BR112015031334B1

BR112015031334B1 - Sistema de diagnóstico de motor de combustão interna

Info

Publication number: BR112015031334B1
Application number: BR112015031334-5A
Authority: BR
Inventors: Hiroshi Miyamoto; Yuji Miyoshi; Yasushi Iwazaki; Toru Kidokoro; Keiichiro Aoki
Original assignee: Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha
Priority date: 2013-06-26
Filing date: 2013-06-26
Publication date: 2021-08-24
Also published as: EP3015690A4; BR112015031334A2; WO2014207854A1; JP5962856B2; JPWO2014207854A1; RU2624252C1; US20160138504A1; EP3015690B1; US9850840B2; EP3015690A1; CN105339634A; CN105339634B

Abstract

sistema de diagnóstico de motor de combustão interna. trata-se de um motor de combustão interna que compreende um catalisador de purificação de exaustão (20) e um sensor de razão entre ar e combustível (41) disposto em um lado a jusante do catalisador de purificação de exaustão, que inter-rompe ou diminui uma alimentação de combustível como controle de corte de combustível, e controla uma razão entre ar e combustível de gás de exaustão em uma razão entre ar e combustível rica após a conclusão do controle de corte de combustível como controle rico redefinido posteriormente. uma primeira característica de mudança de razão entre ar e combustível no instante em que a razão entre ar e combustível de saída atravessar, em primeiro lugar, uma primeira região de razão entre ar e combustível x e uma segunda característica de mudança de razão entre ar e combustível no instante quando a razão entre ar e combustível de saída atra-vessar, em primeiro lugar, uma segunda região de razão entre ar e combustível y diferente da primeira região de razão entre ar e combustível x são calculadas. o sistema de diagnóstico julga qualquer um dentre normalidade, anormalidade e se uma retenção deveria ser colocada sob julgamento para o estado do sensor de razão entre ar e combustível, com base na primeira característica de mudança de razão entre ar e combustível e, se for julgado que uma retenção deveria ser colocada sob julga-mento, julga se o estado do sensor de razão entre ar e combustível é normal ou anormal com base na segunda característica de mudança de razão entre ar e combustível. como resultado, é possível suprimir os efeitos da mudança de estado do catalisador de purificação de exaustão enquanto diagnostica com precisão a anormalidade de deterioração de resposta de um sensor de razão entre ar e combustível de lado a jusante.

Description

CAMPO DA TÉCNICA

[001] A presente invenção refere-se a um sistema de diagnóstico de um motor de combustão interna.

TÉCNICA ANTECEDENTE

[002] É conhecido um motor de combustão interna que fornece um sensor de razão ar-combustível em uma passagem de exaustão do motor de combustão interna e que controla uma quantidade de combustível que é alimentada para o motor de combustão interna com base em uma saída do sensor de razão ar- combustível.

[003] O sensor de razão ar-combustível usado em tal motor de combustão interna se deteriora de maneira gradual junto com o uso. Como tal deterioração, por exemplo, a deterioração de resposta do sensor de razão ar-combustível pode ser mencionada. A deterioração de resposta do sensor de razão ar-combustível ocorre devido a furos de ar fornecidos em uma cobertura de sensor para evitar que um elemento de sensor seja coberto por água, acabando sendo parcialmente obstruído por matéria particulada (PM). Se os furos de ar forem parcialmente obstruídos dessa forma, a troca de gás entre a parte interna e a parte externa da cobertura de sensor se torna mais lenta e, como resultado, a saída do sensor de razão ar-combustível acaba se tornando menos nítida. Se ocorrer tal deterioração do sensor de razão ar- combustível, as várias operações de controle realizadas pelo sistema de controle de um motor de combustão interna acabam sendo prejudicadas.

[004] Portanto, foram propostos sistemas de diagnóstico que diagnosticam a deterioração de sensores de razão ar-combustível (por exemplo, consulte PLTs 1 a 5). Como um sistema de diagnóstico, por exemplo, foi proposto um que faz uma mudança de razão-alvo entre ar e combustível de maneira gradual e junto com essa detecção, um primeiro tempo de resposta até que um valor de saída do sensor de razão ar-combustível alcance um primeiro valor predeterminado e um segundo tempo de resposta maior que o primeiro valor predeterminado e com o uso duas vezes do primeiro tempo de resposta e do segundo tempo de resposta como a base para julgar a deterioração do sensor de razão ar-combustível (por exemplo, PLT 1). No presente documento, como padrões de deterioração de um sensor de razão ar- combustível, há uma deterioração de resposta onde o tempo de resposta se torna mais lento e a deterioração de ganho onde a própria aumenta ou diminui. Em contrapartida, de acordo com o sistema de diagnóstico descrito em PLT 1, por meio do uso do primeiro tempo de resposta e do segundo tempo de resposta como a base para julgar a deterioração de um sensor de razão ar-combustível, é considerado possível identificar com precisão por meio do qual os dois padrões de deterioração a deterioração do sensor de razão ar-combustível está sendo ocasionada.

LISTA DE CITAÇÃOLITERATURA DE PATENTEPLT 1: Publicação de Patente n° JP 2007-192093APTL 2: Publicação de Patente n° JP 2011-196230APTL 3: Publicação de Patente n° JP 2001-242126APTL 4: Publicação de Patente n° JP 2011 -106415A SUMÁRIO DA INVENÇÃOPROBLEMA DA TÉCNICA

[005] Nesse aspecto, a deterioração de resposta de um sensor de razão ar-combustível é diagnosticada fazendo com que a razão ar-combustível do gás de exaustão que flui para fora do motor de combustão interna mude em etapas e detectando a resposta do sensor de razão ar-combustível em relação a essa mudança tipo etapa. Adicionalmente, quanto maior a extensão por meio da qual faz-se com que a razão ar-combustível do gás de exaustão descarregado do motor de combustão interna mude em etapas, maior a precisão do diagnóstico da deterioração de resposta.

