JP7304317B2 - アンモニア濃度検出装置 - Google Patents

Description

本発明は、アンモニア濃度検出装置に関する。

例えば、車両においては、内燃機関としてのディーゼルエンジン等から排気される排ガスに含まれるＮＯ、ＮＯ₂等のＮＯｘ（窒素酸化物）を浄化するための触媒が、排気管内に配置される。触媒の一つとしての選択式還元触媒（ＳＣＲ）においては、ＮＯｘを還元するために、尿素水等に含まれるアンモニア（ＮＨ₃）を触媒担体に付着させ、触媒担体においてアンモニアとＮＯｘとを化学反応させて、ＮＯｘを窒素（Ｎ₂）及び水（Ｈ₂Ｏ）に還元することが行われている。

また、排気管内における、選択式還元触媒よりも排ガスの流れの上流側位置には、還元剤としてのアンモニアを、選択式還元触媒へ供給する還元剤供給装置が配置される。また、排気管内における、選択式還元触媒の排ガスの流れの下流側位置には、排ガスにおけるＮＯｘ濃度を検出するＮＯｘセンサと、排ガスにおけるアンモニア濃度を検出するアンモニアセンサとが配置される。そして、ＮＯｘセンサ及びアンモニアセンサを用いることにより、選択式還元触媒からのアンモニアの流出を抑えつつ、アンモニアによるＮＯｘの浄化率を向上させる工夫がなされている。

また、例えば、特許文献１のマルチガスセンサは、アンモニア濃度を算出するよう構成されたアンモニアセンサ部と、ＮＯｘ濃度を算出するよう構成されたＮＯｘセンサ部と、ＮＯｘセンサ部による補正前ＮＯｘ濃度を利用してアンモニア濃度を算出するよう構成された算出制御部とを備える。そして、算出制御部は、マルチガスセンサからの出力に用いるアンモニア出力濃度を、排ガスにおけるアンモニア濃度が低い場合と高い場合とにおいて切り換えるよう構成されている。

具体的には、算出制御部は、排ガスにおけるアンモニア濃度が低い場合には、アンモニア出力濃度を、ＮＯｘセンサ部のＮＯｘ濃度によって補正されたアンモニアセンサ部によるアンモニア濃度とする。一方、算出制御部は、排ガスにおけるアンモニア濃度が高い場合には、アンモニア出力濃度を、ＮＯｘセンサ部の補正前ＮＯｘ濃度を利用して算出されたアンモニア濃度とする。この構成により、排ガスにおけるアンモニア濃度を広い濃度範囲に亘って精度良く検出することができる。

特開２０１９－２０３８３５号公報

排ガスにおけるアンモニア濃度が高い場合には、アンモニアセンサ部におけるアンモニア濃度を示す混成電位が飽和状態に近くなる。そのため、特許文献１のマルチガスセンサは、アンモニア濃度が高い場合には、ＮＯｘセンサ部が、アンモニアが酸化分解されて生成されるＮＯｘを検出することにより、アンモニア濃度を間接的に検出する。

ところが、特許文献１のマルチガスセンサにおいては、排ガスにおけるアンモニア濃度が低い場合と高い場合とに切り分けて、アンモニア出力濃度を検出している。そのため、排ガスにおけるアンモニア濃度が低い場合と高い場合との境界付近のアンモニア濃度に連続性がなく、算出されるアンモニア出力濃度が急激に変化する場合が生じる。

本発明は、かかる課題に鑑みてなされたもので、検出対象ガスにおけるアンモニアの濃度を、広い濃度範囲に亘って連続的又は段階的に変化する状態で検出することができるアンモニア濃度検出装置を提供しようとして得られたものである。

本発明の一態様は、
検出対象ガス（Ｇ）におけるアンモニアの濃度に応じたアンモニア電圧（Ｖａ）を出力する混成電位式のアンモニア検出部（２）と、
前記検出対象ガスにおける酸素の濃度に応じた酸素電流（Ｉｏ）を出力する酸素検出部（３）と、
前記酸素電流に基づいて前記アンモニア電圧を補正して、補正アンモニア電圧（Ｖｂ）を求める第１補正部（５４）と、
前記検出対象ガスにおけるＮＯｘの濃度、及び前記検出対象ガスにおけるアンモニアが酸化分解されて生成されるＮＯｘの濃度に応じたＮＯｘ電流（Ｉｎ）を出力する限界電流式のＮＯｘ検出部（４）と、
前記ＮＯｘ電流に基づいて前記第１補正部による前記補正アンモニア電圧をさらに補正して、アンモニア出力濃度（Ｎａ）を求める第２補正部（５５）と、を備え、
前記第２補正部は、前記第１補正部による前記補正アンモニア電圧が高いほど、前記ＮＯｘ電流による補正割合を大きくするよう構成されている、アンモニア濃度検出装置（１）にある。

前記一態様のアンモニア濃度検出装置は、アンモニアの濃度を検出するためにＮＯｘの濃度を利用し、かつアンモニアの濃度が連続的に変化するようＮＯｘの濃度による補正割合を変化させるようにしたものである。具体的には、アンモニア濃度検出装置は、第１補正部による補正アンモニア電圧が高いほど、ＮＯｘ電流による補正割合を多くして、アンモニア出力濃度を求める第２補正部を備える。

この構成により、検出対象ガスにおけるアンモニアの濃度が高くなるほど、ＮＯｘ検出部において検出される、アンモニアの酸化分解によって生成されるＮＯｘの濃度に応じたＮＯｘ電流を、アンモニア出力濃度により多く反映させることができる。

それ故、前記一態様のアンモニア濃度検出装置によれば、検出対象ガスにおけるアンモニアの濃度を、広い濃度範囲に亘って連続的又は段階的に変化する状態で検出することができる。

なお、「連続的又は段階的に変化する状態」とは、補正アンモニア電圧の特定の境界において、アンモニアの検出の仕方が完全に変わる状態のことをいうのではなく、補正アンモニア電圧の変化を受けて、連続的又は段階的にアンモニアの検出の仕方が変わる状態のことをいう。

また、本発明の一態様において示す各構成要素のカッコ書きの符号は、実施形態における図中の符号との対応関係を示すが、各構成要素を実施形態の内容のみに限定するものではない。

