空燃比傳感器的異常診斷系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種設(shè)置在內(nèi)燃機(jī)的排氣通路中的空燃比傳感器的異常診斷系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]以往已知的排氣凈化系統(tǒng)，在內(nèi)燃機(jī)的排氣通路中設(shè)置的排氣凈化催化劑的排氣流動(dòng)方向的上游側(cè)提供空燃比傳感器，在排氣凈化催化劑的排氣流動(dòng)方向的下游側(cè)提供氧氣傳感器。在這種排氣凈化系統(tǒng)中，例如，上游側(cè)空燃比傳感器的輸出被用作針對(duì)供應(yīng)到內(nèi)燃機(jī)的燃料量的反饋控制的基礎(chǔ)，使得流入排氣凈化催化劑的排氣的空燃比變成目標(biāo)空燃比(主反饋控制)，并且下游側(cè)氧氣傳感器的輸出被用作針對(duì)目標(biāo)空燃比的反饋控制的基礎(chǔ)(副反饋控制)。
[0003]在這方面，在這種內(nèi)燃機(jī)中使用的氧氣傳感器等，有時(shí)由于形成傳感器的元件的破裂而變得異常。在這種情況下，傳感器不再根據(jù)流動(dòng)排氣的空燃比生成適當(dāng)輸出。因此，已知提供一種診斷傳感器的這種異常的異常診斷系統(tǒng)。
[0004]在這種異常診斷系統(tǒng)中，例如，已知如下診斷異常:即，當(dāng)下游側(cè)氧氣傳感器的輸出空燃比變成比理論空燃比更稀的空燃比(下文也稱(chēng)為“稀空燃比”)時(shí)，使得流入排氣凈化催化劑的排氣的空燃比變成比理論空燃比更濃的空燃比(下文也稱(chēng)為“濃空燃比”)。在此之后，當(dāng)下游側(cè)氧氣傳感器的輸出空燃比不逆變至濃空燃比時(shí)，即使所存儲(chǔ)的排氣凈化催化劑的氧氣量變成零，將氧氣傳感器診斷為已經(jīng)由于破裂的元件(例如，PLT I)變?yōu)楫惓！８鶕?jù)PLT I，有可能快速并準(zhǔn)確地檢測(cè)氧氣傳感器的異常。
[0005]引用目錄
[0006]專(zhuān)利文獻(xiàn):
[0007]PLT 1.日本專(zhuān)利公開(kāi)號(hào)2004-019542A

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]技術(shù)問(wèn)題
[0009]在這方面上，本申請(qǐng)的發(fā)明人提出了一種異常診斷系統(tǒng)，該異常診斷系統(tǒng)診斷設(shè)置在排氣凈化催化劑的下游側(cè)的空燃比傳感器的破裂元件或者其它異常。根據(jù)這種異常診斷系統(tǒng)，如果流入排氣凈化催化劑的排氣的目標(biāo)空燃比是濃空燃比，并且上游側(cè)空燃比傳感器的輸出空燃比是濃空燃比，當(dāng)下游側(cè)空燃比傳感器的輸出空燃比從理論空燃比變成稀空燃比時(shí)，判定下游側(cè)空燃比傳感器異常。另一方面，在這種情況下，當(dāng)下游側(cè)空燃比傳感器的輸出空燃比從理論空燃比變成濃空燃比時(shí)，判定下游側(cè)空燃比傳感器正常。
[0010]通過(guò)這種方式，根據(jù)本發(fā)明人等的研究，已知在因破裂元件等變成異常的空燃比傳感器中，有時(shí)根據(jù)空燃比傳感器的狀態(tài)或空燃比傳感器周?chē)呐艢獾臓顟B(tài)，臨時(shí)生成類(lèi)似于正?？杖急葌鞲衅鞯妮敵?，然后該輸出變化。因此，即使當(dāng)下游側(cè)空燃比傳感器因破裂元件等變成異常時(shí)，有時(shí)下游側(cè)空燃比傳感器的輸出空燃比從理論空燃比臨時(shí)變成濃空燃比。出于這個(gè)原因，如上所述，如果判定下游側(cè)空燃比傳感器的正常狀態(tài)，有時(shí)會(huì)以執(zhí)行誤判結(jié)束。
