內(nèi)燃機(jī)的診斷裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及內(nèi)燃機(jī)的診斷裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]以往以來，已知在內(nèi)燃機(jī)的排氣通路設(shè)置空燃比傳感器、且構(gòu)成為基于該空燃比傳感器的輸出來控制向內(nèi)燃機(jī)供給的燃料量的內(nèi)燃機(jī)。
[0003]這樣的內(nèi)燃機(jī)中所使用的空燃比傳感器會伴隨著使用而逐漸劣化。作為這樣的劣化，例如，能夠舉出空燃比傳感器的響應(yīng)性劣化?？杖急葌鞲衅鞯捻憫?yīng)性劣化會因設(shè)置在用于防止傳感器元件沾上水的傳感器罩上的通氣孔被顆粒物質(zhì)(PM)局部堵塞等而產(chǎn)生。若通氣孔像這樣被局部堵塞，則傳感器罩的內(nèi)側(cè)與外側(cè)之間的氣體交換會變慢，其結(jié)果，空燃比傳感器的輸出變遲鈍。若產(chǎn)生這樣的空燃比傳感器的劣化，則會給內(nèi)燃機(jī)的控制裝置所執(zhí)行的各種控制帶來障礙。
[0004]于是，提出了診斷空燃比傳感器的劣化的診斷裝置(例如，參照專利文獻(xiàn)1?5)。作為這樣的診斷裝置，例如，提出了如下的診斷裝置:使目標(biāo)空燃比階躍性地變化，并且，檢測伴隨于此而空燃比傳感器的輸出值達(dá)到第1預(yù)定值為止的第1響應(yīng)時間和達(dá)到比第1預(yù)定值大的第2預(yù)定值為止的第2響應(yīng)時間，基于第1響應(yīng)時間和第2響應(yīng)時間這兩者來判定空燃比傳感器的劣化(例如，專利文獻(xiàn)1)。在此，作為空燃比傳感器的劣化模式，除了響應(yīng)時間延遲的響應(yīng)性劣化之外，還存在響應(yīng)本身增減的增益劣化。相對于此，根據(jù)專利文獻(xiàn)1所述的診斷裝置，通過基于第1響應(yīng)時間和第2響應(yīng)時間這兩者來判定空燃比傳感器的劣化，能夠準(zhǔn)確地確定是因兩種劣化模式中的哪一種而產(chǎn)生了空燃比傳感器的劣化。
[0005]現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0006]專利文獻(xiàn)
[0007]專利文獻(xiàn)1:日本特開2007-192093號公報
[0008]專利文獻(xiàn)2:日本特開2004-225684號公報
[0009]專利文獻(xiàn)3:日本特開2001-242126號公報
[0010]專利文獻(xiàn)4:日本特開2010-007534號公報
[0011]專利文獻(xiàn)5:日本特開2011-106415號公報

【發(fā)明內(nèi)容】

[0012]發(fā)明要解決的課題
[0013]空燃比傳感器的響應(yīng)性劣化的診斷通過使從內(nèi)燃機(jī)排出的排氣的空燃比呈階躍狀變化并檢測空燃比傳感器對該階躍狀的變化的響應(yīng)性來進(jìn)行。并且，使從內(nèi)燃機(jī)排出的排氣的空燃比呈階躍狀變化的幅度越大，則響應(yīng)性劣化的診斷精度越高。
[0014]在此，在執(zhí)行使向燃燒室的燃料供給停止或大幅減少的燃料削減控制時，從排氣凈化催化劑流出的排氣的空燃比變得比理論空燃比稀，其稀的程度極大。因此，在燃料削減控制剛開始后或者燃料削減控制剛結(jié)束后，從內(nèi)燃機(jī)排出的排氣的空燃比大幅地呈階躍狀變化。因此，在燃料削減控制剛開始后或者燃料削減控制剛結(jié)束后，能夠進(jìn)行高精度的響應(yīng)性劣化診斷。
