CN105525971A - 内燃机的硫浓度判定系统 - Google Patents

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Abstract

本发明以不追加判定包含在燃料中的硫成分浓度的特殊传感器而能够判定包含在燃料中的硫成分的浓度作为课题。本发明是一种配备有配置在排气通路中且包含氧化催化剂的排气净化装置、和向流入所述排气净化装置的排气供应燃料的供应装置的内燃机的硫浓度判定系统,在氧化催化剂的中毒消除处理结束之后,实施作为向排气净化装置供应燃料以便使每单位时间向排气净化装置供应的燃料的量成为恒定的处理的燃料供应处理,以从该燃料供应处理的开始时刻起到氧化催化剂的温度降低到与初始温度同等以下为止所需要的时间(氧化反应时间)作为参数,判定包含在燃料中的硫成分的浓度。

Description

内燃机的硫浓度判定系统
技术领域
本发明涉及判定包含在内燃机的燃料中的硫成分的浓度的技术。
背景技术
作为检测包含在内燃机的燃料中的硫成分的浓度的方法,提出了这样的方法:在排气净化装置的下游的排气通路中配置检测包含在排气中的硫化合物(SOx)的量的SOx传感器,基于将排气净化装置的温度升温到SOx从该排气净化装置脱离的温度区域时的所述SOx传感器的测定值,检测包含在燃料中的硫成分的浓度(例如,参照专利文献1)。
另外,作为检测包含在内燃机的燃料中的硫成分的方法,提出了这样的方法:在排气温度传感器上涂敷由于硫中毒而氧化能力降低的催化剂或者吸附材料,基于该温度传感器的测定值,检测燃料中的硫成分(例如,参照专利文献2)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2013-227887号公报
专利文献2:日本特开2010-185448号公报
发明内容
发明所要解决的课题
不过,在上述过去的技术中,有必要在内燃机的排气通路中配置涂敷有催化剂或者吸附剂的排气温度传感器或SOx传感器等特殊的传感器,存在着导致部件数目增加、成本增加的问题。
本发明是鉴于上述各种实际情况而做出的,其目的是提供一种无需追加检测包含在燃料中的硫成分的浓度用的特殊的传感器,就可以判定包含在燃料中的硫成分的浓度的技术。
解决课题的手段
本发明为了解决上述课题,在配备有包含氧化催化剂的排气净化装置和向排气净化装置供应燃料的供应装置的内燃机的硫浓度判定系统中,在使氧化催化剂的硫中毒消除之后,向排气净化装置供应燃料,基于供应燃料时的氧化催化剂的温度变化,判定包含在燃料中的硫成分的浓度。
详细地说,本发明是一种内燃机的硫浓度判定系统,配备有:配置在排气通路中且包含氧化催化剂的排气净化装置、以及对向所述排气净化装置流入的排气供应燃料的供应装置,所述内燃机的硫浓度判定系统配备有:中毒消除机构,所述中毒消除机构实施中毒消除处理,所述中毒消除处理是通过使所述氧化催化剂升温来消除所述氧化催化剂的硫中毒的处理;供应处理机构,所述供应处理机构实施燃料供应处理,所述燃料供应处理是这样的处理:在所述中毒消除处理结束之后,当所述氧化催化剂的温度在活性温度以上的规定的基准温度以上时,从所述供应装置向所述排气净化装置供应燃料,以便使每单位时间向所述排气净化装置供应的燃料的量达到恒定;计测机构,所述计测机构计测如下的物理量:在持续实施所述燃料供应处理的条件下,所述物理量与从所述燃料供应处理的开始时刻起直到所述氧化催化剂的温度降低到在所述燃料供应处理的开始时刻的温度以上的规定温度以下为止所需要的时间相关,该时间变得越长,则该物理量变得越大;以及浓度判定机构,在由所述计测机构计测的物理量小时,与该物理量大时相比,所述浓度判定机构判定为包含在燃料中的硫成分的浓度高。
在中毒消除处理结束之后,当氧化催化剂的氧化能力处于活性状态下继续实施燃料供应处理时,氧化催化剂的温度一度上升之后降低。详细地说,在燃料供应处理开始的当初,由于从供应装置供应的燃料(下面称之为“供应燃料”)被氧化催化剂氧化,所以,借助反应热,氧化催化剂升温。之后,由于包含在供应燃料中的硫成分附着或者堆积到氧化催化剂上而使得氧化催化剂的硫中毒进行,所以,被氧化催化剂氧化的供应燃料的量减少。并且,当氧化催化剂的大部分被硫成分覆盖时,由于该氧化催化剂陷入不能将供应燃料的大部分氧化的状态(减活状态),所以,不产生反应热。其结果是,氧化催化剂的温度降低。
这里,中毒消除处理实施规定的时间,使得附着或堆积到氧化催化剂上的硫成分的量(下面,称之为“硫中毒量”)大致变成近似于零的大致恒定的量。另外,在继续实施燃料供应处理的状况下,与包含在供应燃料中的硫成分的浓度(下面,称之为“硫浓度”)低的情况相比,在该硫成分的浓度高的情况下,每单位时间附着或者堆积到氧化催化剂上的硫成分的量变多。
从而,如上所述,在中毒消除处理结束之后继续实施燃料供应处理的情况下,与供应燃料的硫浓度低时相比,当供应燃料的硫浓度高时,从燃料供应处理的开始时刻到氧化催化剂减活的时刻为止所花费的时间变短。与此相伴,与供应燃料的硫浓度低的情况相比,在供应燃料的硫浓度高的情况下,从燃料供应处理的开始时刻起到所述氧化催化剂的温度降低到规定温度以下为止所需要的时间(下面,称之为“氧化反应时间”)变短。另外,这里所说的“规定温度”也可以作为认为是当氧化催化剂的温度变成该规定温度以下时,氧化催化剂由于硫中毒而减活的温度。
鉴于如上所述的氧化反应时间和供应燃料的硫浓度的相关性,将所述氧化反应时间越长变得越变大的物理量作为参数,可以判定燃料的硫浓度。例如,在所述物理量小(所述氧化反应时间短)的情况下,与该物理量大(所述氧化反应时间长)的情况相比,可以判定为燃料的硫浓度高。另外,在所述物理量比规定的判定值小的情况下,判定为燃料中含有硫,在所述物理量在所述规定的判定值以上的情况下,可以判定为燃料中不含有硫。因而,不利用SOx传感器等特殊的传感器,判定燃料的硫浓度成为可能。
