JP2018100845A - ガス検出装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】ガス検出装置の測定制御部20は、電圧印加部81を制御して、第1印加電圧制御、第2印加電圧制御及び第3印加電圧制御からなる硫黄酸化物検出用電圧制御を行い、電気化学セル41cの第1電極41aと第2電極41bとの間に流れる出力電流Imを取得する。測定制御部20は、出力電流Imに基づいて前記排気に含まれる前記硫黄酸化物の濃度が高いほど大きくなる出力電流に生じる変化の程度、に相関を有するパラメータを取得し、当該パラメータに基づいて排気中の硫黄酸化物の濃度が所定値以上であるか否かの判定又は排気中の硫黄酸化物の濃度の検出を行う。
【選択図】図2
Description
前記第1電極と前記第2電極との間に電圧を印加する電圧印加部(81)と、
前記第1電極と前記第2電極との間に流れる電流である出力電流(Im)を検出する電流検出部(91)と、
前記電圧印加部を用いて前記第1電極と前記第2電極との間に印加される電圧である印加電圧(Vm)を制御すると共に前記電流検出部を用いて前記出力電流を取得し、前記取得した出力電流に基づいて、前記排気中に所定濃度以上の硫黄酸化物が含まれているか否かの判定又は前記排気中の硫黄酸化物の濃度の検出を行う測定制御部(20)と
を有し、
前記測定制御部は、前記電圧印加部を用いて第1印加電圧制御、第2印加電圧制御及び第3印加電圧制御からなる検出用電圧制御を実行し(図11及び図12のステップ1115、図13のステップ1315、図15のステップ1515、図16及び図17のそれぞれのステップ1615)、
前記第1印加電圧制御は、前記印加電圧を、前記出力電流が酸素の限界電流となる限界電流域の下限電圧よりも高く且つ硫黄酸化物の分解開始電圧未満である第1電圧範囲内から選ばれる第1電圧から硫黄酸化物の分解開始電圧よりも高い第2電圧まで上昇させる昇圧スイープを行う印加電圧制御であり、
前記第2印加電圧制御は、前記第1印加電圧制御の後、前記第1印加電圧制御が終了した時点から所定の電圧保持時間にわたって、前記印加電圧を硫黄酸化物の分解開始電圧以上の電圧に保持する印加電圧制御であり、
前記第3印加電圧制御は、前記第2印加電圧制御の後、前記印加電圧を、前記第2印加電圧制御を終了した時点の電圧から、前記第1電圧まで所定の降圧速度にて下降させる降圧スイープを行う印加電圧制御であり、
更に、前記測定制御部は、
前記降圧スイープ中に前記印加電圧が前記硫黄酸化物の分解開始電圧未満となったときに前記第1電極に吸着していた硫黄が当該第1電極において再酸化反応して硫黄酸化物へと戻ることにより前記第1電極と前記第2電極との間に流れる電流に起因して前記出力電流に生じる変化であって前記排気に含まれる前記硫黄酸化物の濃度が高いほど大きくなる出力電流に生じる変化、の程度に相関を有するパラメータ(Ismn、Ismn1、Ismn2)を前記出力電流に基づいて取得し(図11及び図12のそれぞれのステップ1125、図13のステップ1325、図15のステップ1525、図16のステップ1625、図16のステップ1630)、当該パラメータに基づいて前記排気中の硫黄酸化物の濃度が所定値以上であるか否かの判定(図11及び図12のそれぞれのステップ1130、図13のステップ1330、図16及び図17のそれぞれのステップ1635)又は前記排気中の硫黄酸化物の濃度の検出を行う、ように構成されている。
前記測定制御部は、前記判定において、前記排気中に前記所定濃度以上の硫黄酸化物が含まれていないと判定された場合(図11のステップ1130にて「No」と判定)、前記第1印加電圧制御、前記判定を行うために実行した前記検出用電圧制御における電圧保持時間より長い電圧保持時間にわたって前記印加電圧を硫黄酸化物の分解開始電圧以上の電圧に保持する修正第2印加電圧制御及び前記第3印加電圧制御を実行し(図13のステップ1325)、
前記修正第2印加電圧制御に続く前記第3印加電圧制御における降圧スイープ中に前記パラメータを再び取得し、
前記再び取得したパラメータに基づいて、前記排気中の硫黄酸化物濃度が、前記所定値より低い所定値以上であるか否かの判定を再び行う(図13のステップ1330)ように構成されている。
前記測定制御部は、
