JP2013087630A - Sulfur concentration detecting device of internal combustion engine fuel - Google Patents

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Shuntaro Yoshida
俊太郎 吉田
Keiichiro Aoki
圭一郎 青木
Yoshie Sasai
美江 笹井
Kazuhiro Wakao
和弘 若尾
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Toyota Motor Corp
Soken Inc
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Nippon Soken Inc
Toyota Motor Corp
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a sulfur concentration detecting device of an internal combustion engine fuel capable of accurately detecting the sulfur concentration in the fuel.SOLUTION: The sulfur concentration detecting device 2 includes a gas flow passage 8, and has a constitution in which a fan 10, a fuel storage chamber 12 with a heater, a catalyst 14 and a SOx sensor 16 are sequentially arranged inside the gas flow passage 8. The fuel storage chamber 12 with the heater can vaporize the fuel supplied to the storage chamber under a constant temperature condition by heating the fuel by using the ancillary heater. The catalyst 14 can oxidize mixed gas of air and fuel gas flowed in the gas flow passage 8 (hereinafter referred to only as "mixed gas"). Sulfur oxides (SOx) can be generated from the mixed gas by the oxidation action by the catalyst 14. A control device 20 executes sulfur concentration estimating processing for estimating the sulfur concentration (calculating an estimate value) of the fuel in a fuel tank 34 by using a value of the SOx gas concentration calculated by the calculation processing.

Description

本発明は、内燃機関燃料の硫黄濃度検出装置に関する。   The present invention relates to an internal combustion engine fuel sulfur concentration detection device.

従来より、燃料中の硫黄濃度を正確に計測することが望まれている。これに関連する技術として、例えば、特開２００９−２４４２７９号公報に開示されているように、排気通路に備えられたＳＯｘセンサによる検出値に基づいて、燃料中の硫黄濃度を算出する内燃機関燃料の硫黄濃度検出装置が知られている。一方、ＳＯｘセンサを用いた燃料性状検出に関連する技術として、特開２００８−２８６００２号公報には、生成したサンプルガスに対してＳＯｘセンサによるＳＯｘ測定を行う内燃機関が開示されている。この内燃機関においては、具体的には、燃料噴射の燃料供給量よりも少ない燃料を空気とともにサンプルガス生成室に供給し、生成したサンプルガスに対してＳＯｘセンサによるＳＯｘ測定を行う。このＳＯｘ測定値は、触媒に流入したＳＯｘ量の推定のために用いられる。   Conventionally, it has been desired to accurately measure the sulfur concentration in fuel. As a related technology, for example, as disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2009-244279, the internal combustion engine fuel that calculates the sulfur concentration in the fuel based on the detection value by the SOx sensor provided in the exhaust passage. There are known sulfur concentration detectors. On the other hand, as a technique related to fuel property detection using an SOx sensor, Japanese Patent Laid-Open No. 2008-286002 discloses an internal combustion engine that performs SOx measurement on a generated sample gas using an SOx sensor. Specifically, in this internal combustion engine, fuel smaller than the fuel supply amount of fuel injection is supplied to the sample gas generation chamber together with air, and SOx measurement is performed on the generated sample gas by the SOx sensor. This SOx measurement value is used for estimating the amount of SOx flowing into the catalyst.

特開２００９−２４４２７９号公報JP 2009-244279 A 特開２００８−２８６００２号公報JP 2008-286002 A 特開２００５−３５１１８１号公報JP 2005-351181 A 特開２００９−１２１２９７号公報JP 2009-121297 A 特開２００１−６５４３２１号公報JP 2001-654321 A

排気通路の排気ガスは、そのガス温度や流量などが、内燃機関の運転状況によりさまざまに変化する。そのような状況下にＳＯｘセンサを設置する特開２００９−２４４２７９号公報にかかる技術では、ＳＯｘセンサの出力がＳＯｘ濃度を正確に表すことができず、正確なＳＯｘ濃度の測定ひいては正確な燃料中の硫黄濃度計測は困難である。   The exhaust gas in the exhaust passage varies in its gas temperature, flow rate, and the like depending on the operating conditions of the internal combustion engine. In the technique according to Japanese Patent Application Laid-Open No. 2009-244279 in which the SOx sensor is installed under such circumstances, the output of the SOx sensor cannot accurately represent the SOx concentration. It is difficult to measure sulfur concentration.

一方、特開２００８−２８６００２号公報には燃料から別途サンプルガスを生成する方法が開示されており、この公報にかかる技術では排気ガスの影響を受けない。しかしながら、この公報にかかる技術は、触媒に流入したＳＯｘ量の推定のためにＳＯｘ測定値を得るというものであり、燃料中の硫黄濃度を測定することを目的とするものではない。また、燃料中の硫黄が燃料中の炭化水素（ＨＣ）成分と結合した状態で存在していることから、当該公報にかかる技術にはＳＯｘの検出精度向上の観点から未だ改善の余地も見出されている。   On the other hand, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2008-286002 discloses a method of separately generating sample gas from fuel, and the technique according to this publication is not affected by exhaust gas. However, the technique according to this publication is to obtain a SOx measurement value for estimating the SOx amount flowing into the catalyst, and is not intended to measure the sulfur concentration in the fuel. In addition, since sulfur in the fuel exists in a state of being combined with hydrocarbon (HC) components in the fuel, the technique according to the publication still has room for improvement from the viewpoint of improving the detection accuracy of SOx. Has been.

本発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、燃料中の硫黄濃度を精度よく検出することのできる内燃機関燃料の硫黄濃度検出装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to provide an internal combustion engine fuel sulfur concentration detection device capable of accurately detecting the sulfur concentration in fuel.

第１の発明は、上記の目的を達成するため、内燃機関燃料の硫黄濃度検出装置であって、
内燃機関の燃焼室への燃料噴射のための燃料とは別に、前記内燃機関の燃料タンクから燃料を取得する燃料取得手段と、
前記燃料取得手段で取得した燃料を気化してガスを生成する気化手段と、
前記気化手段で生成された前記ガスを酸化する酸化手段と、
前記酸化手段で酸化された前記ガスのＳＯｘ濃度に基づいて、前記燃料タンク内の燃料の硫黄濃度を推定する推定手段と、
を備えることを特徴とする。 In order to achieve the above object, a first invention is an internal combustion engine fuel sulfur concentration detection device comprising:
Fuel acquisition means for acquiring fuel from the fuel tank of the internal combustion engine separately from the fuel for fuel injection into the combustion chamber of the internal combustion engine;
Vaporizing means for generating gas by vaporizing the fuel obtained by the fuel obtaining means;
Oxidizing means for oxidizing the gas generated by the vaporizing means;
Estimating means for estimating the sulfur concentration of the fuel in the fuel tank based on the SOx concentration of the gas oxidized by the oxidizing means;
It is characterized by providing.

また、第２の発明は、第１の発明にかかる内燃機関燃料の硫黄濃度検出装置において、
前記燃料取得手段で取得する燃料量を調節する燃料量調節手段と、
前記気化手段による燃料の気化の際の温度を調節する温度調節手段と、
前記酸化手段で酸化された前記ガスの流量を調節する流量調節手段と、
を備え、
前記推定手段は、前記流量調節手段で調節されたガスの流通経路に配置されたＳＯｘ濃度検出手段を含むことを特徴とする。 Moreover, 2nd invention is the sulfur concentration detection apparatus of the internal combustion engine fuel concerning 1st invention,
Fuel amount adjusting means for adjusting the amount of fuel acquired by the fuel acquiring means;
Temperature adjusting means for adjusting the temperature at which the fuel is vaporized by the vaporizing means;
Flow rate adjusting means for adjusting the flow rate of the gas oxidized by the oxidizing means;
With
The estimating means includes SOx concentration detecting means arranged in a gas flow path adjusted by the flow rate adjusting means.

