JP4696760B2 - センサ特性較正装置 - Google Patents

Description

この発明は、センサ特性較正装置に関する。更に具体的には、排気ガスの酸素濃度に応じた出力を発するセンサの出力特性を較正するセンサ特性較正装置に関するものである。

従来、特開平５−３１２０９２号公報には、酸素濃度センサの出力に基づいて内燃機関の空燃比を制御する制御装置が開示されている。この制御装置において、酸素濃度センサは内燃機関の排気管に配置され、排気管内に流れる排気ガスの酸素濃度に応じた出力を発する。制御装置は、酸素濃度センサの出力が制御目標値となるように制御することにより空燃比制御を行う。

また、上記従来技術の制御装置は予め、大気の酸素濃度に対する酸素濃度センサの出力を基準出力値として記憶している。一方、この制御装置は内燃機関の駆動が停止すると、排気管から排気ガスが全て排出された時点でセンサ出力を検出する。ここで検出されるセンサ出力は、大気の酸素濃度に対応する出力である。この制御装置は、予め記憶された基準出力値に対する検出されたセンサ出力の値を求めて、この値を較正値として記憶する。この制御装置において内燃機関の駆動中は、記憶された較正値をセンサ出力に乗ずることによりセンサ出力が較正される。このような手法によれば、内燃機関停止の度に較正値が求められて、これに基づいて酸素濃度センサの出力が較正される。従って、上記従来技術によれば、酸素濃度センサ個体間でのばらつきや、経時劣化によるセンサ出力特性の変化が適切に較正され、正確な空燃比制御を行うことができるものとしている。

特開平５−３１２０９２号公報

空燃比制御をより正確に実行するため、三元触媒上流側に空燃比センサを配置し、三元触媒の下流側に酸素センサを配置したシステムがある。このようなシステムにおいては、下流側の酸素センサの出力と上流側の空燃比センサの出力とに基づいて空燃比制御が行われる。酸素センサは、電極とこれを覆う拡散防止層を有している。排気通路中の排気ガスは、その拡散防止層を通って電極に達する。電極には触媒層が設けられており、僅かに残った燃料成分は、この触媒層で最後の燃焼に付される。そして、酸素センサは、このような過程を経て、最終的に電極周辺に残った成分に基づいて、酸素濃度に応じた出力を発する。

このようなシステム内で三元触媒下流側に配置される酸素ガスセンサは、三元触媒により浄化された後の排気ガスを、その検出対象とする。三元触媒による浄化後の排気ガスは極低濃度のガスであるが、そのガス中の還元ガス成分中ではＣＨ_４の割合が大きく、酸化ガス成分中ではＮＯの割合が大きい。ここでＣＨ_４は、排気ガス中の他のガスに比して拡散速度が速い。このため、酸素センサの電極に到達した排気ガス中の各成分ガスの割合は、実際の排気ガス、つまり排気通路を流れる排気ガス中の割合とは、僅かにずれていることがある。また、ＣＨ_４は、排気ガスセンサの触媒中で完全に燃焼させることができない場合がある。このため、電極周辺に残る成分は、排ガス中の各成分が完全に反応した結果として残る成分とは、必ずしも一致しない。三元触媒下流側のガスのように極低濃度のガスの中では、このようなずれの影響が大きく、従って三元触媒下流側の酸素センサのセンサ出力に、ばらつきが生じやすい。

一方、ＮＯは酸素よりも緩やかな酸化反応を示す。このため、ＮＯを主な酸化ガスとして含むガスを検出対象とするセンサは、酸化ガス成分として大きな割合で酸素が含まれている場合の排気ガスセンサの出力特性とは、異なるセンサ出力特性を示すことが考えられる。従って、三元触媒下流側で用いる酸素センサのように、特にその出力特性に影響を及ぼしやすいガス成分の割合が多いガスを検出対象とする排気ガスセンサの場合、上記従来技術のように大気に対するセンサ出力を検出し、これに基づいて算出された較正値によりセンサ出力を較正することとしても、必ずしも正確な較正を行うことができない場合がある。

この発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、排気ガスセンサの較正値を、使用環境に応じた環境下で求められるように改良したセンサ特性較正装置を提供することを目的とする。

第１の発明は、上記の目的を達成するため、評価ガスの酸素濃度に応じた出力を発する排気ガスセンサのセンサ特性を較正するセンサ特性較正装置であって、
前記評価ガスは、所定の濃度の還元ガスと所定の濃度の酸化ガスとを含み、
前記酸化ガスは、主としてＮＯにより構成され、
前記還元ガスの濃度および前記酸化ガスの濃度に対する、前記排気ガスセンサのセンサ出力を検出するセンサ出力検出手段と、
前記センサ出力に基づいて、前記排気ガスセンサの出力を較正する較正手段と、
を備えることを特徴とする。

また、第２の発明は、第１の発明において、
ＮＯの供給量を変化させて、前記酸化ガスの濃度を変化させるＮＯ供給手段を備え、
前記センサ出力検出手段は、前記酸化ガスの濃度に応じた値として、前記排気ガスセンサのセンサ出力を検出することを特徴とする。

また、第３の発明は、第２の発明において、前記ＮＯ供給手段は、前記ＮＯの供給量をリッチ側からリーン側に変化させて供給することを特徴とする。

また、第４の発明は、第１から３のいずれかの発明において、前記還元ガスは、少なくともＣＨ_４を含むガスであることを特徴とする。

また、第５の発明は、第１から第４のいずれかの発明において、
任意の空気過剰率における基準センサ出力を記憶する基準センサ出力記憶手段と、
前記還元ガスの濃度および前記ＮＯの濃度に応じて、前記評価ガスの空気過剰率を算出する空気過剰率算出手段と、を備え、
前記センサ出力検出手段は、前記センサ出力を、前記空気過剰率算出手段により算出された空気過剰率に応じた値として検出し、
前記較正手段は、前記任意の空気過剰率におけるセンサ出力と、前記基準センサ出力とに基づいて、前記センサ出力を較正することを特徴とする。

また、第６の発明は、第１から第５のいずれかの発明において、前記排気ガスセンサは、内燃機関の三元触媒下流に配置されるサブＯ_２センサであって、
前記基準センサ出力記憶手段は、空気過剰率が１の場合における基準センサ出力を記憶し、
前記較正手段は、前記空気過剰率算出手段により算出された空気過剰率が１の場合におけるセンサ出力と、前記基準センサ出力とに基づいて、前記センサ出力を較正することを特徴とする。