前記電圧保持時間を第1時間に設定した前記第2印加電圧制御を含む前記検出用電圧印加制御を実行して前記パラメータを第1パラメータ(Ismn1)として取得し(図15のステップ1515)、
次いで、前記電圧保持時間を前記第1時間よりも長い第2時間に設定した前記第2印加電圧制御を含む前記検出用電圧印加制御を実行して前記パラメータを第2パラメータ(Ismn2)として取得し(図16のステップ1615)、
前記取得した第1パラメータと前記取得した第2パラメータとの差分の大きさ(Id)を算出し、前記算出した差分の大きさに基づいて、前記排気中の硫黄酸化物の濃度が所定値以上であるか否かの前記判定(図16のステップ1635)又は前記排気中の硫黄酸化物の濃度の前記検出を行うように構成されている。
前記測定制御部は、
前記第1パラメータと前記第2パラメータとの前記差分の大きさを用いた前記判定において前記排気中に前記所定濃度以上の硫黄酸化物が含まれていないと判定した場合(図16のステップ1635にて「No」との判定)、
前記電圧保持時間を前記第2時間よりも長い第3時間に設定した前記第2印加電圧制御を含む前記検出用電圧印加制御を実行して(図18のステップ1815)前記パラメータを第3パラメータ(Ismn3)として取得し、
前記取得した第1パラメータと前記取得した第3パラメータとの差分の大きさ(Id’)を算出し(図18のステップ1830)、前記算出した差分の大きさに基づいて、前記排気中の硫黄酸化物の濃度が、前記所定値より低い所定値以上であるか否かの前記判定を再び行う(図18のステップ1835)ように構成されている。
本発明の第1実施形態に係るガス検出装置(以下、「第1検出装置」と称呼される場合がある。)について説明する。第1検出装置は、図示しない車両に搭載された「図1に示された内燃機関10」に適用される。
次に、ガスセンサ30の構成について、図2を参照しながら説明する。ガスセンサ30が備える素子部40は、固体電解質体41s、第1アルミナ層51a、第2アルミナ層51b、第3アルミナ層51c、第4アルミナ層51d、第5アルミナ層51e、拡散抵抗部(拡散律速層)61及びヒータ71を備える。
第1大気導入路SP2は、固体電解質体41s、第3アルミナ層51c及び第4アルミナ層51dによって形成され、排気管12の外部の大気に開放されている。
次に、第1検出装置が行う作動の概要について説明する。第1検出装置は、内燃機関10から排出される排気(被検ガス)の酸素濃度を検出するように構成されている。第1検出装置は、排気中の酸素濃度に基づいて内燃機関10の燃焼室内の混合気の空燃比(A/F)を検出するように構成されている。以下、内燃機関10の燃焼室内の混合気の空燃比は、「機関の空燃比A/F」とも称呼される。
印加電圧Vmを、SOx分解開始電圧より小さい第1電圧V1(具体的に述べると、0.4V)からSOx分解開始電圧より大きい第2電圧V2(具体的述べると、0.8V)まで徐々に増大させる昇圧スイープ。
第1印加電圧制御(昇圧スイープ)が終了した時点から、印加電圧Vmを、「SOx分解開始電圧より大きい電圧範囲内の電圧」に、第3印加電圧制御(第1電圧V1までの降圧スイープ)を開始する時点まで保持する印加電圧制御。
具体的に述べると、第1検出装置においては、第1印加電圧制御(昇圧スイープ)を終了した時点から、印加電圧Vmを同じ電圧(具体的に述べると、0.8V)に所定の電圧保持期間にわたって維持することにより、印加電圧Vmを、「SOx分解開始電圧以上の電圧」に、第1電圧V1までの降圧スイープ(第3印加電圧制御)を開始する時点まで保持する印加電圧制御を行う。
尚、印加電圧Vmを、「SOx分解開始電圧以上の電圧」に保持できるのであれば、「印加電圧Vmを同じ電圧に維持する制御」に加えて、「印加電圧Vmを徐々に増大する制御」若しくは「印加電圧Vmを徐々に減少する制御」又はこれらの両方の制御を行うようにしてもよい。
更に、印加電圧Vmを、「SOx分解開始電圧以上の電圧」で保持できるのであれば、「印加電圧Vmを同じ電圧に保持する制御」を行わないで、「印加電圧Vmを徐々に増大する制御」若しくは「印加電圧Vmを徐々に減少する制御」又は「これらの両方の制御」だけを行うようにしてもよい。
印加電圧Vmを、SOx分解開始電圧より大きい電圧であって、第2印加電圧制御を終了した時点の電圧(即ち、第1電圧V1までの降圧スイープを開始する時点の電圧(具体的に述べると、0.8V))から第1電圧V1(具体的に述べると、0.4V)まで徐々に減少させる降圧スイープ。降圧スイープの掃引速度は、後述の「所定の掃引速度」に設定される。