図１は、実施形態１にかかる、アンモニア濃度検出装置の構成を示す説明図である。 図２は、実施形態１にかかる、アンモニア濃度検出装置のセンサ素子を示す、図１のII－II断面図である。 図３は、実施形態１にかかる、アンモニア濃度検出装置のセンサ素子を示す、図１のIII－III断面図である。 図４は、実施形態１にかかる、アンモニア濃度検出装置のセンサ素子を示す、図１のIV－IV断面図である。 図５は、実施形態１にかかる、アンモニア濃度検出装置の電気的構成の一部を示す説明図である。 図６は、実施形態１にかかる、アンモニア濃度検出装置が適用された内燃機関の排気管を示す説明図である。 図７は、実施形態１にかかる、尿素水の噴射量と、選択還元触媒の出口におけるアンモニアの濃度及びＮＯｘの濃度との関係を示すグラフである。 図８は、実施形態１にかかる、検出対象ガスにおけるアンモニアの濃度及び酸素の濃度と、アンモニア検出部によるアンモニア電圧との関係を示すグラフである。 図９は、実施形態１にかかる、検出対象ガスにおけるアンモニアの濃度と、ＮＯｘ検出部によるＮＯｘ電流との関係を示すグラフである。 図１０は、実施形態１にかかる、検出対象ガスにおける酸素の濃度が変化したときの、アンモニア電圧と補正アンモニア電圧との関係マップを示すグラフである。 図１１は、実施形態１にかかる、補正アンモニア電圧と、アンモニア補正比率及びＮＯｘ補正比率との関係マップを示すグラフである。 図１２は、実施形態１にかかる、アンモニア電極において生じる混成電位を示すグラフである。 図１３は、実施形態１にかかる、検出対象ガスにおけるアンモニアの濃度が変化したときにアンモニア電極において生じる混成電位を示すグラフである。 図１４は、実施形態１にかかる、検出対象ガスにおける酸素の濃度が変化したときにアンモニア電極において生じる混成電位を示すグラフである。 図１５は、実施形態１にかかる、アンモニア濃度検出装置の制御方法を示すフローチャートである。 図１６は、その他の実施形態にかかる、アンモニア濃度検出装置が適用された内燃機関の排気管を示す説明図である。

前述したアンモニア濃度検出装置にかかる好ましい実施形態について、図面を参照して説明する。
＜実施形態１＞
本形態のアンモニア濃度検出装置１は、図１～図４に示すように、アンモニア検出部２、酸素検出部３、第１補正部５４、ＮＯｘ検出部４及び第２補正部５５を備える。アンモニア検出部２は、混成電位式のものであり、検出対象ガスＧにおけるアンモニアの濃度に応じたアンモニア電圧Ｖａを出力するよう構成されている。酸素検出部３は、限界電流式のものであり、検出対象ガスＧにおける酸素の濃度に応じた酸素電流Ｉｏを出力するよう構成されている。

図５に示すように、第１補正部５４は、酸素電流Ｉｏに基づいてアンモニア電圧Ｖａを補正して、補正アンモニア電圧Ｖｂを求めるよう構成されている。ＮＯｘ検出部４は、限界電流式のものであり、検出対象ガスＧにおけるＮＯｘの濃度、及び検出対象ガスＧにおけるアンモニアが酸化分解されて生成されるＮＯｘの濃度に応じたＮＯｘ電流Ｉｎを出力するよう構成されている。第２補正部５５は、ＮＯｘ電流Ｉｎに基づいて第１補正部５４による補正アンモニア電圧Ｖｂをさらに補正して、アンモニア出力濃度Ｎａを求めるよう構成されている。また、第２補正部５５は、第１補正部５４による補正アンモニア電圧Ｖｂが高いほど、ＮＯｘ電流Ｉｎによる補正割合を大きくするよう構成されている。

以下に、本形態のアンモニア濃度検出装置１について詳説する。
（アンモニア濃度検出装置１）
図６に示すように、アンモニア濃度検出装置１は、車両において用いられ、車両の内燃機関（エンジン）７に接続された排気管７１を流れる排ガスを検出対象ガスＧとして、排ガスにおけるアンモニアの濃度を検出するよう構成されている。本形態の内燃機関７は、軽油の自己着火を利用して燃焼運転を行うディーゼルエンジンである。

アンモニア濃度検出装置１は、排気管７１に配置された検出機器（センサ）としての複合センサ１０と、複合センサ１０を用いた検出回路及び検出回路から信号を受けて演算処理をするセンサコントロールユニット（ＳＣＵ）５とによって構成されている。複合センサ１０は、センサ素子１１を用いて構成されており、センサコントロールユニット５は、電子回路、及びコンピュータを用いて構成されている。

本形態のアンモニア濃度検出装置１のセンサは、検出対象ガスＧにおけるアンモニアの濃度の検出だけでなく、検出対象ガスＧにおける酸素の濃度及びＮＯｘの濃度の検出も可能な複合センサ（マルチガスセンサ）１０として形成されている。換言すれば、本形態のアンモニア検出部２、酸素検出部３及びＮＯｘ検出部４は、複合センサ１０を用いて構成されている。複合センサ１０を用いることにより、アンモニア、酸素及びＮＯｘの各濃度の検出に同じ環境の検出対象ガスＧを用いることができ、アンモニアの濃度の検出精度を高めることができる。

図示は省略するが、アンモニア濃度検出装置１の複合センサ１０は、センサ素子１１と、センサ素子１１を保持して排気管７１に取り付けるためのハウジングと、ハウジングの先端側に取り付けられてセンサ素子１１を保護する先端側カバーと、ハウジングの基端側に取り付けられてセンサ素子１１の電気配線部分を保護する基端側カバーとを備える。

アンモニア濃度検出装置１によるアンモニア出力濃度Ｎａ及びＮＯｘの濃度は、内燃機関７の制御装置としてのエンジンコントロールユニット（ＥＣＵ）６によって、排気管７１に配置された、ＮＯｘを還元するための選択還元触媒７２の状態を制御するために用いられる。より具体的には、アンモニア濃度検出装置１によるアンモニア出力濃度Ｎａ及びＮＯｘの濃度は、後述する尿素水噴射装置７３から排気管７１へ還元剤Ｋとしてのアンモニアを供給する時期を決定するために使用される。

（選択還元触媒７２，尿素水噴射装置７３）
図６に示すように、内燃機関７の排気管７１には、アンモニアを還元剤ＫとしてＮＯｘを還元する選択還元触媒（ＳＣＲ）７２と、選択還元触媒７２の、排ガスの流れの上流側に位置する尿素水噴射装置（還元剤供給装置）７３と、選択還元触媒７２の、排ガスの流れの下流側に位置する複合センサ１０とが配置されている。選択還元触媒７２は、触媒担体に、ＮＯｘの還元剤Ｋとしてのアンモニアが付着されるものである。選択還元触媒７２は、ＮＯｘ（窒素酸化物）をアンモニア（ＮＨ₃）と化学反応させて窒素（Ｎ₂）及び水（Ｈ₂Ｏ）に還元するものである。選択還元触媒７２の触媒担体におけるアンモニアの付着量は、ＮＯｘの還元反応に伴って減少する。

