JP5991259B2 - 排気ガス成分検出装置 - Google Patents
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Description
固体電解質と、
前記固体電解質の一面側に配置された4つの検知電極と、
前記4つの検知電極のそれぞれと対をなし、前記固体電解質の前記一面とは反対側の面に配置された参照電極と、を備える排気ガスセンサに接続され、
前記参照電極と前記4つの検知電極のそれぞれとからなる、4つの電極対それぞれに、互いに異なる大きさの所定の電圧を印加する手段と、
前記4つの電極対それぞれに前記所定の電圧が印加された場合に、前記4つの電極対のそれぞれに流れる電流又は該電流と相関する値を、それぞれの電流相関値として検出する手段と、
前記4つの電極対それぞれの前記電流相関値に応じて、排気ガス中のNO、NO 2 、NH 3 、及び、O 2 の濃度を推定する推定手段と、
を備え、
前記4つの電極対は、第1電極対、第2電極対、第3電極対、及び、第4電極対からなり、
前記電圧を印加する手段は、前記第1電極対に第1電圧を印加し、前記第2電極対に第2電圧を印加し、前記第3電極対に第3電圧を印加し、前記第4電極対に第4電圧を印加し、
前記推定手段は、前記第1電圧、前記第2電圧、前記第3電圧、及び、前記第4電圧ごとの、NO、NO 2 、NH 3 及びO 2 それぞれの濃度と前記電流相関値との相関係数を用いて、NO、NO 2 、NH 3 及びO 2 の濃度を算出するものである。
[NOxセンサの素子部の構成]
図1は、本発明の実施の形態1のNOxセンサの素子部2の構成について説明するための図である。図1に示される素子部を有するNOxセンサは、内燃機関の排気通路に設置され、排気ガス中の各成分の濃度の検出に用いられる。
ところで上記のようなNOxセンサのセンサ出力は、排気ガス中に含まれるガス成分のうちNO、NO2、NH3、O2に対する依存性があることがわかっている。本実施の形態における制御装置は、センサ出力A1〜A4に基づき、これらの成分(NO、NO2、NH3、O2)の濃度を成分毎に算出する。以下、この算出手法について説明する。なお以下の説明では、検出対象となるNO、NO2、NH3、O2の4つの成分のいずれか又は全てを単に「成分」とも称し、被検ガス(又は排気ガス)中の各成分の濃度を「成分濃度」とも称することとする。また、本実施の形態における「成分」は本発明における「特定成分」に相当する。
A1=a1×x1+a2×x2+a3×x3+a4×x4・・・・・(1)
A2=b1×x1+b2×x2+b3×x3+b4×x4・・・・・(2)
A3=c1×x1+c2×x2+c3×x3+c4×x4・・・・・(3)
A4=d1×x1+d2×x2+d3×x3+d4×x4・・・・・(4)
図3は、本発明の実施の形態1において制御装置が実行する制御のルーチンについて説明するためのフローチャートである。図3のルーチンは、一定時間毎に繰り返し実行されるルーチンである。図3のルーチンでは、まず、濃度算出条件が成立しているか否かが判別される(S102)。濃度算出条件は、各成分濃度の算出のために必要な運転状態等に関する条件であり、予め制御装置に記憶されている。より具体的な条件としては、例えば、現在、内燃機関の始動後であるか、NOxセンサの活性後であり、各電極対に所定の第1〜第4電圧が印加されている状態であるか、NOxセンサが故障していないか等が挙げられる。ステップS102において、濃度算出条件の成立が認められない場合には、今回の処理は一旦終了する。
実施の形態2のNOxセンサは、実施の形態1のNOxセンサと同様の構成を有している。実施の形態2では、成分濃度の算出にあたり、素子温の影響を考慮する点を除き、実施の形態1と同様の制御を行う。
10 固体電解質
20 大気電極
32〜38 第1〜第4電極
321〜381 第1〜第4電極対
40 絶縁層
42 ヒータ
Claims (2)
- 固体電解質と、
前記固体電解質の一面側に配置された4つの検知電極と、
前記4つの検知電極のそれぞれと対をなし、前記固体電解質の前記一面とは反対側の面に配置された参照電極と、を備える排気ガスセンサに接続され、
前記参照電極と前記4つの検知電極のそれぞれとからなる、4つの電極対それぞれに、互いに異なる大きさの所定の電圧を印加する手段と、
前記4つの電極対それぞれに前記所定の電圧が印加された場合に、前記4つの電極対のそれぞれに流れる電流又は該電流と相関する値を、それぞれの電流相関値として検出する手段と、
前記4つの電極対それぞれの前記電流相関値に応じて、排気ガス中のNO、NO 2 、NH 3 、及び、O 2 の濃度を推定する推定手段と、
を備え、
前記4つの電極対は、第1電極対、第2電極対、第3電極対、及び、第4電極対からなり、
前記電圧を印加する手段は、前記第1電極対に第1電圧を印加し、前記第2電極対に第2電圧を印加し、前記第3電極対に第3電圧を印加し、前記第4電極対に第4電圧を印加し、
前記推定手段は、前記第1電圧、前記第2電圧、前記第3電圧、及び、前記第4電圧ごとの、NO、NO 2 、NH 3 及びO 2 それぞれの濃度と前記電流相関値との相関係数を用いて、NO、NO 2 、NH 3 及びO 2 の濃度を算出することを特徴とする排気ガス成分検出装置。 - 前記推定手段は、前記4つの電極対それぞれの前記電流相関値と、前記排気ガスセンサの素子温とに応じて、前記排気ガス中のNO、NO 2 、NH 3 、及び、O 2 の濃度を推定することを特徴とする請求項1に記載の排気ガス成分検出装置。
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