催化器劣化诊断方法和催化器劣化诊断系统技术方案

本发明专利技术提供一种催化器劣化诊断方法和催化器劣化诊断系统，抑制废气中的氧浓度的变动的影响，稳定且高精度地进行催化器的劣化诊断。对包含来自内燃机的废气中含有的HC气体和CO气体中的至少一方的对象气体进行氧化或吸附的催化器被设置于内燃机的排气路径的情况下，判定为：由规定的氧浓度确定机构确定的废气中的氧浓度在15％～20％的范围内、或在10％以上且规定时间内的变动幅度在规定值±2％以下的范围内的情况下，将诊断指标值和与催化器的温度对应的阈值进行比较，从而诊断是否发生超过催化器所容许的程度的劣化，该诊断指标值是使用来自至少设置于排气路径的与催化器相比更靠下游侧的能够检测对象气体的对象气体检测机构的输出值而算出的。

Catalytic converter deterioration diagnosis method and catalytic converter deterioration diagnosis system

The invention provides a catalytic degradation diagnosis method and a catalytic degradation diagnosis system, to suppress the influence of oxygen concentration changes in the exhaust gas, and to stabilize and accurately diagnose the deterioration of the catalytic converter. A catalyst for oxidizing or adsorbing at least one of the HC gases contained in the exhaust gas of an internal combustion engine and at least one of the CO gases is set in the exhaust path of the internal combustion engine to determine that the oxygen concentration in the exhaust gas determined by the prescribed oxygen concentration is within the range of 15% to 20%, or at 10%. The value of the diagnostic index and the temperature corresponding to the temperature of the catalyst are compared in the case of the specified time range within the range of less than 2% of the specified value, so as to diagnose the deterioration of the degree permissible by the catalyst, and the diagnostic value is to make the use from at least the exhaust path. The catalytic converter is calculated by the output value of the object gas detection mechanism on the downstream side which can detect the gas of the object.

