如參照日本特開2000 - 65782號公報以及日本特開2004 — 69547號公報等)。
[0134]接下來，對于氣體傳感器45所包含的傳感器單元56的動作進行說明。如上述那樣，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(nèi)部空間58中配設(shè)于上游側(cè)(即，接近擴散速率決定層53的一側(cè))。因此，到達了傳感器單元56的第I電極56A的被檢氣體中實質(zhì)上不包含有氧氣(O2)。若使在這樣的狀態(tài)下通過電源56C施加于第I電極56A與第2電極56B之間的施加電壓Vs成為能夠?qū)⒈粰z氣體中的硫氧化物(SOx)還原成硫(S)的規(guī)定電壓，則內(nèi)部空間58內(nèi)的被檢氣體中所包含的硫氧化物(SOx)被還原，硫⑶以及氧離子(02_)被生成。這樣生成的硫⑶吸附于作為陰極的第I電極56A。另一方面，氧離子(02_)通過第I固體電解質(zhì)層51A向第2傳感器電極56B移動，被第2電極56B氧化而成為氧氣(O2)。該氧氣(O2)從第I進氣路徑57A向大氣排出。
[0135]之后，若對施加電壓Vs從規(guī)定電壓開始進行降壓掃描，則與之前說明的各種實施方式相同地，電極電流暫時下降，之后上升。如上述那樣，認為在降壓掃描時發(fā)生的電極電流Is的這樣的變化由于通過上述那樣使施加電壓Vs成為規(guī)定電壓從而被檢氣體中的硫氧化物(SOx)被還原生成的硫(S)被再氧化而再次成為硫氧化物(SOx)而引起。但是，在第2控制裝置中，被檢氣體中的氧氣(O2)預(yù)先被作為氧氣除去部的泵單元55除去，所以，例如，即使在燃燒室中的混合氣的空燃比(Α/F)大，作為結(jié)果，被檢氣體中所包含的氧氣(O2)的濃度高的情況下，能夠減少由于氧氣(O2)而引起的電極電流Is，能夠避免由于上述再氧化而引起的電極電流Is的變化的檢測靈敏度的下降。并且，即使在降壓掃描中燃燒室中的混合氣的空燃比(Α/F)變化，電極電流Is也難以變化，能夠高精度地檢測由于上述再氧化而弓丨起的電極電流的變化。
[0136]這里，參照圖9對于電極電流Is伴隨施加電壓Vm增減的推移進行具體說明。圖9是表示在氣體傳感器45 (第2控制裝置所具備的2單元式極限電流式氣體傳感器)的傳感器單元56 (下游側(cè)抽吸單元)中，“執(zhí)行了施加電壓Vs的升壓掃描以及降壓掃描時的施加電壓Vs與電極電流Is的關(guān)系”的線圖。圖9所示的線圖的橫軸表示施加電壓Vs[V]，縱軸表示電極電流Is[yA]。此外，在本例中，燃料中的硫含有率以及內(nèi)燃機的燃燒室中的混合氣的空燃比(Α/F)被維持為恒定，作為其結(jié)果，廢氣中的氧氣(O2)以及硫氧化物(SOx)的濃度也被維持為恒定。
[0137]曲線LU3表示使施加電壓Vs從第I電壓Vsl (在本例中，0.4V)向第2電壓Vs2(在本例中，0.8V)逐漸增大(升壓掃描)時的電極電流Is的變化。曲線LD3表示在如上述那樣增大了施加電壓Vs之后，使施加電壓Vs從第2電壓Vs2向第3電壓Vs3(在本例中，0.4V)逐漸減少(降壓掃描)時的電極電流Is的變化。
[0138]首先，如曲線LU3所表示那樣，在升壓掃描時，由于與第I電極56A(陰極)接觸的硫氧化物(SOx)向硫(S)還原，而電極電流Is逐漸上升，即，在本例中，作為與被檢氣體接觸的作用電極(陰極)的電位成為能夠?qū)⒈粰z氣體中的硫氧化物(SOx)向硫(S)還原的電位的“規(guī)定電壓”，采用了具有從第I電壓Vsl (在本例中，0.4V)到第2電壓Vs2(在本例中，0.8V)的范圍的電壓帶。并且，在本例中，在作為“規(guī)定電壓”采用的上述電壓帶中，進行使施加電壓Vs從第I電壓Vsl (在本例中，0.4V)逐漸增大到第2電壓Vs2(在本例中，0.8V)的升壓掃描。
[0139]另一方面，在降壓掃描時，如曲線LD3所表示那樣，電極電流Is暫時下降，之后上升。如上述那樣，認為在降壓掃描時發(fā)生的電極電流Is的這樣的變化由于在上升掃描時生成的硫(S)被再氧化而再次成為硫氧化物(SOx)而引起。在本例中，獲取這樣的降壓掃描期間的電極電流Is的極限值作為特定電流Ic3，獲取降壓掃描結(jié)束時的電極電流Is作為參照電流Ir3。然后，采用參照電流Ir3與特定電流Ic3的差值亦即電流差值Id3(即，Id3=Ir3 — Ic3)作為表示由于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Is的波性特征的值(波形特征值)。
