燃料、油中的硫浓度检测装置的制作方法

专利名称：燃料、油中的硫浓度检测装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及燃料、油中的硫浓度检测装置。
背景技术：
用于检测排气中的SOx浓度的SOx浓度传感器一直以来就是公知的。 这些公知的SOx传感器通常使用固体电解质，通过计测SOx变成硫酸根离
子时产生的电动势来检测排气中的sox浓度(参照例如日本特开
2004-239706号公报)。另外，当燃料、油中的硫浓度变化时，与^M目伴地 排气中的SOx浓度也会变化。因此，如果利用上述的SOx浓度传感器来检 测排气中的SOx浓度，则可以检测燃料、油中的石克浓度。
但使用这样的SOx浓度传感器而成的以往的硫成分检测装置只能在高 温下工作，装置^f莫大，特别是还存在在SOx浓度低时不能检测SOx浓度 的严重问题。如这种SOx浓度传感器那样， 一直以来只是关注于检测瞬间 SOx浓度，这样只要欲检测瞬间SOx浓度，就必然会产生上述那样的各种 问题。
于是，本发明人转换思路，不是检测瞬间的S(V浓度，而是关注于解 决在一定期间内排出的SOx的累加量。于是，这样转换思路，判明可以容 易地检测出作为在一定期间内排出的SO、的累加量的排气中的SOx量，这
样可容易检测燃料、油中的硫浓度。

发明内容
本发明的目的在于，提供一种容易检测燃料、油中的硫浓度的硫浓度
检测装置。
根据本发明，提供了一种燃料、油中的硫浓度检测装置，在燃料、油燃烧生成的排气的通路内配置有可捕获排气中的硫成分的金属或金属化合 物，计测随着该金属或金属化合物所捕获的硫成分的量的增多而变化的该 金属或金属化合物的物性，根据计测得到的物性来检测出该金属或金属化 合物所捕获到的硫成分的量，根据检测到的硫成分的量计算排气中实际含
有的so、量的实际累计值，在假定使用了硫浓度预先估计好的燃料、油的 情况下，基于内燃机的运行状态来计算估计在排气中含有的SOx量的估计 累计值，当SOx量的实际累计值相对于SOx量的估计累计值的增大量大于
预定值时，判断为使用了硫浓度比预先估计的硫浓度高的燃料、油。


图1A^缩点火式内燃机的整体图；图2是用于说明硫成分的检测原 理的图；图3是用于说明疏成分的检测方法的图；图4是用于说明硫成分 的检测方法的图；图5是用于说明硫成分的检测方法的图；图6是用于说 明硫成分的检测方法的图；图7是表示硫成分的捕获量的变化的时间图； 图8表示从内燃机排出的SOx量的图。图9是用于计算SOx的估计捕获量 的流程图；图10是用于检测燃料、油中的硫浓度的流程图；图ll是用于 检测燃料、油中的硫浓度的流程图；图12表示硫成分的捕获量的变化的时 间图；图13是用于检测燃料、油中的硫浓度的流程图；图14是用于检测 燃料、油中的硫浓度的流程图。
具体实施例方式
图l表示压缩点火式内燃机的整体图。
参照图1， l表示内燃机主体，2表示各气缸的燃烧室，3表示用于向 各燃烧室2内分别喷射燃料的电子控制式燃料喷射阀，4表示进气岐管，5 表示排气岐管。进气岐管4介由吸气管6与排气涡轮增压器7的压缩机7a 的出口连接，压缩机7a的入口与空气滤清器8连接。在吸气管6内配置有 由步进马达驱动的节气门9,进而绕吸气管6设置有用于冷却在吸气管6 内流动的piL7^空气的冷却装置10。在图l所示的实施例中，将内燃机冷却水导入到冷却装置10内，由内燃机冷却水将吸入空气冷却。
