ガス濃度検出装置
【課題】測温抵抗体の水滴付着などの異常を正確に検出することができるガス濃度検出装置を提供する。
【解決手段】ＣＰＵが、ステップＳ２の濃度演算により演算されたガス濃度の急激な変化を検出し、その後急激な変化が終了したことを検出する。そして、ＣＰＵが、ガス濃度の急激な変化の終了が検出された後に一定時間以上継続してガス濃度の変動がないときに異常を検出する。
【解決手段】ＣＰＵが、ステップＳ２の濃度演算により演算されたガス濃度の急激な変化を検出し、その後急激な変化が終了したことを検出する。そして、ＣＰＵが、ガス濃度の急激な変化の終了が検出された後に一定時間以上継続してガス濃度の変動がないときに異常を検出する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ガス濃度検出装置に係り、特に、被測定ガスの供給路に配置されて温度に依存して出力が変化する温度センサと、該温度センサの出力に基づいて前記被測定ガスの濃度を検出する濃度検出手段と、を有するガス濃度検出装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
上述したガス濃度検出装置としては、温度に依存して出力が変化する温度センサを用いたものが知られている。この温度センサとしては、温度に依存して抵抗値が変化する測温抵抗体や、温度に依存して起電力が変化するサーモパイルなどが一般的に知られている。そして、この温度センサを用いたガス濃度検出装置として、接触燃焼式や熱伝導式のものが知られている。まず、接触燃焼式のガス濃度検出装置について説明する。上記測温抵抗体やサーモパイルは、被測定ガスの供給路に配置される。温度センサとして測温抵抗体を用いた場合、測温抵抗体を加熱すると、被測定ガスが接触燃焼して測温抵抗体に濃度に応じた熱量を与える。この結果、測温抵抗体の抵抗値は被測定ガスの濃度に応じた値となり、この測温抵抗体の抵抗値に基づいてガス濃度を検出することができる。一方、サーモパイルは自身では発熱せずに被測定ガスが接触燃焼することがない。そこで、ヒータにより被測定ガスを加熱する。これにより、被測定ガスが燃焼してその濃度に応じてガス温度が上昇する。このガス温度をサーモパイルによって検出することによりガス濃度を検出することができる。
【０００３】
次に、熱伝導式のガス濃度検出装置について説明する。上記測温抵抗体やサーモパイルは、被測定ガスの供給路に配置される。温度センサとして測温抵抗体を用いた場合、供給される被測定ガスの濃度が高くなるに従って被測定ガスの熱伝導率が高くなり、被測定ガスがより多くの熱量を測温抵抗体から奪う。この結果、測温抵抗体の抵抗値が下がる。即ち、測温抵抗体の抵抗値は被測定ガスの濃度に応じた値となり、この測温抵抗体の抵抗値に基づいてガス濃度を検出することができる。一方、温度センサとしてサーモパイルを用いた場合、供給される被測定ガスのガス濃度が高くなるに従って被測定ガスの熱伝導率が高くなり、ヒータにより被測定ガスを加熱しても被測定ガスの熱が拡散して被測定ガスの温度が上がらない。この結果、サーモパイルの起電力が下がり、サーモパイルの起電力は被測定ガスの濃度に応じた値となり、このサーモパイルの起電力に基づいてガス濃度を検出することができる。
【０００４】
上述したガス濃度検出装置は、測温抵抗体やサーモパイル、このサーモパイルを加熱するヒータに水滴が付着すると、測温抵抗体、サーモパイル、ヒータが冷却されて正確にガス濃度を検出することができない、という問題があった。そこで、この問題を解決するために例えば特許文献１、２に記載された故障判定方法が提案されている。この故障判定方法は、接触燃焼式のガス検出素子（＝温度センサ）に流れる電流が閾値Ａを超えたとき水滴が付着したと判定し、閾値Ｂ（＞閾値Ａ）を超えたときガス検出素子が故障していると判定する。
【０００５】
しかしながら、上述した故障判定方法では、ガス検出素子に微少の水滴が付着した場合、閾値Ａを超えない場合があり、微少な水滴の付着については検出することができない、という問題があった。微少の水滴が付着した場合であってもガス検出素子が水滴により冷却されるため、正確なガス濃度を検出することができない。
【０００６】
また、ガス検出素子の電流が電気的ノイズ又は外乱により一時的に閾値Ｂを超えた場合、センサ故障と誤判定してしまう、という問題があった。
【特許文献１】特開２００６−１５３６０１号公報
【特許文献２】特開２００５−９１３２４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
そこで、本発明は、上記のような問題点に着目し、温度センサや、この温度センサを加熱するヒータの水滴付着などの異常を正確に検出することができるガス濃度検出装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するためになされた請求項１記載の発明は、被測定ガスの供給路に配置されて温度に依存して出力が変化する温度センサと、該温度センサの出力に基づいて前記被測定ガスの濃度を検出する濃度検出手段と、を有するガス濃度検出装置において、前記濃度検出手段により検出されたガス濃度が急激に変化したか否かに基づいて異常を検出する異常検出手段を有することを特徴とするガス濃度検出装置に存する。
【０００９】
請求項２記載の発明は、前記異常検出手段が、前記濃度検出手段により検出されたガス濃度の急激な変化を検出する第１検出手段と、前記第１検出手段によって前記ガス濃度の急激な変化が検出された後に、その急激な変化が終了したことを検出する第２検出手段と、前記第２検出手段によって前記ガス濃度の急激な変化の終了が検出された後に一定時間以上継続してガス濃度の変動がないときに異常を検出する第３検出手段と、を有することを特徴とする請求項１に記載のガス濃度検出装置に存する。
【発明の効果】
【００１０】