[0011]因此，考慮到上述問(wèn)題，本發(fā)明的目的是提供一種異常診斷系統(tǒng)，該異常診斷系統(tǒng)在使用由空燃比傳感器構(gòu)成的下游側(cè)傳感器的情況下可準(zhǔn)確判定下游側(cè)空燃比傳感器的正常狀態(tài)。
[0012]問(wèn)題的解決方案
[0013]為了解決上述問(wèn)題，在本發(fā)明的第一方面，提出一種空燃比傳感器的異常診斷系統(tǒng)，包括在內(nèi)燃機(jī)的排氣通路中設(shè)置的排氣凈化催化劑、在排氣通路中以排氣流動(dòng)方向在排氣凈化催化劑的上游側(cè)設(shè)置的上游側(cè)空燃比傳感器、在排氣通路中以排氣流動(dòng)方向在排氣凈化催化劑的下游側(cè)設(shè)置的下游側(cè)空燃比傳感器、以及用于基于這些空燃比傳感器的輸出來(lái)診斷下游側(cè)空燃比傳感器的異常的診斷裝置，其中在上游側(cè)空燃比傳感器的輸出空燃比變成比理論空燃比更濃的濃空燃比，并且當(dāng)對(duì)下游側(cè)空燃比傳感器的輸出空燃比變成比理論空燃比更濃的濃判定基準(zhǔn)空燃比或以下期間的時(shí)間計(jì)數(shù)的定時(shí)計(jì)數(shù)器變成大于O的預(yù)定判定值時(shí)的情況下，診斷裝置判定下游側(cè)空燃比傳感器是正常的。
[0014]在本發(fā)明的第二方面，根據(jù)本發(fā)明的第一方面，其中診斷裝置根據(jù)當(dāng)下游側(cè)空燃比傳感器的輸出空燃比變成濃判定基準(zhǔn)空燃比或以下時(shí)的濃程度，改變定時(shí)計(jì)數(shù)器的總計(jì)數(shù)量。
[0015]在本發(fā)明的第三方面，根據(jù)本發(fā)明的第二方面，其中當(dāng)下游側(cè)空燃比傳感器的輸出空燃比變成濃判定基準(zhǔn)空燃比或以下時(shí)的濃程度越大，診斷裝置使定時(shí)計(jì)數(shù)器的總計(jì)數(shù)量越大。
[0016]在本發(fā)明的第四方面，根據(jù)本發(fā)明的第一方面，其中診斷裝置根據(jù)當(dāng)下游側(cè)空燃比傳感器的輸出空燃比變成濃判定基準(zhǔn)空燃比或以下時(shí)的濃程度，改變判定值。
[0017]在本發(fā)明的第五方面，根據(jù)本發(fā)明的第三方面，其中診斷裝置改變判定值，從而當(dāng)下游側(cè)空燃比傳感器的輸出空燃比變成濃判定基準(zhǔn)空燃比或以下時(shí)的濃程度越大，判定值則變得越小。
[0018]在本發(fā)明的第六方面，根據(jù)本發(fā)明的第一至第五方面中的任一項(xiàng)，其中當(dāng)下游側(cè)空燃比傳感器的輸出空燃比變成比濃判定基準(zhǔn)空燃比更濃的正常判定基準(zhǔn)空燃比或以下時(shí)，即使定時(shí)計(jì)數(shù)器小于判定值，診斷裝置也判定下游側(cè)空燃比傳感器是正常的。
[0019]在本發(fā)明的第七方面，根據(jù)本發(fā)明的第一至第六方面中的任一項(xiàng)，其中系統(tǒng)進(jìn)一步包括流量檢測(cè)部件，用于檢測(cè)或推定在空燃比傳感器周?chē)鲃?dòng)的下游側(cè)排氣的流量，以及其中根據(jù)當(dāng)下游側(cè)空燃比傳感器的輸出空燃比變成濃判定基準(zhǔn)空燃比或以下時(shí)由流量檢測(cè)部件檢測(cè)或推定的流量，診斷裝置改變判定值。
