(57)【要約】【課題】  燃料中硫黄成分濃度を高精度で検出することができる内燃機関の排気制御装置および内燃機関の排気制御方法を提供する。【解決手段】  内燃機関の排気浄化装置は、酸化機能を有する排気浄化触媒と、前記排気浄化触媒の下流に配置され、排気中のＳＯｘ濃度を検出するＳＯｘセンサと、前記排気浄化触媒を昇温させる昇温手段と、前記昇温手段が前記排気浄化触媒を所定値に昇温させた際に、前記ＳＯｘセンサが検出したＳＯｘ濃度を用いて、使用燃料の硫黄成分濃度を取得する硫黄濃度取得手段と、を備える。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
酸化機能を有する排気浄化触媒と、
前記排気浄化触媒の下流に配置され、排気中のＳＯｘ濃度を検出するＳＯｘセンサと、
前記排気浄化触媒を昇温させる昇温手段と、
前記昇温手段が前記排気浄化触媒を所定値に昇温させた際に、前記ＳＯｘセンサが検出したＳＯｘ濃度を用いて、使用燃料の硫黄成分濃度を取得する硫黄濃度取得手段と、を備えることを特徴とする内燃機関の排気制御装置。
【請求項２】
前記硫黄濃度取得手段は、前記ＳＯｘセンサが検出したＳＯｘ濃度のピークまたは積算値を用いて、使用燃料の硫黄成分濃度を取得することを特徴とする請求項１記載の内燃機関の排気制御装置。
【請求項３】
前記昇温手段は、前記排気浄化触媒に未燃燃料を供給する未燃燃料供給手段と、前記排気浄化触媒に流入するガスの空燃比をリーンに制御する空燃比制御手段と、を備えることを特徴とする請求項１または２記載の内燃機関の排気制御装置。
【請求項４】
前記排気浄化触媒に対する硫黄成分吸着量を推定する吸着量推定手段をさらに備え、
前記昇温手段は、前記吸着量推定手段によって推定される硫黄成分吸着量が所定のしきい値以上になった場合に、前記排気浄化触媒を昇温させることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の内燃機関の排気制御装置。
【請求項５】
前記吸着量推定手段は、前記硫黄濃度取得手段が硫黄成分濃度を取得する前は、使用燃料の硫黄成分濃度の想定値を用いて前記硫黄成分吸着量を推定し、前記硫黄濃度取得手段が硫黄成分濃度を取得した後は、前記取得された硫黄成分濃度を用いて前記硫黄成分吸着量を推定することを特徴とする請求項４記載の内燃機関の排気制御装置。
【請求項６】
前記吸着量推定手段は、前記排気浄化触媒の温度、および前記排気浄化触媒へのガス流入量に応じて、前記硫黄成分吸着量を補正することを特徴とする請求項４または５記載の内燃機関の排気制御装置。
【請求項７】
酸化機能を有する排気浄化触媒を昇温させる昇温ステップと、
前記昇温ステップにおいて前記排気浄化触媒を昇温させた際に、前記排気浄化触媒の下流における排気中のＳＯｘ濃度を検出するＳＯｘ濃度検出ステップと、
前記ＳＯｘ濃度検出ステップで検出したＳＯｘ濃度を用いて、使用燃料の硫黄成分濃度を取得する硫黄濃度取得ステップと、を含むことを特徴とする内燃機関の排気制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関の排気制御装置および内燃機関の排気制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
