CN109959694B - 内燃机的SOx浓度获取装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及的内燃机的SOx浓度获取装置，执行使传感器电压从低于氧增大电压的电压上升至氧增大电压以上的第1高电压后降低至低于氧减少电压的第1低电压的第1电压控制，然后，执行使传感器电压上升至氧增大电压以上的第2高电压后降低至低于氧减少电压的第2低电压的第2电压控制，在第2电压控制的执行中，获取使传感器电压降低时流动于传感器单元的电流作为SOx浓度电流，基于SOx浓度电流获取从内燃机排出的废气中的SOx浓度。

Description

内燃机的SOx浓度获取装置
技术领域
本发明涉及内燃机的SOx浓度获取装置。
背景技术
已知获取从内燃机排出的废气中的硫氧化物(以下称为“SOx”)的浓度的SOx浓度获取装置(例如参照专利文献1)。现有的SOx浓度获取装置(以下称为“现有装置”)具备极限电流式传感器。该极限电流式传感器具备多个固体电解质层、扩散限速层、以及以夹持固体电解质层的方式配设的第1传感器电极和第2传感器电极。在极限电流式传感器中，形成有由固体电解质层划分的空间(以下称为“内部空间”)，废气从扩散限速层中通过而导入该内部空间。第1传感器电极以在内部空间露出的方式配设。
现有装置使施加于第1传感器电极与第2传感器电极之间的电压(以下称为“传感器电压”)上升然后降低，基于在使传感器电压降低的期间流动于第1传感器电极与第2传感器电极之间的电流(以下称为“传感器电流”)获取SOx浓度。
在先技术文献
专利文献1：日本特开2015-17931号公报
发明内容
如上所述，在现有装置的极限电流式传感器中，废气从扩散限速层中通过而导入内部空间。此时，废气中的SOx的一部分附着在扩散限速层。另一方面，在为了获取SOx浓度而使传感器电压上升时，SOx在第1传感器电极分解，因此内部空间内的SOx浓度暂时降低。所以，附着在扩散限速层的SOx有可能脱离而流入内部空间。当然，此时包含SOx的新的废气也从扩散限速层中通过而流入内部空间。
因此，在使传感器电压上升的期间，内部空间内的SOx浓度有可能偏离废气中的SOx浓度。所以，在使传感器电压上升然后使传感器电压降低时，使传感器电压降低的期间的传感器电流有可能无法高精度地表示废气中的SOx浓度。
另外，已知为了防止冷凝水附着在包含固体电解质层和扩散限速层的传感器单元而使传感器单元产生开裂等，配设有覆盖传感器单元的保护层的传感器。在该传感器中，废气从保护层和扩散限速层中通过而导入内部空间。因此，废气中的SOx的一部分附着在保护层和扩散限速层。所以，在为了获取SOx浓度而使传感器电压上升时SOx有可能从保护层和扩散限速层脱离而流入内部空间。
该情况下，有可能流入内部空间的SOx的量，比在不具备保护层的传感器中有可能流入内部空间的SOx的量多。因此，具备保护层的传感器中，在使传感器电压上升的期间，内部空间内的SOx浓度有可能更大程度地偏离废气中的SOx浓度。其结果，在使传感器电压降低的期间的传感器电流无法高精度地表示废气中的SOx浓度的可能性变高。
本发明是为了应对上述课题而完成的。即、本发明的目的之一是提供一种能够高精度获取SOx浓度的内燃机的SOx浓度获取装置。
本发明涉及的内燃机的SOx浓度获取装置，具备传感器单元(15、26)、扩散限速层(13、23)、传感器单元电压源(15C、26C)以及内部空间(17、28)，所述传感器单元(15、26)由固体电解质层(11、21A)、配设于该固体电解质层(11、21A)的一侧表面的第1传感器电极(15A、26A)、和配设于所述固体电解质层(11、21A)的另一侧表面的第2传感器电极(15B、26B)形成，所述传感器单元电压源(15C、26C)对所述传感器单元(15、26)施加电压，所述内部空间(17、28)由所述固体电解质层(11、21A)和所述扩散限速层(13、23)划分，从内燃机(50)排出的废气经由所述扩散限速层(13、23)流入所述内部空间(17、28)，所述第1传感器电极(15A、26A)在所述内部空间(17、28)露出。本发明涉及的SOx浓度获取装置被构成为控制传感器电压(Vss)，所述传感器电压(Vss)是从所述传感器单元电压源(15C、26C)对所述传感器单元(15、26)施加的电压。
本发明涉及的SOx浓度获取装置，执行使所述传感器电压(Vss)从低于氧增大电压(Vox_in)的电压上升至所述氧增大电压(Vox_in)以上的第1高电压、然后降低至低于氧减少电压(Vox_de)的第1低电压的第1电压控制(参照图8的步骤830)，所述氧增大电压(Vox_in)是通过SOx分解为硫成分和氧成分时生成的氧成分的量大于通过硫成分氧化形成SOx而消耗的氧成分的量的电压，所述氧减少电压(Vox_de)是通过硫成分氧化形成SOx而消耗的氧成分的量大于通过SOx分解为硫成分和氧成分时生成的氧成分的量的电压。另外，本发明涉及的SOx浓度获取装置，在所述第1电压控制的执行后，执行使所述传感器电压(Vss)上升至所述氧增大电压(Vox_in)以上的第2高电压、然后降低至低于所述氧减少电压(Vox_de)的第2低电压的第2电压控制(参照图8的步骤840)。本发明涉及的SOx浓度获取装置，在所述第2电压控制的执行中，获取使所述传感器电压(Vss)降低时流动于所述传感器单元(15、26)的电流(Iss)作为SOx浓度电流(Iss_sox)(参照图10的步骤1035)，基于所述SOx浓度电流(Iss_sox)获取废气中的SOx浓度(Csox)(参照图10的步骤1050)。
本发明涉及的SOx浓度获取装置，在第2电压控制的执行前执行第1电压控制，基于在第2电压控制中使传感器电压降低时流动于传感器单元的电流即SOx浓度电流，获取SOx浓度。
在使传感器电压上升时有可能从扩散限速层脱离的SOx的至少一部分，由于在第1电压控制中使传感器电压上升而从扩散限速层脱离。因此，之后在通过第2电压控制使传感器电压上升时从扩散限速层脱离的SOx的量减少。其结果，第2电压控制的执行中的内部空间内的SOx浓度成为更接近废气中的SOx浓度的浓度。因此，在第2电压控制中使传感器电压降低时流动于传感器单元的电流高精度地表示废气中的SOx浓度。所以，根据本发明涉及的SOx浓度获取装置，能够高精度地获取SOx浓度。
本发明涉及的SOx浓度获取装置可以被构成为：在所述第2电压控制的执行后且所述第1电压控制的执行前执行将所述传感器电压(Vss)控制为低于所述氧增大电压(Vox_in)的恒定电压的恒定电压控制(参照图8的步骤850)，基于在所述恒定电压控制的执行中流动于所述传感器单元(15、26)的电流(Iss)获取废气中的氧浓度(Coxy)(参照图8的步骤870)。由此，除了废气中的SOx浓度以外，还能够获取废气中的氧浓度。
另外，本发明涉及的SOx浓度获取装置，具备泵单元(25)和泵单元电压源(25C)，所述泵单元(25)由所述固体电解质层(21A)、配设于该固体电解质层(21A)的一侧表面并且以在所述内部空间(28)露出的方式配设的第1泵电极(25A)、和配设于所述固体电解质层(21A)的另一侧表面的第2泵电极(25B)形成，所述泵单元电压源(25C)对所述泵单元(25)施加电压。该情况下，本发明涉及的SOx浓度获取装置，执行对所述泵单元(25)施加使废气中的氧浓度大致为零的电压(Vpp)的泵电压控制，执行将所述传感器电压(Vss)控制为低于所述氧增大电压(Vox_in)的恒定电压的恒定电压控制，基于在执行所述泵电压控制并且执行所述恒定电压控制时流动于所述传感器单元(26)的电流(Iss)，获取废气中的NOx浓度(Cnox)(参照图15的步骤1560)。由此，除了废气中的SOx浓度以外，还能够获取废气中的NOx浓度。
该情况下，本发明涉及的SOx浓度获取装置可以被构成为：基于在执行所述泵电压控制时流动于所述泵单元(25)的电流(Ipp)，获取废气中的氧浓度(Coxy)(参照图15的步骤1565)。由此，除了废气中的SOx浓度和NOx浓度以外，还能够获取废气中的氧浓度。
如上所述，本发明涉及的SOx浓度获取装置，具备泵单元(25)和泵单元电压源(25C)，所述泵单元(25)由所述固体电解质层(21A)、配设于该固体电解质层(21A)的一侧表面并且以在所述内部空间(28)露出的方式配设的第1泵电极(25A)、和配设于所述固体电解质层(21A)的另一侧表面的第2泵电极(25B)形成，所述泵单元电压源(25C)对所述泵单元(25)施加电压。该情况下，本发明涉及的SOx浓度获取装置可以被构成为：执行对所述泵单元(25)施加使废气中的氧浓度大致为零的电压(Vpp)的泵电压控制，基于在执行所述泵电压控制时流动于所述泵单元(25)的电流(Ipp)，获取废气中的氧浓度(Coxy)(参照图15的步骤1565)。由此，除了废气中的SOx浓度以外，还能够获取废气中的氧浓度。
另外，本发明涉及的SOx浓度获取装置，还具备由废气可通过的材料构成的保护层(19、29)，所述保护层(19、29)以覆盖所述固体电解质层(11、21A)和所述扩散限速层(13、23)的方式配设。
