JP4572094B2

JP4572094B2 - アンモニアガス検出装置及びアンモニアガス検出方法

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Publication number: JP4572094B2
Application number: JP2004203277A
Authority: JP
Inventors: 聡菅谷; 功一今枝; 等横井; 圭三古崎
Original assignee: NGK Spark Plug Co Ltd
Current assignee: NGK Spark Plug Co Ltd
Priority date: 2004-07-09
Filing date: 2004-07-09
Publication date: 2010-10-27
Anticipated expiration: 2024-07-09
Also published as: JP2006023232A

Description

本発明はインピーダンス変化式検出素子を用いたアンモニアガス検出装置及びアンモニアガス検出方法に関するものである。

従来、この種のアンモニアガス検出装置の一例としては、例えば、下記特許文献１に記載のディーゼルエンジンに採用されるアンモニアセンサがある。このアンモニアセンサは、ディーゼルエンジンの排気管内に設けた脱硝触媒の下流側において、当該排気管に配設されている。

しかして、ディーゼルエンジンの作動に伴い発生する排気ガスが脱硝触媒を通り排気管から排出される過程で、尿素成分が脱硝触媒の上流側にて排気ガスに添加されると、当該尿素成分が排気ガス内で気化しアンモニアガス成分となる。これに伴い、当該排気ガス中の窒素酸化物ガス成分が、脱硝触媒内で上記アンモニアガス成分と反応して還元され、排気ガスとともに排出される。

ここで、アンモニアガス成分が有害であることから、当該アンモニアガス成分が脱硝触媒内で窒素酸化物ガス成分の還元に寄与することなく排出されると大気汚染につながる。このため、尿素成分の排気ガスへの添加量を制御するように、アンモニアガス成分が、硝触媒の下流側において、アンモニアセンサにより検出される。
特開２００２−２６６６２７号公報

ところで、上述のアンモニアセンサとして、インピーダンス変化式センサを採用する場合、このインピーダンス変化式センサは、固体酸物質を感応材として用い、この感応材に吸着するプロトンのホッピング伝導作用を利用して、アンモニアガス成分を検出するように構成されている。

従って、当該インピーダンス変化式センサが、脱硝触媒の下流側において排気管に配設されると、このインピーダンス変化式センサは、上述したプロトンのホッピング伝導作用のもとに、脱硝触媒の下流側においてアンモニアガス成分を検出することとなる。

しかし、排気ガス中に含まれている水分の濃度が変動すると、この変動が、上述したプロトンのホッピング伝導作用に影響し、インピーダンス変化式センサの特性を変動させてしまう。

その結果、アンモニアガス成分が、上述の水分の濃度変動のために、インピーダンス変化式センサによっては、一義的には検出されず、当該センサの検出精度が低下するという不具合を招く。

そこで、本発明は、以上のようなことに対処するため、被検出ガスに含まれる水分の濃度の変動をも考慮して、当該被検出ガス中のアンモニアガス成分をインピーダンス変化式検出素子でもって精度よく検出するようにしたアンモニアガス検出装置及びアンモニアガス検出方法を提供することを目的とする。

上記課題の解決にあたり、本発明に係るアンモニアガス検出装置は、請求項１の記載によれば、
基板（７１）の表面に設けた両電極部（７４）と、この両電極部を介し基板の表面に設けられて被検出ガス中のアンモニアガス成分に感応しプロトンのホッピング伝導を生じさせる感応膜（７３）とを備えて、上記アンモニアガス成分と両電極部間のインピーダンスとの間の関係を表す特性に基づき、上記アンモニアガス成分を、上記インピーダンスに応じて検出し検出出力を発生するインピーダンス変化式検出素子（７０）と、
前記被検出ガス中に含まれるアンモニアガス成分の濃度を零とし、かつ当該被検出ガス中の水分の濃度を互いに異なるように定めた両検出条件の各成立時にそれぞれ検出素子により発生される各検出出力（ＶＦ１、ＶＦ２）を記憶する記憶手段（８１）と、
この記憶手段により記憶される上記各検出出力とは別に上記両検出条件の各成立時にそれぞれ検出素子により発生される各検出出力（ＶＡ１、ＶＡ２）と、記憶手段の各記憶検出出力との間において、上記被検出ガス中の水分の濃度に応じた検出素子の上記特性の変化を補正するように定めてなる所定の関係に基づき、検出素子により任意に発生される検出出力（ＶＮ）を補正する補正手段（１４０）とを備えて、
この補正手段による補正検出出力を上記アンモニアガス成分に対応する出力として検出する。

このように、上記各記憶検出出力と、これら各記憶検出出力とは別に上記両検出条件の各成立時にそれぞれ検出素子により発生される各検出出力とを用いて、上述の所定の関係に基づき、検出素子により任意に発生される検出出力を補正するようにした。

換言すれば、検出素子のアンモニアガス成分と上記インピーダンスとの間の関係を表す特性が、上述の所定の関係に基づき、上記被検出ガス中の水分の濃度の変動による影響をなくするように補正される。そして、このように補正したアンモニアガス成分と上記インピーダンスとの間の関係を表す特性に基づき、検出素子により任意に発生される検出出力が補正される。

その結果、検出素子により任意に発生される検出出力が、上記被検出ガス中の水分の濃度の変動に影響されることなく、長期に亘り、精度よく補正されて得られる。

なお、請求項１に記載の発明において、記憶手段に記憶済みの各検出出力をＶＦ１、ＶＦ２とし、当該各検出出力とは別に上記両検出条件の各成立時にそれぞれ検出素子により発生される各検出出力をＶＡ１、ＶＡ２とし、検出素子により任意に発生される検出出力をＶＮとし、補正手段による補正検出出力をＶとしたとき、
上記所定の関係が、
V＝｛VN-（VA1-VF1）｝×（VF1とVF2との間の比／VA1とVA2との間の比）
でもって特定されることで、請求項１に記載の発明の作用効果がより一層確実に達成され得る。

また、本発明に係るアンモニアガス検出方法では、請求項２の記載によれば、
被検出ガス中のアンモニアガス成分に感応しプロトンのホッピング伝導を利用して、上記アンモニアガス成分をインピーダンスに応じて検出し検出出力として発生するインピーダンス変化式検出素子（７０）を用いて、
前記被検出ガス中に含まれるアンモニアガス成分の濃度を零とし、かつ当該被検出ガス中の水分の濃度を互いに異なるように定めた両検出条件の各成立時にそれぞれ検出素子により発生される各検出出力（ＶＦ１、ＶＦ２）を予め設定し、
上記各設定検出出力とは別に上記両検出条件の各成立時にそれぞれ検出素子により発生される各検出出力（ＶＡ１、ＶＡ２）と上記各設定検出出力との間において上記被検出ガス中の水分の濃度に応じた検出素子のインピーダンスの変化を補正するように定めてなる所定の関係に基づき、検出素子により任意に発生される検出出力（ＶＮ）を補正し、
この補正検出出力を前記アンモニアガス成分に対応する出力として検出する。

