(57)【要約】【課題】センサのゲインずれをより容易に判定する。【解決手段】内燃機関の排気通路においてガス濃度を検出するセンサの校正装置において、センサの出力値にずれが発生していないと仮定した場合に、内燃機関の燃料カットが開始される時点のセンサの出力値に基づいて、燃料カット中の前記センサの出力値を推定する推定部と、燃料カット中のセンサの実際の出力値と、推定部により推定される出力値と、の差の絶対値が、増加後に減少する場合に、センサにゲインずれが発生していると判定する判定部と、を備える。【選択図】図８
2013185575.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関の排気通路においてガス濃度を検出するセンサの校正装置において、
前記センサの出力値にずれが発生していないと仮定した場合に、内燃機関の燃料カットが開始される時点の前記センサの出力値に基づいて、前記燃料カット中の前記センサの出力値を推定する推定部と、
前記燃料カット中の前記センサの実際の出力値と、前記推定部により推定される出力値と、の差の絶対値が、増加後に減少する場合に、前記センサにゲインずれが発生していると判定する判定部と、
を備えるセンサの校正装置。
【請求項２】
前記判定部により前記センサにゲインずれが発生していると判定された場合において、前記燃料カットが開始される時点から前記センサの実際の出力値が０となるまでの時間に基づいて、前記センサの出力値にゲインずれが発生していないと仮定した場合の前記燃料カットが開始される時点の前記センサの出力値を推定し、前記センサの出力値にゲインずれが発生していないと仮定した場合の前記燃料カットが開始される時点の前記センサの出力値の推定値と、前記燃料カットが開始される時点の前記センサの実際の出力値と、の比を補正値とする補正部を備える請求項１に記載のセンサの校正装置。
【請求項３】
前記判定部は、前記燃料カット中の前記センサの実際の出力値と、前記推定部により推定される出力値と、の差の絶対値が、増加後に一定値となる場合に、前記センサにオフセットずれが発生していると判定する請求項１または２に記載のセンサの校正装置。
【請求項４】
前記判定部により前記センサにオフセットずれが発生していると判定された場合において、前記燃料カット中の前記センサの実際の出力値と、前記推定部により推定される出力値と、の差が一定となったときの差の値を補正値とする補正部を備える請求項３に記載のセンサの校正装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、センサの校正装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、車両減速時で且つ燃料カット時に吸入空気量を増加させ且つＥＧＲガス量を減少させ、このときにＮＯｘセンサで検出されるＮＯｘ濃度を基準点として学習させることが記載されている。
【０００３】
また、特許文献２には、燃料カット時にＮＯｘセンサのオフセットずれ及びゲインずれを校正することが記載されている。
【０００４】
また、特許文献３には、燃料カット開始後の空燃比センサの出力値が所定値になるまでの変化率からセンサ異常を判断することが記載されている。
【０００５】
ここで、特許文献１によれば、センサ出力値のオフセットずれは補正することができるが、ゲインずれを補正することができない。また、特許文献２によれば、センサ出力値のオフセットずれ及びゲインずれを補正することができるが、補正するためにはＮＨ３を添加する必要があり、該ＮＨ３が大気中へ放出される虞がある。このＮＨ３の放出を抑制するために、複雑な制御が必要になる虞もある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００４−０１１４９２号公報
【特許文献２】特開２０１０−０７１１９５号公報
【特許文献３】特開２００４−００３５１３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
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、センサのゲインずれをより容易に判定することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を達成するために本発明に係るセンサの校正装置は、