また、第７の発明は、上記目的を達成するため、
内燃機関の排気ガスの酸素濃度に応じた出力を発する排気ガスセンサのセンサ特性を較正するセンサ特性較正装置であって、
前記排気ガスセンサの出力目標値を設定する出力目標値設定手段と、
前記排気ガスセンサのセンサ出力が、前記出力目標値になったか否かを判定する出力判定手段と、
前記センサ出力が、前記出力目標値になったと判定された場合に、前記排気ガス中の還元ガスの濃度およびＮＯの濃度を検出する濃度検出手段と、
前記還元ガスの濃度および前記ＮＯの濃度と、前記出力目標値とに基づいて、前記排気ガスセンサのセンサ出力を較正する較正手段と、
を備えることを特徴とする。

また、第８の発明は、第７の発明において、前記濃度検出手段は、前記還元ガスの濃度として、ＣＨ_４の濃度を検出することを特徴とする。

また、第９の発明は、第７または第８の発明において、前記濃度検出手段は、前記還元ガスの濃度として、ＣＯの濃度を検出することを特徴とする。

また、第１０の発明は、第７から第９のいずれかの発明において、
前記出力目標値設定手段は、前記出力目標値を変化させて設定し、
前記濃度検出手段は、前記出力目標値に応じて、前記還元ガスおよび前記ＮＯの濃度をそれぞれ検出することを特徴とする。

また、第１１の発明は、第１０の発明において、
任意の空気過剰率における基準センサ出力を記憶する基準センサ出力記憶手段と、
前記還元ガスの濃度および前記ＮＯの濃度に応じて、前記排気ガスの空気過剰率を算出する空気過剰率算出手段と、を備え、
前記較正手段は、前記任意の空気過剰率における前記出力目標値と、前記基準センサ出力とに基づいて、前記センサ出力を較正することを特徴とする。

また、第１２の発明は、第７から第１１のいずれかの発明において、前記排気ガスセンサは、内燃機関の三元触媒下流に配置されるサブＯ_２センサであって、
前記基準センサ出力記憶手段は、空気過剰率が１の場合における基準センサ出力を記憶し、
前記較正手段は、前記空気過剰率算出手段により算出された空気過剰率が１の場合におけるセンサ出力と、前記基準センサ出力とに基づいて、前記センサ出力を較正することを特徴とする。

第１の発明によれば、評価ガス中の還元ガスの濃度およびＮＯの濃度に対する排気ガスセンサのセンサ出力を求め、このセンサ出力に基づいて、排気ガスセンサの出力が較正される。従って、その排気ガスセンサが使用される環境に基づいて、センサ出力の較正値を求めることができ、より正確なセンサ出力を得ることができる。

第２の発明によれば、評価ガス中のＮＯの供給量を変化させて供給し、センサ出力検出手段は、ＮＯの供給量に応じた値として、排気ガスセンサのセンサ出力を検出する。従って、酸化ガスとしてＮＯを多く含む場合の評価ガスに対する、排気ガスセンサの出力特性を検出することができる。

第３の発明によれば、ＮＯは、その供給量をリッチ側からリーン側に変化させて供給される。従って、内燃機関の空燃比がリッチからリーン側に変化する場合のセンサ出力特性に基づいて、センサ出力を正確に較正することができる。

第４の発明によれば、評価ガス中の還元ガスは、少なくともＣＨ_４を含むガスである。従って、他のガス成分に比して拡散速度が早く、センサ出力特性に影響を与えるＣＨ_４が含まれるガスを検出対象とする排気ガスセンサについても、より正確に出力を較正することができる。

第５の発明によれば、空気過剰率を算出することができ、空気過剰率に応じたセンサ出力を検出することができる。従って、空気過剰率に応じてセンサ出力の較正を行うことができ、正確な空燃比制御を行うことができる。

第６の発明によれば、特に、検出対象となるガスが希薄となる三元触媒下流側に用いられるサブＯ_２センサについて、その使用環境に合わせて、より正確な出力の較正を行うことができる。

第７から第９の発明によれば、排気ガスの出力目標値を設定し、その出力目標値に対する還元ガス濃度およびＮＯ濃度を検出する。これにより、排気ガス中の還元ガス濃度およびＮＯ濃度に対する出力目標値に基づいて、センサ出力を較正することができる。従って、排気ガスセンサを実際の使用環境に対応させて較正することができ、より正確な空燃比制御を行うことができる。

第１０および第１１の発明によれば、出力目標値を変化させて設定し、各出力特性に応じて、排気ガス中の還元ガス濃度およびＮＯガス濃度をそれぞれ検出する。従って、より広い範囲に渡って、空燃比センサの出力特性を求めることができる。

第１２の発明によれば、特に、検出対象となるガスが希薄となる三元触媒下流側に用いられるサブＯ_２センサについて、その使用環境に合わせて、より正確な出力の較正を行うことができる。

以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。なお、各図において、同一または相当する部分には同一符号を付してその説明を簡略化ないし省略する。
実施の形態１．

図１は、実施の形態１のシステムにおいて用いる酸素センサについて説明するための模式図である。図１に示す酸素センサ１０は、カバー１２を備えている。カバー１２にはその内部に排気ガスを導くための複数の通気穴１４が設けられている。カバー１２内には、センサ素子１６が配置されている。センサ素子１６は、一端が閉じられた管状の構造を有している。管状構造の外側表面は、触媒層１８が設けられている。触媒層１８の内側には、コーティング層２０が設けられている。コーティング層２０は、耐熱性の多孔質のセラミックス、例えば、アルミナを用いたスピネル型化合物（ＭｇＯ・Ａｌ_２Ｏ_３）により構成され、センサ素子１６の表面における排気ガスの拡散速度を律する働きを有している。

コーティング層２０の内側には、排気側電極２２が配置されている。排気側電極２２は、コーティング層２０を通過した排気ガスに晒される状態となっている。排気側電極２２の、コーティング層２０と接する面とは反対側の面には、固体電解質層２４が配置されている。固体電解質層２４の、排気側電極２２とは反対側の面には、大気側電極２６が配置されている。排気側電極２２及び大気側電極２６は、Ｐｔのように触媒作用の高い金属で構成された電極である。

センサ素子１６の内側には、大気室２８が形成されている。大気室２８内には、大気が導かれ、大気側電極２６が大気に晒される構造となっている。大気室２８内には、ヒータ３０が配置されている。ヒータ３０は、ヒータ制御回路（図示せず）と電気的に接続されており、その制御回路に制御されることにより、センサ素子１６を適切な温度に加熱する。なお、センサ素子１６は、７００℃程度の活性温度に加熱されることにより、安定した出力特性を示す。