[006] No presente documento, durante a realização da interrupção de controle de corte de combustível ou da diminuição em grandes proporções de combustível para as câmaras de combustão, a razão ar-combustível do gás de exaustão que flui para fora do catalisador de purificação de exaustão se torna mais fraco que a razão ar-combustível estequiométrica. O grau de pobreza se torna extremamente grande. Portanto, logo após o início do controle de corte de combustível ou logo após o término do controle de corte de combustível, faz-se com que a razão ar- combustível do gás de exaustão exaurido do motor de combustão interna mude em grandes proporções em etapas. Por esse motivo, logo após o início do controle de corte de combustível ou logo após o término do controle de corte de combustível, é possível um diagnóstico de alta precisão de deterioração de resposta.

[007] Por outro lado, em um motor de combustão interna que usa a saída de um sensor de razão ar-combustível como a base para controlar uma quantidade de combustível, um sensor de razão ar-combustível é frequentemente fornecido também no lado a jusante do catalisador de purificação de exaustão. Em tal caso, o gás de exaustão descarregado do motor de combustão interna passa pelo catalisador de purificação de exaustão, então alcança o sensor de razão ar-combustível de lado a jusante. Por esse motivo, quando o catalisador de purificação de exaustão tem uma capacidade de armazenamento de oxigênio, a razão ar-combustível do gás de exaustão que alcança o sensor de razão ar-combustível de lado a jusante muda de acordo com não apenas o gás de exaustão descarregado do motor de combustão interna, mas também com a capacidade de armazenamento de oxigênio, com a quantidade de armazenamento de oxigênio, etc. do catalisador de purificação de exaustão.

[008] Por esse motivo, conforme mencionado acima, fazendo-se com que a razão ar-combustível do gás de exaustão descarregado do motor de combus- tão interna mude em grandes proporções de maneira tipo gradual de modo a diagnosticar a deterioração de resposta, às vezes, a saída do sensor de razão ar- combustível de lado a jusante acaba mudando de acordo com o estado do catalisador de purificação de exaustão. Em tal caso, mesmo se a resposta real do sensor de razão ar-combustível de lado a jusante for constante, se o estado do catalisador de purificação de exaustão mudar, junto com isso, a saída do sensor de razão ar- combustível de lado a jusante acabará mudando.

[009] Em contrapartida, por exemplo, se diagnosticar a deterioração de resposta logo após a conclusão do controle de corte de combustível, é possível realizar o diagnóstico em um estado percebendo a quantidade de armazenamento de oxigênio no catalisador de purificação de exaustão. Por esse motivo, é possível reduzir o efeito do estado do catalisador de purificação de exaustão na saída do sensor de razão ar-combustível de lado a jusante e, como resultado, elevar a precisão do diagnóstico de deterioração de resposta do sensor de razão ar-combustível de lado a jusante.

[010] No entanto, apesar do diagnóstico de deterioração de resposta logo após a conclusão de controle de corte de combustível dessa forma, a saída do sensor de razão ar-combustível de lado a jusante ainda mudará de acordo com o estado do catalisador de purificação de exaustão. Adicionalmente, se a saída do sensor de razão ar-combustível de lado a jusante mudar de acordo com o estado do catalisador de purificação de exaustão dessa forma, a mesma termina por não ter mais a possibilidade de diagnosticar com precisão a deterioração de resposta do sensor de razão ar-combustível de lado a jusante.

[011] Portanto, em vista dos problemas expostos acima, um objetivo da presente invenção é fornecer um sistema de diagnóstico de um motor de combustão interna que tem a capacidade de suprimir os efeitos da mudança de estado do catalisador de purificação de exaustão enquanto diagnostica com precisão a anormali dade da deterioração de resposta de um sensor de razão ar-combustível de lado a jusante.

SOLUÇÃO PARA O PROBLEMA

[012] A fim de resolver o problema acima, em uma primeira invenção, é fornecido um sistema de diagnóstico deum motor de combustão interna que compreende um catalisador de purificação de exaustão disposto em uma passagem de exaustão do motor de combustão interna e que tem a capacidade de armazenar oxigênio em gás de exaustão de influxo e um sensor de razão ar-combustível disposto em um lado a jusante do catalisador de purificação de exaustão em uma direção de fluxo de exaustão e de detectar uma razão ar-combustível de gás de exaustão que flui para fora do catalisador de purificação de exaustão, interromper ou diminuir uma alimentação de combustível para uma câmara de combustão como controle de corte de combustível, e controlar uma razão ar-combustível de gás de exaustão que flui para dentro do catalisador de purificação de exaustão após a conclusão do controle de corte de combustível para uma razão ar-combustível rica mais rica que uma razão ar-combustível estequiométrica como controle rico pós reinício, em que o sistema de diagnóstico compreende um primeiro meio de cálculo de característica de mudança para calcular uma primeira característica de mudança de razão ar- combustível no instante em que a razão ar-combustível de saída do sensor de razão ar-combustível passar, em primeiro lugar, uma primeira região de razão ar- combustível que faz parte de uma região de razão ar-combustível de uma razão ar- combustível estequiométrica ou mais, após concluir o controle de corte de combustível, com base em uma razão ar-combustível de saída emitida do sensor de razão ar- combustível, um segundo meio de cálculo de característica de mudança para calcular uma segunda característica de mudança de razão ar-combustível no instante da razão ar-combustível de saída do sensor de razão ar-combustível passar, em primeiro lugar, uma segunda região de razão ar-combustível diferente da primeira região de razão ar-combustível, após concluir o controle de corte de combustível, com base em uma razão ar-combustível d saída emitida do sensor de razão ar-combustível, e um meio d diagnóstico d anormalidade para julgar qualquer um dentre normalidade, anormalidade e se uma pausa deveria ser colocada em julgamento para o estado do sensor de razão ar-combustível, com base na primeira característica de mudança de razão ar-combustível e, se for julgado com base na primeira característica de mudança de razão ar-combustível que uma pausa deveria ser colocada em julgamento, para julgar se o estado do sensor de razão ar-combustível é normal ou anormal com base na segunda característica de mudança de razão ar-combustível.