内燃機関の排気通路においてガス濃度を検出するセンサの校正装置において、
前記センサの出力値にずれが発生していないと仮定した場合に、内燃機関の燃料カットが開始される時点の前記センサの出力値に基づいて、前記燃料カット中の前記センサの出力値を推定する推定部と、
前記燃料カット中の前記センサの実際の出力値と、前記推定部により推定される出力値と、の差の絶対値が、増加後に減少する場合に、前記センサにゲインずれが発生していると判定する判定部と、
を備える。
【０００９】
ここで、燃料カット中のセンサの出力値の推移は、オフセットずれが発生している場合と、ゲインずれが発生している場合と、で夫々異なる。したがって、燃料カット中のセンサの推移を見れば、ずれの種類を特定することができる。
【００１０】
燃料カット時のガス濃度がどのように変化するのかは、燃料カットが開始される時点の
ガス濃度に応じて決まる。したがって、推定部は、内燃機関の燃料カットが開始される時点のセンサの出力値に基づいて、燃料カット中のセンサの出力値を推定する。つまり、センサに異常がなければ、推定部により推定される出力値は、燃料カット時のセンサの実際の出力値となる。このようにして推定されるセンサの出力値は、センサが正常である場合の出力値となる。
【００１１】
しかし、ゲインずれが発生している場合には、推定部により推定されるセンサの出力値の推移と、実際のセンサの出力値の推移とが異なる。ここで、ゲインずれが発生している場合には、ガス濃度に対するセンサ出力値の比が、実際の値からずれる。そして、ゲインずれのみが発生している場合には、実際のガス濃度が０となれば、センサの出力値も０となる。
【００１２】
そして、実際のガス濃度よりも、センサの出力値のほうが所定割合だけ大きくなるプラスゲインずれが発生している場合では、燃料カットが開始される時点において、実際のガス濃度よりも、センサの出力値のほうが大きい。すなわち、燃料カットが開始される時点において推定部により推定されるセンサの出力値は、実際よりも大きな値となる。このため、推定部は、ガス濃度が実際よりも高いものとしてセンサの出力値の推移を推定するので、推定されるセンサの出力値が０となるまでの時間の方が、実際のガス濃度が０となるまでの時間よりも長くなる。一方、プラスゲインずれが発生していたとしても、実際のガス濃度が０となれば、実際のセンサの出力値も０となる。このようなことから、プラスゲインずれが発生している場合には、燃料カット中のセンサの実際の出力値と、推定部により推定される出力値と、の差が、減少後に増加する。なお、燃料カット中のセンサの実際の出力値と、推定部により推定される出力値と、の差は、負の値または０となる。
【００１３】
一方、実際のガス濃度よりも、センサの出力値のほうが所定割合だけ小さくなるマイナスゲインずれが発生している場合では、燃料カットが開始される時点において、実際のガス濃度よりも、センサの出力値のほうが小さい。すなわち、燃料カットが開始される時点において推定部により推定されるセンサの出力値は、実際よりも小さな値となる。このため、推定部は、ガス濃度が実際よりも低いものとしてセンサの出力値の推移を推定するので、推定されるセンサの出力値が０となるまでの時間の方が、実際のガス濃度が０となるまでの時間よりも短くなる。一方、マイナスゲインずれが発生していたとしても、実際のガス濃度が０となれば、実際のセンサの出力値も０となる。このようなことから、マイナスゲインずれが発生している場合には、燃料カット中のセンサの実際の出力値と、推定部により推定される出力値と、の差が、増加後に減少する。なお、燃料カット中のセンサの実際の出力値と、推定部により推定される出力値と、の差は、正の値または０となる。
【００１４】
以上をまとめると、センサにゲインずれが発生している場合には、燃料カット中のセンサの実際の出力値と、推定部により推定される出力値と、の差の絶対値が、増加後に減少する。これは、オフセットずれが生じている場合とは異なる。したがって、燃料カット中の前記センサの実際の出力値と、推定部により推定される出力値と、の差の絶対値を見れば、ゲインずれが発生しているか否かを判定することができる。
