ガス検出装置
【課題】使用状況下での時間経過に伴いガス検出素子の特性変化（劣化）が生じる場合であっても、検出対象ガスのガス検出精度の低下を抑制するガス検出装置を提供する。
【解決手段】ガス検出装置１５０は、劣化判定処理（Ｓ１４０）にてＤ素子３が劣化状態であると判定された場合には、ガス検知性能設定処理（Ｓ１５０）において、ガス検知判定処理（Ｓ１６０）でのガス検出感度を上げるための補正処理を行う。このようにしてガス検出感度（酸化性ガス検知閾値Ｔｄ）の補正処理を行うことで、Ｄ素子３が劣化して酸化性ガス検出時における電気的特性の正方向への変化量が減少した場合であっても、ガス検知判定処理（Ｓ１６０）での判定精度が低下するのを抑制できる。ガス検出装置１５０によれば、使用状況下での時間経過に伴い酸化性ガス用ガスセンサ素子３の特性変化（劣化）が生じる場合であっても、検出対象ガスの検出精度が低下するのを抑制できる。
【解決手段】ガス検出装置１５０は、劣化判定処理（Ｓ１４０）にてＤ素子３が劣化状態であると判定された場合には、ガス検知性能設定処理（Ｓ１５０）において、ガス検知判定処理（Ｓ１６０）でのガス検出感度を上げるための補正処理を行う。このようにしてガス検出感度（酸化性ガス検知閾値Ｔｄ）の補正処理を行うことで、Ｄ素子３が劣化して酸化性ガス検出時における電気的特性の正方向への変化量が減少した場合であっても、ガス検知判定処理（Ｓ１６０）での判定精度が低下するのを抑制できる。ガス検出装置１５０によれば、使用状況下での時間経過に伴い酸化性ガス用ガスセンサ素子３の特性変化（劣化）が生じる場合であっても、検出対象ガスの検出精度が低下するのを抑制できる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、検出対象ガスの濃度変化に応じて電気的特性が変化する酸化物半導体製のガス検出素子と、ガス検出素子における電気的特性の変化状態に基づいて検出対象ガスの有無（濃度変化）を判定するガス判定手段と、を備えるガス検出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、検出対象ガスの検出を行うガス検出装置が知られている。
このようなガス検出装置としては、検出対象ガスに反応して電気的特性が変化するガス検出素子と、ガス検出素子における電気的特性の変化状態に基づいて検出対象ガスの有無（濃度変化）を判定するガス判定手段と、を備えて構成されるものがある（特許文献１、２）。
【０００３】
なお、ガス検出素子は、検出対象ガスの濃度変化に応じて電気的特性（電気抵抗値など）が変化する酸化物半導体から構成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−２２７８０７号公報
【特許文献２】特開２００４−１５７０５１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、ガス検出素子は、使用状況下での時間経過に伴い検出特性（検出対象ガスに反応する時の電気的特性の変化特性）が変化（換言すれば、劣化）することがある。
このような劣化が生じる場合には、使用開始直後と一定使用時間経過時とでは、ガス検出素子の検出特性が異なることになる。
【０００６】
このため、ガス検出素子における電気的特性の変化状態に基づいて検出対象ガスの有無を判定する際の判定基準が一定である場合には、使用状況下での時間経過に伴いガス検出素子の検出特性が変化すると、その検出特性の変化の影響により、検出対象ガスの有無を判定する際の判定精度が低下するおそれがある。
【０００７】
そこで、本発明は、使用状況下での時間経過に伴いガス検出素子の特性変化（劣化）が生じる場合であっても、検出対象ガスのガス検出精度の低下を抑制するガス検出装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
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、検出対象ガスの濃度変化に応じて電気的特性が変化する酸化物半導体製のガス検出素子と、ガス検出素子における電気的特性の変化状態に基づいて検出対象ガスの有無を判定するガス判定手段と、を備えるガス検出装置であって、ガス検出素子の電気的特性に関して、検出対象ガスの濃度が上昇するときの電気的特性の変化方向を正方向変化と定義し、検出対象ガスの濃度が低下するときの電気的特性の変化方向を負方向変化と定義した場合において、予め定められた劣化判定期間における電気的特性の単位時間あたりの変化量のうち、正方向変化の最大値である正方向最大変化量および負方向変化の最大値である負方向最大変化量を演算する変化量演算手段と、正方向最大変化量の絶対値および負方向最大変化量の絶対値に基づいて、ガス検出素子が劣化状態であるか否かを判定する素子劣化判定手段と、素子劣化判定手段にてガス検出素子が劣化状態であると判定された場合には、ガス判定手段におけるガス検出感度を上げるための補正処理を行う検出感度補正手段と、を備えていることを特徴とするガス検出装置である。
【０００９】
まず、このガス検出素子は、劣化していない状態（未劣化状態）では、電気的特性における正方向最大変化量の絶対値が負方向最大変化量の絶対値よりも相対的に大きくなる特性を有し、劣化が進行するのに伴い、電気的特性における正方向最大変化量の絶対値が減少し、負方向最大変化量の絶対値が増加する特性を有する。
【００１０】
つまり、正方向最大変化量の絶対値および負方向最大変化量の絶対値は、ガス検出素子の劣化状態に応じて変化する。このため、劣化状態のガス検出素子では、電気的特性における正方向最大変化量の絶対値が負方向最大変化量の絶対値よりも相対的に小さくなる。
【００１１】
このことから、正方向最大変化量の絶対値および負方向最大変化量の絶対値に基づいてガス検出素子が劣化状態であるか否かを判定する素子劣化判定手段を備えることで、ガス検出素子の劣化状態の有無を判定することができる。
【００１２】
そして、素子劣化判定手段にてガス検出素子が劣化状態であると判定された場合には、検出感度補正手段が、ガス判定手段におけるガス検出感度を上げるための補正処理を行う。このような補正処理を行うことで、ガス検出素子が劣化して検出対象ガス検出時における電気的特性の正方向への変化量が減少した場合であっても、ガス判定手段による判定精度が低下するのを抑制できる。
【００１３】
よって、本発明によれば、使用状況下での時間経過に伴いガス検出素子の特性変化（劣化）が生じる場合であっても、劣化状態の有無に応じてガス検出感度を補正することにより、検出対象ガスの検出精度が低下するのを抑制できる。
【００１４】
なお、上記のガス検出装置においては、正方向最大変化量の絶対値および負方向最大変化量の絶対値に基づきガス検出素子の劣化状態の有無を判定する方法として、種々の方法を採ることができる。
【００１５】
例えば、正方向最大変化量の絶対値と負方向最大変化量の絶対値との比較結果は、ガス検出素子の劣化状態に応じて変化するため、正方向最大変化量の絶対値と負方向最大変化量の絶対値との比較結果に基づいて、ガス検出素子の劣化状態の有無を判定する方法を採ることができる。
【００１６】
より具体的には、正方向最大変化量の絶対値と負方向最大変化量の絶対値との大小関係について判定を行い、その大小判定結果に基づいてガス検出素子の劣化状態を判定する方法が挙げられる。
【００１７】
また、例えば、請求項２に記載のように、素子劣化判定手段は、正方向最大変化量の絶対値と負方向最大変化量の絶対値との比較結果を表す変化量比較結果値を演算する比較結果演算手段と、変化量比較結果値が予め定められた劣化判定基準範囲に含まれるか否かを判定し、変化量比較結果値が劣化判定基準範囲に含まれる場合にはガス検出素子が劣化状態であると判定し、変化量比較結果値が劣化判定基準範囲に含まれない場合にはガス検出素子が劣化状態ではないと判定する劣化状態判定手段と、を備える、という構成を採ることができる。
【００１８】
つまり、正方向最大変化量の絶対値と負方向最大変化量の絶対値との比較結果を表す変化量比較結果値は、ガス検出素子の劣化状態に応じて変化するため、この変化量比較結果値を用いることで、ガス検出素子の劣化状態の有無を判定することができる。
【００１９】
そして、本発明のガス検出装置は、正方向最大変化量の絶対値と負方向最大変化量の絶対値との比較結果を表す変化量比較結果値を演算し、変化量比較結果値が劣化判定基準範囲に含まれるか否かを判定することで、ガス検出素子の劣化状態の有無を判定する。
【００２０】
よって、本発明によれば、変化量比較結果値を用いてガス検出素子の劣化状態の有無を判定することができ、劣化状態に応じてガス検出感度を補正することにより、検出対象ガスの検出精度が低下するのを抑制できる。
【００２１】
なお、劣化判定基準範囲を定める方法としては、実際の測定結果などに基づいて、ガス検出素子が劣化状態であるときに変化量比較結果値がとりうる数値範囲を予め特定し、その数値範囲を劣化判定基準範囲として設定する方法を採ることができる。
【００２２】
また、正方向最大変化量の絶対値と負方向最大変化量の絶対値との比較結果を表す変化量比較結果値としては、例えば、差分値、比率などが挙げられる。
次に、比較結果演算手段を備えるガス検出装置においては、例えば、請求項３に記載のように、比較結果演算手段は、複数の劣化判定期間でそれぞれ演算された複数の正方向最大変化量および複数の負方向最大変化量を用いて、変化量比較結果値を演算する、という構成を採ることができる。
【００２３】
このように、複数の劣化判定期間での数値（最大変化量）を用いて変化量比較結果値を演算する場合には、ノイズなどの影響により、ある劣化判定期間で数値（最大変化量）が急変しても、ノイズの影響を受けていない別の劣化判定期間での数値（最大変化量）を用いて変化量比較結果値を演算できる。
【００２４】
つまり、複数の劣化判定期間での数値（最大変化量）を用いる場合には、単一の劣化判定期間での数値を用いて変化量比較結果値を演算する場合に比べて、正方向最大変化量および負方向最大変化量が急変しても、その急変の影響を抑えつつ変化量比較結果値を演算できる。
【００２５】
よって、本発明によれば、変化量比較結果値の変動に起因して劣化状態の判定精度が低下するのを抑制できる。
次に、複数の劣化判定期間での最大変化量を用いて変化量比較結果値を演算する構成のガス検出装置においては、例えば、請求項４に記載のように、比較結果演算手段は、劣化判定期間ごとに演算された変化量比較結果値をなまし処理したなまし値を、劣化状態判定手段の判定に用いられる変化量比較結果値として演算する、という構成を採ることができる。
【００２６】
このように、なまし処理のもとなまし値として演算された変化量比較結果値を用いて劣化状態判定手段が判定を行うことで、短期間での最大変化量（正方向最大変化量および負方向最大変化量）ではなく、長期間（複数の劣化判定期間）にわたる最大変化量（正方向最大変化量および負方向最大変化量）の変化傾向が加味された変化量比較結果値を演算することができる。
【００２７】
よって、本発明によれば、長期間にわたる最大変化量の変化傾向が加味された変化量比較結果値に基づいて劣化判定を行うことができるため、突発的な最大変化量の急変による影響を抑えつつ、ガス検出素子の劣化判定を行うことができる。
【００２８】
なお、本発明における「なまし処理」とは、複数の劣化判定期間ごとに演算された変化量比較結果値の移動平均化処理や重み付け平均化処理といったフィルタ処理のほか、例えば、後述する［数２］を用いて、複数の変化量比較結果値の履歴を反映させつつ、最新に得られた変化量比較結果値を用いて、変化量比較結果値のなまし値を更新していく処理が挙げられる。
【００２９】
次に、上述のガス検出装置においては、請求項５に記載のように、劣化状態判定手段は、変化量比較結果値が劣化判定基準範囲に含まれると判定した場合には、変化量比較結果値が予め定められた低程度判定基準範囲に含まれるか否かを判定し、変化量比較結果値が低程度判定基準範囲に含まれる場合にはガス検出素子の劣化程度が低いと判定し、変化量比較結果値が低程度判定基準範囲に含まれない場合にはガス検出素子の劣化程度が高いと判定する、という構成を採ることができる。
【００３０】
このガス検出装置は、変化量比較結果値が劣化判定基準範囲に含まれると判定した場合に、さらに変化量比較結果値が低程度判定基準範囲に含まれるか否かを判定することから、ガス検出素子が劣化状態であるか否かのみならず、ガス検出素子の劣化程度を判定することができる。
【００３１】
このようにしてガス検出素子の劣化程度を判定することで、劣化程度に応じて検出感度補正手段での補正処理を変更することが可能となり、ガス検出素子の劣化程度に応じて適切な補正処理を行うことで、劣化判定の判定精度を向上させることができる。
【００３２】
よって、本発明によれば、ガス検出素子の状態を非劣化状態と劣化状態の２段階の区分ではなく、より細かい区分（３段階以上の区分）に分類することで、ガス検知における補正内容を細分化でき、ガス検知精度の向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明が適用されたガス検出装置に備えられる一体型ガスセンサ素子の概略構成図である。
【図２】本発明が適用されたガス検出装置を備える車両用外気導入制御システムの概略構成を表す構成図である。
【図３】マイコンにおいて実行されるガス検知判定処理の処理内容を表すフローチャートである。
【図４】Ｓ１３０における微分値計算処理の処理内容を詳細に表したフローチャートである。
【図５】Ｓ１４０における劣化判定処理の処理内容を詳細に表したフローチャートである。
【図６】Ｓ４８０における比較結果判定処理の処理内容を詳細に表したフローチャートである。
【図７】Ｓ１５０におけるガス検知性能設定処理の処理内容を詳細に表したフローチャートである。
【図８】第２ガス検出装置における比較結果判定処理（Ｓ４８０）の処理内容を詳細に表したフローチャートである。
【図９】第２ガス検出装置におけるガス検知性能設定処理（Ｓ１５０）の処理内容を詳細に表したフローチャートである。
【図１０】実施形態のガス検出装置において、検出対象ガスの検出精度が低下するのを抑制できるか否かを評価した実験結果である。
【図１１】新品のＤ素子および劣化状態のＤ素子のそれぞれについて、１５分間隔で演算した演算値（Ｄ側センサ出力値Ｓ（ｎ１）の個別変化量比較結果値Ｓ／Ｎ（ｎ２））を測定した測定結果である。
【図１２】新品のＤ素子および劣化状態のＤ素子のそれぞれについて、実施形態のガス検出装置を用いて、１５分間隔で５回にわたり、個別変化量比較結果値Ｓ／Ｎ（ｎ２）の移動平均値である変化量比較結果値変数Ｇ（ｎ２）を測定した測定結果である。
【発明を実施するための形態】
【００３４】
以下に本発明の実施形態を図面と共に説明する。
実施形態として、本発明が適用されたガス検出装置を備える車両用外気導入制御システムについて、図面と共に説明する。
【００３５】
まず、図１に、本発明が適用されたガス検出装置に備えられる一体型ガスセンサ素子１０の概略構成図を示す。図１に示すように、一体型ガスセンサ素子１０は、還元性ガス用ガスセンサ素子２、酸化性ガス用ガスセンサ素子３およびヒータ４が、単一のセラミック基板１に形成されて構成されている。
【００３６】
このうち、還元性ガス用ガスセンサ素子２（以下、単に「Ｇ素子２」ともいう）は、ＳｎＯ2 を主成分とする酸化物半導体からなる抵抗体であり、主としてＣＯ、ＨＣ（ハイドロカーボン）等の還元性ガスに反応してその抵抗値（以下、Ｇセンサ抵抗値Ｒｇともいう）が変化する性質を有している。また、酸化性ガス用ガスセンサ素子３（以下、単に「Ｄ素子３」ともいう）は、ＷＯ3 を主成分とする酸化物半導体からなる抵抗体であり、主としてＮＯｘ等の酸化性ガスに反応してその抵抗値（以下、Ｄセンサ抵抗値Ｒｄともいう）が変化する性質を有している。
【００３７】
なお、Ｇ素子２およびＤ素子３は、常温ではガスに反応することはなく、所定の活性化温度（例えば、２００［℃］以上の温度）になることで、それぞれ還元性ガスあるいは酸化性ガスに反応する活性化状態となる。そして、活性化状態となったＧ素子２は、還元性ガスの濃度の上昇に伴いＧセンサ抵抗値Ｒｇが低下する方向に変化することから、Ｇセンサ抵抗値Ｒｇの変化に基づいて還元性ガスの濃度変化を検出することができる。また、活性化状態となったＤ素子３は、酸化性ガスの濃度の上昇に伴いＤセンサ抵抗値Ｒｄが上昇する方向に変化することから、Ｄセンサ抵抗値Ｒｄの変化に基づいて酸化性ガスの濃度変化を検出することができる。
【００３８】
また、ヒータ４は、セラミック基板１に形成された抵抗配線からなり、所定の電圧が印加されると発熱するよう構成されており、Ｇ素子２およびＤ素子３を活性化温度以上の目標温度に加熱・維持して活性化状態とするために備えられている。なお、ヒータ４は、少なくともＧ素子２およびＤ素子３が活性化温度以上まで加熱できるように、抵抗値などの特性が選択されて構成されている。
【００３９】