また、第３の発明は、第１または第２の発明にかかる内燃機関燃料の硫黄濃度検出装置において、
給油があったことを表す情報である給油情報の検出を行う給油検出手段と、
前記給油情報が検出された場合に、前記燃料取得手段による前記燃料の取得を行うとともに、前記気化手段で気化され且つ前記酸化手段で酸化されたガスのＳＯｘ濃度に基づいて前記推定手段による前記燃料タンク内の燃料の硫黄濃度の推定を実行する給油時実行手段と、
を備えることを特徴とする。 Moreover, 3rd invention is the sulfur concentration detection apparatus of the internal combustion engine fuel concerning 1st or 2nd invention,
Refueling detection means for detecting refueling information that is information indicating that refueling has occurred;
When the fuel supply information is detected, the fuel is acquired by the fuel acquisition means, and the fuel by the estimation means is based on the SOx concentration of the gas vaporized by the vaporization means and oxidized by the oxidation means. Refueling execution means for estimating the sulfur concentration of fuel in the tank;
It is characterized by providing.

第４発明の発明は、上記の目的を達成するため、内燃機関燃料の硫黄濃度検出装置であって、
内燃機関の燃料タンクと連通する燃料経路と、
前記燃料経路と連通する収容室と、
前記燃料経路と前記収容室の間に設けられた弁と、
前記収容室に設置されたヒータと、
前記収容室と連通し、かつ、酸素を含むガスを導入する導入部を有するガス流路と、
前記ガス流路に設けられたＳＯｘセンサと、
前記ガス流路において前記収容室と前記ＳＯｘセンサとの間に配置された触媒と、
前記ＳＯｘセンサの出力に基づいて、前記燃料タンク内の燃料の硫黄濃度を推定する推定部と、
を備えることを特徴とする。 In order to achieve the above object, a fourth invention of the present invention is an internal combustion engine fuel sulfur concentration detection device,
A fuel path communicating with the fuel tank of the internal combustion engine;
A storage chamber in communication with the fuel path;
A valve provided between the fuel path and the storage chamber;
A heater installed in the storage chamber;
A gas flow path communicating with the storage chamber and having an introduction part for introducing a gas containing oxygen;
An SOx sensor provided in the gas flow path;
A catalyst disposed between the storage chamber and the SOx sensor in the gas flow path;
An estimation unit for estimating the sulfur concentration of the fuel in the fuel tank based on the output of the SOx sensor;
It is characterized by providing.

また、第５の発明は、第４の発明にかかる内燃機関燃料の硫黄濃度検出装置において、
前記収容室内に所定量の燃料が収容されるように前記弁を制御する弁制御部と、
前記ヒータを所定温度となるように制御するヒータ制御部と、
前記ガス流路に設けられた送風機と、
前記送風機の風量を所定風量に制御する送風制御部と、
を備え、
前記推定部は、
所定量の燃料、所定温度および所定風量の際における、前記ＳＯｘセンサの出力と硫黄濃度との間の相関を表す情報を記憶した記憶部と、
前記記憶部の前記情報に基づいて、前記内燃機関燃料の硫黄濃度の推定値を演算する演算部と、
を含むことを特徴とする。 Further, a fifth aspect of the present invention is the internal combustion engine fuel sulfur concentration detection device according to the fourth aspect of the present invention,
A valve control unit that controls the valve so that a predetermined amount of fuel is stored in the storage chamber;
A heater control unit for controlling the heater to a predetermined temperature;
A blower provided in the gas flow path;
A blower control unit for controlling the air volume of the blower to a predetermined air volume;
With
The estimation unit includes
A storage unit storing information representing a correlation between the output of the SOx sensor and the sulfur concentration at a predetermined amount of fuel, a predetermined temperature, and a predetermined air volume;
Based on the information in the storage unit, a calculation unit that calculates an estimated value of the sulfur concentration of the internal combustion engine fuel;
It is characterized by including.

また、第６の発明は、第５の発明にかかる内燃機関燃料の硫黄濃度検出装置において、
一端が外気に開放されかつ他端が前記ガス流路における前記収容室の上流部と連通する外気通路を備え、
前記収容室、前記触媒、および前記ＳＯｘセンサは前記ガス流路内に直列に並べて配置され、
前記送風機は、前記外気通路の前記一端と、前記ガス流路における前記収容室の上流と、の間に設けられたことを特徴とする。 Moreover, 6th invention is the sulfur concentration detection apparatus of the internal combustion engine fuel concerning 5th invention,
An outside air passage having one end open to the outside air and the other end communicating with the upstream portion of the storage chamber in the gas flow path;
The storage chamber, the catalyst, and the SOx sensor are arranged in series in the gas flow path,
The blower is provided between the one end of the outside air passage and an upstream side of the storage chamber in the gas flow path.

また、第７の発明は、第４乃至第６の発明のいずれか１つの発明にかかる内燃機関燃料の硫黄濃度検出装置において、
給油があったことを表す情報である給油情報の検出を行う給油検出部と、
前記給油情報が検出された場合に、前記弁の開放制御と、前記ヒータによる加熱制御と、当該開放制御および加熱制御の後の前記ＳＯｘセンサの出力に基づく硫黄濃度の演算と、を実行する制御演算部と、
を備えることを特徴とする。 Further, a seventh aspect of the invention is the internal combustion engine fuel sulfur concentration detection device according to any one of the fourth to sixth aspects of the invention,
A refueling detection unit that detects refueling information that is information indicating that refueling has occurred;
Control for executing opening control of the valve, heating control by the heater, and calculation of sulfur concentration based on the output of the SOx sensor after the opening control and heating control when the fueling information is detected An arithmetic unit;
It is characterized by providing.

第１の発明にかかる内燃機関燃料の硫黄濃度検出装置によれば、燃料噴射のための燃料とは別に取得した燃料を気化し、さらにこの気化した燃料ガスを酸化したうえで、その酸化されたガスのＳＯｘ濃度を検出することができる。これによりＳＯｘセンサでの高精度なセンシングを確保でき、燃料タンク内の燃料の硫黄濃度を、精度よく検出することができる。   According to the sulfur concentration detection device for an internal combustion engine fuel according to the first invention, the fuel obtained separately from the fuel for fuel injection is vaporized, and the vaporized fuel gas is oxidized and then oxidized. The SOx concentration of the gas can be detected. Thereby, highly accurate sensing with the SOx sensor can be ensured, and the sulfur concentration of the fuel in the fuel tank can be accurately detected.

第２の発明にかかる内燃機関燃料の硫黄濃度検出装置は、取得した燃料の量、燃料の気化の際の温度、および酸化されたガスの流量という３つの物理量のそれぞれを、調節する手段を備えている。各調節手段により、ＳＯｘセンサのＳＯｘ検出精度を確保するように、ガス中のＳＯｘ量（濃度）を左右するそれらの物理量を調節することができるようになる。   An internal combustion engine fuel sulfur concentration detection device according to a second aspect of the invention comprises means for adjusting each of three physical quantities: an acquired amount of fuel, a temperature when fuel is vaporized, and a flow rate of oxidized gas. ing. By means of each adjusting means, it becomes possible to adjust those physical quantities that influence the SOx amount (concentration) in the gas so as to ensure the SOx detection accuracy of the SOx sensor.

