JP5140005B2 - ガスセンサ制御装置及びガスセンサ制御方法 - Google Patents
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Description
これらのガスセンサは、ジルコニア等の酸素イオン伝導性の固体電解質の表面に一対の電極を形成してなるセルを1つないし複数備えたガスセンサ素子を有し、このガスセンサ素子からの出力に基づいて特定ガスの濃度検出を行っている。
又、これらのガスセンサは、固体電解質を活性化させるためのヒータを内蔵している。
このうち、保護用通電状態は、セルとセンサ駆動回路との間の導通を電気的に遮断して、ガスセンサに電流が流れないようにし、ガスセンサを保護する。又、活性前通電状態は、微小電流を通電することで、例えば酸素濃度検知セルの基準酸素室に基準濃度となる酸素を蓄積し、ガス濃度測定に備えるモードである。
このようなことから、配線異常を検出した場合に、センサ駆動回路側とガスセンサとの接続を電気的に遮断して保護用通電状態とし、その後、異常内容と異常発生箇所とを診断する技術が開発されている(特許文献1参照)。これにより、ガスセンサに異常電流が流れ続けることがなくなり、ガスセンサを破損させないようにしている。
このようなことから、直前の状態が活性前通電状態であるときにのみ、ガス濃度測定用通電状態への切り替えを許容することで、ガスセンサを破損させずに異常を検出する技術が開発されている(特許文献2参照)。これにより、仮に配線異常が生じていても、ガスセンサに微小電流を流す活性前通電状態であれば、ガスセンサの印加電圧が正常範囲を逸脱することから配線異常を検出できる。
そして、酸素ポンプセルの端子電圧がブラックニングを生じさせる過電圧となる閾値を超えた場合に、前記目標電圧を変更して過電圧がかかるのを防止する、Vpリミッタが設けられている。
すなわち、本発明は、酸素ポンプセルへの過電圧の印加を防止することができるガスセンサ制御装置及びガスセンサ制御方法の提供を目的とする。
このような構成とすると、酸素ポンプセルへの過電圧の印加を有効に防止することができる。
通常、ガスセンサを上記した活性前通電状態からガス濃度測定用通電状態へ遷移する際には、酸素ポンプセルの抵抗が高い状態でIp電流を流すため、一時的に酸素ポンプセルの電圧が過電圧を超えて高くなるが、ガスセンサが正常であれば、数秒程度で酸素ポンプセルの電圧が過電圧未満に低下する。そこで、第2所定時間を超えてもセル電圧異常信号が生成されたときに、酸素ポンプセルの電圧が異常であると判定すれば、異常を誤検出することを防止できる。
さらに、セルがショートする可能性があるショート異常信号を受信した場合は、非通電指令をすぐに(第1所定時間経過後)出力する必要があるが、緊急性が低いセル電圧異常信号を受信した場合には、第1所定時間より遅い第2所定時間が経過したときに非通電指令を出力すればよい。
図1は、電子制御ユニット(ECU)5を含む、本発明の実施形態に係るガスセンサ制御装置1(内燃機関制御システム)の構成を示す概略図である。なお、ガスセンサ制御装置1は、内燃機関(エンジン)の運転状態を制御するための各種制御処理を実行し、被測定ガス(排気ガス)に含まれる特定ガス(酸素など)の濃度を検出する処理を実行している。
ガスセンサ制御装置1は、電子制御ユニット5、ガスセンサ8を備え、ガスセンサ8はエンジンの排気管に取り付けられている。電子制御ユニット5は、ガスセンサ8(センサ素子10)を制御するセンサ制御回路2、エンジン制御装置9(以下、「エンジンCPU」9ともいう)、ヒータ43を制御するヒータ制御回路60を備え、センサ制御回路2はセンサ駆動回路52を含んでいる。エンジン制御装置9は、ヒータ制御回路60に接続され、センサ素子10の温度が作動温度(以降、活性化温度ともいう、たとえば550〜900℃)となるようにヒータ制御回路60を制御する。又、エンジン制御装置9は、伝送ケーブル71を介してセンサ制御回路2に接続されてセンサ制御回路2を制御する。