そして、図１に示す一体型ガスセンサ素子１０においては、Ｄ素子端子５が後述するマイクロコンピュータ１０１（後述する図２参照）の第２ＡＤ変換入力端子１０３に接続され、Ｇ素子端子６が後述するマイクロコンピュータ１０１（図２参照）の第１ＡＤ変換入力端子１０２に接続され、ヒータ端子７が後述するヒータ回路１３１（図２参照）に接続され、基準端子８が後述する電源装置１９１（図２参照）の負極と同電位のグランドに接続される。
【００４０】
次に、図２に、本発明が適用されたガス検出装置１５０を備える車両用外気導入制御システム１００の概略構成を表す構成図を示す。なお、車両用外気導入制御システム１００は、ガス検出装置１５０により外気中に含まれる酸化性ガス濃度および還元性ガス濃度の変化を検出し、その検出結果に基づいて外気導入用フラップ１７４（以下、単に、フラップ１７４ともいう）を開閉制御するものである。
【００４１】
そして、車両用外気導入制御システム１００は、定電圧（定格電圧１２［Ｖ］。以下、バッテリ電圧ＶＢともいう）を出力する電源装置１９１（以下、単にバッテリ１９１ともいう）と、マイクロコンピュータ１０１（以下、マイコン１０１ともいう）と、Ｇ素子２におけるＧセンサ抵抗値Ｒｇの変化に応じた電圧を出力するＧ素子回路１１０と、Ｄ素子３におけるＤセンサ抵抗値Ｒｄの変化に応じた電圧を出力するＤ素子回路１２０と、Ｇ素子２およびＤ素子３を活性化温度に加熱・維持するためのヒータ４と、ヒータ４の通電制御を行うヒータ回路１３１と、駆動電圧Ｖｃｃ（５［Ｖ］）を供給するレギュレータ回路１４０と、フラップ１７４を制御する電子制御アセンブリ１６０と、を備えて構成されている。
【００４２】
なお、車両用外気導入制御システム１００のうち、電源装置１９１、Ｇ素子回路１１０、Ｄ素子回路１２０、ヒータ４、ヒータ回路１３１およびマイコン１０１がガス検出装置１５０を構成している。
【００４３】
電源装置１９１は、バッテリ電圧ＶＢを出力する電圧出力部１９２と、アノードが電圧出力部１９２の負極と同電位のグランドに接続されると共にカソードが電圧出力部１９２の正極に接続されたツェナーダイオード１９３と、を備えて構成されており、出力可能な最大出力電圧が４０［Ｖ］に制限されている。 電子制御アセンブリ１６０は、外気導入用フラップ１７４を制御するものである。なお、外気導入用フラップ１７４は、自動車室内に繋がるダクト１７１に二股状に接続された内気取り入れ用ダクト１７２と外気取り入れ用ダクト１７３とを切り替えるために備えられている。つまり、外気導入用フラップ１７４は、自動車に備えられる空調システムのうち車室内につながるダクト１７１に設けられており、車室内への送風の循環状態を外気導入あるいは内気循環に切り替えるために備えられている。
【００４４】
また、電子制御アセンブリ１６０は、フラップ制御回路１６１と、アクチュエータ１６２と、を備えて構成されている。このうち、フラップ制御回路１６１は、マイコン１０１の出力端子１０６（ＯＵＴ端子１０６）に接続されており、出力端子１０６からのアセンブリ制御信号（フラップ開閉信号Ｓｆ）に従いアクチュエータ１６２を駆動して、フラップ１７４を回動することで、内気取り入れ用ダクト１７２および外気取り入れ用ダクト１７３のいずれかをダクト１７１に接続する。なお、ダクト１７１の内部には、空気を車室内側に向けて圧送するファン１７５が備えられている。
【００４５】
次に、マイコン１０１は、詳細は図示しないが、公知の構成を有し、演算を行うマイクロプロセッサ、プログラムやデータを一時記憶するＲＡＭ、プログラムやデータを保持するＲＯＭ、アナログ信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換回路などを含んで構成されている。なお、Ａ／Ｄ変換回路は、第１ＡＤ変換入力端子１０２、第２ＡＤ変換入力端子１０３、第３ＡＤ変換入力端子１０４から入力されるアナログ信号を、マイクロプロセッサなどで使用可能なデジタル信号に変換する。また、マイコン１０１は、ヒータ回路１３１に対してパルス指令信号Ｓｈを出力するＰＷＭ端子１０５を備えている。
【００４６】
さらに、レギュレータ回路１４０は、レギュレータ１４１によって、バッテリ電圧ＶＢの変動に拘わらず、常に一定の駆動電圧Ｖｃｃ（５［Ｖ］）を出力するよう構成されており、マイコン１０１、Ｇ素子回路１１０、Ｄ素子回路１２０等に対して駆動電圧Ｖｃｃを出力することで、電力供給を行う。なお、マイコン１０１は、受電端子１０７（Ｖｃｃ端子）にて駆動電圧Ｖｃｃを受電する。
【００４７】
また、Ｇ素子回路１１０は、Ｇ素子２と抵抗値Ｒａの第１抵抗１１１とで駆動電圧Ｖｃｃを抵抗分圧する回路であり、Ｇ素子２と第１抵抗１１１との分圧点（以下、動作点Ｐｇともいう）が、マイコン１０１の第１ＡＤ変換入力端子１０２に接続されている。そして、動作点Ｐｇの電位（以下、Ｇ素子電圧Ｖｇともいう）は、Ｇセンサ抵抗値Ｒｇの変化に応じて値が変化しており、具体的には、還元性ガス（ＣＯ、ＨＣなど）の濃度が上昇すると、Ｇ素子電圧Ｖｇは低下する。
【００４８】
同様に、Ｄ素子回路１２０は、Ｄ素子３と抵抗値Ｒｂの第２抵抗１２１とで駆動電圧Ｖｃｃを抵抗分圧する回路であり、Ｄ素子３と第２抵抗１２１との分圧点（以下、動作点Ｐｄともいう）が、マイコン１０１の第２ＡＤ変換入力端子１０３に接続されている。そして、動作点Ｐｄの電位（以下、Ｄ素子電圧Ｖｄともいう）は、Ｄセンサ抵抗値Ｒｄの変化に応じて値が変化しており、具体的には、酸化性ガス（ＮＯｘなど）の濃度が上昇すると、Ｄ素子電圧Ｖｄは上昇する。
【００４９】
そして、マイコン１０１は、後述するガス検知判定処理を実行することで、第１ＡＤ変換入力端子１０２および第２ＡＤ変換入力端子１０３に入力されたＧ素子電圧ＶｇおよびＤ素子電圧Ｖｄの変化に応じて、還元性ガスや酸化性ガスの濃度変化を検出する。また、マイコン１０１は、還元性ガスや酸化性ガスの濃度変化についての検出結果に基づき、フラップ開閉信号Ｓｆを電子制御アセンブリ１６０に対して出力し、ダクト１７１の内部に備えられるフラップ１７４の切り替え制御処理を行う。
【００５０】
また、ヒータ回路１３１は スイッチング回路１３２と、電圧検出回路１８０とを備えて構成されている。
このうち、電圧検出回路１８０は、抵抗１８１，１８２およびコンデンサ１８３を備えており、バッテリ１９１からヒータ４への印加電圧値（換言すれば、バッテリ電圧ＶＢ）を分圧し、その分圧した分圧バッテリ電圧ＶＥをマイコン１０１の第３ＡＤ変換入力端子１０４に入力するよう構成されている。 また、スイッチング回路１３２は、マイコン１０１からのパルス指令信号Ｓｈに基づき、ヒータ４への電力供給経路を通電状態あるいは遮断状態に切り替え可能に構成されている。つまり、スイッチング回路１３２は、マイコン１０１からのパルス指令信号Ｓｈが抵抗１３４を通じてトランジスタ１３５のベースに入力されるよう構成されており、トランジスタ１３５は、パルス指令信号Ｓｈの状態に応じてオン状態（通電状態）またはオフ状態（遮断状態）に設定される。なお、抵抗１３６は、バイアス抵抗である。このようなトランジスタ１３５の状態変化により、抵抗１３７および抵抗１３８の接続点に接続するｐチャネルＭＯＳＦＥＴ１３３のゲート電位が変化して、ＭＯＳＦＥＴ１３３は、パルス指令信号Ｓｈの状態に応じてオン状態（通電状態）またはオフ状態（遮断状態）に設定される。
【００５１】
つまり、スイッチング回路１３２は、マイコン１０１からのパルス指令信号Ｓｈに応じて、ヒータ４への通電・遮断を切り替えることで、ヒータ４への印加電圧をＰＷＭ制御するよう構成されている。
【００５２】
次に、マイコン１０１において実行されるガス検知判定処理について、図３に示すフローチャートを用いて説明する。
なお、ガス検知判定処理は、車両用外気導入制御システム１００が起動されると共に処理が開始され、車両用外気導入制御システム１００が停止するまで処理を継続する。
【００５３】
ガス検知判定処理が開始されると、まず、Ｓ１１０（Ｓはステップを表す）では、ＲＡＭ動作の初期化などを含む初期設定処理を行う。
なお、Ｓ１１０での初期設定処理には、サンプリング時間カウンタ更新処理を起動する処理や各種パラメータの値を初期値に設定する処理などが含まれる。サンプリング時間カウンタ更新処理は、Ｓ２００での判定処理に用いるサンプリング時間カウンタを経過時間に応じた値に更新する処理を行う。
【００５４】
また、Ｍａｘ（０）は正方向最大変化量変数Ｍａｘ（ｎ１）の初期値であり、Ｍｉｎ（０）は負方向最大変化量変数Ｍｉｎ（ｎ１）の初期値であり、これらには「０」を設定する。Ｇ（０）は変化量比較結果値変数Ｇ（ｎ２）の初期値であり、Ｓ／Ｎ（０）は個別変化量比較結果値変数Ｓ／Ｎ（ｎ２）の初期値であり、これらには「１」を設定する。
【００５５】
そして、正方向最大変化量変数Ｍａｘ（ｎ１）は、Ｄ側センサ出力値Ｓ（ｎ１）の変化量（微分値）のうち最大値を記録するための内部変数（マイコン１０１の内部処理に用いる変数）である。なお、Ｄ側センサ出力値Ｓ（ｎ１）は、Ｄ素子３の抵抗値（Ｄセンサ抵抗値Ｒｄ）に相当する数値であり、ｎ１は内部処理の引数（本実施形態では、０．１［ｓｅｃ］毎にインクリメントされるカウンタ用引数）であり、ｎ２は内部処理の引数（本実施形態では、１５［ｍｉｎ］毎にインクリメントされるカウンタ用引数）である。
【００５６】
また、負方向最大変化量変数Ｍｉｎ（ｎ１）は、Ｄ側センサ出力値Ｓ（ｎ１）の変化量（微分値）のうち最小値を記録するための内部変数（マイコン１０１の内部処理に用いる変数）である。
【００５７】
さらに、個別変化量比較結果値Ｓ／Ｎ（ｎ２）は、正方向最大変化量変数Ｍａｘ（ｎ１）の絶対値を負方向最大変化量変数Ｍｉｎ（ｎ１）の絶対値で除算した値であり、後述する［数１］に基づいて演算される。また、変化量比較結果値変数Ｇ（ｎ２）は、個別変化量比較結果値Ｓ／Ｎ（ｎ２）のなまし値である。
【００５８】
なお、Ｄ素子３は、劣化していない状態（未劣化状態）では、酸化性ガスの濃度が上昇するときのＤ側センサ出力値Ｓ（ｎ１）の変化量の絶対値が、酸化性ガスの濃度が低下するときのＤ側センサ出力値Ｓ（ｎ１）の変化量の絶対値に比べて、相対的に大きくなる特性を有している。また、Ｄ素子３は、劣化が進行するのに伴い、酸化性ガスの濃度が上昇するときのＤ側センサ出力値Ｓ（ｎ１）の変化量の絶対値が減少し、酸化性ガスの濃度が低下するときのＤ側センサ出力値Ｓ（ｎ１）の変化量の絶対値が増加する特性を有している。
【００５９】
つまり、正方向最大変化量変数Ｍａｘ（ｎ１）の絶対値および負方向最大変化量変数Ｍｉｎ（ｎ１）の絶対値は、Ｄ素子３の劣化状態に応じて変化する。このため、Ｄ素子３が劣化状態になると、正方向最大変化量変数Ｍａｘ（ｎ１）の絶対値が負方向最大変化量変数Ｍｉｎ（ｎ１）の絶対値よりも相対的に小さくなる。
【００６０】
このことから、正方向最大変化量変数Ｍａｘ（ｎ１）の絶対値および負方向最大変化量変数Ｍｉｎ（ｎ１）の絶対値に基づいて、Ｄ素子３の劣化状態の有無を判定することができる。
【００６１】
次のＳ１２０では、Ｄ素子３の抵抗値（Ｄセンサ抵抗値Ｒｄ）に応じた値を示すＤ側センサ出力値と、Ｇ素子２の抵抗値（Ｇセンサ抵抗値Ｒｇ）に応じた値を示すＧ側センサ出力値と、を取得する処理を行う。ここでは、第１ＡＤ変換入力端子１０２および第２ＡＤ変換入力端子１０３から入力されるアナログ信号をＡ／Ｄ変換回路で変換して得られるデジタル信号を、Ｇ側センサ出力値およびＤ側センサ出力値として取得する。
【００６２】
なお、以下の説明においては、Ｄ素子３の抵抗値（Ｄセンサ抵抗値Ｒｄ）に応じた値を示すＤ側センサ出力値を「Ｄ側センサ出力値Ｓ（ｎ１）」ともいう。
次のＳ１３０では、Ｓ１２０で取得したＤ側センサ出力値Ｓ（ｎ１）の微分値を計算する処理（微分値計算処理）を実行する。
【００６３】
ここで、Ｓ１３０における微分値計算処理の処理内容を詳細に表したフローチャートを、図４に示す。
微分値計算処理が起動されると、まず、Ｓ３１０では、車両用外気導入制御システム１００の起動時点（電源投入時点）から初期待機時間（本実施形態では、１．６［ｓｅｃ］）が経過したか否かを判定しており、否定判定する場合にはＳ３２０に移行し、肯定判定する場合には、Ｓ３３０に移行する。
【００６４】
Ｓ３１０で否定判定されてＳ３２０に移行すると、Ｓ３２０では、Ｄ側センサ出力微分値変数Ｂ（ｎ１）に対して現在のＤ側センサ出力値Ｓ（ｎ１）からＤ側センサ出力値の初期値Ｓ（０）を差し引いた値を代入する処理（Ｂ（ｎ１）＝Ｓ（ｎ１）−Ｓ（０））を実行する。
【００６５】
Ｓ３１０で肯定判定されてＳ３３０に移行すると、Ｓ３３０では、Ｄ側センサ出力微分値変数Ｂ（ｎ１）に対して現在のＤ側センサ出力値Ｓ（ｎ１）から１６サンプリング前のＤ側センサ出力値Ｓ（ｎ１−１６）を差し引いた値を代入する処理（Ｂ（ｎ１）＝Ｓ（ｎ１）−Ｓ（ｎ１−１６））を実行する。
【００６６】
Ｓ３２０またはＳ３３０での処理が終了するとＳ３４０に移行し、Ｓ３４０では、Ｄ側センサ出力微分値変数Ｂ（ｎ１）が正方向最大変化量変数Ｍａｘ（ｎ１）よりも大きいか否かを判断し、肯定判定する場合にはＳ３６０に移行し、否定判定する場合にはＳ３５０に移行する。
【００６７】
Ｓ３４０で肯定判定されてＳ３６０に移行すると、Ｓ３６０では、Ｄ側センサ出力微分値変数Ｂ（ｎ１）を正方向最大変化量変数Ｍａｘ（ｎ１）に代入する処理（Ｍａｘ（ｎ１）＝Ｂ（ｎ１））を実行する。
【００６８】
Ｓ３４０で否定判定されてＳ３５０に移行すると、Ｓ３５０では、Ｄ側センサ出力微分値変数Ｂ（ｎ１）が負方向最大変化量変数Ｍｉｎ（ｎ１）よりも小さいか否かを判断し、肯定判定する場合にはＳ３７０に移行し、否定判定する場合には本処理（微分値計算処理）を終了する。
【００６９】
Ｓ３６０またはＳ３７０での処理が終了するか、Ｓ３５０で否定判定されると、本処理（微分値計算処理）が終了し、再度、ガス検知判定処理に移行する。
ガス検知判定処理に移行すると、Ｓ１４０にて、酸化性ガス用ガスセンサ素子３（Ｄ素子３）が劣化状態であるか否かを判定する処理（劣化判定処理）を実行する。
【００７０】
ここで、Ｓ１４０における劣化判定処理の処理内容を詳細に表したフローチャートを、図５に示す。
劣化判定処理が起動されると、まず、Ｓ４１０では、劣化判定期間が経過したか否かを判定しており、肯定判定する場合にはＳ４２０に移行し、否定判定する場合には、Ｓ４３０に移行する。なお、劣化判定期間は、劣化判定を行う周期に相当するものであり、本実施形態では、劣化判定期間として「１５分」が設定されている。
【００７１】
なお、Ｓ４１０で否定判定されると、Ｓ４３０にて、監視カウンタＣｎのインクリメント処理を実行する。ここでの監視カウンタＣｎとは、劣化判定期間が経過したか否かを監視するためのカウンタ変数のことである。
【００７２】
つまり、Ｓ４１０およびＳ４３０での処理によって、劣化判定期間が経過する毎にＳ４１０で肯定判定される。これにより、劣化判定期間に相当する周期毎に、Ｓ４２０〜Ｓ４９０での処理（変化量比較結果値Ｇ（ｎ２）の演算処理、劣化判定処理）が実行される。
【００７３】
Ｓ４１０で肯定判定されてＳ４２０に移行すると、Ｓ４２０では、今回の劣化判定期間における変化量比較結果値を演算する処理を行う。具体的には、正方向最大変化量変数Ｍａｘ（ｎ１）の絶対値を負方向最大変化量変数Ｍｉｎ（ｎ１）の絶対値で除算した値を、個別変化量比較結果値Ｓ／Ｎ（ｎ２）に代入する処理を実行する。つまり、［数１］に基づいて個別変化量比較結果値Ｓ／Ｎ（ｎ２）の演算を行う。
【００７４】
【数１】
【００７５】
次のＳ４４０では、個別変化量比較結果値Ｓ／Ｎ（ｎ２）が１より小さいか否かを判定しており、肯定判定する場合にはＳ４５０に移行し、否定判定する場合にはＳ４６０に移行する。
【００７６】
Ｓ４４０で肯定判定されてＳ４５０に移行すると、Ｓ４５０では、なまし処理演算用係数Ｋ１に対して「１／２」を設定する処理（Ｋ１＝１／２）を行う。
Ｓ４４０で否定判定されてＳ４６０に移行すると、Ｓ４６０では、なまし処理演算用係数Ｋ１に対して「１／１６」を設定する処理（Ｋ１＝１／１６）を行う。
【００７７】
Ｓ４５０またはＳ４６０での処理が終了するとＳ４７０に移行し、Ｓ４７０では、個別変化量比較結果値Ｓ／Ｎ（ｎ２）のなまし値（変化量比較結果値変数Ｇ（ｎ２））を演算するなまし処理を行う。
【００７８】
具体的には、［数２］に基づいて変化量比較結果値変数Ｇ（ｎ２）の演算を行う。
【００７９】
【数２】
【００８０】
なお、［数２］のうち、Ｋ１はなまし処理演算用係数であり、Ｓ４５０またはＳ４６０で値が設定される。
また、［数２］の演算では、変化量比較結果値変数Ｇ（ｎ２）の過去データ（Ｇ（ｎ２−１））を用いるが、Ｓ４７０の初回演算時には、Ｓ１１０で設定した初期値Ｇ（０）を過去データ（Ｇ（ｎ２−１））として用いる。
【００８１】
次のＳ４８０では、変化量比較結果値変数Ｇ（ｎ２）に基づいてＤ素子３が劣化状態であるか否かを判定する処理（比較結果判定処理）を行う。
ここで、Ｓ４８０における比較結果判定処理の処理内容を詳細に表したフローチャートを、図６に示す。
【００８２】
比較結果判定処理が起動されると、まず、Ｓ６１０では、変化量比較結果値変数Ｇ（ｎ２）が劣化判定閾値Ｔｈ１よりも大きいか否かを判断し、肯定判定する場合にはＳ６２０に移行し、否定判定する場合にはＳ６３０に移行する。
【００８３】
なお、劣化判定閾値Ｔｈ１は、Ｄ素子３の非劣化状態と劣化状態との境界値が設定されており、本実施形態では、劣化判定閾値Ｔｈ１は「０．６」が設定されている。つまり、変化量比較結果値変数Ｇ（ｎ２）が劣化判定閾値Ｔｈ１よりも大きい場合には、Ｄ素子３が非劣化状態であると判定でき、変化量比較結果値変数Ｇ（ｎ２）が劣化判定閾値Ｔｈ１以下である場合には、Ｄ素子３が劣化状態であると判定できる。
