JP2022067790A - アンモニアの計測方法、および、アンモニアの計測装置 - Google Patents

Abstract

【課題】アンモニア濃度を簡易に計測することができるアンモニアの計測方法、および、アンモニアの計測装置を提供することを目的とする。【解決手段】アンモニアの計測方法は、ジルコニアＮＯｘセンサと、定電位電解式センサと、によって、計測対象となる計測対象ガスを同時に計測し、前記ジルコニアＮＯｘセンサによって検知された検出値に対応する第１の計測値と、前記定電位電解式センサによって検知された検出値に対応する第２の計測値とを、それらの計測値が計測された時刻と共に取得する計測用データ取得工程と、同時刻に計測された前記第１の計測値と前記第２の計測値との差分に基づいて前記計測対象ガス中のアンモニア濃度を算出する算出工程と、を含む。【選択図】図１

Description

本明細書によって開示される技術は、アンモニアの計測方法、および、アンモニアの計測装置に関する。

例えば、車両から排出される排気ガスには、三元触媒による浄化の副産物として生じるアンモニアが含まれている場合があることが、近年、明らかになってきた。環境保護への関心の高まりから、大気中に排出されるアンモニアは、今後、規制対象になると考えられる。

排気ガス中のアンモニア濃度を計測する装置として、還元触媒を用いて窒素酸化物とアンモニアとの反応を起こすようにした第１のサンプリングパイプと、ガスを直接導く第２のサンプリングパイプをもち、そのガスの窒素酸化物濃度を各々について計測し、その差からアンモニア濃度を計測する装置が提案されている（特許文献１参照）。

実公平７－１４８８７号公報

しかし、上記の装置は、２本のサンプリングパイプと、パイプ中に充填する触媒が必要となるなど、装置構成が複雑であり、より簡易な計測方法の開発が望まれていた。

本明細書によって開示されるアンモニアの計測方法は、固体電解質体および当該固体電解質体の表面に設けられた一対の電極を備えて窒素酸化物の濃度に対応する検出値を検出する検知セルと、該検知セルを加熱するヒータとを有し、前記固体電解質体の主成分はジルコニアであるジルコニアＮＯｘセンサと、定電位電解式センサと、によって、計測対象となる計測対象ガスを同時に計測し、前記ジルコニアＮＯｘセンサによって検知された検出値に対応する第１の計測値と、前記定電位電解式センサによって検知された検出値に対応する第２の計測値とを、それらの計測値が計測された時刻と共に取得する計測用データ取得工程と、同時刻に計測された前記第１の計測値と前記第２の計測値との差分に基づいて前記計測対象ガス中のアンモニア濃度を算出する算出工程と、を含む。

また、本明細書によって開示されるアンモニアの計測装置は、固体電解質体および当該固体電解質体の表面に設けられた一対の電極を備えて窒素酸化物濃度に対応する検出値を検出する検知セルと、該検知セルを加熱するヒータとを有し、前記固体電解質体の主成分はジルコニアであるジルコニアＮＯｘセンサと、定電位電解式センサと、前記ジルコニアＮＯｘセンサと前記定電位電解式センサとを制御する制御部と、を備え、前記制御部が、前記ジルコニアＮＯｘセンサによって検知された検出値に対応する計測値を、その計測値が計測された時刻と共に取得する第１情報取得部と、前記定電位電解式センサによって検知された検出値に対応する計測値を、その計測値が計測された時刻と共に取得する第２情報取得部と、前記ジルコニアＮＯｘセンサおよび前記定電位電解式センサによって計測対象となる計測対象ガスの計測が同時に行われた際の、同時刻に前記第１情報取得部によって取得された第１の前記計測値と、前記第２情報取得部によって取得された第２の前記計測値との差分を前記計測対象ガス中のアンモニア濃度として算出する演算部と、を備える。

本明細書によって開示されるアンモニアの計測方法、および、アンモニアの計測装置によれば、アンモニア濃度を簡易に計測することができる。

図１は、実施形態において、車両の排気管に接続された計測装置の全体構成を模式的に示す図である。 図２は、実施形態のメインユニット、および計測モジュールの斜視図である。 図３は、実施形態の計測モジュール、およびセンサの斜視図である。 図４は、実施形態のジルコニアＮＯｘセンサにおけるセンサ素子の断面、および、第１計測モジュールの電気的構成を示す図である。 図５は、実施形態の計測ユニットの構成を模式的に示す図である。 図６は、実施形態の定電位電解式センサの構成を模式的に示す図である。 図７は、実施形態のメインユニットの電気的構成を示す図である。 図８は、実施形態の計測装置による処理の流れを示すフローチャートである。 図９は、試験例において、時刻補正工程を行う前の、コールドスタート時のジルコニアＮＯｘセンサ、および定電位電解式センサにより計測された窒素酸化物濃度の計測チャートである。 図１０は、試験例において、時刻補正工程を行った後の、ジルコニアＮＯｘセンサ、および定電位電解式センサにより計測された窒素酸化物濃度の計測チャートである。

［実施形態の概要］
（１）本明細書によって開示されるアンモニアの計測方法は、固体電解質体および当該固体電解質体の表面に設けられた一対の電極を備えて窒素酸化物の濃度に対応する検出値を検出する検知セルと、該検知セルを加熱するヒータとを有し、前記固体電解質体の主成分はジルコニアであるジルコニアＮＯｘセンサと、定電位電解式センサと、によって、計測対象となる計測対象ガスを同時に計測し、前記ジルコニアＮＯｘセンサによって検知された検出値に対応する第１の計測値と、前記定電位電解式センサによって検知された検出値に対応する第２の計測値とを、それらの計測値が計測された時刻と共に取得する計測用データ取得工程と、同時刻に計測された前記第１の計測値と前記第２の計測値との差分に基づいて前記計測対象ガス中のアンモニア濃度を算出する算出工程と、を含む。

また、本明細書によって開示されるアンモニアの計測装置は、固体電解質体および当該固体電解質体の表面に設けられた一対の電極を備えて窒素酸化物濃度に対応する検出値を検出する検知セルと、該検知セルを加熱するヒータとを有し、前記固体電解質体の主成分はジルコニアであるジルコニアＮＯｘセンサと、定電位電解式センサと、前記ジルコニアＮＯｘセンサと前記定電位電解式センサとを制御する制御部と、を備え、前記制御部が、前記ジルコニアＮＯｘセンサによって検知された検出値に対応する計測値を、その計測値が計測された時刻と共に取得する第１情報取得部と、前記定電位電解式センサによって検知された検出値に対応する計測値を、その計測値が計測された時刻と共に取得する第２情報取得部と、前記ジルコニアＮＯｘセンサおよび前記定電位電解式センサによって計測対象となる計測対象ガスの計測が同時に行われた際の、同時刻に前記第１情報取得部によって取得された第１の前記計測値と、前記第２情報取得部によって取得された第２の前記計測値との差分を前記計測対象ガス中のアンモニア濃度として算出する演算部と、を備える。

