JP2008275561A - センサ制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】特定ガス濃度の検出動作を中断することなく、ガスセンサとセンサ制御装置との接続状態が異常であるか否かを判定する技術を提供する。
【解決手段】センサ制御装置２０は、第１ポンプセル３１の通電状態（第１ポンプ電流Ｉｐ１）が変動したと判定された場合に、第２ポンプセル４１の通電状態（第２ポンプ電流Ｉｐ２）が変動したか否かによって、第２ポンプセル４１とセンサ制御装置２０との接続状態が正常状態であるか異常状態であるかを判定している。このため、センサ制御装置２０は、ＮＯｘセンサ１０のセルに対して異常検出用の信号入力を行うことなく、第２ポンプセル４１とセンサ制御装置２０との接続状態が正常状態であるか異常状態であるかを判定でき、第２ポンプセル４１とセンサ制御装置２０との接続状態が正常状態であるか異常状態であるかを判定するにあたり、ガス検出を中断する必要が無い。
【選択図】図１

Description

本発明は、一対の多孔質電極が固体電解質体の表面に形成されたセルを複数備えるガスセンサを制御するにあたり、測定対象ガスに含まれる特定ガスを検出するために複数のセルにおける通電状態を制御するセンサ制御装置に関する。

従来、一対の多孔質電極が固体電解質体の表面に形成されたセルを複数備えるガスセンサを制御するセンサ制御装置が知られている。
そのようなガスセンサの一例としては、酸素濃度を検出するための２セル式の酸素センサや３セル式の窒素酸化物（ＮＯｘ）の濃度を検出するためのＮＯｘセンサなどがある。なお、酸素センサやＮＯｘセンサは、例えば自動車のエンジン等の内燃機関の排気通路に取り付けられ、排気ガス中の特定ガス濃度（酸素濃度、ＮＯｘ濃度）に応じて変化する電気信号（以下、センサ信号ともいう）を出力する。

そして、ガスセンサを制御するにあたり、センサ制御装置は、測定対象ガスに含まれる特定ガスを検出するために複数のセルにおける通電状態を適宜制御する。センサ制御装置は、電気信号ケーブルなどの接続経路を介してガスセンサ（詳細には、セル）と電気的に接続されることで、各セルの通電状態を制御する。

しかし、ガスセンサとセンサ制御装置を接続する接続経路が断線やグランドショート（接地短絡）等の異常状態に陥ると、センサ制御装置はガスセンサを適切に制御することが不可能になり、正常なガス検出が不可能となる。

これに対して、接続経路の異常を判定する機能を有するセンサ制御装置が提案されている（特許文献１、特許文献２）。これら従来の装置は、複数のセルのうち異常判定対象セルとは異なるセルに対してガス検出時に入力する検出時信号とは異なる試験信号を入力して、試験信号の入力に起因して異常判定対象セルの出力信号が変動したか否かを判定することにより、接続経路の異常を判定する。

つまり、従来の装置は、検出時信号とは異なる試験信号を入力して異常判定対象セルの出力信号が変動する状況を強制的に発生させた上で、そのときの異常判定対象セルの出力信号が変動しない場合には、接続経路に何らかの異常（断線異常など）が発生したと判定する。
特開２００４−１４４７３３号公報（請求項３） 特開２００５−０９１２７４号公報（請求項２）

しかし、上記従来の装置においては、異常判定対象セルとセンサ制御装置との接続状態が異常であるか否かを判定するにあたり、ガス検出時に入力される検出時信号とは異なる試験信号を入力する必要があるため、ガス検出動作を中断する必要があるという問題がある。

つまり、接続経路が異常であるか否かを判定する期間中においては、試験信号が入力されるセルは、検出時信号が入力されないため、特定ガス濃度を検出するための動作が不可能となる。この結果、接続経路の異常判定時には、ガスセンサ全体として、測定対象ガス中の特定ガス濃度が検出できない状態となる。

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、特定ガス濃度の検出動作を中断することなく、ガスセンサとセンサ制御装置との接続状態が異常であるか否かを判定する技術を提供することを目的とする。

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、一対の多孔質電極が固体電解質体の表面に形成されたセルを複数備えるガスセンサを制御するにあたり、測定対象ガスに含まれる特定ガスを検出するために複数のセルにおける通電状態を制御するセンサ制御装置であって、複数のセルのうち異常判定対象セルとは異なるセルであって、異常判定対象セルの通電状態を変動させる要因に関連して自身の通電状態が変動する変動判定基準セルに関して、当該変動判定基準セルの通電状態が変動したか否かを判定する通電状態変動判定手段と、通電状態変動判定手段にて変動判定基準セルの通電状態が変動したと判定された場合において、異常判定対象セルの通電状態が変動した場合には、異常判定対象セルと当該センサ制御装置との接続状態を正常状態と判定し、異常判定対象セルの通電状態が変動しない場合には、異常判定対象セルと当該センサ制御装置との接続状態を異常状態と判定する接続状態判定手段と、を備えることを特徴とするセンサ制御装置である。

まず、複数のセルのうち異常判定対象セルの通電状態を変動させる要因に関連して自身の通電状態が変動するセルを変動判定基準セルと定めた場合においては、変動判定基準セルの通電状態が変動する場合には、異常判定対象セルの通電状態もそれに応じて変動することになる。

このことから、上記の通電状態変動判定手段を備えるセンサ制御装置は、異常判定対象セルとは異なる変動判定基準セルの通電状態に基づいて、異常判定対象セルの通電状態が変動するか否かを判定することができる。つまり、このセンサ制御装置は、ガスセンサのセルに対して異常検出用の信号を入力することなく、変動判定基準セルの通電状態が変動したか否かに基づいて、異常判定対象セルの通電状態が変動する時期を判定できるとともに、異常判定対象セルの通電状態が変動することを予測できる。

そして、通電状態変動判定手段にて変動判定基準セルの通電状態が変動したと判定された場合において、異常判定対象セルの通電状態が変動しない場合には、異常判定対象セルの通電状態がセンサ制御装置に対して適切に伝達されていない異常状態と判断できる。

つまり、上記の接続状態判定手段のように、変動判定基準セルの通電状態が変動したと判定された場合に、異常判定対象セルの通電状態が変動したか否かを判断することで、異常判定対象セルとセンサ制御装置との接続状態が正常状態であるか異常状態であるかを判定することができる。

このため、上記の接続状態判定手段を備えるセンサ制御装置は、異常判定対象セルとセンサ制御装置との接続状態が正常状態であるか異常状態であるかを判定できる。
そして、このように構成されたセンサ制御装置は、ガスセンサのセルに対して異常検出用の信号入力を行うことなく、異常判定対象セルとセンサ制御装置との接続状態が正常状態であるか異常状態であるかを判定できる。つまり、このセンサ制御装置は、異常判定対象セルとセンサ制御装置との接続状態が正常状態であるか異常状態であるかを判定するにあたり、ガス検出を中断する必要が無くなる。

よって、本発明のセンサ制御装置によれば、特定ガス濃度の検出動作を中断することなく、ガスセンサとセンサ制御装置との接続状態が異常であるか否かを判定することが可能となる。つまり、このセンサ制御装置によれば、特定ガス濃度の検出動作と、ガスセンサとセンサ制御装置との接続状態の異常判定動作とを、並行して実行することができる。

なお、「異常判定対象セルの通電状態を変動させる要因」としては、測定対象ガスの酸素濃度変化や、ガスセンサの素子温度変化などが挙げられる。
また、接続状態判定手段は、通電状態変動判定手段にて変動判定基準セルの通電状態が変動したと判定された場合に、即座に異常判定対象セルとセンサ制御装置との接続状態が正常であるか異常であるかを判定するように構成されていても良い。ただし、異常判定対象セルの通電状態の変動は、変動判定基準セルの通電状態の変動に遅れて追従変動する。この追従遅れ時間を考慮して、通電状態変動判定手段にて変動判定基準セルの通電状態が変動したと判定されてから一定時間経過後に、異常判定対象セルの通電状態が変動したか否かを検出し、異常判定対象セルとセンサ制御装置との接続状態が正常であるか否かを判定するように、接続状態判定手段を構成しても良い。

そして、上述のセンサ制御装置においては、請求項２に記載のように、通電状態変動判定手段は、変動判定基準セルにおける通電状態の変動量を示す基準セル変動量と、変動判定基準セルの通電状態が変動したことを判定するために予め定められた基準変動判定値とを比較して、基準セル変動量が基準変動判定値以上である場合には、変動判定基準セルの通電状態が変動したと判定し、基準セル変動量が基準変動判定値よりも小さい場合には、変動判定基準セルの通電状態が変動していないと判定する、という構成を採ることができる。

このようにして、基準セル変動量と基準変動判定値とを比較することで、変動判定基準セルの通電状態が変動したか否かを判定することができる。
なお、基準セル変動量としては、変動判定基準セルにおける電極間電圧の変動量や電極間電流の変動量などを用いることができる。また、基準変動判定値は、基準セル変動量の種類に応じて、変動判定基準セルの通電状態が変動したときの変動量を設定することができ、実際のガスセンサを用いた実測データなどに基づいて定めることができる。

また、上述のセンサ制御装置においては、請求項３に記載のように、接続状態判定手段は、異常判定対象セルにおける通電状態の変動量を示す対象セル変動量と、異常判定対象セルの通電状態が変動したことを判定するために予め定められた対象変動判定値とを比較して、対象セル変動量が対象変動判定値以上である場合には、異常判定対象セルの通電状態が変動したと判定して、異常判定対象セルと当該センサ制御装置との接続状態を正常状態と判定し、対象セル変動量が対象変動判定値よりも小さい場合には、異常判定対象セルの通電状態が変動していないと判定して、異常判定対象セルと当該センサ制御装置との接続状態を異常状態と判定する、という構成を採ることができる。

このようにして、対象セル変動量と対象変動判定値とを比較することで、異常判定対象セルの通電状態が変動したか否かを判定することができる。
なお、対象セル変動量としては、異常判定対象セルにおける電極間電圧の変動量や電極間電流の変動量などを用いることができる。また、対象変動判定値は、対象セル変動量の種類に応じて、異常判定対象セルの通電状態が変動したときの変動量を設定することができ、実際のガスセンサを用いた実測データなどに基づいて定めることができる。

次に、上述のセンサ制御装置においては、請求項４に記載のように、変動判定基準セルは、ガスセンサの温度を検知するための温度検知セルである、という構成を採ることができる。

つまり、固体電解質体からなるセルの通電状態はガスセンサの素子温度との相関関係があるため、ガスセンサの温度変化が生じた場合には、異常判定対象セルの通電状態が変化する。このため、温度検知セルは、異常判定対象セルの通電状態を変動させる素子温度に関連して自身の通電状態が変動するものであり、変動判定基準セルとして利用できる。

このため、通電状態変動判定手段において温度検知セルの通電状態が変動したと判定された場合には、接続経路が正常状態であれば異常判定対象セルの通電状態が変動するのに対して、接続経路が異常状態であれば異常判定対象セルの通電状態が変動しない。

よって、本発明のように、温度検知セルを変動判定基準セルとして用いることで、特定ガス濃度の検出動作を中断することなく、ガスセンサとセンサ制御装置との接続状態が異常であるか否かを判定することが可能となる。

なお、温度検知セルは、温度検知のためだけに備えられるセルに限られることはなく、温度検知に加えてその他の機能（例えば、ガス濃度検出など）を果たすセルであってもよい。

次に、上述のセンサ制御装置においては、請求項５に記載のように、ガスセンサは、測定対象ガスを導入するとともに、測定対象ガスの酸素濃度を目標濃度に調整して調整後測定対象ガスを生成するための第１測定室と、第１測定室において酸素濃度が目標濃度に調整された調整後測定対象ガスが導入される第２測定室と、を備えており、異常判定対象セルは、自身の一対の多孔質電極のうち一方が第２測定室に配置されるとともに、調整後測定対象ガスに含まれる特定成分としてのＮＯｘの濃度に応じた電極間電流が流れるように構成されており、変動判定基準セルは、自身の一対の多孔質電極のうち一方が第１測定室に配置されている、という構成を採ることができる。

このような構成のガスセンサにおいては、第１測定室で酸素濃度が変動すれば、複数のセルのうち、一対の多孔質電極の一方が第１測定室に配置されているセルの通電状態が変動するとともに、調整後測定対象ガスの酸素濃度が変動して第２測定室の酸素濃度も変動する。そして、第２測定室の酸素濃度が変動すれば、複数のセルのうち、一対の多孔質電極の一方が第２測定室に配置されているセルの通電状態が変動することになる。

つまり、このガスセンサにおいては、第１測定室で酸素濃度が変動すれば、変動判定基準セルの通電状態が変動するとともに、調整後測定対象ガスの酸素濃度が変動して第２測定室の酸素濃度も変動する。そして、第２測定室の酸素濃度が変動すれば、異常判定対象セルの通電状態も変動する。

このため、このような構成のガスセンサを制御するセンサ制御装置は、変動判定基準セルの通電状態が変動した場合において、異常判定対象セルの通電状態が変動したか否かに基づいて、接続状態が正常であるか異常であるかを判定することができる。

よって、本発明によれば、特定ガス濃度（ＮＯｘ濃度）の検出動作を中断することなく、ガスセンサとセンサ制御装置との接続状態が異常であるか否かを判定することが可能となる。

そして、上述のセンサ制御装置においては、請求項６に記載のように、ガスセンサは、自身の一対の多孔質電極のうち一方が第１測定室に配置されるとともに、当該多孔質電極のうち他方が基準雰囲気に配置され、第１測定室における酸素濃度に応じた電極間電圧が発生する酸素検知セルと、自身の一対の多孔質電極のうち一方が第１測定室に配置され、酸素検知セルの電極間電圧が予め定められた電圧値になるように、第１測定室に導入された測定対象ガスの酸素の汲み出しまたは汲み入れを行う酸素ポンプセルと、を備えており、変動判定基準セルは、酸素ポンプセルまたは酸素検知セルのいずれかである、という構成を採ることができる。

