JP2009300082A - ガス濃度検出装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 エンジンの排気系等に設けられるガス濃度検出装置の劣化判定を簡易かつ高精度に行うための技術を提供する。
【解決手段】 センサ制御部７０は、ステップＳ３で第１センサ電極５６ｂに流れた電流（第１電流Ｉｓ１）を計測し、図示しないメモリに記憶する。センサ制御部７０は、ステップＳ６で第２センサ電極５６ｃに流れた電流（第２電流Ｉｓ２）を計測した後、ステップＳ７で式（Ｒｉ＝Ｉｓ２／Ｉｓ１）を用いて電流比Ｒｉを算出する。センサ制御部７０は、ステップＳ８で電流比Ｒｉが所定の劣化判定閾値Ｒｉｒ（例えば、２．５）を下回っているか否かを判定する。長期間にわたる使用が行われると、第２センサ電極５６ｃの劣化速度が高いため、電流比Ｒｉは次第に小さくなって遂にはステップＳ８の判定がＹｅｓとなる。すると、センサ制御部７０は、ステップＳ９で初期値０のセンサ劣化フラグＦｓｒを１とする。
【選択図】 図８

Description

本発明は、エンジンの排気系等に設けられるガス濃度検出装置に関する。

リーン空燃比で燃料を燃焼させるディーゼルエンジン等には、リーン運転時に生成される排気ガス中のＮＯｘを捕捉し、リッチ運転時または理論空燃比運転（以下、ストイキ運転と記す）時に捕捉したＮＯｘを還元浄化するＮＯｘ浄化触媒が付設されることが多い。しかしながら、ＬＮＣが捕捉できるＮＯｘ量には限界があるため、リーン運転のみを長時間継続することはできない。そこで、ＬＮＣに捕捉されたＮＯｘを放出させるために空燃比（Ａ／Ｆ）を一時的にリッチ化し（リッチスパイク運転を行い）、ＬＮＣから放出されたＮＯｘを還元剤（ＨＣ、ＣＯ）によって還元して無害なＮ_２として排出させている。リッチスパイク運転は、例えば、ＬＮＣの下流に設置されたＮＯｘセンサの出力信号に基づきＬＮＣのＮＯｘ捕捉能力を推定し、その推定結果が所定の閾値を下回った場合に実行される。

一般に、ＮＯｘセンサは、酸素イオン伝導性を有する複数の固体電解質層（セル）の間に第１チャンバと第２チャンバと基準大気チャンバとを画成するとともに、各チャンバに臨むセルにそれぞれ電極を形成した構造となっている。ＮＯｘセンサでは、第１チャンバと排気管内とに臨むセルの両面に電圧を印加することにより、セルを酸素ポンプとして作用させて排気ガス中の酸素濃度を一定の値とし、ＮＯｘをＮＯに還元するとともに、可燃性ガス（Ｃｏ，ＨＣ，Ｈ_２等）を燃焼させる。次に、第２チャンバと基準大気チャンバとに臨むセルに電圧を印加することによって第１チャンバから流入した排気ガス中のＮＯを解離させる。すると、解離された酸素分子が第２チャンバ側の電極で電子を受け取ることによって酸素イオンとなり、この酸素イオンが基準大気チャンバに伝導する。そして、酸素イオンがセル内を伝導する際に流れる電流（センサセル電流）を検出し、この検出結果に第１チャンバでの余剰酸素分に係る補正を行うことによって排気ガス中のＮＯｘ濃度に比例した出力を得る（特許文献１参照）。
特開２００７−１９８９００号公報

