JP2011180042A - ガスセンサの制御装置、ガスセンサの制御システム - Google Patents

Abstract

【課題】固体電解質体を一対の電極で挟んでなるセルを有するガスセンサ素子のセンサ出力を精度よく補正することができるガスセンサの制御装置、ガスセンサの制御システムを提供する。
【解決手段】センサ素子１０のセンサ出力の補正情報（補正係数Ｋに対応する抵抗値）をもった補正抵抗体２２０はセンサ素子１０と一体に設けられ、ＶＳセル２４５と電気的に接続されている。固体電解質体１４０が非活性のとき、固体電解質体１４０は絶縁性を示し、ＶＳセル２４５への微小電流Ｉｃｐの通電によって補正抵抗体２２０の抵抗値が読み取られる。固体電解質体１４０が活性化したら、微小電流Ｉｃｐを通電しても、固体電解質体１４０の１０倍以上の抵抗値の補正抵抗体２２０には、ほとんど電流が流れない。微小電流Ｉｃｐの通電に応じてポンプ電流Ｉｐを制御し、酸素濃度に対応する検出信号を得て、補正係数Ｋで補正する。
【選択図】図５

Description

本発明は、測定対象ガス中の特定ガス濃度を検出するためのガスセンサの制御装置、ガスセンサの制御システムに関する。

従来、自動車などの排気ガス中の酸素濃度を検出するガスセンサとして、ジルコニア等の固体電解質体を一対の電極で挟んだセルを有し、その電極間を流れる電流に基づいて特定ガス濃度の検出を行うガスセンサ素子を用いる構成が知られている。

ところで、ガスセンサ素子は、製造バラツキに起因して、センサ出力値に、バラツキ（個体差）を生ずる場合がある。そこで、このようなセンサ出力値のバラツキを補正するための手法が知られている（例えば、特許文献１参照）。この特許文献１では、絶縁性のセラミック基板の一面に形成した測定部をなす抵抗体に対して、分圧抵抗体を並列に接続し、この分圧抵抗体をレーザートリミングして抵抗値を調整することによって、センサ出力値を所定の値に揃えるようにしている。

特開平９−１５２０１号公報

しかしながら、上記の特許文献１では、アルミナやムライトといった絶縁性のセラミック基板の一面に設けた抵抗体に分圧抵抗体を並列接続した構成であり、セラミック基板自身の温度変化に伴う抵抗値変化が殆どみられない。そのため、抵抗体に分圧抵抗体を電気的に並列に接続するだけで、センサ出力値（検出信号）の補正が可能であった。これに対し、固体電解質体を一対の電極で挟んだセルを有するガスセンサに関して、特許文献１と同じようにセル（一対の電極）に電気的に並列にセンサ出力（検出信号）の補正用の抵抗体を接続した場合には、固体電解質体が温度変化に伴って抵抗値が比較的大きく変化するため、固体電解質体が晒される温度によって補正用の抵抗体の寄与率が変化してしまう。そのため、固体電解質体を一対の電極で挟んだセルに電気的に並列にセンサ出力（検出信号）の補正用の抵抗体を接続させる構成では、単純にセンサ出力（検出信号）だけをモニタしておけば補正が可能になる訳ではなく、固体電解質体の温度変化を考慮に入れた上でのセンサ出力の補正を行う装置（ガスセンサの制御装置）の開発が必要となる。

本発明は上記問題点を解決するためになされたものであり、固体電解質体を一対の電極で挟んでなるセルを有するガスセンサ素子のセンサ出力を精度よく補正することができるガスセンサの制御装置、ガスセンサの制御システムを提供することを目的とする。

本発明の第１態様によれば、固体電解質体および前記固体電解質体に設けられた一対の電極を有するセルを少なくとも一つ以上備え、前記セルのうちの一つは、前記一対の電極間への定電流の通電により基準酸素源の生成を行う基準酸素生成セルとして機能するガスセンサ素子を有するガスセンサであって、測定対象ガス中の特定ガス濃度に応じた検出信号を、ガスセンサ素子を介して出力するガスセンサに電気的に接続され、前記検出信号を取得するガスセンサの制御装置であって、前記ガスセンサ素子の前記基準酸素生成セルには、前記検出信号の補正処理を行うための補正情報が反映された抵抗値を有する補正抵抗体が、電気的に並列接続されており、前記基準酸素生成セルに前記定電流を通電する通電手段と、前記固体電解質体の活性状態の有無を判断する判断手段と、前記判断手段によって前記固体電解質体が非活性であると判断された場合に、前記基準酸素生成セルに向けて通電した前記定電流に基づいて、前記補正抵抗体の抵抗値に対応した対応信号を取得する第一取得手段と、前記対応信号に基づいて前記補正情報を算出する算出手段と、前記判断手段によって前記固体電解質体が活性化したと判断された場合に、前記検出信号を取得する第二取得手段と、前記補正情報を用いて前記検出信号の補正を行う補正手段と、を備えたガスセンサの制御装置が提供される。

本発明の第１態様では、セルの１つである基準酸素生成セルに補正抵抗体を電気的に並列接続しているため、補正抵抗体の抵抗値の取得と、基準酸素生成セルへの通電とを、同一の通電経路を用いて行うことができる。このようにすれば両者それぞれへの通電経路を用意する必要がないので、ガスセンサひいてはガスセンサの制御装置のコストダウンを図ることができる。そして、本発明の第１態様では、補正抵抗体の抵抗値に関する情報についての取得（補正抵抗体の抵抗値に対応した対応信号の取得）を、固体電解質体が非活性であると判断されるとき、つまりは素子活性前（例えば、常温）に行うようにしている。固体電解質体は非活性時には、酸素イオン導電性を実質的に呈さない（非常に高抵抗である）ことから、この非活性時に基準酸素生成セルに向けて定電流を通電すると、定電流は実質的に補正抵抗体に対して選択的に供給されることになる。そのため、補正抵抗体の抵抗値に対応した対応信号の取得を固定電解質体の非活性時に行えば、固体電解質体自身の抵抗値変化の影響を受けずに補正抵抗体の抵抗値に関する情報（対応信号）を取得することができる。そして、本発明では、固体電解質体自身の抵抗値変化の影響を受けずに取得した対応信号をもとにして補正情報を算出し、算出した補正情報を用いて検出信号を補正するようにしているため、ガスセンサ素子の製造バラツキ（個体差）が精確に補正された検出信号を出力することができる。

第１態様において、前記補正抵抗体は、前記ガスセンサ素子と一体に設けられていてもよい。補正抵抗体をガスセンサ素子と一体に設ければ、ガスセンサの製造過程において取り扱いが容易であり、脱落することもないため、運用中の信頼性が高い。また、ガスセンサを取り替えた場合、ガスセンサ素子とともに補正抵抗体も取り替えられるため、制御装置において、新たなガスセンサに対応させるための再設定を行う必要がない。

