内燃机的诊断装置制造方法及图纸

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。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及内燃机的诊断装置。
技术介绍
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
技术实现思路
专利技术要解决的问题另外，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。因而，在为了如上述那样进行响应性劣化诊断而使从内燃机排出的排气的空燃比呈阶跃状发生了大幅变化时，下游侧空燃比传感器的输出有时会根据排气净化催化剂的状态而变化。在这样的情况下，即使下游侧空燃比传感器的实际的响应性一定，若排气净化催化剂的状态变化，则下游侧空燃比传感器的输出也会随之而变化。对此，例如，若在燃料削减控制刚结束后进行响应性劣化诊断，则能够在掌握了排气净化催化剂中的氧吸藏量的状态下进行诊断。因而，能够减少排气净化催化剂的状态对下游侧空燃比传感器的输出的影响，其结果，能够提高下游侧空燃比传感器的响应性劣化的诊断精度。然而，即使像这样在燃料削减控制刚结束后进行响应性劣化诊断，下游侧空燃比传感器的输出也会根据排气净化催化剂的状态而变化。并且，若像这样下游侧空燃比传感器的输出根据排气净化催化剂的状态而变化，则会无法准确地诊断下游侧空燃比传感器的响应性劣化。于是，鉴于上述问题，本专利技术的目的在于提供一种既能抑制排气净化催化剂的状态的变化的影响，又能准确地诊断下游侧空燃比传感器的响应性劣化的异常的内燃机的诊断装置。用于解决问题的手段为了解决上述问题，在第1专利技术中提供一种内燃机的诊断装置，所述内燃机具备:排气净化催化剂，其配置于所述内燃机的排气通路，并且能够吸藏流入的排气中的氧；和空燃比传感器，其配置于该排气净化催化剂的排气流动方向下游侧，并且检测从所述排气净化催化剂流出的排气的空燃比，所述内燃机执行燃料削减控制和恢复后浓控制，所述燃料削减控制是使向燃烧室的燃料供给停止或者减少的控制，所述恢复后浓控制是在燃料削减控制结束后将流入排气净化催化剂的排气的空燃比控制成比理论空燃比浓的浓空燃比的控制，其中，所述诊断装置具备:第一变化特性算出单元，其基于从所述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所述空燃比传感器的输出空燃比最初通过第一空燃比区域时的第一空燃比变化特性，所述第一空燃比区域是在理论空燃比以上的一部分的空燃比区域；第二特性速度算出单元，其基于从所述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所述空燃比传感器的输出空燃比最初通过与所述第一空燃比区域不同的第二空燃比区域时的第二空燃比变化特性；以及异常诊断单元，其基于所述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，并且，在基于所述第一空燃比变化特性判定为了判定保留时，基于所述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。第2专利技术根据第1专利技术，所述第一空燃比区域包括比所述第二空燃比区域稀的空燃比区域。第3专利技术根据第1或第2专利技术，所述第二空燃比区域包括比所述第一空燃比区域浓的空燃比区域。第4专利技术根据第1?第3专利技术中的任一专利技术，所述第二空燃比区域是包括理论空燃比的区域。第5专利技术根据第1?第4专利技术中的任一专利技术，所述空燃比传感器是在通过该空燃比传感器的排气的空燃比处于预定空燃比区域内时输出界限电流的界限电流式空燃比传感器，所述第一空燃比区域和所述第二空燃比区域处于所述空燃比传感器产生界限电流的所述预定空燃比区域内。第6专利技术根据第1?第5专利技术的任一专利技术，所述第一空燃比区域是第一区域上限空燃比与比该第一区域上限空燃比靠浓侧的第一区域下限空燃比之间的区域，所述第二空燃比区域是第二区域上限空燃比与比该第二区域上限空燃比靠浓侧的第二区域下限空燃比之间的区域，所述第二区域上限空燃比比理论空燃比稀。第7专利技术根据第5专利技术，所述第二区域上限空燃比比所述第一区域下限空燃比浓。第8专利技术根据第6或第7专利技术，所述第二区域下限空燃比为理论空燃比以下。第9专利技术根据第1?第8专利技术中的任一专利技术，所述第一空燃比变化特性是第一空燃比变化速度，即是所述空燃比传感器的输出空燃比最初通过所述第一空燃比区域时的变化速度，所述异常诊断单元，在所述第一空燃比变化速度比异常基准变化速度慢的情况下判定为所述空燃比传感器存在异常，在所述第一空燃比变化速度比正常基准变化速度快的情况下判定为所述空燃比传感器正常，在所述第一空燃比变化速度处于所述异常基准变化速度与所述正常基准变化速度之间的情况下判定为判定保留。第10专利技术根据第1?第9专利技术中的任一专利技术，所述第二空燃比变化特性是第二空燃比变化速度，即是所述空燃比传感器的输出空燃比最初通过所述第二空燃比区域时的变化速度，所述异常诊断单元，在基于所述第一空燃比变化特性判定为了判定保留时，在所述第二本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种内燃机的诊断装置，所述内燃机具备：排气净化催化剂，其配置于所述内燃机的排气通路，并且能够吸藏流入的排气中的氧；和空燃比传感器，其配置于该排气净化催化剂的排气流动方向下游侧，并且检测从所述排气净化催化剂流出的排气的空燃比，所述内燃机执行燃料削减控制和恢复后浓控制，所述燃料削减控制是使向燃烧室的燃料供给停止或者减少的控制，所述恢复后浓控制是在燃料削减控制结束后将流入排气净化催化剂的排气的空燃比控制成比理论空燃比浓的浓空燃比的控制，其中，所述诊断装置具备：第一变化特性算出单元，其基于从所述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所述空燃比传感器的输出空燃比最初通过第一空燃比区域时的第一空燃比变化特性，所述第一空燃比区域是在理论空燃比以上的一部分的空燃比区域；第二变化特性算出单元，其基于从所述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所述空燃比传感器的输出空燃比最初通过与所述第一空燃比区域不同的第二空燃比区域时的第二空燃比变化特性；以及异常诊断单元，其基于所述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，并且，在基于所述第一空燃比变化特性判定为了判定保留时，基于所述第二空燃比变化特性将空燃比传感器的状态判定为正常和异常中的某一方。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

【专利技术属性】
技术研发人员：宫本宽史，三好悠司，岩崎靖志，木所彻，青木圭一郎，
申请(专利权)人：丰田自动车株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP