JP2016223446A - 濃度算出装置および濃度算出方法 - Google Patents

Abstract

【課題】補正後のアンモニア濃度の検出精度を向上させる【解決手段】マルチガスセンサ制御装置９（以下、制御装置９という）は、ＳＣＲ触媒４と、尿素水インジェクタ５と、マルチガスセンサ８（アンモニア検出部およびＮＯｘ検出部）とを備える尿素ＳＣＲシステム１において、アンモニア検出部の検出結果に基づいて、ＳＣＲ触媒４から排出される排気ガスに含まれるアンモニアの濃度である下流アンモニア濃度を算出する。そして制御装置９は、フューエルカット状態である場合に、ＳＣＲ触媒４へ尿素を供給するように尿素水インジェクタ５を制御する。また制御装置９は、制御装置９による尿素水インジェクタ５の制御によりＳＣＲ触媒４へ尿素が供給された後におけるＮＯｘ検出部の検出結果と、排気ガスに含まれる酸素の濃度とに基づいて、下流アンモニア濃度の算出結果を補正する。【選択図】図１

Description

本発明は、選択還元触媒から排出されるアンモニアの濃度を算出する濃度算出装置および濃度算出方法に関する。

従来、内燃機関から排出される排気ガスに含まれるＮＯｘを浄化するために、内燃機関の排気管にＳＣＲ（Selective Catalytic Reduction）触媒を設置し、還元剤として尿素をＳＣＲ触媒へ噴射するように構成されたシステムが存在する。このようなシステムにおいて、ＳＣＲ触媒から流出するＮＯｘを検出するＮＯｘセンサの出力値と、ＳＣＲ触媒から流出するアンモニアを検出するアンモニアセンサの出力値とを比較することにより、アンモニアセンサの出力値を補正する技術が知られている（例えば、特許文献１を参照）。

特開２０１４−２２４５０４号公報

しかし、特許文献１に記載の技術では、ＮＯｘセンサの出力値をアンモニアセンサの出力値で除算した除算値、または、ＮＯｘセンサの出力値とアンモニアセンサの出力値との差分値のみでアンモニアセンサの出力値を補正しており、補正後のアンモニア濃度の検出精度が低いという問題があった。

本発明は、こうした問題に鑑みてなされたものであり、補正後のアンモニア濃度の検出精度を向上させることを目的とする。

上記目的を達成するためになされた第１発明は、選択還元触媒と、尿素供給装置と、アンモニアセンサと、ＮＯｘセンサとを備える浄化システムにおいて、アンモニアセンサの検出結果に基づいて下流アンモニア濃度を算出する濃度算出装置である。選択還元触媒は、内燃機関から排出される排気ガスに含まれるＮＯｘを浄化するために内燃機関の排気管に設置される。尿素供給装置は、選択還元触媒へ還元剤として尿素を供給する。アンモニアセンサは、選択還元触媒から排出される排気ガスに含まれるアンモニアの濃度である下流アンモニア濃度を検出する。ＮＯｘセンサは、選択還元触媒から排出される排気ガスに含まれるＮＯｘの濃度である下流ＮＯｘ濃度を検出する。

そして、第１発明の濃度算出装置は、尿素供給制御手段と、尿素供給補正手段とを備える。尿素供給制御手段は、内燃機関への燃料供給が停止されているフューエルカット状態である場合に、選択還元触媒へ尿素を供給するように尿素供給装置を制御する。尿素供給補正手段は、尿素供給制御手段による尿素供給装置の制御により選択還元触媒へ尿素が供給された後におけるＮＯｘセンサの検出結果と、排気ガスに含まれる酸素の濃度とに基づいて、下流アンモニア濃度の算出結果を補正する。

このように構成された第１発明の濃度算出装置は、フューエルカット状態である場合に尿素供給装置に尿素を供給させる。フューエルカット状態では、内燃機関への燃料供給が停止されているため、内燃機関から排出される排気ガスにＮＯｘが含まれない。そしてＮＯｘセンサは、ＮＯｘだけではなくアンモニアにも反応して濃度を検出する。すなわち、フューエルカット状態において、下流にアンモニアが漏出する程度に選択還元触媒へ尿素が供給された後におけるＮＯｘセンサの検出結果は、アンモニアの濃度に相関のある値を示す。このため、第１発明の濃度算出装置は、アンモニアセンサの検出結果が経時変化または日間変動で安定していない場合であっても、ＮＯｘセンサの検出結果に基づいてアンモニア濃度の算出値を補正することにより、下流アンモニア濃度の算出結果の安定性を確保することができる。

そして、ＮＯｘセンサによる下流アンモニア濃度の検出結果は、排気ガスに含まれる酸素の濃度に応じて変化するため、第１発明の濃度算出装置は、下流ＮＯｘ濃度を検出するＮＯｘセンサの検出結果だけではなく、排気ガスに含まれる酸素の濃度に基づいて、下流アンモニア濃度の算出結果を補正する。これにより、第１発明の濃度算出装置は、下流アンモニア濃度の算出結果の精度を向上させることができる。

また第１発明の濃度算出装置は、アンモニアセンサの検出結果とアンモニア濃度との対応関係を示す関係式を用いて算出された第１換算アンモニア濃度と、ＮＯｘセンサの検出結果と排気ガスに含まれる酸素の濃度とから求められた第２換算アンモニア濃度との対応関係を示すアンモニア濃度補正式を用いて、アンモニアセンサの検出結果をアンモニア濃度に変換することにより、下流アンモニア濃度を算出するように構成されるようにしてもよい。この場合に、第１発明の濃度算出装置の尿素供給補正手段は、アンモニア濃度補正式を更新することにより、下流アンモニア濃度の算出結果を補正するようにしてもよい。

また第１発明の濃度算出装置は、排気ガスに含まれるＮＯｘの濃度が予め設定された禁止判定濃度を超えている場合に、尿素供給補正手段によるアンモニア濃度補正式の更新を禁止する禁止手段を備えるようにしてもよい。

これにより、第１発明の濃度算出装置は、フューエルカット状態であっても排気ガスにＮＯｘが多く含まれている状況におけるＮＯｘセンサの検出結果に基づいて下流アンモニア濃度の算出結果を補正するのを回避することができ、下流アンモニア濃度の算出結果の精度を更に向上させることができる。

上記目的を達成するためになされた第２発明は、選択還元触媒と、アンモニア供給部と、アンモニアセンサと、ＮＯｘセンサとを備える浄化システムにおいて、アンモニアセンサの検出結果に基づいて下流アンモニア濃度を算出する濃度算出装置である。アンモニア供給部は、選択還元触媒へ還元剤としてアンモニアを供給する。

そして、第２発明の濃度算出装置は、アンモニア供給制御手段と、アンモニア供給補正手段とを備える。アンモニア供給制御手段は、内燃機関への燃料供給が停止されているフューエルカット状態である場合に、選択還元触媒へアンモニアを供給するようにアンモニア供給部を制御する。アンモニア供給補正手段は、アンモニア供給制御手段によるアンモニア供給部の制御により選択還元触媒へアンモニアが供給された後におけるＮＯｘセンサの検出結果と、排気ガスに含まれる酸素の濃度とに基づいて、下流アンモニア濃度の算出結果を補正する。

第２発明の濃度算出装置は、尿素の代わりにアンモニアを供給することにより下流アンモニア濃度の算出結果を補正するものであり、第１発明の濃度算出装置と同様の効果を得ることができる。