第１態様において、前記補正抵抗体の抵抗値が、常温における前記固体電解質体の抵抗値よりも低く、８００℃における前記固体電解質体の抵抗値の１０倍以上であってもよい。常温において基準酸素生成セルと補正抵抗体に電流を流した場合には、補正抵抗体には電流が流れるものの、常温で絶縁性を示す固体電解質体には電流が流れないため、補正抵抗体の抵抗値に対応した対応信号を精度良く取得することができる。固体電解質体が８００℃にあるときに基準酸素生成セルと補正抵抗体に電流を流した場合には、酸素イオン導電性を示す固体電解質体には電流が流れるものの、固体電解質体の１０倍以上の抵抗値を有する補正抵抗体にはほとんど電流が流れないため、補正抵抗体の影響を受けずに基準酸素生成セルに電流を流すことができる。８００℃における固体電解質体の抵抗値、すなわち基準酸素生成セルの素子抵抗（抵抗値）は、その１０倍以上の抵抗値を持つ補正抵抗体の抵抗値に対し、無視できるほど十分に小さいため、基準酸素生成セルと電気的に並列接続されている補正抵抗体が、基準酸素生成セルの駆動（基準酸素源の生成）に影響を及ぼすことはない。

第１態様において、前記補正抵抗体は、前記ガスセンサ素子の外面に設けられており、その抵抗値が、トリミングによって前記補正情報を反映するように調整されたものであってもよい。補正抵抗体がガスセンサ素子の外面に設けられていれば、ガスセンサ素子の形成後でも、補正抵抗体に容易に加工を加えることができる。そして、補正抵抗体の抵抗値の調整をトリミングによって行えば、調整が容易であり、また、精度も高い。

本発明の第２態様によれば、第１態様に係るガスセンサの制御装置と、その制御装置に接続され、前記ガスセンサ素子を備えた前記ガスセンサと、を備えたガスセンサの制御システムが提供される。このようなガスセンサの制御システムを用いれば、ガスセンサ素子の製造バラツキ（個体差）が補正された精確な検出信号を得ることができるので、検出結果に応じたその他の機器の制御を精度よく行うことができる。

酸素センサ１の縦断面図である。 センサ素子１０の外観を示す斜視図である。 センサ素子１０の分解斜視図である。 補正抵抗体２２０に対して行われるトリミングについて説明するための図である。 酸素センサ１、センサ駆動装置２５０、ＥＣＵ２８０からなる制御システム２９０の概略的な構成を表したシステム構成図である。 センサ制御プログラムのフローチャートである。 補正抵抗体２２５に対して行われる別形態のトリミングについて説明するための図である。

以下、本発明を具体化したガスセンサの制御装置、ガスセンサの制御システムの一実施の形態について、図面を参照して説明する。まず、ガスセンサの一例として酸素センサ１を挙げ、その機械的な構造について、図１〜図４を参照して説明する。なお、以下の図面において、図１，図２，図４では上下方向を、図３では左右方向をそれぞれ酸素センサ１（またはセンサ素子１０）の軸線Ｏ方向とする。この軸線Ｏ方向は、図１および図２においては一点鎖線で示し、図３，図４においては矢印で示す。そして、図１，図２，図４では下側を、図３では左側を、酸素センサ１（またはセンサ素子１０）の先端側とし、また、図１，図２，図４では上側を、図３では右側を、酸素センサ１（またはセンサ素子１０）の後端側として説明するものとする。

図１に示す酸素センサ１は、自動車の排気管（図示外）に取り付けられ、排気管内を流通する排気ガス（測定対象ガス）中の酸素（特定ガス）の濃度、ひいては排気ガスの空燃比を検出する、いわゆる全領域空燃比センサを一例とする。酸素センサ１のセンサ素子１０からは、排気ガス中の酸素濃度に応じた検出信号が出力される。この検出信号をもとに、後述するセンサ駆動装置２５０およびＥＣＵ（電子制御ユニット）２８０（図５参照）にて排気ガスの空燃比情報が求められて、空燃比フィードバック制御等に利用される。

酸素センサ１のセンサ素子１０は、軸線Ｏ方向に延びる細幅で板状の素子で、後述する検出素子２とヒータ３とからなる（図１では、紙面左右方向を板厚方向、紙面表裏方向を板幅方向として示している。）。なお、本実施の形態では、検出素子２とヒータ３とが一体となったセンサ素子１０を、本発明の「ガスセンサ素子」としているが、本発明における「ガスセンサ素子」は、ヒータ３を備えない検出素子２のみであってもよい。酸素センサ１は、このセンサ素子１０を金属カップ４０内に保持し、さらに、自動車の排気管（図示外）に取り付けるための主体金具５０内にて金属カップ４０を支持することで、センサ素子１０を主体金具５０内に保持した構造を有する。なお、センサ素子１０の詳細な構造については後述する。

センサ素子１０の先端部１１には、酸素濃度の検出を担う検出部１４（後述）が設けられており、先端部１１よりも後端側の本体部１３は、後述する主体金具５０内に収容されている。そして本体部１３の先端側の部位には、筒状の金属カップ４０が配置され、筒内にセンサ素子１０を挿通させている。金属カップ４０は主体金具５０内にてセンサ素子１０を保持するための保持部材である。金属カップ４０の先端側の開口２５からセンサ素子１０の先端部１１が突出されている。また、金属カップ４０の開口２５の開口端を含む先端周縁部２３は、テーパ状に形成されている。金属カップ４０内には、アルミナ製のセラミックリング２１と滑石粉末を圧縮して固めた滑石リング２２とが、それぞれ、自身の穴内にセンサ素子１０を挿通させた状態で収容されている。滑石リング２２は金属カップ４０内で押し潰されて細部に充填されており、これにより、センサ素子１０が金属カップ４０内で位置決めされて保持されている。

金属カップ４０と一体となったセンサ素子１０は、その周囲を筒状の主体金具５０に取り囲まれて保持されている。主体金具５０は酸素センサ１を自動車の排気管（図示外）に取り付け固定するためのものである。そして、主体金具５０の外周先端側には、排気管への取り付け用のねじ山が形成されたねじ部５１が設けられている。このねじ部５１よりも先端側には、後述するプロテクタ８が係合される先端係合部５６が形成されている。また主体金具５０の外周中央には、排気管への取り付け用の工具が係合する工具係合部５２が形成されており、その工具係合部５２の先端面とねじ部５１の後端との間には、排気管に取り付けた際のガス抜けを防止するためのガスケット５５が嵌挿されている。さらに、工具係合部５２の後端側には、後述する外筒６５が係合される後端係合部５７と、その後端側に、主体金具５０内にセンサ素子１０を加締め保持するための加締部５３とが形成されている。

