JP2010133375A - センサの出力補正装置及びセンサの出力補正方法 - Google Patents

Abstract

【課題】選択還元型ＮＯx触媒よりも下流側に備わるＮＯxセンサの出力値をより正確に補正することができる技術を提供する。
【解決手段】ＮＯx触媒に流入するＮＯx中のＮＯまたはＮＯ_２の少なくとも一方の比率を推定する上流比率推定手段（Ｓ１０２）と、ＮＯx触媒の温度を検知する温度検知手段と
、還元剤の供給が行われているときに、上流比率推定手段により推定される比率と、温度検知手段により検知される温度と、に基づいて、ＮＯx触媒よりも下流のＮＯx中のＮＯまたはＮＯ_２の少なくとも一方の比率を推定する下流比率推定手段（Ｓ１０３）と、下流比率推定手段により推定される比率に基づいて前記ＮＯxセンサの出力値を補正する補正手
段（Ｓ１０５）と、を備える。
【選択図】図８

Description

本発明は、センサの出力補正装置及びセンサの出力補正方法に関する。

選択還元型ＮＯx触媒（以下、ＮＯx触媒という。）への還元剤の供給を停止しているときに、該ＮＯx触媒に流入するＮＯx濃度の推定値と、該ＮＯx触媒よりも下流に設けられ
ているＮＯx濃度を測定するセンサ（以下、ＮＯxセンサという。）の出力値と、を比較することにより、該ＮＯxセンサの異常を判定する技術が知られている（例えば、特許文献
１参照。）。

しかし、ＮＯxセンサの出力値は、ＮＯx濃度が同じであってもＮＯまたはＮＯ_２の比率に応じて異なる値となる。さらに、排気がＮＯx触媒を通過するときにＮＯとＮＯ_２との
割合が変わり得るため、ＮＯxセンサの出力値がＮＯx触媒の状態によっても変わり得る。これらのことから、ＮＯxセンサの異常判定が困難となる虞がある。
特開２００８−１３３７８０号公報 特開２００７−１００５０８号公報 特開２００４−１００７００号公報 特開２００７−２５５３４５号公報

本発明は、上記したような問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、選択還元型ＮＯx触媒よりも下流側に備わるＮＯxセンサの出力値をより正確に補正することができる技術を提供することにある。

上記課題を達成するために本発明によるセンサの出力補正装置は、以下の手段を採用した。すなわち、本発明によるセンサの出力補正装置は、
内燃機関の排気通路に設けられ還元剤により選択的にＮＯxを還元する選択還元型ＮＯx触媒と、
前記選択還元型ＮＯx触媒よりも上流の排気中へ還元剤を供給する還元剤供給手段と、
前記選択還元型ＮＯx触媒よりも下流のＮＯx濃度を測定するＮＯxセンサと、
を備えたセンサの出力補正装置において、
前記選択還元型ＮＯx触媒に流入するＮＯx中のＮＯまたはＮＯ_２の少なくとも一方の比率を推定する上流比率推定手段と、
前記選択還元型ＮＯx触媒の温度を検知する温度検知手段と、
前記還元剤供給手段により還元剤の供給が行われているときに、前記上流比率推定手段により推定される比率と、前記温度検知手段により検知される温度と、に基づいて、前記選択還元型ＮＯx触媒よりも下流のＮＯx中のＮＯまたはＮＯ_２の少なくとも一方の比率を推定する下流比率推定手段と、
前記下流比率推定手段により推定される比率に基づいて前記ＮＯxセンサの出力値を補
正する補正手段と、
を備えることを特徴とする。

選択還元型ＮＯx触媒は、例えばアンモニアを供給することにより、ＮＯxを選択的に還元する。還元剤供給手段は、例えばアンモニアまたは尿素水を噴射する噴射装置を備えて構成されていても良い。上流比率推定手段は、ＮＯx中のＮＯとＮＯ_２との割合を検知し
ても良い。温度検知手段は、温度を内燃機関の運転状態から温度を推定しても良く、センサにより温度を測定しても良い。ＮＯxセンサは、排気中のＮＯx濃度を測定する。選択還元型ＮＯx触媒にてＮＯxが反応するが、全てのＮＯxが反応するとは限らないため、排気
中に残留するＮＯxの濃度を測定している。このＮＯxにはＮＯ及びＮＯ_２が含まれる。このＮＯx濃度に基づいて、還元剤を供給しても良い。