[0020]在本發(fā)明的第八方面，根據(jù)本發(fā)明的第七方面，其中診斷裝置改變判定值，從而當(dāng)下游側(cè)空燃比傳感器的輸出空燃比變成濃判定基準(zhǔn)空燃比或以下時(shí)，由流量檢測(cè)部件檢測(cè)的流量越大，則判定值變得越小。
[0021]為了解決上述問(wèn)題，在本發(fā)明的第九方面，提出一種空燃比傳感器的異常診斷系統(tǒng)，包括在內(nèi)燃機(jī)的排氣通路中設(shè)置的排氣凈化催化劑、在排氣通路中以排氣流動(dòng)方向在排氣凈化催化劑的上游側(cè)設(shè)置的上游側(cè)空燃比傳感器、在排氣通路中以排氣流動(dòng)方向在排氣凈化催化劑的下游側(cè)設(shè)置的下游側(cè)空燃比傳感器、以及使用這些空燃比傳感器的輸出作為基礎(chǔ)來(lái)診斷下游側(cè)空燃比傳感器的異常的診斷裝置，其中該系統(tǒng)還包括流量檢測(cè)部件，用于檢測(cè)或推定在空燃比傳感器周?chē)鲃?dòng)的下游側(cè)排氣的流量，以及其中在上游側(cè)空燃比傳感器的輸出空燃比變成比理論空燃比更濃的濃空燃比，以及當(dāng)下游側(cè)空燃比傳感器的輸出空燃比變成比理論空燃比更濃的濃判定基準(zhǔn)空燃比或以下，以及由流量檢測(cè)部件檢測(cè)或推定的累計(jì)值變成大于O的給定判定值時(shí)的情況下，診斷裝置判定下游側(cè)空燃比傳感器是正常的。
[0022]在本發(fā)明的第十方面，根據(jù)本發(fā)明的第九方面，其中診斷裝置根據(jù)當(dāng)下游側(cè)空燃比傳感器的輸出空燃比變成濃判定基準(zhǔn)空燃比或以下時(shí)的濃程度，改變判定值。
[0023]在本發(fā)明的第十一方面，提出本發(fā)明的第九或第十方面，其中當(dāng)下游側(cè)空燃比傳感器的輸出空燃比變成比濃判定基準(zhǔn)空燃比更濃的正常判定基準(zhǔn)空燃比或以下時(shí)，即使累計(jì)值小于判定值，診斷裝置也判定下游側(cè)空燃比傳感器是正常的。
[0024]在本發(fā)明的第十二方面，根據(jù)本發(fā)明的第一至第十一方面中的任一項(xiàng)，其中在上游側(cè)空燃比傳感器的輸出空燃比是比理論空燃比更濃的濃空燃比，以及當(dāng)下游側(cè)空燃比傳感器的輸出空燃比從濃于比理論空燃比更稀的稀判定基準(zhǔn)空燃比的空燃比變成稀判定基準(zhǔn)空燃比或以上時(shí)的情況下，診斷裝置判定下游側(cè)空燃比傳感器已變成異常。
[0025]在本發(fā)明的第十三方面，根據(jù)本發(fā)明的第一至第十二方面中的任一項(xiàng)，其中異常診斷系統(tǒng)能夠執(zhí)行主動(dòng)控制，主動(dòng)控制將流入排氣凈化催化劑中的排氣的目標(biāo)空燃比控制到比理論空燃比更濃的主動(dòng)控制濃空燃比，以便診斷上游側(cè)空燃比傳感器40的異常，以及其中診斷裝置計(jì)算當(dāng)嘗試使流入排氣凈化催化劑中的排氣的空燃比作為氧氣缺乏時(shí)的理論空燃比時(shí)不充足的氧氣量，并且在下游側(cè)空燃比傳感器被判定為正?；蛘弑慌卸楫惓Ｇ?，當(dāng)主動(dòng)控制開(kāi)始時(shí)的氧氣缺乏的累計(jì)值達(dá)到排氣凈化催化劑的最大可存儲(chǔ)氧氣量的上限值或以上時(shí)，暫停主動(dòng)控制。
[0026]在本發(fā)明的第十四方面，根據(jù)本發(fā)明的第十三方面，其中在下游側(cè)空燃比傳感器被判定為正?；蛘弑慌卸楫惓Ｇ?，當(dāng)從主動(dòng)控制開(kāi)始時(shí)的氧氣缺乏的累計(jì)值達(dá)到排氣凈化催化劑的最大可存儲(chǔ)氧氣量的上限值或以上時(shí)，診斷裝置判定下游側(cè)空燃比傳感器已變成異常。