また、主体金具５０の内周でねじ部５１付近には段部５４が形成されている。この段部５４には、センサ素子１０を保持する金属カップ４０の先端周縁部２３が係止されている。さらに、主体金具５０の内周には滑石リング２６が、自身にセンサ素子１０を挿通させた状態で、金属カップ４０の後端側から装填されている。そして、滑石リング２６を後端側から押さえるように、筒状のスリーブ２７が主体金具５０内に嵌め込まれている。スリーブ２７の後端側外周には段状をなす肩部２８が形成されており、その肩部２８には、円環状の加締パッキン２９が配置されている。この状態で主体金具５０の加締部５３が、加締パッキン２９を介してスリーブ２７の肩部２８を先端側に向けて押圧するように加締められている。スリーブ２７に押圧された滑石リング２６は、主体金具５０内で押し潰されて、細部にわたって充填されている。そして、この滑石リング２６と、金属カップ４０内にあらかじめ装填された滑石リング２２とによって、金属カップ４０およびセンサ素子１０が、主体金具５０内で気密に保持される。

主体金具５０の先端係合部５６は筒状に形成されており、プロテクタ８が嵌められている。このプロテクタ８は、センサ素子１０の先端部１１の外周を取り囲んで、センサ素子１０を、被水や物理的な衝撃による折損等から保護している。プロテクタ８は、スポット溶接やレーザ溶接によって先端係合部５６に固定されている。このプロテクタ８は、有底筒状の内側プロテクタ９０と、内側プロテクタ９０の外周面との間に空隙を有した状態でその径方向周囲を取り囲む筒状の外側プロテクタ８０とから構成される２重構造を有する。

内側プロテクタ９０には、周壁９２の後端側に複数の内側導入孔９５と、周壁９２の先端側に複数の水抜き孔９６と、底壁９３に排出口９７とが開口されている。そして開口端側（後端側）の基端部９１が先端係合部５６の外周に係合されている。また、外側プロテクタ８０には、周壁８２の先端側に、複数の外側導入孔８５が開口されている。そして、開口端側の基端部８１が内側プロテクタ９０の基端部９１の外周に係合されている。その状態で、基端部８１の外周を一周してレーザ溶接が施されており、内側プロテクタ９０の基端部９１ごと主体金具５０の先端係合部５６に接合され、外側プロテクタ８０と内側プロテクタ９０とが主体金具５０に固定されている。さらに、外側プロテクタ８０と内側プロテクタ９０との間の空隙を閉じるように、外側プロテクタ８０の先端部８３が内側プロテクタ９０の周壁９２に向けて、内側に折り曲げられている。

一方、内部に保持するセンサ素子１０の本体部１３の後端側は、主体金具５０後端（加締部５３）から突出されている。この、センサ素子１０の本体部１３には、検出素子２やヒータ３への通電のため、接続端子６１との電気的な接続を担う、白金（Ｐｔ）からなる電極パッド２３１〜２３５（図２，図３参照）が形成されている（図１ではそのうちの電極パッド２３３，２３５を図示している。）。さらに、本体部１３には、絶縁性セラミックスからなる筒状のセパレータ６０が被せられている。セパレータ６０は、内部に、電極パッド２３１〜２３５のそれぞれに接触（電気的に接続）させる５つの接続端子６１（図１ではそのうちの３つを図示している。）を保持している。セパレータ６０は、先端側セパレータ６３と後端側セパレータ６４とからなり、先端側セパレータ６３の後端に設けられた鍔部６２に後端側セパレータ６４の先端が係合している。先端側セパレータ６３内には、センサ素子１０の電極パッド２３１〜２３５と、５つの接続端子６１との接続部位が、互いに電気的に接触することがないように配置された状態で収容されている。後端側セパレータ６４には、各接続端子６１と、酸素センサ１の外部に引き出される５本のリード線６９との各接続部位が、互いに電気的に接触することがないように配置された状態で収容されている。

次に、上記した外筒６５は、筒状に形成されたステンレス（例えばＳＵＳ３０４）製の部材である。外筒６５は、主体金具５０の後端側に取り付けられて、主体金具５０の後端から露出されるセンサ素子１０の本体部１３やセパレータ６０の周囲を覆って保護する。外筒６５は、自身の先端側の開口端６６が主体金具５０の後端係合部５７の外周に係合され、外周側から加締められると共に、外周を一周して後端係合部５７にレーザ溶接されて、主体金具５０に固定されている。

また、外筒６５と先端側セパレータ６３との間の間隙には、保持金具７０が配設されている。保持金具７０は筒状に形成された金属製の部材で、自身の後端を内側に折り曲げて構成した支持部７１を有する。保持金具７０は、自身の内部に挿通される先端側セパレータ６３の鍔部６２を支持部７１に係止させて、先端側セパレータ６３を支持している。この状態で、保持金具７０が配置された部分の外筒６５の外周面が加締められ、先端側セパレータ６３を支持した保持金具７０が、外筒６５に固定されている。

そして外筒６５の後端側の開口には、フッ素系ゴム製のグロメット７５が嵌合されている。グロメット７５は５つの挿通孔７６（図１ではそのうちの３つを図示している。）を有し、各挿通孔７６に、後端側セパレータ６４から引き出された５本のリード線６９が、気密に挿通されている。この状態でグロメット７５は、セパレータ６０を先端側に押圧しつつ、外筒６５の外周から加締められて、外筒６５の後端に固定されている。

次に、センサ素子１０について説明する。まず、センサ素子１０の外面的な構成について説明する。図２に示すセンサ素子１０は、軸線Ｏ方向に延びる細幅で板状に形成された検出素子２とヒータ３とを、厚み方向に積層して一体化したものである。センサ素子１０の先端側に設けられた検出部１４は、検出素子２において、排気ガスを取り込んで排気ガス中の酸素濃度の検出を行うためのガス検出室１３２（図３参照）が設けられた部分を中心に構成されている。この検出部１４を含めた素子先端側の周囲には、多孔質の保護層９が設けられている。

また、センサ素子１０の本体部１３において、自身の厚み方向と直交する外表面のうち、検出素子２側の外表面（以下、「主面」という。）１６には、上述したセパレータ６０の５つの接続端子６１（図１参照）のうちの３つとそれぞれ対になって接触し、電気的に接続される電極パッド２３１，２３２，２３３が形成されている。同様に、主面１６とは厚み方向において反対側となるヒータ３側の外表面（以下、「裏面」という。）１７にも、接続端子６１の残る２つとそれぞれ対になって接触して電気的に接続される電極パッド２３４，２３５が形成されている。