ここで、ＮＯx中のＮＯまたはＮＯ_２の比率は、選択還元型ＮＯx触媒を通過するときに変化する。つまり、選択還元型ＮＯx触媒でＮＯまたはＮＯ_２が還元されるため、夫々の
比率が低下し得る。このときにＮＯまたはＮＯ_２の夫々が還元される度合いは、選択還元型ＮＯx触媒の温度に応じて変わる。この比率と温度との関係は、予め実験等により求め
ておくことができる。また、選択還元型ＮＯx触媒よりも下流のＮＯx中のＮＯまたはＮＯ_２の比率は、選択還元型ＮＯx触媒に流入するＮＯx中のＮＯまたはＮＯ_２の比率によっても変化する。つまり、選択還元型ＮＯx触媒に流入するＮＯまたはＮＯ_２の比率が高いほ
ど、下流のＮＯまたはＮＯ_２の比率も高くなる。これらの関係に従って、下流比率推定手段はＮＯx中のＮＯまたはＮＯ_２の比率を推定する。そして、例えばこの比率から補正値
を算出すれば、ＮＯまたはＮＯ_２の比率に応じた補正値を算出することができるため、ＮＯxセンサの出力値を高精度に補正することができる。なお、下流比率推定手段により推
定される比率と、ＮＯxセンサの出力値の補正値との関係は実験等により求めても良い。

本発明においては、前記選択還元型ＮＯx触媒よりも上流側に酸化能力を有する触媒を
備え、
前記上流比率推定手段は、内燃機関から排出されるＮＯx中のＮＯまたはＮＯ_２の少な
くとも一方の比率と、前記酸化能力を有する触媒にて反応するＮＯxの割合と、に基づい
て、前記選択還元型ＮＯx触媒へ流入するＮＯx中のＮＯまたはＮＯ_２の少なくとも一方の比率を算出することができる。

例えば内燃機関の運転状態（例えば機関回転数及び機関負荷等）に応じて、内燃機関から排出されるＮＯx中のＮＯ及びＮＯ_２の比率が変化する。内燃機関の運転状態とＮＯx中のＮＯ及びＮＯ_２の比率との関係を予め求めておけば、内燃機関から排出されるＮＯx中
のＮＯまたはＮＯ_２の少なくとも一方の比率を内燃機関の運転状態から求めることができる。

ここで、酸化能力を有する触媒が活性状態にあれば、酸化能力を有する触媒をＮＯxが
通過することによりＮＯが酸化されてＮＯ_２となるので、これらの比率が変化する。

そして、内燃機関から排出されるＮＯx中のＮＯまたはＮＯ_２の比率と、酸化能力を有
する触媒にてＮＯxが反応する割合とに基づいて、酸化能力を有する触媒から流出するＮ
Ｏx（すなわち選択還元型ＮＯx触媒に流入するＮＯx）中のＮＯまたはＮＯ_２の比率を得
ることができる。

なお、酸化能力を有する触媒を備えていない場合には、内燃機関から排出されるＮＯx
中のＮＯまたはＮＯ_２の少なくとも一方の比率と、選択還元型ＮＯx触媒へ流入するＮＯx中のＮＯまたはＮＯ_２の少なくとも一方の比率とは等しいものとして扱うことができる。

本発明においては、前記補正手段は、前記選択還元型ＮＯx触媒の劣化度合いにも応じ
て前記ＮＯxセンサの出力値を補正することができる。

ここで、選択還元型ＮＯx触媒の劣化度合いが大きくなると、該選択還元型ＮＯx触媒にてＮＯxが反応し難くなるため、ＮＯまたはＮＯ_２の比率があまり変化しなくなる。つま
り、ＮＯxの反応性が選択還元型ＮＯx触媒の劣化度合いに応じて変わるため、この劣化度
合いにも応じてＮＯxセンサの出力値を補正すれば、ＮＯxセンサの出力値をより正確に補正することができる。この劣化度合いは、選択還元型ＮＯx触媒におけるＮＯx浄化率の低下度合いとしても良い。つまり、新品時と比較して浄化率がどの程度低下したのかに基づいてＮＯxセンサの出力値を補正することができる。