以上説明したように請求項１記載の発明によれば、微少な水滴が付着した場合でも温度センサやこの温度センサを加熱するヒータが冷却されて検出されたガス濃度が急激に変化することに着目し、濃度検出手段により検出されたガス濃度が急激に変化したか否かに基づいて異常を検出することにより、温度センサやこの温度センサを加熱するヒータの水滴付着などの異常を正確に検出することができる。
【００１１】
請求項２記載の発明によれば、第２検出手段が、第１検出手段によってガス濃度の急激な変化が検出された後に、その急激な変化の終了を検出し、第３検出手段が、第２検出手段によってガス濃度の急激な変化の終了が検出された後に一定時間継続してガス濃度の変動がないときに異常を検出するので、電気的ノイズ又は外乱による一時的に検出されたガス濃度に急激な変化を異常と誤検出することがない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明の一実施の形態を図面に基づいて説明する。図１は、本発明のガス濃度検出装置の一実施形態を示す回路図である。図２は、図１に示すガス濃度検出装置の構成図である。図１の本実施形態のガス濃度検出装置は、熱伝導式であって、水素ガスの濃度を検出する装置である。同図に示すように、ガス濃度検出装置は、水素ガス（被測定ガス）の供給路２０に配置されて温度に依存して抵抗値が変化する測温抵抗体Ｒｓ（＝温度センサ）と、水素ガスの供給路に配置された温度センサ１０と、測温抵抗体Ｒｓに電流を供給してその測温抵抗体Ｒｓの抵抗値に応じた電圧Ｖｏを発生させる抵抗／電圧変換回路１１（抵抗／電圧変換手段）とを有している。
【００１３】
上述した抵抗／電圧変換回路１１は、ブリッジ回路１１Ａと、定電圧源１１Ｂと、計装アンプ１１Ｃとを有している。ブリッジ回路１１Ａは、測温抵抗体Ｒｓと共にホイートストンブリッジを組む固定抵抗Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３から構成されている。測温抵抗体Ｒｓ及び固定抵抗Ｒ２は直列接続され、固定抵抗Ｒ１及び固定抵抗Ｒ３は直列接続されている。そして、測温抵抗体Ｒｓ及び固定抵抗Ｒ２から成る直列回路と、固定抵抗Ｒ１及び固定抵抗Ｒ３から成る直接回路とが、並列に接続されている。
【００１４】
定電圧源１１Ｂは、定電圧Ｖ１をブリッジ回路１１Ａに供給して、測温抵抗体Ｒｓを加熱させる。ブリッジ回路１１Ａに定電圧Ｖ１を供給すると、固定抵抗Ｒ２と測温抵抗体Ｒｓとの接続点には、下記の式（１）に示す電圧Ｖ２が現れる。
Ｖ２＝Ｒｓ／（Ｒｓ＋Ｒ２）×Ｖ１ …（１）
【００１５】
一方、固定抵抗Ｒ１と固定抵抗Ｒ３との接続点には、下記の式（２）に示す電圧Ｖ３が現れる。
Ｖ３＝Ｒ３／（Ｒ１＋Ｒ３）×Ｖ１ …（２）
【００１６】
上記電圧Ｖ２は計装アンプ１１Ｃの非反転入力に供給され、上記電圧Ｖ３は計装アンプ１１Ｃの反転入力に供給される。そして、計装アンプ１１Ｃからは下記の式（３）に示すように測温抵抗体Ｒｓの抵抗値に応じた電圧Ｖｏが出力される。なお、計装アンプ１１ＣのゲインはＡｖとする。
Ｖｏ＝（Ｖ２−Ｖ３）×Ａｖ
＝｛Ｒｓ／（Ｒｓ＋Ｒ２）−Ｒ３／（Ｒ３＋Ｒ１）｝×Ｖ１×Ａｖ …（３）
【００１７】
計装アンプ１１Ｃから出力される電圧ＶｏはＡＤコンバータ１２に供給される。また、温度センサ１０からの出力もＡＤコンバータ１２に供給される。ＡＤコンバータ１２は、アナログの電圧Ｖｏ及び温度センサ１０の出力をデジタル値に変換してマイコン１３に対して供給する。
【００１８】
マイコン１３は、処理プログラムに従って各種の処理を行う演算処理装置（以下ＣＰＵ）１３Ａと、ＣＰＵ１３Ａが行う処理のプログラムなどを格納した読出専用のメモリであるＲＯＭ１３Ｂと、ＣＰＵ１３Ａでの各種の処理過程で利用するワークエリア、各種データを格納するデータ記憶エリアなどを有する読み出し書き込み自在のメモリであるＲＡＭ１３Ｃとを備えている。
【００１９】
上述したガス濃度検出装置は、図２に示すように、水素ガスの供給路２０に連通するガス室２１内に設けられている。供給路２０とガス室２１との間には、水滴の侵入などを防止するフィルタ２２が設けられている。上述したブリッジ回路１１Ａや温度センサ１０は、センサチップ２３に搭載されている。このセンサチップ２３は、ステム２４に搭載され、ガス室２１内に曝されている。定電圧源１１Ｂ、計装アンプ１１Ｃ、ＡＤコンバータ１２、マイコン１３は、ガス室２１内に曝されないように配置された回路基板２５上に搭載されている。マイコン１３が演算したガス濃度は、ケーブル２６を介して外部に出力される。
【００２０】
次に、上述した構成のガス濃度検出装置の動作について説明する。上記測温抵抗体Ｒｓを発熱させて水素ガスに曝すと、測温抵抗体Ｒｓは、水素ガスにより熱量が奪われて、発熱温度が下がる。測温抵抗体Ｒｓを定電圧Ｖ１でブリッチ駆動した場合、測温抵抗体Ｒｓの温度と水素ガスの濃度との間には一定の関係がある。
【００２１】
測温抵抗体Ｒｓの温度と抵抗値は比例しているため、上記電圧Ｖｏの電圧値をＡＤコンバータ１２を介してマイコン１３に取り込むことにより、測温抵抗体Ｒｓの温度を計測することができる。マイコン１３は、測温抵抗体Ｒｓの温度と温度センサ１０の出力から水素ガス濃度を演算する。
【００２２】
次に、水素ガスの濃度が変化したときの電圧Ｖｏの変化について図３を参照して説明する。同図に示すように、水素ガスの濃度変化が生じても供給路２０内に水素ガスが拡散しているため、電圧Ｖｏの出力変化は緩やかである。これに対して、水滴付着などの異常が発生したときの電圧Ｖｏの変化について図４を参照して説明する。同図に示すように、測温抵抗体Ｒｓに水滴が付着する（センサ異常時）と、測温抵抗体Ｒｓが急激に冷却されて電圧Ｖｏが急激に変動する。本実施形態のガス濃度検出装置は、上述したようにセンサ異常時に電圧Ｖｏが急激に変化することを利用してセンサ異常を検出する。
【００２３】
上記概略で説明したガス濃度検出装置の詳細な動作について図５を参照して以下説明する。図５は、図１に示すガス濃度検出装置を構成するＣＰＵ１３Ａの処理手順を示すフローチャートである。まず、ＣＰＵ１３Ａは、濃度値エリアに格納されている濃度値を旧濃度値エリアに格納する（ステップＳ１）。次に、ＣＰＵ１３Ａは、濃度検出手段として働き、電圧Ｖｏから濃度値を演算する（ステップＳ２）。