さらに、センサ素子１０の本体部１３の主面１６には、例えば酸化ルテニウムなど、抵抗温度係数が比較的小さな材料からなる補正抵抗体２２０が、パターン印刷されセンサ素子１０と一体に形成されている。そして、補正抵抗体２２０の両端に接続する電極リード部２３６，２３７が、それぞれ電極パッド２３２，２３３に接続されている。そして、補正抵抗体２２０は、セラミックやガラス等からなる保護層２２４で覆われて保護され、周囲雰囲気（周囲ガス）との接触が遮断されている。

次に、センサ素子１０の構造の詳細について、図３を参照して説明する。図３に示すように、センサ素子１０を構成する検出素子２およびヒータ３を積層したものである。

検出素子２は、絶縁性を有するアルミナを主体とする絶縁基体１１０，１３０と、ジルコニアを主体とする固体電解質体１２０，１４０とが、主面側から裏面側に向けて、絶縁基体１１０，固体電解質体１２０，絶縁基体１３０，固体電解質体１４０の順に積層された構造を有する。そして、固体電解質体１２０および固体電解質体１４０の各両面には、それぞれ、白金を主体とする一対の通電パターン１７０，１８０および一対の通電パターン１９０，２００が形成されている。

固体電解質体１２０の主面上に形成される通電パターン１７０は、固体電解質体１２０の先端側（図中左手側）から後端側（図中右手側）に延びるリード部１７３を有し、そのリード部１７３の先端側には幅広の電極１７１が形成されている。固体電解質体１２０の主面側には絶縁基体１１０が積層され、通電パターン１７０は両者間に挟まれている。また、絶縁基体１１０の後端側で、通電パターン１７０のリード部１７３の後端部１７２の位置に対応する位置には、スルーホール１１３が形成されている。センサ素子１０の主面１６（図２参照）となる絶縁基体１１０の主面上で、そのスルーホール１１３に対応する後端側の位置には、電極パッド２３１が形成されている。この電極パッド２３１は、スルーホール１１３内に形成される導体を介して、通電パターン１７０のリード部１７３の後端部１７２と電気的に接続されている。

次に、絶縁基体１１０の先端側で、上記電極１７１が配置される位置には、自身の厚み方向に貫通する開口部１１１が設けられている。この開口部１１１内には、アルミナを主体とし、多孔質となるように形成されたポーラス層１１２が設けられている。通電パターン１７０の電極１７１は、このポーラス層１１２を介し、外気と連通されるように構成されている。

一方、固体電解質体１２０の裏面上には、通電パターン１７０と対となる通電パターン１８０が形成されている。通電パターン１８０は、通電パターン１７０と同様に、固体電解質体１２０の先端側から後端側に延びるリード部１８３と、リード部１８３の先端側にて幅広に形成された電極１８１とを有する。電極１８１は、固体電解質体１２０を挟んで通電パターン１７０の電極１７１と対向する位置に配置されている。固体電解質体１２０を挟む一対の電極１７１，１８１と、固体電解質体１２０とが、酸素の汲み入れ、汲み出しを行う酸素ポンプセル（以下、「ＩＰセル」という。）２４０として機能する。また、固体電解質体１２０および絶縁基体１１０の後端側で通電パターン１８０のリード部１８３の後端部１８２に対応する位置には、それぞれスルーホール１２４およびスルーホール１１４が形成されている。さらに、絶縁基体１１０の後端側の主面上でスルーホール１１４に対応する位置には、電極パッド２３２が形成されている。電極パッド２３２は、絶縁基体１１０の後端側の主面上にて幅方向に電極パッド２３１と並ぶ位置に配置されている。そして電極パッド２３２は、スルーホール１１４内に形成される導体、およびスルーホール１２４内に形成される導体を介して、通電パターン１８０のリード部１８３の後端部１８２と電気的に接続されている。

また、固体電解質体１２０の裏面側には、上記通電パターン１８０を固体電解質体１２０との間に挟み込んだ状態で、絶縁基体１３０が積層される。この絶縁基体１３０の先端側で、通電パターン１８０の電極１８１が配置される位置にも、自身の厚み方向に貫通する開口部１３１が設けられている。この開口部１３１は、絶縁基体１３０の厚み方向両側に積層配置される固体電解質体１２０と固体電解質体１４０とによって閉じられ、内部がガス検出室１３２として構成される。通電パターン１８０の電極１８１は、このガス検出室１３２内に配置されている。センサ素子１０の先端部１１（図２参照、図３における左手側）に配置される、このガス検出室１３２を中心として、排気ガス中の酸素濃度を検出するための検出部１４が構成されている。

また、開口部１３１の側壁のうち、絶縁基体１３０の幅方向両側の側壁には、拡散律速部１３３が設けられている。拡散律速部１３３はアルミナからなる多孔質体として形成され、この拡散律速部１３３を介し、検出素子２の周囲の排気ガスがガス検出室１３２内に導入されるように構成されている。

次に、固体電解質体１４０は、絶縁基体１３０の裏面側に積層される。固体電解質体１４０の主面上には、通電パターン１７０と同様に、固体電解質体１４０の先端側から後端側に延びるリード部１９３と、リード部１９３の先端側にて幅広に形成された電極１９１とを有する通電パターン１９０が形成されている。通電パターン１９０の電極１９１も、ガス検出室１３２内に露出されている。また、絶縁基体１３０の後端側で、通電パターン１９０のリード部１９３の後端部１９２に対応する位置にも、スルーホール１３４が形成されている。このスルーホール１３４の形成位置は、絶縁基体１３０の主面側の通電パターン１８０のリード部１８３の後端部１８２の形成位置にも対応している。そして、スルーホール１３４内に形成される導体を介して、通電パターン１８０のリード部１８３の後端部１８２と、通電パターン１９０のリード部１９３の後端部１９２とが電気的に接続されている。つまり、通電パターン１８０と、通電パターン１９０と、電極パッド２３２とは、互いに電気的に接続されている。

一方、固体電解質体１４０の裏面上にも通電パターン１９０と対となる通電パターン２００が形成されている。通電パターン２００は、通電パターン１９０と同様に、固体電解質体１４０の先端側から後端側に延びるリード部２０３と、リード部２０３の先端部分にて幅広に形成された電極２０１とを有する。電極２０１は、固体電解質体１４０を挟んで通電パターン１９０の電極１９１と対向する位置に配置されている。固体電解質体１４０を挟む一対の電極１９１，２０１と、固体電解質体１４０とが、基準となる酸素源の生成を行う基準酸素生成セル（以下、「ＶＳセル」という。）２４５として機能する。

ところで、上記絶縁基体１１０の後端側の主面上には、電極パッド２３１および電極パッド２３２に並んで、電極パッド２３３が形成されている。通電パターン２００のリード部２０３の後端部２０２の配置位置は、厚み方向において、この電極パッド２３３の形成位置に対応している。通電パターン２００の後端部２０２と、電極パッド２３３との間に介在する絶縁基体１１０，固体電解質体１２０，絶縁基体１３０，固体電解質体１４０には、厚み方向に貫通して連続するスルーホール１１５，１２５，１３５，１４５がそれぞれ形成されている。そして、通電パターン２００の後端部２０２と、電極パッド２３３とは、これらスルーホール１１５，１２５，１３５，１４５内に形成される導体を介して、互いに電気的に接続される。