这里,与所述氧化反应时间相关的物理量,可以是从所述燃料供应处理的开始时刻起直到所述氧化催化剂的温度降低到规定温度以下为止所需要的时间,或者,也可以是从所述燃料供应处理的开始时刻起直到所述氧化催化剂的温度降低到规定温度以下为止所需要的供应燃料的累计值。另外,作为和氧化反应时间相关的物理量,也可以采用氧化催化剂的温度一度上升之后降低时的斜率(温度上升速度)。当氧化催化剂的温度一度上升之后降低时,温度上升速度变成负的值,由于所述氧化反应时间变得越长该值的大小变得越大,所以,基于该温度上升速度,可以判定燃料的硫浓度。
在本发明中,排气净化装置也可以进一步配备有对氧化催化剂加热的加热装置。在这种情况下,中毒消除机构也可以通过利用所述加热装置对所述氧化催化剂加热来实施所述中毒消除处理。这里所说的“加热装置”是不伴有对排气净化装置的燃料供应而对氧化催化剂加热的装置,例如,是通过将电能转换成热能来加热氧化催化剂的电加热器。
这里,当从供应装置向排气净化装置供应燃料时,燃料被氧化催化剂氧化,借助其反应热,氧化催化剂升温。因而,如果通过从供应装置向排气净化装置供应燃料而使氧化催化剂的温度升温到硫成分从该氧化催化剂脱离的温度,则可以使附着或者堆积到氧化催化剂上的硫成分脱离。但是,当借助从供应装置向排气净化装置供应燃料的方法实施中毒消除处理时,由于包含在燃料中的硫成分使不少的氧化催化剂中毒,所以,在中毒消除处理结束时,存在着或多或少的硫成分残留在氧化催化剂中的可能性,并且,存在着这时的硫成分的残留量不稳定于恒定的量的可能性。在这种状态下,当进行燃料供应处理时,存在着燃料的硫浓度和氧化反应时间的相关性降低的可能性。
与此相对,当借助所述加热装置加热氧化催化剂的方法进行中毒消除处理时,可以使附着或堆积到氧化催化剂上的硫成分大致全部脱离。其结果是,由于可以在大致全部的硫成分从氧化催化剂脱离的状态下开始燃料供应处理,所以,供应燃料的硫浓度和氧化反应时间的相关性变高。因而,将与氧化反应时间相关的物理量作为参数来更正确地判定燃料的硫浓度成为可能。
另外,在所述排气净化装置配备有加热装置的结构中,所述中毒消除机构也可以借助通过从所述供应装置向所述排气净化装置供应燃料而使所述氧化催化剂升温的第一升温模式、或者通过利用所述加热装置对所述氧化催化剂加热而使所述氧化催化剂升温的第二升温模式中的任一种模式,实施所述中毒消除处理。但是,所述中毒消除机构,在实施所述燃料供应处理之前,优选地,利用所述第二升温模式实施所述中毒消除处理。当在实施所述燃料供应处理之前,借助所述第二升温模式实施中毒消除处理时,由于可以提高与氧化反应时间相关的物理量和燃料的硫浓度的相关性,所以,更正确地判定燃料的硫浓度成为可能。
本发明的硫浓度判定系统,也可以进一步配备有预热机构,所述预热机构实施预热处理,所述预热处理是这样的处理:在所述中毒消除处理结束之后、所述燃料供应处理的开始之前,在所述氧化催化剂的温度降低到了不足所述基准温度的情况下,利用所述加热装置使所述氧化催化剂的温度升温到所述基准温度。在这种情况下,供应处理机构也可以当所述氧化催化剂的温度被所述预热机构升温到基准温度以上时,开始所述燃料供应处理。
在中毒消除处理结束之后内燃机被燃料切断运转的情况下,存在着通过氧化催化剂被低温的排气冷却,氧化反应时间从与实际的硫浓度相称的时间偏离的可能性。因此,存在着不能在中毒消除处理结束之后立即开始燃料供应处理、氧化催化剂的温度变得低于所述基准温度的可能性。在这种情况下,当不伴有对排气净化装置的燃料的供应而由加热装置实施预热处理时,可以不进行氧化催化剂的的硫中毒,使氧化催化剂的温度升温到所述基准温度以上。其结果是,可以正确地判定燃料的硫浓度。
另外,当在实施预热处理的期间大量的SOx从内燃机排出时,存在着由于Sox而使氧化催化剂的硫中毒进行的可能性。因而,如果在实施预热处理的期间氧化催化剂的硫中毒量在规定的量以上,则也可以不实施燃料供应处理。这里,在预热处理实施期间,附着或堆积到氧化催化剂上的硫成分的量与所述期间中的燃料喷射量的累计值相关。因而,如果在所述期间的燃料喷射量的累计值在规定值以上,则也可以不实施燃料供应处理。这里所说的“规定量”,是当氧化催化剂的硫中毒量变成该规定量以上时,认为不能正确地判定燃料的硫浓度的量。另外,这里所说的“不实施燃料供应处理”包括:留到下一次的中毒消除处理结束的时刻为止进行供应燃料处理的实施的方式,或者在再次实施中毒消除处理的基础上实施燃料供应处理的方式等。
在本发明中,所述供应处理机构,还可以在氧化催化剂的温度降低到与所述规定温度同等以下时,结束燃料供应处理。另外,中毒消除机构也可以在所述燃料供应处理结束时,再次实施中毒消除处理。
由于在氧化催化剂的温度降低到与所述规定温度同等以下的时刻,氧化催化剂变成减活状态,所以,当在氧化催化剂的温度降低到与所述规定温度同等以下之后还继续实施燃料供应处理时,存在着向大气中排出的未燃烧燃料的量变多的可能性。与此相对,如果在氧化催化剂的温度降低到与所述规定温度同等以下时结束燃料供应处理,则可以抑制向大气中排出的未燃烧燃料的增加。进而,由于如果在氧化催化剂的温度降低到与所述规定温度同等以下时再次实施中毒消除处理,则可以使氧化催化剂的净化性能再生,所以,抑制在燃料供应处理结束之后的排气污染的恶化成为可能。
另外,在燃料的硫浓度低的情况下,从燃料供应处理的开始时刻到氧化催化剂减活的时刻所需要的时间变长,存在着燃料供应处理所需要的燃料量与之相应地变多的可能性。另外,在燃料中不含有硫浓度的情况下,存在着只要继续燃料供应处理,氧化催化剂就不减活的可能性。因此,本发明的内燃机的硫浓度判定系统也可以配备有控制机构,在从所述燃料供应处理的开始时刻起、在规定的时间内所述氧化催化剂的温度不降低到所述规定温度以下的情况下,在经过了所述规定时间的时刻,所述控制机构使所述燃料供应处理停止。在这种情况下,所述浓度判定机构也可以通过使用在经过了所述规定时间的时刻的所述氧化催化剂的温度作为与所述氧化反应时间相关的物理量,判定包含在燃料中的硫成分的浓度。即,所述浓度判定机构也可以判定为当在经过了所述规定时间的时刻的所述氧化催化剂的温度低时,与该温度高时相比,包含在燃料中的硫浓度高。这时,所述浓度判定机构也可以判定为,在经过了所述规定时间的时刻的所述氧化催化剂的温度越低,燃料的硫浓度越高。另外,所述浓度判定机构也可以在经过了所述规定时间的时刻的前后氧化催化剂的温度比规定的判定温度低的情况下,判定为在燃料中含有硫,在经过了所述规定时间的时刻的所述氧化催化剂的温度在规定的判定温度以上的情况下,判定为燃料中不含有硫。根据这种结构,在燃料的流浓度低的情况下或燃料中不含有硫的情况下,不会不必要使燃料供应处理所需要的燃料量增加,可以判定燃料的硫浓度。
