(57)【要約】【課題】燃料に含まれる硫黄の含有量を推定する際に異常な排気が内燃機関から排出されるということを抑制できる燃料推定装置、内燃機関の制御装置及び燃料計測システムを提供する。【解決手段】燃料タンクに貯留された燃料の誘電率を検出する誘電率センサと、その燃料の密度を検出する密度センサとが制御ユニットに電気的に接続されている。制御ユニットは、燃料管理処理を行う。燃料管理処理では、誘電率センサの検出信号に基づいて直接誘電率ε１を検出し、密度センサの検出信号に基づいて密度ρを検出する。そして、誘電率と密度との相関関係を示す相関データを用いて密度から間接誘電率ε２を算出し、直接誘電率ε１と間接誘電率ε２とを比較した誘電率比較値Ｃを算出する。その後、誘電率比較値Ｃと硫黄含有量Ｖとの相関関係を示す相関データを用いて、誘電率比較値Ｃから硫黄含有量Ｖを推定する。【選択図】図４
2019045354.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関（１１）に燃料を供給する燃料供給システム（１０ａ）にて貯留された前記燃料を対象として硫黄含有量（Ｖ）を推定する燃料推定装置（１９）であって、
前記燃料の性状を示し且つ前記硫黄含有量に応じて変化する第１パラメータ（ε１）を取得する第１取得部（Ｓ１０２）と、
前記燃料の性状を示し且つ前記硫黄含有量に応じた変化度合いが前記第１パラメータに比べて小さい第２パラメータ（ε２）を取得する第２取得部（Ｓ１０４）と、
前記第１取得部により取得された前記第１パラメータと前記第２取得部により取得された前記第２パラメータとを比較することで前記硫黄含有量を推定する硫黄推定部（Ｓ１０６）と、
を備えている燃料推定装置。
【請求項２】
前記第２取得部は、
前記燃料について前記第１パラメータと同じ性状を示すパラメータを前記第２パラメータとして取得する、請求項１に記載の燃料推定装置。
【請求項３】
前記第１パラメータ及び前記第２パラメータはいずれも前記燃料の誘電率である、請求項２に記載の燃料推定装置。
【請求項４】
前記燃料について前記第１パラメータとは異なる性状を示し且つ前記燃料での前記硫黄含有量に応じた変化度合いが前記第１パラメータに比べて小さい第３パラメータ（ρ）を取得する第３取得部（Ｓ１０３，Ｓ２０２）を備え、
前記第２取得部は、
前記第３取得部により取得された前記第３パラメータを用いて前記第２パラメータを取得する、請求項１〜３のいずれか１つに記載の燃料推定装置。
【請求項５】
前記第３取得部は、
前記燃料について前記第１パラメータに加えて前記第２パラメータとも異なる性状を示すパラメータを前記第３パラメータとして取得する、請求項４に記載の燃料推定装置。
【請求項６】
前記第３パラメータは前記燃料の密度である、請求項４又は５に記載の燃料推定装置。
【請求項７】
前記第２取得部は、
前記第２パラメータと前記第３パラメータとの相関を示す相関データ（Ｄ１）を用いて、前記第３パラメータから前記第２パラメータを取得する、請求項４〜６のいずれか１つに記載の燃料推定装置。
【請求項８】
前記硫黄推定部は、
前記第１パラメータと前記第２パラメータとを比較したパラメータ比較値（Ｃ）と前記硫黄含有量との相関を示す相関データ（Ｄ２）を用いて、前記パラメータ比較値から前記硫黄含有量を推定する、請求項１〜７のいずれか１つに記載の燃料推定装置。
【請求項９】
前記硫黄推定部は、前記内燃機関が停止状態にある場合に前記硫黄含有量を推定する、請求項１〜８のいずれか１つに記載の燃料推定装置。
【請求項１０】
燃料の燃焼を行う内燃機関（１１）の制御を行う制御装置（１９）であって、
前記内燃機関にて貯留された前記燃料の性状を示し且つ前記燃料での硫黄含有量（Ｖ）に応じて変化する第１パラメータ（ε１）を取得する第１取得部（Ｓ１０２）と、
前記内燃機関にて貯留された前記燃料の性状を示し且つ前記硫黄含有量に応じた変化度合いが前記第１パラメータに比べて小さい第２パラメータ（ε２）を取得する第２取得部（Ｓ１０４）と、
前記第１取得部により取得された前記第１パラメータと前記第２取得部により取得された前記第２パラメータとを比較することで前記硫黄含有量を推定する硫黄推定部（Ｓ１０６）と、
前記硫黄推定部により推定された前記硫黄含有量が所定の閾値（ＶＴ）より多い場合に、所定の報知処理を行う報知実行部（Ｓ１０８）と、
を備えている内燃機関の制御装置。
【請求項１１】
前記硫黄推定部は、前記内燃機関を始動させるための電源スイッチ（３７）がオンされた場合に前記硫黄含有量を推定し、
前記報知実行部は、前記内燃機関が始動する前のタイミングで、前記硫黄含有量が前記閾値より多いことを報知する、請求項１０に記載の内燃機関の制御装置。
【請求項１２】
内燃機関（１１）に燃料を供給する燃料供給システム（１０ａ）から前記燃料を取り込み可能に設けられ、前記燃料供給システムから取り込んだ前記燃料に含まれる硫黄含有量を計測する硫黄計測装置（４３）、を備えている燃料計測システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この明細書による開示は、燃料推定装置、内燃機関の制御装置、及び燃料計測システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
内燃機関に供給される燃料の含有成分を推定する技術として、例えば特許文献１には、推定対象の燃料を使用して内燃機関の運転を行い、内燃機関から排出される排気の成分を検出することで燃料の含有成分を推定する、という技術が開示されている。この技術では、排気に含まれる硫黄酸化物の含有量を検出することで、燃料に含まれる硫黄の含有量を推定することが可能になっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第４２０００１２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記特許文献１の構成では、硫黄の含有量を推定するために実際に内燃機関で燃料を燃焼させる必要がある。ここで、硫黄の含有量が過剰に多い異常な燃料が内燃機関で燃焼された場合には、硫黄酸化物の含有量が過剰に多い異常な排気が内燃機関から排出されることになる。このため、上記特許文献１のように、排気中の硫黄酸化物の含有量に基づいて燃料中の硫黄の含有量を推定する構成では、硫黄の含有量の推定に際して内燃機関から異常な排気が排出されることが懸念される。
【０００５】
本開示の主な目的は、燃料に含まれる硫黄の含有量を推定する際に異常な排気が内燃機関から排出されるということを抑制できる燃料推定装置、内燃機関の制御装置及び燃料計測システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するため、開示された第１の態様は、
内燃機関（１１）に燃料を供給する燃料供給システム（１０ａ）にて貯留された燃料を対象として硫黄含有量（Ｖ）を推定する燃料推定装置（１９）であって、
燃料の性状を示し且つ硫黄含有量に応じて変化する第１パラメータ（ε１）を取得する第１取得部（Ｓ１０２）と、
燃料の性状を示し且つ硫黄含有量に応じた変化度合いが第１パラメータに比べて小さい第２パラメータ（ε２）を取得する第２取得部（Ｓ１０４）と、
第１取得部により取得された第１パラメータと第２取得部により取得された第２パラメータとを比較することで硫黄含有量を推定する硫黄推定部（Ｓ１０６）と、
を備えている燃料推定装置である。
【０００７】