尿素水噴射装置７３は、排気管７１内に尿素水を噴射したときに発生するアンモニアガスを排気管７１内の選択還元触媒７２へ供給するよう構成されている。具体的には、選択還元触媒７２の触媒担体におけるアンモニアの付着量が少なくなったときには、尿素水噴射装置７３から触媒担体へ、新たにアンモニアが補充される。アンモニアガスは、尿素水が加水分解されて生成される。尿素水噴射装置７３には、尿素水のタンク７３１が接続されている。

エンジンコントロールユニット６は、検出対象ガスＧに含まれるアンモニアの濃度と検出対象ガスＧに含まれるＮＯｘの濃度との両方が最も低くなるよう、尿素水噴射装置７３から選択還元触媒７２へ供給する還元剤Ｋの量を調整することができる。また、エンジンコントロールユニット６は、アンモニアの濃度とＮＯｘの濃度とを監視して選択還元触媒７２への還元剤Ｋの供給量を決定することができ、選択還元触媒７２におけるＮＯｘの還元反応を、アンモニアの流出を抑えつつ、より最適に行うことができる。

図６に示すように、本形態のアンモニア濃度検出装置１の複合センサ１０は、排気管７１内に配置された、ＮＯｘを還元する選択還元触媒７２の排ガスの流れの下流側の位置に配置されており、選択還元触媒７２から流出するアンモニアガスの濃度を検出する。排気管７１内における、選択還元触媒７２の排ガスの流れの上流側の位置には、排ガスにおけるＮＯｘの濃度を検出するＮＯｘセンサ１２が配置されていてもよい。

また、排気管７１における、選択還元触媒７２の上流側位置には、酸化触媒（ＤＯＣ）７４、フィルタ（ＤＰＦ）７５等が配置されていてもよい。酸化触媒は、ＮＯ（一酸化窒素）のＮＯ₂（二酸化窒素）への変換（酸化）、ＣＯ（一酸化炭素）、ＨＣ（炭化水素）等の低減を行うものである。フィルタは、微粒子を捕集するものである。

（アンモニアの濃度とＮＯｘの濃度）
図７には、尿素水噴射装置７３による尿素水の噴射量と、排気管７１内の選択還元触媒７２の出口（下流側位置）におけるアンモニアの濃度及びＮＯｘの濃度との関係を示す。尿素水の噴射量が多くなると、選択還元触媒７２の出口におけるアンモニアの濃度が増加し、尿素水の噴射量が少なくなると、選択還元触媒７２の出口におけるＮＯｘの濃度が増加する。

図７に示すように、エンジンコントロールユニット６によるアンモニアの供給制御が行われることにより、選択還元触媒７２の出口におけるアンモニア濃度検出装置１の配置位置に存在する検出対象ガスＧにおいては、ＮＯｘがアンモニアによって適切に還元される状態と、アンモニアの流出量に比べてＮＯｘの流出量が多くなる状態と、ＮＯｘの流出量に比べてアンモニアの流出量が多くなる状態とが、時間を変えて生じることになる。換言すると、ＮＯｘの流出量が多くなるときにはアンモニアの流出量が少なくなり、アンモニアの流出量が多くなるときにはＮＯｘの流出量が少なくなる。

これにより、アンモニア濃度検出装置１のセンサ素子１１に到達する検出対象ガスＧに含まれるＮＯｘの濃度が高くなるときには、検出対象ガスＧに含まれるアンモニアの濃度が低くなり、ＮＯｘ検出部４によるＮＯｘの検出精度が適切に維持される。また、アンモニア濃度検出装置１のセンサ素子１１に到達する検出対象ガスＧに含まれるアンモニアの濃度が高くなるときには、検出対象ガスＧに含まれるＮＯｘの濃度が低くなる一方、アンモニアが酸化分解されて生成されるＮＯｘの濃度が高くなり、ＮＯｘ検出部４によってアンモニアの濃度が適切な検出精度で検出される。

図８には、検出対象ガスＧにおけるアンモニアの濃度と、アンモニア検出部２によって検出されるアンモニア電圧Ｖａとの関係を示す。検出対象ガスＧにおけるアンモニアの濃度が高くなると、アンモニア電圧Ｖａが飽和していく。検出対象ガスＧにおけるアンモニアの濃度が高濃度になると、アンモニア検出部２のみによっては、アンモニアの濃度を正確に検出することが難しくなる。また、検出対象ガスＧにおける酸素の濃度が高くなると、実際のアンモニアの濃度が変わらなくてもアンモニア電圧Ｖａは低く検出されることになる。

図９には、検出対象ガスＧにおけるアンモニアの濃度と、ＮＯｘ検出部４によって検出されるＮＯｘ電流Ｉｎとの関係を示す。検出対象ガスＧにおけるアンモニアの濃度が高くなるに連れて、ＮＯｘ電流Ｉｎが増加していく。検出対象ガスＧにおけるアンモニアの濃度が高濃度になっても、ＮＯｘ検出部４によれば、アンモニアの濃度をできるだけ正確に検出することが可能になる。

（アンモニア検出部２）
図１及び図５に示すように、アンモニア検出部２は、センサ素子１１の一部であるアンモニアセンサ部２０、及びセンサコントロールユニット５の一部であるアンモニア制御部５１を有する。アンモニアセンサ部２０は、第１固体電解質体２１と、第１固体電解質体２１における外側面２１１に設けられて検出対象ガスＧに晒されるアンモニア電極２２と、第１固体電解質体２１における内側面２１２に設けられて基準ガスＡに晒される基準電極２３とを有する。本形態のアンモニア濃度検出装置１のセンサは、アンモニア、酸素及びＮＯｘの各濃度を検出する機能を有する複合センサ１０として構成されている。アンモニアセンサ部２０は、複合センサ１０の一部として形成されている。

アンモニア制御部５１は、酸素の電気化学的還元反応（以下、還元反応という。）による還元電流と、アンモニアの電気化学的酸化反応（以下、酸化反応という。）による酸化電流とが等しくなるときに生じる、アンモニア電極２２と基準電極２３との間の電位差を、アンモニア電圧Ｖａである混成電位として検出するよう構成されている。アンモニア制御部５１による混成電位は、検出対象ガスＧにおける酸素の濃度によって変化するため、この酸素の濃度によって補正して用いる。

（酸素検出部３）
図１及び図５に示すように、酸素検出部３は、センサ素子１１の一部である酸素センサ部３０、及びセンサコントロールユニット５の一部である酸素制御部５２を有する。酸素センサ部３０は、第１固体電解質体２１に絶縁体２５を介して積層された第２固体電解質体３１と、第２固体電解質体３１における第１表面３１１に設けられて検出対象ガスＧに晒される酸素電極３２と、第２固体電解質体３１における第２表面３１２に設けられて基準ガスＡに晒される基準電極３３とを有する。酸素センサ部３０は、複合センサ１０の一部として形成されている。