本発明においては、前記補正手段は、前記選択還元型ＮＯx触媒を通過する排気の流速
にも応じて前記ＮＯxセンサの出力値を補正することができる。

ここで、排気の流速が高くなるほど、選択還元型ＮＯx触媒にてＮＯxが反応し難くなるため、ＮＯまたはＮＯ_２の比率があまり変化しなくなる。つまり、ＮＯxの反応性が排気
の流速に応じて変わるため、この排気の流速にも応じてＮＯxセンサの出力値を補正すれ
ば、ＮＯxセンサの出力値をより正確に補正することができる。なお、排気の流速は、排
気の流量または吸入空気量としても良い。

本発明においては、前記補正手段は、前記選択還元型ＮＯx触媒に流入する排気のＮＯx濃度にも応じて前記ＮＯxセンサの出力値を補正することができる。

排気のＮＯx濃度が高くなると、選択還元型ＮＯx触媒におけるＮＯxの反応が促進され
るため、ＮＯまたはＮＯ_２の比率がより変化する。つまり、ＮＯxの反応性が排気のＮＯx濃度に応じて変わるため、このＮＯx濃度にも応じてＮＯxセンサの出力値を補正すれば、ＮＯxセンサの出力値をより正確に補正することができる。

なお、上述のＮＯxセンサの出力値の補正は、下流比率推定手段により推定される比率
を変更することにより行っても良い。また、酸化能力を有する触媒においても該触媒の劣化度合い、排気の流速、触媒の温度等に応じてＮＯまたはＮＯ_２の比率が変化し得るため、上流比率推定手段は、これらを考慮して該比率を推定しても良い。

また、上記課題を達成するために以下の手段を採用することもできる。すなわち、本発明によるＮＯxセンサの出力補正方法は、

内燃機関の排気通路に設けられ還元剤により選択的にＮＯxを還元する選択還元型ＮＯx触媒よりも上流のＮＯx中のＮＯまたはＮＯ_２の比率を推定する第１の工程と、
前記選択還元型ＮＯx触媒の温度と前記第１の工程で得られる比率とに基づいて前記選
択還元型ＮＯx触媒よりも下流のＮＯx中のＮＯまたはＮＯ_２の比率を推定する第２の工程と、
前記第２の工程で得られる比率と前記選択還元型ＮＯx触媒の温度とに基づいて、前記
選択還元型ＮＯx触媒よりも下流に設けられるＮＯxセンサの出力値を補正する第３の工程と、
を含んで構成されていても良い。

本発明によれば、選択還元型ＮＯx触媒よりも下流側に備わるＮＯxセンサの出力値をより正確に補正することができる。

以下、本発明に係るセンサの出力補正装置及びセンサの出力補正方法の具体的な実施態様について図面に基づいて説明する。

図１は、本実施例に係る内燃機関とその排気系の概略構成を示す図である。図１に示す
内燃機関１は、４つの気筒を有する水冷式の４サイクル・ディーゼルエンジンである。そして本実施例では、尿素ＳＣＲシステムを採用している。

内燃機関１には、排気通路２が接続されている。この排気通路２の途中には、上流側から順に、酸化触媒３と、選択還元型ＮＯx触媒４（以下、ＮＯx触媒４という。）とが備えられている。酸化触媒３は酸化能力を有する他の触媒（例えば三元触媒）であっても良い。なお、本実施例においては酸化触媒３が、本発明における酸化能力を有する触媒に相当する。

また、酸化触媒３よりも下流で且つＮＯx触媒４よりも上流の排気通路２には、排気中
に尿素水を噴射する噴射弁５が取り付けられている。噴射弁５は、後述するＥＣＵ１０からの信号により開弁して排気中へ尿素水を噴射する。なお、本実施例においては噴射弁５が、本発明における還元剤供給手段に相当する。