また、上記した絶縁基体１１０の主面で、軸線Ｏ方向（図３においては矢印Ｏで示す。）の中央よりやや後端側の位置には、補正抵抗体２２０が設けられている。補正抵抗体２２０は軸線Ｏ方向に延びており、幅方向両側の縁端に、全長にわたり、電極リード部２３６，２３７がそれぞれ接続されている。電極リード部２３６，２３７は軸線Ｏ方向後端側へ延びており、それぞれ電極パッド２３２，２３３に接続されている。絶縁基体１１０の主面上には、さらに、補正抵抗体２２０を覆う保護層２２４が設けられている。

次に、ヒータ３の構成について説明する。ヒータ３は、絶縁性を有するアルミナを主体とする絶縁基体１５０の裏面と絶縁基体１６０の主面との間に、白金からなる発熱抵抗体２１０を挟んだ構造となっている。発熱抵抗体２１０は、ヒータ３内でつながった１本の導電パターンからなる。発熱抵抗体２１０は、主に発熱がなされるように断面積が小さく形成されたパターンからなる発熱部２１１を有しており、その発熱部２１１は、センサ素子１０の先端部１１（図２参照、図３における左手側）に配設されている。発熱部２１１の両端にそれぞれ接続される２本のリード部２１３は、発熱部２１１より大きな断面積を有し、幅方向に並列した状態で、軸線Ｏ方向に沿って絶縁基体１５０，１６０の後端側（図３における右手側）まで延設されている。

一方、センサ素子１０の裏面１７（図２参照）となる絶縁基体１６０の裏面上には、後端側に、絶縁基体１６０の幅方向に並ぶ２つの電極パッド２３４，２３５が設けられている。電極パッド２３４，２３５は、絶縁基体１６０の後端側に形成された２つのスルーホール１６４，１６５内にそれぞれ形成される導体を介し、発熱抵抗体２１０の２本のリード部２１３の後端部２１２とそれぞれ電気的に接続されている。そしてヒータ３は、検出素子２に積層されることでセンサ素子１０として一体に構成される。

そして上記したように、本実施の形態では、図２に示すように、センサ素子１０の本体部１３における主面１６側に補正抵抗体２２０が一体に設けられている。補正抵抗体２２０は、センサ素子１０の製造バラツキ（個体差）によって生じうる酸素濃度検出結果のバラツキを補正するため、個体ごとにあらかじめ取得される固有の補正情報（後述する補正係数Ｋ）を、抵抗値に反映させて記録するよう設けられるものである。補正抵抗体２２０は、両端それぞれが電極リード部２３６，２３７に接続されており、この電極リード部２３６，２３７が、それぞれ、電極パッド２３２，２３３に接続されている。また、電極パッド２３２，２３３は、上記の通り、それぞれ通電パターン１９０，２００に接続されている。すなわち、補正抵抗体２２０は、ＶＳセル２４５の一対の電極１９１，２０１への通電を行う一対の通電経路に接続されると共に、ＶＳセル２４５に対して電気的に並列接続されている。このように、補正抵抗体２２０をセンサ素子１０と一体に設ければ、酸素センサ１の製造過程において取り扱いが容易であり、脱落することもないため、運用中の信頼性が高い。また、酸素センサ１を取り替えた場合、センサ素子１０とともに補正抵抗体２２０も取り替えられるため、後述するセンサ駆動装置２５０やＥＣＵ２８０において、新たな酸素センサ１に対応させるための再設定を行う必要がない。

ところで、固体電解質体は、常温を含む低温下では絶縁性を示す一方、活性化温度（例えば６００℃）以上に加熱されて活性化すると、酸素イオン導電性を示す。本実施の形態では、補正抵抗体２２０の抵抗値が、電気的に並列接続されるＶＳセル２４５を構成する固体電解質体１４０の常温における抵抗値よりも低い値を示し、活性化温度以上の常用温度（例えば８００℃）における抵抗値の１０倍以上の値を示すよう、補正抵抗体２２０の材質や大きさ（通電経路に対する断面積）が設定されている。具体的には、上記したように、酸化ルテニウム等の材質を適宜調整することで補正抵抗体２２０が形成されている。こうした構成により、常温において電極パッド２３２，２３３間に電流を流した場合には、補正抵抗体２２０に電流が流れるものの、常温で絶縁性を示す固体電解質体１４０（すなわちＶＳセル２４５）には電流が流れないため、補正抵抗体２２０の抵抗値を読み取ることができる。また、固体電解質体１４０が常用温度にあるときに電極パッド２３２，２３３間に電流を流した場合には、酸素イオン導電性を示す固体電解質体１４０には電流が流れるものの、固体電解質体１４０の１０倍以上の抵抗値を有する補正抵抗体２２０にはほとんど電流が流れないため、ＶＳセル２４５を駆動させることができる。常用温度における固体電解質体１４０の抵抗値、すなわちＶＳセル２４５の素子抵抗（抵抗値）は、その１０倍以上の抵抗値を持つ補正抵抗体２２０の抵抗値に対し、無視できるほど十分に小さいため、ＶＳセル２４５と電気的に並列接続されている補正抵抗体２２０が、ＶＳセル２４５の駆動に影響を及ぼすことはない。

ここで、補正抵抗体２２０に補正情報を反映させるためには、個々のセンサ素子１０ごとに、補正抵抗体２２０の抵抗値を調整する必要がある。前述したように、補正抵抗体２２０は、センサ素子１０の本体部１３において、主面１６に設けられている。すなわち、センサ素子１０の外面に、補正抵抗体２２０が設けられており、ゆえに、センサ素子１０の形成後でも、補正抵抗体２２０に容易に加工を加えることができる。そこで、本実施の形態では、補正抵抗体２２０の抵抗値の調整を、センサ素子１０の形成後に、レーザ等を用いて補正抵抗体２２０をトリミングすることによって、行っている。トリミングの方法には公知の方法を用いればよく、例えば図４に示すように、補正抵抗体２２０のパターンの一部をレーザで軸線Ｏ方向に切り欠いて、電極リード部２３６，２３７間を繋ぐ抵抗体が欠けた部分（欠失部２２１）を形成すればよい。このトリミングでは、欠失部２２１を長く形成するほど、電極リード部２３６，２３７間の抵抗値を大きくすることができる。