触媒に吸着された硫黄成分を、排気中のサルフェート白煙を抑制しつつ放出できることが望まれている。サルフェート白煙防止のためには、触媒に吸着するＳＯｘ量を高精度で検出できることが好ましい。特許文献１は、ＳＯｘセンサを用いて、ＮＯｘ還元触媒におけるＳＯｘ吸着量推定値を補正する技術を開示している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−２８６０６１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、特許文献１の技術では、触媒前にＳＯｘセンサが配置されるため、排気中の粒子状物質などの影響により正しくＳＯｘを計測できない可能性がある。そこで、使用燃料中の硫黄成分濃度を検出することが考えられる。しかしながら、排気中において硫黄成分は希釈されているため、排気中の硫黄成分から使用燃料中の硫黄成分濃度を検出することは困難である。
【０００５】
本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、使用燃料中の硫黄成分濃度を高精度で検出することができる内燃機関の排気制御装置および内燃機関の排気制御方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係る内燃機関の排気制御装置は、酸化機能を有する排気浄化触媒と、前記排気浄化触媒の下流に配置され、排気中のＳＯｘ濃度を検出するＳＯｘセンサと、前記排気浄化触媒を昇温させる昇温手段と、前記昇温手段が前記排気浄化触媒を所定値に昇温させた際に、前記ＳＯｘセンサが検出したＳＯｘ濃度を用いて、使用燃料の硫黄成分濃度を取得する硫黄濃度取得手段と、を備えることを特徴とする。本発明に係る内燃機関の排気制御装置によれば、使用燃料中の硫黄成分濃度を高精度で検出することができる。
【０００７】
前記硫黄濃度取得手段は、前記ＳＯｘセンサが検出したＳＯｘ濃度のピークまたは積算値を用いて、使用燃料の硫黄成分濃度を取得してもよい。前記昇温手段は、前記排気浄化触媒に未燃燃料を供給する未燃燃料供給手段と、前記排気浄化触媒に流入するガスの空燃比をリーンに制御する空燃比制御手段と、を備えていてもよい。
【０００８】
前記昇温手段は、前記排気浄化触媒に未燃燃料を供給する未燃燃料供給手段と、前記排気浄化触媒に流入するガスの空燃比をリーンに制御する空燃比制御手段と、を備えていてもよい。前記排気浄化触媒に対する硫黄成分吸着量を推定する吸着量推定手段をさらに備え、前記昇温手段は、前記吸着量推定手段によって推定される硫黄成分吸着量が所定のしきい値以上になった場合に、前記排気浄化触媒を昇温させてもよい。
【０００９】
前記吸着量推定手段は、前記硫黄濃度取得手段が硫黄成分濃度を取得する前は、使用燃料の硫黄成分濃度の想定値を用いて前記硫黄成分吸着量を推定し、前記硫黄濃度取得手段が硫黄成分濃度を取得した後は、前記取得された硫黄成分濃度を用いて前記硫黄成分吸着量を推定してもよい。前記吸着量推定手段は、前記排気浄化触媒の温度、および前記排気浄化触媒へのガス流入量に応じて、前記硫黄成分吸着量を補正してもよい。前記硫黄濃度取得手段は、前記ＳＯｘセンサが検出したＳＯｘ濃度のピークまたは積算値を用いて、使用燃料の硫黄成分濃度を取得してもよい。
【００１０】
本発明に係る内燃機関の排気制御方法は、酸化機能を有する排気浄化触媒を昇温させる昇温ステップと、前記昇温ステップにおいて前記排気浄化触媒を昇温させた際に、前記排気浄化触媒の下流における排気中のＳＯｘ濃度を検出するＳＯｘ濃度検出ステップと、前記ＳＯｘ濃度検出ステップで検出したＳＯｘ濃度を用いて、使用燃料の硫黄成分濃度を取得する硫黄濃度取得ステップと、を含むことを特徴とする。本発明に係る内燃機関の排気制御方法によれば、使用燃料中の硫黄成分濃度を高精度で検出することができる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、使用燃料中の硫黄成分濃度を高精度で検出することができる内燃機関の排気制御装置および内燃機関の排気制御方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】一実施形態に係る内燃機関の排気制御装置を表すブロック図である。
