[发明专利]排气传感器的劣化诊断装置及劣化诊断方法

说明书

技术领域

本发明涉及对为了检测排气成分而设置在内燃机的排气通路中的排气传感器、特别是设置在催化剂装置的下游侧的下游侧排气传感器的劣化进行诊断的劣化诊断装置及劣化诊断方法。

背景技术

公知一种空燃比控制装置，其为了对内燃机的空燃比进行反馈控制而在内燃机的排气通路中具有排气传感器（所谓的宽域型空燃比传感器或氧传感器），而且公知下述结构，即，为了提高空燃比控制的精度，在催化剂装置的下游侧还具有排气传感器。

这种排气传感器，由于经时劣化或热劣化而有可能导致响应性恶化，因此当前提出有各种劣化诊断装置，在专利文献1中公开了基于输出信号的反转周期进行劣化诊断的技术。特别是，该反转周期受内燃机的负载即吸入空气量的影响，因此，在规定的诊断期间内累积的吸入空气量越大，将劣化判定阈值设为越小的值，在检测出的反转周期大于该劣化判定阈值时，判断为排气传感器劣化。

上述现有技术中的劣化诊断装置，基本上基于下述认识：排气传感器的输出反转需要一定量的排气（累积值）流经排气传感器，因此，如果吸入空气量（每单位时间的流量）较大，则与其相对应地在较短时间内达到上述累积值，从而将相对于反转周期的劣化判定阈值设为较小的值。此外，专利文献1的技术将催化剂的上游侧的排气传感器作为对象。

然而，对于配置在催化剂装置的下游侧的下游侧排气传感器的诊断，排气传感器附近的排气成分的变化受催化剂装置的储氧能力的影响，并且，因流过催化剂装置的排气的流速，会左右排气传感器的输出反转所需的排气量（累积值）。即，根据本发明的发明人的新的见解，在下游侧排气传感器的情况下，如果通过催化剂装置以及下游的排气传感器的排气的流速高，则需要更多量的排气（累积值）才能使排气传感器的输出反转。换言之，如果吸入空气量（每单位时间的流量）较大，则通过催化剂装置以及下游的排气传感器的排气的流速增高，1次输出反转所需的排气量（累积值）或吸入空气量（累积值）也较大。

在上述现有技术中的劣化诊断装置中，没有考虑上述流速的影响，不能进行适当的下游侧排气传感器的诊断。

专利文献1：日本特开平11-166438号公报

发明内容

本发明是一种排气传感器的劣化诊断装置，其对在内燃机的排气通路中配置于催化剂装置的下游侧的排气传感器的劣化进行诊断，该排气传感器的劣化诊断装置具有：阈值设定单元，其对应于内燃机的吸入空气量，以该吸入空气量越大则吸入空气量累积阈值也越大的特性，设定吸入空气量累积阈值；诊断期间设定单元，其从诊断开始时刻起对吸入空气量进行累积，在该累积值达到上述吸入空气量累积阈值时，结束诊断期间；以及劣化判定单元，其基于在该诊断期间内的上述排气传感器的输出反转次数，对上述排气传感器的劣化进行判定。

本发明基本上是基于下述认识的发明，即，在排气传感器没有劣化的情况下，排气传感器的输出反转需要规定量的吸入空气量的累积值（即，通过了催化剂装置以及下游的排气传感器的总排气量）。因此，作为直至吸入空气量的累积值达到规定的吸入空气量累积阈值为止的诊断期间内的排气传感器的输出反转次数，如果排气传感器没有劣化，则能够得到规定次数的反转，但随着排气传感器劣化，其反转次数减少，由此判定为劣化。

在此，在本发明中，上述吸入空气量累积阈值对应于吸入空气量（每单位时间的流量）而设定，吸入空气量越大即排气流速越高，吸入空气量累积阈值设定为越大。由此，抵消上述的排气流速的影响，能够进行更适当的诊断。

根据本发明涉及的排气传感器的劣化诊断装置，能够排除通过催化剂装置以及下游的排气传感器的排气的流速的影响，更高精度地进行劣化诊断。

附图说明

图1是使用本发明涉及的劣化诊断装置的内燃机的结构说明图。

图2是表示劣化诊断的处理流程的流程图。

图3是表示相对于吸入空气量平均值QMav的吸入空气量累积阈值WKSTRG的特性的特性图。

图4是表示劣化诊断的一个例子的时序图。

具体实施方式

下面，基于附图详细说明本发明的一个实施例。

图1示出使用本发明涉及的劣化诊断装置的内燃机的进气系统及排气系统的结构，在将汽油作为燃料的火花点火内燃机即内燃机1的进气通路2中，配置有节气门阀3，并且，在其上游侧配置有将吸入空气量例如作为质量流量而测量的空气流量计4。另外，针对每个气缸，设置向进气口喷射燃料的燃料喷射阀5。