本発明者は、燃料の性状を示すパラメータとして、硫黄含有量に応じて変化しやすい第１パラメータと、硫黄含有量に応じて変化しにくい第２パラメータとが存在する、という知見を得た。この知見によれば、硫黄含有量が異なる複数の燃料について、第１パラメータと第２パラメータとを比較すると、これら比較結果が互いに異なる。このため、第１の態様のように、第１パラメータと第２パラメータとを比較することで燃料に含まれる硫黄含有量を推定することが可能になる。この場合、硫黄含有量を推定するために燃料を内燃機関で燃焼させるという必要がない。したがって、推定対象の燃料が硫黄を過剰に含む異常な燃料であったとしても、硫黄含有量を推定する際に、硫黄酸化物を過剰に含む異常な排気が内燃機関から排出される、ということを回避できる。
【０００８】
第２の態様は、
燃料の燃焼を行う内燃機関（１１）の制御を行う制御装置（１９）であって、
燃焼システムにて貯留された燃料の性状を示し且つ燃料での硫黄含有量（Ｖ）に応じて変化する第１パラメータ（ε１）を取得する第１取得部（Ｓ１０２）と、
燃焼システムにて貯留された燃料の性状を示し且つ硫黄含有量に応じた変化度合いが第１パラメータに比べて小さい第２パラメータ（ε２）を取得する第２取得部（Ｓ１０４）と、
第１取得部により取得された第１パラメータと第２取得部により取得された第２パラメータとを比較することで硫黄含有量を推定する硫黄推定部（Ｓ１０６）と、
硫黄推定部により推定された硫黄含有量が所定の閾値（ＶＴ）より多い場合に、所定の報知処理を行う報知実行部（Ｓ１０８）と、
を備えている内燃機関の制御装置である。
【０００９】
第２の態様によれば、第１の態様と同様に硫黄含有量が推定される構成において、硫黄含有量が閾値より多い場合に報知処理が行われるため、燃料供給システムに貯留された燃料が異常な燃料であることなどを運転者等に報知できる。この場合、異常な燃料が給油された場合などの対策として、内燃機関を始動させないなどの処置を運転者等に行わせることができる。
【００１０】
第３の態様は、
内燃機関（１１）に燃料を供給する燃料供給システム（１０ａ）から燃料を取り込み可能に設けられ、燃料供給システムから取り込んだ燃料に含まれる硫黄含有量を計測する硫黄計測装置（４３）、を備えている燃料計測システムである。
【００１１】
第３の態様によれば、硫黄計測装置が燃料供給システムから燃料を取り込むことで硫黄含有量が計測される。このため、上記第１の態様と同様の効果を奏することができる。
【００１２】
なお、特許請求の範囲およびこの項に記載した括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものにすぎず、技術的範囲を限定するものではない。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】第１実施形態における燃焼システムの構成を示す図。
【図２】密度と誘電率との相関データを示す図。
【図３】誘電率比較値と硫黄含有量との相関データを示す図。
【図４】燃料管理処理の手順を示すフローチャート。
【図５】第２実施形態における燃焼システムの構成を示す図。
【図６】燃料管理処理の手順を示すフローチャート。
【図７】動粘度−セタン価マップを示す図。
【図８】動粘度−発熱量マップを示す図。
【図９】動粘度−蒸留特性マップを示す図。
【図１０】セタン価−発熱量マップを示す図。
【図１１】セタン価−蒸留特性マップを示す図。
【図１２】発熱量−蒸留特性マップを示す図。
【図１３】第３実施形態における燃焼システムの構成を示す図。
【図１４】燃料管理処理の手順を示すフローチャート。
【図１５】第４実施形態における燃焼システムの構成を示す図。
【図１６】燃料管理処理の手順を示すフローチャート。
【図１７】第５実施形態における燃料管理処理の手順を示すフローチャート。
【図１８】第６実施形態における燃料管理処理の手順を示すフローチャート。
【図１９】第７実施形態における燃焼システムの構成を示す図。
【図２０】燃料管理処理の手順を示すフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本開示の複数の実施形態を図面に基づいて説明する。尚、各実施形態において対応する構成要素には同一の符号を付すことにより、重複する説明を省略する場合がある。各実施形態において構成の一部分のみを説明している場合、当該構成の他の部分については、先行して説明した他の実施例の構成を適用することができる。また、各実施形態の説明において明示している構成の組み合わせばかりではなく、特に組み合わせに支障が生じなければ、明示していなくても複数の実施形態の構成同士を部分的に組み合わせることができる。そして、複数の実施形態及び変形例に記述された構成同士の明示されていない組み合わせも、以下の説明によって開示されているものとする。
【００１５】
（第１実施形態）
図１に示す燃焼システム１０は、エンジン１１、吸気通路１２、燃料噴射弁１５、燃料タンク１６、燃料供給ポンプ１７、コモンレール１８及び制御ユニット１９を有しており、車両に搭載されている。エンジン１１は、ディーゼルエンジン等の内燃機関であり、吸気通路１２は、外気等の吸入空気をエンジン１１の燃焼室１１ａに供給する。エンジン１１は、ピストン１１ｂを有しており、ピストン１１ｂは、シリンダブロックやシリンダヘッドと共に燃焼室１１ａを区画している。燃料噴射弁１５は、燃焼室１１ａに向けて燃料を噴射する燃料噴射装置である。本実施形態では、燃料として軽油が用いられており、この燃料は絶縁体になっている。
【００１６】
燃料タンク１６は燃料を貯留しており、コモンレール１８は、供給通路２１を通じて燃料タンク１６に接続されている。燃料供給ポンプ１７は、供給通路２１に設けられており、燃料タンク１６から汲み上げた燃料を加圧してコモンレール１８に圧送する。コモンレール１８には、分配通路２２を通じて複数の燃料噴射弁１５が接続されている。コモンレール１８は、燃料供給ポンプ１７から供給された高圧燃料を一時的に蓄える蓄圧容器であり、圧力を保持したまま各燃料噴射弁１５に燃料を分配する。
【００１７】
燃料噴射弁１５及びコモンレール１８は、戻り通路２３を通じて燃料タンク１６に接続されている。燃料噴射弁１５は、燃料を噴射する噴孔を有しており、供給通路２１から供給される高圧燃料の一部を利用して噴孔の開閉を行っている。燃料噴射弁１５において噴孔の開閉に利用された燃料は、戻り通路２３を通じて燃料タンク１６に戻される。コモンレール１８は、蓄えている燃料の圧力を調整する圧力調整部として圧力レギュレータ１８ａを有しており、圧力レギュレータ１８ａは、圧力調整に伴って余剰になった燃料を戻り通路２３を通じて燃料タンク１６に戻す。なお、戻り通路２３はドレイン管により形成されており、戻り通路２３をドレインラインと称することもできる。
【００１８】
エンジン１１では、吸気工程において吸入空気が吸気通路１２を通じて燃焼室１１ａに吸入され、圧縮工程においてピストン１１ｂにより空気が圧縮される。燃焼工程においては、燃料噴射弁１５から噴射された燃料が自着火して燃焼し、排気工程において排気が燃焼室１１ａから排気通路を通じて排出される。
【００１９】
本実施形態では、燃料タンク１６に貯留された燃料を対象として、この燃料に含まれる硫黄の含有量を推定することができるようになっている。燃焼システム１０は、燃料タンク１６内の燃料の誘電率を検出する誘電率センサ３１と、この燃料の密度を検出する密度センサ３２とを有している。これら誘電率センサ３１及び密度センサ３２は、燃料タンク１６に取り付けられており、誘電率センサ３１は、燃料の誘電率に応じた検出信号を出力し、密度センサ３２は、燃料の密度に応じた検出信号を出力する。
【００２０】