なお、欠失部２２１を設ける形態での補正抵抗体２２０の抵抗値の調整手法は、例えば、以下の通りである。まず、事前に製造されたセンサ素子１０の既知の酸素濃度雰囲気（例えば、大気雰囲気）下でのポンプ電流Ｉｐに基づく検出信号（後述）を取得し、取得した検出信号が狙いの検出信号の値となるための補正係数を算出する。そして、予め設定された、補正係数と補正抵抗体２２０の抵抗値との関係から、補正抵抗体２２０として設定する設定抵抗値を求め、設定抵抗値となるように補正抵抗体２２０の抵抗値を測定しながら欠失部２２１を形成することで、補正抵抗体２２０が形成されるセンサ素子１０に適合した抵抗値（設定設定値）を有する補正抵抗体２２０を形成している。このようにすれば、補正抵抗体２２０の抵抗値（厳密には補正抵抗体２２０の両端に接続される電極リード部２３６，２３７間の抵抗値）を任意に、かつ容易に調整することができ、また、精度も高い。もちろん、トリミング後の補正抵抗体２２０の抵抗値が、固体電解質体１４０の常温における抵抗値よりも低い値を示し、常用温度（例えば８００℃）における抵抗値の１０倍以上の値を示すよう、トリミング前の補正抵抗体２２０の形成長さや、トリミングにより形成する欠失部２２１の長さを調整することは、言うまでもない。

なお、保護層２２４は、トリミング前の補正抵抗体２２０を覆って形成される。そして、トリミングの際に保護層２２４も同時に溶解することで、補正抵抗体２２０に圧縮応力を与えることができ、熱の影響によって生じる引張り応力により補正抵抗体２２０のクラックを抑制できる。

このようなセンサ素子１０を備えた酸素センサ１は、図５に示す、センサ駆動装置２５０に接続され、ＥＣＵ２８０において実行されるセンサ制御プログラム（後述）に従って駆動される。以下、酸素センサ１、センサ駆動装置２５０およびＥＣＵ２８０によって構成される制御システム２９０の電気的な構成について説明する。なお、図５に示す酸素センサ１は、電気的な接続状態について図示したものであるが、その中に示されるセンサ素子１０は、図２に示すＡ−Ａ線でセンサ素子１０を切断して矢視方向にみた断面を模式的に示したものである。

センサ駆動装置２５０は、ポンプ電流駆動回路２５１、電圧出力回路２５２、微小電流供給回路２５３、基準電圧比較回路２５４、ラベル抵抗読取回路２５５等を備える。酸素センサ１およびセンサ素子１０については前述した通りであり、酸素センサ１は、センサ素子１０の各電極パッド２３１〜２３５に接続されるリード線６９を介して、センサ駆動装置２５０の上記各回路に接続されている。また、センサ駆動装置２５０は、図示しない通信回路を介してＥＣＵ２８０に接続されており、上記の各回路の駆動状態が、ＥＣＵ２８０からの指示に応じて制御される。

微小電流供給回路２５３は、ＶＳセル２４５の電極２０１側から電極１９１側へ、一定の電流値の微小電流Ｉｃｐを通電する。微小電流供給回路２５３はセンサ素子１０の電極パッド２３３に接続されており、微小電流供給回路２５３による微小電流Ｉｃｐの通電により、電極２０１側に酸素が汲み込まれ、電極２０１が酸素基準電極として機能する。電圧出力回路２５２は、ＶＳセル２４５の電極１９１，２０１間に発生する起電力Ｖｓを検出する回路であり、センサ素子１０の電極パッド２３３および電極パッド２３２に接続されている。また、基準電圧比較回路２５４は、あらかじめ定められた基準電圧（本実施の形態では４５０ｍＶ）を内部に保持しており、電圧出力回路２５２にて検出した起電力Ｖｓと基準電圧との比較を行い、比較結果をポンプ電流駆動回路２５１にフィードバックする回路である。そして、ポンプ電流駆動回路２５１は、基準電圧比較回路２５４から受け取った比較結果に基づいて、ＩＰセル２４０に流すポンプ電流Ｉｐの大きさ及び流す向きを制御する回路であり、電極パッド２３１および電極パッド２３２に接続されている。

また、ラベル抵抗読取回路２５５は、センサ素子１０の補正抵抗体２２０から補正情報（補正係数Ｋ）を反映した抵抗値を読み取るための回路である。上記したように、補正抵抗体２２０は、ＶＳセル２４５の一対の電極１９１，２０１への通電を行う一対の通電経路に接続されると共に、ＶＳセル２４５に対して電気的に並列接続されている。この補正抵抗体２２０の抵抗値を読み取るため、ラベル抵抗読取回路２５５は、センサ駆動装置２５０内で、センサ素子１０の電極パッド２３２，２３３との接続ライン（つまり一対の電極１９１，２０１への通電のための一対の通電経路）に並列に接続されている。なお、補正抵抗体２２０の抵抗値の読み取りは、後述するセンサ制御プログラムに従って行われ、本実施の形態では、一定の電流値である微小電流Ｉｃｐを補正抵抗体２２０に流し、それに応答して得られる電圧信号を検出し、電圧信号の大きさと微小電流Ｉｃｐの大きさとに基づき補正抵抗体２２０の抵抗値を得るようにしている。

次に、ＥＣＵ２８０は、公知のＣＰＵ２８１、ＲＯＭ２８２、ＲＡＭ２８３を備え、さらにヒータ制御回路２８５を有する。ＥＣＵ２８０は、センサ駆動装置２５０を含めて各種センサから自動車の駆動に関する情報（例えば水温やエンジン回転数など）を収集し、一連のプログラムの実行に従い、それらの情報に基づくエンジンや外部装置の制御を行う。後述するセンサ制御プログラムも、これら一連のプログラムの一つである。各種プログラムや、プログラムに使用される初期値等は、ＲＯＭ２８２に記憶されている。また、補正抵抗体２２０の抵抗値と補正係数Ｋ（後述）との関係を表すテーブル（あるいは計算式）も、ＲＯＭ２８２に記憶されている。なお、ＥＣＵ２８０およびセンサ駆動装置２５０が、本発明における「センサ制御装置」に相当する。

また、ヒータ制御回路２８５は、図示しない、公知のセンサ抵抗値検出回路と協働してヒータ３に電圧Ｖｈを印加する回路である。センサ抵抗値検出回路は、具体的に、微小電流供給回路２５３とは別の電流供給回路（図示外）から、一定の電流変化を、ＶＳセル２４５に定期的に与え、その電流変化に応答して得られる電圧変化量をセンサ抵抗値信号としてＥＣＵ２８０に出力する。ＥＣＵ２８０では、センサ抵抗値信号に基づいてセンサ素子１０の温度を検出し、検出した温度に基づいてヒータ制御回路２８５を駆動させ、ヒータ３への印加電圧をＰＷＭ通電制御する。より具体的には、センサ素子１０の温度が活性化温度（例えば６００℃）以上の常用温度（例えば８００℃）となるように（換言すれば、センサ抵抗値が常用温度に対応した目標抵抗値となるように）、ヒータ３への印加電圧Ｖｈの大きさを調整する温度制御処理が実行される。これにより、固体電解質体１２０，１４０が活性化温度以上に加熱される。なお、ＥＣＵ２８０において実行される温度制御処理については、公知の手法を採用して実行すればよく、例えば特開２００３−１８５６２６号公報にて開示された手法等により実行することができるため、詳細についての説明は省略する。