なお、センサ制御回路2は、例えばASIC(特定用途向け集積回路)として実現することができる。又、ガス検出信号は、被測定ガス中の酸素濃度に応じて変化し、酸素濃度を測定するために用いられる。一方、素子抵抗値信号は、ガスセンサ8の電気抵抗値を示し、ガスセンサ8の温度に応じて変化するが、素子抵抗値信号の検出及びガスセンサ8の温度の算出は公知の手法を用いて行うことができるため、詳細は省略する。
そして、エンジン制御装置9は、センサ制御回路2から出力されるガス検出信号Vipに基づき、後述する酸素ポンプセル14に流れるIp電流の通電状態(通電方向、電流積算値など)を判定するとともに、Ip電流の通電状態に基づき酸素濃度を演算する。エンジン制御装置9は、演算により得られた酸素濃度を用いてエンジンの燃焼制御などを実行することで、内燃機関の運転状態を制御する。
なお、上記したエンジン制御装置9が特許請求の範囲の「指令手段」に相当する。
酸素ポンプセル14は、部分安定化ジルコニア(ZrO2 )により板状に形成された酸素イオン伝導性固体電解質体13と、その表面と裏面のそれぞれに主として白金で形成された第1ポンプ電極12、第2ポンプ電極16を有している。第1ポンプ電極12は、配線63を介して電子制御ユニット5の第3接続端子19に電気的に接続されており、第2ポンプ電極16は、配線62を介して電子制御ユニット5の第2接続端子17に電気的に接続されている。なお、第1ポンプ電極12は、多孔質保護層29に覆われており、多孔質保護層29により被毒物質などから保護されている。
酸素濃度検知セル24は、部分安定化ジルコニア(ZrO2 )により板状に形成された酸素イオン伝導性固体電解質体23と、その表面と裏面のそれぞれに主として白金で形成された第1検知電極22、第2検知電極28を有している。第1検知電極22は、配線62を介して電子制御ユニット5の第2接続端子17に電気的に接続されており、第2ポンプ電極16とも電気的に接続されている。第2検知電極28は、配線61を介して電子制御ユニット5の第1接続端子15に電気的に接続されている。
酸素ポンプセル14と酸素濃度検知セル24との間には、多孔質拡散層18および上記絶縁層(図示省略)により包囲された中空状の測定室20が形成されている。測定室20は、多孔質拡散層18(詳細には、多孔質部)を介して測定ガス雰囲気と連通されている。また、測定室20の上面に第2ポンプ電極16が露出し、測定室20の下面に第1検知電極22が露出している。
そして、第2検知電極28は、補強板30と酸素イオン伝導性固体電解質体23との間に挟み込まれて外部と遮断され、第2検知電極28の周囲には密閉空間としての基準酸素室26が形成されている。従って、第2検知電極28から第1検知電極22に向かう方向に微小な定電流Icpを通電し、測定室20から第2検知電極28の側に酸素をポンピングすることにより、基準酸素室26に略一定濃度の酸素が蓄積される。このようにして基準酸素室26の酸素は、酸素濃度を検出する際の基準酸素濃度となる。
まず、被測定ガス(排気ガス)が、多孔質拡散層18を介して測定室20に拡散する。このとき、エンジンに供給される混合気(つまり、測定室20中の被測定ガス)が理論空燃比に保たれている状態では、測定室20と酸素濃度の基準となる基準酸素室26との間の酸素濃度差により、酸素濃度検知セル24に450[mV]の起電力が発生する(第1検知電極22と第2検知電極28との間に450[mV]の電位差が生じる)。