燃焼システム１０には、燃焼室１１ａに燃料を供給する燃料供給システム１０ａが含まれている。燃料供給システム１０ａは、燃料噴射弁１５、燃料タンク１６、燃料供給ポンプ１７、コモンレール１８、供給通路２１、分配通路２２、戻り通路２３、誘電率センサ３１及び密度センサ３２を有している。なお、誘電率センサ３１及び密度センサ３２は、燃焼システム１０に含まれていなくてもよい。
【００２１】
制御ユニット１９は、例えばＥＣＵ（Engine Control Unit）であり、燃焼システム１０やエンジン１１の動作制御を行う制御装置である。制御ユニット１９は、プロセッサ１９ａ、記憶部１９ｂ、入出力インターフェース等を含んで構成されたコンピュータを有している。記憶部１９ｂとしては、ＲＡＭや記憶媒体が挙げられる。エンジン１１の動作制御を行うためのプログラムや、硫黄の含有量を推定するためのプログラムが記憶媒体に記憶されており、これらプログラムがプロセッサにより実行される。制御ユニット１９は、スロットル弁１３や燃料噴射弁１５といったアクチュエータに電気的に接続されており、指令信号を出力することでこれらアクチュエータの動作制御を行う。記憶部１９ｂには、硫黄の含有量を推定する場合に用いられる各種データが記憶されている。
【００２２】
制御ユニット１９には、誘電率センサ３１及び密度センサ３２が電気的に接続されており、これらセンサ３１，３２は、検出信号を制御ユニット１９に対して出力する。また、制御ユニット１９には、各種画像を表示する表示部３５と、車両内外との無線通信を行う通信部３６と、イグニッションスイッチ３７とが電気的に接続されている。表示部３５は、例えばダッシュボード等の運転者が視認可能な位置に設けられており、制御ユニット１９は、指令信号を出力することで表示部３５の動作制御を行う。
【００２３】
イグニッションスイッチ３７は、エンジン１１の電源をオンさせるための電源オン状態と、エンジン１１を始動させるためのエンジン始動状態とに移行可能になっており、状態に応じた検出信号を制御ユニット１９に対して出力する。イグニッションスイッチ３７は、エンジン１１を始動させるための電源スイッチに相当する。
【００２４】
本発明者は、燃料の性状を示すパラメータのうち、燃料の誘電率は硫黄の含有量に応じて変化しやすく、燃料の密度は硫黄の含有量に応じて変化しにくい、という知見を得た。また、本発明者は、燃料に含まれた硫黄の含有量が許容範囲に収まる程に少ない場合、誘電率と密度との間には所定の相関関係があり、この相関関係を用いることで密度から誘電率を算出できる、という知見も得た。さらに、本発明者は、実際に検出した誘電率と密度を用いて算出した誘電率とを比較した比較値を算出した場合、この比較値と硫黄の含有量との間には所定の相関関係があり、この相関関係を用いることで比較値から硫黄の含有量を推定できる、という知見を得た。なお、この知見によれば、誘電率が同じ燃料でも、密度が異なれば硫黄の含有量も異なることになる。
【００２５】
まず、誘電率と密度との相関関係について説明する。ある単成分物質の誘電率については、一般的に図２に示す（式１）で表される。この（式１）においては、εが誘電率であり、ρが密度であり、Ｎａがアボガドロ数であり、αが分子の極性であり、Ｍが分子量である。（式１）によれば、密度ρと誘電率εとの関係がα／Ｍの値に依存しており、燃料などの混合物質では物質の組成に依存することになる。
【００２６】
ところが、本発明者は、さまざまな組成の燃料を分析した結果、燃料においては誘電率と密度との関係が組成に依存しにくく、図２に示すグラフのように、誘電率εと密度ρとは、密度ρが大きいほど誘電率εも大きいという関係になっている、という知見を得た。この知見によれば、誘電率εと密度ρとはほぼ比例関係になっている。これは、硫黄の含有量が許容範囲に収まる程度に少ない正常な燃料では、この燃料を構成する炭化水素の電気的性質が近く、（式１）でのα／Ｍがほぼ一定になるためだと考えられる。
【００２７】
次に、誘電率の比較値と硫黄の含有量との相関関係について説明する。実際に検出した誘電率を直接誘電率ε１と称し、密度を用いて算出した誘電率を間接誘電率ε２と称すると、これら直接誘電率ε１と間接誘電率ε２との比較値である誘電率比較値Ｃは、直接誘電率ε１と間接誘電率ε２との乖離度合いを示すことになる。例えば、直接誘電率ε１と間接誘電率ε２との差を直接誘電率ε１又は間接誘電率ε２で割った値を誘電率比較値Ｃとした場合、図２に示すように、誘電率比較値Ｃは、直接誘電率ε１と間接誘電率ε２との差を示すことになる。本実施形態では、（ε１−ε２）／ε２×１００［％］という数式により算出した値を誘電率比較値Ｃとしている。なお、誘電率比較値Ｃがパラメータ比較値に相当する。
【００２８】
本発明者は、誘電率比較値Ｃと、この誘電率比較値Ｃに対応する硫黄含有量Ｖとの相関関係が、誘電率比較値Ｃが大きいほど硫黄含有量Ｖが大きいという関係になっている、という知見を得た。この知見によれば、図３に示すように、誘電率比較値Ｃと硫黄含有量Ｖとはほぼ比例関係になっている。これは、正常な燃料に硫黄が含まれていると、硫黄が電気的な性質として比較的高い極性を有していることに起因して誘電率が増加するためだと考えられる。また、本発明者は、硫黄含有量Ｖの増加率と誘電率比較値Ｃの増加率との比が１：１０になっている、という知見を得た。この知見によれば、硫黄含有量Ｖが１％増加すると、誘電率比較値Ｃが１０％増加することになる。なお、誘電率比較値Ｃと硫黄含有量Ｖとの相関関係は、間接誘電率ε２が異なっても均一というわけではなく、間接誘電率ε２が異なると誘電率比較値Ｃと硫黄含有量Ｖとの相関関係も異なると考えられる。
【００２９】
制御ユニット１９は、燃料に含まれる硫黄の含有量を管理する燃料管理処理を行う。この処理は、イグニッションスイッチ３７がオン状態及びオフ状態のいずれにある場合でも行われる。なお、制御ユニット１９は、燃料の硫黄含有量Ｖを推定する燃料推定装置に相当する。
【００３０】
図４において、ステップＳ１０１では、給油が行われたか否かを判定する。ここでは、燃料タンク１６の給油口が開放されたか否かを判定する処理や、燃料が例えば１０Ｌなど所定量だけ増えたか否かを判定する処理、開放された給油口が再び閉鎖されたか否かを判定する処理などを行う。例えば、これら処理の全てが肯定された場合に、給油が行われたと判断して、ステップＳ１０２に進む。なお、給油作業が完了した場合に給油が行われたと判断する。給油が完了していない場合、ステップＳ１０１に戻り、給油が完了するまでステップＳ１０１の処理を繰り返し行う。また、ステップＳ１０２〜Ｓ１０７を、燃料の硫黄含有量Ｖが過剰であるか否かを判定する燃料判定処理と称することができる。
【００３１】
ステップＳ１０２では、直接誘電率ε１を検出する。ここでは、誘電率センサ３１の検出信号に基づいて直接的に誘電率を検出し、この誘電率を直接誘電率ε１として取得する。直接誘電率ε１は、硫黄の含有量に応じて変化しやすく、第１パラメータに相当する。この場合、硫黄の含有量が異なる複数の燃料については、それぞれの燃料の直接誘電率ε１の差異が比較的大きくなりやすい。なお、誘電率センサ３１により誘電率を検出する方法としては、容量法や平行板コンデンサ法、同軸プローブ法などが挙げられる。
【００３２】
ステップＳ１０３では、密度センサ３２の検出信号に基づいて密度ρを検出する。密度ρは、硫黄の含有量に応じて変化しにくく、第３パラメータに相当する。硫黄の含有量に応じた密度ρの変化度合いは、直接誘電率ε１の変化度合いに比べて非常に小さくなっている。この場合、硫黄の含有量が異なる複数の燃料については、それぞれの燃料の密度ρの差異が、それぞれの燃料の直接誘電率ε１の差異に比べて小さくなっており、例えばゼロ又はゼロに近い値になっている。なお、密度ρは、密度センサ３２の検出信号に基づいて直接的に検出されたパラメータである。このため、密度ρを直接密度と称することもできる。なお、密度センサ３２により密度を検出する方法としては、固有振動周期測定法が挙げられる。