また第１発明および第２発明の濃度算出装置では、ＮＯｘセンサが限界電流式ガスセンサであるようにしてもよい。限界電流式のＮＯｘセンサは、ＮＯｘセンサ内に導入された排気ガスに含まれる酸素の汲み入れ又は汲み出しを行い、ＮＯｘセンサ内に導入された排気ガスに含まれる酸素の濃度を一定に保持する。すなわち、限界電流式のＮＯｘセンサは、汲み入れる酸素量または汲み出す酸素量に基づいて、排気ガスに含まれる酸素の濃度を検出することができる。

これにより、第１発明および第２発明の濃度算出装置は、排気ガスに含まれる酸素の濃度を検出する酸素センサを浄化システムに別途設置することを不要にし、浄化システムの構成を簡略化することができる。

また第１発明および第２発明の濃度算出装置では、アンモニアセンサとＮＯｘセンサが、一体型のガスセンサとして構成されているようにしてもよい。これにより、アンモニアセンサとＮＯｘセンサは、排気ガスの略同一領域における下流アンモニア濃度を検出することができる。すなわち、アンモニアセンサとＮＯｘセンサとで、濃度検出を行う排気ガスの領域が異ならないようにすることができる。これにより、第１発明および第２発明の濃度算出装置は、下流アンモニア濃度の算出結果の精度を更に向上させることができる。

上記目的を達成するためになされた第３発明は、選択還元触媒と、尿素供給装置と、アンモニアセンサと、ＮＯｘセンサとを備える浄化システムにおいて、アンモニアセンサの検出結果に基づいて下流アンモニア濃度を算出する濃度算出方法である。

そして、第３発明の濃度算出方法は、尿素供給制御手順と、尿素供給補正手順とを備える。尿素供給制御手順は、内燃機関への燃料供給が停止されているフューエルカット状態である場合に、選択還元触媒へ尿素を供給するように尿素供給装置を制御する。尿素供給補正手順は、尿素供給制御手順による尿素供給装置の制御により選択還元触媒へ尿素が供給された後におけるＮＯｘセンサの検出結果と、排気ガスに含まれる酸素の濃度とに基づいて、下流アンモニア濃度の算出結果を補正する。

第３発明の濃度算出方法は、第１発明の濃度算出装置にて実行される方法であり、当該方法を実行することで、第１発明の濃度算出装置と同様の効果を得ることができる。
上記目的を達成するためになされた第４発明は、選択還元触媒と、アンモニア供給部と、アンモニアセンサと、ＮＯｘセンサとを備える浄化システムにおいて、アンモニアセンサの検出結果に基づいて下流アンモニア濃度を算出する濃度算出方法である。

そして、第４発明の濃度算出方法は、アンモニア供給制御手順と、アンモニア供給補正手順とを備える。アンモニア供給制御手順は、内燃機関への燃料供給が停止されているフューエルカット状態である場合に、選択還元触媒へアンモニアを供給するようにアンモニア供給部を制御する。アンモニア供給補正手順は、アンモニア供給制御手順によるアンモニア供給部の制御により選択還元触媒へアンモニアが供給された後におけるＮＯｘセンサの検出結果と、排気ガスに含まれる酸素の濃度とに基づいて、下流アンモニア濃度の算出結果を補正する。

第４発明の濃度算出方法は、第２発明の濃度算出装置にて実行される方法であり、当該方法を実行することで、第２発明の濃度算出装置と同様の効果を得ることができる。

尿素ＳＣＲシステム１の概略構成を示す図である。 上流ＮＯｘセンサ６とＮＯｘセンサ制御装置７の概略構成を示す図である。 マルチガスセンサ８とマルチガスセンサ制御装置９の概略構成を示す図である。 アンモニア検出部２０２の概略構成を示す展開図である。 第１実施形態の濃度算出処理を示すフローチャートである。 第１実施形態の補正係数算出処理を示すフローチャートである。 アンモニア補正係数が更新される状況における下流ＮＯｘ出力値と下流アンモニア出力値の変化を示すグラフである。 アンモニア補正係数が更新されない状況における下流ＮＯｘ出力値と下流アンモニア出力値の変化を示すグラフである。 第２実施形態の補正係数算出処理を示すフローチャートである。 第３実施形態の濃度算出処理を示すフローチャートである。 浄化システム３０１の概略構成を示す図である。 第４実施形態の濃度算出処理を示すフローチャートである。

（第１実施形態）
以下に本発明の第１実施形態を図面とともに説明する。
本発明が適用された実施形態の尿素ＳＣＲ（Selective Catalytic Reduction）システム１は、図１に示すように、酸化触媒２、ＤＰＦ（Diesel Particulate Filter）３、ＳＣＲ触媒４、尿素水インジェクタ５、上流ＮＯｘセンサ６、ＮＯｘセンサ制御装置７、マルチガスセンサ８、マルチガスセンサ制御装置９および浄化制御装置１０を備える。

酸化触媒２は、ディーゼルエンジン５１の排気管５２を介して、ディーゼルエンジン５１から排出される排気ガスを取り込み、取り込んだ排気ガス中のＮＯｘの酸化窒素（ＮＯ）を酸化して二酸化窒素（ＮＯ_２）を生成する。

ＤＰＦ３は、排気管５２を介して、酸化触媒２から排出される排気ガスを取り込み、取り込んだ排気ガス中の粒子状物質を除去する。
ＳＣＲ触媒４は、上流側から供給される尿素をアンモニアに加水分解し、排気管５２を介して、ＤＰＦ３から排出される排気ガスを取り込み、取り込んだ排気ガス中のＮＯｘをこのアンモニアで還元する触媒として作用し、ＮＯｘを窒素ガスと水蒸気に転換する。これによりＳＣＲ触媒４は、ＮＯｘが還元された排気ガスを排出する。

尿素水インジェクタ５は、排気管５２におけるＤＰＦ３とＳＣＲ触媒４との間に設置され、尿素水を排気ガス中に噴射する。噴射された尿素水は高温下で加水分解され、これによりアンモニアガスが生成される。このアンモニアガスは、ＮＯｘ還元の還元剤として用いられる。

上流ＮＯｘセンサ６は、排気管５２におけるＤＰＦ３とＳＣＲ触媒４との間に設置され、ＤＰＦ３から排出された排気ガス中のＮＯｘ濃度を検出する。
ＮＯｘセンサ制御装置７は、上流ＮＯｘセンサ６を制御するとともに、上流ＮＯｘセンサ６の検出結果に基づいて、ＤＰＦ３から排出された排気ガス中のＮＯｘ濃度（以下、上流ＮＯｘ濃度ともいう）を算出する。ＮＯｘセンサ制御装置７は、通信線を介して、浄化制御装置１０との間でデータを送受信することが可能に構成されており、上流ＮＯｘ濃度を示す上流ＮＯｘ濃度情報を浄化制御装置１０へ送信する。

マルチガスセンサ８は、排気管５２におけるＳＣＲ触媒４の下流側に設置され、ＳＣＲ触媒４から排出された排気ガス中のＮＯｘ濃度と下流アンモニア濃度を検出する。
マルチガスセンサ制御装置９は、マルチガスセンサ８を制御するとともに、マルチガスセンサ８の検出結果に基づいて、ＳＣＲ触媒４から排出された排気ガス中のＮＯｘ濃度（以下、下流ＮＯｘ濃度ともいう）と、酸素濃度（以下、下流酸素濃度ともいう）と、アンモニア濃度（以下、下流アンモニア濃度ともいう）を算出する。マルチガスセンサ制御装置９は、通信線を介して、浄化制御装置１０との間でデータを送受信することが可能に構成されており、下流ＮＯｘ濃度を示す下流ＮＯｘ濃度情報と、下流アンモニア濃度を示す下流アンモニア濃度情報を浄化制御装置１０へ送信する。