ところで、エンジンに供給される混合気の空燃比の変化に応じて、排気ガスに含まれる酸素濃度は変化し、測定室20に含まれる被測定ガス中の酸素濃度も変化する。そこで、本実施形態の内燃機関制御システム1では、第1検知電極22と第2検知電極28との間の電位差が450[mV]に保たれるように、センサ制御回路2によって酸素ポンプセル14に流れるIp電流を制御する。つまり、測定室20の雰囲気が理論空燃比と同じ状態になるようにIp電流を制御することで、酸素ポンプセル14によって酸素のポンピングが行われる。
なお、酸素ポンプセル14の「端子電圧」とは、酸素ポンプセル14が有する一対の電極12、16間の電圧、又は、一対の電極12、16の一方と、所定の基準電位との間の電圧をいう。この実施形態では酸素ポンプセル14の端子電圧として、電極12と基準電位との間の電圧である「Ip+端子電圧」、又は電極12、16間の電圧である「Vp電圧」が挙げられる。
また、センサ駆動回路52は、センサ素子10との接続端子(Vs+端子、COM端子、Ip+端子)、PID制御回路56の特性を決める素子を外付けするための端子(P1端子、P2端子、Pout端子)、及びエンジン制御装置9から出力された通電状態の切替指令に応じてセンサ駆動回路52の通電状態(作動モード)を変更するためのスイッチSW1〜SW5、を備えている。なお、センサ駆動回路52の作動モードとは、センサ素子10への通電状態を表す。
なお、Vcent点には、配線62,第2接続端子17および抵抗素子R1を介して第2ポンプ電極16が接続されている。
オペアンプ32の反転入力端子には、Vcent端子および抵抗素子R2を介してPID制御回路56が接続され、オペアンプ32の非反転入力端子には基準電圧3.6Vが印加されている。つまり、オペアンプ32は、センサ素子10(詳細には、酸素濃度検知セル24)への通電電流を制御する負帰還回路の一部を構成している。
PID制御回路56の入力端(オペアンプ40の反転入力端子)には、オペアンプ42の出力端子が接続され、オペアンプ42の非反転入力端子がVs+端子に接続されている。つまり、酸素濃度検知セル24の出力電圧Vsがオペアンプ42を介してPID制御回路56に入力される。なお、オペアンプ42の反転入力端子は出力端子に接続されている。
又、Vs+端子には、スイッチSW5を介して定電流源46が接続されている。定電流源46は、酸素濃度検知セル24の第2検知電極28の周囲(基準酸素室26)の酸素濃度を一定に保つために、酸素濃度検知セル24に流される定電流Icp(例えば、17μA)を供給する回路である。
オペアンプ40の出力端子はP1端子に接続され、オペアンプ40の非反転入力端子はVcent端子に接続されている。又、オペアンプ40の出力端子と反転入力端子の間に抵抗素子が介装されている。P1端子には、抵抗R5とコンデンサC3とコンデンサC2との第1直列回路の抵抗R5側と、抵抗R4とR3との第2直列回路のR4側が並列に接続されている。又、第1直列回路のコンデンサC3とコンデンサC2の接続点がP2端子に接続されている。同様に、第2直列回路の抵抗R4とR3の接続点もP2端子に接続されている。さらに、コンデンサC2と抵抗R3はコンデンサC1に接続され、コンデンサC1はPout端子に接続されている。
ここで、酸素ポンプセル14の「過電圧」とは、酸素ポンプセル14に過剰電流が流れてブラックニング(酸素イオンの喪失によるセルの黒化現象)が生じ、セルの破損を招く電圧をいう。
なお、ダイオードD1は外部からオペアンプ49aの出力端子への電流のみを流す。一方、ダイオードD1はオペアンプ49aの出力端子から外部への電流のみを流す。
又、オペアンプ49a、49bの各非反転入力端子には所定の電位(Vp)49dが印加され、オペアンプ49aの反転入力端子には所定の電位(上限値)49cが印加され、オペアンプ49bの反転入力端子には所定の電位(下限値)49eが印加されている。
なお、本発明においては、Vpリミッタ49を設けなくてもよく、この場合は、センサ駆動回路52がコンパクトになると共に、部品点数が増加せずコストが低減される。