【００３３】
ステップＳ１０４では、密度ρを用いて間接誘電率ε２を算出する。正常な燃料についての誘電率εと密度ρとの相関関係を示す相関データが記憶部１９ｂに記憶されており、ここでは、相関データを記憶部１９ｂから読み込み、読み込んだ相関データを用いて密度ρから間接誘電率ε２を推定する。この相関データとしては、マップや数値データ、数式が挙げられる。例えば、図２に示すマップが相関データＤ１として記憶部１９ｂに記憶されている場合、この相関データＤ１の実線上で密度ρに一致する値を間接誘電率ε２として取得する。間接誘電率ε２は、密度ρと同様に硫黄の含有量に応じて変化しにくく、第２パラメータに相当する。
【００３４】
ステップＳ１０５では、上述したように、直接誘電率ε１及び間接誘電率ε２を用いて誘電率比較値Ｃを算出する。
【００３５】
ステップＳ１０６では、誘電率比較値Ｃを用いて硫黄含有量Ｖを算出する。誘電率比較値Ｃと硫黄含有量Ｖとの相関関係を示す相関データが記憶部１９ｂに記憶されており、ここでは、この相関データを記憶部１９ｂから読み込み、読み込んだ相関データを用いて誘電率比較値Ｃから硫黄含有量Ｖを推定する。この相関データとしては、マップや数値データ、数式が挙げられる。例えば、図３に示すマップが相関データＤ２として記憶部１９ｂに記憶されている場合、この相関データＤ２の実線上で誘電率比較値Ｃに一致する値を硫黄含有量Ｖとして取得する。なお、図３に示すマップは、間接誘電率ε２ごとに作成されており、記憶部１９ｂに記憶された複数のマップのうち間接誘電率ε２に応じたマップを相関データＤ２として読み込む。
【００３６】
ステップＳ１０７では、硫黄含有量Ｖが硫黄閾値ＶＴ以上であるか否かを判定する。ここでは、図２に示すように、間接誘電率ε２を基準として密度ρに対する誘電率εの許容範囲として上限値を設定し、この上限値を比較閾値ＣＴと称する。この比較閾値ＣＴは、間接誘電率ε２を基準としてあらかじめ定められた所定割合だけ大きい値であり、所定割合としては例えば５％や１０％が挙げられる。そして、誘電率εと密度ρとの相関関係を用いて、比較閾値ＣＴから硫黄閾値ＶＴを算出する。例えば、図３に示す相関データＤ２の実線上で、比較閾値ＣＴに一致する値を硫黄閾値ＶＴとして取得する。なお、硫黄閾値ＶＴは、環境規制を満たす値であり、例えば市場で流通している軽油の大部分が間接誘電率ε２に対する直接誘電率ε１のずれが１０％に含まれる場合、５〜１０％に設定されることが好ましい。
【００３７】
硫黄含有量Ｖが硫黄閾値ＶＴ以上である場合、燃料タンク１６に給油された燃料が硫黄の過剰に多い異常な燃料であるとして、ステップＳ１０８にて燃料報知処理を行う。この処理では、異常な燃料が給油されたことを示す報知画像や、エンジン１１の始動を行わないことを推奨するアラート画像を表示部３５に表示させる。これにより、異常な燃料がエンジン１１にて燃焼されるということに対する抑止力が発揮される。一方、硫黄含有量Ｖが硫黄閾値ＶＴ以上でない場合、燃料報知処理を行う必要がないとして、そのまま本燃料管理処理を終了する。
【００３８】
なお、燃料報知処理は、異常な燃料が燃料タンク１６に給油された場合の異常燃料対策処理の１つである。異常燃料対策処理としては、燃料報知処理の他にも、異常な燃料が給油されたことを通信部３６を介して外部に通知する外部通知処理や、記憶部１９ｂ等に記憶する記憶処理などが挙げられる。
【００３９】
制御ユニット１９においては、燃料管理処理の各ステップを実行する機能を有している。ステップＳ１０２の処理を実行する機能が第１取得部に相当し、ステップＳ１０３の処理を実行する機能が第３取得部に相当し、ステップＳ１０４の処理を実行する機能が第２取得部に相当する。ステップＳ１０６の処理を実行する機能が硫黄推定部に相当し、ステップＳ１０８の処理を実行する機能が報知実行部に相当する。
【００４０】
ここまで説明した本実施形態によれば、誘電率比較値Ｃを用いて燃料の硫黄含有量Ｖが推定されるため、硫黄含有量Ｖを推定するために燃料をエンジン１１で燃焼させるという必要がない。したがって、硫黄含有量Ｖを推定する際に、硫黄酸化物を過剰に含む異常な排気がエンジン１１から排出されるということを回避できる。また、この場合、この場合、燃料の性状を示す誘電率を用いて硫黄含有量Ｖが推定されるため、例えばエンジン１１からの排気に含まれる酸化硫黄物の含有量を用いて燃料の硫黄含有量Ｖが推定される構成に比べて、推定精度を高めることができる。
【００４１】
本実施形態によれば、直接誘電率ε１及び間接誘電率ε２は、燃料について１種類の性状を示すパラメータである。この場合、これらパラメータの比較値と硫黄含有量Ｖとの相関関係を相関データとしてまとめるには、硫黄含有量Ｖを含めて２種類の性状を示すパラメータを用いればよいため、相関データを作成する場合の作業負担を低減できる。これに対して、本実施形態とは異なり、例えば、燃料について異なる性状を示すパラメータを用いて比較値を取得する構成では、硫黄含有量Ｖを含めて３種類の性状を示すパラメータを用いることになる。このため、３種類の性状を示すパラメータの相関関係を相関データとしてまとめるには、作業負担が増大してしまうと考えられる。
【００４２】
本実施形態によれば、比較する２つのパラメータが誘電率とされているため、絶縁体である燃料の電気的な性質を誘電率比較値Ｃに反映させることができる。このように、燃料の電気的な性質を利用することで、燃料の硫黄含有量Ｖを推定する際の推定精度を高めることができる。
【００４３】
本実施形態によれば、硫黄含有量Ｖに応じた変化度合いが直接誘電率ε１に比べて小さい密度ρを用いて間接誘電率ε２が算出されているため、硫黄含有量Ｖに応じた変化度合いについて間接誘電率ε２が直接誘電率ε１より小さい構成を実現できる。したがって、比較値を算出するための２つのパラメータを燃料について１つの性状を示すパラメータに統一することができる。
【００４４】
本実施形態によれば、密度ρが直接誘電率ε１及び間接誘電率ε２のいずれとも異なるパラメータになっているため、比較値を算出するための直接誘電率ε１及び間接誘電率ε２を１つの性状を示すパラメータにすることができる。
【００４５】
本実施形態によれば、間接誘電率ε２を算出するためのパラメータが密度であるため、燃料の非電気的な性質を誘電率比較値Ｃに反映させることができる。このように、燃料の非電気的な性質を利用することで、燃料の硫黄含有量Ｖを推定する際の推定精度を高めることができる。
【００４６】
本実施形態によれば、密度ρから間接誘電率ε２が算出される場合に、これら密度ρと間接誘電率ε２との相関関係を示す相関データＤ１等を用いられるため、間接誘電率ε２の算出について処理負担を低減できる。しかも、この相関データＤ１等が記憶部１９ｂにあらかじめ記憶されているため、例えば相関データＤ１等を作成するために処理負担が増大するということを回避できる。
【００４７】
本実施形態によれば、誘電率比較値Ｃから硫黄含有量Ｖが推定される場合に、これら誘電率比較値Ｃと硫黄含有量Ｖとの相関関係を示す相関データＤ２等が用いられるため、硫黄含有量Ｖの推定について処理負担を低減できる。しかも、この相関データＤ２等が記憶部１９ｂにあらかじめ記憶されているため、例えば相関データＤ２等を作成するために処理負担が増大するということを回避できる。
【００４８】