另外,本发明的排气净化装置,可以是只含有氧化催化剂的装置,也可以具有氧化能力的催化剂(例如,三元催化剂、吸留还原型催化剂等)。
发明的效果
根据本发明,无需追加检测包含在燃料中的硫成分的浓度用的特殊传感器,就可以判定包含在燃料中的硫成分的浓度。
附图说明
图1是表示在第一个实施例中应用本发明的内燃机的概略结构的图。
图2是表示在第一个实施例中实施了中毒消除处理及燃料供应处理的情况下的氧化催化剂的温度、氧化催化剂的硫中毒量、以及向氧化催化剂供应的燃料的量(燃料供应量)的时效变化的时间图。
图3是表示氧化反应时间和燃料的硫浓度的相关性的图。
图4是表示在第一个实施例中判定燃料的硫浓度时ECU实施的处理程序的流程图。
图5是表示在第二个实施例中应用本发明的内燃机的概略结构的图。
图6是表示在第二个实施例中,在实施中毒消除处理及燃料供应处理的情况下的氧化催化剂的温度、氧化催化剂的硫中毒量、电加热器的工作状态以及向氧化催化剂供应的燃料的量(燃料供应量)的时效变化的时间图。
图7是表示在第三个实施例中,在实施了中毒消除处理及燃料供应处理的情况下的氧化催化剂的温度、氧化催化剂的硫中毒量、电加热器的工作状态以及向氧化催化剂供应的燃料的量(燃料供应量)的时效变化的时间图。
图8是表示在第三个实施例中,判定燃料的硫浓度时ECU实施的处理程序的流程图。
具体实施方式
下面,基于附图,对本发明的具体的实施方式进行说明。本实施方式中记载的结构部件的尺寸、材质、形状、相对配置等,除非有特别说明,否则其主旨并非要将本发明的技术范围仅限定于这里所描述的内容。
<实施例1>
首先,基于图1至图4说明本发明的第一个实施例。图1是表示应用本发明的内燃机的概略结构的图。图1所示的内燃机1是以轻油作为燃料的压缩点火式的内燃机(柴油发动机)。另外,内燃机1也可以是以汽油作为燃料的火花点火式的内燃机。
内燃机1配备有向气缸2内喷射燃料的燃料喷射阀3。在内燃机1是火花点火式的内燃机的情况下,燃料喷射阀3也可以构成为向进气口喷射燃料。
内燃机1与进气管4连接。在进气管4的中途,配置有输出对应于在该进气管4内流动的进气(空气)的量(质量)的电信号的空气流量计40。在空气流量计40的下游的进气管4,配置有通过变更该进气管4内的通路截面面积来调整内燃机1的吸入空气量用的进气节气门41。
内燃机1与排气管5连接。在排气管5的中途,配置有催化剂壳体50。催化剂壳体50,在筒状的壳体内容纳有载置氧化催化剂的载体。氧化催化剂例如是铂(Pt)或钯(Pd)等贵金属催化剂。这样构成的催化剂壳体50相当于根据本发明的“排气净化装置”。
在所述催化剂壳体50的上游的排气管5,安装有向在排气管5内流动的排气中添加燃料的燃料添加阀51、和输出与在排气管5内流动的排气的温度相关的电信号的第一温度传感器52。在所述催化剂壳体50的下游的排气管5,安装有输出与在排气管5内流动的排气的温度相关的电信号的第二温度传感器53。
在所述内燃机1上设有ECU(ElectronicControlUnit:电子控制装置)6。ECU6是由CPU、ROM、RAM、后备RAM等构成的电子控制装置。ECU6除了上述空气流量计40、第一温度传感器52及第二温度传感器53之外,还与加速踏板位置传感器7或曲柄位置传感器8等各种传感器电连接。加速踏板位置传感器7是输出与图中未示出的加速踏板的操作量(加速器开度)相关的电信号的传感器。曲柄位置传感器8是输出与内燃机1的发动机输出轴(曲轴)的旋转位置相关的电信号的传感器。
另外,ECU6与上述燃料喷射阀3、进气节气门41、以及燃料添加阀51等各种设备电连接。ECU6基于上述各种传感器的输出信号,控制上升各种设备。
例如,ECU6将加速踏板位置传感器7及曲柄位置传感器8等的输出信号作为参数,运算发动机负荷、发动机旋转速度,基于这些发动机负荷、发动机旋转速度,运算目标燃料喷射量、目标燃料喷射正时。并且,ECU6按照目标燃料喷射量及目标燃料喷射正时来控制燃料喷射阀3。另外,ECU6实施用于除去附着或堆积于所述氧化催化剂的表面上的硫成分的中毒消除处理。另外,ECU6也可以实施用于除去附着或者堆积于设置在所述氧化催化剂的下游的其它催化剂(图中未示出)的表面上的硫成分的中毒消除处理。这里,对于消除氧化催化剂的硫中毒的情况下的中毒消除处理的实施方法进行描述。
(中毒消除处理的实施方法)
这里所说的中毒消除处理,是在氧化催化剂的硫中毒量变成规定的阈值以上时,通过使氧化催化剂升温到硫成分从该氧化催化剂中脱离的温度(例如,300℃~600℃)、使硫成分从氧化催化剂脱离的处理。以燃料的硫浓度和燃料喷射量的累计值作为参数,运算(推定)氧化催化剂的硫中毒量。硫中毒量的推定处理在内燃机1的运转期间中定期地实施。并且,当硫中毒量的推定值变成规定的阈值以上时,ECU6使氧化催化剂升温到硫成分从该氧化催化剂脱离的温度。
作为使氧化催化剂升温的方法,可以采用在所述氧化催化剂的氧化能力具有活性时,通过从所述燃料添加阀51添加燃料,或者从在排气行程中的气缸2的燃料喷射阀3喷射燃料,向催化剂壳体50供应燃料的方法。采用这种方法时,向催化剂壳体50供应的燃料被氧化催化剂氧化,借助在燃料氧化时产生的反应热,氧化催化剂升温。
在利用上述方法使氧化催化剂升温的情况下,ECU6调整燃料供应量,以使氧化催化剂的温度保持在硫成分从该氧化催化剂脱离的温度。进而,ECU6调整每单位时间的燃料供应量,以便相对于每单位时间附着或者堆积到氧化催化剂上的硫成分的量而言,使每单位时间从氧化催化剂脱离的硫成分的量变多。这里,每单位时间附着或者堆积到氧化催化剂上的硫成分的量,与每单位时间向氧化催化剂供应的硫成分的量(每单位时间的燃料供应量与硫浓度的乘积)相关。另外,每单位时间从氧化催化剂脱离的硫成分的量,可以以氧化催化剂的载置量和氧化催化剂的温度作为参数来求出。因而,只要调整燃料供应量,以便使相对于每单位时间从氧化催化剂脱离的硫成分的量而言,使每单位时间向氧化催化剂供应的硫成分的量变少即可。