[0015]另一方面，在基于空燃比傳感器的輸出來控制燃料量的內(nèi)燃機(jī)中，在排氣凈化催化劑的下游側(cè)設(shè)置空燃比傳感器的情況也較多。在這樣的情況下，從內(nèi)燃機(jī)排出的排氣通過排氣凈化催化劑而到達(dá)下游側(cè)的空燃比傳感器。因此，在排氣凈化催化劑具有氧吸藏能力那樣的情況下，到達(dá)下游側(cè)的空燃比傳感器的排氣的空燃比不僅根據(jù)從內(nèi)燃機(jī)排出的排氣而變化，還根據(jù)排氣凈化催化劑的氧吸藏能力、氧吸藏量等而變化。
[0016]因此，在如上述那樣為了進(jìn)行響應(yīng)性劣化診斷而使從內(nèi)燃機(jī)排出的排氣的空燃比呈階躍狀大幅地變化時，存在下游側(cè)空燃比傳感器的輸出根據(jù)排氣凈化催化劑的狀態(tài)而變化的情況。在這樣的情況下，即使下游側(cè)空燃比傳感器的實際的響應(yīng)性一定，若排氣凈化催化劑的狀態(tài)變化，則下游側(cè)空燃比傳感器的輸出也會伴隨于此而變化。
[0017]相對于此，例如，若在燃料削減控制剛結(jié)束之后進(jìn)行響應(yīng)性劣化診斷，則能夠在掌握了排氣凈化催化劑中的氧吸藏量的狀態(tài)下進(jìn)行診斷。因此，能夠減少排氣凈化催化劑的狀態(tài)對下游側(cè)空燃比傳感器的輸出的影響，其結(jié)果，能夠提高下游側(cè)空燃比傳感器的響應(yīng)性劣化的診斷精度。
[0018]然而，即使像這樣在燃料削減控制剛結(jié)束之后進(jìn)行響應(yīng)性劣化診斷，下游側(cè)空燃比傳感器的輸出也仍會根據(jù)排氣凈化催化劑的狀態(tài)而變化。并且，若像這樣下游側(cè)空燃比傳感器的輸出根據(jù)排氣凈化催化劑的狀態(tài)而變化，則會變得無法準(zhǔn)確地診斷下游側(cè)空燃比傳感器的響應(yīng)性劣化。
[0019]于是，鑒于上述問題，本發(fā)明的目的在于，提供一種既能夠抑制排氣凈化催化劑的狀態(tài)的變化的影響、又能夠準(zhǔn)確地診斷下游側(cè)空燃比傳感器的響應(yīng)性劣化的異常的內(nèi)燃機(jī)的診斷裝置。
[0020]用于解決課題的手段
[0021]為了解決上述問題，在第1發(fā)明中，提供一種內(nèi)燃機(jī)的診斷裝置，所述內(nèi)燃機(jī)具備:排氣凈化催化劑，其配置在所述內(nèi)燃機(jī)的排氣通路，并且能夠吸藏流入的排氣中的氧；和空燃比傳感器，其配置在該排氣凈化催化劑的排氣流動方向下游側(cè)，并且檢測從所述排氣凈化催化劑流出的排氣的空燃比，所述內(nèi)燃機(jī)執(zhí)行燃料削減控制和恢復(fù)后濃控制，所述燃料削減控制是使向燃燒室的燃料供給停止或者減少的控制，所述恢復(fù)后濃控制是在燃料削減控制結(jié)束后將流入所述排氣凈化催化劑的排氣的空燃比控制成比理論空燃比濃的濃空燃比的控制，其中，所述診斷裝置具備:第一變化特性算出單元，其基于從所述空燃比傳感器輸出的輸出空燃比，算出在所述燃料削減控制結(jié)束后該空燃比傳感器的輸出空燃比最初通過第一空燃比區(qū)域時的第一空燃比變化特性，所述第一空燃比區(qū)域是在理論空燃比以上的一部分的空燃比區(qū)域；第二變化特性算出單元，其基于從所述空燃比傳感器輸出的輸出空燃比，算出在所述燃料削減控制結(jié)束后該空燃比傳感器的輸出空燃比最初通過第二空燃比區(qū)域時的第二空燃比變化特性，所述第二空燃比區(qū)域是包含理論空燃比且與所述第一空燃比區(qū)域不同的空燃比區(qū)域；以及異常診斷單元，其基于由所述第一變化特性算出單元算出的第一空燃比變化特性和由所述第二變化特性算出單元算出的第二空燃比變化特性，診斷所述空燃比傳感器的異常。