[013] Em uma segunda invenção, a primeira região de razão ar- combustível inclui uma região de razão ar-combustível mais pobre que a segunda região de razão ar-combustível na primeira invenção.

[014] Em uma terceira invenção, a segunda região de razão ar- combustível inclui uma região de razão ar-combustível mais rica que a primeira região de razão ar-combustível na primeira ou na segunda invenção.

[015] Em uma quarta invenção, a segunda região de razão ar- combustível é uma região que inclui uma razão ar-combustível estequiométrica em qualquer uma dentre a primeira a terceira invenções.

[016] Em uma quinta invenção, o sensor de razão ar-combustível é um sensor de razão ar-combustível tipo corrente limite que emite uma corrente limite quando uma razão ar-combustível de gás de exaustão que passa pelo sensor de razão ar-combustível está dentro de uma região de razão ar-combustível predeterminada, e a primeira região de razão ar-combustível e a segunda região de razão ar- combustível estão dentro da razão ar-combustível predeterminada onde o sensor de razão ar-combustível gera uma corrente limite em qualquer uma dentre a primeira à quarta invenções.

[017] Em uma sexta invenção, a primeira região de razão ar-combustível é uma região entre uma razão ar-combustível de limite superior de primeira região e uma razão ar-combustível de limite inferior de primeira região em um lado rico da razão ar-combustível de limite superior de primeira região, em que a segunda região de razão ar-combustível é uma região entre uma razão ar-combustível de limite superior de segunda região e uma razão ar-combustível de limite inferior de segunda região em um lado rico da razão ar-combustível de limite superior de segunda região, e a razão ar-combustível de limite superior de segunda região é mais pobre que a razão ar-combustível estequiométrica em qualquer uma dentre a primeira à quinta invenções.

[018] Em uma sétima invenção, a razão ar-combustível de limite superior de segunda região é mais rica que a razão ar-combustível de limite inferior de primeira região em uma sexta invenção.

[019] Em uma oitava invenção, a razão ar-combustível de limite inferior de segunda região é a razão ar-combustível estequiométrica ou menos na sexta ou sétima invenção.

[020] Em uma nona invenção, a primeira característica de mudança de razão ar-combustível é uma primeira velocidade de mudança de razão ar- combustível que é uma velocidade de mudança quando uma razão ar-combustível de saída do sensor de razão ar-combustível passar primeiro pela primeira região de razão ar-combustível, e o meio de diagnóstico de anormalidade julgar que o sensor de razão ar-combustível é anormal quando a primeira velocidade de mudança de razão ar-combustível for mais lenta que uma velocidade de mudança usada como referência para anormalidade, julgar que o sensor de razão ar-combustível é normal quando a primeira velocidade de mudança de razão ar-combustível é mais rápida que uma velocidade de mudança usada como referência para normalidade, e julgar que uma pausa deveria ser colocada sob julgamento quando a primeira velocidade de mudança de razão ar-combustível estiver entre a velocidade de mudança usada como referência para anormalidade e a velocidade de mudança usada como referência para normalidade em qualquer uma dentre a primeira à oitava invenções.

[021] Em uma décima invenção, a segunda característica de mudança de razão ar-combustível é uma segunda velocidade de mudança de razão ar- combustível que é uma velocidade de mudança quando uma razão ar-combustível de saída do sensor de razão ar-combustível passar primeiro pela segunda região de razão ar-combustível, e o meio de diagnóstico de anormalidade, quando for julgado, com base na primeira característica de mudança de razão ar-combustível que uma pausa deveria ser colocada sob julgamento, julgar que o sensor de razão ar- combustível é normal se a segunda velocidade de mudança de razão ar-combustível é mais lenta que uma velocidade de mudança usada como referência para julga-mento de normalidade e anormalidade e julgar que o sensor de razão ar-combustível é anormal se a segunda velocidade de mudança de razão ar-combustível é mais rápida que a velocidade de mudança usada como referência para julgamento de normalidade e anormalidade em qualquer uma dentre a primeira à nona invenções.

[022] Em uma décima-primeira invenção, a velocidade de mudança de razão ar-combustível é calculada com base no período de tempo durante o qual a razão ar-combustível de saída do sensor de razão ar-combustível muda da razão ar- combustível de limite superior para a razão ar-combustível de limite inferior da região de razão ar-combustível correspondente na nona ou na décima invenção.

[023] Em uma décima-segunda invenção, a primeira característica de mudança de razão ar-combustível é um primeiro valor cumulativo de razão ar- combustível obtido mediante a adição cumulativa da razão ar-combustível de saída quando uma razão ar-combustível de saída do sensor de razão ar-combustível está na primeira região de razão ar-combustível, e o meio de diagnóstico de anormalidade julgar que o sensor de razão ar-combustível é anormal quando o primeiro valor cumulativo de razão ar-combustível é maior que um valor cumulativo usado como referência para anormalidade, julgar que o sensor de razão ar-combustível é normal quando o primeiro valor cumulativo de razão ar-combustível é menor que um valor cumulativo usado como referência para normalidade, e julgar que uma pausa deveria ser colocada sob julgamento quando o primeiro valor cumulativo de razão ar- combustível está entre o valor cumulativo usado como referência para anormalidade e o valor cumulativo usado como referência para normalidade em qualquer uma dentre a primeira à oitava, décima e décima-primeira invenções.

[024] Em uma décima-terceira invenção, a segunda característica de mudança de razão ar-combustível é um segundo valor cumulativo de razão ar- combustível obtido mediante a adição cumulativa da razão ar-combustível de saída quando uma razão ar-combustível de saída do sensor de razão ar-combustível está na segunda região de razão ar-combustível, e o meio de diagnóstico de anormalidade julgar, quando for julgado, com base na primeira característica de mudança de razão ar-combustível que uma pausa deveria ser colocada sob julgamento, que o sensor de razão ar-combustível é normal quando o segundo valor cumulativo de razão ar-combustível é maior que um valor cumulativo usado como referência para julgamento de normalidade e anormalidade e julgar que o sensor de razão ar- combustível é anormal quando o segundo valor cumulativo de razão ar-combustível é menor que o valor cumulativo usado como referência para julgamento de normalidade e anormalidade em qualquer uma dentre a primeira à nona, décima-primeira e décima-segunda invenções.