【００２４】
ステップＳ２において、ＣＰＵ１３Ａは、ＡＤコンバータ１２が変換した電圧Ｖｏのデジタル値を取り込み、水素ガスのガス濃度を演算する。このとき、ＣＰＵ１３Ａは、温度センサ１０の出力のデジタル値を取り込み、この温度センサ１０のデジタル値に基づいて水素ガスのガス濃度を温度補正する。その後、ＣＰＵ１３Ａは、ステップＳ２で演算したガス濃度を濃度値エリアに格納する（ステップＳ３）。
【００２５】
次に、ＣＰＵ１３Ａは、第１検出手段として働き、濃度値エリアに格納された濃度値と旧濃度値エリアに格納された濃度値との差分を求めて、求めた差分が閾値Ａを超えているか否かを判断する（ステップＳ４）。このステップＳ４により、直前のステップＳ２でサンプリングした濃度値とその一回前でサンプリングした濃度値との差分が閾値Ａを超えているか否かを判定することができる。なお、閾値Ａは、ガス濃度検出装置の設置環境などにより定められるものである。
【００２６】
差分が閾値Ａを超えていれば（ステップＳ４でＹ）、ＣＰＵ１３Ａは、演算したガス濃度の急激な変化を検出して微分フラグを１にしてセンサ異常が検出された旨を記録した後（ステップＳ５）、ステップＳ１に戻る。一方、差分が閾値Ａ以下であれば（ステップＳ４でＮ）、ＣＰＵ１３Ａは、演算したガス濃度の急激な変化がない、または急激な変化が終了したと判断して次のステップＳ６に進む。
【００２７】
ステップＳ６において、ＣＰＵ１３Ａは微分フラグが１であるか否かを判断する。微分フラグが１でなければ（ステップＳ６でＹ）、ＣＰＵ１３Ａは、演算したガス濃度の急激な変化がなく、センサ異常が発生していないと判断して、通常処理を行った後（ステップＳ７）、ステップＳ１に戻る。通常処理において、ＣＰＵ１３Ａは、濃度値エリアに格納された濃度値を供給路２０内のガス濃度としてケーブル２６を介して外部に出力する。一方、微分フラグが１であれば（ステップＳ６でＹ）、ＣＰＵ１３Ａは、第２検出手段として働き、演算したガス濃度の急激な変化が終了したことを検出して、次のステップＳ８に進む。
【００２８】
ステップＳ８において、ＣＰＵ１３Ａは、カウント値をクリアする。その後、ＣＰＵ１３Ａは、濃度値エリアに格納されている濃度値を旧濃度値エリアに格納する（ステップＳ９）。次に、ＣＰＵ１３Ａは、濃度検出手段として働き、ステップＳ２と同様に電圧Ｖｏから濃度値を演算した後（ステップＳ１０）、演算した濃度値を濃度値エリアに格納して（ステップＳ１１）、ステップＳ８でクリアしたカウント値をインクリメントする（ステップＳ１２）。
【００２９】
そして、ＣＰＵ１３Ａは、インクリメントしたカウント値が所定回数をオーバーしていなければ（ステップＳ１３でＮ）、旧濃度値エリアに格納された濃度値と濃度値エリアに格納された濃度値とが等しいか否かを判断する（ステップＳ１４）。旧濃度値エリアに格納された濃度値と濃度値エリアに格納された濃度値とが等しければ（ステップＳ１４でＹ）、ＣＰＵ１３Ａは、ガス濃度の急激な変化が終了した後にガス濃度の変動がないと判断してステップＳ９に戻る。そして、このガス濃度の変動がない状態が一定時間以上継続すると、ＣＰＵ１３Ａは、ステップＳ１３でカウントオーバーとなり、センサ異常が継続していると判断して、センサ異常処理を行って（ステップＳ１５）、処理を終了する。
【００３０】
センサ異常処理において、ＣＰＵ１３Ａは、定電圧源１１Ｂによるブリッジ回路１１Ａへの定電圧Ｖ１の供給を停止すると共に、ケーブル２６を介して異常の旨を外部に伝える。
【００３１】
これに対して、旧濃度値エリアに格納された濃度値と濃度値エリアに格納された濃度値とが等しくなければ（ステップＳ１４でＹ）、ＣＰＵ１３Ａは、ガス濃度の急激な変化が終了した後に再び変動があり、正常な状態に復帰した、即ちガス濃度の急激な変化が電気的ノイズや外乱によるものであると判断して微分フラグをクリアした後（ステップＳ１６）、再びステップＳ１に進む。
【００３２】
上述したガス濃度検出装置によれば、微少な水滴が付着した場合でも測温抵抗体Ｒｓが冷却されて検出されたガス濃度が急激に変化することに着目し、電圧Ｖｏに基づいて検出したガス濃度が急激に変化したか否かに基づいて異常を検出することにより、測温抵抗体Ｒｓの水滴付着などの異常を正確に検出することができる。
【００３３】
また、上述したガス濃度検出装置によれば、ＣＰＵ１３Ａが、ガス濃度の急激な変化が検出された後にその急激な変化の終了を検出し、さらにガス濃度の急激な変化の終了が検出された後に一定時間継続してガス濃度の変動がないときに異常を検出するので、電気的ノイズ又は外乱による一時的に検出されたガス濃度に急激な変化を異常と誤検出することがない。
【００３４】
なお、上述した実施形態では、マイコン１３が、サンプリングした濃度値とその一回前でサンプリングした濃度値との差分を演算して、演算した差分が閾値Ａを超えているときガス濃度の急激な変動を検出していたが、本発明はこれに限ったものではない。例えば、図６に示すように、微分回路１４とコンパレータ１５とを用いて、ガス濃度の急激な変動を検出しても良い。
【００３５】
同図に示すように、微分回路１４は、計装アンプ１１Ｃからの電圧Ｖｏを微分して、その微分値をコンパレータ１５に対して出力する。コンパレータ１５は、微分回路１４から出力された微分値が閾値Ａ′を超えるとガス濃度の急激な変動を検出してその旨をマイコン１３に対して伝える。
【００３６】
また、図７に示すように、デジタル回路を用いて、ガス濃度の急激な変動を検出しても良い。同図に示すように、ガス濃度検出装置は、ラッチ回路３１、３２と、引き算器３３と、コンパレータ３４と、フリップフロップ（ＦＦ）回路３５、クロック３６とを備えている。ラッチ回路３１は、ＡＤコンバータ１２から出力される電圧Ｖｏのデジタル値をラッチする。ラッチ回路３２は、ラッチ回路３１がラッチした電圧Ｖｏのデジタル値をさらにラッチする。これにより、ラッチ回路３１、３２には各々、所定時間相前後してＡＤコンバータ１２から出力された電圧Ｖｏのデジタル値がラッチされている。