ここで、酸素センサ１のセンサ素子１０によって排気ガス（測定対象ガス）中の酸素（特定ガス）の濃度に応じ、排気ガスの酸素濃度、ひいては空燃比の検出を行うしくみについて、簡単に説明する。ジルコニアからなる固体電解質体を備えるＩＰセル２４０およびＶＳセル２４５は、ヒータ３により加熱されて活性化する。そして、ＶＳセル２４５の電極１９１，２０１間に生じる電位差（起電力）が一定（本実施の形態では４５０ｍＶ）に維持されるように、ＩＰセル２４０の電極１７１，１８１間に流すポンプ電流Ｉｐを制御する。このとき、ポンプ電流Ｉｐは酸素濃度に比例して流れることができるため、ポンプ電流Ｉｐに基づき排気ガスの酸素濃度、ひいては空燃比をリニアに検出することができるのである。

ところで、上記のように、固体電解質体は、常温では絶縁性を示す。この性質を利用して、本実施の形態では、検出素子２のＶＳセル２４５に対し電気的に並列接続された補正抵抗体２２０の抵抗値の読み取りが行われる。具体的には、ＥＣＵ２８０のＣＰＵ２８１により実行されるセンサ制御プログラムに従って、固体電解質体（センサ素子１０）の非活性時に補正抵抗体２２０の抵抗値を読み取る。固体電解質体（センサ素子１０）の活性化後は、上記のように、ポンプ電流Ｉｐに基づく検出信号（検出値Ｖｉｐ）を取得すると共に、補正抵抗体２２０の抵抗値に反映された補正情報を用い、検出値Ｖｉｐの補正を行う。そして、補正された検出値Ｖｉｐ（補正Ｖｉｐ）をもとに、排気ガス中の酸素濃度ひいては空燃比を求めるのである。以下、センサ制御プログラムの各処理について、説明する。なお、以下の説明において、フローチャートの各ステップを「Ｓ」と略記する。

図６のフローチャートに示すように、例えば自動車のエンジンが始動され、ＥＣＵ２８０においてセンサ制御プログラムの実行が開始されると、まず、初期化処理が行われ、各種変数やフラグがリセットされる（Ｓ１１）。このとき、補正抵抗体２２０の抵抗値の読み取り実施の有無を記す読取フラグも、非成立（ゼロ）の状態に設定される。次に、ヒータ制御回路２８５が駆動されてヒータ３への通電が開始される（Ｓ１３）。さらに、センサ駆動装置２５０に制御信号が発せられ、微小電流供給回路２５３によるＶＳセル２４５への微小電流Ｉｃｐの通電が行われる（Ｓ１５）。なお、Ｓ１５において、微小電流供給回路２５３にＶＳセル２４５への微小電流Ｉｃｐの通電を行わせるＣＰＵ２８１およびそれを受けて微小電流Ｉｃｐを供給する微小電流供給回路２５３が、本発明の「通電手段」に相当する。

そして、図示しないセンサ抵抗値検出回路（前述）によってセンサ抵抗値信号が取得され、ＥＣＵ２８０に入力される。ＥＣＵ２８０では、このセンサ抵抗値信号に基づいて検出されるセンサ素子１０の温度から、センサ素子１０の活性化の有無が確認される（Ｓ１７）。センサ素子１０が非活性のうちはＳ１９に進む（Ｓ１７：ＮＯ）。なお、Ｓ１７で、センサ素子１０の活性化の有無を判断するＣＰＵ２８１が、本発明の「判断手段」に相当する。

Ｓ１９では、補正抵抗体２２０の抵抗値の読み取りを行なうか否か判定すべく、読取フラグがゼロであるか否か判定する。エンジンの始動直後はＳ１１で読取フラグがゼロに初期化されているので（Ｓ１９：ＹＥＳ）、ラベル抵抗読取回路２５５により、補正抵抗体２２０の抵抗値の読み取りが行われる（Ｓ２１）。なお、Ｓ１９で否定判定される（Ｓ１９：ＮＯ）と、Ｓ３１に進む。上記したように、固体電解質体（センサ素子１０）は非活性のうちは酸素イオン導電性を実質的に示さないので、微小電流Ｉｃｐは、ＶＳセル２４５に対し電気的に並列接続された補正抵抗体２２０を流れることになる。ゆえに、ラベル抵抗読取回路２５５によりＶＳセル２４５の一対の電極１９１，２０１間の抵抗値を反映した電圧信号（検出値）を読み取れば、補正抵抗体２２０の抵抗値を得ることができる。なお、Ｓ２１で、ラベル抵抗読取回路２５５、および、このラベル抵抗読取回路２５５を介して補正抵抗体２２０の抵抗値に対応した対応信号を取得するＥＣＵ２８０のＣＰＵ２８１が、本発明の「第一取得手段」に相当する。

前述したように、補正抵抗体２２０は、センサ素子１０の個体ごとにあらかじめ求められた補正情報（補正係数Ｋ）に対応した抵抗値を有するように、調整（トリミング）されている。ゆえに、ＥＣＵ２８０では、センサ駆動装置２５０からラベル抵抗読取回路２５５を介して取得された対応信号から補正抵抗体２２０の抵抗値を求め、求められた補正抵抗体２２０の抵抗値と補正係数Ｋとを関連づけたテーブル（または計算式）が参照され、補正係数Ｋが求められる（Ｓ２３）。さらに、読取フラグが成立（換言すれば、読取フラグが１に設定）されて（Ｓ２５）、以後、Ｓ１９ではＳ３１に進むようになるので（Ｓ１９：ＮＯ）、エンジンの駆動中に、再度、補正係数Ｋが求められることはない。そしてＳ３１で所定時間（例えば１０ｍｓｅｃ）の経過を待ち（Ｓ３１：ＮＯ）、経過したら（Ｓ３１：ＹＥＳ）、Ｓ１７に戻り、センサ素子１０の活性化を待つ（Ｓ１７：ＮＯ、Ｓ１９：ＮＯ、Ｓ３１：ＹＥＳ）。なお、Ｓ２３で、補正係数Ｋを求めるＣＰＵ２８１が、本発明の「算出手段」に相当する。