ジルコニアＮＯｘセンサは窒素酸化物測定用のセンサであるが、アンモニアにも同程度の感度を有している。計測対象ガスに窒素酸化物とアンモニアとが含まれる場合には、計測値は窒素酸化物濃度とアンモニア濃度との合計値となる。一方、定電位電解式センサは窒素酸化物のみを計測し、アンモニアの影響を受けない。

測定対象となる測定対象ガスについて、ジルコニアＮＯｘセンサおよび定電位電解式センサによって同時に計測を行い、同時刻に計測された両者による計測値の差分を算出することで、アンモニア濃度を簡易に計測することができる。

（２）上記（１）の計測方法において、窒素酸化物を含む補正用ガスを、前記ジルコニアＮＯｘセンサおよび前記定電位電解式センサによって同時に計測し、前記ジルコニアＮＯｘセンサによって検知された検出値に対応する第３の計測値のピーク値と、前記定電位電解式センサによって検知された検出値に対応する第４の計測値のピーク値とを、それらのピーク値が計測された時刻と共に取得する補正用データ取得工程と、前記第３の計測値のピーク値が計測された時刻と、前記第４の計測値のピーク値が計測された時刻との差分に基づいて、前記第２の計測値が計測された時刻を補正する時刻補正工程と、をさらに含んでいても構わない。

また、上記（１）の計測装置において、前記制御部が、窒素酸化物を含む補正用ガスについて前記ジルコニアＮＯｘセンサおよび前記定電位電解式センサによって計測が同時に行われた際の、前記第１情報取得部によって取得された第３の前記計測値のピーク値が計測された時刻と、前記第２情報取得部によって取得された第４の前記計測値のピーク値が計測された時刻とを記憶する記憶部を備え、前記演算部が、前記第３の計測値の前記ピーク値が計測された時刻と、前記第４の計測値の前記ピーク値が計測された時刻との差分に基づいて、前記第２の計測値が計測された時刻を補正しても構わない。

高温に耐えるジルコニアＮＯｘセンサは、計測対象ガスの流路に直挿して使用される。これに対し、高温に弱い定電位電解式センサは、空冷のため、空冷のため流路からサンプリングラインを通して計測対象ガスをセンサまで導いて、計測が実行される。このような場合には、定電位電解式センサによる検知に、サンプリングラインの長さに対応する遅延が生じる。また、ジルコニアＮＯｘセンサと定電位電解式センサの応答性の違いによっても、遅延が生じる。

第３の計測値のピーク値が計測された時刻と、第４の計測値のピーク値が計測された時刻との差分に基づいて、第２の計測値が計測された時刻を補正する。これにより、ジルコニアＮＯｘセンサを用いて取得された計測値と、定電位電解式センサを用いて取得された計測値との相関性を向上させることができる。

（３）上記（１）または（２）の計測方法において、前記ジルコニアＮＯｘセンサおよび前記定電位電解式センサが、車両に備えられる内燃機関から排出される排気ガスが流れる排気通路に接続されており、前記排気通路が、加温により活性化し、窒素酸化物を還元する触媒を備えており、前記ジルコニアＮＯｘセンサおよび前記定電位電解式センサが、前記排気通路において前記触媒よりも下流側に接続されており、前記補正用ガスが、前記車両のコールドスタート後、前記触媒の活性化前に、前記排気通路において前記触媒の下流側を通過する前記排気ガスであり、前記計測対象ガスが、前記触媒の活性化後、前記車両の運転中に前記排気通路において前記触媒の下流側を通過する前記排気ガスであっても構わない。

車両のコールドスタート直後には、触媒が冷えており、活性化されていないため、内燃機関から排出される排気ガスは、窒素酸化物をそのまま含む。このコールドスタート直後の排気ガスを補正用ガスとして利用することで、車両に備えられるセンサについて、容易に補正が行える。

（４）上記（１）または（２）の計測装置において、センサが、車両に備えられる内燃機関から排出される排気ガスが流れる排気通路に接続されており、前記排気通路が、加温により活性化し、窒素酸化物を還元する触媒を備えており、前記ジルコニアＮＯｘセンサおよび前記定電位電解式センサが、前記排気通路において前記触媒よりも下流側に接続されていても構わない。

このような構成によれば、車両の内燃機関から排出される排気ガス中の窒素酸化物濃度を容易に計測できる。

［実施形態の詳細］
本明細書によって開示される技術の具体例を、以下に図面を参照しつつ説明する。なお、本発明はこれらの例示に限定されるものではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

本実施形態のアンモニアの計測装置１（以下、「計測装置１」と略記する）は、車両のエンジン（内燃機関）７０から排出される排気ガスに含まれるアンモニアの濃度を計測するために用いられる。図１に示すように、エンジン７０の下流側には、燃料の燃焼により生じた排気ガスが流通する排気管７１が接続されている。排気管７１の途中には、三元触媒を備える排気ガス浄化装置７２が設けられている。三元触媒は、排気ガス中の有害物質（例えば、炭化水素（ＨＣ）、一酸化炭素（ＣＯ）、窒素酸化物（ＮＯｘ）等）を無害化する。

［計測装置１の全体構成］
図１に示すように、計測装置１は、１台のメインユニット１０と、メインユニット１０に収容される複数の計測モジュール２０と、複数の計測モジュール２０のうち１つに接続されるジルコニアＮＯｘセンサ３０と、複数の計測モジュール２０のうち他の１つに接続され、定電位電解式センサ５０を備える計測ユニット４０と、計測ユニット４０を車両の排気管７１に接続する２本のサンプリングパイプ６０と、を備える。ジルコニアＮＯｘセンサ３０は、ガス中の窒素酸化物を計測するためのセンサであるが、アンモニアにも反応する。定電位電解式センサ５０は、ガス中の窒素酸化物を計測するためのセンサである。

＜メインユニット１０＞
図２に示すように、メインユニット１０は、直方体の箱形状に形成された筐体１１を備えている。筐体１１の内部に、メインユニット１０の構成要素と複数の計測モジュール２０とが収容される。筐体１１は、一面に開口部１２を有して内部に計測モジュール２０を収容する複数のスロット１３と、スイッチパネル１４と、を備える。スロット１３の内部には、計測モジュール２０との接続のためのモジュール接続コネクタ（図示せず）が配置されている。モジュール接続コネクタとは、各スロット１３に対応して設けられている。各スロット１３の内部には、計測モジュール２０がスロット１３に収容される際に計測モジュール２０を案内するスロット案内溝（図示せず）が配置されている。

スイッチパネル１４は、複数のスイッチ１５と、表示部１６とを備える。複数のスイッチ１５は、メインユニット１０の動作を指示するために使用者が操作する操作用スイッチである。表示部１６は、メインユニット１０の動作状況などを表示する表示領域を備える。また、表示部１６は、使用者のタッチ入力操作を受け付けるタッチパネル機能も有している。

＜計測モジュール２０＞
複数の計測モジュール２０のうち１つは、ジルコニアＮＯｘセンサ３０に接続される第１計測モジュール２０Ａである。他の１つは、定電位電解式センサ５０を備える計測ユニット４０に接続される第２計測モジュール２０Ｂである。なお、以下の説明では、各計測モジュールを区別する場合には、計測モジュールの符号に添え字Ａ、Ｂを付し、区別せずに総称する場合には、符号に添え字を付さないものとする。