第３の発明にかかる内燃機関燃料の硫黄濃度検出装置によれば、給油により燃料中の硫黄濃度が変化する可能性がある場合に、濃度変化を速やかに検出することができる。   According to the sulfur concentration detection device for an internal combustion engine fuel according to the third aspect of the present invention, when there is a possibility that the sulfur concentration in the fuel changes due to refueling, the concentration change can be detected quickly.

第４の発明にかかる内燃機関燃料の硫黄濃度検出装置によれば、燃料経路からの燃料を収容室に導き、ヒータでの過熱により気化したガスをガス流路でＳＯｘセンサに導くことができ、かつ、ＳＯｘセンサより手前で触媒によりガスを酸化することができる。これによりＳＯｘセンサでの高精度なセンシングを確保でき、燃料タンク内の燃料の硫黄濃度を精度よく検出することができる。   According to the sulfur concentration detection device for an internal combustion engine fuel according to the fourth aspect of the invention, the fuel from the fuel path can be guided to the storage chamber, and the gas vaporized by overheating in the heater can be guided to the SOx sensor through the gas flow path. In addition, the gas can be oxidized by the catalyst before the SOx sensor. Thereby, highly accurate sensing with the SOx sensor can be ensured, and the sulfur concentration of the fuel in the fuel tank can be detected with high accuracy.

第５の発明にかかる内燃機関燃料の硫黄濃度検出装置によれば、取得した燃料の量、燃料の気化の際の温度、および酸化されたガスの流量を決めるハードウェア構成をそれぞれ制御する制御部を備えている。制御部による制御によって、ＳＯｘセンサがＳＯｘ量に応じて精度よくその出力を変化させるように、ＳＯｘ量を左右する３つの物理量を調節することができるようになる。   According to the sulfur concentration detection device for an internal combustion engine fuel according to the fifth aspect of the present invention, the control unit that controls the hardware configuration that determines the amount of fuel acquired, the temperature at which the fuel is vaporized, and the flow rate of the oxidized gas, respectively. It has. By the control by the control unit, the three physical quantities that influence the SOx amount can be adjusted so that the SOx sensor changes its output with high accuracy according to the SOx amount.

第６の発明にかかる内燃機関燃料の硫黄濃度検出装置によれば、ガス流路内に必要な構成が直列に配列されて集約されており、燃料の取得、燃料の気化、気化したガスの酸化、空気との混合ガス生成、およびＳＯｘ濃度検出という一連のステップを無駄のない構成で実現することができる。   According to the internal combustion engine fuel sulfur concentration detection device of the sixth aspect of the present invention, the necessary components are arranged in series in the gas flow path and aggregated to obtain fuel, vaporize the fuel, and oxidize the vaporized gas. A series of steps of generating a mixed gas with air and detecting the SOx concentration can be realized with a lean configuration.

第７の発明にかかる内燃機関燃料の硫黄濃度検出装置によれば、給油により燃料中の硫黄濃度が変化する可能性がある場合に、濃度変化を速やかに検出することができる。   According to the sulfur concentration detection device for an internal combustion engine fuel according to the seventh aspect of the present invention, when there is a possibility that the sulfur concentration in the fuel changes due to refueling, the concentration change can be detected quickly.

本発明の実施の形態にかかる内燃機関燃料の硫黄濃度検出装置の構成を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the structure of the sulfur concentration detection apparatus of the internal combustion engine fuel concerning embodiment of this invention. 本発明の実施の形態にかかる内燃機関燃料の硫黄濃度検出装置において制御装置（演算処理装置）が実行するルーチンのフローチャートである。It is a flowchart of the routine which a control apparatus (arithmetic processing apparatus) performs in the sulfur concentration detection apparatus of the internal combustion engine fuel concerning embodiment of this invention. 本発明の実施の形態にかかる内燃機関燃料の硫黄濃度検出装置に関する実験結果を示す図である。It is a figure which shows the experimental result regarding the sulfur concentration detection apparatus of the internal combustion engine fuel concerning embodiment of this invention. 本発明の実施の形態にかかる内燃機関燃料の硫黄濃度検出装置の構成を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the structure of the sulfur concentration detection apparatus of the internal combustion engine fuel concerning embodiment of this invention. 本発明の実施の形態にかかる内燃機関燃料の硫黄濃度検出装置の構成の変形例を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the modification of a structure of the sulfur concentration detection apparatus of the internal combustion engine fuel concerning embodiment of this invention. 本発明の実施の形態にかかる内燃機関燃料の硫黄濃度検出装置の構成の変形例を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the modification of a structure of the sulfur concentration detection apparatus of the internal combustion engine fuel concerning embodiment of this invention.

実施の形態．
［実施の形態の構成］
図１は、本発明の実施の形態にかかる内燃機関燃料の硫黄濃度検出装置２（以下、単に、「硫黄濃度検出装置２」とも称す。）の構成を示す模式図である。図１に示すように、硫黄濃度検出装置２は、ガス流路８を備え、ガス流路８の内部にファン１０、ヒータ付燃料収容室１２、触媒１４およびＳＯｘセンサ１６が順次並べられた構成を備えている。 Embodiment.
[Configuration of the embodiment]
FIG. 1 is a schematic diagram showing a configuration of an internal combustion engine fuel sulfur concentration detection device 2 (hereinafter also simply referred to as “sulfur concentration detection device 2”) according to an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 1, the sulfur concentration detection device 2 includes a gas flow path 8, and a configuration in which a fan 10, a fuel storage chamber 12 with a heater, a catalyst 14, and an SOx sensor 16 are sequentially arranged inside the gas flow path 8. It has.

ガス流路８は、その一端が外部（大気）に連通しており、図１における「吸気」の矢印で示すように空気の吸入がなされる。ヒータ付燃料収容室１２は、その内部に燃料を収容する空間（収容室）を有しており、当該収容室は、燃料経路１８を介して、燃料タンク３４と接続している。燃料タンク３４とヒータ付燃料収容室１２との間の接続は、後ほど図４を参照して説明する。この燃料タンク３４は、図示しない自動車用内燃機関の燃料噴射系（燃料配管および各気筒の燃料噴射弁を含む）と接続している。   One end of the gas flow path 8 communicates with the outside (atmosphere), and air is sucked in as indicated by an “intake” arrow in FIG. The heater-equipped fuel storage chamber 12 has a space (storage chamber) for storing fuel therein, and the storage chamber is connected to the fuel tank 34 via the fuel path 18. The connection between the fuel tank 34 and the heater-equipped fuel storage chamber 12 will be described later with reference to FIG. The fuel tank 34 is connected to a fuel injection system (including a fuel pipe and a fuel injection valve for each cylinder) of an automobile internal combustion engine (not shown).

ヒータ付燃料収容室１２は、その収容室に供給した燃料を、付属するヒータを用いて加熱することによって、一定の温度条件で気化させることができるものである。ファン１０が作動することにより、ヒータ付燃料収容室１２で気化した燃料（以下、「燃料ガス」とも称す）を、一定の風量で、空気と混合して、ガス流路８の下流（図１の紙面右方向）へ送ることができる。ファン１０の風量制御およびヒータ付燃料収容室１２に取り付けたヒータの制御は、制御装置２０によって行われる。   The heater-equipped fuel storage chamber 12 can be vaporized under a constant temperature condition by heating the fuel supplied to the storage chamber using an attached heater. When the fan 10 is operated, the fuel vaporized in the heater-equipped fuel storage chamber 12 (hereinafter also referred to as “fuel gas”) is mixed with air at a constant air volume, and downstream of the gas flow path 8 (FIG. 1). To the right). The control unit 20 controls the air volume of the fan 10 and the heater attached to the heater-equipped fuel storage chamber 12.

