特許 7599398 センサ制御装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-12-05

(45)【発行日】2024-12-13

(54)【発明の名称】センサ制御装置

(51)【国際特許分類】

   G01N 27/416 20060101AFI20241206BHJP

   G01N 27/419 20060101ALI20241206BHJP

【ＦＩ】

G01N27/416 376

G01N27/419 327Q

G01N27/416 331

【請求項の数】 7

(21)【出願番号】P 2021147633

(22)【出願日】2021-09-10

(65)【公開番号】P2023040565

(43)【公開日】2023-03-23

【審査請求日】2024-04-02

(73)【特許権者】

【識別番号】000004547

【氏名又は名称】日本特殊陶業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001036

【氏名又は名称】弁理士法人暁合同特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】鎌田 健太郎

(72)【発明者】

【氏名】鈴木 陽介

(72)【発明者】

【氏名】小▲浜▼ 公洋

(72)【発明者】

【氏名】伊藤 銀次郎

【審査官】小澤 理

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１１－０３９０４１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００８－０１４２３５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１６－１０９６９３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平１０－２１２９９９（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０１５／００５２９７３（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０１Ｎ ２７／４１６

Ｇ０１Ｎ ２７／４１９

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

アンモニアを含む計測対象ガス中の特定ガスを検知する検知部と、前記検知部を加熱するヒータと、を備えるセンサ素子と、クロムを含む金属により構成され、前記センサ素子を囲んで配置されるプロテクタと、を備えるガスセンサに接続されて前記ガスセンサを制御するセンサ制御装置であって、
前記ガスセンサの周囲の前記計測対象ガスの流速が所定の値以上である第１状態と判断したときに、前記検知部が活性化する第１温度となるように前記ヒータを制御する通常制御と、前記ガスセンサの周囲の前記計測対象ガスの流速が所定の値未満である第２状態と判断したときに、前記検知部が前記第１温度よりも低い第２温度となるように前記ヒータを制御する抑制制御とを選択的に実行するヒータ制御部を備え、
前記ヒータ制御部が、前記ガスセンサの周囲環境が前記第１状態から前記第２状態に変化したと判断してから所定時間経過後に、前記通常制御から前記抑制制御への切り替えを実行する、センサ制御装置。

【請求項2】

前記第２温度が３００℃以上７４０℃未満である、請求項１に記載のセンサ制御装置。

【請求項3】

アンモニアを含む計測対象ガス中の特定ガスを検知する検知部と、前記検知部を加熱するヒータと、を備えるセンサ素子と、クロムを含む金属により構成され、前記センサ素子を囲んで配置されるプロテクタと、を備えるガスセンサに接続されて前記ガスセンサを制御するセンサ制御装置であって、
前記ガスセンサの周囲の前記計測対象ガスの流速が所定の値以上である第１状態と判断したときに、前記検知部が活性化する第１温度となるように前記ヒータを制御する通常制御と、前記ガスセンサの周囲の前記計測対象ガスの流速が所定の値未満である第２状態と判断したときに、前記検知部が前記第１温度よりも低い第２温度となるように前記ヒータを制御する抑制制御とを選択的に実行するヒータ制御部を備え、
前記第２温度が３００℃以上７４０℃未満である、センサ制御装置。

【請求項4】

前記第２温度が３００℃以上６７０℃以下である、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載のセンサ制御装置。

【請求項5】

前記特定ガスがアンモニアである、請求項１から請求項４のいずれか１項に記載のセンサ制御装置。

【請求項6】

前記ヒータ制御部が、前記ガスセンサの周囲環境が前記第２状態から前記第１状態に変化したと判断してから１００ｍｓ以内に、前記抑制制御から前記通常制御への切り替えを実行する、請求項１から請求項５のいずれか１項に記載のセンサ制御装置。

【請求項7】

前記計測対象ガスが、車両に搭載される内燃機関から排出される排気ガスであり、
前記第１状態が、前記内燃機関が駆動されている状態であり、前記第２状態が、前記内燃機関が停止した状態である、請求項１から請求項６のいずれか１項に記載のセンサ制御装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本明細書によって開示される技術は、センサ制御装置に関する。

【背景技術】

【0002】

内燃機関の排気ガス中の特定成分（酸素、窒素酸化物、アンモニア等）の濃度を検知するガスセンサが知られている（特許文献１参照）。ガスセンサに備えられるセンサ素子は、固体電解質体と、固体電解質体の表面に設けられた電極と、電極を覆う多孔質保護層とを備えている。多孔質保護層は、排気ガス中の水分や被毒物質（例えばＰ、Ｓｉ、Ｓ、Ｍｇ等）が電極に付着して電極が劣化することを防いでいる。センサ素子は、有底筒状の保護カバー（プロテクタ）の内部に収容されて、保護されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０２０－１６５６９３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

プロテクタは、ステンレスなどのクロムを含む材料により形成されていることがある。このような場合には、センサ素子の周囲環境が高温になることによってプロテクタから遊離したクロムが、多孔質保護層の表面に付着することがある。多孔質保護層の表面にクロムが付着すると、クロムの作用によって排気ガス中のアンモニアが多孔質保護層の表面で酸化（燃焼）してしまい、計測制度の低下が引き起こされてしまうことがある。

【課題を解決するための手段】

【0005】

本明細書によって開示されるセンサ制御装置は、アンモニアを含む計測対象ガス中の特定ガスを検知する検知部と、前記検知部を加熱するヒータと、を備えるセンサ素子と、クロムを含む金属により構成され、前記センサ素子を囲んで配置されるプロテクタと、を備えるガスセンサに接続されて前記ガスセンサを制御するセンサ制御装置であって、前記ガスセンサの周囲の前記計測対象ガスの流速が所定の値以上である第１状態と判断したときに、前記検知部が活性化する第１温度となるように前記ヒータを制御する通常制御と、前記ガスセンサの周囲の前記計測対象ガスの流速が所定の値未満である第２状態と判断したときに、前記検知部が前記第１温度よりも低い第２温度となるように前記ヒータを制御する抑制制御とを選択的に実行するヒータ制御部を備える。