另 一方面，排气岐管5与排气涡轮增压器7的排气涡轮7b的入口连接， 排气涡轮7b的出口与SOx捕集催化剂11的入口连接。另外，SOx捕集催 化剂11的出口与NO、吸藏催化剂12连接。如图1所示，在SOx捕集催化 剂11的下游配置有用于检测排气中含有的硫成分即SOx的SOx传感器13。 另外，在排气岐管5内配置有用于向排气中添加燃料的燃料添加阀14。
排气岐管5与进气岐管4借由排气再循环(下面称作"EGR")通路15 相互连接，在EGR通路15内配置有电子控制式EGR控制阀16。另外， 绕EGR通路15设置有用于冷却在EGR通路15内流动的EGR气体的冷 却装置17。在图1所示的实施例中，将内燃机冷却水导入冷却装置17内， 由内燃机冷却水将EGR气体冷却。另一方面，各燃料喷射阀3介由燃料 供给管18与共轨19连接。从电子控制式的喷出量可变的燃料泵20向该共 轨19内供给燃料箱21内的燃料，被供给到该共轨19内的燃料经由各燃料 供给管18而被供给到燃料喷射阀3。
燃料箱21的燃料补充口 22通常被燃料盖23堵塞，该燃料盖23在向 燃料箱21内补充燃料时被取下。在燃料补充口 22上安装有用于检测燃料 盖23被取下的状态的传感器24。另外，在内燃机主体1上安装有用于检 测润滑油的油面的液面传感器25。由于在换油时要取出旧油，供给新油， 所以此时油的液面变化。在图1所示的实施例中，基于液面传感器25的检 测信号来判断是否进行了换油。
电子控制单元30由数字计算机构成，具有由双向性总线31互相连接 的ROM(只读存储器)32、 RAM(随机存储器)33、 CPU(微处理器)34、输入 端口 35以及输出端口 36。如图1所示，在加速踏板40上连接有产生与加 速踏板40的 量L成比例的输出电压的负荷传感器41， M感器13、 24、 25、和该负荷传感器41的输出电压借助于相对应的AD转换器37输 入到输入端口35。进而，在输入端口 35上连接有曲轴每旋转例如15。就 产生输出脉沖的曲轴转角传感器42。另一方面，输出端口 36借助于相对 应的驱动电路38与燃料喷射阀3、节气门9的驱动用步进马达、燃料添加阀14、 EGR控制阀16和燃料泵20连接。
首先对图1所示的NOx吸藏催化剂12予以说明，该NOx吸藏催化剂 12具有下述功能，即在排气的空燃比稀时吸收NOx，在排气的空燃比变为 理论空燃比或浓时，会将吸收的NOx释放。在压缩点火式内燃机中，其排 气的空燃比为稀，因此，通常排气中含有的N(X会被NOx吸藏催化剂12 吸藏。
但是如果在稀空燃比下持续进行燃烧，则在该期间内NOx吸藏催化剂 12的NOx吸藏能力会饱和，这样会变得不能由NOx吸藏催化剂12吸收 NOx。因此，在图l所示的实施例中，在NOx吸藏催化剂12的吸藏能力饱 和之前，通过例如在排气行程中向燃烧室2内喷射燃料，或通过从燃料添 加阀14向排气中添加燃料，来使排气的空燃比暂时为浓，由此使得从NOx 吸藏催化剂12释放出NOx。
但是，排气中含有SOx即S()2，在该S02流入NOx吸藏催化剂12时 该S02被吸收到NOx吸藏催化剂12内。此时，如果吸藏的SOx量增多， 则NOx吸藏催化剂12可吸藏的NOx量逐渐降低。因此，在图1所示的实 施例中，在NOx吸藏催化剂12的上游配置S(X捕集催化剂11，利用SOx 捕集催化剂11来捕获排气中含有的S()x,由此来控制SOx流入到NOJ及 藏催化剂12中。
由于1象这样，排气中含有的SOx量对NOx吸藏催化剂12的NOx吸藏 能力有很大影响，所以需要监视排气中含有的SOx量。由于如果在这种情 况下排气中含有的SOx量增多，则NOx吸藏催化剂12的NOx吸藏能力会 急剧降低，所以特别需要检测排气中含有的S(X量是否增大。