在以覆盖固体电解质层和扩散限速层的方式配设有保护层的情况下，废气从保护层和扩散限速层中通过而流入内部空间。因此，SOx也附着在保护层，在使传感器电压上升时SOx有可能也从保护层脱离。但是，有可能从保护层脱离的SOx的至少一部分，由于在第1电压控制中使传感器电压上升而从保护层脱离。因此，之后在通过第2电压控制使传感器电压上升时从保护层脱离的SOx的量减少。其结果，第2电压控制的执行中的内部空间内的SOx浓度成为更接近废气中的SOx浓度的浓度。因此，在第2电压控制中使传感器电压降低时流动于传感器单元的电流高精度地表示废气中的SOx浓度。因此，能够高精度地获取SOx浓度。
或者，本发明涉及的SOx浓度获取装置，在具备所述固体电解质层(21A)作为第1固体电解质层的情况下，还可以具备泵单元(25)和泵单元电压源(25C)，所述泵单元(25)由第2固体电解质层(21B)、配设于该第2固体电解质层(21B)的一侧表面的第1泵电极(25A)、和配设于所述第2固体电解质层(21B)的另一侧表面的第2泵电极(25B)形成，所述泵单元电压源(25C)对所述泵单元(25)施加电压。该情况下，所述内部空间(28)以所述第1泵电极(25A)在该内部空间(28)露出的方式，由所述第1固体电解质层(21A)、所述第2固体电解质层(21B)和所述扩散限速层(23)划分。该情况下，本发明涉及的SOx浓度获取装置可以被构成为：执行对所述泵单元(25)施加使废气中的氧浓度大致为零的电压的泵电压控制，执行将所述传感器电压(Vss)控制为低于所述氧增大电压(Vox_in)的恒定电压的恒定电压控制，基于在执行所述泵电压控制并且执行所述恒定电压控制时流动于所述传感器单元(26)的电流(Iss)，获取废气中的NOx浓度(Cnox)(参照图15的步骤1560)。由此，除了废气中的SOx浓度以外，还能够获取废气中的NOx浓度。
该情况下，本发明涉及的SOx浓度获取装置，基于在执行所述泵电压控制时流动于所述泵单元(25)的电流(Ipp)，获取废气中的氧浓度(Coxy)(参照图15的步骤1565)。由此，除了废气中的SOx浓度和NOx浓度以外，还能够获取废气中的氧浓度。
如上所述，本发明涉及的SOx浓度获取装置，在具备所述固体电解质层(21A)作为第1固体电解质层的情况下，还可以具备泵单元(25)和泵单元电压源(25C)，所述泵单元(25)由第2固体电解质层(21B)、配设于该第2固体电解质层(21B)的一侧表面的第1泵电极(25A)、和配设于所述第2固体电解质层(21B)的另一侧表面的第2泵电极(25B)形成，所述泵单元电压源(25C)对所述泵单元(25)施加电压。该情况下，所述内部空间(28)以所述第1泵电极(25A)在该内部空间(28)露出的方式，由所述第1固体电解质层(21A)、所述第2固体电解质层(21B)和所述扩散限速层(23)划分。该情况下，本发明涉及的SOx浓度获取装置可以被构成为：执行对所述泵单元(25)施加使废气中的氧浓度大致为零的电压的泵电压控制，基于在执行所述泵电压控制时流动于所述泵单元(25)的电流，获取废气中的氧浓度(Coxy)(参照图15的步骤1565)。由此，除了废气中的SOx浓度以外，还能够获取废气中的氧浓度。
另外，本发明涉及的SOx浓度获取装置，还可以具备由废气可通过的材料构成的保护层(29)，所述保护层(29)以覆盖所述第1固体电解质层(21A)、所述第2固体电解质层(21B)和所述扩散限速层(23)的方式配设。
由此，如上所述，有可能从保护层脱离的SOx的至少一部分由于在第1电压控制中使传感器电压上升而从保护层脱离，因此之后在通过第2电压控制使传感器电压上升时从保护层脱离的SOx的量减少。其结果，第2电压控制的执行中的内部空间内的SOx浓度成为更接近废气中的SOx浓度的浓度。因此，在第2电压控制中使传感器电压降低时流动于传感器单元的电流高精度地表示废气中的SOx浓度。所以能够高精度地获取SOx浓度。
另外，所述第1泵电极(25A)可以配置于所述内部空间(28)内的在沿着废气的流动的方向上比所述第1传感器电极(26A)靠上游侧。
另外，本发明涉及的SOx浓度获取装置可以被构成为：在所述内燃机(50)的运行状态为正常运行状态或怠速运行状态时(参照图8的步骤815中判定为“是”的情况)执行所述第1电压控制和所述第2电压控制。
另外，本发明涉及的SOx浓度获取装置可以被构成为：在所述第2电压控制的执行中，获取使所述传感器电压(Vss)降低时流动于所述传感器单元(15、26)的电流(Iss)的峰值作为所述SOx浓度电流(Iss_sox)。
在使传感器电压降低时流动于传感器单元的电流的峰值，是流动于传感器单元的电流之中、开始进行传感器电压的降低之后变化最大的电流。因此，该峰值高精度地表示到达第1传感器电极的废气中的SOx浓度的差异。所以，通过获取在使传感器电压降低时流动于传感器单元的电流的峰值作为SOx浓度电流，能够更高精度地获取SOx浓度。
上述说明中，为了有助于发明的理解，对于与实施方式相对应的发明的结构，附带括号地添加了在实施方式中使用的标记，但发明的各构成要素并不限定于由所述标记规定的实施方式。本发明的其它目的、其它特征以及随之附带的优点，可参照以下附图并根据记载的对本发明的实施方式的说明而容易地理解。
附图说明
图1是表示具备本发明的第1实施方式涉及的SOx浓度获取装置(以下称为“第1实施装置”)的内燃机的图。
图2是表示第1实施装置的传感器的内部结构的图。
图3是表示对第1实施装置的传感器的传感器单元施加的电压(传感器电压)、在传感器单元流动的电流(传感器电流)、以及废气中的氧浓度之间的关系的图。
图4是表示对第1实施装置的传感器单元施加的电压(传感器电压)与在传感器单元流动的电流(传感器电流)之间的关系的图。
图5是表示峰电流差与SOx浓度之间的关系的图。
图6是表示对第1实施装置的传感器单元施加的电压(传感器电压)和在传感器单元流动的电流(传感器电流)的变化的时序图。
图7是表示对第1实施装置的传感器单元施加的电压(传感器电压)的上升和降低的形态的图。
图8是表示第1实施装置的ECU的CPU执行的程序的流程图。
图9是表示第1实施装置的ECU的CPU执行的程序的流程图。
图10是表示第1实施装置的ECU的CPU执行的程序的流程图。
图11是表示第1实施装置的ECU的CPU执行的程序的流程图。
图12是表示具备本发明的第2实施方式涉及的SOx浓度获取装置(以下称为“第2实施装置”)的内燃机的图。
图13是表示第2实施装置的传感器的内部结构的图。
图14是表示在传感器单元流动的电流(传感器电流)与NOx浓度之间的关系的图。
图15是表示第2实施装置的ECU的CPU执行的程序的流程图。
附图标记说明
10、20…极限电流式传感器，11、21A…固体电解质层，19、29…保护层，15、26…传感器单元，15A、15B、26A、26B…传感器电极，15C、26C…传感器单元电压源，15D、26D…电流表，15E、26E…电压表，90…ECU
具体实施方式
以下，参照附图对本发明的实施方式涉及的内燃机的SOx浓度获取装置进行说明。本发明的第1实施装置涉及的SOx浓度获取装置(以下称为“第1实施装置”)应用于图1所示的内燃机。
图1所示的内燃机是火花点火式内燃机(所谓的汽油发动机)。但是，本发明也能够应用于压缩点火式内燃机(所谓的柴油发动机)。另外，图1所示的内燃机在大部分的发动机运行领域中，以空燃比为理论空燃比(化学计量比)运行。
图1中，50表示内燃机，51表示气缸盖，52表示气缸体，53表示燃烧室，54表示燃料喷射阀，55表示火花塞，56表示燃料泵，57表示燃料供给管，60表示活塞，61表示连杆，62表示曲轴，63表示曲柄角度传感器，70表示进气阀，71表示进气口，72表示进气歧管，73表示调压罐，74表示节流阀，75表示进气管，76表示空气流量计，77表示空气过滤器，80表示排气阀，81表示排气口，82表示排气歧管，83表示排气管，90表示电子控制装置(以下称为“ECU”)，91表示加速踏板，92表示加速踏板踩踏量传感器。
燃料喷射阀54、火花塞55、节流阀74、曲柄角度传感器63、空气流量计76、加速踏板踩踏量传感器92、以及极限电流式传感器10，与ECU90电连接。
ECU90是电子控制单元，是具有包含CPU、ROM、RAM和接口等的微型计算机作为主要构成部件的电子控制回路。CPU通过执行存储于存储器(ROM)中的指令(程序)而实现各种功能。
ECU90将用于使燃料喷射阀54、火花塞55和节流阀74工作的信号向它们发送。另外，ECU90从曲柄角度传感器63、空气流量计76和加速踏板踩踏量传感器92接收信号。从曲柄角度传感器63输出与曲轴62的旋转速度相对应的信号。ECU90基于从曲柄角度传感器63接收到的信号来计算发动机转速。从空气流量计76输出与在该空气流量计76中通过的空气的流量(进而被吸入燃烧室53的空气的流量)相对应的信号。ECU90基于从空气流量计76接收到的信号来计算进气量。从加速踏板踩踏量传感器92输出与加速踏板91的踩踏量相对应的信号。ECU90基于从加速踏板踩踏量传感器92接收到的信号来计算发动机负荷KL。
第1实施装置包含极限电流式传感器10、传感器单元电压源15C、电流表15D、电压表15E和ECU90。极限电流式传感器10(以下简称为“传感器10”)是1单元型的极限电流式传感器，配设于排气管83。