【００８４】
なお、劣化判定閾値Ｔｈ１を定める方法としては、例えば、実際の測定結果などに基づいて、Ｄ素子３の変化量比較結果値（個別変化量比較結果値Ｓ／Ｎ（ｎ２））がとりうる数値範囲を特定し、劣化判定閾値Ｔｈ１を定める方法が挙げられる。つまり、実際の測定結果などに基づいて、Ｄ素子３が劣化状態であるときに変化量比較結果値がとりうる数値範囲と、Ｄ素子３が非劣化状態（新品状態）のときに変化量比較結果値がとりうる数値範囲と、の境界値を劣化判定閾値Ｔｈ１として定める方法が挙げられる。
【００８５】
Ｓ６１０で肯定判定されてＳ６２０に移行すると、Ｓ６２０では、Ｄ素子３の状態が非劣化状態（新品状態）であると認識する処理（新品認識処理）を行う。なお、Ｓ６２０では、マイコン１０１の内部フラグとしての新品認識フラグＦｎをセット状態（ＯＮ状態）に設定する。
【００８６】
Ｓ６１０で否定判定されてＳ６３０に移行すると、Ｓ６３０では、Ｄ素子３の状態が劣化状態であると認識する処理（劣化品認識処理）を行う。なお、Ｓ６３０では、マイコン１０１の内部フラグとしての新品認識フラグＦｎをリセット状態（ＯＦＦ状態）に設定する。
【００８７】
Ｓ６２０またはＳ６３０での処理が終了すると（換言すれば、比較結果判定処理が終了すると）、再び劣化判定処理に戻り、続くＳ４９０に移行する。
Ｓ４９０では、正方向最大変化量変数Ｍａｘ（ｎ１）、負方向最大変化量変数Ｍｉｎ（ｎ１）、監視カウンタＣｎをクリアする処理（クリア処理）を行う。具体的には、正方向最大変化量変数Ｍａｘ（ｎ１）に０を代入し、負方向最大変化量変数Ｍｉｎ（ｎ１）に０を代入し、監視カウンタＣｎをリセットする処理を行う。
【００８８】
また、Ｓ４９０では、引数ｎ２をインクリメントする処理を実行しており、引数ｎ２は、１５分毎にインクリメント（１加算）される。
Ｓ４９０での処理が終了すると（換言すれば、劣化判定処理が終了すると）、再びガス検知処理に移行する。
【００８９】
ガス検知処理に移行すると、Ｓ１５０にて、酸化性ガス用ガスセンサ素子３（Ｄ素子３）のＤ側センサ出力値Ｓ（ｎ１）を用いたガス検知性能（ガス検知精度）を設定する処理（ガス検知性能設定処理）を実行する。
【００９０】
ここで、Ｓ１５０におけるガス検知性能設定処理の処理内容を詳細に表したフローチャートを、図７に示す。
ガス検知性能設定処理が起動されると、まず、Ｓ７１０では、新品認識フラグＦｎがセット状態（ＯＮ状態）であるか否かを判断し、肯定判定する場合にはＳ７２０に移行し、否定判定する場合にはＳ７３０に移行する。つまり、Ｓ７１０では、Ｓ１４０（劣化判定処理）での判定結果に基づいて、Ｄ素子３が非劣化状態（新品状態）であるか否かを判定する。
【００９１】
Ｓ７１０で肯定判定されてＳ７２０に移行すると、Ｓ７２０では、Ｄ側センサ出力値Ｓ（ｎ１）を用いたガス検知性能（ガス検知精度）を「新品用ガス検知性能」に設定する処理を実行する。
【００９２】
具体的には、酸化性ガス検知閾値Ｔｄに対して新品用閾値Ｔｎを設定する処理を行う。なお、新品用閾値Ｔｎは、非劣化状態（新品状態）のＤ素子３に関して、酸化性ガスを検出したときにＤ側センサ出力値Ｓ（ｎ１）がとりうる数値範囲と、酸化性ガスを検出していないときにＤ側センサ出力値Ｓ（ｎ１）がとりうる数値範囲と、の境界値が設定されている。
【００９３】
Ｓ７１０で否定判定されてＳ７３０に移行すると、Ｓ７３０では、Ｄ側センサ出力値Ｓ（ｎ１）を用いたガス検知性能（ガス検知精度）を「劣化品用ガス検知性能」に設定する処理を実行する。
【００９４】
具体的には、酸化性ガス検知閾値Ｔｄに対して劣化品用閾値Ｔｏを設定する処理を行う。なお、劣化品用閾値Ｔｏは、劣化状態のＤ素子３に関して、酸化性ガスを検出したときにＤ側センサ出力値Ｓ（ｎ１）がとりうる数値範囲と、酸化性ガスを検出していないときにＤ側センサ出力値Ｓ（ｎ１）がとりうる数値範囲と、の境界値が設定されている。
【００９５】
なお、非劣化状態（新品状態）から劣化状態に移行するに従い、同一濃度の酸化性ガスを検出したときにＤ側センサ出力値Ｓ（ｎ１）がとりうる数値範囲が低下する特性を有するＤ素子３においては、新品用閾値Ｔｎは、劣化品用閾値Ｔｏよりも大きい値となる。
【００９６】
Ｓ７２０またはＳ７３０での処理が終了すると（換言すれば、ガス検知性能設定処理が終了すると）、再びガス検知処理に移行する。
ガス検知処理に移行すると、Ｓ１６０にて、Ｓ１２０で取得したＤ側センサ出力値およびＧ側センサ出力値を用いて、外気中から酸化性ガスまたは還元性ガスを検知したか否かを判定する処理（ガス検知判定処理）を実行する。
【００９７】
なお、Ｓ１６０では、酸化性ガスを検知したか否かを判定する処理（酸化性ガス検知判定処理）と、還元性ガスを検知したか否かを判定する処理（還元性ガス検知判定処理）とを実行するが、この処理は、センサ出力値と、当該センサ出力値に基づいて算出される基準値との差分値をガス検知閾値と比較することにより行っている。なお、上記基準値の算出手法を含めた上記差分値と上記ガス検知閾値との比較手法については、本出願人が出願した特開２００３−２２７８０７に記載の公知の手法を、Ｄ側センサ出力値、Ｇ側センサ出力値共に採用すればよい。
【００９８】
そして、Ｓ１６０では、酸化性ガス検知判定処理として、酸化性ガス用ガスセンサ素子３（Ｄ素子３）のＤ側センサ出力値Ｓ（ｎ１）と、Ｄ側センサ出力値を用いて算出された基準値との差分値が、酸化性ガス検知閾値Ｔｄよりも大きいか否かを判断して、酸化性ガスを検知したか否かを判定する処理を実行する。
【００９９】
つまり、Ｓ１６０の酸化性ガス検知判定処理では、Ｄ側センサ出力値Ｓ（ｎ１）と基準値Ｂ（ｎ１）との差分値Ｄ（ｎ１）（＝Ｓ（ｎ１）−Ｂ（ｎ１））が酸化性ガス検知閾値Ｔｄよりも大きいか否か（Ｄ（ｎ１）＞Ｔｄ？）を判断しており、肯定判定した場合（差分値Ｄ（ｎ１）が酸化性ガス検知閾値Ｔｄよりも大きい場合）に酸化性ガスを検知したと判定し、否定判定した場合（差分値Ｄ（ｎ１）が酸化性ガス検知閾値Ｔｄ以下である場合）に酸化性ガスを検知していないと判定する。
【０１００】
そして、酸化性ガスを検知したと判定した場合には、酸化性ガス検知フラグ（Ｄ検知Ｆ）をセット状態（ＯＮ状態）に設定し、酸化性ガスを検知していないと判定した場合には、酸化性ガス検知フラグ（Ｄ検知Ｆ）をリセット状態（ＯＦＦ状態）に設定する。
【０１０１】
また、Ｓ１６０では、還元性ガス検知判定処理として、Ｇ側センサ出力値を用いて算出された基準値と、還元性ガス用ガスセンサ素子２（Ｇ素子２）のＧ側センサ出力値との差分値が、還元性ガス検知用閾値よりも大きいか否かを判断して、還元性ガスを検知したか否かを判定する処理を実行する。
【０１０２】
そして、還元性ガスを検知したと判定した場合には、還元性ガス検知フラグ（Ｇ検知Ｆ）をセット状態（ＯＮ状態）に設定し、還元性ガスを検知していないと判定した場合には、還元性ガス検知フラグ（Ｇ検知Ｆ）をリセット状態（ＯＦＦ状態）に設定する。
【０１０３】
次のＳ１７０では、酸化性ガス検知フラグ（Ｄ検知Ｆ）および還元性ガス検知フラグ（Ｇ検知Ｆ）の状態に基づいて、外気中から酸化性ガスまたは還元性ガスの検知中であるか否かを判断し、肯定判定する場合にはＳ１８０に移行し、否定判定する場合にはＳ１９０に移行する。
【０１０４】
具体的には、Ｓ１７０では、酸化性ガス検知フラグ（Ｄ検知Ｆ）および還元性ガス検知フラグ（Ｇ検知Ｆ）のうち少なくとも一方がセット状態（ＯＮ状態）であるか否かを判定し、肯定判定する場合（Ｄ検知ＦまたはＧ検知Ｆの少なくとも一方がセット状態（ＯＮ状態）の場合）には、ガス検知中であると判定してＳ１８０に移行し、否定判定する場合（Ｄ検知ＦおよびＧ検知Ｆのいずれもがリセット状態（ＯＦＦ状態）の場合）には、ガス検知していないと判定してＳ１９０に移行する。
【０１０５】
Ｓ１７０で肯定判定されてＳ１８０に移行すると、Ｓ１８０では、外気の中から酸化性ガスまたは還元性ガスを検知した場合に対応した信号出力処理を行う。具体的には、Ｓ１８０では、フラップ開閉信号Ｓｆを「フラップ１７４の位置を内気循環状態とする指令内容」（内気循環指令）に設定して、フラップ開閉信号Ｓｆを電子制御アセンブリ１６０に対して出力する処理を行う。
【０１０６】
つまり、Ｓ１７０で肯定判定される場合には、外気中に酸化性ガスまたは還元性ガスが含まれていると判定できる（換言すれば、外気が検出対象ガスにより汚れていると判定できる）。このような場合、ガス検出装置１５０は、内気循環指令としてのフラップ開閉信号Ｓｆを出力して、フラップ１７４の位置を内気循環状態に設定することで、汚れた外気が導入されるのを防止する。
【０１０７】
Ｓ１７０で否定判定されてＳ１９０に移行すると、Ｓ１９０では、外気が正常である場合に対応した信号出力処理を行う。具体的には、Ｓ１９０では、フラップ開閉信号Ｓｆを「フラップ１７４の位置を外気導入状態とする指令内容」（外気導入指令）に設定して、フラップ開閉信号Ｓｆを電子制御アセンブリ１６０に対して出力する処理を行う。
【０１０８】
つまり、Ｓ１７０で否定判定される場合には、外気中に酸化性ガスおよび還元性ガスが含まれていないと判定できる（換言すれば、外気が検出対象ガスにより汚れていないと判定できる）。このような場合、ガス検出装置１５０は、外気導入指令としてのフラップ開閉信号Ｓｆを出力して、フラップ１７４の位置を外気導入状態に設定することで、外気が導入されるように制御を行う。
【０１０９】
なお、フラップ開閉信号Ｓｆを受信した電子制御アセンブリ１６０は、フラップ開閉信号Ｓｆの指令内容に応じて、フラップ１７４を駆動制御する。
次のＳ２００では、サンプリング時間カウンタの数値に基づいてサンプリング時間がカウントアップされたか否かを判定しており、肯定判定する場合には再びＳ１２０に移行し、否定判定する場合には同ステップを繰り返し実行することで肯定判定されるまで待機する。つまり、Ｓ２００は、予め定められたサンプリング周期（サンプリング時間）が経過する毎に肯定判定する処理を行う。
【０１１０】
このように構成されたガス検出装置１５０は、Ｓ１２０でのセンサ値取得処理が周期的に実行され、Ｄ素子３およびＧ素子２のセンサ値を周期的に取得する。
そして、ガス検出装置１５０は、Ｓ１２０〜Ｓ２００までの処理を繰り返し実行することで、Ｄ素子３およびＧ素子２のセンサ値を周期的に取得し、取得したセンサ値に基づいて酸化性ガスまたは還元性ガスの検知（換言すれば、酸化性ガスまたは還元性ガスの濃度上昇の有無についての判定）を行う。
【０１１１】
また、ガス検出装置１５０は、ガス検知判定に際して、Ｄ素子３の劣化判定を行い（Ｓ１４０）、劣化判定の判定結果に基づいてガス検知性能を設定する（Ｓ１５０）ことにより、素子（Ｄ素子３）の劣化に起因するガス検出精度の低下を抑制している。
【０１１２】
次に、本実施形態のガス検出装置１５０を用いて、使用状況下での時間経過に伴いガス検出素子（Ｄ素子３）の特性変化（劣化）が生じる場合であっても、劣化状態に応じてガス検出感度を補正することにより、検出対象ガス（酸化性ガス）の検出精度が低下するのを抑制できるか否かを評価した実験結果について説明する。
【０１１３】
実験は、測定対象ガスにおける酸化性ガスおよび還元性ガスの濃度をそれぞれ変動させる条件下でガス検知判定を行い、そのときのＤ側センサ出力値Ｓ（ｎ１）、酸化性ガス検知フラグ（Ｄ検知Ｆ）などの各変数の変化状態を記録する、という方法を採った。また、本実験では、新品のＤ素子３および劣化状態のＤ素子３をそれぞれ用いて行い、特に、劣化状態のＤ素子３については、ガス検出感度の補正を行う場合と補正を行わない場合とについて、実験を実施した。
【０１１４】
なお、本実験では、酸化性ガスとしてはＮＯ2 を用い、還元性ガスとしてはＣＯおよびＨ2 を用いた。
図１０に、本実施形態のガス検出装置１５０において、検出対象ガス（酸化性ガス）の検出精度が低下するのを抑制できるか否かを評価した実験結果を示す。なお、図１０では横軸を経過時間とし、縦軸を各変数の値や変数の状態として、実験結果を表す。また、図１０では、劣化状態のＤ素子３のＤ側センサ出力値Ｓ（ｎ１）を「劣化センサ値」として、新品のＤ素子３のＤ側センサ出力値Ｓ（ｎ１）を「新品センサ値」として、劣化状態のＤ素子３において補正を行わない場合でのＤ検知Ｆの状態を「劣化センサ検知（補正前）」として、劣化状態のＤ素子３において補正を行う場合でのＤ検知Ｆの状態を「劣化センサ検知（補正後）」として、新品のＤ素子３において補正を行わない場合でのＤ検知Ｆの状態を「新品センサ検知（補正無）」として、それぞれ表している。
【０１１５】
実験結果に示すように、Ｄ側センサ出力値Ｓ（ｎ１）である新品センサ値と劣化センサ値とは明らかに値が異なっており、劣化センサ値は、新品センサ値に比べると小さい値を示すことが判る。
【０１１６】
そして、酸化性ガス検知フラグ（Ｄ検知Ｆ）については、「新品センサ検知（補正無）」ではガス検知中の状態（セット状態）であるにもかかわらず、「劣化センサ検知（補正前）」ではガス検知していない状態（リセット状態）となる部分が多数存在する。これに対して、「劣化センサ検知（補正後）」では、ガス検知中の状態（セット状態）となる部分が増えており、「劣化センサ検知（補正前）」では検出できないガスを検知できることが判る。
【０１１７】
よって、この実験結果によれば、本実施形態のガス検出装置１５０を用いることで、ガス検出素子（Ｄ素子３）の特性変化（劣化）が生じる場合であっても、劣化状態に応じてガス検出感度を補正することにより、検出対象ガス（酸化性ガス）の検出精度が低下するのを抑制できることが判る。
【０１１８】
次に、Ｄ素子３のＤ側センサ出力値Ｓ（ｎ１）における個別変化量比較結果値Ｓ／Ｎ（ｎ２）に関して、１５分間隔で演算した演算値と、本実施形態のガス検出装置１５０と同様の方法で算出したなまし値（換言すれば、変化量比較結果値変数Ｇ（ｎ２））と、を比較するための比較測定における測定結果について説明する。
【０１１９】
まず、新品のＤ素子３および劣化状態のＤ素子３のそれぞれについて、１５分間隔で演算した演算値（Ｄ側センサ出力値Ｓ（ｎ１）の個別変化量比較結果値Ｓ／Ｎ（ｎ２））を５回にわたり測定した測定結果を図１１に示す。なお、図１１では、個別変化量比較結果値Ｓ／Ｎ（ｎ２）を縦軸の「Ｓ／Ｎ比」として記載している。
【０１２０】
図１１に示す測定結果によれば、新品センサの個別変化量比較結果値Ｓ／Ｎ（ｎ２）および劣化センサの個別変化量比較結果値Ｓ／Ｎ（ｎ２）は、いずれも５回の測定それぞれにおいて値が変動していることが判る。つまり、新品センサであっても、劣化センサであっても、個別変化量比較結果値Ｓ／Ｎ（ｎ２）は、常に一定値を示すものではなく値が変動していることが判る。
【０１２１】
次に、新品のＤ素子３および劣化状態のＤ素子３のそれぞれについて、本実施形態のガス検出装置１５０を用いて、１５分間隔で５回にわたり、個別変化量比較結果値Ｓ／Ｎ（ｎ２）のなまし値である変化量比較結果値変数Ｇ（ｎ２）を測定した測定結果を図１２に示す。なお、図１２では、変化量比較結果値変数Ｇ（ｎ２）を縦軸の「判定用Ｓ／Ｎ比」として記載している。なお、なまし値である変化量比較結果値変数Ｇ（ｎ２）を取得するためのなまし処理による演算については、上述した通りである。
【０１２２】
図１２に示す測定結果によれば、新品センサの変化量比較結果値変数Ｇ（ｎ２）は、５回の測定結果がいずれも１．０〜１．２の範囲に含まれていることが判り、また、劣化センサの変化量比較結果値変数Ｇ（ｎ２）は、３回目以降の測定結果が０．６以下となることが判る。
【０１２３】
これらの結果から、図１１に示す個別変化量比較結果値Ｓ／Ｎ（ｎ２）の測定結果に比べて、図１２に示す変化量比較結果値変数Ｇ（ｎ２）の測定結果は、値の変動幅が小さいことが判る。
【０１２４】
つまり、Ｄ素子３のＤ側センサ出力値Ｓ（ｎ１）における個別変化量比較結果値Ｓ／Ｎ（ｎ２）に関しては、演算した値をそのまま用いる場合よりも、なまし値（換言すれば、変化量比較結果値変数Ｇ（ｎ２））を用いることで、瞬時的な値の変動の影響を抑えつつ、素子の状態（劣化状態）を判定することが可能となる。
【０１２５】
したがって、本実施形態のガス検出装置１５０によれば、Ｄ素子３のＤ側センサ出力値Ｓ（ｎ１）における瞬時的な値の変動の影響を抑えつつ、素子の状態（劣化状態）を判定すること（Ｓ４８０）が可能となる。
【０１２６】
なお、図１２の測定結果によれば、Ｓ６１０での判定処理に用いる劣化判定閾値Ｔｈ１の値を「０．６」に設定することで、Ｄ素子３の非劣化状態と劣化状態との判定が可能となることが判る。
【０１２７】
以上説明したように、本実施形態の酸化性ガス用ガスセンサ素子３（Ｄ素子３）は、劣化状態に応じて、正方向最大変化量変数Ｍａｘ（ｎ１）の絶対値および負方向最大変化量変数Ｍｉｎ（ｎ１）の絶対値が変化する特性を有している。
【０１２８】
そして、本実施形態のガス検出装置１５０は、正方向最大変化量変数Ｍａｘ（ｎ１）の絶対値および負方向最大変化量変数Ｍｉｎ（ｎ１）の絶対値に基づいて、Ｄ素子３が劣化状態であるか否かを判定する劣化判定処理（Ｓ１４０）を実行するマイコン１０１を備えている。具体的には、正方向最大変化量変数Ｍａｘ（ｎ１）の絶対値および負方向最大変化量変数Ｍｉｎ（ｎ１）の絶対値に基づいて、これらの比率を表す個別変化量比較結果値変数Ｓ／Ｎ（ｎ２）および変化量比較結果値変数Ｇ（ｎ２）を演算して（Ｓ４２０，Ｓ４７０）、変化量比較結果値変数Ｇ（ｎ２）に基づいてＤ素子３の劣化状態の有無を判定している（Ｓ６１０）。