本実施形態によれば、給油の直後に燃料の硫黄含有量Ｖが推定される。ここで、燃料タンク１６への給油が行われる場合はエンジン１１を停止させておくことが一般的であり、給油の直後はエンジン１１がまだ停止状態にあると考えられる。この場合、エンジン１１を始動させるよりも前のタイミングで、硫黄含有量Ｖが過剰である異常な燃料が給油されたことが運転者等に報知されるため、エンジン１１を始動させることを運転者等に思いとどまらせることができる。このため、異常な燃料が給油された場合などの対策として、エンジン１１を始動させないなどの処置を運転者等に行わせることができる。これにより、硫黄含有量Ｖを推定する場合に限らず、硫黄酸化物を過剰に含む異常な排気がエンジン１１から排出されることに対して抑止力を発揮できる。
【００４９】
（第２実施形態）
上記第１実施形態では、密度ρが密度センサ３２により検出されていたが、第２実施形態では、密度ρが密度センサ３２により検出されない。本実施形態では、上記第１実施形態との相違点を中心に説明する。
【００５０】
図５に示すように、燃焼システム１０は密度センサ３２を有していない。その一方で、誘電率センサ３１は、上記第１実施形態と同様に、燃料タンク１６に対して設けられており、燃焼システム１０に含まれている。
【００５１】
制御ユニット１９は、基本的に上記第１実施形態と同様の燃料管理処理を実行する。ただし、本実施形態では、図６において、ステップＳ１０２の後に、ステップＳ２０１に進み、燃料の性状を示すパラメータとして、密度ρとは異なる基礎パラメータを取得する。基礎パラメータは、動粘度やセタン価、発熱量、蒸留特性などであり、燃料の非電気的な性質を示すパラメータである。動粘度やセタン価、発熱量、蒸留特性の計測には周知の技術を用いており、ここでは説明を省略する。なお、動粘度やセタン価、発熱量、蒸留特性の取得に必要な各種情報については、各種センサやＳＣＵ（Sensor Control Unit）などからの信号を用いて取得する。また、動粘度センサとしては細管粘度計が挙げられ、動粘度を計測する方法としては細線加熱法が挙げられる。
【００５２】
ステップＳ２０２では、基礎パラメータを用いて密度ρを推定する。ここでは、２種類の性状を基礎パラメータとして用いる。例えば、動粘度及びセタン価を基礎パラメータとして用いる場合には、図７に示すような、動粘度とセタン価と密度との関係を示す動粘度−セタン価マップを用いる。この動粘度−セタン価マップにおいては、動粘度が大きく且つセタン価が小さいほど密度が大きくなっており、このマップに動粘度及びセタン価をプロットすることで密度を推定可能になっている。
【００５３】
動粘度及び発熱量を基礎パラメータとして用いる場合には、図８に示すような、動粘度と発熱量と密度との関係を示す動粘度−発熱量マップを用いる。この動粘度−発熱量マップにおいては、動粘度が大きく且つ発熱量が小さいほど密度が大きくなっており、このマップに動粘度及び発熱量をプロットすることで密度を推定可能になっている。
【００５４】
動粘度及び蒸留特性を基礎パラメータとして用いる場合には、図９に示すような、動粘度−蒸留性状マップを用いる。図９では、蒸留性状について、燃料が５０％蒸発する温度である５０％蒸留温度をＴ５０として図示しており、以下、Ｔ５０が大きいことを蒸留特性が大きいと称する。動粘度−蒸留性状マップにおいては、動粘度が大きく且つ蒸留特性が小さいほど密度が大きくなっており、このマップに動粘度及びＴ５０をプロットすることで密度を推定可能になっている。
【００５５】
セタン価及び発熱量を基礎パラメータとして用いる場合には、図１０に示すような、セタン価−発熱量マップを用いる。このセタン価−発熱量マップにおいては、セタン価が大きく且つ発熱量が小さいほど密度が大きくなっており、このマップにセタン価及び発熱量をプロットすることで密度を推定可能になっている。
【００５６】
セタン価及び蒸留特性を基礎パラメータとして用いる場合には、図１１に示すような、セタン価−蒸留特性マップを用いる。このセタン価−蒸留特性マップにおいては、セタン価が小さく且つ蒸留特性が大きいほど密度が大きくなっており、このマップにセタン価及び蒸留特性をプロットすることで密度を推定可能になっている。
【００５７】
発熱量及び蒸留特性を基礎パラメータとして用いる場合には、図１２に示すような、発熱量−蒸留特性マップを用いる。この発熱量−蒸留特性マップにおいては、発熱量が小さく且つ蒸留特性が大きいほど密度が大きくなっており、このマップに発熱量及び蒸留特性をプロットすることで密度を推定可能になっている。
【００５８】
ステップＳ２０２の後、上記第１実施形態と同様に、ステップＳ１０４〜Ｓ１０８の処理を実行する。なお、ステップＳ２０２の処理を実行する機能が第３取得部に相当する。
【００５９】
本実施形態によれば、基礎パラメータから密度ρが取得されるため、上記第１実施形態とは異なり、密度センサ３２を燃料タンク１６等に取り付ける必要がない。このため、密度センサ３２を追加することなく、密度ρを用いて間接誘電率ε２を算出する構成を、現状の設備で実現できる。
【００６０】
（第３実施形態）
上記第１実施形態では、第１パラメータ及び第２パラメータとして誘電率が用いられていたが、第３実施形態では、第１パラメータ及び第２パラメータとして電気伝導率が用いられる。本実施形態では、上記第１実施形態との相違点を中心に説明する。
【００６１】
図１３に示すように、燃焼システム１０は、誘電率センサ３１に代えて、燃料タンク１６内の燃料の電気伝導率を検出する電気伝導率センサ４１を有しており、上記第２実施形態と同様に密度センサ３２を有していない。電気伝導率センサ４１は、燃料タンク１６に取り付けられ、制御ユニット１９に電気的に接続されており、燃料の電気伝導率に応じた検出信号を制御ユニット１９に対して出力する。
【００６２】
本発明者は、燃料の電気伝導率と硫黄含有量との間には相関関係があり、この相関関係においては、燃料の電気伝導率が大きいほど硫黄含有量が大きくなる、という知見を得た。この知見によれば、電気伝導率は、硫黄含有量Ｖに応じて比較的変化しやすいパラメータであり、電気伝導率と硫黄含有量とはほぼ比例関係にある。また、電気伝導率が同じ燃料について、密度が異なれば硫黄の含有量も異なるということが生じにくく、電気伝導率に応じて硫黄含有量を直接的に推定することが可能になっている。
【００６３】
制御ユニット１９は、基本的に上記第１実施形態と同様の燃料管理処理を実行する。ただし、本実施形態では、図１４において、ステップＳ１０１のＹＥＳ判定の後に、ステップＳ３０１に進み、電気伝導率センサ４１の検出信号に基づいて電気伝導率を検出する。
【００６４】
ステップＳ３０１の後は、ステップＳ１０６に進み、上記第１実施形態のように誘電率比較値Ｃを用いるのではなく、電気伝導率を用いて硫黄含有量Ｖを算出する。電気伝導率と硫黄含有量Ｖとの相関関係を示す相関データが記憶部１９ｂに記憶されており、ここでは、この相関データを記憶部１９ｂから読み込み、読み込んだ相関データを用いて電気伝導率から硫黄含有量Ｖを推定する。
【００６５】
なお、ステップＳ１０６の後、上記第１実施形態と同様に、ステップＳ１０７，Ｓ１０８の処理を実行する。本実施形態では、上記第１実施形態とは異なり、ステップＳ１０２〜Ｓ１０５の各処理を行わないことになる。
【００６６】
本実施形態によれば、電気伝導率と硫黄含有量Ｖとの相関データを用いることで、電気伝導率から硫黄含有量Ｖを推定可能になっている。ここで、電気伝導率は、硫黄含有量Ｖに関係なく燃料の他の性状を示すパラメータに応じて変化する、ということが生じにくいため、硫黄含有量Ｖを推定するために上記第１実施形態のように密度など３つ目のパラメータを用いるという必要がない。したがって、硫黄含有量Ｖを推定する際の処理負担を低減できる。
【００６７】
（第４実施形態）
上記第１実施形態では、燃料について誘電率や密度を用いて硫黄含有量Ｖが推定されていたが、第４実施形態では、硫黄計測装置により硫黄含有量Ｖが直接的に計測される。本実施形態では、上記第１実施形態との相違点を中心に説明する。