如上所述,当实施中毒消除处理时,附着或者堆积到氧化催化剂上的硫成分从该氧化催化剂脱离。另外,中毒消除处理,在氧化催化剂的硫中毒量被确定为变成近似于零的恒定量的规定期间内继续地实施,在经过所述规定的期间的时刻结束。这样,ECU6通过实施中毒消除处理,实现根据本发明的“中毒消除机构”。
不过,燃料的硫浓度并不是恒定的,存在着因燃料的给油位置的不同而异的可能性。这里,当推定硫中毒量时使用的硫浓度比实际的硫浓度低时,硫中毒量的推定值变得比实际的硫中毒量少。因此,存在着硫中毒量变多、排气污染恶化,或者氧化催化剂的温度上升时大量的硫成分从该氧化催化剂脱离而在大气中白烟化的担忧。因此,在不配备测定燃料的硫浓度的机构的内燃机中,有必要设想燃料的硫浓度比较高的情况来推定硫中毒量。但是,采用这种方法,存在着在实际的硫中毒量变成所述规定的阈值以上之前实施中毒消除处理,不必要地增加中毒消除处理的实施频度(例如,搭载有内燃机1的车辆每行驶几十公里乃至几百公里就实施)的问题。
因而,在实施了燃料的给油的情况下,优选地,判定在给油之后的燃料(给油时残留在燃料箱内的燃料与新给油的燃料的混合燃料)的硫浓度,基于判定的硫浓度,推定氧化催化剂的硫中毒量。因此,在本实施例中,在燃料给油后内燃机1开始运转的情况下,在最初的中毒消除处理结束时,ECU6进行用于判定混合燃料的硫浓度的浓度判定处理。下面,对于本实施例中的浓度判定处理的实施方法进行描述。另外,在从在燃料给油之后最初内燃机1运转(起动)之后到后面描述的浓度判定处理结束为止的期间,设想包含在给油后的混合燃料中的硫成分的硫浓度最高的情况(例如,1000ppm以上),推定氧化催化剂的硫中毒量,在该推定值变成所述规定的阈值以上时,实施中毒消除处理。
(浓度判定处理的实施方法)
本实施例的浓度判定处理是这样一种处理:在燃料给油后内燃机1最初运转的情况下,在对氧化催化剂的最初的中毒消除处理结束了时,通过继续向氧化催化剂供应燃料,短期地使氧化催化剂硫中毒,基于这时的氧化催化剂的温度推移,判定混合燃料的硫浓度。
具体地说,在燃料给油之后内燃机1最初运转的情况下,在最初的中毒消除处理结束之后,在氧化催化剂的温度在规定的基准温度以上时,ECU6开始向催化剂壳体50供应燃料的处理(燃料供应处理),在氧化催化剂的温度降低到规定温度以下时,结束所述燃料供应处理。并且,ECU6基于从所述燃料供应处理的开始到结束为止所需要的时间,判定给油后的混合燃料的硫浓度。
利用从燃料添加阀51添加燃料的方法或者在气缸2的排气行程中从燃料喷射阀3喷射燃料的方法,实施所述燃料供应处理。这时,ECU6控制燃料添加阀51或者燃料喷射阀3,以便在每单位时间向催化剂壳体50供应的燃料的量变成恒定的供应量。这里所说的恒定的供应量,被定为使得相对于每单位时间从氧化催化剂脱离的硫成分的量而言,每单位时间附着或者堆积到氧化催化剂上的硫成分的量变多。
这里,每单位时间附着或者堆积到氧化催化剂上的硫成分的量根据燃料的硫浓度而变化,但是,在燃料供应处理开始的时刻,燃料的硫浓度是不清楚的。因此,所述恒定的供应量是在设想燃料的硫浓度最低的情况下确定的。当这样确定所述恒定的供应量时,相对于每单位时间从氧化催化剂脱离的硫成分的量而言,每单位时间附着或者堆积到氧化催化剂上的硫成分的量确实地变多。
当继续实施采用上述方法的燃料供应处理时,如图2所示,在燃料供应处理开始之初,由于氧化催化剂的硫中毒量十分少,所以,供应燃料被氧化催化剂氧化,借助其反应热,氧化催化剂升温。之后,由于包含在供应燃料中的硫成分附着或者堆积到氧化催化剂上,所以,氧化催化剂的硫中毒量增加。当氧化催化剂的硫中毒量增加时,被氧化催化剂氧化的燃料的量减少。然后,由于当氧化催化剂的大部分被硫成分覆盖时,该氧化催化剂陷入减活状态,所以,供应燃料几乎不被氧化。因而,在继续实施燃料供应处理的情况下,氧化催化剂的温度在燃料供应处理的开始时刻(图2中的t1)以后显示出上升的倾向,在之后的硫中毒量变多了时,转向降低的倾向。并且,当氧化催化剂减活时,该氧化催化剂的温度最终降低到初始温度以下(图2中的t2)。
这里,当将所述规定温度设定成在初始温度以上、并且比在实施燃料供应处理时氧化催化剂取得的最高温度(图2中的峰值温度)低的温度时,从燃料供应处理的开始时刻起到氧化催化剂的温度一度上升到比所述初始温度及所述规定温度高的温度之后又降低到所述规定温度以下为止所需要的时间(氧化反应时间),与燃料的硫浓度低的情况相比,在该燃料浓度高的情况下变短。例如,如图3所示,燃料的硫浓度变得越高,氧化反应时间变得越短。因而,预先通过实验求出图3所示的关系,通过将这些关系以映射或者函数式的方式存储到ECU6的ROM中,将氧化反应时间作为自变量,可以判定硫浓度的绝对量。
另外,所述氧化反应时间,即使燃料的硫浓度是恒定的,在有的情况下也会依据初始温度、规定温度而变化。详细地说,在初始温度在硫成分能够脱离的温度(脱离温度)以上时,初始温度的不同几乎对反应时间没有影响,但是,在初始温度比所述脱离温度低时,存在着氧化反应时间会根据初始温度而变化的可能性。例如,初始温度比所述脱离温度低的情况下,在所述燃料供应处理开始之后,直到氧化催化剂的温度上升到所述脱离温度以上为止需要时间,初始温度越低,这时所需要的时间变得越长。
因而,也可以通过将所述基准温度设定在所述脱离温度以上,初始温度变成所述脱离温度以上。但是,当将所述基准温度设定在所述脱离温度以上的温度时,存在着浓度判定处理的实施机会变少的可能性。因而,所述基准温度也可以被设定成比所述脱离温度低的温度。在这种情况下,在从所述基准温度到所述脱离温度的范围,对于各个温度求出氧化反应时间和燃料的硫浓度的关系,将这些关系以映射或者函数式的方式存储到ECU6的ROM中。并且,ECU6从与初始温度相称的映射或者函数式求出对应于氧化反应时间的硫浓度。根据这种方法,在初始温度比所述脱离温度低的情况下,正确地判定混合燃料的硫浓度成为可能。