これによれば、請求項１に記載の発明と同様の作用効果を達成するアンモニアガス検出方法の提供が可能となる。

なお、請求項２に記載の発明において、上記各設定検出出力をＶＦ１、ＶＦ２とし、当該各設定検出出力とは別に上記両検出条件の各成立時にそれぞれ検出素子により発生される各検出出力をＶＡ１、ＶＡ２とし、検出素子により任意に発生される検出出力をＶＮとし、上記補正検出出力をＶとしたとき、
上記所定の関係が、
V＝｛VN-（VA1-VF1）｝×（VF1とVF2との間の比／VA1とVA2との間の比）
でもって特定されることで、請求項２に記載の発明の作用効果がより一層具体的に達成され得る。

また、本発明では、請求項３の記載によれば、請求項２に記載のアンモニアガス検出方法において、
上記各設定検出出力及び当該各設定検出出力とは別に上記両検出条件の各成立時にそれぞれ検出素子により発生される各検出出力に基づき、検出素子の異常の有無を自己診断するようにしたことを特徴とする。

これにより、請求項２に記載の発明の作用効果が達成されるのは勿論のこと、検出素子の異常との診断時には、当該検出素子の異常対策がタイミングよくなされ得る。

また、本発明に係るアンモニアガス検出方法では、請求項４の記載によれば、
ディーゼルエンジンの作動に伴い当該ディーゼルエンジンの排気管（１３）内に流出する排気ガス中の窒素酸化物ガス成分を、上記排気ガス中に生成されるアンモニアガス成分でもって、排気管内に設けた選択還元触媒（１４）内で還元しながら上記排気ガスとともに排気管から排出する状態において、選択還元触媒の下流側にて上記排気ガスに含まれるアンモニアガス成分に感応しプロトンのホッピング伝導を利用して、上記アンモニアガス成分をインピーダンスに応じて検出し検出出力として発生するインピーダンス変化式検出素子（７０）を用いて、
前記被検出ガス中に含まれるアンモニアガス成分の濃度を零とし、かつ当該被検出ガス中の水分の濃度を互いに異なるように定めたディーゼルエンジンの両作動条件の各成立時にそれぞれ検出素子により発生される各検出出力（ＶＦ１、ＶＦ２）を予め設定し、
上記各設定検出出力とは別に上記両作動条件の各成立時にそれぞれ検出素子により発生される各検出出力（ＶＡ１、ＶＡ２）と上記各設定検出出力との間において上記排気ガス中の水分の濃度に応じた検出素子のインピーダンスの変化を補正するように定めてなる所定の関係に基づき、検出素子により任意に発生される検出出力（ＶＮ）を補正し、
この補正検出出力を上記アンモニアガス成分に対応する出力として検出するようにした。

このように、上記各設定検出出力と、これら各設定検出出力とは別に上記両作動条件の各成立時にそれぞれ検出素子により発生される各検出出力とを用いて、上述の所定の関係に基づき、検出素子により任意に発生される検出出力を補正する。

換言すれば、検出素子のアンモニアガス成分と上記インピーダンスとの間の関係を表す特性が、上述の所定の関係に基づき、上記排気ガス中の水分の濃度の変動による影響をなくするように補正される。そして、このように補正したアンモニアガス成分と上記インピーダンスとの間の関係を表す特性に基づき、検出素子により任意に発生される検出出力が補正される。

その結果、検出素子により任意に発生される検出出力が、上記排気ガス中の水分の濃度の変動に影響されることなく、長期に亘り、精度よく補正されて確保される。

なお、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態及び参考形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。

以下、本発明の各実施形態を図面により説明する。
（第１実施形態）
図１は、本発明が、ディーゼルエンジンに搭載の電子的燃料噴射制御ユニット２０（以下、ＥＣＵ２０ともいう）に適用されてなる第１実施形態を示している。当該ディーゼルエンジンは、機関本体１０を備えており、この機関本体１０は、その作動に伴い、吸気管１１から空気流を吸入し、この空気流を燃料噴射器１２から噴射される燃料と混合して適正な空燃比の混合気を形成して燃焼し、排気ガスとして排気管１３内に流入させる。このように流入された排気ガスは、排気管１３の中間部位内に設けた選択還元触媒１４を通り排気管１３から大気中に排出される。

本第１実施形態において、当該選択還元触媒１４は、還元剤としてアンモニア（ＮＨ₃）を採用する触媒でもって構成されている。従って、後述のように、尿素成分が選択還元触媒１４の上流側にて排気管１３内の排気ガスに添加されると、添加尿素成分が排気ガス中にて気化されてアンモニア（ＮＨ₃）ガス成分となる。そして、排気ガス中に含まれる窒素酸化物ガス成分（ＮＯｘガス成分）が、アンモニアガス成分でもって、選択還元触媒１４内にて還元されて、窒素成分（Ｎ₂）となり、排気管１３から排気ガスとともに大気中に排出される。

ＥＣＵ２０は、当該ディーゼルエンジンの始動用キースイッチ３０の閉成に伴い、直流電源４０から給電されて作動し、空燃比センサや回転数センサその他のセンサの検出出力に基づき燃料噴射器１２による燃料噴射量を制御する。また、当該ＥＣＵ２０は、アンモニアガス検出装置５０の検出出力に基づき尿素供給源６０から排気管１３内への尿素成分の供給量を制御する。

なお、始動用キースイッチ３０は、当該ディーゼルエンジンを始動する際に閉成され、当該ディーゼルエンジンを停止する際に開成される。上記空燃比センサは、排気管１３内への流入排気ガスに基づき上記混合気の空燃比を検出する。上記回転数センサは、当該ディーゼルエンジンの回転数を検出する。

尿素供給源６０は、ＥＣＵ２０による制御のもと、機関本体１０から排気管１３内への流入排気ガス中の窒素酸化物ガス成分の量に対応する量の尿素成分を排気管１３内に選択還元触媒１４の上流側にて供給する。

アンモニアガス検出装置５０は、インピーダンス変化式検出素子７０及び制御回路８０を備えている。検出素子７０は、図１にて示すごとく、排気管１３のうち選択還元触媒１４の下流側部位に配設されている。この検出素子７０は、図２及び図３にて示すごとく、アルミナ製基板７１と、両電極７２と、感応膜７３とを備えている。

両電極７２は、図２にて示すごとく、基板７１の表面上に設けられており、これら電極７２は、それぞれ、櫛歯状電極部７４からリード部７５を延出して構成されている。

ここで、両電極７２は、その各櫛歯状電極部７４にて、図２にて示すごとく、基板７１の表面上に櫛歯状に交差して設けられている。なお、両電極部７４は、それぞれ、例えば、
白金（Ｐｔ）を１（重量％）含み金（Ａｕ）を残りの成分とする電極で構成されている。