触媒１４は、ガス流路８を流れてきた空気および燃料ガスの混合したガス（以下、単に「混合ガス」とも称す）を酸化することができる。触媒１４による酸化作用により、この混合ガスから、硫黄酸化物（ＳＯｘ）を生成することができる。   The catalyst 14 can oxidize a mixed gas of air and fuel gas (hereinafter also simply referred to as “mixed gas”) flowing through the gas flow path 8. Sulfur oxide (SOx) can be generated from this mixed gas by the oxidizing action of the catalyst 14.

ＳＯｘセンサ１６は、ガス流路８の触媒１４の下流位置に配置されている。これにより、ＳＯｘセンサ１６は、触媒１４下流雰囲気におけるガスのＳＯｘガス濃度を測定（検出）することができる。なお、ＳＯｘセンサ１６の具体的な構造は、既に公知のため、ここでは説明を省略する。   The SOx sensor 16 is disposed at a downstream position of the catalyst 14 in the gas flow path 8. Thereby, the SOx sensor 16 can measure (detect) the SOx gas concentration of the gas in the atmosphere downstream of the catalyst 14. Since the specific structure of the SOx sensor 16 is already known, the description thereof is omitted here.

制御装置２０は、信号配線２２を介してＳＯｘセンサ１６と接続している。制御装置２０は、ＳＯｘセンサ１６の出力信号の値に基づいてＳＯｘガス濃度の値を算出する計算処理を実行可能に構成されており、演算処理装置としても機能する。さらに、制御装置２０は、この計算処理により算出したＳＯｘガス濃度の値を利用して、燃料タンク３４内の燃料の硫黄濃度の推定（推定値の算出）を行う硫黄濃度推定処理を実行することができる。この硫黄濃度推定処理は、具体的には、例えば、計算処理で求めたＳＯｘガス濃度の値について、一定時間の平均値、積分値、ピーク値および傾きなどの各種パラメータから、燃料タンク３４内の燃料の硫黄濃度を推定するものである。すなわち、そのような各種パラメータの値と燃料タンク３４内の硫黄濃度との相関を表す情報が、あらかじめマップや数式として制御装置２０内に記憶されている。硫黄濃度推定処理において、今回のパラメータと記憶されたマップ等との間の比較照合によって、現在の燃料タンク３４内の燃料の硫黄濃度が推定される。   The control device 20 is connected to the SOx sensor 16 via the signal wiring 22. The control device 20 is configured to be able to execute calculation processing for calculating the value of the SOx gas concentration based on the value of the output signal of the SOx sensor 16, and also functions as an arithmetic processing device. Further, the control device 20 executes a sulfur concentration estimation process for estimating the sulfur concentration of the fuel in the fuel tank 34 (calculation of an estimated value) using the value of the SOx gas concentration calculated by this calculation process. Can do. More specifically, this sulfur concentration estimation process is performed in the fuel tank 34 based on various parameters such as an average value, an integral value, a peak value, and a slope for a certain time with respect to the SOx gas concentration value obtained by the calculation process. This is to estimate the sulfur concentration of the fuel. That is, information representing the correlation between the values of such various parameters and the sulfur concentration in the fuel tank 34 is stored in advance in the control device 20 as a map or a mathematical expression. In the sulfur concentration estimation process, the current sulfur concentration of the fuel in the fuel tank 34 is estimated by comparison between the current parameter and the stored map or the like.

図４は、本発明の実施の形態にかかる内燃機関燃料の硫黄濃度検出装置の構成を示す模式図である。図４に示すように、実施の形態においては、燃料経路１８にバルブ３０および燃料ポンプ３２が配置されている。図４における燃料経路１８は、硫黄濃度検出装置２内におけるヒータ付燃料収容室１２と図１のごとく接続している。また、硫黄濃度検出装置２における制御装置２０は、バルブ３０および燃料ポンプ３２と接続し、バルブ３０の開閉および燃料ポンプ３２の作動を制御可能とされている。これにより、必要な場合に、燃料タンク３４から所定量（一定量）の燃料をヒータ付燃料収容室１２内の収容室へと供給できる仕組みになっている。   FIG. 4 is a schematic diagram showing the configuration of the internal combustion engine fuel sulfur concentration detection device according to the embodiment of the present invention. As shown in FIG. 4, in the embodiment, a valve 30 and a fuel pump 32 are arranged in the fuel path 18. The fuel path 18 in FIG. 4 is connected to the fuel containing chamber 12 with heater in the sulfur concentration detector 2 as shown in FIG. In addition, the control device 20 in the sulfur concentration detection device 2 is connected to the valve 30 and the fuel pump 32 so that the opening and closing of the valve 30 and the operation of the fuel pump 32 can be controlled. Thus, when necessary, a predetermined amount (a constant amount) of fuel is supplied from the fuel tank 34 to the storage chamber in the heater-equipped fuel storage chamber 12.

［実施の形態の動作および具体的処理］
以下、図２を参照しながら、本発明の実施の形態にかかる硫黄濃度検出装置２の動作および具体的処理について説明する。図２は、本発明の実施の形態にかかる内燃機関燃料の硫黄濃度検出装置において、制御装置２０が実行するルーチンのフローチャートである。このルーチンは、燃料タンク３４内の硫黄濃度を検出する必要がある、つまり燃料タンク３４内の燃料の硫黄濃度が変化する状況が発生した場合、具体的には、例えば、燃料タンク３４への燃料の給油があったときに実行される。なお、硫黄濃度検出装置２では、燃料タンク３４への給油があったことを表す情報（給油情報）を取得できるように、図示しない内燃機関のECU(Electronic Control Unit)と接続する給油検出部を備えている。本実施の形態では、制御装置２０が、この給油情報が取得された場合に図２のルーチンを実行する。 [Operation and Specific Processing of Embodiment]
Hereinafter, the operation and specific processing of the sulfur concentration detection apparatus 2 according to the embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 2 is a flowchart of a routine executed by the control device 20 in the sulfur concentration detection device for an internal combustion engine fuel according to the embodiment of the present invention. In this routine, when it is necessary to detect the sulfur concentration in the fuel tank 34, that is, when a situation occurs in which the sulfur concentration of the fuel in the fuel tank 34 changes, specifically, for example, the fuel to the fuel tank 34 It is executed when there is refueling. In the sulfur concentration detection device 2, a fuel supply detection unit connected to an ECU (Electronic Control Unit) of an internal combustion engine (not shown) is provided so that information (fuel supply information) indicating that fuel has been supplied to the fuel tank 34 can be acquired. I have. In the present embodiment, the control device 20 executes the routine of FIG. 2 when the fuel supply information is acquired.

図２のルーチンでは、まず、燃料抽出が行われる（ステップＳ１００）。具体的には、硫黄濃度検出装置２では、燃料タンク３４への燃料の給油があった後に、制御装置２０がバルブ３０および燃料タンク３４を制御することにより、燃料タンク３４から所定量の微量の燃料をヒータ付燃料収容室１２の収容室内へと導入する。   In the routine of FIG. 2, first, fuel extraction is performed (step S100). Specifically, in the sulfur concentration detection device 2, after the fuel is supplied to the fuel tank 34, the control device 20 controls the valve 30 and the fuel tank 34, so that a small amount of a predetermined amount from the fuel tank 34. The fuel is introduced into the storage chamber of the heater-equipped fuel storage chamber 12.