如图2所示，传感器10包含固体电解质层11、第1氧化铝层12A、第2氧化铝层12B、第3氧化铝层12C、第4氧化铝层12D、第5氧化铝层12E、扩散限速层13、保护层19、加热器14、传感器单元15、第1传感器电极15A、第2传感器电极15B、进气通路16和内部空间17。
固体电解质层11是由氧化锆等构成的层，具有氧离子传导性。氧化铝层12A～12E是由氧化铝构成的层。扩散限速层13是多孔质的层，能够使废气通过。传感器10中，各层从图2中的下方起，以第5氧化铝层12E、第4氧化铝层12D、第3氧化铝层12C、固体电解质层11、扩散限速层13和第2氧化铝层12B、第1氧化铝层12A的顺序层叠。加热器14配置于第4氧化铝层12D与第5氧化铝层12E之间。
进气通路16是由固体电解质层11、第3氧化铝层12C和第4氧化铝层12D形成的空间，其一部分对大气开放。内部空间17是由第1氧化铝层12A、固体电解质层11、扩散限速层13和第2氧化铝层12B形成的空间，其一部分经由扩散限速层13连通到传感器外部。从发动机50排出的废气在扩散限速层13中通过而流入内部空间17。
第1传感器电极15A和第2传感器电极15B是由还原性高的材料(例如铂或铑等铂族元素或其合金)构成的电极。第1传感器电极15A配置在固体电解质层11的一侧的壁面(即、形成内部空间17的固体电解质层11的壁面)。因此，第1传感器电极15A在内部空间17露出。第2传感器电极15B配置在固体电解质层11的另一侧的壁面(即、形成进气通路16的固体电解质层11的壁面)。这些电极15A、15B和固体电解质层11构成传感器单元15。
传感器10被构成为能够从传感器单元电压源15C对传感器单元15(具体而言为第1传感器电极15A与第2传感器电极15B之间)施加电压。传感器单元电压源15C被构成为能够对传感器单元15施加直流电压。在传感器单元电压源15C对传感器单元15施加直流电压的情况下，第1传感器电极15A是阴极侧的电极，第2传感器电极15B是阳极侧的电极。
保护层19是由包含镧(La)、钙(Ca)和镁(Mg)之中的至少一种的材料构成的多孔质的层，能够使废气通过。保护层19以覆盖氧化铝层12A的外表面、“扩散限速层13、固体电解质层11和氧化铝层12A～12E”的端面、以及氧化铝层12E的外表面的方式配设。
保护层19防止由于混入废气中的冷凝水附着在“固体电解质层11、氧化铝层12A～12E以及扩散限速层13”而使这些层发生开裂。另外，保护层19通过捕捉使传感器10劣化的废气中所含的成分，防止传感器10的劣化。
加热器14、传感器单元电压源15C、电流表15D和电压表15E，与ECU90连接。
ECU90控制加热器14的工作，以使得传感器单元15的温度维持在使传感器10处于活性状态的温度(所谓的传感器活性温度)。
另外，ECU90控制传感器单元电压源15C的电压，以使得从传感器单元电压源15C对传感器单元15施加如后所述设定的电压。
电流表15D检测在包含传感器单元15的回路中流动的电流Iss(以下称为“传感器电流Iss”)，将表示该检测出的传感器电流Iss的信号向ECU90输出。ECU90基于该信号获取传感器电流Iss。
电压表15E检测对传感器单元15施加的电压Vss(以下称为“传感器电压Vss”)，将表示该检测出的传感器电压Vss的信号向ECU90输出。ECU90基于该信号获取传感器电压Vss。
＜第1实施装置的工作的概要＞
＜SOx浓度的获取＞
如果对传感器单元15施加电压，则在流入内部空间17的废气中的硫氧化物(以下称为“SOx”)与第1传感器电极15A接触时，该SOx在第1传感器电极15A上被还原分解，SOx的氧成为氧离子，该氧离子在固体电解质层11的内部向第2传感器电极15B移动。此时，在第1传感器电极15A与第2传感器电极15B之间，流动与在固体电解质层11的内部移动的氧离子量成正比的电流。如果氧离子到达第2传感器电极15B，则氧离子在第2传感器电极15B中成为氧气，向进气通路16放出。
在传感器电压Vss、传感器电流Iss、以及废气的空燃比A/F之间，存在图3所示的关系。传感器电压Vss是通过传感器单元电压源15C对传感器单元15施加的直流电压。传感器电流Iss是在对传感器单元15施加电压时，在第1传感器电极15A与第2传感器电极15B之间流动的电流。废气的空燃比A/F相当于在燃烧室53内形成的混合气体的空燃比，以下称为“废气空燃比A/F”。
图3中，由“A/F＝12”表示的线，表示废气空燃比A/F为“12”的情况下相对于传感器电压Vss的变化的传感器电流Iss的变化。同样地，由“A/F＝13～A/F＝18”表示的线，分别表示废气空燃比A/F为“13～18”的情况下相对于传感器电压Vss的变化的传感器电流Iss的变化。
例如，在废气空燃比A/F为“18”的情况下，在传感器电压Vss小于预定值Vth的范围中，传感器电流Iss为负值的情况下，传感器电压Vss越高，传感器电流Iss的绝对值越小，传感器电流Iss为正值的情况下，传感器电压Vss越高，传感器电流Iss的绝对值越大。另一方面，在传感器电压Vss为上述预定值Vth以上的一定范围中，无论传感器电压Vss如何，传感器电流Iss都为恒定的值。
这样的传感器电压Vss与传感器电流Iss之间的关系，在废气空燃比A/F为“12～17”的情况下同样成立。
然而，在“不含SOx并且氧浓度为特定的恒定浓度的废气”到达第1传感器电极15A的情况下，使传感器电压Vss从0.2V上升至0.8V后，使传感器电压Vss从0.8V降低至0.2V时，明确传感器电流Iss如图4的(A)所示发生变化。
更具体而言，如果使传感器电压Vss从0.2V开始上升，则传感器电流Iss如图4的(A)中的线LU1所示，从大约0.4mA开始上升。然后，传感器电压Vss成为大约0.4V之后，传感器电流Iss稍稍降低。然后，传感器电压Vss成为大约0.6V之后，传感器电流Iss稍稍上升。然后，传感器电压Vss成为大约0.7V之后，传感器电流Iss降低。当传感器电压Vss达到0.8V时，传感器电流Iss成为大约0.5mA。
然后，如果使传感器电压Vss从0.8V开始降低，则传感器电流Iss如图4的(A)中的线LD1所示，从大约0.5mA开始降低。然后，传感器电压Vss成为大约0.6V之后，直到成为大约0.25V为止，传感器电流Iss在大约0.3mA大致恒定。然后，当传感器电压Vss成为大约0.25V时，传感器电流Iss开始上升。当传感器电压Vss到达0.2V时，传感器电流Iss成为大约0.4mA。
另一方面，在“包含SOx且氧浓度为上述特定的恒定浓度的废气”到达第1传感器电极15A的情况下，使传感器电压Vss从0.2V上升至0.8V后，使传感器电压Vss从0.8V降低至0.2V时，明确传感器电流Iss如图4的(B)所示发生变化。
更具体而言，如果使传感器电压Vss从0.2V开始上升，则传感器电流Iss如图4的(B)中的线LU1所示，与图4的(A)所示的例子同样地，从大约0.4mA开始上升。然后，传感器电压Vss成为大约0.4V之后，传感器电流Iss稍稍降低。然后，传感器电压Vss成为大约0.6V之后，传感器电流Iss稍稍上升。然后，传感器电压Vss成为大约0.7V之后，传感器电流Iss降低。当传感器电压Vss达到0.8V时，传感器电流Iss成为大约0.5mA。
然后，如果使传感器电压Vss从0.8V开始降低，则传感器电流Iss如图4的(B)中的线LD1所示，从大约0.5mA开始降低。然后，传感器电压Vss成为大约0.6V之后，直到成为大约0.52V为止，传感器电流Iss在大约0.3mA大致恒定。当传感器电压Vss成为大约0.52V时，传感器电流Iss开始降低。然后，当传感器电压Vss成为大约0.3V时，传感器电流Iss开始上升。即、传感器电压Vss成为大约0.3V时，传感器电流Iss为最小值。当传感器电压Vss达到0.2V时，传感器电流Iss成为大约0.4mA。
像这样，在包含SOx的废气到达第1传感器电极15A的情况下使传感器电压Vss从0.8V降低至0.2V时的传感器电流Iss的变化(参照图4的(B))，与不含SOx的废气到达第1传感器电极15A的情况下使传感器电压Vss从0.8V降低至0.2V时的传感器电流Iss的变化(参照图4的(A))明显不同。
更具体而言，在包含SOx的废气到达第1传感器电极15A的情况下使传感器电压Vss从0.8V降低至0.2V时的传感器电流Iss，通常低于不含SOx的废气到达第1传感器电极15A的情况下使传感器电压Vss从0.8V降低至0.2V时的传感器电流Iss。
特别是如果在包含SOx的废气到达第1传感器电极15A的情况下使传感器电压Vss从0.8V降低至0.2V，则传感器电流Iss显示出具有最小值(即峰电流Ipeak)的变化。如上所述，在本例中，传感器电压Vss达到大约0.3V时，传感器电流Iss成为峰电流Ipeak。
本申请的发明人，对于与废气不含SOx的情况相比，废气包含SOx的情况下，使传感器电压Vss从0.8V降低至0.2V时的传感器电流Iss更低，并且在废气包含SOx的情况下，使传感器电压Vss从0.8V降低至0.2V时出现峰电流Ipeak的理由，推测如下。