ＮＯｘセンサは、その内部に排気ガスが導入される都合上、長期間にわたる使用（エンジンの運転）が行われると、第１チャンバや第２チャンバ内の電極に不純物（排気ガス中の未燃物質やカーボン等）が付着する。そして、第２チャンバ内の電極に不純物が付着した場合、ＮＯの解離が円滑に行われなくなることで使用開始時に較べてセンサセル電流が小さくなり、ＮＯｘ濃度の検出精度が次第に低下する（すなわち、ＮＯｘセンサが劣化する）ことが避けられない。しかしながら、ＮＯｘセンサの劣化は、一般に出力信号を徐々に小さくするものであるため、リード線の切断のように出力信号が全く無くなる故障とは異なり、正確に判定することが難しかった。例えば、現在の出力信号が小さいとしても、それがＮＯｘセンサの劣化によるものなのか、あるいはＮＯｘ濃度が低いことによるものなのかが判別できないのである。

特許文献１では、この問題に対処すべく、第２チャンバ内の電極に一時的に高電圧（高解離時電圧）を印加し、その際のセンサセル電流の値に基づいて劣化を判定する方法を採っている。すなわち、排気ガス中にはＮＯｘよりも解離し難い成分（Ｈ_２Ｏ：難解離成分）が存在するが、ＮＯｘセンサの劣化が進行していない場合には、高解離時電圧によって難解離成分も解離され、センサセル電流の値が有意に大きくなる。ところが、ＮＯｘセンサの劣化が進行した場合には、高解離時電圧を印加しても難解離成分が解離せず、センサセル電流の値が殆ど大きくならない。したがって、高解離時電圧印加時におけるセンサセル電流を所定の判定閾値と比較することにより、ＮＯｘセンサの劣化判定が可能となるのである。しかしながら、特許文献１の方法は、高解離時には、Ｈ_２Ｏなどの出力が通常時の出力に上乗せされることを見ており、Ｈ_２Ｏの解離とＮＯの解離とに相関性がない場合には、ＮＯｘに特定した解離能力が判別できない。

本発明は、このような背景に鑑みなされたものであり、エンジンの排気系等に設けられるガス濃度検出装置の劣化判定を簡易かつ高精度に行うための技術を提供することを目的とする。

第１の発明に係るガス濃度検出装置は、測定対象ガスが導入され、当該測定対象ガスに対して酸素イオンの汲み出しまたは汲み入れが行われる第１チャンバと、前記第１チャンバからの測定対象ガスが導入され、当該測定対象ガス中の特定ガス濃度に応じた酸素分圧が検出される第２チャンバと、基準酸素分圧雰囲気が導入され、当該基準酸素分圧雰囲気の酸素分圧が検出される基準酸素チャンバと、前記第２チャンバで検出された酸素分圧と、前記基準酸素チャンバで検出された酸素分圧とを比較することによって前記特定ガスの濃度を検出する特定ガス濃度検出手段とを有するガス濃度検出装置であって、前記第２チャンバには、所定の劣化速度で劣化する第１電極と、当該第１電極とは異なる劣化速度で劣化する第２電極とが設置され、前記第１電極と前記第２電極とに所定の電圧を印加する電圧印加手段と、前記電圧印加手段によって電圧が印加された際に前記第１電極に流れる電流と前記第２電極に流れる電流との比を電流比として算出する電流比算出手段と、前記電流差が所定の劣化判定閾値を超えた場合に、劣化が生じていると判定する劣化判定手段とを備えたことを特徴とする。

第１の発明は、第２の発明に係るガス濃度検出装置において、前記第１電極がプラチナを素材金属とし、前記第２電極がプラチナとロジウムとを素材金属とすることを特徴とする。

第１の発明によれば、互いに劣化速度の異なる第１，第２電極を同一条件（第２チャンバ内）におき、第１，第２電極の出力電流比が劣化判定閾値を超えたことをもって劣化と判定するようにしたため、劣化判定が簡単かつ高精度に行えるようになる。また、第２の発明によれば、第１，第２電極間で劣化速度に大きな差が生じるため、劣化判定の精度が向上する。