第１計測モジュール２０Ａは、図２および図３に示すように、モジュールケース２１と、取付板２２と、案内レール２３と、ユニット接続コネクタ２４と、センサ接続コネクタ２５と、を備える。

モジュールケース２１は、図３に示すように、直方体の箱形状に形成されている。モジュールケース２１の内部に、第１計測モジュール２０Ａの構成要素が収容される。

取付板２２は、図３に示すように、モジュールケース２１の一面に配され、矩形状の開口部１２の高さとほぼ同じ高さを有するとともに、モジュールケース２１の幅とほぼ同じ幅を有する矩形状に形成された板状の部材である。

案内レール２３は、図３に示すように、第１計測モジュール２０Ａがスロット１３に収容される際にスロット案内溝に嵌合する突部であって、モジュールケース２１の上面と下面とに配されている。

ユニット接続コネクタ２４は、図３に示すように、モジュール接続コネクタに接続されるコネクタであり、モジュールケース２１の背面に配されている。

センサ接続コネクタ２５は、図２に示すように、ジルコニアＮＯｘセンサ３０を第１計測モジュール２０Ａに接続するためのコネクタであり、取付板２２に配されている。

第２計測モジュール２０Ｂの構成は第１計測モジュール２０Ａと同様であるので、説明を省略する。

メインユニット１０には、酸素センサ、ＣＯセンサ、微粒子センサなどの他のセンサに接続される他の計測モジュール２０が収容されていてもよい。

＜ジルコニアＮＯｘセンサ３０＞
図３に示すように、ジルコニアＮＯｘセンサ３０は、検出部３１と、コネクタ３２と、信号ケーブル３３と、を備える。

検出部３１は、内燃機関の排気管７１に直接挿入され、第１計測モジュール２０Ａを介して、排気ガス中の窒素酸化物濃度に対応する検出値を検知するように駆動される。検出部３１は、図１に示すように、排気管７１において、排気ガス浄化装置７２の下流側に挿入される。

コネクタ３２は、第１計測モジュール２０Ａのセンサ接続コネクタ２５と着脱可能に嵌まり合う構造を有している。信号ケーブル３３は、検出部３１とコネクタ３２とを電気的に接続する信号線である。

ジルコニアＮＯｘセンサ３０のコネクタ３２と第１計測モジュール２０Ａのセンサ接続コネクタ２５とを嵌め合わせることにより、ジルコニアＮＯｘセンサ３０から出力される信号が第１計測モジュール２０Ａへ入力可能となる。

検出部３１は、図示しないハウジングと、ハウジングの内部に配されたセンサ素子３１０と、を備えている。

センサ素子３１０は、細長い長方形の板状であって、図４に示すように、第１ポンプセル３１１と、基準セル３１２と、第２ポンプセル３１３（検知セルの一例）と、第１測定室３１４と、基準酸素室３１５と、第２測定室３１６と、ヒータ３１７とを有する。

センサ素子３１０は、第１絶縁層３２１、第１固体電解質体３２２、第２絶縁層３２３、第２固体電解質体３２４、第３絶縁層３２５、第３固体電解質体３２６、第４絶縁層３２７、第５絶縁層３２８がこの順に積層された構造を有している。

第１測定室３１４は、第１固体電解質体３２２と第２固体電解質体３２４との間に設けられ、第１拡散抵抗部３４４と第２拡散抵抗部３４５とで区画された小空間である。

第２測定室３１６は、第１固体電解質体３２２と第３固体電解質体３２６との間に設けられた小空間であって、第２絶縁層３２３と、第２固体電解質体３２４と、第３絶縁層３２５とを貫通している。第１測定室３１４と第２測定室３１６とは、第２拡散抵抗部３４５によって隔てられている。

基準酸素室３１５は、第２固体電解質体３２４と第３固体電解質体３２６との間に設けられた小空間であって、第３絶縁層３２５を貫通している。基準酸素室３１５では、酸素濃度が所定の濃度に維持される。

第１ポンプセル３１１は、第１固体電解質体３２２と、第１電極３３１と、第２電極３３２と、を備える。第１電極３３１と第２電極３３２とは、第１固体電解質体３２２を挟んで配置されている。第１電極３３１は、第１測定室３１４内に配置されている。第１電極３３１の表面は、ガスの通過が可能な第１多孔質層３４１で覆われている。第２電極３３２は、第１絶縁層３２１に設けられた開口内に配置されている。この開口は、センサ素子３１０を構成する積層体の外部と連通しており、開口内には、ガスが通過可能な多孔質体３４３が充填されている。

基準セル３１２は、第２固体電解質体３２４と、第３電極３３３と、第４電極３３４と、を備える。第３電極３３３と第４電極３３４とは、第２固体電解質体３２４を挟んで配置されている。第３電極３３３は、第１測定室３１４内に配置されている。第４電極３３４は、基準酸素室３１５内に配置されている。

第２ポンプセル３１３は、第３固体電解質体３２６（固体電解質体の一例）と、第５電極３３５（電極の一例）と、第６電極３３６（電極の一例）と、を備える。第５電極３３５と第６電極３３６とは、第３固体電解質体３２６の一方の表面に形成されている。第５電極３３５は、第２測定室３１６内に配置されている。第６電極３３６は、基準酸素室３１５内に配置されている。第６電極３３６は、ガスの通過が可能な第２多孔質層３４２によって覆われている。第５電極３３５と第６電極３３６とは、第３絶縁層３２５により隔てられている。

第４絶縁層３２７と第５絶縁層３２８との間には、抵抗発熱体３４６が埋設されている。絶縁層３２７、３２８と、抵抗発熱体３４６とは、ヒータ３１７を構成する。

固体電解質体３２２、３２４、３２６は、酸素イオン伝導性を有するジルコニアを主成分とする。絶縁層３２１、３２３、３２５、３２７、３２８、多孔質層３４１、３４２、多孔質体３４３、および、拡散抵抗部３４４、３４５は、アルミナを主成分とする。電極３３１、３３２、３３３、３３４、３３５、３３６は、白金を主成分とする。主成分とは、含有量が５０質量％以上であることを意味する。

＜計測ユニット４０＞
計測ユニット４０は、図５に示すように、ユニットケース４１と、内部配管４２と、フィルタ４３と、ガスチャンバ４４と、ポンプ４５と、ユニット制御回路４６と、定電位電解式センサ５０と、を備える。

内部配管４２は、ユニットケース４１の内部に配設されている。内部配管４２の一端および他端は、それぞれ、サンプリングパイプ６０を介して排気管７１に接続されている。内部配管４２の途中には、上流側から順にフィルタ４３、ガスチャンバ４４、およびポンプ４５が設置されている。排気管７１の内部を流れる排気ガスの一部は、ポンプ４５により吸引されて、フィルタ４３およびガスチャンバ４４の内部を通過し、再びサンプリングパイプ６０を介して排気管７１内に戻される。フィルタ４３は、排気ガス中に含まれるゴミおよび凝縮水をトラップする。