如果在使传感器电压Vss从0.2V上升至0.8V的期间，传感器电压Vss成为一定值以上，则到达第1传感器电极15A的SOx在第1传感器电极15A中分解为硫成分和氧成分。并且，氧成分成为氧离子从固体电解质层11中通过向第2传感器电极15B移动，硫成分附着在第1传感器电极15A。
然后，如果在使传感器电压Vss从0.8V降低至0.2V的期间，传感器电压Vss成为一定值以下，则附着在第1传感器电极15A的硫成分被氧氧化而恢复为SOx。此时，有可能进行SOx在第1传感器电极15A分解为硫成分和氧成分的分解反应，但与该分解反应相比，附着在第1传感器电极15A的硫成分的氧化反应占主导。其结果，与通过分解反应而由SOx生成的氧成分的量相比，被氧化反应消耗的内部空间17内的氧成分的量更多，因此从固体电解质层11中通过向第2传感器电极15B移动的氧离子的量减少。其结果，传感器电流Iss变低。因此本申请的发明人推测，与废气不含SOx的情况相比，废气包含SOx的情况下，使传感器电压Vss从0.8V降低至0.2V时的传感器电流Iss更低。
在使传感器电压Vss从0.8V降低至0.2V的期间，硫成分的氧化反应所消耗的氧的量，在传感器电压Vss成为一定值时最多。因此，本申请的发明人推测会出现峰电流Ipeak。
再者，本例中，使传感器电压Vss从0.2V上升至0.8V的情况下的0.8V的电压，是以第1传感器电极15A中的SOx的分解量成为适合于获取准确的SOx浓度的足够多的量的方式适当设定的电压，以下称为“升压终止电压Vup_end”。升压终止电压Vup_end例如是能够将在第1传感器电极15A上废气中的水分的分解反应等的SOx的分解反应以外的反应抑制为最小限度的电压。
另外，使传感器电压Vss从0.8V降低至0.2V的情况下的0.2V的电压，是以附着在第1传感器电极15A的硫成分的氧化量成为适合于获取准确的SOx浓度的足够多的量的方式适当设定的电压，以下称为“降压终止电压Vdown_end”。
另外，以下的说明中，将通过SOx分解为硫成分和氧成分时生成的氧成分的量比通过硫成分氧化形成SOx而消耗的氧成分的量多的传感器电压Vss(本例中为0.6V)称为“氧增大电压Vox_in”。另外，将通过硫成分氧化形成SOx而消耗的氧成分的量比通过SOx分解为硫成分和氧成分时生成的氧成分的量多的传感器电压Vss(本例中为0.6V)称为“氧减少电压Vox_de”。
根据以上所述，本申请的发明人得到下述见解：在将使传感器电压Vss开始上升的时间点或该时间点之前的传感器电流Iss设为参照电流Iref时，在作为该参照电流Iref和峰电流Ipeak之差的峰电流差dIss(＝Iref-Ipeak)、与到达第1传感器电极15A的废气中的SOx浓度之间，如图5所示，存在峰电流差dIss越大、SOx浓度越大的关系。
在传感器10中，废气从保护层19和扩散限速层13中通过而流入内部空间17。此时，废气中的SOx的一部分附着在保护层19和扩散限速层13。另一方面，为了获取SOx浓度Csox而使传感器电压Vss上升时，SOx在第1传感器电极15A分解，因此内部空间17内的SOx浓度暂时降低。所以，附着在保护层19和扩散限速层13的SOx有可能脱离，流入内部空间17。当然，此时，包含SOx的新的废气也从保护层19和扩散限速层13中通过而流入内部空间17。
因此，在使传感器电压Vss上升的期间，内部空间17内的SOx浓度有可能偏离废气中的SOx浓度。所以，在使传感器电压Vss上升后、使传感器电压Vss降低时，使传感器电压Vss降低的期间的传感器电流Iss有可能无法高精度地表示废气中的SOx浓度。
因此，第1实施装置如图6所示，在不需要获取SOx浓度Csox时(参照时刻t0以前的期间)，执行将传感器电压Vss控制为低于氧增大电压Vox_in的电压(本例中为0.4V)的恒定电压控制。第1实施装置在恒定电压控制的执行中，获取传感器电流Iss，保存于RAM。
在需要获取SOx浓度Csox时，发动机50的运行状态(以下称为“发动机运行状态”)处于正常运行状态或怠速运行状态的情况下，第1实施装置执行以下所述的包含第1升压控制和第1降压控制的第1电压控制。
再者，例如在向用于存储向燃料喷射阀54供给的燃料的燃料罐供给燃料后，在搭载发动机50的车辆行驶预定距离的时间点，需求获取SOx浓度Csox。或者，在向上述燃料罐供给燃料后，在上述车辆行驶预定距离的时间点，需求获取SOx浓度Csox，之后该车辆每行驶预定距离都需求获取SOx浓度Csox。
另外，正常运行状态是发动机转速NE和发动机负荷KL恒定或大致恒定的发动机运行状态，因此，是到达传感器10的废气中的氧浓度恒定或大致恒定的发动机运行状态。另外，怠速运行状态是加速踏板操作量AP为零、使得用于维持发动机50的运行的最低限度的量的空气流入燃烧室53、并且使燃料从燃料喷射阀54喷射的发动机运行状态，因此，是到达传感器10的废气中的氧浓度恒定或大致恒定的发动机运行状态。
第1实施装置在开始第1电压控制时，以传感器电压Vss的上升速度逐渐减小的方式开始进行使传感器电压Vss从0.4V上升的第1升压控制(参照图6的时刻t0)。第1实施装置在传感器电压Vss达到升压终止电压Vup_end(本例中为0.8V)时(参照图6的时刻t1)，结束第1升压控制。由此，第1实施装置使传感器电压Vss从0.4V上升至0.8V。
然后，第1实施装置以传感器电压Vss的降低速度逐渐增大的方式开始进行使传感器电压Vss从升压终止电压Vup_end(本例中为0.8V)降低的第1降压控制(参照图6的时刻t1)。第1实施装置在传感器电压Vss达到降压终止电压Vdown_end(本例中为0.2V)时(参照图6的时刻t2)，结束第1降压控制。由此，第1实施装置使传感器电压Vss从0.8V降低至0.2V。
本例中，第1实施装置在第1升压控制中，以传感器电压Vss的上升开始到结束为止的时间为0.1秒(＝100ms)的方式，使传感器电压Vss变化。但是，在第1实施方式的第1升压控制中，传感器电压Vss的上升开始到结束为止的时间不限定于0.1秒。
另外，本例中，第1实施装置在第1降压控制中，以传感器电压Vss的降低开始到结束为止的时间为0.1秒(＝100ms)的方式，使传感器电压Vss变化。但是，第1实施装置也可以被构成为：在第1降压控制中，以传感器电压Vss的降低开始到结束为止的时间为大于0.1秒且5秒以下的时间的方式，使传感器电压Vss变化。
第1实施装置在结束第1电压控制之后，执行以下所述的包含第2升压控制和第2降压控制的第2电压控制。
第1实施装置在开始第2电压控制时，以传感器电压Vss的上升速度逐渐减少的方式开始进行使传感器电压Vss从降压终止电压Vdown_end(本例中为0.2V)上升的第2升压控制(参照图6的时刻t2)。第1实施装置在传感器电压Vss达到升压终止电压Vup_end(本例中为0.8V)时(参照图6的时刻t3)，结束第2升压控制。由此，第1实施装置使传感器电压Vss从0.4V上升至0.8V。
然后，第1实施装置以传感器电压Vss的降低速度逐渐增大的方式开始进行使传感器电压Vss从升压终止电压Vup_end(本例中为0.8V)降低的第2降压控制(参照图6的时刻t3)。第1实施装置在传感器电压Vss达到降压终止电压Vdown_end(本例中为0.2V)时(参照图6的时刻t4)，结束第2降压控制。由此，第1实施装置使传感器电压Vss从0.8V降低至0.2V。
本例中，第1实施装置在第2升压控制中，以传感器电压Vss的上升开始到结束为止的时间为0.1秒(＝100ms)的方式，使传感器电压Vss变化。但是，在第1实施方式的第2升压控制中，传感器电压Vss的上升开始到结束为止的时间不限定于0.1秒。
另外，本例中，第1实施装置在第2降压控制中，以传感器电压Vss的降低开始到结束为止的时间为0.1秒(＝100ms)的方式，使传感器电压Vss变化。但是，第1实施装置也可以被构成为：在第2降压控制中，以传感器电压Vss的降低开始到结束为止的时间为大于0.1秒且5秒以下的时间的方式，使传感器电压Vss变化。
第1实施装置在第2电压控制的执行中，获取使传感器电压Vss从0.8V降低至0.2V的期间的传感器电流Iss作为SOx浓度电流Iss_sox，保存于RAM。第1实施装置在第2电压控制的结束后，由SOx浓度电流Iss_sox获取峰电流Ipeak。另外，第1实施装置获取在即将开始第1电压控制之前保存于RAM的传感器电流Iss作为参照电流Iref。第1实施装置获取参照电流Iref与峰电流Ipeak之差作为峰电流差dIss(＝Iref-Ipeak)。
第1实施装置将获取的峰电流差dIss应用于查找表Map1Csox(dIss)，由此获取SOx浓度Csox。表格Map1Csox(dIss)是以关于传感器10中的峰电流差dIss与废气中的SOx浓度之间的关系的实验等为基础预先作成的。根据表格Map1Csox(dIss)，峰电流差dIss越大，获取越大的SOx浓度Csox。
第1实施装置在第2电压控制的结束后开始进行恒定电压控制，使传感器电压Vss从0.2V上升，在0.4V恒定。