【００１５】
本発明においては、前記判定部により前記センサにゲインずれが発生していると判定された場合において、前記燃料カットが開始される時点から前記センサの実際の出力値が０となるまでの時間に基づいて、前記センサの出力値にゲインずれが発生していないと仮定した場合の前記燃料カットが開始される時点の前記センサの出力値を推定し、前記センサの出力値にゲインずれが発生していないと仮定した場合の前記燃料カットが開始される時点の前記センサの出力値の推定値と、前記燃料カットが開始される時点の前記センサの実際の出力値と、の比を補正値とする補正部を備えることができる。
【００１６】
ここで、センサにゲインずれが発生している場合には、「前記燃料カットが開始される時点から前記センサの実際の出力値が０となるまでの時間」は、ずれの大きさに応じて変わるため、この時間に基づいて、「前記センサの出力値にゲインずれが発生していないと仮定した場合の前記燃料カットが開始される時点の前記センサの出力値」を推定することができる。そして、「前記センサの出力値にゲインずれが発生していないと仮定した場合の前記燃料カットが開始される時点の前記センサの出力値の推定値と、前記燃料カットが開始される時点の前記センサの実際の出力値と、の比」は、実際のガス濃度と、センサの出力値と、の比に等しい。すなわち、センサの出力値を補正して、実際のガス濃度と等しくするためには、センサの出力値に「前記センサの出力値にゲインずれが発生していないと仮定した場合の前記燃料カットが開始される時点の前記センサの出力値の推定値と、前記燃料カットが開始される時点の前記センサの実際の出力値と、の比」を乗算すればよい。
【００１７】
本発明においては、前記判定部は、前記燃料カット中の前記センサの実際の出力値と、前記推定部により推定される出力値と、の差の絶対値が、増加後に一定値となる場合に、前記センサにオフセットずれが発生していると判定することができる。
【００１８】
オフセットずれが発生している場合と、オフセットずれが発生していない場合とを比較すると、ガス濃度に対するセンサ出力値の比は同じであるが、実際のＮＯｘ濃度に対して一定の値のずれが生じる。そして、オフセットずれのみが発生している場合には、実際のガス濃度が０となっても、センサの出力値は０とはならない。
【００１９】
センサの出力値が実際のガス濃度よりも所定値だけ大きくなるプラスオフセットずれが発生している場合では、燃料カットが開始される時点において、実際のガス濃度よりも、センサの出力値のほうが大きい。そして、推定部により推定される出力値は、時間が経てば０に収束するが、センサの実際の出力値は、時間が経っても０にはならずに、０よりも高い値に収束する。このため、燃料カット中のセンサの実際の出力値と、推定部により推定される出力値と、の差が、増加後に一定の値となる。なお、燃料カット中のセンサの実際の出力値と、推定部により推定される出力値と、の差は、常に正の値となる。
【００２０】
一方、センサの出力値が実際のガス濃度よりも所定値だけ小さくなるマイナスオフセットずれが発生している場合では、燃料カットが開始される時点において、実際のガス濃度よりも、センサの出力値のほうが小さい。そして、推定部により推定される出力値が０となる前にセンサの出力値は０となり、その後にセンサの出力値はさらに減少して、０よりも低い値に収束する。このため、燃料カット中のセンサの実際の出力値と、推定部により推定される出力値と、の差が、減少後に一定の値となる。なお、燃料カット中のセンサの実際の出力値と、推定部により推定される出力値と、の差は、常に負の値となる。
【００２１】
以上をまとめると、センサにオフセットずれが発生している場合には、燃料カット中のセンサの実際の出力値と、推定部により推定される出力値と、の差の絶対値が、増加後に一定となる。これは、ゲインずれが生じている場合とは異なる。したがって、燃料カット中の前記センサの実際の出力値と、推定部により推定される出力値と、の差の絶対値を見れば、オフセットずれが発生しているか否かを判定することができる。
【００２２】
本発明においては、前記判定部により前記センサにオフセットずれが発生していると判定された場合において、前記燃料カット中の前記センサの実際の出力値と、前記推定部により推定される出力値と、の差が一定となったときの差の値を補正値とする補正部を備えることができる。