不过,当在燃料供应处理的实施中,向催化剂壳体50流入的排气温度变化时,与之相对应地由于所述氧化反应时间变化,所以,存在着所述氧化反应时间从与实际的硫浓度相称的时间偏离的可能性。因而,在燃料供应处理的实施中排气温度的变化量超过了预先通过实验确定的允许量的情况下,优选地,停止燃料供应处理,中止浓度判定处理。这里所说的允许量,是当在燃料供应处理的实施中的排气温度的变化量超过该允许量时、被认为不能正确地判定燃料的硫浓度的量。另外,也可以在象内燃机1是怠速运转等的稳态运转状态的情况那样排气温度稳定时,实施燃料供应处理。另外,当氧化催化剂的氧化能力容易伴随着该氧化催化剂的温度变化的状态下实施燃料供应处理时,存在着没有发现如前面的图2所示的氧化催化剂的温度推移或者所述氧化反应时间从与实际的硫浓度相称的时间偏离的可能性。因而,在中毒消除处理结束之后,在氧化催化剂的温度在规定的基准温度以上时,实施上述燃料供应处理。这里所说的基准温度是氧化催化剂的活性温度(例如,由氧化催化剂进行的燃料的转化率(氧化率)变成80%以上的温度)以上、优选地是即使氧化催化剂的温度从该基准温度或多或少地发生变化,净化率的变化也变得很小的温度。这样,通过ECU6实施供应处理,实现根据本发明的“供应处理机构”。
不过,从燃料的给油之后最初内燃机1被起动到浓度判定处理结束为止的期间,硫中毒量的推定中所用的硫浓度与实际的硫浓度不同的可能性高。因此,优选地,在燃料给油后的早期时刻实施浓度判定处理。因此,在燃料给油后的最初的中毒消除处理,也可以在硫中毒量的推定值变成所述规定的阈值以上之前进行。例如,也可以在燃料给油之后最初内燃机1被运转的情况下,在氧化催化剂的氧化能力具有了活性时,实施最初的中毒消除处理。根据这种方法,可以在燃料给油后的早期实施最初的中毒消除处理,随后,实施浓度判定处理。
下面,根据图4说明本实施例中的浓度判定处理的实施步骤。图4是表示在判定燃料的硫浓度时ECU6实施的处理程序的流程图。图4所示的处理程序,是在内燃机1的运转期间中由ECU6重复实施的处理程序,被预先存储在ECU6的ROM中。
在图4的处理程序中,ECU6首先在S101的处理中判别给油标记是否为开。给油标记是在检测出燃料的给油时被打开、在浓度判定处理结束时被关闭的标记。另外,燃料的给油可以基于来自于图中未示出的检测给油口的开闭的传感器的信号进行检测,或者,也可以基于来自于检测燃料箱中贮存的燃料量的传感器的信号进行检测。在所述S101的处理中作出否定判定的情况下,ECU6结束本处理程序的实施。另一方面,在所述S101的处理中作出肯定判定的情况下,ECU6进入S102的处理。
在S102的处理中,ECU6判别中毒消除处理是否结束。例如,ECU6也可以参照在中毒消除处理结束时被打开、之后的氧化催化剂的硫中毒量达到规定的判定量时被关闭的标记,判别中毒消除处理是否结束。这里所说的规定的判定量是比在判定中毒消除处理的实施时刻用的所述规定阈值少的量,是在氧化催化剂的硫中毒量在该规定的判定量以上的状态下实施浓度判定处理时,认为不能正确地判定燃料的硫浓度的量。另外,如前面所述,优选地,在从燃料给油之后内燃机1被最初运转(起动)之后到浓度判定处理结束的期间,设想包含在给油后的混合燃料中的硫成分的浓度最高的情况,推定氧化催化剂的硫中毒量,该推定值变成所述规定的阈值以上时,实施中毒消除处理。因而,这里所说的中毒消除处理,也是在设想燃料的浓度最高的情况下推定的硫中毒量变成所述规定的阈值以上时实施的处理。但是,燃料给油后的最初的中毒消除处理也可以在所述推定值变成所述规定的阈值以上之前实施。例如,在燃料给油后内燃机1最初被运转的情况下,也可以在氧化催化剂的氧化能力具有活性时实施最初的中毒消除处理。在这种情况下,可以提早中毒消除处理的实施时刻,与此相伴,也可以将浓度判定处理的实施时刻提前。
在所述S102的处理中作出否定判定的情况下,ECU6直到中毒消除处理结束为止重复实施S102的处理。另一方面,在所述S102的处理中作出肯定判定的情况下,ECU6进入S103的处理。在所述S103的处理中,ECU6取得氧化催化剂的温度(底板温度)Tcat。这时,ECU6也可以以第一温度传感器52的测定值与第二温度传感器53的测定值之差作为参数,推定氧化催化剂的温度Tcat。另外,ECU6也可以利用第二温度传感器53的测定值作为氧化催化剂的温度Tcat。
在S104的处理中,ECU6判别在所述S103的处理中取得的温度Tcat是否在所述基准温度Tact以上。在S104的处理作出否定判定的情况下(Tcat<Tact),ECU6不实施浓度判定处理,结束本处理程序的实施。在这种情况下,浓度判定处理的实施留到下一次的中毒消除处理的结束之后进行。另外,在燃料的给油之后直到浓度判定处理结束为止的期间,设想燃料的硫浓度最高的情况(例如,1000ppm),推定氧化催化剂的硫中毒量。另一方面,在S104的处理中作出肯定判定的情况下(Tcat≧Tact),ECU6通过依次实施从S105至S113的处理,判定混合燃料的硫浓度。
首先,在S105的处理中,ECU6将在所述S103的处理中取得的温度Tcat作为规定温度Tcatdf存储在RAM或者后备RAM中。接着,ECU6进入S106的处理,开始燃料供应处理。在这种情况下,ECU6控制燃料喷射阀3或者燃料添加阀51,以便每单位时间内向催化剂壳体50供应的燃料的量成为恒定的供应量。这时的恒定的供应量,如前面所述,是被定成在设想燃料的硫浓度最低的状况的情况下、与每单位时间从氧化催化剂脱离的硫成分的量相比,每单位时间附着或者堆积到氧化催化剂上的硫成分的量变多的量。
在S107的处理中,ECU6开始氧化反应时间的计测。接着,在S108的处理中,ECU6判别排气温度是否稳定。具体地说,ECU6也可以在燃料供应处理的开始时的第一温度传感器52的测定值和现在时刻的第一温度传感器52的测定值之差在所述允许量以下的情况下,判定为排气温度稳定,在所述差超过所述允许量的情况下,判定为排气温度不稳定。在所述S108的处理中作出肯定判定的情况下,ECU6进入S109的处理。
