(57)【要約】【課題】簡潔な構成でＮＯｘ濃度を精度よく分析できるガスセンサシステムを提供する。【解決手段】本開示は、ＮＯｘ濃度を分析するガスセンサシステムである。ガスセンサシステムは、被測定ガスの流路に配置された第１センサ及び第２センサと、ＮＯｘ濃度を算出する制御部とを備える。第２センサは、第１センサと実質的に同一構造を有する。制御部は、第１センサの出力をＺ１、第２センサの出力をＺ２、第１センサのＮＯｘの検知感度に対するアンモニアの検知感度の比をα１、第２センサのＮＯｘの検知感度に対するアンモニアの検知感度の比をα２、第１センサのＮＯｘの検知感度に対する第２センサのＮＯｘの検知感度の比をβ１としたとき、α１とα２とが異なるとともに、下記式（１）及び式（２）によって、ＮＯｘ濃度Ｘを算出する。  Ｚ１＝Ｘ＋α１・Ｙ            ・・・（１）  Ｚ２＝β１・Ｘ＋α２・Ｙ      ・・・（２）【選択図】図１
2020024196.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被測定ガス中の少なくともＮＯｘ濃度を分析するガスセンサシステムであって、
前記被測定ガスの流路に配置された第１センサ及び第２センサと、
前記第１センサ及び前記第２センサの出力からＮＯｘ濃度を算出するように構成された制御部と、
を備え、
前記第１センサ及び前記第２センサは、それぞれ、
固体電解質体に一対の電極を設けた複数のセルと、
前記複数のセルを加熱するように構成されたヒータと、
を有し、
前記第２センサは、前記第１センサと実質的に同一構造を有し、
前記制御部は、前記第１センサの出力をＺ１、前記第２センサの出力をＺ２、前記第１センサにおけるＮＯｘの検知感度に対するアンモニアの検知感度の比をα１、前記第２センサにおけるＮＯｘの検知感度に対するアンモニアの検知感度の比をα２、前記第１センサにおけるＮＯｘの検知感度に対する前記第２センサにおけるＮＯｘの検知感度の比をβ１、前記被測定ガス中のＮＯｘ濃度をＸ、前記被測定ガス中のアンモニア濃度をＹとしたとき、前記α１と前記α２とが異なるとともに、下記式（１）及び式（２）によって、前記ＮＯｘ濃度Ｘを算出する、ガスセンサシステム。
Ｚ１＝Ｘ＋α１・Ｙ            ・・・（１）
Ｚ２＝β１・Ｘ＋α２・Ｙ      ・・・（２）
【請求項２】
前記制御部は、前記複数のセルのうち１つの特定セルの内部抵抗が目標値となるように前記ヒータへの通電を制御するように構成され、
前記第２センサは、前記特定セルの前記目標値が前記第１センサにおける前記特定セルの前記目標値とは異なる、請求項１に記載のガスセンサシステム。
【請求項３】
前記制御部は、前記第１センサ及び前記第２センサの出力から前記アンモニア濃度Ｙをさらに算出する、請求項１または請求項２に記載のガスセンサシステム。
【請求項４】
被測定ガス中の少なくともアンモニア濃度を分析するガスセンサシステムであって、
前記被測定ガスの流路に配置された第１センサ及び第２センサと、
前記第１センサ及び前記第２センサの出力からアンモニア濃度を算出するように構成された制御部と、
を備え、
前記第１センサ及び前記第２センサは、それぞれ、
固体電解質体に一対の電極を設けた複数のセルと、
前記複数のセルを加熱するように構成されたヒータと、
を有し、
前記制御部は、前記複数のセルのうち１つの特定セルの内部抵抗が目標値となるように前記ヒータへの通電を制御するように構成され、
前記第２センサは、前記第１センサと実質的に同一構造を有すると共に、前記特定セルの前記目標値が前記第１センサにおける前記特定セルの前記目標値とは異なり、
