行降壓掃描的期間中，由于上述再氧化而引起的電極電流Im的變化所發(fā)生的期間，將發(fā)動機10的燃燒室22中的混合氣的空燃比(Α/F)維持為恒定。但是，E⑶30也可以不如上述那樣積極地控制發(fā)動機10，而在發(fā)動機10的通常運行狀態(tài)下，判定對施加電壓Vm從規(guī)定電壓開始進行降壓掃描的期間中由于上述再氧化而引起的電極電流Im的變化所發(fā)生的期間的發(fā)動機10的燃燒室22中的混合氣的空燃比(Α/F)是否被維持為恒定，只在混合氣的空燃比(Α/F)被維持為恒定的情況下，允許硫相關值的獲取。
[0109]在該情況下，也可以在第I控制裝置中另外設置空燃比(Α/F)傳感器，來實際測定在由于上述再氧化而引起的電極電流Im的變化所發(fā)生的期間，發(fā)動機10的燃燒室22中的混合氣的空燃比(Α/F)是否被維持為恒定?；蛘撸部梢曰趯Πl(fā)動機10的燃燒室22中的混合氣的空燃比(Α/F)造成影響的參數(例如，燃料噴射量tau以及EGR開閥率Er等)，推斷在該期間發(fā)動機10的燃燒室22中的混合氣的空燃比(Α/F)是否被維持為恒定。
[0110]降壓掃描之后，E⑶30能夠基于電流差值Id2獲取廢氣中的SOx濃度Csox，并基于這樣獲取到的SOx濃度Csox和在施加電壓Vm成為規(guī)定電壓而被檢氣體中的硫氧化物(SOx)被還原成硫(S)的期間的發(fā)動機10的燃燒室22中的混合氣的空燃比(A/F)，獲取燃料中的硫含有率Cs。
[0111]這里，對于以上說明的E⑶30所執(zhí)行的燃料中的硫含有率Cs的獲取處理程序，進行更具體的說明。圖7是表示第I控制裝置ECU30(實際上，CPU34)所執(zhí)行的燃料中的硫含有率Cs的獲取處理程序的流程圖。此外，這里，對于如下的情況進行了說明，即，通過在施加電壓Vm的升壓掃描以及降壓掃描這雙方積極地控制發(fā)動機10，來將發(fā)動機10的燃燒室22中的混合氣的空燃比(Α/F)維持為恒定，并基于由該處理獲取到的廢氣中的SOx濃度Csox獲取燃料中的硫含有率Cs。ECU30的CPU33(以后，有時只稱為“CPU”)在規(guī)定的時機從步驟70開始處理，進入步驟710。
[0112]首先，在步驟710中，判定了是否有獲取燃料中的硫含有率Cs的要求(硫含有率Cs獲取要求)。這樣的判定例如也可以通過如下的方式來進行，即，在搭載有應用了第I控制裝置的發(fā)動機10的車輛中，在進行了燃料向燃料箱填充后，執(zhí)行該處理，在沒有獲取燃料中的硫含有率的歷史的情況下，判定為有硫含有率Cs獲取要求，在有這樣的歷史的情況下，判定為沒有硫含有率Cs獲取要求。
[0113]在上述步驟710中判定為有硫含有率Cs獲取要求的情況(步驟710:是)下，CPU進入下個步驟720，開始將發(fā)動機10的燃燒室22中的混合氣的空燃比(Α/F)維持為恒定的控制(空燃比維持控制)。即，CPU不依賴由未圖示的加速踏板操作量傳感器獲取到的加速踏板操作量(發(fā)動機負載)以及發(fā)動機轉速等，而以空燃比總為恒定的方式控制燃料噴射量等。如果成為空燃比(Α/F)被維持為恒定的狀態(tài)，則CPU進入下個步驟725，檢測空燃比(Α/F)。該空燃比(Α/F)是上述的“與獲取到的波形特征值對應的空燃比(A/F)”，在以后根據廢氣中的SOx濃度Csox獲取燃料中的硫含有率Cs時利用。并且，CPU進入下個步驟730，使施加電壓Vm從第I電壓Vml (0.4V)向第2電壓Vm2 (0.8V)逐漸增大(進行升壓掃描)O
[0114]如果升壓掃描結束，則CPU進入下個步驟740，使施加電壓Vm從第2電壓Vm2 (0.8V)向第I電壓Vml (0.4V)逐漸減少(進行降壓掃描)。在該步驟中，CPU使用氣體傳感器40來檢測電極電流Im，基于由于在升壓掃描時生成的硫(S)被再氧化成為硫氧化物(SOx)而變化的電極電流Im的波形來獲取特定電流Ic2和參照電流Ir2。并且，基于這樣獲取到的特定電流Ic2和參照電流Ir2，計算電流差值Id2作為表示電極電流Im的上述波性特征的值(波形特征值)。