[0022]在第2發(fā)明中，是在第1發(fā)明的基礎(chǔ)上，所述異常診斷單元，基于所述第二空燃比變化特性來補(bǔ)正所述第一空燃比變化特性而算出修正空燃比變化特性，并且基于該修正空燃比變化特性來診斷所述空燃比傳感器的異常。
[0023]在第3發(fā)明中，是在第2發(fā)明的基礎(chǔ)上，所述第一空燃比變化特性是第一空燃比變化速度，即是所述空燃比傳感器的輸出空燃比最初通過所述第一空燃比區(qū)域時的變化速度，所述異常診斷單元，在基于所述第二空燃比變化特性來補(bǔ)正所述第一空燃比變化速度而算出的修正空燃比變化速度比異?；鶞?zhǔn)變化速度慢的情況下，判定為所述空燃比傳感器存在異常，在所述修正空燃比變化速度比異?；鶞?zhǔn)變化速度快的情況下，判定為所述空燃比傳感器正常。
[0024]在第4發(fā)明中，是在第3發(fā)明的基礎(chǔ)上，所述第二空燃比變化特性是第二空燃比變化速度，即是所述空燃比傳感器的輸出空燃比最初通過所述第二空燃比區(qū)域時的變化速度，所述異常診斷單元，在算出所述修正空燃比變化速度時，以所述第二空燃比變化速度越快則所述修正空燃比變化速度越慢的方式，補(bǔ)正所述第一空燃比變化速度。
[0025]在第5發(fā)明中，是在第2發(fā)明的基礎(chǔ)上，所述第一空燃比變化特性是對所述空燃比傳感器的輸出空燃比處于所述第一空燃比區(qū)域內(nèi)時的該輸出空燃比進(jìn)行累計而得到的第一空燃比累計值，所述異常診斷單元，在基于所述第二空燃比變化特性來補(bǔ)正所述第一空燃比累計值而算出的修正空燃比累計值為異常基準(zhǔn)累計值以上的情況下，判定為所述空燃比傳感器存在異常，在所述修正空燃比累計值比異?；鶞?zhǔn)累計值小的情況下，判定為所述空燃比傳感器正常。
[0026]在第6發(fā)明中，是在第5發(fā)明的基礎(chǔ)上，所述第二空燃比變化特性是第二空燃比變化速度，即是所述空燃比傳感器的輸出空燃比最初通過所述第二空燃比區(qū)域時的變化速度，所述異常診斷單元，在算出所述修正空燃比累計值時，以所述第二空燃比變化速度越快則所述修正空燃比累計值越大的方式，補(bǔ)正所述第一空燃比累計值。
[0027]在第7發(fā)明中，是在第4或第6發(fā)明的基礎(chǔ)上，所述第二空燃比區(qū)域是比理論空燃比稀的第二區(qū)域上限空燃比與比理論空燃比靠濃側(cè)的第二區(qū)域下限空燃比之間的區(qū)域。
[0028]在第8發(fā)明中，是在第7發(fā)明的基礎(chǔ)上，所述異常診斷單元，在從所述空燃比傳感器的輸出空燃比進(jìn)入所述第二空燃比區(qū)域起經(jīng)過了一定時間以上時，不執(zhí)行基于所述第二空燃比變化速度的對第一空燃比變化速度或第一空燃比累計值的補(bǔ)正。
[0029]在第9發(fā)明中，是在第1?第8發(fā)明中任一發(fā)明的基礎(chǔ)上，所述空燃比傳感器是在通過該空燃比傳感器的排氣的空燃比處于預(yù)定空燃比區(qū)域內(nèi)時輸出界限電流的界限電流式空燃比傳感器，所述第一空燃比區(qū)域和所述第二空燃比區(qū)域在所述空燃比傳感器產(chǎn)生界限電流的所述預(yù)定空燃比區(qū)域內(nèi)。
[0030]在第10發(fā)明中，是在第1?第9發(fā)明中任一發(fā)明的基礎(chǔ)上，所述第一空燃比區(qū)域是第一區(qū)域上限空燃比與比該第一區(qū)域上限空燃比靠濃側(cè)的第一區(qū)域下限空燃比之間的區(qū)域，所述第二空燃比區(qū)域是第二區(qū)域上限空燃比與比該第二區(qū)域上限空燃比靠濃側(cè)的第二區(qū)域下限空燃比之間的區(qū)域，所述第二區(qū)域上限空燃比為所述第一區(qū)域下限空燃比以下。