次に、上述した機関の空燃比A/Fを検出する際の作動について説明する。第1検出装置は、ガスセンサ30がセンサ活性の状態になると、機関の空燃比A/Fを取得するために、第1電極41aが低電位となり且つ第2電極41bが高電位となるように、印加電圧Vmを酸素濃度検出用の電圧Vaf(例えば、0.4V)に設定する。即ち、第1電極41aは陰極として機能し、第2電極41bは陽極として機能する。酸素濃度検出用の電圧Vafは、第1電極41aにおいて酸素(O2)の分解が始まる電圧(分解開始電圧)以上であって且つ酸素以外の酸素含有成分の分解開始電圧未満の電圧に設定される。これにより、排気中に含まれる酸素が第1電極41aにおいて還元分解されて酸化物イオン(O2−)となる。
[検出原理]
次に、排気中のSOx濃度の検出の仕方について説明する。上述した酸素ポンピング作用は、分子中に酸素原子を含む「SOx(硫黄酸化物)及びH2O(水)等」の酸素含有成分に対しても発生する。即ち、第1電極41a及び第2電極41b間に、これらの化合物のそれぞれの分解開始電圧以上の電圧を印加すると、これらの化合物のそれぞれが還元分解されることによって、酸化物イオンが生じる。この酸化物イオンは、「酸素ポンピング作用」によって、第1電極41aから第2電極41bへと伝導される。これにより、第1電極41a及び第2電極41b間に出力電流Imが流れる。
第1検出装置は、SOx検出用電圧制御を行うことにより、SOx分解期間が所定時間以上になるようにしている。そして、第1検出装置は、出力電流から「再酸化電流変化」を適切に(精度よく表す)パラメータ(SOx検出用パラメータIsmn)を取得して、このパラメータに基づいて、排気中のSOx濃度が所定値以上であるか否かを判定する。
第1検出装置は、以上説明したSOx濃度の検出原理を用いて、SOx濃度検出を次のように行うようになっている。
・第1検出装置は、SOx検出用の印加電圧制御(SOx検出用電圧制御)を実行する。具体的に述べると、第1検出装置は、第1印加電圧制御(昇圧スイープ)、第2印加電圧制御(電圧保持制御)及び第3印加電圧制御(降圧スイープ)からなるSOx検出用電圧制御を実行する。第3印加電圧制御は、既述した「所定の掃引速度」で行う。
・第1検出装置は、第3印加電圧制御(降圧スイープ中)であって印加電圧Vmが検出用電圧範囲(電流取得開始電圧Vsem以下であり、且つ、第1電圧V1より高い第4電圧V4以上の範囲)であるときの出力電流Imを取得し、その中の最小値を、最小電流Ismnとして取得する。この最小電流Ismnが、排気中のSOx濃度を表すパラメータ(「SOx検出用パラメータ」)である。このSOx検出用パラメータは、SOx分解期間が所定時間以上になるように設定したSOx検出用電圧制御を行ったときの出力電流Imから取得される。このため、SOx濃度検出に必要なSOx濃度に応じた差(SOx濃度が所定値以上である場合とSOx濃度が所定値未満である場合との差)が、SOx濃度用検出パラメータにはっきり現れる。
・第1検出装置は、SOx濃度用検出パラメータ(最小電流Ismn)に基づいて、SOx濃度検出を行う。
次に、第1検出装置の具体的作動について説明する。所定時間が経過する毎に、ECU20のCPU(以下、単に「CPU」と称呼する。)は、ガスセンサ30を使用して図9乃至図11のフローチャートによりそれぞれ示したセンサ活性判定ルーチン、A/F検出ルーチン及びSOx検出ルーチンを実行する。
ステップ940:CPUは、目標インピーダンスフィードバックによるヒータ通電制御を実行する。即ち、温度情報としてステップ930にて取得した素子インピーダンスを予め設定した目標インピーダンスに一致させるようにヒータ71の通電を制御する(例えば、特開2002−71633号公報及び特開2009−53108号公報等を参照。)。
ステップ950:CPUは、第1電極41a及び第2電極41b間に酸素濃度検出用(即ち、A/F検出用)の印加電圧Vm(具体的に述べると0.4V)を印加する。即ち、CPUは、印加電圧Vmを酸素濃度検出用の電圧Vafに設定する。
・内燃機関10が暖機後の状態である(即ち、冷却水温THWが暖機水温THWth以上である。)。
・ガスセンサ30がセンサ活性である。
・燃料カット(フューエルカット)状態ではない。