【００２３】
ここで、センサにオフセットずれが発生している場合には、「前記燃料カット中の前記
センサの実際の出力値と、前記推定部により推定される出力値と、の差が一定となったときの差の値」は、センサの出力値と、実際のガス濃度と、の差に等しい。すなわち、センサの出力値を補正して、実際のガス濃度と等しくするためには、センサの出力値から「前記燃料カット中の前記センサの実際の出力値と、前記推定部により推定される出力値と、の差が一定となったときの差の値」を減算すればよい。
【発明の効果】
【００２４】
本発明によれば、センサのゲインずれをより容易に判定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】実施例に係るセンサの校正装置の概略構成を示す図である。
【図２】ＮＯｘセンサの出力値が、ゲインずれを起こしているときの図である。
【図３】ＮＯｘセンサの出力値が、オフセットずれを起こしているときの図である。
【図４】オフセットずれが発生している場合における内燃機関の燃料カット中のＮＯｘセンサの出力値の推移を示したタイムチャートである。
【図５】ゲインずれが発生している場合における内燃機関の燃料カット中のＮＯｘセンサの出力値の推移を示したタイムチャートである。
【図６】ＮＯｘセンサの出力値にずれが発生している場合における内燃機関の燃料カット中のＮＯｘセンサの出力値（ＮＯｘセンサ出力）、及び、ＮＯｘセンサの出力値から推定ＮＯｘ濃度を減算した値出力値−推定値）の推移を示したタイムチャートである。
【図７】ゲインずれが発生している場合において、燃料カット前のＮＯｘ濃度（燃料カット前推定値）を推定するときの図である。
【図８】ＮＯｘセンサの出力値を補正するフローを示したフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下、本発明に係るセンサの校正装置の具体的な実施態様について図面に基づいて説明する。
【００２７】
＜実施例１＞
図１は、本実施例に係るセンサの校正装置の概略構成を示す図である。図１に示す内燃機関１は、ディーゼルエンジンであっても、また、ガソリンエンジンであってもよい。
【００２８】
内燃機関１には、排気通路２が接続されている。排気通路２には、排気中のＮＯｘ濃度を検出するＮＯｘセンサ３が設けられている。なお、ＮＯｘセンサ３の代わりに、ガス濃度を検出する他のセンサを設けてもよい。例えば、ＮＯｘセンサ３の代わりに、ＮＨ３センサ、ＨＣセンサ、空燃比センサ、酸素濃度センサを用いることもできる。また、排気中の特定の成分の濃度を測るセンサとしてもよい。なお、本実施例ではＮＯｘセンサ３が、本発明におけるセンサに相当し、本実施例ではＮＯｘ濃度が、本発明におけるガス濃度に相当する。
【００２９】
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ＥＣＵ４が併設されている。このＥＣＵ４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を制御する。
【００３０】
また、ＥＣＵ４には、ＮＯｘセンサ３の他、運転者がアクセルペダル５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知するアクセル開度センサ６、および機関回転数を検知するクランクポジションセンサ７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ＥＣＵ４に入力される。
【００３１】
そして、ＥＣＵ４は、内燃機関１の燃料カット中にＮＯｘセンサ３の校正を行う。内燃
機関１の燃料カットは、例えば内燃機関１を搭載した車両の減速時に実行される。この燃料カットは、例えば、アクセル開度センサ６により得られるアクセル開度が所定値以下のときに実施されるとしてもよい。さらに、アクセル開度センサ６により得られるアクセル開度が所定値以下で、且つ、車速が所定値以上のときに燃料カットが実施されるとしてもよい。また、アクセル開度センサ６により得られるアクセル開度が所定値以下で、且つ、クランクポジションセンサ７により得られる機関回転数が所定値以上のときに燃料カットが実施されるとしてもよい。
