內燃發(fā)動機的SOx濃度檢測設備的制造方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及內燃發(fā)動機的SOx濃度檢測設備。
【背景技術】
[0002]在未經審查的日本專利公開N0.2-122255中描述了用于測量包含于氣體混合物中的含氧氣體的相對量的傳感器。該傳感器具有兩個栗單元。這些栗單元被串聯(lián)安置。在這種傳感器中，包含于氣體混合物中的含氧氣體的一部分(特別地，02)通過對上游側栗單元施加較低的電壓來去除，并且包含于氣體混合物中的其余含氧氣體(特別地，H20和C02)的相對量通過對下游側栗單元施加高電壓來測量。

【發(fā)明內容】

[0003]極限電流型傳感器是已知的。在這種傳感器中，一般地，某一恒定電壓被施加用于包含于內燃發(fā)動機排出的廢氣(exhaust gas)中的氧的濃度的檢測。但是，根據用于施加電壓的這種技術，包含于廢氣中的SOx的濃度無法被容易地且準確地檢測出。
[0004]在這方面，根據本申請的發(fā)明人的研究，本申請的發(fā)明人已經認識到，在改進用于給極限電流型傳感器施加電壓的技術時，包含于廢氣中的SOx的濃度能夠通過極限電流型傳感器準確檢測出。
[0005]基于本申請的發(fā)明人的這個認識，本發(fā)明的目的是通過極限電流型傳感器來準確檢測包含于廢氣中的SOx的濃度。
[0006]本申請的一個發(fā)明涉及具有極限電流型傳感器的內燃發(fā)動機的SOx濃度檢測設備。本發(fā)明的設備包括:檢測部分，用于在使施加于傳感器的電壓(以下，該電壓將簡稱為“所施加電壓”)從預定電壓下降的同時通過使用傳感器的輸出電流(以下，該輸出電流將簡稱為“輸出電流”)來檢測包含于由發(fā)動機排出的廢氣中的SOx的濃度(以下，SOx的這種濃度將稱為“SOx濃度”)。
[0007]根據這點，能夠檢測SOx濃度。特別地，即使在當所施加電壓被保持為恒定電壓時占用輸出電流的SOx的影響或者在所施加電壓被提高時占用輸出電流的SOx的影響小于占用輸出電流的其他分量的影響的情況下，如果在所施加電壓從預定電壓器下降時占用輸出電流的SOx的影響大于占用輸出電流的其他分量的影響，則SOx濃度也能夠被準確地檢測出。
[0008]而且，優(yōu)選的是，檢測部分在使所施加電壓從預定電壓下降的同時將輸出電流的峰值用作用于SOx濃度的檢測的輸出電流。峰值是輸出電流在所施加電壓的下降期間的最小輸出電流(或最大輸出電流)。因此，峰值是與SOx濃度精確對應的輸出電流。因而，SOx濃度能夠通過將峰值用作用于SOx濃度的檢測的輸出電流而準確地檢測出。
[0009]而且，檢測部分可以在使所施加電壓從預定電壓下降之后通過使用在比預定電壓低的電壓被施加于傳感器時的輸出電流來檢測包含于廢氣中的氧的濃度。根據這點，包含于廢氣中的氧的濃度和SOx濃度能夠通過單個傳感器來檢測出。
[0010]而且，檢測部分可以在使所施加電壓從比預定電壓低的電壓上升到預定電壓之后將在使所施加電壓從預定電壓下降時的輸出電流用作用于SOx濃度的檢測的輸出電流。在這種情況下，在所施加電壓的下降開始之前施加于傳感器的電壓低于預定電壓。因而，與在所施加電壓的下降開始之前施加于傳感器的電壓等于預定電壓的情形相比，為SOx濃度的檢測所消耗的電力能夠得以下降。
[0011 ] 檢測部分可以在使所施加電壓上升至預定電壓之前通過使用在施加比預定電壓低的電壓時的輸出電流來檢測包含于廢氣中的氧的濃度。根據這點，包含于廢氣中的氧的濃度和SOx濃度能夠通過單個傳感器來檢測出。