酸素制御部５２は、酸素電極３２と基準電極３３との間に所定の直流電圧を印加する電圧印加部５２１と、直流電圧が印加されたときに酸素電極３２と基準電極３３との間に流れる酸素電流Ｉｏを検出する電流検出部５２２とを有する。酸素電極３２と基準電極３３との間に所定の直流電圧が印加されるときには、検出対象ガスＧにおける酸素が基準ガスダクト２４へ排出される。電流検出部５２２による酸素電流Ｉｏを積算することにより、検出対象ガスＧに含まれる酸素量が求められる。

本形態の酸素検出部３は、拡散抵抗体４５を通過する検出対象ガスＧの流量が制限される状態で、限界電流特性を示す直流電圧を印加したときに電極３２，３３の間に流れる酸素電流Ｉｏを検出する限界電流式のものである。これ以外にも、酸素検出部３は、検出対象ガスＧと基準ガスＡとの酸素濃度の差に応じて一対の電極の間に生じる起電力を検出する起電力式のものとし、この起電力に基づいて酸素電流Ｉｏを検出してもよい。

（ＮＯｘ検出部４）
図１及び図５に示すように、ＮＯｘ検出部４は、センサ素子１１の一部であるＮＯｘセンサ部４０、及びセンサコントロールユニット５の一部であるＮＯｘ制御部５３を有する。ＮＯｘセンサ部４０は、第２固体電解質体３１と、第２固体電解質体３１における第１表面３１１に設けられて検出対象ガスＧに晒されるＮＯｘ電極４２と、第２固体電解質体３１における第２表面３１２に設けられて基準ガスＡに晒される基準電極４３とを有する。ＮＯｘセンサ部４０は、複合センサ１０の一部として形成されている。ＮＯｘ電極４２は、第２固体電解質体３１の第１表面３１１における、酸素電極３２が設けられた位置よりも検出対象ガスＧの流れの下流側の位置に配置されている。ＮＯｘセンサ部４０の基準電極４３は、酸素センサ部３０の基準電極４３と一体化されていてもよい。

ＮＯｘ制御部５３は、ＮＯｘ電極４２と基準電極４３との間に所定の直流電圧を印加する電圧印加部５３１と、直流電圧が印加されたときにＮＯｘ電極４２と基準電極４３との間に流れるＮＯｘ電流Ｉｎを検出する電流検出部５３２とを有する。ＮＯｘ電極４２と基準電極４３との間に所定の直流電圧が印加されるときには、検出対象ガスＧにおけるＮＯｘが分解される。ＮＯｘ制御部５３においては、検出対象ガスＧに直接含まれるＮＯｘの濃度、及び検出対象ガスＧにおけるアンモニアが酸化分解されて生成されるＮＯｘの濃度の両方がＮＯｘ電流Ｉｎとして検出される。

アンモニアが拡散抵抗体４５を介してガス室４４内に導入されるときには、検出対象ガスＧに含まれる酸素、及び拡散抵抗体４５の熱を利用して、アンモニアがＮＯｘに酸化される。この酸化反応は、４ＮＨ₃＋５Ｏ₂→４ＮＯ＋６Ｈ₂Ｏ、又は４ＮＨ₃＋７Ｏ₂→４ＮＯ₂＋６Ｈ₂Ｏの反応式によって表される。また、アンモニアは、拡散抵抗体４５において酸化されなくても、ガス室４４内の酸素電極３２等においてＮＯｘに酸化される。

（第１補正部５４）
図１及び図５に示すように、第１補正部５４は、混成電位式のアンモニア検出部２によって検出されるアンモニア電圧Ｖａが、検出対象ガスＧに含まれる酸素の濃度の違いによって受ける影響を補正するものである。補正アンモニア電圧Ｖｂは、酸素電流Ｉｏの大きさに応じて補正されたアンモニア電圧を示す。第１補正部５４は、センサコントロールユニット５に構築されている。第１補正部５４による補正アンモニア電圧Ｖｂは、酸素検出部３による酸素電流Ｉｏが多くなるほど高く補正される。

図１０に示すように、第１補正部５４においては、酸素検出部３による酸素電流Ｉｏ（検出対象ガスＧにおける酸素の濃度）をパラメータとして、アンモニア電圧Ｖａと、酸素電流Ｉｏに応じた補正が行われた補正アンモニア電圧Ｖｂとの関係が求められた関係マップＭ１が設定されている。関係マップＭ１は、酸素の濃度が所定の値にあるときのアンモニア電圧Ｖａと補正アンモニア電圧Ｖｂとの関係として作成されている。第１補正部５４は、酸素検出部３による酸素電流Ｉｏ及びアンモニア検出部２によるアンモニア電圧Ｖａを関係マップＭ１に照合して、補正アンモニア電圧Ｖｂを求める。

図１０においては、検出対象ガスＧにおける酸素の濃度が、５［体積％］、１０［体積％］、２０［体積％］である場合の関係マップＭ１を示す。関係マップＭ１を用いることにより、酸素の濃度に応じた補正アンモニア電圧Ｖｂを容易に求めることができる。関係マップＭ１は、アンモニア濃度検出装置１の試作・実験時等において求めておくことができる。

（第２補正部５５）
図１及び図５に示すように、第２補正部５５は、アンモニア濃度検出装置１のセンサ出力であるアンモニア出力濃度Ｎａを、検出対象ガスＧに含まれるＮＯｘの濃度を利用して補正するものである。第２補正部５５は、センサコントロールユニット５に構築されている。第２補正部５５は、アンモニアが酸化分解されて生成されるＮＯｘの濃度もＮＯｘ検出部４が検出する性質を利用し、検出対象ガスＧに含まれるアンモニアの濃度が高くなるほど、アンモニア出力濃度ＮａにＮＯｘ検出部４によるＮＯｘ電流Ｉｎを反映させる割合を大きくするよう構成されている。

第２補正部５５は、アンモニア出力濃度Ｎａを、次の補正関数に基づいて算出するよう構成されている。すなわち、アンモニア出力濃度Ｎａ［ｐｐｍ］は、Ｎａ＝Ａａ×Ｏａ＋Ａｎ×Ｏｎ＋Ｄの補正関数に基づいて算出するよう構成されている。ここで、補正アンモニア電圧Ｖｂに基づく補正アンモニア濃度をＯａ［ｐｐｍ］、補正アンモニア濃度Ｏａをアンモニア出力濃度Ｎａに反映する比率を示すアンモニア補正比率をＡａ［－］、ＮＯｘ電流Ｉｎに基づくＮＯｘ濃度をＯｎ［ｐｐｍ］、ＮＯｘ濃度Ｏｎをアンモニア出力濃度Ｎａに反映する比率を示すＮＯｘ補正比率をＡｎ［－］とする。また、Ｄ［ｐｐｍ］は、定数項とし、アンモニア検出部２の特性に応じて適宜定められる。