[025] Em uma décima-quarta invenção, a primeira característica de mudança de razão ar-combustível é um primeiro valor cumulativo de quantidade de gás de exaustão obtido mediante a adição cumulativa de uma quantidade de gás de exaustão que passa por uma passagem de exaustão na qual o sensor de razão ar- combustível é disposto no período de quando uma razão ar-combustível de saída do sensor de razão ar-combustível muda de uma razão ar-combustível de limite superi or para uma razão ar-combustível de limite inferior da primeira região de razão ar- combustível, e o meio de diagnóstico de anormalidade julgar que o sensor de razão ar-combustível é anormal quando o primeiro valor cumulativo de quantidade de gás de exaustão é maior que um valor cumulativo usado como referência para anormalidade, julgar que o sensor de razão ar-combustível é normal quando o primeiro valor cumulativo de quantidade de gás de exaustão é menor que um valor cumulativo usado como referência para normalidade, e julgar que uma pausa deveria ser colocada sob julgamento quando o primeiro valor cumulativo de quantidade de gás de exaustão está entre o valor cumulativo usado como referência para anormalidade e o valor cumulativo usado como referência para normalidade em qualquer uma dentre a primeira à oitava, décima, décima-primeira e décima-terceira invenções.

[026] Em uma décima-quinta invenção, a segunda característica de mudança de razão ar-combustível é um segundo valor cumulativo de quantidade de gás de exaustão obtido mediante a adição cumulativa da quantidade de gás de exaustão que passa pela passagem de exaustão na qual o sensor de razão ar-combustível é disposto no período de quando a razão ar-combustível de saída do sensor de razão ar-combustível mudar da razão ar-combustível de limite superior para a razão ar- combustível de limite inferior da segunda região de razão ar-combustível, e o meio de diagnóstico de anormalidade, quando for julgado, com base na primeira característica de mudança de razão ar-combustível que uma pausa deveria ser colocada sob julgamento, julgar que o sensor de razão ar-combustível é normal quando o segundo valor cumulativo de quantidade de gás de exaustão é maior que um valor cumulativo usado como referência para julgamento de normalidade e anormalidade e julgar que o sensor de razão ar-combustível é anormal quando o segundo valor cumulativo de quantidade de gás de exaustão é menor que o valor cumulativo usado como referência para julgamento de normalidade e anormalidade em qualquer um dentre a primeira à nona, décima-primeira, décima-segunda e décima-quarta inven- ções.

[027] Em uma décima-sexta invenção, o meio de diagnóstico de anormalidade julgar que o catalisador de purificação de exaustão está se deteriorando quando for julgado, com base na primeira característica de mudança de razão ar- combustível que o sensor de razão ar-combustível é normal e quando for julgado, com base na segunda característica de mudança de razão ar-combustível que o sensor de razão ar-combustível é anormal em qualquer uma dentre a primeira à dé- cima-quinta invenções.

[028] Em uma décima-sétima invenção, o sistema de diagnóstico de um motor de combustão interna compreende adicionalmente um meio de aviso para iluminar uma luz de aviso quando o meio de diagnóstico de anormalidade julgar que o sensor de razão ar-combustível é anormal em qualquer uma dentre a primeira à dé- cima-sexta invenções.

EFEITOS VANTAJOSOS DA INVENÇÃO

[029] De acordo com a presente invenção, é fornecido um sistema de diagnóstico de um motor de combustão interna que tem a capacidade de suprimir os efeitos da mudança de estado do catalisador de purificação de exaustão enquanto diagnostica com precisão a anormalidade de deterioração de resposta de um sensor de razão ar-combustível de lado a jusante.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

[030] A Figura 1 é uma vista que mostra esquematicamente um motor de combustão interna em que o sistema de diagnóstico da presente invenção é usado.

[031] A Figura 2 é uma vista em corte transversal esquemática de um sensor de razão ar-combustível.

[032] A Figura 3 é uma vista que mostra a relação entre uma voltagem aplicada por sensor e corrente de saída em cada razão ar-combustível de exaustão.

[033] A Figura 4 é uma vista que mostra a relação entre uma razão ar- combustível de exaustão e a corrente de saída quando torna a voltagem aplicada constante.

[034] A Figura 5 é um gráfico do tempo de uma razão ar-combustível de saída de lado a montante e uma razão ar-combustível de saída de lado a jusante etc. antes e após o controle de corte de combustível.

[035] A Figura 6 é um gráfico do tempo de uma razão ar-combustível de saída de lado a montante e uma razão ar-combustível de saída de lado a jusante etc. antes e após o controle de corte de combustível.

[036] A Figura 7 é um gráfico do tempo de uma razão ar-combustível de saída de lado a jusante antes e após controle de corte de combustível.

[037] A Figura 8 é um fluxograma que mostra uma rotina de controle de controle para diagnóstico de anormalidade na primeira modalidade.

[038] A Figura 9 é um gráfico do tempo de uma razão ar-combustível de saída de lado a jusante antes e após controle de corte de combustível.

DESCRIÇÃO DE MODALIDADES

[039] Com referência aos desenhos, será explicado detalhadamente abaixo um sistema de diagnóstico de um motor de combustão interna da presente invenção. Observar que, na seguinte explicação, é atribuída aos elementos componentes similares a mesma referência numérica. A Figura 1 é uma vista que mostra esquematicamente um motor de combustão interna no qual um sistema de controle de acordo com uma primeira modalidade da presente invenção é usado.<Explicação de Motor de Combustão Interna como um Todo>

[040] Com referência à Figura 1, 1 indica um corpo de mecanismo-motor, 2 um bloco de cilindro, 3 um pistão que reciproca dentro do bloco de cilindro 2, 4 uma cabeça de cilindro que é presa ao bloco de cilindro 2, 5 uma câmara de combustão que é formada entre o pistão 3 e a cabeça de cilindro 4, 6 uma válvula de admissão, 7 uma porta de admissão, 8 uma válvula de exaustão e 9 uma porta de exaustão. A válvula de admissão 6 abre e fecha a porta de admissão 7, enquanto a válvula de exaustão 8 abre e fecha a porta de exaustão 9.