【発明の効果】

【0006】

本明細書によって開示されるセンサ制御装置によれば、計測対象ガス中の特定成分を精度よく計測できる。

【図面の簡単な説明】

【0007】

【図1】図１は、実施形態において、車両の排気管に接続されたガス計測装置の全体構成を模式的に示す図である。

【図2】図２は、実施形態のガスセンサの断面図である。

【図3】図３は、実施形態のセンサ素子の断面、および、センサ制御装置の電気的構成を示す図である。

【図4】図４は、実施形態のアンモニアセンサ部の部分拡大断面図である

【図5】図５は、実施形態のガス計測装置による処理の流れを示すフローチャートである。

【図6】図６は、実施形態におけるヒータ制御の動作を示すタイミングチャートである。

【図7】図７は、変形例におけるヒータ制御の動作を示すタイミングチャートである。

【図8】図８は、試験例において、センサ素子の温度を変化させた場合の、連続計測時間とセンサ素子の出力比との関係を示すグラフである。

【発明を実施するための形態】

【0008】

［実施形態の概要］
（１）本明細書によって開示されるセンサ制御装置は、アンモニアを含む計測対象ガス中の特定ガスを検知する検知部と、前記検知部を加熱するヒータと、を備えるセンサ素子と、クロムを含む金属により構成され、前記センサ素子を囲んで配置されるプロテクタと、を備えるガスセンサに接続されて前記ガスセンサを制御するセンサ制御装置であって、前記ガスセンサの周囲の前記計測対象ガスの流速が所定の値以上である第１状態と判断したときに、前記検知部が活性化する第１温度となるように前記ヒータを制御する通常制御と、前記ガスセンサの周囲の前記計測対象ガスの流速が所定の値未満である第２状態と判断したときに、前記検知部が前記第１温度よりも低い第２温度となるように前記ヒータを制御する抑制制御とを選択的に実行するヒータ制御部を備える。

【0009】

アンモニアの燃焼による計測精度の低下は、ガスセンサの周囲の計測対象ガスの流速が小さくなるときに、プロテクタから遊離したクロムがセンサ素子に付着してしまうことで起こると考えられる。一方、アンモニアの燃焼による計測精度の低下は、センサ素子が低温で制御されていれば大幅に抑制できることが分かった。ガスセンサの周囲の計測対象ガスの流速が所定の値以上であるときには、検知部が活性化する第１温度となるようにヒータを制御して計測を行い、ガスセンサの周囲の計測対象ガスの流速が所定の値未満であるときには、検知部が第１温度よりも低い第２温度となるようにヒータを制御し、アンモニアの燃焼を抑制することによって、計測対象ガス中の特定成分を精度よく計測できる。

【0010】

（２）上記（１）に記載のセンサ制御装置において、特定ガスがアンモニアであてあっても構わない。

【0011】

上記（１）に記載のセンサ制御装置は、特定ガスがアンモニアである場合に、好適に適用できる。

【0012】

（３）上記（１）または（２）に記載のセンサ制御装置において、ヒータ制御部が、前記ガスセンサの周囲環境が前記第１状態から前記第２状態に変化したと判断してから所定時間経過後に、前記通常制御から前記抑制制御への切り替えを実行しても構わない。

【0013】

第２状態となる時間が極めて短い場合には、計測精度への影響はほとんどないと考えられ、このような場合にまで抑制制御を行うことはかえって煩わしい。このため、ガスセンサの周囲環境が第２状態となってから所定時間経過後に、通常制御から抑制制御への切り替えを実行することで、第２状態となる時間が極めて短い場合には、抑制制御を実行しないことが好ましい。

【0014】

（４）上記（１）、（２）または（３）に記載のセンサ制御装置において、前記ヒータ制御部が、前記ガスセンサの周囲環境が前記第２状態から前記第１状態に変化したと判断してから１００ｍｓ以内に、前記抑制制御から前記通常制御への切り替えを実行しても構わない。

【0015】

抑制制御の必要がなくなった場合に、速やかに排気ガス中の特定ガスの計測を開始するためである。

【0016】

（５）上記（１）、（２）、（３）または（４）に記載のセンサ制御装置において、前記第２温度が３００℃以上７４０℃未満であっても構わない。あるいは、前記第２温度が３００℃以上６７０℃以下であっても構わない。

【0017】

アンモニアの燃焼を確実に抑制するために、第２温度が７４０℃未満であることが好ましく、６７０℃以下であることがさらに好ましい。また、第２温度が３００℃以上であれば、ガスセンサの周囲環境が第２状態から第１状態に変化したときに、速やかに検知部を活性化し、計測を再開することができる。

【0018】

（６）上記（１）、（２）、（３）、（４）または（５）に記載のセンサ制御装置において、前記計測対象ガスが、車両に搭載される内燃機関から排出される排気ガスであり、前記第１状態が、前記内燃機関が駆動されている状態であり、前記第２状態が、前記内燃機関が停止した状態であっても構わない。

【0019】

車両に搭載される内燃機関から排出される排気ガス中の特定成分を計測する場合に、上記のセンサ制御装置を好適に適用できる。

【0020】

［実施形態の詳細］
本明細書によって開示される技術の具体例を、以下に図面を参照しつつ説明する。なお、本発明はこれらの例示に限定されるものではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

【0021】

＜実施形態＞
実施形態を、図１から図６を参照しつつ説明する。本実施形態のガス計測装置１は、自動車のディーゼルエンジン４０１（内燃機関の一例）から排出される排気ガス（計測対象ガスの一例）に含まれる窒素酸化物（ＮＯｘ）を浄化する尿素ＳＣＲ（Selective Catalytic Reduction：選択触媒還元）システムに用いられるものである。尿素ＳＣＲシステムは、アンモニアと窒素酸化物とを化学反応させて、窒素酸化物を窒素に還元することにより、排気ガスに含まれる窒素酸化物を浄化するシステムである。尿素ＳＣＲシステムでは、窒素酸化物に対して供給されるアンモニアの量が過剰になると、未反応のアンモニアが排気ガスに含まれたまま外部に放出されるおそれがある。ガス計測装置１は、排気ガスに含まれる窒素酸化物およびアンモニア（特定ガスの一例）の濃度を測定する。

【0022】

ガス計測装置１は、ガスセンサ１０と、ガスセンサ１０に接続されるセンサ制御装置３００とを備える。図１に示すように、ディーゼルエンジン４０１に接続される排気管４０２の途中に、酸化触媒４０３、ＤＰＦ（Diesel Particulate Filter）４０４、ＳＣＲ触媒４０５が上流側から順に設けられている。ガスセンサ１０は、ＳＣＲ触媒４０５に隣接する下流側の排気管４０２に設置されている。

【0023】

［ガスセンサ１０の全体構成］
ガスセンサ１０は、図２に示すように、センサ素子１００、主体金具１１、外部プロテクタ１２、内部プロテクタ１３、外筒１４、保持部材１８などを備えている。センサ素子１００は、軸線ＡＸ方向（図２の上下方向）に延びる細長板状をなし、主体金具１１の内側に保持されている。なお、以下の説明において、図２の下側を先端側とし、図２の上側を後端側とする。