噴射弁５よりも下流で且つＮＯx触媒４よりも上流の排気通路２には、尿素水を衝突さ
せることにより該尿素水を広い範囲に分散させるための分散板６が設けられている。

噴射弁５から噴射された尿素水は、排気の熱で加水分解されアンモニア（ＮＨ_３）となり、ＮＯx触媒４に吸着する。このＮＨ_３がＮＯxを還元させる。

酸化触媒３よりも下流で且つ噴射弁５よりも上流の排気通路２には、排気中のＮＯx濃
度を測定する第１ＮＯxセンサ７が取り付けられている。また、ＮＯx触媒４よりも下流の排気通路２には、排気中のＮＯx濃度を測定する第２ＮＯxセンサ８及び排気の温度を測定する温度センサ９が取り付けられている。なお、第１ＮＯxセンサ７及び第２ＮＯxセンサ８は、少なくともＮＯおよびＮＯ_２を検知する。なお、本実施例においては温度センサ９が、本発明における温度検知手段に相当する。また、本実施例においては第２ＮＯxセン
サ８が、本発明におけるＮＯxセンサに相当する。

以上述べたように構成された内燃機関１には、該内燃機関１を制御するための電子制御ユニットであるＥＣＵ１０が併設されている。このＥＣＵ１０は、内燃機関１の運転条件や運転者の要求に応じて内燃機関１の運転状態を制御するユニットである。

また、ＥＣＵ１０には、上記センサの他、運転者がアクセルペダル１１を踏み込んだ量に応じた電気信号を出力し機関負荷を検出可能なアクセル開度センサ１２、および機関回転数を検出するクランクポジションセンサ１３が電気配線を介して接続され、これら各種センサの出力信号がＥＣＵ１０に入力されるようになっている。

一方、ＥＣＵ１０には、噴射弁５が電気配線を介して接続されており、該ＥＣＵ１０により噴射弁５の開閉時期が制御される。

ここで、第１ＮＯxセンサ７及び第２ＮＯxセンサ８は、ＮＯx中のＮＯ_２の比率に応じ
て出力値が変化する。つまり、排気中のＮＯx濃度が同じであってもＮＯx中のＮＯ_２の比率が異なると、出力値がそれに応じて変化する。

図２は、ＮＯx濃度と第１ＮＯxセンサ７及び第２ＮＯxセンサ８の出力値との関係を示
した図である。横軸は実際のＮＯx濃度であり、縦軸は補正前のセンサ出力値である。実
線はＮＯ_２／ＮＯxが０の場合すなわちＮＯ_２が含まれない場合を示し、一点鎖線はＮＯ
_２／ＮＯxが０．５の場合すなわちＮＯ_２が５０％の場合を示し、二点鎖線はＮＯ_２／Ｎ
Ｏxが１の場合すなわち全てＮＯ_２の場合を示している。ＮＯxにＮＯとＮＯ_２との少なくとも一方しか含まれない場合には、実線はＮＯ／ＮＯxが１の場合すなわち全てＮＯの場
合を示し、一点鎖線はＮＯ／ＮＯxが０．５の場合すなわちＮＯが５０％の場合を示し、
二点鎖線はＮＯ／ＮＯxが０の場合すなわちＮＯが含まれない場合としても良い。

このように、ＮＯx中のＮＯ_２の比率が高くなるほど、センサ出力値は小さくなる。こ
のため、本実施例では第１ＮＯxセンサ７及び第２ＮＯxセンサ８の出力値を補正する。

次に図３は、第１ＮＯxセンサ７の出力値を補正するための補正係数とＮＯx中のＮＯ_２の比率との関係を示した図である。補正係数は、センサ出力値に乗じて用いる。ＮＯ_２比率が高いほどセンサ出力値が小さくなるため、ＮＯ_２比率が高いほど補正係数は大きくなる。

なお、内燃機関１から排出されるＮＯx中のＮＯ_２の比率は、機関回転数、燃料量（機
関負荷としても良い）、燃焼温度等に基づいて推定することができる。この推定には周知の技術を用いることができるため、説明を省略する。また、これらの関係を予め実験等により求めてマップ化し、ＥＣＵ１０に記憶させておいても良い。