以上のように構成された酸素センサ１０は、内燃機関の三元触媒下流側に配置され、サブＯ_２センサとして用いられる。三元触媒下流にサブＯ_２センサを備えるシステムにおける内燃機関の空燃比制御においては、まず、サブＯ_２センサの出力により、三元触媒上流側に配置された空燃比センサの出力に対する補正値が算出される。次に、この補正値に基づいて、上流側の空燃比センサの出力が補正され、この補正されたセンサ出力により空燃比が制御される。

酸素センサ１０は、サブＯ_２センサとして用いられる場合、カバー１２が排気ガスに晒されるようにして、三元触媒下流側の配管内に組み付けられる。酸素センサ１０のカバー１２内には通気穴１４から排気ガスが流入し、排気側電極２２が三元触媒下流の排気ガスに晒された状態となる。その結果、大気側電極２４付近の大気と、排気側電極２２付近に導かれた排気ガスとの酸素濃度差により、固体電解質層２４中を酸素イオンが移動し、排気側電極２２と大気側電極２６との間に起電力が発生する。この起電力を検出することにより、排気ガスの空燃比を検出することができる。

酸素センサ１０の出力は、排気ガス中の酸素濃度差が大きくリッチな状態においては高い電圧を出力し、一方、酸素濃度差が小さくリーンな状態においては、ほぼ一定の低い電圧を出力する。また、この高い電圧の出力から低い電圧の出力への変化は急激である。通常、出力が急激に変化する出力急変点における排気ガスは、空気過剰率λ＝１、すなわち、ストイキ付近のガスである。しかし、酸素センサのセンサ出力特性には、個別の酸素センサごとに公差として認められるばらつきが含まれている。また、酸素センサ１０が使用により劣化し、その出力特性に変動が生じる場合がある。このため、酸素センサ１０の出力特性の変動による酸素センサ１０の出力ずれを較正する必要がある。

排気ガスセンサの出力を較正する手法としては、例えば、内燃機関の停止後に大気の酸素濃度を測定することにより較正値を求めて、これによりセンサ出力を較正するものがある。より具体的には、まず、大気酸素濃度に対するセンサ出力を検出する。その後、予め記憶された大気酸素濃度における基準出力に対する、検出した出力の割合として、較正値を求める。内燃機関駆動中は、この較正値をセンサ出力に乗じることにより、センサ出力の較正を行う。

しかし、酸素センサ１０の検知対象となる排気ガスは、三元触媒１６により浄化された排気ガスとなる場合がある。三元触媒下流の排気ガスは、極低濃度のガスであるが、その排気ガス中の還元ガス、すなわちリッチガス成分中では、ＣＨ_４（メタン）やＣＯ（一酸化炭素）が占める割合が大きい。ここで特にＣＨ_４は、排気ガス中の各成分ガスの中で、Ｈ_２を除き最も拡散速度が速い。また、酸素センサ１０のように触媒層１８を有するセンサであっても、触媒層１８においてＣＨ_４を完全に燃焼させることは難しい。従って、ＣＨ_４が他のガスと拡散速度が異なることや燃焼されないことによって、酸素センサ１０の排気側電極２２の付近に到達する排気ガス中のＣＨ_４の割合は、実際の排気ガス中の割合とは異なるもとなることが考えられる。また、この割合の変化は、特に三元触媒下流側の排気ガスのような希薄なガスにおいては、大きなものとなりやすいと考えられる。

ところで、酸素センサ１０は、ストイキ近傍においては、排ガスの各成分ガスの僅かな割合の変化の範囲内で、出力が急変する特性を有する。このため、排気側電極２２に到達する排気ガス中において各成分ガスの割合の変化すると、例え、その変化が僅かなものであっても、センサ出力に大きな影響を与えることとなる。このため、ＣＨ_４が三元触媒下流側の酸素センサ１０の出力に与える影響は、大きいものと考えられる。従って、三元触媒下流側で用いられる酸素センサ１０については、ＣＨ_４の影響を考慮してその出力を較正することが好ましい。

また、三元触媒下流側においては、排気ガスがストイキ付近の場合、排気ガス中の酸化ガス、すなわちリーンガスの成分中では、Ｏ_２の割合が非常に小さく、ＮＯの割合が大きい。従って酸素センサ１０の出力に強く影響を与えるリーンガスは、ＮＯであると考えられる。ＮＯは、酸化物質としての反応が酸素に比べて非常に緩やかである。このため、酸素をリーンガスと考えた場合のセンサ出力特性とは、異なる出力特性を生じることが考えられる。また、空燃比の制御におけるエミッション規制の観点から、ＮＯに対して感度の高いセンサが要求される。従って、三元触媒下流側で用いられる酸素センサ１０については、ＮＯの影響を考慮してその出力を較正することが好ましい。

以上より、三元触媒下流で用いる酸素センサ１０の出力に対する較正値を算出する際、この実施の形態１においては、三元触媒下流側に特有の排気ガス雰囲気を準備する。つまり、三元触媒下流側の酸素センサ１０が検出する排気ガスは非常に希薄であり、また、その排気ガス中のリッチガス成分としてはＣＨ_４が多く、リーンガス成分としてはＮＯが多いことを考慮して、以下のような環境で酸素センサ１０の出力較正値を求める。

図２は、酸素センサのセンサ特性較正に用いる較正装置を示す。図２に示すように、この較正装置は、ガス室３２を備えている。ガス室３２内には、評価ガスを流入させる供給管３４が接続されている。供給管３４には、評価ガスを供給する供給源３６が接続されている。供給源３６は、ＣＨ_４、ＣＯおよびＮＯを、それぞれ要求される供給量で供給することができる。一方、ガス室３２には、内部のガスを排気する排気管３８が接続されている。

酸素センサ１０の出力較正値を求める際には、ガス室３２内には、酸素センサ１０のカバー１２が組み込まれるようにして組み付けられ、通気穴１４から流入するガス室内の評価ガスにセンサ素子１６が晒されるように酸素センサ１０が配置される。また、較正装置は、制御装置４０を備えている。制御装置４０には、供給源３６および酸素センサ１０が接続されている。制御装置４０は、供給源３６からの各ガスの供給量を制御し、また、酸素センサ１０の出力を受けて評価ガスに応じた空燃比を検出することができる。