続いて、送風の開始（ステップＳ１０２）および燃料の加熱気化（ステップＳ１０４）が行われる。すなわち、制御装置２０は、ファン１０を所定の一定風量に制御しつつ、収容室内の燃料を所定の一定温度条件で気化させるようにヒータ付燃料収容室１２のヒータを制御する。   Subsequently, blowing is started (step S102) and fuel is vaporized by heating (step S104). In other words, the control device 20 controls the heater of the heater-equipped fuel storage chamber 12 so as to vaporize the fuel in the storage chamber under a predetermined constant temperature condition while controlling the fan 10 to a predetermined constant air volume.

上記のステップＳ１０２およびＳ１０４が実現された後、気化燃料が酸化される（ステップＳ１０６）。すなわち、ヒータ付燃料収容室１２のヒータで加熱された燃料が蒸発し、ガス流路８内で空気と混ざりながら混合ガスとして触媒１４へと到達する。到達した混合ガスが触媒１４において酸化される。このとき、燃料の主成分である炭化水素（ＨＣ）は酸化されて水や二酸化炭素になるが、炭化水素に組み込まれていた硫黄もＳＯ２やＳＯ３などのいわゆるＳＯｘとなる。このように、本実施の形態によれば、燃料タンク３４内の燃料を一部抜き取って気化し、気化した燃料を空気と混合して混合ガスを生成したうえで、さらに混合ガスを積極的に酸化することによってＳＯｘを生成することができる。 After the above steps S102 and S104 are realized, the vaporized fuel is oxidized (step S106). That is, the fuel heated by the heater in the heater-equipped fuel storage chamber 12 evaporates and reaches the catalyst 14 as a mixed gas while being mixed with air in the gas flow path 8. The reached mixed gas is oxidized in the catalyst 14. At this time, the hydrocarbon (HC) which is the main component of the fuel is oxidized to water and carbon dioxide, but the sulfur incorporated in the hydrocarbon also becomes so-called SOx such as SO 2 and SO 3 . As described above, according to the present embodiment, a part of the fuel in the fuel tank 34 is extracted and vaporized, the vaporized fuel is mixed with air to generate a mixed gas, and then the mixed gas is actively added. Oxidation can produce SOx.

続いて、ＳＯｘガス濃度測定が行われる（ステップＳ１０８）。このステップでは、ＳＯｘセンサ１６が、上記の積極的酸化により生成したＳＯｘを検出し、その出力値を変化させる。ＳＯｘセンサ１６の出力は信号配線２２を介して制御装置２０に到達し、制御装置２０においてＳＯｘガス濃度の値を算出する計算処理が実行される。このＳＯｘガス濃度値を用いて、さらに、燃料中の硫黄濃度推定のための演算処理が実行される（ステップＳ１１０）。なお、ここではＳＯｘセンサ１６出力からＳＯｘガス濃度の値を算出する例を述べたが、ＳＯｘセンサ１６の出力と燃料中の硫黄濃度との相関を定めた情報（数式、マップ）を用いることによって、ＳＯｘセンサ１６出力から、直接に、燃料中の硫黄濃度を推定してもよい。その後、今回のルーチンが終了する。   Subsequently, SOx gas concentration is measured (step S108). In this step, the SOx sensor 16 detects SOx generated by the above positive oxidation and changes its output value. The output of the SOx sensor 16 reaches the control device 20 through the signal wiring 22, and the control device 20 executes a calculation process for calculating the value of the SOx gas concentration. Using the SOx gas concentration value, a calculation process for estimating the sulfur concentration in the fuel is further executed (step S110). Although an example in which the value of the SOx gas concentration is calculated from the output of the SOx sensor 16 is described here, by using information (formula, map) that defines the correlation between the output of the SOx sensor 16 and the sulfur concentration in the fuel. The sulfur concentration in the fuel may be estimated directly from the output of the SOx sensor 16. Thereafter, the current routine ends.

以上説明した本発明の実施の形態にかかる硫黄濃度検出装置２は、次に述べる効果を発揮することができる。すなわち、燃料中の硫黄は、燃料中の炭化水素（ＨＣ）成分と結合した状態で存在している。そのような状態で存在する燃料中の硫黄を、上記のように触媒１４で酸化反応を起こすことにより、ＳＯｘに変化させることができる。これにより、ＳＯｘセンサ１６でのＳＯｘ検出を容易かつ高精度に行うことが可能となる。
さらに、ＳＯｘを生成したうえで、そのガスをＳＯｘセンサ１６で検出することから、微量の燃料酸化のみでも良好な精度のセンシングが可能である。従って、燃費への悪影響を抑えることができる。 The sulfur concentration detection device 2 according to the embodiment of the present invention described above can exhibit the following effects. That is, the sulfur in the fuel exists in a state of being combined with the hydrocarbon (HC) component in the fuel. The sulfur in the fuel existing in such a state can be changed to SOx by causing an oxidation reaction in the catalyst 14 as described above. As a result, the SOx detection by the SOx sensor 16 can be performed easily and with high accuracy.
Furthermore, since SOx is generated and the gas is detected by the SOx sensor 16, sensing with good accuracy is possible even with only a small amount of fuel oxidation. Therefore, adverse effects on fuel consumption can be suppressed.

さらに、本実施の形態にかかる積極的酸化で生成されるＳＯｘの量は、燃料中の硫黄濃度、抽出された燃料の量、空気の流量、および温度条件等に依存する。すなわち、本実施の形態にかかる硫黄濃度検出装置２において、触媒１４で生成されるＳＯｘの量は、燃料タンク３４の燃料中の硫黄濃度、ヒータ付燃料収容室１２に抽出された燃料の量、ガス流路８における空気の流量、およびヒータ付燃料収容室１２のヒータによる温度条件等に依存する。そこで、毎回のルーチンにおいて、燃料の量、空気流量および気化の際の温度条件を同じ条件とすれば、ＳＯｘの量が燃料中の硫黄濃度のみに依存することになる。従って、ＳＯｘセンサにより生成ガスのＳＯｘ濃度を一定期間だけ測定した結果得られる測定値について、その積分値や平均値といった値（パラメータ）は、燃料中に含まれる硫黄の量と相関関係がある。よって、ＳＯｘセンサ出力の各種パラメータおよび燃料中の硫黄濃度についての検量線を求めておき、この検量線に従ったマップ、数式等のデータを制御装置２０内に記憶しておくことによって、ＳＯｘセンサ１６の出力から燃料中の硫黄濃度の値を推定する処理を実行することができる。   Furthermore, the amount of SOx produced by the active oxidation according to the present embodiment depends on the sulfur concentration in the fuel, the amount of extracted fuel, the flow rate of air, the temperature condition, and the like. That is, in the sulfur concentration detection device 2 according to the present embodiment, the amount of SOx produced by the catalyst 14 is the sulfur concentration in the fuel in the fuel tank 34, the amount of fuel extracted into the fuel storage chamber 12 with a heater, It depends on the air flow rate in the gas flow path 8 and the temperature condition of the heater in the fuel containing chamber 12 with heater. Therefore, in each routine, if the fuel amount, the air flow rate, and the temperature conditions for vaporization are the same, the SOx amount depends only on the sulfur concentration in the fuel. Accordingly, values (parameters) such as an integrated value and an average value of the measurement values obtained as a result of measuring the SOx concentration of the product gas by the SOx sensor for a certain period have a correlation with the amount of sulfur contained in the fuel. Therefore, by obtaining a calibration curve for various parameters of SOx sensor output and sulfur concentration in the fuel, and storing data such as maps and mathematical expressions according to the calibration curve in the control device 20, the SOx sensor The process of estimating the value of the sulfur concentration in the fuel from the 16 outputs can be executed.