感応膜７３は、感応材ペーストを、両櫛歯状電極部７４を介し、基板７１の表面の図２にて図示上側半分部分の中央領域上にスクリーン印刷して焼成することで厚膜形成されている。なお、上記感応材ペーストは、固体酸物質（例えば、ＷＯ₃を１０（重量％）含み４ＹＳＺを残りの成分とする物質）の粉末に有機溶剤及び分散剤を混合しバインダーを添加してさらに湿式混合して作製されている。

また、検出素子７０は、図３にて示すごとく、測温抵抗体７６及びヒータ７７を備えており、これら測温抵抗体７６及びヒータ７７は、基板７１に内蔵されている。測温抵抗体７６は、白金抵抗体からなるもので、この測温抵抗体７６は、基板７１内にて感応膜７３の近傍直下に位置している。

また、ヒータ７７は、例えば、アルミナを含有する白金ペーストの焼結体でもって蛇行パターン状に形成されており、このヒータ７７は、測温抵抗体７６よりも図３にて図示下側にて基板７１に内蔵されている。しかして、このヒータ７７は、測温抵抗体７６の抵抗値（温度に対応する）に基づき、感応膜７３を一定温度に制御するようになっている。

以上のように構成した検出素子７０では、交流電圧が交流電源（図示しない）から両電極７２間に印加されることで、感応膜７３が両櫛歯状電極部７４間にてインピーダンスを形成する。そして、当該インピーダンスは、感応膜７３の外面に接触する排気ガス中のアンモニアガス成分の濃度に応じて変化する。

このことは、検出素子７０は、アンモニアガス成分の濃度と上記インピーダンスとの関係を表すアンモニアガス濃度−インピーダンス特性を有することを意味する。従って、検出素子７０は、上記アンモニアガス濃度−インピーダンス特性に基づき、排気ガス中のアンモニアガス成分の濃度を、これに伴い変化するインピーダンスに基づき、出力電圧として検出する。ここで、この出力電圧は、検出素子７０のインピーダンスに比例し、上記排気ガス中のアンモニアガス成分の濃度に対応する。

制御回路８０は、図４にて示すごとく、マイクロコンピュータ８１を備えており、このマイクロコンピュータ８１は、図５にて示すフローチャートに従いコンピュータプログラムを実行する。そして、この実行中において、上述したＥＣＵ２０の回転数センサ（以下、回転数センサ８２という）の検出出力や検出素子７０の検出出力に基づき、この検出素子７０のアンモニアガス濃度−インピーダンス特性の補正処理、この補正処理後の検出素子７０の検出出力算出処理等の各種の処理を行う。

なお、マイクロコンピュータ８１は、操作スイッチ８３の閉成に伴い直流電源４０から給電されて作動する。また、上記コンピュータプログラムは、マイクロコンピュータ８１のＲＯＭに当該マイクロコンピュータにより読み出し可能に予め記憶されている。

以上のように構成した本第１実施形態において、始動用キースイッチ３０が閉成されると、当該ディーゼルエンジンがＥＣＵ２０と共に作動状態になる。

すると、ＥＣＵ２０は、上記空燃比センサや回転数センサ８２その他のセンサの検出出力に基づき燃料噴射器１２による燃料噴射量を制御する。このため、機関本体１０は、吸気管１１から空気流を吸入し、この空気流を燃料噴射器１２から噴射される燃料と混合して適正な空燃比の混合気を形成して燃焼し、排気ガスとして排気管１３内に流入させる。このように流入された排気ガスは、選択還元触媒１４を通り排気管１３から大気中に排出される。

また、アンモニアガス検出装置５０において、検出素子７０が上記交流電源から給電されて作動状態になれば、当該検出素子７０のインピーダンスは、上記アンモニアガス濃度−インピーダンス特性に基づき、選択還元触媒１４の下流側において排気管１３内の排気ガス中のアンモニアガスの濃度に対応する値に変化する。このため、このように変化した値のインピーダンスに比例する出力電圧が検出素子７０から発生する。

現段階において、制御回路８０の操作スイッチ８３が閉成されると、マイクロコンピュータ８１が、図５のフローチャートに従い、コンピュータプログラムの実行を開始する。すると、ステップ１００において、第１作動条件の成立か否かが判定される。ここで、上記第１作動条件とは、当該ディーゼルエンジンがアイドリング回転数における作動状態にあることをいう。

しかして、現段階において、回転数センサ８２による検出回転数が当該ディーゼルエンジンのアイドリング回転数であれば、上記第１作動条件が成立していることから、ステップ１００において、ＹＥＳと判定される。そして、この判定に伴い、現段階で検出素子７０から発生する出力電圧が、マイクロコンピュータ８１に、ステップ１０１において、出力電圧ＶＡ１として入力される。

然る後、ステップ１１０において、第２作動条件の成立か否かが判定される。ここで、当該第２作動条件とは、当該ディーゼルエンジンが、上記アイドリング回転数よりも所定回転数だけ高い回転数における作動状態にあることをいう。本第１実施形態では、上記所定回転数は、選択還元触媒１４の下流側において排気管１３内の排気ガスに含まれるアンモニアガス成分の濃度を零（％）としたときに当該排気ガス中の水分の濃度を上記第１及び第２の作動条件の間で相互に異ならしめるように設定されている。要するに、上記第１及び第２の作動条件は、選択還元触媒１４の下流側で排気管１３内の排気ガスに含まれるアンモニアガス成分の濃度を零（％）とし、かつ当該排気ガス中の水分の濃度を互いに異にする条件であればよい。

現段階において、回転数センサ８２による検出回転数が当該ディーゼルエンジンのアイドリング回転数よりも上記所定回転数だけ高ければ、ステップ１１０においてＹＥＳと判定される。この判定に伴い、現段階で検出素子７０から発生する出力電圧が、マイクロコンピュータ８１に、ステップ１１１において、出力電圧ＶＡ２として入力される。

以上のようにして両出力電圧ＶＡ１、ＶＡ２の入力処理が終了すると、次のステップ１２０において、出力電圧変動比の算出処理がなされる。この出力電圧変動比は、次の式（１）でもって与えられる。

ＶＲ＝（ＶＦ１／ＶＦ２）／（ＶＡ１／ＶＡ２）・・・・（１）
この式（１）において、ＶＲは、上記出力電圧変動比を表す。また、ＶＦ１、ＶＦ２は、それぞれ、検出素子７０の出力電圧を表すもので、これら出力電圧ＶＦ１、ＶＦ２は、式（１）と共に、マイクロコンピュータ８１のＲＯＭに予め記憶されている。