【技术实现步骤摘要】
催化器劣化诊断方法和催化器劣化诊断系统
本专利技术涉及对氧化或吸附未燃烃气的催化器的劣化的程度进行诊断的方法。
技术介绍
作为对例如设置于汽车的发动机等内燃机的排气路径、对包含来自该内燃机的废气中含有的烃气和一氧化碳气体中的至少一方的对象气体进行氧化或吸附的催化器(氧化催化器)的劣化的程度进行诊断的手法，已经公知的是在内燃机处于通常的运转状态的任意时刻在排气路径的与催化器相比更靠下游侧求出对象气体的浓度，将该值与设定的阈值进行比较，从而对该催化器是否发生超出所容许的程度的劣化进行诊断(例如，参照专利文献1)。该方法在专利文献1中被称为PassiveOBD。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开2016－108979号公报
技术实现思路
专利文献1中公开的PassiveOBD的方法中，对象气体的检测使用混合电位型的烃气传感器(HC传感器)。本专利技术的专利技术人经过深入研究发现，从内燃机排出的废气的氧浓度会随着内燃机的运转状态而变化，而上述HC传感器的输出也是输出会随着被测定气体的氧浓度而变化，因此为了使用专利文献1中公开的PassiveOBD的方法高精度地进行催化器的劣化诊断，优选尽可能排除废气中的氧浓度的变动的影响。专利文献1中，虽然提及了从内燃机排出的废气的氧浓度为10％左右，以及，内燃机处于通常或稳定的运转状态时进行PassiveOBD，但是对氧浓度的变动对催化器的劣化诊断造成的具体的影响，没有特别考虑。本专利技术是鉴于上述课题进行的，目的在于提供一种抑制废气中的氧浓度的变动的影响，可稳定且高精度地进行催化器的劣化诊断的方法。为了解决上述课题，本专利技术的第1方案是对设置于内燃机的排气路径、氧化或吸附对象气体的催化器的劣化的程度进行诊断的方法，上述对象气体包含来自上述内燃机的废气中含有的烃气和一氧化碳气体中的至少一方，其特征在于，包括如下步骤：氧浓度判定步骤，对由规定的氧浓度确定机构确定的上述废气中的氧浓度是否在15％～20％的范围内、或是否在10％以上且规定时间内的变动幅度在规定值±2％以下的范围内进行判定；诊断步骤，通过上述氧浓度判定步骤判定为：上述废气中的氧浓度在15％～20％的范围内或在10％以上且规定时间内的变动幅度在规定值±2％以下的范围内的情况下，将诊断指标值和与上述催化器的温度对应的阈值进行比较，从而对是否发生超过上述催化器所容许的程度的劣化进行诊断，所述诊断指标值是使用来自至少设置于上述排气路径的与上述催化器相比更靠下游侧的能够检测上述对象气体的对象气体检测机构的输出值而计算的。本专利技术的第2方案是第1方案所述的催化器劣化诊断方法，其特征在于，将在上述排气路径中的上述催化器的上游侧附近的上述对象气体的浓度设为Nu，将在上述排气路径中的上述催化器的下游侧附近的上述对象气体的浓度设为Nl时，将上述催化器中发生的氧化或吸附的程度使用由转化率(％)＝100×(Nu－Nl)/Nu的计算式定义的转化率表示的情况下，预先根据上述催化器的可取温度设定上述催化器所容许的上述转化率的范围、即容许转化率范围，并且，基于上述容许转化率范围设定上述阈值，上述诊断步骤中，将基于设置在与上述催化器相比更靠下游侧的上述对象气体检测机构的输出值而计算的上述Nl的值作为上述诊断指标值，进行诊断。本专利技术的第3方案是第1方案所述的催化器劣化诊断方法，其特征在于，分别在上述排气路径的与上述催化器相比更靠上游侧和更靠下游侧预先设置上述对象气体检测机构，并且，将在上述排气路径中的上述催化器的上游侧附近的上述对象气体的浓度设为Nu，将在上述排气路径中的上述催化器的下游侧附近的上述对象气体的浓度设为Nl时，将上述催化器中发生的氧化或吸附的程度使用由转化率(％)＝100×(Nu－Nl)/Nu的计算式定义的转化率表示的情况下，预先根据上述催化器的可取温度设定上述催化器所容许的上述转化率的范围、即容许转化率范围，并且，将上述容许转化率范围的下限值设定为上述阈值，上述诊断步骤中，基于设置在与上述催化器相比更靠下游侧的上述对象气体检测机构的输出值来计算上述Nl的值，并且，基于设置在与上述催化器相比更靠上游侧的上述对象气体检测机构的输出值来计算上述Nu的值，将上述Nl和上述Nu的计算值代入上述计算式来计算上述转化率，将上述转化率作为上述诊断指标值，进行诊断。本专利技术的第4方案是第1～第3方案中任一项所述的催化器劣化诊断方法，其特征在于，上述氧浓度确定机构具有设置于上述排气路径的能够检测上述氧的氧检测机构，上述氧浓度判定步骤中，基于上述氧检测机构根据上述废气中的氧浓度输出的检测信号来确定上述废气中的氧浓度。本专利技术的第5方案是第1～第3方案中任一项所述的催化器劣化诊断方法，其特征在于，上述氧浓度判定步骤中，基于上述内燃机中的吸入空气量来确定上述废气中的氧浓度。本专利技术的第6方案是一种催化器劣化诊断系统，是对设置于内燃机的排气路径的氧化或吸附对象气体的催化器的劣化的程度进行诊断的催化器劣化诊断系统，所述对象气体包含来自上述内燃机的废气中含有的烃气和一氧化碳气体中的至少一方，其特征在于，上述催化器劣化诊断系统包括如下机构：氧浓度确定机构，其能够确定上述废气中的氧浓度；对象气体检测机构，其至少设置于上述排气路径的与上述催化器相比更靠下游侧，能够检测上述对象气体；控制机构，其控制上述催化器劣化诊断系统；存储部，其存储阈值数据；对应于上述催化器的温度记录上述催化器的劣化诊断中使用的阈值而成的阈值数据被预先设定后保持于上述存储部，上述控制机构在由上述氧浓度确定机构所确定的上述废气中的氧浓度在15％～20％的范围内或在10％以上且规定时间内的变动幅度在规定值±2％以下的范围内的情况下，将使用来自上述对象气体检测机构的输出值而计算的诊断指标值和上述阈值数据中记录的与上述催化器的温度对应的阈值进行比较，从而对是否发生超过上述催化器所容许的程度的劣化进行诊断。本专利技术的第7方案是第6方案所述的催化器劣化诊断系统，其特征在于，将在上述排气路径中的上述催化器的上游侧附近的上述对象气体的浓度设为Nu，将在上述排气路径中的上述催化器的下游侧附近的上述对象气体的浓度设为Nl时，将上述催化器中发生的氧化或吸附的程度使用由转化率(％)＝100×(Nu－Nl)/Nu的计算式定义的转化率表示的情况下，预先根据上述催化器的可取温度设定上述催化器所容许的上述转化率的范围、即容许转化率范围，并且，基于上述容许转化率范围设定上述阈值，将基于设置在与上述催化器相比更靠下游侧的上述对象气体检测机构的输出值而计算的上述Nl的值作为上述诊断指标值进行诊断。本专利技术的第8方案是第6方案所述的催化器劣化诊断系统，其特征在于，上述对象气体检测机构分别设置于上述排气路径的与上述催化器相比更靠上游侧和更靠下游侧，将在上述排气路径中的上述催化器的上游侧附近的上述对象气体的浓度设为Nu，将在上述排气路径中的上述催化器的下游侧附近的上述对象气体的浓度设为Nl时，将上述催化器中发生的氧化或吸附的程度使用由转化率(％)＝100×(Nu－Nl)/Nu的计算式定义的转化率表示的情况下，预先根据上述催化器的可取温度设定上述催化器所容许的上述转化率的范围、即容许转化率范围，并且，将上述容许转化率范围的下限值设定为上述阈值，基于设置在与上述催本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种催化器劣化诊断方法，是对设置于内燃机的排气路径而氧化或吸附对象气体的催化器的劣化程度进行诊断的方法，所述对象气体包含来自所述内燃机的废气中含有的烃气和一氧化碳气体中的至少一方，其特征在于，所述催化器劣化诊断方法包括如下步骤：氧浓度判定步骤，对由规定的氧浓度确定机构所确定的所述废气中的氧浓度是否在15％～20％的范围内、或者是否在10％以上且规定时间内的变动幅度在规定值±2％以下的范围内进行判定；诊断步骤，通过所述氧浓度判定步骤判定为：所述废气中的氧浓度在15％～20％的范围内、或者在10％以上且规定时间内的变动幅度在规定值±2％以下的范围内的情况下，将诊断指标值和与所述催化器的温度对应的阈值进行比较，从而诊断是否发生超过所述催化器所容许的程度的劣化，所述诊断指标值是使用来自对象气体检测机构的输出值而计算的，所述对象气体检测机构能够检测所述对象气体，至少设置于所述排气路径的与所述催化器相比更靠下游侧。