【０１２９】
そして、劣化判定処理（Ｓ１４０）にてＤ素子３が劣化状態であると判定された場合には、ガス検知性能設定処理（Ｓ１５０）において、ガス検知判定処理（Ｓ１６０）でのガス検出感度を上げるための補正処理を行う。具体的には、非劣化状態と判定した場合には、酸化性ガス検知閾値Ｔｄに対して新品用閾値Ｔｎを設定し（Ｓ７２０）、劣化状態と判定した場合には、酸化性ガス検知閾値Ｔｄに対して劣化品用閾値Ｔｏを設定する（Ｓ７３０）。
【０１３０】
このようにしてガス検出感度（酸化性ガス検知閾値Ｔｄ）の補正処理を行うことで、Ｄ素子３が劣化して酸化性ガス検出時における電気的特性の正方向への変化量が減少した場合であっても、ガス検知判定処理（Ｓ１６０）での判定精度が低下するのを抑制できる。
【０１３１】
よって、本実施形態のガス検出装置１５０によれば、使用状況下での時間経過に伴い酸化性ガス用ガスセンサ素子３（Ｄ素子３）の特性変化（劣化）が生じる場合であっても、劣化状態に応じてガス検出感度（酸化性ガス検知閾値Ｔｄ）を補正することにより、検出対象ガスの検出精度が低下するのを抑制できる。
【０１３２】
また、本実施形態の劣化判定処理（Ｓ１４０）では、単一の劣化判定期間で演算された個別変化量比較結果値変数Ｓ／Ｎ（ｎ２）のみを用いて劣化判定を行うのではなく、複数の劣化判定期間でそれぞれ演算された個別変化量比較結果値変数Ｓ／Ｎ（ｎ２）が反映された変化量比較結果値変数Ｇ（ｎ２）を用いて劣化判定を行う（Ｓ６１０）。
【０１３３】
この変化量比較結果値変数Ｇ（ｎ２）は、ノイズなどの影響により、ある特定の劣化判定期間で、正方向最大変化量変数Ｍａｘ（ｎ１）の絶対値および負方向最大変化量変数Ｍｉｎ（ｎ１）の絶対値が急変しても、ノイズの影響を受けていない別の劣化判定期間での数値も反映された数値として演算される。
【０１３４】
つまり、変化量比較結果値変数Ｇ（ｎ２）を用いる場合には、単一の劣化判定期間での数値である個別変化量比較結果値変数Ｓ／Ｎ（ｎ２）を用いる場合に比べて、正方向最大変化量変数Ｍａｘ（ｎ１）の絶対値および負方向最大変化量変数Ｍｉｎ（ｎ１）の絶対値が急変しても、その急変の影響を抑えつつ劣化判定に用いる数値（変化量比較結果値）を演算できる。
【０１３５】
よって、本実施形態のガス検出装置１５０によれば、正方向最大変化量変数Ｍａｘ（ｎ１）の絶対値および負方向最大変化量変数Ｍｉｎ（ｎ１）の絶対値が急変しても、劣化判定に用いる数値（変化量比較結果値）が不適切な値となるのを抑制することができ、ノイズなどの突発的な現象に起因して劣化状態の判定精度が低下するのを抑制できる。
【０１３６】
なお、本実施形態においては、酸化性ガス用ガスセンサ素子３（Ｄ素子３）が特許請求の範囲におけるガス検出素子に相当している。
また、Ｓ１２０，Ｓ１６０を実行するマイコン１０１がガス判定手段に相当し、Ｓ１３０を実行するマイコン１０１が変化量演算手段に相当し、Ｓ１４０を実行するマイコン１０１が素子劣化判定手段に相当し、Ｓ１５０を実行するマイコン１０１が検出感度補正手段に相当している。
【０１３７】
さらに、Ｓ４２０，Ｓ４４０，Ｓ４５０，Ｓ４６０，Ｓ４７０を実行するマイコン１０１が比較結果演算手段に相当し、Ｓ４８０，Ｓ６１０，Ｓ６２０，Ｓ６３０を実行するマイコン１０１が劣化状態判定手段に相当している。
【０１３８】
また、個別変化量比較結果値変数Ｓ／Ｎ（ｎ２）および変化量比較結果値変数Ｇ（ｎ２）が変化量比較結果値に相当し、劣化判定閾値Ｔｈ１以下の数値範囲が劣化判定基準範囲に相当している。
【０１３９】
なお、上記実施形態（以下、第１実施形態ともいう）では、素子の状態を２段階（新品状態、劣化状態）で判定する構成を採用しているが、素子の状態を３段階以上で判定する構成を採ることも可能である。
【０１４０】
そこで、第２実施形態として、素子の状態を３段階（新品状態、劣化低状態、劣化高状態）で判定する構成の第２ガス検出装置について説明する。
なお、第２ガス検出装置は、第１実施形態のガス検出装置１５０と比べて、比較結果判定処理（Ｓ４８０）およびガス検知性能設定処理（Ｓ１５０）の処理内容が異なることから、この相違点を中心に説明する。
【０１４１】
まず、第２ガス検出装置における比較結果判定処理（Ｓ４８０）について説明する。なお、第２ガス検出装置における比較結果判定処理（Ｓ４８０）の処理内容を詳細に表したフローチャートを、図８に示す。
【０１４２】
図８に示す比較結果判定処理が起動されると、まず、Ｓ８１０では、変化量比較結果値変数Ｇ（ｎ２）が低劣化判定閾値Ｔｈ２よりも大きいか否かを判断し、肯定判定する場合にはＳ８２０に移行し、否定判定する場合にはＳ８３０に移行する。
【０１４３】
なお、低劣化判定閾値Ｔｈ２は、Ｄ素子３の非劣化状態と低劣化状態との境界値が設定されており、本実施形態では、低劣化判定閾値Ｔｈ２は「０．６」が設定されている。つまり、変化量比較結果値変数Ｇ（ｎ２）が低劣化判定閾値Ｔｈ２よりも大きい場合には、Ｄ素子３が非劣化状態であると判定でき、変化量比較結果値変数Ｇ（ｎ２）が低劣化判定閾値Ｔｈ２以下である場合には、Ｄ素子３が少なくとも低劣化状態であると判定できる。
【０１４４】
Ｓ８１０で肯定判定されてＳ８２０に移行すると、Ｓ８２０では、Ｄ素子３の状態が非劣化状態（新品状態）であると認識する処理（新品認識処理）を行う。なお、Ｓ８２０では、マイコン１０１の内部変数としての素子状態変数Ｖｎに対して新品状態を表す値を設定する。なお、素子状態変数Ｖｎは、素子の状態に応じた値が設定される変数であり、例えば、新品状態を表す値としては「０」、低劣化状態を表す値としては「１」、高劣化状態を表す値としては「２」が設定される。
【０１４５】
Ｓ８１０で否定判定されてＳ８３０に移行すると、Ｓ８３０では、変化量比較結果値変数Ｇ（ｎ２）が高劣化判定閾値Ｔｈ３よりも大きいか否かを判断し、肯定判定する場合にはＳ８４０に移行し、否定判定する場合にはＳ８５０に移行する。
【０１４６】
なお、高劣化判定閾値Ｔｈ３は、Ｄ素子３の低劣化状態と高劣化状態との境界値が設定されており、本実施形態では、高劣化判定閾値Ｔｈ３は「０．４」が設定されている。つまり、変化量比較結果値変数Ｇ（ｎ２）が高劣化判定閾値Ｔｈ３よりも大きい場合には、Ｄ素子３が低劣化状態であると判定でき、変化量比較結果値変数Ｇ（ｎ２）が高劣化判定閾値Ｔｈ３以下である場合には、Ｄ素子３が高劣化状態であると判定できる。
【０１４７】
Ｓ８３０で肯定判定されてＳ８４０に移行すると、Ｓ８４０では、Ｄ素子３の状態が低劣化状態であると認識する処理（劣化レベル低認識処理）を行う。なお、Ｓ８４０では、マイコン１０１の内部変数としての素子状態変数Ｖｎに対して低劣化状態を表す値を設定する。
【０１４８】
Ｓ８３０で否定判定されてＳ８５０に移行すると、Ｓ８５０では、Ｄ素子３の状態が高劣化状態であると認識する処理（劣化レベル高認識処理）を行う。なお、Ｓ８５０では、マイコン１０１の内部変数としての素子状態変数Ｖｎに対して高劣化状態を表す値を設定する。
【０１４９】
なお、低劣化判定閾値Ｔｈ２および高劣化判定閾値Ｔｈ３を定める方法としては、例えば、実際の測定結果などに基づいて、Ｄ素子３の変化量比較結果値（個別変化量比較結果値Ｓ／Ｎ（ｎ２））がとりうる数値範囲を特定し、低劣化判定閾値Ｔｈ２および高劣化判定閾値Ｔｈ３を定める方法が挙げられる。
【０１５０】
つまり、実際の測定結果などに基づいて、Ｄ素子３が低劣化状態であるときに変化量比較結果値がとりうる数値範囲と、Ｄ素子３が非劣化状態（新品状態）のときに変化量比較結果値がとりうる数値範囲と、の境界値を低劣化判定閾値Ｔｈ２として定める方法が挙げられる。また、実際の測定結果などに基づいて、Ｄ素子３が低劣化状態であるときに変化量比較結果値がとりうる数値範囲と、Ｄ素子３が高劣化状態のときに変化量比較結果値がとりうる数値範囲と、の境界値を高劣化判定閾値Ｔｈ３として定める方法が挙げられる。
【０１５１】
Ｓ８２０，Ｓ８４０，Ｓ８５０での処理が終了すると（換言すれば、比較結果判定処理が終了すると）、再び劣化判定処理に戻り、続くＳ４９０に移行する。
次に、第２ガス検出装置におけるガス検知性能設定処理（Ｓ１５０）について説明する。なお、第２ガス検出装置におけるガス検知性能設定処理（Ｓ１５０）の処理内容を詳細に表したフローチャートを、図９に示す。
【０１５２】
図９に示すガス検知性能設定処理が起動されると、まず、Ｓ９１０では、素子状態変数Ｖｎの値が新品状態を表す値「０」であるか否かを判断しており、肯定判定する場合にはＳ９２０に移行し、否定判定する場合にはＳ９３０に移行する。つまり、Ｓ９１０では、Ｓ１４０（劣化判定処理。より詳細には、Ｓ４８０の比較結果判定処理。）での判定結果に基づいて、Ｄ素子３が非劣化状態（新品状態）であるか否かを判定する。
【０１５３】
Ｓ９１０で肯定判定されてＳ９２０に移行すると、Ｓ９２０では、Ｄ側センサ出力値Ｓ（ｎ１）を用いたガス検知性能（ガス検知精度）を「新品用ガス検知性能」に設定する処理を実行する。
【０１５４】
具体的には、酸化性ガス検知閾値Ｔｄに対して新品用閾値Ｔｎを設定する処理を行う。 Ｓ９１０で否定判定されてＳ９３０に移行すると、Ｓ９３０では、素子状態変数Ｖｎの値が低劣化状態を表す値「１」であるか否かを判断しており、肯定判定する場合にはＳ９４０に移行し、否定判定する場合にはＳ９５０に移行する。つまり、Ｓ９１０では、Ｓ１４０（劣化判定処理。より詳細には、Ｓ４８０の比較結果判定処理。）での判定結果に基づいて、Ｄ素子３が低劣化状態であるか否かを判定する。
【０１５５】
Ｓ９３０で肯定判定されてＳ９４０に移行すると、Ｓ９４０では、Ｄ側センサ出力値Ｓ（ｎ１）を用いたガス検知性能（ガス検知精度）を「劣化レベル低品用ガス検知性能」に設定する処理を実行する。
【０１５６】
具体的には、酸化性ガス検知閾値Ｔｄに対して低劣化品用閾値Ｔｏ１を設定する処理を行う。
Ｓ９３０で否定判定されてＳ９５０に移行すると、Ｓ９５０では、Ｄ側センサ出力値Ｓ（ｎ１）を用いたガス検知性能（ガス検知精度）を「劣化レベル高品用ガス検知性能」に設定する処理を実行する。
【０１５７】
具体的には、酸化性ガス検知閾値Ｔｄに対して高劣化品用閾値Ｔｏ２を設定する処理を行う。
なお、非劣化状態（新品状態）から劣化状態に移行するに従い、酸化性ガスが同一の濃度変化を生じたときにＤ側センサ出力値Ｓ（ｎ１）がとりうる数値範囲が低下する特性を有するＤ素子３においては、新品用閾値Ｔｎは低劣化品用閾値Ｔｏ１よりも大きい値となり、さらに、低劣化品用閾値Ｔｏ１は高劣化品用閾値Ｔｏ２よりも大きい値となる。
【０１５８】
Ｓ９２０，Ｓ９４０，Ｓ９５０での処理が終了すると（換言すれば、ガス検知性能設定処理が終了すると）、再びガス検知処理に移行する。
このような構成の第２ガス検出装置は、変化量比較結果値変数Ｇ（ｎ２）が低劣化判定閾値Ｔｈ２以下と判定された場合（Ｓ８１０で否定判定）に、さらに変化量比較結果値変数Ｇ（ｎ２）と高劣化判定閾値Ｔｈ３との比較判定を行うことから、Ｄ素子３が劣化状態であるか否かのみならず、Ｄ素子３の劣化程度（低劣化状態、高劣化状態）を判定することができる。
【０１５９】
このようにしてＤ素子３の劣化程度を判定することで、劣化程度に応じて酸化性ガス検知閾値Ｔｄを変更（補正）することが可能となり、Ｄ素子３の劣化程度に応じて適切な補正処理を行うことで、劣化判定の判定精度を向上させることができる。
【０１６０】
よって、第２実施形態によれば、Ｄ素子３の状態を非劣化状態と劣化状態の２段階の区分ではなく、より細かい区分（３段階以上の区分）に分類することで、ガス検知における補正内容を細分化でき、ガス検知精度の向上を図ることができる。
【０１６１】
なお、第２実施形態においては、Ｓ４８０，Ｓ８１０，Ｓ８２０，Ｓ８３０，Ｓ８４０，Ｓ８５０を実行するマイコン１０１が劣化状態判定手段に相当し、Ｓ１５０，Ｓ９１０，Ｓ９２０，Ｓ９３０，Ｓ９４０，Ｓ９５０を実行するマイコン１０１が検出感度補正手段に相当している。
【０１６２】
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ものではなく、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、正方向最大変化量の絶対値と負方向最大変化量の絶対値との比較結果を表す変化量比較結果値としては、正方向最大変化量変数Ｍａｘ（ｎ１）の絶対値と負方向最大変化量変数Ｍｉｎ（ｎ１）の絶対値との比率を用いて、劣化判定を行う構成を採用している。具体的には、個別変化量比較結果値Ｓ／Ｎ（ｎ２）および変化量比較結果値変数Ｇ（ｎ２）を用いて、劣化判定を行う構成を採用している。
【０１６３】
しかし、正方向最大変化量の絶対値と負方向最大変化量の絶対値との比較結果を表す変化量比較結果値は、比率に限られることはなく、差分値であってもよい。
例えば、正方向最大変化量変数Ｍａｘ（ｎ１）の絶対値から負方向最大変化量変数Ｍｉｎ（ｎ１）の絶対値を差し引いた差分値を変化量比較結果値として演算して、その変化量比較結果値が予め定められた劣化判定基準範囲に含まれるか否かを判定することで、素子の劣化状態の有無を判定しても良い。
【０１６４】
この場合、ガス検出素子が劣化状態であるときに差分値（変化量比較結果値）が採りうる数値範囲を劣化判定基準範囲として予め定めておくことで、ガス検出素子の劣化状態の有無を判定することができる。
【０１６５】
また、上述した実施形態では、劣化判定閾値Ｔｈ１、低劣化判定閾値Ｔｈ２、高劣化判定閾値Ｔｈ３、なまし処理演算用係数Ｋ１、酸化性ガス検知閾値Ｔｄなど、各変数に関する具体的な数値を示したが、これらの数値は、あくまで例示であり、本発明の技術的範囲に属する限り、任意の値をとることができる。
【符号の説明】
【０１６６】
１…セラミック基板、２…還元性ガス用ガスセンサ素子（Ｇ素子）、３…酸化性ガス用ガスセンサ素子（Ｄ素子）、４…ヒータ、１０…一体型ガスセンサ素子、１００…車両用外気導入制御システム、１０１…マイクロコンピュータ（マイコン）、１１０…Ｇ素子回路、１２０…Ｄ素子回路、１３１…ヒータ回路、１３２…スイッチング回路、１４０…レギュレータ回路、１５０…ガス検出装置、１６０…電子制御アセンブリ、１６１…フラップ制御回路、１６２…アクチュエータ、１７１…ダクト、１７２…内気取り入れ用ダクト、１７３…外気取り入れ用ダクト、１７４…外気導入用フラップ、１８０…電圧検出回路、１９１…電源装置（バッテリ）。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、検出対象ガスの濃度変化に応じて電気的特性が変化する酸化物半導体製のガス検出素子と、ガス検出素子における電気的特性の変化状態に基づいて検出対象ガスの有無（濃度変化）を判定するガス判定手段と、を備えるガス検出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、検出対象ガスの検出を行うガス検出装置が知られている。
このようなガス検出装置としては、検出対象ガスに反応して電気的特性が変化するガス検出素子と、ガス検出素子における電気的特性の変化状態に基づいて検出対象ガスの有無（濃度変化）を判定するガス判定手段と、を備えて構成されるものがある（特許文献１、２）。
【０００３】
なお、ガス検出素子は、検出対象ガスの濃度変化に応じて電気的特性（電気抵抗値など）が変化する酸化物半導体から構成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−２２７８０７号公報
【特許文献２】特開２００４−１５７０５１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、ガス検出素子は、使用状況下での時間経過に伴い検出特性（検出対象ガスに反応する時の電気的特性の変化特性）が変化（換言すれば、劣化）することがある。
このような劣化が生じる場合には、使用開始直後と一定使用時間経過時とでは、ガス検出素子の検出特性が異なることになる。
【０００６】
このため、ガス検出素子における電気的特性の変化状態に基づいて検出対象ガスの有無を判定する際の判定基準が一定である場合には、使用状況下での時間経過に伴いガス検出素子の検出特性が変化すると、その検出特性の変化の影響により、検出対象ガスの有無を判定する際の判定精度が低下するおそれがある。
【０００７】
そこで、本発明は、使用状況下での時間経過に伴いガス検出素子の特性変化（劣化）が生じる場合であっても、検出対象ガスのガス検出精度の低下を抑制するガス検出装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