【図２】（ａ）は触媒温度と触媒へのＳＯｘ吸着率との関係を示す図であり、（ｂ）は触媒流入ガス量と触媒へのＳＯｘ吸着率との関係を示す図である。
【図３】（ａ）は触媒温度と触媒から放出されるＳＯｘの濃度との関係を示す図であり、（ｂ）は触媒に吸着する硫黄成分量が同一である条件において昇温制御における触媒温度とＳＯｘ放出量との関係を示す図であり、（ｃ）は触媒温度を一定にする条件において触媒における硫黄吸着量とＳＯｘ放出量との関係を示す図である。
【図４】各処理の実行を表したフローチャートの一例を説明するための図である。
【図５】図４のフローチャートで使用燃料中の硫黄成分濃度が得られた後に、次回の給油が行われるまでに実行されるフローチャートの一例を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明を実施するための形態を説明する。
（実施形態）
図１は、一実施形態に係る内燃機関の排気制御装置を表すブロック図である。本実施形態においては、一例として、車両用のディーゼルエンジン及びその制御装置について説明する。ディーゼルエンジン２は、複数の気筒を備え、一例として４気筒＃１，＃２，＃３，＃４を備える。各気筒＃１〜＃４の燃焼室４は、吸気弁６にて開閉される吸気ポート８及び吸気マニホールド１０を介してサージタンク１２に連結されている。サージタンク１２は、吸気経路１３を介して、インタークーラ１４及び過給機の出口側（本実施形態においては排気ターボチャージャ１６のコンプレッサ１６ａの出口側）に連結されている。コンプレッサ１６ａの入口側は、エアクリーナ１８に連結されている。サージタンク１２には、排気再循環（以下、「ＥＧＲ」と称する）経路２０のＥＧＲガス供給口２０ａが開口している。サージタンク１２とインタークーラ１４との間の吸気経路１３には、スロットル弁２２が配置されている。コンプレッサ１６ａとエアクリーナ１８との間には、吸入空気量センサ２４、及び吸気温センサ２６が配置されている。
【００１４】
各気筒＃１〜＃４の燃焼室４は、排気弁２８にて開閉される排気ポート３０及び排気マニホールド３２を介して排気ターボチャージャ１６の排気タービン１６ｂの入口側に連結されている。排気タービン１６ｂの出口側は、排気経路３４に接続されている。なお、排気タービン１６ｂは、排気マニホールド３２において第４気筒＃４側から排気を導入している。
【００１５】
排気経路３４には、排気浄化触媒が収納されている３つの第１触媒コンバータ３６、第２触媒コンバータ３８および第３触媒コンバータ４０が配置されている。最上流の第１触媒コンバータ３６には、酸化機能を有する酸化触媒３６ａが収納されている。それにより、第１触媒コンバータ３６においては、ＨＣ、ＣＯ等が酸化されて浄化される。
【００１６】
中間に配置された第２触媒コンバータ３８には、モノリス構造に形成された壁部を有するフィルタ３８ａが収納されている。フィルタ３８ａは、壁部の微小孔を排気が通過するように構成されている。それにより、フィルタ３８ａに、排気中の粒子状物質が捕捉される。フィルタ３８ａの微小孔表面に酸化機能を有する酸化触媒がコーティングされているので、前述したごとくにＨＣ、ＣＯ等の浄化が行われる。本実施形態においては、一例として、第１触媒コンバータ３６と第２触媒コンバータ３８とは一体に形成されている。最下流の第３触媒コンバータ４０には、酸化触媒４０ａが収納されている。それにより、第３触媒コンバータ４０においては、ＨＣ、ＣＯ等が酸化されて浄化される。
【００１７】