浄化制御装置１０は、ＣＰＵ２１、ＲＯＭ２２、ＲＡＭ２３および信号入出力部２４等を備えるマイクロコンピュータを主要部として構成されている。信号入出力部２４には、尿素水インジェクタ５、ＮＯｘセンサ制御装置７およびマルチガスセンサ制御装置９が接続される。

浄化制御装置１０は、通信線を介して、ＮＯｘセンサ制御装置７およびマルチガスセンサ制御装置９との間でデータを送受信することが可能に構成されている。さらに浄化制御装置１０は、通信線を介して、ディーゼルエンジン５１を制御する電子制御装置５３との間でデータを送受信することが可能に構成されている。以下、電子制御装置５３をエンジンＥＣＵ（Electronic Control Unit）５３という。

上流ＮＯｘセンサ６は、図２に示すように、絶縁層１１３、固体電解質層１１４、絶縁層１１５、固体電解質層１１６、絶縁層１１７、固体電解質層１１８、絶縁層１１９および絶縁層１２０が順次積層されて構成されている。絶縁層１１３，１１５，１１７，１１９，１２０は、アルミナを主体として形成されている。固体電解質層１１４，１１６，１１８は、酸素イオン導電性を有するジルコニアを主体として形成されている。

上流ＮＯｘセンサ６は、固体電解質層１１４と固体電解質層１１６との間に形成される第１測定室１２１を備える。ＮＯｘ検出部１０１は、第１測定室１２１に隣接するようにして固体電解質層１１４と固体電解質層１１６との間に配置された拡散抵抗体１２２を介して、外部から第１測定室１２１の内部に排気ガスを導入する。上流ＮＯｘセンサ６は、第１測定室１２１を挟んで拡散抵抗体１２２とは反対側において第１測定室１２１に隣接するようにして固体電解質層１１４と固体電解質層１１６との間に配置された拡散抵抗体１２３を介して、排気ガスを第１測定室１２１の外部へ排出する。拡散抵抗体１２２，１２３は、アルミナ等の多孔質材料で形成されている。

上流ＮＯｘセンサ６は、第１ポンピングセル１３０を備える。第１ポンピングセル１３０は、固体電解質層１１４と、ポンピング電極１３１，１３２を備える。ポンピング電極１３１，１３２は、白金を主体として形成されている。ポンピング電極１３１は、固体電解質層１１４において第１測定室１２１と接触する面上に配置される。ポンピング電極１３１における第１測定室１２１側の表面は、多孔質体からなる保護層１３３によって覆われる。ポンピング電極１３２は、固体電解質層１１４を挟んでポンピング電極１３１とは反対側で固体電解質層１１４の面上に配置される。ポンピング電極１３２が配置された領域とその周辺の領域の絶縁層１１３は除去され、絶縁層１１３の代わりに多孔質体１３４が充填される。多孔質体１３４は、ポンピング電極１３２と外部との間でガス（酸素）の出入りを可能とする。

上流ＮＯｘセンサ６は、酸素濃度検出セル１４０を備える。酸素濃度検出セル１４０は、固体電解質層１１６と、検知電極１４１と、基準電極１４２を備える。検知電極１４１と基準電極１４２は、白金を主体として形成されている。検知電極１４１は、第１測定室１２１内においてポンピング電極１３１よりも下流側（すなわち、拡散抵抗体１２２よりも拡散抵抗体１２３に近い側）になるようにして、固体電解質層１１６における第１測定室１２１と接触する面上に配置される。基準電極１４２は、固体電解質層１１６を挟んで検知電極１４１とは反対側で固体電解質層１１６の面上に配置される。

上流ＮＯｘセンサ６は、基準酸素室１４６を備える。基準酸素室１４６は、固体電解質層１１６と固体電解質層１１８との間で基準電極１４２と接触するようにして形成されている。基準酸素室１４６の内部には、多孔質体が充填されている。

上流ＮＯｘセンサ６は、第２測定室１４８を備える。第２測定室１４８は、固体電解質層１１４と固体電解質層１１８との間で、絶縁層１１５、固体電解質層１１６および絶縁層１１７を貫通して形成される。上流ＮＯｘセンサ６は、第１測定室１２１から拡散抵抗体１２３を介して排出された排気ガスを第２測定室１４８の内部に導入する。

上流ＮＯｘセンサ６は、第２ポンピングセル１５０を備える。第２ポンピングセル１５０は、固体電解質層１１８と、ポンピング電極１５１，１５２を備える。ポンピング電極１５１，１５２は、白金を主体として形成されている。ポンピング電極１５１は、固体電解質層１１８において第２測定室１４８と接触する面上に配置される。ポンピング電極１５２は、基準酸素室１４６を挟んで基準電極１４２とは反対側で固体電解質層１１８の面上に配置される。

上流ＮＯｘセンサ６は、ヒータ１６０を備える。ヒータ１６０は、白金を主体として形成され、通電されることで発熱する発熱抵抗体であり、絶縁層１１９と絶縁層１２０との間に配置される。

ＮＯｘセンサ制御装置７は、制御回路１８０と、マイクロコンピュータ１９０（以下、マイコン１９０という）を備える。
制御回路１８０は、回路基板上に配置されたアナログ回路である。制御回路１８０は、Ｉｐ１ドライブ回路１８１、Ｖｓ検出回路１８２、基準電圧比較回路１８３、Ｉｃｐ供給回路１８４、Ｖｐ２印加回路１８５、Ｉｐ２検出回路１８６およびヒータ駆動回路１８７を備える。

そして、ポンピング電極１３１、検知電極１４１およびポンピング電極１５１は、基準電位に接続される。ポンピング電極１３２は、Ｉｐ１ドライブ回路１８１に接続される。基準電極１４２は、Ｖｓ検出回路１８２とＩｃｐ供給回路１８４に接続される。ポンピング電極１５２は、Ｖｐ２印加回路１８５とＩｐ２検出回路１８６に接続される。ヒータ１６０は、ヒータ駆動回路１８７に接続される。

Ｉｐ１ドライブ回路１８１は、ポンピング電極１３１とポンピング電極１３２との間に第１ポンピング電流Ｉｐ１を供給するとともに、供給した第１ポンピング電流Ｉｐ１を検出する。

Ｖｓ検出回路１８２は、検知電極１４１と基準電極１４２との間の電圧Ｖｓを検出し、検出した結果を基準電圧比較回路１８３へ出力する。
基準電圧比較回路１８３は、基準電圧（例えば、４２５ｍＶ）とＶｓ検出回路１８２の出力（電圧Ｖｓ）とを比較し、比較結果をＩｐ１ドライブ回路１８１へ出力する。そしてＩｐ１ドライブ回路１８１は、電圧Ｖｓが基準電圧と等しくなるように、第１ポンピング電流Ｉｐ１の流れる向きと第１ポンピング電流Ｉｐ１の大きさとを制御するとともに、第１測定室１２１内の酸素濃度を、ＮＯｘが分解しない程度の所定値に調整する。

Ｉｃｐ供給回路１８４は、検知電極１４１と基準電極１４２との間に微弱な電流Ｉｃｐを流す。これにより、酸素が第１測定室１２１から固体電解質層１１６を介して基準酸素室１４６に送り込まれるため、基準酸素室１４６は、基準となる所定の酸素濃度に設定される。