・機関の空燃比A/Fが安定している。即ち、内燃機関10の運転状態がアイドル状態か、又は、車両の運転状態が定常走行状態である。尚、内燃機関10の運転状態がアイドル状態であるか否かは、「アクセルペダル操作量APが「0」であり、且つ、機関回転速度NEが所定回転数以下である状態」が所定アイドル時間以上継続しているか否かを判定することにより判定される。車両の運転状態が定常走行状態であるか否かは、「アクセルペダル操作量APの単位時間あたりの変化量が閾値操作変化量以下であり且つ図示しない車速センサにより検出される車両の速度の単位時間あたりの変化量が閾値車速変化量以下である状態」が所定定常走行閾値時間以上継続しているか否かを判定することにより判定される。
・イグニッション・キー・スイッチがオフ位置からオン位置へと変更されたのちにオフ位置へと変更される前に(即ち、今回の内燃機関10の始動後において)、一度も、SOx濃度検出が行われていない。
・第1印加電圧制御:印加電圧Vmを、第1電圧V1(0.4V)から第2電圧V2(0.8V)まで徐々に増大させる昇圧スイープ(1秒)
・第2印加電圧制御:印加電圧Vmを、第1印加電圧制御終了時点の電圧(0.8V)と同じ電圧に所定の電圧保持時間にわたって保持する印加電圧制御(10秒)
・第3印加電圧制御:印加電圧Vmを、0.8Vから第1電圧V1(0.4V)まで徐々に減少させる降圧スイープ(1秒)
尚、ステップ1115の処理の時点でSOx検出用電圧制御を既に実行中の場合、CPUはそのSOx検出用電圧制御の実行を継続する。
次に、本発明の第2実施形態に係るガス検出装置(以下、「第2検出装置」と称呼される場合がある。)について説明する。第2検出装置は、以下の点のみにおいて、第1検出装置と相違している。
・第1検出装置は、SOx検出用電圧制御を行うことにより取得したSOx検出用パラメータ(最小電流Ismn)に基づいて、排気中のSOx濃度が所定値以上であるか否かを判定している。これに対して、第2検出装置では、1回目のSOx検出用電圧制御を行うことにより取得したSOx検出用パラメータ(最小電流Ismn)に基づいて、排気中のSOx濃度が第1所定値以上であるか否かを判定する。排気中のSOx濃度が第1所定値未満であると判定した場合、更に、前回のSOx検出用電圧制御のSOx分解期間より長いSOx分解期間になるように、2回目のSOx検出電圧制御を行う。そして、この2回目のSOx検出用の印加電圧制御を行うことにより取得したSOx検出用パラメータ(最小電流Ismn’)に基づいて、排気中のSOx濃度が第1所定値より低い値に設定した第2所定値以上であるか否かを判定する。
以下、この相違点を中心として説明する。
次に、第2検出装置の具体的作動について説明する。所定時間が経過する毎に、ECU20のCPUは、図9のルーチンと同一のセンサ活性判定ルーチン、図10のルーチンと同一のA/F検出ルーチン、図12に示したSOx検出ルーチン1、及び、図13に示したSOx検出ルーチン2のそれぞれを実行する。
・図11のステップ1135及びステップ1140が、ステップ1210及びステップ1215に置換されている。
・図11のステップ1140とステップ1195との間にステップ1220及びステップ1225が追加されている。
以下、この相違点を中心に説明する。
ステップ1220:第1電極41a及び第2電極41b間に酸素濃度検出用の印加電圧Vaf(具体的に述べると0.4V)を所定時間印加する。その後、CPUはステップ1225に進む。
ステップ1225:CPUはSOx検出要求フラグXsの値を「0」に設定すると共に、再SOx検出要求フラグXs’の値を「1」に設定する。その後、CPUはステップ1295に進み、本ルーチンを一旦終了する。
・第1印加電圧制御:印加電圧Vmを、第1電圧V1(0.4V)から第2電圧V2(0.8V)まで徐々に増大させる昇圧スイープ(1秒)
・第2印加電圧制御:印加電圧Vmを、第1印加電圧制御終了時点の電圧(0.8V)と同じ電圧に所定の電圧保持時間にわたって保持する印加電圧制御(30秒)
・第3印加電圧制御:印加電圧Vmを、0.8Vから第1電圧V1(0.4V)まで徐々に減少させる降圧スイープ(1秒)
尚、ステップ1315の処理の時点で2回目のSOx検出用電圧制御を既に実行中の場合、CPUはそのSOx検出用電圧制御の実行を継続する。
次に、本発明の第3実施形態に係るガス検出装置(以下、「第3検出装置」と称呼される場合がある。)について説明する。第3検出装置は、以下の点のみにおいて、第1検出装置と相違している。