ガスチャンバ４４の内部には、定電位電解式センサ５０が配置されている。定電位電解式センサ５０は、図６に示すように、容器５１と、電解液５２と、ガス透過膜５３と、対極５４と、参照電極５５と、作用電極５６とを備える。

容器５１は、例えば合成樹脂製であって、両端部にそれぞれ開口部を有する筒状である。容器５１の内部は、電解液５２で満たされている。ガス透過膜５３は、樹脂製の多孔質膜であって、容器５１の両端に、それぞれ開口部を塞ぐように配置されている。対極５４と参照電極５５とは、容器５１の一端に配置されたガス透過膜５３に固着され、電解液５２に接している。作用電極５６は、容器５１の他端に配置されたガス透過膜５３に固着され、電解液５２に接している。対極５４、参照電極５５、作用電極５６は、例えば白金製である。参照電極５５と作用電極５６との間はポテンショスタット回路によって一定の電位に保たれている。定電位電解式センサ５０に導入されたガスは、ガス透過膜５３を透過して、作用電極５６に到達し、作用電極５６上で直接電気分解される。このとき流れる電流は窒素酸化物濃度に比例するため、作用電極５６と対極５４との間に流れる電流を測定し、得られた電流値に基づいて窒素酸化物濃度を算出することができる。

計測ユニット４０は、ジルコニアＮＯｘセンサ３０と同様に、コネクタと信号ケーブルとを介して第２計測モジュール２０Ｂに接続される。

＜サンプリングパイプ６０＞
２本のサンプリングパイプ６０のうち一方は、図６に示すように、一端が内部配管４２の一端に接続され、他端が排気管７１に接続されている。２本のサンプリングパイプ６０のうち他方は、一端が内部配管４２の他端に接続され、他端が排気管７１に接続されている。２本のサンプリングパイプ６０は、図１に示すように、排気管７１において、排気ガス浄化装置７２の下流側に接続される。これらのサンプリングパイプ６０と内部配管４２とが、排気ガスを排気管７１から定電位電解式センサ５０まで導くサンプリングラインを構成する。

［計測装置１の電気的構成］
次に、計測装置１の電気的構成について説明する。

＜メインユニット１０＞
図７に示すように、メインユニット１０は、電力供給部１１１、データ入出力部１１３、ＣＡＮ（Controller Area Network）インターフェース回路（以下、ＣＡＮＩ／Ｆ回路という）１１５、内部メモリ１１７（記憶部の一例）、操作制御回路１１９、メインＣＰＵ（Central Processing Unit）１２１などを備える。

電力供給部１１１は、電源コネクタ１２３、ヒューズ１２５、電源回路１２７、レギュレータ１２９などを備える。

電源コネクタ１２３は、バッテリＶＢからバッテリ電圧を入力するために、バッテリＶＢと接続されるコネクタである。

電源回路１２７は、ヒューズ１２５を介してバッテリＶＢからバッテリ電圧を入力し、このバッテリ電圧から、１２Ｖの電圧を生成する。そして、電源回路１２７は、生成した１２Ｖ電圧を、モジュール接続コネクタの１２Ｖ端子１３２から出力する。

レギュレータ１２９は、電源回路１２７から１２Ｖ電圧を受電し、５Ｖの電圧を生成する。レギュレータ１２９は、生成した５Ｖ電圧を、データ入出力部１１３、ＣＡＮＩ／Ｆ回路１１５、内部メモリ１１７、操作制御回路１１９、メインＣＰＵ１２１、スイッチパネル１４などへ出力する。

データ入出力部１１３は、ＵＳＢ（Universal Serial Bus）メモリモジュール１４１、ＣＡＮインターフェース回路（以下、ＣＡＮＩ／Ｆ回路という）１４２、ＵＳＢインターフェースモジュール（以下、ＵＳＢＩ／Ｆモジュールという）１４３、ＯＢＤ（On Board Diagnosis）IIインターフェースモジュール（以下、ＯＢＤIIＩ／Ｆモジュールという）１４４、ＧＰＳ（Global Positioning System）インターフェースモジュール（以下、ＧＰＳＩ／Ｆモジュールという）１４５、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）インターフェースモジュール（以下、ＢＴＩ／Ｆモジュールという）１４６などを備える。

ＵＳＢメモリモジュール１４１は、ＵＳＢ規格に準拠した方式で、ＵＳＢメモリ用コネクタ１５１を介して接続されたＵＳＢメモリとの間でデータの送受信を行う。

ＣＡＮＩ／Ｆ回路１４２は、ＣＡＮ通信プロトコルに従って、ＣＡＮ通信用コネクタ１５２を介して接続された装置（例えば、パーソナルコンピュータ（以下、ＰＣという）１６１との間でデータの送受信を行う。なお、ＰＣ１６１は、接続されていなくてよい。

ＵＳＢＩ／Ｆモジュール１４３は、ＵＳＢ規格に準拠した方式で、ＵＳＢ用コネクタ１５３を介して接続された装置との間でデータの送受信を行う。

ＯＢＤIIＩ／Ｆモジュール１４４は、ＯＢＤII規格に準拠した方式で、ＯＢＤII用コネクタ１５４を介して接続された装置（例えば、車載ＥＣＵ（Electronic Control Unit）１６３）との間でデータの送受信を行う。車載ＥＣＵ１６３は、車両各部に備えられた各種センサから車両の各種情報（以下、車両情報という）を受信し、受信した車両情報を記憶している。車両情報は、例えば、車両の走行距離、車両の移動速度（車両速度）、吸入空気量、燃料噴射量、冷却水温度などである。本開示のＯＢＤIIＩ／Ｆモジュール１４４は、車載ＥＣＵ１６３から吸入空気量、車両の移動速度を取得する。

ＧＰＳＩ／Ｆモジュール１４５は、ＧＰＳ衛星からの衛星信号を受信するＧＰＳ受信機（不図示）を、ＧＰＳ用コネクタ１５５を介してメインユニット１０に接続するためのインターフェースである。

ＢＴＩ／Ｆモジュール１４６は、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ規格に準拠した方式で、近距離無線通信を行う。

また、ＣＡＮＩ／Ｆ回路１１５は、ＣＡＮ通信プロトコルに従って、モジュール接続コネクタのＣＡＮ端子１３４に接続された計測モジュール２０との間でデータの送受信を行う。

内部メモリ１１７は、各種データを記憶するための記憶装置である。

操作制御回路１１９は、使用者が行った入力操作を特定するための入力操作情報をメインＣＰＵ１２１へ出力する。使用者は、スイッチパネル１４のスイッチ１５または表示部１６のタッチパネル部分を用いて入力操作を行うことができる。例えば、表示部１６の検出結果表示領域（不図示）に表示する情報を切り替えるために、使用者がスイッチ１５または表示部１６のタッチパネル部分を操作した場合には、操作制御回路１１９は、表示切替に関する入力操作情報（表示切替指令）をメインＣＰＵ１２１へ出力する。

