硫黄濃度検出センサ及び硫黄濃度検出装置
【課題】耐久性が高くかつ酸素センサを用いない構成で、燃料などの酸化対象物質と酸素とが含まれる気流中の硫黄濃度を検出することを目的とする。
【解決手段】排気温上昇時に硫黄濃度検出センサ２内の温度センサにて検出される酸化触媒の温度Ｔｃが排気温よりも高い側に離れ始めることで酸化触媒活性化温度を検出する。酸化触媒活性化温度は排気中の硫黄濃度に応じて高くなる知見に基づき、このときの排気温から硫黄濃度を算出できる。耐久性に問題のある構成は使用せずに温度センサにて済むので耐久性が高い。更に酸素センサを用いないので低コストな構成となる。このような硫黄濃度検出アセンブリ３を、内燃機関排気系のＤＰＦ１２の上流側に配置することで、添加燃料あるいはポスト噴射を利用して排気中の硫黄濃度を検出できる。硫黄濃度検出のために特別な部位を設けないので内燃機関の小型化に貢献できる。
【解決手段】排気温上昇時に硫黄濃度検出センサ２内の温度センサにて検出される酸化触媒の温度Ｔｃが排気温よりも高い側に離れ始めることで酸化触媒活性化温度を検出する。酸化触媒活性化温度は排気中の硫黄濃度に応じて高くなる知見に基づき、このときの排気温から硫黄濃度を算出できる。耐久性に問題のある構成は使用せずに温度センサにて済むので耐久性が高い。更に酸素センサを用いないので低コストな構成となる。このような硫黄濃度検出アセンブリ３を、内燃機関排気系のＤＰＦ１２の上流側に配置することで、添加燃料あるいはポスト噴射を利用して排気中の硫黄濃度を検出できる。硫黄濃度検出のために特別な部位を設けないので内燃機関の小型化に貢献できる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、燃料などの酸化対象物質と酸素とが含まれる気流中の硫黄濃度を検出するセンサ及び装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
内燃機関の燃料には硫黄を含むものがあり、その燃料中の硫黄濃度は排気浄化触媒の浄化性能に影響する。このため燃料中の硫黄濃度を検出するための装置が知られている（例えば特許文献１〜３参照）。
【０００３】
特許文献１では、酸化物イオン導電性を有するプレート形状の固体電解質を基材とし、その一方の面には複硫酸塩からなる硫酸塩層が形成されたＳＯｘセンサが開示されている。
【０００４】
特許文献２では、触媒層のある酸素センサと触媒層のない酸素センサとを用い、この酸素センサがそれぞれリッチ出力となるまでの出力時間差により燃料中の硫黄濃度を検出している。
【０００５】
特許文献３では、電熱触媒の前後にそれぞれ酸素センサを設け、これらの酸素センサ間の出力差から転化率を求め、被毒量と転化率のマップを参照して硫黄被毒量を検出し、硫黄被毒量と被毒カウンタＨＣＮＴの相関を参照して、燃料中の硫黄濃度を求めている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００４−２３９７０６号公報（第５〜８頁、図１〜３）
【特許文献２】特開２００８−２５５９５２号公報（第４〜７頁、図１〜３）
【特許文献３】特許第２７８５７０７号公報（第５〜６頁、図７〜１０）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし特許文献１では固体電解質の両面に電極を形成したものであり、その一方の電極は硫酸塩層の表面に形成されている。このような硫酸塩上に電極を形成した構成では内燃機関などの排気中に配置した場合には電極が劣化し易く、耐久性に問題がある。
【０００８】
特許文献２，３はいずれも酸素センサを用いており、しかも実際に硫黄濃度を検出するためには２つの酸素センサを用いることが必須である。このためコスト増大の問題がある。
【０００９】
本発明は、耐久性が高くかつ酸素センサを用いない構成で、燃料などの酸化対象物質と酸素とが含まれる気流中の硫黄濃度を検出することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
以下、上記目的を達成するための手段及びその作用・効果について記載する。
請求項１に記載の硫黄濃度検出センサでは、酸化対象物質と酸素とが含まれる気流中に配置して気流中の硫黄濃度を検出する硫黄濃度検出センサであって、酸化触媒とこの酸化触媒の内部に配置された温度センサとを備えたことを特徴とする。
【００１１】
酸化触媒は、その酸化触媒活性化温度（触媒により酸化を開始する温度）以上に昇温させることにより、酸化対象物質を酸化できるようになる。この酸化触媒活性化温度は、酸化触媒に与えられる気流中の硫黄濃度に対応して規則的に変化することを、本発明者が見いだした。すなわち硫黄濃度が０ｐｐｍである基準状態での酸化触媒活性化温度から、気流中の硫黄濃度が増大するに従い、その硫黄濃度に応じて酸化触媒活性化温度が上昇することを見いだしたのである。
【００１２】
酸化触媒が酸化触媒活性化温度以上の状態となることで酸化対象物質の酸化反応が開始されると、酸化触媒には反応熱による温度上昇が生じる。このため酸化触媒活性化温度以上での酸化触媒の温度状態は、酸化触媒活性化温度未満の状態とは異なるものとなる。
【００１３】
本発明の硫黄濃度センサは、酸化触媒の内部に温度センサを配置した構成となっている。このように酸化触媒内に配置された温度センサにより、上述したごとく酸化触媒活性化温度に対応する酸化触媒の温度状態を把握することができる。
【００１４】
したがって、このような温度センサが検出する温度状態に基づいて酸化触媒活性化温度や酸化触媒の活性化程度が判明し、このことから気流中の硫黄濃度を検出できる。
このように本発明の硫黄濃度センサは温度センサが酸化触媒の内部に配置された構造であり、硫酸塩に電極を配置するごとくの耐久性に問題のある構成は使用していないことから耐久性が高く、かつ酸素センサを用いない構成で実現できる。
【００１５】
請求項２に記載の硫黄濃度検出センサでは、酸化対象物質と酸素とが含まれる気流中に配置して気流中の硫黄濃度を検出する硫黄濃度検出センサであって、酸化触媒とこの酸化触媒の内部に配置された温度センサとを有する酸化触媒温度検出部と、硫黄捕集材とこの硫黄捕集材を介して気流が導入される位置に配置された酸化触媒とこの酸化触媒の内部に配置された温度センサとを有する酸化触媒基準温度検出部とを備えたことを特徴とする。
【００１６】
酸化触媒基準温度検出部は、硫黄捕集材を介して気流が導入されているため、酸化触媒基準温度検出部に設けられている酸化触媒は硫黄濃度が０ｐｐｍである気流が導入されることになる。
【００１７】
したがって硫黄捕集材が存在しない酸化触媒温度検出部にてその温度センサが検出する触媒活性化温度は、硫黄濃度に応じて高温化するが、酸化触媒基準温度検出部の温度センサが検出する触媒活性化温度は一定である。
【００１８】
このため酸化触媒温度検出部と酸化触媒基準温度検出部とがそれぞれ検出する触媒活性化温度の差は、気流中の硫黄濃度を表すことになる。
このように硫黄濃度検出センサにおいて、酸化触媒温度検出部と酸化触媒基準温度検出部とを設けて、これらの間で検出する温度を比較することにより、高精度に硫黄濃度を検出することが可能となる。
【００１９】
本発明の硫黄濃度センサは、温度センサが酸化触媒の内部に配置された酸化触媒温度検出部と、この構成に対して更に硫黄捕集材が配置された酸化触媒基準温度検出部とからなるものである。したがって硫酸塩に電極を配置するごとくの耐久性に問題のある構成は使用していないので耐久性が高く、かつ酸素センサを用いない構成で実現できる。
【００２０】
請求項３に記載の硫黄濃度検出センサでは、請求項１に記載の硫黄濃度検出センサにおいて、前記酸化触媒の温度を調節する温度調節部を備えたことを特徴とする。
このように温度調節部を加えることにより、酸化触媒の温度を調節することができる。このため所望のタイミングで酸化触媒を安定的に活性化させることができ、前述したごとく温度センサにより検出される温度状態に基づいて、高精度に硫黄濃度を検出することが可能となる。
【００２１】
前記請求項１の構成に温度調節部を加えた構成であるので、耐久性が高くかつ酸素センサを用いない構成は維持されている。
請求項４に記載の硫黄濃度検出センサでは、請求項２に記載の硫黄濃度検出センサにおいて、前記酸化触媒温度検出部及び前記酸化触媒基準温度検出部の温度を調節する温度調節部を備えたことを特徴とする。
【００２２】
このように温度調節部を加えることにより、酸化触媒温度検出部及び酸化触媒基準温度検出部における酸化触媒の温度を調節することができる。このため所望のタイミングで各酸化触媒を安定的に活性化させることができ、前述したごとく各温度センサにより検出される温度の比較に基づいて、高精度に硫黄濃度を検出することが可能となる。
【００２３】
前記請求項２の構成に温度調節部を加えた構成であるので、耐久性が高くかつ酸素センサを用いない構成は維持されている。
請求項５に記載の硫黄濃度検出装置では、請求項１に記載の硫黄濃度検出センサと、前記硫黄濃度検出センサの周囲を流れる気流の温度を検出する周囲温度検出部と、前記周囲温度検出部により検出された温度の上昇時に、前記硫黄濃度検出センサに設けられた温度センサにより検出された温度が、前記周囲温度検出部により検出された温度よりも高い側に離れ始めたときの前記周囲温度検出部により検出された温度に基づいて、気流中の硫黄濃度を検出する硫黄濃度検出部とを備えたことを特徴とする。
【００２４】
硫黄濃度検出センサの酸化触媒においては、周囲の温度が上昇することにより酸化触媒活性化温度以上となると酸化対象物質の酸化反応を開始する。この酸化反応の反応熱により酸化触媒は周囲温度よりも高くなる。
【００２５】
すなわち酸化触媒で酸化反応が開始されると、酸化触媒の内部の温度センサが検出する温度は、周囲温度検出部にて検出されている温度よりも高い側に離れ始める。このような温度状態の変化が生じたタイミングでは、周囲温度検出部により検出された温度は酸化触媒活性化温度を表している。
【００２６】
そして前述したごとく酸化触媒活性化温度の高さは硫黄濃度に対応している。したがって上述したごとく検出した酸化触媒活性化温度に基づいて硫黄濃度を検出できる。
本発明の硫黄濃度検出装置は請求項１の構成に周囲温度検出部と硫黄濃度検出部とを加えた構成である。したがって耐久性が高くかつ酸素センサを用いない構成は維持されている。
【００２７】
請求項６に記載の硫黄濃度検出装置では、請求項１に記載の硫黄濃度検出センサと、前記硫黄濃度検出センサの周囲を流れる気流の温度を検出する周囲温度検出部と、前記周囲温度検出部により検出された温度が前記硫黄濃度検出センサの酸化触媒を活性化する温度より高い状態で、前記周囲温度検出部により検出された温度と前記硫黄濃度検出センサの温度センサにより検出された温度とに基づいて、気流中の硫黄濃度を検出する硫黄濃度検出部とを備えたことを特徴とする。
【００２８】
前述したごとく酸化触媒で酸化反応が開始されると、酸化触媒の内部の温度センサが検出する温度は、周囲温度検出部にて検出されている温度よりも高い側に離れ始める。
この周囲温度検出部により検出された温度と硫黄濃度検出センサの温度センサにより検出された温度との差は、酸化触媒活性化温度より高くなればなるほど反応が活性化されるので、大きくなる。
【００２９】
しかし、同一温度では、酸化触媒活性化温度が低い場合ほど周囲温度検出部により検出された温度と硫黄濃度検出センサの温度センサにより検出された温度との差は大きくなる。逆に酸化触媒活性化温度が高い場合ほど周囲温度検出部により検出された温度と硫黄濃度検出センサの温度センサにより検出された温度との差は小さくなる。
【００３０】
このため酸化触媒活性化温度以上の温度では、前記温度差によって酸化触媒活性化温度の高さが判明する。そして触媒活性化温度の高さは硫黄濃度の高さに対応することから、前記温度差は硫黄濃度の高さを表すことになる。
【００３１】
このように硫黄濃度検出部は、周囲温度検出部により検出された温度と硫黄濃度検出センサの温度センサにより検出された温度とに基づいて気流中の硫黄濃度を検出できる。
本発明の硫黄濃度検出装置は請求項１の構成に周囲温度検出部と硫黄濃度検出部とを加えた構成である。したがって耐久性が高くかつ酸素センサを用いない構成は維持されている。
【００３２】
請求項７に記載の硫黄濃度検出装置では、請求項２に記載の硫黄濃度検出センサと、前記硫黄濃度検出センサの周囲を流れる気流の温度を検出する周囲温度検出部と、前記周囲温度検出部により検出された温度の上昇時に、前記酸化触媒基準温度検出部により検出された温度が前記周囲温度検出部により検出された温度よりも高い側に離れ始めたときの温度を基準温度とし、前記酸化触媒温度検出部により検出された温度が前記周囲温度検出部により検出された温度よりも高い側に離れ始めたときの温度を硫黄濃度対応温度とし、前記基準温度と前記硫黄濃度対応温度とに基づいて、気流中の硫黄濃度を検出する硫黄濃度検出部とを備えたことを特徴とする。
【００３３】
硫黄濃度検出センサには酸化触媒基準温度検出部と酸化触媒温度検出部とが設けられて、酸化触媒基準温度検出部の温度センサにて、硫黄濃度０ｐｐｍでの酸化触媒活性化温度が基準温度として得られる。そして酸化触媒温度検出部にて実際の硫黄濃度に対応した酸化触媒活性化温度が硫黄濃度対応温度として得られる。
【００３４】
したがって硫黄濃度検出部は、基準温度と硫黄濃度対応温度とを比較することにより、高精度に硫黄濃度を検出することが可能となる。
本発明の硫黄濃度検出装置は請求項２の構成に周囲温度検出部と硫黄濃度検出部とを加えた構成である。したがって耐久性が高くかつ酸素センサを用いない構成は維持されている。
【００３５】
請求項８に記載の硫黄濃度検出装置では、請求項２に記載の硫黄濃度検出センサと、前記硫黄濃度検出センサの周囲を流れる気流の温度を検出する周囲温度検出部と、前記周囲温度検出部により検出された温度が前記硫黄濃度検出センサにおける酸化触媒温度検出部の酸化触媒を活性化する温度より高くなった状態で、前記周囲温度検出部により検出された温度と、前記酸化触媒温度検出部により検出された温度と、前記酸化触媒基準温度検出部により検出された温度とに基づいて、気流中の硫黄濃度を検出する硫黄濃度検出部とを備えたことを特徴とする。
【００３６】
酸化触媒温度検出部の酸化触媒が酸化触媒活性化温度以上の温度状態では、酸化触媒温度検出部と酸化触媒基準温度検出部との間で検出する温度差は、硫黄濃度に対応したものとなる。したがって硫黄濃度検出部は、酸化触媒温度検出部、酸化触媒基準温度検出部、周囲温度検出部のそれぞれにより検出される温度に基づいて硫黄濃度を検出することが可能となる。
【００３７】
本発明の硫黄濃度検出装置は請求項２の構成に周囲温度検出部と硫黄濃度検出部とを加えた構成である。したがって耐久性が高くかつ酸素センサを用いない構成は維持されている。
【００３８】
請求項９に記載の硫黄濃度検出装置では、請求項３に記載の硫黄濃度検出センサと、前記硫黄濃度検出センサの温度調節部により調節される温度を推定する調節温度推定部と、前記硫黄濃度検出センサの温度調節部により前記硫黄濃度検出センサの酸化触媒の温度を上昇させ、この上昇時に、前記調節温度推定部により推定されている調節温度よりも、前記硫黄濃度検出センサに設けられた温度センサにより検出された温度が高い側に離れ始めたときの前記調節温度推定部により推定されている調節温度に基づいて、気流中の硫黄濃度を検出する硫黄濃度検出部とを備えたことを特徴とする。
【００３９】
前述したごとく酸化触媒で酸化反応が開始されると、酸化触媒の内部の温度センサが検出する温度は、温度調節部が調節している温度よりも高い側に離れ始める。このタイミングで、調節温度推定部により推定された調節温度は触媒活性化温度を表している。
【００４０】
酸化触媒の温度上昇は、硫黄濃度検出センサの温度調節部により実行している。このことにより硫黄濃度検出部は、所望のタイミングで酸化触媒を安定的に活性化させることができ、温度センサにより検出された温度と調節温度推定部により推定された調節温度とに基づいて、高精度に硫黄濃度を検出することが可能となる。
【００４１】
本発明の硫黄濃度検出装置は請求項３の構成に調節温度推定部と硫黄濃度検出部とを加えた構成である。したがって耐久性が高くかつ酸素センサを用いない構成は維持されている。
【００４２】
請求項１０に記載の硫黄濃度検出装置では、請求項３に記載の硫黄濃度検出センサと、前記硫黄濃度検出センサの温度調節部により調節される温度を推定する調節温度推定部と、前記硫黄濃度検出センサの温度調節部により前記硫黄濃度検出センサの酸化触媒の温度を酸化触媒活性化温度より高くし、前記調節温度推定部により推定されている調節温度と前記硫黄濃度検出センサの温度センサにより検出された温度とに基づいて、気流中の硫黄濃度を検出する硫黄濃度検出部とを備えたことを特徴とする。
【００４３】
前述したごとく酸化触媒が酸化触媒活性化温度以上の温度状態であれば、高い方に移動すればするほど、調節温度推定部により推定された調節温度と硫黄濃度検出センサの温度センサにより検出された温度との差が大きくなると共に、この温度差に基づいて硫黄濃度が検出できる。
【００４４】
このような温度状態の設定は、硫黄濃度検出センサの温度調節部により実行している。このことにより硫黄濃度検出部は、所望のタイミングで酸化触媒を安定的に酸化触媒活性化温度より高い状態にさせることができる。したがって硫黄濃度検出部は、温度センサにより検出された温度と調節温度推定部により推定された調節温度とに基づいて高精度に硫黄濃度を検出することが可能となる。
【００４５】
本発明の硫黄濃度検出装置は請求項３の構成に調節温度推定部と硫黄濃度検出部とを加えた構成である。したがって耐久性が高くかつ酸素センサを用いない構成は維持されている。
【００４６】
請求項１１に記載の硫黄濃度検出装置では、請求項４に記載の硫黄濃度検出センサと、前記硫黄濃度検出センサの温度調節部により調節される温度を推定する調節温度推定部と、前記硫黄濃度検出センサの温度調節部により前記酸化触媒温度検出部及び前記酸化触媒基準温度検出部の温度を上昇させ、この上昇時に、前記酸化触媒基準温度検出部により検出された温度が前記調節温度推定部により推定された温度よりも高い側に離れ始めたときの温度を基準温度とし、前記酸化触媒温度検出部により検出された温度が前記調節温度推定部により推定された温度よりも高い側に離れ始めたときの温度を硫黄濃度対応温度とし、前記基準温度と前記硫黄濃度対応温度とに基づいて、気流中の硫黄濃度を検出する硫黄濃度検出部とを備えたことを特徴とする。
【００４７】
このように温度調節部により酸化触媒温度検出部及び酸化触媒基準温度検出部の温度を上昇させているので、所望のタイミングで各酸化触媒を安定的に活性化させることができ、各温度センサにより検出される基準温度と硫黄濃度対応温度とに基づいて、高精度に硫黄濃度を検出することが可能となる。
【００４８】
本発明の硫黄濃度検出装置は請求項４の構成に調節温度推定部と硫黄濃度検出部とを加えた構成である。したがって耐久性が高くかつ酸素センサを用いない構成は維持されている。
【００４９】
請求項１２に記載の硫黄濃度検出装置では、請求項４に記載の硫黄濃度検出センサと、前記硫黄濃度検出センサの温度調節部により調節される温度を推定する調節温度推定部と、前記硫黄濃度検出センサの温度調節部により前記酸化触媒温度検出部及び前記酸化触媒基準温度検出部の温度を上昇させて酸化触媒活性化温度より高くし、前記調節温度推定部により推定された温度と、前記酸化触媒温度検出部により検出された温度と、前記酸化触媒基準温度検出部により検出された温度とに基づいて、気流中の硫黄濃度を検出する硫黄濃度検出部とを備えたことを特徴とする。
【００５０】
このように温度調節部により酸化触媒温度検出部及び酸化触媒基準温度検出部の温度を酸化触媒活性化温度より高くしているので、所望のタイミングで各酸化触媒を安定的に活性化させることができる。そして調節された温度と各温度センサにより検出される温度とに基づいて、高精度に硫黄濃度を検出することが可能となる。
【００５１】
本発明の硫黄濃度検出装置は請求項４の構成に調節温度推定部と硫黄濃度検出部とを加えた構成である。したがって耐久性が高くかつ酸素センサを用いない構成は維持されている。
【００５２】
請求項１３に記載の硫黄濃度検出装置では、請求項５〜１２のいずれか一項に記載の硫黄濃度検出装置において、内燃機関は排気系に酸化対象物質として燃料を導入するものであり、前記硫黄濃度検出センサは内燃機関の排気系に配置されて、排気中の硫黄濃度を検出することを特徴とする。
【００５３】
このように硫黄濃度検出装置を排気系に配置し、排気系での処理のために排気系に導入される燃料を酸化対象物質として利用して、排気中の硫黄濃度を検出することができる。
排気は内燃機関において燃料が燃焼したことにより発生したものであることから、硫黄濃度検出装置は、排気系に導入された燃料のみでなく、内燃機関で燃焼に用いられた燃料について、その硫黄濃度を検出していることになる。
【００５４】
したがって燃料中の硫黄濃度を検出する特別な部位を設けることはないので、内燃機関の小型化に貢献できる。
請求項１４に記載の硫黄濃度検出装置では、請求項１３に記載の硫黄濃度検出装置において、排気系への燃料導入は排気系での燃料添加又は燃焼室内でのポスト噴射によるものであることを特徴とする。
【００５５】
排気系への燃料導入としては、排気系での燃料添加や、燃焼室内でメイン燃料噴射後に行われるポスト噴射を挙げることができる。
請求項１５に記載の硫黄濃度検出装置では、請求項５〜１４のいずれか一項に記載の硫黄濃度検出装置において、前記酸化触媒は、内燃機関の排気系に設けられたＤＰＦに配置された酸化触媒であることを特徴とする。
【００５６】
このように酸化触媒としては、内燃機関排気系のＤＰＦに設けられている酸化触媒を利用できる。このことにより特別に燃料中の硫黄濃度を検出するための酸化触媒を設ける必要がなくなるので、内燃機関の小型化に貢献できる。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】実施の形態１の硫黄濃度検出センサを内部に組み付けた硫黄濃度検出アセンブリの縦断面図。
【図２】硫黄濃度検出センサの周囲温度Ｔａと温度センサにより検出される触媒温度Ｔｃとの関係を示すグラフ。
【図３】周囲温度Ｔａ（又は触媒温度Ｔｃ）から硫黄濃度を求めるための硫黄濃度マップＭＡＰｓの構成説明図。
【図４】実施の形態１の硫黄濃度検出アセンブリをディーゼルエンジンの排気系に取り付けた状態を示す断面図。
【図５】周囲温度Ｔａが酸化触媒活性化温度ＴａＸを通過した際の触媒温度Ｔｃの変化状態を示すグラフ。
【図６】実施の形態１のＥＣＵが実行する硫黄濃度検出処理のフローチャート。
【図７】実施の形態２の硫黄濃度検出センサを内部に組み付けた硫黄濃度検出アセンブリの縦断面図。
【図８】実施の形態２のＥＣＵが実行する硫黄濃度検出処理のフローチャート。
【図９】実施の形態３のＥＣＵが実行する硫黄濃度検出処理のフローチャート。
【図１０】異なる硫黄濃度における触媒温度Ｔｃの差を説明するグラフ。
【図１１】周囲温度Ｔａと温度差ｄＴとから硫黄濃度を求めるための硫黄濃度マップＭＡＰｄｔの構成説明図。
【図１２】実施の形態４のＥＣＵが実行する硫黄濃度検出処理のフローチャート。
【図１３】実施の形態５の硫黄濃度検出センサを内部に組み付けた硫黄濃度検出アセンブリの縦断面図。
【図１４】酸化触媒活性化温度と酸化触媒活性化基準温度との温度差Ｄｘから、硫黄濃度を求めるための硫黄濃度マップＭＡＰｓｓｔの構成説明図。
【図１５】実施の形態５のＥＣＵが実行する硫黄濃度検出処理のフローチャート。
【図１６】同じく基準温度検出処理のフローチャート。
【図１７】同じく硫黄濃度対応温度検出処理のフローチャート。
【図１８】実施の形態６の硫黄濃度検出センサを内部に組み付けた硫黄濃度検出アセンブリの縦断面図。
【図１９】実施の形態６のＥＣＵが実行する硫黄濃度検出処理のフローチャート。
【図２０】同じく基準温度検出処理のフローチャート。
【図２１】同じく硫黄濃度対応温度検出処理のフローチャート。
【図２２】実施の形態７で用いる、周囲温度Ｔａと酸化触媒の温度差ｄＢＳとから硫黄濃度を求める硫黄濃度マップＭＡＰｄｂｓの構成説明図。
【図２３】実施の形態７のＥＣＵが実行する硫黄濃度検出処理のフローチャート。
【図２４】実施の形態８のＥＣＵが実行する硫黄濃度検出処理のフローチャート。
【図２５】実施の形態９において硫黄濃度検出センサをＤＰＦ内に配置した硫黄濃度検出装置を示す縦断面図。
【図２６】実施の形態１０において硫黄濃度検出センサをＤＰＦ内に配置した硫黄濃度検出装置を示す縦断面図。
【図２７】他の実施の形態において硫黄濃度検出センサをＤＰＦ内に配置した硫黄濃度検出装置を示す縦断面図。
【発明を実施するための形態】
【００５８】
［実施の形態１］
〈実施の形態１の構成〉図１は本実施の形態の硫黄濃度検出センサ２を内部に組み付けた硫黄濃度検出アセンブリ３を示している。
【００５９】
硫黄濃度検出センサ２は、外側に酸化触媒４が形成され、この酸化触媒４の内部に温度センサ６が配置されている構成である。この構成により温度センサ６は、酸化触媒４の温度を測定している。
【００６０】
硫黄濃度検出アセンブリ３は、ハウジング８とカバー１０とを備える。硫黄濃度検出センサ２は、温度センサ６の基部にてハウジング８に固定されている。カバー１０は、通気性のために通気口１０ａが多数形成されている。硫黄濃度検出センサ２の酸化触媒４はこのカバー１０内の空間に配置されている。
【００６１】
酸化触媒４は、通気口１０ａからカバー１０内に導入される気流中の炭化水素などの酸化対象物質を、気流中に存在する酸素と反応させる触媒である。この酸化触媒４としては、白金やパラジウムが挙げられる。例えば、ディーゼルエンジンのＤＰＦ（Ｄｉｅｓｅｌ Ｐａｒｔｉｃｕｌａｔｅ Ｆｉｌｔｅｒ）において用いられている酸化触媒が使用される。
【００６２】
温度センサ６としては、サーミスタなどの抵抗温度計や熱電対が使用され、その電圧信号が信号線６ａから外部に出力される。