酸素ポンプセル、酸素検知セルは、ともに自身の一対の多孔質電極のうち少なくとも一方が第１測定室に配置されているため、第１測定室における酸素濃度の変化に応じて通電状態が変動する特性がある。つまり、酸素ポンプセルまたは酸素検知セルの通電状態が変動した場合には、一対の多孔質電極の少なくとも一方が第２測定室に配置されている異常判定対象セルの通電状態が変動する。

このため、このような構成のガスセンサを制御するセンサ制御装置は、酸素ポンプセルまたは酸素検知セルの通電状態が変動した場合において、異常判定対象セルの通電状態が変動したか否かに基づいて、接続状態が正常であるか異常であるかを判定することができる。

よって、本発明によれば、特定ガス濃度（ＮＯｘ濃度）の検出動作を中断することなく、ガスセンサとセンサ制御装置との接続状態が異常であるか否かを判定することが可能となる。

以下に、本発明の実施形態を図面と共に説明する。
図１は、本発明が適用されたセンサ制御装置２０を備えるガス濃度測定装置１の概略構成を示す説明図である。

図１に示すように、ガス濃度測定装置１は、排気ガス中の窒素酸化物（ＮＯｘ）の濃度を検出するガスセンサ１０（以下、ＮＯｘセンサ１０ともいう）と、ＮＯｘセンサ１０を制御するセンサ制御装置２０と、を備えて構成される。

ＮＯｘセンサ１０は、センサ素子としてのセンサ本体１１と、センサ本体１１を加熱するためのヒータ１２と、を備えて構成されている。
そして、センサ本体１１は、第１ポンプセル３１、酸素濃度検知セル３６、第２ポンプセル４１を、アルミナを主体とする絶縁層１４、１５を介して積層した構造を有する。

このうち、第１ポンプセル３１は、酸素イオン伝導性を有するジルコニアからなる第１固体電解質体３２と、第１固体電解質体３２を挟み込むように配置された第１内側電極３３および第１外側電極３４と、を備えて構成されている。なお、第１内側電極３３および第１外側電極３４は、白金（Ｐｔ）で形成されている。

また、第２ポンプセル４１は、酸素イオン伝導性を有するジルコニアからなる第２固体電解質体４２と、第２固体電解質体４２の表面のうち絶縁層１５に面する表面に配置された第２内側電極４３および第２外側電極４４と、を備えて構成されている。なお、第２内側電極４３および第２外側電極４４は、白金（Ｐｔ）で形成されている。

更に、酸素濃度検知セル３６は、酸素イオン伝導性を有するジルコニアからなる検知用固体電解質体３７と、検知用固体電解質体３７を挟み込むように配置された検知用電極３８および基準用電極３９と、を備えて構成されている。なお、検知用電極３８および基準用電極３９は、白金（Ｐｔ）で形成されている。

そして、ＮＯｘセンサ１０の内部のうち第１ポンプセル３１と酸素濃度検知セル３６との間には、測定対象ガスが導入される第１測定室４６が形成されている。第１測定室４６には、第１ポンプセル３１と酸素濃度検知セル３６との間に配置された第１拡散抵抗体１６を介して、測定対象ガスが導入される。なお、第１拡散抵抗体１６は、多孔質体で構成されている。

また、ＮＯｘセンサ１０の内部には、酸素濃度検知セル３６と第２ポンプセル４１との間に形成される空間と、酸素濃度検知セル３６を貫通する孔部と、第１ポンプセル３１と酸素濃度検知セル３６との間に形成される空間と、が連通して形成される第２測定室４７が形成されている。第２測定室４７は、第１測定室４６において酸素濃度が目標濃度に調整された調整後測定対象ガスが導入される。

なお、第１測定室４６と第２測定室４７とは、第１ポンプセル３１と酸素濃度検知セル３６との間に配置された第２拡散抵抗体１７によって隔てられている。第２拡散抵抗体１７は、多孔質体で構成されている。

第１ポンプセル３１の第１内側電極３３および酸素濃度検知セル３６の検知用電極３８は、第１測定室４６に面するように配置されており、第２ポンプセル４１の第２内側電極４３は、第２測定室４７に面するように配置されている。

ＮＯｘセンサ１０の内部のうち、酸素濃度検知セル３６と第２ポンプセル４１との間には、基準酸素室１８が形成されている。そして、酸素濃度検知セル３６の基準用電極３９および第２ポンプセル４１の第２外側電極４４は、基準酸素室１８に面するように配置されている。

このように構成されたＮＯｘセンサ１０は、第１ポンプセル３１により第１測定室４６における酸素のポンピング（汲み入れ、汲み出し）が可能に構成されており、第１測定室４６に導入された測定対象ガスの酸素濃度を目標濃度に調整することができる。このとき、酸素濃度検知セル３６にて基準酸素室１８と第１測定室４６との酸素濃度差を検出できるため、酸素濃度が一定に制御された基準酸素室１８を基準として第１測定室４６の酸素濃度を判定する。

なお、本実施の形態では、図２に示すセンサ制御装置２０に設けられた定電流回路２４を用いて一定値の微小電流Ｉｃｐを酸素濃度検知セル３６に通電することで、酸素濃度検知セル３６を介して第１測定室４６（図１参照）から基準酸素室１８（図１参照）に酸素を供給しており、これにより基準酸素室１８の酸素濃度は一定に制御される。

第１測定室４６に導入された測定対象ガスは、酸素濃度が目標濃度に調整されて調整後測定対象ガスとなり、調整後測定対象ガスは、第２拡散抵抗体１７を介して第２測定室４７に導入される。

第２測定室４７では、一定電圧（Ｖｐ２）が印加された第２ポンプセル４１を構成する第２内側電極４３の触媒作用によって、調整後測定対象ガスに含まれる窒素酸化物（ＮＯｘ）が分解される。これにより、調整後測定対象ガスに含まれる窒素酸化物の濃度（換言すれば、分解により得られた酸素の量）に対応した電極間電流（第２ポンプ電流Ｉｐ２）が第２ポンプセル４１に流れる。このことから、第２ポンプセル４１に流れる第２ポンプ電流Ｉｐ２の大きさ（あるいは電流積分値）に基づいて、測定対象ガス中の特定ガス（窒素酸化物）の濃度を測定することが可能となる。

次に、ヒータ１２は、平板状に形成されており、第１ポンプセル３１に対向して配置されている。また、ヒータ１２は、センサ制御装置２０から供給される電力により、センサ本体１１の温度が所定の活性化温度（約５５０〜９００［℃］）になるように制御される。

次に、ＮＯｘセンサ１０により、排気ガス中の窒素酸化物の濃度測定を行うセンサ制御装置２０について、図２に基づき説明する。
図２は、ＮＯｘセンサ１０およびセンサ制御装置２０を備えるガス濃度測定装置１の回路構成を示す回路図である。

図２に示すように、センサ制御装置２０は、第１ポンプセル３１（以下「Ｐ１セル３１」ともいう）に第１ポンプ電流Ｉｐ１を供給する第１ポンプ電流供給回路２１と、酸素濃度検知セル３６（以下「Ｖｓセル３６」ともいう）の両端電圧（電極間電圧）Ｖｓが一定値（４２５ｍＶ）となるように、第１ポンプ電流供給回路２１が供給する第１ポンプ電流Ｉｐ１をＰＩＤ（比例・積分・微分）制御するＰＩＤ回路２２と、第２ポンプセル４１（以下「Ｐ２セル４１」ともいう）に一定の第２ポンプ電圧Ｖｐ２を印加するための第２ポンプ電圧印加回路２３と、ヒータ１２の温度を制御するヒータ制御回路２５と、センサ制御装置２０の全体の制御を行う制御部３０と、を備えている。

尚、センサ制御装置２０は、Ｖｓセル３６の内部抵抗の測定を行うための内部抵抗測定ブロック４８を有している。
この内部抵抗測定ブロック４８は、Ｖｓセル３６に一定電流を流すための２つの定電流源２８，２９と、ＰＩＤ回路２２の入力段に設けられＶｓセル３６とＰＩＤ回路２２の接続／遮断を行うスイッチＳＷ１と、Ｖｓセル３６と定電流源の切断／接続を行うスイッチＳＷ２およびスイッチＳＷ３と、を備えて構成されている。なお、内部抵抗測定ブロック４８に備えられるスイッチＳＷ１、ＳＷ２、ＳＷ３は、制御部３０によってオン／オフ制御される。

第１ポンプ電流供給回路２１は、非反転入力端子に所定の第１基準電圧Ｖｆ１（例えば２．５Ｖ）が印加され、反転入力端子に電流検出抵抗Ｒｐ１を介してＰＩＤ回路２２の出力が印加され、出力端子と反転入力端子との間にＰ１セル３１が接続されたオペアンプＯＰ１を備えて構成される。

また、Ｐ１セル３１の第１内側電極３３、Ｐ２セル４１の第２内側電極４３、Ｖｓセル３６の検知用電極３８は、オペアンプＯＰ１の反転入力端子側に共通に接続されている。従って、Ｐ１セル３１、Ｐ２セル４１、Ｖｓセル３６の共通接続側電極の電位は、いずれもオペアンプＯＰ１の非反転入力端子と同電位、即ち第１基準電圧Ｖｆ１に保持される。

第２ポンプ電圧印加回路２３は、出力端子が電流検出抵抗Ｒｐ２を介してＰ２セル４１に接続されると共に、反転入力端子に電流検出抵抗Ｒｐ２のＰ２セル４１側端が接続され、非反転入力端子への印加電圧（第２基準電圧Ｖｆ２）をＰ２セル４１に印加するための周知のバッファ回路として構成されたオペアンプＯＰ２を備えて構成される。

また、センサ制御装置２０は、ヒータ１２の温度を制御するヒータ制御回路２５を備えている。ヒータ制御回路２５は、Ｖｓセル３６の内部抵抗Ｒｐｖｓを測定し、測定した内部抵抗Ｒｐｖｓに基づいてセンサ本体１１の温度を判定して、センサ本体１１を目標温度に近づけるためにヒータ１２の温度を制御する。

なお、センサ制御装置２０は、第１ポンプ電流Ｉｐ１および第２ポンプ電流Ｉｐ２の検出値として、電流検出抵抗Ｒｐ１、Ｒｐ２の両端電圧をそれぞれ図示しない差動増幅回路にて差動増幅し、得られた電圧Ｖ（Ｒｐ１），Ｖ（Ｒｐ２）を制御部３０に出力するとともに、Ｖｓセル３６の内部抵抗Ｒｐｖｓとして抵抗Ｒｐ３の一端（オペアンプＯＰ４と接続される側とは反対側の端）の電圧Ｖ（Ｒｐ３）を制御部３０に対して出力するように構成されている。

このように構成されたセンサ制御装置２０は、ヒータ１２にてセンサ本体１１を活性温度（例えば８００℃）まで加熱する。そして、センサ制御装置２０は、センサ本体１１を活性温度にした状態で、酸素濃度検知セル３６の電極間電圧Ｖｓが予め設定された一定電圧（例えば４２５ｍＶ）となるように第１ポンプ電流Ｉｐ１を制御する。また、センサ制御装置２０は、第２ポンプセル４１に対して、第２測定室４７から酸素を汲み出す方向に一定の第２ポンプ電圧Ｖｐ２（例えば４５０ｍＶ）を印加するとともに、第２ポンプセル４１に流れる第２ポンプ電流Ｉｐ２の検出を行う。

つまり、センサ制御装置２０が上記のように第１ポンプ電流Ｉｐ１を制御して第１測定室４６における酸素のポンピング（汲み入れ、汲み出し）を行うことで、第１測定室４６の酸素濃度は、低酸素濃度（≒０％）に保持される。これにより、第１測定室４６に導入された測定対象ガスは、酸素濃度が目標濃度に調整されて調整後測定対象ガスとなり、調整後測定対象ガスは、第２測定室４７に導入される。

また、センサ制御装置２０が第２ポンプ電圧Ｖｐ２を所定の電圧に保持することで、第２内側電極４３の触媒作用により第２測定室４７の窒素酸化物が分解され、その分解量に応じた第２ポンプ電流Ｉｐ２が第２ポンプセル４１に流れる。このように、第２ポンプ電流Ｉｐ２が窒素酸化物の濃度に対応した大きさとなることから、第２ポンプ電流Ｉｐ２（電流値、電流積分値など）に基づいて測定対象ガス中の窒素酸化物の濃度を判定することが可能となる。

なお、測定対象ガス中の特定ガス（窒素酸化物）の濃度を判定するための特定ガス検出処理は、制御部３０にて実行される。つまり、特定ガス検出処理を実行する制御部３０が、センサ制御装置２０における各部の動作を制御する（例えば、第１ポンプ電流Ｉｐ１の制御など）とともに、ガス検知に必要な情報（第２ポンプ電流Ｉｐ２など）を取得することで、測定対象ガス中の窒素酸化物の濃度が判定できる。

次に、センサ制御装置２０において、Ｖｓセル３６の内部抵抗の測定を行う内部抵抗測定ブロック４８について説明する。
内部抵抗測定ブロック４８に備えられるオペアンプＯＰ３は、その入力端子がスイッチＳＷ１を介して、Ｖｓセル３６の出力端子に接続されている。また、オペアンプＯＰ３の出力端子は、ＰＩＤ回路２２の入力端子に接続されている。