ところで、排気が酸化触媒３を通過する際に、ＮＯx中のＮＯ_２の比率が変化する。Ｎ
Ｏx中のＮＯ_２の比率がどれだけ変化するのかは、酸化触媒３においてＮＯ_２がどれだけ
生成されるのかにより決まる。そして、酸化触媒３の温度が高くなると、ＮＯxの反応が
促進されるためＮＯ_２がより生成され易くなる。また、排気の流速が高くなるほど酸化触媒３にて反応する前に該酸化触媒３を通過するＮＯxが多くなるため、ＮＯ_２が生成され
難くなる。また、酸化触媒３の劣化が進行するほど、ＮＯ_２が生成され難くなる。

このようなことから、酸化触媒３から流出するＮＯx中のＮＯ_２の比率（すなわち、Ｎ
Ｏx触媒４に流入するＮＯx中のＮＯ_２の比率）は、内燃機関１から排出されるＮＯx中の
ＮＯ_２の比率、酸化触媒３の温度、吸入空気量（排気の量としても良い）、酸化触媒３の劣化度合いに基づいて推定することができる。この推定も周知の技術を用いることができるため、説明を省略する。なお、これらの関係を予め実験等により求めておき、ＥＣＵ１０に記憶させておいても良い。酸化触媒３の温度は、センサにより測定しても良く、内燃機関１の運転状態から推定しても良い。吸入空気量は、エアフローメータを取り付けることにより測定できる。酸化触媒３の劣化度合いは、温度の履歴に基づいて推定することができる。

図３に示した関係に従えば、第１ＮＯxセンサ７の出力値を補正することができる。し
かし、排気がＮＯx触媒４を通過するときにＮＯx中のＮＯ_２の比率が変化するため、図３に示した関係を第２ＮＯxセンサ８の出力値に適用することはできない。

ここで、ＮＯx触媒４におけるＮＯxの浄化率はＮＯx中のＮＯ_２の比率とＮＯx触媒４の温度とに応じて変化する。図４は、ＮＯx触媒４に流入するＮＯx中のＮＯ_２の比率と、ＮＯx触媒４におけるＮＯxの浄化率と、の関係の一例を示した図である。実線は低温の場合（例えばＮＯx触媒４が活性してはいるが完全に活性する前の２００℃程度の場合）、一
点鎖線は中程度の温度の場合（例えばＮＯx触媒４が完全に活性している３００℃から３
５０℃程度の場合）、二点鎖線は高温の場合（例えば３５０℃よりも高温の場合）を示している。

なお、ＮＯx触媒４では温度に応じて以下の反応が起こると考えられる。
４ＮＯ＋４ＮＨ_３＋Ｏ_２→４Ｎ_２＋６Ｈ_２Ｏ・・・式（１）
６ＮＯ_２＋８ＮＨ_３→７Ｎ_２＋１２Ｈ_２Ｏ・・・式（２）
ＮＯ＋ＮＯ_２＋２ＮＨ_３→２Ｎ_２＋３Ｈ_２Ｏ・・・式（３）
２ＮＨ_３＋２ＮＯ_２→Ｎ_２＋ＮＨ_４ＮＯ_３＋Ｈ_２Ｏ・・・式（４）
ここで、式（１）は、主に高温で起こるＮＯの浄化反応である。式（２）は、主に高温で起こるＮＯ_２の浄化反応である。式（３）は、全温度領域で起こるＮＯとＮＯ_２との浄化反応である。なお、式（３）で示される反応によればＮＯとＮＯ_２とが等しい量だけ浄化される。式（４）は、主に低温で起こるＮＯ_２の浄化反応である。

このような関係から、ＮＯx触媒４が低温の場合には、ＮＯ_２の比率が増加するほどＮ
Ｏxの浄化率が上昇すると考えられる。また、ＮＯx触媒４が中程度の温度の場合には、ＮＯ_２の比率が５０％のときに浄化率が最高になると考えられる。さらに、ＮＯx触媒４が
高温の場合には、ＮＯ_２の比率によらずＮＯx浄化率が高いと考えられる。これらの関係
は、ＮＯx触媒４の状態等により異なるため、実験等により求める。例えばＮＯx触媒４の劣化が進むと、浄化率は全体的に低下する。また、中程度の温度の場合に浄化率が最高となるＮＯ_２比率が、ＮＯx触媒４の劣化により５０％からずれることもある。