以下、図面を参照して、本発明を自動車用ＮＯｘセンサの劣化判定に適用した一実施形態を詳細に説明する。
図１は実施形態に係るエンジンシステムの概略構成を示す模式図であり、図２は実施形態に係るエンジンＥＣＵの概略構成を示すブロック図であり、図３は実施形態に係るＮＯｘセンサの検出部を示す縦断面図であり、図４は実施形態に係る第１絶縁スペーサの斜視図であり、図５は実施形態に係る酸素分圧検知セルの斜視図であり、図６は実施形態に係る第２絶縁スペーサの斜視図である。

≪実施形態の構成≫
＜エンジンシステムの全体構成＞
図１に示すように、エンジンシステム１は、自動車のエンジンルーム（図示せず）に搭載された直列４気筒のディーゼルエンジン（内燃機関：以下、単にエンジンと記す）Ｅを中核に、エアクリーナ２や吸気管３、インタークーラ４、吸気マニホールド５等からなる吸気系と、排気マニホールド６や排気管７等からなる排気系と、コモンレール８や電子制御式の燃料噴射弁９等からなる燃料供給系とを備えている。本実施形態では、エンジンシステム１を統括制御するエンジンＥＣＵ（Electronic Control Unit：以下、単にＥＣＵと記す）１０が車室内に設置される一方、運転者によって操作されるアクセルペダル１１が運転席に設置されている。なお、エンジンＥには、クランク角度を検出するクランク角センサ１２、気筒内の圧力を検出する筒内圧センサ（筒内圧検出手段）１３、インタークーラの下流側における吸気温度を検出する吸気温センサ１４、エンジン水温を検出する水温センサ１５等が設置されている。また、アクセルペダル１１には、その踏込量を検出するアクセルセンサ１６が付設されている。

吸気管３と排気管７との間には可変容量型ターボチャージャ（Variable Geometry Turbocharger:以下、ＶＧターボと記す）２１が設置され、排気ガスのエネルギーによって加圧された空気がエンジンＥに供給される。また、吸気管３の管路には電子制御式のスロットル弁２２が設置され、所定の運転領域でエンジンＥの吸気量が絞られる。また、吸気管３と吸気マニホールド５との間には、低回転低負荷運転域等での吸気流速を高めるべく、流路断面積を絞るスワールコントロール弁２３が設けられている。なお、吸気管３には、ＶＧターボ２１の上流側に吸気流量を検出する吸気流量センサ２４が設置され、ＶＧターボ２１の下流側に過給圧を検出する過給圧センサ２５が設置されている。また、スロットル弁２２には、その開度を検出するスロットル開度センサ２６が付設されている。

吸気マニホールド５と排気マニホールド６とは、高温の排気ガスを燃焼室に導くべく、排気ガス再循環（以下、ＥＧＲと記す）通路３１を介して互いに連結されている。ＥＧＲ通路３１には、燃焼室に流入させる排気ガス（ＥＧＲガス）の量を調節するＥＧＲ弁３２が設けられている。また、排気管７の管路には、排気浄化手段として、ディーゼル酸化触媒（Diesel Oxidation Catalyst：以下、ＤＯＣと記す）４１と、ディーゼルパティキュレートフィルタ（Diesel Particulate Filter：以下、ＤＰＦと記す）４２と、リーンＮＯｘ触媒（Lean NOx Catalyst：以下、ＬＮＣと記す）４３とが排気の流れに沿って設置され、ＬＮＣ４３の下流には排気ガス中のＮＯｘ濃度を検出するＮＯｘセンサ５０が更に設置されている。

＜エンジンＥＣＵ＞
エンジンＥＣＵ１０は、マイクロコンピュータやＲＯＭ、ＲＡＭ、周辺回路、入出力インタフェース、各種ドライバ等から構成されている。図２に示すように、エンジンＥＣＵ１０には上述した各センサからの検出信号が入力する一方、エンジンＥＣＵ１０からは上述した各制御機器（燃料噴射弁９やＶＧターボ２１等）への駆動信号が出力される。なお、エンジンＥＣＵ１０には、上述したもの以外にも多数のセンサやエンジン制御機器が接続されているが、説明が煩雑になることを避けるため、それらについての記載は省略する。