オペアンプＯＰ３は、その入力端子とグランド電位（以下「ＧＮＤ」ともいう。）との間に設けられているコンデンサＣ１と共に、サンプルホールド回路を形成している。
そして、オペアンプＯＰ３とコンデンサＣ１とで構成されるサンプルホールド回路は、Ｖｓセル３６の内部抵抗測定を行うための内部抵抗測定用電流を供給する直前のＶｓセル３６の出力電圧Ｖｓを保持して、ＰＩＤ回路２２に出力する役割を果たす。

オペアンプＯＰ４は、２入力の差動アンプであり、＋側の入力端子がオペアンプＯＰ３の出力端子に接続され、−側の入力端子がＶｓセル３６の出力端子に接続されている。そして、オペアンプＯＰ４は、サンプルホールド回路に保持されている電圧（内部抵抗測定用電圧を印加する直前のＶｓセル３６の出力電圧Ｖｓ）と、Ｖｓセル３６に内部抵抗測定用電流−Ｉｃｏｎｓｔを供給したときのＶｓセル３６の端子電圧との差分（以下、電圧変化量ΔＶｓともいう）を抵抗Ｒｐ３を介して、制御部３０およびヒータ制御回路２５に出力する。

スイッチＳＷ１は、Ｖｓセル３６の出力端子とオペアンプＯＰ３の入力端子との間に設けられ、制御部３０によりオン／オフ制御されて、センサ制御装置２０の動作状態を、ガス濃度測定状態または内部抵抗測定状態のいずれかに切替えるために備えられている。

なお、センサ制御装置２０の動作状態をガス濃度測定状態に設定する場合には、スイッチＳＷ１がオン状態（短絡状態）に設定されて、オペアンプＯＰ３は、ＰＩＤ回路２２に対してＶｓセル３６の出力電圧を入力する。また、センサ制御装置２０の動作状態を内部抵抗測定状態に設定する場合には、スイッチＳＷ１がオフ状態（開放状態）に設定されて、オペアンプＯＰ３は、コンデンサＣ１に保持されている電圧（内部抵抗測定用電圧を印加する直前のＶｓセル３６の出力電圧Ｖｓ）を、ＰＩＤ回路２２に対して出力する。

また、スイッチＳＷ２は、Ｖｓセル３６の出力端子と定電流源２８との間に設けられ、制御部３０によりオン／オフ制御されることで、定電流源２８からの内部抵抗測定用の電流−ＩｃｏｎｓｔをＶｓセル３６に供給／遮断する役割を果たしている。

スイッチＳＷ３は、Ｖｓセル３６の出力端子と定電流源２９との間に設けられ、制御部３０によりオン／オフ制御され、スイッチＳＷ２を介してＶｓセル３６に流される内部抵抗測定用電流−Ｉｃｏｎｓｔとは逆極性の電流＋Ｉｃｏｎｓｔを、Ｖｓセル３６に供給／遮断する役割を果たしている。

そして、制御部３０は、Ｖｓセル３６の内部抵抗Ｒｐｖｓを演算するための内部抵抗測定処理を所定タイミングで実行する。なお、内部抵抗測定処理では、スイッチＳＷ１、ＳＷ２、ＳＷ３をオン／オフ制御して、Ｖｓセル３６に一定電流−Ｉｃｏｎｓｔを流し、一定電流−Ｉｃｏｎｓｔの通電によるＶｓセル３６の電圧変化量ΔＶｓを検出して、一定電流−Ｉｃｏｎｓｔと電圧変化量ΔＶｓとに基づいてＶｓセル３６の内部抵抗Ｒｐｖｓを演算するという一連の処理を行う。

なお、本実施形態のガス濃度測定装置１は、自動車エンジンの排気ガス中の窒素酸化物濃度を測定するために備えられており、センサ制御装置２０の制御部３０は、ガスセンサ１０から検出した各種情報を電子制御装置（ＥＣＵ）に対して出力するように構成されている。そして、電子制御装置（ＥＣＵ）は、自動車の各部を総合的に制御するものであり、例えば、空燃比制御などを実行する。

また、センサ制御装置２０の制御部３０は、特定ガス検出処理や内部抵抗測定処理等の他に、ＮＯｘセンサ１０とセンサ制御装置２０とを接続する接続経路（配線経路）が異常状態であるか否かを判定するための処理（接続判定処理）を実行する。

そこで、制御部３０が実行する接続判定処理について説明する。
図３に、接続判定処理の処理内容を表したフローチャートを示す。
接続判定処理が起動されると、まず、Ｓ１１０（Ｓはステップを表す）にて、ＮＯｘセンサ１０が活性化状態であるか否かを判断しており、活性化状態である場合には肯定判定されてＳ１２０に移行し、活性化状態ではない場合には否定判定されて、活性化状態になるまで同ステップを繰り返し実行する。

なお、Ｓ１１０では、具体的には、内部抵抗測定処理で測定されたＶｓセル３６の内部抵抗Ｒｐｖｓに基づき判定されるＮＯｘセンサ１０の判定温度が、所定の活性化温度であるか否かを判断することで、ＮＯｘセンサ１０が活性化状態であるか否かを判断する。

Ｓ１１０で肯定判定されてＳ１２０に移行すると、Ｓ１２０では、第１ポンプ電流Ｉｐ１および第２ポンプ電流Ｉｐ２を検出して蓄積するとともに、第２ポンプセル４１の通電状態が変動する要因が発生したか否かを判定する処理（情報サンプリング処理）を実行する。

図４に、情報サンプリング処理の処理内容を表したフローチャートを示す。
情報サンプリング処理では、まず、Ｓ２１０にて、処理に用いる内部変数の初期化処理を実行する。具体的には、Ｉｐ１軌跡長積算変数（以下、ΣＩｐ１軌跡長ともいう）、Ｉｐ２軌跡長積算変数（以下、ΣＩｐ２軌跡長ともいう）、測定時間変数などの各変数に対して初期値（０など）を代入することで、各変数を初期化する。

なお、Ｉｐ１軌跡長積算変数（ΣＩｐ１軌跡長）は、第１ポンプセル３１の通電状態（詳細には、第１ポンプ電流Ｉｐ１）の変化量（換言すれば、第１ポンプ電流Ｉｐ１の波形の軌跡長）に応じた値を記録するための変数である。Ｉｐ２軌跡長積算変数（ΣＩｐ２軌跡長）は、第２ポンプセル４１の通電状態（詳細には、第２ポンプ電流Ｉｐ２）の変化量（換言すれば、第２ポンプ電流Ｉｐ２の波形の軌跡長）に応じた値を記録するための変数である。測定時間変数は、経過時間を記録するための変数である。

また、Ｓ２１０では、測定時間変数を初期化した後、単位時間毎に測定時間変数を更新して経過時間を計測するタイマカウント処理を起動する。なお、タイマカウント処理は、本処理（情報サンプリング処理）と並行して実行される。

次のＳ２２０では、測定時間変数の値を用いて経過時間を判断し、予め定められた１サンプリング時間が経過するまで待機するとともに、１サンプリング時間が経過した時点で、第１ポンプ電流Ｉｐ１および第２ポンプ電流Ｉｐ２を検出する処理を実行する。

続くＳ２３０では、今回のサンプリング時期（数値検出時期）に検出した第１ポンプ電流Ｉｐ１および第２ポンプ電流Ｉｐ２の数値を用いて、Ｉｐ１軌跡長積算変数（ΣＩｐ１軌跡長）およびＩｐ２軌跡長積算変数（ΣＩｐ２軌跡長）を更新する処理を行う。

なお、Ｉｐ１軌跡長積算変数の更新は、第１ポンプ電流Ｉｐ１における今回検出値Ｉｐ１（ｎ）と前回検出値Ｉｐ１（ｎ−１）との差分値（以下、軌跡（Ｉｐ１（ｎ）−Ｉｐ１（ｎ−１）ともいう）を算出し、算出した差分値（軌跡（Ｉｐ１（ｎ）−Ｉｐ１（ｎ−１））をＩｐ１軌跡長積算変数に加算することで実行する。なお、第１回目の検出時には、前回検出値として予め定められた値を用いて演算処理を実行する。

また、Ｉｐ２軌跡長積算変数の更新については、第２ポンプ電流Ｉｐ２を用いて、Ｉｐ１軌跡長積算変数の更新と同様の演算を行うことにより実行する。
次のＳ２４０では、Ｉｐ１軌跡長積算変数（ΣＩｐ１軌跡長）が閾値（予め定められた第１電流軌跡変動判定値）以上であるか否かを判定し、肯定判定されると本処理（情報サンプリング処理）を終了し、否定判定されると再びＳ２２０に移行する。

なお、第１電流軌跡変動判定値は、第１ポンプセル３１の通電状態が変動したことを判定するために定められた判定値であり、実際のＮＯｘセンサを用いた実測データなどに基づいて定めることができる。例えば、第１電流軌跡変動判定値は、第２ポンプセル４１の通電状態を変動させる要因（例えば、測定対象ガスの酸素濃度変化など）に関連して第１ポンプセル３１の通電状態が変動したときの第１ポンプ電流Ｉｐ１（詳細には、第１ポンプ電流Ｉｐ１の軌跡積算値）に基づいて定めることができる。

つまり、Ｓ２４０では、Ｉｐ１軌跡長積算変数（ΣＩｐ１軌跡長）に基づいて、第２ポンプセル４１の通電状態が変動する要因が発生したか否かを判定する処理を行う。
Ｓ２４０で肯定判定されると、本処理（情報サンプリング処理）を終了するとともに、再び接続判定処理に処理を移行する。

次に、接続判定処理におけるＳ１３０では、第２ポンプセル４１とセンサ制御装置２０とを接続する接続経路（Ｉｐ２＋配線経路）に異常が無いか否かを判定する処理（Ｉｐ２＋配線判定処理）を実行する。

図５に、Ｉｐ２＋配線判定処理の処理内容を表したフローチャートを示す。
Ｉｐ２＋配線判定処理では、まず、Ｓ３１０にて、情報サンプリング処理で得られたＩｐ２軌跡長積算変数（ΣＩｐ２軌跡長）の数値が判定値（予め定められた第２電流軌跡変動判定値）以上であるか否かを判定しており、肯定判定されるとＳ３２０に移行し、否定判定されるとＳ３３０に移行する。

なお、第２電流軌跡変動判定値は、第２ポンプセル４１の通電状態が変動したことを判定するために定められた判定値であり、実際のＮＯｘセンサを用いた実測データなどに基づいて定めることができる。例えば、第２電流軌跡変動判定値は、上述した情報サンプリング処理（詳細にはＳ２４０）で判断される要因（第２ポンプセル４１の通電状態を変動させる要因）に起因して第２ポンプセル４１の通電状態が変動したときの第２ポンプ電流Ｉｐ２（詳細には、第２ポンプ電流Ｉｐ２の波形の軌跡積算値）に基づいて定めることができる。

つまり、Ｓ３１０では、Ｉｐ２軌跡長積算変数（ΣＩｐ２軌跡長）を用いて第２ポンプセル４１の通電状態が変動したか否かを判定する処理を行う。
Ｓ３１０で肯定判定されてＳ３２０に移行すると、Ｓ３２０では、Ｉｐ２＋配線経路が正常である（換言すれば、異常が無い）と判断して、Ｉｐ２＋配線経路が異常状態であることを示す経路異常フラグＦａをリセットする処理を行う。

Ｓ３１０で否定判定されてＳ３３０に移行すると、Ｓ３３０では、情報サンプリング処理で計測を開始した測定時間変数の数値に基づき、情報サンプリング処理（Ｓ１２０）の所要時間が閾値（予め定められた所要時間判定値）以上であるか否かを判定しており、肯定判定されるとＳ３５０に移行し、否定判定されるとＳ３４０に移行する。

なお、所要時間判定値は、第２ポンプセル４１の通電状態を変動させる要因の発生期間に基づいて定められている。つまり、所要時間判定値は、情報サンプリング処理の所要時間（換言すれば、第１ポンプ電流Ｉｐ１および第２ポンプ電流Ｉｐ２のサンプリング所要時間）として、Ｉｐ２＋配線経路の状態判定に誤差を生じさせない範囲内の時間で設定されている。

すなわち、情報サンプリング処理の所要時間が長時間となる場合には、所要時間が長時間であることがＩｐ２軌跡長積算変数（ΣＩｐ２軌跡長）を大きくした原因の１つとなるため、実際に第２ポンプ電流Ｉｐ２が僅かしか変動していない場合でも、Ｉｐ２軌跡長積算変数が大きい値となる場合がある。このため、情報サンプリング処理の所要時間が長時間となる場合には、第２ポンプセル４１の通電状態が変動したか否かを正確に判定することができない虞がある。

このことから、Ｓ３３０で肯定判定されてＳ３５０に移行した場合には、Ｓ３５０では、Ｉｐ２＋配線経路の状態判定を行わない。
他方、Ｓ３３０で否定判定されてＳ３４０に移行すると、Ｓ３４０では、Ｉｐ２＋配線経路が異常状態であると判断して、Ｉｐ２＋配線経路が異常状態であることを示す経路異常フラグＦａをセットする処理を行う。

なお、経路異常フラグＦａがセットされると、別途実行される異常発生対応処理が起動される。異常発生対応処理では、第２ポンプセル４１とセンサ制御装置２０とを接続する接続経路（Ｉｐ２＋配線経路）が異常状態であることを使用者に報知する処理、特定ガス検出処理で得られた特定ガス濃度に誤差があることを通知する処理、特定ガス検出処理で得られた特定ガス濃度を他の制御処理に使用するのを禁止する処理などを実行する。

Ｓ３２０，Ｓ３４０，Ｓ３５０のいずれかの処理が終了すると、本処理（Ｉｐ２＋配線判定処理）を終了するとともに、再び接続判定処理に処理を移行する。
このあと、Ｓ１３０の処理が終了するとともに、接続判定処理が終了する。