[041] Conforme mostrado na Figura 1, na parte central da superfície de parede interna da cabeça de cilindro 4, é disposta uma vela 10. Um injetor de combustível 11 é disposto ao redor da superfície de parede interna da cabeça de cilindro 4. A vela 10 é configurada para ocasionar uma geração de uma faísca de acordo com um sinal de ignição. Adicionalmente, o injetor de combustível 11 injeta uma quantidade predeterminada de combustível na câmara de combustão 5 de acordo com um sinal de injeção. Observar que o injetor de combustível 11 pode ser disposto de modo a injeta combustível dentro da porta de admissão 7. Adicionalmente, na presente modalidade, como o combustível, a gasolina com uma razão ar- combustível estequiométrica de 14,6 é usada. No entanto, no motor de combustão interna no qual o sistema de diagnóstico da presente invenção é usado, outro combustível também pode ser usado.

[042] A porta de admissão 7 em cada cilindro é conectada através de um canal de admissão correspondente 13 a um tanque de compensação 14. O tanque de compensação 14 é conectado através de um cano de admissão 15 a um purificador de ar 16. A porta de admissão 7, o canal de admissão 13, o tanque de compensação 14 e o cano de admissão 15 formam uma passagem de admissão. Adicionalmente, é disposta dentro do cano de admissão 15 uma válvula de estrangulamento 18 que é acionada por um atuador de acionamento de válvula de estrangulamento 17. A válvula de estrangulamento 18 pode ser girada pelo atuador de acionamento de válvula de estrangulamento 17 para mudar assim a área de abertura da passa-gem de admissão.

[043] Por outro lado, a porta de exaustão 9 em cada cilindro é conectada a uma tubulação de exaustão 19. A tubulação de exaustão 19 tem uma pluralidade de canais que é conectada às portas de exaustão 9 e a um tubo coletor no qual es ses canais são coletados. O tubo coletor da tubulação de exaustão 19 é conectado a um invólucro de lado a montante 21 que tem um catalisador de purificação de exaustão de lado a montante 20 embutido no mesmo. O invólucro de lado a montante 21 é conectado através de um cano de exaustão 22 a um invólucro de lado a jusante 23 que tem um catalisador de purificação de exaustão de lado a jusante 24 embutido no mesmo. A porta de exaustão 9, a tubulação de exaustão 19, o invólucro de lado a montante 21, o cano de exaustão 22 e o invólucro de lado a jusante 23 formam uma passagem de exaustão.

[044] A unidade de controle eletrônica (ECU) 31 é composta por um computador digital dotado de componentes que são conectados juntos através de um barramento bidirecional 32 como uma RAM (memória de acesso aleatório) 33, ROM (memória apenas para leitura) 34, CPU (microprocessador) 35, porta de entrada 36 e porta de saída 37. No cano de admissão 15, é disposto um medidor de fluxo de ar 39 para detectar a taxa de fluxo de ar que flui através do cano de admissão 15. A saída desse medidor de fluxo de ar 39 é inserida através de um conversor AD correspondente 38 na porta de entrada 36. Adicionalmente, no tubo coletor da tubulação de exaustão 19, é disposto um sensor de razão ar-combustível de lado a montante 40 que detecta a razão ar-combustível do gás de exaustão que flui através da parte interna da tubulação de exaustão 19 (ou seja, o gás de exaustão que flui para dentro do catalisador de purificação de exaustão de lado a montante 20). Além disso, no cano de exaustão 22, é disposto um sensor de razão ar-combustível de lado a jusante 41 que detecta a razão ar-combustível do gás de exaustão que flui através da parte interna do cano de exaustão 22 (ou seja, o gás de exaustão que flui para fora do catalisador de purificação de exaustão de lado a montante 20 e fui para dentro do catalisador de purificação de exaustão de lado a jusante 24). As saídas desses sensores de razão ar-combustível 40 e 41 também são inseridas através dos conversores AD correspondentes 38 na porta de entrada 36. Observar que as confi- gurações desses sensores de razão ar-combustível 40 e 41 serão explicadas posteriormente.

[045] Adicionalmente, um pedal acelerador 42 tem um sensor de carga 43 conectado ao mesmo que gera uma voltagem de saída que é proporcional à quantidade de depressão do pedal acelerador 42. A voltagem de saída do sensor de carga 43 é inserida na porta de entrada 36 através de um conversor AD correspondente 38. O sensor de ângulo de manivela 44 gera um pulso de saída toda vez que, por exemplo, um eixo de manivela girar em 15 graus. Esse pulso de saída é inserido na porta de entrada 36. A CPU 35 calcula a velocidade de mecanismo-motor do pulso de saída desse sensor de ângulo de manivela 44. Por outro lado, a porta de saída 37 é conectada através de circuitos de acionamento correspondentes 45 às velas 10, injetores de combustível 11 e atuador de acionamento de válvula de estrangulamento 17.

<Explicação de Catalisador de Purificação de Exaustão>

[046] O catalisador de purificação de exaustão de lado a montante 20 e o catalisador de purificação de exaustão de lado a jusante 24 têm, ambos, configurações similares. Abaixo, apenas o catalisador de purificação de exaustão de lado a montante 20 será explicado, mas o catalisador de purificação de exaustão de lado a jusante 24 também tem uma configuração e ações similares.