前記制御部は、前記第１センサの出力をＺ１、前記第２センサの出力をＺ２、前記第１センサにおけるＮＯｘの検知感度に対するアンモニアの検知感度の比をα１、前記第２センサにおけるＮＯｘの検知感度に対するアンモニアの検知感度の比をα２、前記第１センサにおけるＮＯｘの検知感度に対する前記第２センサにおけるＮＯｘの検知感度の比をβ１、前記被測定ガス中のＮＯｘ濃度をＸ、前記被測定ガス中のアンモニア濃度をＹとしたとき、下記式（１）及び式（２）によって、前記アンモニア濃度Ｙを算出する、ガスセンサシステム。
Ｚ１＝Ｘ＋α１・Ｙ            ・・・（１）
Ｚ２＝β１・Ｘ＋α２・Ｙ      ・・・（２）
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、ガスセンサシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
被測定ガス中のＮＯｘを検出するためのＮＯｘセンサとして、ポンプセルと測定セルとを有する２セルタイプのセンサが知られている。しかし、このセンサは、ＮＯｘに加えてアンモニアに対しても感度を有するため、被測定ガスにアンモニアが含まれていると、ＮＯｘの測定に誤差が生じ得る。
【０００３】
そこで、被測定ガス中のＮＯｘ及びアンモニアを触媒により分離し、分離したＮＯｘ及びアンモニアの濃度をそれぞれセンサで個別に測定するようにしたガスセンサシステムが公知である（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−１６２３９３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記公報のガスセンサシステムでは、被測定ガスの流路を分割する必要がある。また、ガスセンサの上流に、触媒を設ける必要がある。そのため、装置が大型化及び高コスト化しやすい。
【０００６】
本開示の一局面は、簡潔な構成でＮＯｘ濃度又はアンモニア濃度を精度よく分析できるガスセンサシステムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明者らは、鋭意検討した結果、ヒータによって加熱される固体電解質層を有するセルの内部抵抗の目標値等を変えると、ガスセンサにおけるＮＯｘの検知感度とアンモニアの検知感度との比が変化することを見出した。
【０００８】
この知見に基づいた本開示の一態様は、被測定ガス中の少なくともＮＯｘ濃度を分析するガスセンサシステムである。ガスセンサシステムは、被測定ガスの流路に配置された第１センサ及び第２センサと、第１センサ及び第２センサの出力からＮＯｘ濃度を算出するように構成された制御部と、を備える。第１センサ及び第２センサは、それぞれ、固体電解質体に一対の電極を設けた複数のセルと、複数のセルを加熱するように構成されたヒータと、を有する。
【０００９】
また、第２センサは、第１センサと実質的に同一構造を有する。制御部は、第１センサの出力をＺ１、第２センサの出力をＺ２、第１センサにおけるＮＯｘの検知感度に対するアンモニアの検知感度の比をα１、第２センサにおけるＮＯｘの検知感度に対するアンモニアの検知感度の比をα２、第１センサにおけるＮＯｘの検知感度に対する第２センサにおけるＮＯｘの検知感度の比をβ１、被測定ガス中のＮＯｘ濃度をＸ、被測定ガス中のアンモニア濃度をＹとしたとき、α１とα２とが異なるとともに下記式（１）及び式（２）によって、ＮＯｘ濃度Ｘを算出する。
【００１０】
Ｚ１＝Ｘ＋α１・Ｙ            ・・・（１）
Ｚ２＝β１・Ｘ＋α２・Ｙ      ・・・（２）
このような構成によれば、ＮＯｘの検知感度に対するアンモニアの検知感度の比が異なる２つのガスセンサを用いることにより、被測定ガスの流路に触媒を別途設けることなく、被測定ガスのＮＯｘ濃度を精度よく算出することができる。
【００１１】