第1实施装置在第2电压控制的执行前执行第1电压控制。因此，在使传感器电压Vss上升时有可能从保护层19和扩散限速层13脱离的SOx的大部分(或至少一部分)，由于第1电压控制的第1升压控制而从保护层19和扩散限速层13脱离。因此，之后即使通过第2电压控制使传感器电压Vss上升，从保护层19和扩散限速层13脱离的SOx的量也少。其结果，第2电压控制的执行中的内部空间17内的SOx浓度与废气中的SOx浓度大致一致(或接近废气中的SOx浓度)。因此，在第2电压控制中使传感器电压Vss降低时的传感器电流Iss高精度地表示废气中的SOx浓度。所以，根据第1实施装置能够高精度地获取SOx浓度。
再者，传感器10不具备保护层19的情况下，由于SOx附着于扩散限速层13，因此第1实施装置也能够应用于不具备保护层19的传感器。
另外，第1实施装置可以如图7所示被构成为：以第1升压控制中的传感器电压Vss的上升速度维持恒定的方式使传感器电压Vss从0.4V上升至0.8V。此外，第1实施装置可以如图7所示被构成为：以第1降压控制中的传感器电压Vss的降低速度维持恒定的方式使传感器电压Vss从0.8V降低至0.2V。
同样地，第1实施装置可以被构成为：以第2升压控制中的传感器电压Vss的上升速度维持恒定的方式使传感器电压Vss从0.2V上升至0.8V。此外，第1实施装置可以被构成为：以第2降压控制中的传感器电压Vss的降低速度维持恒定的方式使传感器电压Vss从0.8V降低至0.2V。
另外，第1升压控制中的传感器电压Vss的上升开始时间点的传感器电压Vss(即、正常施加于传感器单元15的传感器电压Vss)不限定于0.4V，只要是低于氧增大电压Vox_in的电压即可，例如可以为0.2V。
另外，第1升压控制和第2升压控制中的传感器电压Vss的上升结束时间点的传感器电压Vss(即、升压终止电压Vup_end)不限定于0.8V，只要是高于氧增大电压Vox_in的电压即可。
另外，第1降压控制和第2降压控制中的传感器电压Vss的降低终止时间点的传感器电压Vss不限定于0.2V，只要是低于氧减少电压Vox_de的电压即可。
另外，第1实施装置为了获取SOx浓度Csox而使用峰电流Ipeak，但也可以被构成为：代替峰电流Ipeak，使用在传感器电压Vss从0.8V降低至0.2V的期间传感器电流Iss急剧降低的范围或急剧上升的范围的传感器电流Iss。
另外，第1实施装置也可以被构成为：代替使用峰电流Ipeak和参照电流Iref获取SOx浓度Csox，通过峰电流Ipeak乘以转换系数Kconvert，获取SOx浓度Csox(Csox＝Ipeak·Kconvert)。该情况下，转换系数Kconvert以峰电流Ipeak越小，获取越大的SOx浓度Csox的方式设定。
另外，如果能够排除在第2降压控制的执行中到达第1传感器电极15A的废气中的氧对于峰电流Ipeak的影响，则第1实施装置可以被构成为：在需求获取SOx浓度Csox的情况下，即使发动机运行状态不处于正常运行状态或怠速运行状态，也执行第1电压控制和第2电压控制，获取SOx浓度Csox。
＜氧浓度的获取＞
参照图3可知，在传感器10中，在废气中的氧浓度(即、废气空燃比A/F)恒定的情况下，存在无论传感器电压Vss如何，传感器电流Iss都恒定的传感器电压Vss的范围(以下称为“极限电流区域”)。因此，只要对传感器单元15施加想要获取的废气中的氧浓度的范围的所有氧浓度中的极限电流区域的电压，就能够利用传感器电流Iss获取废气中的氧浓度(即、废气空燃比A/F)。
如上所述，第1实施装置在不需求获取SOx浓度Csox时，执行将传感器电压Vss控制为0.4V的恒定电压控制。在此，本例中，0.4V的电压是“想要获取的废气中的氧浓度的范围的所有氧浓度中的极限电流区域的电压”。
因此，第1实施装置在恒定电压控制的执行中，获取传感器电流Iss作为氧浓度电流Iss_oxy，将该氧浓度电流Iss_oxy应用于查找表MapCoxy(Iss_oxy)，由此获取废气中的氧浓度Coxy。
表格MapCoxy(Iss_oxy)是以对于将传感器电压Vss控制为0.4V时的传感器电流Iss与废气中的氧浓度之间的关系的实验等为基础预先作成的。根据表格MapCoxy(Iss_oxy)，氧浓度电流Iss_oxy越大，获取越大的氧浓度Coxy。
由此，第1实施装置除了废气中的SOx浓度Csox以外，还能够获取废气中的氧浓度Coxy。
＜第1实施装置的具体工作＞
下面，对第1实施装置的具体工作进行说明。第1实施装置的ECU90的CPU(以下简称为“CPU”)，每经过预定时间，执行图8所示的程序。
因此，在预定的定时，CPU从步骤800起开始进行处理，向步骤810进展，判定SOx浓度获取需求标志Xsox的值是否为“1”。SOx浓度获取需求标志Xsox的值，在需求获取SOx浓度Csox的情况下设定为“1”，在SOx浓度Csox的获取完成的情况下设定为“0”。
在SOx浓度获取需求标志Xsox的值为“1”的情况下，CPU在步骤810中判定为“是”，向步骤815进展，判定发动机运行状态是否处于正常运行状态或怠速运行状态。
在发动机运行状态处于正常运行状态或怠速运行状态的情况下，CPU在步骤815中判定为“是”，向步骤820进展，判定第1电压控制完成标志Xalt的值是否为“0”。第1电压控制完成标志Xalt的值，在第1电压控制结束时设定为“1”，然后，在第2电压控制结束时设定为“0”。因此，在刚刚需求获取SOx浓度Csox之后，由于第1电压控制没有开始，因此第1电压控制完成标志Xalt的值为“0”。
在CPU执行步骤820的处理的时间点，第1电压控制完成标志Xalt的值为“0”的情况下，CPU在步骤820中判定为“是”，向步骤830进展，执行由图9的流程图所示的程序。
因此，CPU在进展到图8的步骤830时，从图9的步骤900起开始进行处理，向步骤905进展，判定升压完成标志Xup1的值是否为“0”。升压完成标志Xup1的值，在第1升压控制结束时设定为“1”，然后，在第1降压控制结束时设定为“0”。
在CPU执行步骤905的处理的时间点，升压完成标志Xup1的值为“0”的情况下，CPU在步骤905中判定为“是”，进行以下所述的步骤910的处理。然后，CPU向步骤915进展。
步骤910：CPU在没有开始第1升压控制的情况下，开始第1升压控制，在已经开始第1升压控制的情况下，继续第1升压控制。CPU在步骤905中首次判定为“是”之后立即进行步骤910的处理的情况下，由于没有开始第1升压控制，因此开始第1升压控制。然后，CPU持续第1升压控制直到在后述的步骤915中判定为“是”为止。
CPU在向步骤915进展时，判定传感器电压Vss是否到达0.8V，即、传感器电压Vss是否为0.8V以上。在传感器电压Vss低于0.8V的情况下，CPU在步骤915中判定为“否”，经由步骤995向图8的步骤895进展，暂时结束本程序。
另一方面，在传感器电压Vss为0.8V以上的情况下，CPU在步骤915中判定为“是”，依次进行以下所述的步骤920和步骤925的处理。然后，CPU经由步骤995向图8的步骤895进展，暂时结束本程序。
步骤920：CPU停止第1升压控制。
步骤925：CPU将升压完成标志Xup1的值设定为“1”。由此，之后CPU向步骤905进展时，CPU会在步骤905中判定为“否”。
在CPU执行步骤905的处理的时间点，升压完成标志Xup1的值为“1”的情况下，CPU在步骤905中判定为“否”，进行以下所述的步骤930的处理。然后，CPU向步骤935进展。
步骤930：CPU在没有开始第1降压控制的情况下，开始第1降压控制，在已经开始第1降压控制的情况下，继续第1降压控制。CPU在步骤905中首次判定为“否”之后立即进行步骤930的处理的情况下，由于没有开始第1降压控制，因此开始第1降压控制。然后，CPU持续第1降压控制直到在后述的步骤935中判定为“是”为止。
CPU在向步骤935进展时，判定传感器电压Vss是否到达0.2V，即、传感器电压Vss是否为0.2V以下。在传感器电压Vss高于0.2V的情况下，CPU在步骤935中判定为“否”，经由步骤995向图8的步骤895进展，暂时结束本程序。
另一方面，在传感器电压Vss为0.2V以下的情况下，CPU在步骤935中判定为“是”，依次进行以下所述的步骤940和步骤945的处理。然后，CPU经由步骤995向图8的步骤895进展，暂时结束本程序。
步骤940：CPU停止第1降压控制。
步骤945：CPU将第1电压控制完成标志Xalt的值设定为“1”。由此，之后CPU在进展到图8的步骤820时，会判定为“否”。进而，CPU将升压完成标志Xup1的值设定为“0”。
在CPU执行图8的步骤820的处理的时间点，第1电压控制完成标志Xalt的值为“1”的情况下，CPU在步骤820中判定为“否”，向步骤840进展，执行由图10的流程图表示的第2电压控制。
因此，CPU在向步骤840进展时，从图10的步骤1000起开始进行处理，向步骤1005进展，判定升压完成标志Xup2的值是否为“0”。升压完成标志Xup2的值，在第2升压控制结束时设定为“1”，然后，在第2降压控制结束时设定为“0”。
在CPU执行步骤1005的处理的时间点，升压完成标志Xup2的值为“0”的情况下，CPU在步骤1005中判定为“是”，进行以下所述的步骤1010的处理。然后，CPU向步骤1015进展。