〈実施の形態１の作用〉ここで硫黄濃度検出センサ２の周囲温度（例えばカバー１０内に導入される気流の温度）Ｔａと、温度センサ６により検出される酸化触媒４内の温度（触媒温度Ｔｃ）とは、本発明者の実験により図２に示す関係にあることが判明している。
【００６３】
周囲温度Ｔａ（ここでは気流の温度）を次第に上昇させた場合、気流中の硫黄濃度が０ｐｐｍである場合には、周囲温度Ｔａ０までは、周囲温度Ｔａ＝触媒温度Ｔｃであったが、周囲温度Ｔａが温度Ｔａ０を越えると、触媒温度Ｔｃは周囲温度Ｔａより高い側に離れ始める。これは酸化触媒４により気流中の酸化対象物質を酸化する反応が開始されて、反応熱によって酸化触媒４が周囲温度Ｔａよりも昇温したことを示している。
【００６４】
すなわち気流中の硫黄濃度が０ｐｐｍである場合の酸化触媒活性化温度は温度Ｔａ０である。
しかし気流中の硫黄濃度が５００ｐｐｍである場合には、温度Ｔａ０では酸化反応が開始されず、それより高い温度Ｔａ１（＝Ｔｃ１）で酸化反応が開始されて触媒温度Ｔｃは周囲温度Ｔａより高い側に離れ始める。
【００６５】
すなわち気流中の硫黄濃度が５００ｐｐｍである場合の酸化触媒活性化温度は温度Ｔａ１（＞Ｔａ０）である。
同様にして硫黄濃度が１０００ｐｐｍである場合の酸化触媒活性化温度は温度Ｔａ２（＞Ｔａ１）である。そして、硫黄濃度が１５００ｐｐｍである場合の酸化触媒活性化温度は温度Ｔａ３（＞Ｔａ２）である。
【００６６】
この酸化触媒活性化時の周囲温度Ｔａ（又は酸化触媒活性化時の触媒温度Ｔｃ）と硫黄濃度との関係をグラフに表したものが、図３に示す硫黄濃度マップＭＡＰｓである。
したがって触媒温度Ｔｃが周囲温度Ｔａから高い側に離れ始める周囲温度Ｔａを検出することで、気流中の硫黄濃度が検出できることになる。
〈実施の形態１による硫黄濃度検出例〉図４にディーゼルエンジンの排気系に設けられたＤＰＦ１２よりも上流に、図１に示した硫黄濃度検出アセンブリ３を取り付ける。尚、このＤＰＦ１２は、コージェライトのハニカム基材に白金やパラジウムの酸化触媒がコートしてあるものである。この酸化触媒は、硫黄濃度検出センサ２の酸化触媒４と同種の場合もあり、異なる種類の場合もある。
【００６７】
硫黄濃度検出センサ２における温度センサ６が検出する触媒温度Ｔｃを表す検出信号は、電子制御ユニット（以下「ＥＣＵ」と称する）１４に読み込まれる。ＥＣＵ１４は、ディーゼルエンジンの運転状態、ここでは燃料噴射量、回転速度及び燃料添加量に基づいて、ＤＰＦ１２に導入される排気温Ｔｅを推定計算している。
【００６８】
そしてＥＣＵ１４は、このように推定計算した排気温Ｔｅを、気流の温度である周囲温度Ｔａとして用いて、この周囲温度Ｔａと触媒温度Ｔｃとに基づいて、図５に示すごとくの温度変化を示す酸化触媒活性化温度ＴａＸ（酸化触媒活性化時の触媒温度ＴｃＸと同じ）を求める。そしてこの酸化触媒活性化温度ＴａＸに基づいて図３に示した硫黄濃度マップＭＡＰｓから排気中の硫黄濃度ＳＸを算出する。
【００６９】
この一連の処理はＥＣＵ１４により図６に示すごとく実行される。この硫黄濃度検出処理について説明する。本処理は一定時間周期で繰り返し実行される処理である。尚、図６中の個々の処理内容に対応するステップを「Ｓ〜」で表す。
【００７０】
硫黄濃度検出処理（図６）が開始されると、まず硫黄濃度検出条件が成立しているか否かが判定される（Ｓ１０２）。硫黄濃度検出条件は、ディーゼルエンジン運転が安定状態にあり、ＤＰＦ１２に対して上流から浄化のための燃料添加がなされている場合に成立する。尚、燃料添加弁による排気系での燃料添加ではなく、燃焼室内におけるメイン燃料噴射後に行われるポスト噴射によってＤＰＦ１２を浄化するエンジンでは、燃料添加の代わりにポスト噴射をしていることが条件となる。このようにして排気流に加えられる燃料が硫黄濃度検出センサ２にて利用される主な酸化対象物質となる。
【００７１】
硫黄濃度検出条件が成立していなければ（Ｓ１０２でＮＯ）、このまま本処理を出る。
硫黄濃度検出条件が成立すると（Ｓ１０２でＹＥＳ）、次に周囲温度Ｔａ（ここでは排気温Ｔｅ）が緩慢に上昇中か否かが判定される（Ｓ１０４）。排気温Ｔｅは前述したごとくＥＣＵ１４がディーゼルエンジンの運転状態から算出している。尚、排気温Ｔｅが急激に上昇している場合には、検出精度が低下するので、排気温Ｔｅは緩慢に上昇していることが条件とされている。
【００７２】
排気温Ｔｅが上昇していない場合、あるいは上昇していても急激な上昇では（Ｓ１０４でＮＯ）、このまま本処理を出る。
検出条件が成立しており（Ｓ１０２でＹＥＳ）、かつ排気温Ｔｅが緩慢に上昇している場合には（Ｓ１０４でＹＥＳ）、次に硫黄濃度検出センサ２の出力値から得られている触媒温度Ｔｃが排気温Ｔｅから高い側に離れ始めたか否かが判定される（Ｓ１０６）。
【００７３】
すなわち、Ｔｃ＝Ｔｅの状態（図５にて酸化触媒活性化温度ＴａＸより低い状態）から、Ｔｃ＞Ｔｅの状態（図５にて酸化触媒活性化温度ＴａＸ以上の状態）へ移行したタイミングか否かが判定される（Ｓ１０６）。尚、触媒温度Ｔｃと排気温Ｔｅとの比較は、測定誤差あるいは計算誤差を含めた範囲内の差は同一として扱っている。
【００７４】
ここでＴｃ＝Ｔｅであったり、既にＴｃ＞Ｔｅとなっていた場合には（Ｓ１０６でＮＯ）、次に、今回の酸化触媒活性化温度ＴａＸは設定済みか否かが判定される（Ｓ１０８）。
【００７５】
この酸化触媒活性化温度ＴａＸの設定は、後述するステップＳ１１０の処理によりなされる。すなわち、今回の条件（Ｓ１０２，Ｓ１０４，Ｓ１０６）成立により、ステップＳ１１０の処理にて周囲温度Ｔａ（排気温Ｔｅ）を酸化触媒活性化温度ＴａＸに設定する処理がなされているか否かが判定される。
【００７６】
ここでは、未だ全ての条件（Ｓ１０２，Ｓ１０４，Ｓ１０６）は成立していないので（Ｓ１０８でＮＯ）、このまま本処理を出る。
前記図５に示したごとく触媒温度Ｔｃが周囲温度Ｔａから高い側に離れ始めた場合には（Ｓ１０６でＹＥＳ）、酸化触媒活性化温度ＴａＸに、周囲温度Ｔａとして現在算出されている排気温Ｔｅの値が設定される（Ｓ１１０）。
【００７７】
そして触媒温度Ｔｃと周囲温度Ｔａ（排気温Ｔｅ）との差が判定値ΔＴ以上か否かが判定される（Ｓ１１２）。この判定値ΔＴは、触媒温度Ｔｃが周囲温度Ｔａから高い側に離れたことを確実に判定するために設けられている。
【００７８】
当初は、Ｔｃ−Ｔａ≧ΔＴが成立していないので（Ｓ１１２でＮＯ）、このまま本処理を出る。
次の実行周期では、ステップＳ１０２でＹＥＳ、ステップＳ１０４でＹＥＳと判定されると、次にステップＳ１０６の判定がなされる。このときは既に前回にて離れ始めたと判定されているので、今回はＮＯと判定される。そして今回の酸化触媒活性化温度ＴａＸは設定済みとなっているので（Ｓ１０８でＹＥＳ）、前述したＴｃ−Ｔａ≧ΔＴが成立しているか否かが判定される（Ｓ１１２）。成立していない場合には（Ｓ１１２でＮＯ）、このまま本処理を出る。
【００７９】
以後、Ｔｃ−Ｔａ≧ΔＴが成立するまでは、ステップＳ１０８ではＹＥＳと判定されるが、ステップＳ１１２ではＮＯと判定される状態が継続する。
そしてＴｃ−Ｔａ≧ΔＴが成立すると（Ｓ１１２でＹＥＳ）、ステップＳ１１０にて既に設定していた酸化触媒活性化温度ＴａＸの値が確定するので、この酸化触媒活性化温度ＴａＸに基づいて前述した硫黄濃度マップＭＡＰｓ（図３）から排気中の硫黄濃度ＳＸを求める（Ｓ１１４）。
【００８０】
このようにして今回の検出条件成立時に排気中の硫黄濃度が検出できたので、硫黄濃度検出処理終了設定を実行して（Ｓ１１６）、本処理を出る。
以後は、新たに検出条件（Ｓ１０２）が成立するまでは、ステップＳ１０２でＮＯと判定されるので、本処理での実質的な処理はなされない。
〈実施の形態１と請求項との関係〉上述した構成において、硫黄濃度検出センサ２及びＥＣＵ１４が硫黄濃度検出装置に相当する。ＥＣＵ１４が周囲温度検出部及び硫黄濃度検出部に相当する。ＥＣＵ１４によるディーゼルエンジンの運転状態から排気温Ｔｅ算出する処理が周囲温度検出部としての処理に相当し、硫黄濃度検出処理（図６）が硫黄濃度検出部としての処理に相当する。
〈実施の形態１の効果〉（１）本実施の形態における硫黄濃度の検出は、酸化触媒４の酸化触媒活性化温度が気流中の硫黄濃度に応じて高くなる知見に基づくものである。
【００８１】
このために周囲温度Ｔａ（排気温Ｔｅ）の上昇時に、温度センサ６にて検出される酸化触媒４の温度Ｔｃが周囲温度Ｔａよりも高い側に離れ始めたときを（Ｓ１０６でＹＥＳ）、酸化触媒活性化温度ＴａＸに到達したものとする。そして、そのときの周囲温度Ｔａを用いて硫黄濃度マップＭＡＰｓから排気中の硫黄濃度ＳＸを算出している（Ｓ１１４）。
【００８２】
このように温度センサ６により酸化触媒４の温度Ｔｃの状態を検出することで、結果として硫黄濃度ＳＸが検出できることから、硫酸塩に電極を配置するごとくの耐久性に問題のある構成は使用せずに済む。このため耐久性が高い。
【００８３】
更に酸素センサを用いずに実現できるので低コストな構成となる。
（２）図４に示したごとく硫黄濃度検出アセンブリ３を、内燃機関の排気系に存在するＤＰＦ１２の上流側に配置することで、ＤＰＦ１２の浄化処理のために添加される燃料あるいはポスト噴射を利用して、排気中の硫黄濃度を検出することができる。
【００８４】
したがって燃料の硫黄濃度を検出するために内燃機関に特別な部位を設ける必要はないので、内燃機関の小型化に貢献できる。
［実施の形態２］
〈実施の形態２の構成〉図７は本実施の形態の硫黄濃度検出センサ１０２を内部に組み付けた硫黄濃度検出アセンブリ１０３を示している。
【００８５】
硫黄濃度検出センサ１０２は、酸化触媒温度検出部１０５と温度調節部１０７とからなる。酸化触媒温度検出部１０５は前記実施の形態１の硫黄濃度検出センサ２（図１）と同一構成及び機能である。すなわち酸化触媒温度検出部１０５は、外側に酸化触媒１０４が形成され、この酸化触媒１０４内に温度センサ１０６が配置された構成であり、温度センサ１０６は酸化触媒１０４の温度を検出している。この温度に対応する電圧信号が信号線１０６ａから外部に出力される。酸化触媒１０４の種類については前記実施の形態１にて述べたごとくである。
【００８６】
温度調節部１０７は、導線１０７ａから通電することにより発熱する電熱器であり、耐熱性のセラミックヒータなどが用いられている。この温度調節部１０７は円筒形であり、内部空間に酸化触媒温度検出部１０５を配置している。したがって導線１０７ａへの通電制御により酸化触媒温度検出部１０５を加熱自在としている。
【００８７】
硫黄濃度検出アセンブリ１０３は前記実施の形態１と同様にハウジング１０８とカバー１１０とを備える。酸化触媒温度検出部１０５と温度調節部１０７とは、それぞれ基部にてハウジング１０８に固定されている。カバー１１０は通気口１１０ａが多数形成されている。硫黄濃度検出センサ１０２はこのカバー１１０に覆われた状態でハウジング１０８に固定されている。
〈実施の形態２の作用〉酸化触媒温度検出部１０５の周囲温度Ｔａと、温度センサ１０６により検出される酸化触媒１０４内の温度（触媒温度Ｔｃ）との関係は、前記図２にて述べたごとくである。そして周囲温度Ｔａと硫黄濃度との関係は、前記図３に示す硫黄濃度マップＭＡＰｓのごとくである。したがって触媒温度Ｔｃが周囲温度Ｔａから高い側に離れ始める周囲温度Ｔａを検出することで、気流中の硫黄濃度が検出できることになる。
【００８８】
本実施の形態の硫黄濃度検出センサ１０２では温度調節部１０７を備えているので、酸化触媒温度検出部１０５を加熱することでその温度を調節できる。このため硫黄濃度検出アセンブリ１０３を前記図４と同様に内燃機関の排気系に取り付けた場合に、酸化触媒温度検出部１０５の温度を温度調節部１０７により調節することで、排気中の硫黄濃度を検出できる。
〈実施の形態２による硫黄濃度検出例〉本実施の形態のＥＣＵは図８に示すごとくの硫黄濃度検出処理を一定時間周期で繰り返すことで、硫黄濃度の検出を行う。
【００８９】
硫黄濃度検出処理（図８）について説明する。まず硫黄濃度検出条件が成立しているか否かが判定される（Ｓ２０２）。この硫黄濃度検出条件は前記図６のステップＳ１０２で説明したごとくである。
【００９０】
硫黄濃度検出条件が成立すると（Ｓ２０２でＹＥＳ）、次に温度調節部１０７に対する通電制御を実行して酸化触媒１０４を次第に昇温させる処理を開始する（Ｓ２０４）。
次に温度調節部１０７に対する通電量と排気温Ｔｅとから演算Ｆ（あるいはマップ）により、酸化触媒１０４が調節される温度（調節温度Ｔｉ）が推定される（Ｓ２０５）。ここで排気温Ｔｅについては前記実施の形態１にて述べたごとくディーゼルエンジンの運転状態から推定する。
【００９１】
すなわちステップＳ２０５の演算Ｆ（あるいはマップ）では、排気温Ｔｅである排気の気流中にて、温度調節部１０７から空間を介して受ける熱量により酸化触媒１０４が到達する温度を、調節温度Ｔｉとして推定算出している。
【００９２】
そして温度調節部１０７による昇温処理中に、酸化触媒温度検出部１０５の温度センサ１０６が検出する触媒温度Ｔｃが、調節温度Ｔｉから高い側に離れ始めたか否かが判定される（Ｓ２０６）。すなわち次第に調節温度Ｔｉが上昇している際に、Ｔｃ＝Ｔｉの状態から、Ｔｃ＞Ｔｉの状態に移行したタイミングか否かが判定される。尚、触媒温度Ｔｃと調節温度Ｔｉとの比較は、測定誤差あるいは計算誤差を含めた範囲内の差は同一として扱っている。
【００９３】
ここでＴｃ＝Ｔｉであったり、既にＴｃ＞Ｔｉとなっていた場合には（Ｓ２０６でＮＯ）、次に、今回の酸化触媒活性化温度ＴａＸは設定済みか否かが判定される（Ｓ２０８）。
【００９４】
この酸化触媒活性化温度ＴａＸの設定は、後述するステップＳ２１０の処理のことであり、今回の条件（Ｓ２０２，Ｓ２０６）成立により、ステップＳ２１０の処理にて調節温度Ｔｉを酸化触媒活性化温度ＴａＸに設定する処理がなされているか否かが判定される。
【００９５】
ここでは、未だ全ての条件（Ｓ２０２，Ｓ２０６）は成立していないので（Ｓ２０８でＮＯ）、このまま本処理を出る。
触媒温度Ｔｃが調節温度Ｔｉから高い側に離れ始めた場合には（Ｓ２０６でＹＥＳ）、酸化触媒活性化温度ＴａＸに、現在算出されている調節温度Ｔｉが設定される（Ｓ２１０）。
【００９６】
そして触媒温度Ｔｃと調節温度Ｔｉとの差が判定値ΔＴ以上か否かが判定される（Ｓ２１２）。この判定値ΔＴは、触媒温度Ｔｃが調節温度Ｔｉから高い側に離れたことを確実に判定するために設けられている。
【００９７】
当初は、Ｔｃ−Ｔｉ≧ΔＴが成立していないので（Ｓ２１２でＮＯ）、このまま本処理を出る。
次の実行周期では、ステップＳ２０２でＹＥＳと判定されると、ステップＳ２０４，Ｓ２０５の処理の次にステップＳ２０６の判定がなされる。このときは既に前回にて離れ始めたと判定されているので、今回はＮＯと判定される。そして今回の酸化触媒活性化温度ＴａＸは設定済みとなっているので（Ｓ２０８でＹＥＳ）、前述したＴｃ−Ｔｉ≧ΔＴが成立しているか否かが判定される（Ｓ２１２）。成立していない場合には（Ｓ２１２でＮＯ）、このまま本処理を出る。
【００９８】
以後、Ｔｃ−Ｔｉ≧ΔＴが成立するまでは、ステップＳ２０８ではＹＥＳと判定されるが、ステップＳ２１２ではＮＯと判定される状態が継続する。
そしてＴｃ−Ｔｉ≧ΔＴが成立すると（Ｓ２１２でＹＥＳ）、ステップＳ２１０にて既に設定していた酸化触媒活性化温度ＴａＸの値が確定するので、この酸化触媒活性化温度ＴａＸに基づいて、前記硫黄濃度マップＭＡＰｓ（図３）から排気中の硫黄濃度ＳＸを求める（Ｓ２１４）。
【００９９】
このようにして今回の検出条件成立時に排気中の硫黄濃度が検出できたので、硫黄濃度検出処理終了設定を実行して（Ｓ２１６）、本処理を出る。
以後は、新たに検出条件（Ｓ２０２）が成立するまでは、ステップＳ２０２でＮＯと判定されるので、本処理での実質的な処理はなされない。
〈実施の形態２と請求項との関係〉上述した構成において、硫黄濃度検出センサ１０２及びＥＣＵが硫黄濃度検出装置に相当する。ＥＣＵが調節温度推定部及び硫黄濃度検出部に相当する。ＥＣＵによる硫黄濃度検出処理（図８）が調節温度推定部（ステップＳ２０５が相当する）及び硫黄濃度検出部としての処理に相当する。
〈実施の形態２の効果〉（１）本実施の形態における硫黄濃度の検出は、酸化触媒１０４の酸化触媒活性化温度が気流中の硫黄濃度に応じて高くなる知見に基づくものである。
【０１００】
このため温度調節部１０７への通電により、酸化触媒１０４の温度（調節温度Ｔｉ）が次第に上昇するように調節し、この調節温度Ｔｉの上昇時に、温度センサ１０６にて検出される酸化触媒１０４の温度Ｔｃが調節温度Ｔｉよりも高い側に離れ始めたときを（Ｓ２０６でＹＥＳ）、酸化触媒１０４が酸化触媒活性化温度ＴａＸに到達したものとしている。そしてこの酸化触媒活性化温度ＴａＸの値を用いて硫黄濃度マップＭＡＰｓから排気中の硫黄濃度ＳＸを算出している（Ｓ２１４）。
【０１０１】
このように所望のタイミングで酸化触媒１０４を安定的に活性化させることができるので、酸化触媒１０４の温度状態に基づいて、高精度に硫黄濃度を検出することが可能となる。
【０１０２】
硫酸塩に電極を配置するごとくの耐久性に問題のある構成は使用していないので耐久性が高い。更に酸素センサを用いずに実現できるので低コストな構成となる。
（２）前記実施の形態１の効果（２）と同じ効果を生じる。
【０１０３】
［実施の形態３］
〈実施の形態３の構成〉本実施の形態では、前記図１の硫黄濃度検出アセンブリ３と前記図４の配置構成を採用している。そして本実施の形態のＥＣＵは図６の処理の代わりに、図９に示す硫黄濃度検出処理を一定時間周期で繰り返し実行する。他の構成は前記実施の形態１と同じなので、同一構成は同一符号にて説明する。
〈実施の形態３の作用〉前記図２に表されているように、特定の周囲温度Ｔａでは、気流中の硫黄濃度に応じて、酸化触媒４の温度が異なる。例えば図１０に示すごとく特定の周囲温度Ｔａとして、温度Ｔａ１０を選択する。この周囲温度Ｔａ１０は、前記図２では温度Ｔａ３に相当し、気流中の硫黄濃度が１５００ｐｐｍであった場合の酸化触媒活性化温度に相当する。
【０１０４】
この周囲温度Ｔａ１０では、触媒温度Ｔｃは、気流中の硫黄濃度が０ｐｐｍの場合は温度Ｔｃ１０であり、５００ｐｐｍの場合は温度Ｔｃ１１であり、１０００ｐｐｍの場合は温度Ｔｃ１２であり、１５００ｐｐｍの場合は温度Ｔｃ１３である。更に硫黄濃度が１５００ｐｐｍを越える場合も温度Ｔｃ１３となる。
【０１０５】
特定の周囲温度Ｔａとして温度Ｔａ１１を選択すると、この周囲温度Ｔａ１１では、触媒温度Ｔｃは、気流中の硫黄濃度が０ｐｐｍの場合は温度Ｔｃ２０であり、５００ｐｐｍの場合は温度Ｔｃ２１であり、酸化触媒活性化温度がこの周囲温度Ｔａ１１以上となるような硫黄濃度では温度Ｔｃ２２である。
【０１０６】
すなわち酸化触媒活性化温度が、特定の周囲温度Ｔａよりも低い側となる硫黄濃度では、特定の周囲温度Ｔａに対して触媒温度Ｔｃが高くなるため、触媒温度Ｔｃと特定の周囲温度Ｔａとの間に温度差が生じる。
【０１０７】
このことから周囲温度Ｔａを０ｐｐｍでの酸化触媒活性化温度よりも高い温度にして、触媒温度Ｔｃを実測すれば、気流中の硫黄濃度検出が可能となる。図９の硫黄濃度検出処理は、このことを利用して気流中の硫黄濃度を検出する処理である。
〈実施の形態３による硫黄濃度検出例〉硫黄濃度検出処理（図９）について説明する。まず硫黄濃度検出条件が成立しているか否かが判定される（Ｓ３０２）。この硫黄濃度検出条件は前記図６のステップＳ１０２で説明したごとくである。成立していなければ（Ｓ３０２でＮＯ）、このまま本処理を出る。
【０１０８】
硫黄濃度検出条件が成立すると（Ｓ３０２でＹＥＳ）、次に温度センサ６が検出している触媒温度Ｔｃが周囲温度Ｔａより高いか否かが判定される（Ｓ３０４）。尚、周囲温度Ｔａは前記実施の形態１にて述べたごとく、排気温Ｔｅに相当し、この排気温ＴｅはＥＣＵによりディーゼルエンジンの運転状態から推定されている。
【０１０９】
Ｔｃ≦Ｔａであれば（Ｓ３０４でＮＯ）、このまま本処理を出る。
Ｔｃ＞Ｔａとなると（Ｓ３０４でＹＥＳ）、式１のごとく触媒温度Ｔｃと周囲温度Ｔａ（排気温Ｔｅ）との温度差ｄＴが算出される（Ｓ３０６）。
【０１１０】
［式１］ ｄＴ←Ｔｃ−Ｔａ
そして周囲温度Ｔａと温度差ｄＴとに基づいて、硫黄濃度マップＭＡＰｄｔから排気中の硫黄濃度ＳＸを算出する（Ｓ３０８）。
【０１１１】
硫黄濃度マップＭＡＰｄｔは、図１１に示すごとく周囲温度Ｔａと温度差ｄＴにより、排気中の硫黄濃度ＳＸを決定するマップであり、この内容は図１０にて説明した関係に基づいて設定されている。すなわち硫黄濃度０ｐｐｍでの酸化触媒活性化温度Ｔａ０から伸びる実線は０ｐｐｍでの周囲温度Ｔａに対応した温度差ｄＴの変化を示している。したがってこの実線より低い領域の温度差ｄＴにてマップデータが存在する。そしてマップデータが存在する部分では、破線の等高線にて示すごとく、周囲温度Ｔａが高いほど高い硫黄濃度が設定され、温度差ｄＴが大きいほど低い硫黄濃度が設定されている。
【０１１２】
このようして排気中の硫黄濃度ＳＸが検出されると、硫黄濃度検出処理終了設定を実行して（Ｓ３１０）、本処理を出る。
以後は、新たに検出条件（Ｓ３０２）が成立するまでは、ステップＳ３０２でＮＯと判定されるので、本処理での実質的な処理はなされない。
〈実施の形態３と請求項との関係〉上述した構成において、硫黄濃度検出センサ２及びＥＣＵが硫黄濃度検出装置に相当する。ＥＣＵが周囲温度検出部及び硫黄濃度検出部に相当する。ＥＣＵによるディーゼルエンジンの運転状態から排気温Ｔｅ算出する処理が周囲温度検出部としての処理に相当し、硫黄濃度検出処理（図９）が硫黄濃度検出部としての処理に相当する。
〈実施の形態３の効果〉（１）図１１の硫黄濃度マップＭＡＰｄｔを用いることにより、酸化触媒活性化温度より高い周囲温度ＴａとされてｄＴ＞０（℃）となっていれば、温度のみで容易に排気中の硫黄濃度ＳＸを検出することができる。
【０１１３】
そして硫酸塩に電極を配置するごとくの耐久性に問題のある構成は使用していないので耐久性が高い。更に酸素センサを用いずに実現できるので低コストな構成となる。
（２）前記実施の形態１の効果（２）と同じ効果が生じる。
【０１１４】
［実施の形態４］
〈実施の形態４の構成〉本実施の形態では、前記図７の硫黄濃度検出アセンブリ１０３と前記図４の配置構成を採用している。そして本実施の形態のＥＣＵは図８の処理の代わりに、図１２に示す硫黄濃度検出処理を一定時間周期で繰り返し実行する。他の構成は前記実施の形態１と同じなので、同一構成は同一符号にて説明する。
〈実施の形態４の作用〉前記実施の形態３にて説明した硫黄濃度マップＭＡＰｄｔ（図１１）の周囲温度Ｔａは排気温Ｔｅを用いたものであるが、積極的に温度調節部１０７により酸化触媒１０４の温度を調節した場合には、この調節温度Ｔｉを周囲温度Ｔａの代わりに用いても同一の硫黄濃度マップＭＡＰｄｔ（図１１）が利用できる。
【０１１５】
したがって周囲温度Ｔａを調節温度Ｔｉに代えた硫黄濃度マップＭＡＰｄｔ（図１１）を用いて、硫黄濃度検出処理（図１２）を実行することで排気中の硫黄濃度ＳＸの検出が可能となる。
〈実施の形態４による硫黄濃度検出例〉硫黄濃度検出処理（図１２）について説明する。この処理が開始されると、まず硫黄濃度検出条件が成立しているか否かが判定される（Ｓ４０２）。この硫黄濃度検出条件は前記図６のステップＳ１０２で説明したごとくである。成立していなければ（Ｓ４０２でＮＯ）、このまま本処理を出る。
【０１１６】
硫黄濃度検出条件が成立すると（Ｓ４０２でＹＥＳ）、次に温度調節部１０７に対する通電制御を実行して酸化触媒１０４を加熱する処理を開始する（Ｓ４０４）。この加熱処理は酸化触媒１０４をほぼ一定の温度に調節する処理である。
【０１１７】
次に前記図８のステップＳ２０５にて説明したごとく温度調節部１０７に対する通電量と排気温Ｔｅとから演算Ｆ（あるいはマップ）により、調節温度Ｔｉを推定する（Ｓ４０６）。
【０１１８】
次に温度センサ１０６が検出している触媒温度Ｔｃが調節温度Ｔｉより高いか否かを判定する（Ｓ４０８）。
Ｔｃ≦Ｔｉであれば（Ｓ４０８でＮＯ）、このまま本処理を出る。
【０１１９】
Ｔｃ＞Ｔｉとなると（Ｓ４０８でＹＥＳ）、式２のごとく触媒温度Ｔｃと調節温度Ｔｉとの温度差ｄＴを算出する（Ｓ４１０）。
［式２］ ｄＴ←Ｔｃ−Ｔｉ
そして調節温度Ｔｉと温度差ｄＴとに基づいて、硫黄濃度マップＭＡＰｄｔ（図１１）から排気中の硫黄濃度ＳＸを算出する（Ｓ４１２）。すなわち周囲温度Ｔａを調節温度Ｔｉに置きかえて、硫黄濃度マップＭＡＰｄｔから排気中の硫黄濃度ＳＸを算出する。
【０１２０】
このようして排気中の硫黄濃度ＳＸが検出されると、硫黄濃度検出処理終了設定を実行して（Ｓ４１４）、本処理を出る。
以後は、新たに検出条件（Ｓ４０２）が成立するまでは、ステップＳ４０２でＮＯと判定されるので、本処理での実質的な処理はなされない。
〈実施の形態４と請求項との関係〉上述した構成において、硫黄濃度検出センサ１０２及びＥＣＵが硫黄濃度検出装置に相当する。ＥＣＵが調節温度推定部及び硫黄濃度検出部に相当する。ＥＣＵによる硫黄濃度検出処理（図１２）が調節温度推定部（ステップＳ４０６が相当する）及び硫黄濃度検出部としての処理に相当する。
〈実施の形態４の効果〉（１）周囲温度Ｔａを調節温度Ｔｉに代えて図１１の硫黄濃度マップＭＡＰｄｔを用いることにより、酸化触媒活性化温度より高い調節温度ＴｉとされてｄＴ＞０（℃）となっていれば、温度のみで容易に排気中の硫黄濃度ＳＸを検出することができる。
【０１２１】
しかも温度調節部１０７により所望のタイミングで酸化触媒１０４を安定的に活性化させることができるので、排気中の硫黄濃度ＳＸを高精度に検出することが可能となる。
硫酸塩に電極を配置するごとくの耐久性に問題のある構成は使用していないので耐久性が高い。更に酸素センサを用いずに実現できるので低コストな構成となる。
【０１２２】
（２）前記実施の形態１の効果（２）と同じ効果が生じる。
［実施の形態５］
〈実施の形態５の構成〉図１３は本実施の形態の硫黄濃度検出センサ５０２を内部に組み付けた硫黄濃度検出アセンブリ５０３を示している。
【０１２３】
硫黄濃度検出センサ５０２は、酸化触媒温度検出部５０４と酸化触媒基準温度検出部５０６との組み合わせにより構成されている。
酸化触媒温度検出部５０４は前記実施の形態１の図１にて説明した硫黄濃度検出センサ２と同じ構成であり、酸化触媒５０８内に温度センサ５１０を配置した構成である。
【０１２４】
酸化触媒基準温度検出部５０６は、外側が硫黄捕集材５１２により全体的に被覆されているが、硫黄捕集材５１２の内部は、酸化触媒温度検出部５０４と同じ構成とされている。すなわち硫黄捕集材５１２内部には、酸化触媒５１４と、更にその内部に温度センサ５１６が配置された構成となっている。
【０１２５】
酸化触媒温度検出部５０４と酸化触媒基準温度検出部５０６とは、ハウジング５１８に隣接して配置されて固定化されている。そしてカバー５２０に覆われることで硫黄濃度検出アセンブリ５０３を構成している。
【０１２６】
酸化触媒基準温度検出部５０６において、酸化触媒５１４の外側を覆っている硫黄捕集材５１２は、カバー５２０の通気口５２０ａを通過してくる気流中の硫黄成分を捕集して酸化触媒５１４まで硫黄成分を到達させないようにするために設けられている。
【０１２７】
このような硫黄捕集材５１２としては、炭酸カルシウムが用いられる。これ以外の物質としてカリウム、ナトリウム、セシウムなどのアルカリ金属の酸化物、バリウム、カルシウムなどのアルカリ土類金属の酸化物、ランタン、イットリウムなどの希土類の酸化物から選ばれた少なくとも１つと白金やパラジウムなどの貴金属触媒との混合物を用いても良い。
〈実施の形態５の作用〉上述したごとく酸化触媒温度検出部５０４の酸化触媒５０８は気流中に露出しているので、前記実施の形態１にて説明したごとく、その酸化触媒活性化温度は硫黄濃度に影響される。
【０１２８】
しかし酸化触媒基準温度検出部５０６の酸化触媒５１４は硫黄捕集材５１２に覆われているので、気流中に硫黄成分が存在しても、その硫黄成分は酸化触媒５１４には到達せず、燃料などの酸化対象物質のみが到達する。このため酸化触媒５１４は、気流中の硫黄濃度にかかわらず酸化触媒活性化温度は硫黄濃度０ｐｐｍでの温度状態を維持する。
【０１２９】
したがって酸化触媒温度検出部５０４の温度センサ５１０では、前記図２に示したごとく、気流中の硫黄濃度が高くなるほど、検出する酸化触媒活性化温度は、温度Ｔａ０から温度Ｔａ１，Ｔａ２，Ｔａ３へと高くなる。しかし酸化触媒基準温度検出部５０６の温度センサ５１６では、気流中の硫黄濃度が高くなっても、検出する酸化触媒活性化温度は温度Ｔａ０を維持することになる。
【０１３０】
このため酸化触媒基準温度検出部５０６における温度センサ５１６の信号線５１６ａからの出力電圧は、基準電圧とすることができる。この基準電圧が表す酸化触媒活性化温度と、酸化触媒温度検出部５０４における温度センサ５１０の信号線５１０ａからの出力電圧が表す酸化触媒活性化温度とを比較することにより、高精度に硫黄濃度が検出できる。
【０１３１】
すなわち酸化触媒温度検出部５０４の温度センサ５１０が検出する酸化触媒活性化温度（図２では温度Ｔａ０〜Ｔａ３）と酸化触媒基準温度検出部５０６の温度センサ５１６が検出する酸化触媒活性化基準温度（図２では温度Ｔａ０）との温度差Ｄｘと、硫黄濃度との関係は、図１４に示すごとくの硫黄濃度マップＭＡＰｓｓｔとして設定できる。
【０１３２】
ＥＣＵでは、この硫黄濃度マップＭＡＰｓｓｔを利用して、例えば後述する図１５，１６，１７に示す処理により硫黄濃度を高精度に検出することができる。
〈実施の形態５による硫黄濃度検出例〉本実施の形態の硫黄濃度検出アセンブリ５０３を前記図４と同様に内燃機関の排気系に取り付ける。そして本実施の形態のＥＣＵは、図１５に示す硫黄濃度検出処理を一定周期で実行し、この図１５の処理中に、図１６に示す基準温度検出処理と、図１７に示す硫黄濃度対応温度検出処理とを実行することにより硫黄濃度の検出を行う。
【０１３３】
硫黄濃度検出処理（図１５）が開始されると、まず硫黄濃度検出条件が成立しているか否かが判定される（Ｓ５０２）。この硫黄濃度検出条件は前記図６のステップＳ１０２で説明したごとくである。成立していなければ（Ｓ５０２でＮＯ）、このまま本処理を出る。
【０１３４】
硫黄濃度検出条件が成立すると（Ｓ５０２でＹＥＳ）、次に周囲温度Ｔａ（ここでは排気温Ｔｅ）が緩慢に上昇中か否かが判定される（Ｓ５０４）。排気温ＴｅはＥＣＵが前述のごとくディーゼルエンジンの運転状態から算出している。
【０１３５】
周囲温度Ｔａが上昇していない場合、あるいは上昇していても急激な上昇では（Ｓ５０４でＮＯ）、このまま本処理を出る。
検出条件が成立しており（Ｓ５０２でＹＥＳ）、かつ周囲温度Ｔａが緩慢に上昇している場合には（Ｓ５０４でＹＥＳ）、次に基準温度検出処理（図１６）が実行される（Ｓ５０６）。この基準温度検出処理（図１６）は、後述するごとく硫黄濃度が０ｐｐｍでの酸化触媒活性化温度を酸化触媒活性化基準温度Ｔｓｓｔとして求める処理である。
【０１３６】
基準温度検出処理（図１６）の次には硫黄濃度対応温度検出処理（図１７）が実行される（Ｓ５０８）。この硫黄濃度対応温度検出処理（図１７）は、後述するごとく気流中の実際の硫黄濃度に対応して高温化する酸化触媒活性化温度を硫黄濃度対応温度ＴｓＸとして求める処理である。
【０１３７】
硫黄濃度対応温度検出処理（図１７）の次には両処理が終了したか否かが判定される（Ｓ５１０）。すなわち今回の硫黄濃度検出条件成立時において、酸化触媒活性化基準温度Ｔｓｓｔと硫黄濃度対応温度ＴｓＸとが共に確定したか否かを判定する。
【０１３８】
基準温度検出処理（図１６）と硫黄濃度対応温度検出処理（図１７）との少なくとも一方が終了設定していない状態、すなわち検出中であれば（Ｓ５１０でＮＯ）、本処理を出る。
【０１３９】
以後、基準温度検出処理（図１６）と硫黄濃度対応温度検出処理（図１７）との両方が終了設定していない状態では、ステップＳ５１０でＮＯと判定する状態が継続する。
基準温度検出処理（図１６）と硫黄濃度対応温度検出処理（図１７）との両方で終了設定すると（Ｓ５１０でＹＥＳ）、確定した酸化触媒活性化基準温度Ｔｓｓｔと硫黄濃度対応温度ＴｓＸとの温度差Ｄｘ（＝ＴｓＸ−Ｔｓｓｔ）に基づいて、前述した硫黄濃度マップＭＡＰｓｓｔ（図１４）から硫黄濃度を算出する（Ｓ５１２）。
【０１４０】
例えば、図１４で温度差Ｄｘ＝ｄＴＳ（℃）であるとすると、硫黄濃度はＳＹ（ｐｐｍ）となる。
そして硫黄濃度検出処理終了設定を実行して（Ｓ５１４）、本処理を出る。
【０１４１】
以後は、新たに検出条件（Ｓ５０２）が成立するまでは、ステップＳ５０２でＮＯと判定されるので、本処理での実質的な処理はなされない。
酸化触媒活性化基準温度Ｔｓｓｔを検出するための基準温度検出処理（図１６）について説明する。本処理が開始されると、まず今回の検出条件成立時において基準温度検出終了が未設定か否かが判定される（Ｓ５３２）。初期においては未設定であるので（Ｓ５３２でＹＥＳ）、次に酸化触媒基準温度検出部５０６の温度センサ５１６の出力値から得られている触媒温度ＴｈＢが周囲温度Ｔａ（排気温Ｔｅ）から高い側に離れ始めたか否かが判定される（Ｓ５３４）。
【０１４２】
すなわち緩慢に周囲温度Ｔａが上昇している際に、ＴｈＢ＝Ｔａの状態から、ＴｈＢ＞Ｔａの状態に移行したタイミングか否かが判定される。尚、触媒温度ＴｈＢと周囲温度Ｔａとの比較は、測定誤差あるいは計算誤差を含めた範囲内の差は同一として扱っている。
【０１４３】
ここでＴｈＢ＝Ｔａであったり、既にＴｈＢ＞Ｔａとなっていた場合には（Ｓ５３４でＮＯ）、次に、今回の酸化触媒活性化基準温度Ｔｓｓｔは設定済みか否かが判定される（Ｓ５３６）。
【０１４４】
この酸化触媒活性化基準温度Ｔｓｓｔの設定は、後述するステップＳ５３８の処理のことであり、今回の条件（Ｓ５３４）成立後に、ステップＳ５３８の処理にて周囲温度Ｔａ（排気温Ｔｅ）を酸化触媒活性化基準温度Ｔｓｓｔに設定する処理を実行しているか否かを判定する。
【０１４５】
ここでは、未だ条件（Ｓ５３４）は成立していないので（Ｓ５３６でＮＯ）、このまま本処理を出る。
酸化触媒基準温度検出部５０６側の触媒温度ＴｈＢが周囲温度Ｔａから高い側に離れ始めた場合には（Ｓ５３４でＹＥＳ）、酸化触媒活性化基準温度Ｔｓｓｔに、現在算出されている周囲温度Ｔａ（排気温Ｔｅ）の値が設定される（Ｓ５３８）。
【０１４６】
そして触媒温度ＴｈＢと周囲温度Ｔａ（排気温Ｔｅ）との差が判定値ΔＴ以上か否かが判定される（Ｓ５４０）。この判定値ΔＴは、触媒温度ＴｈＢが周囲温度Ｔａ（排気温Ｔｅ）から高い側に離れたことを確実に判定するために設けられている。
【０１４７】
当初は、ＴｈＢ−Ｔａ（Ｔｅ）≧ΔＴが成立していないので（Ｓ５４０でＮＯ）、このまま本処理を出る。
次の実行周期でステップＳ５３４の判定がなされると、このときは既に前回にて離れ始めたと判定されているので、今回はＮＯと判定される。そして今回の酸化触媒活性化基準温度Ｔｓｓｔは設定済みとなっているので（Ｓ５３６でＹＥＳ）、前述したＴｈＢ−Ｔａ（Ｔｅ）≧ΔＴが成立しているか否かが判定される（Ｓ５４０）。成立していない場合には（Ｓ５４０でＮＯ）、このまま本処理を出る。
【０１４８】
以後、ＴｈＢ−Ｔａ（Ｔｅ）≧ΔＴが成立するまでは、ステップＳ５３６ではＹＥＳと判定されるが、ステップＳ５４０ではＮＯと判定される状態が継続する。
そしてＴｈＢ−Ｔａ（Ｔｅ）≧ΔＴが成立すると（Ｓ５４０でＹＥＳ）、ステップＳ５３８にて既に設定していた酸化触媒活性化基準温度Ｔｓｓｔの値が確定する。
【０１４９】
したがって基準温度検出終了設定を実行して（Ｓ５４２）、本処理を出る。
以後は、硫黄濃度検出処理（図１５）にて新たに検出条件（Ｓ５０２）が成立するまでは、今回の検出においては基準温度検出終了未設定ではないとして（Ｓ５３２でＮＯ）、基準温度検出処理（図１６）での実質的な処理はなされない。
【０１５０】
硫黄濃度対応温度ＴｓＸを検出するための硫黄濃度対応温度検出処理（図１７）について説明する。本処理が開始されると、まず今回の検出条件成立時において硫黄濃度対応温度検出終了が未設定か否かが判定される（Ｓ５６２）。初期においては未設定であるので（Ｓ５６２でＹＥＳ）、次に酸化触媒温度検出部５０４の温度センサ５１０の出力値から得られている触媒温度ＴｈＳが周囲温度Ｔａ（排気温Ｔｅ）から高い側に離れ始めたか否かが判定される（Ｓ５６４）。
【０１５１】
すなわち緩慢に周囲温度Ｔａが上昇している際に、ＴｈＳ＝Ｔａの状態から、ＴｈＳ＞Ｔａの状態に移行したタイミングか否かが判定される。尚、触媒温度ＴｈＳと周囲温度Ｔａとの比較は、測定誤差あるいは計算誤差を含めた範囲内の差は同一として扱っている。
【０１５２】
ここでＴｈＳ＝Ｔａであったり、既にＴｈＳ＞Ｔａとなっていた場合には（Ｓ５６４でＮＯ）、次に、今回の硫黄濃度対応温度ＴｓＸは設定済みか否かが判定される（Ｓ５６６）。
【０１５３】
この硫黄濃度対応温度ＴｓＸの設定は、後述するステップＳ５６８の処理のことであり、今回の条件（Ｓ５６４）成立後に、ステップＳ５６８の処理にて、周囲温度Ｔａ（排気温Ｔｅ）を硫黄濃度対応温度ＴｓＸに設定する処理を実行しているか否かを判定する。
【０１５４】
ここでは、未だ条件（Ｓ５６４）は成立していないので（Ｓ５６６でＮＯ）、このまま本処理を出る。
酸化触媒温度検出部５０４側の触媒温度ＴｈＳが周囲温度Ｔａから高い側に離れ始めた場合には（Ｓ５６４でＹＥＳ）、硫黄濃度対応温度ＴｓＸに現在算出されている周囲温度Ｔａ（排気温Ｔｅ）の値が設定される（Ｓ５６８）。
【０１５５】
そして触媒温度ＴｈＳと周囲温度Ｔａ（排気温Ｔｅ）との差が判定値ΔＴ以上か否かを判定する（Ｓ５７０）。この判定値ΔＴは、触媒温度ＴｈＳが周囲温度Ｔａ（排気温Ｔｅ）から高い側に離れたことを確実に判定するために設けられている。
【０１５６】
当初は、ＴｈＳ−Ｔａ（Ｔｅ）≧ΔＴが成立していないので（Ｓ５７０でＮＯ）、このまま本処理を出る。
次の実行周期でステップＳ５６４の判定がなされると、このときは既に前回にて離れ始めたと判定されているので、今回はＮＯと判定される。そして今回の硫黄濃度対応温度ＴｓＸは設定済みとなっているので（Ｓ５６６でＹＥＳ）、前述したＴｈＳ−Ｔａ（Ｔｅ）≧ΔＴが成立しているか否かを判定する（Ｓ５７０）。成立していない場合には（Ｓ５７０でＮＯ）、このまま本処理を出る。
【０１５７】
以後、ＴｈＳ−Ｔａ（Ｔｅ）≧ΔＴが成立するまでは、ステップＳ５６６ではＹＥＳと判定されるが、ステップＳ５７０ではＮＯと判定される状態が継続する。
そしてＴｈＳ−Ｔａ（Ｔｅ）≧ΔＴが成立すると（Ｓ５７０でＹＥＳ）、ステップＳ５６８にて既に設定していた硫黄濃度対応温度ＴｓＸの値が確定する。
【０１５８】
したがって硫黄濃度対応温度検出終了設定を実行して（Ｓ５７２）、本処理を出る。
以後は、硫黄濃度検出処理（図１５）にて新たに検出条件（Ｓ５０２）が成立するまでは、今回の検出においては硫黄濃度対応温度検出終了未設定ではないとして（Ｓ５６２でＮＯ）、硫黄濃度対応温度検出処理（図１７）での実質的な処理はなされない。
【０１５９】
このように基準温度検出処理（図１６）と硫黄濃度対応温度検出処理（図１７）とが実行されることにより、硫黄濃度検出処理（図１５）では硫黄濃度が算出できる。
〈実施の形態５と請求項との関係〉上述した構成において、硫黄濃度検出センサ５０２及びＥＣＵが硫黄濃度検出装置に相当する。ＥＣＵが周囲温度検出部及び硫黄濃度検出部に相当する。ＥＣＵによるディーゼルエンジンの運転状態から排気温Ｔｅ算出する処理が周囲温度検出部としての処理に相当し、硫黄濃度検出処理（図１５）、基準温度検出処理（図１６）及び硫黄濃度対応温度検出処理（図１７）が硫黄濃度検出部としての処理に相当する。
〈実施の形態５の効果〉（１）前記実施の形態１の効果と共に次の効果を生じる。
【０１６０】
本実施の形態では前記実施の形態１に対して更に硫黄濃度が０ｐｐｍでの酸化触媒活性化温度を酸化触媒活性化基準温度Ｔｓｓｔ（前記図２の温度Ｔａ０に相当）として求めている。そして、この酸化触媒活性化基準温度Ｔｓｓｔから、実際の酸化触媒活性化温度である硫黄濃度対応温度ＴｓＸが離れている温度差Ｄｘを計算して硫黄濃度を決定している。
【０１６１】
このように酸化触媒活性化基準温度Ｔｓｓｔに基づいて温度差Ｄｘを設定していることから、より高精度に硫黄濃度を検出することができる。
［実施の形態６］
〈実施の形態６の構成〉図１８は本実施の形態の硫黄濃度検出センサ６０２を内部に組み付けた硫黄濃度検出アセンブリ６０３を示している。
【０１６２】
硫黄濃度検出センサ６０２は、酸化触媒温度検出部６０４、酸化触媒基準温度検出部６０６及び温度調節部６０８からなる。
酸化触媒温度検出部６０４は前記実施の形態５の酸化触媒温度検出部５０４（図１３）と同一構成及び機能である。すなわち酸化触媒温度検出部６０４は、外側に酸化触媒６１０が形成され、この酸化触媒６１０内に温度センサ６１２が配置された構成であり、酸化触媒６１０の温度を検出している。酸化触媒６１０の種類については前記実施の形態１にて述べたごとくである。
【０１６３】
酸化触媒基準温度検出部６０６は、前記実施の形態５の酸化触媒基準温度検出部５０６（図１３）と同一構成及び機能である。すなわち外側が硫黄捕集材６１４により全体的に被覆されているが、硫黄捕集材６１４の内部は、酸化触媒温度検出部６０４と同じ構成とされている。すなわち硫黄捕集材６１４内部には、酸化触媒６１６とその内部に温度センサ６１８が配置された構成となっている。硫黄捕集材６１４については前記実施の形態５にて述べたごとくである。
【０１６４】
温度調節部６０８は、基本的には前記図７に示した温度調節部１０７と同様であり、導線６０８ａから通電することにより発熱する電熱器であり、耐熱性のセラミックヒータなどが用いられている。温度調節部６０８は円筒形であり、内部空間に酸化触媒温度検出部６０４及び酸化触媒基準温度検出部６０６を配置している。したがって導線６０８ａへの通電制御により酸化触媒温度検出部６０４と酸化触媒基準温度検出部６０６との両者について加熱自在としている。
【０１６５】
硫黄濃度検出アセンブリ６０３は、前記実施の形態１と同様にハウジング６２０とカバー６２２とを備える。酸化触媒温度検出部６０４、酸化触媒基準温度検出部６０６及び温度調節部６０８は、それぞれ基部にてハウジング６２０に固定されることで硫黄濃度検出センサ６０２を形成している。そしてこの硫黄濃度検出センサ６０２が通気口６２２ａが多数形成されているカバー６２２に覆われることで硫黄濃度検出アセンブリ６０３が形成されている。
〈実施の形態６の作用〉酸化触媒温度検出部６０４の温度センサ６１２が検出する酸化触媒６１０の温度と、酸化触媒基準温度検出部６０６の温度センサ６１８が検出する酸化触媒６１６の温度との関係は、前記実施の形態５にて説明したごとくであり、前記図２に示すごとくの関係にある。そしてこの関係から前記図１４に示した硫黄濃度マップＭＡＰｓｓｔが設定されている。
【０１６６】
本実施の形態では、前記実施の形態２と同様に、周囲温度Ｔａを温度調節部６０８への通電制御により徐々に昇温させる。このことにより、前記実施の形態５にて説明したごとく、酸化触媒基準温度検出部６０６の温度センサ６１８にて酸化触媒活性化基準温度Ｔｓｓｔを求め、酸化触媒温度検出部６０４の温度センサ６１２にて硫黄濃度対応温度ＴｓＸを求めることができる。そしてこれらの温度Ｔｓｓｔ，ＴｓＸに基づいて硫黄濃度を検出することができる。
〈実施の形態６による硫黄濃度検出例〉本実施の形態の硫黄濃度検出アセンブリ６０３を前記図４と同様に内燃機関の排気系に取り付ける。そして本実施の形態のＥＣＵは、図１９に示す硫黄濃度検出処理を一定周期で実行し、この図１９の処理中に、図２０に示す基準温度検出処理と、図２１に示す硫黄濃度対応温度検出処理とを実行することにより最終的に硫黄濃度の検出を行う。
【０１６７】
硫黄濃度検出処理（図１９）が開始されると、まず硫黄濃度検出条件が成立しているか否かが判定される（Ｓ６０２）。この硫黄濃度検出条件は前記図６のステップＳ１０２で説明したごとくである。成立していなければ（Ｓ６０２でＮＯ）、このまま本処理を出る。
【０１６８】
硫黄濃度検出条件が成立すると（Ｓ６０２でＹＥＳ）、次に温度調節部６０８に対する通電制御を実行して、酸化触媒温度検出部６０４の酸化触媒６１０と酸化触媒基準温度検出部６０６の酸化触媒６１６とを、次第に昇温させる処理を開始する（Ｓ６０４）。この処理は前記図８のステップＳ２０４の処理と同じである。
【０１６９】
次に温度調節部６０８に対する通電量と排気温Ｔｅとから演算Ｆｗ（あるいはマップ）により、酸化触媒６１０，６１６が調節される温度（調節温度Ｔｉ）が推定される（Ｓ６０５）。この処理は前記図８のステップＳ２０５の処理と同様な計算手法であるが硫黄濃度検出アセンブリ６０３の構成に対応した計算にて行われる。
【０１７０】
そしてこのような温度調節部６０８による昇温処理中において、基準温度検出処理（図２０）が実行される（Ｓ６０６）。この基準温度検出処理（図２０）は、後述するごとく硫黄濃度が０ｐｐｍでの酸化触媒活性化温度を酸化触媒活性化基準温度Ｔｓｓｔとして求める処理である。
【０１７１】
基準温度検出処理（図２０）の次には硫黄濃度対応温度検出処理（図２１）が実行される（Ｓ６０８）。この硫黄濃度対応温度検出処理（図２１）は、後述するごとく気流中の実際の硫黄濃度に対応して高温化する酸化触媒活性化温度を硫黄濃度対応温度ＴｓＸとして求める処理である。
【０１７２】
硫黄濃度対応温度検出処理（図２１）の次には両処理が終了したか否かが判定される（Ｓ６１０）。すなわち今回の硫黄濃度検出条件成立時において、酸化触媒活性化基準温度Ｔｓｓｔと硫黄濃度対応温度ＴｓＸとが共に確定したか否かを判定する。
【０１７３】
基準温度検出処理（図２０）と硫黄濃度対応温度検出処理（図２１）との少なくとも一方が終了設定していない状態、すなわち検出中であれば（Ｓ６１０でＮＯ）、本処理を出る。
【０１７４】
以後、基準温度検出処理（図２０）と硫黄濃度対応温度検出処理（図２１）との両方が終了設定していない状態では、ステップＳ６１０でＮＯと判定する状態が継続する。
基準温度検出処理（図２０）と硫黄濃度対応温度検出処理（図２１）との両方で終了設定すると（Ｓ６１０でＹＥＳ）、確定した酸化触媒活性化基準温度Ｔｓｓｔと硫黄濃度対応温度ＴｓＸとの温度差Ｄｘ（＝ＴｓＸ−Ｔｓｓｔ）に基づいて、前述した硫黄濃度マップＭＡＰｓｓｔ（図１４）から硫黄濃度を算出する（Ｓ６１２）。この処理は前記図１５のステップＳ５１２と同じである。
【０１７５】
そして硫黄濃度検出処理終了設定を実行して（Ｓ６１４）、本処理を出る。
以後は、新たに検出条件（Ｓ６０２）が成立するまでは、ステップＳ６０２でＮＯと判定されるので、本処理での実質的な処理はなされない。
【０１７６】
酸化触媒活性化基準温度Ｔｓｓｔを検出するための基準温度検出処理（図２０）について説明する。本処理が開始されると、まず今回の検出条件成立時において基準温度検出終了が未設定か否かが判定される（Ｓ６３２）。初期においては未設定であるので（Ｓ６３２でＹＥＳ）、次に酸化触媒基準温度検出部６０６の温度センサ６１８の出力値から得られている触媒温度ＴｈＢが調節温度Ｔｉから高い側に離れ始めたか否かが判定される（Ｓ６３４）。すなわち次第に調節温度Ｔｉが上昇している際に、ＴｈＢ＝Ｔｉの状態から、ＴｈＢ＞Ｔｉの状態に移行したタイミングか否かが判定される。尚、触媒温度ＴｈＢと調節温度Ｔｉとの比較は、測定誤差あるいは計算誤差を含めた範囲内の差は同一として扱っている。
【０１７７】
ここでＴｈＢ＝Ｔｉであったり、既にＴｈＢ＞Ｔｉとなっていた場合には（Ｓ６３４でＮＯ）、次に、今回の酸化触媒活性化基準温度Ｔｓｓｔは設定済みか否かが判定される（Ｓ６３６）。
【０１７８】
この酸化触媒活性化基準温度Ｔｓｓｔの設定は、後述するステップＳ６３８の処理のことであり、今回の条件（Ｓ６３４）成立後に、ステップＳ６３８の処理にて調節温度Ｔｉを酸化触媒活性化基準温度Ｔｓｓｔに設定する処理を実行しているか否かを判定する。
【０１７９】
ここでは、未だ条件（Ｓ６３４）は成立していないので（Ｓ６３６でＮＯ）、このまま本処理を出る。
酸化触媒基準温度検出部６０６側の触媒温度ＴｈＢが調節温度Ｔｉから高い側に離れ始めた場合には（Ｓ６３４でＹＥＳ）、酸化触媒活性化基準温度Ｔｓｓｔに、現在算出されている調節温度Ｔｉの値を設定する（Ｓ６３８）。
【０１８０】
そして触媒温度ＴｈＢと調節温度Ｔｉとの差が判定値ΔＴ以上か否かが判定される（Ｓ６４０）。この判定値ΔＴは、触媒温度ＴｈＢが調節温度Ｔｉから高い側に離れたことを確実に判定するために設けられている。
【０１８１】
当初は、ＴｈＢ−Ｔｉ≧ΔＴが成立していないので（Ｓ６４０でＮＯ）、このまま本処理を出る。
次の実行周期でステップＳ６３４の判定がなされると、このときは既に前回にて離れ始めたと判定されているので、今回はＮＯと判定される。そして今回の酸化触媒活性化基準温度Ｔｓｓｔは設定済みとなっているので（Ｓ６３６でＹＥＳ）、前述したＴｈＢ−Ｔｉ≧ΔＴが成立しているか否かを判定する（Ｓ６４０）。成立していない場合には（Ｓ６４０でＮＯ）、このまま本処理を出る。
【０１８２】
以後、ＴｈＢ−Ｔｉ≧ΔＴが成立するまでは、ステップＳ６３６ではＹＥＳと判定されるが、ステップＳ６４０ではＮＯと判定される状態が継続する。
そしてＴｈＢ−Ｔｉ≧ΔＴが成立すると（Ｓ６４０でＹＥＳ）、ステップＳ６３８にて既に設定していた酸化触媒活性化基準温度Ｔｓｓｔの値が確定する。したがって基準温度検出終了設定を実行して（Ｓ６４２）、本処理を出る。
【０１８３】
以後は、硫黄濃度検出処理（図１９）にて新たに検出条件（Ｓ６０２）が成立するまでは、基準温度検出処理（図２０）での実質的な処理はなされない。
硫黄濃度対応温度ＴｓＸを検出するための硫黄濃度対応温度検出処理（図２１）について説明する。本処理が開始されると、まず今回の検出条件成立時において硫黄濃度対応温度検出終了が未設定か否かが判定される（Ｓ６６２）。初期においては未設定であるので（Ｓ６６２でＹＥＳ）、次に酸化触媒温度検出部６０４の温度センサ６１２の出力値から得られている触媒温度ＴｈＳが調節温度Ｔｉから高い側に離れ始めたか否かを判定する（Ｓ６６４）。
【０１８４】
すなわち次第に調節温度Ｔｉが上昇している際に、ＴｈＳ＝Ｔｉの状態から、ＴｈＳ＞Ｔｉの状態に移行したタイミングか否かが判定される。尚、触媒温度ＴｈＳと調節温度Ｔｉとの比較は、測定誤差あるいは計算誤差を含めた範囲内の差は同一として扱っている。
【０１８５】
ここでＴｈＳ＝Ｔｉであったり、既にＴｈＳ＞Ｔｉとなっていた場合には（Ｓ６６４でＮＯ）、次に、今回の硫黄濃度対応温度ＴｓＸは設定済みか否かを判定する（Ｓ６６６）。
【０１８６】
この硫黄濃度対応温度ＴｓＸの設定は、後述するステップＳ６６８の処理のことであり、今回の条件（Ｓ６６４）成立後に、ステップＳ６６８の処理にて、調節温度Ｔｉを硫黄濃度対応温度ＴｓＸに設定する処理がなされているか否かを判定する。
【０１８７】
ここでは、未だ条件（Ｓ６６４）は成立していないので（Ｓ６６６でＮＯ）、このまま本処理を出る。
酸化触媒温度検出部６０４側の触媒温度ＴｈＳが調節温度Ｔｉから高い側に離れ始めた場合には（Ｓ６６４でＹＥＳ）、硫黄濃度対応温度ＴｓＸに現在算出されている調節温度Ｔｉの値を設定する（Ｓ６６８）。
【０１８８】
そして触媒温度ＴｈＳと調節温度Ｔｉとの差が判定値ΔＴ以上か否かが判定される（Ｓ６７０）。この判定値ΔＴは、触媒温度ＴｈＳが調節温度Ｔｉから高い側に離れたことを確実に判定するために設けられている。
【０１８９】
当初は、ＴｈＳ−Ｔｉ≧ΔＴが成立していないので（Ｓ６７０でＮＯ）、このまま本処理を出る。
次の実行周期でステップＳ６６４の判定がなされると、このときは既に前回にて離れ始めたと判定されているので、今回はＮＯと判定される。そして今回の硫黄濃度対応温度ＴｓＸは設定済みとなっているので（Ｓ６６６でＹＥＳ）、前述したＴｈＳ−Ｔｉ≧ΔＴが成立しているか否かを判定する（Ｓ６７０）。成立していない場合には（Ｓ６７０でＮＯ）、このまま本処理を出る。