[0027]在本發(fā)明的第十五方面，根據(jù)本發(fā)明的第十二或第十三方面，其中當(dāng)判定下游側(cè)空燃比傳感器已變成異常時(shí)，點(diǎn)亮報(bào)警燈。
[0028]發(fā)明的有利效果
[0029]根據(jù)本發(fā)明，提供了一種異常診斷系統(tǒng)，該異常診斷系統(tǒng)在使用由空燃比傳感器構(gòu)成的下游側(cè)空燃比傳感器的情況下可準(zhǔn)確地判定該下游側(cè)傳感器的正常性。
【附圖說(shuō)明】
[0030]圖1是示意性地示出在其中使用根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的異常診斷系統(tǒng)的內(nèi)燃機(jī)的圖。
[0031 ]圖2是空燃比傳感器的示意截面圖。
[0032]圖3是示出在不同排氣空燃比下供應(yīng)到傳感器的電壓和輸出電流之間的關(guān)系的圖。
[0033]圖4是示出當(dāng)使施加的電壓恒定時(shí)排氣空燃比和輸出電流之間的關(guān)系的圖。
[0034]圖5是在內(nèi)燃機(jī)的普通操作時(shí)上游側(cè)排氣凈化催化劑的氧氣存儲(chǔ)量的時(shí)間圖。
[0035]圖6是空燃比傳感器因破裂元件而變成異常的示意截面圖。
[0036]圖7是在主動(dòng)控制情況下空燃比傳感器的輸出空燃比等的時(shí)間圖。
[0037]圖8是示出在下游側(cè)空燃比傳感器周?chē)鲃?dòng)的排氣的流量與下游側(cè)空燃比傳感器的輸出空燃比之間的關(guān)系的圖。
[0038]圖9是單獨(dú)空燃比傳感器的輸出空燃比的時(shí)間圖。
[0039]圖10是單獨(dú)空燃比傳感器的輸出空燃比的和定時(shí)計(jì)數(shù)器的時(shí)間圖。
[0040]圖11是示出下游側(cè)空燃比傳感器的異常診斷控制的控制例程的一部分的流程圖。
[0041]圖12是示出下游側(cè)空燃比傳感器的異常診斷控制的控制例程的一部分的流程圖。
[0042]圖13是單獨(dú)空燃比傳感器的輸出空燃比、定時(shí)計(jì)數(shù)器和總計(jì)數(shù)量的時(shí)間圖。
[0043]圖14是示出第二實(shí)施例中下游側(cè)空燃比傳感器的異常診斷控制的控制例程的一部分的流程圖。
[0044]圖15是單獨(dú)空燃比傳感器的輸出空燃比和定時(shí)計(jì)數(shù)器的時(shí)間圖。
[0045]圖16是示出第三實(shí)施例中下游側(cè)空燃比傳感器的異常診斷控制的控制例程的一部分的流程圖。
[0046]圖17是示出排氣的流量和定時(shí)計(jì)數(shù)器的判定值之間關(guān)系的圖。
[0047]圖18是示出第四實(shí)施例中下游側(cè)空燃比傳感器的異常診斷控制的控制例程的一部分的流程圖。
[0048]圖19是示出第五實(shí)施例中下游側(cè)空燃比傳感器的異常診斷控制的控制例程的一部分的流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0049]下面將參考附圖詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施例。需要注意的是，在以下說(shuō)明中，類(lèi)似的構(gòu)成元件被賦予相同的附圖標(biāo)記。
[0050]〈對(duì)內(nèi)燃機(jī)整體的說(shuō)明〉
[0051]圖1是示意性地示出在其中使用根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的異常