＜ＮＯｘセンサ＞
次に、図３〜図６を参照して、ＮＯｘセンサの検出部の構造を説明する。なお、説明の便宜上、図３の左右方向を前後とし、図３の紙面に直交する方向を左右とする。
ＮＯｘセンサ５０の検出部５１は矩形棒状を呈しており、図３に示すように、酸素ポンプセル５２と、第１絶縁スペーサ５３と、酸素分圧検知セル５４と、第２絶縁スペーサ５５と、センサポンプセル５６とをこの順に積層することによって構成されている。また、センサポンプセル５６内には、検出部５１を活性化温度に昇温するためのヒータ５７が埋設されている。

酸素ポンプセル５２と酸素分圧検知セル５４との間には（すなわち、第１絶縁スペーサ５３には）、その前部に第１チャンバ６１が画成されている。また、酸素ポンプセル５２とセンサポンプセル５６との間には（すなわち、第１絶縁スペーサ５３、酸素分圧検知セル５４および第２絶縁スペーサ５５には）、第１チャンバ６１の後方に隣接するかたちで第２チャンバ６２が画成されている。更に、酸素分圧検知セル５４とセンサポンプセル５６との間には（すなわち、第２絶縁スペーサ５５には）、第２チャンバ６２の前方に位置するかたちで基準酸素チャンバ６３が画成されている。排気管７からの排気ガスは、矢印で示すように、第１チャンバ６１を経由した後に第２チャンバ６２に導入される。また、基準酸素チャンバ６３には、内部の酸素濃度が所定の基準値に維持されるように、ポンピングによって第１チャンバ６１からＯ_２が導入される。

酸素ポンプセル５２は、第１チャンバ６１に導入された排気ガスの酸素濃度を制御するものであり、固体電解質層５２ａと、固体電解質層５２ａの上面に貼着された第１ポンプ電極５２ｂと、固体電解質層５２ａの下面に貼着された第２ポンプ電極５２ｃとを有している。固体電解質層５２ａは、酸素イオン伝導性を有する固体電解質（本実施形態では、ジルコニア）を素材とし、矩形板状を呈している。

排気管７内に臨む第１ポンプ電極５２ｂは、プラチナ（Ｐｔ）とセラミックスとを素材とする多孔質のサーメットとして形成されている。また、第１チャンバ６１に臨む第２ポンプ電極５２ｃは、ＮＯｘ還元能力の低い金属（例えば、金（Ａｕ））とセラミックスとを素材とする多孔質のサーメットとして形成されるとともに、ＮＯｘセンサ５０の本体金具（図示せず）を介して排気管７にアースされている。

第１絶縁スペーサ５３は、アルミナ等の絶縁体を素材とする矩形板状のものであり、図４に示すように、その前端に排気ガス導入部（切り欠き）５３ａが設けられるとともに、排気ガス導入部５３ａを介して排気ガスが導入される第１チャンバ空隙５３ｂが形成されている。排気ガス導入部５３ａには多孔質素材からなる第１拡散層５３ｃが嵌挿され、第１チャンバ空隙５３ｂの後部には、これも多孔質素材からなり、矩形の第２チャンバ空隙５３ｄを有する第２拡散層５３ｅが嵌挿されている。第１チャンバ空隙５３ｂにおける第２拡散層５３ｅの前方部分は、酸素ポンプセル５２およびセンサポンプセル５６に挟まれることによって第１チャンバ６１を構成する。また、第２チャンバ空隙５３ｄは、第２チャンバ６２の一部を構成する。