【０１９０】
以後、ＴｈＳ−Ｔｉ≧ΔＴが成立するまでは、ステップＳ６６６ではＹＥＳと判定されるが、ステップＳ６７０ではＮＯと判定される状態が継続する。
そしてＴｈＳ−Ｔｉ≧ΔＴが成立すると（Ｓ６７０でＹＥＳ）、ステップＳ６６８にて既に設定していた硫黄濃度対応温度ＴｓＸの値が確定する。したがって硫黄濃度対応温度検出終了設定を実行して（Ｓ６７２）、本処理を出る。
【０１９１】
以後は、硫黄濃度検出処理（図１９）にて新たに検出条件（Ｓ６０２）が成立するまでは、硫黄濃度対応温度検出処理（図２１）での実質的な処理はなされない。
このように基準温度検出処理（図２０）と硫黄濃度対応温度検出処理（図２１）とが実行されることにより、硫黄濃度検出処理（図１９）にて硫黄濃度が算出できる。
〈実施の形態６と請求項との関係〉上述した構成において、硫黄濃度検出センサ６０２及びＥＣＵが硫黄濃度検出装置に相当する。ＥＣＵが調節温度推定部及び硫黄濃度検出部に相当する。ＥＣＵによる硫黄濃度検出処理（図１９）、基準温度検出処理（図２０）及び硫黄濃度対応温度検出処理（図２１）が調節温度推定部（ステップＳ６０５が相当する）及び硫黄濃度検出部としての処理に相当する。
〈実施の形態６の効果〉（１）前記実施の形態２の効果と共に次の効果を生じる。
【０１９２】
本実施の形態では温度調節部６０８への通電により各酸化触媒６１０，６１６の温度（調節温度Ｔｉ）を上昇させている。この調節温度Ｔｉの上昇時に、硫黄濃度が０ｐｐｍである酸化触媒活性化温度を酸化触媒活性化基準温度Ｔｓｓｔとして求め、更に実際の硫黄濃度に対応した酸化触媒活性化温度を硫黄濃度対応温度ＴｓＸとして求めている。そして硫黄濃度対応温度ＴｓＸと酸化触媒活性化基準温度Ｔｓｓｔとの温度差Ｄｘから硫黄濃度を決定している。
【０１９３】
このように酸化触媒活性化基準温度Ｔｓｓｔに基づいて温度差Ｄｘを設定していることから、より高精度に硫黄濃度を検出することができる。
［実施の形態７］
〈実施の形態７の構成〉本実施の形態では、前記図１３の硫黄濃度検出アセンブリ５０３と前記図４の配置構成を採用している。
【０１９４】
尚、ＥＣＵでは後述する硫黄濃度検出処理（図２３）が実行される。この硫黄濃度検出処理（図２３）では、周囲温度Ｔａ（排気温Ｔｅ）に対応して、酸化触媒温度検出部５０４と酸化触媒基準温度検出部５０６とから触媒温度ＴｈＳ，ＴｈＢを求め、この触媒温度ＴｈＳ，ＴｈＢに基づいて気流中の硫黄濃度を検出している。
〈実施の形態７の作用〉ここで前記図１０に示した関係を、酸化触媒基準温度検出部５０６が検出する触媒温度ＴｈＢと酸化触媒温度検出部５０４が検出する触媒温度ＴｈＳとの差（温度差ｄＢＳ＝ＴｈＢ−ＴｈＳ）と、周囲温度Ｔａ（排気温Ｔｅ）との関係に変換してマップ化すると、図２２に示すごとくの硫黄濃度マップＭＡＰｄｂｓとなる。
【０１９５】
この硫黄濃度マップＭＡＰｄｂｓ（図２２）では、実線より低い領域の温度差ｄＢＳにてマップデータが存在する。そしてマップデータが存在する部分では、破線の等高線にて示すごとく、温度差ｄＢＳが大きいほど高い硫黄濃度が設定され、周囲温度Ｔａが高いほど高い硫黄濃度が設定されている。尚、実線部分では硫黄濃度の高さは不明であるが、少なくともその直下の領域以上の硫黄濃度であることを示している。
【０１９６】
ＥＣＵでは、硫黄濃度検出処理（図２３）を実行することにより、触媒温度ＴｈＳ，ＴｈＢの温度差ｄＢＳを求め、この温度差ｄＢＳに基づいて硫黄濃度マップＭＡＰｄｂｓ（図２２）により硫黄濃度を求めることができる。
〈実施の形態７による硫黄濃度検出例〉硫黄濃度検出処理（図２３）について説明する。本処理は一定時間周期で繰り返し実行される処理である。本処理が開始されると、まず硫黄濃度検出条件が成立しているか否かが判定される（Ｓ７０２）。この硫黄濃度検出条件は前記図６のステップＳ１０２で説明したごとくである。成立していなければ（Ｓ７０２でＮＯ）、このまま本処理を出る。
【０１９７】
硫黄濃度検出条件が成立すると（Ｓ７０２でＹＥＳ）、次に酸化触媒温度検出部５０４の温度センサ５１０が検出している触媒温度ＴｈＳが周囲温度Ｔａより高いか否かが判定される（Ｓ７０４）。尚、周囲温度Ｔａは前記実施の形態１にて述べたごとく、排気温Ｔｅに相当し、この排気温ＴｅはＥＣＵによりディーゼルエンジンの運転状態から推定されている。
【０１９８】
ＴｈＳ≦Ｔａであれば（Ｓ７０４でＮＯ）、このまま本処理を出る。
ＴｈＳ＞Ｔａとなると（Ｓ７０４でＹＥＳ）、式３のごとく酸化触媒基準温度検出部５０６の温度センサ５１６が検出する触媒温度ＴｈＢと酸化触媒温度検出部５０４の温度センサ５１０が検出する触媒温度ＴｈＳとの温度差ｄＢＳを算出する（Ｓ７０６）。
【０１９９】
［式３］ ｄＢＳ←ＴｈＢ−ＴｈＳ
そして周囲温度Ｔａ（Ｔｅ）と温度差ｄＢＳとに基づいて、前述した硫黄濃度マップＭＡＰｄｂｓ（図２２）から排気中の硫黄濃度ＳＸを算出する（Ｓ７０８）。
【０２００】
このようして排気中の硫黄濃度ＳＸが検出されると、硫黄濃度検出処理終了設定を実行して（Ｓ７１０）、本処理を出る。
以後は、新たに検出条件（Ｓ７０２）が成立するまでは、ステップＳ７０２でＮＯと判定されるので、本処理での実質的な処理はなされない。
〈実施の形態７と請求項との関係〉上述した構成において、硫黄濃度検出センサ５０２及びＥＣＵが硫黄濃度検出装置に相当する。ＥＣＵが周囲温度検出部及び硫黄濃度検出部に相当する。ＥＣＵによるディーゼルエンジンの運転状態から排気温Ｔｅ算出する処理が周囲温度検出部としての処理に相当し、硫黄濃度検出処理（図２３）が硫黄濃度検出部としての処理に相当する。
〈実施の形態７の効果〉（１）周囲温度Ｔａが、酸化触媒温度検出部５０４における酸化触媒５０８の酸化触媒活性化温度より高くなった状態で、酸化触媒基準温度検出部５０６と酸化触媒温度検出部５０４との温度差ｄＢＳに基づいて図２２の硫黄濃度マップＭＡＰｄｂｓから硫黄濃度ＳＸを算出している。このように温度のみで容易に排気中の硫黄濃度ＳＸを検出することができる。
【０２０１】
しかも温度差ｄＢＳは酸化触媒基準温度検出部５０６と酸化触媒温度検出部５０４との間の実測した温度差であるので、より高精度に硫黄濃度を検出できる。
そして硫酸塩に電極を配置するごとくの耐久性に問題のある構成は使用していないので耐久性が高い。更に酸素センサを用いずに実現できるので低コストな構成となる。
【０２０２】
（２）前記実施の形態１の効果（２）と同じ効果が生じる。
［実施の形態８］
〈実施の形態８の構成〉本実施の形態では、前記図１８の硫黄濃度検出アセンブリ６０３と前記図４の配置構成を採用している。
【０２０３】
尚、ＥＣＵでは後述する硫黄濃度検出処理（図２４）が実行される。この硫黄濃度検出処理では、温度調節部６０８により周囲温度Ｔａを調節温度Ｔｉに調節した状態で、酸化触媒温度検出部６０４と酸化触媒基準温度検出部６０６とから触媒温度ＴｈＳ，ＴｈＢを求め、この触媒温度ＴｈＳ，ＴｈＢに基づいて気流中の硫黄濃度を検出している。
〈実施の形態８の作用〉本実施の形態では、前記実施の形態６と同様に酸化触媒温度検出部６０４及び酸化触媒基準温度検出部６０６を、温度調節部６０８への通電制御により昇温させる。この昇温では、酸化触媒温度検出部６０４における酸化触媒６１０の酸化触媒活性化温度より高い温度（調節温度Ｔｉ）にする。このことにより、酸化触媒温度検出部６０４の酸化触媒６１０のみでなく、酸化触媒基準温度検出部６０６の酸化触媒６１６についても、その酸化触媒活性化温度を越えた温度に昇温することができる。
【０２０４】
したがって、周囲温度Ｔａの代わりに調節温度Ｔｉを用いることで、前記硫黄濃度マップＭＡＰｄｂｓ（図２２）から前記温度差ｄＢＳ（＝ＴｈＢ−ＴｈＳ）に基づいて硫黄濃度ＳＸを算出することができる。
〈実施の形態８による硫黄濃度検出例〉硫黄濃度検出処理（図２４）について説明する。本処理は一定時間周期で繰り返し実行される処理である。本処理が開始されると、まず硫黄濃度検出条件が成立しているか否かが判定される（Ｓ８０２）。この硫黄濃度検出条件は前記図６のステップＳ１０２で説明したごとくである。成立していなければ（Ｓ８０２でＮＯ）、このまま本処理を出る。
【０２０５】
硫黄濃度検出条件が成立すると（Ｓ８０２でＹＥＳ）、次に温度調節部６０８に対する通電制御を実行して酸化触媒温度検出部６０４の酸化触媒６１０と酸化触媒基準温度検出部６０６の酸化触媒６１６とを加熱する処理を開始する（Ｓ８０４）。この加熱処理は酸化触媒６１０，６１６を一定の温度に制御するものである。
【０２０６】
次に温度調節部６０８に対する通電量と排気温Ｔｅとから演算Ｆｗ（あるいはマップ）により、酸化触媒６１０，６１６が調節される温度（調節温度）Ｔｉが推定される（Ｓ８０６）。この処理は前記図１９のステップＳ６０５の処理と同じである。
【０２０７】
次に酸化触媒温度検出部６０４の温度センサ６１２が検出している触媒温度ＴｈＳが調節温度Ｔｉより高いか否かが判定される（Ｓ８０８）。
ＴｈＳ≦Ｔｉであれば（Ｓ８０８でＮＯ）、このまま本処理を出る。
【０２０８】
ＴｈＳ＞Ｔｉとなると（Ｓ８０８でＹＥＳ）、酸化触媒温度検出部６０４の酸化触媒６１０と酸化触媒基準温度検出部６０６の酸化触媒６１６とが、共に酸化触媒活性化温度を越えていることを示している。この場合には前記式３のごとく酸化触媒基準温度検出部６０６の温度センサ６１８が検出する触媒温度ＴｈＢと酸化触媒温度検出部６０４の温度センサ６１２が検出する触媒温度ＴｈＳとの温度差ｄＢＳ（＝ＴｈＢ−ＴｈＳ）が算出される（Ｓ８１０）。
【０２０９】
そして周囲温度Ｔａに代えて調節温度Ｔｉを用いることで、調節温度Ｔｉと温度差ｄＢＳとに基づいて前述した硫黄濃度マップＭＡＰｄｂｓ（図２２）から排気中の硫黄濃度ＳＸを算出する（Ｓ８１２）。
【０２１０】
このようして排気中の硫黄濃度ＳＸが検出されると、硫黄濃度検出処理終了設定を実行して（Ｓ８１４）、本処理を出る。
以後は、新たに検出条件（Ｓ８０２）が成立するまでは、ステップＳ８０２でＮＯと判定されるので、本処理での実質的な処理はなされない。
〈実施の形態８と請求項との関係〉上述した構成において、硫黄濃度検出センサ６０２及びＥＣＵが硫黄濃度検出装置に相当する。ＥＣＵが調節温度推定部及び硫黄濃度検出部に相当する。ＥＣＵによる硫黄濃度検出処理（図２４）が調節温度推定部（ステップＳ８０６に相当する）及び硫黄濃度検出部としての処理に相当する。
〈実施の形態８の効果〉（１）前記実施の形態７と同様な効果を生じる。
【０２１１】
更に温度調節部６０８により所望のタイミングで各酸化触媒６１０，６１６を安定的に活性化できるので、排気中の硫黄濃度を、より高精度に検出することが可能となる。
［実施の形態９］
〈実施の形態９の構成〉本実施の形態の硫黄濃度検出センサ７０２を図２５に示す。この硫黄濃度検出センサ７０２はディーゼルエンジンの排気系に設けられているＤＰＦ７０４に一体化されて形成されている。
【０２１２】
ＤＰＦ７０４は前記図４に示したＤＰＦ１２と同様にコージェライトのハニカム基材に白金やパラジウムの酸化触媒がコートしてあるものである。
したがって硫黄濃度検出センサ７０２は、ＤＰＦ７０４にコートされている酸化触媒と、この酸化触媒の温度を検出する温度センサ７０６とからなる。そしてＥＣＵ７０８は、温度センサ７０６から酸化触媒の温度Ｔｃを検出し、更にＤＰＦ７０４の上流側に配置されている排気温センサ７１０から排気温Ｔｅを検出する。
【０２１３】
このことによりＥＣＵ７０８は、前記実施の形態１の硫黄濃度検出処理（図６）あるいは前記実施の形態３の硫黄濃度検出処理（図９）を実行することにより、排気中の硫黄濃度を検出する。
〈実施の形態９の作用〉前記実施の形態１又は前記実施の形態３にて説明したごとくである。
〈実施の形態９による硫黄濃度検出例〉前記実施の形態１又は前記実施の形態３にて説明したごとくである。尚、排気温Ｔｅとしては直接、排気温センサ７１０から検出している点が異なる。
〈実施の形態９と請求項との関係〉上述した構成において、硫黄濃度検出センサ７０２及びＥＣＵ７０８が硫黄濃度検出装置に相当する。排気温センサ７１０が周囲温度検出部に相当し、ＥＣＵ７０８が硫黄濃度検出部に相当する。ＥＣＵ１４による硫黄濃度検出処理（図６又は図９）が硫黄濃度検出部としての処理に相当する。
〈実施の形態９の効果〉（１）前記実施の形態１又は前記実施の形態３の効果が生じる。特に排気温Ｔｅは排気温センサ７１０にて直接的に検出しているので、より高精度な硫黄濃度が得られる。
【０２１４】
［実施の形態１０］
〈実施の形態１０の構成〉本実施の形態の硫黄濃度検出センサ８０２を図２６に示す。この硫黄濃度検出センサ８０２はディーゼルエンジンの排気系に設けられているＤＰＦ８０４に一体化されて形成されている。
【０２１５】
ＤＰＦ８０４は前記図２５に示したＤＰＦ７０４と同様に酸化触媒がコートしてあり、これに温度センサ８０６が配置されている。更にＤＰＦ８０４の上流には排気温センサ８１０が配置されている。
【０２１６】
これらの構成に対して、更にＤＰＦ８０４の前面の一部に硫黄捕集材８１２を取り付けており、その下流側におけるＤＰＦ８０４内部には温度センサ８１４が配置されている。
したがって硫黄濃度検出センサ８０２は、ＤＰＦ８０４にコートされている酸化触媒と、この酸化触媒の温度をＤＰＦ８０４の径方向において異なる位置にて検出する２つの温度センサ８０６，８１４と、硫黄捕集材８１２とからなる。
【０２１７】
そしてＥＣＵ８１６は、温度センサ８０６から触媒温度ＴｈＳを、温度センサ８１４から触媒温度ＴｈＢを検出し、更にＤＰＦ８０４の上流側に配置されている排気温センサ８１０から排気温Ｔｅを検出する。
【０２１８】
このことにより、ＥＣＵ８１６は前記実施の形態５の処理（図１５，１６，１７）あるいは前記実施の形態７の硫黄濃度検出処理（図２３）を実行することにより、排気中の硫黄濃度を検出する。
〈実施の形態１０の作用〉硫黄捕集材８１２直下の温度センサ８１４へは硫黄捕集材８１２を介して排気が導入される。このためその温度センサ８１４周りにある酸化触媒には硫黄濃度が０ｐｐｍである排気が流れることになる。このことにより前記図１３の酸化触媒基準温度検出部５０６の機能を、硫黄捕集材８１２と温度センサ８１４とＤＰＦ８０４の酸化触媒との組み合わせが果たすことにる。そして前記図１３の酸化触媒温度検出部５０４の機能を、温度センサ８０６とＤＰＦ８０４の酸化触媒との組み合わせが果たすことになる。
【０２１９】
この他は前記実施の形態５又は前記実施の形態７にて説明したごとくである。
〈実施の形態１０による硫黄濃度検出例〉前記実施の形態５又は前記実施の形態７にて説明したごとくである。尚、排気温Ｔｅとしては直接、排気温センサ８１０から検出している点が異なる。
〈実施の形態１０と請求項との関係〉上述した構成において、硫黄濃度検出センサ８０２及びＥＣＵ８１６が硫黄濃度検出装置に相当する。排気温センサ８１０が周囲温度検出部に相当し、ＥＣＵ８１６が硫黄濃度検出部に相当する。ＥＣＵによる処理（図１５〜１７）、又は硫黄濃度検出処理（図２３）が硫黄濃度検出部としての処理に相当する。
〈実施の形態１０の効果〉（１）前記実施の形態５又は前記実施の形態７の効果が生じる。特に排気温Ｔｅは排気温センサ８１０にて直接的に検出しているので、より高精度な硫黄濃度が得られる。
【０２２０】
［その他の実施の形態］
・前記実施の形態１〜８では、排気温ＴｅはＥＣＵが内燃機関の運転状態から推定していたが、前記実施の形態９，１０に示したごとく排気温センサ７１０，８１０を配置して、直接検出しても良い。
【０２２１】
・前記実施の形態５〜８，１０では、硫黄捕集材５１２，６１４，８１２を用いていたが、この硫黄捕集材５１２，６１４，８１２が硫黄を捕集して能力が低下した場合に、取り付けたままで再生するために加熱装置を取り付けても良い。
【０２２２】
例えば、前記実施の形態１０（図２６）の硫黄捕集材８１２に対して、図２７に示すごとく内部に電熱線８１２ａを配置する。そしてＥＣＵ８１６により加熱給電部８１２ｂから電熱線８１２ａへの通電量を調節することにより、硫黄捕集材８１２を硫黄離脱温度まで昇温させて硫黄捕集能力を回復させることができる。
【０２２３】
前記図１３や前記図１８にて示したごとく酸化触媒基準温度検出部５０６，６０６を備えた硫黄濃度検出センサ５０２，６０２を排気系に配置している前記実施の形態５〜８についても、硫黄捕集材５１２，６１４に電熱線を配置して、加熱することにより硫黄捕集能力を回復させても良い。
【０２２４】
尚、前記図１８に示した酸化触媒基準温度検出部６０６は温度調節部６０８を備えているので、電熱線を別途設けることなく、温度調節部６０８により硫黄捕集材６１４を加熱して硫黄捕集能力を回復させても良い。
【０２２５】
・前記各実施の形態では、硫黄濃度検出センサ２，１０２，５０２，６０２，７０２，８０２は、内燃機関の排気系、特に燃料添加やポスト噴射により酸化対象物質としての燃料が供給されるディーゼルエンジンの排気系において、ＤＰＦの上流側に配置あるいはＤＰＦ内に形成した。これ以外の用途に適用しても良く、酸化対象物質と酸素とが含まれる気流中における硫黄濃度を検出することができる。
【０２２６】
・前記図１３及び図１８に示した硫黄濃度検出センサ５０２，６０２では、酸化触媒基準温度検出部５０６，６０６は、酸化触媒温度検出部５０４，６０４と同一の構成に対して、硫黄捕集材５１２，６１４で覆った形状であった。したがって熱容量が酸化触媒基準温度検出部５０６，６０６と酸化触媒温度検出部５０４，６０４とでは、酸化触媒基準温度検出部５０６，６０６の方が少し大きくなる。
【０２２７】
このため酸化触媒温度検出部５０４，６０４側については、硫黄を捕集しない多孔体を外側に設けることで、酸化触媒基準温度検出部５０６，６０６と同じ熱容量としても良い。このことにより、より正確に触媒温度ＴｈＢ，ＴｈＳ間の比較が可能となる。
【０２２８】
・前記実施の形態１にて述べた硫黄濃度検出条件としては、前述した硫黄濃度検出条件に対して更に論理積条件として、直前に給油がなされた条件を加えても良い。このことにより給油直後のみ硫黄濃度検出処理が実行できるので、効率的な検出ができる。
【符号の説明】
【０２２９】
２…硫黄濃度検出センサ、３…硫黄濃度検出アセンブリ、４…酸化触媒、６…温度センサ、６ａ…信号線、８…ハウジング、１０…カバー、１０ａ…通気口、１２…ＤＰＦ、１４…ＥＣＵ、１０２…硫黄濃度検出センサ、１０３…硫黄濃度検出アセンブリ、１０４…酸化触媒、１０５…酸化触媒温度検出部、１０６…温度センサ、１０６ａ…信号線、１０７…温度調節部、１０７ａ…導線、１０８…ハウジング、１１０…カバー、１１０ａ…通気口、５０２…硫黄濃度検出センサ、５０３…硫黄濃度検出アセンブリ、５０４…酸化触媒温度検出部、５０６…酸化触媒基準温度検出部、５０８…酸化触媒、５１０…温度センサ、５１０ａ…信号線、５１２…硫黄捕集材、５１４…酸化触媒、５１６…温度センサ、５１６ａ…信号線、５１８…ハウジング、５２０…カバー、５２０ａ…通気口、６０２…硫黄濃度検出センサ、６０３…硫黄濃度検出アセンブリ、６０４…酸化触媒温度検出部、６０６…酸化触媒基準温度検出部、６０８…温度調節部、６０８ａ…導線、６１０…酸化触媒、６１２…温度センサ、６１４…硫黄捕集材、６１６…酸化触媒、６１８…温度センサ、６２０…ハウジング、６２２…カバー、６２２ａ…通気口、７０２…硫黄濃度検出センサ、７０４…ＤＰＦ、７０６…温度センサ、７０８…ＥＣＵ、７１０…排気温センサ、８０２…硫黄濃度検出センサ、８０４…ＤＰＦ、８０６…温度センサ、８１０…排気温センサ、８１２…硫黄捕集材、８１２ａ…電熱線、８１２ｂ…加熱給電部、８１４…温度センサ、８１６…ＥＣＵ。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、燃料などの酸化対象物質と酸素とが含まれる気流中の硫黄濃度を検出するセンサ及び装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
内燃機関の燃料には硫黄を含むものがあり、その燃料中の硫黄濃度は排気浄化触媒の浄化性能に影響する。このため燃料中の硫黄濃度を検出するための装置が知られている（例えば特許文献１〜３参照）。
【０００３】
特許文献１では、酸化物イオン導電性を有するプレート形状の固体電解質を基材とし、その一方の面には複硫酸塩からなる硫酸塩層が形成されたＳＯｘセンサが開示されている。
【０００４】
特許文献２では、触媒層のある酸素センサと触媒層のない酸素センサとを用い、この酸素センサがそれぞれリッチ出力となるまでの出力時間差により燃料中の硫黄濃度を検出している。
【０００５】
特許文献３では、電熱触媒の前後にそれぞれ酸素センサを設け、これらの酸素センサ間の出力差から転化率を求め、被毒量と転化率のマップを参照して硫黄被毒量を検出し、硫黄被毒量と被毒カウンタＨＣＮＴの相関を参照して、燃料中の硫黄濃度を求めている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００４−２３９７０６号公報（第５〜８頁、図１〜３）
【特許文献２】特開２００８−２５５９５２号公報（第４〜７頁、図１〜３）
【特許文献３】特許第２７８５７０７号公報（第５〜６頁、図７〜１０）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし特許文献１では固体電解質の両面に電極を形成したものであり、その一方の電極は硫酸塩層の表面に形成されている。このような硫酸塩上に電極を形成した構成では内燃機関などの排気中に配置した場合には電極が劣化し易く、耐久性に問題がある。
【０００８】
特許文献２，３はいずれも酸素センサを用いており、しかも実際に硫黄濃度を検出するためには２つの酸素センサを用いることが必須である。このためコスト増大の問題がある。
【０００９】
本発明は、耐久性が高くかつ酸素センサを用いない構成で、燃料などの酸化対象物質と酸素とが含まれる気流中の硫黄濃度を検出することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
以下、上記目的を達成するための手段及びその作用・効果について記載する。
請求項１に記載の硫黄濃度検出センサでは、酸化対象物質と酸素とが含まれる気流中に配置して気流中の硫黄濃度を検出する硫黄濃度検出センサであって、酸化触媒とこの酸化触媒の内部に配置された温度センサとを備えたことを特徴とする。
【００１１】
酸化触媒は、その酸化触媒活性化温度（触媒により酸化を開始する温度）以上に昇温させることにより、酸化対象物質を酸化できるようになる。この酸化触媒活性化温度は、酸化触媒に与えられる気流中の硫黄濃度に対応して規則的に変化することを、本発明者が見いだした。すなわち硫黄濃度が０ｐｐｍである基準状態での酸化触媒活性化温度から、気流中の硫黄濃度が増大するに従い、その硫黄濃度に応じて酸化触媒活性化温度が上昇することを見いだしたのである。
【００１２】
酸化触媒が酸化触媒活性化温度以上の状態となることで酸化対象物質の酸化反応が開始されると、酸化触媒には反応熱による温度上昇が生じる。このため酸化触媒活性化温度以上での酸化触媒の温度状態は、酸化触媒活性化温度未満の状態とは異なるものとなる。
【００１３】
本発明の硫黄濃度センサは、酸化触媒の内部に温度センサを配置した構成となっている。このように酸化触媒内に配置された温度センサにより、上述したごとく酸化触媒活性化温度に対応する酸化触媒の温度状態を把握することができる。
【００１４】
したがって、このような温度センサが検出する温度状態に基づいて酸化触媒活性化温度や酸化触媒の活性化程度が判明し、このことから気流中の硫黄濃度を検出できる。
このように本発明の硫黄濃度センサは温度センサが酸化触媒の内部に配置された構造であり、硫酸塩に電極を配置するごとくの耐久性に問題のある構成は使用していないことから耐久性が高く、かつ酸素センサを用いない構成で実現できる。
【００１５】
請求項２に記載の硫黄濃度検出センサでは、酸化対象物質と酸素とが含まれる気流中に配置して気流中の硫黄濃度を検出する硫黄濃度検出センサであって、酸化触媒とこの酸化触媒の内部に配置された温度センサとを有する酸化触媒温度検出部と、硫黄捕集材とこの硫黄捕集材を介して気流が導入される位置に配置された酸化触媒とこの酸化触媒の内部に配置された温度センサとを有する酸化触媒基準温度検出部とを備えたことを特徴とする。
【００１６】
酸化触媒基準温度検出部は、硫黄捕集材を介して気流が導入されているため、酸化触媒基準温度検出部に設けられている酸化触媒は硫黄濃度が０ｐｐｍである気流が導入されることになる。
【００１７】
したがって硫黄捕集材が存在しない酸化触媒温度検出部にてその温度センサが検出する触媒活性化温度は、硫黄濃度に応じて高温化するが、酸化触媒基準温度検出部の温度センサが検出する触媒活性化温度は一定である。
【００１８】
このため酸化触媒温度検出部と酸化触媒基準温度検出部とがそれぞれ検出する触媒活性化温度の差は、気流中の硫黄濃度を表すことになる。
このように硫黄濃度検出センサにおいて、酸化触媒温度検出部と酸化触媒基準温度検出部とを設けて、これらの間で検出する温度を比較することにより、高精度に硫黄濃度を検出することが可能となる。
【００１９】
本発明の硫黄濃度センサは、温度センサが酸化触媒の内部に配置された酸化触媒温度検出部と、この構成に対して更に硫黄捕集材が配置された酸化触媒基準温度検出部とからなるものである。したがって硫酸塩に電極を配置するごとくの耐久性に問題のある構成は使用していないので耐久性が高く、かつ酸素センサを用いない構成で実現できる。
【００２０】
請求項３に記載の硫黄濃度検出センサでは、請求項１に記載の硫黄濃度検出センサにおいて、前記酸化触媒の温度を調節する温度調節部を備えたことを特徴とする。
このように温度調節部を加えることにより、酸化触媒の温度を調節することができる。このため所望のタイミングで酸化触媒を安定的に活性化させることができ、前述したごとく温度センサにより検出される温度状態に基づいて、高精度に硫黄濃度を検出することが可能となる。
【００２１】