なお、図３は、本発明の実施の形態にかかる内燃機関燃料の硫黄濃度検出装置に関する実験結果を示す図である。図３のデータは、２０μｌの燃料を、空気流量３００ｃｃ／分、雰囲気温度３００℃で加熱蒸発させ、酸化ロジウム触媒で酸化させるという条件で求めたものである。使用したＳＯｘセンサは、硫酸銀を検出電極、ＹＳＺ参照電極に用いた固体電解質方式のセンサである。図３において、縦軸は、一例として、ＳＯｘセンサ出力から求めるパラメータの一例である「一定時間におけるセンサ出力平均値」であり、横軸は、燃料中の硫黄濃度である。この図３に示すような傾向に従って作成した情報を制御装置２０が記憶しておくことにより、ＳＯｘセンサ１６の出力平均値から、燃料中の硫黄濃度の値を推定することができる。   FIG. 3 is a diagram showing an experimental result regarding the sulfur concentration detection apparatus for an internal combustion engine fuel according to the embodiment of the present invention. The data in FIG. 3 is obtained under the condition that 20 μl of fuel is heated and evaporated at an air flow rate of 300 cc / min and an ambient temperature of 300 ° C. and oxidized with a rhodium oxide catalyst. The SOx sensor used is a solid electrolyte type sensor using silver sulfate as a detection electrode and a YSZ reference electrode. In FIG. 3, the vertical axis represents, as an example, “sensor output average value for a fixed time”, which is an example of a parameter obtained from the SOx sensor output, and the horizontal axis represents the sulfur concentration in the fuel. When the control device 20 stores the information created in accordance with the tendency as shown in FIG. 3, the value of the sulfur concentration in the fuel can be estimated from the average output value of the SOx sensor 16.

なお、排気ガスとして排出される硫黄の量は、内燃機関の燃焼に使用される燃料の量と同じである。このため、燃料噴射量を積算しておくことにより、単に粗悪燃料の検出にとどまらず、触媒の硫黄被毒量の予測を行うこともできる。具体的には、制御装置２０または内燃機関のＥＣＵ（図示せず）に、燃料噴射量の積算値を求める処理と、その積算値と本実施の形態の燃料中硫黄濃度推定処理で求めた硫黄濃度推定値とを用いた演算処理を実行させる。例えば、燃料噴射量の積算値および硫黄濃度推定値と、硫黄被毒量との相関を定めたマップ、数式等を用いた演算処理である。   Note that the amount of sulfur discharged as exhaust gas is the same as the amount of fuel used for combustion of the internal combustion engine. For this reason, by integrating the fuel injection amount, the sulfur poisoning amount of the catalyst can be predicted in addition to the detection of poor fuel. Specifically, the control device 20 or the ECU (not shown) of the internal combustion engine obtains the integrated value of the fuel injection amount, and the sulfur obtained by the integrated value and the sulfur concentration estimation process in the present embodiment. An arithmetic process using the estimated density value is executed. For example, calculation processing using a map, a mathematical expression, or the like that defines a correlation between the integrated value of the fuel injection amount and the estimated sulfur concentration value and the sulfur poisoning amount.

なお、本実施の形態にかかる硫黄濃度検出装置２によれば、排気管中にＳＯｘセンサを設けて排気ガス中のＳＯｘ濃度を検出する技術とは異なり、下記の利点がある。
（１） 排気管中にＳＯｘセンサが配置された場合には、このＳＯｘセンサは、内燃機関の運転条件により、さまざまな状態（温度、成分、ガス量）の排気ガスにさらされる。このような状況下では、ＳＯｘセンサの出力信号の変化がＳＯｘ濃度によるものなのか他の影響によるものなのかを判別するのは困難である。従って、排気ガス温度変化、排気ガスの流量の変化、あるいは干渉ガスの影響によりＳＯｘ濃度の正確な測定が妨げられてしまう。排気ガス中の硫黄濃度を測定しても排気ガスに含まれて排出される硫黄の量を正確に測定することは難しい。この点、本実施の形態にかかる硫黄濃度検出装置２によれば、このようなノイズの多い雰囲気環境を避けて、ＳＯｘセンサを用いた硫黄濃度推定を実施することができる。
（２） 従来用いられているＳＯｘセンサは、リッチガスにさらされるとセンサの劣化が著しい。排気ガス中では、常時、センサが高温や排気ガス汚れにさらされることになり、既存のＳＯｘセンサでは耐久寿命の点で問題がある。この点、本実施の形態にかかる硫黄濃度検出装置２によれば、そのような過酷な環境を避けてＳＯｘセンサを使用することができる。
なお、燃料中の硫黄濃度を直接検知することができる車載可能な硫黄濃度検知技術は現時点では完成されていない。 Note that the sulfur concentration detection device 2 according to the present embodiment has the following advantages, unlike the technique of detecting the SOx concentration in the exhaust gas by providing the SOx sensor in the exhaust pipe.
(1) When an SOx sensor is disposed in the exhaust pipe, the SOx sensor is exposed to exhaust gases in various states (temperature, component, gas amount) depending on the operating conditions of the internal combustion engine. Under such circumstances, it is difficult to determine whether the change in the output signal of the SOx sensor is due to the SOx concentration or due to other influences. Therefore, accurate measurement of the SOx concentration is hindered by changes in exhaust gas temperature, changes in exhaust gas flow rate, or interference gases. Even if the sulfur concentration in the exhaust gas is measured, it is difficult to accurately measure the amount of sulfur contained in the exhaust gas and discharged. In this regard, according to the sulfur concentration detection device 2 according to the present embodiment, it is possible to perform the sulfur concentration estimation using the SOx sensor while avoiding such a noisy atmosphere environment.
(2) Conventionally used SOx sensors are significantly deteriorated when exposed to rich gas. In exhaust gas, the sensor is always exposed to high temperature and exhaust gas contamination, and the existing SOx sensor has a problem in terms of durability. In this regard, according to the sulfur concentration detection device 2 according to the present embodiment, the SOx sensor can be used while avoiding such a severe environment.
In-vehicle sulfur concentration detection technology that can directly detect the sulfur concentration in the fuel has not been completed at present.

なお、特開２００８−２８６００２号公報には燃料から別途サンプルガスを生成する方法が開示されている。しかしながら、この公報に記載の技術は、燃焼室で燃焼させる燃料に比例する少量の燃料をサンプルガス生成室で燃焼させ、生成したサンプルガス中の硫黄濃度をＳＯｘセンサで検出することにより、内燃機関の排気系の触媒（排気浄化触媒）に流入したＳＯｘ量を推定するものである。この公報にかかる技術では、サンプルガス生成のために、内燃機関の運転中には絶えず燃料噴射量に比例した燃料を抽出、燃焼させつづけなければならない。
この点、本実施の形態にかかる硫黄濃度検出装置２は燃料タンク３４中の燃料の硫黄濃度を推定するものであり、排気浄化触媒へ流入するＳＯｘ量を推定する当該公報とは、その目的が異なっている。本実施の形態においては、必要なときのみの測定（例えば、給油ごとに１回の測定）を行うことにより測定回数を少なく抑えることができる。燃料タンク３４内の燃料の硫黄濃度が一定である期間は、同じ硫黄濃度推定値に依拠することができるからである。しかも、本実施の形態によれば、前述したように、積極的な燃料の酸化を行うことで、微量の燃料から良好な精度のセンシングが可能であるため、燃費への悪影響もさらに抑えることができる。 Japanese Patent Application Laid-Open No. 2008-286002 discloses a method of separately generating sample gas from fuel. However, the technique described in this publication discloses an internal combustion engine by burning a small amount of fuel proportional to the fuel burned in the combustion chamber in the sample gas generation chamber and detecting the sulfur concentration in the generated sample gas with the SOx sensor. The amount of SOx flowing into the exhaust system catalyst (exhaust purification catalyst) is estimated. In the technique according to this publication, in order to generate a sample gas, it is necessary to continuously extract and burn fuel proportional to the fuel injection amount during operation of the internal combustion engine.
In this regard, the sulfur concentration detection device 2 according to the present embodiment estimates the sulfur concentration of the fuel in the fuel tank 34, and the purpose of this publication for estimating the amount of SOx flowing into the exhaust purification catalyst is as follows. Is different. In the present embodiment, the number of measurements can be reduced by performing measurement only when necessary (for example, one measurement for each fuel supply). This is because the period in which the fuel sulfur concentration in the fuel tank 34 is constant can depend on the same estimated sulfur concentration value. Moreover, according to the present embodiment, as described above, the active oxidation of fuel enables sensing with good accuracy from a small amount of fuel, and thus further suppresses adverse effects on fuel consumption. it can.