酸素分圧検知セル５４は、第１チャンバ６１内の排気ガスの酸素濃度を検出するものであり、固体電解質層５４ａと、固体電解質層５４ａの上面に貼着された第１分圧検知電極５４ｂと、固体電解質層５４ａの下面に貼着された第２分圧検知電極５４ｃとを有している。固体電解質層５４ａは、酸素ポンプセル５２の固体電解質層５２ａと同様の固体電解質を素材としており、図５に示すように、矩形の第２チャンバ空隙５４ｄを有する矩形板状を呈している。第２チャンバ空隙５４ｄは、第２チャンバ６２の一部を構成すべく、第１絶縁スペーサ５３における第２チャンバ空隙５３ｄに連続している。

第１チャンバ６１に臨む第１分圧検知電極５４ｂは、酸素ポンプセル５２の第２ポンプ電極５２ｃと同様に、ＮＯｘ還元能力の低い金属（例えば、金（Ａｕ））とセラミックスとを素材とする多孔質のサーメットとして形成されるとともに、ＮＯｘセンサ５０の本体金具を介して排気管７にアースされている。また、基準酸素チャンバ６３に臨む第２分圧検知電極５４ｃは、酸素ポンプセル５２の第１ポンプ電極５２ｂと同様に、プラチナ（Ｐｔ）とセラミックスとを素材とする多孔質のサーメットとして形成されている。

第２絶縁スペーサ５５は、第１絶縁スペーサ５３と同様に、アルミナ等の絶縁体を素材とした矩形板状のものであり、図６に示すように、酸素分圧検知セル５４の第２チャンバ空隙５４ｄに連続する矩形の第２チャンバ空隙５５ａと、基準酸素チャンバ６３を画成する矩形の大気チャンバ空隙５５ｂとを有している。

センサポンプセル５６は、第２チャンバ６２内の排気ガスのＮＯｘ濃度を検出するものであり、固体電解質層５６ａと、いずれも固体電解質層５６ａの上面に貼着された第１センサ電極５６ｂと、第２センサ電極５６ｃと、第３センサ電極５６ｄとを有している。固体電解質層５６ａは、酸素ポンプセル５２の固体電解質層５２ａと同様に、酸素イオン伝導性を有する固体電解質（本実施形態では、ジルコニア）を素材とし、矩形板状を呈している。

第１センサ電極５６ｂと第２センサ電極５６ｃとは、どちらも第２チャンバ６２に臨んでいるが、出力電流と排気ガスに暴露された際の劣化速度とが異なっている。すなわち、第１センサ電極５６ｂはプラチナ（Ｐｔ）とセラミックスとを素材とする多孔質のサーメットとして形成されているが、第２センサ電極５６ｃはプラチナ（Ｐｔ）とロジウム（Ｒｈ）とセラミックスとを素材とする多孔質のサーメットとして形成されている。これにより、図７に示すように、出力電流は第１センサ電極５６ｂよりも第２センサ電極５６ｃの方が大きいが、第１センサ電極５６ｂよりも第２センサ電極５６ｃの方が早期に劣化する。なお、基準酸素チャンバ６３に臨む第３センサ電極５６ｄは、プラチナ（Ｐｔ）とセラミックスとを素材とする多孔質のサーメットとして形成されている。

＜センサ制御部＞
図３に示すように、エンジンＥＣＵ１０にはＮＯｘセンサ５０を制御するセンサ制御部７０が内装されている。センサ制御部７０は、ＮＯｘセンサ５０の各電極５２ｂ，５２ｃ，５４ｂ，５４ｃ，５６ｂ，５６ｃ，５６ｄに適宜電圧を印加するとともに、第１センサ電極５６ｂおよび第２センサ電極５６ｃに流れる電流を検出し、更に必要に応じてヒータ５７への通電を行う。