第１触媒コンバータ３６内の酸化触媒３６ａの上流には、第１空燃比センサ４２が配置されている。酸化触媒３６ａと第２触媒コンバータ３８内のフィルタ３８ａとの間には、第１排気温センサ４４が配置されている。また、フィルタ３８ａと第３触媒コンバータ４０内の酸化触媒４０ａとの間において、フィルタ３８ａの近くには、第２排気温センサ４６が配置され、酸化触媒４０ａの近くには第２空燃比センサ４８が配置されている。フィルタ３８ａよりも下流には、ＳＯｘセンサ８６が配置されている。
【００１８】
第１空燃比センサ４２及び第２空燃比センサ４８は、それぞれの位置で排気成分に基づいて排気の空燃比を検出し、空燃比に比例した電圧信号をリニアに出力するセンサである。また、第１排気温センサ４４及び第２排気温センサ４６は、それぞれの位置で排気温を検出するセンサである。また、ＳＯｘセンサ８６は、排気中のＳＯｘ濃度を検出し、ＳＯｘ濃度に比例した電圧信号をリニアに出力するセンサである。
【００１９】
第２触媒コンバータ３８内のフィルタ３８ａの上流側と下流側とには、差圧センサ５０の配管がそれぞれ設けられている。差圧センサ５０は、フィルタ３８ａの目詰まりを検出するために、フィルタ３８ａの上下流での差圧を検出している。
【００２０】
なお、排気マニホールド３２には、ＥＧＲ経路２０のＥＧＲガス吸入口２０ｂが開口している。ＥＧＲガス吸入口２０ｂは、第１気筒＃１側で開口しており、排気タービン１６ｂが排気を導入している第４気筒＃４側とは反対側に配置されている。
【００２１】
ＥＧＲ経路２０の途中には、ＥＧＲ経路２０のＥＧＲガス吸入口２０ｂ側からのＥＧＲガスを改質するための鉄系ＥＧＲ触媒５２が配置され、さらにＥＧＲガスを冷却するためのＥＧＲクーラ５４が設けられている。なお、ＥＧＲ触媒５２は、ＥＧＲクーラ５４の詰まりを防止する機能も有している。ＥＧＲ経路２０のＥＧＲガス供給口２０ａ側には、ＥＧＲ弁５６が配置されている。ＥＧＲ弁５６の開度調節により、ＥＧＲガス供給口２０ａから吸気系へのＥＧＲガス供給量の調節が可能となる。
【００２２】
各気筒＃１〜＃４の燃焼室４内に燃料を直接噴射する燃料噴射弁５８は、燃料供給管５８ａを介してコモンレール６０に連結されている。コモンレール６０内には、電気制御式の吐出量可変の燃料ポンプ６２から燃料が供給される。燃料ポンプ６２からコモンレール６０内に供給された高圧燃料は、各燃料供給管５８ａを介して各燃料噴射弁５８に供給される。なお、コモンレール６０には、燃料圧力を検出するための燃料圧センサ６４が設けられている。
【００２３】
さらに、燃料ポンプ６２からは、別途、低圧燃料が燃料供給管６６を介して添加弁６８に供給されている。添加弁６８は、第４気筒＃４の排気ポート３０に設けられ、排気タービン１６ｂ側に向けて燃料を噴射することにより排気中に燃料を添加する。この場合、噴射された燃料が燃焼し、酸化触媒３６ａ及びフィルタ３８ａが高温化される。それにより、粒子状物質が吸着したフィルタ３８ａが浄化される。さらに、酸化触媒３６ａ及びフィルタ３８ａが高温化された状態で排気をリーンに制御することによって、酸化触媒３６ａ及びフィルタ３８ａに吸着している硫黄成分が放出される。その結果、酸化触媒３６ａ及びフィルタ３８ａの硫黄被毒が解消される。
【００２４】