步骤1010：CPU在没有开始第2升压控制的情况下，开始第2升压控制，在已经开始第2升压控制的情况下，继续第2升压控制。CPU在步骤1005中首次判定为“是”之后立即进行步骤1010的处理的情况下，由于没有开始第2升压控制，因此开始第2升压控制。然后，CPU持续第2升压控制直到在后述的步骤1015中判定为“是”为止。
CPU在进展到步骤1015时，判定传感器电压Vss是否到达0.8V，即、传感器电压Vss是否为0.8V以上。在传感器电压Vss低于0.8V的情况下，CPU在步骤1015中判定为“否”，经由步骤1095向图8的步骤895进展，暂时结束本程序。
另一方面，在传感器电压Vss为0.8V以上的情况下，CPU在步骤1015中判定为“是”，依次进行以下所述的步骤1020和步骤1025的处理。然后，CPU经由步骤1095向图8的步骤895进展，暂时结束本程序。
步骤1020：CPU停止第2升压控制。
步骤1025：CPU将升压完成标志Xup2的值设定为“1”。由此，之后在CPU进展到步骤1005时，CPU会在步骤1005中判定为“否”。
在CPU执行步骤1005的处理的时间点，升压完成标志Xup2的值为“1”的情况下，CPU在步骤1005中判定为“否”，依次进行以下所述的步骤1030和步骤1035的处理。然后，CPU向步骤1040进展。
步骤1030：CPU在没有开始第2降压控制的情况下，开始第2降压控制，在已经开始第2降压控制的情况下，继续第2降压控制。CPU在步骤1005中首次判定为“否”之后立即进行步骤1030的处理的情况下，由于没有开始第2降压控制，因此开始第2降压控制。然后，CPU持续第2降压控制直到在后述的步骤1040中判定为“是”为止。
步骤1035：CPU获取传感器电流Iss作为SOx浓度电流Iss_sox保存于RAM。
CPU在进展到步骤1040时，判定传感器电压Vss是否到达0.2V，即、传感器电压Vss是否为0.2V以下。在传感器电压Vss高于0.2V的情况下，CPU在步骤1040中判定为“否”，经由步骤1095向图8的步骤895进展，暂时结束本程序。
另一方面，在传感器电压Vss为0.2V以下的情况下，CPU在步骤1040中判定为“是”，依次进行以下所述的步骤1045～步骤1055的处理。然后，CPU经由步骤1095向图8的步骤895进展，暂时结束本程序。
步骤1045：CPU停止第2降压控制。
步骤1050：CPU由保存于RAM的SOx浓度电流Iss_sox获取峰电流Ipeak，计算参照电流Iref与峰电流Ipeak之差作为峰电流差dIss，将该峰电流差dIss应用于查找表Map1Csox(dIss)，由此获取SOx浓度Csox。
步骤1055：CPU将SOx浓度获取需求标志Xsox、第1电压控制完成标志Xalt以及升压完成标志Xup2的值分别设定为“0”。
在CPU执行图8的步骤810的处理的时间点，SOx浓度获取需求标志Xsox的值为“0”的情况下，以及在CPU执行步骤815的处理的时间点，发动机运行状态不处于正常运行状态和怠速运行状态的情况下，CPU分别在步骤810和步骤815中判定为“否”，依次进行以下所述的步骤850～步骤870的处理。然后，CPU向步骤895进展，暂时结束本程序。
步骤850：CPU在没有开始将传感器电压Vss控制为0.4V的恒定电压控制的情况下，开始恒定电压控制，在已经开始恒定电压控制的情况下，继续恒定电压控制。
步骤860：CPU获取传感器电流Iss作为氧浓度电流Iss_oxy。
步骤870：CPU将氧浓度电流Iss_oxy应用于查找表MapCoxy(Iss_oxy)，由此获取氧浓度Coxy。
通过以上的第1实施装置的工作，第1实施装置能够获取SOx浓度Csox和氧浓度Coxy。
另外，在废气中的SOx浓度是“由法令等规定的上限浓度Csox_limit”以下的浓度、但却是与其接近的浓度的情况下，为了发出用于通知废气中的SOx浓度接近上限浓度Csox_limit的警报等，判定废气中的SOx浓度是否接近上限浓度Csox_limit是有利的。
因此，第1实施装置的CPU每经过预定时间，执行图11中的流程图所示的程序。所以，在预定的定时，CPU从图11的步骤1100起开始进行处理，向步骤1110进展，判定图10的步骤1050中获取的SOx浓度Csox是否大于上限浓度Cth。上限浓度Cth是废气中的SOx浓度能够允许的上限值。
SOx浓度Csox大于上限浓度Cth的情况下，CPU在步骤1110中判定为“是”，向步骤1120进展，判定废气中的SOx浓度高于上限浓度。然后，CPU向步骤1195进展，暂时结束本程序。
与此相对，在SOx浓度Csox为上限浓度Cth以下的情况下，CPU在步骤1110中判定为“否”，向步骤1130进展，判定废气中的SOx浓度为上限浓度以下。然后，CPU向步骤1195进展，暂时结束本程序。
＜第2实施方式＞
接着，对本发明的第2实施方式涉及的内燃机的SOx浓度获取装置(以下称为“第2实施装置”)进行说明。第2实施装置应用于图12所示的内燃机。图12所示的内燃机与图1所示的内燃机相同。
第2实施装置包含具有图13所示的内部结构的极限电流式传感器20、泵单元电压源25C、传感器单元电压源26C、电流表25D、电流表26D、电压表26E和ECU90。极限电流式传感器20是2单元型的极限电流式传感器，配设于排气管83。
如图13所示，传感器20包含第1固体电解质层21A、第2固体电解质层21B、第1氧化铝层22A、第2氧化铝层22B、第3氧化铝层22C、第4氧化铝层22D、第5氧化铝层22E、第6氧化铝层22F、扩散限速层23、保护层29、加热器24、泵单元25、第1泵电极25A、第2泵电极25B、传感器单元26、第1传感器电极26A、第2传感器电极26B、第1进气通路27A、第2进气通路27B和内部空间28。
固体电解质层21A、21B是由氧化锆等构成的层，具有氧离子传导性。氧化铝层22A～22F是由氧化铝构成的层。扩散限速层23是多孔质层，能够使废气通过。在传感器20中，各层从图13中的下方起，以第6氧化铝层22F、第5氧化铝层22E、第4氧化铝层22D、第2固体电解质层21B、扩散限速层23和第3氧化铝层22C、第1固体电解质层21A、第2氧化铝层22B、第1氧化铝层22A的顺序层叠。加热器24配置于第5氧化铝层22E与第6氧化铝层22F之间。
第1进气通路27A是由第1氧化铝层22A、第2氧化铝层22B和第1固体电解质层21A形成的空间，其一部分对大气开放。第2进气通路27B是由第2固体电解质层21B、第4氧化铝层22D和第5氧化铝层22E形成的空间，其一部分对大气开放。内部空间28是由第1固体电解质层21A、第2固体电解质层21B、扩散限速层23和第3氧化铝层22C形成的空间，其一部分经由扩散限速层23连通到传感器外部。从发动机50排出的废气，在扩散限速层23中通过而流入内部空间28。
第1泵电极25A和第2泵电极25B是由还原性低的材料(例如金与铂的合金)构成的电极。第1泵电极25A配置在第2固体电解质层21B的一侧的壁面(即、形成内部空间28的第2固体电解质层21B的壁面)，第2泵电极25B配置在第2固体电解质层21B的另一侧的壁面(即、形成第2进气通路27B的第2固体电解质层21B的壁面)。这些电极25A、25B和第2固体电解质层21B构成泵单元25。
传感器20被构成为能够从泵单元电压源25C对泵单元25(具体而言为第1泵电极25A与第2泵电极25B之间)施加直流电压。在泵单元电压源25C对泵单元25施加直流电压的情况下，第1泵电极25A是阴极侧的电极，第2泵电极25B是阳极侧的电极。
如果对泵单元25施加电压，则在内部空间28内的氧与第1泵电极25A接触时，该氧在第1泵电极25A上成为氧离子，该氧离子在第2固体电解质层21B的内部向第2泵电极25B移动。此时，在第1泵电极25A与第2泵电极25B之间，流动与在第2固体电解质层21B的内部移动的氧离子量成正比的电流。如果氧离子到达第2泵电极25B，则氧离子在第2泵电极25B中成为氧气，向第2进气通路27B放出。也就是说，泵单元25通过泵送将废气中的氧从废气向大气放出，能够使废气中的氧浓度降低。从泵单元电压源25C对该泵单元25施加的电压越高，该泵单元25的泵送能力越高。
第1传感器电极26A和第2传感器电极26B是由还原性高的材料(例如铂或铑等铂族元素或其合金)构成的电极。第1传感器电极26A配置在第1固体电解质层21A的一侧的壁面(即、形成内部空间28的第1固体电解质层21A的壁面)。因此，第1传感器电极26A在内部空间28露出。第2传感器电极26B配置在第1固体电解质层21A的另一侧的壁面(即、形成第1进气通路27A的第1固体电解质层21A的壁面)。这些电极26A、26B和第1固体电解质层21A构成传感器单元26。
传感器20被构成为能够从传感器单元电压源26C对传感器单元26(具体而言为第1传感器电极26A与第2传感器电极26B之间)施加电压。传感器单元电压源26C被构成为能够对传感器单元26施加直流电压。在传感器单元电压源26C对传感器单元26施加直流电压的情况下，第1传感器电极26A是阴极侧的电极，第2传感器电极26B是阳极侧的电极。
保护层29是由包含镧(La)、钙(Ca)和镁(Mg)之中的至少一种的材料构成的多孔质层，能够使废气通过。保护层29以覆盖氧化铝层22A的外表面、“扩散限速层23、固体电解质层21A、固体电解质层21B和氧化铝层22A～22F”的端面、以及氧化铝层22F的外表面的方式配设。