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、検出対象ガスの濃度変化に応じて電気的特性が変化する酸化物半導体製のガス検出素子と、ガス検出素子における電気的特性の変化状態に基づいて検出対象ガスの有無を判定するガス判定手段と、を備えるガス検出装置であって、ガス検出素子の電気的特性に関して、検出対象ガスの濃度が上昇するときの電気的特性の変化方向を正方向変化と定義し、検出対象ガスの濃度が低下するときの電気的特性の変化方向を負方向変化と定義した場合において、予め定められた劣化判定期間における電気的特性の単位時間あたりの変化量のうち、正方向変化の最大値である正方向最大変化量および負方向変化の最大値である負方向最大変化量を演算する変化量演算手段と、正方向最大変化量の絶対値および負方向最大変化量の絶対値に基づいて、ガス検出素子が劣化状態であるか否かを判定する素子劣化判定手段と、素子劣化判定手段にてガス検出素子が劣化状態であると判定された場合には、ガス判定手段におけるガス検出感度を上げるための補正処理を行う検出感度補正手段と、を備えていることを特徴とするガス検出装置である。
【０００９】
まず、このガス検出素子は、劣化していない状態（未劣化状態）では、電気的特性における正方向最大変化量の絶対値が負方向最大変化量の絶対値よりも相対的に大きくなる特性を有し、劣化が進行するのに伴い、電気的特性における正方向最大変化量の絶対値が減少し、負方向最大変化量の絶対値が増加する特性を有する。
【００１０】
つまり、正方向最大変化量の絶対値および負方向最大変化量の絶対値は、ガス検出素子の劣化状態に応じて変化する。このため、劣化状態のガス検出素子では、電気的特性における正方向最大変化量の絶対値が負方向最大変化量の絶対値よりも相対的に小さくなる。
【００１１】
このことから、正方向最大変化量の絶対値および負方向最大変化量の絶対値に基づいてガス検出素子が劣化状態であるか否かを判定する素子劣化判定手段を備えることで、ガス検出素子の劣化状態の有無を判定することができる。
【００１２】
そして、素子劣化判定手段にてガス検出素子が劣化状態であると判定された場合には、検出感度補正手段が、ガス判定手段におけるガス検出感度を上げるための補正処理を行う。このような補正処理を行うことで、ガス検出素子が劣化して検出対象ガス検出時における電気的特性の正方向への変化量が減少した場合であっても、ガス判定手段による判定精度が低下するのを抑制できる。
【００１３】
よって、本発明によれば、使用状況下での時間経過に伴いガス検出素子の特性変化（劣化）が生じる場合であっても、劣化状態の有無に応じてガス検出感度を補正することにより、検出対象ガスの検出精度が低下するのを抑制できる。
【００１４】
なお、上記のガス検出装置においては、正方向最大変化量の絶対値および負方向最大変化量の絶対値に基づきガス検出素子の劣化状態の有無を判定する方法として、種々の方法を採ることができる。
【００１５】
例えば、正方向最大変化量の絶対値と負方向最大変化量の絶対値との比較結果は、ガス検出素子の劣化状態に応じて変化するため、正方向最大変化量の絶対値と負方向最大変化量の絶対値との比較結果に基づいて、ガス検出素子の劣化状態の有無を判定する方法を採ることができる。
【００１６】
より具体的には、正方向最大変化量の絶対値と負方向最大変化量の絶対値との大小関係について判定を行い、その大小判定結果に基づいてガス検出素子の劣化状態を判定する方法が挙げられる。
【００１７】
また、例えば、請求項２に記載のように、素子劣化判定手段は、正方向最大変化量の絶対値と負方向最大変化量の絶対値との比較結果を表す変化量比較結果値を演算する比較結果演算手段と、変化量比較結果値が予め定められた劣化判定基準範囲に含まれるか否かを判定し、変化量比較結果値が劣化判定基準範囲に含まれる場合にはガス検出素子が劣化状態であると判定し、変化量比較結果値が劣化判定基準範囲に含まれない場合にはガス検出素子が劣化状態ではないと判定する劣化状態判定手段と、を備える、という構成を採ることができる。
【００１８】
つまり、正方向最大変化量の絶対値と負方向最大変化量の絶対値との比較結果を表す変化量比較結果値は、ガス検出素子の劣化状態に応じて変化するため、この変化量比較結果値を用いることで、ガス検出素子の劣化状態の有無を判定することができる。
【００１９】
そして、本発明のガス検出装置は、正方向最大変化量の絶対値と負方向最大変化量の絶対値との比較結果を表す変化量比較結果値を演算し、変化量比較結果値が劣化判定基準範囲に含まれるか否かを判定することで、ガス検出素子の劣化状態の有無を判定する。
【００２０】
よって、本発明によれば、変化量比較結果値を用いてガス検出素子の劣化状態の有無を判定することができ、劣化状態に応じてガス検出感度を補正することにより、検出対象ガスの検出精度が低下するのを抑制できる。
【００２１】
なお、劣化判定基準範囲を定める方法としては、実際の測定結果などに基づいて、ガス検出素子が劣化状態であるときに変化量比較結果値がとりうる数値範囲を予め特定し、その数値範囲を劣化判定基準範囲として設定する方法を採ることができる。
【００２２】
また、正方向最大変化量の絶対値と負方向最大変化量の絶対値との比較結果を表す変化量比較結果値としては、例えば、差分値、比率などが挙げられる。
次に、比較結果演算手段を備えるガス検出装置においては、例えば、請求項３に記載のように、比較結果演算手段は、複数の劣化判定期間でそれぞれ演算された複数の正方向最大変化量および複数の負方向最大変化量を用いて、変化量比較結果値を演算する、という構成を採ることができる。
【００２３】
このように、複数の劣化判定期間での数値（最大変化量）を用いて変化量比較結果値を演算する場合には、ノイズなどの影響により、ある劣化判定期間で数値（最大変化量）が急変しても、ノイズの影響を受けていない別の劣化判定期間での数値（最大変化量）を用いて変化量比較結果値を演算できる。
【００２４】
つまり、複数の劣化判定期間での数値（最大変化量）を用いる場合には、単一の劣化判定期間での数値を用いて変化量比較結果値を演算する場合に比べて、正方向最大変化量および負方向最大変化量が急変しても、その急変の影響を抑えつつ変化量比較結果値を演算できる。
【００２５】
よって、本発明によれば、変化量比較結果値の変動に起因して劣化状態の判定精度が低下するのを抑制できる。
次に、複数の劣化判定期間での最大変化量を用いて変化量比較結果値を演算する構成のガス検出装置においては、例えば、請求項４に記載のように、比較結果演算手段は、劣化判定期間ごとに演算された変化量比較結果値をなまし処理したなまし値を、劣化状態判定手段の判定に用いられる変化量比較結果値として演算する、という構成を採ることができる。
【００２６】
このように、なまし処理のもとなまし値として演算された変化量比較結果値を用いて劣化状態判定手段が判定を行うことで、短期間での最大変化量（正方向最大変化量および負方向最大変化量）ではなく、長期間（複数の劣化判定期間）にわたる最大変化量（正方向最大変化量および負方向最大変化量）の変化傾向が加味された変化量比較結果値を演算することができる。
【００２７】
よって、本発明によれば、長期間にわたる最大変化量の変化傾向が加味された変化量比較結果値に基づいて劣化判定を行うことができるため、突発的な最大変化量の急変による影響を抑えつつ、ガス検出素子の劣化判定を行うことができる。
【００２８】
なお、本発明における「なまし処理」とは、複数の劣化判定期間ごとに演算された変化量比較結果値の移動平均化処理や重み付け平均化処理といったフィルタ処理のほか、例えば、後述する［数２］を用いて、複数の変化量比較結果値の履歴を反映させつつ、最新に得られた変化量比較結果値を用いて、変化量比較結果値のなまし値を更新していく処理が挙げられる。
【００２９】
次に、上述のガス検出装置においては、請求項５に記載のように、劣化状態判定手段は、変化量比較結果値が劣化判定基準範囲に含まれると判定した場合には、変化量比較結果値が予め定められた低程度判定基準範囲に含まれるか否かを判定し、変化量比較結果値が低程度判定基準範囲に含まれる場合にはガス検出素子の劣化程度が低いと判定し、変化量比較結果値が低程度判定基準範囲に含まれない場合にはガス検出素子の劣化程度が高いと判定する、という構成を採ることができる。
【００３０】
このガス検出装置は、変化量比較結果値が劣化判定基準範囲に含まれると判定した場合に、さらに変化量比較結果値が低程度判定基準範囲に含まれるか否かを判定することから、ガス検出素子が劣化状態であるか否かのみならず、ガス検出素子の劣化程度を判定することができる。
【００３１】
このようにしてガス検出素子の劣化程度を判定することで、劣化程度に応じて検出感度補正手段での補正処理を変更することが可能となり、ガス検出素子の劣化程度に応じて適切な補正処理を行うことで、劣化判定の判定精度を向上させることができる。
【００３２】
よって、本発明によれば、ガス検出素子の状態を非劣化状態と劣化状態の２段階の区分ではなく、より細かい区分（３段階以上の区分）に分類することで、ガス検知における補正内容を細分化でき、ガス検知精度の向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明が適用されたガス検出装置に備えられる一体型ガスセンサ素子の概略構成図である。
【図２】本発明が適用されたガス検出装置を備える車両用外気導入制御システムの概略構成を表す構成図である。
【図３】マイコンにおいて実行されるガス検知判定処理の処理内容を表すフローチャートである。
【図４】Ｓ１３０における微分値計算処理の処理内容を詳細に表したフローチャートである。
【図５】Ｓ１４０における劣化判定処理の処理内容を詳細に表したフローチャートである。
【図６】Ｓ４８０における比較結果判定処理の処理内容を詳細に表したフローチャートである。
【図７】Ｓ１５０におけるガス検知性能設定処理の処理内容を詳細に表したフローチャートである。
【図８】第２ガス検出装置における比較結果判定処理（Ｓ４８０）の処理内容を詳細に表したフローチャートである。
【図９】第２ガス検出装置におけるガス検知性能設定処理（Ｓ１５０）の処理内容を詳細に表したフローチャートである。
【図１０】実施形態のガス検出装置において、検出対象ガスの検出精度が低下するのを抑制できるか否かを評価した実験結果である。
【図１１】新品のＤ素子および劣化状態のＤ素子のそれぞれについて、１５分間隔で演算した演算値（Ｄ側センサ出力値Ｓ（ｎ１）の個別変化量比較結果値Ｓ／Ｎ（ｎ２））を測定した測定結果である。
【図１２】新品のＤ素子および劣化状態のＤ素子のそれぞれについて、実施形態のガス検出装置を用いて、１５分間隔で５回にわたり、個別変化量比較結果値Ｓ／Ｎ（ｎ２）の移動平均値である変化量比較結果値変数Ｇ（ｎ２）を測定した測定結果である。
【発明を実施するための形態】
【００３４】
以下に本発明の実施形態を図面と共に説明する。
実施形態として、本発明が適用されたガス検出装置を備える車両用外気導入制御システムについて、図面と共に説明する。
【００３５】
まず、図１に、本発明が適用されたガス検出装置に備えられる一体型ガスセンサ素子１０の概略構成図を示す。図１に示すように、一体型ガスセンサ素子１０は、還元性ガス用ガスセンサ素子２、酸化性ガス用ガスセンサ素子３およびヒータ４が、単一のセラミック基板１に形成されて構成されている。
【００３６】
このうち、還元性ガス用ガスセンサ素子２（以下、単に「Ｇ素子２」ともいう）は、ＳｎＯ2 を主成分とする酸化物半導体からなる抵抗体であり、主としてＣＯ、ＨＣ（ハイドロカーボン）等の還元性ガスに反応してその抵抗値（以下、Ｇセンサ抵抗値Ｒｇともいう）が変化する性質を有している。また、酸化性ガス用ガスセンサ素子３（以下、単に「Ｄ素子３」ともいう）は、ＷＯ3 を主成分とする酸化物半導体からなる抵抗体であり、主としてＮＯｘ等の酸化性ガスに反応してその抵抗値（以下、Ｄセンサ抵抗値Ｒｄともいう）が変化する性質を有している。
【００３７】
なお、Ｇ素子２およびＤ素子３は、常温ではガスに反応することはなく、所定の活性化温度（例えば、２００［℃］以上の温度）になることで、それぞれ還元性ガスあるいは酸化性ガスに反応する活性化状態となる。そして、活性化状態となったＧ素子２は、還元性ガスの濃度の上昇に伴いＧセンサ抵抗値Ｒｇが低下する方向に変化することから、Ｇセンサ抵抗値Ｒｇの変化に基づいて還元性ガスの濃度変化を検出することができる。また、活性化状態となったＤ素子３は、酸化性ガスの濃度の上昇に伴いＤセンサ抵抗値Ｒｄが上昇する方向に変化することから、Ｄセンサ抵抗値Ｒｄの変化に基づいて酸化性ガスの濃度変化を検出することができる。
【００３８】
また、ヒータ４は、セラミック基板１に形成された抵抗配線からなり、所定の電圧が印加されると発熱するよう構成されており、Ｇ素子２およびＤ素子３を活性化温度以上の目標温度に加熱・維持して活性化状態とするために備えられている。なお、ヒータ４は、少なくともＧ素子２およびＤ素子３が活性化温度以上まで加熱できるように、抵抗値などの特性が選択されて構成されている。
【００３９】
そして、図１に示す一体型ガスセンサ素子１０においては、Ｄ素子端子５が後述するマイクロコンピュータ１０１（後述する図２参照）の第２ＡＤ変換入力端子１０３に接続され、Ｇ素子端子６が後述するマイクロコンピュータ１０１（図２参照）の第１ＡＤ変換入力端子１０２に接続され、ヒータ端子７が後述するヒータ回路１３１（図２参照）に接続され、基準端子８が後述する電源装置１９１（図２参照）の負極と同電位のグランドに接続される。
【００４０】
次に、図２に、本発明が適用されたガス検出装置１５０を備える車両用外気導入制御システム１００の概略構成を表す構成図を示す。なお、車両用外気導入制御システム１００は、ガス検出装置１５０により外気中に含まれる酸化性ガス濃度および還元性ガス濃度の変化を検出し、その検出結果に基づいて外気導入用フラップ１７４（以下、単に、フラップ１７４ともいう）を開閉制御するものである。
【００４１】
そして、車両用外気導入制御システム１００は、定電圧（定格電圧１２［Ｖ］。以下、バッテリ電圧ＶＢともいう）を出力する電源装置１９１（以下、単にバッテリ１９１ともいう）と、マイクロコンピュータ１０１（以下、マイコン１０１ともいう）と、Ｇ素子２におけるＧセンサ抵抗値Ｒｇの変化に応じた電圧を出力するＧ素子回路１１０と、Ｄ素子３におけるＤセンサ抵抗値Ｒｄの変化に応じた電圧を出力するＤ素子回路１２０と、Ｇ素子２およびＤ素子３を活性化温度に加熱・維持するためのヒータ４と、ヒータ４の通電制御を行うヒータ回路１３１と、駆動電圧Ｖｃｃ（５［Ｖ］）を供給するレギュレータ回路１４０と、フラップ１７４を制御する電子制御アセンブリ１６０と、を備えて構成されている。
【００４２】
なお、車両用外気導入制御システム１００のうち、電源装置１９１、Ｇ素子回路１１０、Ｄ素子回路１２０、ヒータ４、ヒータ回路１３１およびマイコン１０１がガス検出装置１５０を構成している。
【００４３】
電源装置１９１は、バッテリ電圧ＶＢを出力する電圧出力部１９２と、アノードが電圧出力部１９２の負極と同電位のグランドに接続されると共にカソードが電圧出力部１９２の正極に接続されたツェナーダイオード１９３と、を備えて構成されており、出力可能な最大出力電圧が４０［Ｖ］に制限されている。 電子制御アセンブリ１６０は、外気導入用フラップ１７４を制御するものである。なお、外気導入用フラップ１７４は、自動車室内に繋がるダクト１７１に二股状に接続された内気取り入れ用ダクト１７２と外気取り入れ用ダクト１７３とを切り替えるために備えられている。つまり、外気導入用フラップ１７４は、自動車に備えられる空調システムのうち車室内につながるダクト１７１に設けられており、車室内への送風の循環状態を外気導入あるいは内気循環に切り替えるために備えられている。
【００４４】
また、電子制御アセンブリ１６０は、フラップ制御回路１６１と、アクチュエータ１６２と、を備えて構成されている。このうち、フラップ制御回路１６１は、マイコン１０１の出力端子１０６（ＯＵＴ端子１０６）に接続されており、出力端子１０６からのアセンブリ制御信号（フラップ開閉信号Ｓｆ）に従いアクチュエータ１６２を駆動して、フラップ１７４を回動することで、内気取り入れ用ダクト１７２および外気取り入れ用ダクト１７３のいずれかをダクト１７１に接続する。なお、ダクト１７１の内部には、空気を車室内側に向けて圧送するファン１７５が備えられている。
【００４５】
次に、マイコン１０１は、詳細は図示しないが、公知の構成を有し、演算を行うマイクロプロセッサ、プログラムやデータを一時記憶するＲＡＭ、プログラムやデータを保持するＲＯＭ、アナログ信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換回路などを含んで構成されている。なお、Ａ／Ｄ変換回路は、第１ＡＤ変換入力端子１０２、第２ＡＤ変換入力端子１０３、第３ＡＤ変換入力端子１０４から入力されるアナログ信号を、マイクロプロセッサなどで使用可能なデジタル信号に変換する。また、マイコン１０１は、ヒータ回路１３１に対してパルス指令信号Ｓｈを出力するＰＷＭ端子１０５を備えている。
【００４６】
さらに、レギュレータ回路１４０は、レギュレータ１４１によって、バッテリ電圧ＶＢの変動に拘わらず、常に一定の駆動電圧Ｖｃｃ（５［Ｖ］）を出力するよう構成されており、マイコン１０１、Ｇ素子回路１１０、Ｄ素子回路１２０等に対して駆動電圧Ｖｃｃを出力することで、電力供給を行う。なお、マイコン１０１は、受電端子１０７（Ｖｃｃ端子）にて駆動電圧Ｖｃｃを受電する。
【００４７】