・第3検出装置は、図14に示したようにSOx分解期間を第1SOx分解期間T1に設定した第1SOx検出用電圧制御、及び、SOx分解期間を第1SOx分解期間より長い第2SOx分解期間T2に設定した第2SOx検出用電圧制御を行う。第3検出装置は、第1SOx検出用電圧制御を行ったときに取得した出力電流Imから第1SOx検出用パラメータ(最小電流Ismn1)を取得し、第2SOx検出用電圧制御を行ったときに取得した出力電流Imから第2SOx検出用パラメータ(最小電流Ismn2)を取得する。更に、第3検出装置は、第1SOx検出用パラメータ(最小電流Ismn1)と第2SOx検出用パラメータ(最小電流Ismn2)との差分(Ismn1−Ismn2)の絶対値(差分の大きさ)Idを算出する。図14に示した排気中にSOxが含まれている場合の差分の大きさIdと排気中にSOxが含まれていない場合の差分の大きさ(Ir1−Ir2)との比較、並びに、図7(A)の差分の大きさIdと図7(B)の差分の大きさIdとの比較によれば、差分の大きさIdは、排気中のSOx濃度が高いほど大きくなる。第3検出装置は、差分の大きさIdに基づいて、排気中のSOx濃度が所定値以上であるか否かを判定する。
以下、この相違点を中心として説明する。
次に、第3検出装置の具体的作動について説明する。所定時間が経過する毎に、ECU20のCPUは、図9のルーチンと同一のセンサ活性判定ルーチン、図10のルーチンと同一のA/F検出ルーチン、図15に示したSOx検出ルーチン1、及び、図16に示したSOx検出ルーチン2のそれぞれを実行する。
・第1印加電圧制御:印加電圧Vmを、第1電圧V1(0.4V)から第2電圧V2(0.8V)まで徐々に増大させる昇圧スイープ(1秒)
・第2印加電圧制御:印加電圧Vmを、第1印加電圧制御終了時点の電圧(0.8V)と同じ電圧に所定の電圧保持時間(第1時間)にわたって保持する印加電圧制御(10秒)
・第3印加電圧制御:印加電圧Vmを、0.8Vから第1電圧V1(0.4V)まで徐々に減少させる降圧スイープ(1秒)
尚、ステップ1515の処理の時点で第1SOx検出用電圧制御を既に実行中の場合、CPUはその第1SOx検出用電圧制御の実行を継続する。
・第1印加電圧制御:印加電圧Vmを、第1電圧V1(0.4V)から第2電圧V2(0.8V)まで徐々に増大させる昇圧スイープ(1秒)
・第2印加電圧制御:印加電圧Vmを、第1印加電圧制御終了時点の電圧(0.8V)と同じ電圧に所定の電圧保持時間(第1SOx検出用電圧制御の電圧保持時間(第1時間)より長い第2時間)にわたって保持する印加電圧制御(30秒)
・第3印加電圧制御:印加電圧Vmを、0.8Vから第1電圧V1(0.4V)まで徐々に減少させる降圧スイープ(1秒)
尚、ステップ1615の処理の時点で第2SOx検出用電圧制御を既に実行中の場合、CPUはその第2SOx検出用電圧制御の実行を継続する。
次に、本発明の第4実施形態に係るガス検出装置(以下、「第4検出装置」と称呼される場合がある。)について説明する。第4検出装置は、以下の点のみにおいて、第3検出相違と相違している。
・第3検出装置は、第1SOx検出用電圧制御を行ったときの出力電流Imから取得した第1SOx検出用パラメータ(最小電流Ismn1)と第2SOx検出用電圧制御を行ったときの出力電流Imから取得した第1SOx検出用パラメータ(最小電流Ismn2)との差分の大きさIdを算出する。第3検出装置は、算出した差分の大きさIdに基づいて、排気中のSOx濃度が所定値以上であるか否かを判定している。
これに対して、第4検出装置は、差分の大きさIdに基づいて、排気中のSOx濃度が第1所定値以上であるか否かを判定する。第4検出装置は、排気中のSOx濃度が第1所定値未満であると判定した場合、更に、SOx分解期間を、第2SOx検出用電圧制御の第2SOx分解期間T2より長い第3SOx分解期間T3に設定した第3SOx検出用電圧制御を行う。そして、第4検出装置は、第1SOx検出用パラメータ(Ismn1)と第3SOx検出用電圧制御を行ったときの出力電流Imから取得した第3SOx検出用パラメータ(最小電流Ismn3)との差分の大きさId’を算出する。第4検出装置は、算出した差分の大きさId’に基づいて、排気中のSOx濃度が、第1所定値より低い値に設定した第2所定値以上であるか否かを判定する。
以下、この相違点を中心として説明する。
次に、第4検出装置の具体的作動について説明する。所定時間が経過する毎にECU20のCPUは、図9のルーチンと同一のセンサ活性判定ルーチン、図10のルーチンと同一のA/F検出ルーチン、図15のルーチンと同一のSOx検出ルーチン1、図17に示したSOx検出ルーチン2、及び、図18に示したSOx検出ルーチン3のそれぞれを実行する。
図16のステップ1640及びステップ1655が、ステップ1710及びステップ1715に置換されている。
図16のステップ1645とステップ1695との間にステップ1720及びステップ1725が追加されている。
以下、この相違点を中心に説明する。
ステップ1715:差分の大きさIdが閾値差分Idth以下である場合、CPUはステップ1735にて「No」と判定してステップ1715に進み、排気中のSOx濃度が第1所定値未満であると判定する。その後、CPUはステップ1720に進む。
ステップ1720:第1電極41a及び第2電極41b間に酸素濃度検出用の印加電圧Vaf(具体的に述べると0.4V)を所定時間印加する。その後、CPUはステップ1725に進む。
ステップ1725:CPUは第2SOx検出要求フラグXs2の値を「0」に設定すると共に、第3SOx検出要求フラグXs3の値を「1」に設定する。その後、CPUはステップ1795に進み、本ルーチンを一旦終了する。
・第1印加電圧制御:印加電圧Vmを、第1電圧V1(0.4V)から第2電圧V2(0.8V)まで徐々に増大させる昇圧スイープ(1秒)
・第2印加電圧制御:印加電圧Vmを、第1印加電圧制御終了時点の電圧(0.8V)と同じ電圧に所定の電圧保持時間(第2SOx検出用電圧制御の電圧保持時間(第2時間)より長い第3時間)にわたって保持する印加電圧制御(60秒)
・第3印加電圧制御:印加電圧Vmを、0.8Vから第1電圧V1(0.4V)まで徐々に減少させる降圧スイープ(1秒)
尚、ステップ1815の処理の時点で第3SOx検出用電圧制御を既に実行中の場合、CPUはその第3SOx検出用電圧制御の実行を継続する。
以上、本発明の各実施形態について具体的に説明したが、本発明は、上述の各実施形態に限定されず、本発明の技術的思想に基づく各種の変形例を採用し得る。
次に、本発明の第4実施形態に係るガス検出装置(以下、「第4検出装置」と称呼される場合がある。)について説明する。第4検出装置は、以下の点のみにおいて、第3検出相違と相違している。
・第3検出装置は、第1SOx検出用電圧制御を行ったときの出力電流Imから取得した第1SOx検出用パラメータ(最小電流Ismn1)と第2SOx検出用電圧制御を行ったときの出力電流Imから取得した第2SOx検出用パラメータ(最小電流Ismn2)との差分の大きさIdを算出する。第3検出装置は、算出した差分の大きさIdに基づいて、排気中のSOx濃度が所定値以上であるか否かを判定している。
これに対して、第4検出装置は、差分の大きさIdに基づいて、排気中のSOx濃度が第1所定値以上であるか否かを判定する。第4検出装置は、排気中のSOx濃度が第1所定値未満であると判定した場合、更に、SOx分解期間を、第2SOx検出用電圧制御の第2SOx分解期間T2より長い第3SOx分解期間T3に設定した第3SOx検出用電圧制御を行う。そして、第4検出装置は、第1SOx検出用パラメータ(Ismn1)と第3SOx検出用電圧制御を行ったときの出力電流Imから取得した第3SOx検出用パラメータ(最小電流Ismn3)との差分の大きさId’を算出する。第4検出装置は、算出した差分の大きさId’に基づいて、排気中のSOx濃度が、第1所定値より低い値に設定した第2所定値以上であるか否かを判定する。
以下、この相違点を中心として説明する。
Claims (6)
- 内燃機関の排気通路に設けられ、酸化物イオン伝導性を有する固体電解質体と前記固体電解質体の表面にそれぞれ形成された第1電極及び第2電極とを含む電気化学セルと、前記排気通路を流れる排気が通過可能な多孔質材料からなる拡散抵抗体とを備え、前記排気通路を流れる排気が前記拡散抵抗体を通して前記第1電極に到達するように構成された素子部と、
前記第1電極と前記第2電極との間に電圧を印加する電圧印加部と、
前記第1電極と前記第2電極との間に流れる電流である出力電流を検出する電流検出部と、