【0024】

主体金具１１は、軸線ＡＸ方向に貫通する貫通孔１１Ａを有する筒状部材である。主体金具１１は、センサ素子１００の先端部を自身の先端側外部に突出させると共に、センサ素子１００の後端部を自身の後端側外部に突出させた状態で、センサ素子１００を貫通孔１１Ａ内に保持している。

【0025】

主体金具１１の貫通孔１１Ａの内部には、環状のセラミックホルダ１５、滑石粉末を環状に充填してなる２つの滑石リング１６Ａ、１６Ｂ、およびセラミックスリーブ１７が配置されている。詳細には、センサ素子１００の周囲を取り囲む状態で、セラミックホルダ１５、滑石リング１６Ａ、１６Ｂ、およびセラミックスリーブ１７が、この順に、主体金具１１の先端側から後端側にわたって重なって配置されている。

【0026】

主体金具１１の先端部には、センサ素子１００の先端部を覆うように、複数の孔を有する外部プロテクタ１２（プロテクタの一例）および内部プロテクタ１３（プロテクタの一例）が、溶接によって取り付けられている。外部プロテクタ１２および内部プロテクタ１３は、クロムを含む金属により構成されており、例えばステンレス製である。一方、主体金具１１の後端部には、外筒１４が溶接によって取り付けられている。外筒１４は、軸線ＡＸ方向に延びる筒状をなし、センサ素子１００の後端部を包囲している。

【0027】

外筒１４の内部には、保持部材１８が配置されている。保持部材１８は、絶縁性材料（具体的にはアルミナ）からなり、軸線ＡＸ方向に貫通する挿入孔１８Ａを有する筒状部材である。挿入孔１８Ａ内には、センサ素子１００の後端部と複数の端子部材１９とが配置されている。複数の端子部材１９は、センサ素子１００の表面に設けられている複数の電極端子部のそれぞれが弾性的に当接して電気的に接続されている。複数の端子部材１９は、複数のリード線２０にそれぞれ接続されている。

【0028】

外筒１４の後端側の開口部には、フッ素ゴムからなる弾性シール部材２１が配置されている。複数のリード線２０が、弾性シール部材２１を貫通して外部に導出されている。

【0029】

［センサ素子１００］
センサ素子１００は、図３に示すように、ＮＯｘセンサ部１０１（検知部の一例）と、ヒータ１７０と、アンモニアセンサ部２０１（検知部の一例）と、を備えている。

【0030】

ＮＯｘセンサ部１０１は、第１ポンプセル１１０、Ｖｓセル１２０、第２ポンプセル１３０、第１測定室Ｒ１、第２測定室Ｒ２、基準酸素室Ｒ３を含む。

【0031】

ＮＯｘセンサ部１０１は、第１絶縁層１４１、第１固体電解質体１１１、第２絶縁層１４２、第２固体電解質体１２１、第３絶縁層１４３、および第３固体電解質体１３１がこの順に積層された構造を有する。

【0032】

第１測定室Ｒ１は、第１固体電解質体１１１と第２固体電解質体１２１との間に設けられ、第２絶縁層１４２を貫通する小空間である。第１測定室Ｒ１は、ガスの通過が可能な第１拡散抵抗体１５１によって外部空間と隔てられている。第１拡散抵抗体１５１は、外部から第１測定室Ｒ１への排気ガスの単位時間あたりの流通量を制限する。

【0033】

第２測定室Ｒ２は、第１固体電解質体１１１と第３固体電解質体１３１との間に設けられた小空間であって、第２絶縁層１４２と、第２固体電解質体１２１と、第３絶縁層１４３とを貫通している。第１測定室Ｒ１と第２測定室Ｒ２とは、ガスの通過が可能な第２拡散抵抗体１５２によって隔てられている。第２拡散抵抗体１５２は、第１測定室Ｒ１から第２測定室Ｒ２への排気ガスの単位時間あたりの流通量を制限する。

【0034】

基準酸素室Ｒ３は、第２固体電解質体１２１と第３固体電解質体１３１との間に設けられた小空間であって、第３絶縁層１４３を貫通している。基準酸素室Ｒ３の内部には、ガスの通過が可能な多孔質体１６１が充填されている。

【0035】

第１ポンプセル１１０は、第１固体電解質体１１１と、第１固体電解質体１１１の表面（図３の下面）に配置された第１電極１１２と、第１固体電解質体１１１の他の表面（図３の上面）に配置されて第１電極１１２と対極となる第２電極１１３とを備える。第１電極１１２は、第１測定室Ｒ１の内部に配置されており、第２電極１１３は、第１測定室Ｒ１の外部に配置されている。第１電極１１２の表面は、ガスの通過が可能な多孔質体１６２で覆われている。第２電極１１３は、第１絶縁層１４１に設けられた開口内に配置されている。この開口は、センサ素子１００の外部と連通しており、開口内には、ガスの通過が可能な多孔質体１６３が充填されている。

【0036】

Ｖｓセル１２０は、第２固体電解質体１２１と、第２固体電解質体１２１の表面（図３の上面）に配置された第３電極１２２と、第２固体電解質体１２１の他の表面（図３の下面）に配置された第４電極１２３とを備えている。第３電極１２２は、第１測定室Ｒ１の内部に配置されている。第４電極１２３は、基準酸素室Ｒ３の内部に配置されている。

【0037】

第２ポンプセル１３０は、第３固体電解質体１３１と、第３固体電解質体１３１の表面（図３の上面）に配置された第５電極１３２と、第３固体電解質体１３１の表面（図３の上面）に配置されて第５電極１３２と対極となる第６電極１３３とを備えている。第５電極１３２は、第２測定室Ｒ２の内部に配置されている。第６電極１３３は、基準酸素室Ｒ３の内部に、第４電極１２３に対向して配置されている。

【0038】

第１電極１１２、第３電極１２２、第５電極１３２はそれぞれ基準電位に接続されている。

【0039】

ヒータ１７０は、第３固体電解質体１３１に積層された第４絶縁層１７１と、第４絶縁層１７１に積層された第５絶縁層１７２と、第４絶縁層１７１と第５絶縁層１７２の間に埋設され、通電することで発熱する抵抗発熱体１７３とを備えている。

【0040】

固体電解質体１１１、１２１、１３１は、酸素イオン伝導性を有するジルコニアを主成分とする。絶縁層１４１、１４２、１４３、１７１、１７２、多孔質体１６１、１６２、１６３、および、拡散抵抗体１５１、１５２は、アルミナを主成分とする。電極１１２、１１３、１２２、１２３、１３２、１３３および抵抗発熱体１７３は、白金を主成分とする。主成分とは、含有量が５０質量％以上であることを意味する。