また、Ｇ素子回路１１０は、Ｇ素子２と抵抗値Ｒａの第１抵抗１１１とで駆動電圧Ｖｃｃを抵抗分圧する回路であり、Ｇ素子２と第１抵抗１１１との分圧点（以下、動作点Ｐｇともいう）が、マイコン１０１の第１ＡＤ変換入力端子１０２に接続されている。そして、動作点Ｐｇの電位（以下、Ｇ素子電圧Ｖｇともいう）は、Ｇセンサ抵抗値Ｒｇの変化に応じて値が変化しており、具体的には、還元性ガス（ＣＯ、ＨＣなど）の濃度が上昇すると、Ｇ素子電圧Ｖｇは低下する。
【００４８】
同様に、Ｄ素子回路１２０は、Ｄ素子３と抵抗値Ｒｂの第２抵抗１２１とで駆動電圧Ｖｃｃを抵抗分圧する回路であり、Ｄ素子３と第２抵抗１２１との分圧点（以下、動作点Ｐｄともいう）が、マイコン１０１の第２ＡＤ変換入力端子１０３に接続されている。そして、動作点Ｐｄの電位（以下、Ｄ素子電圧Ｖｄともいう）は、Ｄセンサ抵抗値Ｒｄの変化に応じて値が変化しており、具体的には、酸化性ガス（ＮＯｘなど）の濃度が上昇すると、Ｄ素子電圧Ｖｄは上昇する。
【００４９】
そして、マイコン１０１は、後述するガス検知判定処理を実行することで、第１ＡＤ変換入力端子１０２および第２ＡＤ変換入力端子１０３に入力されたＧ素子電圧ＶｇおよびＤ素子電圧Ｖｄの変化に応じて、還元性ガスや酸化性ガスの濃度変化を検出する。また、マイコン１０１は、還元性ガスや酸化性ガスの濃度変化についての検出結果に基づき、フラップ開閉信号Ｓｆを電子制御アセンブリ１６０に対して出力し、ダクト１７１の内部に備えられるフラップ１７４の切り替え制御処理を行う。
【００５０】
また、ヒータ回路１３１は スイッチング回路１３２と、電圧検出回路１８０とを備えて構成されている。
このうち、電圧検出回路１８０は、抵抗１８１，１８２およびコンデンサ１８３を備えており、バッテリ１９１からヒータ４への印加電圧値（換言すれば、バッテリ電圧ＶＢ）を分圧し、その分圧した分圧バッテリ電圧ＶＥをマイコン１０１の第３ＡＤ変換入力端子１０４に入力するよう構成されている。 また、スイッチング回路１３２は、マイコン１０１からのパルス指令信号Ｓｈに基づき、ヒータ４への電力供給経路を通電状態あるいは遮断状態に切り替え可能に構成されている。つまり、スイッチング回路１３２は、マイコン１０１からのパルス指令信号Ｓｈが抵抗１３４を通じてトランジスタ１３５のベースに入力されるよう構成されており、トランジスタ１３５は、パルス指令信号Ｓｈの状態に応じてオン状態（通電状態）またはオフ状態（遮断状態）に設定される。なお、抵抗１３６は、バイアス抵抗である。このようなトランジスタ１３５の状態変化により、抵抗１３７および抵抗１３８の接続点に接続するｐチャネルＭＯＳＦＥＴ１３３のゲート電位が変化して、ＭＯＳＦＥＴ１３３は、パルス指令信号Ｓｈの状態に応じてオン状態（通電状態）またはオフ状態（遮断状態）に設定される。
【００５１】
つまり、スイッチング回路１３２は、マイコン１０１からのパルス指令信号Ｓｈに応じて、ヒータ４への通電・遮断を切り替えることで、ヒータ４への印加電圧をＰＷＭ制御するよう構成されている。
【００５２】
次に、マイコン１０１において実行されるガス検知判定処理について、図３に示すフローチャートを用いて説明する。
なお、ガス検知判定処理は、車両用外気導入制御システム１００が起動されると共に処理が開始され、車両用外気導入制御システム１００が停止するまで処理を継続する。
【００５３】
ガス検知判定処理が開始されると、まず、Ｓ１１０（Ｓはステップを表す）では、ＲＡＭ動作の初期化などを含む初期設定処理を行う。
なお、Ｓ１１０での初期設定処理には、サンプリング時間カウンタ更新処理を起動する処理や各種パラメータの値を初期値に設定する処理などが含まれる。サンプリング時間カウンタ更新処理は、Ｓ２００での判定処理に用いるサンプリング時間カウンタを経過時間に応じた値に更新する処理を行う。
【００５４】
また、Ｍａｘ（０）は正方向最大変化量変数Ｍａｘ（ｎ１）の初期値であり、Ｍｉｎ（０）は負方向最大変化量変数Ｍｉｎ（ｎ１）の初期値であり、これらには「０」を設定する。Ｇ（０）は変化量比較結果値変数Ｇ（ｎ２）の初期値であり、Ｓ／Ｎ（０）は個別変化量比較結果値変数Ｓ／Ｎ（ｎ２）の初期値であり、これらには「１」を設定する。
【００５５】
そして、正方向最大変化量変数Ｍａｘ（ｎ１）は、Ｄ側センサ出力値Ｓ（ｎ１）の変化量（微分値）のうち最大値を記録するための内部変数（マイコン１０１の内部処理に用いる変数）である。なお、Ｄ側センサ出力値Ｓ（ｎ１）は、Ｄ素子３の抵抗値（Ｄセンサ抵抗値Ｒｄ）に相当する数値であり、ｎ１は内部処理の引数（本実施形態では、０．１［ｓｅｃ］毎にインクリメントされるカウンタ用引数）であり、ｎ２は内部処理の引数（本実施形態では、１５［ｍｉｎ］毎にインクリメントされるカウンタ用引数）である。
【００５６】
また、負方向最大変化量変数Ｍｉｎ（ｎ１）は、Ｄ側センサ出力値Ｓ（ｎ１）の変化量（微分値）のうち最小値を記録するための内部変数（マイコン１０１の内部処理に用いる変数）である。
【００５７】
さらに、個別変化量比較結果値Ｓ／Ｎ（ｎ２）は、正方向最大変化量変数Ｍａｘ（ｎ１）の絶対値を負方向最大変化量変数Ｍｉｎ（ｎ１）の絶対値で除算した値であり、後述する［数１］に基づいて演算される。また、変化量比較結果値変数Ｇ（ｎ２）は、個別変化量比較結果値Ｓ／Ｎ（ｎ２）のなまし値である。
【００５８】
なお、Ｄ素子３は、劣化していない状態（未劣化状態）では、酸化性ガスの濃度が上昇するときのＤ側センサ出力値Ｓ（ｎ１）の変化量の絶対値が、酸化性ガスの濃度が低下するときのＤ側センサ出力値Ｓ（ｎ１）の変化量の絶対値に比べて、相対的に大きくなる特性を有している。また、Ｄ素子３は、劣化が進行するのに伴い、酸化性ガスの濃度が上昇するときのＤ側センサ出力値Ｓ（ｎ１）の変化量の絶対値が減少し、酸化性ガスの濃度が低下するときのＤ側センサ出力値Ｓ（ｎ１）の変化量の絶対値が増加する特性を有している。
【００５９】
つまり、正方向最大変化量変数Ｍａｘ（ｎ１）の絶対値および負方向最大変化量変数Ｍｉｎ（ｎ１）の絶対値は、Ｄ素子３の劣化状態に応じて変化する。このため、Ｄ素子３が劣化状態になると、正方向最大変化量変数Ｍａｘ（ｎ１）の絶対値が負方向最大変化量変数Ｍｉｎ（ｎ１）の絶対値よりも相対的に小さくなる。
【００６０】
このことから、正方向最大変化量変数Ｍａｘ（ｎ１）の絶対値および負方向最大変化量変数Ｍｉｎ（ｎ１）の絶対値に基づいて、Ｄ素子３の劣化状態の有無を判定することができる。
【００６１】
次のＳ１２０では、Ｄ素子３の抵抗値（Ｄセンサ抵抗値Ｒｄ）に応じた値を示すＤ側センサ出力値と、Ｇ素子２の抵抗値（Ｇセンサ抵抗値Ｒｇ）に応じた値を示すＧ側センサ出力値と、を取得する処理を行う。ここでは、第１ＡＤ変換入力端子１０２および第２ＡＤ変換入力端子１０３から入力されるアナログ信号をＡ／Ｄ変換回路で変換して得られるデジタル信号を、Ｇ側センサ出力値およびＤ側センサ出力値として取得する。
【００６２】
なお、以下の説明においては、Ｄ素子３の抵抗値（Ｄセンサ抵抗値Ｒｄ）に応じた値を示すＤ側センサ出力値を「Ｄ側センサ出力値Ｓ（ｎ１）」ともいう。
次のＳ１３０では、Ｓ１２０で取得したＤ側センサ出力値Ｓ（ｎ１）の微分値を計算する処理（微分値計算処理）を実行する。
【００６３】
ここで、Ｓ１３０における微分値計算処理の処理内容を詳細に表したフローチャートを、図４に示す。
微分値計算処理が起動されると、まず、Ｓ３１０では、車両用外気導入制御システム１００の起動時点（電源投入時点）から初期待機時間（本実施形態では、１．６［ｓｅｃ］）が経過したか否かを判定しており、否定判定する場合にはＳ３２０に移行し、肯定判定する場合には、Ｓ３３０に移行する。
【００６４】
Ｓ３１０で否定判定されてＳ３２０に移行すると、Ｓ３２０では、Ｄ側センサ出力微分値変数Ｂ（ｎ１）に対して現在のＤ側センサ出力値Ｓ（ｎ１）からＤ側センサ出力値の初期値Ｓ（０）を差し引いた値を代入する処理（Ｂ（ｎ１）＝Ｓ（ｎ１）−Ｓ（０））を実行する。
【００６５】
Ｓ３１０で肯定判定されてＳ３３０に移行すると、Ｓ３３０では、Ｄ側センサ出力微分値変数Ｂ（ｎ１）に対して現在のＤ側センサ出力値Ｓ（ｎ１）から１６サンプリング前のＤ側センサ出力値Ｓ（ｎ１−１６）を差し引いた値を代入する処理（Ｂ（ｎ１）＝Ｓ（ｎ１）−Ｓ（ｎ１−１６））を実行する。
【００６６】
Ｓ３２０またはＳ３３０での処理が終了するとＳ３４０に移行し、Ｓ３４０では、Ｄ側センサ出力微分値変数Ｂ（ｎ１）が正方向最大変化量変数Ｍａｘ（ｎ１）よりも大きいか否かを判断し、肯定判定する場合にはＳ３６０に移行し、否定判定する場合にはＳ３５０に移行する。
【００６７】
Ｓ３４０で肯定判定されてＳ３６０に移行すると、Ｓ３６０では、Ｄ側センサ出力微分値変数Ｂ（ｎ１）を正方向最大変化量変数Ｍａｘ（ｎ１）に代入する処理（Ｍａｘ（ｎ１）＝Ｂ（ｎ１））を実行する。
【００６８】
Ｓ３４０で否定判定されてＳ３５０に移行すると、Ｓ３５０では、Ｄ側センサ出力微分値変数Ｂ（ｎ１）が負方向最大変化量変数Ｍｉｎ（ｎ１）よりも小さいか否かを判断し、肯定判定する場合にはＳ３７０に移行し、否定判定する場合には本処理（微分値計算処理）を終了する。
【００６９】
Ｓ３６０またはＳ３７０での処理が終了するか、Ｓ３５０で否定判定されると、本処理（微分値計算処理）が終了し、再度、ガス検知判定処理に移行する。
ガス検知判定処理に移行すると、Ｓ１４０にて、酸化性ガス用ガスセンサ素子３（Ｄ素子３）が劣化状態であるか否かを判定する処理（劣化判定処理）を実行する。
【００７０】
ここで、Ｓ１４０における劣化判定処理の処理内容を詳細に表したフローチャートを、図５に示す。
劣化判定処理が起動されると、まず、Ｓ４１０では、劣化判定期間が経過したか否かを判定しており、肯定判定する場合にはＳ４２０に移行し、否定判定する場合には、Ｓ４３０に移行する。なお、劣化判定期間は、劣化判定を行う周期に相当するものであり、本実施形態では、劣化判定期間として「１５分」が設定されている。
【００７１】
なお、Ｓ４１０で否定判定されると、Ｓ４３０にて、監視カウンタＣｎのインクリメント処理を実行する。ここでの監視カウンタＣｎとは、劣化判定期間が経過したか否かを監視するためのカウンタ変数のことである。
【００７２】
つまり、Ｓ４１０およびＳ４３０での処理によって、劣化判定期間が経過する毎にＳ４１０で肯定判定される。これにより、劣化判定期間に相当する周期毎に、Ｓ４２０〜Ｓ４９０での処理（変化量比較結果値Ｇ（ｎ２）の演算処理、劣化判定処理）が実行される。
【００７３】
Ｓ４１０で肯定判定されてＳ４２０に移行すると、Ｓ４２０では、今回の劣化判定期間における変化量比較結果値を演算する処理を行う。具体的には、正方向最大変化量変数Ｍａｘ（ｎ１）の絶対値を負方向最大変化量変数Ｍｉｎ（ｎ１）の絶対値で除算した値を、個別変化量比較結果値Ｓ／Ｎ（ｎ２）に代入する処理を実行する。つまり、［数１］に基づいて個別変化量比較結果値Ｓ／Ｎ（ｎ２）の演算を行う。
【００７４】
【数１】
【００７５】
次のＳ４４０では、個別変化量比較結果値Ｓ／Ｎ（ｎ２）が１より小さいか否かを判定しており、肯定判定する場合にはＳ４５０に移行し、否定判定する場合にはＳ４６０に移行する。
【００７６】
Ｓ４４０で肯定判定されてＳ４５０に移行すると、Ｓ４５０では、なまし処理演算用係数Ｋ１に対して「１／２」を設定する処理（Ｋ１＝１／２）を行う。
Ｓ４４０で否定判定されてＳ４６０に移行すると、Ｓ４６０では、なまし処理演算用係数Ｋ１に対して「１／１６」を設定する処理（Ｋ１＝１／１６）を行う。
【００７７】
Ｓ４５０またはＳ４６０での処理が終了するとＳ４７０に移行し、Ｓ４７０では、個別変化量比較結果値Ｓ／Ｎ（ｎ２）のなまし値（変化量比較結果値変数Ｇ（ｎ２））を演算するなまし処理を行う。
【００７８】
具体的には、［数２］に基づいて変化量比較結果値変数Ｇ（ｎ２）の演算を行う。
【００７９】
【数２】
【００８０】
なお、［数２］のうち、Ｋ１はなまし処理演算用係数であり、Ｓ４５０またはＳ４６０で値が設定される。
また、［数２］の演算では、変化量比較結果値変数Ｇ（ｎ２）の過去データ（Ｇ（ｎ２−１））を用いるが、Ｓ４７０の初回演算時には、Ｓ１１０で設定した初期値Ｇ（０）を過去データ（Ｇ（ｎ２−１））として用いる。
【００８１】
次のＳ４８０では、変化量比較結果値変数Ｇ（ｎ２）に基づいてＤ素子３が劣化状態であるか否かを判定する処理（比較結果判定処理）を行う。
ここで、Ｓ４８０における比較結果判定処理の処理内容を詳細に表したフローチャートを、図６に示す。
【００８２】
比較結果判定処理が起動されると、まず、Ｓ６１０では、変化量比較結果値変数Ｇ（ｎ２）が劣化判定閾値Ｔｈ１よりも大きいか否かを判断し、肯定判定する場合にはＳ６２０に移行し、否定判定する場合にはＳ６３０に移行する。
【００８３】
なお、劣化判定閾値Ｔｈ１は、Ｄ素子３の非劣化状態と劣化状態との境界値が設定されており、本実施形態では、劣化判定閾値Ｔｈ１は「０．６」が設定されている。つまり、変化量比較結果値変数Ｇ（ｎ２）が劣化判定閾値Ｔｈ１よりも大きい場合には、Ｄ素子３が非劣化状態であると判定でき、変化量比較結果値変数Ｇ（ｎ２）が劣化判定閾値Ｔｈ１以下である場合には、Ｄ素子３が劣化状態であると判定できる。
【００８４】
なお、劣化判定閾値Ｔｈ１を定める方法としては、例えば、実際の測定結果などに基づいて、Ｄ素子３の変化量比較結果値（個別変化量比較結果値Ｓ／Ｎ（ｎ２））がとりうる数値範囲を特定し、劣化判定閾値Ｔｈ１を定める方法が挙げられる。つまり、実際の測定結果などに基づいて、Ｄ素子３が劣化状態であるときに変化量比較結果値がとりうる数値範囲と、Ｄ素子３が非劣化状態（新品状態）のときに変化量比較結果値がとりうる数値範囲と、の境界値を劣化判定閾値Ｔｈ１として定める方法が挙げられる。
【００８５】
Ｓ６１０で肯定判定されてＳ６２０に移行すると、Ｓ６２０では、Ｄ素子３の状態が非劣化状態（新品状態）であると認識する処理（新品認識処理）を行う。なお、Ｓ６２０では、マイコン１０１の内部フラグとしての新品認識フラグＦｎをセット状態（ＯＮ状態）に設定する。
【００８６】
Ｓ６１０で否定判定されてＳ６３０に移行すると、Ｓ６３０では、Ｄ素子３の状態が劣化状態であると認識する処理（劣化品認識処理）を行う。なお、Ｓ６３０では、マイコン１０１の内部フラグとしての新品認識フラグＦｎをリセット状態（ＯＦＦ状態）に設定する。
【００８７】
Ｓ６２０またはＳ６３０での処理が終了すると（換言すれば、比較結果判定処理が終了すると）、再び劣化判定処理に戻り、続くＳ４９０に移行する。
Ｓ４９０では、正方向最大変化量変数Ｍａｘ（ｎ１）、負方向最大変化量変数Ｍｉｎ（ｎ１）、監視カウンタＣｎをクリアする処理（クリア処理）を行う。具体的には、正方向最大変化量変数Ｍａｘ（ｎ１）に０を代入し、負方向最大変化量変数Ｍｉｎ（ｎ１）に０を代入し、監視カウンタＣｎをリセットする処理を行う。
【００８８】
また、Ｓ４９０では、引数ｎ２をインクリメントする処理を実行しており、引数ｎ２は、１５分毎にインクリメント（１加算）される。
Ｓ４９０での処理が終了すると（換言すれば、劣化判定処理が終了すると）、再びガス検知処理に移行する。
【００８９】
ガス検知処理に移行すると、Ｓ１５０にて、酸化性ガス用ガスセンサ素子３（Ｄ素子３）のＤ側センサ出力値Ｓ（ｎ１）を用いたガス検知性能（ガス検知精度）を設定する処理（ガス検知性能設定処理）を実行する。
【００９０】
ここで、Ｓ１５０におけるガス検知性能設定処理の処理内容を詳細に表したフローチャートを、図７に示す。
ガス検知性能設定処理が起動されると、まず、Ｓ７１０では、新品認識フラグＦｎがセット状態（ＯＮ状態）であるか否かを判断し、肯定判定する場合にはＳ７２０に移行し、否定判定する場合にはＳ７３０に移行する。つまり、Ｓ７１０では、Ｓ１４０（劣化判定処理）での判定結果に基づいて、Ｄ素子３が非劣化状態（新品状態）であるか否かを判定する。
【００９１】
Ｓ７１０で肯定判定されてＳ７２０に移行すると、Ｓ７２０では、Ｄ側センサ出力値Ｓ（ｎ１）を用いたガス検知性能（ガス検知精度）を「新品用ガス検知性能」に設定する処理を実行する。
【００９２】
具体的には、酸化性ガス検知閾値Ｔｄに対して新品用閾値Ｔｎを設定する処理を行う。なお、新品用閾値Ｔｎは、非劣化状態（新品状態）のＤ素子３に関して、酸化性ガスを検出したときにＤ側センサ出力値Ｓ（ｎ１）がとりうる数値範囲と、酸化性ガスを検出していないときにＤ側センサ出力値Ｓ（ｎ１）がとりうる数値範囲と、の境界値が設定されている。
【００９３】
Ｓ７１０で否定判定されてＳ７３０に移行すると、Ｓ７３０では、Ｄ側センサ出力値Ｓ（ｎ１）を用いたガス検知性能（ガス検知精度）を「劣化品用ガス検知性能」に設定する処理を実行する。
【００９４】
具体的には、酸化性ガス検知閾値Ｔｄに対して劣化品用閾値Ｔｏを設定する処理を行う。なお、劣化品用閾値Ｔｏは、劣化状態のＤ素子３に関して、酸化性ガスを検出したときにＤ側センサ出力値Ｓ（ｎ１）がとりうる数値範囲と、酸化性ガスを検出していないときにＤ側センサ出力値Ｓ（ｎ１）がとりうる数値範囲と、の境界値が設定されている。
【００９５】
なお、非劣化状態（新品状態）から劣化状態に移行するに従い、同一濃度の酸化性ガスを検出したときにＤ側センサ出力値Ｓ（ｎ１）がとりうる数値範囲が低下する特性を有するＤ素子３においては、新品用閾値Ｔｎは、劣化品用閾値Ｔｏよりも大きい値となる。