ここで、出力電圧ＶＦ１は、当該ディーゼルエンジンを上記第１作動条件で作動した状態において使用開始時の検出素子７０により発生される出力電圧（初期値）に相当する。また、出力電圧ＶＦ２は、当該ディーゼルエンジンを上記第２作動条件で作動した状態において使用開始時の検出素子７０により発生される出力電圧（初期値）に相当する。

しかして、出力電圧変動比ＶＲは、式（１）を用いて、両ステップ１０１、１１１で入力済みの両出力電圧ＶＡ１、ＶＡ２及びマイクロコンピュータ８１のＲＯＭに記憶済みの両出力電圧ＶＦ１、ＶＦ２に基づき、算出される。

このようにして出力電圧変動比ＶＲの算出が終了すると、次のステップ１３０において、出力電圧の入力処理がなされる。この入力処理では、ステップ１２０の処理の終了に伴い検出素子７０により任意に発生される出力電圧が、マイクロコンピュータ８１に、出力電圧ＶＮとして入力される。

然る後、ステップ１４０において、出力電圧の補正処理がなされる。この補正処理は、補正電圧Ｖを、次の式（２）に基づき算出することでなされる。

Ｖ＝｛ＶＮ−（ＶＡ１−ＶＦ１）｝×ＶＲ・・・・（２）
ここで、この式（２）の導入根拠について説明する。検出素子７０は、上述のごとく、プロトンのホッピング伝導を利用した感応膜７３を備えてなるインピーダンス変化式検出素子である。換言すれば、この検出素子は、アンモニアガスの濃度の検出にあたり、感応膜７３の表面におけるプロトンの表面伝導を利用している。

従って、排気ガスがアンモニアガスを含まない場合でも、当該排気ガス中の水分が感応膜７３の表面に付着すると、プロトンの伝導度が変化する。また、このプロトンの伝導度の変化の度合いは、排気ガス中の水分の濃度の変動によって変動する。

このことは、検出素子７０のアンモニアガス濃度−インピーダンス特性が、排気ガス中の水分の濃度の変動によって変化することを意味する。従って、このように検出素子７０のアンモニアガス濃度−インピーダンス特性が変化すると、検出素子７０のインピーダンス、即ち出力電圧が、上記アンモニアガス濃度−インピーダンス特性によっては、一義的に決まらず変動し、誤差を生ずる。

そこで、このような誤差はどのようにすれば解消できるかについて検討してみた。上記アンモニアガス濃度−インピーダンス特性を、直交座標面において、インピーダンスを横軸にとりアンモニアガス濃度を縦軸にとって表せば、当該アンモニアガス濃度−インピーダンス特性は、排気ガス中の水分の濃度の変動に伴い、上記直交座標面上において変化する。このとき、上記アンモニアガス濃度−インピーダンス特性の横軸方向へのオフセットや当該アンモニアガス濃度−インピーダンス特性の傾きに変化が生ずる。従って、このようなアンモニアガス濃度−インピーダンス特性のオフセットや傾きの変化を解消する必要がある。

そこで、式（２）が導入された。この式（２）において、ＶＮは、ステップ１３０における出力電圧であって、ステップ１２０における出力電圧比ＶＲの算出後において検出素子７０により実際に発生される出力電圧を表す。ＶＡ１は、ステップ１０１における出力電圧であって、ステップ１００における第１作動条件の成立に伴い検出素子７０により発生される出力電圧を表す。また、ＶＦ１は、マイクロコンピュータ８１のＲＯＭに予め記憶済みの出力電圧であって、上記第１作動条件の成立のもとに使用開始時の検出素子７０により発生された出力電圧を表す。

従って、式（２）の右辺において、｛ＶＮ−（ＶＡ１−ＶＦ１）｝は、出力電圧ＶＮを上記第１作動条件の成立下における両出力電圧の差（ＶＡ１−ＶＦ１）でもって減算補正することで、上記アンモニアガス濃度−インピーダンス特性のオフセットを補正する役割を果たす。

また、式（２）において、ＶＲは、上述のように式（１）により与えられる。この式（１）において、ＶＦ２は、マイクロコンピュータ８１のＲＯＭに予め記憶済みの出力電圧であって、上記第２作動条件の成立のもとに使用開始時の検出素子７０から生じた出力電圧を表す。ＶＡ２は、ステップ１１１における出力電圧であって、ステップ１１０における第２作動条件の成立に伴い検出素子７０から実際に生ずる出力電圧を表す。

従って、式（１）において、（ＶＦ１／ＶＦ２）は、マイクロコンピュータ８１のＲＯＭに記憶済みの両出力電圧の比であり、（ＶＡ１／ＶＡ２）は、上記第１及び第２の作動条件の各成立に伴い検出素子７０から発生する各出力電圧の比である。よって、ＶＲ＝｛（ＶＦ１／ＶＦ２）／（ＶＡ１／ＶＡ２）｝は、上記アンモニアガス濃度−インピーダンス特性の傾きの変動分を補正することとなる。

従って、式（２）によれば、｛ＶＮ−（ＶＡ１−ＶＦ１）｝にＶＲを乗ずることで、上記アンモニアガス濃度−インピーダンス特性のオフセットや傾きの変化を解消するように、ＶＮがＶに補正されることとなる。換言すれば、水分の濃度の変動に応じた上記アンモニアガス濃度−インピーダンス特性の変化は、式（２）でもって解消される。

以上より、式（２）を利用すれば、上記アンモニアガス濃度−インピーダンス特性におけるオフセット補正、このオフセット補正に基づく上記アンモニアガス濃度−インピーダンス特性における零点補正（アンモニアガス濃度が零のときのインピーダンスの値の補正）及び上記アンモニアガス濃度−インピーダンス特性の傾き補正が可能となる。

そこで、本第１実施形態では、式（２）が導入されて、マイクロコンピュータ８１のＲＯＭに予め記憶されている。

しかして、ステップ１４０では、ステップ１３０で入力済みの出力電圧ＶＮが、式（２）に基づき、補正電圧Ｖに補正される。ここで、上述のように検出素子７０のアンモニアガス濃度−インピーダンス特性が式（２）により補正されることから、補正電圧Ｖは、長期に亘り、精度よく得られる。

上述のように補正された補正電圧Ｖが、当該アンモニアガス検出装置の検出出力として、ＥＣＵ２０に入力されると、尿素供給源６０がＥＣＵ２０により制御されて排気管１３内に尿素成分を供給する。ここで、この尿素成分の供給量は、選択還元触媒１４から流出する排気ガス中のアンモニアガス成分の濃度を減少させる量に制御される。この制御は、式（２）に依存することから、精度よくなされる。