なお、接続判定処理は、センサ制御装置２０の起動中において、一定周期毎に繰り返し実行される。
ここで、実際のＮＯｘセンサを用いて第１ポンプ電流Ｉｐ１および第２ポンプ電流Ｉｐ２を測定したときの測定結果を図１２に示す。

図１２に示すように、第１ポンプ電流Ｉｐ１（換言すれば、第１ポンプセル３１の通電状態）が大きく変動した時には、これに追従するようにして、第２ポンプ電流Ｉｐ２（換言すれば、第２ポンプセル４１の通電状態）が大きく変動することが判る。なお、このような通電状態の変動は、例えば、第１測定室４６に導入される測定対象ガスの酸素濃度が変動することに起因して発生する。

このため、上述した接続判定処理のように、Ｉｐ１軌跡長積算変数（ΣＩｐ１軌跡長）に基づいて第１ポンプ電流Ｉｐ１の通電状態が変動するか否かを判定（Ｓ２４０）することで、第２ポンプセル４１の通電状態が変動する時期を特定することができる。

そして、第１ポンプ電流Ｉｐ１の通電状態が変動したと判定（Ｓ２４０で肯定判定）されて、第２ポンプセル４１の通電状態が変動する時期を特定したあと、実際に第２ポンプセル４１の通電状態が変動したか否かを判定（Ｓ３１０）することで、Ｉｐ２＋配線経路が異常状態であるか否かを判定できる。

以上説明したように、本実施形態のセンサ制御装置２０は、第１ポンプセル３１の通電状態（第１ポンプ電流Ｉｐ１）が変動したと判定された場合に、第２ポンプセル４１の通電状態（第２ポンプ電流Ｉｐ２）が変動したか否かによって、第２ポンプセル４１とセンサ制御装置２０との接続状態が正常状態であるか異常状態であるかを判定している。

このため、センサ制御装置２０は、ＮＯｘセンサ１０のセルに対して異常検出用の信号入力を行うことなく、第２ポンプセル４１とセンサ制御装置２０との接続状態が正常状態であるか異常状態であるかを判定できる。つまり、センサ制御装置２０は、第２ポンプセル４１とセンサ制御装置２０との接続状態が正常状態であるか異常状態であるかを判定するにあたり、ガス検出を中断する必要が無いという利点がある。

よって、本実施形態のセンサ制御装置２０によれば、特定ガス（ＮＯｘ）濃度の検出動作を中断することなく、ＮＯｘセンサ１０（詳細には、第２ポンプセル４１）とセンサ制御装置２０との接続状態が異常であるか否かを判定することが可能となる。すなわち、センサ制御装置２０は、特定ガス（ＮＯｘ）濃度の検出動作と、ＮＯｘセンサ１０とセンサ制御装置２０との接続状態の異常判定動作とを、並行して実行できるという作用効果を奏するものとなる。

また、センサ制御装置２０は、Ｉｐ１軌跡長積算変数（ΣＩｐ１軌跡長）を用いて判断することから（Ｓ２４０）、第１ポンプセル３１の通電状態（第１ポンプ電流Ｉｐ１）が変動したか否かを適切に判断できるとともに、第２ポンプセル４１の通電状態が変動する時期を適切に判定できる。

さらに、センサ制御装置２０は、Ｉｐ２軌跡長積算変数（ΣＩｐ２軌跡長）を用いて判断することから（Ｓ３１０）、第２ポンプセル４１の通電状態（第２ポンプ電流Ｉｐ２）が変動したか否かを適切に判断できるとともに、ＮＯｘセンサ１０（第２ポンプセル４１）とセンサ制御装置２０との接続状態が異常であるか否かを適切に判定できる。

なお、本実施形態においては、ＮＯｘセンサ１０が特許請求の範囲に記載のガスセンサに相当し、第２ポンプセル４１が異常判定対象セルに相当し、第１ポンプセル３１が変動判定基準セルに相当し、Ｓ１２０（情報サンプリング処理）を実行する制御部３０が通電状態変動判定手段に相当し、Ｓ１３０（Ｉｐ２＋配線判定処理）を実行する制御部３０が接続状態判定手段に相当する。

また、Ｉｐ１軌跡長積算変数（ΣＩｐ１軌跡長）が基準セル変動量に相当し、第１電流軌跡変動判定値が基準変動判定値に相当し、Ｉｐ２軌跡長積算変数（ΣＩｐ２軌跡長）が対象セル変動量に相当し、第２電流軌跡変動判定値が対象変動判定値に相当する。

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ことはなく、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、変動判定基準セルの通電状態を第１ポンプ電流Ｉｐ１によって判定し、異常判定対象セルの通電状態を第２ポンプ電流Ｉｐ２によって判定して、接続経路の異常判定を行う実施形態について説明したが、第１ポンプ電流Ｉｐ１、第２ポンプ電流Ｉｐ２とは別の状態量を用いてもよい。

そこで、第２実施形態として、変動判定基準セルの通電状態として第１ポンプセル３１の電極間電圧（第１ポンプ電圧Ｖｐ１）を用いて判定し、異常判定対象セルの通電状態として第２ポンプ電流Ｉｐ２を用いて判定して、接続経路の異常判定を行う実施形態について説明する。

なお、第２実施形態では、詳細には、第１ポンプ電圧Ｖｐ１の軌跡長と第２ポンプ電流Ｉｐ２の積分値（面積）とを用いて、接続経路の異常判定を行う。また、第２実施形態のガス濃度測定装置は、基本的な構成は第１実施形態のガス濃度測定装置１と同様であり、制御部３０が実行する接続判定処理の処理内容が異なることから、以下の説明では、接続判定処理を中心に説明する。なお、第２実施形態の構成要素のうち第１実施形態と同様の構成要素は、同一符号を用いて表す。

まず、第２実施形態のガス濃度測定装置における接続判定処理の処理内容は、図３に示すフローチャートのうちＳ１２０の処理内容およびＳ１３０の処理内容が、第１実施形態とは異なる。

図６に第２実施形態でのＳ１２０の処理内容（第２情報サンプリング処理）を表すフローチャートを示し、図７に第２実施形態でのＳ１３０の処理内容（第２Ｉｐ２＋配線判定処理）を表すフローチャートを示す。

第２情報サンプリング処理では、まず、Ｓ４１０にて、第２ポンプ電流Ｉｐ２の平均値Ｉｐ２#avgを演算する処理を実行する。なお、平均値Ｉｐ２#avgの演算方法としては、予め定められた検出期間中に検出される第２ポンプ電流Ｉｐ２の蓄積データに基づいて、検出期間中の第２ポンプ電流Ｉｐ２の平均値（移動平均値）を演算する演算方法等がある。

次のＳ４２０では、処理に用いる内部変数の初期化処理を実行する。具体的には、Ｖｐ１軌跡長積算変数（以下、ΣＶｐ１軌跡長ともいう）、Ｉｐ２面積変数（以下、ΣＩｐ２面積ともいう）、測定時間変数などの各変数に対して初期値（０など）を代入することで、各変数を初期化する。

なお、Ｖｐ１軌跡長積算変数（ΣＶｐ１軌跡長）は、第１ポンプセル３１の通電状態（詳細には、第１ポンプ電圧Ｖｐ１）の変化量（換言すれば、第１ポンプ電圧Ｖｐ１の波形の軌跡長）に応じた値を記録するための変数である。Ｉｐ２面積変数（ΣＩｐ２面積）は、第２ポンプセル４１の通電状態（詳細には、第２ポンプ電流Ｉｐ２）の変化量（換言すれば、第２ポンプ電流Ｉｐ２の波形の積分値）に応じた値を記録するための変数である。測定時間変数は、経過時間を記録するための変数である。

また、Ｓ４２０では、測定時間変数を初期化した後、単位時間毎に測定時間変数を更新して経過時間を計測するタイマカウント処理を起動する。なお、タイマカウント処理は、本処理（第２情報サンプリング処理）と並行して実行される。

次のＳ４３０では、測定時間変数の値を用いて経過時間を判断し、予め定められた１サンプリング時間が経過するまで待機するとともに、１サンプリング時間が経過した時点で、第１ポンプ電圧Ｖｐ１および第２ポンプ電流Ｉｐ２を検出する処理を実行する。

続くＳ４４０では、今回のサンプリング時期（数値検出時期）に検出した第１ポンプ電圧Ｖｐ１および第２ポンプ電流Ｉｐ２の数値を用いて、Ｖｐ１軌跡長積算変数（ΣＶｐ１軌跡長）およびＩｐ２面積変数（ΣＩｐ２面積）を更新する処理を行う。

なお、Ｖｐ１軌跡長積算変数の更新は、第１ポンプ電圧Ｖｐ１における今回検出値Ｖｐ１（ｎ）と前回検出値Ｖｐ１（ｎ−１）との差分値（以下、軌跡（Ｖｐ１（ｎ）−Ｖｐ１（ｎ−１）ともいう）を算出し、算出した差分値（軌跡（Ｖｐ１（ｎ）−Ｖｐ１（ｎ−１））をＶｐ１軌跡長積算変数に加算することで実行する。なお、第１回目の検出時には、前回検出値として予め定められた値を用いて演算処理を実行する。

また、Ｉｐ２面積変数の更新は、まず、第２ポンプ電流Ｉｐ２における今回検出値Ｉｐ２（ｎ）とＳ４１０の演算で得られた平均値Ｉｐ２#avgとの差分値を算出し、その差分値の絶対値に１サンプリング時間を乗じて得られる値（今回算出面積）を算出する。そして、Ｉｐ２面積変数（ΣＩｐ２面積）に今回算出面積を加算することで、Ｉｐ２面積変数の更新を行う。

次のＳ４５０では、Ｖｐ１軌跡長積算変数（ΣＶｐ１軌跡長）が閾値（予め定められた第１電圧軌跡変動判定値）以上であるか否かを判定し、肯定判定されると本処理（第２情報サンプリング処理）を終了し、否定判定されると再びＳ４３０に移行する。

なお、第１電圧軌跡変動判定値は、第１ポンプセル３１の通電状態が変動したことを判定するために定められた判定値であり、実際のＮＯｘセンサを用いた実測データなどに基づいて定めることができる。例えば、第１電圧軌跡変動判定値は、第２ポンプセル４１の通電状態を変動させる要因（例えば、測定対象ガスの酸素濃度変化など）に関連して第１ポンプセル３１の通電状態が変動したときの第１ポンプ電圧Ｖｐ１（詳細には、第１ポンプ電圧Ｖｐ１の軌跡積算値）に基づいて定めることができる。

つまり、Ｓ４５０では、Ｖｐ１軌跡長積算変数（ΣＶｐ１軌跡長）に基づいて、第２ポンプセル４１の通電状態が変動する要因が発生したか否かを判定する処理を行う。
Ｓ４５０で肯定判定されると、本処理（第２情報サンプリング処理）を終了するとともに、再び接続判定処理に処理を移行する。

次に、第２実施形態の接続判定処理におけるＳ１３０では、第２ポンプセル４１とセンサ制御装置２０とを接続する接続経路（Ｉｐ２＋配線経路）に異常が無いか否かを判定する処理（第２Ｉｐ２＋配線判定処理）を実行する。

図７に示すように、第２Ｉｐ２＋配線判定処理では、まず、Ｓ５１０にて、第２情報サンプリング処理で得られたＩｐ２面積変数（ΣＩｐ２面積）の数値が判定値（予め定められた第２電流面積変動判定値）以上であるか否かを判定しており、肯定判定されるとＳ５２０に移行し、否定判定されるとＳ５３０に移行する。

なお、第２電流面積変動判定値は、第２ポンプセル４１の通電状態が変動したことを判定するために定められた判定値であり、実際のＮＯｘセンサを用いた実測データなどに基づいて定めることができる。例えば、第２電流面積変動判定値は、上述した第２情報サンプリング処理（詳細にはＳ４５０）で判断される要因（第２ポンプセル４１の通電状態を変動させる要因）に起因して第２ポンプセル４１の通電状態が変動したときの第２ポンプ電流Ｉｐ２（詳細には、第２ポンプ電流Ｉｐ２の波形の積分値）に基づいて定めることができる。

つまり、Ｓ５１０では、Ｉｐ２面積変数（ΣＩｐ２面積）を用いて第２ポンプセル４１の通電状態が変動したか否かを判定する処理を行う。
Ｓ５１０で肯定判定されてＳ５２０に移行すると、Ｓ５２０では、Ｉｐ２＋配線経路が正常である（換言すれば、異常が無い）と判断して、Ｉｐ２＋配線経路が異常状態であることを示す経路異常フラグＦａをリセットする処理を行う。

Ｓ５１０で否定判定されてＳ５３０に移行すると、Ｓ５３０では、第２情報サンプリング処理で計測を開始した測定時間変数の数値に基づき、第２情報サンプリング処理（Ｓ１２０）の所要時間が閾値（予め定められた所要時間判定値）以上であるか否かを判定しており、肯定判定されるとＳ５５０に移行し、否定判定されるとＳ５４０に移行する。

なお、所要時間判定値は、第２ポンプセル４１の通電状態を変動させる要因の発生期間に基づいて定められている。つまり、所要時間判定値は、第２情報サンプリング処理の所要時間（換言すれば、第１ポンプ電圧Ｖｐ１および第２ポンプ電流Ｉｐ２のサンプリング所要時間）として、Ｉｐ２＋配線経路の状態判定に誤差を生じさせない範囲内の時間で設定されている。

すなわち、第２情報サンプリング処理の所要時間が長時間となる場合には、所要時間が長時間であることがＩｐ２面積変数（ΣＩｐ２面積）を大きくした原因の１つとなるため、実際に第２ポンプ電流Ｉｐ２が僅かしか変動していない場合でも、Ｉｐ２面積変数が大きい値となる場合がある。このため、第２情報サンプリング処理の所要時間が長時間となる場合には、第２ポンプセル４１の通電状態が変動したか否かを正確に判定することができない虞がある。