【００３７】
引き算器３３は、ラッチ回路３１、３２が各々ラッチしている所定時間相前後してＡＤコンバータ１２から出力された電圧Ｖｏの差分を求める。コンパレータ３４は、引き算器３３が求めた差分が閾値Ａを超えているときにガス濃度の急激な変動を検出してその旨をＦＦ回路３５を介してマイコン１３に出力する。
【００３８】
また、図８に示すように、サンプルホールド（ＳＨ）回路３７、３８、計装アンプ３９、コンパレータ４０を用いて、ガス濃度の急激な変動を検出してもよい。ＳＨ回路３７、３８は各々、サンプルスイッチＳＷ１、ＳＷ２と、ホールドコンデンサＣ１、Ｃ２と、ホールドコンデンサＣ１、Ｃ２を放電する放電スイッチＳＷ３、ＳＷ４とから構成されている。ＳＨ回路３７、３８は、サンプルスイッチＳＷ１、ＳＷ２がオフになる直前の電圧ＶｏをホールドコンデンサＣ１、Ｃ２にホールドする。マイコン１３は、所定時間相前後した電圧Ｖｏが各ＳＨ回路３７、３８にホールドされるように、サンプルスイッチＳＷ１、ＳＷ２を制御する。
【００３９】
各ＳＨ回路３７、３８のホールド電圧は各々、計装アンプ３９に供給される。そして、計装アンプ３９は、各ＳＨ回路３７、３８がホールドしている所定時間相前後した電圧Ｖｏの差分をコンパレータ４０に出力する。コンパレータ４０は、計装アンプ３９が求めた差分が閾値Ａを超えているときにガス濃度の急激な変動を検出してその旨をマイコン１３に対して伝える。
【００４０】
また、上述した実施形態によれば、ステップＳ１４において、旧濃度値エリアに格納された濃度値と濃度値エリアに格納された濃度値とが等しいとき変動がないと判断していたいが、本発明はこれに限ったものではない。たとえば、旧濃度値エリアに格納された濃度値と濃度値エリアに格納された濃度値との差分が閾値Ｂ以下であるとき変動がないと判断してもよい。なお、閾値Ｂは、ガス濃度検出装置の設置環境や測温抵抗体Ｒｓの種類などにより定められるものである。
【００４１】
また、上述した実施形態では、温度センサとして測温抵抗体を用いていたが、本発明はこれに限ったものではない。温度センサとしては、例えば温度に依存して起電力が変化するサーモパイルを用いてもよい。このサーモパイルとしては、図９に示すように、ガス流量を検出するフローセンサ３０に設けられたサーモパイルＴＨ１、ＴＨ２を流用しても良い。
【００４２】
同図に示すように、フローセンサ３０は、ヒータ３１と、サーモパイルＴＨ１、ＴＨ２とを備えている。サーモパイルＴＨ１、ＴＨ２は、ヒータ３１を挟んでガスの流れ方向の上下流側にそれぞれ配置されている。上記ヒータ３１、サーモパイルＴＨ１、ＴＨ２の感温部は、基台の中央を薄膜状にしたダイアフラム３２上に設けられている。
【００４３】
上記フローセンサ３０を熱伝導式のガス濃度検出装置として流用する。温度センサとしてサーモパイルＴＨ１、ＴＨ２を用いると自己発熱できないため、ヒータ３１によりサーモパイルＴＨ１、ＴＨ２を加熱させる。そして、サーモパイルＴＨ１、ＴＨ２の出力に基づいてガス濃度を検出することができる。水滴がダイアフラム３２に付着した場合、ヒータ３１が発熱しない。その為、サーモパイルＴＨ１、ＴＨ２を加熱することができず、正確なガス濃度を測れなくなる。
【００４４】
よって、フローセンサ３０を熱伝導式のガス濃度検出装置として流用した場合も、上述した実施形態に示すようにサーモパイルＴＨ１、ＴＨ２の出力によって求めたガス濃度が急激に変化したか否かに基づいて異常を検出するようにしてもよい。
【００４５】
また、前述した実施形態は本発明の代表的な形態を示したに過ぎず、本発明は、実施形態に限定されるものではない。即ち、本発明の骨子を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】本発明のガス濃度検出装置の一実施形態を示す回路図である。
【図２】図１に示すガス濃度検出装置の構成図である。
【図３】水素ガスの濃度が変化したときの電圧Ｖｏの出力を示すタイムチャートである。
【図４】水滴付着などの異常が発生したときの電圧Ｖｏの出力を示すタイムチャートである。
【図５】図１に示すガス濃度検出装置を構成するＣＰＵの処理手順を示すフローチャートである。
【図６】他の実施形態における本発明のガス濃度検出装置を示す部分回路図である。
【図７】他の実施形態における本発明のガス濃度検出装置を示す部分回路図である。
【図８】他の実施形態における本発明のガス濃度検出装置を示す部分回路図である。
【図９】他の実施形態における本発明のガス濃度検出装置を示す部分回路図である。
【符号の説明】
【００４７】
２０ 供給路
Ｒｓ 測温抵抗体（温度センサ）
１３Ａ ＣＰＵ（濃度検出手段、異常検出手段、第１検出手段、第２検出手段、第３検出手段）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ガス濃度検出装置に係り、特に、被測定ガスの供給路に配置されて温度に依存して出力が変化する温度センサと、該温度センサの出力に基づいて前記被測定ガスの濃度を検出する濃度検出手段と、を有するガス濃度検出装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
上述したガス濃度検出装置としては、温度に依存して出力が変化する温度センサを用いたものが知られている。この温度センサとしては、温度に依存して抵抗値が変化する測温抵抗体や、温度に依存して起電力が変化するサーモパイルなどが一般的に知られている。そして、この温度センサを用いたガス濃度検出装置として、接触燃焼式や熱伝導式のものが知られている。まず、接触燃焼式のガス濃度検出装置について説明する。上記測温抵抗体やサーモパイルは、被測定ガスの供給路に配置される。温度センサとして測温抵抗体を用いた場合、測温抵抗体を加熱すると、被測定ガスが接触燃焼して測温抵抗体に濃度に応じた熱量を与える。この結果、測温抵抗体の抵抗値は被測定ガスの濃度に応じた値となり、この測温抵抗体の抵抗値に基づいてガス濃度を検出することができる。一方、サーモパイルは自身では発熱せずに被測定ガスが接触燃焼することがない。そこで、ヒータにより被測定ガスを加熱する。これにより、被測定ガスが燃焼してその濃度に応じてガス温度が上昇する。このガス温度をサーモパイルによって検出することによりガス濃度を検出することができる。