また、操作制御回路１１９は、メインＣＰＵ１２１からの指示に基づいて、スイッチパネル１４の表示部１６における表示動作を制御する。例えば、操作制御回路１１９は、表示部１６の検出結果表示領域に表示する情報をメインＣＰＵ１２１から取得すると、その情報を表示するように表示部１６の検出結果表示領域の表示動作を制御する。

メインＣＰＵ１２１は、データ入出力部１１３、ＣＡＮＩ／Ｆ回路１１５、内部メモリ１１７、操作制御回路１１９からの入力に基づいて各種処理を実行し、データ入出力部１１３、ＣＡＮＩ／Ｆ回路１１５、内部メモリ１１７、操作制御回路１１９を制御する。

例えばメインＣＰＵ１２１は、ＣＡＮＩ／Ｆ回路１１５を介して計測モジュール２０から受信した計測データを、内部メモリ１１７に記憶する。また、メインＣＰＵ１２１は、計測モジュール２０から受信した計測データを、ＣＡＮＩ／Ｆ回路１４２等に接続されたＰＣ１６１へ出力する。さらに、メインＣＰＵ１２１は、計測モジュール２０から受信した計測データを、スイッチパネル１４の表示部１６に表示する。

一方、計測モジュール２０は、ＣＡＮインターフェース回路（以下、ＣＡＮＩ／Ｆ回路という）２０２と、モジュールＣＰＵ２０１と、を備える。ＣＡＮＩ／Ｆ回路２０２は、ＣＡＮ通信プロトコルに従って、メインユニット１０との間でデータの送受信を行う。モジュールＣＰＵ２０１は、ＣＡＮＩ／Ｆ回路２０２からの入力に基づいて各種処理を実行し、ＣＡＮＩ／Ｆ回路２０２を制御する。

ＶＢ端子１３１は、バッテリＶＢからのバッテリ電圧を計測モジュール２０へ供給するための端子である。１２Ｖ端子１３２は、電源回路１２７からの１２Ｖ電圧を計測モジュール２０へ供給するための端子である。ＣＡＮ端子１３４は、メインユニット１０と計測モジュール２０との間でＣＡＮ通信を行うための端子であり、詳細には、一対の端子（ＣＡＮ／Ｈ端子、ＣＡＮ／Ｌ端子）を備えて構成される。

なお、図５では、１つの計測モジュール２０のみを例示しており、他の計測モジュール２０については図示を省略している。

メインＣＰＵ１２１は、演算部１７１と、第１情報取得部１７２と、第２情報取得部１７３と、時刻取得部１７４とを備える。第１情報取得部１７２は、ジルコニアＮＯｘセンサ３０によって検知された検出値に対応する計測値を取得する。第２情報取得部１７３は、定電位電解式センサ５０によって検知された検出値に対応する計測値を取得する。時刻取得部１７４は、ジルコニアＮＯｘセンサ３０を用いて計測された計測値と同期して出力される時刻を取得する。内部メモリ１１７は、第１情報取得部１７２と第２情報取得部１７３とによって取得された計測値を、時刻取得部１７４によって取得された時刻と関連付けられたログデータとして記憶する。

第１情報取得部１７２は、計測対象となる計測対象ガスについて計測が行われた際に、ジルコニアＮＯｘセンサ３０によって検知された検出値に対応する第１の計測値と、窒素酸化物を含む補正用ガスについて計測が行われた際に、ジルコニアＮＯｘセンサ３０によって検知された検出値に対応する第３の計測値と、を取得する。第２情報取得部１７３は、計測対象となる計測対象ガスについて計測が行われた際に、定電位電解式センサ５０によって検知された検出値に対応する第２の計測値と、窒素酸化物を含む補正用ガスについて計測が行われた際に、定電位電解式センサ５０によって検知された検出値に対応する第４の計測値と、を取得する。演算部１７１は、同時刻に計測された第１の計測値と第２の計測値との差分に基づいて計測対象ガス中のアンモニア濃度を算出する。また、演算部１７１は、第３の計測値のピーク値が計測された時刻と、第４の計測値のピーク値が計測された時刻との差分に基づいて、第２の計測値が計測された時刻を補正する。第１情報取得部１７２と、第２情報取得部１７３と、演算部１７１と、内部メモリ１１７とが、制御部１８１を構成する。

＜第１計測モジュール２０Ａ＞
第１計測モジュール２０Ａは、メインＣＰＵ１２１の制御を受けて、ジルコニアＮＯｘセンサ３０を制御するための制御装置である。第１計測モジュール２０Ａは、図４に示すように、第１モジュールＣＰＵ２０１Ａと、電気回路部２１１とを備えている。電気回路部２１１は、第１モジュールＣＰＵ２０１Ａによる制御を受けてジルコニアＮＯｘセンサ３０を駆動させる。

電気回路部２１１は、基準電圧比較回路２１２、Ｉｐ１ドライブ回路２１３、Ｖｓ検出回路２１４、Ｉｃｐ供給回路２１５、抵抗検出回路２１６、Ｉｐ２検出回路２１７、Ｖｐ２印加回路２１８、およびヒータ駆動回路２１９から構成される。

ヒータ駆動回路２１９は抵抗発熱体３４６に駆動電流を流す。抵抗発熱体３４６は昇温し、固体電解質体３２２、３２４、３２６を加熱し、活性化する。これにより、第１ポンプセル３１１、基準セル３１２、および第２ポンプセル３１３が動作するようになる。

排気ガスは、第１拡散抵抗部３４４による流通量の制限を受けつつ第１測定室３１４内に導入される。ここで、Ｉｃｐ供給回路２１５は、基準セル３１２において、第４電極３３４から第３電極３３３へ微弱な電流Ｉｃｐを流す。このため、排気ガス中の酸素は、負極側となる第１測定室３１４内の第３電極３３３から電子を受け取ることができ、酸素イオンとなって第２固体電解質体３２４内を流れ、基準酸素室３１５内に移動する。つまり、第３電極３３３と第４電極３３４との間で電流Ｉｃｐが流されることによって、第１測定室３１４内の酸素が基準酸素室３１５内に送り込まれる。

Ｖｓ検出回路２１４は、第３電極３３３と第４電極３３４との間の電圧Ｖｓを検出する。電圧Ｖｓは、第１測定室３１４内と基準酸素室３１５内との酸素濃度差に応じた電圧である。Ｖｓ検出回路２１４は、検出した電圧Ｖｓを、基準電圧比較回路２１２を用いて基準電圧（４２５ｍＶ）と比較し、比較結果をＩｐ１ドライブ回路２１３に対し出力する。ここで、電圧Ｖｓが４２５ｍＶ付近で一定となるように、第１測定室３１４内の酸素濃度を調整すれば、第１測定室３１４内の排気ガス中の酸素濃度は所定値（例えば１０－８～１０－９ａｔｍ）に近づくこととなる。

