、ポンプセル７１は、参照セル４である。
その他は、実施形態１と同様である。

【0071】

本形態において、センサ素子１１のセルは、センサセル３とポンプセル７１とによって構成されている。それゆえ、構造の簡素化を一層図ることができる。
その他、実施形態１と同様の作用効果を有する。

【0072】

（比較形態１）
本形態のガスセンサ９は、図１４に示すごとく、実施形態３に対し、モニタセルを備えない形態である。つまり、本形態においては、参照セル４を有さない。
その他は、実施形態３と同様である。

【0073】

（実験例２）
本例では、図１５、図１６のグラフに示すごとく、実施形態４に示すガスセンサ（図１３参照）、及び比較形態１に示すガスセンサ（図１４参照）を用いて、センサセルをＶＢショートさせたときのセンサ電流の値とポンプ電流の値とを確認した。

【0074】

図１６に示すごとく、参照セルを備えない比較形態１の場合、センサ電流は閾値を超えているものの、ポンプ電流は閾値を超えていない。ここで、比較形態１のガスセンサは、固体電解質体を２つ有する（図１４参照）。そして、センサセルの一部を構成する固体電解質体とポンプセルの一部を構成する固体電解質体とは、互いに異なる固体電解質体である。そのため、センサセルのＶＢショートを起因としてポンプ電流は増加せず、ポンプ電流は閾値を超えなかったと考えられる。なお、ポンプ電流は、ＶＢショート時において、ＶＢショートが発生する前よりも電流値が大きくなっているが、これは、ポンプセルが、被測定ガスの酸素をポンピングしたときの電流値であり、ＶＢショートを起因とした電流値の増加ではない。

【0075】

一方、図１５に示すごとく、実施形態４の場合、センサ電流及びポンプ電流の双方が、閾値を超えている。実施形態４の場合、センサセルの一部を構成する固体電解質体と、ポンプセルの一部を構成する固体電解質体とは、互いに同じ固体電解質体である。そのため、固体電解質体が導電性を備えていることにより、センサセルがＶＢショートしたとき、ポンプ電流もＶＢショートに起因して増加し、閾値を超えたと考えられる。そのため、センサセルにＶＢショートが発生した場合、センサ電流とポンプ電流とに基づいて、確実にＶＢショートを検出することができると考えられる。

【0076】

上記実施形態１、２においては、モニタセル７３及びサブポンプセル７２のうち、一方のみを有する。ただし、ガスセンサは、モニタセル及びサブポンプセルの双方を備える構成とすることもできる。

【0077】

本発明は上記各実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の実施形態に適用することが可能である。

【符号の説明】

【0078】

１…ガスセンサ、２…固体電解質体、３…センサセル、４…参照セル、６…判定部、１０…被測定ガス室、２１，２２…電極、５１…センサ電流検出部、５２…参照電流検出部、Ｉｓ…センサ電流

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】