図１１に示すように、アンモニア補正比率Ａａは、補正アンモニア電圧Ｖｂが高いほど小さく設定されている。本形態のアンモニア補正比率Ａａは、補正アンモニア電圧Ｖｂが０（ゼロ）であるときに、基準となる１とし、補正アンモニア電圧Ｖｂが高くなるに連れて指数関数的に減少し、補正アンモニア電圧Ｖｂが想定される最大値となるときに０（ゼロ）となるように設定されている。なお、アンモニア補正比率Ａａは、補正アンモニア電圧Ｖｂが高いほど小さくなる種々の設定としてもよい。

ＮＯｘ補正比率Ａｎは、補正アンモニア電圧Ｖｂが高いほど大きく設定されている。本形態のＮＯｘ補正比率Ａｎは、補正アンモニア電圧Ｖｂが０（ゼロ）であるときに、基準となる０（ゼロ）とし、補正アンモニア電圧Ｖｂが高くなるに連れて指数関数的に増加し、補正アンモニア電圧Ｖｂが想定される最大値となるときに１となるように設定されている。なお、ＮＯｘ補正比率Ａｎは、補正アンモニア電圧Ｖｂが高いほど大きくなる種々の設定としてもよい。

アンモニア補正比率Ａａ及びＮＯｘ補正比率Ａｎは、補正アンモニア電圧Ｖｂに応じて連続的に変化する値とする以外にも、補正アンモニア電圧Ｖｂに応じて段階的に変化する値としてもよい。この場合、アンモニア補正比率Ａａ及びＮＯｘ補正比率Ａｎは、３段階以上に変化させることができる。

また、アンモニア出力濃度Ｎａの補正関数においては、内燃機関７における燃焼状態に応じた種々の物質量の影響が考慮されていてもよい。例えば、検出対象ガスＧとしての排ガスにおけるＮＯｘの濃度は、内燃機関の空燃比が燃料リーンの状態にあるときに高くなる。そのため、補正関数には、内燃機関の空燃比に応じたパラメータが考慮されていてもよい。

図１１に示すように、本形態の第２補正部５５は、関係マップＭａ，Ｍｎを用いてアンモニア補正比率Ａａ及びＮＯｘ補正比率Ａｎを求めるよう構成されている。具体的には、第２補正部５５は、設定部５６を有しており、設定部５６には、補正アンモニア濃度Ｏａとアンモニア補正比率Ａａとの関係を示すアンモニア関係マップＭａと、補正アンモニア濃度ＯａとＮＯｘ補正比率Ａｎとの関係を示すＮＯｘ関係マップＭｎとが設定されている。

そして、第２補正部５５は、補正アンモニア濃度Ｏａをアンモニア関係マップＭａに照合してアンモニア補正比率Ａａを決定するとともに、補正アンモニア濃度ＯａをＮＯｘ関係マップＭｎに照合してＮＯｘ補正比率Ａｎを決定するよう構成されている。アンモニア関係マップＭａ及びＮＯｘ関係マップＭｎを用いることにより、アンモニア補正比率Ａａ及びＮＯｘ補正比率Ａｎを容易に求めることができる。各関係マップＭａ，Ｍｎは、アンモニア濃度検出装置１の試作・実験時等において求めておくことができる。

（センサ素子１１）
図１及び図６に示すように、センサ素子１１は、ハウジングに保持されており、ハウジングに取り付けられた複数のカバーによって覆われている。アンモニアセンサ部２０、酸素センサ部３０及びＮＯｘセンサ部４０は、排気管７１内に配置される、センサ素子１１の先端側部位に形成されている。センサ素子１１の先端側部位は、多孔質の保護層によって覆われている。

図１～図３に示すように、第１固体電解質体２１の内側面２１２と第２固体電解質体３１の第２表面３１２との間には、絶縁体２５によって、基準ガスＡとしての大気が導入される基準ガスダクト２４が形成されている。基準ガスダクト２４は、センサ素子１１の基端部から形成されており、基準ガスダクト２４内には、外部から複合センサ１０のカバー内に取り込まれた大気が導入される。アンモニアセンサ部２０の基準電極２３、酸素センサ部３０の基準電極３３及びＮＯｘセンサ部４０の基準電極４３は、基準ガスダクト２４内に配置されている。

図１、図２及び図４に示すように、第２固体電解質体３１の第１表面３１１には、絶縁体２５によって、検出対象ガスＧとしての排ガスが拡散抵抗体４５を介して導入されるガス室４４が形成されている。拡散抵抗体４５は、セラミックスの多孔質材料によって形成されており、ガス室４４内に導入される検出対象ガスＧの流速を制限するものである。拡散抵抗体４５は、絶縁体２５に設けられたピンホールによって形成してもよい。

図１～図４に示すように、第１、第２固体電解質体２１，３１は、板状に形成されており、所定の温度において酸素イオンを伝導させる性質を有するジルコニア材料を用いて構成されている。ジルコニア材料は、ジルコニアを主成分とする種々の材料によって構成することができる。ジルコニア材料には、イットリア（酸化イットリウム）等の希土類金属元素もしくはアルカリ土類金属元素によってジルコニアの一部を置換させた安定化ジルコニア又は部分安定化ジルコニアを用いることができる。

第１固体電解質体２１の外側面２１１は、センサ素子１１における最も外側の表面を形成する。そして、外側面２１１に設けられたアンモニア電極２２には、検出対象ガスＧが接触しやすい状態が形成されている。本形態のアンモニア電極２２の表面には、セラミックスの多孔質体等による保護層が設けられていない。そして、アンモニア電極２２には、検出対象ガスＧが拡散律速されずに接触する。なお、アンモニア電極２２の表面には、検出対象ガスＧの流速を極力低下させない保護層を設けることも可能である。

アンモニア電極２２は、アンモニア及び酸素に対する触媒活性を有する貴金属、及び第１固体電解質体２１と焼結する際の共材となるジルコニア材料を含有している。アンモニア電極２２を構成する貴金属には、金（Ａｕ）、白金（Ｐｔ）－金合金、白金－パラジウム合金、パラジウム－金合金等を用いることができる。また、アンモニア電極２２は、貴金属及びジルコニア材料の他に、あるいは貴金属に代えて、金属酸化物、ペロブスカイト構造を有する酸化物（ペロブスカイト型酸化物）、複合酸化物等を含有していてもよい。

酸素電極３２は、酸素に対する触媒活性を有する貴金属、及び第２固体電解質体３１と焼結する際の共材となるジルコニア材料を含有している。酸素電極３２を構成する貴金属には、白金、パラジウム、金等を用いることができる。

ＮＯｘ電極４２は、ＮＯｘ及び酸素に対する触媒活性を有する貴金属、及び第２固体電解質体３１と焼結する際の共材となるジルコニア材料を含有している。ＮＯｘ電極４２を構成する貴金属には、白金－ロジウム（Ｒｈ）合金等を用いることができる。