【0041】

アンモニアセンサ部２０１は、図３に示すように、第５絶縁層１７２の表面に形成されている。アンモニアセンサ部２０１は、図４に示すように、第１アンモニアセンサ部２０１Ａと、第２アンモニアセンサ部２０１Ｂとを備えている。第１アンモニアセンサ部２０１Ａおよび第２アンモニアセンサ部２０１Ｂは、混成電位式のセンシング部として機能する。

【0042】

第１アンモニアセンサ部２０１Ａは、図４に示すように、第５絶縁層１７２の表面に形成された第１基準電極２０２Ａと、第１基準電極２０２Ａを覆うように形成された第４固体電解質体２０３Ａと、第４固体電解質体２０３Ａの表面に形成された第１検知電極２０４Ａとを備えている。また同様に、第２アンモニアセンサ部２０１Ｂは、第５絶縁層１７２上に形成された第２基準電極２０２Ｂと、第２基準電極２０２Ｂを覆うように形成された第５固体電解質体２０３Ｂと、第５固体電解質体２０３Ｂの表面に形成された第２検知電極２０４Ｂとを備えている。

【0043】

第１アンモニアセンサ部２０１Ａおよび第２アンモニアセンサ部２０１Ｂは、多孔質体からなる保護層２０５によって一体的に覆われている。保護層２０５は、第１検知電極２０４Ａおよび第２検知電極２０４Ｂへの被毒物質の付着を防止すると共に、外部から第１アンモニアセンサ部２０１Ａおよび第２アンモニアセンサ部２０１Ｂに流入する排気ガスの拡散速度を調整する。

【0044】

第１検知電極２０４Ａおよび第２検知電極２０４Ｂは、Ａｕを主成分としており、第１基準電極２０２Ａおよび第２基準電極２０２Ｂは、Ｐｔ単体、またはＰｔを主成分としている。第１検知電極２０４Ａおよび第２検知電極２０４Ｂを構成する電極材は、アンモニアに対する感度と窒素酸化物に対する感度との比が第１アンモニアセンサ部２０１Ａおよび第２アンモニアセンサ部２０１Ｂにおいて異なるように選択されている。保護層２０５を形成する材料としては、アルミナ（酸化アルミニウム）、スピネル（ＭｇＡｌ_２Ｏ_４）、シリカアルミナおよびムライトの群から選ばれる少なくとも１種の材料を例示できる。保護層２０５による排気ガスの拡散速度は、保護層２０５の厚さ、粒径、粒度分布、気孔率、配合比率等の諸条件を適宜、設定することで調整される。

【0045】

ヒータ１７０は、ＮＯｘセンサ部１０１およびアンモニアセンサ部２０１を、固体電解質体１１１、１２１、１３１、２０３Ａ、２０３Ｂが活性化する温度となるように加熱し、固体電解質体１１１、１２１、１３１、２０３Ａ、２０３Ｂの酸素イオンの伝導性を高めて動作を安定化させるために用いられる。

【0046】

センサ素子１００において、主体金具１１から突出されているＮＯｘセンサ部１０１およびヒータ１７０の一部分と、アンモニアセンサ部２０１とは、図２に示すように、ガスの通過が可能な多孔質体からなる保護コートＣによって覆われている。保護コートＣは、例えば、アルミナを主成分とする。

【0047】

［センサ制御装置３００］
次いで、センサ制御装置３００の構成の一例について説明する。センサ制御装置３００は、図３に示すように、電気回路部３１０とマイクロコンピュータ３２０とを備えている。

【0048】

電気回路部３１０は、回路基板上に配置されたアナログ回路である。電気回路部３１０は、基準電圧比較回路３１１、Ｉｐ１ドライブ回路３１２、Ｖｓ検出回路３１３、Ｉｃｐ供給回路３１４、Ｉｐ２検出回路３１５、Ｖｐ２印加回路３１６、ヒータ駆動回路３１７、抵抗検出回路３１８、第１起電力検出回路３１９Ａおよび第２起電力検出回路３１９Ｂを備える。

【0049】

Ｉｐ１ドライブ回路３１２は、第１電極１１２－第２電極１１３間に電流Ｉｐ１を供給し、供給した電流Ｉｐ１の値をマイクロコンピュータ３２０に出力する。

【0050】

Ｖｓ検出回路３１３は、第３電極１２２－第４電極１２３間の電圧Ｖｓを検知し、基準電圧比較回路３１１に出力する。

【0051】

基準電圧比較回路３１１は、基準電圧（例えば、４２５ｍＶ）とＶｓ検出回路３１３の出力（電圧Ｖｓ）とを比較し、比較結果をＩｐ１ドライブ回路３１２に出力する。そして、Ｉｐ１ドライブ回路３１２は、電圧Ｖｓが上記基準電圧に等しくなるようにＩｐ１電流の流れる向きおよび大きさを制御し、第１測定室Ｒ１内の酸素濃度を、第２測定室Ｒ２内の窒素酸化物測定に影響が出ず、なおかつ窒素酸化物が分解しない程度の所定値に調整する。

【0052】

Ｉｃｐ供給回路３１４は、第３電極１２２－第４電極１２３間に微弱な電流Ｉｃｐを流し、酸素の第１測定室Ｒ１から基準酸素室Ｒ３への汲み出しを行い、第４電極１２３を基準となる所定の酸素濃度に晒させる。

【0053】

Ｖｐ２印加回路３１６は、第５電極１３２－第６電極１３３間に、排気ガス中の窒素酸化物が窒素と酸素とに分解される程度の一定電圧Ｖｐ２（例えば、４５０ｍＶ）を印加し、窒素酸化物を窒素と酸素に分解する。

【0054】

Ｉｐ２検出回路３１５は、第５電極１３２上での窒素酸化物の分解により生じた酸素が第３固体電解質体１３１を介して第６電極１３３側に汲み出される際に第５電極１３２－第６電極１３３間に流れる電流Ｉｐ２を検知し、検知結果をマイクロコンピュータ３２０に出力する。

【0055】

ヒータ駆動回路３１７は、ヒータ１７０が有する抵抗発熱体１７３に、ヒータ電圧Ｖｈを印加することで、抵抗発熱体１７３を発熱させ、ＮＯｘセンサ部１０１およびアンモニアセンサ部２０１の加熱を行う。抵抗発熱体１７３は一本の電極パターンであり、一方の端部が接地され、他方の端部がヒータ駆動回路３１７に接続されている。