[0012]而且，優(yōu)選的是，預定電壓高于或等于0.8V。根據這點，能夠獲得與SOx濃度精確對應的輸出電流，并且因此能夠準確地檢測出SOx濃度。
[0013]而且，優(yōu)選的是，在所施加電壓從預定電壓的下降結束時的所施加電壓是低于或等于0.7V的電壓。根據這點，能夠獲得與SOx濃度精確對應的輸出電流，并且因此能夠準確地檢測出SOx濃度。
[0014]而且，檢測部分可以使所施加電壓按照比具有100Hz的電壓的變化速度小或與其相等的速度從預定電壓下降。根據這點，可確保能夠獲得與SOx濃度精確對應的輸出電流，并且因此能夠準確地檢測出SOx濃度。
[0015]而且，檢測部分可以使所施加電壓從比預定電壓低的電壓上升，并且然后使所施加電壓按照比具有100Hz的電壓的變化速度小或與其相等的速度從預定電壓下降。根據這點，可確保能夠獲得與SOx濃度精確對應的輸出電流，并且因此能夠準確地檢測出SOx濃度。
[0016]而且，發(fā)動機為例如汽油發(fā)動機。汽油發(fā)動機按照在發(fā)動機工作區(qū)的主要部分內的大氣燃料化學計量比來操作。因此，包含于廢氣中的氧的濃度是低的。因而，SOx濃度能夠被容易地檢測出。
[0017]而且，SOx濃度檢測設備還可以包括:控制部分，用于在使所施加電壓從預定電壓下降時的輸出電流的絕對值大于或等于第一預定值的情況下執(zhí)行用于使傳感器的硫中毒再生的硫中毒再生控制。根據這點，直到因硫中毒所致的傳感器的檢測的準確度的下降不會發(fā)生，SOx濃度才被檢測。因而，SOx濃度能夠被更準確地檢測出。
[0018]而且，SOx濃度檢測設備還可以包含用于在使所施加電壓從預定電壓下降時的輸出電流的絕對值大于第二預定值的情況下報警給發(fā)動機的燃燒室供應的燃料的性能故障的控制部分。根據這點，在可能發(fā)生燃料性能故障的情況下，SOx濃度檢測設備的用戶能夠意識到，燃料的性能故障可能會發(fā)生。
[0019]本申請的另一個發(fā)明涉及用于檢測包含于從具有極限電流型傳感器的內燃發(fā)動機排出的廢氣中的SOx的濃度的方法。該方法包括:用于使施加于傳感器的電壓從預定電壓下降的電壓下降步驟，用于在電壓下降步驟期間獲取傳感器的輸出電流的輸出電流獲取步驟，以及用于通過使用由輸出電流獲取步驟獲取的輸出電流來檢測包含于廢氣中的SOx的濃度的SOx濃度檢測步驟。
[0020]根據這點，能夠檢測出SOx濃度。特別地，即使在所施加電壓被保持為恒定電壓時占用輸出電流的SOx的影響或者在所施加電壓被提高時占用輸出電流的SOx的影響小于占用輸出電流的其他分量的影響的情況下，如果在所施加電壓從預定電壓下降時占用輸出電流的SOx的影響大于占用輸出電流的其他分量的影響，則SOx濃度能夠被準確地檢測出。[0021 ] 而且，該方法還可以包括:用于在電壓下降步驟之后給傳感器施加比預定電壓低的電壓的下降后電壓施加步驟，以及用于在下降后電壓施加步驟期間通過使用傳感器的輸出電流來檢測包含于廢氣中的氧的濃度的氧濃度檢測步驟。根據這點，包含于廢氣中的氧的濃度和SOx濃度能夠通過單個傳感器來檢測出。
[0022]而且，該方法還可以包括用于在電壓下降步驟之前給傳感器施加比預定電壓低的電壓的下降前電壓施加步驟，用于在下降前電壓施加步驟之后且在電壓下降步驟之前使施加于傳感器的電壓上升至預定電壓的電壓升高步驟，以及用于在下降前電壓施加步驟期間通過使用傳感器的輸出電流來檢測包含于廢氣中的氧的濃度的氧濃度檢測步驟。根據這點，包含于廢氣中的氧的濃度和SOx濃度能夠通過單個傳感器來檢測出。