前記電圧印加部を用いて前記第1電極と前記第2電極との間に印加される電圧である印加電圧を制御すると共に前記電流検出部を用いて前記出力電流を取得し、前記取得した出力電流に基づいて、前記排気中に所定濃度以上の硫黄酸化物が含まれているか否かの判定又は前記排気中の硫黄酸化物の濃度の検出を行う測定制御部と
を有し、
前記測定制御部は、前記電圧印加部を用いて第1印加電圧制御、第2印加電圧制御及び第3印加電圧制御からなる検出用電圧制御を実行し、
前記第1印加電圧制御は、前記印加電圧を、前記出力電流が酸素の限界電流となる限界電流域の下限電圧よりも高く且つ硫黄酸化物の分解開始電圧未満である第1電圧範囲内から選ばれる第1電圧から硫黄酸化物の分解開始電圧よりも高い第2電圧まで上昇させる昇圧スイープを行う印加電圧制御であり、
前記第2印加電圧制御は、前記第1印加電圧制御の後、前記第1印加電圧制御が終了した時点から所定の電圧保持時間にわたって、前記印加電圧を硫黄酸化物の分解開始電圧以上の電圧に保持する印加電圧制御であり、
前記第3印加電圧制御は、前記第2印加電圧制御の後、前記印加電圧を、前記第2印加電圧制御を終了した時点の電圧から、前記第1電圧まで所定の降圧速度にて下降させる降圧スイープを行う印加電圧制御であり、
更に、前記測定制御部は、
前記降圧スイープ中に前記印加電圧が前記硫黄酸化物の分解開始電圧未満となったときに前記第1電極に吸着していた硫黄が当該第1電極において再酸化反応して硫黄酸化物へと戻ることにより前記第1電極と前記第2電極との間に流れる電流に起因して前記出力電流に生じる変化であって前記排気に含まれる前記硫黄酸化物の濃度が高いほど大きくなる出力電流に生じる変化、の程度に相関を有するパラメータを前記出力電流に基づいて取得し、当該パラメータに基づいて前記排気中の硫黄酸化物の濃度が所定値以上であるか否かの判定又は前記排気中の硫黄酸化物の濃度の検出を行う、
ように構成された、
ガス検出装置。 - 請求項1に記載のガス検出装置において、
前記第2印加電圧制御は、前記電圧保持時間にわたって、前記印加電圧を前記第2電圧に維持する印加電圧制御である、
ガス検出装置。 - 請求項1に記載のガス検出装置において、
前記測定制御部は、
前記所定の降圧速度を、前記印加電圧が前記第1電圧範囲内であって前記第1電圧よりも高い電圧範囲内の電圧となった時点を境に前記再酸化反応の速度が急増する速度となるように設定している、ガス検出装置。 - 請求項1乃至請求項3の何れか一項に記載のガス検出装置において、
前記測定制御部は、前記排気中の硫黄酸化物の濃度が所定値以上であるか否かの判定を行うように構成され、
前記測定制御部は、前記判定において、前記排気中に前記所定濃度以上の硫黄酸化物が含まれていないと判定された場合、前記第1印加電圧制御、前記判定を行うために実行した前記検出用電圧制御における電圧保持時間より長い電圧保持時間にわたって前記印加電圧を硫黄酸化物の分解開始電圧以上の電圧に保持する修正第2印加電圧制御及び前記第3印加電圧制御を実行し、
前記修正第2印加電圧制御に続く前記第3印加電圧制御における降圧スイープ中に前記パラメータを再び取得し、
前記再び取得したパラメータに基づいて、前記排気中の硫黄酸化物濃度が、前記所定値より低い所定値以上であるか否かの判定を再び行うように構成された、
ガス検出装置。 - 請求項1乃至請求項3の何れか一項に記載のガス検出装置において、
前記測定制御部は、
前記電圧保持時間を第1時間に設定した前記第2印加電圧制御を含む前記検出用電圧印加制御を実行して前記パラメータを第1パラメータとして取得し、
次いで、前記電圧保持時間を前記第1時間よりも長い第2時間に設定した前記第2印加電圧制御を含む前記検出用電圧印加制御を実行して前記パラメータを第2パラメータとして取得し、
前記取得した第1パラメータと前記取得した第2パラメータとの差分の大きさを算出し、前記算出した差分の大きさに基づいて、前記排気中の硫黄酸化物の濃度が所定値以上であるか否かの前記判定又は前記排気中の硫黄酸化物の濃度の前記検出を行うように構成された、
ガス検出装置。 - 請求項5に記載のガス検出装置において、
前記測定制御部は、前記排気中の硫黄酸化物濃度が所定値以上であるか否かの判定を行うように構成され、
前記測定制御部は、
前記第1パラメータと前記第2パラメータとの前記差分の大きさを用いた前記判定において前記排気中に前記所定濃度以上の硫黄酸化物が含まれていないと判定した場合、