Pout端子は、抵抗素子R2を介してVcent端子に接続され、PID制御回路56の出力端(コンデンサC1)は、抵抗素子R2及び抵抗素子R1を介してCOM端子に接続されている。
なお、抵抗R3〜R5、コンデンサC1〜C3は、P1端子及びP2端子に装着されPID制御回路56の制御特性を決めるために備えられている。
又、Vs+端子とIp+端子との間には、センサ駆動回路52の発振を防止するために、抵抗R6とコンデンサC4との直列回路からなる発振防止回路59が挿入されている。
端子電圧出力回路54は制御部55を介し、Vs+端子、COM端子、Ip+端子の各端子電圧をエンジン制御装置9に対して出力する。なお、図中では接続ラインが省略されているが、端子電圧出力回路54の入力端子は、Vs+端子、COM端子、Ip+端子にそれぞれ接続されている。
なお、端子電圧出力回路54が特許請求の範囲の「端子電圧出力手段」に相当する。
差動増幅回路57は、抵抗素子R2の両端電圧(具体的には、Vcent点とPout点の両端電圧)をガス検出信号としてエンジン制御装置9の入力ポートに出力する。この電圧は、酸素ポンプセル14に流れるIp電流を抵抗素子R2にて電圧変換したものである。なお、伝送ケーブル71を介して、ガス検出信号をエンジン制御装置9の入力ポートに出力しても良い。
各ウィンドコンパレータ58a、58b、58cは、それぞれ、Vs+端子、COM端子、Ip+端子の各端子電圧が所定の電圧範囲内であるときにローレベル信号を出力し、各端子電圧が所定の電圧範囲外であるときにハイレベル信号を出力するように構成されている。
具体的には、ウィンドコンパレータ58aの閾値の上限を9V、又は、センサ素子制御回路50の電源電圧の変動を考慮して、電源電圧から所定値(例えば、1.5V)減じた所定電圧値に設定すると共に、閾値の下限をグランドレベルの0Vにグランド浮きを考慮した1Vに設定する。そして、Vs+端子の端子電圧が上限値の9V又は所定電圧値を超えて上昇したとき、或いは、Vs+端子の端子電圧が下限値の1Vを超えて下降したときに、ウィンドコンパレータ58aは、ハイレベル信号を出力するように構成されている。
一方、上記した下限値は、Ip+端子側の配線がグランドに短絡してGNDショートを生じ、電圧が0になるのを検出する閾値である。この下限値を適宜「グランド閾値(VGND)」と称する。VGNDは、電源電圧の変動を考慮しグランド電位から所定値(例えば、1V)高くした値である。
そして、Ip+端子電圧がVBATを超えたり、VGND未満になると、以下のOR回路58dにより異常が検出される。
なお、異常検出回路58が特許請求の範囲の「異常検出手段」に相当する。
なお、エンジン制御装置9は、センサ駆動回路52の通電状態を切り換えるための指令(詳細には、各スイッチSW1〜SW5のON/OFF制御を行う制御信号)を出力ポートから出力し、伝送ケーブル71を介してセンサ制御回路2(の制御部55)に対して指令を出力する。そして、制御部55がセンサ駆動回路52の通電状態を切り換える(設定する)。
このように、エンジン制御装置9は、センサ駆動回路52の通電状態を制御することができると共に、異常検出回路58及び端子電圧出力回路54からの入力信号に基づき、センサ素子10の異常の有無を検出することができる。具体的には、エンジン制御装置9は、入力された各端子電圧の状態が予め定められた識別条件のうちどの条件に当てはまるかを識別することによって、異常が発生した端子とその異常内容(電源短絡(VBショート)、接地短絡(グランドショート)など)を検出することができる。
又、Ip+端子電圧が第1閾値(VBAT)を超えた場合、異常検出回路58は制御部55にも異常信号を出力するので、制御部55はエンジン制御装置9の判断によらずに直接センサ駆動回路52自身の通電状態をPモードに切り換えることもできる。