保护层29防止由于混入废气中的冷凝水附着在“固体电解质层21A和21B、氧化铝层22A～22F以及扩散限速层23”而使这些层发生开裂。另外，保护层29通过捕捉使传感器20劣化的废气中所含的成分，防止传感器20的劣化。
如果对传感器单元26施加电压，则在内部空间28内的SOx与第1传感器电极26A接触时，该SOx在第1传感器电极26A上分解，SOx的氧成为氧离子，该氧离子在第1固体电解质层21A的内部向第2传感器电极26B移动。此时，在第1传感器电极26A与第2传感器电极26B之间，流动与在第1固体电解质层21A的内部移动的氧离子量成正比的电流。如果氧离子到达第2传感器电极26B，则氧离子在第2传感器电极26B中成为氧气，向第1进气通路27A放出。
加热器24、泵单元电压源25C、传感器单元电压源26C、电流表25D、电流表26D和电压表26E，与ECU90连接。
ECU90控制加热器24的工作，以使得传感器单元26的温度维持在使传感器20处于活性状态的温度(所谓的传感器活性温度)。
另外，ECU90控制泵单元电压源25C的电压，以使得从泵单元电压源25C对泵单元25施加如后所述设定的电压。
另外，ECU90控制传感器单元电压源26C的电压，以使得从传感器单元电压源26C对传感器单元26施加如后所述设定的电压。
电流表25D检测在包含泵单元25的回路中流动的电流Ipp(以下称为“泵电流Ipp”)，将表示该检测出的泵电流Ipp的信号向ECU90输出。ECU90基于该信号获取泵电流Ipp。
电流表26D检测在传感器单元26的回路中流动的电流Iss(以下称为“传感器电流Iss”)，将表示该检测出的传感器电流Iss的信号向ECU90输出。ECU90基于该信号获取传感器电流Iss。
电压表26E检测对传感器单元26施加的电压Vss(以下称为“传感器电压Vss”)，将表示该检测出的传感器电压Vss的信号向ECU90输出。ECU90基于该信号获取传感器电压Vss。
＜第2实施装置的工作的概要＞
＜SOx浓度的获取＞
本申请的发明人得到以下见解：在传感器20中，对泵单元25施加使内部空间28内的废气中的氧浓度为零(或大致为零)的电压Vpp，并且使传感器电压Vss从0.4V上升至0.8V，然后从0.8V降低至0.2V时，与传感器10同样地，在使传感器电压Vss从0.8V降低至0.2V的期间出现峰电流Ipeak，在作为参照电流Iref和峰电流Ipeak之差的峰电流差dIss(＝Iref-Ipeak)、与到达第1传感器电极26A的废气中的SOx浓度之间，也存在峰电流差dIss越大，SOx浓度越大的关系。
另外，在传感器20中，废气从保护层29和扩散限速层23中通过而流入内部空间28。因此，在为了获取SOx浓度Csox而使传感器电压Vss上升时，附着在保护层29和扩散限速层23的SOx有可能脱离而流入内部空间28。所以，在使传感器电压Vss上升后、使传感器电压Vss降低时，使传感器电压Vss降低的期间的传感器电流Iss有可能无法高精度地表示废气中的SOx浓度。
因此，第2实施装置在对泵单元25施加使内部空间28内的废气中的氧浓度为零(或大致为零)的电压Vpp的状态下，执行将传感器电压Vss控制为0.4V的恒定电压控制。第2实施装置在恒定电压控制的执行中，获取传感器电流Iss保存于RAM。
在需求获取SOx浓度Csox时发动机运行状态处于正常运行状态或怠速运行状态的情况下，第2实施装置执行上述第1电压控制。第2实施装置在结束上述第1电压控制后，接着执行上述第2电压控制。
第2实施装置在第2电压控制的执行中，获取使传感器电压Vss从0.8V降低至0.2V的期间的传感器电流Iss作为SOx浓度电流Iss_sox，保存于RAM。第2实施装置在第2电压控制结束后，由SOx浓度电流Iss_sox获取峰电流Ipeak。另外，第2实施装置获取在即将开始第1电压控制之前保存于RAM的传感器电流Iss作为参照电流Iref。第2实施装置获取参照电流Iref与峰电流Ipeak之差作为峰电流差dIss(＝Iref-Iss)。
第2实施装置将获取的峰电流差dIss应用于查找表Map2Csox(dIss)，由此获取SOx浓度Csox。表格Map2Csox(dIss)是以关于传感器20中的峰电流差dIss与废气中的SOx浓度Csox之间的关系的实验等为基础预先作成的。根据表格Map2Csox(dIss)，峰电流差dIss越大，获取越大的SOx浓度Csox。
第2实施装置在第2电压控制结束后，开始恒定电压控制，使传感器电压Vss从0.2V上升，在0.4V恒定。
第2实施装置与第1实施装置同样地，在第2电压控制的执行前执行第1电压控制，基于在第2电压控制中使传感器电压Vss降低时的传感器电流Iss，获取SOx浓度Csox。因此，能够高精度地获取SOx浓度。
再者，在传感器20不具备保护层29的情况下，SOx附着在扩散限速层23，因此第2实施装置也能够应用于不具备保护层29的传感器。
＜NOx浓度的获取＞
在废气中包含氮氧化物(以下称为“NOx”)的情况下，传感器电压Vss维持0.4V时，NOx被传感器单元26还原而分解为氮和氧。由NOx的分解生成的氧，在传感器单元26中成为氧离子，该氧离子在固体电解质层21A的内部向第2传感器电极26B移动。
即使对泵单元25施加使内部空间28内的废气中的氧浓度为零(或大致为零)的电压Vpp，由于构成泵单元25的泵电极25A和25B是由还原性低的材料形成的，因此在泵单元25中，废气中的NOx也几乎不会还原。在对泵单元25施加使内部空间28内的废气中的氧浓度为零(或大致为零)的电压Vpp的情况下，到达传感器单元26的废气中几乎不存在氧。
因此，在对泵单元25施加使内部空间28内的废气中的氧浓度为零(或大致为零)的电压Vpp并且传感器电压Vss维持0.4V时，与在固体电解质层21A的内部移动的氧离子量成正比而输出的传感器电流Iss，是与废气中的NOx浓度成正比的电流。此时的传感器电流Iss与废气中的NOx浓度之间存在图14所示的关系。因此，能够利用此时的传感器电流Iss获取废气中的NOx浓度。
所以，第2实施装置执行对泵单元25施加使内部空间28内的废气中的氧浓度为零(或大致为零)的电压Vpp的泵电压控制，并且执行将传感器电压Vss控制为0.4V的恒定电压控制。第2实施装置在恒定电压控制的执行中，获取传感器电流Iss作为NOx浓度电流Iss_nox，将该NOx浓度电流Iss_nox应用于查找表MapCnox(Iss_nox)，由此获取废气中的NOx浓度Cnox。表格MapCnox(Iss_nox)是以关于传感器20中的传感器电流Iss与废气中的NOx浓度Cnox之间的关系的实验等为基础预先作成的。根据表格MapCnox(Iss_nox)，NOx浓度电流Iss_nox越大，获取越大的NOx浓度Cnox。
＜氧浓度的获取＞
在从泵单元电压源25C对泵单元25施加的电压(以下称为“泵电压Vpp”)与泵电流Ipp之间也存在图3所示的关系。因此，第2实施装置获取执行对泵单元25施加使内部空间28内的废气中的氧浓度为零(或大致为零)的泵电压Vpp的泵电压控制时的泵电流Ipp作为氧浓度电流Ipp_oxy，将该氧浓度电流Ipp_oxy应用于查找表MapCoxy(Ipp_oxy)，由此获取废气中的氧浓度Coxy。表格MapCoxy(Ipp_oxy)是以关于传感器20中的泵电流Ipp与废气中的氧浓度Coxy之间的关系的实验等为基础预先作成的。根据表格MapCoxy(Ipp_oxy)，氧浓度电流Ipp_oxy越大，获取越大的氧浓度Coxy。
由此，第2实施装置除了废气中的SOx浓度Csox和NOx浓度Cnox以外，还能够获取废气中的氧浓度Coxy。
再者，传感器电压Vss与传感器电流Iss与废气中的氧浓度Coxy之间的关系也与图3所示的关系相同。因此，第2实施装置可以被构成为：在将传感器电压Vss控制为0.4V的状态下将泵电压Vpp设为零，获取此时的传感器电流Iss作为氧浓度电流Iss_oxy，将该氧浓度电流Iss_oxy应用于查找表MapCoxy(Iss_oxy)，由此获取废气中的氧浓度Coxy。根据表格MapCoxy(Iss_oxy)，氧浓度电流Iss_oxy越大，获取越大的氧浓度Coxy。
＜第2实施装置的具体工作＞
下面，对第2实施装置的具体工作进行说明。第2实施装置的ECU90的CPU(以下称为“第2实施装置的CPU”)与第1实施装置同样地，每经过预定时间执行图8所示的程序。
但在第2实施装置的CPU执行图8所示的程序的情况下，在图10的步骤1050中，将峰电流差dIss应用于查找表Map2Csox(dIss)，由此获取SOx浓度Csox。
另外，第2实施装置的CPU代替图8的步骤850～步骤870的处理，进行图15的步骤1550～步骤1565的处理。
再者，第2实施装置的CPU另外控制泵单元电压源25C，以使得对泵单元25施加使内部空间28内的废气中的氧浓度为零(或大致为零)的泵电压Vpp。