センサ素子１０が活性化したら（Ｓ１７：ＹＥＳ）、上記したように、ＶＳセル２４５の両電極１９１，２０１間の電位差が一定に維持されるように、ＩＰセル２４０の電極１７１，１８１間に流すポンプ電流Ｉｐが制御される。ＥＣＵ２８０では、ポンプ電流Ｉｐに基づく検出信号（検出値Ｖｉｐ）をセンサ駆動装置２５０から取得し（Ｓ２７）、Ｓ２３で求めた補正係数Ｋを乗じて検出値Ｖｉｐを補正した補正Ｖｉｐを求める（Ｓ２９）。排気ガス中の酸素濃度は、他のプログラムにおいて、上記のようにセンサ素子１０の個体差が補正された精確な補正Ｖｉｐをもとに算出され、エンジンの空燃比フィードバック制御などに利用される。Ｓ２９の後はＳ３１に進み、以後、継続して、新たな検出信号の取得と補正Ｖｉｐの算出が行われる。なお、Ｓ２７で検出信号を取得するＥＣＵ２８０のＣＰＵ２８１が、本発明の「第二取得手段」に相当する。また、Ｓ２９において、Ｓ２３で求めた補正係数Ｋを検出信号の検出値Ｖｉｐに乗じて補正Ｖｉｐを求めるＣＰＵ２８１が、本発明の「補正手段」に相当する。

上記のように、ＶＳセル２４５には、微小電流Ｉｃｐが流される。微小電流Ｉｃｐは定電流であり、Ｓ２１において、ＶＳセル２４５に並列接続された補正抵抗体２２０にも定電流を通電することで、補正抵抗体の抵抗値を容易に取得することができる。

なお、本発明は、以上詳述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加えてもよい。例えば、センサ素子１０の補正抵抗体２２０に対するトリミングは、補正抵抗体２２０のパターンの一部をレーザでトリミングにより削除することにより、電極リード部２３６，２３７間の抵抗値の調整を行った。これに限らず、図７に例示するように、補正抵抗体２２５自体にはトリミングを行わず、電極リード部２４６，２４７側にトリミング可能な部位（リード部２４８）を設けてもよい。例えば、リード部２４８をクシ状のパターンに形成し、クシ歯の先端側が、補正抵抗体２２５で電気的に連結される形態にする。この場合、リード部２４８のクシ歯の根元側においてパターンの一部をレーザでトリミングして削除し、欠失部２４９を形成することで、電極リード部２４６，２４７間の抵抗値を調整することができる。

また、本実施の形態では補正抵抗体２２０をセンサ素子１０の主面１６にパターン印刷し、センサ素子１０と一体に設けたが、別体に設けてもよく、ＶＳセル２４５と電気的に並列接続されれば足りる。例えば、センサ素子１０の補正情報に対応した抵抗値を有する抵抗器を、ＶＳセル２４５と電気的に並列接続となるように、電極パッド２３２と電極パッド２３３との間に接続してもよい。この場合、抵抗値の異なる複数の抵抗器を用意しておき、補正情報に対応する抵抗値をもつ抵抗器を選択して用いればよい。さらにこの場合、抵抗器の取り付け位置は、電極パッド２３２と電極パッド２３３との間でなくともよく、ＶＳセル２４５への通電経路上で、ＶＳセル２４５と電気的に並列接続となれば、酸素センサ１内であってもよいし、センサ駆動装置２５０内であってもよい。あるいは、電極パッド２３２と電極パッド２３３とにそれぞれ接続されるリード線６９間に設けてもよい。

また、本実施の形態では、ＥＣＵ２８０およびセンサ駆動装置２５０をセンサ制御装置の一例として挙げたが、センサ駆動装置２５０に、例えばＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭを内蔵したマイクロコンピュータを搭載し、本発明に係るセンサ制御装置として提供してもよい。この場合、上記のセンサ制御プログラムをマイクロコンピュータで実行し、ＥＣＵ２８０には補正後の検出信号を出力するようにすればよい。

また、本実施の形態では、いわゆる全領域空燃比センサをガスセンサの一例に挙げ、本発明を適用したが、これに限らず、酸素濃度を二値的に検出する（理論空燃比等の特定空燃比を境にして出力が急変する）タイプの１セル型の酸素センサや、ＮＯｘセンサ、ＨＣセンサ等のセンサ素子を用いた各種のガスセンサに、本発明を適用してもよい。

１ 酸素センサ
２ 酸素ポンプ素子
１０ センサ素子
１２０，１４０ 固体電解質体
２２０ 補正抵抗体
２４０ ＩＰセル
２４５ ＶＳセル
２５０ センサ駆動装置
２８０ ＥＣＵ
２８１ ＣＰＵ
２９０ 制御システム
Ｋ 補正係数

Claims (5)

1. 固体電解質体および前記固体電解質体に設けられた一対の電極を有するセルを少なくとも一つ以上備え、前記セルのうちの一つは、前記一対の電極間への定電流の通電により基準酸素源の生成を行う基準酸素生成セルとして機能するガスセンサ素子を有するガスセンサであって、測定対象ガス中の特定ガス濃度に応じた検出信号をガスセンサ素子を介して出力するガスセンサに電気的に接続され、前記検出信号を取得するガスセンサの制御装置であって、
   前記ガスセンサ素子の前記基準酸素生成セルには、前記検出信号の補正処理を行うための補正情報が反映された抵抗値を有する補正抵抗体が、電気的に並列接続されており、
   前記基準酸素生成セルに前記定電流を通電する通電手段と、
   前記固体電解質体の活性状態の有無を判断する判断手段と、
   前記判断手段によって前記固体電解質体が非活性であると判断された場合に、前記基準酸素生成セルに向けて通電した前記定電流に基づいて、前記補正抵抗体の抵抗値に対応した対応信号を取得する第一取得手段と、
   前記対応信号に基づいて前記補正情報を算出する算出手段と、
   前記判断手段によって前記固体電解質体が活性化したと判断された場合に、前記検出信号を取得する第二取得手段と、
   前記補正情報を用いて前記検出信号の補正を行う補正手段と、
   を備えたことを特徴とするガスセンサの制御装置。
2. 前記補正抵抗体は、前記ガスセンサ素子と一体に設けられたことを特徴とする請求項１に記載のガスセンサの制御装置。
3. 前記補正抵抗体の抵抗値が、常温における前記固体電解質体の抵抗値よりも低く、８００℃における前記固体電解質体の抵抗値の１０倍以上であることを特徴とする請求項１または２に記載のガスセンサの制御装置。
4. 前記補正抵抗体は、前記ガスセンサ素子の外面に設けられており、その抵抗値が、トリミングによって前記補正情報を反映するように調整されたものであることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載のガスセンサの制御装置。
5. 請求項１から４のいずれかに記載のガスセンサの制御装置と、
   その制御装置に接続され、前記ガスセンサ素子を備えた前記ガスセンサと、
   を備えたことを特徴とするガスセンサの制御システム。

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