[0140]在第2控制裝置中，施加電壓Vp總從電源55施加于泵單元55。因此，到達傳感器56的被檢氣體中的氧氣(O2)預(yù)先被作為氧氣除去部的泵傳感器55除去，所以由于氧氣(O2)而引起的較大的電極電流實際上不發(fā)生，能夠高精度地檢測由于被檢氣體中的硫氧化物(SOx)與硫⑶之間的氧化還原而引起的電極電流Is的變化。
[0141]對于上述那樣計算出的電流差值Id3與廢氣中的SOx濃度Csox的關(guān)系，與參照圖6所示的線圖而上述的第I控制裝置中的電流差值Id2與廢氣中的SOx濃度Csox的關(guān)系相同。即，在第2控制中，也能夠基于如上述那樣計算出的電流差值Id3，獲取被檢氣體中的SOx濃度(即，廢氣中的SOx濃度Csox)。即，能夠使用極限電流式氣體傳感器亦即氣體傳感器45作為SOx濃度傳感器。
[0142]如上述那樣，第2控制裝置中的ECU30將泵單元55的施加電壓Vp維持在極限電流域所包含的電壓，而使泵單元55作為通過氧氣抽吸作用除去內(nèi)部空間58內(nèi)的被檢氣體中所包含的氧氣(O2)的氧氣除去部動作。并且，ECU30也使泵單元55作為檢測被檢氣體的空燃比(Α/F)的空燃比傳感器動作。并且，E⑶30在降壓掃描時不進行空燃比維持控制。除了這些點，第2控制裝置中的ECU30的動作與第I控制裝置中的ECU30的動作相同。
[0143]以上說明的ECU30所執(zhí)行的燃料中的硫含有率Cs的獲取處理程序的一個例子能夠由圖10所示的流程圖表示。圖10是表示第2控制裝置的CPU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。但是，由該流程圖表示的燃料中的硫含有率Cs的獲取處理程序，與圖7所示的第I控制裝置所執(zhí)行的硫含有率Cs的獲取處理程序的不同點在于，代替施加電壓Vm，ECU30使施加到傳感器56的電極之間的施加電壓Vs增減，并基于電極電流Is與此相伴的變化獲取硫含有率Cs (參照圖10的步驟1020以及步驟1040)、以及檢測空燃比(Α/F)并且在升壓掃描完成的時刻結(jié)束空燃比維持控制(參照圖10的步驟1010、步驟1015以及步驟1030)。因此，這里省略對于圖10所述的流程圖的詳細說明。
[0144]本發(fā)明的實施例3所涉及的內(nèi)燃機的控制裝置(以后，有時稱為“第3控制裝置”)也與第2控制裝置相同，是將上述第I方式以及第3方式具體化了的裝置。即，第3控制裝置與第2控制裝置相同，具備2單元式極限電流式氣體傳感器亦即氣體傳感器45。但是，第3控制裝置與上述第2控制裝置的不同點在于，升壓掃描時以及降壓掃描時的任一期間均不進行空燃比維持控制。在以下的說明中，以這樣的不同點為中心進行說明。
[0145]對于第3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(gòu)成，已經(jīng)參照圖8對于第2控制裝置進行了說明，所以省略這里的說明。并且，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、氣體傳感器45所包含的泵單元55以及傳感器單元56的動作，已經(jīng)對于第2控制裝置進行了說明，所以這里的詳細說明省略。第3控制裝置中的ECU30也將泵單元55的施加電壓Vp維持在極限電流域所包含的電壓，使泵單元55作為通過氧氣抽吸作用除去內(nèi)部空間58內(nèi)的被檢氣體中所包含的氧氣(O2)的氧氣除去部動作。并且，E⑶30也使泵單元55作為檢測被檢氣體的空燃比(A/F)的空燃比傳感器動作。
[0146]然而，如上述那樣，第3控制裝置中的ECU30在升壓掃描時以及降壓掃描時的任一期間均不進行空燃比維持控制。除了該點，第3控制裝置中的ECU30的動作與第2控制裝置中的ECU30的動作相同。這樣的第3控制裝置中的ECU30執(zhí)行的燃料中的硫含有率Cs的獲取處理程序的一個例子能夠由圖11所示的流程圖表示。
[0147]圖11是表示第3控制裝置的CPU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。但是，由該流程圖所表示的燃料中的硫含有率Cs的獲取處理程序與圖10所示的第2控制裝置所執(zhí)行的硫含有率Cs的獲取處理程序的不同點在于，如上述那樣ECU30完全不進行空燃比維持控制，代替空燃比維持控制而通過升壓掃描來監(jiān)視空燃比(Α/F)(參照圖11的步驟1110至步驟1130)、判定被監(jiān)視的空燃比(Α/F)是否恒定(參照圖11的步驟1140)、在被監(jiān)視的空燃比(Α/F)是恒定的情況下獲取空燃比(A/F)(參照圖11的步驟1150)、以及在被監(jiān)視的空燃比(Α/F)不是恒定的情況下結(jié)束該程序。