Ｉｐ１ドライブ回路２１３は、第１測定室３１４内に導入された排気ガスの酸素濃度が所定値より薄い場合、第２電極３３２側が負極となるように第１ポンプセル３１１に電流Ｉｐ１を流し、センサ素子３１０の外部から第１測定室３１４内へ酸素の汲み入れを行う。一方、第１測定室３１４内に導入された排気ガスの酸素濃度が所定値より濃い場合、Ｉｐ１ドライブ回路２１３は、第１電極３３１側が負極となるように第１ポンプセル３１１に電流Ｉｐ１を流し、第１測定室３１４内からセンサ素子３１０の外部へ酸素の汲み出しを行う。

第１測定室３１４において酸素濃度が調整された排気ガスは、第２拡散抵抗部３４５を介し、第２測定室３１６内に導入される。第２測定室３１６内で第５電極３３５と接触した排気ガス中の窒素酸化物は、Ｖｐ２印加回路２１８により第６電極３３６と第５電極３３５との間に電圧Ｖｐ２を印加することで、第５電極３３５上でＮ２とＯ２とに分解される。分解された酸素は、酸素イオンとなって第３固体電解質体３２６内を流れ、基準酸素室３１５内に移動する。このため、第２ポンプセル３１３を流れる電流Ｉｐ２（検出値の一例）は、窒素酸化物濃度に応じた値を示す。

第１モジュールＣＰＵ２０１Ａは、Ｉｐ２検出回路２１７により検知された電流Ｉｐ２に基づき、排気ガス中の窒素酸化物濃度（計測値の一例）を算出する。例えば、窒素酸化物濃度と電流Ｉｐ２との関係を予め求めて、予めマップ等を作製しておき、測定された電流Ｉｐ２をこのマップに参照して、窒素酸化物濃度を求める。つまり、本実施形態において、ジルコニアＮＯｘセンサ３０によって検知された検出値（電流Ｉｐ２）に対応する第１の計測値、および第３の計測値は、窒素酸化物濃度である。第１モジュールＣＰＵ２０１Ａは、算出された窒素酸化物濃度をメインＣＰＵ１２１に出力する。

＜第２計測モジュール２０Ｂ＞
第２計測モジュール２０Ｂは、メインＣＰＵ１２１の制御を受けて、計測ユニット４０に備えられる定電位電解式センサ５０を制御するための制御装置である。計測ユニット４０は、図５に示すように、第２モジュールＣＰＵ２０１Ｂを備えている。

＜計測ユニット４０＞
計測ユニット４０は、図５に示すように、ユニット制御回路４６を備えている。ユニット制御回路４６は、第２モジュールＣＰＵ２０１Ｂによる制御を受けて定電位電解式センサ５０を駆動する。定電位電解式センサ５０によって検知された検出値は、ユニット制御回路４６を介して第２モジュールＣＰＵ２０１Ｂに送られる。第２モジュールＣＰＵ２０１Ｂは、この検出値に基づいて窒素酸化物濃度を算出する。つまり、本実施形態において、定電位電解式センサ５０によって検知された検出値に対応する第２の計測値は、窒素酸化物濃度である。第２モジュールＣＰＵ２０１Ｂは、算出された窒素酸化物濃度を、メインＣＰＵ１２１に出力する。

［計測装置１の動作態様］
上記の計測装置１によって、車両の排気ガス中の窒素酸化物濃度を計測する処理について、図８を参照しつつ説明する。なお、以下の処理は、エンジン７０が長時間停止され、外気温と同じかそれよりも冷えている状態から始動させる、いわゆるコールドスタートの際に行われる。

第１モジュールＣＰＵ２０１Ａは、電気回路部２１１を制御して、抵抗発熱体３４６に駆動電流を流す。抵抗発熱体３４６は昇温し、固体電解質体３２２、３２４、３２６を加熱し、活性化させる。これにより、第１ポンプセル３１１、基準セル３１２、および第２ポンプセル３１３が動作するようになる。

第１モジュールＣＰＵ２０１Ａは、センサ素子３１０が活性化したか否かを判断する（ステップＳ１０）。具体的には、第１モジュールＣＰＵ２０１Ａは、基準セル３１２の内部抵抗が、閾値に達している否かに基づき、センサ素子３１０が活性化されたか否かを判断する。センサ素子３１０が活性化していないと判断した場合、第１モジュールＣＰＵ２０１Ａは、センサ素子３１０が活性化するまで待機する。センサ素子３１０が活性化したと判断した場合、第１モジュールＣＰＵ２０１Ａは、センサ素子３１０が活性化したとの判定情報をメインＣＰＵ１２１に出力する。

センサ素子３１０が活性化されたことが確認されたら、メインＣＰＵ１２１は、計測値のログデータの取得を開始する（ステップＳ２０）。具体的には、メインＣＰＵ１２１は、第１モジュールＣＰＵ２０１Ａを介してジルコニアＮＯｘセンサ３０を駆動し、窒素酸化物濃度（計測値）を取得する。同時に、第２モジュールＣＰＵ２０１Ｂを介して定電位電解式センサ５０を駆動し、窒素酸化物濃度（計測値）を取得する。時刻取得部１７４は、ジルコニアＮＯｘセンサ３０を用いて取得された計測値と同期して出力される時刻を取得する。メインＣＰＵ１２１の第１情報取得部１７２は、ジルコニアＮＯｘセンサ３０を用いて取得された計測値を、その計測値が取得された時刻と関連付けて、ログデータとして内部メモリ１１７に記憶させる。第２情報取得部１７３は、定電位電解式センサ５０を用いて取得された計測値を、その計測値が取得された時刻と関連付けて、ログデータとして内部メモリに記憶させる。

センサ素子３１０が活性化されたことが確認されたら、車両の運転者は、車両のエンジン７０を始動させる（ステップＳ３０）。

次に、運転者は、スイッチ１５または表示部１６のタッチパネル機能を用いて、校正開始を入力する（ステップＳ４０）。校正開始を入力後、一定時間が経過したら、車両の運転者は、スイッチ１５または表示部１６のタッチパネル機能を用いて、校正終了を入力する（ステップＳ５０）。

校正開始から校正終了までの間、第１情報取得部１７２は、ジルコニアＮＯｘセンサ３０を用いて計測された窒素酸化物濃度（第３の計測値）を連続的に取得する。第２情報取得部１７３は、定電位電解式センサ５０を用いて計測された窒素酸化物濃度（第４の計測値）を連続的に取得する。第１情報取得部１７２は、第３の計測値を、その計測値が計測された時刻と関連付けて、ログデータとして内部メモリ１１７に記憶させる。第２情報取得部１７３は、第４の計測値を、その計測値が検知された時刻と関連付けて、ログデータとして内部メモリに記憶させる。

エンジン７０の始動直後、三元触媒が排気ガスの熱によって加熱され、活性化する前の状態では、排気ガスに含まれる窒素酸化物は三元触媒によって分解されない。このため、排気管７１において排気ガス浄化装置７２の下流側を流れる排気ガスには、未浄化の窒素酸化物が含まれる。したがって、エンジン７０のコールドスタート後、三元触媒の活性化前に、排気管７１において三元触媒の下流側を通過する排気ガスを、窒素酸化物を含む補正用ガスとして利用することができる。

