(57)【要約】【課題】内燃機関からの排気ガス中のＮ２Ｏ濃度を検出するＮ２Ｏ濃度検出装置１を提供する。【解決手段】Ｎ２Ｏ濃度検出装置１は、排気ガス中にコロナ放電し、排気ガス中のＮ２ＯをＮＯｘに酸化処理する放電装置３と、排気ガス中のＮＯｘ濃度を検出するＮＯｘセンサ４とを備える。そして、Ｎ２ＯをＮＯｘに酸化処理する前後でのＮＯｘ濃度をＮＯｘセンサ４により検出し、酸化処理前のＮＯｘ濃度と酸化処理後のＮＯｘ濃度との差に基づいて、Ｎ２Ｏ濃度を算出する。これによれば、ＮＯｘセンサ４を用いてＮ２Ｏ濃度を算出できるので、内燃機関からの排気ガス中、つまり、高温で且つ不安定な雰囲気中でもＮ２Ｏ濃度を検出することができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関から排出される排気ガス中にコロナ放電し、排気ガス中のＮ２ＯをＮＯｘに酸化処理する放電装置と、
排気ガス中のＮＯｘ濃度を検出するＮＯｘセンサとを備え、
Ｎ２ＯをＮＯｘに酸化処理する前後でのＮＯｘ濃度を前記ＮＯｘセンサにより検出し、
酸化処理前のＮＯｘ濃度と酸化処理後のＮＯｘ濃度との差に基づいて、Ｎ２Ｏ濃度を算出することを特徴とするＮ２Ｏ濃度検出装置。
【請求項２】
請求項１に記載のＮ２Ｏ濃度検出装置において、
排気ガスが通過する排気通路中に、コロナ放電が行われる放電室を設け、
前記放電室の上流側と下流側のそれぞれに前記ＮＯｘセンサを備え、
前記放電室の上流側の前記ＮＯｘセンサで検出したＮＯｘ濃度と、前記放電室の下流側の前記ＮＯｘセンサで検出したＮＯｘ濃度との差に基づいて、Ｎ２Ｏ濃度を算出することを特徴とするＮ２Ｏ濃度検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関からの排気ガス中のＮ２Ｏ（亜酸化窒素）の濃度を検出するためのＮ２Ｏ濃度検出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車の内燃機関からの排気ガス中に含まれる成分の１つにＮ２Ｏがある。このＮ２Ｏは、ＣＯ２の約３１０倍の温暖化係数を持つ温室効果ガスであるとともに、オゾン層の破壊に寄与する物質でもある。このため、大気中への排出量を低減させることが望ましく、Ｎ２Ｏが排ガス規制の対象となる可能性がある。
その場合、Ｎ２Ｏ濃度検出センサでＮ２Ｏ濃度を検出し、Ｎ２Ｏの収集、抑制、浄化を行うシステムを構築することが必要となる。そのためには、数十ｐｐｍレベルのＮ２Ｏを正確に検出可能なＮ２Ｏ濃度検出センサが必要である。
【０００３】
従来のＮ２Ｏ濃度検出センサとして、酸化イオン電導性を有する固体電解質基板上に、Ｎ２Ｏ活性を抑制する第２成分を添加したＮ２Ｏおよび酸素に活性な検知電極と、酸素に活性でＮ２Ｏに活性でない参照電極とを設置し、両者の電位差を測定する電位差測定手段、および加熱手段を付設したものが提案されている（特許文献１参照）。
【０００４】
しかし、このＮ２Ｏ濃度検出センサでは、電極のＮ２Ｏ活性を添加物で制御するものであるため、添加物の化学的安定性を考慮すると、耐久性が問題となる。
つまり、内燃機関からの排気ガス中のＮ２Ｏ濃度検出に使用する場合、高温で且つ酸化から還元まで変動する不安定の雰囲気中で使用することになるため、添加物の化学的安定性を確保することが困難であり、従来のＮ２Ｏ濃度検出センサは、排気ガス中のＮ２Ｏ濃度検出には適さない。