各基準電極２３，３３，４３は、酸素に対する触媒活性を有する貴金属、及び第１固体電解質体２１又は第２固体電解質体３１と焼結する際の共材となるジルコニア材料を含有している。各基準電極２３，３３，４３を構成する貴金属には、白金、パラジウム、金等を用いることができる。

図１及び図２に示すように、第１固体電解質体２１及び第２固体電解質体３１には、絶縁体２５内に埋設された発熱体１１１が積層されている。絶縁体２５は、アルミナ等の絶縁性のセラミックス材料によって構成されている。基準ガスダクト２４及びガス室４４は、絶縁体２５に設けられた空間部によって形成されている。発熱体１１１は、センサコントロールユニット５における通電制御部５７による通電を受けて発熱する発熱部を有する。発熱体１１１は、導電性を有する金属材料を含有している。発熱体１１１の発熱部の発熱によって、アンモニア検出部２、酸素検出部３及びＮＯｘ検出部４が目標とする温度に加熱される。

（アンモニア検出部２の混成電位）
図１に示すように、アンモニア検出部２によるアンモニア電圧Ｖａは、アンモニア電極２２と基準電極２３との間に生じる、混成電位としての電位差（電圧）ΔＶによって検出される。図１２に示すように、アンモニア検出部２は、アンモニア電極２２における、酸素の還元反応による還元電流とアンモニアの酸化反応による酸化電流とが等しくなるときに生じる、アンモニア電極２２と基準電極２３との間の電位差ΔＶを検出する。アンモニア電極２２と基準電極２３との間に生じる電位差ΔＶは、アンモニア及び酸素が含まれる検出対象ガスＧによってアンモニア電極２２に生じる混成電位を示す。

アンモニア電極２２においては、アンモニア電極２２に接触する検出対象ガスＧに、アンモニアと酸素とが存在する場合に、アンモニアの酸化反応と酸素の還元反応とが同時に進行する。アンモニアの酸化反応は、代表的には、２ＮＨ₃＋３Ｏ^2-→Ｎ₂＋３Ｈ₂Ｏ＋６ｅ^-によって表される。酸素の還元反応は、代表的には、Ｏ₂＋４ｅ^-→２Ｏ^2-によって表される。そして、アンモニア電極２２における、アンモニアと酸素とによる混成電位は、アンモニア電極２２における、アンモニアの酸化反応（速度）と酸素の還元反応（速度）とが等しくなるときの電位として生じる。

図１２は、アンモニア電極２２において生じる混成電位を説明するための図である。図１２においては、横軸に、基準電極２３に対するアンモニア電極２２の電位（電位差ΔＶ）をとり、縦軸に、アンモニア電極２２と基準電極２３との間に流れる電流をとって、混成電位の変化の仕方を示す。また、図１２においては、アンモニア電極２２においてアンモニアの酸化反応が行われる際の電位と電流の関係を示す第１ラインＬ１と、アンモニア電極２２において酸素の還元反応が行われる際の電位と電流の関係を示す第２ラインＬ２とを示す。第１ラインＬ１及び第２ラインＬ２は、いずれも右肩上がりのラインによって示す。

電位（電位差ΔＶ）が０（ゼロ）の場合は、アンモニア電極２２の電位が基準電極２３の電位と同じであることを示す。混成電位は、アンモニアの酸化反応を示す第１ラインＬ１上のプラス側の電流と、酸素の還元反応を示す第２ラインＬ２上のマイナス側の電流とが釣り合ったときの電位となる。そして、アンモニア電極２２における混成電位は、基準電極２３に対してマイナス側の電位として検出される。

なお、前述した図８、図１０及び図１１においては、説明を簡単にするために、アンモニア電圧をプラス側の電位として示す。アンモニア電圧Ｖａは、絶対値として扱うことができる。前述した第２補正部５５のアンモニア出力濃度Ｎａの補正関数における補正アンモニア濃度Ｏａは、正の値として示される。

また、図１３に示すように、検出対象ガスＧにおけるアンモニアの濃度が高くなるときには、アンモニアの酸化反応を示す第１ラインＬ１の傾きθａが急になる。このとき、第１ラインＬ１上のプラス側の電流と、第２ラインＬ２上のマイナス側の電流とが釣り合う電位が、よりマイナス側へシフトする。これにより、アンモニアの濃度が高くなるほど、基準電極２３に対するアンモニア電極２２の電位がマイナス側に大きくなる。言い換えれば、アンモニアの濃度が高くなるほど、アンモニア電極２２と基準電極２３との電位差（混成電位）ΔＶが大きくなる。そのため、アンモニアの濃度が高くなるほど電位差ΔＶが大きくなり、電位差ΔＶを検出することにより、検出対象ガスＧにおけるアンモニアの濃度を検出することが可能になる。

また、図１４に示すように、検出対象ガスＧにおける酸素の濃度が高くなるときには、酸素の還元反応を示す第２ラインＬ２の傾きθｓが急になる。このとき、第１ラインＬ１上のプラス側の電流と、第２ラインＬ２上のマイナス側の電流とが釣り合う電位が、よりマイナス側におけるゼロに近い位置へシフトする。これにより、酸素の濃度が高くなるほど、基準電極２３に対するアンモニア電極２２のマイナス側の電位が小さくなる。言い換えれば、酸素の濃度が高くなるほど、アンモニア電極２２と基準電極２３との電位差（混成電位）ΔＶが小さくなる。そのため、酸素の濃度が高くなるほど、アンモニア電圧Ｖａ（電位差ΔＶ）を高くする補正を行うことにより、アンモニアの濃度の検出精度を高めることができる。

（制御方法）
次に、アンモニア濃度検出装置１を用いたアンモニアの濃度の検出方法について、図１５のフローチャートを参照して説明する。
アンモニア濃度検出装置１は、内燃機関（ディーゼルエンジン）７の排気管７１に排気される排ガスに含まれるＮＯｘを浄化する際に、選択還元触媒７２から流出するアンモニアの濃度及びＮＯｘの濃度を検出するために用いられる。内燃機関７が始動されるときには、エンジンコントロールユニット６、センサコントロールユニット５も起動され、アンモニア濃度検出装置１による検出が開始される。

まず、アンモニア検出部２によって、検出対象ガスＧに含まれるアンモニアの濃度に応じたアンモニア電圧Ｖａが検出される（図１５のステップＳ１０１）。また、酸素検出部３によって、検出対象ガスＧに含まれる酸素の濃度に応じた酸素電流Ｉｏが検出される（ステップＳ１０２）。また、ＮＯｘ検出部４によって、検出対象ガスＧに含まれるＮＯｘの濃度に応じたＮＯｘ電流Ｉｎが検出される（ステップＳ１０３）。