≪実施形態の作用≫
エンジンシステム１が起動されると、エンジンＥＣＵ１０は、運転者のキー操作に応じてエンジンＥを始動した後、上述した各種センサの検出信号等に基づいて目標燃料噴射量や目標過給圧を設定した後、燃料噴射弁９やＶＧターボ２１等を駆動することでエンジンＥを運転制御する。また、エンジンＥＣＵ１０は、ＮＯｘセンサ５０の出力信号に基づいてＬＮＣ４３のＮＯｘ捕捉能力を推定し、その推定結果が所定の閾値を下回った場合にＬＮＣ４３を再生させるべくリッチスパイク運転を実行する。

＜劣化判定制御＞
一方、エンジンＥＣＵ１０のセンサ制御部７０は、所定の運転タイミング（例えば、エンジンＥの始動後に一定時間が経過した時点）で図８のフローチャートにその手順を示す劣化判定制御を実行する。劣化判定制御を開始すると、センサ制御部７０は、図８のステップＳ１で現在がＮＯｘセンサ５０の劣化判定が実行可能な状態（以下、判定可能状態と記す）であるか否かを判定し、この判定がＮｏであれば何ら処理を行わずにスタートに戻る。なお、ＮＯｘセンサ５０の劣化判定は、ＮＯｘセンサ５０に十分な量のＮＯｘが流入する状況、すなわち、排気温度等からＬＮＣ４３が未活性であると推定される場合等にのみ実行可能となる。

ステップＳ１の判定がＹｅｓであった場合、センサ制御部７０は、ステップＳ２で第１センサ電極５６ｂに所定の電圧を印加する。これにより、第１センサ電極５６ｂでは、第２チャンバ６２に流入した排気ガス中のＮＯが窒素と酸素とに解離された後、酸素原子が電子を受け取ることによって酸素イオンが生成される。酸素イオンは、センサポンプセル５６の固体電解質層５６ａ内を伝導した後、第３センサ電極５６ｄで電子を放出することで酸素分子となって基準酸素チャンバ６３に流入する。その結果、第１センサ電極５６ｂには、酸素イオンの伝導量（すなわち、ＮＯｘ濃度）に応じた電流が流れる。

次に、センサ制御部７０は、ステップＳ３で第１センサ電極５６ｂに流れた電流（第１電流Ｉｓ１）を計測し、図示しないメモリに記憶する。

次に、センサ制御部７０は、ステップＳ４で判定可能状態にあるか否かを再び判定し、エンジンＥの運転状態が変化してこの判定がＮｏとなれば何ら処理を行わずにスタートに戻る。

判定可能状態が継続してステップＳ４の判定がＹｅｓとなると、センサ制御部７０は、ステップＳ５で第２センサ電極５６ｃに所定の電圧を印加する。これにより、第２センサ電極５６ｃｂには、上述した第１センサ電極５６ｂと同様に、ＮＯｘ濃度に応じた電流が流れる。

次に、センサ制御部７０は、ステップＳ６で第２センサ電極５６ｃに流れた電流（第２電流Ｉｓ２）を計測した後、ステップＳ７で下式を用いて電流比Ｒｉを算出する。
Ｒｉ＝Ｉｓ１／Ｉｓ２

次に、センサ制御部７０は、ステップＳ８で電流比Ｒｉが所定の劣化判定閾値Ｒｉｒ（例えば、０．４）を超えているか否かを判定し、この判定がＮｏであれば、ＮＯｘセンサ５０が劣化していないため、何ら処理を行わずにスタートに戻る。

一方、長期間にわたる使用が行われると第１センサ電極５６ｂと第２センサ電極５６ｃとはともに劣化するが、図７に示すように、第２センサ電極５６ｃの劣化速度が高いため、電流比Ｒｉは次第に大きくなって遂にはステップＳ８の判定がＹｅｓとなる。すると、センサ制御部７０は、ステップＳ９で初期値０のセンサ劣化フラグＦｓｒを１とする。これにより、エンジンＥＣＵ１０は、図示しないインストルメントパネル内の警告灯の点灯やダイアグノーシスシステムへの劣化判定コードの記録等を行うことができる。