【特許文献１】特開２００２−３１６１９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は上記の問題点を解決するためになされたものであり、その目的は、内燃機関からの排気ガス中のＮ２Ｏ濃度を検出するＮ２Ｏ濃度検出装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
〔請求項１の手段〕
請求項１に記載のＮ２Ｏ濃度検出装置は、内燃機関から排出される排気ガス中にコロナ放電し、排気ガス中のＮ２ＯをＮＯｘに酸化処理する放電装置と、排気ガス中のＮＯｘ濃度を検出するＮＯｘセンサとを備える。
そして、Ｎ２ＯをＮＯｘに酸化処理する前後でのＮＯｘ濃度をＮＯｘセンサにより検出し、酸化処理前のＮＯｘ濃度と酸化処理後のＮＯｘ濃度との差に基づいて、Ｎ２Ｏ濃度を算出する。
【０００７】
ＮＯｘセンサは、排気ガスが通過する排気通路に設けられる公知のものであり、高温で且つ不安定な雰囲気中でも耐久性に優れている。このため、このＮ２Ｏ濃度検出装置によれば、ＮＯｘセンサを用いてＮ２Ｏ濃度を算出できるので、十分な耐久性を有し、内燃機関からの排気ガス中でもＮ２Ｏ濃度を算出することができる。
【０００８】
〔請求項２の手段〕
請求項２に記載のＮ２Ｏ濃度検出装置は、排気ガスが通過する排気通路中に、コロナ放電が行われる放電室を設け、放電室の上流側と下流側のそれぞれにＮＯｘセンサを備える。
そして、放電室の上流側のＮＯｘセンサで検出したＮＯｘ濃度と、放電室の下流側のＮＯｘセンサで検出したＮＯｘ濃度との差に基づいて、Ｎ２Ｏ濃度を算出する。
【０００９】
これによれば、請求項１と同様に、Ｎ２Ｏ濃度検出装置は、ＮＯｘセンサを使用するものであるので、十分な耐久性を有し、内燃機関からの排気ガス中でもＮ２Ｏ濃度を検出することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
最良の形態１のＮ２Ｏ濃度検出装置は、内燃機関から排出される排気ガス中にコロナ放電し、排気ガス中のＮ２ＯをＮＯｘに酸化処理する放電装置と、排気ガス中のＮＯｘ濃度を検出するＮＯｘセンサとを備える。
そして、Ｎ２ＯをＮＯｘに酸化処理する前後でのＮＯｘ濃度をＮＯｘセンサにより検出し、酸化処理前のＮＯｘ濃度と酸化処理後のＮＯｘ濃度との差に基づいて、Ｎ２Ｏ濃度を算出する。
【００１１】
最良の形態２のＮ２Ｏ濃度検出装置は、排気ガスが通過する排気通路中に、コロナ放電が行われる放電室を設け、放電室の上流側と下流側のそれぞれにＮＯｘセンサを備える。
そして、放電室の上流側のＮＯｘセンサで検出したＮＯｘ濃度と、放電室の下流側のＮＯｘセンサで検出したＮＯｘ濃度との差に基づいて、Ｎ２Ｏ濃度を算出する。
【実施例１】
【００１２】
〔実施例１の構成〕
実施例１のＮ２Ｏ濃度検出装置１の構成を、図１を用いて説明する。Ｎ２Ｏ濃度検出装置１は、内燃機関から排出される排気ガスが通過する排気通路２に設けられ、排気ガス中のＮ２Ｏ濃度を検出するのに用いられる。
Ｎ２Ｏ濃度検出装置１は、排気ガス中にコロナ放電し、排気ガス中のＮ２ＯをＮＯｘに酸化処理する放電装置３と、排気ガス中のＮＯｘ濃度を検出するＮＯｘセンサ４とを備える。
【００１３】
放電装置３は、放電部７が、排気通路２の一部に拡径して設けられた放電室８内に配置されるように設けられている。尚、具体的には、放電装置３は、例えば、公知のオゾン発生器またはプラズマ発生器である。
【００１４】
ＮＯｘセンサ４は、放電室８内の所定の位置で、ＮＯｘ濃度を検出できるように、放電室８に固定されている。
また、Ｎ２Ｏ濃度検出装置１は、ＣＰＵ、記憶装置、入力信号回路、出力信号回路などによって構成される周知のＥＣＵ９を備える。
【００１５】