像这样的、排气中含有的S()x量增多的典型情况是，与预先估计使用 的燃料、油相比，使用了硫浓度高的燃料、油的情况。于是，在本发明中 利用SOx传感器13来检测排气中的硫成分，基于该SOx传感器13的检测 结果来判断是否使用了硫浓度高的燃料、油。下面对本发明的该硫成分的 检测方法予以说明。
图2示出了本发明的硫成分的检测原理。在本发明中，在排气通路内配置了可捕获排气中的硫成分的金属或金属化合物，在图l所示的实施例
中配置了可捕获排气中的S(X的金属或金属化合物。在图2(A)中以标记50 示意性地示出该金属或金属化合物。图2(A)所示的金属或金属化合物50 由不含有硫的金属或金属化合物形成。在本发明的实施例中，该金属或金 属化合物50由碱金属、碱土金属、稀土金属、贵金属或者这些金属的化合 物形成。
下面，以使用碱土金属之一的钡Ba或其化合物作为该金属或金属化 合物50的情况为例，来对硫成分的检测方法予以说明。
钡Ba在大气中变成氧化钡BaO。该氧化钡BaO在械放置到排气中时， 会被排气中含有的CO、 C02立即变成碳酸钡BaC03。进而，该碳酸钡 BaC03被排气中含有的N(X变成硝酸钡Ba(N03)2。
即，在使用钡Ba的情况中，图2(A)所示的金属或金属化合物50是氧 化钡BaO、碳酸钡BaC()3、或硝酸钡Ba(N03)2，该金属或金属化合物50 在被置于排气中时变成硝酸钡Ba(N03)2。简单地说，图2(A)所示的金属或 金属化合物50由氧化物、碳酸盐或硝酸盐构成，当该金属或金属化合物 50被置于排气中时变成硝酸盐。
另一方面，排气中含有与C()、 HC、 N(X相比为少量的硫成分即SOx， 该SOx会被金属或金属化合物50捕获，如图2(A)所示，变成含有硫的金 属化合物51。在使用钡Ba的情况中，该含有硫的金属化合物51是硫酸钡 BaS04。因此，在金属或金属化合物5()被置于排气中的情况中，如图2(B) 所示，由硝酸钡Ba(N03)2构成的金属化合物50的部分硝酸钡Ba(N03)2变 成硫酸钡BaS04。简单地说，辨酸盐的一部分变成硫酸盐。此时，随着时 间的经过，即随着捕获到的硫成分的量增多，金属化合物51中的硫酸盐的 比例变高。
另一方面，图2(C)示出了金属或金属化合物50由贵金属或其化合物 构成的情况。作为该贵金属可以使用钯Pd、铑Rh或铂Pt，图2(C)作为一 个例子示出了使用钯Pd的情况。这种情况中，当捕获到硫成分时，金属 氧化物PdO变成;危化物PdS。当硝酸盐变成硫酸盐时，或金属氧化物变成硫化物时，物性出现变化， 因此可以根据该物性的变化来推定捕获到的硫成分的量、即气体中的硫成 分的量。于是在本发明中，在随着时间的经过不含有硫的金属或金属化合
物50变成含有硫的金属化合物51时，计测金属化合物51的物性，根据计 测的物性^M^r测气体中的硫成分。
即，在本发明中，换而言之，在随着时间的经过而金属或金属化合物 50所捕获到的硫成分的量增多时，计测随着该捕获到的石克成分的量增多而 变化的金属或金属化合物50的物性，根据计测的物性来检测排气中的硫成 分。
下面，参照图3 图6来对应计测的物性、和应计测的物性所对应的4义 表性的检测方法予以说明。另外，对于这些图3 图6，以图2(B)所示那样 的硝酸盐变成>5克酸盐的情况为例进行说明。
图3示出了计测的物性是电学物性、计测的电学物性为电阻的情况。 图3(A)示出了硫S的捕获量W和电阻值R的关系。如图3(A)所示， 硫S的捕获量W越多即从硝酸盐变成硫酸盐的量越多，则电阻值R变得 越大。因此，根据电阻值R可以求出硫S的捕获量W即排气中的SOxf 的累计值。