【００６８】
図１５に示すように、燃焼システム１０は、誘電率センサ３１に代えて、硫黄計測装置４３を有しており、上記第２実施形態と同様に密度センサ３２を有していない。硫黄計測装置４３は、燃料の極性を利用して成分を分離することで硫黄含有量Ｖを計測する装置であり、例えば、炎光光度検出器（ＧＣ−ＦＰＳ）や水素炎イオン化検出器（ＧＣ−ＦＩＤ）を有するガスクロマトグラフ分析装置である。硫黄計測装置４３は、燃料タンク１６から一部の燃料を取り込み、取り込むことでサンプリングした燃料を対象として硫黄含有量Ｖの計測を行う。燃焼システム１０において、硫黄計測装置４３を含んだシステムが燃料計測システムに相当する。なお、燃料計測システムには、硫黄計測装置４３に加えて制御ユニット１９も含まれている。
【００６９】
硫黄計測装置４３は、燃料タンク１６から燃料を取り込み可能な状態で燃料タンク１６に対して取り付けられている。例えば、硫黄計測装置４３は駆動部を有しており、この駆動部が駆動することで燃料タンク１６から燃料を取り込む構成になっている。硫黄計測装置４３は、制御ユニット１９に電気的に接続されており、計測結果を含む計測信号を制御ユニット１９に対して出力する。なお、車両において、硫黄計測装置４３は、その形状や大きさに応じた位置に設置されており、必ずしも燃料タンク１６に取り付けられている必要はない。
【００７０】
制御ユニット１９は、基本的に上記第１実施形態と同様の燃料管理処理を実行する。ただし、本実施形態では、図１６において、ステップＳ１０１のＹＥＳ判定の後に、ステップＳ４０１に進み、硫黄含有量Ｖを計測するための計測処理を行う。ここでは、例えばガスクロマトグラフ分析装置によるガスクロマトグラフ分析処理を行う。計測処理としては、燃料タンク１６から燃料をサンプリングする処理、燃料の硫黄含有量Ｖを計測する処理、サンプリングした燃料を燃料タンク１６に戻したり処分したりする処理などが挙げられる。計測処理が終了した後、ステップＳ４０２では、計測結果として硫黄含有量Ｖを取得する。この硫黄含有量Ｖを、ガスクロマトグラフ分析処理の分析結果と称することもできる。
【００７１】
ステップＳ４０２の後、上記第１実施形態と同様に、ステップＳ１０７，Ｓ１０８の処理を実行する。本実施形態では、上記第１実施形態とは異なり、ステップＳ１０２〜Ｓ１０６の各処理を行わないことになる。
【００７２】
本実施形態によれば、硫黄含有量Ｖが直接的に計測されるため、硫黄含有量Ｖの取得精度を高めることができる。したがって、上記第１実施形態と同様に、硫黄含有量Ｖを取得する際に、異常な排気がエンジン１１から排出されるということを回避できる。
【００７３】
（第５実施形態）
上記第１実施形態では、燃料管理処理において給油の直後に燃料の硫黄含有量Ｖが推定されたが、第５実施形態では、エンジン１１の始動前に硫黄含有量Ｖが推定される。本実施形態では、上記第１実施形態との相違点を中心に説明する。
【００７４】
制御ユニット１９は、基本的に上記第１実施形態と同様の燃料管理処理を実行する。ただし、本実施形態では、図１７において、ステップＳ１０１の給油判定処理に代えて、ステップＳ５０１，Ｓ５０２の各処理を実行する。まず、ステップＳ５０１では、各種センサやＳＣＵなどからの信号を用いて、エンジン１１が停止状態にあるか否かを判定する。エンジン１１が停止状態にある場合、ステップＳ５０２に進む。
【００７５】
ステップＳ５０２では、エンジン１１が始動されるか否かの判定を行う。ここでは、イグニッションスイッチ３７からの検出信号に基づいて、運転者の操作によりイグニッションスイッチ３７が電源オン状態に移行されたか否かを判定する。イグニッションスイッチ３７が電源オン状態に移行した場合、エンジン１１が始動されるとして、上記第１実施形態と同様にステップＳ１０２〜Ｓ１０８にて各処理を行う。エンジン１１が停止状態にない場合、又はエンジン１１が始動されない場合、硫黄含有量Ｖの推定を行わないとして、そのまま本燃料管理処理を終了する。
【００７６】
ステップＳ１０７にて硫黄含有量Ｖが過剰に多いと判定された場合、ステップＳ１０８の後にステップＳ５０３に進み、始動禁止処理を行う。この処理では、イグニッションスイッチ３７がエンジン始動状態に移行することを機械的又は電気的に禁止する。例えば、イグニッションスイッチ３７は、エンジン始動状態への移行を機械的に規制する規制部を有しており、始動禁止処理では、この規制部を禁止状態に移行させるための指令信号をイグニッションスイッチ３７に対して出力する。これにより、運転者が、異常な燃料が給油されたことを知らないままエンジン１１を始動させてしまう、ということが生じにくくなっている。始動禁止処理では、イグニッションスイッチ３７の規制部が禁止状態にある継続時間が、あらかじめ定められた禁止時間に達したか否かを判定し、禁止時間に達した場合に、始動禁止を解除するとしてステップＳ５０４に進む。
【００７７】
ステップＳ５０４では、始動許可処理を行う。この処理では、イグニッションスイッチ３７がエンジン始動状態に移行することを許可する。具体的には、規制部を許可状態に移行させるための指令信号をイグニッションスイッチ３７に対して出力する。このため、運転者は、異常な燃料が給油されたことを知った後に、エンジン１１を始動させるか否かの判断をした上で、エンジン１１を始動させることが可能になる。このように、始動禁止処理を行うことで、異常な燃料がエンジン１１の運転に使用されることを運転者に確実に知らせることができ、始動許可処理を行うことで、異常な燃料の使用回避を優先し過ぎてユーザビリティが極端に低下するということも抑制できる。
【００７８】
本実施形態によれば、エンジン１１が始動するよりも前のタイミングで、異常な燃料が給油されたことが報知されるため、運転者が状況を把握していない状態で異常な燃料がエンジン１１の運転に用いられるということをより確実に抑制できる。しかも、一時的にではあってもエンジン１１の始動が禁止されるため、運転者の意図に反して異常な燃料がエンジン１１の運転に用いられるということをより確実に抑制できる。
【００７９】
（第６実施形態）
上記第５実施形態では、エンジン１１の始動前に硫黄含有量Ｖが推定されたが、第６実施形態では、エンジン１１の始動後に硫黄含有量Ｖが推定される。本実施形態では、上記第５実施形態との相違点を中心に説明する。
【００８０】
制御ユニット１９は、基本的に上記第５実施形態と同様の燃料管理処理を実行する。ただし、本実施形態では、図１８において、ステップＳ５０１，Ｓ５０２の処理に代えてステップＳ６０１，Ｓ６０２の処理を行う。ステップＳ６０１では、エンジン１１が始動したか否かを判定する。ここでは、イグニッションスイッチ３７からの検出信号に基づいて、イグニッションスイッチ３７がエンジン始動状態に移行したか否かを判定する。イグニッションスイッチ３７がエンジン始動状態に移行した場合、エンジン１１が始動したとして、ステップＳ６０２に進む。
【００８１】
ステップＳ６０２では、操作レバーのポジションがパーキングレンジにあるか否かを判定する。制御ユニット１９には、操作レバーのポジションを検出するレバーセンサが電気的に接続されており、レバーセンサの検出信号に基づいて操作レバーのポジションを検出する。操作レバーのポジションがパーキングレンジにある場合、車両が駐車又は停車しているとして、上記第５実施形態と同様にステップＳ１０２〜Ｓ１０８にて各処理を行う。エンジン１１が停止状態にある場合、エンジン１１が運転状態にあっても操作レバーのポジションがパーキングレンジにない場合は、硫黄含有量Ｖの推定を行わないとして、そのまま本燃料管理処理を終了する。
【００８２】