このことから、Ｓ５３０で肯定判定されてＳ５５０に移行した場合には、Ｓ５５０では、Ｉｐ２＋配線経路の状態判定を行わない。
他方、Ｓ５３０で否定判定されてＳ５４０に移行すると、Ｓ５４０では、Ｉｐ２＋配線経路が異常状態であると判断して、Ｉｐ２＋配線経路が異常状態であることを示す経路異常フラグＦａをセットする処理を行う。

なお、経路異常フラグＦａがセットされると、別途実行される異常発生対応処理が起動される。異常発生対応処理では、第２ポンプセル４１とセンサ制御装置２０とを接続する接続経路（Ｉｐ２＋配線経路）が異常状態であることを使用者に報知する処理、特定ガス検出処理で得られた特定ガス濃度に誤差があることを通知する処理、特定ガス検出処理で得られた特定ガス濃度を他の制御処理に使用するのを禁止する処理などを実行する。

Ｓ５２０，Ｓ５４０，Ｓ５５０のいずれかの処理が終了すると、本処理（第２Ｉｐ２＋配線判定処理）を終了するとともに、再び接続判定処理に処理を移行する。
このあと、第２実施形態におけるＳ１３０の処理が終了するとともに、第２実施形態の接続判定処理が終了する。なお、接続判定処理は、センサ制御装置２０の起動中において、一定周期毎に繰り返し実行される。

図１２に示す測定結果から判るように、第１ポンプ電流Ｉｐ１（換言すれば、第１ポンプセル３１の通電状態）が大きく変動した時には、これに追従するようにして、第２ポンプ電流Ｉｐ２（換言すれば、第２ポンプセル４１の通電状態）が大きく変動する。なお、このような通電状態の変動は、例えば、第１測定室４６に導入される測定対象ガスの酸素濃度が変動することに起因して発生する。

このため、本実施形態の接続判定処理のように、Ｖｐ１軌跡長積算変数（ΣＶｐ１軌跡長）に基づいて第１ポンプセル３１の通電状態が変動するか否かを判定（Ｓ４５０）することで、第２ポンプセル４１の通電状態が変動する時期を特定することができる。

そして、第１ポンプセル３１の通電状態が変動したと判定（Ｓ４５０で肯定判定）されて、第２ポンプセル４１の通電状態が変動する時期を特定したあと、実際に第２ポンプセル４１の通電状態が変動したか否かを判定（Ｓ５１０）することで、Ｉｐ２＋配線経路が異常状態であるか否かを判定できる。

以上説明したように、第２実施形態のセンサ制御装置２０は、第１ポンプセル３１の通電状態（第１ポンプ電圧Ｖｐ１）が変動したと判定された場合に、第２ポンプセル４１の通電状態（第２ポンプ電流Ｉｐ２）が変動したか否かによって、第２ポンプセル４１とセンサ制御装置２０との接続状態が正常状態であるか異常状態であるかを判定している。

このため、第２実施形態のセンサ制御装置２０は、第１実施形態と同様に、ＮＯｘセンサ１０のセルに対して異常検出用の信号入力を行うことなく、第２ポンプセル４１とセンサ制御装置２０との接続状態が正常状態であるか異常状態であるかを判定できるため、接続状態が正常状態であるか異常状態であるかを判定するにあたり、ガス検出を中断する必要が無いという利点がある。

よって、本実施形態のセンサ制御装置２０によれば、特定ガス濃度（ＮＯｘ）の検出動作を中断することなく、ＮＯｘセンサ１０（詳細には、第２ポンプセル４１）とセンサ制御装置２０との接続状態が異常であるか否かを判定することが可能となる。

また、センサ制御装置２０は、Ｖｐ１軌跡長積算変数（ΣＶｐ１軌跡長）を用いて判断することから（Ｓ４５０）、第１ポンプセル３１の通電状態（第１ポンプ電圧Ｖｐ１）が変動したか否かを適切に判断できるとともに、第２ポンプセル４１の通電状態が変動する時期を適切に判定できる。

さらに、センサ制御装置２０は、Ｉｐ２面積変数（ΣＩｐ２面積）を用いて判断することから（Ｓ５１０）、第２ポンプセル４１の通電状態（第２ポンプ電流Ｉｐ２）が変動したか否かを適切に判断できるとともに、ＮＯｘセンサ１０（第２ポンプセル４１）とセンサ制御装置２０との接続状態が異常であるか否かを適切に判定できる。

なお、本実施形態においては、Ｓ１２０（第２情報サンプリング処理）を実行する制御部３０が通電状態変動判定手段に相当し、Ｓ１３０（第２Ｉｐ２＋配線判定処理）を実行する制御部３０が接続状態判定手段に相当する。

また、Ｖｐ１軌跡長積算変数（ΣＶｐ１軌跡長）が基準セル変動量に相当し、第１電圧軌跡変動判定値が基準変動判定値に相当し、Ｉｐ２面積変数（ΣＩｐ２面積）が対象セル変動量に相当し、第２電流面積変動判定値が対象変動判定値に相当する。

次に、第３実施形態として、変動判定基準セルの通電状態として酸素濃度検知セル３６の電極間電圧（酸素検知電圧Ｖｓ）を用いて判定し、異常判定対象セルの通電状態として第２ポンプ電流Ｉｐ２を用いて判定して、接続経路の異常判定を行う実施形態について説明する。

なお、第３実施形態では、詳細には、酸素検知電圧Ｖｓの積分値（面積）と第２ポンプ電流Ｉｐ２の積分値（面積）とを用いて、接続経路の異常判定を行う。また、第３実施形態のガス濃度測定装置は、基本的な構成は第１実施形態のガス濃度測定装置１と同様であり、制御部３０が実行する接続判定処理の処理内容が異なることから、以下の説明では、接続判定処理を中心に説明する。なお、第３実施形態の構成要素のうち第１実施形態と同様の構成要素は、同一符号を用いて表す。

まず、第３実施形態のガス濃度測定装置における接続判定処理の処理内容は、図３に示すフローチャートのうちＳ１２０の処理内容およびＳ１３０の処理内容が、第１実施形態とは異なる。

図８に第２実施形態でのＳ１２０の処理内容（第３情報サンプリング処理）を表すフローチャートを示し、図９に第２実施形態でのＳ１３０の処理内容（第３Ｉｐ２＋配線判定処理）を表すフローチャートを示す。

第２情報サンプリング処理では、まず、Ｓ６１０にて、酸素検知電圧Ｖｓの平均値Ｖｓ#avgおよび第２ポンプ電流Ｉｐ２の平均値Ｉｐ２#avgを演算する処理を実行する。なお、平均値Ｖｓ#avgおよび平均値Ｉｐ２#avgの演算方法としては、予め定められた検出期間中に検出される酸素検知電圧Ｖｓおよび第２ポンプ電流Ｉｐ２の蓄積データに基づいて、検出期間中の酸素検知電圧Ｖｓおよび第２ポンプ電流Ｉｐ２の平均値（移動平均値）をそれぞれ演算する演算方法等がある。

次のＳ６２０では、処理に用いる内部変数の初期化処理を実行する。具体的には、Ｖｓ面積変数（以下、ΣＶｓ面積ともいう）、Ｉｐ２面積変数（以下、ΣＩｐ２面積ともいう）、Ｖｓ超過回数変数（以下、ΣＶｓ超過回数ともいう）、Ｉｐ２超過回数変数（以下、ΣＩｐ２超過回数ともいう）、測定時間変数などの各変数に対して初期値（０など）を代入することで、各変数を初期化する。

なお、Ｖｓ面積変数（ΣＶｓ面積）は、酸素濃度検知セル３６の通電状態（詳細には、酸素検知電圧Ｖｓ）の変化量（換言すれば、酸素検知電圧Ｖｓの波形の積分値）に応じた値を記録するための変数である。Ｉｐ２面積変数（ΣＩｐ２面積）は、第２ポンプセル４１の通電状態（詳細には、第２ポンプ電流Ｉｐ２）の変化量（換言すれば、第２ポンプ電流Ｉｐ２の波形の積分値）に応じた値を記録するための変数である。

また、Ｖｓ超過回数変数（ΣＶｓ超過回数）は、酸素検知電圧Ｖｓが予め定められた閾値（Ｖｓ電圧超過判定値）以上となった回数を記録するための変数である。Ｉｐ２超過回数変数（ΣＩｐ２超過回数）は、第２ポンプ電流Ｉｐ２が予め定められた閾値（Ｉｐ２超過判定値）以上となった回数を記録するための変数である。さらに、測定時間変数は、経過時間を記録するための変数である。

また、Ｓ６２０では、測定時間変数を初期化した後、単位時間毎に測定時間変数を更新して経過時間を計測するタイマカウント処理を起動する。なお、タイマカウント処理は、本処理（第３情報サンプリング処理）と並行して実行される。

次のＳ６３０では、測定時間変数の値を用いて経過時間を判断し、予め定められた１サンプリング時間が経過するまで待機するとともに、１サンプリング時間が経過した時点で、酸素検知電圧Ｖｓおよび第２ポンプ電流Ｉｐ２を検出する処理を実行する。

続くＳ６４０では、今回のサンプリング時期（数値検出時期）に検出した酸素検知電圧Ｖｓおよび第２ポンプ電流Ｉｐ２の数値を用いて、Ｖｓ面積変数（ΣＶｓ面積）およびＩｐ２面積変数（ΣＩｐ２面積）を更新する処理を行う。

なお、Ｖｓ面積変数の更新は、まず、酸素検知電圧Ｖｓにおける今回検出値Ｖｓ（ｎ）とＳ６１０の演算で得られた平均値Ｖｓ#avgとの差分値を算出し、その差分値の絶対値に１サンプリング時間を乗じて得られる値（今回算出面積）を算出する。そして、Ｖｓ面積変数（ΣＶｓ面積）に今回算出面積を加算することで、Ｖｓ面積変数の更新を行う。

また、Ｉｐ２面積変数の更新は、まず、第２ポンプ電流Ｉｐ２における今回検出値Ｉｐ２（ｎ）とＳ６１０の演算で得られた平均値Ｉｐ２#avgとの差分値を算出し、その差分値の絶対値に１サンプリング時間を乗じて得られる値（今回算出面積）を算出する。そして、Ｉｐ２面積変数（ΣＩｐ２面積）に今回算出面積を加算することで、Ｉｐ２面積変数の更新を行う。

次のＳ６５０では、酸素検知電圧Ｖｓの今回検出値Ｖｓ（ｎ）が閾値（予め定められたＶｓ電圧超過判定値）以上であるか否かを判定し、肯定判定されるとＳ６６０に移行し、否定判定されるとＳ６７０に移行する。

なお、Ｖｓ電圧超過判定値は、酸素濃度検知セル３６の通電状態が変動したことを判定するために定められた判定値であり、実際のＮＯｘセンサを用いた実測データなどに基づいて定めることができる。例えば、Ｖｓ電圧超過判定値は、第２ポンプセル４１の通電状態を変動させる要因（例えば、測定対象ガスの酸素濃度変化など）に関連して酸素濃度検知セル３６の通電状態が変動したときの酸素検知電圧Ｖｓ（詳細には、酸素検知電圧Ｖｓのピーク値）に基づいて定めることができる。

Ｓ６５０で肯定判定されてＳ６６０に移行すると、Ｓ６６０では、Ｖｓ超過回数変数（ΣＶｓ超過回数）を１インクリメントする処理を行う。
Ｓ６５０で否定判定されるか、Ｓ６６０が終了してＳ６７０に移行すると、Ｓ６７０では、第２ポンプ電流Ｉｐ２の今回検出値Ｉｐ２（ｎ）が閾値（予め定められたＩｐ２電流超過判定値）以上であるか否かを判定し、肯定判定されるとＳ６８０に移行し、否定判定されるとＳ６９０に移行する。

なお、Ｉｐ２電流超過判定値は、第２ポンプセル４１の通電状態が変動したことを判定するために定められた判定値であり、実際のＮＯｘセンサを用いた実測データなどに基づいて定めることができる。例えば、Ｉｐ２電流超過判定値は、上述したＳ６５０で判断される要因（第２ポンプセル４１の通電状態を変動させる要因）に起因して第２ポンプセル４１の通電状態が変動したときの第２ポンプ電流Ｉｐ２（詳細には、第２ポンプ電流Ｉｐ２のピーク値）に基づいて定めることができる。

Ｓ６７０で肯定判定されてＳ６８０に移行すると、Ｓ６８０では、Ｉｐ２超過回数変数（ΣＩｐ２超過回数）を１インクリメントする処理を行う。
Ｓ６７０で否定判定されるか、Ｓ６８０が終了してＳ６９０に移行すると、Ｓ６９０では、Ｖｓ面積変数（ΣＶｓ面積）が閾値（予め定められたＶｓ電圧面積変動判定値）以上である、かつ、Ｖｓ超過回数変数（ΣＶｓ超過回数）が閾値（予め定められたＶｓ回数判定値）以上である、という条件を満たすか否かを判定し、肯定判定されると本処理（第３情報サンプリング処理）を終了し、否定判定されると再びＳ６３０に移行する。

なお、Ｖｓ電圧面積変動判定値は、酸素濃度検知セル３６の通電状態が変動したことを判定するために定められた判定値であり、実際のＮＯｘセンサを用いた実測データなどに基づいて定めることができる。例えば、Ｖｓ電圧面積変動判定値は、第２ポンプセル４１の通電状態を変動させる要因（例えば、測定対象ガスの酸素濃度変化など）に関連して酸素濃度検知セル３６の通電状態が変動したときの酸素検知電圧Ｖｓ（詳細には、酸素検知電圧Ｖｓの波形の積分値）に基づいて定めることができる。