校正終了が入力された後、メインＣＰＵ１２１は、内部メモリ１１７に記憶されたログデータを解析し、第３の計測値のピーク値と、そのピーク値が検知された時刻とを内部メモリ１１７に記憶させる。また、メインＣＰＵ１２１は、第４の計測値のピーク値と、そのピーク値が検知された時刻とを内部メモリに記憶させる（ステップＳ６０：補正用濃度取得工程、補正用時刻取得工程）。

次に、車両の運転者は、スイッチ１５または表示部１６のタッチパネル機能を用いて、試験開始を入力する（ステップＳ７０）。試験開始の入力後、運転者は、車両の運転を開始してよい。

エンジン７０の始動から時間が経過すると、三元触媒が排気ガスの熱によって加熱され、活性化する。活性化された三元触媒によって、排気ガスに含まれる窒素酸化物が分解される。排気管７１において三元触媒の下流側を通過する排気ガス中には窒素酸化物がほとんど含まれなくなり、三元触媒による浄化の副産物であるアンモニアが含まれるようになる。三元触媒の活性化後に、排気管７１において排気ガス浄化装置７２の下流側を流れる排気ガスが、計測対象ガスである。

車両の使用が終了したら、運転者は、車両のエンジン７０を切り、スイッチ１５または表示部１６のタッチパネル機能を用いて、試験終了を入力する（ステップＳ８０）。

試験開始から試験終了までの間、第１情報取得部１７２は、ジルコニアＮＯｘセンサ３０を用いて計測された窒素酸化物濃度（第１の計測値）を連続的に取得する。第２情報取得部１７３は、定電位電解式センサ５０を用いて計測された窒素酸化物濃度（第２の計測値）を連続的に取得する。第１情報取得部１７２は、第１の計測値を、その計測値が計測された時刻と関連付けて、ログデータとして内部メモリ１１７に記憶させる。第２情報取得部１７３は、第２の計測値を、その計測値が検知された時刻と関連付けて、ログデータとして内部メモリ１１７に記憶させる。

試験終了が入力されたら、第１情報取得部１７２および第２情報取得部１７３は、ログデータの取得を終了する（ステップＳ９０）。

試験終了が入力された後、メインＣＰＵ１２１は、内部メモリ１１７に記憶されたログデータを解析し、第３の計測値のピーク値が検知された時刻と、第４の計測値のピーク値が検知された時刻との差分に基づいて、第２の計測値が検知された時刻を補正する（ステップＳ１００：時刻補正工程）。

高温に耐えるジルコニアＮＯｘセンサ３０は、排気ガスの流路に直挿して使用される。これに対し、高温に弱い定電位電解式センサ５０は、空冷のため、排気ガスを排気管７１からサンプリングラインを通して定電位電解式センサ５０まで導いて、計測が実行される。このような場合には、定電位電解式センサ５０による検知に、サンプリングラインの長さに対応する遅延が生じる。また、ジルコニアＮＯｘセンサ３０と定電位電解式センサ５０の応答性の違いによっても、遅延が生じる。

メインＣＰＵ１２１は、第３の計測値のピーク値が計測された時刻と、第４の計測値のピーク値が計測された時刻との差分に基づいて、第２の計測値が計測された時刻を補正する。具体的には、メインＣＰＵ１２１は、第３の計測値のピーク値が計測された時刻と、第４の計測値のピーク値が計測された時刻との差分だけ、第２の計測値が計測された時刻を早めるように補正する。これにより、ジルコニアＮＯｘセンサ３０を用いて計測された計測値と、定電位電解式センサ５０を用いて計測された計測値との相関性を向上させることができる。

次に、メインＣＰＵ１２１は、内部メモリ１１７に記憶されたログデータを解析し、第１の計測値と第２の計測値との差分をアンモニア濃度として算出する（ステップＳ１１０：算出工程）。

ジルコニアＮＯｘセンサ３０は窒素酸化物測定用のセンサであるが、アンモニアにも同程度の感度を有している。計測対象ガスに窒素酸化物とアンモニアとが含まれる場合には、計測値は窒素酸化物濃度とアンモニア濃度との合計値となる。一方、定電位電解式センサ５０は窒素酸化物のみを計測し、アンモニアの影響を受けない。

測定対象となる測定対象ガスについて、ジルコニアＮＯｘセンサ３０および定電位電解式センサ５０によって同時に計測を行い、同時刻に計測された両者による計測値の差分を算出することで、アンモニア濃度を簡易に計測することができる。

いったん運転を終了後、短時間エンジン７０を停止していた車両を、エンジン７０が冷え切っていない状態から始動させる、いわゆるホットスタート時には、三元触媒が既に活性化された状態であるため、補正用データ取得工程を行うことができない。つまり、上記のＳ４０からＳ６０までの工程は行われない。時刻補正工程は、直近のコールドスタート時に取得した補正用のデータ（第３の計測値のピーク値が計測された時刻、および、第４の計測値のピーク値が計測された時刻）を利用して行われる。

例えば、その日の最初の運転時に、上記のステップＳ４０からステップＳ６０までの工程を行って補正用のデータを取得する。そして、当日の２回目以降の運転時には、上記のステップＳ４０からステップＳ６０までの工程を行わず、最初の運転の際に取得した補正用のデータを利用して時刻補正工程を行えばよい。

［作用効果］
上記実施形態によれば、以下の作用効果が奏される。
（１）ジルコニアＮＯｘセンサ３０は窒素酸化物測定用のセンサであるが、アンモニアにも同程度の感度を有している。計測対象ガスに窒素酸化物とアンモニアとが含まれる場合には、計測値は窒素酸化物濃度とアンモニア濃度との合計値となる。一方、定電位電解式センサ５０は窒素酸化物のみを計測し、アンモニアの影響を受けない。

測定対象となる測定対象ガスについて、ジルコニアＮＯｘセンサ３０および定電位電解式センサ５０によって同時に測定を行い、同時刻に計測された両者による計測値の差分を算出することで、アンモニア濃度を簡易に計測することができる。

（２）高温に耐えるジルコニアＮＯｘセンサ３０は、排気管７１に直挿して使用される。これに対し、高温に弱い定電位電解式センサ５０は、空冷のため、排気管７１からサンプリングラインを通して排気ガスを定電位電解式センサ５０まで導いて、計測が実行される。このような場合には、定電位電解式センサ５０による検知に、サンプリングラインの長さに対応する遅延が生じる。また、ジルコニアＮＯｘセンサ３０と定電位電解式センサ５０の応答性の違いによっても、遅延が生じる。

第３の計測値のピーク値が計測された時刻と、第４の計測値のピーク値が計測された時刻との差分に基づいて、第２の計測値が計測された時刻を補正する。これにより、ジルコニアＮＯｘセンサ３０を用いて取得された計測値と、定電位電解式センサ５０を用いて取得された計測値との相関性を向上させることができる。

（３）車両のコールドスタート直後には、触媒が冷えており、活性化されていないため、エンジン７０から排出される排気ガスは、窒素酸化物をそのまま含む。このコールドスタート直後の排気ガスを補正用ガスとして利用する。これにより、車両に備えられる定電位電解式センサ５０について、容易に補正が行える。