ステップＳ１０７にて硫黄含有量Ｖが過剰に多いと判定された場合、ステップＳ１０８の後にステップＳ６０３に進み、ギアチェンジ禁止処理を行う。この処理では、操作レバーのポジションがドライブレンジ等の非パーキングレンジに変更されることを機械的又は電気的に禁止する。例えば、操作レバーによりギアが変更される変速装置は、パーキングレンジから非パーキングレンジへの操作レバーのポジション変更を機械的に規制する規制部を有している。ギアチェンジ禁止処理では、この規制部を禁止状態に移行させるための指令信号を変速装置に対して出力する。これにより、運転者が、異常な燃料が給油されたことを知らないまま車両を走行させてしまう、といことが生じにくくなっている。
【００８３】
ギアチェンジ禁止処理では、変速装置の規制部が禁止状態にある継続時間が、あらかじめ定められた禁止時間に達したか否かを判定し、禁止時間に達した場合に、ギアチェンジ禁止を解除するとしてステップＳ６０４に進む。
【００８４】
ステップＳ６０４では、ギアチェンジ許可処理を行う。この処理では、操作レバーのポジションがパーキングレンジから非パーキングレンジに変更されることを許可する。具体的には、規制部を許可状態に移行させるための指令信号を変速装置に対して出力する。このため、運転者は、異常な燃料が給油されたことを知った後に、車両を走行させるか否かの判断をした上で、車両を走行させることが可能になる。このように、ギアチェンジ禁止処理を行うことで、異常な燃料が車両の走行に使用されることを運転者に確実に知らせることができる。その一方で、ギアチェンジ許可処理を行うことで、異常な燃料の使用回避を優先し過ぎてユーザビリティが極端に低下するということも抑制できる。
【００８５】
（第７実施形態）
第７実施形態では、異常燃料対策処理として、燃料から硫黄を分離させる処理が行われる。本実施形態では、上記第１実施形態との相違点を中心に説明する。
【００８６】
図１９に示すように、燃料供給システム１０ａは、燃料から硫黄を分離させる硫黄分離装置４５を有している。硫黄分離装置４５は、硫黄を吸着することが可能なゼオライト等の吸着部を有しており、硫黄分離装置４５を吸着分離装置と称することもできる。なお、硫黄分離装置４５は、硫黄の極性が比較的高いことを利用して燃料から硫黄を電気的に分離させる分離部を有していてもよい。
【００８７】
燃料供給システム１０ａは、供給通路２１から分岐した分岐通路４６と、燃料の流れる通路を供給通路２１又は分岐通路４６に切り替える切り替えバルブ４７とを有している。硫黄分離装置４５は分岐通路４６に設けられており、分岐通路４６は、硫黄分離装置４５よりも下流側において供給通路２１に再び合流している。切り替えバルブ４７は、分岐通路４６に燃料を流さない通常状態と、全ての燃料を分岐通路４６に流す分岐状態とに移行可能になっている。制御ユニット１９は、切り替えバルブ４７に電気的に接続されており、指令信号を出力することで切り替えバルブ４７の状態を切り替える。
【００８８】
制御ユニット１９は、基本的に上記第１実施形態と同様の燃料管理処理を実行する。ただし、本実施形態では、図２０において、ステップＳ１０１の処理に代えてステップＳ７０１の処理を行う。ステップＳ７０１では、硫黄含有量Ｖを推定するか否かの判定を行う。ここでは、エンジン１１が運転状態にあることを条件として、前回の硫黄含有量Ｖの推定処理から所定のエンジン運転時間や所定の車両走行距離に達したか否かを判定する。このため、本実施形態では、硫黄含有量Ｖの推定処理を運転時間や走行距離に応じて繰り返し行うことになる。
【００８９】
硫黄含有量Ｖを推定する場合、上記第１実施形態と同様に、上記第５実施形態と同様にステップＳ１０２〜Ｓ１０８にて各処理を行う。なお、ステップＳ１０８の燃料報知処理では、異常な燃料を車両の走行に使用していることや、硫黄分離処理を行うことなどを示す画像等を表示部３５に表示する。
【００９０】
ステップＳ１０７にて硫黄含有量Ｖが過剰に多いと判定された場合、ステップＳ１０８の後にステップＳ７０２に進み、硫黄分離処理を行う。この処理では、指令信号を出力することで切り替えバルブ４７を通常状態から分岐状態に切り替える。この場合、燃料タンク１６からコモンレール１８に供給される燃料については、全て硫黄分離装置４５を通過することになり、硫黄分離装置４５にて硫黄が除去される。硫黄分離装置４５は、燃料の硫黄含有量Ｖを硫黄閾値ＶＴよりも少なくすることが可能になっている。
【００９１】
本実施形態によれば、燃料タンク１６からエンジン１１に供給される燃料を対象として、硫黄分離装置４５により硫黄が除去される。このため、エンジン１１にて燃焼される燃料は、硫黄含有量Ｖが硫黄閾値ＶＴよりも少ない状態になり、硫黄酸化物を過剰に含む異常な排気がエンジン１１から排出されるということを抑制できる。また、燃料タンク１６に貯留された燃料が正常な燃料である場合は、燃料が硫黄分離装置４５を通らずに燃料噴射弁１５に供給される。このため、燃料供給ポンプ１７で消費されるエネルギが、燃料が硫黄分離装置４５を通る際の圧損等により増加するということを回避できる。すなわち、燃料供給システム１０ａが硫黄分離装置４５を有する構成において、省エネルギ化を実現できる。
【００９２】
なお、本実施形態において、分岐通路４６が分配通路２２から分岐していてもよい。この場合、コモンレール１８から分配通路２２を通じて燃料噴射弁１５に供給される燃料を対象として、硫黄分離装置４５により硫黄を除去することができる。
（第８実施形態）
上記第１実施形態では、燃料の電気的な特性を利用して硫黄の含有量を推定していたが、第８実施形態では、極性が比較的高い成分である高極性成分の含有量を推定する。本実施形態では、上記第１実施形態との相違点を中心に説明する。
【００９３】
燃料に含まれる可能性がある高極性成分としては、硫黄の他に水などが想定される。燃料供給システム１０ａにおいては、給油口等から燃料タンク１６に水が浸入することが考えられる。このように、燃料に混入した水が過剰に多くなると、燃料タンク１６等で錆が発生することや、燃料の潤滑性が低下して燃料供給システム１０ａによるエンジン１１への燃料供給が適正に行われなくなること、などが懸念される。なお、上記第１実施形態で説明したように、燃料に硫黄が過剰に含まれていると二酸化硫黄が過剰に含まれた排気がエンジン１１から排出されることが懸念される。
【００９４】
これに対して、本実施形態では、燃料に含まれる高極性成分の含有量を推定する。制御ユニット１９は、基本的に上記第１実施形態と同様の燃料管理処理を実行する。ただし、本実施形態では、ステップＳ１０６にて、硫黄含有量Ｖの推定に加えて、高極性成分の含有量として水含有量の推定を行う。記憶部１９ｂには、相関データＤ１に加えて、誘電率比較値Ｃと水含有量との相関関係を示す相関データが記憶されており、ここでは、この相関データを記憶部１９ｂから読み込み、読み込んだ相関データを用いて誘電率比較値Ｃから水含有量を推定する。この相関データとしては、相関データＤ１と同様に、マップや数値データ、数式が挙げられる。なお、記憶部１９ｂには、硫黄や水の他にも高極性成分の含有量と誘電率比較値Ｃとの相関関係を示す相関データが記憶されており、この相関データを用いることで高極性成分の含有量を推定することが可能になっている。
【００９５】
ステップＳ１０７では、硫黄含有量Ｖの判定処理に加えて、水含有量が所定の水閾値以上であるか否かを判定する。水閾値は、硫黄閾値ＶＴと同様に、間接誘電率ε２を基準として設定される。なお、試験等により燃料供給システム１０ａにて錆の発生確率が過剰に高くなる水含有量を測定しておき、この水含有量を水閾値として設定してもよい。
【００９６】