[0115]如果降壓掃描結束，則CPU進入下個步驟750，結束空燃比維持控制。S卩，CPU控制燃料噴射量等，以使供給至燃燒室22的混合氣的空燃比與根據由未圖示的加速踏板操作量傳感器獲取到的加速踏板操作量(發(fā)動機負載)以及發(fā)動機轉速等規(guī)定的要求空燃比一致。接下來，CPU進入下個步驟760，參照作為映射形式等數據保存于R0M34的電流差值Id2與廢氣中的SOx濃度Csox的關系(參照圖6)，基于電流差值Id2獲取廢氣中的SOx濃度Csox。接著，CPU進入下個步驟770，基于這樣獲取到的SOx濃度Csox、在步驟725中檢測到的“通過空燃比維持控制維持為恒定的混合氣的空燃比(Α/F) ”、以及保存于R0M34的廢氣中的SOx濃度Csox、混合氣的空燃比(A/F)、以及燃料中的硫含有率Cs的關系(參照圖2)，獲取燃料中的硫含有率Cs。并且，CPU進入步驟780，結束該程序。
[0116]此外，CPU例如也可以在獲取到的燃料中的硫含有率Cs超過規(guī)定閾值的情況下，使硫含有率Cs反映到內燃機的控制、或者發(fā)出關于內燃機故障的警告、或者利用于廢氣凈化催化劑的0BD。并且，在上述中，開始空燃比維持控制，在成為空燃比(Α/F)被維持為恒定的狀態(tài)后進行升壓掃描。然而，只要滿足了在施加電壓Vm成為規(guī)定電壓的期間(規(guī)定電壓賦予期間)內燃機的燃燒室中的混合氣的空燃比(Α/F)被維持為恒定的條件，開始空燃比維持控制的時機不一定局限于上述。例如，在施加電壓Vm到達規(guī)定電壓之前，能夠實現空燃比(Α/F)被維持為恒定的狀態(tài)的情況下，也可以在開始了施加電壓Vm的升壓掃描后開始空燃比維持控制。
[0117]并且，結束空燃比維持控制的時機也不一定局限于上述。例如，也可以在該程序的最終步驟中，結束空燃比維持控制。但是，從良好地保持搭載有應用了第I控制裝置的發(fā)動機10的車輛的行駛性能(駕駛性能)的觀點來看，優(yōu)選在盡量早的時機結束空燃比維持控制。并且，在上述中在施加電壓Vm的升壓掃描以及降壓掃描這雙方將混合氣的空燃比(A/F)維持為恒定，但是也可以在升壓掃描中將空燃比維持為恒定值，在降壓掃描中，根據裝置的運行狀態(tài)變更空燃比。
[0118]實施例2
[0119]本發(fā)明的實施例2所涉及的內燃機的控制裝置(以后，有時稱為“第2控制裝置”)是將上述第I方式以及第3方式具體化了的裝置。即，第2控制裝置代替單個單元式極限電流式氣體傳感器亦即氣體傳感器40，在與氣體傳感器40的相同部位具備2單元式極限電流式氣體傳感器亦即氣體傳感器45。并且，第2控制裝置在升壓掃描時進行空燃比維持控制，但是在降壓掃描時不進行空燃比維持控制。即，第2控制裝置與上述的第I控制的不同點在于，使用2單元式極限電流式氣體傳感器(氣體傳感器45)、以及降壓掃描時不進行空燃比維持控制。在以下的說明中，以這些不同點為中心進行說明。
[0120]首先，一邊參照作為該傳感器的剖視圖的圖8，一邊對于第2控制裝置所具備的2單元式極限電流式氣體傳感器(氣體傳感器45)的構成進行說明。氣體傳感器45具備第I固體電解質層51A以及第2固體電解質層51B、第I氧化鋁層52A、第2氧化鋁層52B、第3氧化鋁層52C、第4氧化鋁層52D、第5氧化鋁層52E以及第6氧化鋁層52F、擴散速率決定層(擴散阻力層)53、以及加熱器54。
[0121]第I固體電解質層以及第2固體電解質層包含氧化鋯等，具有氧離子傳導性。
[0122]第I至第6氧化鋁層是包含氧化鋁的致密(不透氣性)的層。
[0123]擴散速率決定層53是多孔質層，是透氣層。
[0124]加熱器54是通過通電發(fā)熱的發(fā)熱體。
[0125]氣體傳感器45的各層從下方依次層疊了第6氧化鋁層52F、第5氧化鋁層52E、第4氧化鋁層52D、第2固體電解質層51B、擴散速率決定層53以及第3氧化鋁層52C、第I固體電解質層51A、第2氧化鋁層52B、第I氧化鋁層52A。
[0126]第I進氣路徑57A是由第I固體電解質層51A、第I氧化鋁層52A、以及第2氧化鋁層52B形成的、與外部大氣直接連通的空間。第2進氣路徑57B是由第2固體電解質層51B、第4氧化鋁層52D、以及第5氧化鋁層52E形成的、與外部大氣直接連通的空間。內部空間58是由第I固體電解質層51A、第2固體電解質層51B、擴散速率決定層53、以及第3氧化鋁層52C形成的空間，經由擴散速率決定層53與排氣管23的內部連通。因此，在排氣管23內的壓力比內部空間58內的壓力高出規(guī)定值以上時，不依賴排氣管23內的壓力，排氣管23內的廢氣以恒定的流量作為被檢氣體被引導至內部空間58。