在S109的处理中,ECU6取得燃料供应处理开始后的氧化催化剂的温度Tcat。并且,在S110的处理中,ECU6判别在所述S109的处理中取得的温度Tcat是否降低到与在所述S105的处理中存储到RAM或者后备RAM中的规定温度Tcatdf同等以下。这里,判别在氧化催化剂的温度一度上升到比初始温度及规定温度Tcatdf高的温度之后,是否降低到与规定温度Tcatdf同等以下。在S110的处理中作出否定判定的情况下(Tcat>Tcatdf),ECU6返回S108的处理。另一方面,在S110的处理中作出肯定判定的情况下(Tcat≦Tcatdf),ECU6进入S111的处理。在S111的处理中,ECU6结束氧化反应时间的计测。另外,ECU6通过实施S107至S111的处理,实现根据本发明的“计测机构”。
在S112的处理中,ECU6结束燃料供应处理。接着,ECU6进入S113的处理,将在实施所述S111的处理的时刻的氧化反应时间作为参数,判定给油后的混合燃料的硫浓度。这时,ECU6也可以基于所述图3所示的关系,判定硫浓度的绝对量。另外,ECU6也可以只判定燃料中是否含有硫。在这种情况下,也可以如果氧化反应时间比规定的判定值小,则ECU6判定为燃料中含有硫,如果氧化反应时间在所述规定的判定值以上,则ECU6判定为燃料中不包含硫。另外,如前面所述,当在初始温度比所述脱离温度低的状态下开始燃料供应处理时,存在着因初始温度的不同氧化反应时间变化的可能性。因而,在S113的处理中,可以基于对应于初始温度的映射或者函数式判定硫浓度的绝对量,或者也可以在根据初始温度修正所述氧化反应时间或者所述规定的判定值的基础上,判定混合燃料中是否包含硫成分。这样,通过ECU6实施S113的处理,实现根据本发明的“浓度判定机构”。
ECU6当实施完所述S113的处理时,在S114的处理中,将给油标记关闭。接着,ECU6在S115的处理中实施中毒消除处理。在S115中实施的中毒消除处理,与在所述燃料供应处理的实施之前实施的中毒消除处理同样,通过由燃料添加阀51或者燃料喷射阀3向氧化催化剂供应燃料,借助使氧化催化剂的温度升温到所述脱离温度的方法来实施。这样,当在燃料供应处理结束之后实施中毒消除处理时,可以抑制由于燃料供应处理的实施引起氧化催化剂的净化性能的降低。
另外,在ECU6实施燃料供应处理的途中,当排气温度的变化量超过所述允许量时,在所述S108的处理中作出否定判定。在这种情况下,ECU6进入S116的处理,中止燃料供应处理的实施。接着,ECU6进入S115的处理,实施中毒消除处理。在这种情况下,ECU6在实施S115的处理结束时,也可以直接实施所述S103以下的处理。
这样,当按照图4的处理程序实施浓度判定处理时,不用SOx传感器等特殊的传感器,就可以判定燃料的硫浓度。
<实施例2>
其次,基于图5至图6对于本发明的第二个实施例进行说明。这里,对于与所述第一个实施例不同的结构进行说明,对于同样的结构,省略其说明。
在所述第一个实施例中,对于通过从燃添加阀51或燃料喷射阀3向催化剂壳体50供应燃料来实施中毒消除处理的例子进行了描述,但是,在本实施例中,对于不伴有对催化剂壳体50的燃料供应而通过使氧化催化剂升温来实施中毒消除处理的例子进行描述。
图5是表示本实施例中的内燃机的概略结构的图。在图5中,对于与所述第一个实施例同样的结构部件赋予相同的附图标记。在图5中,催化剂壳体50具有通过将电能转换成热能将氧化催化剂加热的电加热器500。另外,电加热器500相当于根据本发明的“加热装置”。
在这样构成的内燃机1中,ECU6在实施燃料给油后的最初的中毒消除处理时,代替从燃料喷射阀3或者燃料添加阀51向催化剂壳体50供应燃料,通过使电加热器500动作,使氧化催化剂升温到脱离温度以上。
具体地说,如图6所示,在燃料给油后实施最初的中毒消除处理时(图6中的t0),不进行来自燃料喷射阀3或者燃料添加阀51的燃料供应,通过使电加热器500动作(开),使氧化催化剂升温到脱离温度以上。这时,电加热器500也可以占空控制该电加热器500的通电时间和非通电时间,以便将氧化催化剂保持在脱离温度以上的所希望的温度区域。另外,电加热器500的动作时间被设定为对于消除氧化催化剂的中毒足够的时间(相当于所述规定的期间的时间)。并且,在由电加热器500进行的中毒消除处理结束时(图6中的t1),如果氧化催化剂的温度在基准温度以上,则ECU6开始浓度判定处理。这时,浓度判定处理与所述第一个实施例同样,按照图4的处理程序实施。
这里,如在所述第一个实施例中描述的那样,当借助从燃料喷射阀3或燃料添加阀51向催化剂壳体50供应燃料的方法实施中毒消除处理时,由于包含在供应燃料中的硫成分附着或者堆积到氧化催化剂上,所以,在中毒消除处理结束时,存在着或多或少的硫成分残留在氧化催化剂上的可能性,并且,存在着这时的硫成分的残留量不能稳定于恒定量的可能性。因而,在即将进行浓度判定处理之前,利用从燃料喷射阀3或者燃料添加阀51向催化剂壳体50供应燃料的方法实施中毒消除处理时,在中毒消除处理结束时,由于附着或者堆积到氧化催化剂上的硫成分的影响,存在着浓度判定处理的判定精度降低的可能性。
与此相对,如在所述图6的说明中的那样,当利用电加热器500加热氧化催化剂的方法实施中毒消除处理时,在中毒消除处理结束时,可以使附着或者堆积到氧化催化剂上的硫成分的量大致为零。因而,当在即将实施浓度判定处理之前实施利用电加热器500的中毒消除处理时,更正确地判定燃料的硫浓度成为可能。
另外,在不伴有浓度判定处理的中毒消除处理(在燃料的给油之后,在混合燃料的浓度判定处理之后实施的中毒消除处理)中,也可以根据内燃机1的运转状态,选择利用从燃料喷射阀3或者燃料添加阀51向催化剂壳体50供应燃料的方法使氧化催化剂升温的模式(第一升温模式)和利用由加热装置加热氧化催化剂的方法使氧化催化剂升温的模式(第二升温模式)中的任一种模式。但是,伴随着浓度判定处理的中毒消除处理(在燃料给油后、混合燃料的浓度判定处理结束之前实施的浓度判定处理),不论内燃机1的运转状态如何,都利用所述第二升温模式实施。