ここで、図５は、ＮＯx触媒４の温度が中程度で且つＮＯ_２の比率が３０％の場合のＮ
Ｏx触媒４よりも下流のＮＯとＮＯ_２との割合の推移を示したタイムチャートである。縦
軸は、噴射弁５から尿素水を噴射する前のＮＯx量を１００％としている。一点鎖線はＮ
Ｏの比率を示し、実線はＮＯとＮＯ_２とを合わせた全ＮＯx量の推移を示している。つま
り、一点鎖線と実線との間はＮＯ_２の比率を示している

図５では、Ａで示される時刻において噴射弁５から尿素水の噴射が開始されている。中程度の温度では、式（３）に示す反応が支配的である。つまり、ＮＯとＮＯ_２とが同じ割合で減少する。ＮＯ_２の比率が３０％である場合には、ＮＯの比率が７０％であるが、このうちの３０％がＮＯ_２と反応する。よって、最終的に残るのは、ＮＯの４０％分ということになる。このときの浄化率は６０％である。

このようなことからＮＯ_２の比率は以下の図６に示したように変化すると考えられる。ここで図６は、ＮＯx触媒４の上流側と下流側とのＮＯ_２の比率の関係の一例を示した図
である。実線が低温時、一点鎖線が中温時、二点鎖線が高温時を示している。なお、この関係はＮＯx触媒４の種類や内燃機関１の種類、更にはＮＯx触媒４の状態等によって変化することもある。また、これらの関係は実験等により求めることができる。なお、高温時ではＮＯxの浄化率が一定と仮定している。

そして、図６に示した関係から、第２ＮＯxセンサ８付近を流れるＮＯx中のＮＯ_２の比率が分かるため、第２ＮＯxセンサ８の補正係数を求めることができる。補正係数はＮＯx触媒４よりも下流のＮＯ_２の比率に基づいて求めても良く、ＮＯx触媒４よりも上流のＮ
Ｏ_２の比率に基づいて求めても良い。

図７は、ＮＯx触媒４よりも上流のＮＯx中のＮＯ_２の比率と補正係数との関係を示した図である。ＮＯ_２比率が０％の場合に補正係数が最も小さく、値は１となる。そして、ＮＯ_２の比率が高くなるほど、補正係数を大きくする。

なお、ＮＯx触媒４よりも下流のＮＯx中のＮＯ_２の比率は、内燃機関１の運転状態やＮＯx触媒４の状態によっても変わり得るため、これらを考慮して補正係数を算出しても良
い。

つまり、排気の流速が高くなるほどＮＯx触媒４にて反応する前に該ＮＯx触媒４を通過するＮＯxが多くなるため、ＮＯxの浄化率が低下する。また、ＮＯx触媒４の劣化が進行
するほど、ＮＯxの浄化率が低下する。さらに、ＮＯx濃度が低いほど、ＮＯx触媒４にお
けるＮＯxの浄化率は低くなる。

このようなことから、吸入空気量（排気の量としても良い）、ＮＯx触媒４の劣化度合
い、ＮＯx濃度も考慮して補正係数を求めても良い。なお、これらの関係を予め実験等に
より求めておき、ＥＣＵ１０に記憶させておいても良い。吸入空気量は、エアフローメータを取り付けることにより測定できる。ＮＯx触媒４の劣化度合いは、温度の履歴に基づ
いて推定することができる。ＮＯx濃度は第１ＮＯxセンサ７により得ることができる。

次に図８は、本実施例に係る第２ＮＯxセンサ８の補正フローを示したフローチャート
である。本ルーチンは、所定の時間毎に実行される。

ステップＳ１０１では、内燃機関１の運転状態に基づいて、該内燃機関１から排出されるＮＯx中のＮＯ_２の比率を推定する。ここでは、ＮＯとＮＯ_２との割合を推定しても良
い。推定は、機関回転数、燃料噴射量、燃焼温度等に基づいて行う。燃焼温度は、外気温度、冷却水温度、機関回転数、燃料噴射量の影響を受けるため、これらに基づいて推定しても良く、センサにより測定しても良い。

