空燃比传感器的异常诊断装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种空燃比传感器的异常诊断装置，具备：排气净化催化剂；上游侧空燃比传感器，其设置于比排气净化催化剂靠上游侧的位置；下游侧空燃比传感器，其设置于比排气净化催化剂靠下游侧的位置；以及诊断装置，其基于这些空燃比传感器的输出来进行下游侧空燃比传感器的异常诊断。诊断装置在上游侧空燃比传感器的输出空燃比成为了比理论空燃比浓的浓空燃比的情况下，在下游侧空燃比传感器的输出空燃比从比稀判定基准空燃比浓的空燃比变化为了比稀判定基准空燃比稀的空燃比时，判定为下游侧空燃比传感器产生了异常。由此，在作为下游侧的传感器而使用了空燃比传感器的情况下，能够准确地诊断该下游侧空燃比传感器的异常。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及配置于内燃机的排气通路的空燃比传感器的异常诊断装置。
技术介绍
以往以来，已知有在设置于内燃机的排气通路的排气净化催化剂的排气流动方向上游侧设置空燃比传感器、在排气净化催化剂的排气流动方向下游侧设置氧传感器的排气净化装置。在该排气净化装置中，例如，基于上游侧的空燃比传感器的输出以流入排气净化催化剂的排气的空燃比成为目标空燃比的方式对向内燃机供给的燃料量进行反馈控制(主反馈控制)，并且基于下游侧的氧传感器的输出对目标空燃比进行反馈控制(副反馈控制)。另外，使用于这样的内燃机的氧传感器等，存在产生构成传感器的元件发生破裂等的异常的情况。在这样的情况下，传感器变得不能产生与流通的排气的空燃比相应的适当的输出。于是，已知有设置诊断该传感器的异常的异常诊断装置。作为该异常诊断装置，例如，已知有如以下那样进行异常诊断的装置。即，在下游侧的氧传感器的输出空燃比成为了比理论空燃比稀的空燃比(以下，称作“稀空燃比”)的情况下，使流入排气净化催化剂的排气的空燃比为比理论空燃比浓的空燃比(以下，称作“浓空燃比”)。其后，在即使排气净化催化剂的氧吸藏量成为零，下游侧的氧传感器的输出空燃比也不反转为浓空燃比的情况下，诊断为氧传感器存在元件破裂等异常(例如，专利文献I)。根据专利文献I，从而能够迅速且高精度地检测氧传感器的异常。现有技术文献专利文献专利文献I:日本特开2004-019542号公报专利文献2:日本特开2010-196483号公报专利文献3:日本特开2010-025090号公报专利文献4:日本特开2007-032537号公报 专利文献5:日本特开2004-308574号公报
技术实现思路
专利技术要解决的问题另外，在专利文献I中，以将氧传感器用作下游侧的传感器为前提。其结果，在即使排气净化催化剂的氧吸藏量成为零，但上游侧的空燃比传感器的输出空燃比维持为稀空燃比且氧传感器的输出空燃比维持为浓空燃比的情况下，判定为产生了元件破裂等异常。然而，在将空燃比传感器用作下游侧的传感器的情况下，无法使用同样的方法。SP，在将空燃比传感器用作下游侧的传感器的情况下，即使空燃比传感器产生元件破裂等异常，空燃比传感器的输出空燃比也未必维持为稀空燃比。因此，鉴于上述问题，本专利技术的目的在于，提供在将空燃比传感器用作下游侧的传感器的情况下、能够准确地诊断该下游侧空燃比传感器的异常的异常诊断装置。用于解决问题的手段为了解决上述问题，在第I专利技术中，提供如下空燃比传感器的异常诊断装置，具备:排气净化催化剂，其设置于内燃机的排气通路;上游侧空燃比传感器，其在比所述排气净化催化剂靠排气流动方向上游侧的位置设置于所述排气通路;下游侧空燃比传感器，其在比所述排气净化催化剂靠排气流动方向下游侧的位置设置于所述排气通路；以及诊断装置，其基于这些空燃比传感器的输出来进行下游侧空燃比传感器的异常诊断，其中，所述诊断装置，在所述上游侧空燃比传感器的输出空燃比成为了比理论空燃比浓的浓空燃比的情况下，在所述下游侧空燃比传感器的输出空燃比从比稀于理论空燃比的稀判定基准空燃比浓的空燃比变化成了比该稀判定基准空燃比稀的空燃比时，判定为所述下游侧空燃比传感器产生了异常。在第2专利技术中，是在第I专利技术的基础上，所述诊断装置，在所述上游侧空燃比传感器的输出空燃比从比理论空燃比稀的稀空燃比变化成浓空燃比并维持为浓空燃比的情况下，在所述下游侧空燃比传感器的输出空燃比从比稀于理论空燃比的稀判定基准空燃比浓的空燃比变化成了比该稀判定基准空燃比稀的空燃比时，判定为所述下游侧空燃比传感器产生了异常。在第3专利技术中，是在第I或2的专利技术的基础上，还具备流量检测装置，所述流量检测装置检测或推定在所述下游侧空燃比传感器周围流通的排气的流量，所述诊断装置，仅在由所述流量检测装置检测出或推定出的流量为预先设定的下限流量以上时进行所述下游侧空燃比传感器的异常诊断。