本開示の一態様では、制御部は、複数のセルのうち１つの特定セルの内部抵抗が目標値となるようにヒータへの通電を制御するように構成されるとともに、第２センサは、特定セルの目標値が第１センサにおける特定セルの目標値とは異なるようにしてもよい。このような構成によれば、２つのガスセンサにおけるＮＯｘの検知感度に対するアンモニアの検知感度の比を容易かつ確実に異ならせることができる。
【００１２】
本開示の一態様では、制御部は、第１センサ及び第２センサの出力からアンモニア濃度をさらに算出してもよい。このような構成によれば、ＮＯｘ濃度とアンモニア濃度とを同時に精度よく得ることができる。
【００１３】
本開示の別の態様は、被測定ガス中の少なくともアンモニア濃度を分析するガスセンサシステムである。ガスセンサシステムは、被測定ガスの流路に配置された第１センサ及び第２センサと、第１センサ及び第２センサの出力からアンモニア濃度を算出するように構成された制御部と、を備える。第１センサ及び第２センサは、それぞれ、固体電解質体に一対の電極を設けた複数のセルと、複数のセルを加熱するように構成されたヒータと、を有する。制御部は、複数のセルのうち１つの特定セルの内部抵抗が目標値となるようにヒータへの通電を制御するように構成される。
【００１４】
また、第２センサは、第１センサと実質的に同一構造を有すると共に、特定セルの目標値が第１センサにおける特定セルの目標値とは異なる。制御部は、第１センサの出力をＺ１、第２センサの出力をＺ２、第１センサにおけるＮＯｘの検知感度に対するアンモニアの検知感度の比をα１、第２センサにおけるＮＯｘの検知感度に対するアンモニアの検知感度の比をα２、第１センサにおけるＮＯｘの検知感度に対する第２センサにおけるＮＯｘの検知感度の比をβ１、被測定ガス中のＮＯｘ濃度をＸ、被測定ガス中のアンモニア濃度をＹとしたとき、下記式（１）及び式（２）によって、アンモニア濃度Ｙを算出する。
【００１５】
Ｚ１＝Ｘ＋α１・Ｙ            ・・・（１）
Ｚ２＝β１・Ｘ＋α２・Ｙ      ・・・（２）
このような構成によれば、被測定ガスの流路に触媒を別途設けることなく、被測定ガスのアンモニア濃度を精度よく算出することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】実施形態のガスセンサシステムを示す模式的な構成図である。
【図２】図１のガスセンサシステムの第１センサと制御部との構成を示す模式的な構成図である。
【図３】センサにおけるＮＯｘの検知感度及びアンモニアの検知感度と、内部抵抗の目標値との関係を表すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本開示が適用された実施形態について、図面を用いて説明する。
［１．第１実施形態］
［１−１．構成］
図１に示すガスセンサシステム１は、被測定ガスＧ中のＮＯｘ濃度及びアンモニア濃度を分析するためのガスセンサである。
【００１８】
被測定ガスＧは、ＮＯｘ及びアンモニアを含むものであれば特に限定されないが、自動車、農機、建機、船舶、試験場、工場等で用いられる内燃機関の排気ガスが挙げられる。
特に、ガスセンサシステム１は、三元触媒によってアンモニアが発生する自動車のガソリンエンジンの排気ガスに対するＮＯｘの検出に有効である。
【００１９】
ガスセンサシステム１は、図１に示すように、第１センサ２と、第２センサ３と、駆動部４とを備える。
＜第１センサ及び第２センサ＞
第１センサ２及び第２センサ３は、それぞれ、少なくとも一部が被測定ガスＧの流路Ｌ内に位置するように配置されている。
【００２０】
なお、第１センサ２及び第２センサ３の相対的な位置関係は特に限定されない。つまり、第１センサ２が被測定ガスＧの流れ方向の上流側にあってもよいし、第２センサ３が被測定ガスＧの流方向の上流側にあってもよいし、第１センサ２と第２センサ３とが被測定ガスＧの流方向の同じ位置に配置されてもよい。