次いで、第１補正部５４においては、検出されたアンモニア電圧Ｖａ及び検出された酸素電流Ｉｏが関係マップに代入され、関係マップによって補正アンモニア電圧Ｖｂが求められる（ステップＳ１０４）。次いで、第２補正部５５においては、補正アンモニア電圧Ｖｂに基づく補正アンモニア濃度Ｏａがアンモニア関係マップＭａに代入され、アンモニア関係マップＭａによってアンモニア補正比率Ａａが求められる（ステップＳ１０５）。また、第２補正部５５においては、補正アンモニア電圧Ｖｂに基づく補正アンモニア濃度ＯａがＮＯｘ関係マップＭｎに代入され、ＮＯｘ関係マップＭｎによってＮＯｘ補正比率Ａｎが求められる（ステップＳ１０６）。

次いで、第２補正部５５は、ＮＯｘ電流Ｉｎに基づいてＮＯｘ濃度Ｏｎを求めるとともに、アンモニア出力濃度Ｎａを、Ｎａ＝Ａａ×Ｏａ＋Ａｎ×Ｏｎ＋Ｄの補正関数に基づいて算出する（ステップＳ１０７）。こうして、複合センサ１０を有するアンモニア濃度検出装置１は、アンモニアの濃度を示すセンサ出力としてアンモニア出力濃度Ｎａを出力し、ＮＯｘの濃度を示すセンサ出力としてＮＯｘ濃度Ｏｎを出力することができる。また、アンモニア濃度検出装置１は、酸素の濃度を示すセンサ出力として、酸素電流Ｉｏに基づく酸素濃度を出力してもよい。その後、内燃機関７が停止されるまで（ステップＳ１０８）、ステップＳ１０１～Ｓ１０７が繰り返し実行される。

（作用効果）
本形態のアンモニア濃度検出装置１は、アンモニアの濃度を検出するためにＮＯｘの濃度を利用し、かつアンモニアの濃度が連続的に変化するようＮＯｘの濃度による補正割合を変化させるようにしたものである。具体的には、アンモニア濃度検出装置１の第２補正部５５は、第１補正部５４による補正アンモニア電圧Ｖｂが高いほど、補正アンモニア電圧Ｖｂの利用割合を小さくするとともに、ＮＯｘ電流Ｉｎによる補正割合を大きくして、アンモニア出力濃度Ｎａを求める。

この構成により、検出対象ガスＧにおけるアンモニアの濃度が高くなるほど、ＮＯｘ検出部４において検出される、アンモニアの酸化分解によって生成されるＮＯｘの濃度に応じたＮＯｘ電流Ｉｎを、アンモニア出力濃度Ｎａにより多く反映させることができる。また、検出対象ガスＧにおけるアンモニアの濃度が高くなるほど、第１補正部５４によって求められる補正アンモニア電圧Ｖｂを、アンモニア出力濃度Ｎａに反映させる割合を小さくすることができる。

そして、アンモニア出力濃度Ｎａに反映される補正アンモニア電圧Ｖｂ（補正アンモニア濃度Ｏａ）の割合とＮＯｘ電流Ｉｎ（ＮＯｘ濃度Ｏｎ）の割合とが、補正アンモニア電圧Ｖｂの全範囲においてアンモニア出力濃度Ｎａの補正関数に基づいて求められる。これにより、アンモニア出力濃度Ｎａは、補正アンモニア電圧Ｖｂ（補正アンモニア濃度Ｏａ）の全範囲において連続的又は段階的に変化し、補正アンモニア電圧Ｖｂ（補正アンモニア濃度Ｏａ）が所定の値になったときに、急激に切り替わることがない。換言すれば、アンモニアの濃度の検出の仕方が急激に変化する境界がなく、より適切にアンモニアの濃度を検出することができる。

それ故、本形態のアンモニア濃度検出装置１によれば、検出対象ガスＧにおけるアンモニアの濃度を、広い濃度範囲に亘って連続的又は段階的に変化する状態で検出することができる。

＜実施形態２＞
本形態は、第２補正部５５によるアンモニア出力濃度Ｎａの算出の仕方が、実施形態１と異なる場合について示す。
本形態の第２補正部５５は、アンモニア出力濃度Ｎａを、Ｎａ＝Ｏａ＋Ａｎ×Ｏｎ＋Ｄの補正関数に基づいて算出するよう構成されている。ここで、補正アンモニア電圧Ｖｂに基づく補正アンモニア濃度をＯａ、ＮＯｘ電流Ｉｎに基づくＮＯｘ濃度をＯｎ、ＮＯｘ濃度Ｏｎをアンモニア出力濃度Ｎａに反映する比率を示すＮＯｘ補正比率をＡｎとし、Ｄは定数項とする。

補正アンモニア濃度Ｏａ、ＮＯｘ濃度Ｏｎ、ＮＯｘ補正比率Ａｎ及び定数項Ｄは、実施形態１と同様に求められる。また、実施形態１の図１１に示したように、ＮＯｘ補正比率Ａｎは、補正アンモニア電圧Ｖｂが高いほど大きく設定されている。ＮＯｘ補正比率Ａｎは、補正アンモニア電圧Ｖｂが０（ゼロ）であるときに、基準となる０（ゼロ）とし、補正アンモニア電圧Ｖｂが高くなるに連れて指数関数的に増加し、補正アンモニア電圧Ｖｂが想定される最大値となるときに１となるように設定されている。

また、本形態の第２補正部５５の設定部５６においては、補正アンモニア濃度ＯａとＮＯｘ補正比率Ａｎとの関係がＮＯｘ関係マップＭｎとして設定されている。第２補正部５５は、ＮＯｘ濃度ＯｎをＮＯｘ関係マップＭｎに照合してＮＯｘ補正比率Ａｎを決定するよう構成されている。

本形態においては、アンモニア出力濃度Ｎａに反映される補正アンモニア電圧Ｖｂ（補正アンモニア濃度Ｏａ）の割合は常に同じであり、アンモニア出力濃度Ｎａに反映されるＮＯｘ電流Ｉｎの割合が、補正アンモニア電圧Ｖｂが高くなるほど大きくなるように変更される。これによっても、実施形態１と同様に、アンモニア出力濃度Ｎａは、補正アンモニア電圧Ｖｂの全範囲において連続的に変化し、補正アンモニア電圧Ｖｂが所定の値になったときに、不連続に切り替わることがない。

本形態のアンモニア濃度検出装置１における、その他の構成、作用効果等については、実施形態１の構成、作用効果等と同様である。また、本形態においても、実施形態１に示した符号と同一の符号が示す構成要素は、実施形態１の構成要素と同様である。