【0056】

抵抗検出回路３１８は、定期的に、予め規定された値を有する電流をＶｓセル１２０にパルス状に通電し、その通電に応答して得られる電圧変化量（電圧Ｖｓの変化量）を検知してマイクロコンピュータ３２０に出力する。

【0057】

第１起電力検出回路３１９Ａは、第１基準電極２０２Ａと第１検知電極２０４Ａとの間の起電力（以下、第１アンモニア起電力ＥＭＦ１）を検知してマイクロコンピュータ３２０に出力する。第２起電力検出回路３１９Ｂは、第２基準電極２０２Ｂと第２検知電極２０４Ｂとの間の起電力（以下、第２アンモニア起電力ＥＭＦ２）を検知してマイクロコンピュータ３２０に出力する。

【0058】

マイクロコンピュータ３２０は、センサ制御装置３００全体を制御するものであり、ＣＰＵ（中央演算処理装置）３２１、ＲＡＭ３２２、ＲＯＭ３２３、信号入出力部３２４、Ａ／Ｄコンバータ３２５等を備えている。ＣＰＵ３２１は、ＲＯＭ３２３に格納されたプログラムに基づいて、センサ素子１００を制御するための処理を実行する。ＣＰＵ３２１は、図３に示すように、信号入出力部３２４を介してＥＣＵ（エンジンコントロールユニット）４００に接続されている。ＥＣＵ４００は、車両のディーゼルエンジン４０１の駆動等を電子的に制御するための装置であって、ディーゼルエンジン４０１の駆動状態等の情報をＣＰＵ３２１に出力する。

【0059】

Ａ／Ｄコンバータ３２５は、Ｉｐ１ドライブ回路３１２、Ｖｓ検出回路３１３、Ｉｐ２検出回路３１５、抵抗検出回路３１８、第１起電力検出回路３１９Ａ、および第２起電力検出回路３１９Ｂからの出力値をデジタル変換し、信号入出力部３２４を介してＣＰＵ３２１に出力する。ＣＰＵ３２１は、ＲＯＭ３２３から各種データを読み込み、電流Ｉｐ１の値、電流Ｉｐ２の値、第１アンモニア起電力ＥＭＦ１の値及び第２アンモニア起電力ＥＭＦ２の値から種々の演算処理を行う。

【0060】

また、ＣＰＵ３２１は、信号入出力部３２４およびＡ／Ｄコンバータ３２５を介してヒータ駆動回路３１７へ駆動信号を出力することにより、ヒータ１７０に供給する電力をパルス幅変調により通電制御して、ＮＯｘセンサ部１０１およびアンモニアセンサ部２０１（より具体的には固体電解質体１１１、１２１、１３１、２０３Ａ、２０３Ｂ）が目標の温度になるようにしている。ヒータ１７０の通電制御は、抵抗検出回路３１８によって検知された電圧Ｖｓの変化量を示す値と、ＲＯＭ３２３に記憶されている電圧Ｖｓの変化量とＶｓセル１２０の内部抵抗値とが予め関連付けられたテーブルに基づいて、Ｖｓセル１２０の内部抵抗（インピーダンス）を求め、インピーダンスが目標値となるように供給電力量を制御する公知の手法によって実現することができる。ＣＰＵ３２１とヒータ駆動回路３１７とは、ヒータ制御部の一例である。

【0061】

ＣＰＵ３２１は、ガスセンサ１０の周囲の計測対象ガスの流速が所定の値以上である第１状態と判断したときに、ＮＯｘセンサ部１０１およびアンモニアセンサ部２０１（より具体的には、固体電解質体１１１、１２１、１３１、２０３Ａ、２０３Ｂ）が活性化する第１温度となるようにヒータ１７０を制御する通常制御と、ガスセンサ１０の周囲の計測対象ガスの流速が所定の値未満である第２状態と判断したときに、ＮＯｘセンサ部１０１およびアンモニアセンサ部２０１が第１温度よりも低い第２温度となるようにヒータ１７０を制御する抑制制御とを選択的に実行する 。

【0062】

［ガス計測装置１の動作態様］
上記のガス計測装置１によって、車両の排気ガス中の窒素酸化物およびアンモニア濃度を計測する処理について説明する。

【0063】

ディーゼルエンジン４０１が始動されて外部電源から電力の供給を受けると、ヒータ駆動回路３１７が抵抗発熱体１７３に駆動電流を流す（ステップＳ１１）。抵抗発熱体１７３が昇温し、固体電解質体１１１、１２１、１３１、２０３Ａ、２０３Ｂが加熱され、活性化される。

【0064】

排気ガスは、第１拡散抵抗体１５１による流通量の制限を受けつつ第１測定室Ｒ１内に導入される。

【0065】

次に、Ｉｃｐ供給回路３１４が、Ｖｓセル１２０において、第４電極１２３から第３電極１２２へ微弱な電流Ｉｃｐを流す（ステップＳ１２）。これにより、排気ガス中の酸素は、負極側となる第１測定室Ｒ１内の第３電極１２２から電子を受け取ることができ、酸素イオンとなって第２固体電解質体１２１内を流れ、基準酸素室Ｒ３内に移動する。つまり、第３電極１２２と第４電極１２３との間で電流Ｉｃｐが流されることによって、第１測定室Ｒ１内の酸素が基準酸素室Ｒ３内に送り込まれる。

【0066】

次に、ＣＰＵ３２１は、Ｖｓ検知回路３１３により検知される電圧Ｖｓが所定値（１．５Ｖ）以下であるか否かを判断する（ステップＳ１３）。ＣＰＵ３２１は、電圧Ｖｓが所定値以下ではないと判断した場合には、電圧Ｖｓが所定値以下となるまで待機する。

【0067】

ＣＰＵ３２１は、電圧Ｖｓが所定値以下であると判断すると、続いて、ガスセンサ１０の周囲環境が、排気ガスの流速が所定の値以上である第１状態であるか、排気ガスの流速が所定の値未満である第２状態であるかを判断する（ステップＳ１４）。この判断は、例えば、ディーゼルエンジン４０１が駆動されている状態であるか、一時停止（アイドリングストップ）された状態であるかを指標として行われる。ディーゼルエンジン４０１が駆動されていれば、ガスセンサ１０の周囲に排気ガスがある程度の流速で流れていると考えられ、ディーゼルエンジン４０１が停止されていれば、ガスセンサ１０の周囲の排気ガスの流速が小さいか、ほとんど０になっていると考えられるため、ディーゼルエンジン４０１が駆動されているかアイドリングストップ状態であるかを指標とすることで、ガスセンサ１０の周囲環境が第１状態であるか第２状態であるかを容易に判断できる。