電子制御ユニット（以下「ＥＣＵ」と称する）７０はＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）等を備えたデジタルコンピュータと、各種装置を駆動するための駆動回路とを主体として構成されている。ＥＣＵ７０は、前述した吸入空気量センサ２４、吸気温センサ２６、第１空燃比センサ４２、第１排気温センサ４４、第２排気温センサ４６、第２空燃比センサ４８、差圧センサ５０、ＥＧＲ弁５６内のＥＧＲ開度センサ、燃料圧センサ６４、スロットル開度センサ２２ａ及びＳＯｘセンサ８６の信号を読み込む。さらに、ＥＣＵ７０は、アクセルペダル７２の踏み込み量（アクセル開度）を検出するアクセル開度センサ７４、及びディーゼルエンジン２の冷却水温度を検出する冷却水温センサ７６から信号を読み込む。さらに、ＥＣＵ７０は、クランク軸７８の回転数を検出するエンジン回転数センサ８０、クランク軸７８の回転位相あるいは吸気カムの回転位相を検出して気筒判別を行う気筒判別センサ８２から信号を読み込む。さらに、ＥＣＵ７０は、給油口の開閉センサ８４から、給油口の開閉動作を信号として読み込み、カーナビゲーションシステム８８から位置情報を読み込む。
【００２５】
ＥＣＵ７０は、これらの信号から得られるエンジン運転状態、操作状態等に基づいて、燃料噴射弁５８による燃料噴射時期制御、燃料噴射量制御等を実行する。ＥＣＵ７０は、さらに、ＥＧＲ弁５６の開度制御、モータ２２ｂによるスロットル開度制御、燃料ポンプ６２の吐出量制御等の各処理を実行する。また、ＥＣＵ７０は、後述する給油判定処理、吸着量推定処理、昇温処理、硫黄濃度取得処理等の各処理を実行する。
【００２６】
（給油判定処理）
給油判定処理とは、燃料の給油がなされたか否かを判定するための処理である。開閉センサ８４が給油口「開」を検出した場合、ＥＣＵ７０は、給油開始または給油継続を検出する。開閉センサ８４が給油口「開」を検出した後に「閉」を検出した場合、ＥＣＵ７０は、給油完了を検出する。
【００２７】
（吸着量推定処理）
吸着量推定処理とは、酸化触媒３６ａ及びフィルタ３８ａに吸着している硫黄成分量を推定する処理である。硫黄成分の吸着量は、使用燃料中の硫黄成分濃度が高いほど高くなる。したがって、硫黄成分の吸着量は、使用燃料中の硫黄成分濃度に基づいて推定することができる。硫黄成分の吸着量と、使用燃料中の硫黄成分濃度との関係は、予め実験などによって取得しておくことができる。ただし、硫黄成分の吸着量は、車両の走行条件などに応じて変化する。そこで、触媒温度、触媒に流入するガス量（Ｇａ）などに基づいて、硫黄成分の吸着量を補正することができる。硫黄成分の吸着量を推定できれば、硫黄成分の吸着量が過剰になる前に後述する昇温処理を実行することによって、排気中にサルフェート白煙が生じることを抑制することができる。なお、触媒温度は、第１排気温センサ４４及び第２排気温センサ４６の検出結果から得られる。また、触媒に流入するガス量は、吸入空気量センサ２４から得られる。
【００２８】
図２（ａ）は、触媒温度と、触媒へのＳＯｘ吸着率との関係を示す図である。図２（ａ）において、横軸は触媒温度を示し、縦軸はＳＯｘ吸着率を示す。図２（ａ）を参照して、触媒温度とＳＯｘ吸着率とは所定の相関関係を有している。図２（ｂ）は、触媒流入ガス量と触媒へのＳＯｘ吸着率との関係を示す図である。図２（ｂ）において、横軸は触媒流入ガス量（Ｇａ）を示し、縦軸はＳＯｘ吸着率を示す。図２（ｂ）を参照して、触媒流入ガス量とＳＯｘ吸着率とは所定の相関関係を有している。図２（ａ）および図２（ｂ）の関係を実験などによってあらかじめ取得しておくことによって、酸化触媒３６ａ及びフィルタ３８ａに吸着されている硫黄成分量を運転条件に応じて推定することができる。
【００２９】
（昇温処理）
昇温処理とは、酸化触媒３６ａ及びフィルタ３８ａの触媒床温（触媒の温度）を所定値（例えば６００℃〜７００℃）まで昇温させ、さらに排気をリーンに制御することによって、酸化触媒３６ａ及びフィルタ３８ａに硫黄成分を放出させる処理のことである。スロットル弁２２のモータ２２ｂ、添加弁６８などを制御することによって昇温処理を行うことができる。