ステップＳ１０２では、ＮＯx触媒４に流入するＮＯx中のＮＯ_２の比率を推定する。つまり、酸化触媒３を通過した後のＮＯx中のＮＯ_２の比率を推定する。このＮＯ_２の比率
は、内燃機関１の運転状態と酸化触媒３の状態とに応じて変化するため、これらに応じて推定する。

例えば吸入空気量が増加するほど排気の流速が速くなるので酸化触媒３においてＮＯが反応し難くなるため、ＮＯ_２の比率は低くなる。また、酸化触媒３の劣化度合いが高いほどＮＯが反応し難くなるため、ＮＯ_２の比率は低くなる。さらに酸化触媒３の温度が低いほどＮＯが反応し難くなるため、ＮＯ_２の比率は低くなる。これらの関係を予め実験等により求めておけば、ＮＯx触媒４に流入するＮＯx中のＮＯ_２の比率を推定することができる。なお、本実施例ではステップＳ１０２を処理するＥＣＵ１０が、本発明における上流比率推定手段に相当する。また、酸化触媒３を備えていない場合にはステップＳ１０２は必要ないため、ステップＳ１０１を処理するＥＣＵ１０が、本発明における上流比率推定手段に相当する。

ステップＳ１０３では、ＮＯx触媒４から流出するＮＯx中のＮＯ_２の比率を推定する。つまり、ＮＯx触媒４を通過することにより変化した後のＮＯ_２の比率を推定する。この
ＮＯ_２の比率は、図６に示した関係から推定する。なお、本実施例ではステップＳ１０３を処理するＥＣＵ１０が、本発明における下流比率推定手段に相当する。

ステップＳ１０４では、第２ＮＯxセンサ８の出力値を補正するための補正係数を算出
する。これは、図７に示した関係から得る。このときに、吸入空気量（排気の流量としても良い）、ＮＯx触媒４の劣化度合い、及びＮＯx濃度も考慮して補正係数を求めても良い。

ステップＳ１０５では、第２ＮＯxセンサ８の出力値を補正する。つまり第２ＮＯxセンサ８の出力値に対し、ステップＳ１０４で得られる補正係数を乗じて第２ＮＯxセンサ８
の出力値を補正する。なお、本実施例ではステップＳ１０５を処理するＥＣＵ１０が、本発明における補正手段に相当する。
このようにして、第２ＮＯxセンサ８の出力値を補正することができる。なお、本実施
例では、補正係数を乗じて第２ＮＯxセンサ８の出力値を補正しているが、補正値を算出
し、該補正値を加減することで第２ＮＯxセンサ８の出力値を補正しても良い。また、補
正係数を算出せずに、ＮＯx触媒４から流出するＮＯx中のＮＯ_２の比率の推定値から直接、第２ＮＯxセンサ８の出力値を補正しても良い。さらには、ＮＯx触媒４から流出するＮＯx中のＮＯ_２の比率を推定せずに、ＮＯx触媒４に流入するＮＯx中のＮＯ_２の比率とＮ
Ｏx触媒４の温度とから直接、第２ＮＯxセンサ８の出力値を補正しても良い。これらの関係は、予め実験等により求めてマップ化しておいても良い。

以上説明したように本実施例によれば、第２ＮＯxセンサ８の出力値をＮＯx中のＮＯ_２の比率を用いて補正することができる。このため、排気中のＮＯx濃度やＮＯx量を高い精度で求めることができる。これにより、還元剤の供給量を適切に設定することができる。また、ＮＯx触媒４の劣化判定を高精度に行うことができる。

実施例に係る内燃機関とその排気系の概略構成を示す図である。 ＮＯx濃度と第１ＮＯxセンサ及び第２ＮＯxセンサの出力値との関係を示した図である。 第１ＮＯxセンサの出力値を補正するための補正係数とＮＯx中のＮＯ_２の比率との関係を示した図である。 ＮＯx触媒に流入するＮＯx中のＮＯ_２の比率と、ＮＯx触媒におけるＮＯxの浄化率と、の関係の一例を示した図である。 ＮＯx触媒の温度が中程度で且つＮＯ_２の比率が３０％の場合のＮＯx触媒よりも下流のＮＯとＮＯ_２との割合の推移を示したタイムチャートである。 ＮＯx触媒の上流側と下流側とのＮＯ_２の比率の関係の一例を示した図である。 ＮＯx触媒よりも上流のＮＯx中のＮＯ_２の比率と補正係数との関係を示した図である。 実施例に係る第２ＮＯxセンサの補正フローを示したフローチャートである。