前記請求項１の構成に温度調節部を加えた構成であるので、耐久性が高くかつ酸素センサを用いない構成は維持されている。
請求項４に記載の硫黄濃度検出センサでは、請求項２に記載の硫黄濃度検出センサにおいて、前記酸化触媒温度検出部及び前記酸化触媒基準温度検出部の温度を調節する温度調節部を備えたことを特徴とする。
【００２２】
このように温度調節部を加えることにより、酸化触媒温度検出部及び酸化触媒基準温度検出部における酸化触媒の温度を調節することができる。このため所望のタイミングで各酸化触媒を安定的に活性化させることができ、前述したごとく各温度センサにより検出される温度の比較に基づいて、高精度に硫黄濃度を検出することが可能となる。
【００２３】
前記請求項２の構成に温度調節部を加えた構成であるので、耐久性が高くかつ酸素センサを用いない構成は維持されている。
請求項５に記載の硫黄濃度検出装置では、請求項１に記載の硫黄濃度検出センサと、前記硫黄濃度検出センサの周囲を流れる気流の温度を検出する周囲温度検出部と、前記周囲温度検出部により検出された温度の上昇時に、前記硫黄濃度検出センサに設けられた温度センサにより検出された温度が、前記周囲温度検出部により検出された温度よりも高い側に離れ始めたときの前記周囲温度検出部により検出された温度に基づいて、気流中の硫黄濃度を検出する硫黄濃度検出部とを備えたことを特徴とする。
【００２４】
硫黄濃度検出センサの酸化触媒においては、周囲の温度が上昇することにより酸化触媒活性化温度以上となると酸化対象物質の酸化反応を開始する。この酸化反応の反応熱により酸化触媒は周囲温度よりも高くなる。
【００２５】
すなわち酸化触媒で酸化反応が開始されると、酸化触媒の内部の温度センサが検出する温度は、周囲温度検出部にて検出されている温度よりも高い側に離れ始める。このような温度状態の変化が生じたタイミングでは、周囲温度検出部により検出された温度は酸化触媒活性化温度を表している。
【００２６】
そして前述したごとく酸化触媒活性化温度の高さは硫黄濃度に対応している。したがって上述したごとく検出した酸化触媒活性化温度に基づいて硫黄濃度を検出できる。
本発明の硫黄濃度検出装置は請求項１の構成に周囲温度検出部と硫黄濃度検出部とを加えた構成である。したがって耐久性が高くかつ酸素センサを用いない構成は維持されている。
【００２７】
請求項６に記載の硫黄濃度検出装置では、請求項１に記載の硫黄濃度検出センサと、前記硫黄濃度検出センサの周囲を流れる気流の温度を検出する周囲温度検出部と、前記周囲温度検出部により検出された温度が前記硫黄濃度検出センサの酸化触媒を活性化する温度より高い状態で、前記周囲温度検出部により検出された温度と前記硫黄濃度検出センサの温度センサにより検出された温度とに基づいて、気流中の硫黄濃度を検出する硫黄濃度検出部とを備えたことを特徴とする。
【００２８】
前述したごとく酸化触媒で酸化反応が開始されると、酸化触媒の内部の温度センサが検出する温度は、周囲温度検出部にて検出されている温度よりも高い側に離れ始める。
この周囲温度検出部により検出された温度と硫黄濃度検出センサの温度センサにより検出された温度との差は、酸化触媒活性化温度より高くなればなるほど反応が活性化されるので、大きくなる。
【００２９】
しかし、同一温度では、酸化触媒活性化温度が低い場合ほど周囲温度検出部により検出された温度と硫黄濃度検出センサの温度センサにより検出された温度との差は大きくなる。逆に酸化触媒活性化温度が高い場合ほど周囲温度検出部により検出された温度と硫黄濃度検出センサの温度センサにより検出された温度との差は小さくなる。
【００３０】
このため酸化触媒活性化温度以上の温度では、前記温度差によって酸化触媒活性化温度の高さが判明する。そして触媒活性化温度の高さは硫黄濃度の高さに対応することから、前記温度差は硫黄濃度の高さを表すことになる。
【００３１】
このように硫黄濃度検出部は、周囲温度検出部により検出された温度と硫黄濃度検出センサの温度センサにより検出された温度とに基づいて気流中の硫黄濃度を検出できる。
本発明の硫黄濃度検出装置は請求項１の構成に周囲温度検出部と硫黄濃度検出部とを加えた構成である。したがって耐久性が高くかつ酸素センサを用いない構成は維持されている。
【００３２】
請求項７に記載の硫黄濃度検出装置では、請求項２に記載の硫黄濃度検出センサと、前記硫黄濃度検出センサの周囲を流れる気流の温度を検出する周囲温度検出部と、前記周囲温度検出部により検出された温度の上昇時に、前記酸化触媒基準温度検出部により検出された温度が前記周囲温度検出部により検出された温度よりも高い側に離れ始めたときの温度を基準温度とし、前記酸化触媒温度検出部により検出された温度が前記周囲温度検出部により検出された温度よりも高い側に離れ始めたときの温度を硫黄濃度対応温度とし、前記基準温度と前記硫黄濃度対応温度とに基づいて、気流中の硫黄濃度を検出する硫黄濃度検出部とを備えたことを特徴とする。
【００３３】
硫黄濃度検出センサには酸化触媒基準温度検出部と酸化触媒温度検出部とが設けられて、酸化触媒基準温度検出部の温度センサにて、硫黄濃度０ｐｐｍでの酸化触媒活性化温度が基準温度として得られる。そして酸化触媒温度検出部にて実際の硫黄濃度に対応した酸化触媒活性化温度が硫黄濃度対応温度として得られる。
【００３４】
したがって硫黄濃度検出部は、基準温度と硫黄濃度対応温度とを比較することにより、高精度に硫黄濃度を検出することが可能となる。
本発明の硫黄濃度検出装置は請求項２の構成に周囲温度検出部と硫黄濃度検出部とを加えた構成である。したがって耐久性が高くかつ酸素センサを用いない構成は維持されている。
【００３５】
請求項８に記載の硫黄濃度検出装置では、請求項２に記載の硫黄濃度検出センサと、前記硫黄濃度検出センサの周囲を流れる気流の温度を検出する周囲温度検出部と、前記周囲温度検出部により検出された温度が前記硫黄濃度検出センサにおける酸化触媒温度検出部の酸化触媒を活性化する温度より高くなった状態で、前記周囲温度検出部により検出された温度と、前記酸化触媒温度検出部により検出された温度と、前記酸化触媒基準温度検出部により検出された温度とに基づいて、気流中の硫黄濃度を検出する硫黄濃度検出部とを備えたことを特徴とする。
【００３６】
酸化触媒温度検出部の酸化触媒が酸化触媒活性化温度以上の温度状態では、酸化触媒温度検出部と酸化触媒基準温度検出部との間で検出する温度差は、硫黄濃度に対応したものとなる。したがって硫黄濃度検出部は、酸化触媒温度検出部、酸化触媒基準温度検出部、周囲温度検出部のそれぞれにより検出される温度に基づいて硫黄濃度を検出することが可能となる。
【００３７】
本発明の硫黄濃度検出装置は請求項２の構成に周囲温度検出部と硫黄濃度検出部とを加えた構成である。したがって耐久性が高くかつ酸素センサを用いない構成は維持されている。
【００３８】
請求項９に記載の硫黄濃度検出装置では、請求項３に記載の硫黄濃度検出センサと、前記硫黄濃度検出センサの温度調節部により調節される温度を推定する調節温度推定部と、前記硫黄濃度検出センサの温度調節部により前記硫黄濃度検出センサの酸化触媒の温度を上昇させ、この上昇時に、前記調節温度推定部により推定されている調節温度よりも、前記硫黄濃度検出センサに設けられた温度センサにより検出された温度が高い側に離れ始めたときの前記調節温度推定部により推定されている調節温度に基づいて、気流中の硫黄濃度を検出する硫黄濃度検出部とを備えたことを特徴とする。
【００３９】
前述したごとく酸化触媒で酸化反応が開始されると、酸化触媒の内部の温度センサが検出する温度は、温度調節部が調節している温度よりも高い側に離れ始める。このタイミングで、調節温度推定部により推定された調節温度は触媒活性化温度を表している。
【００４０】
酸化触媒の温度上昇は、硫黄濃度検出センサの温度調節部により実行している。このことにより硫黄濃度検出部は、所望のタイミングで酸化触媒を安定的に活性化させることができ、温度センサにより検出された温度と調節温度推定部により推定された調節温度とに基づいて、高精度に硫黄濃度を検出することが可能となる。
【００４１】
本発明の硫黄濃度検出装置は請求項３の構成に調節温度推定部と硫黄濃度検出部とを加えた構成である。したがって耐久性が高くかつ酸素センサを用いない構成は維持されている。
【００４２】
請求項１０に記載の硫黄濃度検出装置では、請求項３に記載の硫黄濃度検出センサと、前記硫黄濃度検出センサの温度調節部により調節される温度を推定する調節温度推定部と、前記硫黄濃度検出センサの温度調節部により前記硫黄濃度検出センサの酸化触媒の温度を酸化触媒活性化温度より高くし、前記調節温度推定部により推定されている調節温度と前記硫黄濃度検出センサの温度センサにより検出された温度とに基づいて、気流中の硫黄濃度を検出する硫黄濃度検出部とを備えたことを特徴とする。
【００４３】
前述したごとく酸化触媒が酸化触媒活性化温度以上の温度状態であれば、高い方に移動すればするほど、調節温度推定部により推定された調節温度と硫黄濃度検出センサの温度センサにより検出された温度との差が大きくなると共に、この温度差に基づいて硫黄濃度が検出できる。
【００４４】
このような温度状態の設定は、硫黄濃度検出センサの温度調節部により実行している。このことにより硫黄濃度検出部は、所望のタイミングで酸化触媒を安定的に酸化触媒活性化温度より高い状態にさせることができる。したがって硫黄濃度検出部は、温度センサにより検出された温度と調節温度推定部により推定された調節温度とに基づいて高精度に硫黄濃度を検出することが可能となる。
【００４５】
本発明の硫黄濃度検出装置は請求項３の構成に調節温度推定部と硫黄濃度検出部とを加えた構成である。したがって耐久性が高くかつ酸素センサを用いない構成は維持されている。
【００４６】
請求項１１に記載の硫黄濃度検出装置では、請求項４に記載の硫黄濃度検出センサと、前記硫黄濃度検出センサの温度調節部により調節される温度を推定する調節温度推定部と、前記硫黄濃度検出センサの温度調節部により前記酸化触媒温度検出部及び前記酸化触媒基準温度検出部の温度を上昇させ、この上昇時に、前記酸化触媒基準温度検出部により検出された温度が前記調節温度推定部により推定された温度よりも高い側に離れ始めたときの温度を基準温度とし、前記酸化触媒温度検出部により検出された温度が前記調節温度推定部により推定された温度よりも高い側に離れ始めたときの温度を硫黄濃度対応温度とし、前記基準温度と前記硫黄濃度対応温度とに基づいて、気流中の硫黄濃度を検出する硫黄濃度検出部とを備えたことを特徴とする。
【００４７】
このように温度調節部により酸化触媒温度検出部及び酸化触媒基準温度検出部の温度を上昇させているので、所望のタイミングで各酸化触媒を安定的に活性化させることができ、各温度センサにより検出される基準温度と硫黄濃度対応温度とに基づいて、高精度に硫黄濃度を検出することが可能となる。
【００４８】
本発明の硫黄濃度検出装置は請求項４の構成に調節温度推定部と硫黄濃度検出部とを加えた構成である。したがって耐久性が高くかつ酸素センサを用いない構成は維持されている。
【００４９】
請求項１２に記載の硫黄濃度検出装置では、請求項４に記載の硫黄濃度検出センサと、前記硫黄濃度検出センサの温度調節部により調節される温度を推定する調節温度推定部と、前記硫黄濃度検出センサの温度調節部により前記酸化触媒温度検出部及び前記酸化触媒基準温度検出部の温度を上昇させて酸化触媒活性化温度より高くし、前記調節温度推定部により推定された温度と、前記酸化触媒温度検出部により検出された温度と、前記酸化触媒基準温度検出部により検出された温度とに基づいて、気流中の硫黄濃度を検出する硫黄濃度検出部とを備えたことを特徴とする。
【００５０】
このように温度調節部により酸化触媒温度検出部及び酸化触媒基準温度検出部の温度を酸化触媒活性化温度より高くしているので、所望のタイミングで各酸化触媒を安定的に活性化させることができる。そして調節された温度と各温度センサにより検出される温度とに基づいて、高精度に硫黄濃度を検出することが可能となる。
【００５１】
本発明の硫黄濃度検出装置は請求項４の構成に調節温度推定部と硫黄濃度検出部とを加えた構成である。したがって耐久性が高くかつ酸素センサを用いない構成は維持されている。
【００５２】
請求項１３に記載の硫黄濃度検出装置では、請求項５〜１２のいずれか一項に記載の硫黄濃度検出装置において、内燃機関は排気系に酸化対象物質として燃料を導入するものであり、前記硫黄濃度検出センサは内燃機関の排気系に配置されて、排気中の硫黄濃度を検出することを特徴とする。
【００５３】
このように硫黄濃度検出装置を排気系に配置し、排気系での処理のために排気系に導入される燃料を酸化対象物質として利用して、排気中の硫黄濃度を検出することができる。
排気は内燃機関において燃料が燃焼したことにより発生したものであることから、硫黄濃度検出装置は、排気系に導入された燃料のみでなく、内燃機関で燃焼に用いられた燃料について、その硫黄濃度を検出していることになる。
【００５４】
したがって燃料中の硫黄濃度を検出する特別な部位を設けることはないので、内燃機関の小型化に貢献できる。
請求項１４に記載の硫黄濃度検出装置では、請求項１３に記載の硫黄濃度検出装置において、排気系への燃料導入は排気系での燃料添加又は燃焼室内でのポスト噴射によるものであることを特徴とする。
【００５５】
排気系への燃料導入としては、排気系での燃料添加や、燃焼室内でメイン燃料噴射後に行われるポスト噴射を挙げることができる。
請求項１５に記載の硫黄濃度検出装置では、請求項５〜１４のいずれか一項に記載の硫黄濃度検出装置において、前記酸化触媒は、内燃機関の排気系に設けられたＤＰＦに配置された酸化触媒であることを特徴とする。
【００５６】
このように酸化触媒としては、内燃機関排気系のＤＰＦに設けられている酸化触媒を利用できる。このことにより特別に燃料中の硫黄濃度を検出するための酸化触媒を設ける必要がなくなるので、内燃機関の小型化に貢献できる。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】実施の形態１の硫黄濃度検出センサを内部に組み付けた硫黄濃度検出アセンブリの縦断面図。
【図２】硫黄濃度検出センサの周囲温度Ｔａと温度センサにより検出される触媒温度Ｔｃとの関係を示すグラフ。
【図３】周囲温度Ｔａ（又は触媒温度Ｔｃ）から硫黄濃度を求めるための硫黄濃度マップＭＡＰｓの構成説明図。
【図４】実施の形態１の硫黄濃度検出アセンブリをディーゼルエンジンの排気系に取り付けた状態を示す断面図。
【図５】周囲温度Ｔａが酸化触媒活性化温度ＴａＸを通過した際の触媒温度Ｔｃの変化状態を示すグラフ。
【図６】実施の形態１のＥＣＵが実行する硫黄濃度検出処理のフローチャート。
【図７】実施の形態２の硫黄濃度検出センサを内部に組み付けた硫黄濃度検出アセンブリの縦断面図。
【図８】実施の形態２のＥＣＵが実行する硫黄濃度検出処理のフローチャート。
【図９】実施の形態３のＥＣＵが実行する硫黄濃度検出処理のフローチャート。
【図１０】異なる硫黄濃度における触媒温度Ｔｃの差を説明するグラフ。
【図１１】周囲温度Ｔａと温度差ｄＴとから硫黄濃度を求めるための硫黄濃度マップＭＡＰｄｔの構成説明図。
【図１２】実施の形態４のＥＣＵが実行する硫黄濃度検出処理のフローチャート。
【図１３】実施の形態５の硫黄濃度検出センサを内部に組み付けた硫黄濃度検出アセンブリの縦断面図。
【図１４】酸化触媒活性化温度と酸化触媒活性化基準温度との温度差Ｄｘから、硫黄濃度を求めるための硫黄濃度マップＭＡＰｓｓｔの構成説明図。
【図１５】実施の形態５のＥＣＵが実行する硫黄濃度検出処理のフローチャート。
【図１６】同じく基準温度検出処理のフローチャート。
【図１７】同じく硫黄濃度対応温度検出処理のフローチャート。
【図１８】実施の形態６の硫黄濃度検出センサを内部に組み付けた硫黄濃度検出アセンブリの縦断面図。
【図１９】実施の形態６のＥＣＵが実行する硫黄濃度検出処理のフローチャート。
【図２０】同じく基準温度検出処理のフローチャート。
【図２１】同じく硫黄濃度対応温度検出処理のフローチャート。
【図２２】実施の形態７で用いる、周囲温度Ｔａと酸化触媒の温度差ｄＢＳとから硫黄濃度を求める硫黄濃度マップＭＡＰｄｂｓの構成説明図。
【図２３】実施の形態７のＥＣＵが実行する硫黄濃度検出処理のフローチャート。
【図２４】実施の形態８のＥＣＵが実行する硫黄濃度検出処理のフローチャート。
【図２５】実施の形態９において硫黄濃度検出センサをＤＰＦ内に配置した硫黄濃度検出装置を示す縦断面図。
【図２６】実施の形態１０において硫黄濃度検出センサをＤＰＦ内に配置した硫黄濃度検出装置を示す縦断面図。
【図２７】他の実施の形態において硫黄濃度検出センサをＤＰＦ内に配置した硫黄濃度検出装置を示す縦断面図。
【発明を実施するための形態】
【００５８】
［実施の形態１］
〈実施の形態１の構成〉図１は本実施の形態の硫黄濃度検出センサ２を内部に組み付けた硫黄濃度検出アセンブリ３を示している。
【００５９】
硫黄濃度検出センサ２は、外側に酸化触媒４が形成され、この酸化触媒４の内部に温度センサ６が配置されている構成である。この構成により温度センサ６は、酸化触媒４の温度を測定している。
【００６０】
硫黄濃度検出アセンブリ３は、ハウジング８とカバー１０とを備える。硫黄濃度検出センサ２は、温度センサ６の基部にてハウジング８に固定されている。カバー１０は、通気性のために通気口１０ａが多数形成されている。硫黄濃度検出センサ２の酸化触媒４はこのカバー１０内の空間に配置されている。
【００６１】
酸化触媒４は、通気口１０ａからカバー１０内に導入される気流中の炭化水素などの酸化対象物質を、気流中に存在する酸素と反応させる触媒である。この酸化触媒４としては、白金やパラジウムが挙げられる。例えば、ディーゼルエンジンのＤＰＦ（Ｄｉｅｓｅｌ Ｐａｒｔｉｃｕｌａｔｅ Ｆｉｌｔｅｒ）において用いられている酸化触媒が使用される。
【００６２】
温度センサ６としては、サーミスタなどの抵抗温度計や熱電対が使用され、その電圧信号が信号線６ａから外部に出力される。
〈実施の形態１の作用〉ここで硫黄濃度検出センサ２の周囲温度（例えばカバー１０内に導入される気流の温度）Ｔａと、温度センサ６により検出される酸化触媒４内の温度（触媒温度Ｔｃ）とは、本発明者の実験により図２に示す関係にあることが判明している。
【００６３】
周囲温度Ｔａ（ここでは気流の温度）を次第に上昇させた場合、気流中の硫黄濃度が０ｐｐｍである場合には、周囲温度Ｔａ０までは、周囲温度Ｔａ＝触媒温度Ｔｃであったが、周囲温度Ｔａが温度Ｔａ０を越えると、触媒温度Ｔｃは周囲温度Ｔａより高い側に離れ始める。これは酸化触媒４により気流中の酸化対象物質を酸化する反応が開始されて、反応熱によって酸化触媒４が周囲温度Ｔａよりも昇温したことを示している。
【００６４】
すなわち気流中の硫黄濃度が０ｐｐｍである場合の酸化触媒活性化温度は温度Ｔａ０である。
しかし気流中の硫黄濃度が５００ｐｐｍである場合には、温度Ｔａ０では酸化反応が開始されず、それより高い温度Ｔａ１（＝Ｔｃ１）で酸化反応が開始されて触媒温度Ｔｃは周囲温度Ｔａより高い側に離れ始める。
【００６５】
すなわち気流中の硫黄濃度が５００ｐｐｍである場合の酸化触媒活性化温度は温度Ｔａ１（＞Ｔａ０）である。
同様にして硫黄濃度が１０００ｐｐｍである場合の酸化触媒活性化温度は温度Ｔａ２（＞Ｔａ１）である。そして、硫黄濃度が１５００ｐｐｍである場合の酸化触媒活性化温度は温度Ｔａ３（＞Ｔａ２）である。
【００６６】
この酸化触媒活性化時の周囲温度Ｔａ（又は酸化触媒活性化時の触媒温度Ｔｃ）と硫黄濃度との関係をグラフに表したものが、図３に示す硫黄濃度マップＭＡＰｓである。
したがって触媒温度Ｔｃが周囲温度Ｔａから高い側に離れ始める周囲温度Ｔａを検出することで、気流中の硫黄濃度が検出できることになる。
〈実施の形態１による硫黄濃度検出例〉図４にディーゼルエンジンの排気系に設けられたＤＰＦ１２よりも上流に、図１に示した硫黄濃度検出アセンブリ３を取り付ける。尚、このＤＰＦ１２は、コージェライトのハニカム基材に白金やパラジウムの酸化触媒がコートしてあるものである。この酸化触媒は、硫黄濃度検出センサ２の酸化触媒４と同種の場合もあり、異なる種類の場合もある。
【００６７】
硫黄濃度検出センサ２における温度センサ６が検出する触媒温度Ｔｃを表す検出信号は、電子制御ユニット（以下「ＥＣＵ」と称する）１４に読み込まれる。ＥＣＵ１４は、ディーゼルエンジンの運転状態、ここでは燃料噴射量、回転速度及び燃料添加量に基づいて、ＤＰＦ１２に導入される排気温Ｔｅを推定計算している。
【００６８】
そしてＥＣＵ１４は、このように推定計算した排気温Ｔｅを、気流の温度である周囲温度Ｔａとして用いて、この周囲温度Ｔａと触媒温度Ｔｃとに基づいて、図５に示すごとくの温度変化を示す酸化触媒活性化温度ＴａＸ（酸化触媒活性化時の触媒温度ＴｃＸと同じ）を求める。そしてこの酸化触媒活性化温度ＴａＸに基づいて図３に示した硫黄濃度マップＭＡＰｓから排気中の硫黄濃度ＳＸを算出する。
【００６９】
この一連の処理はＥＣＵ１４により図６に示すごとく実行される。この硫黄濃度検出処理について説明する。本処理は一定時間周期で繰り返し実行される処理である。尚、図６中の個々の処理内容に対応するステップを「Ｓ〜」で表す。
【００７０】
硫黄濃度検出処理（図６）が開始されると、まず硫黄濃度検出条件が成立しているか否かが判定される（Ｓ１０２）。硫黄濃度検出条件は、ディーゼルエンジン運転が安定状態にあり、ＤＰＦ１２に対して上流から浄化のための燃料添加がなされている場合に成立する。尚、燃料添加弁による排気系での燃料添加ではなく、燃焼室内におけるメイン燃料噴射後に行われるポスト噴射によってＤＰＦ１２を浄化するエンジンでは、燃料添加の代わりにポスト噴射をしていることが条件となる。このようにして排気流に加えられる燃料が硫黄濃度検出センサ２にて利用される主な酸化対象物質となる。
【００７１】
硫黄濃度検出条件が成立していなければ（Ｓ１０２でＮＯ）、このまま本処理を出る。
硫黄濃度検出条件が成立すると（Ｓ１０２でＹＥＳ）、次に周囲温度Ｔａ（ここでは排気温Ｔｅ）が緩慢に上昇中か否かが判定される（Ｓ１０４）。排気温Ｔｅは前述したごとくＥＣＵ１４がディーゼルエンジンの運転状態から算出している。尚、排気温Ｔｅが急激に上昇している場合には、検出精度が低下するので、排気温Ｔｅは緩慢に上昇していることが条件とされている。
【００７２】
排気温Ｔｅが上昇していない場合、あるいは上昇していても急激な上昇では（Ｓ１０４でＮＯ）、このまま本処理を出る。
検出条件が成立しており（Ｓ１０２でＹＥＳ）、かつ排気温Ｔｅが緩慢に上昇している場合には（Ｓ１０４でＹＥＳ）、次に硫黄濃度検出センサ２の出力値から得られている触媒温度Ｔｃが排気温Ｔｅから高い側に離れ始めたか否かが判定される（Ｓ１０６）。
【００７３】
すなわち、Ｔｃ＝Ｔｅの状態（図５にて酸化触媒活性化温度ＴａＸより低い状態）から、Ｔｃ＞Ｔｅの状態（図５にて酸化触媒活性化温度ＴａＸ以上の状態）へ移行したタイミングか否かが判定される（Ｓ１０６）。尚、触媒温度Ｔｃと排気温Ｔｅとの比較は、測定誤差あるいは計算誤差を含めた範囲内の差は同一として扱っている。
【００７４】
ここでＴｃ＝Ｔｅであったり、既にＴｃ＞Ｔｅとなっていた場合には（Ｓ１０６でＮＯ）、次に、今回の酸化触媒活性化温度ＴａＸは設定済みか否かが判定される（Ｓ１０８）。
【００７５】
この酸化触媒活性化温度ＴａＸの設定は、後述するステップＳ１１０の処理によりなされる。すなわち、今回の条件（Ｓ１０２，Ｓ１０４，Ｓ１０６）成立により、ステップＳ１１０の処理にて周囲温度Ｔａ（排気温Ｔｅ）を酸化触媒活性化温度ＴａＸに設定する処理がなされているか否かが判定される。
【００７６】
ここでは、未だ全ての条件（Ｓ１０２，Ｓ１０４，Ｓ１０６）は成立していないので（Ｓ１０８でＮＯ）、このまま本処理を出る。
前記図５に示したごとく触媒温度Ｔｃが周囲温度Ｔａから高い側に離れ始めた場合には（Ｓ１０６でＹＥＳ）、酸化触媒活性化温度ＴａＸに、周囲温度Ｔａとして現在算出されている排気温Ｔｅの値が設定される（Ｓ１１０）。
【００７７】
そして触媒温度Ｔｃと周囲温度Ｔａ（排気温Ｔｅ）との差が判定値ΔＴ以上か否かが判定される（Ｓ１１２）。この判定値ΔＴは、触媒温度Ｔｃが周囲温度Ｔａから高い側に離れたことを確実に判定するために設けられている。
【００７８】
当初は、Ｔｃ−Ｔａ≧ΔＴが成立していないので（Ｓ１１２でＮＯ）、このまま本処理を出る。
次の実行周期では、ステップＳ１０２でＹＥＳ、ステップＳ１０４でＹＥＳと判定されると、次にステップＳ１０６の判定がなされる。このときは既に前回にて離れ始めたと判定されているので、今回はＮＯと判定される。そして今回の酸化触媒活性化温度ＴａＸは設定済みとなっているので（Ｓ１０８でＹＥＳ）、前述したＴｃ−Ｔａ≧ΔＴが成立しているか否かが判定される（Ｓ１１２）。成立していない場合には（Ｓ１１２でＮＯ）、このまま本処理を出る。
【００７９】
以後、Ｔｃ−Ｔａ≧ΔＴが成立するまでは、ステップＳ１０８ではＹＥＳと判定されるが、ステップＳ１１２ではＮＯと判定される状態が継続する。
そしてＴｃ−Ｔａ≧ΔＴが成立すると（Ｓ１１２でＹＥＳ）、ステップＳ１１０にて既に設定していた酸化触媒活性化温度ＴａＸの値が確定するので、この酸化触媒活性化温度ＴａＸに基づいて前述した硫黄濃度マップＭＡＰｓ（図３）から排気中の硫黄濃度ＳＸを求める（Ｓ１１４）。
【００８０】
このようにして今回の検出条件成立時に排気中の硫黄濃度が検出できたので、硫黄濃度検出処理終了設定を実行して（Ｓ１１６）、本処理を出る。
以後は、新たに検出条件（Ｓ１０２）が成立するまでは、ステップＳ１０２でＮＯと判定されるので、本処理での実質的な処理はなされない。
〈実施の形態１と請求項との関係〉上述した構成において、硫黄濃度検出センサ２及びＥＣＵ１４が硫黄濃度検出装置に相当する。ＥＣＵ１４が周囲温度検出部及び硫黄濃度検出部に相当する。ＥＣＵ１４によるディーゼルエンジンの運転状態から排気温Ｔｅ算出する処理が周囲温度検出部としての処理に相当し、硫黄濃度検出処理（図６）が硫黄濃度検出部としての処理に相当する。