また、Ｖｓ回数判定値は、酸素濃度検知セル３６の通電状態が変動したことを判定するために定められた判定値であり、実際のＮＯｘセンサを用いた実測データなどに基づいて定めることができる。例えば、Ｖｓ回数判定値は、第２ポンプセル４１の通電状態を変動させる要因（例えば、測定対象ガスの酸素濃度変化など）に関連して酸素濃度検知セル３６の通電状態が変動したときの酸素検知電圧Ｖｓ（詳細には、酸素検知電圧ＶｓがＶｓ電圧超過判定値（Ｓ６５０で用いる判定値）を超過した回数）に基づいて定めることができる。

つまり、Ｓ６９０では、Ｖｓ面積変数（ΣＶｓ面積）およびＶｓ超過回数変数（ΣＶｓ超過回数）に基づいて、第２ポンプセル４１の通電状態が変動する要因が発生したか否かを判定する処理を行う。

なお、Ｖｓ面積変数（ΣＶｓ面積）およびＶｓ超過回数変数（ΣＶｓ超過回数）に基づいて判定する場合には、Ｖｓ面積変数（ΣＶｓ面積）またはＶｓ超過回数変数（ΣＶｓ超過回数）のいずれか一方のみに基づいて判定する場合に比べて、より正確な判定が可能となる。

Ｓ６９０で肯定判定されると、本処理（第３情報サンプリング処理）を終了するとともに、再び接続判定処理に処理を移行する。
次に、第３実施形態の接続判定処理におけるＳ１３０では、第２ポンプセル４１とセンサ制御装置２０とを接続する接続経路（Ｉｐ２＋配線経路）に異常が無いか否かを判定する処理（第３Ｉｐ２＋配線判定処理）を実行する。

図９に示すように、第３Ｉｐ２＋配線判定処理では、まず、Ｓ７１０にて、第３情報サンプリング処理で得られたＩｐ２面積変数（ΣＩｐ２面積）の数値およびＩｐ２超過回数変数（ΣＩｐ２超過回数）を用いて、判定処理を行う。具体的には、Ｉｐ２面積変数（ΣＩｐ２面積）の数値が判定値（予め定められた第２電流面積変動判定値）以上である、かつ、Ｉｐ２超過回数変数（ΣＩｐ２超過回数）の数値が判定値（予め定められたＩｐ２回数判定値）以上である、という条件を満たすか否かを判定しており、肯定判定されるとＳ７２０に移行し、否定判定されるとＳ７３０に移行する。

なお、第２電流面積変動判定値は、第２ポンプセル４１の通電状態が変動したことを判定するために定められた判定値であり、実際のＮＯｘセンサを用いた実測データなどに基づいて定めることができる。例えば、第２電流面積変動判定値は、上述した第２情報サンプリング処理（詳細にはＳ６９０）で判断される要因（第２ポンプセル４１の通電状態を変動させる要因）に起因して第２ポンプセル４１の通電状態が変動したときの第２ポンプ電流Ｉｐ２（詳細には、第２ポンプ電流Ｉｐ２の波形の積分値）に基づいて定めることができる。

また、Ｉｐ２回数判定値は、第２ポンプセル４１の通電状態が変動したことを判定するために定められた判定値であり、実際のＮＯｘセンサを用いた実測データなどに基づいて定めることができる。例えば、Ｉｐ２回数判定値は、上述した第２情報サンプリング処理（詳細にはＳ６９０）で判断される要因（第２ポンプセル４１の通電状態を変動させる要因）に起因して第２ポンプセル４１の通電状態が変動したときの第２ポンプ電流Ｉｐ２（詳細には、第２ポンプ電流Ｉｐ２がＩｐ２電流超過判定値（Ｓ６７０で用いる判定値）を超過した回数）に基づいて定めることができる。

つまり、Ｓ７１０では、Ｉｐ２面積変数（ΣＩｐ２面積）およびＩｐ２超過回数変数（ΣＩｐ２超過回数）を用いて、第２ポンプセル４１の通電状態が変動したか否かを判定する処理を行う。

Ｓ７１０で肯定判定されてＳ７２０に移行すると、Ｓ７２０では、Ｉｐ２＋配線経路が正常である（換言すれば、異常が無い）と判断して、Ｉｐ２＋配線経路が異常状態であることを示す経路異常フラグＦａをリセットする処理を行う。

Ｓ７１０で否定判定されてＳ７３０に移行すると、Ｓ７３０では、第３情報サンプリング処理で計測を開始した測定時間変数の数値に基づき、第３情報サンプリング処理（Ｓ１２０）の所要時間が閾値（予め定められた所要時間判定値）以上であるか否かを判定しており、肯定判定されるとＳ７５０に移行し、否定判定されるとＳ７４０に移行する。

なお、所要時間判定値は、第２ポンプセル４１の通電状態を変動させる要因の発生期間に基づいて定められている。つまり、所要時間判定値は、第３情報サンプリング処理の所要時間（換言すれば、酸素検知電圧Ｖｓおよび第２ポンプ電流Ｉｐ２のサンプリング所要時間）として、Ｉｐ２＋配線経路の状態判定に誤差を生じさせない範囲内の時間で設定されている。

すなわち、第３情報サンプリング処理の所要時間が長時間となる場合には、所要時間が長時間であることがＩｐ２面積変数（ΣＩｐ２面積）およびＩｐ２超過回数変数（ΣＩｐ２超過回数）を大きくした原因の１つとなるため、実際に第２ポンプ電流Ｉｐ２が僅かしか変動していない場合でも、Ｉｐ２面積変数およびＩｐ２超過回数変数が大きい値となる場合がある。このため、第３情報サンプリング処理の所要時間が長時間となる場合には、第２ポンプセル４１の通電状態が変動したか否かを正確に判定することができない虞がある。

このことから、Ｓ７３０で肯定判定されてＳ７５０に移行した場合には、Ｓ７５０では、Ｉｐ２＋配線経路の状態判定を行わない。
他方、Ｓ７３０で否定判定されてＳ７４０に移行すると、Ｓ７４０では、Ｉｐ２＋配線経路が異常状態であると判断して、Ｉｐ２＋配線経路が異常状態であることを示す経路異常フラグＦａをセットする処理を行う。

なお、経路異常フラグＦａがセットされると、別途実行される異常発生対応処理が起動される。異常発生対応処理では、第２ポンプセル４１とセンサ制御装置２０とを接続する接続経路（Ｉｐ２＋配線経路）が異常状態であることを使用者に報知する処理、特定ガス検出処理で得られた特定ガス濃度に誤差があることを通知する処理、特定ガス検出処理で得られた特定ガス濃度を他の制御処理に使用するのを禁止する処理などを実行する。

Ｓ７２０，Ｓ７４０，Ｓ７５０のいずれかの処理が終了すると、本処理（第３Ｉｐ２＋配線判定処理）を終了するとともに、再び接続判定処理に処理を移行する。
このあと、第３実施形態におけるＳ１３０の処理が終了するとともに、第３実施形態の接続判定処理が終了する。なお、接続判定処理は、センサ制御装置２０の起動中において、一定周期毎に繰り返し実行される。

なお、実際の測定結果の図示は省略するが、酸素検知電圧Ｖｓ（換言すれば、酸素濃度検知セル３６の通電状態）が大きく変動した時には、これに追従するようにして、第２ポンプ電流Ｉｐ２（換言すれば、第２ポンプセル４１の通電状態）が大きく変動することが、実際のガスセンサを用いた実測データにより判明している。なお、このような通電状態の変動は、例えば、第１測定室４６に導入される測定対象ガスの酸素濃度が変動することに起因して発生する。

このため、本実施形態の接続判定処理のように、Ｖｓ面積変数（ΣＶｓ面積）およびＶｓ超過回数変数（ΣＶｓ超過回数）に基づいて酸素濃度検知セル３６の通電状態が変動するか否かを判定（Ｓ６９０）することで、第２ポンプセル４１の通電状態が変動する時期を特定することができる。

そして、酸素濃度検知セル３６の通電状態が変動したと判定（Ｓ６９０で肯定判定）されて、第２ポンプセル４１の通電状態が変動する時期を特定したあと、実際に第２ポンプセル４１の通電状態が変動したか否かを判定（Ｓ７１０）することで、Ｉｐ２＋配線経路が異常状態であるか否かを判定できる。

以上説明したように、第３実施形態のセンサ制御装置２０は、酸素濃度検知セル３６の通電状態（酸素検知電圧Ｖｓ）が変動したと判定された場合に、第２ポンプセル４１の通電状態（第２ポンプ電流Ｉｐ２）が変動したか否かによって、第２ポンプセル４１とセンサ制御装置２０との接続状態が正常状態であるか異常状態であるかを判定している。

このため、第３実施形態のセンサ制御装置２０は、第１実施形態と同様に、ＮＯｘセンサ１０のセルに対して異常検出用の信号入力を行うことなく、第２ポンプセル４１とセンサ制御装置２０との接続状態が正常状態であるか異常状態であるかを判定できるため、接続状態が正常状態であるか異常状態であるかを判定するにあたり、ガス検出を中断する必要が無いという利点がある。

よって、本実施形態のセンサ制御装置２０によれば、特定ガス濃度（ＮＯｘ）の検出動作を中断することなく、ＮＯｘセンサ１０（詳細には、第２ポンプセル４１）とセンサ制御装置２０との接続状態が異常であるか否かを判定することが可能となる。

また、センサ制御装置２０は、Ｖｓ面積変数（ΣＶｓ面積）およびＶｓ超過回数変数（ΣＶｓ超過回数）を用いて判断することから（Ｓ６９０）、酸素濃度検知セル３６の通電状態（酸素検知電圧Ｖｓ）が変動したか否かを適切に判断できるとともに、第２ポンプセル４１の通電状態が変動する時期を適切に判定できる。

さらに、センサ制御装置２０は、Ｉｐ２面積変数（ΣＩｐ２面積）およびＩｐ２超過回数変数（ΣＩｐ２超過回数）を用いて判断することから（Ｓ７１０）、第２ポンプセル４１の通電状態（第２ポンプ電流Ｉｐ２）が変動したか否かを適切に判断できるとともに、ＮＯｘセンサ１０（第２ポンプセル４１）とセンサ制御装置２０との接続状態が異常であるか否かを適切に判定できる。

なお、本実施形態においては、Ｓ１２０（第３情報サンプリング処理）を実行する制御部３０が通電状態変動判定手段に相当し、Ｓ１３０（第３Ｉｐ２＋配線判定処理）を実行する制御部３０が接続状態判定手段に相当する。

また、Ｖｓ面積変数（ΣＶｓ面積）およびＶｓ超過回数変数（ΣＶｓ超過回数）が基準セル変動量に相当し、Ｖｓ電圧面積変動判定値およびＶｓ回数判定値が基準変動判定値に相当する。さらに、Ｉｐ２面積変数（ΣＩｐ２面積）およびＩｐ２超過回数変数（ΣＩｐ２超過回数）が対象セル変動量に相当し、第２電流面積変動判定値およびＩｐ２回数判定値が対象変動判定値に相当する。

次に、第４実施形態として、変動判定基準セルの通電状態として酸素濃度検知セル３６の内部抵抗Ｒｐｖｓを用いて判定し、異常判定対象セルの通電状態として第２ポンプ電流Ｉｐ２を用いて判定して、接続経路の異常判定を行う実施形態について説明する。

なお、第４実施形態では、詳細には、酸素濃度検知セル３６の内部抵抗Ｒｐｖｓを示す波形の積分値（面積）と第２ポンプ電流Ｉｐ２を示す波形の積分値（面積）とを用いて、接続経路の異常判定を行う。また、第４実施形態のガス濃度測定装置は、基本的な構成は第１実施形態のガス濃度測定装置１と同様であり、制御部３０が実行する接続判定処理の処理内容が異なることから、以下の説明では、接続判定処理を中心に説明する。なお、第４実施形態の構成要素のうち第１実施形態と同様の構成要素は、同一符号を用いて表す。

第４実施形態のガス濃度測定装置１（詳細には、センサ制御装置２０の制御部３０）で実行される総合接続判定処理の処理内容を表したフローチャートを図１０に示す。
なお、総合接続判定処理は、ＮＯｘセンサ１０とセンサ制御装置２０とを接続する接続経路（配線経路）が異常状態であるか否かを判定するための処理である。

総合接続判定処理が起動されると、まず、Ｓ８１０にて、処理に用いる内部変数等の初期化処理を実行する。具体的には、異常判断回数変数（以下、判断count ともいう）に対して初期値（０など）を代入するとともに、経路異常フラグＦａをリセット（０を代入）することで、変数およびフラグを初期化する。

なお、異常判断回数変数（判断count ）は、後述する判定処理（Ｓ８３０）においてＩｐ２＋配線経路が異常であると判定された回数を記録するための変数であり、経路異常フラグＦａは、Ｉｐ２＋配線経路が異常状態であることを示す状態フラグである。

次のＳ８２０では、ヒータ１２、他のセンサ、回路などが正常動作しているか否かを判定しており、肯定判定されるとＳ８３０に移行し、否定判定されると本処理（総合接続判定処理）を終了する。

なお、ヒータ１２、他のセンサ、回路などが正常動作しているか否かの判定は、センサ制御装置２０や他の制御装置において別途実行される正常動作判定処理での判定結果を用いて判定される。この正常動作判定処理としては、公知の手法を適宜採用すればよいことから、当該処理についての説明は省略する。

Ｓ８２０で肯定判定されてＳ８３０に移行すると、Ｓ８３０では、酸素濃度検知セル３６の内部抵抗Ｒｐｖｓおよび第２ポンプ電流Ｉｐ２を検出して蓄積して、第２ポンプセル４１の通電状態が変動する要因が発生したか否かを判定するとともに、第２ポンプセル４１とセンサ制御装置２０とを接続する接続経路（Ｉｐ２＋配線経路）に異常が無いか否かを判定する処理（Ｉｐ２＋配線異常検出処理）を実行する。