Ｖｐ２印加回路１８５は、ポンピング電極１５１とポンピング電極１５２との間に、一定電圧Ｖｐ２（例えば、４５０ｍＶ）を印加する。これにより、第２測定室１４８では、第２ポンピングセル１５０を構成するポンピング電極１５１，１５２の触媒作用によって、ＮＯｘが解離（還元）される。この解離により得られた酸素イオンがポンピング電極１５１とポンピング電極１５２との間の固体電解質層１１８を移動することにより第２ポンピング電流Ｉｐ２が流れる。Ｉｐ２検出回路１８６は、第２ポンピング電流Ｉｐ２を検出する。

ヒータ駆動回路１８７は、発熱抵抗体であるヒータ１６０の一端にヒータ通電用の正電圧を印加するともに、ヒータ１６０の他端にヒータ通電用の負電圧を印加することにより、ヒータ１６０を駆動する。

マイコン１９０は、ＣＰＵ１９１、ＲＯＭ１９２、ＲＡＭ１９３および信号入出力部１９４を備える。
ＣＰＵ１９１は、ＲＯＭ１９２に記憶されたプログラムに基づいて、上流ＮＯｘセンサ６を制御するための処理を実行する。信号入出力部１９４は、Ｉｐ１ドライブ回路１８１、Ｖｓ検出回路１８２、Ｉｐ２検出回路１８６およびヒータ駆動回路１８７に接続される。

ＣＰＵ１９１は、第１ポンピングセル１３０のポンピング動作により第１測定室１２１の酸素濃度を調整し、第２測定室１４８の酸素濃度をＮＯｘ検知が可能なＮＯｘ検知用濃度に設定して、第２ポンピング電流Ｉｐ２の電流値に基づきＮＯｘ濃度を算出する。またＣＰＵ１９１は、信号入出力部１９４を介してヒータ駆動回路１８７へ駆動信号を出力することによりヒータ１６０を制御する。

マルチガスセンサ８は、図３に示すように、ＮＯｘ検出部２０１と、アンモニア検出部２０２を備える。
ＮＯｘ検出部２０１は、上流ＮＯｘセンサ６の絶縁層１１３上に固体電解質層１１２が積層され、更に固体電解質層１１２上に絶縁層１１１が積層された点以外は上流ＮＯｘセンサ６と同一である。絶縁層１１１は、アルミナを主体として形成されている。固体電解質層１１２は、酸素イオン導電性を有するジルコニアを主体として形成されている。

アンモニア検出部２０２は、検知電極２１１と、基準電極２１２と、選択反応層２１３と、拡散層２１４を備える。
検知電極２１１と基準電極２１２は、図４に示すように、固体電解質層１１２の上において互いに離間するように配置される。検知電極２１１は、金を主成分とする材料で形成される。基準電極２１２は、白金を主成分とする材料で形成される。基準電極２１２よりも検知電極２１１の方がアンモニアとの反応性が高いため、検知電極２１１と基準電極２１２との間で起電力が生じる。

選択反応層２１３は、金属酸化物を主成分として形成され、検知電極２１１と基準電極２１２を覆うようにして配置される。選択反応層２１３は、アンモニア以外の可燃性ガス成分を燃焼させる機能を有する。すなわち、アンモニア検出部２０２は、選択反応層２１３により、可燃性ガス成分の影響を受けずに排気ガス中のアンモニアを検出することができる。

拡散層２１４は、多孔質材料で形成され、選択反応層２１３を覆うようにして配置される。拡散層２１４は、外部からアンモニア検出部２０２に流入する排気ガスの拡散速度を調整可能に構成される。

図３に示すように、マルチガスセンサ制御装置９は、制御回路２２０とマイコン２３０を備える。
制御回路２２０は、起電力検出回路２２１が追加された点が、ＮＯｘセンサ制御装置７の制御回路１８０と異なる。起電力検出回路２２１は、検知電極２１１と基準電極２１２との間の起電力（以下、アンモニア起電力ＥＭＦという）を検出し、検出結果を示す信号をマイコン２３０へ出力する。

マイコン２３０は、ＣＰＵ２３１、ＲＯＭ２３２、ＲＡＭ２３３、ＥＥＰＲＯＭ２３４および信号入出力部２３５を備える。
ＣＰＵ２３１は、ＲＯＭ２３２に記憶されたプログラムに基づいて、マルチガスセンサ８を制御するための処理を実行する。信号入出力部２３５は、Ｉｐ１ドライブ回路１８１、Ｖｓ検出回路１８２、Ｉｐ２検出回路１８６、ヒータ駆動回路１８７および起電力検出回路２２１に接続される。

ＣＰＵ２３１は、ＣＰＵ１９１と同様にして、ＮＯｘ濃度を算出する。またＣＰＵ２３１は、第１ポンピング電流Ｉｐ１の通電方向および電流値に基づいて酸素濃度を算出する。
またＣＰＵ２３１は、アンモニア起電力ＥＭＦおよび酸素濃度との関係式から得られたアンモニア濃度（以下、起電力換算アンモニア濃度）と、下流ＮＯｘ出力値と下流酸素濃度から求められたアンモニア濃度（以下、ＮＯｘ出力値換算アンモニア濃度）との対応関係を示すアンモニア濃度補正式を用いて、アンモニア起電力ＥＭＦをアンモニア濃度に変換することによりアンモニア濃度を算出する。アンモニア濃度補正式は、オフセット値と傾きを係数とし、アンモニア起電力ＥＭＦと酸素濃度から得られた起電力換算アンモニア濃度を変数とする一次式である。アンモニア濃度補正式のオフセット値および傾きはそれぞれ、第１アンモニア補正係数および第２アンモニア補正係数としてＥＥＰＲＯＭ２３４に記憶される。

またＣＰＵ２３１は、信号入出力部２３５を介してヒータ駆動回路１８７へ駆動信号を出力することによりヒータ１６０を制御する。
また、マルチガスセンサ制御装置９のマイコン２３０は、濃度算出処理を実行する。

ここで、濃度算出処理の手順を説明する。この濃度算出処理は、マルチガスセンサ制御装置９のマイコン２３０が起動した直後に、その処理を開始する。
この濃度算出処理が実行されると、マイコン２３０のＣＰＵ２３１は、図５に示すように、まずＳ２にて、アンモニア濃度を算出するために設けられた各種パラメータを予め設定された初期値に設定する。なお、Ｓ２の処理で、上述の第１アンモニア補正係数および第２アンモニア補正係数は初期値に設定され、後述の初回フラグはクリアされる。

そしてＳ４にて、ディーゼルエンジン５１への燃料供給が停止されているフューエルカット状態であるか否かを判断する。具体的には、浄化制御装置１０から受信したフューエルカット信号がオン状態である場合に、フューエルカット状態であると判断し、フューエルカット信号がオフ状態である場合に、フューエルカット状態でないと判断する。フューエルカット信号は、フューエルカット状態であるか否かを示すものである。フューエルカット信号は、フューエルカット状態である場合に電圧がハイレベルになる。この状態の場合に、「フューエルカット信号がオン状態である」という。またフューエルカット信号は、フューエルカット状態でない場合に電圧がローレベルになる。この状態の場合に、「フューエルカット信号がオフ状態である」という。フューエルカット信号は、エンジンＥＣＵ５３から浄化制御装置１０へ送信され、更に、浄化制御装置１０からマルチガスセンサ制御装置９へ送信される。

ここで、フューエルカット状態でない場合には（Ｓ４：ＮＯ）、Ｓ８に移行する。一方、フューエルカット状態である場合には（Ｓ４：ＹＥＳ）、Ｓ６にて、後述する補正係数算出処理を実行し、Ｓ８に移行する。