＜その他の実施形態＞
図１６に示すように、アンモニア濃度検出装置１は、選択還元触媒７２の、検出対象ガスＧとしての排ガスの流れの下流側の位置には、複合センサ１０を備える代わりに、別々に構成されたアンモニアセンサ１３及びＮＯｘセンサ１４を備えていてもよい。アンモニアセンサ１３は、排ガスに含まれるアンモニアの濃度を検出する機能を有する。ＮＯｘセンサ１４は、検出対象ガスＧに含まれるＮＯｘの濃度及び酸素の濃度を検出する機能を有する。そして、アンモニア検出部２は、アンモニアセンサ１３を用いて構成され、酸素検出部３及びＮＯｘ検出部４は、ＮＯｘセンサ１４を用いて構成される。この場合には、既設のＮＯｘセンサを用いてアンモニア濃度検出装置１を構成できる場合がある。また、この場合にも、実施形態１と同様の作用効果が得られる。また、酸素検出部３は、ＮＯｘセンサ１４とは別の酸素センサを用いて構成されていてもよい。

本発明は、各実施形態のみに限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲においてさらに異なる実施形態を構成することが可能である。また、本発明は、様々な変形例、均等範囲内の変形例等を含む。さらに、本発明から想定される様々な構成要素の組み合わせ、形態等も本発明の技術思想に含まれる。

１ アンモニア濃度検出装置
２ アンモニア検出部
３ 酸素検出部
４ ＮＯｘ検出部
５ センサコントロールユニット
５４ 第１補正部
５５ 第２補正部

Claims (7)

1. 検出対象ガス（Ｇ）におけるアンモニアの濃度に応じたアンモニア電圧（Ｖａ）を出力する混成電位式のアンモニア検出部（２）と、
   前記検出対象ガスにおける酸素の濃度に応じた酸素電流（Ｉｏ）を出力する酸素検出部（３）と、
   前記酸素電流に基づいて前記アンモニア電圧を補正して、補正アンモニア電圧（Ｖｂ）を求める第１補正部（５４）と、
   前記検出対象ガスにおけるＮＯｘの濃度、及び前記検出対象ガスにおけるアンモニアが酸化分解されて生成されるＮＯｘの濃度に応じたＮＯｘ電流（Ｉｎ）を出力する限界電流式のＮＯｘ検出部（４）と、
   前記ＮＯｘ電流に基づいて前記第１補正部による前記補正アンモニア電圧をさらに補正して、アンモニア出力濃度（Ｎａ）を求める第２補正部（５５）と、を備え、
   前記第２補正部は、前記第１補正部による前記補正アンモニア電圧が高いほど、前記ＮＯｘ電流による補正割合を大きくするよう構成されている、アンモニア濃度検出装置（１）。
2. 前記第２補正部は、
   前記補正アンモニア電圧に基づく補正アンモニア濃度をＯａ、前記補正アンモニア濃度を前記アンモニア出力濃度に反映する比率を示すアンモニア補正比率をＡａ、前記ＮＯｘ電流に基づくＮＯｘ濃度をＯｎ、前記ＮＯｘ濃度を前記アンモニア出力濃度に反映する比率を示すＮＯｘ補正比率をＡｎとしたとき、
   前記アンモニア出力濃度Ｎａを、Ｎａ＝Ａａ×Ｏａ＋Ａｎ×Ｏｎの補正関数に基づいて算出するよう構成されており、
   前記アンモニア補正比率Ａａは、前記補正アンモニア電圧が高いほど小さく設定されており、
   前記ＮＯｘ補正比率Ａｎは、前記補正アンモニア電圧が高いほど大きく設定されている、請求項１に記載のアンモニア濃度検出装置。
3. 前記第２補正部は、
   前記補正アンモニア電圧に基づく補正アンモニア濃度をＯａ、前記ＮＯｘ電流に基づくＮＯｘ濃度をＯｎ、前記ＮＯｘ濃度を前記アンモニア出力濃度に反映する比率を示すＮＯｘ補正比率をＡｎとしたとき、
   前記アンモニア出力濃度Ｎａを、Ｎａ＝Ｏａ＋Ａｎ×Ｏｎの補正関数に基づいて算出するよう構成されており、
   前記ＮＯｘ補正比率Ａｎは、前記補正アンモニア電圧が高いほど大きく設定されている、請求項１に記載のアンモニア濃度検出装置。
4. 前記第２補正部は、前記補正アンモニア濃度と前記アンモニア補正比率との関係がアンモニア関係マップ（Ｍａ）として設定されるとともに、前記補正アンモニア濃度と前記ＮＯｘ補正比率との関係がＮＯｘ関係マップ（Ｍｎ）として設定された設定部（５６）を有しており、
   前記第２補正部は、前記補正アンモニア濃度を前記アンモニア関係マップに照合して前記アンモニア補正比率を決定するとともに、前記補正アンモニア濃度を前記ＮＯｘ関係マップに照合して前記ＮＯｘ補正比率を決定するよう構成されている、請求項２に記載のアンモニア濃度検出装置。
5. 前記第２補正部は、前記補正アンモニア濃度と前記ＮＯｘ補正比率との関係がＮＯｘ関係マップ（Ｍｎ）として設定された設定部（５６）を有しており、
   前記第２補正部は、前記補正アンモニア濃度を前記ＮＯｘ関係マップに照合して前記ＮＯｘ補正比率を決定するよう構成されている、請求項３に記載のアンモニア濃度検出装置。
6. 前記検出対象ガスは、内燃機関（７）に接続された排気管（７１）を流れる排ガスであり、
   前記排気管には、アンモニアを還元剤（Ｋ）としてＮＯｘを還元する選択還元触媒（７２）と、前記選択還元触媒の、前記排ガスの流れの上流側に位置する尿素水噴射装置（７３）と、前記選択還元触媒の、前記排ガスの流れの下流側に位置する複合センサ（１０）とが配置されており、
   前記アンモニア検出部、前記酸素検出部及び前記ＮＯｘ検出部は、前記複合センサを用いて構成されている、請求項１～５のいずれか１項に記載のアンモニア濃度検出装置。
7. 前記検出対象ガスは、内燃機関（７）に接続された排気管（７１）を流れる排ガスであり、
   前記排気管には、アンモニアを還元剤（Ｋ）としてＮＯｘを還元する選択還元触媒（７２）と、前記選択還元触媒の、前記排ガスの流れの上流側に位置する尿素水噴射装置（７３）と、前記選択還元触媒の、前記排ガスの流れの下流側に位置するアンモニアセンサ（１３）及びＮＯｘセンサ（１４）とが配置されており、
   前記アンモニア検出部は、前記アンモニアセンサを用いて構成されており、
   前記酸素検出部及び前記ＮＯｘ検出部は、前記ＮＯｘセンサを用いて構成されている、請求項１～５のいずれか１項に記載のアンモニア濃度検出装置。

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