酸素センサ１０の出力較正値を求める際には、ガス室３２内に供給源３６から評価ガスが供給される。評価ガスには、リッチガスとしてＣＨ_４とＣＯとが混入されている。リッチガスの濃度は、例えば触媒暖気後のアイドル中における、三元触媒下流の排気ガス中のリッチガスと同じ濃度および流速になるように設定される。具体的には評価ガス中のＣＨ_４濃度は２００ppm以下、ＣＯ濃度は５００ppm以下程度である。アイドル中においては、排気ガスの流量が最も遅く、かつ排気ガスの各成分の濃度が最も低濃度になっていると考えられる。このように、低濃度、低流速の領域では、ＣＨ_４、ＮＯによる影響が顕著に出やすいため、この領域における正確な較正値を求めることができるようにする。

また、リッチガスとしてＣＨ_４、ＣＯを所定の流速、所定の濃度で供給しながら、同時に、リーンガスとしてＮＯを供給源３６から供給する。ＮＯ供給の際の流速は、上記同様、アイドル時における流量、すなわち内燃機関の運転において想定される最も低速度の流速に設定する。また、ＮＯの供給量は徐々に変化して供給されるように設定する。下流側の酸素センサ３０の較正のための評価ガスの場合、ＮＯの評価ガス中の供給濃度は最大で５００ppm程度である。

図３は、上記のように設定された条件で、ＮＯの供給量を徐々に変化させて場合に得られる、空気過剰率λとセンサ出力および各ガスの濃度との関係を表すグラフである。図３において、横軸は空気過剰率λを表し、縦軸は、センサ出力および各ガスの濃度を表す。図３に示すように、ＮＯは、供給量Ｑ_ｍｉｎから徐々にΔＱずつ、Ｑ_ｍａｘまで増加して供給される。すなわち、ＮＯは、リッチからリーンにＳＷＥＥＰさせて供給される。ただし、リーンガスの全体の供給量は一定になるように、ＮＯの供給量Ｑ_ＮＯに応じてＮ_２を混入させて、バランスをとる。この状態で酸素センサ１０の出力は、ＮＯの濃度がΔＱずつ増加する度に検出される。また、供給されたＮＯの濃度、ＣＨ_４の濃度、およびＣＯの濃度から、空気過剰率λが算出される。その結果、図３に示すような空気過剰率λに対する酸素センサ１０の出力特性のグラフを得ることができる。

制御装置４０は、空気過剰率λ＝１、すなわち空燃比が理論空燃比となる場合のセンサ出力を検出し、この値を較正制御目標値として記憶する。更に、予め記憶されたλ＝１に対するセンサ出力の基準値である制御目標値に対する較正制御目標値の割合を算出してこれを較正値として記憶する。酸素センサ１０をサブＯ_２センサとして用いて、実際に内燃機関の空燃比制御を行う場合には、上記のように算出された較正値を予め内燃機関の空燃比制御装置に記憶しておいて、得られたセンサ出力に、例えば上記較正値を乗ずることにより、センサ出力を補正して、補正したセンサ出力を用いて空燃比制御を行う。

図４は、この発明の実施の形態１において、制御装置４０が実行する制御のルーチンである。図４のルーチンにおいて、まず、出力較正値算出の対象となる酸素センサ１０がガス室３２内の所定の位置にセットされる（ステップＳ１０２）。次に、評価ガスのうち、まずリッチガスがガス室３２内に供給される（ステップＳ１０４）。制御装置４０は、供給源３６からのリッチガスを、触媒暖気後のアイドル中に排出されるストイキ付近の排気ガスの流速および濃度に基づいて予め設定された、流速およびＣＨ_４とＣＯの濃度で供給するように制御する。

次に、リーンガス中のＮＯの供給量Ｑ_ＮＯが、Ｑ_ｍｉｎに設定される（ステップＳ１０６）。ＮＯ供給量Ｑ_ｍｉｎは、酸素センサ１０の出力較正のため、その出力を検出すべき評価ガスの中で、最もリッチな状態の評価ガス中のＮＯ濃度に応じた量である。供給量Ｑ_ｍｉｎは、予め制御装置４０に記憶されている。次に、設定されたＮＯの供給量Ｑ_ＮＯでリーンガスが供給される（ステップＳ１０８）。制御装置４０は、設定された量のＮＯがガス室３２内に供給されるように、供給源３６からのＮＯ供給量を制御する。

次に、酸素センサ１０のセンサ素子１６が加熱される（ステップＳ１１０）。制御装置４０は、酸素センサ１０のヒータ３０の制御回路に制御信号を送ることにより、所定の大きさの電圧を印加して、センサ素子１６を加熱する。次にセンサ素子１６が所定の活性温度に達したか否かが判定される（ステップＳ１１２）。具体的には、センサ素子１６の素子インピーダンスを検出し、この素子インピーダンスが活性判定値にまで低下したか否かにより活性判定が行われる。なお、制御装置４０は、センサ素子１６が活性温度に達した時の素子インピーダンスを予め活性判定値として記憶している。ステップＳ１１２において、センサ素子１６の活性が認められない場合には、正確なセンサ出力を得ることができないため、引き続きセンサ素子１６の加熱が継続される（ステップＳ１１０）。

一方、ステップＳ１１２において、センサ素子１６の活性が認められると、次に、リーンガスの供給開始後、５分以上の過ぎたか否かが判定される（ステップＳ１１４）。リーンガスの供給後５分以上経過することにより、ガス室３２内における各ガスの濃度が安定して平衡状態となっているものと判定される。ステップＳ１１４において５分以上の経過が認められない場合には、引き続きリーンガスの供給が継続される。

一方、リーンガスの供給開始後５分以上の経過が認められた場合、酸素センサ１０の出力が検出される（ステップＳ１１６）。このセンサ出力は、現在のガス室３２の評価ガスに対応する出力であり、つまり、ＣＨ_４、ＣＯを含むリッチガスを所定の流速および濃度で供給し、ＮＯを含むリーンガスをＱ_ＮＯ供給した場合の評価ガスに対応する出力である。

次に、現在の供給量Ｑ_ＮＯに対応する空気過剰率λが算出される（ステップＳ１１８）。空気過剰率λは、ＮＯの濃度、ＣＨ_４の濃度およびＣＯの濃度に基づいて算出される。次に、ステップＳ１１６において検出されたセンサ出力が、ステップＳ１１８において算出された空気過剰率λにおけるセンサ出力として記憶される（ステップＳ１２０）。

