[发明专利]空燃比传感器的异常诊断装置

说明书

本发明提供能够判别空燃比传感器产生的异常的种类的异常检测装置。一种设置在内燃机的排气通路中且产生与空燃比对应的临界电流的空燃比传感器(40、41)的异常诊断装置，具备检测空燃比传感器的输出电流的电流检测部(61)和控制对空燃比传感器的施加电压的施加电压控制装置(60)。异常诊断装置在空燃比传感器周围的排气的空燃比成为预定的恒定的空燃比时对空燃比传感器施加产生临界电流的临界电流区域内的电压和临界电流区域外的电压，基于此时由电流检测部检测到的空燃比传感器的输出电流来判断空燃比传感器产生的异常的种类。

技术领域

本发明涉及配置在内燃机的排气通路中的空燃比传感器的异常诊断装置。

背景技术

以往就已知在将空燃比控制为目标空燃比的内燃机中，在内燃机排气通路内配置产生与空燃比对应的临界电流(界限电流)的临界电流式空燃比传感器。在这样的内燃机中，通过空燃比传感器以使得空燃比成为目标空燃比的方式对向燃烧室供给的燃料量进行反馈控制。然而，有时该空燃比传感器发生如导致传感器元件的外表面和传感器元件的内部空间相连通那样的元件开裂。当发生这样的元件开裂时，空燃比传感器变得不能产生与空燃比对应的适当的输出，其结果，变得不能将空燃比正确地反馈控制为目标空燃比。

因此，以往就已知用于检测空燃比传感器的元件开裂的异常诊断装置(例如，专利文献1)。根据专利文献1，通常对空燃比传感器的施加电压被设定在临界电流区域的中央，在空燃比传感器的传感器元件发生开裂、或者电极上的铂发生凝聚的情况下，被认为对空燃比传感器的施加电压从临界电流区域的中央部向高电压侧产生偏差。因此，在该专利文献1所记载的装置中，对空燃比传感器的施加电压从临界电流区域的中央部向高电压侧或低电压侧产生偏差的情况下，判断为空燃比传感器的传感器元件发生了开裂、或者电极上的铂发生了凝聚。

在先技术文献

专利文献1：日本特开2010-174790号公报

专利文献2：日本特开平10-062376号公报

专利文献3：日本特开2007-017191号公报

专利文献4：日本特开2000-55861号公报

发明内容

然而，作为空燃比传感器产生的异常，可列举各种情况。作为这样的异常，例如可列举出：构成空燃比传感器的扩散律速层发生堵塞等的劣化；与空燃比传感器连接的电路发生故障；等等。其中，在如扩散律速层发生了堵塞等的劣化那样的情况下产生倾斜偏差，即，相对于空燃比传感器周围的排气的空燃比的变化的空燃比传感器的输出电流的变化的程度产生偏差。另一方面，在如与空燃比传感器连接的电路发生了故障那样的情况下产生偏移偏差，即，相对于空燃比传感器周围的排气的空燃比，空燃比传感器的输出电流整体性地产生恒定值的偏差。但是，在以往的异常检测方法中，即使能够检测出空燃比传感器产生了偏差，也不能判别其是倾斜偏差还是偏移偏差。即，不能判别空燃比传感器产生的异常的种类。

因此，鉴于上述课题，本发明的目的在于提供能够判别空燃比传感器产生的异常的种类的异常检测装置。

为了解决上述课题，第1发明提供一种空燃比传感器的异常诊断装置，所述空燃比传感器设置在内燃机的排气通路中，且产生与空燃比对应的临界电流，所述空燃比传感器的异常诊断装置具备检测所述空燃比传感器的输出电流的电流检测部、和控制对所述空燃比传感器的施加电压的施加电压控制装置，在使所述空燃比传感器周围流通的排气的空燃比成为了预定的恒定的空燃比时，对所述空燃比传感器施加产生临界电流(界限电流)的临界电流区域内的电压和该临界电流区域外的电压，基于此时由电流检测部检测到的所述空燃比传感器的输出电流来判断所述空燃比传感器产生的异常的种类。

第2发明为，在第1发明中，所述临界电流区域外的电压是比该临界电流区域的电压低且输出电流随着施加电压的上升而上升的比例区域内的电压。