そしてＳ８に移行すると、上述のように、アンモニア起電力ＥＭＦおよび酸素濃度との関係式から起電力換算アンモニア濃度する。さらにＳ８では、アンモニア濃度補正式を用いて起電力換算アンモニア濃度をＮＯｘ出力値換算アンモニア濃度に変換し、このＮＯｘ出力値換算アンモニア濃度をアンモニア濃度として算出する。Ｓ８の処理が終了すると、Ｓ４に移行する。

次に、Ｓ６で実行される補正係数算出処理の手順を説明する。
この補正係数算出処理が実行されると、マイコン２３０のＣＰＵ２３１は、図６に示すように、まずＳ１２にて、初回フラグがセットされているか否かを判断する。なお、初回フラグは、初期値として０が設定されている。すなわち、初回フラグの初期状態は、クリアされた状態である。

ここで、初回フラグがセットされている場合には（Ｓ１２：ＹＥＳ）、Ｓ５０に移行する。一方、初回フラグがセットされていない場合には（Ｓ１２：ＮＯ）、Ｓ２０にて、上流ＮＯｘ濃度情報が示す上流ＮＯｘ濃度が予め設定された噴射判定濃度以下であるか否かを判断する。噴射判定濃度は０ｐｐｍ近傍の値に設定される。マルチガスセンサ制御装置９は、浄化制御装置１０との間の通信により上流ＮＯｘ濃度情報を取得する。ここで、上流ＮＯｘ濃度が噴射判定濃度を超えている場合には（Ｓ２０：ＮＯ）、補正係数算出処理を終了する。一方、上流ＮＯｘ濃度が噴射判定濃度以下である場合には（Ｓ２０：ＹＥＳ）、Ｓ２２にて、初回フラグをセットする。そしてＳ３０にて、補正用尿素噴射命令を浄化制御装置１０へ送信する。これにより、浄化制御装置１０は、補正用に予め設定された補正用噴射量の尿素水を尿素水インジェクタ５に噴射させる。さらにＳ４０にて、尿素噴射停止命令を浄化制御装置１０へ送信する。これにより、浄化制御装置１０は、尿素水インジェクタ５の尿素水噴射の制御を一旦停止する。

そしてＳ５０にて、ＲＡＭ２３３にデータを記憶可能であるか否かを判断する。具体的には、Ｓ６０で実行されるデータ記憶に必要なデータ量として予め設定さえた記憶判定データ量以上の空き容量がＲＡＭ２３３に存在しているか否かを判断する。ここで、ＲＡＭ２３３にデータを記憶可能でない場合には（Ｓ５０：ＮＯ）、Ｓ８０に移行する。

一方、ＲＡＭ２３３にデータを記憶可能である場合には（Ｓ５０：ＹＥＳ）、Ｓ６０にて、マルチガスセンサ８から取得した最新の下流ＮＯｘ出力値、下流アンモニア出力値および下流酸素出力値をＲＡＭ２３３に記憶する。下流ＮＯｘ出力値は、第２ポンピング電流Ｉｐ２の値である。下流アンモニア出力値は、アンモニア起電力ＥＭＦの値である。下流酸素出力値は、第１ポンピング電流Ｉｐ１の値である。

そしてＳ７０にて、Ｓ４と同様にして、フューエルカット状態であるか否かを判断する。ここで、フューエルカット状態である場合には（Ｓ７０：ＹＥＳ）、補正係数算出処理を終了する。一方、フューエルカット状態でない場合には（Ｓ７０：ＮＯ）、Ｓ８０に移行する。

そしてＳ８０に移行すると、ＮＯｘ出力差が予め設定された補正ＮＯｘ判定値以上であるか否かを判断する。ＮＯｘ出力差は、ＲＡＭ２３３に記憶されている複数の下流ＮＯｘ出力値の中の最大値と最小値との差である。ここで、ＮＯｘ出力差が補正ＮＯｘ判定値未満である場合には（Ｓ８０：ＮＯ）、Ｓ１３０に移行する。

一方、ＮＯｘ出力差が補正ＮＯｘ判定値以上である場合には（Ｓ８０：ＹＥＳ）、Ｓ９０にて、ＲＡＭ２３３に記憶されている複数の下流ＮＯｘ出力値の中の最大値と最小値に対応するアンモニア濃度を算出する。具体的には、下流ＮＯｘ出力値とアンモニア濃度との対応関係が予め設定されたアンモニア濃度算出マップを参照することにより、下流ＮＯｘ出力値の中の最大値と最小値に対応するアンモニア濃度を算出する。アンモニア濃度算出マップは、ＲＯＭ２３２に記憶されている。以下、下流ＮＯｘ出力値の最大値に対応するアンモニア濃度を最大アンモニア濃度という。また、下流ＮＯｘ出力値の最小値に対応するアンモニア濃度を最小アンモニア濃度という。

次にＳ１００にて、下流酸素濃度に応じて、最大アンモニア濃度と最小アンモニア濃度を補正する。具体的には、まず、下流酸素出力値と酸素濃度調整係数との対応関係が予め設定された調整係数設定マップを参照することにより、下流ＮＯｘ出力値の最大値に対応する下流酸素出力値における酸素濃度調整係数（以下、最大調整係数という）を、調整係数設定マップから抽出する。調整係数設定マップは、ＲＯＭ２３２に記憶されている。同様にして、調整係数設定マップを参照することにより、下流ＮＯｘ出力値の最小値に対応する下流酸素出力値における酸素濃度調整係数（以下、最小調整係数という）を、調整係数設定マップから抽出する。そして、最大アンモニア濃度に最大調整係数を乗じた乗算値を補正最大アンモニア濃度として算出する。同様に、最小アンモニア濃度に最小調整係数を乗じた乗算値を補正最小アンモニア濃度として算出する。

さらにＳ１０５にて、下流ＮＯｘ出力値の最大値と最小値に対応する下流アンモニア出力値（すなわち、アンモニア起電力ＥＭＦ）および下流酸素出力値から起電力換算アンモニア濃度を算出する。

そしてＳ１１０にて、補正最大アンモニア濃度と補正最小アンモニア濃度を用いて、上述の第１アンモニア補正係数および第２アンモニア補正係数を算出する。具体的には、起電力換算アンモニア濃度をＸ軸とし、ＮＯｘ出力値換算アンモニア濃度をＹ軸とした二次元直交座標系において、補正最大アンモニア濃度に対応する座標点（以下、最大座標点という）と、補正最小アンモニア濃度に対応する座標点（以下、最小座標点という）とを結ぶ直線を示す一次式のオフセット値および傾きをそれぞれ第１アンモニア補正係数および第２アンモニア補正係数とする。最大座標点は、補正最大アンモニア濃度に対応する起電力換算アンモニア濃度をｘ１と表記し、補正最大アンモニア濃度をｙ１と表記した場合に、二次元直交座標系において、（ｘ１，ｙ１）に位置する点である。最小座標点は、補正最小アンモニア濃度に対応する起電力換算アンモニア濃度をｘ２と表記し、補正最小アンモニア濃度をｙ２と表記した場合に、二次元直交座標系において、（ｘ２，ｙ２）に位置する点である。

そしてＳ１２０にて、Ｓ１１０で算出された第１アンモニア補正係数および第２アンモニア補正係数をＥＥＰＲＯＭ２３４に上書きすることで、第１アンモニア補正係数および第２アンモニア補正係数を更新し、Ｓ１３０に移行する。

そしてＳ１３０に移行すると、ＲＡＭ２３３に記憶されている全ての下流ＮＯｘ出力値、下流アンモニア出力値および下流酸素出力値を消去する。またＳ１３２にて、初回フラグをクリアする。そしてＳ１４０にて、尿素噴射再開命令を浄化制御装置１０へ送信し、Ｓ１０に移行する。これにより、浄化制御装置１０は、尿素水インジェクタ５による尿素水噴射の制御を再開する。