次に、リッチからリーンの必要な全領域について、センサ出力の検出が終了したか否かが判定される（ステップＳ１２２）。制御装置４０は、出力較正値算出のためセンサ出力を検出すべき最もリーンな状態の場合のＮＯ供給量をＱ_ｍａｘとして記憶している。ここでは、現在設定されているＮＯ供給量Ｑ_ＮＯがＱ_ｍａｘ以上であるか否かが判定される。

ステップＳ１２２において、Ｑ_ＮＯ≧Ｑ_ｍａｘの成立が認められない場合には、現在の供給量Ｑ_ＮＯにΔＱを加算した値が、次回のＮＯ供給量Ｑ_ＮＯとして設定される（ステップＳ１２４）。制御装置４０は、１回のＮＯ供給量の増加分ΔＱを予め記憶している。ここでは、ストイキ付近のセンサ出力特性を正確に検出するため、ＮＯ供給量Ｑ_ＮＯの変化量ΔＱは極小さな値に設定されている。ステップＳ１２４において、供給量Ｑ_ＮＯが再設定されると、再びセンサ素子の活性が確認された後（ステップＳ１１２）、ステップＳ１１４〜Ｓ１１６を同様に実行することにより、現在の供給量Ｑ_ＮＯにおけるセンサ出力が検出される。その後、空気過剰率λが算出され（ステップＳ１１８）、検出されたセンサ出力は、この空気過剰率λに対するセンサ出力として記憶される（ステップＳ１２０）。

一方、ステップＳ１２２においてＱ_ＮＯ≧Ｑ_ｍａｘの成立が認められた場合、リッチからリーンの全領域の検出が完了したと判断され、空気過剰率λ＝１におけるセンサ出力が、この酸素センサ１０の較正制御目標値として読み出される（ステップＳ１２６）。次に、読み出された較正制御目標値と、空気過剰率λにおける基準出力として予め記憶された基準制御目標値とに基づいて、較正値が算出される（ステップＳ１２８）。具体的に、較正値は、較正制御目標値の、基準制御目標値に対する割合として算出される。次に、求められた較正値が、この酸素センサ１０の較正値として記憶される（ステップＳ１３０）。

以上のようにして記憶された較正値は、例えば、内燃機関の駆動中に、センサ出力に乗ずることによりセンサ出力を補正する。一方、ステップＳ１２０において記憶されたセンサ出力に基づいて、図３に示すような空気過剰率λに対するセンサ出力特性のグラフを得ることができる。これにより、実際の酸素センサ１０の使用環境における酸素センサ１０の出力特性を予測することができ、より確実な空燃比制御に利用される。

このように、実施の形態１においては、ＣＨ_４やＣＯを含むガスにＮＯを流入させた評価ガスを用いてセンサ出力を検出し、更に、理論空燃比（空気過剰率λ＝１）におけるセンサ出力に基づいてセンサ出力の較正値を設定する。これにより、酸素センサ１０がサブＯ_２センサとして用いられる場合に、その検出の対象となるガスに含まれる成分を考慮して、酸素センサ１０の出力に対する較正を行うことができる。従って、サブＯ_２センサの使用環境に合わせた出力の較正を行うことができ、より正確に空燃比センサの出力を補正することができる。

また、実施の形態１においては、ＮＯをリッチからリーンにＳＷＥＥＰさせて、各段階でのセンサ出力を検出している。この結果から図３に示すような空気過剰率λに対するセンサ出力特性のグラフを得ることができる。従って、酸素センサ１０の使用環境に合わせたセンサの出力特性を得ることができ、センサの出力特性の評価に用いることができる。ただし、この発明はこれに限るものではなく、評価ガス中の酸素ガス成分としてＮＯを用いるものであれば、逆に、ＮＯの量を一定にして、ＣＨ_４をリッチからリーンになるように、ＣＨ_４の供給量を所定の割合ずつ減少させるようにＳＷＥＥＰさせて、各供給量におけるセンサ出力を検出するものであってもよい。

また、実施の形態１においては、ＮＯを、リッチからリーンに徐々にＳＷＥＥＰさせて供給する場合について説明した。センサ出力にはヒステリシスが存在し、評価ガスがリッチからリーン側に変化する場合と、リーンからリッチ側に変化する場合とにより、センサ出力に僅かなずれがあるものと考えられる。そこで、実際の酸素センサ１０の使用環境を考慮すると、例えば、内燃機関の加速時など、一旦リッチの状態になり、その後にリーン状態になるような使用状況が多くなると考えられる。このため、実施の形態１においては、このような実際の使用環境に即して、リッチからリーン状態にＳＷＥＥＰした場合のセンサ出力に基づいて較正値を算出した。しかし、この発明はこれに限るものではなく、リーンからリッチにＳＷＥＥＰさせていくものであってもよい。このようにリーンからリッチに変化させていくものであっても、ある程度正確な較正値を設定することができる。

また、実施の形態１においては、ＮＯ供給量をＱ_ｍｉｎからＱ_ｍａｘまでＳＷＥＥＰさせて供給し、較正制御目標値の算出と共に、センサ出力の出力特性のグラフを求める場合について説明した。このグラフの算出により、センサの出力特性をより確実に把握することができる。しかし、この発明はこれに限るものではなく、例えば、空気過剰率λ＝１となる状態のＣＨ_４、ＣＯ、ＮＯの濃度に固定して、その１点でのみ酸素センサ１０のセンサ出力を検出し、この出力に基づいて較正値を算出するものであってもよい。

また、実施の形態１においては、評価ガス中の酸化ガスとしてＮＯのみを用いる場合について説明した。しかしこの発明において酸化ガスは、ＮＯにより生じるセンサの出力ずれを較正することができるものであればよく、したがって、ＮＯを主とするガスであれば、ＮＯ以外に多少の酸素等が含まれるガスであってもよい。

また、実施の形態１においては、還元ガスとしてＣＨ_４とＣＯとを所定の割合で含むものを用いる場合について説明した。しかし、この発明はこれに限るものではなく、例えば、還元ガスとして、Ｃ_３Ｈ_８等を用いるものであってもよい。

また、実施の形態１において較正値の算出のために検出するセンサ出力は、λ＝１の場合に限定するものではなく、他の空気過剰率に対応する値に基づいて算出するものであってもよい。また、空気過剰率を基に較正値を算出するものに限るものでもない。例えば、あるＣＨ_４、ＣＯ、ＮＯの濃度における基準となるセンサ出力が既知の値として求められていれば、この濃度において検出されたセンサ出力に基づいて、較正値を求めることができる。