[047] O catalisador de purificação de exaustão de lado a montante 20 é um catalisador tridirecional que tem uma capacidade de armazenamento de oxigênio. Especificamente, o catalisador de purificação de exaustão de lado a montante 20 é composto por um veículo produzido de cerâmica em que um metal precioso que tem uma ação catalítica (por exemplo, platina (Pt)) e uma substância que tem uma capacidade de armazenamento de oxigênio (por exemplo, céria (CeO2)) são transportados. O catalisador de purificação de exaustão de lado a montante 20 tem uma capacidade de armazenamento de oxigênio além de uma ação catalítica que remove simultaneamente o gás não queimado (HC, CO, etc.) e óxidos de nitrogênio (NOX) se alcançar uma temperatura de ativação predeterminada.

[048] De acordo com a capacidade de armazenamento de oxigênio do catalisador de purificação de exaustão de lado a montante 20, o catalisador de purificação de exaustão de lado a montante 20 armazena o oxigênio no gás de exaustão quando a razão ar-combustível do gás de exaustão que flui para dentro do catalisador de purificação de exaustão de lado a montante 20 é mais pobre que a razão ar- combustível estequiométrica (abaixo chamada de “razão ar-combustível pobre”). Por outro lado, o catalisador de purificação de exaustão de lado a montante 20 libera o oxigênio armazenado no catalisador de purificação de exaustão de lado a montante 20 quando a razão ar-combustível do gás de exaustão de influxo é mais rica que a razão ar-combustível estequiométrica (abaixo, chamada de “razão ar-combustível rica”). Observar que a “razão ar-combustível do gás de exaustão” significa a razão entre a massa do combustível e a massa do ar suprido até que o gás de exaustão seja gerado. Usualmente, isso significa a razão entre a massa do combustível e a massa do ar alimentado em uma câmara de combustão 5. Nesta Descrição, às vezes, a razão ar-combustível do gás de exaustão será chamada de “razão ar- combustível de exaustão”.

[049] O catalisador de purificação de exaustão de lado a montante 20 tem uma ação de catalisação e uma capacidade de armazenamento de oxigênio e, portanto, tem uma ação de remoção de NOX e gás não queimado de acordo com a quantidade de armazenamento de oxigênio. Se a razão ar-combustível do gás de exaustão que flui para dentro do catalisador de purificação de exaustão de lado a montante 20 é uma razão ar-combustível pobre, quando a quantidade de armazenamento de oxigênio é pequena, o catalisador de purificação de exaustão de lado a montante 20 irá armazenar o oxigênio no gás de exaustão e, junto com isso, o NOX será reduzido. No entanto, há limites para a capacidade de armazenamento de oxi- gênio. Se a quantidade de armazenamento de oxigênio do catalisador de purificação de exaustão de lado a montante 20 exceder a quantidade de armazenamento de limite superior, o catalisador de purificação de exaustão de lado a montante 20 já quase não irá armazenar nenhum oxigênio adicional. Nesse caso, se a razão ar- combustível do gás de exaustão que flui para dentro do catalisador de purificação de exaustão de lado a montante 20 for a razão ar-combustível pobre, a razão ar- combustível do gás de exaustão que flui para fora do catalisador de purificação de exaustão de lado a montante 20 também se tornará a razão ar-combustível pobre.

[050] Por outro lado, se a razão ar-combustível do gás de exaustão que flui para dentro do catalisador de purificação de exaustão de lado a montante 20 for uma razão ar-combustível rica, quando a quantidade de armazenamento de oxigênio é grande, o oxigênio armazenado no catalisador de purificação de exaustão de lado a montante 20 será liberado e o gás não queimado no gás de exaustão será removido por oxidação. No entanto, se a quantidade de armazenamento de oxigênio do catalisador de purificação de exaustão de lado a montante 20 se tornar menor e cair abaixo da quantidade de armazenamento de limite inferior, o catalisador de purificação de exaustão de lado a montante 20 já não irá liberar quase nenhum oxigênio adicional. Nesse caso, se a razão ar-combustível do gás de exaustão que flui para dentro do catalisador de purificação de exaustão de lado a montante 20 for a razão ar-combustível rica, a razão ar-combustível do gás de exaustão que flui para fora do catalisador de purificação de exaustão de lado a montante 20 também se tornará a razão ar-combustível rica.

[051] Conforme explicado acima, de acordo com os catalisadores de purificação de exaustão 20, 24 usado na presente modalidade, a propriedade de remoção do NOX e de gás não queimado no gás de exaustão muda de acordo com a razão ar-combustível do gás de exaustão que flui para dentro do catalisador de purificação de exaustão e com a quantidade de armazenamento de oxigênio. Deve-se observar que os catalisadores de purificação de exaustão 20, 24 também podem ser catalisadores diferentes de catalisadores tridirecionais, desde que os mesmos tenham uma ação catalítica e capacidade de armazenamento de oxigênio.<Explicação de Sensor de razão ar-combustível>

[052] Na presente modalidade, como os sensores de razão ar- combustível 40, 41, são usados sensores de razão ar-combustível tipo corrente limite. A Figura 2 será usada para explicar de maneira simples as estruturas dos sensores de razão ar-combustível 40, 41. Os sensores de razão ar-combustível 40, 41 são dotados de camadas de eletrólito sólido 51, eletrodos de lado de exaustão 52 dispostos em uma face lateral dos mesmos, eletros de lado de atmosfera 53 dispostos na outra face lateral dos mesmos, camadas de regulação de difusão 54 que regulam a difusão do gás de exaustão de passagem, camadas protetoras 55 que protegem as camadas de regulação de difusão 54 e partes de aquecedor 56 que aquecem os sensores de razão ar-combustível 40, 41.

[053] Cada camada de eletrólito sólido 51 é formada a partir de um corpo sinterizado de um óxido condutivo de íon de oxigênio como ZrO2 (zircônia), HfO2, ThO2, Bi2O3, etc. em que CaO, MgO, Y2O3, Yb2O3, etc. é adicionado como um esta- bilizante. Adicionalmente, a camada de regulação de difusão 54 é formada a partir de um corpo sinterizado poroso de alumina, magnésia, sílica, espinela, mulita ou outra substância inorgânica resistente ao calor. Adicionalmente, o eletrodo de lado de exaustão 52 e o eletrodo de lado de atmosfera 53 são formados por platina ou outro metal precioso com alta atividade catalítica.