【0068】

ディーゼルエンジン４０１がアイドリングストップ中であるか否かは、例えば、ディーゼルエンジン４０１の運転を自動的に停止させる指示と、自動運転停止後にディーゼルエンジン４０１の運転を自動的に再開させる指示とによって更新されるアイドリングストップフラグ（ＩＳＦ）に基づいて判断される。具体的には、例えばオートマチック車においては、ブレーキペダルを踏んだまま減速し、停車状態（例えば車速がゼロ）になったときなどに、アイドリングストップに適した状態であると判定され、アイドリングストップフラグがセット（オン）され、何かしらのアイドリングストップに適さない条件（例えばアクセルペダルを踏んだ時）が成立した場合には、アイドリングストップフラグがオフされる。ＣＰＵ３２１は、ＥＣＵ４００からの出力信号に基づいて、アイドリングストップフラグがオン、オフいずれであるかを検知する。

【0069】

ＣＰＵ３２１は、ステップＳ１４において、アイドリングストップフラグがオフとなっていること、すなわち、ディーゼルエンジン４０１が駆動されていることを検知すると、ガスセンサ１０の周囲の計測対象ガスの流速が所定の値以上である第１状態と判断し、ＮＯｘセンサ部１０１とアンモニアセンサ部２０１とが第１温度となるように、ヒータ駆動回路３１７に駆動信号を出力し、ヒータ１７０を制御する（通常制御：ステップＳ１５）。第１温度は、例えば、７５０℃以上である。

【0070】

ＣＰＵ３２１は、ＮＯｘセンサ部１０１とアンモニアセンサ部２０１とが第１温度となるようにヒータ１７０が制御された状態で、排気ガス中の窒素酸化物濃度およびアンモニア濃度の計測を行う（ステップＳ１７）。計測は、公知の手順によって行うことができる。具体的な手順は、例えば以下のようである。

【0071】

Ｖｓ検出回路３１３は、第３電極１２２と第４電極１２３との間の電圧Ｖｓを検知する。電圧Ｖｓは、第１測定室Ｒ１内と基準酸素室Ｒ３内との酸素濃度差に対応した電圧である。Ｖｓ検出回路３１３は、検知した電圧Ｖｓの値を、基準電圧比較回路３１１を用いて基準電圧（４２５ｍＶ）と比較し、比較結果をＩｐ１ドライブ回路３１２に対し出力する。ここで、電圧Ｖｓが４２５ｍＶ付近で一定となるように、第１測定室Ｒ１内の酸素濃度を調整すれば、第１測定室Ｒ１内の排気ガス中の酸素濃度は所定値（例えば１０^－８～１０^－９ａｔｍ）に近づくこととなる。

【0072】

Ｉｐ１ドライブ回路３１２は、第１測定室Ｒ１内に導入された排気ガスの酸素濃度が所定値より薄い場合、第２電極１１３側が負極となるように第１ポンプセル１１０に電流Ｉｐ１を流し、センサ素子１００の外部から第１測定室Ｒ１内へ酸素の汲み入れを行う。一方、第１測定室Ｒ１内に導入された排気ガスの酸素濃度が所定値より濃い場合、Ｉｐ１ドライブ回路３１２は、第１電極１１２側が負極となるように第１ポンプセル１１０に電流Ｉｐ１を流し、第１測定室Ｒ１内からセンサ素子１００の外部へ酸素の汲み出しを行う。すなわち、第１ポンプセル１１０は、第１測定室Ｒ１内の酸素濃度が一定となるように第１測定室Ｒ１の内部と外部との間で酸素の汲み出し又は汲み入れを行う。なお、Ｉｐ１ドライブ回路３１２により検出された電流Ｉｐ１に基づいて、第１測定室Ｒ１に流入した排気ガス中の酸素濃度を把握することができる。その酸素濃度は、アンモニアの濃度の検出に利用される。

【0073】

第１測定室Ｒ１において酸素濃度が調整された排気ガスは、第２拡散抵抗体１５２による流通量の制限を受けつつ第２測定室Ｒ２内に導入される。第２測定室Ｒ２内で第５電極１３２と接触した排気ガス中の窒素酸化物は、Ｖｐ２印加回路３１６により第５電極１３２と第６電極１３３との間に電圧Ｖｐ２が印加されることで、第５電極１３２上で窒素と酸素とに分解される。分解により生成した酸素は、酸素イオンとなって第３固体電解質体１３１内を流れ、基準酸素室Ｒ３内に移動する。このとき第２ポンプセル１３０を流れる電流Ｉｐ２は、窒素酸化物濃度に応じた値を示す。

【0074】

また、第１アンモニアセンサ部２０１Ａの第１基準電極２０２Ａと第１検知電極２０４Ａとの間には、排気ガスに含まれるアンモニアの濃度に応じて起電力が発生する。第１起電力検出回路３１９Ａは、第１基準電極２０２Ａと第１検知電極２０４Ａとの間の起電力を第１アンモニア起電力ＥＭＦ１として検知する。同様に、第２アンモニアセンサ部２０１Ｂの第２基準電極２０２Ｂと第２検知電極２０４Ｂとの間にも、排気ガス中のアンモニアの濃度に応じて起電力が発生する。第２起電力検出回路３１９Ｂは、第２基準電極２０２Ｂと第２検知電極２０４Ｂとの間の起電力を第２アンモニア起電力ＥＭＦ２として検知する。

【0075】

ＣＰＵ３２１は、電流Ｉｐ１、電流Ｉｐ２、第１アンモニア起電力ＥＭＦ１および第２アンモニア起電力ＥＭＦ２の値、および、電流Ｉｐ１に基づいて求められた排気ガス中の酸素濃度に基づいて、ＲＯＭ３２３に記憶されている各種の関係式を用いて排気ガス中の窒素酸化物濃度およびアンモニア濃度を算出する。

【0076】

なお、アンモニアセンサ部２０１は、アンモニアだけでなく、窒素酸化物をも検知してしまうため、排気ガス中に窒素酸化物が含まれているとアンモニアの検出精度が低下するおそれがある。そのため、アンモニアセンサ部２０１として、アンモニアに対する感度と窒素酸化物に対する感度との比がそれぞれ異なるアンモニアセンサ部２０１Ａ、２０１Ｂを２つ利用することで、アンモニアと窒素酸化物の各濃度が算出されている。