また、この実施の形態１においては、較正制御目標値の、基準制御目標値に対する割合を求めることにより較正値を算出した。しかし、この発明はこのような較正値の算出方法は、センサ出力の較正の一例であって、この発明はこれに限るものではない。較正値の算出は、上記のような評価ガスに対するセンサ出力結果から、適切な算出手法により求めるものであればよい。

なお、例えば、実施の形態１において、ステップＳ１１６を実行することにより、この発明の「センサ出力検出手段」が実現し、ステップＳ１２８〜Ｓ１３０を実行することにより、「較正手段」が実現する。また、ステップＳ１２４を実行することにより、この発明の「ＮＯ供給手段」が実現する。また、ステップＳ１２８を実行することにより、この発明の「基準センサ出力記憶手段」および「較正手段」が実現し、ステップＳ１１８を実行することにより、「空気過剰率算出手段」が実現する。

実施の形態２．
実施の形態２においては、実際の排気ガスをモデルとして、較正値を算出する。図５は、実施の形態２において酸素センサ１０を用いる内燃機関の制御装置を表す。図５に示すように、実施の形態２のシステムは、内燃機関５０を備えている。内燃機関５０は複数の気筒を有するが、図５においては、１の気筒の断面のみを表している。内燃機関５０の各気筒の吸気ポート５２には吸気枝管５４が接続されている。吸気枝管５４には、燃料噴射弁５６が設けられている。一方、内燃機関５０の各気筒の排気ポート５８は、共通の排気マニホルド６０に接続されている。排気マニホルド６０は、三元触媒６２を内蔵する触媒コンバータ６４に接続されている。触媒コンバータ６４は、排気管６６に接続されている。

排気マニホルド６０、即ち、三元触媒６２の上流には、上流側の空燃比センサ６８が配置されている。上流側空燃比センサ６８は、広い空燃比領域に渡って、空燃比に対応した出力電圧を発生するいわゆる全域空燃比センサである。また、排気管６６、即ち三元触媒６２の下流には、サブＯ_２センサ７０が組み付けられている。サブＯ_２センサ７０は、図１に示すような酸素センサ１０と同一のものであり、その出力値が理論空燃比付近でステップ状に変化する特性を有する。また、排気管６６には、ＣＨ_４濃度センサ７２、ＣＯ濃度センサ７４、ＮＯ濃度センサ７６がそれぞれ組み付けられている。ＣＨ_４濃度センサ７２、ＣＯ濃度センサ７４、ＮＯ濃度センサ７６は、それぞれ、ＣＨ_４、ＣＯ、ＮＯの濃度に応じた出力を発するセンサである。

また、このシステムは、制御装置７８を有している。制御装置７８は、燃料噴射弁５６、空燃比センサ６８、サブＯ_２センサ７０、ＣＨ_４濃度センサ７２、ＣＯ濃度センサ７４、ＮＯ濃度センサ７６にそれぞれ接続されている。制御装置７８は、空燃比センサ６８、サブＯ_２センサ７０の出力を、出力目標値にＳＷＥＥＰさせるため、燃料噴射弁５６からの燃料噴射量を制御することができる。また、制御装置７８は、このときに排出されるガス中の、ＣＨ_４、ＣＯ、ＮＯの濃度を各濃度センサ７２〜７６からの出力により検出することができる。

サブＯ_２センサ７０の較正値算出の際には、以下のように環境を設定する。まず、内燃機関５０をアイドル状態とする。アイドル中のように、排気ガス濃度が非常に薄くＣＨ_４やＮＯのガスがセンサ出力に大きく影響する環境において、センサ出力の較正値を求めるためである。この状態で、空燃比センサ６８およびサブＯ_２センサ７０の出力目標値Ｖ_ｔｇｔをリッチ側（０．８Ｖ）からリーン側（０．２Ｖ）に少しずつ変化させるようにする。つまり、出力目標値Ｖ_ｔｇｔのセンサ出力が得られるように、その都度フィードバック制御を行い、燃料噴射量を制御する。空燃比センサ６８とサブＯ２センサ７０の出力が、設定された出力目標値Ｖ_ｔｇｔに安定した状態で、その時のＣＨ_４とＣＯ、ＮＯのガス濃度を検出する。

図６は、上記のような環境において検出されたＣＨ_４、ＣＯおよびＮＯの濃度と、センサ出力目標値との関係を表すグラフである。図６において、横軸は、経過時間を表し、縦軸は、センサ出力目標値およびＣＨ_４、ＣＯ、ＮＯの濃度を表す。図６に示すグラフでは、経過時間と共に空燃比がリッチからリーンになるように、センサ出力目標値を変化させている。図６に示すように、ＣＨ４、ＣＯの濃度は、リッチな状態から空気過剰率λ＝１付近になるまで減少し、λ＝１においてほぼ平衡状態に達し、その後は、ほぼ一定のままとなる。一方、ＮＯの濃度は、λ＝１付近で上昇を開始しリーンな状態となるに連れて増加する。このような関係から、空気過剰率λ＝１となる点は、センサ出力の出力目標値に応じて検出されたＣＨ_４、ＣＯ、ＮＯの濃度のバランスに基づいて、理論的に予測することができる。予測された空気過剰率λ＝１におけるサブＯ_２センサ７０の出力目標値Ｖ_ｔｇｔが較正制御目標値とされる。また、空気過剰率λ＝１におけるセンサの基準出力は、予め基準較正制御目標値として記憶されている。従って、較正制御目標値の基準制御目標値に対する割合として、較正値が算出される。この較正値が記憶され、内燃機関の駆動中に、サブＯ_２センサ７０の出力較正値として用いられる。

図７は、実施の形態２において、制御装置７８が実行する制御のルーチンを説明するためのフローチャートである。図７に示すルーチンにおいては、まず、較正値算出のため、内燃機関５０の運転状態がアイドル中であるか否かが判定される（ステップＳ２０２）。アイドル状態での運転中でないと判定された場合には、一旦この処理が終了される。

一方、アイドル中であることが認められた場合、次に、空燃比センサ６８およびサブＯ_２センサ７０の出力目標値Ｖ_ｔｇｔがＶ_ｍａｘに設定される（ステップＳ２０４）。Ｖ_ｍａｘは、今回の較正値算出のための各ガス濃度検出範囲の中で、最もリッチな状態での出力目標値であり、予め制御装置７８に記憶されている。

