[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)和排气净化催化剂的下游侧的空燃比传感器(41)，执行停止燃料供给的燃料削减控制和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。基于从空燃比传感器输出的输出空燃比，算出在燃料削减控制结束后输出空燃比最初通过第一空燃比区域(X)和与此不同的第二空燃比区域(Y)时的第一空燃比变化特性和第二空燃比特性。在诊断装置中，基于第一空燃比变化特性将空燃比传感器的状态判定为正常、异常、判定保留中的某一方，在判定为状态不明时，基于第二空燃比变化特性将空燃比传感器的状态判定为正常、异常中的某一方。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、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。

这样的内燃机所使用的空燃比传感器随着使用而逐渐劣化。作为这样的劣化，例如可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因在用于防止传感器元件浸水的传感器罩设置的通气孔被颗粒物(PM)局部地堵塞等情况而产生。若通气孔这样被局部堵塞，则传感器罩的内侧与外侧之间的气体交换变慢，其结果，空燃比传感器的输出会变得迟钝。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，有人提出了对空燃比传感器的劣化进行诊断的诊断装置(例如，参照专利文献1～4)。作为这样的诊断装置，例如，有人提出了如下的装置：使目标空燃比阶跃性地变化，并且检测空燃比传感器的输出值随之而达到第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响应时间的双方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，还存在响应本身发生增减的增益劣化。对此，根据专利文献1所记载的诊断装置，认为通过基于第1响应时间和第2响应时间的双方判定空燃比传感器的劣化，能够准确地确定是因两个劣化模式中的哪一方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2011-196230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2011-106415号公报

发明内容

发明要解决的问题

另外，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、并检测相对于该阶跃状的变化的空燃比传感器的响应性来进行。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者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比理论空燃比稀，其稀程度极大。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。因而，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，也多在排气净化催化剂的下游侧设置空燃比传感器。在这样的情况下，从内燃机排出的排气在通过排气净化催化剂之后到达下游侧的空燃比传感器。因而，在排气净化催化剂具有氧吸藏能力的情况下，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。