【0077】

ＣＰＵ３２１は、ステップＳ１４において、アイドリングストップフラグがオンとなったこと、すなわち、ディーゼルエンジン４０１がアイドリングストップ状態となったことを検知すると、ガスセンサ１０の周囲の計測対象ガスの流速が所定の値未満である第２状態と判断し、ＮＯｘセンサ部１０１とアンモニアセンサ部２０１とが第１温度よりも低い第２温度となるように、ヒータ駆動回路３１７に駆動信号を出力し、ヒータ１７０を制御する（抑制制御：ステップＳ１７）。ＣＰＵ３２１は、抑制制御中は、排気ガス中のアンモニア濃度の計測を行わず、アイドリングストップフラグがオフとなるまで待機する。

【0078】

ＣＰＵ３２１は、アイドリングストップフラグが再びオフとなったこと、すなわち、ディーゼルエンジン４０１の駆動が再開されたことを検知すると、ガスセンサ１０の周囲環境が再び第１状態となったと判断し、ステップＳ１５およびステップＳ１６の処理を繰り返す。本実施形態では、図６に示すように、ガスセンサ１０の周囲環境が第２状態から第１状態に変化したと判断したのち速やかに（例えば１００ｍｓ以内に）、抑制制御から通常制御への切り替えが実行される。これにより、抑制制御の必要がなくなった場合に、速やかに排気ガス中のアンモニア濃度の計測を開始することができる。なお、図６において、濃い網掛けの領域は第１状態、薄い網掛けの領域は第２状態を示す。

【0079】

ＣＰＵ３２１は、ステップＳ１６の終了後、計測処理の終了要求があるか否かを判別する（ステップＳ１８）。終了要求がないと判断した場合には、ステップＳ１４に戻って処理が繰り返される。終了要求があったと判断した場合には、計測処理を終了する。

【0080】

アンモニアの燃焼を確実に抑制するために、第２温度が７４０℃未満であることが好ましく、６７０℃以下であることがさらに好ましい。また、第２温度が３００℃以上であることが好ましい。第２温度が３００℃以上であれば、ガスセンサ１０の周囲環境が第２状態から第１状態に変化したときに、速やかにセンサ素子１００を活性化し、計測を再開することができる。

【0081】

ここで、保護層２０５や保護コートＣは、排気ガス中の酸素、窒素酸化物、アンモニア等の通過を許容し、水分や、検知電極２０２Ａ、２０２Ｂをはじめとする各種電極に悪影響を与える被毒物質（例えばＰ、Ｓｉ、Ｓ、Ｍｇ等）をトラップする。排気ガスに含まれるアンモニアは、本来、保護層２０５や保護コートＣを通り抜けて検知電極２０２Ａ、２０２Ｂをはじめとする各種電極の表面に到達する。しかし、センサ素子１００の周囲環境が高温になることによって外部プロテクタ１２および内部プロテクタ１３から遊離したクロムが、保護層２０５や保護コートＣの表面に付着すると、排気ガス中のアンモニアが保護層２０５や保護コートＣの表面で燃焼してしまう。これにより、検知電極２０２Ａ、２０２Ｂをはじめとする各種電極に到達するアンモニアの量が変化することで、計測制度の低下が引き起こされてしまうと考えられる。

【0082】

ガスセンサ１０の周囲に計測対象ガスがある程度の流速で流れている場合には、センサ素子１００の周囲が換気された状態となっており、プロテクタ１２、１３から遊離したクロムは、排気ガスの流れに乗ってセンサ素子１００の周囲環境から排出されるため、保護層２０５や保護コートＣにあまり付着しないと考えられる。しかし、ガスセンサ１０の周囲の計測対象ガスの流速が低下すると、遊離したクロムがセンサ素子１００の周囲環境から排出されずに保護層２０５や保護コートＣに付着し、計測制度の低下が起こると考えられる。

【0083】

一方、アンモニアの燃焼による計測精度の低下は、センサ素子１００が低温で制御されていれば大幅に抑制されることがわかった。

【0084】

アンモニアの燃焼による計測精度の低下のメカニズムは、以下のようであると推測される。
（Ａ）プロテクタ１２、１３からクロムが揮発し、センサ素子１００（例えば保護層２０５や保護コートＣ）に吸着される。
（Ｂ）吸着されたクロムと何らかの物質（例えば、保護層２０５や保護コートＣに含まれるアルミナ、あるいは酸素）が反応し、化合物や錯体が生成される。
（Ｃ）生成された化合物や錯体が触媒となってアンモニアが燃焼する。

【0085】

ガスセンサ１０の周囲の計測対象ガスの流速が低下した時に、センサ素子１００が低温で制御されることで、クロムがセンサ素子１００に吸着されたとしても、上記（Ｂ）の反応を抑制できると考えられる。なお、上記（Ｂ）の反応に至らなかったクロムは、計測対象ガスの流速が大きくなると容易にセンサ素子１００から遊離するため、計測対象ガスの流速が回復した時には、センサ素子１００の温度を上げてもほとんど影響はないと考えられる。

【0086】

［作用効果］
以上のように本実施形態によれば、センサ制御装置３００は、計測対象ガス中の窒素酸化物を検知するＮＯｘセンサ部１０１と、計測対象ガス中のアンモニアを検知するアンモニアセンサ部２０１と、ＮＯｘセンサ部１０１およびアンモニアセンサ部２０１を加熱するヒータ１７０と、を備えるセンサ素子１００と、クロムを含む金属により構成され、センサ素子１００を囲んで配置されるプロテクタ１２、１３と、を備えるガスセンサ１０に接続されてガスセンサ１０を制御するセンサ制御装置３００であって、ガスセンサ１０の周囲の計測対象ガスの流速が所定の値以上である第１状態と判断したときに、ＮＯｘセンサ部１０１およびアンモニアセンサ部２０１が活性化する第１温度となるようにヒータ１７０を制御する通常制御と、ガスセンサ１０の周囲の計測対象ガスの流速が所定の値未満である第２状態と判断したときに、ＮＯｘセンサ部１０１およびアンモニアセンサ部２０１が第１温度よりも低い第２温度となるようにヒータ１７０を制御する抑制制御とを選択的に実行するＣＰＵ３２１およびヒータ駆動回路３１７を備える。