ステップ１４０の処理後、ステップ１５０において、当該ディーゼルエンジンの停止か否かが判定される。現段階において、回転数センサ８２の検出回転数が零でなければ、当該ディーゼルエンジンが作動中であることから、ステップ１５０における判定がＮＯとなる。

以後、ステップ１５０におけるＮＯとの判定の繰り返し中において、ステップ１３０及びステップ１４０の各処理が上述と同様に繰り返される。そして、ステップ１３０における検出素子７０からの出力電圧ＶＮ毎に、ステップ１４０において、補正電圧Ｖが式（２）に基づき上述と同様に算出される。

以上のようにして補正電圧Ｖが算出される毎に、当該補正電圧ＶはＥＣＵ２０に入力される。このため、尿素供給源６０が、当該アンモニアガス検出装置の検出出力である補正電圧毎に、当該補正電圧に基づき、ＥＣＵ２０により制御されて、排気管１３内に尿素成分を供給する。ここで、上記補正電圧毎に、当該尿素成分供給量は、選択還元触媒１４から流出する排気ガス中のアンモニアガスの濃度を減少させる量に制御される。

その結果、排気管１３から排出される排気ガス中のアンモニアガス濃度を適正に減少させつつ、当該排気ガス中の窒素酸化ガス成分が選択還元触媒１４により還元されて窒素成分として排出される。

ちなみに、当該アンモニアガス検出装置の検出素子７０を、ディーゼル車両のディーゼルエンジンの排気管に選択還元触媒の下流側において設けた。そして、当該ディーゼル車両をシャシーダイナモ上において約１０００（ｋｍ）走行させた。

然る後、モデルガス発生装置を用いて、次の実測条件にて、上述のような走行後の検出素子７０のアンモニアガス濃度−インピーダンス特性を実測してみた。

但し、上記実測条件は次の通りとする。

ガス温度は、２８０（℃）とする。検出素子７０の制御温度は４００（℃）とする。上記第１作動条件の成立時におけるガス組成は、１０（体積％）の酸素（Ｏ₂）、５（体積％）の二酸化炭素（ＣＯ₂）、１（体積％）の水（Ｈ₂Ｏ）及び窒素（Ｎ₂）とする。

また、上記第２作動条件の成立時におけるガス組成は、１０（体積％）の酸素（Ｏ₂）、５（体積％）の二酸化炭素（ＣＯ₂）、１０（体積％）の水（Ｈ₂Ｏ）及び窒素（Ｎ₂）とする。

また、検出素子７０のアンモニアガス濃度−インピーダンス特性の評価時におけるガス組成は、１０（体積％）の酸素（Ｏ₂）、５（体積％）の二酸化炭素（ＣＯ₂）、５（体積％）の水（Ｈ₂Ｏ）、０（ｐｐｍ）〜１００（ｐｐｍ）の範囲以内のアンモニアガス及び窒素（Ｎ₂）とする。

また、上記モデルガス発生装置による実測にあたっては、当該モデルガス発生装置に検出素子７０を配設し、この検出素子７０の両電極間に２（Ｖｒｍｓ）及び４００（Ｈｚ）の交流電圧を印加して、アンモニアガスの濃度を変化させながら当該検出素子７０のアンモニアガス濃度−インピーダンス特性を実測した。

この実測に先立ち、当該ディーゼル車両の上記走行前における検出素子７０のアンモニアガス濃度−インピーダンス特性が、水（Ｈ₂Ｏ）に対する依存性との関連にて実測され、図６にて各グラフ１、２及び３でもって示されている。この図６において、グラフ１は、水（Ｈ₂Ｏ）１（体積％）のときの検出素子７０のインピーダンス（出力電圧）とアンモニアガス濃度との関係を示す。グラフ２は、水５（体積％）のときの検出素子７０のインピーダンス（出力電圧）とアンモニアガス濃度との関係を示す。また、グラフ３は、水１０（体積％）のときの検出素子７０のインピーダンス（出力電圧）とアンモニアガス濃度との関係を示す。

また、当該ディーゼル車両の上記走行後における検出素子７０のアンモニアガス濃度−インピーダンス特性が、水（Ｈ₂Ｏ）対する依存性との関連にて、図７にて各グラフ４、５及び６でもって示されている。この図７において、グラフ４は、水１（体積％）のときの検出素子７０のインピーダンス（出力電圧）とアンモニアガス濃度との関係を示す。グラフ５は、水５（体積％）のときの検出素子７０のインピーダンス（出力電圧）とアンモニアガス濃度との関係を示す。また、グラフ６は、水１０（体積％）のときの検出素子７０のインピーダンス（出力電圧）とアンモニアガス濃度との関係を示す。

しかして、図６及び図７の各グラフによれば、検出素子７０のアンモニアガス濃度−インピーダンス特性は、水（Ｈ₂Ｏ）に依存していることが分かる。

次に、検出素子７０の出力電圧を式（２）でもって補正する場合について実測してみた。当該ディーゼル車両の上記走行前において、上記第１及び第２の作動条件の成立時における使用開始時の検出素子７０の両出力電圧ＶＦ１、ＶＦ２を予め設定した。そして、当該ディーゼル車両の上記走行後において、上記第１及び第２の作動条件の成立時における検出素子７０の両出力電圧ＶＡ１、ＶＡ２を実測した。

然る後、出力電圧比ＶＲを式（１）に基づき各出力電圧ＶＦ１、ＶＦ２、ＶＡ１、ＶＡ２を用いて算出した。ついで、当該ディーゼル車両の上記走行後における検出素子７０の出力電圧ＶＮを実測した。そして、補正電圧Ｖを、式（２）に基づき出力電圧比ＶＲ及び出力電圧ＶＮ、ＶＡ１、ＶＦ１に応じて算出した。これにより、図８にて示す各グラフ７〜９が得られた。図８において、グラフ７は、当該ディーゼル車両の上記走行前における検出素子７０のアンモニアガス濃度−インピーダンス特性を示す。グラフ８は、当該ディーゼル車両の上記走行後における検出素子７０のアンモニアガス濃度−インピーダンス特性を示す。また、グラフ９は、式（２）による上記補正後の検出素子７０のアンモニアガス濃度−インピーダンス特性を示す。

しかして、図８の各グラフ７〜９によれば、当該ディーゼル車両の上記走行後の実測による検出素子７０のアンモニアガス濃度−インピーダンス特性（グラフ８参照）は、当該ディーゼル車両の上記走行前の実測による検出素子７０のアンモニアガス濃度−インピーダンス特性（グラフ７参照）に対し、著しく高インピーダンス化していることが分かる。これに対し、上記補正後の検出素子７０のアンモニアガス濃度−インピーダンス特性（グラフ９参照）は、当該ディーゼル車両の上記走行前の実測による検出素子７０のアンモニアガス濃度−インピーダンス特性（グラフ７参照）とほぼ一致していることが分かる。