【００３２】
燃料カット中は、内燃機関１に燃料が供給されないので、内燃機関１から排気通路２内に空気が排出される。したがって、内燃機関１の燃料カット中には、排気通路２内のＮＯｘ濃度が徐々に低下する。さらに十分な時間が経過し、排気通路２内に十分な空気が排出されると、ＮＯｘ濃度は略０となる。そして、本実施例では、内燃機関１の燃料カット中のＮＯｘセンサ３の出力値の推移に基づいて、ＮＯｘセンサ３の校正を行う。
【００３３】
ここで、ＮＯｘセンサ３の出力値のずれには、ゲインずれと、オフセットずれと、が考えられる。図２は、ＮＯｘセンサ３の出力値が、ゲインずれを起こしているときの図である。また、図３は、ＮＯｘセンサ３の出力値が、オフセットずれを起こしているときの図である。図２，３において、実線は、ＮＯｘセンサ３の出力値が実際の値からずれている場合を示し、一点鎖線は、ＮＯｘセンサ３が正常なときの出力値を示している。一点鎖線は、実際の値または実際のＮＯｘ濃度としてもよい。
【００３４】
図２に示されるように、ゲインずれが発生している場合には、ＮＯｘ濃度に対するセンサ出力の比（図２の実線の傾き）が、実際の値（図２の一点鎖線の傾き）と異なる。そして、ゲインずれのみが発生している場合には、実際のＮＯｘ濃度が０となれば、ＮＯｘセンサ３の出力値も０となる。
【００３５】
一方、図３に示されるように、オフセットずれが発生している場合には、ＮＯｘ濃度に対するセンサ出力値の比（図３の実線の傾き）は、実際の値（図３の一点鎖線の傾き）と同じである。しかし、センサ出力値には、実際の値から一定量のずれが生じている。オフセットずれのみが発生している場合には、実際のＮＯｘ濃度が０となっても、ＮＯｘセンサ３の出力値は０とはならない。
【００３６】
次に、図４は、オフセットずれが発生している場合における内燃機関１の燃料カット中のＮＯｘセンサ３の出力値の推移を示したタイムチャートである。実線及び一点鎖線は、ＮＯｘセンサ３の実際の出力値であり、二点鎖線は、推定されるＮＯｘ濃度（推定ＮＯｘ濃度）である。実線は、実際のＮＯｘ濃度よりも、ＮＯｘセンサ３の出力値が大きな場合（以下、この場合を「プラスオフセットずれ」という。）を示し、一点鎖線は、実際のＮＯｘ濃度よりもＮＯｘセンサ３の出力値が小さな場合（以下、この場合を「マイナスオフセットずれ」という。）を示している。
【００３７】
Ａで示される時点よりも前では、内燃機関１に燃料が供給されており、Ａで示される時点において、内燃機関１の燃料カットが開始される。ここで、ＮＯｘセンサ３が正常であれば、燃料カット中のＮＯｘ濃度の推移は、燃料カット開始時点ＡのＮＯｘ濃度に応じて決まる。そして、推定ＮＯｘ濃度は、ＮＯｘセンサ３にオフセットずれが発生していないと仮定した場合（すなわち、正常であると仮定した場合）に、燃料カット開始時点Ａ（燃料カット開始直前としてもよい。）におけるＮＯｘセンサ３の出力値に基づいて推定されるＮＯｘ濃度である。この推定ＮＯｘ濃度は、例えば、実験等により予め求めることができる。なお、本実施例では燃料カット開始時点ＡにおけるＮＯｘセンサ３の出力値に基づいて推定ＮＯｘ濃度を算出するＥＣＵ４が、本発明における推定部に相当する。
【００３８】
図４において、プラスオフセットずれが発生している場合（実線）では、燃料カット開始時点Ａにおいて、実際のＮＯｘ濃度よりも、ＮＯｘセンサ３の出力値のほうが大きい。そして、推定ＮＯｘ濃度は、燃料カット開始時点Ａにおける実施よりも高いＮＯｘ濃度に基づいて推定される。また、推定ＮＯｘ濃度は、時間が経てば０に収束するが、ＮＯｘセンサ３の出力値は、時間が経っても０にはならずに、０よりも高い値に収束する。なお、推定ＮＯｘ濃度が０となる時点をＢとする。
【００３９】
一方、図４において、マイナスオフセットずれが発生している場合（一点鎖線）では、燃料カット開始時点Ａにおいて、実際のＮＯｘ濃度よりも、ＮＯｘセンサ３の出力値のほうが小さい。そして、推定ＮＯｘ濃度は、燃料カット開始時点Ａにおける実施よりも低いＮＯｘ濃度に基づいて推定される。また、ＮＯｘセンサ３の出力値は、推定ＮＯｘ濃度が０となる時点Ｂよりも前に０となり、その後、０よりも低い値に収束する。
【００４０】