【００９６】
Ｓ７２０またはＳ７３０での処理が終了すると（換言すれば、ガス検知性能設定処理が終了すると）、再びガス検知処理に移行する。
ガス検知処理に移行すると、Ｓ１６０にて、Ｓ１２０で取得したＤ側センサ出力値およびＧ側センサ出力値を用いて、外気中から酸化性ガスまたは還元性ガスを検知したか否かを判定する処理（ガス検知判定処理）を実行する。
【００９７】
なお、Ｓ１６０では、酸化性ガスを検知したか否かを判定する処理（酸化性ガス検知判定処理）と、還元性ガスを検知したか否かを判定する処理（還元性ガス検知判定処理）とを実行するが、この処理は、センサ出力値と、当該センサ出力値に基づいて算出される基準値との差分値をガス検知閾値と比較することにより行っている。なお、上記基準値の算出手法を含めた上記差分値と上記ガス検知閾値との比較手法については、本出願人が出願した特開２００３−２２７８０７に記載の公知の手法を、Ｄ側センサ出力値、Ｇ側センサ出力値共に採用すればよい。
【００９８】
そして、Ｓ１６０では、酸化性ガス検知判定処理として、酸化性ガス用ガスセンサ素子３（Ｄ素子３）のＤ側センサ出力値Ｓ（ｎ１）と、Ｄ側センサ出力値を用いて算出された基準値との差分値が、酸化性ガス検知閾値Ｔｄよりも大きいか否かを判断して、酸化性ガスを検知したか否かを判定する処理を実行する。
【００９９】
つまり、Ｓ１６０の酸化性ガス検知判定処理では、Ｄ側センサ出力値Ｓ（ｎ１）と基準値Ｂ（ｎ１）との差分値Ｄ（ｎ１）（＝Ｓ（ｎ１）−Ｂ（ｎ１））が酸化性ガス検知閾値Ｔｄよりも大きいか否か（Ｄ（ｎ１）＞Ｔｄ？）を判断しており、肯定判定した場合（差分値Ｄ（ｎ１）が酸化性ガス検知閾値Ｔｄよりも大きい場合）に酸化性ガスを検知したと判定し、否定判定した場合（差分値Ｄ（ｎ１）が酸化性ガス検知閾値Ｔｄ以下である場合）に酸化性ガスを検知していないと判定する。
【０１００】
そして、酸化性ガスを検知したと判定した場合には、酸化性ガス検知フラグ（Ｄ検知Ｆ）をセット状態（ＯＮ状態）に設定し、酸化性ガスを検知していないと判定した場合には、酸化性ガス検知フラグ（Ｄ検知Ｆ）をリセット状態（ＯＦＦ状態）に設定する。
【０１０１】
また、Ｓ１６０では、還元性ガス検知判定処理として、Ｇ側センサ出力値を用いて算出された基準値と、還元性ガス用ガスセンサ素子２（Ｇ素子２）のＧ側センサ出力値との差分値が、還元性ガス検知用閾値よりも大きいか否かを判断して、還元性ガスを検知したか否かを判定する処理を実行する。
【０１０２】
そして、還元性ガスを検知したと判定した場合には、還元性ガス検知フラグ（Ｇ検知Ｆ）をセット状態（ＯＮ状態）に設定し、還元性ガスを検知していないと判定した場合には、還元性ガス検知フラグ（Ｇ検知Ｆ）をリセット状態（ＯＦＦ状態）に設定する。
【０１０３】
次のＳ１７０では、酸化性ガス検知フラグ（Ｄ検知Ｆ）および還元性ガス検知フラグ（Ｇ検知Ｆ）の状態に基づいて、外気中から酸化性ガスまたは還元性ガスの検知中であるか否かを判断し、肯定判定する場合にはＳ１８０に移行し、否定判定する場合にはＳ１９０に移行する。
【０１０４】
具体的には、Ｓ１７０では、酸化性ガス検知フラグ（Ｄ検知Ｆ）および還元性ガス検知フラグ（Ｇ検知Ｆ）のうち少なくとも一方がセット状態（ＯＮ状態）であるか否かを判定し、肯定判定する場合（Ｄ検知ＦまたはＧ検知Ｆの少なくとも一方がセット状態（ＯＮ状態）の場合）には、ガス検知中であると判定してＳ１８０に移行し、否定判定する場合（Ｄ検知ＦおよびＧ検知Ｆのいずれもがリセット状態（ＯＦＦ状態）の場合）には、ガス検知していないと判定してＳ１９０に移行する。
【０１０５】
Ｓ１７０で肯定判定されてＳ１８０に移行すると、Ｓ１８０では、外気の中から酸化性ガスまたは還元性ガスを検知した場合に対応した信号出力処理を行う。具体的には、Ｓ１８０では、フラップ開閉信号Ｓｆを「フラップ１７４の位置を内気循環状態とする指令内容」（内気循環指令）に設定して、フラップ開閉信号Ｓｆを電子制御アセンブリ１６０に対して出力する処理を行う。
【０１０６】
つまり、Ｓ１７０で肯定判定される場合には、外気中に酸化性ガスまたは還元性ガスが含まれていると判定できる（換言すれば、外気が検出対象ガスにより汚れていると判定できる）。このような場合、ガス検出装置１５０は、内気循環指令としてのフラップ開閉信号Ｓｆを出力して、フラップ１７４の位置を内気循環状態に設定することで、汚れた外気が導入されるのを防止する。
【０１０７】
Ｓ１７０で否定判定されてＳ１９０に移行すると、Ｓ１９０では、外気が正常である場合に対応した信号出力処理を行う。具体的には、Ｓ１９０では、フラップ開閉信号Ｓｆを「フラップ１７４の位置を外気導入状態とする指令内容」（外気導入指令）に設定して、フラップ開閉信号Ｓｆを電子制御アセンブリ１６０に対して出力する処理を行う。
【０１０８】
つまり、Ｓ１７０で否定判定される場合には、外気中に酸化性ガスおよび還元性ガスが含まれていないと判定できる（換言すれば、外気が検出対象ガスにより汚れていないと判定できる）。このような場合、ガス検出装置１５０は、外気導入指令としてのフラップ開閉信号Ｓｆを出力して、フラップ１７４の位置を外気導入状態に設定することで、外気が導入されるように制御を行う。
【０１０９】
なお、フラップ開閉信号Ｓｆを受信した電子制御アセンブリ１６０は、フラップ開閉信号Ｓｆの指令内容に応じて、フラップ１７４を駆動制御する。
次のＳ２００では、サンプリング時間カウンタの数値に基づいてサンプリング時間がカウントアップされたか否かを判定しており、肯定判定する場合には再びＳ１２０に移行し、否定判定する場合には同ステップを繰り返し実行することで肯定判定されるまで待機する。つまり、Ｓ２００は、予め定められたサンプリング周期（サンプリング時間）が経過する毎に肯定判定する処理を行う。
【０１１０】
このように構成されたガス検出装置１５０は、Ｓ１２０でのセンサ値取得処理が周期的に実行され、Ｄ素子３およびＧ素子２のセンサ値を周期的に取得する。
そして、ガス検出装置１５０は、Ｓ１２０〜Ｓ２００までの処理を繰り返し実行することで、Ｄ素子３およびＧ素子２のセンサ値を周期的に取得し、取得したセンサ値に基づいて酸化性ガスまたは還元性ガスの検知（換言すれば、酸化性ガスまたは還元性ガスの濃度上昇の有無についての判定）を行う。
【０１１１】
また、ガス検出装置１５０は、ガス検知判定に際して、Ｄ素子３の劣化判定を行い（Ｓ１４０）、劣化判定の判定結果に基づいてガス検知性能を設定する（Ｓ１５０）ことにより、素子（Ｄ素子３）の劣化に起因するガス検出精度の低下を抑制している。
【０１１２】
次に、本実施形態のガス検出装置１５０を用いて、使用状況下での時間経過に伴いガス検出素子（Ｄ素子３）の特性変化（劣化）が生じる場合であっても、劣化状態に応じてガス検出感度を補正することにより、検出対象ガス（酸化性ガス）の検出精度が低下するのを抑制できるか否かを評価した実験結果について説明する。
【０１１３】
実験は、測定対象ガスにおける酸化性ガスおよび還元性ガスの濃度をそれぞれ変動させる条件下でガス検知判定を行い、そのときのＤ側センサ出力値Ｓ（ｎ１）、酸化性ガス検知フラグ（Ｄ検知Ｆ）などの各変数の変化状態を記録する、という方法を採った。また、本実験では、新品のＤ素子３および劣化状態のＤ素子３をそれぞれ用いて行い、特に、劣化状態のＤ素子３については、ガス検出感度の補正を行う場合と補正を行わない場合とについて、実験を実施した。
【０１１４】
なお、本実験では、酸化性ガスとしてはＮＯ2 を用い、還元性ガスとしてはＣＯおよびＨ2 を用いた。
図１０に、本実施形態のガス検出装置１５０において、検出対象ガス（酸化性ガス）の検出精度が低下するのを抑制できるか否かを評価した実験結果を示す。なお、図１０では横軸を経過時間とし、縦軸を各変数の値や変数の状態として、実験結果を表す。また、図１０では、劣化状態のＤ素子３のＤ側センサ出力値Ｓ（ｎ１）を「劣化センサ値」として、新品のＤ素子３のＤ側センサ出力値Ｓ（ｎ１）を「新品センサ値」として、劣化状態のＤ素子３において補正を行わない場合でのＤ検知Ｆの状態を「劣化センサ検知（補正前）」として、劣化状態のＤ素子３において補正を行う場合でのＤ検知Ｆの状態を「劣化センサ検知（補正後）」として、新品のＤ素子３において補正を行わない場合でのＤ検知Ｆの状態を「新品センサ検知（補正無）」として、それぞれ表している。
【０１１５】
実験結果に示すように、Ｄ側センサ出力値Ｓ（ｎ１）である新品センサ値と劣化センサ値とは明らかに値が異なっており、劣化センサ値は、新品センサ値に比べると小さい値を示すことが判る。
【０１１６】
そして、酸化性ガス検知フラグ（Ｄ検知Ｆ）については、「新品センサ検知（補正無）」ではガス検知中の状態（セット状態）であるにもかかわらず、「劣化センサ検知（補正前）」ではガス検知していない状態（リセット状態）となる部分が多数存在する。これに対して、「劣化センサ検知（補正後）」では、ガス検知中の状態（セット状態）となる部分が増えており、「劣化センサ検知（補正前）」では検出できないガスを検知できることが判る。
【０１１７】
よって、この実験結果によれば、本実施形態のガス検出装置１５０を用いることで、ガス検出素子（Ｄ素子３）の特性変化（劣化）が生じる場合であっても、劣化状態に応じてガス検出感度を補正することにより、検出対象ガス（酸化性ガス）の検出精度が低下するのを抑制できることが判る。
【０１１８】
次に、Ｄ素子３のＤ側センサ出力値Ｓ（ｎ１）における個別変化量比較結果値Ｓ／Ｎ（ｎ２）に関して、１５分間隔で演算した演算値と、本実施形態のガス検出装置１５０と同様の方法で算出したなまし値（換言すれば、変化量比較結果値変数Ｇ（ｎ２））と、を比較するための比較測定における測定結果について説明する。
【０１１９】
まず、新品のＤ素子３および劣化状態のＤ素子３のそれぞれについて、１５分間隔で演算した演算値（Ｄ側センサ出力値Ｓ（ｎ１）の個別変化量比較結果値Ｓ／Ｎ（ｎ２））を５回にわたり測定した測定結果を図１１に示す。なお、図１１では、個別変化量比較結果値Ｓ／Ｎ（ｎ２）を縦軸の「Ｓ／Ｎ比」として記載している。
【０１２０】
図１１に示す測定結果によれば、新品センサの個別変化量比較結果値Ｓ／Ｎ（ｎ２）および劣化センサの個別変化量比較結果値Ｓ／Ｎ（ｎ２）は、いずれも５回の測定それぞれにおいて値が変動していることが判る。つまり、新品センサであっても、劣化センサであっても、個別変化量比較結果値Ｓ／Ｎ（ｎ２）は、常に一定値を示すものではなく値が変動していることが判る。
【０１２１】
次に、新品のＤ素子３および劣化状態のＤ素子３のそれぞれについて、本実施形態のガス検出装置１５０を用いて、１５分間隔で５回にわたり、個別変化量比較結果値Ｓ／Ｎ（ｎ２）のなまし値である変化量比較結果値変数Ｇ（ｎ２）を測定した測定結果を図１２に示す。なお、図１２では、変化量比較結果値変数Ｇ（ｎ２）を縦軸の「判定用Ｓ／Ｎ比」として記載している。なお、なまし値である変化量比較結果値変数Ｇ（ｎ２）を取得するためのなまし処理による演算については、上述した通りである。
【０１２２】
図１２に示す測定結果によれば、新品センサの変化量比較結果値変数Ｇ（ｎ２）は、５回の測定結果がいずれも１．０〜１．２の範囲に含まれていることが判り、また、劣化センサの変化量比較結果値変数Ｇ（ｎ２）は、３回目以降の測定結果が０．６以下となることが判る。
【０１２３】
これらの結果から、図１１に示す個別変化量比較結果値Ｓ／Ｎ（ｎ２）の測定結果に比べて、図１２に示す変化量比較結果値変数Ｇ（ｎ２）の測定結果は、値の変動幅が小さいことが判る。
【０１２４】
つまり、Ｄ素子３のＤ側センサ出力値Ｓ（ｎ１）における個別変化量比較結果値Ｓ／Ｎ（ｎ２）に関しては、演算した値をそのまま用いる場合よりも、なまし値（換言すれば、変化量比較結果値変数Ｇ（ｎ２））を用いることで、瞬時的な値の変動の影響を抑えつつ、素子の状態（劣化状態）を判定することが可能となる。
【０１２５】
したがって、本実施形態のガス検出装置１５０によれば、Ｄ素子３のＤ側センサ出力値Ｓ（ｎ１）における瞬時的な値の変動の影響を抑えつつ、素子の状態（劣化状態）を判定すること（Ｓ４８０）が可能となる。
【０１２６】
なお、図１２の測定結果によれば、Ｓ６１０での判定処理に用いる劣化判定閾値Ｔｈ１の値を「０．６」に設定することで、Ｄ素子３の非劣化状態と劣化状態との判定が可能となることが判る。
【０１２７】
以上説明したように、本実施形態の酸化性ガス用ガスセンサ素子３（Ｄ素子３）は、劣化状態に応じて、正方向最大変化量変数Ｍａｘ（ｎ１）の絶対値および負方向最大変化量変数Ｍｉｎ（ｎ１）の絶対値が変化する特性を有している。
【０１２８】
そして、本実施形態のガス検出装置１５０は、正方向最大変化量変数Ｍａｘ（ｎ１）の絶対値および負方向最大変化量変数Ｍｉｎ（ｎ１）の絶対値に基づいて、Ｄ素子３が劣化状態であるか否かを判定する劣化判定処理（Ｓ１４０）を実行するマイコン１０１を備えている。具体的には、正方向最大変化量変数Ｍａｘ（ｎ１）の絶対値および負方向最大変化量変数Ｍｉｎ（ｎ１）の絶対値に基づいて、これらの比率を表す個別変化量比較結果値変数Ｓ／Ｎ（ｎ２）および変化量比較結果値変数Ｇ（ｎ２）を演算して（Ｓ４２０，Ｓ４７０）、変化量比較結果値変数Ｇ（ｎ２）に基づいてＤ素子３の劣化状態の有無を判定している（Ｓ６１０）。
【０１２９】
そして、劣化判定処理（Ｓ１４０）にてＤ素子３が劣化状態であると判定された場合には、ガス検知性能設定処理（Ｓ１５０）において、ガス検知判定処理（Ｓ１６０）でのガス検出感度を上げるための補正処理を行う。具体的には、非劣化状態と判定した場合には、酸化性ガス検知閾値Ｔｄに対して新品用閾値Ｔｎを設定し（Ｓ７２０）、劣化状態と判定した場合には、酸化性ガス検知閾値Ｔｄに対して劣化品用閾値Ｔｏを設定する（Ｓ７３０）。
【０１３０】
このようにしてガス検出感度（酸化性ガス検知閾値Ｔｄ）の補正処理を行うことで、Ｄ素子３が劣化して酸化性ガス検出時における電気的特性の正方向への変化量が減少した場合であっても、ガス検知判定処理（Ｓ１６０）での判定精度が低下するのを抑制できる。
【０１３１】
よって、本実施形態のガス検出装置１５０によれば、使用状況下での時間経過に伴い酸化性ガス用ガスセンサ素子３（Ｄ素子３）の特性変化（劣化）が生じる場合であっても、劣化状態に応じてガス検出感度（酸化性ガス検知閾値Ｔｄ）を補正することにより、検出対象ガスの検出精度が低下するのを抑制できる。
【０１３２】
また、本実施形態の劣化判定処理（Ｓ１４０）では、単一の劣化判定期間で演算された個別変化量比較結果値変数Ｓ／Ｎ（ｎ２）のみを用いて劣化判定を行うのではなく、複数の劣化判定期間でそれぞれ演算された個別変化量比較結果値変数Ｓ／Ｎ（ｎ２）が反映された変化量比較結果値変数Ｇ（ｎ２）を用いて劣化判定を行う（Ｓ６１０）。
【０１３３】
この変化量比較結果値変数Ｇ（ｎ２）は、ノイズなどの影響により、ある特定の劣化判定期間で、正方向最大変化量変数Ｍａｘ（ｎ１）の絶対値および負方向最大変化量変数Ｍｉｎ（ｎ１）の絶対値が急変しても、ノイズの影響を受けていない別の劣化判定期間での数値も反映された数値として演算される。
【０１３４】
つまり、変化量比較結果値変数Ｇ（ｎ２）を用いる場合には、単一の劣化判定期間での数値である個別変化量比較結果値変数Ｓ／Ｎ（ｎ２）を用いる場合に比べて、正方向最大変化量変数Ｍａｘ（ｎ１）の絶対値および負方向最大変化量変数Ｍｉｎ（ｎ１）の絶対値が急変しても、その急変の影響を抑えつつ劣化判定に用いる数値（変化量比較結果値）を演算できる。
【０１３５】
よって、本実施形態のガス検出装置１５０によれば、正方向最大変化量変数Ｍａｘ（ｎ１）の絶対値および負方向最大変化量変数Ｍｉｎ（ｎ１）の絶対値が急変しても、劣化判定に用いる数値（変化量比較結果値）が不適切な値となるのを抑制することができ、ノイズなどの突発的な現象に起因して劣化状態の判定精度が低下するのを抑制できる。
【０１３６】
なお、本実施形態においては、酸化性ガス用ガスセンサ素子３（Ｄ素子３）が特許請求の範囲におけるガス検出素子に相当している。
また、Ｓ１２０，Ｓ１６０を実行するマイコン１０１がガス判定手段に相当し、Ｓ１３０を実行するマイコン１０１が変化量演算手段に相当し、Ｓ１４０を実行するマイコン１０１が素子劣化判定手段に相当し、Ｓ１５０を実行するマイコン１０１が検出感度補正手段に相当している。
【０１３７】
さらに、Ｓ４２０，Ｓ４４０，Ｓ４５０，Ｓ４６０，Ｓ４７０を実行するマイコン１０１が比較結果演算手段に相当し、Ｓ４８０，Ｓ６１０，Ｓ６２０，Ｓ６３０を実行するマイコン１０１が劣化状態判定手段に相当している。
【０１３８】
また、個別変化量比較結果値変数Ｓ／Ｎ（ｎ２）および変化量比較結果値変数Ｇ（ｎ２）が変化量比較結果値に相当し、劣化判定閾値Ｔｈ１以下の数値範囲が劣化判定基準範囲に相当している。
【０１３９】
なお、上記実施形態（以下、第１実施形態ともいう）では、素子の状態を２段階（新品状態、劣化状態）で判定する構成を採用しているが、素子の状態を３段階以上で判定する構成を採ることも可能である。
【０１４０】
そこで、第２実施形態として、素子の状態を３段階（新品状態、劣化低状態、劣化高状態）で判定する構成の第２ガス検出装置について説明する。