［実施の形態の変形例］
上記の実施の形態では、図４に示すように燃料タンク３４から燃料経路１８を介して直接にヒータ付燃料収容室１２へと燃料を供給した。しかしながら、本発明はこれに限られるものではない。図４の構造に代えて、下記に述べる構造で、ヒータ付燃料収容室１２へと燃料を供給してもよい。 [Modification of Embodiment]
In the above embodiment, as shown in FIG. 4, the fuel is supplied directly from the fuel tank 34 to the fuel containing chamber 12 with the heater via the fuel path 18. However, the present invention is not limited to this. Instead of the structure of FIG. 4, the fuel may be supplied to the heater-equipped fuel storage chamber 12 with the structure described below.

図５は、本発明の実施の形態にかかる内燃機関燃料の硫黄濃度検出装置の構成の変形例を示す模式図である。図５に示す変形例は、燃料噴射系の燃料配管から分岐させて、燃料経路を設けるものである。図５において、燃料配管４０は、内燃機関の燃料噴射系を構成するものであり、図示しない燃料噴射弁と連通して、燃料タンク３４の燃料をこの燃料噴射弁へと供給する経路である。燃料配管４０には、燃料ポンプ４６が配置されている。図５の構成では、燃料配管４０の途中に、分岐燃料経路４２の一端が接続している。分岐燃料経路４２の他端は、硫黄濃度検出装置２のヒータ付燃料収容室１２へと連通している。つまり、分岐燃料経路４２が、図４における燃料経路１８の役割を担っている。分岐燃料経路４２は、その途中にバルブ４４を備えている。バルブ４４は、バルブ３０と同様に、硫黄濃度検出装置２の制御装置２０と接続している。   FIG. 5 is a schematic diagram showing a modification of the configuration of the sulfur concentration detection device for an internal combustion engine fuel according to the embodiment of the present invention. In the modification shown in FIG. 5, the fuel path is branched from the fuel pipe of the fuel injection system. In FIG. 5, a fuel pipe 40 constitutes a fuel injection system of the internal combustion engine, and is a path that communicates with a fuel injection valve (not shown) and supplies the fuel in the fuel tank 34 to the fuel injection valve. A fuel pump 46 is disposed in the fuel pipe 40. In the configuration of FIG. 5, one end of the branched fuel path 42 is connected in the middle of the fuel pipe 40. The other end of the branch fuel path 42 communicates with the heater-equipped fuel storage chamber 12 of the sulfur concentration detection device 2. That is, the branched fuel path 42 plays a role of the fuel path 18 in FIG. The branch fuel path 42 includes a valve 44 in the middle thereof. Similar to the valve 30, the valve 44 is connected to the control device 20 of the sulfur concentration detection device 2.

図６は、本発明の実施の形態にかかる内燃機関燃料の硫黄濃度検出装置の構成の変形例を示す模式図である。図６に示す変形例は、給油口から燃料の抽出（抜き取り）を行うものである。給油経路５０の一端は給油口５１と接続し、給油経路５０の他端は燃料タンク３４に連通している。給油経路５０の一部には、分岐燃料経路５２が接続し、分岐燃料経路５２はさらに硫黄濃度検出装置２のヒータ付燃料収容室１２へと連通している。分岐燃料経路５２にはバルブ５４が設けられており、バルブ５４はバルブ３０と同様に硫黄濃度検出装置２の制御装置２０と接続する。   FIG. 6 is a schematic diagram showing a modification of the configuration of the sulfur concentration detection device for an internal combustion engine fuel according to the embodiment of the present invention. In the modification shown in FIG. 6, fuel is extracted (extracted) from the fuel filler opening. One end of the oil supply path 50 is connected to the oil supply port 51, and the other end of the oil supply path 50 communicates with the fuel tank 34. A branch fuel path 52 is connected to a part of the fuel supply path 50, and the branch fuel path 52 further communicates with the fuel containing chamber 12 with a heater of the sulfur concentration detection device 2. A valve 54 is provided in the branch fuel path 52, and the valve 54 is connected to the control device 20 of the sulfur concentration detection device 2 in the same manner as the valve 30.

燃料タンク内の燃料は、通常、燃料の給油後に自然に混合される。給油後に一定時間が経過すれば、燃料中の硫黄濃度は均一となる。従って、燃料系から抽出した燃料を用いて硫黄濃度を測定するようにすれば、給油のタイミングごとに硫黄濃度推定を実施すればよくなる。その結果、ＳＯｘセンサの動作時間を短く抑えて、ＳＯｘセンサの寿命を延ばすことができる。   The fuel in the fuel tank is normally mixed naturally after refueling. If a certain time elapses after refueling, the sulfur concentration in the fuel becomes uniform. Therefore, if the sulfur concentration is measured using the fuel extracted from the fuel system, the sulfur concentration may be estimated at every refueling timing. As a result, the operating time of the SOx sensor can be kept short and the life of the SOx sensor can be extended.

２ 硫黄濃度検出装置
８ ガス流路
１０ ファン
１２ ヒータ付燃料収容室
１４ 触媒
１６ ＳＯｘセンサ
１８ 燃料経路
２０ 制御装置
２２ 信号配線
３０ バルブ
３２ 燃料ポンプ
３４ 燃料タンク
４０ 燃料配管
４２ 分岐燃料経路
４４ バルブ
４６ 燃料ポンプ
５０ 給油経路
５１ 給油口
５２ 分岐燃料経路
５４ バルブ 2 Sulfur concentration detector 8 Gas flow path 10 Fan 12 Fuel storage chamber 14 with heater 14 Catalyst 16 SOx sensor 18 Fuel path 20 Control device 22 Signal wiring 30 Valve 32 Fuel pump 34 Fuel tank 40 Fuel pipe 42 Branch fuel path 44 Valve 46 Fuel Pump 50 Refueling path 51 Refueling port 52 Branch fuel path 54 Valve

Claims (7)