【００３０】
図３（ａ）は、触媒温度と触媒から放出されるＳＯｘの濃度との関係を示す図である。図３（ａ）において、横軸は触媒温度を示し、縦軸は触媒から放出されるＳＯｘの濃度を示す。図３（ａ）に示すように、触媒におけるＡ／Ｆにかかわらず、触媒温度が高くなると硫黄成分が熱分解され、排気中に硫酸ミストとして放出される。
【００３１】
（硫黄濃度取得処理）
硫黄濃度取得処理とは、ＳＯｘセンサ８６が検出する排気中のＳＯｘ濃度に基づいて、使用燃料中の硫黄成分濃度を推定する処理である。具体的には、上記昇温処理によって酸化触媒３６ａおよびフィルタ３８ａの温度が所定値まで昇温しさらに排気がリーンに制御された後に、ＳＯｘセンサ８６が検出する排気中のＳＯｘ濃度に基づいて、使用燃料中の硫黄成分濃度を高精度で推定する処理のことである。例えば、ＳＯｘセンサ８６が検出するＳＯｘ濃度のピーク値または経時的な積算値を用いることによって、使用燃料中の硫黄成分濃度を高精度で推定することができる。
【００３２】
図３（ｂ）は、触媒に吸着した硫黄成分量が同一である条件において、昇温処理における触媒温度とＳＯｘ放出量との関係を示す図である。図３（ｂ）において、横軸は昇温処理の際の経過時間を示し、縦軸は触媒から放出されるＳＯｘの濃度を示す。図３（ｂ）に示すように、触媒温度が高くなればなるほど、放出されるＳＯｘの濃度が高くなる。この場合、ＳＯｘ濃度のピーク値が大きくなり、積算値が大きくなる。すなわち、触媒温度に応じて、ＳＯｘ濃度のピーク値および積算値が変化する。触媒における硫黄成分吸着量を変化させれば、図３（ｂ）の関係が変化する。したがって、触媒における硫黄成分吸着量と、触媒温度と、ＳＯｘ濃度のピーク値および積算値との関係を取得しておくことができる。
【００３３】
図３（ｃ）は、触媒温度を一定にする条件において、触媒における硫黄成分吸着量とＳＯｘ放出量との関係を示す図である。図３（ｃ）において、横軸は昇温処理の際の経過時間を示し、縦軸は触媒から放出されるＳＯｘ濃度を示す。図３（ｃ）に示すように、硫黄成分吸着量が多いほど、放出されるＳＯｘの濃度が高くなる。この場合、ＳＯｘ濃度のピーク値が大きくなり、積算値が大きくなる。すなわち、触媒における硫黄成分吸着量に応じて、ＳＯｘ濃度のピーク値および積算値が変化する。触媒温度を変化させれば、図３（ｃ）の関係が変化する。したがって、触媒における硫黄成分吸着量と、触媒温度と、ＳＯｘ濃度のピーク値および積算値との関係を取得しておくことができる。
【００３４】
以上のことから、図３（ａ）〜図３（ｃ）の関係をあらかじめ取得しておくことによって、昇温処理の際の触媒温度と、触媒から放出されるＳＯｘ濃度（ピーク値または積算値）とから、昇温処理前の触媒における硫黄成分吸着量を取得することができる。上述したように、触媒における硫黄成分吸着量と使用燃料中の硫黄成分濃度とは所定の相関関係を有していることから、昇温処理の際に触媒から放出されるＳＯｘ濃度から使用燃料中の硫黄成分濃度を取得することができる。ただし、触媒における硫黄成分吸着量と使用燃料中の硫黄成分濃度との相関関係は走行条件に応じて変化する。具体的には、上記相関関係は、空燃比、触媒の昇温速度、触媒流入ガス量（Ｇａ）などに応じて上記相関関係は変化するため、空燃比、触媒の昇温速度、触媒流入ガス量（Ｇａ）などに応じて上記相関関係を補正してもよい。
【００３５】
以下、上述した給油判定処理、昇温処理、硫黄濃度取得処理および吸着量推定処理の具体例について説明する。図４は、各処理の実行を表したフローチャートの一例を説明するための図である。図４のフローチャートは、所定の周期で、または所定の条件が成立した場合に実行される。まず、ＥＣＵ７０は、開閉センサ８４の検出結果に基づいて、給油判定処理を実行する。具体的には、ＥＣＵ７０は、燃料が給油されたか否かを判定する（ステップＳ１）。ステップＳ１で「Ｎｏ」と判定された場合、ＥＣＵ７０は、フローチャートの実行を終了する。