次に、図５は、ゲインずれが発生している場合における内燃機関１の燃料カット中のＮＯｘセンサ３の出力値の推移を示したタイムチャートである。実線及び一点鎖線は、ＮＯｘセンサ３の実際の出力値であり、二点鎖線は、推定ＮＯｘ濃度である。実線は、ＮＯｘ濃度に対するＮＯｘセンサ３の出力値の比が、実際よりも大きな場合（以下、この場合を「プラスゲインずれ」という。）を示し、一点鎖線は、ＮＯｘ濃度に対するＮＯｘセンサ３の出力値の比が、実際よりも小さな場合（以下、この場合を「マイナスゲインずれ」という。）を示している。Ａ，Ｂで示される時点及び推定ＮＯｘ濃度（二点鎖線）については、図４と同じである。
【００４１】
図５において、プラスゲインずれが発生している場合（実線）では、燃料カット開始時点Ａにおいて、実際のＮＯｘ濃度よりも、ＮＯｘセンサ３の出力値のほうが大きい。そして、推定ＮＯｘ濃度は、燃料カット開始時点Ａにおける実施よりも高いＮＯｘ濃度に基づいて推定される。すなわち、推定ＮＯｘ濃度は、実際よりも高いＮＯｘ濃度から低下するため、推定ＮＯｘ濃度が０となるまでに時間がかかる。このため、推定ＮＯｘ濃度が０となるまでの時間よりも、ＮＯｘセンサ３の出力値が０となるまでの時間のほうが短い。そして、ブラスゲインずれが発生しているときには、プラスオフセットずれ又はマイナスオフセットずれが発生しているときとは異なり、ＮＯｘセンサ３の値及び推定ＮＯｘ濃度の両方とも０に収束する。
【００４２】
一方、図５において、マイナスゲインずれが発生している場合（一点鎖線）では、燃料カット開始時点Ａにおいて、実際のＮＯｘ濃度よりも、ＮＯｘセンサ３の出力値のほうが小さい。そして、推定ＮＯｘ濃度は、燃料カット開始時点Ａにおける実施よりも低いＮＯｘ濃度に基づいて推定される。すなわち、推定ＮＯｘ濃度は、実際よりも低いＮＯｘ濃度から低下するため、推定ＮＯｘ濃度が０となるまでの時間よりも、ＮＯｘセンサ３の出力値が０となるまでの時間のほうが長い。そして、ＮＯｘセンサ３の出力値は、推定ＮＯｘ濃度が０となる時点Ｂよりも後で０に収束する。
【００４３】
このように、プラスオフセット、マイナスオフセット、プラスゲイン、マイナスゲインの夫々において、ＮＯｘセンサ３の出力値と、推定ＮＯｘ濃度との関係が異なる。そこで本実施例では、ＮＯｘセンサ３の出力値と、推定ＮＯｘ濃度と、の差の推移に基づいて、ＮＯｘセンサ３の出力値のずれの種類を特定すると共に、補正値を算出する。
【００４４】
図６は、ＮＯｘセンサ３の出力値にずれが発生している場合における内燃機関１の燃料カット中のＮＯｘセンサ３の出力値（ＮＯｘセンサ出力）、及び、ＮＯｘセンサ３の出力値から推定ＮＯｘ濃度を減算した値（出力値−推定値）の推移を示したタイムチャートである。ＮＯｘセンサ出力については、図４または図５と同じである。図６において、Ａで示される時点において、内燃機関１の燃料カットが開始され、Ｂで示される時点において
、推定ＮＯｘ濃度が０となり、Ｃで示される時点において、プラスゲインずれが発生している場合のＮＯｘセンサ３の出力値が０となり、Ｄで示される時点において、マイナスゲインずれが発生している場合のＮＯｘセンサ３の出力値が０となる。
【００４５】
ここで、「プラスオフセットずれ」の場合には、「出力値−推定値」が、ＡからＢまでの期間において時間と共に増加し、Ｂで示される時点から、正の値である所定値で一定となる。一方、「マイナスオフセットずれ」の場合には、「出力値−推定値」が、ＡからＢまでの期間において時間と共に減少し、Ｂで示される時点から、負の値である所定値で一定となる。したがって、オフセットずれが発生しているときには、「出力値−推定値」の絶対値が、ＡからＢまでの期間において時間と共に増加し、Ｂで示される時点よりも後は一定の値となる。
【００４６】
また、「プラスゲインずれ」の場合には、「出力値−推定値」が、ＡからＣまでの期間において時間と共に減少し、その後、ＣからＢまでの期間において時間と共に増加して、Ｂで示される時点から後は０となる。一方、「マイナスゲインずれ」の場合には、「出力値−推定値」が、ＡからＢまでの期間において時間と共に増加し、その後、ＢからＤまでの期間において時間と共に減少して、Ｄで示される時点から後は０となる。したがって、ゲインずれが発生しているときには、「出力値−推定値」の絶対値が、増加した後に減少して、最後は０に収束する。