なお、第２ガス検出装置は、第１実施形態のガス検出装置１５０と比べて、比較結果判定処理（Ｓ４８０）およびガス検知性能設定処理（Ｓ１５０）の処理内容が異なることから、この相違点を中心に説明する。
【０１４１】
まず、第２ガス検出装置における比較結果判定処理（Ｓ４８０）について説明する。なお、第２ガス検出装置における比較結果判定処理（Ｓ４８０）の処理内容を詳細に表したフローチャートを、図８に示す。
【０１４２】
図８に示す比較結果判定処理が起動されると、まず、Ｓ８１０では、変化量比較結果値変数Ｇ（ｎ２）が低劣化判定閾値Ｔｈ２よりも大きいか否かを判断し、肯定判定する場合にはＳ８２０に移行し、否定判定する場合にはＳ８３０に移行する。
【０１４３】
なお、低劣化判定閾値Ｔｈ２は、Ｄ素子３の非劣化状態と低劣化状態との境界値が設定されており、本実施形態では、低劣化判定閾値Ｔｈ２は「０．６」が設定されている。つまり、変化量比較結果値変数Ｇ（ｎ２）が低劣化判定閾値Ｔｈ２よりも大きい場合には、Ｄ素子３が非劣化状態であると判定でき、変化量比較結果値変数Ｇ（ｎ２）が低劣化判定閾値Ｔｈ２以下である場合には、Ｄ素子３が少なくとも低劣化状態であると判定できる。
【０１４４】
Ｓ８１０で肯定判定されてＳ８２０に移行すると、Ｓ８２０では、Ｄ素子３の状態が非劣化状態（新品状態）であると認識する処理（新品認識処理）を行う。なお、Ｓ８２０では、マイコン１０１の内部変数としての素子状態変数Ｖｎに対して新品状態を表す値を設定する。なお、素子状態変数Ｖｎは、素子の状態に応じた値が設定される変数であり、例えば、新品状態を表す値としては「０」、低劣化状態を表す値としては「１」、高劣化状態を表す値としては「２」が設定される。
【０１４５】
Ｓ８１０で否定判定されてＳ８３０に移行すると、Ｓ８３０では、変化量比較結果値変数Ｇ（ｎ２）が高劣化判定閾値Ｔｈ３よりも大きいか否かを判断し、肯定判定する場合にはＳ８４０に移行し、否定判定する場合にはＳ８５０に移行する。
【０１４６】
なお、高劣化判定閾値Ｔｈ３は、Ｄ素子３の低劣化状態と高劣化状態との境界値が設定されており、本実施形態では、高劣化判定閾値Ｔｈ３は「０．４」が設定されている。つまり、変化量比較結果値変数Ｇ（ｎ２）が高劣化判定閾値Ｔｈ３よりも大きい場合には、Ｄ素子３が低劣化状態であると判定でき、変化量比較結果値変数Ｇ（ｎ２）が高劣化判定閾値Ｔｈ３以下である場合には、Ｄ素子３が高劣化状態であると判定できる。
【０１４７】
Ｓ８３０で肯定判定されてＳ８４０に移行すると、Ｓ８４０では、Ｄ素子３の状態が低劣化状態であると認識する処理（劣化レベル低認識処理）を行う。なお、Ｓ８４０では、マイコン１０１の内部変数としての素子状態変数Ｖｎに対して低劣化状態を表す値を設定する。
【０１４８】
Ｓ８３０で否定判定されてＳ８５０に移行すると、Ｓ８５０では、Ｄ素子３の状態が高劣化状態であると認識する処理（劣化レベル高認識処理）を行う。なお、Ｓ８５０では、マイコン１０１の内部変数としての素子状態変数Ｖｎに対して高劣化状態を表す値を設定する。
【０１４９】
なお、低劣化判定閾値Ｔｈ２および高劣化判定閾値Ｔｈ３を定める方法としては、例えば、実際の測定結果などに基づいて、Ｄ素子３の変化量比較結果値（個別変化量比較結果値Ｓ／Ｎ（ｎ２））がとりうる数値範囲を特定し、低劣化判定閾値Ｔｈ２および高劣化判定閾値Ｔｈ３を定める方法が挙げられる。
【０１５０】
つまり、実際の測定結果などに基づいて、Ｄ素子３が低劣化状態であるときに変化量比較結果値がとりうる数値範囲と、Ｄ素子３が非劣化状態（新品状態）のときに変化量比較結果値がとりうる数値範囲と、の境界値を低劣化判定閾値Ｔｈ２として定める方法が挙げられる。また、実際の測定結果などに基づいて、Ｄ素子３が低劣化状態であるときに変化量比較結果値がとりうる数値範囲と、Ｄ素子３が高劣化状態のときに変化量比較結果値がとりうる数値範囲と、の境界値を高劣化判定閾値Ｔｈ３として定める方法が挙げられる。
【０１５１】
Ｓ８２０，Ｓ８４０，Ｓ８５０での処理が終了すると（換言すれば、比較結果判定処理が終了すると）、再び劣化判定処理に戻り、続くＳ４９０に移行する。
次に、第２ガス検出装置におけるガス検知性能設定処理（Ｓ１５０）について説明する。なお、第２ガス検出装置におけるガス検知性能設定処理（Ｓ１５０）の処理内容を詳細に表したフローチャートを、図９に示す。
【０１５２】
図９に示すガス検知性能設定処理が起動されると、まず、Ｓ９１０では、素子状態変数Ｖｎの値が新品状態を表す値「０」であるか否かを判断しており、肯定判定する場合にはＳ９２０に移行し、否定判定する場合にはＳ９３０に移行する。つまり、Ｓ９１０では、Ｓ１４０（劣化判定処理。より詳細には、Ｓ４８０の比較結果判定処理。）での判定結果に基づいて、Ｄ素子３が非劣化状態（新品状態）であるか否かを判定する。
【０１５３】
Ｓ９１０で肯定判定されてＳ９２０に移行すると、Ｓ９２０では、Ｄ側センサ出力値Ｓ（ｎ１）を用いたガス検知性能（ガス検知精度）を「新品用ガス検知性能」に設定する処理を実行する。
【０１５４】
具体的には、酸化性ガス検知閾値Ｔｄに対して新品用閾値Ｔｎを設定する処理を行う。 Ｓ９１０で否定判定されてＳ９３０に移行すると、Ｓ９３０では、素子状態変数Ｖｎの値が低劣化状態を表す値「１」であるか否かを判断しており、肯定判定する場合にはＳ９４０に移行し、否定判定する場合にはＳ９５０に移行する。つまり、Ｓ９１０では、Ｓ１４０（劣化判定処理。より詳細には、Ｓ４８０の比較結果判定処理。）での判定結果に基づいて、Ｄ素子３が低劣化状態であるか否かを判定する。
【０１５５】
Ｓ９３０で肯定判定されてＳ９４０に移行すると、Ｓ９４０では、Ｄ側センサ出力値Ｓ（ｎ１）を用いたガス検知性能（ガス検知精度）を「劣化レベル低品用ガス検知性能」に設定する処理を実行する。
【０１５６】
具体的には、酸化性ガス検知閾値Ｔｄに対して低劣化品用閾値Ｔｏ１を設定する処理を行う。
Ｓ９３０で否定判定されてＳ９５０に移行すると、Ｓ９５０では、Ｄ側センサ出力値Ｓ（ｎ１）を用いたガス検知性能（ガス検知精度）を「劣化レベル高品用ガス検知性能」に設定する処理を実行する。
【０１５７】
具体的には、酸化性ガス検知閾値Ｔｄに対して高劣化品用閾値Ｔｏ２を設定する処理を行う。
なお、非劣化状態（新品状態）から劣化状態に移行するに従い、酸化性ガスが同一の濃度変化を生じたときにＤ側センサ出力値Ｓ（ｎ１）がとりうる数値範囲が低下する特性を有するＤ素子３においては、新品用閾値Ｔｎは低劣化品用閾値Ｔｏ１よりも大きい値となり、さらに、低劣化品用閾値Ｔｏ１は高劣化品用閾値Ｔｏ２よりも大きい値となる。
【０１５８】
Ｓ９２０，Ｓ９４０，Ｓ９５０での処理が終了すると（換言すれば、ガス検知性能設定処理が終了すると）、再びガス検知処理に移行する。
このような構成の第２ガス検出装置は、変化量比較結果値変数Ｇ（ｎ２）が低劣化判定閾値Ｔｈ２以下と判定された場合（Ｓ８１０で否定判定）に、さらに変化量比較結果値変数Ｇ（ｎ２）と高劣化判定閾値Ｔｈ３との比較判定を行うことから、Ｄ素子３が劣化状態であるか否かのみならず、Ｄ素子３の劣化程度（低劣化状態、高劣化状態）を判定することができる。
【０１５９】
このようにしてＤ素子３の劣化程度を判定することで、劣化程度に応じて酸化性ガス検知閾値Ｔｄを変更（補正）することが可能となり、Ｄ素子３の劣化程度に応じて適切な補正処理を行うことで、劣化判定の判定精度を向上させることができる。
【０１６０】
よって、第２実施形態によれば、Ｄ素子３の状態を非劣化状態と劣化状態の２段階の区分ではなく、より細かい区分（３段階以上の区分）に分類することで、ガス検知における補正内容を細分化でき、ガス検知精度の向上を図ることができる。
【０１６１】
なお、第２実施形態においては、Ｓ４８０，Ｓ８１０，Ｓ８２０，Ｓ８３０，Ｓ８４０，Ｓ８５０を実行するマイコン１０１が劣化状態判定手段に相当し、Ｓ１５０，Ｓ９１０，Ｓ９２０，Ｓ９３０，Ｓ９４０，Ｓ９５０を実行するマイコン１０１が検出感度補正手段に相当している。
【０１６２】
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ものではなく、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、正方向最大変化量の絶対値と負方向最大変化量の絶対値との比較結果を表す変化量比較結果値としては、正方向最大変化量変数Ｍａｘ（ｎ１）の絶対値と負方向最大変化量変数Ｍｉｎ（ｎ１）の絶対値との比率を用いて、劣化判定を行う構成を採用している。具体的には、個別変化量比較結果値Ｓ／Ｎ（ｎ２）および変化量比較結果値変数Ｇ（ｎ２）を用いて、劣化判定を行う構成を採用している。
【０１６３】
しかし、正方向最大変化量の絶対値と負方向最大変化量の絶対値との比較結果を表す変化量比較結果値は、比率に限られることはなく、差分値であってもよい。
例えば、正方向最大変化量変数Ｍａｘ（ｎ１）の絶対値から負方向最大変化量変数Ｍｉｎ（ｎ１）の絶対値を差し引いた差分値を変化量比較結果値として演算して、その変化量比較結果値が予め定められた劣化判定基準範囲に含まれるか否かを判定することで、素子の劣化状態の有無を判定しても良い。
【０１６４】
この場合、ガス検出素子が劣化状態であるときに差分値（変化量比較結果値）が採りうる数値範囲を劣化判定基準範囲として予め定めておくことで、ガス検出素子の劣化状態の有無を判定することができる。
【０１６５】
また、上述した実施形態では、劣化判定閾値Ｔｈ１、低劣化判定閾値Ｔｈ２、高劣化判定閾値Ｔｈ３、なまし処理演算用係数Ｋ１、酸化性ガス検知閾値Ｔｄなど、各変数に関する具体的な数値を示したが、これらの数値は、あくまで例示であり、本発明の技術的範囲に属する限り、任意の値をとることができる。
【符号の説明】
【０１６６】
１…セラミック基板、２…還元性ガス用ガスセンサ素子（Ｇ素子）、３…酸化性ガス用ガスセンサ素子（Ｄ素子）、４…ヒータ、１０…一体型ガスセンサ素子、１００…車両用外気導入制御システム、１０１…マイクロコンピュータ（マイコン）、１１０…Ｇ素子回路、１２０…Ｄ素子回路、１３１…ヒータ回路、１３２…スイッチング回路、１４０…レギュレータ回路、１５０…ガス検出装置、１６０…電子制御アセンブリ、１６１…フラップ制御回路、１６２…アクチュエータ、１７１…ダクト、１７２…内気取り入れ用ダクト、１７３…外気取り入れ用ダクト、１７４…外気導入用フラップ、１８０…電圧検出回路、１９１…電源装置（バッテリ）。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
検出対象ガスの濃度変化に応じて電気的特性が変化する酸化物半導体製のガス検出素子と、
前記ガス検出素子における電気的特性の変化状態に基づいて前記検出対象ガスの有無を判定するガス判定手段と、
を備えるガス検出装置であって、
前記ガス検出素子の前記電気的特性に関して、前記検出対象ガスの濃度が上昇するときの前記電気的特性の変化方向を正方向変化と定義し、前記検出対象ガスの濃度が低下するときの前記電気的特性の変化方向を負方向変化と定義した場合において、
予め定められた劣化判定期間における前記電気的特性の単位時間あたりの変化量のうち、正方向変化の最大値である正方向最大変化量および負方向変化の最大値である負方向最大変化量を演算する変化量演算手段と、
前記正方向最大変化量の絶対値および前記負方向最大変化量の絶対値に基づいて、前記ガス検出素子が劣化状態であるか否かを判定する素子劣化判定手段と、
前記素子劣化判定手段にて前記ガス検出素子が劣化状態であると判定された場合には、前記ガス判定手段におけるガス検出感度を上げるための補正処理を行う検出感度補正手段と、
を備えていることを特徴とするガス検出装置。
【請求項２】
前記素子劣化判定手段は、
前記正方向最大変化量の絶対値と前記負方向最大変化量の絶対値との比較結果を表す変化量比較結果値を演算する比較結果演算手段と、
前記変化量比較結果値が予め定められた劣化判定基準範囲に含まれるか否かを判定し、前記変化量比較結果値が前記劣化判定基準範囲に含まれる場合には前記ガス検出素子が劣化状態であると判定し、前記変化量比較結果値が前記劣化判定基準範囲に含まれない場合には前記ガス検出素子が劣化状態ではないと判定する劣化状態判定手段と、
を備えることを特徴とする請求項１に記載のガス検出装置。
【請求項３】
前記比較結果演算手段は、
複数の前記劣化判定期間でそれぞれ演算された複数の前記正方向最大変化量および複数の前記負方向最大変化量を用いて、前記変化量比較結果値を演算すること、
を特徴とする請求項２に記載のガス検出装置。
【請求項４】
前記比較結果演算手段は、前記劣化判定期間ごとに演算された前記変化量比較結果値をなまし処理したなまし値を、前記劣化状態判定手段の判定に用いられる前記変化量比較結果値として演算すること、
を特徴とする請求項３に記載のガス検出装置。
【請求項５】
前記劣化状態判定手段は、
前記変化量比較結果値が前記劣化判定基準範囲に含まれると判定した場合には、前記変化量比較結果値が予め定められた低程度判定基準範囲に含まれるか否かを判定し、
前記変化量比較結果値が前記低程度判定基準範囲に含まれる場合には前記ガス検出素子の劣化程度が低いと判定し、前記変化量比較結果値が前記低程度判定基準範囲に含まれない場合には前記ガス検出素子の劣化程度が高いと判定すること、
を特徴とする請求項２から請求項４のいずれか一項に記載のガス検出装置。
【請求項１】
検出対象ガスの濃度変化に応じて電気的特性が変化する酸化物半導体製のガス検出素子と、
前記ガス検出素子における電気的特性の変化状態に基づいて前記検出対象ガスの有無を判定するガス判定手段と、
を備えるガス検出装置であって、
前記ガス検出素子の前記電気的特性に関して、前記検出対象ガスの濃度が上昇するときの前記電気的特性の変化方向を正方向変化と定義し、前記検出対象ガスの濃度が低下するときの前記電気的特性の変化方向を負方向変化と定義した場合において、
予め定められた劣化判定期間における前記電気的特性の単位時間あたりの変化量のうち、正方向変化の最大値である正方向最大変化量および負方向変化の最大値である負方向最大変化量を演算する変化量演算手段と、
前記正方向最大変化量の絶対値および前記負方向最大変化量の絶対値に基づいて、前記ガス検出素子が劣化状態であるか否かを判定する素子劣化判定手段と、
前記素子劣化判定手段にて前記ガス検出素子が劣化状態であると判定された場合には、前記ガス判定手段におけるガス検出感度を上げるための補正処理を行う検出感度補正手段と、
を備えていることを特徴とするガス検出装置。
【請求項２】
前記素子劣化判定手段は、
前記正方向最大変化量の絶対値と前記負方向最大変化量の絶対値との比較結果を表す変化量比較結果値を演算する比較結果演算手段と、
前記変化量比較結果値が予め定められた劣化判定基準範囲に含まれるか否かを判定し、前記変化量比較結果値が前記劣化判定基準範囲に含まれる場合には前記ガス検出素子が劣化状態であると判定し、前記変化量比較結果値が前記劣化判定基準範囲に含まれない場合には前記ガス検出素子が劣化状態ではないと判定する劣化状態判定手段と、
を備えることを特徴とする請求項１に記載のガス検出装置。
【請求項３】
前記比較結果演算手段は、
複数の前記劣化判定期間でそれぞれ演算された複数の前記正方向最大変化量および複数の前記負方向最大変化量を用いて、前記変化量比較結果値を演算すること、
を特徴とする請求項２に記載のガス検出装置。
【請求項４】
前記比較結果演算手段は、前記劣化判定期間ごとに演算された前記変化量比較結果値をなまし処理したなまし値を、前記劣化状態判定手段の判定に用いられる前記変化量比較結果値として演算すること、
を特徴とする請求項３に記載のガス検出装置。
【請求項５】
前記劣化状態判定手段は、
前記変化量比較結果値が前記劣化判定基準範囲に含まれると判定した場合には、前記変化量比較結果値が予め定められた低程度判定基準範囲に含まれるか否かを判定し、
前記変化量比較結果値が前記低程度判定基準範囲に含まれる場合には前記ガス検出素子の劣化程度が低いと判定し、前記変化量比較結果値が前記低程度判定基準範囲に含まれない場合には前記ガス検出素子の劣化程度が高いと判定すること、
を特徴とする請求項２から請求項４のいずれか一項に記載のガス検出装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【公開番号】特開２０１１−６４４８７（Ｐ２０１１−６４４８７Ａ）
【公開日】平成２３年３月３１日（２０１１．３．３１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２１３２４９（Ｐ２００９−２１３２４９）
【出願日】平成２１年９月１５日（２００９．９．１５）
【出願人】（０００００４５４７）日本特殊陶業株式会社 (2,912)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年３月３１日（２０１１．３．３１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年９月１５日（２００９．９．１５）
【出願人】（０００００４５４７）日本特殊陶業株式会社 (2,912)
【Ｆターム（参考）】
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