次に、フューエルカット状態で尿素水噴射が行われた場合の下流ＮＯｘ出力値と下流アンモニア出力値の変化の具体例を図７（ａ），（ｂ）および図８（ａ），（ｂ）に示す。
図７（ａ），（ｂ）および図８（ａ），（ｂ）は、フューエルカット信号がオン状態になり（矢印ＦＣ１を参照）、上流ＮＯｘ濃度が噴射判定濃度以下である場合に、尿素水インジェクタ５による尿素水噴射が行われ、その後にフューエルカット信号がオフ状態になる（矢印ＦＣ２を参照）状況を示している。

図７（ａ）は、尿素水噴射後における下流ＮＯｘ出力値Ｌ１の最大値が高く、且つ、下流ＮＯｘ出力値Ｌ１の最大値と下流アンモニア出力値Ｌ２の最大値が略一致している状況を示している。この場合には、ＮＯｘ出力差ＤＮが補正ＮＯｘ判定値以上であるため、第１，２アンモニア補正係数が更新される。

図７（ｂ）は、尿素水噴射後における下流ＮＯｘ出力値Ｌ１の最大値が高く、且つ、下流アンモニア出力値Ｌ２の最大値が下流ＮＯｘ出力値Ｌ１の最大値よりも低い状況を示している。この場合には、ＮＯｘ出力差ＤＮが補正ＮＯｘ判定値以上であるため、第１，２アンモニア補正係数が更新される。

図８（ａ）は、尿素水噴射後における下流ＮＯｘ出力値Ｌ１の最大値が低く、且つ、下流ＮＯｘ出力値Ｌ１の最大値と下流アンモニア出力値Ｌ２の最大値が略一致している状況を示している。この場合には、ＮＯｘ出力差ＤＮが補正ＮＯｘ判定値未満であるため、第１，２アンモニア補正係数が更新されない。

図８（ｂ）は、尿素水噴射後における下流ＮＯｘ出力値Ｌ１の最大値が低く、且つ、下流アンモニア出力値Ｌ２の最大値が下流ＮＯｘ出力値Ｌ１の最大値よりも高い状況を示している。この場合には、ＮＯｘ出力差ＤＮが補正ＮＯｘ判定値未満であるため、第１，２アンモニア補正係数が更新されない。

このように構成されたマルチガスセンサ制御装置９は、ＳＣＲ触媒４と、尿素水インジェクタ５と、アンモニア検出部２０２と、ＮＯｘ検出部２０１とを備える尿素ＳＣＲシステム１において、アンモニア検出部２０２の検出結果に基づいて下流アンモニア濃度を算出する。

そしてマルチガスセンサ制御装置９は、ディーゼルエンジン５１への燃料供給が停止されているフューエルカット状態である場合に、ＳＣＲ触媒４へ尿素を供給するように尿素水インジェクタ５を制御する（Ｓ２，Ｓ３０）。

またマルチガスセンサ制御装置９は、マルチガスセンサ制御装置９による尿素水インジェクタ５の制御によりＳＣＲ触媒４へ尿素が供給された後におけるＮＯｘ検出部２０１の検出結果と、排気ガスに含まれる酸素の濃度とに基づいて、第１，２アンモニア補正係数を更新することにより、下流アンモニア濃度の算出結果を補正する（Ｓ５０〜Ｓ１２０）。

このようにマルチガスセンサ制御装置９は、フューエルカット状態である場合に尿素水インジェクタ５に尿素を供給させる。フューエルカット状態では、ディーゼルエンジン５１への燃料供給が停止されているため、ディーゼルエンジン５１から排出される排気ガスにＮＯｘが含まれない。そしてＮＯｘ検出部２０１は、ＮＯｘだけではなくアンモニアにも反応して濃度を検出する。すなわち、フューエルカット状態においてＳＣＲ触媒４へ尿素が供給された後におけるＮＯｘ検出部２０１の検出結果は、アンモニアの濃度と相関のある値を示す。このため、マルチガスセンサ制御装置９は、アンモニア検出部２０２の検出結果が経時変化または日間変動で安定していない場合であっても、ＮＯｘ検出部２０１の検出結果に基づいて補正することにより、下流アンモニア濃度の算出結果の安定性を確保することができる。

そして、ＮＯｘ検出部２０１による下流アンモニア濃度の検出結果は、排気ガスに含まれる酸素の濃度に応じて変化するため、マルチガスセンサ制御装置９は、下流ＮＯｘ濃度を検出するＮＯｘ検出部２０１の検出結果だけではなく、排気ガスに含まれる酸素の濃度に基づいて、下流アンモニア濃度の算出結果を補正する。これにより、マルチガスセンサ制御装置９は、下流アンモニア濃度の算出結果の精度を向上させることができる。

またマルチガスセンサ制御装置９は、上流ＮＯｘ濃度が噴射判定濃度を超えている場合に（Ｓ２０：ＮＯ）、第１，２アンモニア補正係数の更新を禁止することにより、下流アンモニア濃度の算出結果の補正を禁止する（Ｓ２０）。これにより、マルチガスセンサ制御装置９は、フューエルカット状態であっても排気ガスにＮＯｘが多く含まれている状況におけるＮＯｘセンサの検出結果に基づいて下流アンモニア濃度の算出結果を補正するのを回避することができ、下流アンモニア濃度の算出結果の精度を更に向上させることができる。

またＮＯｘ検出部２０１は、限界電流式ガスセンサである。ＮＯｘ検出部２０１は、第１測定室１２１に導入された排気ガスに含まれる酸素の汲み入れ又は汲み出しを第１ポンピングセル１３０により行い、第１測定室１２１に導入された排気ガスに含まれる酸素の濃度を一定に保持する。すなわち、ＮＯｘ検出部２０１は、第１ポンピング電流Ｉｐ１の通電方向および電流値に基づいて、排気ガスに含まれる酸素の濃度を検出することができる。これにより、マルチガスセンサ制御装置９は、排気ガスに含まれる酸素の濃度を検出する酸素センサを尿素ＳＣＲシステム１に別途設置することを不要にし、尿素ＳＣＲシステム１の構成を簡略化することができる。

また、アンモニア検出部２０２とＮＯｘ検出部２０１が、一体型のマルチガスセンサ８として構成されている。これにより、マルチガスセンサ制御装置９では、アンモニア検出部２０２とＮＯｘ検出部２０１は、排気ガスの略同一領域における下流アンモニア濃度を検出することができる。すなわち、アンモニア検出部２０２とＮＯｘ検出部２０１とで、濃度検出を行う排気ガスの領域が異ならないようにすることができる。これにより、マルチガスセンサ制御装置９は、下流アンモニア濃度の算出結果の精度を更に向上させることができる。

以上説明した実施形態において、マルチガスセンサ制御装置９は本発明における濃度算出装置、ディーゼルエンジン５１は本発明における内燃機関、ＳＣＲ触媒４は本発明における選択還元触媒、尿素水インジェクタ５は本発明における尿素供給装置、アンモニア検出部２０２は本発明におけるアンモニアセンサ、ＮＯｘ検出部２０１は本発明におけるＮＯｘセンサ、尿素ＳＣＲシステム１は本発明における浄化システムである。

また、Ｓ２，Ｓ３０の処理は本発明における尿素供給制御手段および尿素供給制御手順、Ｓ５０〜Ｓ１２０の処理は本発明における尿素供給補正手段および尿素供給補正手順、Ｓ２０の処理は本発明における禁止手段である。