本実施形態によれば、燃料を対象として硫黄や水といった高極性成分の含有量が推定される。このため、エンジン１１からの異常な排気の排出を抑制できるのはもちろんのこと、燃料供給システム１０ａで錆が発生することや、燃料供給システム１０ａによる燃料供給が適正に行われないことなどを抑制できる。
【００９７】
なお、本実施形態については、誘電率や電気伝導率により高極性成分の含有量を推定してもよい。例えば、高極性成分の含有量と誘電率や電気伝導率との相関関係を示す相関データが記憶部１９ｂに記憶されており、この相関データを用いて誘電率や電気伝導率から高極性成分の含有量を推定する。
【００９８】
（他の実施形態）
以上、本開示による複数の実施形態について説明したが、本開示は、上記実施形態に限定して解釈されるものではなく、本開示の要旨を逸脱しない範囲内において種々の実施形態及び組み合わせに適用することができる。
【００９９】
変形例１として、上記第１実施形態において、直接誘電率ε１等の第１パラメータと、間接誘電率ε２等の第２パラメータとが、燃料について互いに異なる性状を示すパラメータであってもよい。例えば、直接誘電率ε１が第１パラメータとされ、密度ρが第２パラメータとされた構成とする。この構成でも、硫黄含有量Ｖに応じた変化度合いが、第１パラメータである直接誘電率ε１に比べて、密度ρである第２パラメータの方が小さい、という構成を実現できる。このように、第１パラメータと第２パラメータとで単位が異なる場合でも、これらパラメータで共通の基準値を設定することで、これらパラメータを比較した比較値を算出することが可能になる。したがって、この比較値を用いて硫黄含有量Ｖを推定することも可能になる。
【０１００】
変形例２として、上記第１実施形態において、第１パラメータ及び第２パラメータは、燃料について同一の性状を示し且つ誘電率とは異なるパラメータでもよい。例えば、第１パラメータ及び第２パラメータがいずれも電気伝導率とされた構成とする。この構成では、上記第３実施形態の電気伝導率センサ４１により直接電気伝導率が検出され、電気伝導率と密度との相関関係を示す相関データを用いて密度から間接電気伝導率が算出される。そして、第１パラメータである直接電気伝導率と、第２パラメータである間接電気伝導率とを比較して比較値を算出し、この比較値と硫黄含有量Ｖとの相関関係を示す相関データを用いて比較値から硫黄含有量Ｖを推定する。
【０１０１】
変形例３として、上記第１実施形態において、第３パラメータは密度ρでなくてもよい。ここで、基礎パラメータとして選択可能な動粘度やセタン価、発熱量、蒸留特性等のパラメータは、硫黄含有量Ｖに応じた変化度合いが比較的小さいパラメータであり、これらパラメータのいずれかを第３パラメータとして用いてもよい。例えば、動粘度が第３パラメータとされ、第２パラメータである誘電率と動粘度との相関関係を示す相関データを用いて、動粘度から間接誘電率ε２が算出される構成とする。このように、第２パラメータと第３パラメータとの相関関係を用いることで、第３パラメータから第２パラメータを算出することができる。
【０１０２】
変形例４として、上記第１実施形態において、第１パラメータを誘電率とは異なるパラメータにしてもよい。例えば、電気伝導率を第１パラメータとする。また、第３パラメータを密度とは異なるパラメータにしてもよい。例えば、動粘度を第３パラメータとする。これらの場合でも、電気伝導率と動粘度との相関関係を示す相関データを用いて、第３パラメータである動粘度から第２パラメータとしての間接電気伝導率を算出することで、第１パラメータである直接電気伝導率と間接電気伝導率とを比較することが容易になる。
【０１０３】
変形例５として、上記第１実施形態において、必ずしも硫黄含有量Ｖを推定しなくてもよい。これは、誘電率比較値Ｃが比較閾値ＣＴより大きい場合、硫黄が燃料に過剰に含まれているということが明らかなためである。例えば、図４においてステップＳ１０６の硫黄含有量Ｖを推定する処理を行わず、ステップＳ１０７の硫黄含有量Ｖの判定処理に代えて、誘電率比較値Ｃが比較閾値ＣＴより大きいか否かを判定する処理を行う。この構成では、誘電率比較値Ｃを算出するステップＳ１０５の処理が、実質的に硫黄含有量Ｖを推定する処理に相当する。
【０１０４】
変形例６として、上記第１実施形態において、誘電率センサ３１や密度センサ３２の検出対象となる燃料は燃料タンク１６内の燃料でなくてもよい。例えば、供給通路２１や分配通路２２、戻り通路２３を流れる燃料が誘電率センサ３１や密度センサ３２の検出対象とされた構成とする。この構成では、これら通路２１〜２３に誘電率センサ３１や密度センサ３２が取り付けられる。同様に、上記第２実施形態において、電気伝導率センサ４１の検出対象となる燃料が、通路２１〜２３を流れる燃料であってもよい。
【０１０５】
変形例７として、上記第７実施形態において、異常燃料対策処理として、エンジン１１の燃焼室１１ａに還流される排気としてのＥＧＲガスを減少させる処理が行われてもよい。例えば、燃焼システム１０が排ガス再循環装置としてのＥＧＲ装置を有し、ＥＧＲ装置の動作制御が制御ユニット１９により行われる構成とする。制御ユニット１９は、燃焼室１１ａに供給される吸入空気量に対するＥＧＲガス量の割合であるＥＧＲ率が小さくなるように、ＥＧＲガスを減少させる。これにより、例えば硫黄が過剰に多い異常な燃料がエンジン１１にて燃焼された場合に、過剰に多い硫黄酸化物を含む排気がＥＧＲガスとしてエンジン１１にて燃焼されるということを抑制できる。ここで、ＥＧＲガスに含まれる硫黄酸化物が多いほど、エンジン１１へのＥＧＲガスの流入に伴ってエンジン部品等の腐食が発生しやすいと考えられる。このため、ＥＧＲガスを減少させることでエンジン１１への硫黄酸化物の流入量が減少することにより、エンジン部品等の腐食が発生することを抑制できる。
【０１０６】
また、異常燃料対策処理として、燃料噴射弁１５により多段噴射が行われる場合に、ポスト噴射量を増加させる処理が行われてもよい。ここで、窒素酸化物であるＮＯｘを吸着するＮＯｘ触媒が排気通路に設けられている構成では、過剰に多い硫黄酸化物が排気に含まれている場合に、この硫黄酸化物がＮＯｘ触媒に大量に付着し、ＮＯｘ触媒のＮＯｘ吸着性能が著しく低下することが懸念される。これに対して、ポスト噴射量を増加させると、ＮＯｘ触媒の温度が上昇して硫黄酸化物がＮＯｘ触媒から離脱しやすくなる。これにより、ＮＯｘ触媒にＮＯｘ吸着能力を適正に発揮させることができる。
【０１０７】
変形例８として、燃料推定装置及び内燃機関の制御装置としての機能を発揮する構成は、制御ユニット１９ではなく、車両に搭載された種々の演算装置であってもよく、複数の演算装置が協働で制御装置としての機能を発揮してもよい。また、各演算装置に設けられたフラッシュメモリやハードディスク等の非遷移的実体的記憶媒体に各種プログラムが記憶されていてもよい。
【符号の説明】
【０１０８】
１０ａ…燃料供給システム、１１…内燃機関としてのエンジン、１９…燃料推定装置及び制御装置としての制御ユニット、３７…電源スイッチとしてのイグニッションスイッチ、４３…硫黄計測装置、Ｃ…パラメータ比較値としての誘電率比較値、Ｄ１，Ｄ２…相関データ、Ｖ…硫黄含有量、ＶＴ…閾値としての硫黄閾値、ε１…第１パラメータとしての直接誘電率、ε２…第２パラメータとしての間接誘電率、ρ…第３パラメータとしての密度、Ｓ１０２…第１取得部、Ｓ１０３…第３取得部、Ｓ１０４…第２取得部、Ｓ１０６…硫黄推定部、Ｓ１０８…報知実行部、Ｓ２０２…第３取得部。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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