另外,在本实施例中,作为根据本发明的“加热装置”,例举了电加热器500,但是,只要是能够不伴有对氧化催化剂的燃料的供应地加热该氧化催化剂的装置即可。
<实施例3>
其次,基于图7至图8对于本发明的第三个实施例进行说明。这里,对于和所述第一或者第二个实施例不同的结构进行说明,对于同样的结构,省略其说明。
在所述第一个及第二个实施例中,对于这样的例子进行进行了描述:在燃料的给油后的最初的中毒消除处理结束之后,当氧化催化剂的温度降低到不足所述基准温度时,留到下一次的中毒消除处理结束进行浓度检测处理的实施。与此相对,在本实施例中,对于这样的例子进行描述:在燃料的给油后的最初的中毒消除处理结束之后,当氧化催化剂的温度降低到不足所述基准温度时,使氧化催化剂的温度升温到所述基准温度以上,实施浓度检测处理。
在燃料的给油后的最初的中毒消除处理结束之后时,存在着内燃机1进行燃料切断运转的可能性。在内燃机1进行燃料切断运转的情况下,当实施燃料供应处理时,由于氧化催化剂被低温的排气冷却,所以,存在着所述氧化反应时间变得比对应于实际的硫浓度的时间短的可能性。因而,在燃料的给油后的最初的中毒消除处理结束时,内燃机1进行燃料切断运转的情况下,不能立即判定混合燃料的硫浓度。在这种情况下,当留到下一次的中毒消除处理结束时为止进行浓度判定处理的实施时,在直到下一次的中毒消除处理结束为止的期间,不能正确地推定氧化催化剂的硫中毒量。
因此,在本实施例中,在燃料的给油后的最初的中毒消除处理结束时,当内燃机1进行燃料切断运转时,直到燃料切断运转结束为止进行待机,实施浓度判定处理。另外,在燃料的给油后的最初的中毒消除处理结束时,当内燃机1进行燃料切断运转时,在燃料切断运转结束的时刻,存在着氧化催化剂的温度降低到不足所述基准温度的可能性。因此,在本实施例中,如果燃料切断运转结束了时的氧化催化剂的温度比所述基准温度低,则实施利用电加热器500使氧化催化剂升温到所述基准温度以上的处理(预热处理),在氧化催化剂的温度上升到所述基准温度以上时,开始燃料供应处理。
这里,基于图7,对于在燃料的给油后的最初的中毒消除处理结束了时、内燃机1进行燃料切断运转的情况下的浓度判定处理的实施步骤进行说明。在图7中,在中毒消除处理结束了时(图7中的t3),当内燃机1进行燃料切断运转时,由于氧化催化剂被低温的排气冷却,所以,氧化催化剂的温度降低。之后,当在燃料切断运转结束了时(图7中的t4),氧化催化剂的温度降低到比所述基准温度低时,使电加热器500动作(开),实施预热处理。之后,当氧化催化剂的温度上升到基准温度以上时(图7中的t5),电加热器500停止(关),预热处理结束,并且,燃料供应处理开始。在氧化催化剂的温度一度上升到比初始温度(在图7所示的例子中,为基准温度)高的温度之后,燃料供应处理被继续实施至降低到与规定温度(在图7所述的例子中,为基准温度)同等以下的时刻(图7中的t6)。
这样,当利用电加热器500实施氧化催化剂的预热处理时,不进行氧化催化剂的硫中毒,可以使氧化催化剂的温度升温到所述基准温度以上。其结果是,在燃料的给油后的最初的中毒消除处理结束了时,即使在内燃机1进行燃料切断运转的情况下,也可以在尽可能早的时刻判定燃料的硫浓度。
下面,根据图8对于本实施例的浓度判定处理的实施步骤进行说明。图8是判定燃料的硫浓度时ECU6实施的处理程序的流程图。这里,对于与所述图4的处理程序不同的处理进行说明,对于同样的处理省略其说明。另外,在图8中,对于与所述图4的处理程序同样的处理,赋予相同的附图标记。
在图8的处理程序中,在S102的处理中作出肯定判定的情况下,ECU6实施S201的处理。在S201的处理中,ECU6判别内燃机1是否进行燃料切断运转。在S201的处理中作出肯定判定的情况下,直到内燃机1的燃料切断运转结束为止,ECU6重复实施该S201的处理。并且,由于内燃机1的燃料切断运转结束,在S201的处理中作出否定判定时,ECU6依次实施S103的处理、S104的处理、
在S104的处理中作出肯定判定的情况下,通过依次实施S105-S115的处理,以与所述第一个实施例同样的步骤判定燃料的硫浓度。另一方面,在S104的处理中作出否定判定的情况下,ECU6不结束本处理程序的实施,进入S202的处理。
在S202的处理中,ECU6实施预热处理。具体地说,ECU6通过使电加热器500动作,使氧化催化剂的温度上升。这样,通过ECU6实施S202的处理,实现根据本发明的“预热处理机构”。ECU6在实施S202的处理后,返回S103的处理。并且,当通过电加热器500加热氧化催化剂,氧化催化剂的温度Tcat上升到所述基准温度Tact以上时,在S104的处理中作出肯定判定。在这种情况下,ECU6通过依次实施S105-S115的处理,判定燃料的硫浓度。
这样,当根据图8的处理程序实施浓度判定处理时,在中毒消除处理结束后的最初的中毒消除处理结束了时,即使内燃机1进行燃料切断运转、氧化催化剂的温度降低到不足所述基准温度Tact的情况下,也可以迅速地判定燃料的硫浓度。
另外,当在实施预热处理的期间从内燃机1排出大量的SOx时,可以认为,由于该SOx,氧化催化剂的硫中毒进行,正确地判定燃料的硫浓度变得困难。因此,在预热处理的实施期间,也可以控制内燃机1的运转状态以便使每单位时间从内燃机1排出的SOx的量变少。但是,也可以在预热处理实施期间的燃料喷射量的累计值超过规定量的情况下,不实施包括燃料供应处理在内的浓度判定处理。另外,在预热处理的实施期间的燃料喷射量的累计值超过所述规定量的情况下,也可以在再次实施中毒消除处理之后,实施包括燃料供应处理在内的浓度判定处理。这里所说的“规定量”,是氧化催化剂的硫中毒量变成该规定量以上时,认为不能正确地判定燃料的硫浓度的量。
<其它实施例>
在所述第一-第三个实施例中,对于以氧化反应时间作为参数判定燃料的硫浓度的例子进行了描述,但是,也可以代替氧化反应时间,以从所述燃料供应处理的开始时刻到氧化催化剂的温度降低到与初始温度同等以下的期间中的供应燃料的累计值作为参数,判定燃料的硫浓度。在这种情况下,在供应燃料的累计值小的情况下,与该累计值大时的情况相比,ECU6判定为燃料的硫浓度高即可。