また、起電力換算アンモニア濃度は本発明における第１換算アンモニア濃度、ＮＯｘ出力値換算アンモニア濃度は本発明における第２換算アンモニア濃度である。
（第２実施形態）
以下に本発明の第２実施形態を図面とともに説明する。なお第２実施形態では、第１実施形態と異なる部分を説明する。

第２実施形態の尿素ＳＣＲシステム１は、補正係数算出処理が変更された点以外は第１実施形態と同じである。
第２実施形態の補正係数算出処理は、Ｓ２０の処理の代わりにＳ２５の処理が実行される点以外は第１実施形態と同じである。

すなわち、図９に示すように、初回フラグがセットされていない場合に（Ｓ１２：ＮＯ）、Ｓ２５にて、マルチガスセンサ制御装置９が算出した最新の下流ＮＯｘ濃度が噴射判定濃度以下であるか否かを判断する。ここで、下流ＮＯｘ濃度が噴射判定濃度を超えている場合には（Ｓ２５：ＮＯ）、補正係数算出処理を終了する。一方、下流ＮＯｘ濃度が噴射判定濃度以下である場合には（Ｓ２５：ＹＥＳ）、Ｓ２２に移行する。

このように構成されたマルチガスセンサ制御装置９は、下流ＮＯｘ濃度が噴射判定濃度を超えている場合に（Ｓ２５：ＮＯ）、第１，２アンモニア補正係数の更新を禁止することにより、下流アンモニア濃度の算出結果の補正を禁止する（Ｓ２５）。これにより、マルチガスセンサ制御装置９は、フューエルカット状態であっても排気ガスにＮＯｘが多く含まれている状況におけるＮＯｘセンサの検出結果に基づいて下流アンモニア濃度の算出結果を補正するのを回避することができ、下流アンモニア濃度の算出結果の精度を更に向上させることができる。

以上説明した実施形態において、Ｓ２５の処理は本発明における禁止手段である。
（第３実施形態）
以下に本発明の第３実施形態を図面とともに説明する。なお第３実施形態では、第１実施形態と異なる部分を説明する。

第３実施形態の尿素ＳＣＲシステム１は、濃度算出処理が変更された点以外は第１実施形態と同じである。
第３実施形態の濃度算出処理は、Ｓ３の処理が追加される点以外は第１実施形態と同じである。

すなわち、図１０に示すように、Ｓ２の処理が終了すると、Ｓ３にて、エンジン回転数が予め設定された開始判定回転数以上であるか否かを判断する。ここで、エンジン回転数が開始判定回転数未満である場合には（Ｓ３：ＮＯ）、Ｓ８に移行する。一方、エンジン回転数が開始判定回転数以上である場合には（Ｓ５：ＹＥＳ）、Ｓ４に移行する。

また、Ｓ８の処理が終了すると、Ｓ３に移行する。
このように構成されたマルチガスセンサ制御装置９は、排気管５２内における排気ガスの流速が所定値以上である場合に、第１，２アンモニア補正係数の算出を行うようにすることができる。これにより、マルチガスセンサ制御装置９は、排気ガスの流速が小さい場合において上流ＮＯｘセンサ６内に導入されたアンモニアガスが上流ＮＯｘセンサ６の熱で燃焼してしまい、上流ＮＯｘセンサ６によるアンモニア濃度の検出精度が低下するのを回避することができる。

（第４実施形態）
以下に本発明の第４実施形態を図面とともに説明する。
第４実施形態の浄化システム３０１は、図１１に示すように、酸化触媒２と尿素水インジェクタ５が省略された点と、ＮＯｘ吸蔵還元触媒３０２（以下、ＮＳＲ触媒３０２）が追加された点が第１実施形態と異なる。

ＮＳＲ触媒３０２は、排気管５２におけるディーゼルエンジン５１とＤＰＦ３との間に設置される。ＮＳＲ触媒３０２は、排気管５２内の排気ガスが、理論空燃比よりも燃料が希薄なリーン状態である場合に、排気ガス中のＮＯｘを吸蔵する。そして、排気管５２内の排気ガスが、理論空燃比よりも燃料が過剰なリッチ状態である場合に、ＮＳＲ触媒３０２に吸蔵されているＮＯｘが排気ガス中のＨＣ，ＣＯ等により還元されて窒素となり、ＮＳＲ触媒３０２から窒素が排出される。

排気ガスがリッチ状態である場合には、ＮＳＲ触媒３０２においてアンモニアも生成される。例えば、以下の反応式（１），（２）に示すように、ＣＯおよびＨ_２ＯによりＮＯが還元されることで、アンモニアが生成される。

ＣＯ＋Ｈ_２Ｏ → Ｈ_２＋ＣＯ_２ ・・・（１）
２ＮＯ＋３Ｈ_２＋２ＣＯ → ２ＮＨ_３＋２ＣＯ_２ ・・・（２）
また、第４実施形態の浄化システム３０１は、補正係数算出処理が変更された点が第１実施形態と異なる。

第４実施形態の補正係数算出処理は、Ｓ３０，Ｓ４０，Ｓ１４０の処理が省略された点と、Ｓ３５の処理が追加された点以外は第１実施形態と同じである。
すなわち、図１２に示すように、Ｓ２２の処理が終了すると、Ｓ３５にて、補正用アンモニア生成命令を浄化制御装置１０へ送信し、Ｓ５０に移行する。そして浄化制御装置１０は、補正用アンモニア生成命令をエンジンＥＣＵ５３へ送信するように構成されている。これにより、エンジンＥＣＵ５３は、リッチスパイク制御を実行する。リッチスパイク制御は、空燃比を一時的にリッチにした状態でディーゼルエンジン５１を作動させる制御である。リッチスパイク制御が実行されることにより、未燃成分を大量に含み酸素が欠乏したリッチガスがディーゼルエンジン５１から排出される。これにより、ＮＳＲ触媒３０２においてアンモニアが生成される。

またＳ１３２の処理が終了すると、補正係数算出処理を終了する。
このように構成されたマルチガスセンサ制御装置９は、ＳＣＲ触媒４と、ＮＳＲ触媒３０２と、アンモニア検出部２０２と、ＮＯｘ検出部２０１とを備える浄化システム３０１において、アンモニア検出部２０２の検出結果に基づいて下流アンモニア濃度を算出する。

そしてマルチガスセンサ制御装置９は、ディーゼルエンジン５１への燃料供給が停止されているフューエルカット状態である場合に、ＳＣＲ触媒４へアンモニアを供給するようにＮＳＲ触媒３０２を制御する（Ｓ１０，Ｓ３５）。

またマルチガスセンサ制御装置９は、マルチガスセンサ制御装置９によるＮＳＲ触媒３０２の制御によりＳＣＲ触媒４へアンモニアが供給された後におけるＮＯｘ検出部２０１の検出結果と、排気ガスに含まれる酸素の濃度とに基づいて、第１，２アンモニア補正係数を更新することにより、下流アンモニア濃度の算出結果を補正する（Ｓ５０〜Ｓ１２０）。

このようにマルチガスセンサ制御装置９は、フューエルカット状態である場合にＮＳＲ触媒３０２にアンモニアを供給させる。このため、マルチガスセンサ制御装置９は、第１実施形態と同様に、下流アンモニア濃度の算出結果の安定性を確保することができる。

以上説明した実施形態において、ＮＳＲ触媒３０２は本発明におけるアンモニア供給部、Ｓ１０，Ｓ３５の処理は本発明におけるアンモニア供給制御手段およびアンモニア供給制御手順、Ｓ５０〜Ｓ１２０の処理は本発明におけるアンモニア供給補正手段およびアンモニア供給補正手順である。