【0087】

アンモニアの燃焼による計測精度の低下は、例えばアイドリングストップ時においてガスセンサ１０の周囲の計測対象ガスの流速が小さくなるときに、プロテクタ１２、１３から遊離したクロムがセンサ素子１００に付着してしまうことで起こると考えられる。一方、アンモニアの燃焼による計測精度の低下は、センサ素子１００が低温で制御されていれば大幅に抑制できることが分かった。ガスセンサ１０の周囲の計測対象ガスの流速が所定の値以上であるときには、ＮＯｘセンサ部１０１およびアンモニアセンサ部２０１が活性化する第１温度となるようにヒータ１７０を制御して計測を行い、ガスセンサ１０の周囲の計測対象ガスの流速が所定の値未満であるときには、ＮＯｘセンサ部１０１およびアンモニアセンサ部２０１が第１温度よりも低い第２温度となるようにヒータ１７０を制御してアンモニアの燃焼を抑制することによって、計測対象ガス中の特定成分を精度よく計測できる。

【0088】

＜変形例＞
変形例では、図７に示すように、ＣＰＵ３２１は、ガスセンサ１０の周囲環境が第１状態から第２状態に変化したと判断してから所定時間経過後に、通常制御から抑制制御への切り替えを実行する。例えば、短時間のアイドルストップのように、第２状態となる時間が極めて短い場合には、計測精度への影響はほとんどないと考えられ、このような場合にまでセンサ素子１００の温度を低下させることはかえって煩わしい。このため、ガスセンサ１０の周囲環境が第２状態となってから所定時間経過後に、通常制御から抑制制御への切り替えを実行することで、第２状態となる時間が極めて短い場合には、抑制制御を実行しないことが好ましい。「所定時間」とは、例えば、１０ｓ以上であることが好ましい。なお、図７において、濃い網掛けの領域は第１状態、薄い網掛けの領域は第２状態を示す。

【0089】

＜試験例＞
上記実施形態と同様の構成のガスセンサを準備し、排気ガス雰囲気中に設置した。ガスセンサの周囲環境を無風状態（排気ガスの流速がほとんど０の状態）として、排気ガス中のアンモニア濃度に対応するガスセンサからの出力値を連続的に取得した。計測開始時のガスセンサからの出力値に対する特定時間後のガスセンサからの出力値の比を算出し、出力比とした。

【0090】

図８に示すように、センサ素子の温度が７４０℃に制御されている場合、出力比は測定開始直後から急速に低下し、６００時間後の出力比は１０％以下であった。センサ素子の温度が７００℃に制御されている場合、６００時間後の出力比は、２０％以下であった。出力比の低下は、７４０℃の場合よりも緩やかであった。センサ素子の温度が６８０℃に制御されている場合、６００時間後の出力比は５０％以下であり、１２００時間後の出力比は２０％以下であった。出力比の低下は、７４０℃および７００℃の場合よりもさらに緩やかであった。センサ素子の温度が６６２℃に制御されている場合、出力比はほとんど低下せず、６００時間後の出力比は９０％以上であり、１２００時間後であっても出力比は８０％以上であった。以上のように、アンモニアの燃焼による計測精度の低下は、センサ素子の温度が低いほど抑制されることが確認された。

【0091】

＜他の実施形態＞
（１）上記実施形態では、ガスセンサ１０がアンモニアセンサであったが、ガスセンサの種類は上記実施形態の限りではなく、例えば、酸素センサであっても構わない。アンモニア酸化反応により酸素も消費され、計測に影響が出るためである。
（２）上記実施形態では、ディーゼルエンジン４０１のアイドリングストップ条件を用いて、ガスセンサ１０の周囲環境が第１状態であるか第２状態であるかを判断したが、第１状態であるか第２状態であるかの判断に用いられる条件は上記実施形態の限りではなく、例えば、エンジンの回転数が所定の値以上である場合を第１状態、所定の値未満である場合を第２状態と判断しても構わない。あるいは、車両の速度が所定の値以上である場合を第１状態、所定の値未満である場合を第２状態と判断しても構わない。あるいは、排気管内に流速計を取り付け、流速計により計測された流速が所定の値以上である場合を第１状態、所定の値未満である場合を第２状態と判断しても構わない。

【符号の説明】

【0092】

１：ガス計測装置
１０：ガスセンサ
１１：主体金具
１１Ａ：貫通孔
１２：外部プロテクタ（プロテクタ）
１３：内部プロテクタ（プロテクタ）
１４：外筒
１５：セラミックホルダ
１６Ａ、１６Ｂ：滑石リング
１７：セラミックスリーブ
１８：保持部材
１８Ａ：挿入孔
１９：端子部材
２０：リード線
２１：弾性シール部材
１００：センサ素子
１０１：ＮＯｘセンサ部（検知部）
１１０：第１ポンプセル
１１１：第１固体電解質体
１１２：第１電極
１１３：第２電極
１２０：Ｖｓセル
１２１：第２固体電解質体
１２２：第３電極
１２３：第４電極
１３０：第２ポンプセル
１３１：第３固体電解質体
１３２：第５電極
１３３：第６電極
１４１：第１絶縁層
１４２：第２絶縁層
１４３：第３絶縁層
１５１：第１拡散抵抗体
１５２：第２拡散抵抗体
１６１：多孔質体
１６２：多孔質体
１６３：多孔質体
１７０：ヒータ
１７１：第４絶縁層
１７２：第５絶縁層
１７３：抵抗発熱体
２０１：アンモニアセンサ部（検知部）
２０１Ａ：第１アンモニアセンサ部
２０１Ｂ：第２アンモニアセンサ部
２０２Ａ：第１基準電極
２０２Ｂ：第２基準電極
２０３Ａ：第４固体電解質体
２０３Ｂ：第５固体電解質体
２０４Ａ：第１検知電極
２０４Ｂ：第２検知電極
２０５：保護層
３００：センサ制御装置
３１０：電気回路部
３１１：基準電圧比較回路
３１２：Ｉｐ１ドライブ回路
３１３：Ｖｓ検出回路
３１４：Ｉｃｐ供給回路
３１５：Ｉｐ２検出回路
３１６：Ｖｐ２印加回路
３１７：ヒータ駆動回路（ヒータ制御部）
３１８：抵抗検出回路
３１９Ａ：第１起電力検出回路
３１９Ｂ：第２起電力検出回路
３２０：マイクロコンピュータ
３２１：ＣＰＵ（ヒータ制御部）
３２３：ＲＡＭ
３２３：ＲＯＭ
３２４：信号入出力部
３２５：Ａ／Ｄコンバータ
４００：ＥＣＵ
４０１：ディーゼルエンジン（内燃機関）
４０２：排気管
４０３：酸化触媒
４０４：ＤＰＦ
４０５：ＳＣＲ触媒
ＡＸ：軸線
Ｃ：保護コート
Ｒ１：第１測定室
Ｒ２：第２測定室
Ｒ３：基準酸素室

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】