【０００３】
次に、熱伝導式のガス濃度検出装置について説明する。上記測温抵抗体やサーモパイルは、被測定ガスの供給路に配置される。温度センサとして測温抵抗体を用いた場合、供給される被測定ガスの濃度が高くなるに従って被測定ガスの熱伝導率が高くなり、被測定ガスがより多くの熱量を測温抵抗体から奪う。この結果、測温抵抗体の抵抗値が下がる。即ち、測温抵抗体の抵抗値は被測定ガスの濃度に応じた値となり、この測温抵抗体の抵抗値に基づいてガス濃度を検出することができる。一方、温度センサとしてサーモパイルを用いた場合、供給される被測定ガスのガス濃度が高くなるに従って被測定ガスの熱伝導率が高くなり、ヒータにより被測定ガスを加熱しても被測定ガスの熱が拡散して被測定ガスの温度が上がらない。この結果、サーモパイルの起電力が下がり、サーモパイルの起電力は被測定ガスの濃度に応じた値となり、このサーモパイルの起電力に基づいてガス濃度を検出することができる。
【０００４】
上述したガス濃度検出装置は、測温抵抗体やサーモパイル、このサーモパイルを加熱するヒータに水滴が付着すると、測温抵抗体、サーモパイル、ヒータが冷却されて正確にガス濃度を検出することができない、という問題があった。そこで、この問題を解決するために例えば特許文献１、２に記載された故障判定方法が提案されている。この故障判定方法は、接触燃焼式のガス検出素子（＝温度センサ）に流れる電流が閾値Ａを超えたとき水滴が付着したと判定し、閾値Ｂ（＞閾値Ａ）を超えたときガス検出素子が故障していると判定する。
【０００５】
しかしながら、上述した故障判定方法では、ガス検出素子に微少の水滴が付着した場合、閾値Ａを超えない場合があり、微少な水滴の付着については検出することができない、という問題があった。微少の水滴が付着した場合であってもガス検出素子が水滴により冷却されるため、正確なガス濃度を検出することができない。
【０００６】
また、ガス検出素子の電流が電気的ノイズ又は外乱により一時的に閾値Ｂを超えた場合、センサ故障と誤判定してしまう、という問題があった。
【特許文献１】特開２００６−１５３６０１号公報
【特許文献２】特開２００５−９１３２４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
そこで、本発明は、上記のような問題点に着目し、温度センサや、この温度センサを加熱するヒータの水滴付着などの異常を正確に検出することができるガス濃度検出装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するためになされた請求項１記載の発明は、被測定ガスの供給路に配置されて温度に依存して出力が変化する温度センサと、該温度センサの出力に基づいて前記被測定ガスの濃度を検出する濃度検出手段と、を有するガス濃度検出装置において、前記濃度検出手段により検出されたガス濃度が急激に変化したか否かに基づいて異常を検出する異常検出手段を有することを特徴とするガス濃度検出装置に存する。
【０００９】
請求項２記載の発明は、前記異常検出手段が、前記濃度検出手段により検出されたガス濃度の急激な変化を検出する第１検出手段と、前記第１検出手段によって前記ガス濃度の急激な変化が検出された後に、その急激な変化が終了したことを検出する第２検出手段と、前記第２検出手段によって前記ガス濃度の急激な変化の終了が検出された後に一定時間以上継続してガス濃度の変動がないときに異常を検出する第３検出手段と、を有することを特徴とする請求項１に記載のガス濃度検出装置に存する。
【発明の効果】
【００１０】
以上説明したように請求項１記載の発明によれば、微少な水滴が付着した場合でも温度センサやこの温度センサを加熱するヒータが冷却されて検出されたガス濃度が急激に変化することに着目し、濃度検出手段により検出されたガス濃度が急激に変化したか否かに基づいて異常を検出することにより、温度センサやこの温度センサを加熱するヒータの水滴付着などの異常を正確に検出することができる。
【００１１】
請求項２記載の発明によれば、第２検出手段が、第１検出手段によってガス濃度の急激な変化が検出された後に、その急激な変化の終了を検出し、第３検出手段が、第２検出手段によってガス濃度の急激な変化の終了が検出された後に一定時間継続してガス濃度の変動がないときに異常を検出するので、電気的ノイズ又は外乱による一時的に検出されたガス濃度に急激な変化を異常と誤検出することがない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明の一実施の形態を図面に基づいて説明する。図１は、本発明のガス濃度検出装置の一実施形態を示す回路図である。図２は、図１に示すガス濃度検出装置の構成図である。図１の本実施形態のガス濃度検出装置は、熱伝導式であって、水素ガスの濃度を検出する装置である。同図に示すように、ガス濃度検出装置は、水素ガス（被測定ガス）の供給路２０に配置されて温度に依存して抵抗値が変化する測温抵抗体Ｒｓ（＝温度センサ）と、水素ガスの供給路に配置された温度センサ１０と、測温抵抗体Ｒｓに電流を供給してその測温抵抗体Ｒｓの抵抗値に応じた電圧Ｖｏを発生させる抵抗／電圧変換回路１１（抵抗／電圧変換手段）とを有している。
【００１３】
上述した抵抗／電圧変換回路１１は、ブリッジ回路１１Ａと、定電圧源１１Ｂと、計装アンプ１１Ｃとを有している。ブリッジ回路１１Ａは、測温抵抗体Ｒｓと共にホイートストンブリッジを組む固定抵抗Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３から構成されている。測温抵抗体Ｒｓ及び固定抵抗Ｒ２は直列接続され、固定抵抗Ｒ１及び固定抵抗Ｒ３は直列接続されている。そして、測温抵抗体Ｒｓ及び固定抵抗Ｒ２から成る直列回路と、固定抵抗Ｒ１及び固定抵抗Ｒ３から成る直接回路とが、並列に接続されている。