[054] Adicionalmente, entre o eletrodo de lado de exaustão e o eletrodo de lado de atmosfera, um dispositivo de aplicação de voltagem 60 montado na ECU 31 é usado para aplicar a voltagem aplicada por sensor V. Além disso, a ECU 31 é dotada de um dispositivo de detecção de corrente 61 que detecta a corrente I que flui entre esses eletrodos 52, 53 através da camada de eletrólito sólido durante a aplicação da voltagem aplicada por sensor. Uma corrente detectada por esse dispositivo de detecção de corrente 61 é a corrente de saída dos sensores de razão ar- combustível 40, 41.

[055] Os sensores de razão ar-combustível configurados dessa forma 40, 41 têm características de voltagem-corrente (V-I) como mostrado na Figura 3. Conforme será entendido a partir da Figura 3, a corrente de saída (I) se torna maior quanto maior for (a mais pobre) a razão ar-combustível de exaustão. Adicionalmente, a linha V-I em cada razão ar-combustível de exaustão tem uma região paralela ao eixo geométrico V, ou seja, uma região onde mesmo se a voltagem aplicada por sensor mudar, a corrente de saída não irá mudar muito. Essa região de voltagem é chamada de “região de corrente limite”. A corrente nesse instante é chamada de “corrente limite”. Na Figura 3, a região de corrente limite e a corrente limite quando a razão ar-combustível de exaustão é 18 são, respectivamente, mostradas por W18 e I18.

[056] Por outro lado, na região onde a voltagem aplicada por sensor é menor que a região de corrente limite, a corrente de saída muda substancialmente de maneira proporcional à voltagem aplicada por sensor. Tal região é chamada de “região proporcional”. O coeficiente angular nesse instante é determinado pela resistência de elemento de CC da camada de eletrólito sólido 51. Adicionalmente, na região onde a voltagem aplicada por sensor é maior que a região de corrente limite, a corrente de saída também aumenta junto com um aumento na voltagem aplicada por sensor. Nessa região, no eletrodo de lado de exaustão 52, a umidade incluída no gás de exaustão de decompõe, etc., em que a voltagem de saída muda de acordo com a mudança na voltagem aplicada por sensor.

[057] A Figura 4 é uma vista que mostra uma relação entre uma razão ar-combustível de exaustão e a corrente de saída I quando torna a voltagem aplicada uma constante de 0,4V aproximadamente. Conforme será entendido a partir da Figura 4, nos sensores de razão ar-combustível 40, 41, quanto maior a razão ar- combustível de exaustão se tornar (ou seja, a mais pobre), maior será a corrente de saída I dos sensores de razão ar-combustível 40, 41. Além disso, os sensores de razão ar-combustível 40, 41 são configurados de modo que, quando a razão ar- combustível de exaustão é a razão ar-combustível estequiométrica, a corrente de saída I se torna zero. Adicionalmente, quando a razão ar-combustível de exaustão se torna maior que uma certa quantidade ou mais (na presente modalidade, 18 ou mais) ou quando a mesma se torna menor que uma certa quantidade ou menos, a razão entre a mudança da corrente de saída e a mudança da razão ar-combustível de exaustão se torna menor.

[058] Observar que, no exemplo acima, os sensores de razão ar- combustível tipo corrente limite da estrutura mostrada na Figura 2 são usados como os sensores de razão ar-combustível 40, 41. No entanto, desde que o valor de saída mude suavemente em relação a uma mudança na razão ar-combustível de exaustão pelo menos próxima à razão ar-combustível estequiométrica, outra estrutura de um sensor de razão ar-combustível tipo corrente limite ou um sensor de razão ar- combustível não do tipo corrente limite ou qualquer outro sensor de razão ar- combustível pode ser usada.

[059] No motor de combustão interna configurado dessa forma, com base nas saídas do sensor de razão ar-combustível de lado a montante 40 e do sensor de razão ar-combustível de lado a jusante 41, a quantidade de injeção de combustível de um injetor de combustível 11 etc. é ajustada de modo que a razão ar- combustível do gás de exaustão que flui para dentro do catalisador de purificação de exaustão de lado a montante 20 se torne a razão-alvo entre ar e combustível ideal com base na condição de operação de mecanismo-motor. Como tal método de ajuste da quantidade de injeção de combustível, pode ser mencionado o método de uso da saída do sensor de razão ar-combustível de lado a montante 40 como uma base para controlar a razão ar-combustível do gás de exaustão que flui para dentro do catalisador de purificação de exaustão de lado a montante 20 de modo a se tornar a razão-alvo entre ar e combustível e de uso da saída do sensor de razão ar- combustível de lado a jusante 41 como a base para corrigir a saída do sensor de razão ar-combustível de lado a montante 40 ou mudar a razão-alvo entre ar e combustível.

[060] Adicionalmente, no motor de combustão interna de acordo com uma modalidade da presente invenção, no instante da desaceleração do veículo que usa o motor de combustão interna etc., a injeção de combustível de um injetor de combustível 11 é interrompida ou diminuída em grandes proporções para parar ou diminuir em grandes proporções o suprimento de combustível para o lado interno de uma câmara de combustão 5 como “controle de corte de combustível”. Esse controle de corte de combustível é, por exemplo, realizado quando a quantidade de depressão do pedal acelerador 42 é zero ou substancialmente zero (ou seja, a carga de mecanismo-motor é zero ou substancialmente zero) e a velocidade de mecanismo- motor é uma velocidade predeterminada maior que a velocidade no instante da neutralidade ou é maior que a velocidade predeterminada.