【００４７】
図６において、ゲインずれとオフセットずれとを比較すれば分かるように、「出力値−推定値」の絶対値が途中で減少する場合には、ゲインずれが発生しているといえる。また、燃料カット開始時点Ａよりも後に「出力値−推定値」の絶対値が０となる場合には、ゲインずれが発生しているといえる。一方、「出力値−推定値」の絶対値が途中から０よりも大きな値で一定となる場合には、オフセットずれが発生しているといえる。
【００４８】
また、オフセットずれが発生している場合の、ＮＯｘセンサ３の出力値の補正値は、「出力値−推定値」の値が一定となるとなっているときの「出力値−推定値」の値とすることができる。そして、ＮＯｘセンサ３の出力値から、この補正値を減算することにより、ＮＯｘセンサ３の出力値を補正することができる。
【００４９】
一方、ゲインずれが発生しているときには、以下のようにしてＮＯｘセンサ３の出力値を補正する。ここで図７は、ゲインずれが発生している場合において、燃料カット前のＮＯｘ濃度（燃料カット前推定値）を推定するときの図である。図７において、実線は、ＮＯｘセンサ３の出力値である。また、一点鎖線は、燃料カット開始時点Ａから、ＮＯｘセンサ３の出力値が０となるまでの時間に基づいて、ＮＯｘセンサ３の出力値にずれがないと仮定した場合に推定される該ＮＯｘセンサ３の出力値である。また、二点鎖線は、推定ＮＯｘ濃度である。
【００５０】
マイナスゲインずれが発生している場合には、ＡからＤの期間においてＮＯｘセンサ３の出力値が減少し、Ｄで示される時点においてＮＯｘセンサ３の出力値が０となる。燃料カット開始時点Ａから、ＮＯｘセンサ３の出力が０となる時点Ｄまでの期間は、ＮＯｘセンサ３の出力値のずれの大きさに応じた値となる。このため、ＡからＤまでの期間に基づいて、ＮＯｘセンサ３の出力値にずれが無かったと仮定した場合の燃料カット前（燃料カット開始時点としてもよい。）の該ＮＯｘセンサ３の出力値（図７の燃料カット前推定値）を推定することができる。
【００５１】
同様に、プラスゲインずれが発生している場合には、ＡからＣの期間においてＮＯｘセンサ３の出力値が減少し、Ｃで示される時点においてＮＯｘセンサ３の出力値が０となる。燃料カット開始時点Ａから、ＮＯｘセンサ３の出力が０となる時点Ｃまでの期間は、Ｎ
Ｏｘセンサ３の出力値のずれの大きさに応じた値となる。このため、ＡからＣまでの期間に基づいて、ＮＯｘセンサ３の出力値にずれが無かったと仮定した場合の燃料カット前（燃料カット開始時点としてもよい。）の該ＮＯｘセンサ３の出力値（図７の燃料カット前推定値）を推定することができる。
【００５２】
すなわち、燃料カット開始時点ＡからＮＯｘセンサ３の出力値が０となるまでの期間に応じて、燃料カット前推定値を求めることができる。この関係は、予め実験等により求めてマップ化し、ＥＣＵ４に記憶させておく。ゲインずれが発生しているときの補正値は、燃料カット前推定値を、燃料カット開始時点Ａの実際のＮＯｘセンサ３の出力値で除算した値とする。そして、ＮＯｘセンサ３の出力値に補正値を乗算することにより、ＮＯｘセンサ３の出力値を補正することができる。
【００５３】
次に図８は、ＮＯｘセンサ３の出力値を補正する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ＥＣＵ４により実行される。
【００５４】
ステップＳ１０１では、内燃機関１の燃料カット中であるか否か判定される。本ステップでは、ＮＯｘセンサ３の出力値の補正を行う前提条件となる燃料カットが実施されているか否か判定している。また、最初に燃料カット中であると判定された時点は、前記燃料カット開始時点Ａとなる。ステップＳ１０１で肯定判定がなされた場合にはステップＳ１０２へ進み、一方、否定判定がなされた場合には本実施例に係るＮＯｘセンサ３の出力値の補正は実施できないため本ルーチンを終了させる。
【００５５】
ステップＳ１０２では、ＮＯｘセンサ３の出力値と、推定ＮＯｘ濃度との差の算出が開始される。すなわち、図６に示したように、「出力値−推定値」の推移を見れば、ずれの種類が分かるため、該「出力値−推定値」の推移を求めている。
【００５６】