【００２１】
また、図１では、１つの流路Ｌに第１センサ２及び第２センサ３が取り付けられているが、第１センサ２及び第２センサ３は、同一の被測定ガスＧが流れる並列の２つの流路Ｌに取り付けられてもよい。
【００２２】
第１センサ２は、図２に示すように、第１ポンプセル２１と、測定セル２２と、第２ポンプセル２３と、第１測定ガス室２４と、基準室２５と、第２測定ガス室２６と、ヒータ２７とを有する。
【００２３】
以下では、第１センサ２の構成について説明するが、後述する特定セルの内部抵抗の目標値を除いて、第２センサ３は、第１センサ２と実質的に同一構造を有するため、説明を省略する。
【００２４】
ここで、「実質的に同一構造を有する」とは、ガス検知の原理、センサの構造、及びセンサの駆動源のうち、少なくとも１つ、好ましくは全てが共通することを意味し、製造上の誤差を含んでいても「同一構造」に含まれる。
【００２５】
第１センサ２は、各セルを構成する複数の固体電解質層と、複数の絶縁層と、複数の電極とが積層された積層体である。つまり、第１センサ２は、固体電解質体に一対の電極を設けた複数のセルを有する。
【００２６】
各固体電解質層は、酸素イオン伝導性を有するものであれば特に限定されず、例えばジルコニアを主成分とする層が使用できる。なお、「主成分」とは９０質量％以上含まれる成分を意味する。また、各絶縁層は、例えばアルミナ等のセラミックを主成分とする層が使用できる。
【００２７】
（第１ポンプセル）
第１ポンプセル２１は、第１固体電解質層２１Ａと、第１固体電解質層２１Ａを挟むように第１固体電解質層２１Ａ上に配置された第１ポンプ電極２１Ｂ及び第２ポンプ電極２１Ｃとを有する。
【００２８】
第１固体電解質層２１Ａは、第１絶縁層２８Ａと第２絶縁層２８Ｂとに挟まれて配置されている。
第１ポンプ電極２１Ｂは、後述する第１測定ガス室２４内に配置されている。また、第１ポンプ電極２１Ｂは、第１測定ガス室２４内において多孔質層２１Ｄによって覆われている。
【００２９】
第２ポンプ電極２１Ｃは、第１絶縁層２８Ａに設けられた開口内に配置されている。この開口は、センサを構成する積層体の外部（つまり流路Ｌ）と連通しており、開口内には第１多孔質体２１Ｅが充填されている。なお、多孔質層２１Ｄ及び第１多孔質体２１Ｅは、アルミナ等のセラミックを主成分とする。
【００３０】
（測定セル）
測定セル２２は、第２固体電解質層２２Ａと、第２固体電解質層２２Ａを挟むように第２固体電解質層２２Ａ上に配置された第１測定電極２２Ｂ及び第２測定電極２２Ｃとを有する。
【００３１】
第２固体電解質層２２Ａは、第２絶縁層２８Ｂと第３絶縁層２８Ｃとに挟まれて配置されている。
第１測定電極２２Ｂは、第１測定ガス室２４内に配置されている。第２測定電極２２Ｃは、後述する基準室２５内に一部が露出するように配置されている。
【００３２】
（第２ポンプセル）
第２ポンプセル２３は、第３固体電解質層２３Ａと、第３固体電解質層２３Ａの第２固体電解質層２２Ａ側の面に離間して配置された第３ポンプ電極２３Ｂ及び第４ポンプ電極２３Ｃとを有する。
【００３３】
第３固体電解質層２３Ａは、第３絶縁層２８Ｃと第４絶縁層２８Ｄとに挟まれて配置されている。
第３ポンプ電極２３Ｂは、基準室２５内に一部が露出し、第２測定電極２２Ｃと対向するように配置されている。第４ポンプ電極２３Ｃは、後述する第２測定ガス室２６内に配置されている。
【００３４】
（第１測定ガス室）
第１測定ガス室２４は、被測定ガスＧ中の酸素を取り込む部屋である。第１測定ガス室２４には、第１ポンプ電極２１Ｂ及び第１測定電極２２Ｂが配置されている。
【００３５】
第１測定ガス室２４は、第１固体電解質層２１Ａと第２固体電解質層２２Ａとの間に設けられた空間を第２多孔質体２４Ａ及び第３多孔質体２４Ｂで仕切ることで構成されている。上記空間は、センサを構成する積層体の外部と連通している。また、第２多孔質体２４Ａ及び第３多孔質体２４Ｂは、アルミナ等のセラミックを主成分とする。