〈実施の形態１の効果〉（１）本実施の形態における硫黄濃度の検出は、酸化触媒４の酸化触媒活性化温度が気流中の硫黄濃度に応じて高くなる知見に基づくものである。
【００８１】
このために周囲温度Ｔａ（排気温Ｔｅ）の上昇時に、温度センサ６にて検出される酸化触媒４の温度Ｔｃが周囲温度Ｔａよりも高い側に離れ始めたときを（Ｓ１０６でＹＥＳ）、酸化触媒活性化温度ＴａＸに到達したものとする。そして、そのときの周囲温度Ｔａを用いて硫黄濃度マップＭＡＰｓから排気中の硫黄濃度ＳＸを算出している（Ｓ１１４）。
【００８２】
このように温度センサ６により酸化触媒４の温度Ｔｃの状態を検出することで、結果として硫黄濃度ＳＸが検出できることから、硫酸塩に電極を配置するごとくの耐久性に問題のある構成は使用せずに済む。このため耐久性が高い。
【００８３】
更に酸素センサを用いずに実現できるので低コストな構成となる。
（２）図４に示したごとく硫黄濃度検出アセンブリ３を、内燃機関の排気系に存在するＤＰＦ１２の上流側に配置することで、ＤＰＦ１２の浄化処理のために添加される燃料あるいはポスト噴射を利用して、排気中の硫黄濃度を検出することができる。
【００８４】
したがって燃料の硫黄濃度を検出するために内燃機関に特別な部位を設ける必要はないので、内燃機関の小型化に貢献できる。
［実施の形態２］
〈実施の形態２の構成〉図７は本実施の形態の硫黄濃度検出センサ１０２を内部に組み付けた硫黄濃度検出アセンブリ１０３を示している。
【００８５】
硫黄濃度検出センサ１０２は、酸化触媒温度検出部１０５と温度調節部１０７とからなる。酸化触媒温度検出部１０５は前記実施の形態１の硫黄濃度検出センサ２（図１）と同一構成及び機能である。すなわち酸化触媒温度検出部１０５は、外側に酸化触媒１０４が形成され、この酸化触媒１０４内に温度センサ１０６が配置された構成であり、温度センサ１０６は酸化触媒１０４の温度を検出している。この温度に対応する電圧信号が信号線１０６ａから外部に出力される。酸化触媒１０４の種類については前記実施の形態１にて述べたごとくである。
【００８６】
温度調節部１０７は、導線１０７ａから通電することにより発熱する電熱器であり、耐熱性のセラミックヒータなどが用いられている。この温度調節部１０７は円筒形であり、内部空間に酸化触媒温度検出部１０５を配置している。したがって導線１０７ａへの通電制御により酸化触媒温度検出部１０５を加熱自在としている。
【００８７】
硫黄濃度検出アセンブリ１０３は前記実施の形態１と同様にハウジング１０８とカバー１１０とを備える。酸化触媒温度検出部１０５と温度調節部１０７とは、それぞれ基部にてハウジング１０８に固定されている。カバー１１０は通気口１１０ａが多数形成されている。硫黄濃度検出センサ１０２はこのカバー１１０に覆われた状態でハウジング１０８に固定されている。
〈実施の形態２の作用〉酸化触媒温度検出部１０５の周囲温度Ｔａと、温度センサ１０６により検出される酸化触媒１０４内の温度（触媒温度Ｔｃ）との関係は、前記図２にて述べたごとくである。そして周囲温度Ｔａと硫黄濃度との関係は、前記図３に示す硫黄濃度マップＭＡＰｓのごとくである。したがって触媒温度Ｔｃが周囲温度Ｔａから高い側に離れ始める周囲温度Ｔａを検出することで、気流中の硫黄濃度が検出できることになる。
【００８８】
本実施の形態の硫黄濃度検出センサ１０２では温度調節部１０７を備えているので、酸化触媒温度検出部１０５を加熱することでその温度を調節できる。このため硫黄濃度検出アセンブリ１０３を前記図４と同様に内燃機関の排気系に取り付けた場合に、酸化触媒温度検出部１０５の温度を温度調節部１０７により調節することで、排気中の硫黄濃度を検出できる。
〈実施の形態２による硫黄濃度検出例〉本実施の形態のＥＣＵは図８に示すごとくの硫黄濃度検出処理を一定時間周期で繰り返すことで、硫黄濃度の検出を行う。
【００８９】
硫黄濃度検出処理（図８）について説明する。まず硫黄濃度検出条件が成立しているか否かが判定される（Ｓ２０２）。この硫黄濃度検出条件は前記図６のステップＳ１０２で説明したごとくである。
【００９０】
硫黄濃度検出条件が成立すると（Ｓ２０２でＹＥＳ）、次に温度調節部１０７に対する通電制御を実行して酸化触媒１０４を次第に昇温させる処理を開始する（Ｓ２０４）。
次に温度調節部１０７に対する通電量と排気温Ｔｅとから演算Ｆ（あるいはマップ）により、酸化触媒１０４が調節される温度（調節温度Ｔｉ）が推定される（Ｓ２０５）。ここで排気温Ｔｅについては前記実施の形態１にて述べたごとくディーゼルエンジンの運転状態から推定する。
【００９１】
すなわちステップＳ２０５の演算Ｆ（あるいはマップ）では、排気温Ｔｅである排気の気流中にて、温度調節部１０７から空間を介して受ける熱量により酸化触媒１０４が到達する温度を、調節温度Ｔｉとして推定算出している。
【００９２】
そして温度調節部１０７による昇温処理中に、酸化触媒温度検出部１０５の温度センサ１０６が検出する触媒温度Ｔｃが、調節温度Ｔｉから高い側に離れ始めたか否かが判定される（Ｓ２０６）。すなわち次第に調節温度Ｔｉが上昇している際に、Ｔｃ＝Ｔｉの状態から、Ｔｃ＞Ｔｉの状態に移行したタイミングか否かが判定される。尚、触媒温度Ｔｃと調節温度Ｔｉとの比較は、測定誤差あるいは計算誤差を含めた範囲内の差は同一として扱っている。
【００９３】
ここでＴｃ＝Ｔｉであったり、既にＴｃ＞Ｔｉとなっていた場合には（Ｓ２０６でＮＯ）、次に、今回の酸化触媒活性化温度ＴａＸは設定済みか否かが判定される（Ｓ２０８）。
【００９４】
この酸化触媒活性化温度ＴａＸの設定は、後述するステップＳ２１０の処理のことであり、今回の条件（Ｓ２０２，Ｓ２０６）成立により、ステップＳ２１０の処理にて調節温度Ｔｉを酸化触媒活性化温度ＴａＸに設定する処理がなされているか否かが判定される。
【００９５】
ここでは、未だ全ての条件（Ｓ２０２，Ｓ２０６）は成立していないので（Ｓ２０８でＮＯ）、このまま本処理を出る。
触媒温度Ｔｃが調節温度Ｔｉから高い側に離れ始めた場合には（Ｓ２０６でＹＥＳ）、酸化触媒活性化温度ＴａＸに、現在算出されている調節温度Ｔｉが設定される（Ｓ２１０）。
【００９６】
そして触媒温度Ｔｃと調節温度Ｔｉとの差が判定値ΔＴ以上か否かが判定される（Ｓ２１２）。この判定値ΔＴは、触媒温度Ｔｃが調節温度Ｔｉから高い側に離れたことを確実に判定するために設けられている。
【００９７】
当初は、Ｔｃ−Ｔｉ≧ΔＴが成立していないので（Ｓ２１２でＮＯ）、このまま本処理を出る。
次の実行周期では、ステップＳ２０２でＹＥＳと判定されると、ステップＳ２０４，Ｓ２０５の処理の次にステップＳ２０６の判定がなされる。このときは既に前回にて離れ始めたと判定されているので、今回はＮＯと判定される。そして今回の酸化触媒活性化温度ＴａＸは設定済みとなっているので（Ｓ２０８でＹＥＳ）、前述したＴｃ−Ｔｉ≧ΔＴが成立しているか否かが判定される（Ｓ２１２）。成立していない場合には（Ｓ２１２でＮＯ）、このまま本処理を出る。
【００９８】
以後、Ｔｃ−Ｔｉ≧ΔＴが成立するまでは、ステップＳ２０８ではＹＥＳと判定されるが、ステップＳ２１２ではＮＯと判定される状態が継続する。
そしてＴｃ−Ｔｉ≧ΔＴが成立すると（Ｓ２１２でＹＥＳ）、ステップＳ２１０にて既に設定していた酸化触媒活性化温度ＴａＸの値が確定するので、この酸化触媒活性化温度ＴａＸに基づいて、前記硫黄濃度マップＭＡＰｓ（図３）から排気中の硫黄濃度ＳＸを求める（Ｓ２１４）。
【００９９】
このようにして今回の検出条件成立時に排気中の硫黄濃度が検出できたので、硫黄濃度検出処理終了設定を実行して（Ｓ２１６）、本処理を出る。
以後は、新たに検出条件（Ｓ２０２）が成立するまでは、ステップＳ２０２でＮＯと判定されるので、本処理での実質的な処理はなされない。
〈実施の形態２と請求項との関係〉上述した構成において、硫黄濃度検出センサ１０２及びＥＣＵが硫黄濃度検出装置に相当する。ＥＣＵが調節温度推定部及び硫黄濃度検出部に相当する。ＥＣＵによる硫黄濃度検出処理（図８）が調節温度推定部（ステップＳ２０５が相当する）及び硫黄濃度検出部としての処理に相当する。
〈実施の形態２の効果〉（１）本実施の形態における硫黄濃度の検出は、酸化触媒１０４の酸化触媒活性化温度が気流中の硫黄濃度に応じて高くなる知見に基づくものである。
【０１００】
このため温度調節部１０７への通電により、酸化触媒１０４の温度（調節温度Ｔｉ）が次第に上昇するように調節し、この調節温度Ｔｉの上昇時に、温度センサ１０６にて検出される酸化触媒１０４の温度Ｔｃが調節温度Ｔｉよりも高い側に離れ始めたときを（Ｓ２０６でＹＥＳ）、酸化触媒１０４が酸化触媒活性化温度ＴａＸに到達したものとしている。そしてこの酸化触媒活性化温度ＴａＸの値を用いて硫黄濃度マップＭＡＰｓから排気中の硫黄濃度ＳＸを算出している（Ｓ２１４）。
【０１０１】
このように所望のタイミングで酸化触媒１０４を安定的に活性化させることができるので、酸化触媒１０４の温度状態に基づいて、高精度に硫黄濃度を検出することが可能となる。
【０１０２】
硫酸塩に電極を配置するごとくの耐久性に問題のある構成は使用していないので耐久性が高い。更に酸素センサを用いずに実現できるので低コストな構成となる。
（２）前記実施の形態１の効果（２）と同じ効果を生じる。
【０１０３】
［実施の形態３］
〈実施の形態３の構成〉本実施の形態では、前記図１の硫黄濃度検出アセンブリ３と前記図４の配置構成を採用している。そして本実施の形態のＥＣＵは図６の処理の代わりに、図９に示す硫黄濃度検出処理を一定時間周期で繰り返し実行する。他の構成は前記実施の形態１と同じなので、同一構成は同一符号にて説明する。
〈実施の形態３の作用〉前記図２に表されているように、特定の周囲温度Ｔａでは、気流中の硫黄濃度に応じて、酸化触媒４の温度が異なる。例えば図１０に示すごとく特定の周囲温度Ｔａとして、温度Ｔａ１０を選択する。この周囲温度Ｔａ１０は、前記図２では温度Ｔａ３に相当し、気流中の硫黄濃度が１５００ｐｐｍであった場合の酸化触媒活性化温度に相当する。
【０１０４】
この周囲温度Ｔａ１０では、触媒温度Ｔｃは、気流中の硫黄濃度が０ｐｐｍの場合は温度Ｔｃ１０であり、５００ｐｐｍの場合は温度Ｔｃ１１であり、１０００ｐｐｍの場合は温度Ｔｃ１２であり、１５００ｐｐｍの場合は温度Ｔｃ１３である。更に硫黄濃度が１５００ｐｐｍを越える場合も温度Ｔｃ１３となる。
【０１０５】
特定の周囲温度Ｔａとして温度Ｔａ１１を選択すると、この周囲温度Ｔａ１１では、触媒温度Ｔｃは、気流中の硫黄濃度が０ｐｐｍの場合は温度Ｔｃ２０であり、５００ｐｐｍの場合は温度Ｔｃ２１であり、酸化触媒活性化温度がこの周囲温度Ｔａ１１以上となるような硫黄濃度では温度Ｔｃ２２である。
【０１０６】
すなわち酸化触媒活性化温度が、特定の周囲温度Ｔａよりも低い側となる硫黄濃度では、特定の周囲温度Ｔａに対して触媒温度Ｔｃが高くなるため、触媒温度Ｔｃと特定の周囲温度Ｔａとの間に温度差が生じる。
【０１０７】
このことから周囲温度Ｔａを０ｐｐｍでの酸化触媒活性化温度よりも高い温度にして、触媒温度Ｔｃを実測すれば、気流中の硫黄濃度検出が可能となる。図９の硫黄濃度検出処理は、このことを利用して気流中の硫黄濃度を検出する処理である。
〈実施の形態３による硫黄濃度検出例〉硫黄濃度検出処理（図９）について説明する。まず硫黄濃度検出条件が成立しているか否かが判定される（Ｓ３０２）。この硫黄濃度検出条件は前記図６のステップＳ１０２で説明したごとくである。成立していなければ（Ｓ３０２でＮＯ）、このまま本処理を出る。
【０１０８】
硫黄濃度検出条件が成立すると（Ｓ３０２でＹＥＳ）、次に温度センサ６が検出している触媒温度Ｔｃが周囲温度Ｔａより高いか否かが判定される（Ｓ３０４）。尚、周囲温度Ｔａは前記実施の形態１にて述べたごとく、排気温Ｔｅに相当し、この排気温ＴｅはＥＣＵによりディーゼルエンジンの運転状態から推定されている。
【０１０９】
Ｔｃ≦Ｔａであれば（Ｓ３０４でＮＯ）、このまま本処理を出る。
Ｔｃ＞Ｔａとなると（Ｓ３０４でＹＥＳ）、式１のごとく触媒温度Ｔｃと周囲温度Ｔａ（排気温Ｔｅ）との温度差ｄＴが算出される（Ｓ３０６）。
【０１１０】
［式１］ ｄＴ←Ｔｃ−Ｔａ
そして周囲温度Ｔａと温度差ｄＴとに基づいて、硫黄濃度マップＭＡＰｄｔから排気中の硫黄濃度ＳＸを算出する（Ｓ３０８）。
【０１１１】
硫黄濃度マップＭＡＰｄｔは、図１１に示すごとく周囲温度Ｔａと温度差ｄＴにより、排気中の硫黄濃度ＳＸを決定するマップであり、この内容は図１０にて説明した関係に基づいて設定されている。すなわち硫黄濃度０ｐｐｍでの酸化触媒活性化温度Ｔａ０から伸びる実線は０ｐｐｍでの周囲温度Ｔａに対応した温度差ｄＴの変化を示している。したがってこの実線より低い領域の温度差ｄＴにてマップデータが存在する。そしてマップデータが存在する部分では、破線の等高線にて示すごとく、周囲温度Ｔａが高いほど高い硫黄濃度が設定され、温度差ｄＴが大きいほど低い硫黄濃度が設定されている。
【０１１２】
このようして排気中の硫黄濃度ＳＸが検出されると、硫黄濃度検出処理終了設定を実行して（Ｓ３１０）、本処理を出る。
以後は、新たに検出条件（Ｓ３０２）が成立するまでは、ステップＳ３０２でＮＯと判定されるので、本処理での実質的な処理はなされない。
〈実施の形態３と請求項との関係〉上述した構成において、硫黄濃度検出センサ２及びＥＣＵが硫黄濃度検出装置に相当する。ＥＣＵが周囲温度検出部及び硫黄濃度検出部に相当する。ＥＣＵによるディーゼルエンジンの運転状態から排気温Ｔｅ算出する処理が周囲温度検出部としての処理に相当し、硫黄濃度検出処理（図９）が硫黄濃度検出部としての処理に相当する。
〈実施の形態３の効果〉（１）図１１の硫黄濃度マップＭＡＰｄｔを用いることにより、酸化触媒活性化温度より高い周囲温度ＴａとされてｄＴ＞０（℃）となっていれば、温度のみで容易に排気中の硫黄濃度ＳＸを検出することができる。
【０１１３】
そして硫酸塩に電極を配置するごとくの耐久性に問題のある構成は使用していないので耐久性が高い。更に酸素センサを用いずに実現できるので低コストな構成となる。
（２）前記実施の形態１の効果（２）と同じ効果が生じる。
【０１１４】
［実施の形態４］
〈実施の形態４の構成〉本実施の形態では、前記図７の硫黄濃度検出アセンブリ１０３と前記図４の配置構成を採用している。そして本実施の形態のＥＣＵは図８の処理の代わりに、図１２に示す硫黄濃度検出処理を一定時間周期で繰り返し実行する。他の構成は前記実施の形態１と同じなので、同一構成は同一符号にて説明する。
〈実施の形態４の作用〉前記実施の形態３にて説明した硫黄濃度マップＭＡＰｄｔ（図１１）の周囲温度Ｔａは排気温Ｔｅを用いたものであるが、積極的に温度調節部１０７により酸化触媒１０４の温度を調節した場合には、この調節温度Ｔｉを周囲温度Ｔａの代わりに用いても同一の硫黄濃度マップＭＡＰｄｔ（図１１）が利用できる。
【０１１５】
したがって周囲温度Ｔａを調節温度Ｔｉに代えた硫黄濃度マップＭＡＰｄｔ（図１１）を用いて、硫黄濃度検出処理（図１２）を実行することで排気中の硫黄濃度ＳＸの検出が可能となる。
〈実施の形態４による硫黄濃度検出例〉硫黄濃度検出処理（図１２）について説明する。この処理が開始されると、まず硫黄濃度検出条件が成立しているか否かが判定される（Ｓ４０２）。この硫黄濃度検出条件は前記図６のステップＳ１０２で説明したごとくである。成立していなければ（Ｓ４０２でＮＯ）、このまま本処理を出る。
【０１１６】
硫黄濃度検出条件が成立すると（Ｓ４０２でＹＥＳ）、次に温度調節部１０７に対する通電制御を実行して酸化触媒１０４を加熱する処理を開始する（Ｓ４０４）。この加熱処理は酸化触媒１０４をほぼ一定の温度に調節する処理である。
【０１１７】
次に前記図８のステップＳ２０５にて説明したごとく温度調節部１０７に対する通電量と排気温Ｔｅとから演算Ｆ（あるいはマップ）により、調節温度Ｔｉを推定する（Ｓ４０６）。
【０１１８】
次に温度センサ１０６が検出している触媒温度Ｔｃが調節温度Ｔｉより高いか否かを判定する（Ｓ４０８）。
Ｔｃ≦Ｔｉであれば（Ｓ４０８でＮＯ）、このまま本処理を出る。
【０１１９】
Ｔｃ＞Ｔｉとなると（Ｓ４０８でＹＥＳ）、式２のごとく触媒温度Ｔｃと調節温度Ｔｉとの温度差ｄＴを算出する（Ｓ４１０）。
［式２］ ｄＴ←Ｔｃ−Ｔｉ
そして調節温度Ｔｉと温度差ｄＴとに基づいて、硫黄濃度マップＭＡＰｄｔ（図１１）から排気中の硫黄濃度ＳＸを算出する（Ｓ４１２）。すなわち周囲温度Ｔａを調節温度Ｔｉに置きかえて、硫黄濃度マップＭＡＰｄｔから排気中の硫黄濃度ＳＸを算出する。
【０１２０】
このようして排気中の硫黄濃度ＳＸが検出されると、硫黄濃度検出処理終了設定を実行して（Ｓ４１４）、本処理を出る。
以後は、新たに検出条件（Ｓ４０２）が成立するまでは、ステップＳ４０２でＮＯと判定されるので、本処理での実質的な処理はなされない。
〈実施の形態４と請求項との関係〉上述した構成において、硫黄濃度検出センサ１０２及びＥＣＵが硫黄濃度検出装置に相当する。ＥＣＵが調節温度推定部及び硫黄濃度検出部に相当する。ＥＣＵによる硫黄濃度検出処理（図１２）が調節温度推定部（ステップＳ４０６が相当する）及び硫黄濃度検出部としての処理に相当する。
〈実施の形態４の効果〉（１）周囲温度Ｔａを調節温度Ｔｉに代えて図１１の硫黄濃度マップＭＡＰｄｔを用いることにより、酸化触媒活性化温度より高い調節温度ＴｉとされてｄＴ＞０（℃）となっていれば、温度のみで容易に排気中の硫黄濃度ＳＸを検出することができる。
【０１２１】
しかも温度調節部１０７により所望のタイミングで酸化触媒１０４を安定的に活性化させることができるので、排気中の硫黄濃度ＳＸを高精度に検出することが可能となる。
硫酸塩に電極を配置するごとくの耐久性に問題のある構成は使用していないので耐久性が高い。更に酸素センサを用いずに実現できるので低コストな構成となる。
【０１２２】
（２）前記実施の形態１の効果（２）と同じ効果が生じる。
［実施の形態５］
〈実施の形態５の構成〉図１３は本実施の形態の硫黄濃度検出センサ５０２を内部に組み付けた硫黄濃度検出アセンブリ５０３を示している。
【０１２３】
硫黄濃度検出センサ５０２は、酸化触媒温度検出部５０４と酸化触媒基準温度検出部５０６との組み合わせにより構成されている。
酸化触媒温度検出部５０４は前記実施の形態１の図１にて説明した硫黄濃度検出センサ２と同じ構成であり、酸化触媒５０８内に温度センサ５１０を配置した構成である。
【０１２４】
酸化触媒基準温度検出部５０６は、外側が硫黄捕集材５１２により全体的に被覆されているが、硫黄捕集材５１２の内部は、酸化触媒温度検出部５０４と同じ構成とされている。すなわち硫黄捕集材５１２内部には、酸化触媒５１４と、更にその内部に温度センサ５１６が配置された構成となっている。
【０１２５】
酸化触媒温度検出部５０４と酸化触媒基準温度検出部５０６とは、ハウジング５１８に隣接して配置されて固定化されている。そしてカバー５２０に覆われることで硫黄濃度検出アセンブリ５０３を構成している。
【０１２６】
酸化触媒基準温度検出部５０６において、酸化触媒５１４の外側を覆っている硫黄捕集材５１２は、カバー５２０の通気口５２０ａを通過してくる気流中の硫黄成分を捕集して酸化触媒５１４まで硫黄成分を到達させないようにするために設けられている。
【０１２７】
このような硫黄捕集材５１２としては、炭酸カルシウムが用いられる。これ以外の物質としてカリウム、ナトリウム、セシウムなどのアルカリ金属の酸化物、バリウム、カルシウムなどのアルカリ土類金属の酸化物、ランタン、イットリウムなどの希土類の酸化物から選ばれた少なくとも１つと白金やパラジウムなどの貴金属触媒との混合物を用いても良い。
〈実施の形態５の作用〉上述したごとく酸化触媒温度検出部５０４の酸化触媒５０８は気流中に露出しているので、前記実施の形態１にて説明したごとく、その酸化触媒活性化温度は硫黄濃度に影響される。
【０１２８】
しかし酸化触媒基準温度検出部５０６の酸化触媒５１４は硫黄捕集材５１２に覆われているので、気流中に硫黄成分が存在しても、その硫黄成分は酸化触媒５１４には到達せず、燃料などの酸化対象物質のみが到達する。このため酸化触媒５１４は、気流中の硫黄濃度にかかわらず酸化触媒活性化温度は硫黄濃度０ｐｐｍでの温度状態を維持する。
【０１２９】
したがって酸化触媒温度検出部５０４の温度センサ５１０では、前記図２に示したごとく、気流中の硫黄濃度が高くなるほど、検出する酸化触媒活性化温度は、温度Ｔａ０から温度Ｔａ１，Ｔａ２，Ｔａ３へと高くなる。しかし酸化触媒基準温度検出部５０６の温度センサ５１６では、気流中の硫黄濃度が高くなっても、検出する酸化触媒活性化温度は温度Ｔａ０を維持することになる。
【０１３０】
このため酸化触媒基準温度検出部５０６における温度センサ５１６の信号線５１６ａからの出力電圧は、基準電圧とすることができる。この基準電圧が表す酸化触媒活性化温度と、酸化触媒温度検出部５０４における温度センサ５１０の信号線５１０ａからの出力電圧が表す酸化触媒活性化温度とを比較することにより、高精度に硫黄濃度が検出できる。
【０１３１】
すなわち酸化触媒温度検出部５０４の温度センサ５１０が検出する酸化触媒活性化温度（図２では温度Ｔａ０〜Ｔａ３）と酸化触媒基準温度検出部５０６の温度センサ５１６が検出する酸化触媒活性化基準温度（図２では温度Ｔａ０）との温度差Ｄｘと、硫黄濃度との関係は、図１４に示すごとくの硫黄濃度マップＭＡＰｓｓｔとして設定できる。
【０１３２】
ＥＣＵでは、この硫黄濃度マップＭＡＰｓｓｔを利用して、例えば後述する図１５，１６，１７に示す処理により硫黄濃度を高精度に検出することができる。
〈実施の形態５による硫黄濃度検出例〉本実施の形態の硫黄濃度検出アセンブリ５０３を前記図４と同様に内燃機関の排気系に取り付ける。そして本実施の形態のＥＣＵは、図１５に示す硫黄濃度検出処理を一定周期で実行し、この図１５の処理中に、図１６に示す基準温度検出処理と、図１７に示す硫黄濃度対応温度検出処理とを実行することにより硫黄濃度の検出を行う。
【０１３３】
硫黄濃度検出処理（図１５）が開始されると、まず硫黄濃度検出条件が成立しているか否かが判定される（Ｓ５０２）。この硫黄濃度検出条件は前記図６のステップＳ１０２で説明したごとくである。成立していなければ（Ｓ５０２でＮＯ）、このまま本処理を出る。
【０１３４】
硫黄濃度検出条件が成立すると（Ｓ５０２でＹＥＳ）、次に周囲温度Ｔａ（ここでは排気温Ｔｅ）が緩慢に上昇中か否かが判定される（Ｓ５０４）。排気温ＴｅはＥＣＵが前述のごとくディーゼルエンジンの運転状態から算出している。
【０１３５】
周囲温度Ｔａが上昇していない場合、あるいは上昇していても急激な上昇では（Ｓ５０４でＮＯ）、このまま本処理を出る。
検出条件が成立しており（Ｓ５０２でＹＥＳ）、かつ周囲温度Ｔａが緩慢に上昇している場合には（Ｓ５０４でＹＥＳ）、次に基準温度検出処理（図１６）が実行される（Ｓ５０６）。この基準温度検出処理（図１６）は、後述するごとく硫黄濃度が０ｐｐｍでの酸化触媒活性化温度を酸化触媒活性化基準温度Ｔｓｓｔとして求める処理である。
【０１３６】
基準温度検出処理（図１６）の次には硫黄濃度対応温度検出処理（図１７）が実行される（Ｓ５０８）。この硫黄濃度対応温度検出処理（図１７）は、後述するごとく気流中の実際の硫黄濃度に対応して高温化する酸化触媒活性化温度を硫黄濃度対応温度ＴｓＸとして求める処理である。
【０１３７】
硫黄濃度対応温度検出処理（図１７）の次には両処理が終了したか否かが判定される（Ｓ５１０）。すなわち今回の硫黄濃度検出条件成立時において、酸化触媒活性化基準温度Ｔｓｓｔと硫黄濃度対応温度ＴｓＸとが共に確定したか否かを判定する。
【０１３８】
基準温度検出処理（図１６）と硫黄濃度対応温度検出処理（図１７）との少なくとも一方が終了設定していない状態、すなわち検出中であれば（Ｓ５１０でＮＯ）、本処理を出る。
【０１３９】
以後、基準温度検出処理（図１６）と硫黄濃度対応温度検出処理（図１７）との両方が終了設定していない状態では、ステップＳ５１０でＮＯと判定する状態が継続する。
基準温度検出処理（図１６）と硫黄濃度対応温度検出処理（図１７）との両方で終了設定すると（Ｓ５１０でＹＥＳ）、確定した酸化触媒活性化基準温度Ｔｓｓｔと硫黄濃度対応温度ＴｓＸとの温度差Ｄｘ（＝ＴｓＸ−Ｔｓｓｔ）に基づいて、前述した硫黄濃度マップＭＡＰｓｓｔ（図１４）から硫黄濃度を算出する（Ｓ５１２）。
【０１４０】
例えば、図１４で温度差Ｄｘ＝ｄＴＳ（℃）であるとすると、硫黄濃度はＳＹ（ｐｐｍ）となる。
そして硫黄濃度検出処理終了設定を実行して（Ｓ５１４）、本処理を出る。
【０１４１】
以後は、新たに検出条件（Ｓ５０２）が成立するまでは、ステップＳ５０２でＮＯと判定されるので、本処理での実質的な処理はなされない。
酸化触媒活性化基準温度Ｔｓｓｔを検出するための基準温度検出処理（図１６）について説明する。本処理が開始されると、まず今回の検出条件成立時において基準温度検出終了が未設定か否かが判定される（Ｓ５３２）。初期においては未設定であるので（Ｓ５３２でＹＥＳ）、次に酸化触媒基準温度検出部５０６の温度センサ５１６の出力値から得られている触媒温度ＴｈＢが周囲温度Ｔａ（排気温Ｔｅ）から高い側に離れ始めたか否かが判定される（Ｓ５３４）。
【０１４２】
すなわち緩慢に周囲温度Ｔａが上昇している際に、ＴｈＢ＝Ｔａの状態から、ＴｈＢ＞Ｔａの状態に移行したタイミングか否かが判定される。尚、触媒温度ＴｈＢと周囲温度Ｔａとの比較は、測定誤差あるいは計算誤差を含めた範囲内の差は同一として扱っている。
【０１４３】
ここでＴｈＢ＝Ｔａであったり、既にＴｈＢ＞Ｔａとなっていた場合には（Ｓ５３４でＮＯ）、次に、今回の酸化触媒活性化基準温度Ｔｓｓｔは設定済みか否かが判定される（Ｓ５３６）。
【０１４４】
この酸化触媒活性化基準温度Ｔｓｓｔの設定は、後述するステップＳ５３８の処理のことであり、今回の条件（Ｓ５３４）成立後に、ステップＳ５３８の処理にて周囲温度Ｔａ（排気温Ｔｅ）を酸化触媒活性化基準温度Ｔｓｓｔに設定する処理を実行しているか否かを判定する。
【０１４５】
ここでは、未だ条件（Ｓ５３４）は成立していないので（Ｓ５３６でＮＯ）、このまま本処理を出る。