Ｎ２Ｏ濃度検出装置１は、図２に示すステップでＮ２Ｏ濃度の算出及び出力を行う。
まず、ＮＯｘセンサ４により排気ガス中のＮＯｘ濃度を検出し、検出したＮＯｘ濃度（以下、酸化処理前のＮＯｘ検出値Ｃ１とする）をＥＣＵ９の記憶装置に記憶する（Ｓ１、Ｓ２）。
【００１６】
そして、放電室８でコロナ放電することにより、排気ガスに対して以下の反応を生じさせる（Ｓ３）。
２Ｎ２Ｏ＋ｈｖ（紫外線）→２ＮＯ＋Ｎ２
Ｎ２Ｏ＋Ｏ３（オゾン）→２ＮＯ＋Ｏ２
ＮＯ＋Ｏ３→ＮＯ２＋Ｏ２
すなわち、コロナ放電によって発生する紫外線及びオゾンと排気ガス中のＮ２Ｏとが反応することで、Ｎ２ＯがＮＯｘに酸化処理される。
【００１７】
その後、ＮＯｘセンサ４により再び排気ガス中のＮＯｘ濃度を検出し、検出したＮＯｘ濃度（以下、酸化処理前のＮＯｘ検出値Ｃ２とする）をＥＣＵ９の記憶装置に記憶する（Ｓ４、Ｓ５）。
【００１８】
そして、ＥＣＵ９における演算処理により、記憶されたＮＯｘ検出値Ｃ１とＮＯｘ検出値Ｃ２とを比較し、その差から、Ｎ２Ｏ検出値を算出し、必要に応じてＮ２Ｏの収集、抑制、浄化等を行うシステムに出力する（Ｓ６、Ｓ７）。
【００１９】
〔実施例１の効果〕
実施例１のＮ２Ｏ濃度検出装置１は、排気ガス中にコロナ放電し、排気ガス中のＮ２ＯをＮＯｘに酸化処理する放電装置３と、ＮＯｘセンサ４とを備え、Ｎ２ＯをＮＯｘに酸化処理する前後でのＮＯｘ濃度をＮＯｘセンサ４により検出し、酸化処理前のＮＯｘ濃度と酸化処理後のＮＯｘ濃度との差に基づいて、Ｎ２Ｏ濃度を算出する。
【００２０】
ここで、ＮＯｘセンサ４は、排気ガスが通過する排気通路２に設けられる公知のものであり、高温で且つ不安定な雰囲気中でも耐久性に優れている。このため、Ｎ２Ｏ濃度検出装置１によれば、十分な耐久性を有し、内燃機関からの排気ガス中でもＮ２Ｏ濃度を検出することができる。
【実施例２】
【００２１】
実施例２のＮ２Ｏ濃度検出装置１の構成を、図３を用いて説明する。Ｎ２Ｏ濃度検出装置１は、放電室８の上流側と下流側のそれぞれにＮＯｘセンサ１２、１３を備える。
放電室８ではコロナ放電することによりＮ２ＯがＮＯｘに酸化処理され、放電室８の上流側のＮＯｘセンサ１２では、酸化処理前の排気ガスのＮＯｘ濃度（ＮＯｘ検出値Ｃ１）を検出し、下流側のＮＯｘセンサ１３では、放電室８で酸化処理された後の排気ガスのＮＯｘ濃度（ＮＯｘ検出値Ｃ２）を検出し、ＮＯｘ検出値Ｃ１、Ｃ２をＥＣＵの記憶装置に記憶する。
【００２２】
そして、ＥＣＵにおける演算処理により、記憶されたＮＯｘ検出値Ｃ１とＮＯｘ検出値Ｃ２との差から、Ｎ２Ｏ検出値を算出し、必要に応じてＮ２Ｏの収集、抑制、浄化等を行うシステムに出力する。
本実施例によっても、実施例１と同様に、Ｎ２Ｏ濃度検出装置１は、ＮＯｘセンサ１２、１３を使用するものであるので、十分な耐久性を有し、内燃機関からの排気ガス中でもＮ２Ｏ濃度を検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】Ｎ２Ｏ濃度検出装置の構成図である（実施例１）。
【図２】Ｎ２Ｏ濃度算出のフローチャートである（実施例１）。
【図３】Ｎ２Ｏ濃度検出装置の構成図である（従来例）。
【符号の説明】
【００２４】
１    Ｎ２Ｏ濃度検出装置
２    排気通路
３    放電装置
４    ＮＯｘセンサ
８    放電室
１２  ＮＯｘセンサ
１３  ＮＯｘセンサ
【図１】
2009281854.tif 000003
【図２】
2009281854.tif 000004
【図３】
2009281854.tif 000005