ステップＳ１０３では、ステップＳ１０２で算出されるＮＯｘセンサ３の出力値と推定ＮＯｘ濃度との差（すなわち「出力値−推定値」）の絶対値が減少したか否か判定される。すなわち、ゲインずれが発生しているか否か判定される。ステップＳ１０３で肯定判定がなされた場合にはステップＳ１０４へ進み、一方、否定判定がなされた場合にはステップＳ１０７へ進む。
【００５７】
ステップＳ１０４では、ゲインずれが発生していると判定される。すなわち、「出力値−推定値」の絶対値が減少するのは、ゲインずれが発生している場合のみであるため、本ステップでは、ゲインずれが発生していると判定される。
【００５８】
ステップＳ１０５では、燃料カット前のＮＯｘ濃度が推定される。すなわち、図７における「燃料カット前推定値」がマップを用いて求められる。
【００５９】
ステップＳ１０６では、補正値が算出される。ここでいう補正値は、燃料カット前推定値を、燃料カット開始時点Ａにおける実際のＮＯｘセンサ３の出力値で除算した値である。プラスゲインずれが発生している場合には、補正値は１よりも小さな値となり、マイナスゲインずれが発生している場合には、補正値は１よりも大きな値となる。
【００６０】
一方、ステップＳ１０３で否定判定がなされた場合には、ステップＳ１０７において、ＮＯｘセンサ３の出力値と、推定ＮＯｘ濃度との差（すなわち「出力値−推定値」）の絶対値が０よりも大きな一定値となったか否か判定される。なお、この差に多少の変動があったとしても、差が収束したと考えられる範囲であれば、一定値となったと判定してもよい。本ステップでは、オフセットずれが発生しているか否か判定している。ステップＳ１０７で肯定判定がなされた場合にはステップＳ１０８へ進み、一方、否定判定がなされた
場合には本ルーチンを終了させる。なお、ステップＳ１０７で否定判定がなされた場合には、ＮＯｘセンサ３の出力値にずれはないと判定してもよい。なお、ＮＯｘセンサ３以外の他の装置には異常がないことを周知の技術により予め確認しておいてもよい。
【００６１】
ステップＳ１０８では、オフセットずれが発生していると判定される。すなわち、「出力値−推定値」の絶対値が０よりも大きな値で一定となるのは、オフセットずれが発生している場合のみであるため、本ステップでは、オフセットずれが発生していると判定される。
【００６２】
ステップＳ１０９では、補正値が算出される。ここでいう補正値は、「出力値−推定値」が一定となったときの値である。プラスオフセットずれが発生している場合には、補正値は正の値となり、マイナスオフセットずれが発生している場合には、補正値は負の値となる。
【００６３】
そして、ステップＳ１１０では、ステップＳ１０６又はステップＳ１０９で算出される補正値に従って、ＮＯｘセンサ３の出力値が補正される。なお、本実施例においてはステップＳ１０４またはステップＳ１０８を処理するＥＣＵ４が、本発明における判定部に相当する。また、本実施例においてはステップＳ１１０を処理するＥＣＵ４が、本発明における補正部に相当する。
【００６４】
以上説明したように、本実施例によれば、ＮＯｘセンサ３にオフセットずれ又はゲインずれが生じている場合の何れであっても、該ＮＯｘセンサ３を容易に校正することができる。ところで、排気通路２に触媒が備わる場合には、該触媒の劣化判定をＮＯｘセンサ３の検出値に基づいて行うことがある。しかし、ＮＯｘセンサ３にオフセットずれ又はゲインずれが生じている場合には、該ＮＯｘセンサ３を用いた触媒の劣化判定の精度が低下する。これに対し、ＮＯｘセンサ３を校正することで、触媒の劣化判定の精度を高めることができる。また、ＮＯｘセンサ３のオフセットずれ又はゲインずれが大きければ、ＮＯｘセンサ３に異常があると判定してもよい。このように、ＮＯｘセンサ３のオフセットずれ又はゲインずれの大きさに基づいて、ＮＯｘセンサ３の異常を判定することもできる。
【符号の説明】
【００６５】
１     内燃機関
２     排気通路
３     ＮＯｘセンサ
４     ＥＣＵ
５     アクセルペダル
６     アクセル開度センサ
７     クランクポジションセンサ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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