酸化触媒基準温度検出部５０６側の触媒温度ＴｈＢが周囲温度Ｔａから高い側に離れ始めた場合には（Ｓ５３４でＹＥＳ）、酸化触媒活性化基準温度Ｔｓｓｔに、現在算出されている周囲温度Ｔａ（排気温Ｔｅ）の値が設定される（Ｓ５３８）。
【０１４６】
そして触媒温度ＴｈＢと周囲温度Ｔａ（排気温Ｔｅ）との差が判定値ΔＴ以上か否かが判定される（Ｓ５４０）。この判定値ΔＴは、触媒温度ＴｈＢが周囲温度Ｔａ（排気温Ｔｅ）から高い側に離れたことを確実に判定するために設けられている。
【０１４７】
当初は、ＴｈＢ−Ｔａ（Ｔｅ）≧ΔＴが成立していないので（Ｓ５４０でＮＯ）、このまま本処理を出る。
次の実行周期でステップＳ５３４の判定がなされると、このときは既に前回にて離れ始めたと判定されているので、今回はＮＯと判定される。そして今回の酸化触媒活性化基準温度Ｔｓｓｔは設定済みとなっているので（Ｓ５３６でＹＥＳ）、前述したＴｈＢ−Ｔａ（Ｔｅ）≧ΔＴが成立しているか否かが判定される（Ｓ５４０）。成立していない場合には（Ｓ５４０でＮＯ）、このまま本処理を出る。
【０１４８】
以後、ＴｈＢ−Ｔａ（Ｔｅ）≧ΔＴが成立するまでは、ステップＳ５３６ではＹＥＳと判定されるが、ステップＳ５４０ではＮＯと判定される状態が継続する。
そしてＴｈＢ−Ｔａ（Ｔｅ）≧ΔＴが成立すると（Ｓ５４０でＹＥＳ）、ステップＳ５３８にて既に設定していた酸化触媒活性化基準温度Ｔｓｓｔの値が確定する。
【０１４９】
したがって基準温度検出終了設定を実行して（Ｓ５４２）、本処理を出る。
以後は、硫黄濃度検出処理（図１５）にて新たに検出条件（Ｓ５０２）が成立するまでは、今回の検出においては基準温度検出終了未設定ではないとして（Ｓ５３２でＮＯ）、基準温度検出処理（図１６）での実質的な処理はなされない。
【０１５０】
硫黄濃度対応温度ＴｓＸを検出するための硫黄濃度対応温度検出処理（図１７）について説明する。本処理が開始されると、まず今回の検出条件成立時において硫黄濃度対応温度検出終了が未設定か否かが判定される（Ｓ５６２）。初期においては未設定であるので（Ｓ５６２でＹＥＳ）、次に酸化触媒温度検出部５０４の温度センサ５１０の出力値から得られている触媒温度ＴｈＳが周囲温度Ｔａ（排気温Ｔｅ）から高い側に離れ始めたか否かが判定される（Ｓ５６４）。
【０１５１】
すなわち緩慢に周囲温度Ｔａが上昇している際に、ＴｈＳ＝Ｔａの状態から、ＴｈＳ＞Ｔａの状態に移行したタイミングか否かが判定される。尚、触媒温度ＴｈＳと周囲温度Ｔａとの比較は、測定誤差あるいは計算誤差を含めた範囲内の差は同一として扱っている。
【０１５２】
ここでＴｈＳ＝Ｔａであったり、既にＴｈＳ＞Ｔａとなっていた場合には（Ｓ５６４でＮＯ）、次に、今回の硫黄濃度対応温度ＴｓＸは設定済みか否かが判定される（Ｓ５６６）。
【０１５３】
この硫黄濃度対応温度ＴｓＸの設定は、後述するステップＳ５６８の処理のことであり、今回の条件（Ｓ５６４）成立後に、ステップＳ５６８の処理にて、周囲温度Ｔａ（排気温Ｔｅ）を硫黄濃度対応温度ＴｓＸに設定する処理を実行しているか否かを判定する。
【０１５４】
ここでは、未だ条件（Ｓ５６４）は成立していないので（Ｓ５６６でＮＯ）、このまま本処理を出る。
酸化触媒温度検出部５０４側の触媒温度ＴｈＳが周囲温度Ｔａから高い側に離れ始めた場合には（Ｓ５６４でＹＥＳ）、硫黄濃度対応温度ＴｓＸに現在算出されている周囲温度Ｔａ（排気温Ｔｅ）の値が設定される（Ｓ５６８）。
【０１５５】
そして触媒温度ＴｈＳと周囲温度Ｔａ（排気温Ｔｅ）との差が判定値ΔＴ以上か否かを判定する（Ｓ５７０）。この判定値ΔＴは、触媒温度ＴｈＳが周囲温度Ｔａ（排気温Ｔｅ）から高い側に離れたことを確実に判定するために設けられている。
【０１５６】
当初は、ＴｈＳ−Ｔａ（Ｔｅ）≧ΔＴが成立していないので（Ｓ５７０でＮＯ）、このまま本処理を出る。
次の実行周期でステップＳ５６４の判定がなされると、このときは既に前回にて離れ始めたと判定されているので、今回はＮＯと判定される。そして今回の硫黄濃度対応温度ＴｓＸは設定済みとなっているので（Ｓ５６６でＹＥＳ）、前述したＴｈＳ−Ｔａ（Ｔｅ）≧ΔＴが成立しているか否かを判定する（Ｓ５７０）。成立していない場合には（Ｓ５７０でＮＯ）、このまま本処理を出る。
【０１５７】
以後、ＴｈＳ−Ｔａ（Ｔｅ）≧ΔＴが成立するまでは、ステップＳ５６６ではＹＥＳと判定されるが、ステップＳ５７０ではＮＯと判定される状態が継続する。
そしてＴｈＳ−Ｔａ（Ｔｅ）≧ΔＴが成立すると（Ｓ５７０でＹＥＳ）、ステップＳ５６８にて既に設定していた硫黄濃度対応温度ＴｓＸの値が確定する。
【０１５８】
したがって硫黄濃度対応温度検出終了設定を実行して（Ｓ５７２）、本処理を出る。
以後は、硫黄濃度検出処理（図１５）にて新たに検出条件（Ｓ５０２）が成立するまでは、今回の検出においては硫黄濃度対応温度検出終了未設定ではないとして（Ｓ５６２でＮＯ）、硫黄濃度対応温度検出処理（図１７）での実質的な処理はなされない。
【０１５９】
このように基準温度検出処理（図１６）と硫黄濃度対応温度検出処理（図１７）とが実行されることにより、硫黄濃度検出処理（図１５）では硫黄濃度が算出できる。
〈実施の形態５と請求項との関係〉上述した構成において、硫黄濃度検出センサ５０２及びＥＣＵが硫黄濃度検出装置に相当する。ＥＣＵが周囲温度検出部及び硫黄濃度検出部に相当する。ＥＣＵによるディーゼルエンジンの運転状態から排気温Ｔｅ算出する処理が周囲温度検出部としての処理に相当し、硫黄濃度検出処理（図１５）、基準温度検出処理（図１６）及び硫黄濃度対応温度検出処理（図１７）が硫黄濃度検出部としての処理に相当する。
〈実施の形態５の効果〉（１）前記実施の形態１の効果と共に次の効果を生じる。
【０１６０】
本実施の形態では前記実施の形態１に対して更に硫黄濃度が０ｐｐｍでの酸化触媒活性化温度を酸化触媒活性化基準温度Ｔｓｓｔ（前記図２の温度Ｔａ０に相当）として求めている。そして、この酸化触媒活性化基準温度Ｔｓｓｔから、実際の酸化触媒活性化温度である硫黄濃度対応温度ＴｓＸが離れている温度差Ｄｘを計算して硫黄濃度を決定している。
【０１６１】
このように酸化触媒活性化基準温度Ｔｓｓｔに基づいて温度差Ｄｘを設定していることから、より高精度に硫黄濃度を検出することができる。
［実施の形態６］
〈実施の形態６の構成〉図１８は本実施の形態の硫黄濃度検出センサ６０２を内部に組み付けた硫黄濃度検出アセンブリ６０３を示している。
【０１６２】
硫黄濃度検出センサ６０２は、酸化触媒温度検出部６０４、酸化触媒基準温度検出部６０６及び温度調節部６０８からなる。
酸化触媒温度検出部６０４は前記実施の形態５の酸化触媒温度検出部５０４（図１３）と同一構成及び機能である。すなわち酸化触媒温度検出部６０４は、外側に酸化触媒６１０が形成され、この酸化触媒６１０内に温度センサ６１２が配置された構成であり、酸化触媒６１０の温度を検出している。酸化触媒６１０の種類については前記実施の形態１にて述べたごとくである。
【０１６３】
酸化触媒基準温度検出部６０６は、前記実施の形態５の酸化触媒基準温度検出部５０６（図１３）と同一構成及び機能である。すなわち外側が硫黄捕集材６１４により全体的に被覆されているが、硫黄捕集材６１４の内部は、酸化触媒温度検出部６０４と同じ構成とされている。すなわち硫黄捕集材６１４内部には、酸化触媒６１６とその内部に温度センサ６１８が配置された構成となっている。硫黄捕集材６１４については前記実施の形態５にて述べたごとくである。
【０１６４】
温度調節部６０８は、基本的には前記図７に示した温度調節部１０７と同様であり、導線６０８ａから通電することにより発熱する電熱器であり、耐熱性のセラミックヒータなどが用いられている。温度調節部６０８は円筒形であり、内部空間に酸化触媒温度検出部６０４及び酸化触媒基準温度検出部６０６を配置している。したがって導線６０８ａへの通電制御により酸化触媒温度検出部６０４と酸化触媒基準温度検出部６０６との両者について加熱自在としている。
【０１６５】
硫黄濃度検出アセンブリ６０３は、前記実施の形態１と同様にハウジング６２０とカバー６２２とを備える。酸化触媒温度検出部６０４、酸化触媒基準温度検出部６０６及び温度調節部６０８は、それぞれ基部にてハウジング６２０に固定されることで硫黄濃度検出センサ６０２を形成している。そしてこの硫黄濃度検出センサ６０２が通気口６２２ａが多数形成されているカバー６２２に覆われることで硫黄濃度検出アセンブリ６０３が形成されている。
〈実施の形態６の作用〉酸化触媒温度検出部６０４の温度センサ６１２が検出する酸化触媒６１０の温度と、酸化触媒基準温度検出部６０６の温度センサ６１８が検出する酸化触媒６１６の温度との関係は、前記実施の形態５にて説明したごとくであり、前記図２に示すごとくの関係にある。そしてこの関係から前記図１４に示した硫黄濃度マップＭＡＰｓｓｔが設定されている。
【０１６６】
本実施の形態では、前記実施の形態２と同様に、周囲温度Ｔａを温度調節部６０８への通電制御により徐々に昇温させる。このことにより、前記実施の形態５にて説明したごとく、酸化触媒基準温度検出部６０６の温度センサ６１８にて酸化触媒活性化基準温度Ｔｓｓｔを求め、酸化触媒温度検出部６０４の温度センサ６１２にて硫黄濃度対応温度ＴｓＸを求めることができる。そしてこれらの温度Ｔｓｓｔ，ＴｓＸに基づいて硫黄濃度を検出することができる。
〈実施の形態６による硫黄濃度検出例〉本実施の形態の硫黄濃度検出アセンブリ６０３を前記図４と同様に内燃機関の排気系に取り付ける。そして本実施の形態のＥＣＵは、図１９に示す硫黄濃度検出処理を一定周期で実行し、この図１９の処理中に、図２０に示す基準温度検出処理と、図２１に示す硫黄濃度対応温度検出処理とを実行することにより最終的に硫黄濃度の検出を行う。
【０１６７】
硫黄濃度検出処理（図１９）が開始されると、まず硫黄濃度検出条件が成立しているか否かが判定される（Ｓ６０２）。この硫黄濃度検出条件は前記図６のステップＳ１０２で説明したごとくである。成立していなければ（Ｓ６０２でＮＯ）、このまま本処理を出る。
【０１６８】
硫黄濃度検出条件が成立すると（Ｓ６０２でＹＥＳ）、次に温度調節部６０８に対する通電制御を実行して、酸化触媒温度検出部６０４の酸化触媒６１０と酸化触媒基準温度検出部６０６の酸化触媒６１６とを、次第に昇温させる処理を開始する（Ｓ６０４）。この処理は前記図８のステップＳ２０４の処理と同じである。
【０１６９】
次に温度調節部６０８に対する通電量と排気温Ｔｅとから演算Ｆｗ（あるいはマップ）により、酸化触媒６１０，６１６が調節される温度（調節温度Ｔｉ）が推定される（Ｓ６０５）。この処理は前記図８のステップＳ２０５の処理と同様な計算手法であるが硫黄濃度検出アセンブリ６０３の構成に対応した計算にて行われる。
【０１７０】
そしてこのような温度調節部６０８による昇温処理中において、基準温度検出処理（図２０）が実行される（Ｓ６０６）。この基準温度検出処理（図２０）は、後述するごとく硫黄濃度が０ｐｐｍでの酸化触媒活性化温度を酸化触媒活性化基準温度Ｔｓｓｔとして求める処理である。
【０１７１】
基準温度検出処理（図２０）の次には硫黄濃度対応温度検出処理（図２１）が実行される（Ｓ６０８）。この硫黄濃度対応温度検出処理（図２１）は、後述するごとく気流中の実際の硫黄濃度に対応して高温化する酸化触媒活性化温度を硫黄濃度対応温度ＴｓＸとして求める処理である。
【０１７２】
硫黄濃度対応温度検出処理（図２１）の次には両処理が終了したか否かが判定される（Ｓ６１０）。すなわち今回の硫黄濃度検出条件成立時において、酸化触媒活性化基準温度Ｔｓｓｔと硫黄濃度対応温度ＴｓＸとが共に確定したか否かを判定する。
【０１７３】
基準温度検出処理（図２０）と硫黄濃度対応温度検出処理（図２１）との少なくとも一方が終了設定していない状態、すなわち検出中であれば（Ｓ６１０でＮＯ）、本処理を出る。
【０１７４】
以後、基準温度検出処理（図２０）と硫黄濃度対応温度検出処理（図２１）との両方が終了設定していない状態では、ステップＳ６１０でＮＯと判定する状態が継続する。
基準温度検出処理（図２０）と硫黄濃度対応温度検出処理（図２１）との両方で終了設定すると（Ｓ６１０でＹＥＳ）、確定した酸化触媒活性化基準温度Ｔｓｓｔと硫黄濃度対応温度ＴｓＸとの温度差Ｄｘ（＝ＴｓＸ−Ｔｓｓｔ）に基づいて、前述した硫黄濃度マップＭＡＰｓｓｔ（図１４）から硫黄濃度を算出する（Ｓ６１２）。この処理は前記図１５のステップＳ５１２と同じである。
【０１７５】
そして硫黄濃度検出処理終了設定を実行して（Ｓ６１４）、本処理を出る。
以後は、新たに検出条件（Ｓ６０２）が成立するまでは、ステップＳ６０２でＮＯと判定されるので、本処理での実質的な処理はなされない。
【０１７６】
酸化触媒活性化基準温度Ｔｓｓｔを検出するための基準温度検出処理（図２０）について説明する。本処理が開始されると、まず今回の検出条件成立時において基準温度検出終了が未設定か否かが判定される（Ｓ６３２）。初期においては未設定であるので（Ｓ６３２でＹＥＳ）、次に酸化触媒基準温度検出部６０６の温度センサ６１８の出力値から得られている触媒温度ＴｈＢが調節温度Ｔｉから高い側に離れ始めたか否かが判定される（Ｓ６３４）。すなわち次第に調節温度Ｔｉが上昇している際に、ＴｈＢ＝Ｔｉの状態から、ＴｈＢ＞Ｔｉの状態に移行したタイミングか否かが判定される。尚、触媒温度ＴｈＢと調節温度Ｔｉとの比較は、測定誤差あるいは計算誤差を含めた範囲内の差は同一として扱っている。
【０１７７】
ここでＴｈＢ＝Ｔｉであったり、既にＴｈＢ＞Ｔｉとなっていた場合には（Ｓ６３４でＮＯ）、次に、今回の酸化触媒活性化基準温度Ｔｓｓｔは設定済みか否かが判定される（Ｓ６３６）。
【０１７８】
この酸化触媒活性化基準温度Ｔｓｓｔの設定は、後述するステップＳ６３８の処理のことであり、今回の条件（Ｓ６３４）成立後に、ステップＳ６３８の処理にて調節温度Ｔｉを酸化触媒活性化基準温度Ｔｓｓｔに設定する処理を実行しているか否かを判定する。
【０１７９】
ここでは、未だ条件（Ｓ６３４）は成立していないので（Ｓ６３６でＮＯ）、このまま本処理を出る。
酸化触媒基準温度検出部６０６側の触媒温度ＴｈＢが調節温度Ｔｉから高い側に離れ始めた場合には（Ｓ６３４でＹＥＳ）、酸化触媒活性化基準温度Ｔｓｓｔに、現在算出されている調節温度Ｔｉの値を設定する（Ｓ６３８）。
【０１８０】
そして触媒温度ＴｈＢと調節温度Ｔｉとの差が判定値ΔＴ以上か否かが判定される（Ｓ６４０）。この判定値ΔＴは、触媒温度ＴｈＢが調節温度Ｔｉから高い側に離れたことを確実に判定するために設けられている。
【０１８１】
当初は、ＴｈＢ−Ｔｉ≧ΔＴが成立していないので（Ｓ６４０でＮＯ）、このまま本処理を出る。
次の実行周期でステップＳ６３４の判定がなされると、このときは既に前回にて離れ始めたと判定されているので、今回はＮＯと判定される。そして今回の酸化触媒活性化基準温度Ｔｓｓｔは設定済みとなっているので（Ｓ６３６でＹＥＳ）、前述したＴｈＢ−Ｔｉ≧ΔＴが成立しているか否かを判定する（Ｓ６４０）。成立していない場合には（Ｓ６４０でＮＯ）、このまま本処理を出る。
【０１８２】
以後、ＴｈＢ−Ｔｉ≧ΔＴが成立するまでは、ステップＳ６３６ではＹＥＳと判定されるが、ステップＳ６４０ではＮＯと判定される状態が継続する。
そしてＴｈＢ−Ｔｉ≧ΔＴが成立すると（Ｓ６４０でＹＥＳ）、ステップＳ６３８にて既に設定していた酸化触媒活性化基準温度Ｔｓｓｔの値が確定する。したがって基準温度検出終了設定を実行して（Ｓ６４２）、本処理を出る。
【０１８３】
以後は、硫黄濃度検出処理（図１９）にて新たに検出条件（Ｓ６０２）が成立するまでは、基準温度検出処理（図２０）での実質的な処理はなされない。
硫黄濃度対応温度ＴｓＸを検出するための硫黄濃度対応温度検出処理（図２１）について説明する。本処理が開始されると、まず今回の検出条件成立時において硫黄濃度対応温度検出終了が未設定か否かが判定される（Ｓ６６２）。初期においては未設定であるので（Ｓ６６２でＹＥＳ）、次に酸化触媒温度検出部６０４の温度センサ６１２の出力値から得られている触媒温度ＴｈＳが調節温度Ｔｉから高い側に離れ始めたか否かを判定する（Ｓ６６４）。
【０１８４】
すなわち次第に調節温度Ｔｉが上昇している際に、ＴｈＳ＝Ｔｉの状態から、ＴｈＳ＞Ｔｉの状態に移行したタイミングか否かが判定される。尚、触媒温度ＴｈＳと調節温度Ｔｉとの比較は、測定誤差あるいは計算誤差を含めた範囲内の差は同一として扱っている。
【０１８５】
ここでＴｈＳ＝Ｔｉであったり、既にＴｈＳ＞Ｔｉとなっていた場合には（Ｓ６６４でＮＯ）、次に、今回の硫黄濃度対応温度ＴｓＸは設定済みか否かを判定する（Ｓ６６６）。
【０１８６】
この硫黄濃度対応温度ＴｓＸの設定は、後述するステップＳ６６８の処理のことであり、今回の条件（Ｓ６６４）成立後に、ステップＳ６６８の処理にて、調節温度Ｔｉを硫黄濃度対応温度ＴｓＸに設定する処理がなされているか否かを判定する。
【０１８７】
ここでは、未だ条件（Ｓ６６４）は成立していないので（Ｓ６６６でＮＯ）、このまま本処理を出る。
酸化触媒温度検出部６０４側の触媒温度ＴｈＳが調節温度Ｔｉから高い側に離れ始めた場合には（Ｓ６６４でＹＥＳ）、硫黄濃度対応温度ＴｓＸに現在算出されている調節温度Ｔｉの値を設定する（Ｓ６６８）。
【０１８８】
そして触媒温度ＴｈＳと調節温度Ｔｉとの差が判定値ΔＴ以上か否かが判定される（Ｓ６７０）。この判定値ΔＴは、触媒温度ＴｈＳが調節温度Ｔｉから高い側に離れたことを確実に判定するために設けられている。
【０１８９】
当初は、ＴｈＳ−Ｔｉ≧ΔＴが成立していないので（Ｓ６７０でＮＯ）、このまま本処理を出る。
次の実行周期でステップＳ６６４の判定がなされると、このときは既に前回にて離れ始めたと判定されているので、今回はＮＯと判定される。そして今回の硫黄濃度対応温度ＴｓＸは設定済みとなっているので（Ｓ６６６でＹＥＳ）、前述したＴｈＳ−Ｔｉ≧ΔＴが成立しているか否かを判定する（Ｓ６７０）。成立していない場合には（Ｓ６７０でＮＯ）、このまま本処理を出る。
【０１９０】
以後、ＴｈＳ−Ｔｉ≧ΔＴが成立するまでは、ステップＳ６６６ではＹＥＳと判定されるが、ステップＳ６７０ではＮＯと判定される状態が継続する。
そしてＴｈＳ−Ｔｉ≧ΔＴが成立すると（Ｓ６７０でＹＥＳ）、ステップＳ６６８にて既に設定していた硫黄濃度対応温度ＴｓＸの値が確定する。したがって硫黄濃度対応温度検出終了設定を実行して（Ｓ６７２）、本処理を出る。
【０１９１】
以後は、硫黄濃度検出処理（図１９）にて新たに検出条件（Ｓ６０２）が成立するまでは、硫黄濃度対応温度検出処理（図２１）での実質的な処理はなされない。
このように基準温度検出処理（図２０）と硫黄濃度対応温度検出処理（図２１）とが実行されることにより、硫黄濃度検出処理（図１９）にて硫黄濃度が算出できる。
〈実施の形態６と請求項との関係〉上述した構成において、硫黄濃度検出センサ６０２及びＥＣＵが硫黄濃度検出装置に相当する。ＥＣＵが調節温度推定部及び硫黄濃度検出部に相当する。ＥＣＵによる硫黄濃度検出処理（図１９）、基準温度検出処理（図２０）及び硫黄濃度対応温度検出処理（図２１）が調節温度推定部（ステップＳ６０５が相当する）及び硫黄濃度検出部としての処理に相当する。
〈実施の形態６の効果〉（１）前記実施の形態２の効果と共に次の効果を生じる。
【０１９２】
本実施の形態では温度調節部６０８への通電により各酸化触媒６１０，６１６の温度（調節温度Ｔｉ）を上昇させている。この調節温度Ｔｉの上昇時に、硫黄濃度が０ｐｐｍである酸化触媒活性化温度を酸化触媒活性化基準温度Ｔｓｓｔとして求め、更に実際の硫黄濃度に対応した酸化触媒活性化温度を硫黄濃度対応温度ＴｓＸとして求めている。そして硫黄濃度対応温度ＴｓＸと酸化触媒活性化基準温度Ｔｓｓｔとの温度差Ｄｘから硫黄濃度を決定している。
【０１９３】
このように酸化触媒活性化基準温度Ｔｓｓｔに基づいて温度差Ｄｘを設定していることから、より高精度に硫黄濃度を検出することができる。
［実施の形態７］
〈実施の形態７の構成〉本実施の形態では、前記図１３の硫黄濃度検出アセンブリ５０３と前記図４の配置構成を採用している。
【０１９４】
尚、ＥＣＵでは後述する硫黄濃度検出処理（図２３）が実行される。この硫黄濃度検出処理（図２３）では、周囲温度Ｔａ（排気温Ｔｅ）に対応して、酸化触媒温度検出部５０４と酸化触媒基準温度検出部５０６とから触媒温度ＴｈＳ，ＴｈＢを求め、この触媒温度ＴｈＳ，ＴｈＢに基づいて気流中の硫黄濃度を検出している。
〈実施の形態７の作用〉ここで前記図１０に示した関係を、酸化触媒基準温度検出部５０６が検出する触媒温度ＴｈＢと酸化触媒温度検出部５０４が検出する触媒温度ＴｈＳとの差（温度差ｄＢＳ＝ＴｈＢ−ＴｈＳ）と、周囲温度Ｔａ（排気温Ｔｅ）との関係に変換してマップ化すると、図２２に示すごとくの硫黄濃度マップＭＡＰｄｂｓとなる。
【０１９５】
この硫黄濃度マップＭＡＰｄｂｓ（図２２）では、実線より低い領域の温度差ｄＢＳにてマップデータが存在する。そしてマップデータが存在する部分では、破線の等高線にて示すごとく、温度差ｄＢＳが大きいほど高い硫黄濃度が設定され、周囲温度Ｔａが高いほど高い硫黄濃度が設定されている。尚、実線部分では硫黄濃度の高さは不明であるが、少なくともその直下の領域以上の硫黄濃度であることを示している。
【０１９６】
ＥＣＵでは、硫黄濃度検出処理（図２３）を実行することにより、触媒温度ＴｈＳ，ＴｈＢの温度差ｄＢＳを求め、この温度差ｄＢＳに基づいて硫黄濃度マップＭＡＰｄｂｓ（図２２）により硫黄濃度を求めることができる。
〈実施の形態７による硫黄濃度検出例〉硫黄濃度検出処理（図２３）について説明する。本処理は一定時間周期で繰り返し実行される処理である。本処理が開始されると、まず硫黄濃度検出条件が成立しているか否かが判定される（Ｓ７０２）。この硫黄濃度検出条件は前記図６のステップＳ１０２で説明したごとくである。成立していなければ（Ｓ７０２でＮＯ）、このまま本処理を出る。
【０１９７】
硫黄濃度検出条件が成立すると（Ｓ７０２でＹＥＳ）、次に酸化触媒温度検出部５０４の温度センサ５１０が検出している触媒温度ＴｈＳが周囲温度Ｔａより高いか否かが判定される（Ｓ７０４）。尚、周囲温度Ｔａは前記実施の形態１にて述べたごとく、排気温Ｔｅに相当し、この排気温ＴｅはＥＣＵによりディーゼルエンジンの運転状態から推定されている。
【０１９８】
ＴｈＳ≦Ｔａであれば（Ｓ７０４でＮＯ）、このまま本処理を出る。
ＴｈＳ＞Ｔａとなると（Ｓ７０４でＹＥＳ）、式３のごとく酸化触媒基準温度検出部５０６の温度センサ５１６が検出する触媒温度ＴｈＢと酸化触媒温度検出部５０４の温度センサ５１０が検出する触媒温度ＴｈＳとの温度差ｄＢＳを算出する（Ｓ７０６）。
【０１９９】
［式３］ ｄＢＳ←ＴｈＢ−ＴｈＳ
そして周囲温度Ｔａ（Ｔｅ）と温度差ｄＢＳとに基づいて、前述した硫黄濃度マップＭＡＰｄｂｓ（図２２）から排気中の硫黄濃度ＳＸを算出する（Ｓ７０８）。
【０２００】
このようして排気中の硫黄濃度ＳＸが検出されると、硫黄濃度検出処理終了設定を実行して（Ｓ７１０）、本処理を出る。
以後は、新たに検出条件（Ｓ７０２）が成立するまでは、ステップＳ７０２でＮＯと判定されるので、本処理での実質的な処理はなされない。
〈実施の形態７と請求項との関係〉上述した構成において、硫黄濃度検出センサ５０２及びＥＣＵが硫黄濃度検出装置に相当する。ＥＣＵが周囲温度検出部及び硫黄濃度検出部に相当する。ＥＣＵによるディーゼルエンジンの運転状態から排気温Ｔｅ算出する処理が周囲温度検出部としての処理に相当し、硫黄濃度検出処理（図２３）が硫黄濃度検出部としての処理に相当する。
〈実施の形態７の効果〉（１）周囲温度Ｔａが、酸化触媒温度検出部５０４における酸化触媒５０８の酸化触媒活性化温度より高くなった状態で、酸化触媒基準温度検出部５０６と酸化触媒温度検出部５０４との温度差ｄＢＳに基づいて図２２の硫黄濃度マップＭＡＰｄｂｓから硫黄濃度ＳＸを算出している。このように温度のみで容易に排気中の硫黄濃度ＳＸを検出することができる。
【０２０１】
しかも温度差ｄＢＳは酸化触媒基準温度検出部５０６と酸化触媒温度検出部５０４との間の実測した温度差であるので、より高精度に硫黄濃度を検出できる。
そして硫酸塩に電極を配置するごとくの耐久性に問題のある構成は使用していないので耐久性が高い。更に酸素センサを用いずに実現できるので低コストな構成となる。
【０２０２】
（２）前記実施の形態１の効果（２）と同じ効果が生じる。
［実施の形態８］
〈実施の形態８の構成〉本実施の形態では、前記図１８の硫黄濃度検出アセンブリ６０３と前記図４の配置構成を採用している。
【０２０３】
尚、ＥＣＵでは後述する硫黄濃度検出処理（図２４）が実行される。この硫黄濃度検出処理では、温度調節部６０８により周囲温度Ｔａを調節温度Ｔｉに調節した状態で、酸化触媒温度検出部６０４と酸化触媒基準温度検出部６０６とから触媒温度ＴｈＳ，ＴｈＢを求め、この触媒温度ＴｈＳ，ＴｈＢに基づいて気流中の硫黄濃度を検出している。
〈実施の形態８の作用〉本実施の形態では、前記実施の形態６と同様に酸化触媒温度検出部６０４及び酸化触媒基準温度検出部６０６を、温度調節部６０８への通電制御により昇温させる。この昇温では、酸化触媒温度検出部６０４における酸化触媒６１０の酸化触媒活性化温度より高い温度（調節温度Ｔｉ）にする。このことにより、酸化触媒温度検出部６０４の酸化触媒６１０のみでなく、酸化触媒基準温度検出部６０６の酸化触媒６１６についても、その酸化触媒活性化温度を越えた温度に昇温することができる。
【０２０４】
したがって、周囲温度Ｔａの代わりに調節温度Ｔｉを用いることで、前記硫黄濃度マップＭＡＰｄｂｓ（図２２）から前記温度差ｄＢＳ（＝ＴｈＢ−ＴｈＳ）に基づいて硫黄濃度ＳＸを算出することができる。
〈実施の形態８による硫黄濃度検出例〉硫黄濃度検出処理（図２４）について説明する。本処理は一定時間周期で繰り返し実行される処理である。本処理が開始されると、まず硫黄濃度検出条件が成立しているか否かが判定される（Ｓ８０２）。この硫黄濃度検出条件は前記図６のステップＳ１０２で説明したごとくである。成立していなければ（Ｓ８０２でＮＯ）、このまま本処理を出る。