在第2实施装置的CPU执行图8的步骤810的处理的时间点SOx浓度获取需求标志Xsox的值为“0”的情况下，以及在第2实施装置的CPU执行步骤815的处理的时间点发动机运行状态不处于正常运行状态和怠速运行状态的情况下，第2实施装置的CPU分别在步骤810和步骤815中判定为“否”，依次执行以下所述的图15的步骤1550～步骤1565的处理。然后，第2实施装置的CPU经由步骤1095向图8的步骤895进展，暂时结束本程序。
步骤1550：第2实施装置的CPU，在没有开始将传感器电压Vss控制为0.4V的恒定电压控制的情况下，开始恒定电压控制，在已经开始恒定电压控制的情况下，继续恒定电压控制。
步骤1555：第2实施装置的CPU，分别获取泵电流Ipp和传感器电流Iss作为氧浓度电流Ipp_oxy和NOx浓度电流Iss_nox。
步骤1560：第2实施装置的CPU，将NOx浓度电流Iss_nox应用于查找表MapCnox(Iss_nox)，由此获取废气中的NOx浓度Cnox。
步骤1565：第2实施装置的CPU，将氧浓度电流Ipp_oxy应用于查找表MapCoxy(Ipp_oxy)，由此获取废气中的氧浓度Coxy。
以上是第2实施装置的具体工作。由此，第2实施装置能够获取SOx浓度Csox、NOx浓度Cnox和氧浓度Coxy。
再者，本发明不限定于上述实施方式，能够在本发明的范围内采用各种变形例。
例如，上述实施装置在执行1次第1电压控制后执行第2电压控制，利用该第2电压控制的执行中获取的峰电流Ipeak获取SOx浓度Csox。但是，上述实施装置也可以被构成为：在执行两次以上第1电压控制后执行第2电压控制，利用该第2电压控制的执行中获取的峰电流Ipeak获取SOx浓度Csox。
另外，在上述实施方式中，“第1升压控制中的传感器电压Vss的上升结束时间点的传感器电压Vss”和“第2升压控制中的传感器电压Vss的上升结束时间点的传感器电压Vss”同为0.8V。但是，“第1升压控制中的传感器电压Vss的上升结束时间点的传感器电压Vss”和“第2升压控制中的传感器电压Vss的上升结束时间点的传感器电压Vss”也可以是相互不同的电压。
另外，在上述实施方式中，“第1降压控制中的传感器电压Vss的降低结束时间点的传感器电压Vss”和“第2降压控制中的传感器电压Vss的降低结束时间点的传感器电压Vss”同为0.2V。但是，“第1降压控制中的传感器电压Vss的降低结束时间点的传感器电压Vss”和“第2降压控制中的传感器电压Vss的降低结束时间点的传感器电压Vss”也可以是相互不同的电压。
另外，上述实施装置利用作为参照电流Iref和峰电流Ipeak之差的峰电流差dIss获取SOx浓度Csox，但也可以被构成为：利用峰电流Ipeak本身获取获取SOx浓度Csox。该情况下，峰电流Ipeak越小，获取越大的SOx浓度Csox。
另外，上述实施装置也可以被构成为：利用第2降压控制的执行中的单位时间的传感器电流Iss的变化量、或单位传感器电压变化量的传感器电流Iss的变化量，获取SOx浓度Csox。该情况下，单位时间的传感器电流Iss的变化量越大，获取越大的SOx浓度Csox，单位传感器电压变化量的传感器电流Iss的变化量越大，获取越大的SOx浓度Csox。
另外，上述实施装置也可以被构成为：执行多次第2电压控制，在各第2降压控制的执行中获取峰电流Ipeak，获取这些峰电流Ipeak的平均值Ipeak_ave与参照电流Iref之差作为峰电流差dIss(＝Iref-Ipeak_ave)。

Claims (13)

1.一种SOx浓度获取装置，是内燃机的SOx浓度获取装置，具备传感器单元、扩散限速层、传感器单元电压源以及内部空间，
所述传感器单元由固体电解质层、配设于该固体电解质层的一侧表面的第1传感器电极、和配设于所述固体电解质层的另一侧表面的第2传感器电极形成，
所述传感器单元电压源对所述传感器单元施加电压，
所述内部空间由所述固体电解质层和所述扩散限速层划分，从内燃机排出的废气经由所述扩散限速层流入所述内部空间，所述第1传感器电极在所述内部空间露出，
所述SOx浓度获取装置被构成为控制传感器电压，所述传感器电压是从所述传感器单元电压源对所述传感器单元施加的电压，
所述SOx浓度获取装置被构成为：
执行使所述传感器电压从低于氧增大电压的电压上升至所述氧增大电压以上的第1高电压、然后降低至低于氧减少电压的第1低电压的第1电压控制，所述氧增大电压是通过SOx分解为硫成分和氧成分时生成的氧成分的量大于通过硫成分氧化形成SOx而消耗的氧成分的量的电压，所述氧减少电压是通过硫成分氧化形成SOx而消耗的氧成分的量大于通过SOx分解为硫成分和氧成分时生成的氧成分的量的电压；
在所述第1电压控制的执行后，执行使所述传感器电压上升至所述氧增大电压以上的第2高电压、然后降低至低于所述氧减少电压的第2低电压的第2电压控制；
在所述第2电压控制的执行中，获取使所述传感器电压降低时流动于所述传感器单元的电流作为SOx浓度电流；
基于所述SOx浓度电流，获取废气中的SOx浓度。
2.根据权利要求1所述的SOx浓度获取装置，被构成为：
在所述第2电压控制的执行后且所述第1电压控制的执行前，执行将所述传感器电压控制为低于所述氧增大电压的恒定电压的恒定电压控制；
基于在所述恒定电压控制的执行中流动于所述传感器单元的电流，获取废气中的氧浓度。
3.根据权利要求1所述的SOx浓度获取装置，具备泵单元和泵单元电压源，
所述泵单元由所述固体电解质层、配设于该固体电解质层的一侧表面并且以在所述内部空间露出的方式配设的第1泵电极、和配设于所述固体电解质层的另一侧表面的第2泵电极形成，
所述泵单元电压源对所述泵单元施加电压，
所述SOx浓度获取装置被构成为：
执行对所述泵单元施加使废气中的氧浓度大致为零的电压的泵电压控制；
执行将所述传感器电压控制为低于所述氧增大电压的恒定电压的恒定电压控制；
基于在执行所述泵电压控制并且执行所述恒定电压控制时流动于所述传感器单元的电流，获取废气中的NOx浓度。
4.根据权利要求3所述的SOx浓度获取装置，被构成为：
基于在执行所述泵电压控制时流动于所述泵单元的电流，获取废气中的氧浓度。
5.根据权利要求1所述的SOx浓度获取装置，具备泵单元和泵单元电压源，
所述泵单元由所述固体电解质层、配设于该固体电解质层的一侧表面并且以在所述内部空间露出的方式配设的第1泵电极、和配设于所述固体电解质层的另一侧表面的第2泵电极形成，
所述泵单元电压源对所述泵单元施加电压，
所述SOx浓度获取装置被构成为：
执行对所述泵单元施加使废气中的氧浓度大致为零的电压的泵电压控制；
基于在执行所述泵电压控制时流动于所述泵单元的电流，获取废气中的氧浓度。
6.根据权利要求1～5的任一项所述的SOx浓度获取装置，还具备由废气可通过的材料构成的保护层，所述保护层以覆盖所述固体电解质层和所述扩散限速层的方式配设。
7.根据权利要求1所述的SOx浓度获取装置，具备所述固体电解质层作为第1固体电解质层，还具备泵单元和泵单元电压源，
所述泵单元由第2固体电解质层、配设于该第2固体电解质层的一侧表面的第1泵电极、和配设于所述第2固体电解质层的另一侧表面的第2泵电极形成，
所述泵单元电压源对所述泵单元施加电压，
所述内部空间以所述第1泵电极在该内部空间露出的方式，由所述第1固体电解质层、所述第2固体电解质层和所述扩散限速层划分，
所述SOx浓度获取装置被构成为：
执行对所述泵单元施加使废气中的氧浓度大致为零的电压的泵电压控制；
执行将所述传感器电压控制为低于所述氧增大电压的恒定电压的恒定电压控制；
基于在执行所述泵电压控制并且执行所述恒定电压控制时流动于所述传感器单元的电流，获取废气中的NOx浓度。
8.根据权利要求7所述的SOx浓度获取装置，被构成为：
基于在执行所述泵电压控制时流动于所述泵单元的电流，获取废气中的氧浓度。
9.根据权利要求1所述的SOx浓度获取装置，具备所述固体电解质层作为第1固体电解质层，还具备泵单元和泵单元电压源，
所述泵单元由第2固体电解质层、配设于该第2固体电解质层的一侧表面的第1泵电极、和配设于所述第2固体电解质层的另一侧表面的第2泵电极形成，
所述泵单元电压源对所述泵单元施加电压，
所述内部空间以所述第1泵电极在该内部空间露出的方式，由所述第1固体电解质层、所述第2固体电解质层和所述扩散限速层划分，
所述SOx浓度获取装置被构成为：
执行对所述泵单元施加使废气中的氧浓度大致为零的电压的泵电压控制；
基于在执行所述泵电压控制时流动于所述泵单元的电流，获取废气中的氧浓度。
10.根据权利要求7～9的任一项所述的SOx浓度获取装置，还具备由废气可通过的材料构成的保护层，所述保护层以覆盖所述第1固体电解质层、所述第2固体电解质层和所述扩散限速层的方式配设。
11.根据权利要求3～10的任一项所述的SOx浓度获取装置，
所述第1泵电极配置于所述内部空间内的在沿着废气的流动的方向上比所述第1传感器电极靠上游侧。
12.根据权利要求1～11的任一项所述的SOx浓度获取装置，被构成为在所述内燃机的运行状态为正常运行状态或怠速运行状态时执行所述第1电压控制和所述第2电压控制。
13.根据权利要求1～12的任一项所述的SOx浓度获取装置，被构成为在所述第2电压控制的执行中，获取使所述传感器电压降低时流动于所述传感器单元的电流的峰值作为所述SOx浓度电流。
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