【００１４】
定電圧源１１Ｂは、定電圧Ｖ１をブリッジ回路１１Ａに供給して、測温抵抗体Ｒｓを加熱させる。ブリッジ回路１１Ａに定電圧Ｖ１を供給すると、固定抵抗Ｒ２と測温抵抗体Ｒｓとの接続点には、下記の式（１）に示す電圧Ｖ２が現れる。
Ｖ２＝Ｒｓ／（Ｒｓ＋Ｒ２）×Ｖ１ …（１）
【００１５】
一方、固定抵抗Ｒ１と固定抵抗Ｒ３との接続点には、下記の式（２）に示す電圧Ｖ３が現れる。
Ｖ３＝Ｒ３／（Ｒ１＋Ｒ３）×Ｖ１ …（２）
【００１６】
上記電圧Ｖ２は計装アンプ１１Ｃの非反転入力に供給され、上記電圧Ｖ３は計装アンプ１１Ｃの反転入力に供給される。そして、計装アンプ１１Ｃからは下記の式（３）に示すように測温抵抗体Ｒｓの抵抗値に応じた電圧Ｖｏが出力される。なお、計装アンプ１１ＣのゲインはＡｖとする。
Ｖｏ＝（Ｖ２−Ｖ３）×Ａｖ
＝｛Ｒｓ／（Ｒｓ＋Ｒ２）−Ｒ３／（Ｒ３＋Ｒ１）｝×Ｖ１×Ａｖ …（３）
【００１７】
計装アンプ１１Ｃから出力される電圧ＶｏはＡＤコンバータ１２に供給される。また、温度センサ１０からの出力もＡＤコンバータ１２に供給される。ＡＤコンバータ１２は、アナログの電圧Ｖｏ及び温度センサ１０の出力をデジタル値に変換してマイコン１３に対して供給する。
【００１８】
マイコン１３は、処理プログラムに従って各種の処理を行う演算処理装置（以下ＣＰＵ）１３Ａと、ＣＰＵ１３Ａが行う処理のプログラムなどを格納した読出専用のメモリであるＲＯＭ１３Ｂと、ＣＰＵ１３Ａでの各種の処理過程で利用するワークエリア、各種データを格納するデータ記憶エリアなどを有する読み出し書き込み自在のメモリであるＲＡＭ１３Ｃとを備えている。
【００１９】
上述したガス濃度検出装置は、図２に示すように、水素ガスの供給路２０に連通するガス室２１内に設けられている。供給路２０とガス室２１との間には、水滴の侵入などを防止するフィルタ２２が設けられている。上述したブリッジ回路１１Ａや温度センサ１０は、センサチップ２３に搭載されている。このセンサチップ２３は、ステム２４に搭載され、ガス室２１内に曝されている。定電圧源１１Ｂ、計装アンプ１１Ｃ、ＡＤコンバータ１２、マイコン１３は、ガス室２１内に曝されないように配置された回路基板２５上に搭載されている。マイコン１３が演算したガス濃度は、ケーブル２６を介して外部に出力される。
【００２０】
次に、上述した構成のガス濃度検出装置の動作について説明する。上記測温抵抗体Ｒｓを発熱させて水素ガスに曝すと、測温抵抗体Ｒｓは、水素ガスにより熱量が奪われて、発熱温度が下がる。測温抵抗体Ｒｓを定電圧Ｖ１でブリッチ駆動した場合、測温抵抗体Ｒｓの温度と水素ガスの濃度との間には一定の関係がある。
【００２１】
測温抵抗体Ｒｓの温度と抵抗値は比例しているため、上記電圧Ｖｏの電圧値をＡＤコンバータ１２を介してマイコン１３に取り込むことにより、測温抵抗体Ｒｓの温度を計測することができる。マイコン１３は、測温抵抗体Ｒｓの温度と温度センサ１０の出力から水素ガス濃度を演算する。
【００２２】
次に、水素ガスの濃度が変化したときの電圧Ｖｏの変化について図３を参照して説明する。同図に示すように、水素ガスの濃度変化が生じても供給路２０内に水素ガスが拡散しているため、電圧Ｖｏの出力変化は緩やかである。これに対して、水滴付着などの異常が発生したときの電圧Ｖｏの変化について図４を参照して説明する。同図に示すように、測温抵抗体Ｒｓに水滴が付着する（センサ異常時）と、測温抵抗体Ｒｓが急激に冷却されて電圧Ｖｏが急激に変動する。本実施形態のガス濃度検出装置は、上述したようにセンサ異常時に電圧Ｖｏが急激に変化することを利用してセンサ異常を検出する。
【００２３】
上記概略で説明したガス濃度検出装置の詳細な動作について図５を参照して以下説明する。図５は、図１に示すガス濃度検出装置を構成するＣＰＵ１３Ａの処理手順を示すフローチャートである。まず、ＣＰＵ１３Ａは、濃度値エリアに格納されている濃度値を旧濃度値エリアに格納する（ステップＳ１）。次に、ＣＰＵ１３Ａは、濃度検出手段として働き、電圧Ｖｏから濃度値を演算する（ステップＳ２）。
【００２４】
ステップＳ２において、ＣＰＵ１３Ａは、ＡＤコンバータ１２が変換した電圧Ｖｏのデジタル値を取り込み、水素ガスのガス濃度を演算する。このとき、ＣＰＵ１３Ａは、温度センサ１０の出力のデジタル値を取り込み、この温度センサ１０のデジタル値に基づいて水素ガスのガス濃度を温度補正する。その後、ＣＰＵ１３Ａは、ステップＳ２で演算したガス濃度を濃度値エリアに格納する（ステップＳ３）。
【００２５】
次に、ＣＰＵ１３Ａは、第１検出手段として働き、濃度値エリアに格納された濃度値と旧濃度値エリアに格納された濃度値との差分を求めて、求めた差分が閾値Ａを超えているか否かを判断する（ステップＳ４）。このステップＳ４により、直前のステップＳ２でサンプリングした濃度値とその一回前でサンプリングした濃度値との差分が閾値Ａを超えているか否かを判定することができる。なお、閾値Ａは、ガス濃度検出装置の設置環境などにより定められるものである。
【００２６】
差分が閾値Ａを超えていれば（ステップＳ４でＹ）、ＣＰＵ１３Ａは、演算したガス濃度の急激な変化を検出して微分フラグを１にしてセンサ異常が検出された旨を記録した後（ステップＳ５）、ステップＳ１に戻る。一方、差分が閾値Ａ以下であれば（ステップＳ４でＮ）、ＣＰＵ１３Ａは、演算したガス濃度の急激な変化がない、または急激な変化が終了したと判断して次のステップＳ６に進む。
【００２７】