【００３６】
ステップＳ１で「Ｙｅｓ」と判定された場合、ＥＣＵ７０は、ステップＳ２およびステップＳ３で吸着量推定処理を実行する。具体的には、ＥＣＵ７０は、燃料噴射弁５８に指示する噴射量（指令噴射量）を用いて、酸化触媒３６ａ及びフィルタ３８ａにおける吸着硫黄成分量を推定する（ステップＳ２）。この場合、ＥＣＵ７０は、想定される最大量の硫黄成分が燃料中に含まれていることを前提に、吸着硫黄成分量を推定する。想定される最大量の硫黄成分は、市販されている燃料中の硫黄成分の最大値などである。
【００３７】
次に、ＥＣＵ７０は、車両の走行条件に応じて、ステップＳ２で得られた吸着硫黄成分量を補正する（ステップＳ３）。この場合、ＥＣＵ７０は、車両の走行条件として、第１排気温センサ４４及び第２排気温センサ４６の検出結果から得られる触媒温度、吸入空気量センサ２４から得られる触媒流入ガス量などをパラメータとして用いる。
【００３８】
次に、ＥＣＵ７０は、ステップＳ３の補正によって得られた吸着硫黄成分量が第１しきい値を超えたか否かを判定する（ステップＳ４）。ステップＳ４における第１しきい値は、排気にサルフェート白煙を生じさせないために決定された値である。ステップＳ４において「Ｎｏ」と判定された場合、ステップＳ２が再度実行される。ステップＳ２〜ステップＳ４の繰り返しによって、吸着硫黄成分量が第１しきい値を超えるまで昇温処理は行われない。
【００３９】
ステップＳ４において「Ｙｅｓ」と判定された場合、ＥＣＵ７０は、昇温処理を実行する（ステップＳ５）。次に、ＥＣＵ７０は、ステップＳ６およびステップＳ７で硫黄濃度取得処理を実行する。具体的には、ＥＣＵ７０は、ＳＯｘセンサ８６が検出する排気中ＳＯｘ濃度に基づいて、燃料中の硫黄成分濃度を推定する（ステップＳ６）。次に、ＥＣＵ７０は、ステップＳ６で推定された硫黄成分濃度を取得する（ステップＳ７）。その後、フローチャートの実行が終了する。
【００４０】
図４のフローチャートによれば、ＳＯｘセンサ８６を酸化触媒上流に設けた場合と比較し、昇温処理によってＳＯｘセンサ８６に至る排気中の硫黄成分の濃度を高めた状態で硫黄成分の濃度を検出することから、燃料中の硫黄成分濃度を高精度で推定することができる。また、触媒における吸着硫黄成分量が過剰になる前に昇温処理が行われることから、排気中にサルフェート白煙が生じることを抑制することができる。また、ＳＯｘセンサ８６は、フィルタ３８ａよりも下流に配置されていることから、フィルタ３８ａよりも上流にＳＯｘセンサ８６が配置されるのと比較して、排気中の粒子状物質の影響を回避しつつＳＯｘ濃度を検出することができる。
【００４１】
図５は、図４のフローチャートで使用燃料中の硫黄成分濃度が得られた後に、次回の給油が行われるまでに実行されるフローチャートの一例を説明するための図である。図５に示すように、ＥＣＵ７０は、ステップＳ１１およびステップＳ１２で吸着量推定処理を実行する。具体的には、ＥＣＵ７０は、燃料噴射弁５８に指示する噴射量（指令噴射量）を用いて、酸化触媒３６ａ及びフィルタ３８ａにおける吸着硫黄成分量を推定する（ステップＳ１１）。この場合、ＥＣＵ７０は、図４のステップＳ７で取得された硫黄成分濃度を用いて、吸着硫黄成分量を推定する。
【００４２】