又、ガス濃度測定用通電状態は、酸素濃度検知セル24の両電極間の電圧が所望の値になるように、酸素ポンプセル14に流れる電流の値および方向を制御し、ガス濃度測定ができるようにする状態である。
活性前通電状態は、ガスセンサ8(の2つのセル14、24)に過電圧が印加されないよう、酸素濃度検知セル24と酸素ポンプセル14の少なくとも一方が有する両電極に対し、微小電流通電されている状態である。より具体的な活性前通電状態としては、酸素濃度検知セル24に設けられた一対の電極のうち、測定室に面しない側の電極28を外部に対し閉塞した構成のガスセンサである場合において、電極28を内部酸素基準源として働かせるために、酸素濃度検知セル24に微小電流を流す通電状態を挙げることができる。
一方、被測定ガスが燃料供給不足(リーン)となる場合には、測定室20の酸素濃度が理論空燃比よりも過剰となり、酸素濃度検知セル24の出力電圧Vsが制御目標電圧450mVよりも低くなるので、上述と同様にオペアンプ32によって偏差量ΔVsがフィードバックされて、過剰分の酸素を酸素ポンプセル14により測定室20から汲み出すためのIp電流が酸素ポンプセル14に流れるようになる。
このようにして、Ip電流の通電状態(通電方向、電流積算値など)に基づいて、被測定ガス中の酸素濃度を演算することができる。
従って、配線異常が発生し、OR回路58dから異常検出フラグDIAG(=1)が出力された場合に、エンジン制御装置9は制御部55に切替指令を出力し、この指令に基づき、制御部55がセンサ駆動回路52をセンサ保護用通電状態に設定することで、センサ素子10に異常電流が継続して流れるのを防ぐことができ、センサ素子10を保護できる。
また、スイッチSW1、SW4、SW5がONであるため、酸素ポンプセル14および酸素濃度検知セル24には、オペアンプ34、定電流源46、分圧回路65から微小な定電流Icpが供給されることになる。これにより、第1検知電極22から第2検知電極28の側に酸素をポンピングし、第2検知電極28の周囲に形成された基準酸素室26に略一定濃度の酸素を蓄積する。
又、上記したように、エンジン制御装置9は、入力された各端子電圧の状態に基づいて配線異常を検出するが、活性前通電モードでは各端子電圧が低いため、センサ素子10が破損することなく、配線異常の検出を行うことができる。
本発明は、酸素ポンプセルに過電圧が印加されることを防止できるよう、酸素ポンプセル14のIp+端子電圧が上記過電圧(又は、センサ制御回路2の電源電圧の変動を考慮して、上記過電圧から所定値(例えば、8V)減じた所定電圧値)以上となったときにセル電圧異常信号(例えば、セル電圧異常フラグ)を生成し、Pモードへ切り換えるようにしている。
ここで、上記過電圧又は上記所定電圧値が特許請求の範囲の「第2閾値」に相当する。この第2閾値は、酸素ポンプセルに過電圧が印加される(と想定される)電圧である。
そして、酸素ポンプセル保護処理では、Ip+端子電圧が第1閾値(VBAT)未満で、かつ第2閾値以上である場合に、セル電圧異常信号を生成するようにすればよい。
そこで、上記所定時間を、一旦上昇したIp+端子電圧が下がる時間を見越して「第2所定時間」を設定し、第2所定時間経過後もセル電圧異常信号が生成されたときに、酸素ポンプセル14の電圧が実際に異常であると判定すれば、異常を誤検出することを防止できる。
そして、酸素ポンプセル14が安定すると、第2閾値とVGNDの間の安定領域S0でAモードでのガス濃度測定が行われる。ところが、P1で酸素ポンプセル14に異常が発生し、第1閾値(VBAT)未満で、かつ第2閾値以上の領域S1に電圧が上昇すると、上記した酸素ポンプセル保護処理によってセル電圧異常信号が生成され、ガスセンサ8をPモードへ切り換えて保護する。