前記電圧保持時間を前記第2時間よりも長い第3時間に設定した前記第2印加電圧制御を含む前記検出用電圧印加制御を実行して前記パラメータを第3パラメータとして取得し、
前記取得した第1パラメータと前記取得した第3パラメータとの差分の大きさを算出し、前記算出した差分の大きさに基づいて、前記排気中の硫黄酸化物の濃度が、前記所定値より低い所定値以上であるか否かの前記判定を再び行うように構成された、
ガス検出装置。
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Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2004519694A (ja) * | 2001-05-04 | 2004-07-02 | ローベルト ボツシユ ゲゼルシヤフト ミツト ベシユレンクテル ハフツング | センサ素子の動作方法 |
JP2015017931A (ja) * | 2013-07-12 | 2015-01-29 | トヨタ自動車株式会社 | 内燃機関のSOx濃度検出装置 |
JP2015155850A (ja) * | 2014-02-20 | 2015-08-27 | トヨタ自動車株式会社 | 内燃機関の制御装置 |
JP2015155849A (ja) * | 2014-02-20 | 2015-08-27 | トヨタ自動車株式会社 | 内燃機関の制御装置 |
JP2015155665A (ja) * | 2014-02-20 | 2015-08-27 | トヨタ自動車株式会社 | 内燃機関の制御装置 |
Family Cites Families (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP3796333B2 (ja) | 1996-12-20 | 2006-07-12 | 日本碍子株式会社 | ガスセンサ |
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JP4157280B2 (ja) | 2001-02-05 | 2008-10-01 | 株式会社東芝 | 電子機器 |
JP4821739B2 (ja) | 2007-08-28 | 2011-11-24 | トヨタ自動車株式会社 | 限界電流式空燃比センサの温度制御方法 |
US9732659B2 (en) * | 2013-07-12 | 2017-08-15 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | SOx concentration detection device of internal combustion engine |
JP6187439B2 (ja) * | 2014-12-03 | 2017-08-30 | トヨタ自動車株式会社 | ガス検出装置 |
JP6233343B2 (ja) * | 2015-04-02 | 2017-11-22 | トヨタ自動車株式会社 | ガスセンサの異常診断システム |
-
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Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2004519694A (ja) * | 2001-05-04 | 2004-07-02 | ローベルト ボツシユ ゲゼルシヤフト ミツト ベシユレンクテル ハフツング | センサ素子の動作方法 |
JP2015017931A (ja) * | 2013-07-12 | 2015-01-29 | トヨタ自動車株式会社 | 内燃機関のSOx濃度検出装置 |
JP2015155850A (ja) * | 2014-02-20 | 2015-08-27 | トヨタ自動車株式会社 | 内燃機関の制御装置 |
JP2015155849A (ja) * | 2014-02-20 | 2015-08-27 | トヨタ自動車株式会社 | 内燃機関の制御装置 |
JP2015155665A (ja) * | 2014-02-20 | 2015-08-27 | トヨタ自動車株式会社 | 内燃機関の制御装置 |
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