[0148]如上述那樣，在由圖11的流程圖表示的燃料中的硫含有率Cs的獲取處理程序中，在步驟1120中執(zhí)行的升壓掃描中檢測到的空燃比(Α/F)是恒定的情況下，執(zhí)行與圖10所示的第2控制裝置執(zhí)行的硫含有率Cs的獲取處理程序相同的處理。另一方面，在步驟1120中執(zhí)行的升壓掃描中檢測到的空燃比(Α/F)不是恒定的情況下，不獲取作為表示電極電流Is的波性特征的值(波形特征值)的電流差值Id3，該程序結(jié)束。即，在不進行空燃比維持控制(不強制性地將空燃比維持為恒定)的第3控制裝置中，也仍然將在施加電壓成為規(guī)定電壓的期間內(nèi)燃機的燃燒室中的混合氣的空燃比(Α/F)被維持為恒定這一情況作為條件，允許硫相關(guān)值的獲取。
[0149]此外，在圖11的流程圖中，在步驟1130中空燃比(Α/F)的監(jiān)視(監(jiān)測)剛剛結(jié)束之后的步驟1140中，判定空燃比是否恒定。然而，判定空燃比(Α/F)是否恒定的步驟在步驟1040中的降壓掃描、步驟760中的SOx濃度Csox的獲取或者步驟770中的硫含有率Cs的任一步驟之后執(zhí)行。
[0150]以上，以說明本發(fā)明為目的，參照附圖對于具有特定構(gòu)成的幾個實施方式以及實施例進行了說明，但是，本發(fā)明的范圍當(dāng)然不應(yīng)該被解釋為局限于這些例示的實施方式以及實施例，而能夠在權(quán)利要求書以及說明書所述的項目的范圍內(nèi)，施加適當(dāng)修正。
【主權(quán)項】
1.一種內(nèi)燃機的控制裝置， 具備配設(shè)于內(nèi)燃機的排氣路徑的極限電流式氣體傳感器，并通過使施加到構(gòu)成所述傳感器所具備的抽吸單元的一對電極之間的施加電壓成為規(guī)定電壓，來將從所述排氣路徑引導(dǎo)至所述傳感器的被檢氣體中的硫氧化物(SOx)還原為硫(S)，接下來，通過對所述施加電壓從所述規(guī)定電壓開始進行降壓掃描，來使所述硫(S)再氧化成硫氧化物(SOx)，基于表示由于所述再氧化而變化的在所述一對電極之間流過的電流的波形特征的值，來獲取硫相關(guān)值，其中，所述硫相關(guān)值是所述被檢氣體中的硫氧化物(SOx)的濃度以及所述內(nèi)燃機的燃料中的硫(S)成分的含有率中的至少任意一方，其中， 將在所述施加電壓成為所述規(guī)定電壓的期間所述內(nèi)燃機的燃燒室中的混合氣的空燃比(A/F)被維持為恒定這一情況作為條件，允許所述硫相關(guān)值的獲取。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的內(nèi)燃機的控制裝置，其中， 將在對所述施加電壓從所述規(guī)定電壓開始進行降壓掃描的期間中，在所述一對電極之間流過的電流由于所述再氧化而引起的變化所發(fā)生的期間，所述內(nèi)燃機的燃燒室中的混合氣的空燃比(A/F)被維持為恒定這一情況作為更進一步的條件，允許所述硫相關(guān)值的獲取。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的內(nèi)燃機的控制裝置，其中， 還具備氧氣除去部，所述氧氣除去部除去所述被檢氣體中的氧氣(O2)。
【專利摘要】本發(fā)明提供一種內(nèi)燃機的控制裝置，使用極限電流式氣體傳感器來更準確地獲取硫相關(guān)值，該硫相關(guān)值是內(nèi)燃機廢氣中的硫氧化物(SOx)的濃度以及燃料中的硫(S)成分的含有率中的至少任意一方。將在下述期間內(nèi)燃機燃燒室中的混合氣的空燃比(A/F)被維持為恒定這一情況作為條件，允許硫相關(guān)值的獲取，其中，所述期間是施加到構(gòu)成極限電流式氣體傳感器所具備的抽吸單元的一對電極之間的施加電壓成為規(guī)定電壓的期間。由此，在廢氣中的硫氧化物(SOx)的濃度被維持為恒定的狀態(tài)下，廢氣中的硫氧化物(SOx)被還原成硫(S)，所以能夠更準確地獲取硫相關(guān)值。
【IPC分類】G01N27-41, F02D43-00, G01N27-416
【公開號】CN104863739
【申請?zhí)枴緾N201510082753
【發(fā)明人】橋田達弘, 若尾和弘
【申請人】豐田自動車株式會社
【公開日】2015年8月26日
【申請日】2015年2月15日