図１１に、Ｉｐ２＋配線異常検出処理の処理内容を表したフローチャートを示す。
Ｉｐ２＋配線異常検出処理が起動されると、まず、Ｓ９１０にて、ＮＯｘセンサ１０が活性化状態であるか否かを判断しており、活性化状態である場合には肯定判定されてＳ１２０に移行し、活性化状態ではない場合には否定判定されて、活性化状態になるまで同ステップを繰り返し実行する。

なお、Ｓ９１０では、具体的には、内部抵抗測定処理で測定されたＶｓセル３６の内部抵抗Ｒｐｖｓに基づき判定されるＮＯｘセンサ１０の判定温度が、所定の活性化温度であるか否かを判断することで、ＮＯｘセンサ１０が活性化状態であるか否かを判断する。

Ｓ９１０で肯定判定されてＳ９２０に移行すると、Ｓ９２０では、第２ポンプ電流Ｉｐ２の平均値Ｉｐ２#avgを演算する処理を実行する。なお、平均値Ｉｐ２#avgの演算方法としては、予め定められた検出期間中に検出される第２ポンプ電流Ｉｐ２の蓄積データに基づいて、検出期間中の第２ポンプ電流Ｉｐ２の平均値（移動平均値）を演算する演算方法等がある。

次のＳ９３０では、処理に用いる内部変数の初期化処理を実行する。具体的には、Ｒｐｖｓ面積変数（以下、ΣＲｐｖｓ面積ともいう）、Ｉｐ２面積変数（以下、ΣＩｐ２面積ともいう）、測定時間変数などの各変数に対して初期値（０など）を代入することで、各変数を初期化する。

なお、Ｒｐｖｓ面積変数（ΣＲｐｖｓ面積）は、酸素濃度検知セル３６の通電状態（詳細には、内部抵抗Ｒｐｖｓに応じた通電状態）の変化量（換言すれば、酸素濃度検知セル３６の内部抵抗Ｒｐｖｓに関する波形の積分値）に応じた値を記録するための変数である。Ｉｐ２面積変数（ΣＩｐ２面積）は、第２ポンプセル４１の通電状態（詳細には、第２ポンプ電流Ｉｐ２）の変化量（換言すれば、第２ポンプ電流Ｉｐ２の波形の積分値）に応じた値を記録するための変数である。測定時間変数は、経過時間を記録するための変数である。

次のＳ９４０では、測定時間変数の値を用いて経過時間を判断し、予め定められた１サンプリング時間が経過するまで待機するとともに、１サンプリング時間が経過した時点で、酸素濃度検知セル３６の内部抵抗Ｒｐｖｓおよび第２ポンプ電流Ｉｐ２を検出する処理を実行する。

続くＳ９５０では、今回のサンプリング時期（数値検出時期）に検出した酸素濃度検知セル３６の内部抵抗Ｒｐｖｓおよび第２ポンプ電流Ｉｐ２の数値を用いて、Ｒｐｖｓ面積変数（ΣＲｐｖｓ面積）およびＩｐ２面積変数（ΣＩｐ２面積）を更新する処理を行う。

なお、Ｒｐｖｓ面積変数の更新は、まず、酸素濃度検知セル３６の内部抵抗Ｒｐｖｓにおける今回検出値Ｒｐｖｓ（ｎ）と予め定められたＲｐｖｓ目標値との差分値を算出し、その差分値の絶対値に１サンプリング時間を乗じて得られる値（今回算出面積）を算出する。そして、Ｒｐｖｓ面積変数（ΣＲｐｖｓ面積）に今回算出面積を加算することで、Ｒｐｖｓ面積変数の更新を行う。

また、Ｉｐ２面積変数の更新は、まず、第２ポンプ電流Ｉｐ２における今回検出値Ｉｐ２（ｎ）とＳ９２０の演算で得られた平均値Ｉｐ２#avgとの差分値を算出し、その差分値の絶対値に１サンプリング時間を乗じて得られる値（今回算出面積）を算出する。そして、Ｉｐ２面積変数（ΣＩｐ２面積）に今回算出面積を加算することで、Ｉｐ２面積変数の更新を行う。

さらに、測定時間変数の更新は、１サンプリング時間を測定時間変数に加算することで実行する。
次のＳ９６０では、Ｒｐｖｓ面積変数（ΣＲｐｖｓ面積）が閾値（予め定められたＲｐｖｓ面積変動判定値）以上であるか否かを判定し、肯定判定されるとＳ９７０に移行し、否定判定されると再びＳ９４０に移行する。

なお、Ｒｐｖｓ面積変動判定値は、酸素濃度検知セル３６の通電状態が変動したことを判定するために定められた判定値であり、実際のＮＯｘセンサを用いた実測データなどに基づいて定めることができる。例えば、Ｒｐｖｓ面積変動判定値は、第２ポンプセル４１の通電状態を変動させる要因（例えば、センサ本体１１の温度変化など）に関連して酸素濃度検知セル３６の通電状態が変動したときの内部抵抗Ｒｐｖｓ（詳細には、内部抵抗Ｒｐｖｓに関する波形の積分値（面積））に基づいて定めることができる。

つまり、Ｓ９６０では、Ｒｐｖｓ面積変数（ΣＲｐｖｓ面積）に基づいて、第２ポンプセル４１の通電状態が変動する要因が発生したか否かを判定する処理を行う。
Ｓ９６０で肯定判定されてＳ９７０に移行すると、Ｓ９７０では、Ｓ９５０の処理で得られたＩｐ２面積変数（ΣＩｐ２面積）の数値が判定値（予め定められた第２電流面積変動判定値）以上であるか否かを判定しており、肯定判定されるとＳ９８０に移行し、否定判定されるとＳ９９０に移行する。

なお、第２電流面積変動判定値は、第２ポンプセル４１の通電状態が変動したことを判定するために定められた判定値であり、実際のＮＯｘセンサを用いた実測データなどに基づいて定めることができる。例えば、第２電流面積変動判定値は、上述したＳ９６０で判断される要因（第２ポンプセル４１の通電状態を変動させる要因）に起因して第２ポンプセル４１の通電状態が変動したときの第２ポンプ電流Ｉｐ２（詳細には、第２ポンプ電流Ｉｐ２の波形の積分値）に基づいて定めることができる。

つまり、Ｓ９７０では、Ｉｐ２面積変数（ΣＩｐ２面積）を用いて第２ポンプセル４１の通電状態が変動したか否かを判定する処理を行う。
Ｓ９７０で肯定判定されてＳ９８０に移行すると、Ｓ９８０では、Ｉｐ２＋配線経路が正常である（換言すれば、異常が無い）と判断して、異常判断回数変数（判断count ）を１ディクリメント（１減算）する処理を実行する。なお、異常判断回数変数（判断count ）の採りうる最小値は０であり、演算結果が０未満になる場合には、異常判断回数変数（判断count ）の数値を０に設定する。

Ｓ９７０で否定判定されてＳ９９０に移行すると、Ｓ９９０では、Ｓ９５０で更新された測定時間変数の数値に基づき、内部抵抗Ｒｐｖｓおよび第２ポンプ電流Ｉｐ２のサンプリング処理（Ｓ９４０〜Ｓ９６０の繰り返し処理）の所要時間が閾値（予め定められた所要時間判定値）以上であるか否かを判定しており、肯定判定されるとＳ１０１０に移行し、否定判定されるとＳ１０００に移行する。

なお、所要時間判定値は、第２ポンプセル４１の通電状態を変動させる要因の発生期間に基づいて定められている。つまり、所要時間判定値は、内部抵抗Ｒｐｖｓおよび第２ポンプ電流Ｉｐ２のサンプリング処理（Ｓ９４０からＳ９６０までの繰り返し処理）の所要時間として、Ｉｐ２＋配線経路の状態判定に誤差を生じさせない範囲内の時間で設定されている。

すなわち、内部抵抗Ｒｐｖｓおよび第２ポンプ電流Ｉｐ２のサンプリング処理の所要時間が長時間となる場合には、所要時間が長時間であることがＩｐ２面積変数（ΣＩｐ２面積）を大きくした原因の１つとなるため、実際に第２ポンプ電流Ｉｐ２が僅かしか変動していない場合でも、Ｉｐ２面積変数が大きい値となる場合がある。このため、内部抵抗Ｒｐｖｓおよび第２ポンプ電流Ｉｐ２のサンプリング処理の所要時間が長時間となる場合には、第２ポンプセル４１の通電状態が変動したか否かを正確に判定することができない虞がある。

このことから、Ｓ９９０で肯定判定されてＳ１０１０に移行した場合には、Ｓ１０１００では、Ｉｐ２＋配線経路の状態判定を行わず、また、異常判断回数変数（判断count ）の更新処理を行わない。

他方、Ｓ９９０で否定判定されてＳ１０００に移行すると、Ｓ１０００では、Ｉｐ２＋配線経路が異常状態であると判断して、異常判断回数変数（判断count ）を１インクリメント（１加算）する処理を実行する。なお、異常判断回数変数（判断count ）の採りうる最大値は、後述するＳ８４０で用いる閾値（判断回数判定値）と等しい値であり、演算結果が判断回数判定値よりも大きくなる場合には、異常判断回数変数（判断count ）の数値を判断回数判定値に設定する。

Ｓ９８０，Ｓ１０００，Ｓ１０１０のいずれかの処理が終了すると、本処理（Ｉｐ２＋配線異常検出処理）を終了するとともに、再び総合接続判定処理に処理を移行する。
総合接続判定処理に戻り、次のＳ８４０では、異常判断回数変数（判断count ）が閾値（予め定められた判断回数判定値）以上であるか否かを判定し、肯定判定されるとＳ８５０に移行し、否定判定されると再びＳ８２０に移行する。

なお、判断回数判定値は、第２ポンプセル４１の通電状態が変動したことを判定するために定められた判定値であり、実際のＮＯｘセンサを用いた実測データなどに基づいて定めることができる。例えば、判断回数判定値は、上述したＳ９６０で判断される要因（第２ポンプセル４１の通電状態を変動させる要因）に起因して第２ポンプセル４１の通電状態が変動したときに、実際にＳ９７０で肯定判定された実測肯定回数（あるいは実測肯定回数に所定の係数を乗じた値）に基づいて定めることができる。

つまり、Ｓ８４０では、異常判断回数変数（判断count ）を用いて第２ポンプセル４１の通電状態が変動したか否かを判定する処理を行う。
なお、本実施形態では、Ｓ９７０での判定結果に基づき直ちにＩｐ２＋配線経路が正常であるか異常であるかを判定するのではなく、Ｓ９７０で異常状態と判定（否定判定）された回数（つまり、異常判断回数変数（判断count ））に基づいて、Ｉｐ２＋配線経路が正常であるか異常であるかを判定する。このように複数回の判定結果に基づいて総合的に判定を行うことで、誤判定による影響を低減することができ、Ｉｐ２＋配線経路の状態判定を精度良く実現することができる。

Ｓ８４０で肯定判定されてＳ８５０に移行すると、Ｓ８５０では、Ｉｐ２＋配線経路が異常状態であると判断して、Ｉｐ２＋配線経路が異常状態であることを示す経路異常フラグＦａをセットする処理を行う。

なお、経路異常フラグＦａがセットされると、別途実行される異常発生対応処理が起動される。異常発生対応処理では、第２ポンプセル４１とセンサ制御装置２０とを接続する接続経路（Ｉｐ２＋配線経路）が異常状態であることを使用者に報知する処理、特定ガス検出処理で得られた特定ガス濃度に誤差があることを通知する処理、特定ガス検出処理で得られた特定ガス濃度を他の制御処理に使用するのを禁止する処理などを実行する。

Ｓ８５０の処理が終了すると、本処理（総合接続判定処理）が終了する。
なお、総合接続判定処理は、センサ制御装置２０の起動中において、一定周期毎に繰り返し実行される。

また、実際の測定結果についての図示は省略するが、酸素濃度検知セル３６の内部抵抗Ｒｐｖｓ（換言すれば、酸素濃度検知セル３６の通電状態）が大きく変動した時には、これに追従するようにして、第２ポンプ電流Ｉｐ２（換言すれば、第２ポンプセル４１の通電状態）が大きく変動することが、実際のガスセンサを用いた実測データにより判明している。なお、このような第２ポンプセル４１の通電状態の変動は、例えば、センサ素子の温度が変動したことに起因して発生する。

このため、本実施形態の接続判定処理のように、Ｒｐｖｓ面積変数（ΣＲｐｖｓ面積）に基づいて酸素濃度検知セル３６の通電状態が変動するか否かを判定（Ｓ９６０）することで、第２ポンプセル４１の通電状態が変動する時期を特定することができる。

そして、酸素濃度検知セル３６の通電状態が変動したと判定（Ｓ９６０で肯定判定）されて、第２ポンプセル４１の通電状態が変動する時期を特定したあと、実際に第２ポンプセル４１の通電状態が変動したか否かを判定（Ｓ９７０）することで、Ｉｐ２＋配線経路が異常状態であるか否かを判定できる。

以上説明したように、第４実施形態のセンサ制御装置２０は、酸素濃度検知セル３６の通電状態（内部抵抗Ｒｐｖｓ）が変動したと判定された場合に、第２ポンプセル４１の通電状態（第２ポンプ電流Ｉｐ２）が変動したか否かによって、第２ポンプセル４１とセンサ制御装置２０との接続状態が正常状態であるか異常状態であるかを判定している。

このため、第４実施形態のセンサ制御装置２０は、第１実施形態と同様に、ＮＯｘセンサ１０のセルに対して異常検出用の信号入力を行うことなく、第２ポンプセル４１とセンサ制御装置２０との接続状態が正常状態であるか異常状態であるかを判定できるため、接続状態が正常状態であるか異常状態であるかを判定するにあたり、ガス検出を中断する必要が無いという利点がある。