次に、センサ素子１６が加熱される（ステップＳ２０６）。センサ素子１６は、制御装置７８から、ヒータ３０の制御回路に制御信号が送られて、所定の電圧が印加されることにより加熱される。次に、センサ素子が活性温度に達しているか否かが判定される（ステップＳ２０８）。センサ素子の活性判定は、素子インピーダンスが予め記憶された活性判定値にまで低下したか否かにより判定される。ステップＳ２０８において、センサ素子の活性が認められない場合には、素子インピーダンスが活性判定値に低下するまで引き続きセンサの加熱が継続される。

一方、ステップＳ２０８においてセンサの活性が認められた場合には、次に、フィードバック制御が完了しているか否かが判定される（ステップＳ２１０）。すなわち、空燃比センサ６８、サブＯ_２センサ７０の出力が、設定された出力目標値Ｖ_ｔｇｔと同一の出力を発しているか否かが判定される。ステップＳ２１０において、フィードバック制御の完了が認められない場合には、引き続き空燃比センサ６８、サブＯ２センサ７０の出力が出力目標値Ｖ_ｔｇｔになるようにフィードバック制御が継続される。

一方、ステップＳ２１０においてフィードバック制御の完了が認められた場合には、その時点でのＣＯ，ＣＨ_４、ＮＯの濃度がそれぞれ検出される（ステップＳ２１２）。各ガスの濃度は、ＣＨ_４濃度センサ７２、ＣＯ濃度センサ７４、およびＮＯ濃度センサ７６からの出力に基づいて検出される。次に、ステップＳ２１２において検出された各ガスの濃度は、この時点での出力目標値Ｖ_ｔｇｔに対する濃度としてＲＡＭに記憶される（ステップＳ２１４）。

次に、リッチからリーンの全ての測定領域についての各ガスの濃度の検出が完了したか否かが判定される（ステップＳ２１６）。ここでは、出力目標値Ｖ_ｔｇｔがＶ_ｍｉｎ以下であるか否かが判定される。なお、制御装置７８は、センサ出力特性を検出するために必要な全領域の出力目標値の中で最も小さな値を、Ｖ_ｍｉｎとして予め記憶している。

ステップＳ２１６において、Ｖ_ｔｇｔ≦Ｖ_ｍｉｎの成立が認められない場合には、Ｖ_ｔｇｔからΔＶを減算した値が新たな出力目標値Ｖ_ｔｇｔとして設定される（ステップＳ２１８）。制御装置７８は、ΔＶを出力目標値を変化させる割合として予め記憶している。ステップＳ２１８において、新たな出力目標値Ｖ_ｔｇｔが設定された後、再びセンサ素子の活性が判定され（ステップＳ２０８）、ステップＳ２１０においてフィードバック制御の完了が認められると、この出力目標値Ｖ_ｔｇｔにおけるＣＨ_４、ＣＯ、ＮＯの各濃度が検出され、出力目標値Ｖ_ｔｇｔと共に記憶される（ステップＳ２１２、Ｓ２１４）。図７のフローでは、ステップＳ２１６において、Ｖ_ｔｇｔ≦Ｖ_ｍｉｎの成立が認められるまで、出力目標値Ｖ_ｔｇｔがΔＶずつ小さくされ、Ｖ_ｍａｘからＶ_ｍｉｎの範囲内で、各ガス濃度が段階的に測定されることになる。

一方、ステップＳ２１６において、Ｖ_ｔｇｔ≦Ｖ_ｍｉｎの成立が認められた場合には、各ガスの濃度の測定結果から、ストイキ時の三元触媒下流側の雰囲気に最も近くなる点が空気過剰率λ＝１として算出する（ステップＳ２２０）。次に、λ＝１における出力目標値Ｖ_ｔｇｔが、このセンサのλ＝１における較正制御目標値として読み出される（ステップＳ２２２）。その後、較正制御目標値から、サブＯ_２センサ７０の較正値を算出する（ステップＳ２２４）。較正値は、予め記憶された制御目標値に対する、較正制御目標値の値として算出される。その後、算出された較正値を記憶する（ステップＳ２２６）。

以上のように、実際の排気ガス環境下においても、サブＯ_２センサ７０の出力較正値を、求めることができる。このように、実際に内燃機関を運転させた状態に設定し、この場合の排気ガスに対応する出力から較正値を求めることにより、サブＯ_２センサ７０の使用環境に近い較正値を求めることができる。したって、その使用環境において生じやすい出力ずれをより確実に較正することができ、正確な空燃比制御を行うことができる。

なお、実施の形態２においては、ＣＨ_４、ＣＯ、ＮＯの各濃度から、ストイキ時の三元触媒下流の雰囲気に最も近くなる濃度となる点が予測され、このときを空気過剰率λ＝１であるとして、このときの出力目標値Ｖ_ｔｇｔを較正値算出に利用する場合について説明した。しかし、この発明において空気過剰率λ＝１の予測方法はこれに限るものではなく、空気過剰率λ＝１を特定できるものであればよい。例えば、図６に示すように、リッチガスであるＣＯの濃度とＣＨ_４の濃度は、リッチな状態からストイキ付近に近づくに連れて小さくなり、ストイキにおいて最小となるとそのまま平衡状態が維持されて、一定値となる。特にＣＯについては、この傾向は顕著であり、ストイキ通過後のＣＯ濃度はほぼ平衡状態となって変化しない。従って、例えば、ＣＯの濃度が最小になる点を求めて、これをλ＝１であると仮定し、このときのセンサ出力を較正制御目標値として設定することもできる。また、ストイキ時においては、リッチガス、リーンガスが何れも低濃度となることが考えられる。従って、各ガスの濃度から、平均的に最も低濃度となる点を空気過剰率λ＝１と仮定して、このときの出力目標値Ｖ_ｔｇｔを較正制御目標値として設定するものであってもよい。このように排気ガスのストイキ点を正確にガス濃度から特定することは困難であるが、上記いずれかの方法によれば、ストイキ付近の極僅かなずれの範囲内で、空気過剰率λ＝１となるところを特定することができるものと考えられる。従って、これらの時のセンサ出力を較正制御目標値として設定することにより、サブＯ_２センサ７０について、その使用環境に適した正確な出力較正を行うことができる。あるいは、検出される各ガス濃度からではなく、燃料噴射弁からの燃料噴射量と、吸入空気量から空燃比を求めて、空気過剰率を算出するものであってもよい。

以上の実施の形態において各要素の個数、数量、量、範囲等の数に言及した場合、特に明示した場合や原理的に明らかにその数に特定される場合を除いて、その言及した数に限定されるものではない。また、実施の形態において説明する構造や、方法におけるステップ等は、特に明示した場合や明らかに原理的にそれに特定される場合を除いて、この発明に必ずしも必須のものではない。