以上で具体的実施形態の説明を終えるが、本発明の態様は上記実施形態に限られるものではない。例えば、上記実施形態は本発明を自動車用ディーゼルエンジンに装着されるＮＯｘセンサに適用したものであるが、自動車用ディーゼルエンジン以外のエンジンや一般の燃焼設備に用いられるＮＯｘセンサにも当然に適用可能であるし、ＮＯｘセンサ以外のガスセンサにも適用可能である。また、上記実施形態では、第１電極にプラチナを使用し、第２電極にプラチナとロジウムとを使用したが、劣化速度を異ならせることができれば、プラチナやロジウム以外の金属を採用してもよい。また、上記実施形態ででは第１，第２電極をともにセンサ電極としたが、例えば、第１，第２電極の一方を酸素ポンプセルに設けられる補助ポンプ電極としてもよい。また、上記実施形態では第１，第２電極に個別に電圧を印加して電流をそれぞれ計測するようにしたが、第１，第２電極に同時に電圧を印加するようにしてもよい。その他、ディーゼルエンジンの具体的構成や制御の具体的手順等についても、本発明の主旨を逸脱しない範囲であれば適宜変更可能である。

実施形態に係るエンジンシステムの概略構成を示す模式図である。 実施形態に係るエンジンＥＣＵの概略構成を示すブロック図である。 実施形態に係るＮＯｘセンサの検出部を示す縦断面図でる。 実施形態に係る第１絶縁スペーサの斜視図である。 実施形態に係る酸素分圧検知セルの斜視図である。 実施形態に係る第２絶縁スペーサの斜視図である。 実施形態に係る第１，第２電極のＮＯｘ濃度に対する出力電流を示すグラフである。 実施形態に係る劣化判定制御の手順を示すフローチャートである。

符号の説明

１ エンジンシステム
７ 排気管
１０ エンジンＥＣＵ
４３ ＬＮＣ
５０ ＮＯｘセンサ
５１ 検出部
５２ 酸素ポンプセル
５３ 第１絶縁スペーサ
５４ 酸素分圧検知セル
５５ 第２絶縁スペーサ
５６ センサポンプセル
５６ｂ 第１センサ電極（第１電極）
５６ｃ 第２センサ電極（第２電極）
６１ 第１チャンバ
６２ 第２チャンバ
６３ 基準酸素チャンバ
７０ センサ制御部
Ｅ エンジン

Claims (2)

1. 測定対象ガスが導入され、当該測定対象ガスに対して酸素イオンの汲み出しまたは汲み入れが行われる第１チャンバと、
   前記第１チャンバからの測定対象ガスが導入され、当該測定対象ガス中の特定ガス濃度に応じた酸素分圧が検出される第２チャンバと、
   基準酸素分圧雰囲気が導入され、当該基準酸素分圧雰囲気の酸素分圧が検出される基準酸素チャンバと、
   前記第２チャンバで検出された酸素分圧と、前記基準酸素チャンバで検出された酸素分圧とを比較することによって前記特定ガスの濃度を検出する特定ガス濃度検出手段と
   を有するガス濃度検出装置であって、
   前記第２チャンバには、所定の劣化速度で劣化する第１電極と、当該第１電極とは異なる劣化速度で劣化する第２電極とが設置され、
   前記第１電極と前記第２電極とに所定の電圧を印加する電圧印加手段と、
   前記電圧印加手段によって電圧が印加された際に前記第１電極に流れる電流と前記第２電極に流れる電流との比を電流比として算出する電流比算出手段と、
   前記電流差が所定の劣化判定閾値を超えた場合に、劣化が生じていると判定する劣化判定手段と
   を備えたことを特徴とするガス濃度検出装置。
2. 前記第１電極がプラチナを素材金属とし、前記第２電極がプラチナとロジウムとを素材金属とすることを特徴とする、請求項１に記載されたガス濃度検出装置。

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