なお、第1閾値(VBAT)を超える領域S3にIp+端子電圧が上昇した場合(P3)、又はVGND未満となる領域S4にIp+端子電圧が低下した場合(P4)には、従来のガスセンサ制御装置が有する異常検出回路58が異常を検出し、ガスセンサ8をPモードへ切り換えることとなる。
このとき、第1閾値を超えてIp+端子電圧が上昇すると、セルがショートする可能性があるので、ただちにガスセンサ8をPモードへ切り換えて保護する必要がある。そこで、第1閾値を超えてIp+端子電圧が上昇した場合には、緊急性が高いと判断して第2所定時間より短い第1所定時間T1が経過後、すぐにPモードへ切り換えるよう処理(非通電指令を出力)するとよい。これに対し、緊急性が低いセル電圧異常信号を受信した場合には、第1所定時間より遅い第2所定時間が経過したときに非通電指令を出力すればよい。
各種制御処理としては、センサ制御回路2からのガス検出信号などに基づき排気ガス中の特定ガス濃度を検出する特定ガス濃度検出処理や、センサ制御回路2に対して通電状態の切替指令を出力する指令出力処理や、ガス検出信号に基づき検出した特定ガス濃度(酸素濃度)を用いてエンジンの空燃比制御を行うための空燃比制御処理など、がある。
最適な通電状態の判定方法としては、例えば、センサ起動直後のような条件下では、活性前通電状態を最適な通電状態として判定し、センサ素子10が活性化状態となる条件下では、ガス濃度測定用通電状態を最適な通電状態として判定する。
なお、エンジン制御装置9は、センサ制御回路2から現在の通電状態を表す現在状態フラグを受信しており、現在状態フラグに基づいて現在の通電状態を知ることができる。
自動車の電源オンで酸素ポンプセル保護処理が起動されると、まず、エンジン制御装置9は、異常検出回路58からショート異常フラグを受信したか否かを判定する(ステップS10)。
ステップS10でショート異常フラグを受信すると、エンジン制御装置9はタイマー1をスタート(インクリメント)させ(ステップS12)、ステップS12から第1所定時間が経過したか否かを判定する(ステップS14)。そして、第1所定時間が経過した場合、エンジン制御装置9は、Pモード(センサ保護用通電状態)の切替指令を制御部55に出力し(ステップS16)、タイマー1をクリアし(ステップ18)、酸素ポンプセル保護処理のスタートに戻る。
一方、ステップS12から第1所定時間が経過しない場合も、酸素ポンプセル保護処理のスタートに戻る。
ここで、「セル電圧異常フラグ」は、以下のようにして制御部55が生成する。まず、制御部55は端子電圧出力回路54からIp+端子の端子電圧を受信する。そして、制御部55は、第1閾値(VBAT)未満で、かつ第2閾値以上の領域S1内にIp+端子電圧が入っているか否かを判定し、肯定判定であれば、セル電圧異常フラグを生成する。なお、制御部55によるこの判定処理は、比較的短い時間間隔(1m秒程度)で行っており、上記した第1所定時間T1(通常、3秒程度)に比べて短く、Ip+端子電圧の異常を迅速に検出することができる。
ステップS26で「Yes」であれば、第2所定時間経過後もセル電圧異常フラグを受信していることから、誤検出やNAモードからAモードへの遷移による過渡現象でないことを意味する。従って、制御部55は、切替指令に従ってセンサ駆動回路52をPモードに切替え、ガスセンサ8(の酸素ポンプセル14)が保護される。
これに対し、ステップS22でセル電圧異常フラグを受信しなかった場合、エンジン制御装置9はタイマー2をクリアし(ステップ32)、酸素ポンプセル保護処理のスタートに戻る。
又、Ip+端子電圧が第1閾値未満で、かつ第2閾値以上であるか否かを制御部55が判定し、肯定判定であれば、セル電圧異常フラグを生成する処理が特許請求の範囲の「セル電圧異常信号生成過程」に相当する。
ステップS16、S28のエンジン制御装置9での処理、及びステップS16、S28で送信された切替指令を制御部55が受信し、制御部55側でセンサ駆動回路52をPモードに設定する処理が特許請求の範囲の「非通電設定過程」に相当する。