在第4专利技术中，是在第3专利技术的基础上，所述稀判定基准空燃比基于由所述流量检测装置检测出或推定出的排气的流量而设定。在第5专利技术中，是在第4专利技术的基础上，由所述流量检测装置检测出或推定出的排气的流量越多，则所述稀判定基准空燃比被设定为越稀。在第6专利技术中，是在第I?第5中任一项的专利技术的基础上，所述稀判定基准空燃比基于由所述上游侧空燃比传感器检测出的空燃比而设定。在第7专利技术中，是在第6专利技术的基础上，由所述上游侧空燃比传感器检测出的空燃比越低，则所述稀判定基准空燃比被设定为越稀。在第8专利技术中，是在第I?第7中的任一项的专利技术的基础上，所述内燃机能够执行在内燃机的工作期间使向燃烧室的燃料供给停止或减少的燃料削减控制，所述诊断装置，在从燃料削减控制结束起的经过时间为基准经过时间以下的情况下，不进行所述下游侧空燃比传感器的异常诊断。在第9专利技术中，是在第I?第8中任一项的专利技术的基础上，所述内燃机能够执行燃料削减控制和恢复后浓控制，所述燃料削减控制是在内燃机的工作期间使向燃烧室的燃料供给停止或减少的控制，所述恢复后浓控制是在所述燃料削减控制结束后使流入所述排气净化催化剂的排气的空燃比成为浓空燃比的控制，所述诊断装置，在所述恢复后浓控制的执行期间进行所述下游侧空燃比传感器的异常诊断。在第10专利技术中，是在第I?第8中的任一项的专利技术的基础上，所述内燃机能够执行通常控制和主动控制，所述通常控制是将流入所述排气净化催化剂的排气的空燃比交替地变更成浓空燃比和比理论空燃比稀的稀空燃比的控制，所述主动控制是使流入所述排气净化催化剂的排气的空燃比比所述通常控制时的浓空燃比浓的控制，所述诊断装置，在所述主动控制的执行期间进行所述下游侧空燃比传感器的异常诊断。在第11专利技术中，是在第I?第10的任一项的专利技术的基础上，所述下游侧空燃比传感器是杯型的空燃比传感器。在第12专利技术中，是在第I?第11的任一项的专利技术的基础上，在判定为所述下游侧空燃比传感器产生了异常时，使警告灯点亮。专利技术效果根据本专利技术，可提供在作为下游侧的传感器使用了空燃比传感器的情况下、能够准确地诊断该下游侧空燃比传感器的异常的异常诊断装置。【附图说明】图1是概略地示出使用了本专利技术的第一实施方式的异常诊断装置的内燃机的图。图2是空燃比传感器的概略性剖视图。图3是示出各排气空燃比下的传感器施加电压与输出电流的关系的图。图4是示出将施加电压设为一定时的排气空燃比与输出电流的关系的图。图5是内燃机的通常运转时的上游侧排气净化催化剂的氧吸藏量等的时间图。图6是产生了元件破裂的异常的空燃比传感器的概略性剖视图。图7是进行了主动控制的情况下的空燃比传感器的输出空燃比等的时间图。图8是示出在下游侧空燃比传感器周围流通的排气的流量与下游侧空燃比传感器的输出空燃比的关系的图。图9是示出下游侧空燃比传感器的异常诊断控制的控制例程的流程图。图10是示出排气的流量与稀判定基准空燃比的关系的图。图11是示出第二实施方式中的下游侧空燃比传感器的异常诊断控制的控制例程的流程图。图12是示出在下游侧空燃比传感器周围流通的排气的实际的空燃比与下游侧空燃比传感器的输出空燃比的关系的图。图13是示出上游侧空燃比传感器的输出空燃比与稀判定基准空燃比的关系的图。【具体实施方式】以下，参照附图对本专利技术的实施方式详细进行说明。此外，在以下的说明中，对于同样的构本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种空燃比传感器的异常诊断装置，具备：排气净化催化剂，其设置于内燃机的排气通路；上游侧空燃比传感器，其在比所述排气净化催化剂靠排气流动方向上游侧的位置设置于所述排气通路；下游侧空燃比传感器，其在比所述排气净化催化剂靠排气流动方向下游侧的位置设置于所述排气通路；以及诊断装置，其基于这些空燃比传感器的输出来进行下游侧空燃比传感器的异常诊断，其中，所述诊断装置，在所述上游侧空燃比传感器的输出空燃比成为了比理论空燃比浓的浓空燃比的情况下，在所述下游侧空燃比传感器的输出空燃比从比稀于理论空燃比的稀判定基准空燃比浓的空燃比变化成了比该稀判定基准空燃比稀的空燃比时，判定为所述下游侧空燃比传感器产生了异常。

【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，岩崎靖志，青木圭一郎，木所徹，
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