従って、式（２）を用いれば、検出素子７０のアンモニアガス濃度−インピーダンス特性の水依存性が良好に改善されることが分かる。即ち、補正電圧Ｖが、ステップ１４０において式（２）を用いて出力電圧ＶＮに基づき算出されることで、当該補正電圧Ｖ、ひいては、検出素子７０のインピーダンスが、排気ガス中の水分濃度の変動とはかかわりなく、精度よく確保されることが分かる。

ここで、本第１実施形態にて述べた検出素子７０の出力電圧の補正の必要性に関して要約する。アンモニアガス成分を検出する素子として、プロトンのホッピング伝導を生じさせる感応膜を利用したインピーダンス変化式検出素子７０を用いる場合、感応膜の特性は、被検出ガスである排気ガス中の水分だけでなく、煤成分やオイル成分等の影響によって変動し易い。このため、精度よくアンモニアガス成分の濃度を検出するにあたり、インピーダンス変化式検出素子７０の出力電圧を補正する必要がある。

しかし、検出素子７０が、ディーゼルエンジンの選択還元触媒の下流側に配置される場合、検出素子７０の周囲に濃度既知のアンモニアガス成分が供給されるのではなく、濃度不明のアンモニアガス成分が供給される。このため、当該アンモニアガス成分を用いて検出素子７０の出力電圧を補正することは困難である。

ところで、検出素子７０の周囲の水分の濃度は、ディーゼルエンジンの運転状態から推測可能である。また、プロトンのホッピング伝導を生じさせる感応膜を利用したインピーダンス変化式検出素子においては、水分に対する検出素子の出力電圧とアンモニアガス成分に対する検出素子の出力電圧との間には相関がある。

そこで、排気ガス中の水分によって検出素子の出力電圧を上述のように補正することで、水分濃度の変動による影響を補正するとともにアンモニアガス成分の濃度に対する検出素子の出力電圧を補正することができる。その結果、本第１実施形態によれば、アンモニアガス成分の濃度が精度よく検出され得る。
（第２実施形態）
図９は、本発明の第２実施形態の要部を示している。この第２実施形態では、図９にて示すフローチャートが、上記第１実施形態にて述べたフローチャート（図５参照）に代えて採用されている。従って、本第２実施形態では、上記第１実施形態にて述べたマイクロコンピュータ８１は、上記コンピュータプログラムを図９のフローチャートに従い実行するように変更されている。その他の構成は上記第１実施形態と同様である。

このように構成した本第２実施形態において、上記第１実施形態にて述べたと同様にステップ１２０における出力電圧比ＶＲの算出処理が終了すると、上記第１実施形態にて述べたステップ１３０における処理に先立ち、ステップ１２１（図９参照）において、検出素子７０は異常か否かが判定される。

ここで、上記異常とは、ステップ１０１で入力済みの出力電圧ＶＡ１が、検出素子７０の劣化に基づきマイクロコンピュータ８１のＲＯＭに記憶済みの出力電圧ＶＦ１とは異常に異なっていること、或いはステップ１２０で入力済みの出力電圧ＶＡ２が検出素子７０の劣化に基づきマイクロコンピュータ８１のＲＯＭに記憶済みの出力電圧ＶＦ２とは異常に異なっていることをいう。

従って、現段階において、上記出力電圧ＶＡ１が出力電圧ＶＦ１とは異常に異なっていたり、或いは出力電圧ＶＦ２が出力電圧ＶＡ２とは異常に異なっているときには、検出素子７０が異常であることから、ステップ１２１において、ＹＥＳと判定される。これにより、マイクロコンピュータ８１は、検出素子７０に上記異常ありと自動的に自己診断し得たこととなる。これにより、検出素子７０の異常対策がタイミングよくなされ得る。

また、ステップ１２１におけるＹＥＳとの判定に伴い、マイクロコンピュータ８１は、上記第１実施形態にて述べた両ステップ１３０、１４０の処理を禁止し、上記コンピュータプログラムをエンドステップに進める。これにより、検出素子７０の異常のままで両ステップ１３０、１４０の処理がなされることが未然に防止され得る。

一方、ステップ１２１における判定にあたり、上記出力電圧ＶＡ１が出力電圧ＶＦ１とは異常には異なっておらず、或いは出力電圧ＶＦ２が出力電圧ＶＡ２とは異常には異なっていないときには、検出素子７０が正常であることから、ステップ１２１において、ＮＯと判定される。これにより、マイクロコンピュータ８１は、検出素子７０が正常である旨自動的に自己診断し得たこととなる。

また、ステップ１２１におけるＮＯとの判定に伴い、上記第１実施形態にて述べたと同様にステップ１３０以後の処理がなされる。なお、本第２実施形態におけるその他の作用効果は、上記第１実施形態と同様である。
（第１参考形態）
図１０は、本発明の第１参考形態の要部を示している。この第1参考形態では、図１０にて示すフローチャートが、上記第１実施形態にて述べたフローチャート（図５参照）に代えて採用されている。従って、第１参考形態では、上記第１実施形態にて述べたマイクロコンピュータ８１は、上記コンピュータプログラムを図１０のフローチャートに従い実行するように変更されている。その他の構成は上記第１実施形態と同様である。

このように構成した第1参考形態において、上記第１実施形態と同様に、ステップ１００におけるＹＥＳとの判定に伴い、ステップ１０１において検出素子７０から出力電圧ＶＡ１が入力される。ついで、上記第１実施形態にて述べた両ステップ１１０、１２０の処理を行うことなく、ステップ１３０において出力電圧の入力処理がなされる。この入力処理では、ステップ１０１の処理の終了に伴い検出素子７０から発生する出力電圧が、マイクロコンピュータ８１に、出力電圧ＶＮとして入力される。

然る後、ステップ１６０において、出力電圧の補正処理がなされる。この補正処理は、補正電圧Ｖを、上記第１実施形態にて述べた式（２）ではなく、次の式（３）に基づき算出することでなされる。

Ｖ＝｛ＶＮ−（ＶＡ１−ＶＦ１）｝・・・・（３）
第1参考形態において、補正電圧Ｖの算出にあたり、式（３）を、式（２）に代えて導入するようにしたのは、補正電圧Ｖを簡易に算出するためである。従って、このような観点から、本第２実施形態では、上記第１実施形態にて述べたアンモニアガス濃度−インピーダンス特性におけるオフセットや傾きの変化のうち、上記オフセットを解消するように、式（３）が、式（２）に代えて、導入されている。

このため、式（３）を利用すれば、上記アンモニアガス濃度−インピーダンス特性におけるオフセット補正及びこのオフセット補正に基づく上記アンモニアガス濃度−インピーダンス特性における零点補正（アンモニアガス濃度が零のときのインピーダンスの値の補正）が可能となる。なお、式（３）は、式（２）に代えて、マイクロコンピュータ８１のＲＯＭに予め記憶されている。

しかして、ステップ１６０では、ステップ１３０で入力済みの出力電圧ＶＮが、式（３）に基づき、補正電圧Ｖに補正される。ここで、上述のように検出素子７０のアンモニアガス濃度−インピーダンス特性が式（３）により補正されることから、補正電圧Ｖは、長期に亘り、簡易に、かつ実用上支障のない精度にて得られる。

上述のように補正された補正電圧Ｖが、当該アンモニアガス検出装置の検出出力として、ＥＣＵ２０に入力されると、尿素供給源６０が、ＥＣＵ２０により制御されて、排気管１３内に尿素成分を供給する。ここで、この尿素成分供給量は、選択還元触媒１４から流出する排気ガス中のアンモニアガス成分の濃度を減少させる量に制御される。この制御は、式（３）に依存するが、当該制御精度は実用上差し支えない程度で得られる。

ステップ１６０の処理後、ステップ１５０において、上記第１実施形態にて述べたと同様に当該ディーゼルエンジンの停止か否かが判定される。現段階において、回転数センサ８２の検出回転数が零でなければ、当該ディーゼルエンジンが作動中であることから、ステップ１５０における判定がＮＯとなる。

以後、ステップ１５０におけるＮＯとの判定の繰り返し中において、ステップ１３０及びステップ１６０の各処理が上述と同様に繰り返される。そして、ステップ１３０における検出素子７０からの出力電圧ＶＮ毎に、ステップ１６０において、補正電圧Ｖが式（３）に基づき上述と同様に算出される。

その結果、排気管１３から排出される排気ガス中のアンモニアガス成分の濃度を適正に減少させつつ、当該排気ガス中の酸化窒素成分が選択還元触媒１４により還元されて窒素成分として排出される。
（第２参考形態）
図１１は、本発明の第２参考形態の要部を示している。この第２参考形態では、図１１にて示すフローチャートが、上記第１参考形態にて述べたフローチャート（図１０参照）に代えて採用されている。従って、第２参考形態では、上記第１参考形態にて述べたマイクロコンピュータ８１は、上記コンピュータプログラムを図１１のフローチャートに従い実行するように変更されている。その他の構成は上記第１参考形態と同様である。

このように構成した第２参考形態において、上記第１参考形態にて述べたと同様にステップ１０１における出力電圧ＶＡ１の入力処理が終了すると、上記第１実施形態にて述べたステップ１３０における処理に先立ち、ステップ１０２（図１１参照）において、検出素子７０は異常か否かが判定される。

また、ステップ１０２におけるＹＥＳとの伴い、マイクロコンピュータ８１は、上記第１参考形態にて述べた両ステップ１３０、１６０の処理を禁止し、上記コンピュータプログラムをエンドステップに進める。これにより、上記第２実施形態と同様に、検出素子７０の異常のままで両ステップ１３０、１４０の処理がなされることが未然に防止され得る。

従って、現段階において、上記出力電圧ＶＡ１が出力電圧ＶＦ１とは異常に異なっているときには、検出素子７０が異常であることから、ステップ１０２において、ＹＥＳと判定される。これにより、マイクロコンピュータ８１は、検出素子７０に上記異常ありと自動的に自己診断し得たこととなる。これにより、上記第２実施形態と同様に、検出素子７０の異常対策がタイミングよくなされ得る。

また、ステップ１０２におけるＹＥＳとの伴い、マイクロコンピュータ８１は、上記第３実施形態にて述べた両ステップ１３０、１６０の処理を禁止し、上記コンピュータプログラムをエンドステップに進める。これにより、上記第２実施形態と同様に、検出素子７０の異常のままで両ステップ１３０、１４０の処理がなされることが未然に防止され得る。

一方、ステップ１０２における判定にあたり、上記出力電圧ＶＡ１が出力電圧ＶＦ１とは異常に異なっていなければ、検出素子７０が正常であることから、ステップ１０２において、ＮＯと判定される。これにより、上記第２実施形態と同様に、マイクロコンピュータ８１は、検出素子７０が正常である旨自動的に自己診断し得たこととなる。

また、ステップ１０２におけるＮＯとの判定に伴い、上記第1参考形態にて述べたと同様にステップ１３０以後の処理がなされる。なお、本第２参考形態におけるその他の作用効果は、上記第１参考形態と同様である。

なお、本発明の実施にあたり、上記各実施形態に限ることなく、次のような種々の変形例が挙げられる。
（１）上記第２実施形態におけるステップ１２１（図９参照）での判定にあたり、各ステップ１０１、１１１で入力済みの各出力電圧ＶＡ１、ＶＡ２のうちいずれかが、検出素子７０内の断線状態或いは短絡状態を表す値となっていることを、上記異常として採用してもよい。

また、これに代えて、ステップ１２１での判定にあたり、ステップ１２０にて算出される出力電圧比ＶＲが、検出素子７０内の断線状態或いは短絡状態を表す値となっていることを、上記異常として採用するようにしてもよい。

また、これに代えて、各出力電圧ＶＡ１、ＶＡ２及び出力電圧比ＶＲのいずれかが、検出素子７０の正常を表す所定の許容範囲から逸脱することを、上記異常として採用してもよい。
（２）上記第２参考形態におけるステップ１０２（図１１参照）での判定にあたり、ステップ１０１で入力済みの出力電圧ＶＡ１のいずれかが、検出素子７０内の断線状態或いは短絡状態を表す値となっていること、或いは各出力電圧ＶＦ１、ＶＡ１のいずれかが、検出素子７０の正常を表す所定の許容範囲から逸脱することを、上記異常として採用してもよい。
（３）上記第１作動条件には、当該ディーゼルエンジンがアイドリング回転数での作動状態にあることだけでなく、例えば、上記空燃比センサの検出出力がリーン側の空燃比を表すことが付加されてもよい。

また、上記第２作動条件には、当該ディーゼルエンジンが上記アイドリング回転数よりも所定回転数だけ高い回転数での作動状態にあることだけでなく、例えば、上記空燃比センサの検出出力がリーン側の空燃比を表すことが付加されてもよい。
（４）両電極７２は、櫛歯状電極部を有するものに限ることなく、例えば単なる短冊状電極部等の種々の形状の電極部を有するものであってもよい。
（５）上記各実施形態にて述べたアンモニアガス検出装置は、当該ディーゼルエンジンに限ることなく、例えば、発電所のガスタービンの排気ガス系統に適用してもよい。
（６）上記各実施形態にて述べたアンモニアガス検出装置は、当該ディーゼルエンジンの排気ガスに限ることなく、各種の被検出ガスに含まれるアンモニアガス成分の濃度の検出に適用されてもよい。