（４）車両のエンジン７０から排出される排気ガス中の窒素酸化物濃度を容易に計測できる。

［試験例］
上記の構成を有する計測装置が搭載された車両を準備した。この車両を運転して、計測装置により窒素酸化物濃度に対応するデータを取得し、時刻補正工程および算出工程を行った。

時刻補正工程を行う前の計測チャート（図９）では、定電位電解式センを用いて取得された計測値のピークが、ジルコニアＮＯｘセンサを用いて取得された計測値のピークよりも遅れて記録された。これに対し、時刻補正工程を行った後の計測チャート（図１０）では、２つのセンサにより計測された計測値のピークがよく一致していた。

図１０より、同時刻に計測された、定電位電解式センを用いて取得された計測値と、ジルコニアＮＯｘセンサを用いて取得された計測値とを比較すると、ジルコニアＮＯｘセンサを用いて取得された計測値の方が大きくなっている。両者の差分は、アンモニア濃度に相当する。よって、両者の差分を算出することにより、アンモニア濃度を容易に計測できる。

＜他の実施形態＞
（１）上記実施形態では、補正用ガスとして、車両のコールドスタート後、三元触媒の活性化前に、排気管７１において三元触媒の下流側を通過する排気ガスを利用していたが、補正用ガスとして、例えば、窒素酸化物の濃度が既知であるモデルガスを使用しても構わない。

（２）上記実施形態では、時刻補正工程を行ったが、例えば、サンプリングラインが短く、定電位電解式センサによる計測に遅延があまり生じない場合には、時刻補正工程を行わなくても構わない。

（３）上記実施形態では、車両の排気ガスについて窒素酸化物濃度を計測したが、本明細書によって開示される窒素酸化物の計測方法、および、窒素酸化物の計測装置の適用対象は、車両の排気ガスでなくても構わない。計測対象は、例えば、大気であっても構わない。

（４）上記実施形態では、第１、第２、第３、第４の計測値は、窒素酸化物濃度であったが、これらの計測値は、例えば、センサにより検知され、ガス中の窒素酸化物濃度と相関性を有する電流値などであっても構わない。

１：アンモニアの計測装置
３０：ジルコニアＮＯｘセンサ
５０：定電位電解式センサ
１７１：第１情報取得部
１７２：第２情報取得部
１１７：内部メモリ（記憶部）
１７１：演算部
１８１：制御部
３１７：ヒータ
３２６：第３固体電解質体（固体電解質体）
３１３：第２ポンプセル（検知セル）
３３５：第５電極（電極）
３３６：第６電極（電極）

Claims (6)

1. 固体電解質体および当該固体電解質体の表面に設けられた一対の電極を備えて窒素酸化物の濃度に対応する検出値を検出する検知セルと、該検知セルを加熱するヒータとを有し、前記固体電解質体の主成分はジルコニアであるジルコニアＮＯｘセンサと、定電位電解式センサと、によって、計測対象となる計測対象ガスを同時に計測し、
   前記ジルコニアＮＯｘセンサによって検知された検出値に対応する第１の計測値と、前記定電位電解式センサによって検知された検出値に対応する第２の計測値とを、それらの計測値が計測された時刻と共に取得する計測用データ取得工程と、
   同時刻に計測された前記第１の計測値と前記第２の計測値との差分に基づいて前記計測対象ガス中のアンモニア濃度を算出する算出工程と、を含むアンモニアの計測方法。
2. 窒素酸化物を含む補正用ガスを、前記ジルコニアＮＯｘセンサおよび前記定電位電解式センサによって同時に計測し、前記ジルコニアＮＯｘセンサによって検知された検出値に対応する第３の計測値のピーク値と、前記定電位電解式センサによって検知された検出値に対応する第４の計測値のピーク値とを、それらのピーク値が計測された時刻と共に取得する補正用データ取得工程と、
   前記第３の計測値のピーク値が計測された時刻と、前記第４の計測値のピーク値が計測された時刻との差分に基づいて、前記第２の計測値が計測された時刻を補正する時刻補正工程と、をさらに含む、請求項１に記載のアンモニアの計測方法。
3. 前記ジルコニアＮＯｘセンサおよび前記定電位電解式センサが、車両に備えられる内燃機関から排出される排気ガスが流れる排気通路に接続されており、
   前記排気通路が、加温により活性化し、窒素酸化物を還元する触媒を備えており、
   前記ジルコニアＮＯｘセンサおよび前記定電位電解式センサが、前記排気通路において前記触媒よりも下流側に接続されており、
   前記補正用ガスが、前記車両のコールドスタート後、前記触媒の活性化前に、前記排気通路において前記触媒の下流側を通過する前記排気ガスであり、
   前記計測対象ガスが、前記触媒の活性化後、前記車両の運転中に前記排気通路において前記触媒の下流側を通過する前記排気ガスである、請求項２に記載のアンモニアの計測方法。
4. 固体電解質体および当該固体電解質体の表面に設けられた一対の電極を備えて窒素酸化物濃度に対応する検出値を検出する検知セルと、該検知セルを加熱するヒータとを有し、前記固体電解質体の主成分はジルコニアであるジルコニアＮＯｘセンサと、
   定電位電解式センサと、
   前記ジルコニアＮＯｘセンサと前記定電位電解式センサとを制御する制御部と、を備え、
   前記制御部が、
   前記ジルコニアＮＯｘセンサによって検知された検出値に対応する計測値を、その計測値が計測された時刻と共に取得する第１情報取得部と、
   前記定電位電解式センサによって検知された検出値に対応する計測値を、その計測値が計測された時刻と共に取得する第２情報取得部と、
   前記ジルコニアＮＯｘセンサおよび前記定電位電解式センサによって計測対象となる計測対象ガスの計測が同時に行われた際の、同時刻に前記第１情報取得部によって取得された第１の前記計測値と、前記第２情報取得部によって取得された第２の前記計測値との差分を前記計測対象ガス中のアンモニア濃度として算出する演算部と、を備える、アンモニアの計測装置。
5. 前記制御部が、窒素酸化物を含む補正用ガスについて前記ジルコニアＮＯｘセンサおよび前記定電位電解式センサによって計測が同時に行われた際の、前記第１情報取得部によって取得された第３の前記計測値のピーク値が計測された時刻と、前記第２情報取得部によって取得された第４の前記計測値のピーク値が計測された時刻とを記憶する記憶部を備え、
   前記演算部が、前記第３の計測値の前記ピーク値が計測された時刻と、前記第４の計測値の前記ピーク値が計測された時刻との差分に基づいて、前記第２の計測値が計測された時刻を補正する、請求項４に記載のアンモニアの計測装置。
6. 前記ジルコニアＮＯｘセンサおよび前記定電位電解式センサが、車両に備えられる内燃機関から排出される排気ガスが流れる排気通路に接続されており、
   前記排気通路が、加温により活性化し、窒素酸化物を還元する触媒を備えており、
   前記ジルコニアＮＯｘセンサおよび前記定電位電解式センサが、前記排気通路において前記触媒よりも下流側に接続されている、請求項４または請求項５に記載のアンモニアの計測装置。

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