ステップＳ６において、ＣＰＵ１３Ａは微分フラグが１であるか否かを判断する。微分フラグが１でなければ（ステップＳ６でＹ）、ＣＰＵ１３Ａは、演算したガス濃度の急激な変化がなく、センサ異常が発生していないと判断して、通常処理を行った後（ステップＳ７）、ステップＳ１に戻る。通常処理において、ＣＰＵ１３Ａは、濃度値エリアに格納された濃度値を供給路２０内のガス濃度としてケーブル２６を介して外部に出力する。一方、微分フラグが１であれば（ステップＳ６でＹ）、ＣＰＵ１３Ａは、第２検出手段として働き、演算したガス濃度の急激な変化が終了したことを検出して、次のステップＳ８に進む。
【００２８】
ステップＳ８において、ＣＰＵ１３Ａは、カウント値をクリアする。その後、ＣＰＵ１３Ａは、濃度値エリアに格納されている濃度値を旧濃度値エリアに格納する（ステップＳ９）。次に、ＣＰＵ１３Ａは、濃度検出手段として働き、ステップＳ２と同様に電圧Ｖｏから濃度値を演算した後（ステップＳ１０）、演算した濃度値を濃度値エリアに格納して（ステップＳ１１）、ステップＳ８でクリアしたカウント値をインクリメントする（ステップＳ１２）。
【００２９】
そして、ＣＰＵ１３Ａは、インクリメントしたカウント値が所定回数をオーバーしていなければ（ステップＳ１３でＮ）、旧濃度値エリアに格納された濃度値と濃度値エリアに格納された濃度値とが等しいか否かを判断する（ステップＳ１４）。旧濃度値エリアに格納された濃度値と濃度値エリアに格納された濃度値とが等しければ（ステップＳ１４でＹ）、ＣＰＵ１３Ａは、ガス濃度の急激な変化が終了した後にガス濃度の変動がないと判断してステップＳ９に戻る。そして、このガス濃度の変動がない状態が一定時間以上継続すると、ＣＰＵ１３Ａは、ステップＳ１３でカウントオーバーとなり、センサ異常が継続していると判断して、センサ異常処理を行って（ステップＳ１５）、処理を終了する。
【００３０】
センサ異常処理において、ＣＰＵ１３Ａは、定電圧源１１Ｂによるブリッジ回路１１Ａへの定電圧Ｖ１の供給を停止すると共に、ケーブル２６を介して異常の旨を外部に伝える。
【００３１】
これに対して、旧濃度値エリアに格納された濃度値と濃度値エリアに格納された濃度値とが等しくなければ（ステップＳ１４でＹ）、ＣＰＵ１３Ａは、ガス濃度の急激な変化が終了した後に再び変動があり、正常な状態に復帰した、即ちガス濃度の急激な変化が電気的ノイズや外乱によるものであると判断して微分フラグをクリアした後（ステップＳ１６）、再びステップＳ１に進む。
【００３２】
上述したガス濃度検出装置によれば、微少な水滴が付着した場合でも測温抵抗体Ｒｓが冷却されて検出されたガス濃度が急激に変化することに着目し、電圧Ｖｏに基づいて検出したガス濃度が急激に変化したか否かに基づいて異常を検出することにより、測温抵抗体Ｒｓの水滴付着などの異常を正確に検出することができる。
【００３３】
また、上述したガス濃度検出装置によれば、ＣＰＵ１３Ａが、ガス濃度の急激な変化が検出された後にその急激な変化の終了を検出し、さらにガス濃度の急激な変化の終了が検出された後に一定時間継続してガス濃度の変動がないときに異常を検出するので、電気的ノイズ又は外乱による一時的に検出されたガス濃度に急激な変化を異常と誤検出することがない。
【００３４】
なお、上述した実施形態では、マイコン１３が、サンプリングした濃度値とその一回前でサンプリングした濃度値との差分を演算して、演算した差分が閾値Ａを超えているときガス濃度の急激な変動を検出していたが、本発明はこれに限ったものではない。例えば、図６に示すように、微分回路１４とコンパレータ１５とを用いて、ガス濃度の急激な変動を検出しても良い。
【００３５】
同図に示すように、微分回路１４は、計装アンプ１１Ｃからの電圧Ｖｏを微分して、その微分値をコンパレータ１５に対して出力する。コンパレータ１５は、微分回路１４から出力された微分値が閾値Ａ′を超えるとガス濃度の急激な変動を検出してその旨をマイコン１３に対して伝える。
【００３６】
また、図７に示すように、デジタル回路を用いて、ガス濃度の急激な変動を検出しても良い。同図に示すように、ガス濃度検出装置は、ラッチ回路３１、３２と、引き算器３３と、コンパレータ３４と、フリップフロップ（ＦＦ）回路３５、クロック３６とを備えている。ラッチ回路３１は、ＡＤコンバータ１２から出力される電圧Ｖｏのデジタル値をラッチする。ラッチ回路３２は、ラッチ回路３１がラッチした電圧Ｖｏのデジタル値をさらにラッチする。これにより、ラッチ回路３１、３２には各々、所定時間相前後してＡＤコンバータ１２から出力された電圧Ｖｏのデジタル値がラッチされている。
【００３７】
引き算器３３は、ラッチ回路３１、３２が各々ラッチしている所定時間相前後してＡＤコンバータ１２から出力された電圧Ｖｏの差分を求める。コンパレータ３４は、引き算器３３が求めた差分が閾値Ａを超えているときにガス濃度の急激な変動を検出してその旨をＦＦ回路３５を介してマイコン１３に出力する。
【００３８】
また、図８に示すように、サンプルホールド（ＳＨ）回路３７、３８、計装アンプ３９、コンパレータ４０を用いて、ガス濃度の急激な変動を検出してもよい。ＳＨ回路３７、３８は各々、サンプルスイッチＳＷ１、ＳＷ２と、ホールドコンデンサＣ１、Ｃ２と、ホールドコンデンサＣ１、Ｃ２を放電する放電スイッチＳＷ３、ＳＷ４とから構成されている。ＳＨ回路３７、３８は、サンプルスイッチＳＷ１、ＳＷ２がオフになる直前の電圧ＶｏをホールドコンデンサＣ１、Ｃ２にホールドする。マイコン１３は、所定時間相前後した電圧Ｖｏが各ＳＨ回路３７、３８にホールドされるように、サンプルスイッチＳＷ１、ＳＷ２を制御する。
【００３９】
各ＳＨ回路３７、３８のホールド電圧は各々、計装アンプ３９に供給される。そして、計装アンプ３９は、各ＳＨ回路３７、３８がホールドしている所定時間相前後した電圧Ｖｏの差分をコンパレータ４０に出力する。コンパレータ４０は、計装アンプ３９が求めた差分が閾値Ａを超えているときにガス濃度の急激な変動を検出してその旨をマイコン１３に対して伝える。
【００４０】
また、上述した実施形態によれば、ステップＳ１４において、旧濃度値エリアに格納された濃度値と濃度値エリアに格納された濃度値とが等しいとき変動がないと判断していたいが、本発明はこれに限ったものではない。たとえば、旧濃度値エリアに格納された濃度値と濃度値エリアに格納された濃度値との差分が閾値Ｂ以下であるとき変動がないと判断してもよい。なお、閾値Ｂは、ガス濃度検出装置の設置環境や測温抵抗体Ｒｓの種類などにより定められるものである。