以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の技術的範囲に属する限り種々の形態を採ることができる。
例えば上記実施形態では、ＮＯｘセンサ制御装置７、マルチガスセンサ制御装置９および浄化制御装置１０を備えるものを示した。しかし、制御装置７，９，１０の代わりに、制御装置７，９，１０の機能を備えた一体型の制御装置を備えるようにしてもよい。

また上記実施形態では、２つの下流ＮＯｘ出力値を用いて、第１，２アンモニア補正係数を算出するものを示したが、３つ以上の下流ＮＯｘ出力値を用いるようにしてもよい。
また上記実施形態では、フューエルカット状態であり且つ上流ＮＯｘ濃度が噴射判定濃度以下である場合に、第１，２アンモニア補正係数を算出するものを示した。しかし、フューエルカット状態になってから一定時間経過した後に、第１，２アンモニア補正係数を算出するようにしてもよい。

１…尿素ＳＣＲシステム１、４…ＳＣＲ触媒、５…尿素水インジェクタ、６…上流ＮＯｘセンサ、７…ＮＯｘセンサ制御装置、８…マルチガスセンサ、９…マルチガスセンサ制御装置、１０…浄化制御装置、２０１…ＮＯｘ検出部、２０２…アンモニア検出部、３０１…浄化システム、３０２…ＮＳＲ触媒

Claims (8)

1. 内燃機関から排出される排気ガスに含まれるＮＯｘを浄化するために前記内燃機関の排気管に設置される選択還元触媒と、前記選択還元触媒へ還元剤として尿素を供給する尿素供給装置と、前記選択還元触媒から排出される前記排気ガスに含まれるアンモニアの濃度である下流アンモニア濃度を検出するアンモニアセンサと、前記選択還元触媒から排出される前記排気ガスに含まれるＮＯｘの濃度である下流ＮＯｘ濃度を検出するＮＯｘセンサとを備える浄化システムにおいて、前記アンモニアセンサの検出結果に基づいて前記下流アンモニア濃度を算出する濃度算出装置であって、
   前記内燃機関への燃料供給が停止されているフューエルカット状態である場合に、前記選択還元触媒へ尿素を供給するように前記尿素供給装置を制御する尿素供給制御手段と、
   前記尿素供給制御手段による前記尿素供給装置の制御により前記選択還元触媒へ尿素が供給された後における前記ＮＯｘセンサの検出結果と、前記排気ガスに含まれる酸素の濃度とに基づいて、前記下流アンモニア濃度の算出結果を補正する尿素供給補正手段とを備える
   ことを特徴とする濃度算出装置。
2. 前記濃度算出装置は、前記アンモニアセンサの検出結果とアンモニア濃度との対応関係を示す関係式を用いて算出された第１換算アンモニア濃度と、前記ＮＯｘセンサの検出結果と前記排気ガスに含まれる酸素の濃度とから求められた第２換算アンモニア濃度との対応関係を示すアンモニア濃度補正式を用いて、前記アンモニアセンサの検出結果をアンモニア濃度に変換することにより、前記下流アンモニア濃度を算出するように構成され、
   前記尿素供給補正手段は、前記アンモニア濃度補正式を更新することにより、前記下流アンモニア濃度の算出結果を補正する
   ことを特徴とする請求項１に記載の濃度算出装置。
3. 前記排気ガスに含まれるＮＯｘの濃度が予め設定された禁止判定濃度を超えている場合に、前記尿素供給補正手段による前記アンモニア濃度補正式の更新を禁止する禁止手段を備える
   ことを特徴とする請求項２に記載の濃度算出装置。
4. 内燃機関から排出される排気ガスに含まれるＮＯｘを浄化するために前記内燃機関の排気管に設置される選択還元触媒と、前記選択還元触媒へ還元剤としてアンモニアを供給するアンモニア供給部と、前記選択還元触媒から排出される前記排気ガスに含まれるアンモニアの濃度である下流アンモニア濃度を検出するアンモニアセンサと、前記選択還元触媒から排出される前記排気ガスに含まれるＮＯｘの濃度である下流ＮＯｘ濃度を検出するＮＯｘセンサとを備える浄化システムにおいて、前記アンモニアセンサの検出結果に基づいて前記下流アンモニア濃度を算出する濃度算出装置であって、
   前記内燃機関への燃料供給が停止されているフューエルカット状態である場合に、前記選択還元触媒へアンモニアを供給するように前記アンモニア供給部を制御するアンモニア供給制御手段と、
   前記アンモニア供給制御手段による前記アンモニア供給部の制御により前記選択還元触媒へアンモニアが供給された後における前記ＮＯｘセンサの検出結果と、前記排気ガスに含まれる酸素の濃度とに基づいて、前記下流アンモニア濃度の算出結果を補正するアンモニア供給補正手段とを備える
   ことを特徴とする濃度算出装置。
5. 前記ＮＯｘセンサは、限界電流式ガスセンサである
   ことを特徴とする請求項１〜請求項４の何れか１項に記載の濃度算出装置。
6. 前記アンモニアセンサと前記ＮＯｘセンサが、一体型のガスセンサとして構成されている
   ことを特徴とする請求項１〜請求項５の何れか１項に記載の濃度算出装置。
7. 内燃機関から排出される排気ガスに含まれるＮＯｘを浄化するために前記内燃機関の排気管に設置される選択還元触媒と、前記選択還元触媒へ還元剤として尿素を供給する尿素供給装置と、前記選択還元触媒から排出される前記排気ガスに含まれるアンモニアの濃度である下流アンモニア濃度を検出するアンモニアセンサと、前記選択還元触媒から排出される前記排気ガスに含まれるＮＯｘの濃度である下流ＮＯｘ濃度を検出するＮＯｘセンサとを備える浄化システムにおいて、前記アンモニアセンサの検出結果に基づいて前記下流アンモニア濃度を算出する濃度算出方法であって、
   前記内燃機関への燃料供給が停止されているフューエルカット状態である場合に、前記選択還元触媒へ尿素を供給するように前記尿素供給装置を制御する尿素供給制御手順と、
   前記尿素供給制御手順による前記尿素供給装置の制御により前記選択還元触媒へ尿素が供給された後における前記ＮＯｘセンサの検出結果と、前記排気ガスに含まれる酸素の濃度とに基づいて、前記下流アンモニア濃度の算出結果を補正する尿素供給補正手順とを備える
   ことを特徴とする濃度算出方法。
8. 内燃機関から排出される排気ガスに含まれるＮＯｘを浄化するために前記内燃機関の排気管に設置される選択還元触媒と、前記選択還元触媒へ還元剤としてアンモニアを供給するアンモニア供給部と、前記選択還元触媒から排出される前記排気ガスに含まれるアンモニアの濃度である下流アンモニア濃度を検出するアンモニアセンサと、前記選択還元触媒から排出される前記排気ガスに含まれるＮＯｘの濃度である下流ＮＯｘ濃度を検出するＮＯｘセンサとを備える浄化システムにおいて、前記アンモニアセンサの検出結果に基づいて前記下流アンモニア濃度を算出する濃度算出方法であって、
   前記内燃機関への燃料供給が停止されているフューエルカット状態である場合に、前記選択還元触媒へアンモニアを供給するように前記アンモニア供給部を制御するアンモニア供給制御手順と、
   前記アンモニア供給制御手順による前記アンモニア供給部の制御により前記選択還元触媒へアンモニアが供給された後における前記ＮＯｘセンサの検出結果と、前記排気ガスに含まれる酸素の濃度とに基づいて、前記下流アンモニア濃度の算出結果を補正するアンモニア供給補正手順とを備える
   ことを特徴とする濃度算出方法。