图3(B)示出了图1所示的SOx传感器13的检测部。如图3(B)所示， 配置在排气通路内的S(X传感器13的检测部上设置有由一对端子52支 撑的检测用金属化合物片53、和由一对端子54支撑的参照用金属化合物 片55。并且，在SOx传感器13的检测部上还配置有温度传感器56。检测 用金属化合物片53由氧化物、碳酸盐或硝酸盐形成，参照用金属化合物片 55由>5危酸盐形成。在排气流通时，虽然参照用金属化合物片55不变化， 但检测用金属化合物片53在不是硝酸盐的情况时变成硝酸盐，接着硝酸盐 被排气中含有的S(X—点点变成硫酸盐。这样检测用金属化合物片53的电 阻值R逐渐发生变化。
检测用金属化合物片53的电阻值在周围的温度变高时变高。因此，为 了消除这样的温度变化对电阻值R的影响，设置了参照用金属化合物片55，例如使用如图3(C)所示的惠斯登电桥，根据检测用金属化合物片53 的电阻值和参照用金属化合物片55的电阻值之差来求出硫S的捕获量。在 使用如图3(C)所示的惠斯登电桥时，电压计57所示出的电压V如图3(D) 所示那样，随着硫S的捕获量W增大而降低。
图4~图6示出了所计测的物性是热学物性、计测的热学物性是热容量 和热传导性的情况。
如图4(A)所示，硫S的捕获量W越大，则金属化合物片的热容量越 小。因此如图4(B)所示，在金属化合物片的周围温度升高时，硫S的捕获 量W越大，金属化合物片的中心温度的上升率就越高。
图5(A)示出了 S()、传感器13的检测部。在图5(A)所示的例子中，设 置了具有一对引线58的检测用热敏电阻元件59、和具有一对引线61的参 照用热敏电阻元件62。并且在该例中，检测用热敏电阻元件59的周围被 检测用金属化合物60包围，参照用热敏电阻元件62的周围被参照用金属 化合物63包围。
在该例中，根据检测用金属化合物60周围温度变化时的检测用热敏电 阻元件59的电阻值的变化的响应性来推定检测用金属化合物60的热容量， 根据在参照用金属化合物63周围温度变化时参照用热敏电阻元件62的电 阻值的变化的响应性来推定参照用金属化合物63的热容量，根据它们的热 容量之差来求出硫S的捕获量W。
即具体来说，使用图5(B)所示的惠斯登电桥，以电压的形式来求出检 测用热敏电阻元件59的电阻值和参照用热敏电阻元件62的电阻值之差。 此时，如图5(C)所示，检测用金属化合物60所捕获到的硫越多，表示该 电阻值之差的电压计64的电压V越低。另外，根据电压计65的电压来检 测检测用金属化合物63的温度。
另一方面，在图6所示的例子中，设置了分别对检测用金属化合物60 和参照用金属化合物63进行加热的加热器66、 67。在该例中，可以通过 使加热器66、 67散热来使检测用金属化合物60和参照用金属化合物63 的温度升高。下面，参照图解性地示出硫捕获量的时间变化的图7(A)、 (B)，来对燃 料、油中的硫浓度的检测方法予以说明。另外，在图7(A)、 (B)中，实线 WX表示当假定使用了硫浓度预先估计好的燃料、油时的SOx的估计捕获 量，虚线W表示利用S()x传感器13检测出的实际的SOx捕获量。另外， 在使用预先估计的硫浓度的燃料、油的情况中，当内燃机的运行状态稳定 时，从内燃机排出的S()、量稳定，所以可以基于内燃机的运行状态来计算 出估计捕获量WX。
如果在补充燃料时，补充了硫浓度比估计的硫浓度高的燃料，或者在 换油时供给了硫浓度比估计的硫浓度高的油，则排气中含有的SOx量急剧 增大，所以如图7(A)的虚线所示，实际的SOx的捕获量W相对于SOx的 估计捕获量WX急剧增大。因此，当SOx的实际捕获量W相对于SOx的 估计捕获量WX大于一定值时，可以判断为使用了硫浓度高的燃料、油。