【０２０５】
硫黄濃度検出条件が成立すると（Ｓ８０２でＹＥＳ）、次に温度調節部６０８に対する通電制御を実行して酸化触媒温度検出部６０４の酸化触媒６１０と酸化触媒基準温度検出部６０６の酸化触媒６１６とを加熱する処理を開始する（Ｓ８０４）。この加熱処理は酸化触媒６１０，６１６を一定の温度に制御するものである。
【０２０６】
次に温度調節部６０８に対する通電量と排気温Ｔｅとから演算Ｆｗ（あるいはマップ）により、酸化触媒６１０，６１６が調節される温度（調節温度）Ｔｉが推定される（Ｓ８０６）。この処理は前記図１９のステップＳ６０５の処理と同じである。
【０２０７】
次に酸化触媒温度検出部６０４の温度センサ６１２が検出している触媒温度ＴｈＳが調節温度Ｔｉより高いか否かが判定される（Ｓ８０８）。
ＴｈＳ≦Ｔｉであれば（Ｓ８０８でＮＯ）、このまま本処理を出る。
【０２０８】
ＴｈＳ＞Ｔｉとなると（Ｓ８０８でＹＥＳ）、酸化触媒温度検出部６０４の酸化触媒６１０と酸化触媒基準温度検出部６０６の酸化触媒６１６とが、共に酸化触媒活性化温度を越えていることを示している。この場合には前記式３のごとく酸化触媒基準温度検出部６０６の温度センサ６１８が検出する触媒温度ＴｈＢと酸化触媒温度検出部６０４の温度センサ６１２が検出する触媒温度ＴｈＳとの温度差ｄＢＳ（＝ＴｈＢ−ＴｈＳ）が算出される（Ｓ８１０）。
【０２０９】
そして周囲温度Ｔａに代えて調節温度Ｔｉを用いることで、調節温度Ｔｉと温度差ｄＢＳとに基づいて前述した硫黄濃度マップＭＡＰｄｂｓ（図２２）から排気中の硫黄濃度ＳＸを算出する（Ｓ８１２）。
【０２１０】
このようして排気中の硫黄濃度ＳＸが検出されると、硫黄濃度検出処理終了設定を実行して（Ｓ８１４）、本処理を出る。
以後は、新たに検出条件（Ｓ８０２）が成立するまでは、ステップＳ８０２でＮＯと判定されるので、本処理での実質的な処理はなされない。
〈実施の形態８と請求項との関係〉上述した構成において、硫黄濃度検出センサ６０２及びＥＣＵが硫黄濃度検出装置に相当する。ＥＣＵが調節温度推定部及び硫黄濃度検出部に相当する。ＥＣＵによる硫黄濃度検出処理（図２４）が調節温度推定部（ステップＳ８０６に相当する）及び硫黄濃度検出部としての処理に相当する。
〈実施の形態８の効果〉（１）前記実施の形態７と同様な効果を生じる。
【０２１１】
更に温度調節部６０８により所望のタイミングで各酸化触媒６１０，６１６を安定的に活性化できるので、排気中の硫黄濃度を、より高精度に検出することが可能となる。
［実施の形態９］
〈実施の形態９の構成〉本実施の形態の硫黄濃度検出センサ７０２を図２５に示す。この硫黄濃度検出センサ７０２はディーゼルエンジンの排気系に設けられているＤＰＦ７０４に一体化されて形成されている。
【０２１２】
ＤＰＦ７０４は前記図４に示したＤＰＦ１２と同様にコージェライトのハニカム基材に白金やパラジウムの酸化触媒がコートしてあるものである。
したがって硫黄濃度検出センサ７０２は、ＤＰＦ７０４にコートされている酸化触媒と、この酸化触媒の温度を検出する温度センサ７０６とからなる。そしてＥＣＵ７０８は、温度センサ７０６から酸化触媒の温度Ｔｃを検出し、更にＤＰＦ７０４の上流側に配置されている排気温センサ７１０から排気温Ｔｅを検出する。
【０２１３】
このことによりＥＣＵ７０８は、前記実施の形態１の硫黄濃度検出処理（図６）あるいは前記実施の形態３の硫黄濃度検出処理（図９）を実行することにより、排気中の硫黄濃度を検出する。
〈実施の形態９の作用〉前記実施の形態１又は前記実施の形態３にて説明したごとくである。
〈実施の形態９による硫黄濃度検出例〉前記実施の形態１又は前記実施の形態３にて説明したごとくである。尚、排気温Ｔｅとしては直接、排気温センサ７１０から検出している点が異なる。
〈実施の形態９と請求項との関係〉上述した構成において、硫黄濃度検出センサ７０２及びＥＣＵ７０８が硫黄濃度検出装置に相当する。排気温センサ７１０が周囲温度検出部に相当し、ＥＣＵ７０８が硫黄濃度検出部に相当する。ＥＣＵ１４による硫黄濃度検出処理（図６又は図９）が硫黄濃度検出部としての処理に相当する。
〈実施の形態９の効果〉（１）前記実施の形態１又は前記実施の形態３の効果が生じる。特に排気温Ｔｅは排気温センサ７１０にて直接的に検出しているので、より高精度な硫黄濃度が得られる。
【０２１４】
［実施の形態１０］
〈実施の形態１０の構成〉本実施の形態の硫黄濃度検出センサ８０２を図２６に示す。この硫黄濃度検出センサ８０２はディーゼルエンジンの排気系に設けられているＤＰＦ８０４に一体化されて形成されている。
【０２１５】
ＤＰＦ８０４は前記図２５に示したＤＰＦ７０４と同様に酸化触媒がコートしてあり、これに温度センサ８０６が配置されている。更にＤＰＦ８０４の上流には排気温センサ８１０が配置されている。
【０２１６】
これらの構成に対して、更にＤＰＦ８０４の前面の一部に硫黄捕集材８１２を取り付けており、その下流側におけるＤＰＦ８０４内部には温度センサ８１４が配置されている。
したがって硫黄濃度検出センサ８０２は、ＤＰＦ８０４にコートされている酸化触媒と、この酸化触媒の温度をＤＰＦ８０４の径方向において異なる位置にて検出する２つの温度センサ８０６，８１４と、硫黄捕集材８１２とからなる。
【０２１７】
そしてＥＣＵ８１６は、温度センサ８０６から触媒温度ＴｈＳを、温度センサ８１４から触媒温度ＴｈＢを検出し、更にＤＰＦ８０４の上流側に配置されている排気温センサ８１０から排気温Ｔｅを検出する。
【０２１８】
このことにより、ＥＣＵ８１６は前記実施の形態５の処理（図１５，１６，１７）あるいは前記実施の形態７の硫黄濃度検出処理（図２３）を実行することにより、排気中の硫黄濃度を検出する。
〈実施の形態１０の作用〉硫黄捕集材８１２直下の温度センサ８１４へは硫黄捕集材８１２を介して排気が導入される。このためその温度センサ８１４周りにある酸化触媒には硫黄濃度が０ｐｐｍである排気が流れることになる。このことにより前記図１３の酸化触媒基準温度検出部５０６の機能を、硫黄捕集材８１２と温度センサ８１４とＤＰＦ８０４の酸化触媒との組み合わせが果たすことにる。そして前記図１３の酸化触媒温度検出部５０４の機能を、温度センサ８０６とＤＰＦ８０４の酸化触媒との組み合わせが果たすことになる。
【０２１９】
この他は前記実施の形態５又は前記実施の形態７にて説明したごとくである。
〈実施の形態１０による硫黄濃度検出例〉前記実施の形態５又は前記実施の形態７にて説明したごとくである。尚、排気温Ｔｅとしては直接、排気温センサ８１０から検出している点が異なる。
〈実施の形態１０と請求項との関係〉上述した構成において、硫黄濃度検出センサ８０２及びＥＣＵ８１６が硫黄濃度検出装置に相当する。排気温センサ８１０が周囲温度検出部に相当し、ＥＣＵ８１６が硫黄濃度検出部に相当する。ＥＣＵによる処理（図１５〜１７）、又は硫黄濃度検出処理（図２３）が硫黄濃度検出部としての処理に相当する。
〈実施の形態１０の効果〉（１）前記実施の形態５又は前記実施の形態７の効果が生じる。特に排気温Ｔｅは排気温センサ８１０にて直接的に検出しているので、より高精度な硫黄濃度が得られる。
【０２２０】
［その他の実施の形態］
・前記実施の形態１〜８では、排気温ＴｅはＥＣＵが内燃機関の運転状態から推定していたが、前記実施の形態９，１０に示したごとく排気温センサ７１０，８１０を配置して、直接検出しても良い。
【０２２１】
・前記実施の形態５〜８，１０では、硫黄捕集材５１２，６１４，８１２を用いていたが、この硫黄捕集材５１２，６１４，８１２が硫黄を捕集して能力が低下した場合に、取り付けたままで再生するために加熱装置を取り付けても良い。
【０２２２】
例えば、前記実施の形態１０（図２６）の硫黄捕集材８１２に対して、図２７に示すごとく内部に電熱線８１２ａを配置する。そしてＥＣＵ８１６により加熱給電部８１２ｂから電熱線８１２ａへの通電量を調節することにより、硫黄捕集材８１２を硫黄離脱温度まで昇温させて硫黄捕集能力を回復させることができる。
【０２２３】
前記図１３や前記図１８にて示したごとく酸化触媒基準温度検出部５０６，６０６を備えた硫黄濃度検出センサ５０２，６０２を排気系に配置している前記実施の形態５〜８についても、硫黄捕集材５１２，６１４に電熱線を配置して、加熱することにより硫黄捕集能力を回復させても良い。
【０２２４】
尚、前記図１８に示した酸化触媒基準温度検出部６０６は温度調節部６０８を備えているので、電熱線を別途設けることなく、温度調節部６０８により硫黄捕集材６１４を加熱して硫黄捕集能力を回復させても良い。
【０２２５】
・前記各実施の形態では、硫黄濃度検出センサ２，１０２，５０２，６０２，７０２，８０２は、内燃機関の排気系、特に燃料添加やポスト噴射により酸化対象物質としての燃料が供給されるディーゼルエンジンの排気系において、ＤＰＦの上流側に配置あるいはＤＰＦ内に形成した。これ以外の用途に適用しても良く、酸化対象物質と酸素とが含まれる気流中における硫黄濃度を検出することができる。
【０２２６】
・前記図１３及び図１８に示した硫黄濃度検出センサ５０２，６０２では、酸化触媒基準温度検出部５０６，６０６は、酸化触媒温度検出部５０４，６０４と同一の構成に対して、硫黄捕集材５１２，６１４で覆った形状であった。したがって熱容量が酸化触媒基準温度検出部５０６，６０６と酸化触媒温度検出部５０４，６０４とでは、酸化触媒基準温度検出部５０６，６０６の方が少し大きくなる。
【０２２７】
このため酸化触媒温度検出部５０４，６０４側については、硫黄を捕集しない多孔体を外側に設けることで、酸化触媒基準温度検出部５０６，６０６と同じ熱容量としても良い。このことにより、より正確に触媒温度ＴｈＢ，ＴｈＳ間の比較が可能となる。
【０２２８】
・前記実施の形態１にて述べた硫黄濃度検出条件としては、前述した硫黄濃度検出条件に対して更に論理積条件として、直前に給油がなされた条件を加えても良い。このことにより給油直後のみ硫黄濃度検出処理が実行できるので、効率的な検出ができる。
【符号の説明】
【０２２９】
２…硫黄濃度検出センサ、３…硫黄濃度検出アセンブリ、４…酸化触媒、６…温度センサ、６ａ…信号線、８…ハウジング、１０…カバー、１０ａ…通気口、１２…ＤＰＦ、１４…ＥＣＵ、１０２…硫黄濃度検出センサ、１０３…硫黄濃度検出アセンブリ、１０４…酸化触媒、１０５…酸化触媒温度検出部、１０６…温度センサ、１０６ａ…信号線、１０７…温度調節部、１０７ａ…導線、１０８…ハウジング、１１０…カバー、１１０ａ…通気口、５０２…硫黄濃度検出センサ、５０３…硫黄濃度検出アセンブリ、５０４…酸化触媒温度検出部、５０６…酸化触媒基準温度検出部、５０８…酸化触媒、５１０…温度センサ、５１０ａ…信号線、５１２…硫黄捕集材、５１４…酸化触媒、５１６…温度センサ、５１６ａ…信号線、５１８…ハウジング、５２０…カバー、５２０ａ…通気口、６０２…硫黄濃度検出センサ、６０３…硫黄濃度検出アセンブリ、６０４…酸化触媒温度検出部、６０６…酸化触媒基準温度検出部、６０８…温度調節部、６０８ａ…導線、６１０…酸化触媒、６１２…温度センサ、６１４…硫黄捕集材、６１６…酸化触媒、６１８…温度センサ、６２０…ハウジング、６２２…カバー、６２２ａ…通気口、７０２…硫黄濃度検出センサ、７０４…ＤＰＦ、７０６…温度センサ、７０８…ＥＣＵ、７１０…排気温センサ、８０２…硫黄濃度検出センサ、８０４…ＤＰＦ、８０６…温度センサ、８１０…排気温センサ、８１２…硫黄捕集材、８１２ａ…電熱線、８１２ｂ…加熱給電部、８１４…温度センサ、８１６…ＥＣＵ。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
酸化対象物質と酸素とが含まれる気流中に配置して気流中の硫黄濃度を検出する硫黄濃度検出センサであって、
酸化触媒とこの酸化触媒の内部に配置された温度センサとを備えたことを特徴とする硫黄濃度検出センサ。
【請求項２】
酸化対象物質と酸素とが含まれる気流中に配置して気流中の硫黄濃度を検出する硫黄濃度検出センサであって、
酸化触媒とこの酸化触媒の内部に配置された温度センサとを有する酸化触媒温度検出部と、
硫黄捕集材とこの硫黄捕集材を介して気流が導入される位置に配置された酸化触媒とこの酸化触媒の内部に配置された温度センサとを有する酸化触媒基準温度検出部と、
を備えたことを特徴とする硫黄濃度検出センサ。
【請求項３】
請求項１に記載の硫黄濃度検出センサにおいて、前記酸化触媒の温度を調節する温度調節部を備えたことを特徴とする硫黄濃度検出センサ。
【請求項４】
請求項２に記載の硫黄濃度検出センサにおいて、前記酸化触媒温度検出部及び前記酸化触媒基準温度検出部の温度を調節する温度調節部を備えたことを特徴とする硫黄濃度検出センサ。
【請求項５】
請求項１に記載の硫黄濃度検出センサと、
前記硫黄濃度検出センサの周囲を流れる気流の温度を検出する周囲温度検出部と、
前記周囲温度検出部により検出された温度の上昇時に、前記硫黄濃度検出センサに設けられた温度センサにより検出された温度が、前記周囲温度検出部により検出された温度よりも高い側に離れ始めたときの前記周囲温度検出部により検出された温度に基づいて、気流中の硫黄濃度を検出する硫黄濃度検出部と、
を備えたことを特徴とする硫黄濃度検出装置。
【請求項６】
請求項１に記載の硫黄濃度検出センサと、
前記硫黄濃度検出センサの周囲を流れる気流の温度を検出する周囲温度検出部と、
前記周囲温度検出部により検出された温度が前記硫黄濃度検出センサの酸化触媒を活性化する温度より高い状態で、前記周囲温度検出部により検出された温度と前記硫黄濃度検出センサの温度センサにより検出された温度とに基づいて、気流中の硫黄濃度を検出する硫黄濃度検出部と、
を備えたことを特徴とする硫黄濃度検出装置。
【請求項７】
請求項２に記載の硫黄濃度検出センサと、
前記硫黄濃度検出センサの周囲を流れる気流の温度を検出する周囲温度検出部と、
前記周囲温度検出部により検出された温度の上昇時に、前記酸化触媒基準温度検出部により検出された温度が前記周囲温度検出部により検出された温度よりも高い側に離れ始めたときの温度を基準温度とし、前記酸化触媒温度検出部により検出された温度が前記周囲温度検出部により検出された温度よりも高い側に離れ始めたときの温度を硫黄濃度対応温度とし、前記基準温度と前記硫黄濃度対応温度とに基づいて、気流中の硫黄濃度を検出する硫黄濃度検出部と、
を備えたことを特徴とする硫黄濃度検出装置。
【請求項８】
請求項２に記載の硫黄濃度検出センサと、
前記硫黄濃度検出センサの周囲を流れる気流の温度を検出する周囲温度検出部と、
前記周囲温度検出部により検出された温度が前記硫黄濃度検出センサにおける酸化触媒温度検出部の酸化触媒を活性化する温度より高くなった状態で、前記周囲温度検出部により検出された温度と、前記酸化触媒温度検出部により検出された温度と、前記酸化触媒基準温度検出部により検出された温度とに基づいて、気流中の硫黄濃度を検出する硫黄濃度検出部と、
を備えたことを特徴とする硫黄濃度検出装置。
【請求項９】
請求項３に記載の硫黄濃度検出センサと、
前記硫黄濃度検出センサの温度調節部により調節される温度を推定する調節温度推定部と、
前記硫黄濃度検出センサの温度調節部により前記硫黄濃度検出センサの酸化触媒の温度を上昇させ、この上昇時に、前記調節温度推定部により推定されている調節温度よりも、前記硫黄濃度検出センサに設けられた温度センサにより検出された温度が高い側に離れ始めたときの前記調節温度推定部により推定されている調節温度に基づいて、気流中の硫黄濃度を検出する硫黄濃度検出部と、
を備えたことを特徴とする硫黄濃度検出装置。
【請求項１０】
請求項３に記載の硫黄濃度検出センサと、
前記硫黄濃度検出センサの温度調節部により調節される温度を推定する調節温度推定部と、
前記硫黄濃度検出センサの温度調節部により前記硫黄濃度検出センサの酸化触媒の温度を酸化触媒活性化温度より高くし、前記調節温度推定部により推定されている調節温度と前記硫黄濃度検出センサの温度センサにより検出された温度とに基づいて、気流中の硫黄濃度を検出する硫黄濃度検出部と、
を備えたことを特徴とする硫黄濃度検出装置。
【請求項１１】
請求項４に記載の硫黄濃度検出センサと、
前記硫黄濃度検出センサの温度調節部により調節される温度を推定する調節温度推定部と、
前記硫黄濃度検出センサの温度調節部により前記酸化触媒温度検出部及び前記酸化触媒基準温度検出部の温度を上昇させ、この上昇時に、前記酸化触媒基準温度検出部により検出された温度が前記調節温度推定部により推定された温度よりも高い側に離れ始めたときの温度を基準温度とし、前記酸化触媒温度検出部により検出された温度が前記調節温度推定部により推定された温度よりも高い側に離れ始めたときの温度を硫黄濃度対応温度とし、前記基準温度と前記硫黄濃度対応温度とに基づいて、気流中の硫黄濃度を検出する硫黄濃度検出部と、
を備えたことを特徴とする硫黄濃度検出装置。
【請求項１２】
請求項４に記載の硫黄濃度検出センサと、
前記硫黄濃度検出センサの温度調節部により調節される温度を推定する調節温度推定部と、
前記硫黄濃度検出センサの温度調節部により前記酸化触媒温度検出部及び前記酸化触媒基準温度検出部の温度を上昇させて酸化触媒活性化温度より高くし、前記調節温度推定部により推定された温度と、前記酸化触媒温度検出部により検出された温度と、前記酸化触媒基準温度検出部により検出された温度とに基づいて、気流中の硫黄濃度を検出する硫黄濃度検出部と、
を備えたことを特徴とする硫黄濃度検出装置。
【請求項１３】
請求項５〜１２のいずれか一項に記載の硫黄濃度検出装置において、内燃機関は排気系に酸化対象物質として燃料を導入するものであり、前記硫黄濃度検出センサは内燃機関の排気系に配置されて、排気中の硫黄濃度を検出することを特徴とする硫黄濃度検出装置。
【請求項１４】
請求項１３に記載の硫黄濃度検出装置において、排気系への燃料導入は排気系での燃料添加又は燃焼室内でのポスト噴射によるものであることを特徴とする硫黄濃度検出装置。
【請求項１５】
請求項５〜１４のいずれか一項に記載の硫黄濃度検出装置において、前記酸化触媒は、内燃機関の排気系に設けられたＤＰＦに配置された酸化触媒であることを特徴とする硫黄濃度検出装置。
【請求項１】
酸化対象物質と酸素とが含まれる気流中に配置して気流中の硫黄濃度を検出する硫黄濃度検出センサであって、
酸化触媒とこの酸化触媒の内部に配置された温度センサとを備えたことを特徴とする硫黄濃度検出センサ。
【請求項２】
酸化対象物質と酸素とが含まれる気流中に配置して気流中の硫黄濃度を検出する硫黄濃度検出センサであって、
酸化触媒とこの酸化触媒の内部に配置された温度センサとを有する酸化触媒温度検出部と、
硫黄捕集材とこの硫黄捕集材を介して気流が導入される位置に配置された酸化触媒とこの酸化触媒の内部に配置された温度センサとを有する酸化触媒基準温度検出部と、
を備えたことを特徴とする硫黄濃度検出センサ。
【請求項３】
請求項１に記載の硫黄濃度検出センサにおいて、前記酸化触媒の温度を調節する温度調節部を備えたことを特徴とする硫黄濃度検出センサ。
【請求項４】
請求項２に記載の硫黄濃度検出センサにおいて、前記酸化触媒温度検出部及び前記酸化触媒基準温度検出部の温度を調節する温度調節部を備えたことを特徴とする硫黄濃度検出センサ。
【請求項５】
請求項１に記載の硫黄濃度検出センサと、
前記硫黄濃度検出センサの周囲を流れる気流の温度を検出する周囲温度検出部と、
前記周囲温度検出部により検出された温度の上昇時に、前記硫黄濃度検出センサに設けられた温度センサにより検出された温度が、前記周囲温度検出部により検出された温度よりも高い側に離れ始めたときの前記周囲温度検出部により検出された温度に基づいて、気流中の硫黄濃度を検出する硫黄濃度検出部と、
を備えたことを特徴とする硫黄濃度検出装置。
【請求項６】
請求項１に記載の硫黄濃度検出センサと、
前記硫黄濃度検出センサの周囲を流れる気流の温度を検出する周囲温度検出部と、
前記周囲温度検出部により検出された温度が前記硫黄濃度検出センサの酸化触媒を活性化する温度より高い状態で、前記周囲温度検出部により検出された温度と前記硫黄濃度検出センサの温度センサにより検出された温度とに基づいて、気流中の硫黄濃度を検出する硫黄濃度検出部と、
を備えたことを特徴とする硫黄濃度検出装置。
【請求項７】
請求項２に記載の硫黄濃度検出センサと、
前記硫黄濃度検出センサの周囲を流れる気流の温度を検出する周囲温度検出部と、
前記周囲温度検出部により検出された温度の上昇時に、前記酸化触媒基準温度検出部により検出された温度が前記周囲温度検出部により検出された温度よりも高い側に離れ始めたときの温度を基準温度とし、前記酸化触媒温度検出部により検出された温度が前記周囲温度検出部により検出された温度よりも高い側に離れ始めたときの温度を硫黄濃度対応温度とし、前記基準温度と前記硫黄濃度対応温度とに基づいて、気流中の硫黄濃度を検出する硫黄濃度検出部と、
を備えたことを特徴とする硫黄濃度検出装置。
【請求項８】
請求項２に記載の硫黄濃度検出センサと、
前記硫黄濃度検出センサの周囲を流れる気流の温度を検出する周囲温度検出部と、
前記周囲温度検出部により検出された温度が前記硫黄濃度検出センサにおける酸化触媒温度検出部の酸化触媒を活性化する温度より高くなった状態で、前記周囲温度検出部により検出された温度と、前記酸化触媒温度検出部により検出された温度と、前記酸化触媒基準温度検出部により検出された温度とに基づいて、気流中の硫黄濃度を検出する硫黄濃度検出部と、
を備えたことを特徴とする硫黄濃度検出装置。
【請求項９】
請求項３に記載の硫黄濃度検出センサと、
前記硫黄濃度検出センサの温度調節部により調節される温度を推定する調節温度推定部と、
前記硫黄濃度検出センサの温度調節部により前記硫黄濃度検出センサの酸化触媒の温度を上昇させ、この上昇時に、前記調節温度推定部により推定されている調節温度よりも、前記硫黄濃度検出センサに設けられた温度センサにより検出された温度が高い側に離れ始めたときの前記調節温度推定部により推定されている調節温度に基づいて、気流中の硫黄濃度を検出する硫黄濃度検出部と、
を備えたことを特徴とする硫黄濃度検出装置。
【請求項１０】
請求項３に記載の硫黄濃度検出センサと、
前記硫黄濃度検出センサの温度調節部により調節される温度を推定する調節温度推定部と、
前記硫黄濃度検出センサの温度調節部により前記硫黄濃度検出センサの酸化触媒の温度を酸化触媒活性化温度より高くし、前記調節温度推定部により推定されている調節温度と前記硫黄濃度検出センサの温度センサにより検出された温度とに基づいて、気流中の硫黄濃度を検出する硫黄濃度検出部と、
を備えたことを特徴とする硫黄濃度検出装置。
【請求項１１】
請求項４に記載の硫黄濃度検出センサと、
前記硫黄濃度検出センサの温度調節部により調節される温度を推定する調節温度推定部と、
前記硫黄濃度検出センサの温度調節部により前記酸化触媒温度検出部及び前記酸化触媒基準温度検出部の温度を上昇させ、この上昇時に、前記酸化触媒基準温度検出部により検出された温度が前記調節温度推定部により推定された温度よりも高い側に離れ始めたときの温度を基準温度とし、前記酸化触媒温度検出部により検出された温度が前記調節温度推定部により推定された温度よりも高い側に離れ始めたときの温度を硫黄濃度対応温度とし、前記基準温度と前記硫黄濃度対応温度とに基づいて、気流中の硫黄濃度を検出する硫黄濃度検出部と、
を備えたことを特徴とする硫黄濃度検出装置。
【請求項１２】
請求項４に記載の硫黄濃度検出センサと、
前記硫黄濃度検出センサの温度調節部により調節される温度を推定する調節温度推定部と、
前記硫黄濃度検出センサの温度調節部により前記酸化触媒温度検出部及び前記酸化触媒基準温度検出部の温度を上昇させて酸化触媒活性化温度より高くし、前記調節温度推定部により推定された温度と、前記酸化触媒温度検出部により検出された温度と、前記酸化触媒基準温度検出部により検出された温度とに基づいて、気流中の硫黄濃度を検出する硫黄濃度検出部と、
を備えたことを特徴とする硫黄濃度検出装置。
【請求項１３】
請求項５〜１２のいずれか一項に記載の硫黄濃度検出装置において、内燃機関は排気系に酸化対象物質として燃料を導入するものであり、前記硫黄濃度検出センサは内燃機関の排気系に配置されて、排気中の硫黄濃度を検出することを特徴とする硫黄濃度検出装置。
【請求項１４】
請求項１３に記載の硫黄濃度検出装置において、排気系への燃料導入は排気系での燃料添加又は燃焼室内でのポスト噴射によるものであることを特徴とする硫黄濃度検出装置。
【請求項１５】
請求項５〜１４のいずれか一項に記載の硫黄濃度検出装置において、前記酸化触媒は、内燃機関の排気系に設けられたＤＰＦに配置された酸化触媒であることを特徴とする硫黄濃度検出装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２６】
【図２７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２６】
【図２７】
【公開番号】特開２０１３−６８０８９（Ｐ２０１３−６８０８９Ａ）
【公開日】平成２５年４月１８日（２０１３．４．１８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２０５１２５（Ｐ２０１１−２０５１２５）
【出願日】平成２３年９月２０日（２０１１．９．２０）
【出願人】（０００００４６９５）株式会社日本自動車部品総合研究所 (1,981)
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年４月１８日（２０１３．４．１８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年９月２０日（２０１１．９．２０）
【出願人】（０００００４６９５）株式会社日本自動車部品総合研究所 (1,981)
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
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