次に、ＥＣＵ７０は、図４のステップＳ３と同様に、ステップＳ１１で算出された吸着硫黄成分量を車両の走行条件に応じて補正する（ステップＳ１２）。次に、ＥＣＵ７０は、図４のステップＳ４と同様に、ステップＳ１２の補正によって得られた吸着硫黄成分量が第２しきい値を超えたか否かを判定する（ステップＳ１３）。ステップＳ１３における第２しきい値は、排気にサルフェート白煙を生じさせないために決定された値である。第２しきい値は、図４の第１しきい値と同じ値でもよく、異なっていてもよい。
【００４３】
ステップＳ１３において「Ｎｏ」と判定された場合、ステップＳ１１が再度実行される。ステップＳ１１〜ステップＳ１３の繰り返しによって、吸着硫黄成分量が第２しきい値を超えるまで昇温処理は行われない。ステップＳ１３において「Ｙｅｓ」と判定された場合、ＥＣＵ７０は、昇温処理を実行する（ステップＳ１４）。その後、フローチャートの実行が終了する。図５のフローチャートによれば、触媒における吸着硫黄成分量が過剰になることが抑制される。それにより、排気にサルフェート白煙が生じることを抑制することができる。
【００４４】
なお、アイドリング時などにおいては、上記昇温処理を停止してもよい。この場合、駐車場内などの閉空間での高濃度サルフェート放出を防止することができる。なお、アイドリングは、車速センサなどの検出結果に応じて検出することができる。
【００４５】
また、カーナビゲーションシステム８８から位置情報を用いることによって、同一の給油所で給油しているか否かを判定することができる。例えば、同一の給油所で複数回（例えば３回以上）給油した場合に、硫黄濃度取得処理で取得された硫黄成分濃度が基準値以内であれば、当該給油所で給油された場合に、過去に取得された硫黄成分濃度を使用してもよい。
【００４６】
硫黄濃度取得処理によって取得された硫黄成分濃度が許容値を超えている場合には、警告ランプなどによりユーザに燃料交換を要求してもよい。尚、本発明は希薄燃焼式ガソリンエンジンなどについて上記実施形態と同様な触媒構成を採用した場合においても適用できる。
【００４７】
以上、本発明の好ましい実施形態について詳述したが、本発明は係る特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。
【符号の説明】
【００４８】
２…ディーゼルエンジン、４…燃焼室、６…吸気弁、８…吸気ポート、１０…吸気マニホールド、１２…サージタンク、１３…吸気経路、１４…インタークーラ、１６…排気ターボチャージャ、１６ａ…コンプレッサ、１６ｂ…排気タービン、１８…エアクリーナ、２０…ＥＧＲ経路、２０ａ…ＥＧＲガス供給口、２０ｂ…ＥＧＲガス吸入口、２２…スロットル弁、２２ａ…スロットル開度センサ、２２ｂ…モータ、２４…吸入空気量センサ、２６…吸気温センサ、２８…排気弁、３０…排気ポート、３２…排気マニホールド、３４…排気経路、３６…第１触媒コンバータ、３６ａ…酸化触媒、３８…第２触媒コンバータ、３８ａ…フィルタ、４０…第３触媒コンバータ、４０ａ…酸化触媒、４２…第１空燃比センサ、４４…第１排気温センサ、４６…第２排気温センサ、４８…第２空燃比センサ、５０…差圧センサ、５２…ＥＧＲ触媒、５４…ＥＧＲクーラ、５６…ＥＧＲ弁、５８…燃料噴射弁、５８ａ…燃料供給管、６０…コモンレール、６２…燃料ポンプ、６４…燃料圧センサ、６６…燃料供給管、６８…添加弁、７０…ＥＣＵ、７２…アクセルペダル、７４…アクセル開度センサ、７６…冷却水温センサ、７８…クランク軸、８０…エンジン回転数センサ、８２…気筒判別センサ、８４…開閉センサ、８６…ＳＯｘセンサ、８８…カーナビゲーションシステム。
【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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