【００３６】
（基準室）
基準室２５は、一定の酸素濃度に制御されることで酸素基準源として機能する部屋である。基準室２５には、第２測定電極２２Ｃ及び第３ポンプ電極２３Ｂのそれぞれの一部が配置されている。
【００３７】
基準室２５は、第３絶縁層２８Ｃを厚み方向に貫通する孔が、第２固体電解質層２２Ａと第３固体電解質層２３Ａとで挟まれることによって構成されている。また、基準室２５には、アルミナ等のセラミックを主成分とする第４多孔質体２５Ａが充填されている。
【００３８】
（第２測定ガス室）
第２測定ガス室２６には、第４ポンプ電極２３Ｃが配置されている。また、第２測定ガス室２６は、第３多孔質体２４Ｂを介して第１測定ガス室２４と連通している。
【００３９】
第２測定ガス室２６は、第３絶縁層２８Ｃ及び第２固体電解質層２２Ａを厚み方向に貫通する孔と、第１固体電解質層２１Ａと第２固体電解質層２２Ａとの間の空隙のうち、第３多孔質体２４Ｂよりも内側の空間とによって構成されている。
【００４０】
（ヒータ）
ヒータ２７は、第１ポンプセル２１、測定セル２２、及び第２ポンプセル２３を加熱し、それぞれの固体電解質層を活性化させる。
【００４１】
ヒータ２７は、第４絶縁層２８Ｄと第５絶縁層２８Ｅとの間に配置されている。ヒータ２７は、通電により発熱を行う発熱抵抗体を有する。ヒータ２７は、例えば白金（Ｐｔ）によって形成される。
【００４２】
ヒータ２７による各セルの加熱温度は、第１ポンプセル２１、測定セル２２、及び第２ポンプセル２３のうち、いずれか１つの特定セルの内部抵抗の計測によって制御される。つまり、特定セルの内部抵抗が目標値となるようにヒータ２７を制御部４２が制御する。
【００４３】
ガスセンサシステム１では、第２センサ３の特定セルの内部抵抗の目標値が第１センサ２の特定セルの内部抵抗の目標値と異なっている。つまり、第１センサ２と第２センサ３とは、内部抵抗の目標値として異なる値が設定されている。
【００４４】
図３は、第１センサ２（又は第２センサ３）における特定セルの内部抵抗の目標値を変えながら、ＮＯガスに対するセンサ出力（つまり検知感度）とアンモニアガスに対するセンサ出力とを測定した結果である。
【００４５】
図３から明らかなように、特定セルの内部抵抗の目標値を小さくすると、第１センサ２のＮＯに対するセンサ出力は小さくなる。一方、特定セルの内部抵抗の目標値を小さくすると、第１センサ２のアンモニアに対するセンサ出力は大きくなる。そのため、各センサの特定セルにおける内部抵抗の目標値を変えることで、ＮＯｘに対する検知感度とアンモニアに対する検知感度との差を大きく変えることができる。
【００４６】
なお、第２センサ３における特定セルの内部抵抗の目標値は、第１センサ２よりも小さくてもよいし、大きくしてもよい。第１センサ２と第２センサ３との特定セルの内部抵抗の目標値の差は、例えば５０Ω以上１００Ω以下が好ましい。
【００４７】
＜駆動部＞
駆動部４は、図２に示すように、第１センサ２及び第２センサ３を駆動させる少なくとも１つの回路部４１と、第１センサ２及び第２センサ３の出力からＮＯｘ濃度及びアンモニア濃度を算出する制御部４２とを備える。
【００４８】
なお、図２では、駆動部４は、第１センサ２のみと接続されているが、駆動部４は、第２センサ３とも接続されている。駆動部４は、第１センサ２及び第２センサ３の両方に接続された１つの回路部４１を有してもよいし、第１センサ２及び第２センサ３のそれぞれに接続された２つの回路部４１を有してもよい。
【００４９】
（回路部）
回路部４１は、ポンプ電流ドライブ回路４１Ａと、測定電圧検出回路４１Ｂと、電圧調整回路４１Ｃと、微小電流供給回路４１Ｄと、ポンプ電圧印加回路４１Ｅと、ポンプ電流検出回路４１Ｆと、ヒータ駆動回路４１Ｇとを有する。なお、図２中のＶ０は基準電位を示す。