另一方面，图7(B)示出了例如排气温度暂时非常高，从SOx捕集催化 剂ll释放出SO、的情况。在该情况中，如图7(B)中的虚线所示，在从SOx 捕集催化剂11释放出S()x的期间，SOx的实际捕获量W相对于估计捕获 量WX—时间增大。因此，如从图7(A)、 (B)所知的那样，如果预先估计 了值K，该值K比从S()x捕集催化剂U释放出S(、时的实际捕获量W相 对于估计捕获量WX的增大量大，且比使用了硫浓度高的燃料、油时的实 际捕获量W相对于估计捕获量WX的增大量小，则在SOx的实际捕获量 W相对于SOx的估计捕获量WX的增大量大于该一定值K时，可以判断 为4吏用了石危浓度高的燃料、油。
因而，排气中含有的SOx量的累计值与W或WX所示的SOx的捕获
量成比例。因此，在本发明中，简单地说，根据检测出的硫成分的量来计
算出排气中实际含有的SOx量的实际累计值，在假定使用预先估计的硫浓
度的燃料、油的情况下，基于内燃机的运行状态来计算估计排气中含有的
SO、量的估计累计值，在SOx量的实际累计值相对于SOx量的估计累计值 的增加量大于预定值K时，判断为使用了硫浓度比预先估计的硫浓度高的
燃料、油。另夕卜，在图7(A)、 (B)所示的实施例中，将SOx量的实际累计值和SOx 量的估计累计值设为在预定期间TX内的累计值。另外，在图7(A)、 (B) 所示的实施例中，在补充燃料时或换油时，该预定的期间tx开始进行。 这样就可以判断是否使用了硫浓度高的燃料，或使用了石危浓度高的油。
下面，参照图8和图9，来对SC^的估计捕获量WX的求出方法予以 说明。
在使用预先估计的硫浓度的燃料的情况中，从内燃机排出的硫成分的 量与燃料的喷射量成比例。由于燃料喷射量是要求转矩和内燃机转速的函 数，因此，从内燃机排出的硫成分的量也是要求转矩和内燃机转速的函数。 在本发明的实施例中，将单位时间从内燃机排出的硫成分的量SOXA作为 要求转矩tq和内燃机转速N的函数，以图8(A)所示的图的形式预先存储 在rom32内。
另外，在使用预先估计的硫浓度的润滑油的情况中，在燃烧室2内燃 烧了的油量即从内燃机排出的硫成分的量也变成要求转矩和内燃机转速的 函数。在本发明的实施例中，将油中所含有的、单位时间从内燃机排出的 硫成分的量SOXB作为要求转矩TQ和内燃机转速N的函数，以图8(B) 所示的图的形式预先存储在ROM32内。通过累加这些硫成分的量SOXA
和soxb的和，计算出从内燃机排出的硫成分的累加量i:sox。
图9表示在假定使用了硫浓度预先估计好的燃料、油的情况中，计算 硫成分的估计捕获量WX的程序。该程序每隔固定时间中断进行。
参照图9,首先在步骤70中，通过图8(A)、 (B)来读取单位时间从内 燃机排出的硫成分的量SOXA和SOXB。接着，在步骤71中将这些SOXA 和SOXB之和相加到辟l成分的量SSOX。另 一方面，械J人为是检测用金属 化合物53、 60所捕获的硫成分的估计捕获量WX、与从内燃机排出的硫成 分的累加量SSOX成比例。因此，在步骤72中，通过将从内燃机排出的 疏成分的累加量SS()X乘以比例常数C，可以计算出被认为是被检测用金 属化合物53、 60捕获到的硫成分的估计捕获量WX。
图10示出了本发明的用于检测燃料、油中的硫浓度的程序。该程序每隔固定时间中断进行。