[0023]本申請的又一個發(fā)明涉及極限電流型傳感器。本發(fā)明的極限電流型傳感器被用來在施加于傳感器的電壓從預定電壓下降時通過使用傳感器的輸出電流來檢測包含于內燃發(fā)動機排出的廢氣中的SOx的濃度。
[0024]根據這點，能夠提供用于檢測SOx濃度的極限電流型傳感器。特別地，即使在所施加電壓被保持為恒定電壓時占用輸出電流的SOx的影響或者在所施加電壓被提高時占用輸出電流的SOx的影響小于占用輸出電流的其他分量的影響的情況下，如果在所施加電壓從預定電壓下降時占用輸出電流的SOx的影響大于占用輸出電流的其他分量的影響，則能夠提供用于準確地檢測SOx濃度的極限電流型傳感器。
[0025]而且，傳感器可以被用來在施加于傳感器的電壓從預定電壓下降之后通過使用在比預定電壓低的電壓被施加于傳感器時的傳感器的輸出電流來檢測包含于廢氣中的氧的濃度。根據這點，包含于廢氣中的氧的濃度和SOx濃度能夠通過單個傳感器來檢測出。
[0026]而且，傳感器可以被用來在預定電壓被施加于傳感器之前通過使用在比預定電壓低的電壓被施加于傳感器時的傳感器的輸出電流來檢測包含于廢氣中的氧的濃度。根據這點，包含于廢氣中的氧的濃度和SOx濃度能夠通過單個傳感器來檢測出。
【附圖說明】
[0027]圖1示出了本發(fā)明的極限電流型傳感器的一種實施例(兩單元型極限電流型傳感器)。
[0028]圖2示出了圖1所示的極限電流型傳感器的輸出特性。
[0029]圖3示出了圖1所示的極限電流型傳感器的輸出特性。
[0030]圖4示出了在SOx濃度與輸出電流的峰值之間的關系。
[0031]圖5示出了本發(fā)明的極限電流型傳感器的另一種實施例(單一單元型極限電流型傳感器)。
[0032]圖6示出了圖5所示的極限電流型傳感器的輸出特性。
[0033]圖7示出了包含具有圖1或5所示的極限電流型傳感器的SOx濃度檢測設備的內燃發(fā)動機。
[0034]圖8示出了示出與根據第一實施例的所施加電壓的變化對應的輸出電流的時間圖。
[0035]圖9A示出了所施加電壓的上升和下降的一種方式。
[0036]圖9B示出了所施加電壓的上升和下降的另一種方式。
[0037]圖10A示出了在圖1所示的極限電流型傳感器中采用的電路的一個實例。
[0038]圖10B示出了在圖4所示的極限電流型傳感器中采用的電路的一個實例。
[0039]圖11示出了根據第一實施例的SOx濃度檢測流程的實施例的一個實例。
[0040]圖12示出了根據第二實施例的SOx濃度檢測流程的一個實例。
[0041]圖13示出了根據第三實施例的SOx濃度檢測流程的一個實例。
[0042]圖14示出了根據第四實施例的SOx濃度/空燃比檢測流程的一個實例。
【具體實施方式】
[0043]本發(fā)明的極限電流型傳感器以及包含該極限電流型傳感器的內燃發(fā)動機的SOx濃度檢測設備的實施例將參照附圖來描述。
[0044]<兩單元型極限電流型傳感器的配置>
[0045]圖1示出了根據本發(fā)明的第一實施例的極限電流型傳感器。圖1所示的傳感器是兩單元型極限電流型傳感器。在圖1中，10表示極限電流型傳感器，11A表示第一固體電解質層，11B表示第二固體電解質層，12A表示第一氧化鋁層，12B表示第二氧化鋁層，12C表示第三氧化鋁層，12D表示第四氧化鋁層，12E表示第五氧化鋁層，12F表示第六氧化鋁層，13表示擴散限制層，14表示加熱器，15表示栗單元，15A表示第一栗電極，15B表示第二栗電