内燃機関の燃焼室への燃料噴射のための燃料とは別に、前記内燃機関の燃料タンクから燃料を取得する燃料取得手段と、
前記燃料取得手段で取得した燃料を気化してガスを生成する気化手段と、
前記気化手段で生成された前記ガスを酸化する酸化手段と、
前記酸化手段で酸化された前記ガスのＳＯｘ濃度に基づいて、前記燃料タンク内の燃料の硫黄濃度を推定する推定手段と、
を備えることを特徴とする内燃機関燃料の硫黄濃度検出装置。 Fuel acquisition means for acquiring fuel from the fuel tank of the internal combustion engine separately from the fuel for fuel injection into the combustion chamber of the internal combustion engine;
Vaporizing means for generating gas by vaporizing the fuel obtained by the fuel obtaining means;
Oxidizing means for oxidizing the gas generated by the vaporizing means;
Estimating means for estimating the sulfur concentration of the fuel in the fuel tank based on the SOx concentration of the gas oxidized by the oxidizing means;
An apparatus for detecting a sulfur concentration in an internal combustion engine fuel, comprising: 前記燃料取得手段で取得する燃料量を調節する燃料量調節手段と、
前記気化手段による燃料の気化の際の温度を調節する温度調節手段と、
前記酸化手段で酸化された前記ガスの流量を調節する流量調節手段と、
を備え、
前記推定手段は、前記流量調節手段で調節されたガスの流通経路に配置されたＳＯｘ濃度検出手段を含むことを特徴とする請求項１に記載の内燃機関燃料の硫黄濃度検出装置。 Fuel amount adjusting means for adjusting the amount of fuel acquired by the fuel acquiring means;
Temperature adjusting means for adjusting the temperature at which the fuel is vaporized by the vaporizing means;
Flow rate adjusting means for adjusting the flow rate of the gas oxidized by the oxidizing means;
With
2. The sulfur concentration detection device for an internal combustion engine fuel according to claim 1, wherein the estimation means includes SOx concentration detection means arranged in a gas flow path adjusted by the flow rate adjustment means. 給油があったことを表す情報である給油情報の検出を行う給油検出手段と、
前記給油情報が検出された場合に、前記燃料取得手段による前記燃料の取得を行うとともに、前記気化手段で気化され且つ前記酸化手段で酸化されたガスのＳＯｘ濃度に基づいて前記推定手段による前記燃料タンク内の燃料の硫黄濃度の推定を実行する給油時実行手段と、
を備えることを特徴とする請求項１または２に記載の内燃機関燃料の硫黄濃度検出装置。 Refueling detection means for detecting refueling information that is information indicating that refueling has occurred;
When the fuel supply information is detected, the fuel is acquired by the fuel acquisition means, and the fuel by the estimation means is based on the SOx concentration of the gas vaporized by the vaporization means and oxidized by the oxidation means. Refueling execution means for estimating the sulfur concentration of fuel in the tank;
The sulfur concentration detection device for an internal combustion engine fuel according to claim 1 or 2, characterized by comprising: 内燃機関の燃料タンクと連通する燃料経路と、
前記燃料経路と連通する収容室と、
前記燃料経路と前記収容室の間に設けられた弁と、
前記収容室に設置されたヒータと、
前記収容室と連通し、かつ、酸素を含むガスを導入する導入部を有するガス流路と、
前記ガス流路に設けられたＳＯｘセンサと、
前記ガス流路において前記収容室と前記ＳＯｘセンサとの間に配置された触媒と、
前記ＳＯｘセンサの出力に基づいて、前記燃料タンク内の燃料の硫黄濃度を推定する推定部と、
を備えることを特徴とする内燃機関燃料の硫黄濃度検出装置。 A fuel path communicating with the fuel tank of the internal combustion engine;
A storage chamber in communication with the fuel path;
A valve provided between the fuel path and the storage chamber;
A heater installed in the storage chamber;
A gas flow path communicating with the storage chamber and having an introduction part for introducing a gas containing oxygen;
An SOx sensor provided in the gas flow path;
A catalyst disposed between the storage chamber and the SOx sensor in the gas flow path;
An estimation unit for estimating the sulfur concentration of the fuel in the fuel tank based on the output of the SOx sensor;
An apparatus for detecting a sulfur concentration in an internal combustion engine fuel, comprising: 前記収容室内に所定量の燃料が収容されるように前記弁を制御する弁制御部と、
前記ヒータを所定温度となるように制御するヒータ制御部と、
前記ガス流路に設けられた送風機と、
前記送風機の風量を所定風量に制御する送風制御部と、
を備え、
前記推定部は、
所定量の燃料、所定温度および所定風量の際における、前記ＳＯｘセンサの出力と硫黄濃度との間の相関を表す情報を記憶した記憶部と、
前記記憶部の前記情報に基づいて、前記内燃機関燃料の硫黄濃度の推定値を演算する演算部と、
を含むことを特徴とする請求項４に記載の内燃機関燃料の硫黄濃度検出装置。 A valve control unit that controls the valve so that a predetermined amount of fuel is stored in the storage chamber;
A heater control unit for controlling the heater to a predetermined temperature;
A blower provided in the gas flow path;
A blower control unit for controlling the air volume of the blower to a predetermined air volume;
With
The estimation unit includes
A storage unit storing information representing a correlation between the output of the SOx sensor and the sulfur concentration at a predetermined amount of fuel, a predetermined temperature, and a predetermined air volume;
Based on the information in the storage unit, a calculation unit that calculates an estimated value of the sulfur concentration of the internal combustion engine fuel;
The sulfur concentration detection device for an internal combustion engine fuel according to claim 4, comprising: 一端が外気に開放されかつ他端が前記ガス流路における前記収容室の上流部と連通する外気通路を備え、
前記収容室、前記触媒、および前記ＳＯｘセンサは前記ガス流路内に直列に並べて配置され、
前記送風機は、前記外気通路の前記一端と、前記ガス流路における前記収容室の上流と、の間に設けられたことを特徴とする請求項５に記載の内燃機関燃料の硫黄濃度検出装置。 An outside air passage having one end open to the outside air and the other end communicating with the upstream portion of the storage chamber in the gas flow path;
The storage chamber, the catalyst, and the SOx sensor are arranged in series in the gas flow path,
6. The sulfur concentration detection device for an internal combustion engine fuel according to claim 5, wherein the blower is provided between the one end of the outside air passage and an upstream side of the storage chamber in the gas flow path. 給油があったことを表す情報である給油情報の検出を行う給油検出部と、
前記給油情報が検出された場合に、前記弁の開放制御と、前記ヒータによる加熱制御と、当該開放制御および加熱制御の後の前記ＳＯｘセンサの出力に基づく硫黄濃度の演算と、を実行する制御演算部と、
を備えることを特徴とする請求項４乃至６のいずれか１項に記載の内燃機関燃料の硫黄濃度検出装置。 A refueling detection unit that detects refueling information that is information indicating that refueling has occurred;
Control for executing opening control of the valve, heating control by the heater, and calculation of sulfur concentration based on the output of the SOx sensor after the opening control and heating control when the fueling information is detected An arithmetic unit;
The sulfur concentration detection device for an internal combustion engine fuel according to any one of claims 4 to 6, characterized by comprising:
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2019045354A (en) * 2017-09-04 2019-03-22 株式会社デンソー Fuel estimation device, control device of internal combustion engine, and fuel measurement system
JP2020201166A (en) * 2019-06-12 2020-12-17 シェルルブリカンツジャパン株式会社 Fuel sulfur content detection device and detection method

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2019045354A (en) * 2017-09-04 2019-03-22 株式会社デンソー Fuel estimation device, control device of internal combustion engine, and fuel measurement system
JP2020201166A (en) * 2019-06-12 2020-12-17 シェルルブリカンツジャパン株式会社 Fuel sulfur content detection device and detection method
JP7253451B2 (en) 2019-06-12 2023-04-06 シェルルブリカンツジャパン株式会社 Fuel sulfur content detection device and detection method

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