【００４１】
また、上述した実施形態では、温度センサとして測温抵抗体を用いていたが、本発明はこれに限ったものではない。温度センサとしては、例えば温度に依存して起電力が変化するサーモパイルを用いてもよい。このサーモパイルとしては、図９に示すように、ガス流量を検出するフローセンサ３０に設けられたサーモパイルＴＨ１、ＴＨ２を流用しても良い。
【００４２】
同図に示すように、フローセンサ３０は、ヒータ３１と、サーモパイルＴＨ１、ＴＨ２とを備えている。サーモパイルＴＨ１、ＴＨ２は、ヒータ３１を挟んでガスの流れ方向の上下流側にそれぞれ配置されている。上記ヒータ３１、サーモパイルＴＨ１、ＴＨ２の感温部は、基台の中央を薄膜状にしたダイアフラム３２上に設けられている。
【００４３】
上記フローセンサ３０を熱伝導式のガス濃度検出装置として流用する。温度センサとしてサーモパイルＴＨ１、ＴＨ２を用いると自己発熱できないため、ヒータ３１によりサーモパイルＴＨ１、ＴＨ２を加熱させる。そして、サーモパイルＴＨ１、ＴＨ２の出力に基づいてガス濃度を検出することができる。水滴がダイアフラム３２に付着した場合、ヒータ３１が発熱しない。その為、サーモパイルＴＨ１、ＴＨ２を加熱することができず、正確なガス濃度を測れなくなる。
【００４４】
よって、フローセンサ３０を熱伝導式のガス濃度検出装置として流用した場合も、上述した実施形態に示すようにサーモパイルＴＨ１、ＴＨ２の出力によって求めたガス濃度が急激に変化したか否かに基づいて異常を検出するようにしてもよい。
【００４５】
また、前述した実施形態は本発明の代表的な形態を示したに過ぎず、本発明は、実施形態に限定されるものではない。即ち、本発明の骨子を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】本発明のガス濃度検出装置の一実施形態を示す回路図である。
【図２】図１に示すガス濃度検出装置の構成図である。
【図３】水素ガスの濃度が変化したときの電圧Ｖｏの出力を示すタイムチャートである。
【図４】水滴付着などの異常が発生したときの電圧Ｖｏの出力を示すタイムチャートである。
【図５】図１に示すガス濃度検出装置を構成するＣＰＵの処理手順を示すフローチャートである。
【図６】他の実施形態における本発明のガス濃度検出装置を示す部分回路図である。
【図７】他の実施形態における本発明のガス濃度検出装置を示す部分回路図である。
【図８】他の実施形態における本発明のガス濃度検出装置を示す部分回路図である。
【図９】他の実施形態における本発明のガス濃度検出装置を示す部分回路図である。
【符号の説明】
【００４７】
２０ 供給路
Ｒｓ 測温抵抗体（温度センサ）
１３Ａ ＣＰＵ（濃度検出手段、異常検出手段、第１検出手段、第２検出手段、第３検出手段）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被測定ガスの供給路に配置されて温度に依存して出力が変化する温度センサと、該温度センサの出力に基づいて前記被測定ガスの濃度を検出する濃度検出手段と、を有するガス濃度検出装置において、
前記濃度検出手段により検出されたガス濃度が急激に変化したか否かに基づいて異常を検出する異常検出手段を有することを特徴とするガス濃度検出装置。
【請求項２】
前記異常検出手段が、前記濃度検出手段により検出されたガス濃度の急激な変化を検出する第１検出手段と、前記第１検出手段によって前記ガス濃度の急激な変化が検出された後に、その急激な変化が終了したことを検出する第２検出手段と、前記第２検出手段によって前記ガス濃度の急激な変化の終了が検出された後に一定時間以上継続してガス濃度の変動がないときに異常を検出する第３検出手段と、を有することを特徴とする請求項１に記載のガス濃度検出装置。
【請求項１】
被測定ガスの供給路に配置されて温度に依存して出力が変化する温度センサと、該温度センサの出力に基づいて前記被測定ガスの濃度を検出する濃度検出手段と、を有するガス濃度検出装置において、
前記濃度検出手段により検出されたガス濃度が急激に変化したか否かに基づいて異常を検出する異常検出手段を有することを特徴とするガス濃度検出装置。
【請求項２】
前記異常検出手段が、前記濃度検出手段により検出されたガス濃度の急激な変化を検出する第１検出手段と、前記第１検出手段によって前記ガス濃度の急激な変化が検出された後に、その急激な変化が終了したことを検出する第２検出手段と、前記第２検出手段によって前記ガス濃度の急激な変化の終了が検出された後に一定時間以上継続してガス濃度の変動がないときに異常を検出する第３検出手段と、を有することを特徴とする請求項１に記載のガス濃度検出装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２００８−２６１６４３（Ｐ２００８−２６１６４３Ａ）
【公開日】平成２０年１０月３０日（２００８．１０．３０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−１０２４７６（Ｐ２００７−１０２４７６）
【出願日】平成１９年４月１０日（２００７．４．１０）
【出願人】（０００００６８９５）矢崎総業株式会社 (7,019)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年１０月３０日（２００８．１０．３０）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年４月１０日（２００７．４．１０）
【出願人】（０００００６８９５）矢崎総業株式会社 (7,019)
【Ｆターム（参考）】
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