符号の説明

１ 内燃機関
２ 排気通路
３ 酸化触媒
４ 選択還元型ＮＯx触媒
５ 噴射弁
６ 分散板
７ 第１ＮＯxセンサ
８ 第２ＮＯxセンサ
９ 温度センサ
１０ ＥＣＵ
１１ アクセルペダル
１２ アクセル開度センサ
１３ クランクポジションセンサ

Claims (6)

1. 内燃機関の排気通路に設けられ還元剤により選択的にＮＯxを還元する選択還元型ＮＯx触媒と、
   前記選択還元型ＮＯx触媒よりも上流の排気中へ還元剤を供給する還元剤供給手段と、
   前記選択還元型ＮＯx触媒よりも下流のＮＯx濃度を測定するＮＯxセンサと、
   を備えたセンサの出力補正装置において、
   前記選択還元型ＮＯx触媒に流入するＮＯx中のＮＯまたはＮＯ_２の少なくとも一方の比率を推定する上流比率推定手段と、
   前記選択還元型ＮＯx触媒の温度を検知する温度検知手段と、
   前記還元剤供給手段により還元剤の供給が行われているときに、前記上流比率推定手段により推定される比率と、前記温度検知手段により検知される温度と、に基づいて、前記選択還元型ＮＯx触媒よりも下流のＮＯx中のＮＯまたはＮＯ_２の少なくとも一方の比率を推定する下流比率推定手段と、
   前記下流比率推定手段により推定される比率に基づいて前記ＮＯxセンサの出力値を補
   正する補正手段と、
   を備えることを特徴とするセンサの出力補正装置。
2. 前記選択還元型ＮＯx触媒よりも上流側に酸化能力を有する触媒を備え、
   前記上流比率推定手段は、内燃機関から排出されるＮＯx中のＮＯまたはＮＯ_２の少な
   くとも一方の比率と、前記酸化能力を有する触媒にて反応するＮＯxの割合と、に基づい
   て、前記選択還元型ＮＯx触媒へ流入するＮＯx中のＮＯまたはＮＯ_２の少なくとも一方の比率を算出することを特徴とする請求項１に記載のセンサの出力補正装置。
3. 前記補正手段は、前記選択還元型ＮＯx触媒の劣化度合いにも応じて前記ＮＯxセンサの出力値を補正することを特徴とする請求項１または２に記載のセンサの出力補正装置。
4. 前記補正手段は、前記選択還元型ＮＯx触媒を通過する排気の流速にも応じて前記ＮＯxセンサの出力値を補正することを特徴とする請求項１から３の何れか１項に記載のセンサの出力補正装置。
5. 前記補正手段は、前記選択還元型ＮＯx触媒に流入する排気のＮＯx濃度にも応じて前記ＮＯxセンサの出力値を補正することを特徴とする請求項１から４の何れか１項に記載の
   センサの出力補正装置。
6. 内燃機関の排気通路に設けられ還元剤により選択的にＮＯxを還元する選択還元型ＮＯx触媒よりも上流のＮＯx中のＮＯまたはＮＯ_２の比率を推定する第１の工程と、
   前記選択還元型ＮＯx触媒の温度と前記第１の工程で得られる比率とに基づいて前記選
   択還元型ＮＯx触媒よりも下流のＮＯx中のＮＯまたはＮＯ_２の比率を推定する第２の工程と、
   前記第２の工程で得られる比率と前記選択還元型ＮＯx触媒の温度とに基づいて、前記
   選択還元型ＮＯx触媒よりも下流に設けられるＮＯxセンサの出力値を補正する第３の工程と、
   を含んで構成されることを特徴とするセンサの出力補正方法。

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