これに伴い、上記各実施形態にて述べた第１及び第２の作動条件は、一般的には、被検出ガス中の水分の濃度を異にする第１及び第２の検出条件として把握するようにしてもよい。ここで、当該第１及び第２の検出条件は、それぞれ、被検出ガス中のアンモニアガス成分の濃度を零（％）とし、かつ当該被検出ガス中の水分の濃度を相互に異にする条件をいう。
（７）図５或いは図９におけるステップ１５０における判定基準は、当該ディーゼルエンジンの停止か否かという基準に代えて、例えば、所定時間の経過か否かという基準を採用してもよい。この場合には、ステップ１５０にて上記所定時間の経過によりにＹＥＳと判定される毎に、ステップ１５１における出力電圧比ＶＲのクリア処理がなされる。
（８）両出力電圧ＶＦ１、ＶＦ２は、マイクロコンピュータ８１のＲＯＭに限ることなく、例えば、マイクロコンピュータ８１の外付けメモリに記憶するようにしてもよい。
（９）上述の式（２）に代えて、Ｖ＝｛ＶＮ−（ＶＡ１−ＶＦ１）｝×Ｆ（ＶＲ）を採用してもよい。ここで、Ｆ（ＶＲ）は、出力電圧比ＶＲを従属変数とする独立関数であって、｛ＶＮ−（ＶＡ１−ＶＦ１）｝との乗算でもって、補正電圧Ｖが式（２）と同様の精度でもって算出できるような関数である。
（１０）検出素子７０は、適宜なケーシングに収納されて、当該ケーシングを介し排気管１３のうち選択還元触媒１４の下流側部位に配設されていてもよい。なお、当該ケーシングは、検出素子７０の感応膜を排気ガス内に露呈させる構造となっている。

本発明の第１実施形態がディーゼルエンジンに適用された例を示すブロック図である。図２の検出素子の平面図である。図２にて３−３線に沿う断面図である。図１の制御回路の詳細ブロック図である。図４のマイクロコンピュータの作用を示すフローチャートである。上記第１実施形態においてディーゼル車両の走行前における検出素子のアンモニアガス濃度とインピーダンス（出力電圧）との関係を、水の量をパラメータとして示すグラフである。上記第１実施形態においてディーゼル車両の走行後における検出素子のアンモニアガス濃度とインピーダンス（出力電圧）との関係を、水の量をパラメータとして示すグラフである。上記第１実施形態においてディーゼル車両の走行前後の検出素子のアンモニアガス濃度−インピーダンス特性及び補正後の検出素子のアンモニアガス濃度−インピーダンス特性を示すグラフである。本発明の第２実施形態の要部を示すフローチャートである。本発明の第１参考形態の要部を示すフローチャートである。本発明の第２参考形態の要部を示すフローチャートである。

符号の説明

７０…インピーダンス変化式検出素子、７１…基板、７３…感応膜、７４…電極部、
８１…マイクロコンピュータ、ＶＡ１、ＶＡ２、ＶＦ１、ＶＦ２、ＶＮ…出力電圧。

Claims

基板の表面に設けた両電極部と、この両電極部を介し前記基板の表面に設けられて被検出ガス中のアンモニアガス成分に感応しプロトンのホッピング伝導を生じさせる感応膜とを備えて、前記アンモニアガス成分と前記両電極部間のインピーダンスとの間の関係を表す特性に基づき、前記アンモニアガス成分を、前記インピーダンスに応じて検出し検出出力を発生するインピーダンス変化式検出素子と、
前記被検出ガス中に含まれるアンモニアガス成分の濃度を零とし、かつ当該被検出ガス中の水分の濃度を互いに異なるように定めた両検出条件の各成立時にそれぞれ前記検出素子により発生される各検出出力を記憶する記憶手段と、
この記憶手段により記憶される前記各検出出力とは別に前記両検出条件の各成立時にそれぞれ前記検出素子により発生される各検出出力と、前記記憶手段の各記憶検出出力との間において、前記被検出ガス中の水分の濃度に応じた前記検出素子の前記特性の変化を補正するように定めてなる所定の関係に基づき、前記検出素子により任意に発生される検出出力を補正する補正手段とを備えて、
この補正手段による補正検出出力を前記アンモニアガス成分に対応する出力として検出するアンモニアガス検出装置。
被検出ガス中のアンモニアガス成分に感応しプロトンのホッピング伝導を利用して、前記アンモニアガス成分をインピーダンスに応じて検出し検出出力として発生するインピーダンス変化式検出素子を用いて、
前記被検出ガス中に含まれるアンモニアガス成分の濃度を零とし、かつ当該被検出ガス中の水分の濃度を互いに異なるように定めた両検出条件の各成立時にそれぞれ前記検出素子により発生される各検出出力を予め設定し、
前記各設定検出出力とは別に前記両検出条件の各成立時にそれぞれ前記検出素子により発生される各検出出力と前記各設定検出出力との間において前記被検出ガス中の水分の濃度に応じた前記検出素子のインピーダンスの変化を補正するように定めてなる所定の関係に基づき、前記検出素子により任意に発生される検出出力を補正し、
この補正検出出力を前記アンモニアガス成分に対応する出力として検出するようにしたアンモニアガス検出方法。
前記各設定検出出力及び当該各設定検出出力とは別に前記両検出条件の各成立時にそれぞれ前記検出素子により発生される各検出出力に基づき、前記検出素子の異常の有無を自己診断するようにしたことを特徴とする請求項２に記載のアンモニアガス検出方法。
ディーゼルエンジンの作動に伴い当該ディーゼルエンジンの排気管内に流出する排気ガス中の窒素酸化物ガス成分を、前記排気ガス中に生成されるアンモニアガス成分でもって、前記排気管内に設けた選択還元触媒内で還元しながら前記排気ガスとともに前記排気管から排出する状態において、前記選択還元触媒の下流側にて前記排気ガスに含まれるアンモニアガス成分に感応しプロトンのホッピング伝導を利用して、前記アンモニアガス成分をインピーダンスに応じて検出し検出出力として発生するインピーダンス変化式検出素子を用いて、
前記排気ガス中に含まれるアンモニアガス成分の濃度を零とし、かつ当該排気ガス中の水分の濃度を互いに異なるように定めた前記ディーゼルエンジンの両作動条件の各成立時にそれぞれ前記検出素子により発生される各検出出力を予め設定し、
前記各設定検出出力とは別に前記両作動条件の各成立時にそれぞれ前記検出素子により発生される各検出出力と前記各設定検出出力との間において前記排気ガス中の水分の濃度に応じた前記検出素子のインピーダンスの変化を補正するように定めてなる所定の関係に基づき、前記検出素子により任意に発生される検出出力を補正し、
この補正検出出力を前記アンモニアガス成分に対応する出力として検出するようにしたアンモニアガス検出方法。