よって、本実施形態のセンサ制御装置２０によれば、特定ガス濃度（ＮＯｘ）の検出動作を中断することなく、ＮＯｘセンサ１０（詳細には、第２ポンプセル４１）とセンサ制御装置２０との接続状態が異常であるか否かを判定することが可能となる。

また、センサ制御装置２０は、Ｒｐｖｓ面積変数（ΣＲｐｖｓ面積）を用いて判断することから（Ｓ９６０）、酸素濃度検知セル３６の通電状態（内部抵抗Ｒｐｖｓ）が変動したか否かを適切に判断できるとともに、第２ポンプセル４１の通電状態が変動する時期を適切に判定できる。

さらに、センサ制御装置２０は、Ｉｐ２面積変数（ΣＩｐ２面積）を用いて判断することから（Ｓ９７０）、第２ポンプセル４１の通電状態（第２ポンプ電流Ｉｐ２）が変動したか否かを適切に判断できるとともに、ＮＯｘセンサ１０（第２ポンプセル４１）とセンサ制御装置２０との接続状態が異常であるか否かを適切に判定できる。

また、本実施形態のセンサ制御装置２０は、Ｉｐ２面積変数（ΣＩｐ２面積）を用いてＩｐ２＋配線経路の接続状態が異常であるか否かを判定し（Ｓ９７０）、異常状態と判定（Ｓ９７０で否定判定）された回数（異常判断回数変数（判断count ））に基づいて、Ｉｐ２＋配線経路が異常であるか否かを最終的に判定する（Ｓ８４０）。

つまり、本実施形態のセンサ制御装置２０は、Ｓ９７０での１回の判定結果に基づき直ちにＩｐ２＋配線経路が正常であるか異常であるかを判定するのではなく、Ｓ９７０での複数回の判定結果に基づいて総合的に判定を行う構成である。このようにして総合的な判定を行うことから、本実施形態のセンサ制御装置２０は、誤判定による影響を低減することができ、Ｉｐ２＋配線経路の状態判定を精度良く実現することができる。

なお、本実施形態においては、Ｉｐ２＋配線異常検出処理におけるＳ９４０からＳ９６０までの処理を実行する制御部３０が通電状態変動判定手段に相当し、Ｉｐ２＋配線異常検出処理におけるＳ９４０，Ｓ９５０およびＳ９７０からＳ１０１０までの処理ならびに総合接続判定処理におけるＳ８４０からＳ８５０の処理を実行する制御部３０が接続状態判定手段に相当する。

また、Ｒｐｖｓ面積変数（ΣＲｐｖｓ面積）が基準セル変動量に相当し、Ｒｐｖｓ面積変動判定値が基準変動判定値に相当する。さらに、Ｉｐ２面積変数（ΣＩｐ２面積）および異常判断回数変数（判断count ）が対象セル変動量に相当し、第２電流面積変動判定値および判断回数判定値が対象変動判定値に相当する。

さらに、酸素濃度検知セル３６においては、内部抵抗Ｒｐｖｓが検出されるが、この内部抵抗Ｒｐｖｓの値は、ガスセンサ（ＮＯｘセンサ１０）の温度に相関があり、ＮＯｘセンサ１０の温度を検知するための温度検知セルにあたるものである。従って、本実施形態においては、酸素濃度検知セル３６が、温度検知セルに相当する。

以上、本発明に関する複数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ことはなく、種々の態様を採ることができる。
例えば、接続判定処理は、センサ制御装置の起動中において、一定周期毎に繰り返し実行される形態に限られることはなく、予め定められた判定処理実行条件が成立したときに実行するようにしてもよい。

また、第１実施形態、第２実施形態、第３実施形態においては、１回の判定結果に基づき直ちにＩｐ２＋配線経路が正常であるか異常であるかを判定する構成であるが、第４実施形態のように、複数回の判定結果に基づいて総合的に判定を行う構成を採ることができる。このようにして総合的な判定を行うことで、誤判定による影響を低減することができ、Ｉｐ２＋配線経路の状態判定を精度良く実現することができる。

さらに、基準セル変動量として用いる状態量と、対象セル変動量として用いる状態量の組合せは、上記の各実施形態の内容に限定されることはない。例えば、基準セル変動量としてＲｐｖｓ面積変数（ΣＲｐｖｓ面積）を用い、対象セル変動量としてＩｐ２軌跡長積算変数（ΣＩｐ２軌跡長）を用いる形態や、基準セル変動量としてＶｓ面積変数（ΣＶｓ面積）を用い、対象セル変動量としてＩｐ２軌跡長積算変数（ΣＩｐ２軌跡長）および異常判断回数変数（判断count ）を用いる形態などを採用しても良い。

また、第４実施形態においては、ＮＯｘセンサ１０の温度を検知するための温度検知セルが酸素濃度検知セル３６であったが、第１ポンプセル３１または第２ポンプセル４１を温度検知セルとし、いずれかのセル３１，４１の内部抵抗Ｒｐｖｓを検出して、その内部抵抗Ｒｐｖｓの値に基づいてガスセンサ（ＮＯｘセンサ１０）の温度を検知するようにしても良い。

また、第１〜第３実施形態においては、第１ポンプセル３１の通電状態が変動していると判定された（第１実施形態のＳ２４０での肯定判定、第２実施形態のＳ４５０での肯定判定、第３実施形態のＳ６９０での肯定判定）直後に、接続判定処理におけるＳ１３０の処理に移行するものであったが、第２ポンプセル４１の通電状態の変動は、第１ポンプセル３１の変動に遅れて追従変動する。このことを考慮して、第１ポンプセル３１の通電状態が変動していると判断されてから、所定の一定時間が経過した後に、接続判定処理におけるＳ１３０の処理に移行するようにフローチャートを構成しても良い。

その一例として、第１実施形態における情報サンプリング処理（Ｓ１２０）の変形形態を、図１３を用いて説明する。なお、図１３のフローチャートにおいて、Ｓ２１０〜Ｓ２４０の処理は、第１実施形態の処理内容と同様であるため説明は省略し、Ｓ２４０にて肯定判定された後からの処理について、以下に説明する。

Ｓ２４０にて肯定されると、Ｓ２５０に移行し、このＳ２５０では、測定時間変数の値を用いて経過時間を判断し、予め定められた１サンプリング時間が経過するまで待機するとともに、１サンプリング時間が経過した時点で、第２ポンプ電流Ｉｐ２を検出する処理を実行する。

続くＳ２６０では、今回のサンプリング時期（数値検出時期）に検出した第２ポンプ電流Ｉｐ２の数値を用いて、Ｉｐ２軌跡長積算変数（ΣＩｐ２軌跡長）をＳ２３０の処理に引き続いて更新する処理を行う。

次のＳ２７０では、Ｓ２４０での肯定判定後に第２ポンプ電流Ｉｐ２の検出が複数サンプリング（例えば、３サンプリング）行われたか否かを判定し、第２ポンプ電流Ｉｐ２の検出が複数サンプリング行われたと肯定判定されると本処理（情報サンプリング処理）を終了し、接続判定処理（Ｓ１３０）に処理を移行する。一方、Ｓ２７０にて否定判定されると再びＳ２５０の処理に移行する。

このような変更を行うことで、上述の実施形態において、第１ポンプセル３１の通電状態が変動していると判断されてから、所定の一定時間経過した後に、接続判定処理におけるＳ１３０の処理に移行するようなフローチャートを構成することができる。

また、上述の各実施形態においては、自動車の各部を総合的に制御するための電子制御装置（ＥＣＵ）とは別に備えられたセンサ制御装置について説明したが、センサ制御機能を有する電子制御装置（ＥＣＵ）において、本発明を適用しても良い。つまり、電子制御装置（ＥＣＵ）は、センサ制御装置を介してガスセンサと接続される形態に限られることはなく、ガスセンサと直接接続される形態であってもよい。

そして、ガスセンサと直接接続される形態の電子制御装置（ＥＣＵ）において、ガスセンサと自身（電子制御装置）とを接続する接続経路（配線経路）が異常状態であるか否かを判定するための処理（接続判定処理）を実行してもよい。

センサ制御装置を備えるガス濃度測定装置の概略構成を示す説明図である。 ＮＯｘセンサおよびセンサ制御装置を備えるガス濃度測定装置の回路構成を示す回路図である。 接続判定処理の処理内容を表したフローチャートである。 情報サンプリング処理の処理内容を表したフローチャートである。 Ｉｐ２＋配線判定処理の処理内容を表したフローチャートである。 第２情報サンプリング処理の処理内容を表すフローチャートである。 第２Ｉｐ２＋配線判定処理の処理内容を表すフローチャートである。 第３情報サンプリング処理の処理内容を表すフローチャートである。 第３Ｉｐ２＋配線判定処理の処理内容を表すフローチャートである。 総合接続判定処理の処理内容を表したフローチャートである。 Ｉｐ２＋配線異常検出処理の処理内容を表したフローチャートである。 実際のＮＯｘセンサを用いて第１ポンプ電流Ｉｐ１および第２ポンプ電流Ｉｐ２を測定したときの測定結果である。 第１実施形態の変形形態としての情報サンプリング処理の処理内容を表したフローチャートである。

符号の説明

１…ガス濃度測定装置、１０…ガスセンサ（ＮＯｘセンサ）、１１…センサ本体、１２…ヒータ、２０…センサ制御装置、３０…制御部、３１…第１ポンプセル（Ｐ１セル）、３２…第１固体電解質体、３３…第１内側電極、３４…第１外側電極、３６…酸素濃度検知セル（Ｖｓセル）、３７…検知用固体電解質体、３８…検知用電極、３９…基準用電極、４１…第２ポンプセル（Ｐ２セル）、４２…第２固体電解質体、４３…第２内側電極、４４…第２外側電極、４６…第１測定室、４７…第２測定室。

Claims (6)

1. 一対の多孔質電極が固体電解質体の表面に形成されたセルを複数備えるガスセンサを制御するにあたり、測定対象ガスに含まれる特定ガスを検出するために前記複数のセルにおける通電状態を制御するセンサ制御装置であって、
   前記複数のセルのうち異常判定対象セルとは異なるセルであって、前記異常判定対象セルの通電状態を変動させる要因に関連して自身の通電状態が変動する変動判定基準セルに関して、当該変動判定基準セルの通電状態が変動したか否かを判定する通電状態変動判定手段と、
   前記通電状態変動判定手段にて前記変動判定基準セルの通電状態が変動したと判定された場合において、前記異常判定対象セルの通電状態が変動した場合には、前記異常判定対象セルと当該センサ制御装置との接続状態を正常状態と判定し、前記異常判定対象セルの通電状態が変動しない場合には、前記異常判定対象セルと当該センサ制御装置との接続状態を異常状態と判定する接続状態判定手段と、
   を備えることを特徴とするセンサ制御装置。
2. 前記通電状態変動判定手段は、
   前記変動判定基準セルにおける通電状態の変動量を示す基準セル変動量と、前記変動判定基準セルの通電状態が変動したことを判定するために予め定められた基準変動判定値とを比較して、
   前記基準セル変動量が前記基準変動判定値以上である場合には、前記変動判定基準セルの通電状態が変動したと判定し、
   前記基準セル変動量が前記基準変動判定値よりも小さい場合には、前記変動判定基準セルの通電状態が変動していないと判定すること、
   を特徴とする請求項１に記載のセンサ制御装置。
3. 前記接続状態判定手段は、
   前記異常判定対象セルにおける通電状態の変動量を示す対象セル変動量と、前記異常判定対象セルの通電状態が変動したことを判定するために予め定められた対象変動判定値とを比較して、
   前記対象セル変動量が前記対象変動判定値以上である場合には、前記異常判定対象セルの通電状態が変動したと判定して、前記異常判定対象セルと当該センサ制御装置との接続状態を正常状態と判定し、
   前記対象セル変動量が前記対象変動判定値よりも小さい場合には、前記異常判定対象セルの通電状態が変動していないと判定して、前記異常判定対象セルと当該センサ制御装置との接続状態を異常状態と判定すること、
   を特徴とする請求項１または請求項２に記載のセンサ制御装置。
4. 前記変動判定基準セルは、前記ガスセンサの温度を検知するための温度検知セルであること、
   を特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載のセンサ制御装置。
5. 前記ガスセンサは、
   前記測定対象ガスを導入するとともに、前記測定対象ガスの酸素濃度を目標濃度に調整して調整後測定対象ガスを生成するための第１測定室と、
   前記第１測定室において酸素濃度が目標濃度に調整された前記調整後測定対象ガスが導入される第２測定室と、を備えており、
   前記異常判定対象セルは、自身の前記一対の多孔質電極のうち一方が前記第２測定室に配置されるとともに、前記調整後測定対象ガスに含まれる特定成分としてのＮＯｘの濃度に応じた電極間電流が流れるように構成されており、
   前記変動判定基準セルは、自身の前記一対の多孔質電極のうち一方が前記第１測定室に配置されていること、
   を特徴とする請求項１から請求項４のいずれかに記載のセンサ制御装置。
6. 前記ガスセンサは、自身の一対の多孔質電極のうち一方が前記第１測定室に配置されるとともに、当該多孔質電極のうち他方が基準雰囲気に配置され、前記第１測定室における酸素濃度に応じた電極間電圧が発生する酸素検知セルと、自身の一対の多孔質電極のうち一方が前記第１測定室に配置され、前記酸素検知セルの電極間電圧が予め定められた電圧値になるように、前記第１測定室に導入された測定対象ガスの酸素の汲み出しまたは汲み入れを行う酸素ポンプセルと、を備えており、
   前記変動判定基準セルは、前記酸素ポンプセルまたは前記酸素検知セルのいずれかであること、
   を特徴とする請求項５に記載のセンサ制御装置。

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