【００５０】
ポンプ電流ドライブ回路４１Ａは、第１ポンプセル２１の第２ポンプ電極２１Ｃに接続されている。ポンプ電流ドライブ回路４１Ａは、第１ポンプセル２１に第１ポンピング電流Ｉｐ１を供給すると共に、供給した第１ポンピング電流Ｉｐ１の大きさを制御部４２に出力する。
【００５１】
測定電圧検出回路４１Ｂは、測定セル２２の第１測定電極２２Ｂと第２測定電極２２Ｃとの間の電圧Ｖｓを検出するように構成されている。測定電圧検出回路４１Ｂは、電圧Ｖｓを電圧調整回路４１Ｃと制御部４２とにそれぞれ出力する。
【００５２】
電圧調整回路４１Ｃは、予め定められた測定セル２２の基準電圧と、測定電圧検出回路４１Ｂが検出した電圧Ｖｓとの差をポンプ電流ドライブ回路４１Ａに出力する。ポンプ電流ドライブ回路４１Ａは、電圧調整回路４１Ｃからの入力に基づいて、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の大きさ及び流れ方向を調整する。
【００５３】
微小電流供給回路４１Ｄは、測定セル２２の第２測定電極２２Ｃに接続されている。微小電流供給回路４１Ｄは、第２測定電極２２Ｃを介して第１測定ガス室２４内の酸素を基準室２５に送る向きに、測定セル２２に微小電流Ｉｃｐを供給する。微小電流Ｉｃｐの供給によって、基準室２５内の酸素濃度が基準値に保たれる。
【００５４】
ポンプ電圧印加回路４１Ｅは、第２ポンプセル２３の第３ポンプ電極２３Ｂと第４ポンプ電極２３Ｃとの間に一定の電圧Ｖｐ２を印加する。この電圧Ｖｐ２によって、第３ポンプ電極２３Ｂ及び第４ポンプ電極２３Ｃの触媒作用によるＮＯｘの還元によって発生した酸素イオンが第３固体電解質層２３Ａ内を移動する。
【００５５】
ポンプ電流検出回路４１Ｆは、第２ポンプセル２３において、上述の第３固体電解質層２３Ａにおける酸素イオンの移動によって流れる第２ポンピング電流Ｉｐ２を検出して制御部４２に出力する。
【００５６】
ヒータ駆動回路４１Ｇは、ヒータ２７に駆動電圧Ｖｈを印加することで、ヒータ２７を駆動する。ヒータ駆動回路４１Ｇは、特定セルの内部抵抗が目標値になる値となるようにヒータ２７の駆動電圧Ｖｈを調整する。
【００５７】
（制御部）
制御部４２は、マイクロプロセッサ及びＲＡＭ、ＲＯＭ等の記憶媒体を内蔵している。制御部４２は、予め記憶されたプログラムを実行することで、第１センサ２及び第２センサ３を制御する。
【００５８】
また、制御部４２は、第１センサ２及び第２センサ３の出力から、被測定ガスＧのＮＯｘ濃度及びアンモニア濃度を算出する。制御部４２は、自動車の電子制御装置（ＥＣＵ）と接続され、ＮＯｘ濃度及びアンモニア濃度をＥＣＵに出力する。
【００５９】
具体的には、制御部４２は、第２ポンピング電流Ｉｐ２自身、あるいは第２ポンピング電流Ｉｐ２を増幅した電流値又は電圧値を、第１センサ２及び第２センサ３それぞれの出力として受信する。
【００６０】
制御部４２は、第１センサ２の出力をＺ１、第２センサ３の出力をＺ２、第１センサ２におけるＮＯｘの検知感度に対するアンモニアの検知感度の比をα１、第２センサ３におけるＮＯｘの検知感度に対するアンモニアの検知感度の比をα２、第１センサ２におけるＮＯｘの検知感度に対する第２センサ３におけるＮＯｘの検知感度の比をβ１としたとき、下記式（１）及び式（２）によって、ＮＯｘ濃度Ｘ及びアンモニア濃度Ｙを算出する。
【００６１】
Ｚ１＝Ｘ＋α１・Ｙ            ・・・（１）
Ｚ２＝β１・Ｘ＋α２・Ｙ      ・・・（２）
ここで、各センサの検知感度の比であるα１、α２、及びβ１は、ＮＯｘ１００％のガスに対する各センサの出力と、アンモニア１００％のガスに対する各センサの出力とを用いた静的なガス条件において求めることができる。