参照图10，首先在步骤80中根据SOx传感器13的检测值计算出SOx 的实际捕获量W。接着在步骤81中读取前次中断时的SOx的实际捕获量 W0。接着，在步骤82中，计算从前次中断至这次中断之间的SOx的实际 捕获量的增大量AW(=W-Wo)。
接着在步骤83中读取在图9所示的程序中计算出的现在的SOx的估计 捕获量WX。接着在步骤84中读取在前次中断时的SOx的估计捕获量 WX(j。接着，在步骤85中，计算从前次中断至此次中断之间的SOx的估 计捕获量的增大量AWX(=WX-WX,))。
接着，在步骤86中判断SOx的实际捕获量的增大量AW相对于SOx 的估计捕获量的增大量AWXo的增大量是否大于图7(A)、(B)所示的预定值 K，即判断是否AW-AWX>K。在AW-AWX〉K时ii^V步骤87，判断为使 用了硫浓度高的燃料或油。接着在步骤88中将W作为W。存储，将WX 作为WX。存储。
图11示出了用于检测燃料、油中的硫浓度的另一实施例的程序。该程 序每隔固定时间中断进行。
在该实施例中，如图7(A)、 (B)所示，在进行了燃料的补充和换油之后 经过了一定的期间TX时，在S(、的实际捕获量W相对于SOx的估计捕获 量WX的增大量大于预定值K时，判断为使用了硫浓度高的燃料或油。
即，参照图11，首先在步骤卯中基于传感器24和液面传感器25的 检测信号来判断是否进行了燃料补充或换油。在既没有进行燃料补充也没 有换油时，^步骤91来判断是否在进行燃料补充或换油之后过了一定期 间TX。在既没有进行燃料补充也没有换油时，处理循环结束。
另一方面，当在步骤卯中判断已经进行了燃料补充或换油时，i^步 骤92，根据SOx传感器13的检测值来计算SOx的实际捕获量W。接着在 步骤93中将该实际捕获量W作为W。存储。
接着，在步骤94中读取在图9所示的程序中计算出的现在的SOx的估 计捕获量WX。接着在步骤95中将该估计捕获量WX作为WXo存储。在下面的中断时从步骤卯进入步骤91，在进行了燃料的补充或换油 之后经过了一定期间TX时进入步骤96。在步骤96中才艮据SCX传感器13 的检测值来计算SO、的实际捕获量W。接着，在步骤81中计算期间TX 内的SOx的实际捕获量的增大量AW(=W-W。)。接着，在步骤98中读取在 图9所示的程序中计算出的现在的SOx的估计捕获量WX。接着在步骤99 中计算在期间TX内的S()x的估计捕获量的增大量AWX(=WX-WX0)。
接着在步骤100中判断SOx的实际捕获量的增大量AW相对于SOx的 估计捕获量AWXo的增大量是否大于图7(A)、 (B)所示的预定值K，即是否 AW-AWX>K。在AW-AWX>K时进入步骤101，判断为4吏用了石克浓度高的 燃料或油。
图12~图14示出了本发明的另一实施例。
如上所述，SOx的实际捕获量W在使用硫浓度高的燃料、油时增大， 并且即^f吏从SOx捕集催化剂11释放出SOx， S(^的实际捕获量W也增大。 因此，在该实施例中，为了将由于使用了硫浓度高的燃料、油而使实际捕 获量W增大的情况、与由于从SOx捕集催化剂ll释放出SOx而使实际捕 获量W增大的情况相区别，在实际捕获量W增大时进行再生处理以除去 检测用金属化合物53、 60所捕获到的硫成分，根据该再生处理后的SOx 的实际捕获量W的变化来判断是否使用了硫浓度高的燃料、油。
在本发明的实施例中，该再生处理例如进行如下。即检测用金属化合 物53、 60具有下述性质如果在排气的空燃比为稀的情况下处于会使^i酸 盐热分解的约为130(rc以上的温度，则会释放出硫成分，而如果在排气的 空燃比为浓的情况下处于约为600。C以上的温度，则也M放出石克成分。
于是，在应进行再生时，通过将例如检测用金属化合物53、 60的温度
即600'C以上，并在该状态下使排气的空燃比为浓，从而进行再生控制。 或将检测用金属化合物53、 60的温度升高至在排气的空燃比为稀的情况下 可释放出捕获的硫成分的硫释放温度即130(rC以上，从而进行再生控制。 另外，在该情况中，作为SO、传感器3使用图6所示的带有加热器的SOx传感器，在检测用金属化合物53、 60的温度达到比硫释放温度低一些 的温度时，使加热器66、 67散热，使检测用金属化合物53、 60的温度升 高至硫释放温度，由此也可以使检测用金属化合物53、 60再生。
即，在该实施例中，当SO、量的实际累计值相对于SOx量的估计累计 值的增大量大于预定值时，具体地讲，当在图12(A)、 (B)所示的预定期间 TX1内SOx的实际捕获量W的增大量相对于S(X的估计捕获量WX的增 大量大于预定值时，进行检测用金属化合物53、 60的再生处理。在进行再 生处理时，SO、的实际捕获量W降低。
在使用硫浓度高的燃料、油的情况中，如图12(A)所示，再生处理后 的SOx的实际捕获量W的增大率与再生处理前同样，比SOx的估计捕获 量WX的增大率大。而在从S()x捕集催化剂11 一时间释放出SOx的情况 中，在图12(B)所示，再生处理后的SOx量的实际捕获量W的增大率与SOx 量的估计捕获量WX的增大率基本相等。
因而，在该实施例中，当判断出再生处理后的SOx量的实际累计值的 增大率比SOx量的估计累计值的增大率大时，则判断为使用了硫浓度比最 初预先估计的硫浓度高的燃料、油。
图13和图14中示出了用于实施该实施例的燃料、油中的硫浓度检测 程序。该程序每隔固定时间中断进行。
参照图13和图14，首先在步骤110中，判断是否在对再生处理后的 SOx的实际捕获量的增大原因进行检查。如果不是在检查进行中，则i^ 步骤lll。
在步骤111中根据SO、传感器13的检测值计算SOx的实际捕获量W。 接着，在步骤112中读取在期间TX1前的SOx的实际捕获量Wo。接着， 在步骤113中计算在期间TX1内的SOx的实际捕获量的增大量 AW(=W-W0)。
接着，在步骤114中读取在图9所示的程序中计算出的现在的SOx的 估计捕获量WX。接着，在步骤115中读取在期间TX1前的SOx的估计捕 获量WXo。接着，在步骤116中计算在期间TX1内的SOx的估计捕获量的增大量AWX(=WX-WXo)。接着，在步骤117中存储W、 WX。
接着，在步骤118中判断S()x的实际捕获量的增大量AW相对于SOx 的估计捕获量的增大量AWXo是否大于预定值KK，即是否 AW-AWX>KK。当AW-AWX《0时处理循环结束。而当AW-AWX>KK 时i^步骤119进行再生处理。接着，在步骤120中判断再生处理是否结 束，在再生处理结束时进入步骤121。
在步骤121中由SOx传感器13的检测值计算SOx的实际捕获量W。 接着在步骤122中，将该实际捕获量W作为Wi存储。接着，在步骤123 中读取在图9所示的程序中计算出的现在的SOx的估计捕获量WX。接着， 在步骤124中将该估计捕获量WX作为WX!存储。接着，在步骤125中 开始检查。
当检查开始时，从步骤n0进入步骤126，判断是否经过了图12(A)、 (B)所示的期间TX2。在没有经过期间TX2时处理循环结束。与此相对的 是，当经过了期间XT2时进入步骤127，根据SOx传感器13的检测值来 计算SOx的实际捕获量W。接着在步骤128中计算出在期间TX2内的SOx 的实际捕获量的增大量AW,—W-W,)。