[0127]第I電極55A以及第2電極55B是由鉑(Pt)或銠(Rh)等鉑族元素或者其合金構成的電極。第I電極55A是陰極，第2電極55B是陽極。第I電極55A粘著于第2固體電解質層51B的一側表面(具體而言，第2固體電解質層51B形成內部空間58的表面)。另一方面，第2電極55B粘著于第2固體電解質層51B的另一側表面(具體而言，第2固體電解質層51B形成第2進氣路徑57B的表面)。第I電極55A以及第2電極55B和第2固體電解質層51B構成具有利用氧氣抽吸作用的氧氣排出能力的抽吸單元。
[0128]此外，上述抽吸單元在本實施例中作為將被檢氣體中的氧氣(O2)從內部空間58排出的泵使用，所以，以下有時將該抽吸單元稱為“泵單元”。即，第I電極55A以及第2電極55B和第2固體電解質層51B構成泵單元55。電源55C能夠對于第I電極55A以及第2電極55B施加施加電壓Vp0電流計5?將與流過泵單元55的電極電流Ip對應的信號向E⑶30輸出。另外，E⑶30能夠控制施加于第I電極55A以及第2電極55B的施加電壓Vp0
[0129]第I電極56A以及第2電極56B是由鉑(Pt)或銠(Rh)等鉑族元素或者其合金構成的電極。第I電極56A是陰極，第2電極56B是陽極。第I電極56A粘著于第I固體電解質層51A的一側表面(具體而言，第I固體電解質層51A形成內部空間58的表面)。另一方面，第2電極56B粘著于第I固體電解質層51A的另一側表面(具體而言，第I固體電解質層51A形成第I進氣路徑57A的表面)。第I電極56A以及第2電極56B和第I固體電解質層51A構成具有利用氧氣抽吸作用的氧氣排出能力的抽吸單元。
[0130]此外，上述抽吸單元在本實施例中作為獲取被檢氣體中的硫氧化物(SOx)的濃度的傳感器使用，所以，以下有時將該抽吸單元稱為“傳感器單元”即，第I電極56A以及第2電極56B和第I固體電解質層51A構成傳感器單元56。電源56C能夠對于第I電極56A以及第2電極56B施加施加電壓Vs。電流計56D將與流過傳感器單元56的電極電流Is對應的信號向ECU30輸出。另外，ECU30能夠控制施加于第I電極56A以及第2電極56B的施加電壓Vs。
[0131]泵單元55的第I電極55A與傳感器單元56的第I電極56A相比，在內部空間58中配設于上游側(即，接近擴散速率決定層53的一側)。由此，在泵單元55除去了被引導至內部空間58的被檢氣體中所包含的氧氣(O2)之后，傳感器單元56能夠獲取被檢氣體中的硫氧化物(SOx)的濃度。即，第2控制裝置具備泵單元55，作為除去被檢氣體中的氧氣(O2)的氧氣除去部。
[0132]接下來，對于使用氣體傳感器45的“SOx濃度以及燃料中的硫成分的濃度”的檢測方法進行說明。若通過電源55C將施加電壓Vp施加于泵單元55的第I電極55A與第2電極55B之間，則內部空間58內的被檢氣體中所包含的氧氣(O2)被第I電極55A還原而產生氧離子(02_)。該氧離子(02_)通過第2固體電解質層51B向第2電極55B移動，被第2電極55B氧化而成為氧氣(O2)。該氧氣(O2)從第2進氣路徑57向大氣排出。這樣氧氣(O2)從內部空間58向第2進氣路徑57B移動的現象如上述那樣也被稱為“氧氣抽吸作用”。伴隨這樣的氧離子(02_)的移動，電極電流Ip流向泵單元55。
[0133]此外，優(yōu)選施加電壓Vp是參照圖1上述的極限電流特性顯現的“極限電流域”所包含的電壓，并且是與被檢氣體接觸的第I電極55A(陰極)的電位成為比能夠將硫氧化物(SOx)還原的電位低的電位的電壓。該情況下，電極電流Ip的值為極限電流值Ig。極限電流值Ig具有與檢測氣體中所包含的氧氣(O2)的濃度的關聯(lián)，所以泵單元55不僅作為通過氧氣抽吸作用除去內部空間58內的被檢氣體中所包含的氧氣(O2)的氧氣除去部，還能夠作為檢測被檢氣體的空燃比(Α/F)的空燃比傳感器動作(對于基于極限電流檢測空燃比的方法，例