【技术特征摘要】
2017.01.23 JP 2017-0093361.一种催化器劣化诊断方法，是对设置于内燃机的排气路径而氧化或吸附对象气体的催化器的劣化程度进行诊断的方法，所述对象气体包含来自所述内燃机的废气中含有的烃气和一氧化碳气体中的至少一方，其特征在于，所述催化器劣化诊断方法包括如下步骤：氧浓度判定步骤，对由规定的氧浓度确定机构所确定的所述废气中的氧浓度是否在15％～20％的范围内、或者是否在10％以上且规定时间内的变动幅度在规定值±2％以下的范围内进行判定；诊断步骤，通过所述氧浓度判定步骤判定为：所述废气中的氧浓度在15％～20％的范围内、或者在10％以上且规定时间内的变动幅度在规定值±2％以下的范围内的情况下，将诊断指标值和与所述催化器的温度对应的阈值进行比较，从而诊断是否发生超过所述催化器所容许的程度的劣化，所述诊断指标值是使用来自对象气体检测机构的输出值而计算的，所述对象气体检测机构能够检测所述对象气体，至少设置于所述排气路径的与所述催化器相比更靠下游侧。2.根据权利要求1所述的催化器劣化诊断方法，其特征在于，将在所述排气路径中的所述催化器的上游侧附近的所述对象气体的浓度设为Nu，将在所述排气路径中的所述催化器的下游侧附近的所述对象气体的浓度设为Nl时，将所述催化器中发生的氧化或吸附的程度使用由下述计算式定义的转化率表示的情况下，转化率(％)＝100×(Nu－Nl)/Nu预先根据所述催化器的可取温度设定所述催化器所容许的所述转化率的范围、即容许转化率范围，并且，基于所述容许转化率范围设定所述阈值，所述诊断步骤中，将基于设置在与所述催化器相比更靠下游侧的所述对象气体检测机构的输出值而计算的所述Nl的值作为所述诊断指标值，进行诊断。3.根据权利要求1所述的催化器劣化诊断方法，其特征在于，分别在所述排气路径的与所述催化器相比更靠上游侧和更靠下游侧预先设置所述对象气体检测机构，并且，将在所述排气路径中的所述催化器的上游侧附近的所述对象气体的浓度设为Nu，将在所述排气路径中的所述催化器的下游侧附近的所述对象气体的浓度设为Nl时，将所述催化器中发生的氧化或吸附的程度使用由下述计算式定义的转化率表示的情况下，转化率(％)＝100×(Nu－Nl)/Nu预先根据所述催化器的可取温度设定所述催化器所容许的所述转化率的范围、即容许转化率范围，并且，将所述容许转化率范围的下限值设定为所述阈值，所述诊断步骤中，基于设置在与所述催化器相比更靠下游侧的所述对象气体检测机构的输出值来计算所述Nl的值，并且，基于设置在与所述催化器相比更靠上游侧的所述对象气体检测机构的输出值来计算所述Nu的值，将所述Nl和所述Nu的计算值代入所述计算式而计算所述转化率，将所述转化率作为所述诊断指标值，进行诊断。4.根据权利要求1～3中任一项所述的催化器劣化诊断方法，其特征在于，所述氧浓度确定机构具有设置于所述排气路径的能够检测所述氧的氧检测机构，所述氧浓度判定步骤中，基于所述氧检测机构根据所述废气中的氧浓度输出的检测信号确定所述废气中的氧浓度。5.根据权利要求1～3中任一项所述的催化器劣化诊断方法，其特征在于，所述氧浓度判定步骤中，基于所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：门奈广祐，冈本拓，
申请(专利权)人：日本碍子株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP