ＮＯ X 吸蔵還元型触媒１９の下流側に酸素センサ２８を設置したシステムにおいて、酸素センサ２８の外部に設けた定電流回路によりセンサ電極間に定電流を流すことで、酸素センサ２８の出力特性を変更できるようにする。更に、エンジン１１のリーン燃焼制御中には、酸素センサ２８のリーン成分に対する検出応答性を高めることで、触媒１９の下流側にＮＯ X （リーン成分）が排出されたときに、それを酸素センサ２８で早期に検出できようにする。一方、リッチ燃焼制御中には、酸素センサ２８のリッチ成分に対する検出応答性を高めることで、触媒１９の下流側にＨＣやＣＯ（リッチ成分）が排出されたときに、それを酸素センサ２８で早期に検出できるようにする。