[发明专利]内燃机的诊断装置

说明书

内燃机具备排气净化催化剂(20)和配置在该排气净化催化剂的下游侧的空燃比传感器(41)，执行使燃料供给停止或者减少的燃料削减控制以及在燃料削减控制结束后将排气空燃比控制成浓空燃比的恢复后浓控制。诊断装置基于从空燃比传感器输出的输出空燃比，算出在所述燃料削减控制结束后输出空燃比最初通过比理论空燃比稀的第一空燃比区域X和包含理论空燃比的第二空燃比区域Y时的第一空燃比变化特性和第二空燃比变化特性。在诊断装置中，基于第一空燃比变化特性和第二空燃比变化特性来诊断空燃比传感器的异常。由此，既能够抑制排气净化催化剂的状态的变化的影响，又能够准确地诊断下游侧空燃比传感器的响应性劣化的异常。

技术领域

本发明涉及内燃机的诊断装置。

背景技术

以往以来，已知在内燃机的排气通路设置空燃比传感器、且构成为基于该空燃比传感器的输出来控制向内燃机供给的燃料量的内燃机。

这样的内燃机中所使用的空燃比传感器会伴随着使用而逐渐劣化。作为这样的劣化，例如，能够举出空燃比传感器的响应性劣化。空燃比传感器的响应性劣化会因设置在用于防止传感器元件沾上水的传感器罩上的通气孔被颗粒物质(PM)局部堵塞等而产生。若通气孔像这样被局部堵塞，则传感器罩的内侧与外侧之间的气体交换会变慢，其结果，空燃比传感器的输出变迟钝。若产生这样的空燃比传感器的劣化，则会给内燃机的控制装置所执行的各种控制带来障碍。

于是，提出了诊断空燃比传感器的劣化的诊断装置(例如，参照专利文献1～5)。作为这样的诊断装置，例如，提出了如下的诊断装置：使目标空燃比阶跃性地变化，并且，检测伴随于此而空燃比传感器的输出值达到第1预定值为止的第1响应时间和达到比第1预定值大的第2预定值为止的第2响应时间，基于第1响应时间和第2响应时间这两者来判定空燃比传感器的劣化(例如，专利文献1)。在此，作为空燃比传感器的劣化模式，除了响应时间延迟的响应性劣化之外，还存在响应本身增减的增益劣化。相对于此，根据专利文献1所述的诊断装置，通过基于第1响应时间和第2响应时间这两者来判定空燃比传感器的劣化，能够准确地确定是因两种劣化模式中的哪一种而产生了空燃比传感器的劣化。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2007-192093号公报

专利文献2：日本特开2004-225684号公报

专利文献3：日本特开2001-242126号公报

专利文献4：日本特开2010-007534号公报

专利文献5：日本特开2011-106415号公报

发明内容

发明要解决的课题

空燃比传感器的响应性劣化的诊断通过使从内燃机排出的排气的空燃比呈阶跃状变化并检测空燃比传感器对该阶跃状的变化的响应性来进行。并且，使从内燃机排出的排气的空燃比呈阶跃状变化的幅度越大，则响应性劣化的诊断精度越高。

在此，在执行使向燃烧室的燃料供给停止或大幅减少的燃料削减控制时，从排气净化催化剂流出的排气的空燃比变得比理论空燃比稀，其稀的程度极大。因此，在燃料削减控制刚开始后或者燃料削减控制刚结束后，从内燃机排出的排气的空燃比大幅地呈阶跃状变化。因此，在燃料削减控制刚开始后或者燃料削减控制刚结束后，能够进行高精度的响应性劣化诊断。

另一方面，在基于空燃比传感器的输出来控制燃料量的内燃机中，在排气净化催化剂的下游侧设置空燃比传感器的情况也较多。在这样的情况下，从内燃机排出的排气通过排气净化催化剂而到达下游侧的空燃比传感器。因此，在排气净化催化剂具有氧吸藏能力那样的情况下，到达下游侧的空燃比传感器的排气的空燃比不仅根据从内燃机排出的排气而变化，还根据排气净化催化剂的氧吸藏能力、氧吸藏量等而变化。