在所述第一-第三个实施例中,对于直到氧化催化剂的温度降低到规定温度以下为止持续实施燃料供应处理的例子进行了描述。不过,在燃料的硫浓度低的情况下,从燃料供应处理的开始时刻到氧化催化剂减活的时刻所需要的时间变长,存在着燃料供应处理所需要的燃料量与之相应地变多的可能性。另外,在燃料中不包含硫浓度的情况下,只要继续燃料供应处理,还存在着氧化催化剂不减活的可能性。
因此,在从燃料供应处理的开始时刻起的规定时间内氧化催化剂的温度不降低到规定温度(初始温度)以下的情况下,ECU6也可以在经过了所述规定时间的时刻停止燃料供应处理(相当于本发明的控制机构)。在这种情况下,也可以将经过了所述规定时间的时刻的氧化催化剂的温度作为参数,判定燃料的硫浓度。例如,也可以在经过了所述规定时间的时刻的氧化催化剂的温度越低则判定为燃料的硫浓度越高。另外,也可以在经过了所述规定时间的时刻的氧化催化剂的温度比规定的判定温度低的情况下,判定为燃料中含有硫,在经过了所述规定时间的时刻的氧化催化剂的温度在所述规定的判定温度以上的情况下,判定为燃料中不含有硫。根据这种结构,在燃料的硫浓度低的情况下或不含有硫的情况下,无需不必要地增加燃料供应处理所需要的燃料量,可以判定燃料的硫浓度。
另外,在所述第一个-第三个实施例中,对当在燃料供应处理的实施途中排气温度的变化量超过允许量时,包含燃料供应处理在内的浓度判定处理的实施被中止的例子进行了描述,但是,也可以不中止包含燃料供应处理在内的浓度判定处理的实施,而修正氧化反应时间或者规定温度,来判定燃料的硫浓度。
例如,在燃料供应处理的途中排气温度上升的情况下,也可以进行在氧化反应时间上加上与该上升的量相对应的修正量的修正,将修正后的氧化反应时间作为参数来判定燃料的硫浓度。另一方面,在燃料供应处理的实施途中,在排气温度降低的情况下,也可以进行将与该降低的量相对应的修正量从氧化反应时间中减去的修正,将修正后的氧化反应时间作为参数来判定燃料的硫浓度。
另外,在燃料供应处理的实施途中排气温度上升的情况下,也可以进行在规定温度上加上对应于该上升的量的修正量的修正,将氧化催化剂的温度降低到修正后的规定温度以下为止的氧化反应时间作为参数来判定燃料的硫浓度。另一方面,在燃料供应处理的实施途中排气温度降低的情况下,也可以进行将与该降低量相对应的修正量从规定温度中减去的修正,将氧化催化剂的温度降低到修正后的规定温度以下为止的氧化反应时间作为参数来判定燃料的硫浓度。
根据上述的方法,即使在燃料供应处理的实施途中排气温度变化的情况下,也可以不必中止包含燃料供应处理在内的浓度判定处理,而判定给油后的燃料的硫浓度。
附图标记说明
1内燃机
2气缸
3燃料喷射阀
4进气管
5排气管
6ECU
50催化剂壳体
51燃料添加阀
500电加热器

Claims (6)

1.一种内燃机的硫浓度判定系统,配备有:配置在排气通路中且包含氧化催化剂的排气净化装置、以及对向所述排气净化装置流入的排气供应燃料的供应装置,所述内燃机的硫浓度判定系统配备有:
中毒消除机构,所述中毒消除机构实施中毒消除处理,所述中毒消除处理是通过使所述氧化催化剂升温来消除所述氧化催化剂的硫中毒的处理;
供应处理机构,所述供应处理机构实施燃料供应处理,所述燃料供应处理是这样的处理:在所述中毒消除处理结束之后,当所述氧化催化剂的温度在活性温度以上的规定的基准温度以上时,从所述供应装置向所述排气净化装置供应燃料,以便使每单位时间向所述排气净化装置供应的燃料的量达到恒定;
计测机构,所述计测机构计测如下的物理量:在持续实施所述燃料供应处理的条件下,所述物理量与从所述燃料供应处理的开始时刻起直到所述氧化催化剂的温度降低到在所述燃料供应处理的开始时刻的温度以上的规定温度以下为止所需要的时间相关,该时间变得越长,则该物理量变得越大;以及
浓度判定机构,在由所述计测机构计测的物理量小时,与该物理量大时相比,所述浓度判定机构判定为包含在燃料中的硫成分的浓度高。
2.如权利要求1所述的内燃机的硫浓度判定系统,所述排气净化装置还配备有加热装置,所述加热装置对所述氧化催化剂加热,而不伴有对该排气净化装置的燃料的供应,
所述中毒消除机构通过利用所述加热装置对所述氧化催化剂加热来实施所述中毒消除处理。
3.如权利要求1所述的内燃机的硫浓度判定系统,所述排气净化装置还配备有加热装置,所述加热装置对所述氧化催化剂加热,而不伴有对该排气净化装置的燃料的供应,
所述中毒消除机构利用第一升温模式和第二升温模式中的任一模式实施所述中毒消除处理,所述第一升温模式通过从所述供应装置向所述排气净化装置供应燃料来使所述氧化催化剂升温,所述第二升温模式通过利用所述加热装置对所述氧化催化剂加热来使所述氧化催化剂升温,在所述燃料供应处理实施之前,所述中毒消除机构利用所述第二升温模式实施所述中毒消除处理。
4.如权利要求2或3所述的内燃机的硫浓度判定系统,还配备有预热机构,所述预热机构实施预热处理,所述预热处理是这样的处理:在所述中毒消除处理结束之后、所述燃料供应处理开始之前,所述氧化催化剂的温度降低到了不足所述基准温度的情况下,利用所述加热装置使所述氧化催化剂的温度升温到所述基准温度以上,
当所述氧化催化剂的温度被所述预热机构升温到所述基准温度以上时,所述供应处理机构开始所述燃料供应处理。
5.如权利要求1至4中任一项所述的内燃机的硫浓度判定系统,当所述氧化催化剂的温度降低到所述规定温度以下时,所述供应处理机构结束所述燃料供应处理,
当所述燃料供应处理结束时,所述中毒消除机构再次实施所述中毒消除处理。
6.如权利要求1至5中任一项所述的内燃机的硫浓度判定系统,还配备有控制机构,在所述氧化催化剂的温度在从所述燃料供应处理的开始时刻起的规定时间内没有降低到所述规定温度以下的情况下,在经过了所述规定时间的时刻,所述控制机构使所述燃料供应处理停止,
在经过了所述规定时间的时刻的所述氧化催化剂的温度低时,与经过了所述规定时间的时刻的所述氧化催化剂的温度高时相比,所述浓度判定机构判定为包含在燃料中的硫成分的浓度高。
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