なお、例えば、実施の形態２において、ステップＳ２１８を実行することにより、この発明の「出力目標値設定手段」が実現し、ステップＳ２１０を実行することにより、この発明の「出力判定手段」が実現し、ステップＳ２１２を実行することにより、「濃度検出手段」が実現し、ステップＳ２２４〜Ｓ２２６を実行することにより、「較正手段」および「基準センサ出力記憶手段」が実現し、ステッププＳ２２０を実行することにより、この発明の「空気過剰率算出手段」が実現する。

この発明の実施の形態１における酸素センサを説明するための模式図である。 この発明の実施の形態１における較正装置について説明するための模式図である。 この発明の実施の形態１における空気過剰率と酸素センサの出力との関係を説明するためのグラフである。 この発明の実施の形態１において制御装置が実行する制御のルーチンを説明するためのフローチャートである。 この発明の実施の形態２におけるシステムを説明するための模式図である。 この発明の実施の形態２における各ガスの濃度と酸素センサの出力との関係を説明するためのグラフである。 この発明の実施の形態２において制御装置が実行する制御のルーチンについて説明するためのフロー図である。

符号の説明

１０ 酸素センサ
１２ カバー
１４ 通気穴
１６ センサ素子
１８ 触媒層
２０ コーティング層
２２ 排気側電極
２４ 固体電解質層
２６ 大気側電極
２８ 大気室
３０ ヒータ
３２ ガス室
３４ 供給管
３６ 供給源
３８ 排気管
４０ 制御装置
５０ 内燃機関
５２ 吸気ポート
５４ 吸気枝管
５６ 燃料吸気弁
５８ 排気ポート
６０ 排気マニホルド
６２ 三元触媒
６４ 触媒コンバータ
６６ 排気管
６８ 空燃比センサ
７０ サブＯ_２センサ
７２ ＣＨ_４濃度センサ
７４ ＣＯ濃度センサ
７６ ＮＯ濃度センサ
７８ 制御装置

Claims (11)

1. 評価ガスの酸素濃度に応じた出力を発する排気ガスセンサのセンサ特性を較正するセンサ特性較正装置であって、
   前記評価ガスは、所定の濃度の還元ガスと所定の濃度の酸化ガスとを含み、
   前記酸化ガスは、主としてＮＯにより構成され、
   前記還元ガスの濃度および前記酸化ガスの濃度に対する、前記排気ガスセンサのセンサ出力を検出するセンサ出力検出手段と、
   前記センサ出力に基づいて、前記排気ガスセンサの出力を較正する較正手段と、
   を備えることを特徴とするセンサ特性較正装置。
2. ＮＯの供給量を変化させて、前記酸化ガスの濃度を変化させるＮＯ供給手段を備え、
   前記センサ出力検出手段は、前記酸化ガスの濃度に応じた値として、前記排気ガスセンサのセンサ出力を検出することを特徴とする請求項１に記載のセンサ特性較正装置。
3. 前記ＮＯ供給手段は、前記ＮＯの供給量をリッチ側からリーン側に変化させて供給することを特徴とする請求項２に記載のセンサ特性較正装置。
4. 前記還元ガスは、少なくともＣＨ_４を含むガスであることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載のセンサ特性較正装置。
5. 任意の空気過剰率における基準センサ出力を記憶する基準センサ出力記憶手段と、
   前記還元ガスの濃度および前記ＮＯの濃度に応じて、前記評価ガスの空気過剰率を算出する空気過剰率算出手段と、を備え、
   前記センサ出力検出手段は、前記センサ出力を、前記空気過剰率算出手段により算出された空気過剰率に応じた値として検出し、
   前記較正手段は、前記任意の空気過剰率におけるセンサ出力と、前記基準センサ出力とに基づいて、前記センサ出力を較正することを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載のセンサ特性較正装置。
6. 前記排気ガスセンサは、内燃機関の三元触媒下流に配置されるサブＯ_２センサであって、
   前記基準センサ出力記憶手段は、空気過剰率が１の場合における基準センサ出力を記憶し、
   前記較正手段は、前記空気過剰率算出手段により算出された空気過剰率が１の場合におけるセンサ出力と、前記基準センサ出力とに基づいて、前記センサ出力を較正することを特徴とする請求項５に記載のセンサ特性較正装置。
7. 内燃機関の排気ガスの酸素濃度に応じた出力を発する排気ガスセンサのセンサ特性を較正するセンサ特性較正装置であって、
   前記排気ガスセンサの出力目標値を設定する出力目標値設定手段と、
   前記排気ガスセンサのセンサ出力が、前記出力目標値になったか否かを判定する出力判定手段と、
   前記センサ出力が、前記出力目標値になったと判定された場合に、前記排気ガス中の還元ガスの濃度およびＮＯの濃度を検出する濃度検出手段と、
   前記還元ガスの濃度および前記ＮＯの濃度と、前記出力目標値とに基づいて、前記排気ガスセンサのセンサ出力を較正する較正手段と、
   を備えることを特徴とするセンサ特性較正装置。
8. 前記濃度検出手段は、前記還元ガスの濃度として、ＣＯの濃度およびＣＨ_４の濃度を検出することを特徴とする請求項７に記載のセンサ特性較正装置。
9. 前記出力目標値設定手段は、前記出力目標値を変化させて設定し、
   前記濃度検出手段は、前記出力目標値に応じて、前記還元ガスおよび前記ＮＯの濃度をそれぞれ検出することを特徴とする請求項７又は８に記載のセンサ特性較正装置。
10. 任意の空気過剰率における基準センサ出力を記憶する基準センサ出力記憶手段と、
    前記還元ガスの濃度および前記ＮＯの濃度に応じて、前記排気ガスの空気過剰率を算出する空気過剰率算出手段と、を備え、
    前記較正手段は、前記任意の空気過剰率における前記出力目標値と、前記基準センサ出力とに基づいて、前記センサ出力を較正することを特徴とする請求項９に記載のセンサ特定較正装置。
11. 前記排気ガスセンサは、内燃機関の三元触媒下流に配置されるサブＯ_２センサであって、
    前記基準センサ出力記憶手段は、空気過剰率が１の場合における基準センサ出力を記憶し、
    前記較正手段は、前記空気過剰率算出手段により算出された空気過剰率が１の場合におけるセンサ出力と、前記基準センサ出力とに基づいて、前記センサ出力を較正することを特徴とする請求項１０に記載のセンサ特性較正装置。

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