さらに、Ip+端子電圧が第1閾値以上となったときに、異常検出回路58でショート異常信号をエンジン制御装置9に出力する処理が特許請求の範囲の「異常検出過程」に相当する。
このようにすると、エンジン制御装置9からの切替指令を待たずに、センサ駆動回路52を迅速にPモードに切替えることができ、センサ素子10に異常電流が流れるのをより早く防止することができる。
但し、NOxセンサの場合、ガスセンサの制御を1個のマイクロコンピュータ(コントローラ)が一括して行うので、指令手段、制御部、端子電圧出力手段、センサ駆動回路がいずれも1個のコントローラ上に実現されている。又、コントローラがガスセンサ制御装置に相当する。
2 センサ制御回路
5 電子制御ユニット
8 ガスセンサ
9 指令手段(エンジン制御装置)
13 固体電解質体
14 酸素ポンプセル
12、16 一対の電極(第1ポンプ電極、第2ポンプ電極)
52 センサ駆動回路
54 端子電圧出力手段(端子電圧出力回路)
55 制御部
58 異常検出手段(異常検出回路)
S1 第1閾値未満で、かつ第2閾値以上の電圧範囲
T1 第1所定時間
T2 第2所定時間
Claims (4)
- 固体電解質体および該固体電解質体に設けられた一対の電極を備える酸素ポンプセルを少なくとも有するガスセンサと、
前記ガスセンサに接続され、
前記ガスセンサを駆動するため前記ガスセンサに通電するセンサ駆動回路と、
前記酸素ポンプセルの端子電圧を検出して出力する端子電圧出力手段と、
前記端子電圧と第1閾値とを比較し、前記端子電圧が前記第1閾値を超えた場合に、前記ガスセンサを駆動する電源電圧と前記電極とのショートを通知するショート異常信号を出力する異常検出手段と、
前記端子電圧と前記第1閾値未満の第2閾値とを比較し、前記端子電圧が前記第2閾値を超えた場合に、前記酸素ポンプセルへの過電圧印加を通知するセル電圧異常信号を生成する制御部と、
前記ショート異常信号又は前記セル電圧異常信号を受信した場合に、前記センサ駆動回路を非通電に設定するための非通電指令を出力する指令手段とを備えるガスセンサ制御装置。 - 前記指令手段は、
前記ショート異常信号を受信してから第1所定時間経過後に、前記非通電指令を出力する一方、
前記セル電圧異常信号が前記第1所定時間より長い第2所定時間経過後も継続した場合に前記非通電指令を出力するよう構成されている請求項1記載のガスセンサ制御装置。 - 固体電解質体および該固体電解質体に設けられた一対の電極を備える酸素ポンプセルを少なくとも有するガスセンサと、
前記ガスセンサに接続され、前記ガスセンサを駆動するため前記ガスセンサに通電するセンサ駆動回路を備えたガスセンサ制御装置の制御方法であって、
前記酸素ポンプセルの端子電圧を検出して出力する端子電圧出力過程と、
前記端子電圧と第1閾値とを比較し、前記端子電圧が前記第1閾値を超えた場合に、前記ガスセンサを駆動する電源電圧と前記電極とのショートを通知するショート異常信号を出力する異常検出過程と、
前記端子電圧と前記第1閾値未満の第2閾値とを比較し、前記端子電圧が前記第2閾値を超えた場合に、前記酸素ポンプセルへの過電圧印加を通知するセル電圧異常信号を生成するセル電圧異常信号生成過程と、
前記ショート異常信号又は前記セル電圧異常信号を受信した場合に、前記センサ駆動回路を非通電に設定する非通電設定過程とを有するガスセンサ制御方法。 - 前記非通電設定過程において、
前記ショート異常信号を受信してから第1所定時間経過後に、前記センサ駆動回路を非通電に設定する一方、
前記セル電圧異常信号が前記第1所定時間より長い第2所定時間経過後も継続した場合に前記センサ駆動回路を非通電に設定する請求項3記載のガスセンサ制御方法。
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