【００６２】
予めα１、α２、及びβ１を求めておくことで、上記式（１）、（２）は、ＸとＹとの一次の連立方程式となるため、第１センサ２の出力Ｚ１と第２センサ３の出力Ｚ２の値から直ちにＮＯｘ濃度Ｘ及びアンモニア濃度Ｙが算出できる。
【００６３】
［１−２．効果］
以上詳述した実施形態によれば、以下の効果が得られる。
（１ａ）ＮＯｘの検知感度に対するアンモニアの検知感度の比が異なる２つのガスセンサを用いることで、被測定ガスＧの流路に触媒を別途設けることなく、被測定ガスＧのＮＯｘ濃度及びアンモニア濃度を精度よく算出することができる。
（１ｂ）また、２つのガスセンサにおける特定セルの内部抵抗の目標値を異ならせることで、２つのガスセンサにおけるＮＯｘの検知感度に対するアンモニアの検知感度の比を、容易かつ確実に異ならせることができる。その結果、被測定ガスＧのＮＯｘ濃度及びアンモニア濃度を容易かつ確実に算出することができる。
【００６４】
［２．他の実施形態］
以上、本開示の実施形態について説明したが、本開示は、上記実施形態に限定されることなく、種々の形態を採り得ることは言うまでもない。
【００６５】
（２ａ）上記実施形態のガスセンサシステム１において、第１センサ２と第２センサ３は、特定セルの内部抵抗の目標値として異なる値が設定されることで、２つのセンサにおけるＮＯｘの検知感度に対するアンモニアの検知感度の比が異なるようにされているが、２つのガスセンサにおけるＮＯｘの検知感度に対するアンモニアの検知感度の比を異なるようにする方法はこれに限られない。
例えば、第１センサ２と第２センサ３のうちいずれか一方のセンサの測定セル２２の基準電圧を、他方のセンサの基準電圧と異なる値に設定することで、２つのセンサにおけるＮＯｘの検知感度に対するアンモニアの検知感度の比が異なるようにされてもよい。この場合、第１測定ガス室２４内の酸素濃度が、第１測定ガス室２４内の電極上で、アンモニアが酸化されＮＯとなることが抑制される酸素濃度となるようにいずれか一方のセンサの測定セル２２の基準電圧が設定されればよい。
【００６６】
（２ｂ）上記実施形態のガスセンサシステム１において、制御部４２は、ＮＯｘ濃度のみ、又はアンモニア濃度のみを算出してもよい。また、制御部４２は、ＮＯｘ濃度とアンモニア濃度の両方を算出した上で、どちらか一方のみを出力してもよい。
【００６７】
（２ｃ）上記実施形態における１つの構成要素が有する機能を複数の構成要素として分散させたり、複数の構成要素が有する機能を１つの構成要素に統合したりしてもよい。また、上記実施形態の構成の一部を省略してもよい。また、上記実施形態の構成の少なくとも一部を、他の上記実施形態の構成に対して付加、置換等してもよい。なお、特許請求の範囲に記載の文言から特定される技術思想に含まれるあらゆる態様が本開示の実施形態である。
【符号の説明】
【００６８】
１…ガスセンサシステム、２…第１センサ、３…第２センサ、４…駆動部、
２１…第１ポンプセル、２１Ａ…第１固体電解質層、２１Ｂ…第１ポンプ電極、
２１Ｃ…第２ポンプ電極、２２…測定セル、２２Ａ…第２固体電解質層、
２２Ｂ…第１測定電極、２２Ｃ…第２測定電極、２３…第２ポンプセル、
２３Ａ…第３固体電解質層、２３Ｂ…第３ポンプ電極、２３Ｃ…第４ポンプ電極、
２４…第１測定ガス室、２５…基準室、２６…第２測定ガス室、２７…ヒータ、
４１…回路部、４１Ａ…ポンプ電流ドライブ回路、４１Ｂ…測定電圧検出回路、
４１Ｃ…電圧調整回路、４１Ｄ…微小電流供給回路、４１Ｅ…ポンプ電圧印加回路、
４１Ｆ…ポンプ電流検出回路、４１Ｇ…ヒータ駆動回路、４２…制御部。
【図１】
2020024196.tif 000003
【図２】
2020024196.tif 000004
【図３】
2020024196.tif 000005