[0031]在第11發(fā)明中，是在第1?第10發(fā)明中任一發(fā)明的基礎(chǔ)上，所述第二空燃比變化特性是第二空燃比變化速度，即是所述空燃比傳感器的輸出空燃比最初通過所述第二空燃比區(qū)域時的變化速度，所述異常診斷單元，在判定為了所述第二空燃比變化速度比催化劑異常判定變化速度快的情況下，判定為所述排氣凈化催化劑劣化。
[0032]為了解決上述課題，在第12發(fā)明中，提供一種內(nèi)燃機(jī)的診斷裝置，所述內(nèi)燃機(jī)具備:排氣凈化催化劑，其配置在所述內(nèi)燃機(jī)的排氣通路，并且能夠吸藏流入的排氣中的氧；和空燃比傳感器，其配置在該排氣凈化催化劑的排氣流動方向下游側(cè)，并且檢測從所述排氣凈化催化劑流出的排氣的空燃比，所述內(nèi)燃機(jī)執(zhí)行燃料削減控制和恢復(fù)后濃控制，所述燃料削減控制是使向燃燒室的燃料供給停止或者減少的控制，所述恢復(fù)后濃控制是在燃料削減控制結(jié)束后將流入排氣凈化催化劑的排氣的空燃比控制成比理論空燃比濃的濃空燃比的控制，其中，所述診斷裝置具備:變化特性算出單元，其基于從所述空燃比傳感器輸出的輸出空燃比，算出在所述燃料削減控制結(jié)束后該空燃比傳感器的輸出空燃比最初通過在理論空燃比以上的一部分的空燃比區(qū)域時的空燃比變化特性；收斂空燃比檢測單元，其基于從所述空燃比傳感器輸出的輸出空燃比，檢測在所述燃料削減控制結(jié)束后該空燃比傳感器的輸出空燃比的變化速度成為了基準(zhǔn)速度以下時的輸出空燃比，來作為收斂輸出空燃比；以及異常診斷單元，其基于由所述變化特性算出單元算出的空燃比變化特性和由所述收斂空燃比檢測單元檢測出的收斂輸出空燃比，診斷所述空燃比傳感器的異常。
[0033]在第13發(fā)明中，是在第12發(fā)明的基礎(chǔ)上，所述異常診斷單元，在由所述收斂空燃比檢測單元檢測出的收斂輸出空燃比為濃空燃比的情況下，補(bǔ)正所述空燃比變化特性而算出修正空燃比變化特性，并且基于該修正空燃比變化特性來診斷所述空燃比傳感器的異常。
[0034]在第14發(fā)明中，是在第13發(fā)明的基礎(chǔ)上，所述空燃比變化特性是空燃比變化速度，即是所述空燃比傳感器的輸出空燃比最初通過所述空燃比區(qū)域時的變化速度，所述異常診斷單元，在補(bǔ)正所述空燃比變化速度而算出的修正空燃比變化速度比異?；鶞?zhǔn)變化速度慢的情況下，判定為所述空燃比傳感器存在異常，在所述修正空燃比變化速度比異?；鶞?zhǔn)變化速度快的情況下，判定為所述空燃比傳感器正常。
[0035]在第15發(fā)明中，是在第13發(fā)明的基礎(chǔ)上，所述空燃比變化特性是對所述空燃比傳感器的輸出空燃比處于所述空燃比區(qū)域內(nèi)時的該輸出空燃比進(jìn)行累計而得到的空燃比累計值，所述異常診斷單元，在補(bǔ)正所述空燃比累計值而算出的修正空燃比累計值為異常基準(zhǔn)累計值以上的情況下，判定為所述空燃比傳感器存在異常，在所述修正空燃比累計值比異?；鶞?zhǔn)累計值小的情況下，判定為所述空燃比傳感器正常。
[0036]在第16發(fā)明中，是在第12?第15發(fā)明中任一發(fā)明的基礎(chǔ)上，所述恢復(fù)后濃控制在所述空燃比傳感器的輸出空燃比成為了結(jié)束判定空燃比以下時結(jié)束，所述結(jié)束判定空燃比是比理論空燃比濃的空燃比，在由所述收斂空燃比檢測單元檢測收斂輸出空燃比時，在所述燃料削減控制結(jié)束后，即使所述空燃比傳感器的輸出空燃比達(dá)到所述結(jié)束判定空燃比，也使所述恢復(fù)后濃控制繼續(xù)，直到所述空燃比傳感器的輸出空燃比的變化速度成為基準(zhǔn)速度。
[0037]在