接着，在步骤129中读取在图9所示的程序中计算出的现在的SOx的 估计捕获量WX。接着，在步骤130中计算在期间TX2内的SOx的估计捕 获量的增大量AWX,(-WX-WX,)。接着，在步骤131中判断SOx的实际捕 获量的增大量AW,是否比S()x的估计捕获量的增大量AWX,大预定值KK 以上，即是否AW，-AWX,>KK。在AW,-AWX户KK时ii^步骤132，判 断为使用了硫浓度高的燃料或油。接着在步骤133中结束检查。
权利要求
1. 一种燃料、油中的硫浓度检测装置，在燃料、油燃烧生成的排气的通路内配置有可捕获排气中的硫成分的金属或金属化合物，计测随着该金属或金属化合物所捕获的硫成分的量的增多而变化的该金属或金属化合物的物性，根据计测得到的物性来检测出该金属或金属化合物所捕获到的硫成分的量，根据检测到的该硫成分的量计算排气中实际含有的SOx量的实际累计值，在假定使用了硫浓度预先估计好的燃料、油的情况下，基于内燃机的运行状态来计算估计在排气中含有的SOx量的估计累计值，当所述SOx量的实际累计值相对于所述SOx量的估计累计值的增大量大于预定值时，判断为使用了硫浓度比预先估计的硫浓度高的燃料、油。
2. 根据权利要求1所述的燃料、油中的硫浓度检测装置，所述SOx 量的实际累计值和所述s()x量的估计累计值是在预定期间内的累计值。
3. 根据权利要求2所述的燃料、油中的硫浓度检测装置，在补充燃料 或进^f亍换油时，所述预定期间开始。
4. 根据权利要求1所述的燃料、油中的硫浓度检测装置，当所述SOx 量的实际累计值相对于所述SOx量的估计累计值的增大量大于预定值时， 对所述金属或金属化合物进行再生处理，当该再生处理后所述SOx量的实 际累计值的增大率比所述SO、量的估计累计值的增大率大时，才判断为使 用了疏浓度比预先估计的硫浓度高的燃料、油。
5. 根据权利要求1所述的燃料、油中的硫浓度检测装置，随着所述金 属化合物捕获到的疏成分的量增多，该金属化合物从氧化物、碳酸盐或硝酸盐变为好u酸盐。
6. 根据权利要求l所述的燃料、油'中的硫浓度检测装置，所述计测的 物性是以电阻为代表的电学物性。
7. 根据权利要求1所述的燃料、油中的疏浓度检测装置，所述计测的 物性是以热容量和热传导性为代表的热学物性。
8. 根据权利要求1所述的燃料、油中的硫浓度检测装置，所述金属化合物包含在捕获到硫时变成硫酸盐的检测用金属化合物、和由硫酸盐形成 的参照用金属化合物，根据计测得到的检测用金属化合物的物性和计测得 到的参照用金属化合物的物性的差异来检测排气中的硫成分。
9.根据权利要求1所述的燃料、油中的硫浓度检测装置，所述金属或 金属化合物是碱金属、碱土金属、稀土金属、贵金属、或这些金属的化合 物。
全文摘要
在排气的通路内配置有可捕获排气中的硫成分的金属化合物(50)，计测随着金属化合物(50)所捕获的硫成分的量的增多而变化的金属化合物(50)的物性，根据计测得到的物性来计算出排气中实际含有的SO_x量的实际累计值。另一方面，在假定使用了硫浓度预先估计好的燃料、油的情况下，计算估计在排气中含有的SO_x量的估计累计值，根据该SO_x量的实际累计值和SO_x量的估计累计值来判断是否使用了硫浓度高的燃料、油。
文档编号G01N27/12GK101548180SQ20088000095
公开日2009年9月30日 申请日期2008年6月30日 优先权日2007年7月11日
发明者中田有香, 吉田耕平, 大月宽, 浅沼孝充, 西冈宽真 申请人:丰田自动车株式会社