[061] Quando é realizado o controle de corte de combustível, o ar ou gás de exaustão como ar é exaurido do motor de combustão interna e, portanto, o gás com uma razão ar-combustível extremamente alta (isto é, um grau de pobreza extremamente alto) flui para dentro do catalisador de purificação de exaustão de lado a montante 20. Como resultado, durante o controle de corte de combustível, uma grande quantidade de oxigênio flui para dentro do catalisador de purificação de exaustão de lado a montante 20 e a quantidade de armazenamento de oxigênio do catalisador de purificação de exaustão de lado a montante 20 alcança a quantidade de armazenamento de limite superior.

[062] Adicionalmente, no motor de combustão interna da presente modalidade, durante o controle de corte de combustível, faz-se com que o oxigênio armazenado no catalisador de purificação de exaustão de lado a montante 20 seja liberado tornando a razão ar-combustível do gás de exaustão que flui para dentro do catalisador de purificação de exaustão de lado a montante 20 a razão ar-combustível rica logo após a conclusão do controle de corte de combustível como “controle rico pós reinício”. Esse estado é mostrado na Figura 5.

[063] A Figura 5 é um gráfico do tempo da razão ar-combustível que corresponde ao valor de saída do sensor de razão ar-combustível de lado a montante 40 (abaixo, chamada de “razão ar-combustível de saída de lado a montante”), a quantidade de armazenamento de oxigênio do catalisador de purificação de exaustão de lado a montante 20 e a razão ar-combustível que corresponde ao valor de saída do sensor de razão ar-combustível de lado a jusante 41 (abaixo, chamada de “razão ar-combustível de saída de lado a jusante”) durante a realização do controle de corte de combustível. No exemplo ilustrado, o controle de corte de combustível é iniciado no instante t1 e o controle de corte de combustível é concluído no instante t3.

[064] No exemplo ilustrado, se for feito com que o controle de corte de combustível inicie no instante t1, o gás de exaustão de razão ar-combustível pobre é descarregado do corpo de mecanismo-motor 1. Juntamente com isso, a razão ar- combustível de saída do sensor de razão ar-combustível de lado a montante 40 aumenta. Nesse instante, o oxigênio no gás de exaustão que flui para dentro do catalisador de purificação de exaustão de lado a montante 20 é armazenado no catalisador de purificação de exaustão de lado a montante 20 e, portanto, a quantidade de armazenamento de oxigênio do catalisador de purificação de exaustão de lado a montante 20 aumenta, enquanto a razão ar-combustível de saída do sensor de razão ar-combustível de lado a jusante 41 permanece como a razão ar-combustível estequiométrica.

[065] Após isso, quando, no instante t2, a quantidade de armazenamento de oxigênio do catalisador de purificação de exaustão de lado a montante 20 alcançar a quantidade de armazenamento de limite superior (Cmax), o catalisador de purificação de exaustão de lado a montante 20 não pode mais armazenar mais oxigênio. Por esse motivo, após o instante t2, a razão ar-combustível de saída do sensor de razão ar-combustível de lado a jusante 41 se torna mais pobre que a razão ar- combustível estequiométrica.

[066] Se, no instante t3, for feito com que o controle de corte de combustível seja concluído, faz-se com que o catalisador de purificação de exaustão de lado a montante 20 libere o oxigênio armazenado durante o controle de corte de combustível, controle rico pós reinício. No controle rico pós reinício, uma razão ar- combustível ligeiramente mais rica que a razão ar-combustível estequiométrica é exaurida do corpo de mecanismo-motor 1. Juntamente com isso, a razão ar- combustível de saída do sensor de razão ar-combustível de lado a montante 40 se torna a razão ar-combustível rica e a quantidade de armazenamento de oxigênio do catalisador de purificação de exaustão de lado a montante 20 diminui gradualmente. Nesse instante, mesmo se for feito com que o gás de exaustão de razão ar- combustível rica flua para dentro do catalisador de purificação de exaustão de lado a montante 20, o oxigênio armazenado no catalisador de purificação de exaustão de lado a montante 20 e o gás não queimado na gás de exaustão reagem e, portanto, a razão ar-combustível do gás de exaustão exaurido do catalisador de purificação de exaustão de lado a montante 20 se torna substancialmente a razão ar-combustível estequiométrica. Por esse motivo, a razão ar-combustível de saída do sensor de razão ar-combustível de lado a jusante 41 se torna substancialmente a razão ar- combustível estequiométrica.

[067] Se a quantidade de armazenamento de oxigênio continuar a diminuir, finalmente a quantidade de armazenamento de oxigênio se torna substancial- mente zero e o gás não queimado flui para fora do catalisador de purificação de exaustão de lado a montante 20. Devido a isso, no instante t4, a razão ar- combustível de exaustão detectada pelo sensor de razão ar-combustível de lado a jusante 41 se torna mais rica que a razão ar-combustível estequiométrica. Se, dessa forma, a razão ar-combustível de saída do sensor de razão ar-combustível de lado a jusante 41 alcançar uma razão de julgamento de conclusão entre ar e combustível ligeiramente mais rica que a razão ar-combustível estequiométrica, faz-se com que o controle rico pós reinício seja concluído. Após isso, o controle de razão ar- combustível normal é iniciado. No exemplo ilustrado, a razão ar-combustível do gás de exaustão exaurido do corpo de mecanismo-motor é controlada para se tornar a razão ar-combustível estequiométrica.

[068] Deve-se observar que a condição para concluir o controle rico pós reinício não precisa ser necessariamente o instante quando o sensor de razão ar- combustível de lado a jusante 41 detectar a razão ar-combustível rica. Por exemplo, o controle também pode ser concluído quando um certo período de tempo decorrer após a conclusão do controle de corte de combustível ou sob outras condições.<Problema no Diagnóstico de Deterioração de Resposta>

[069] Conforme explicado acima, durante o ajuste da quantidade de injeção de combustível com base nos sensores de razão ar-combustível 40, 41, se os sensores de razão ar-combustível 40, 41 se tornarem anormais e a precisão de saída dos sensores de razão ar-combustível 40, 41 terminar se deteriorando, já não é mais possível ajustar de maneira ideal a quantidade de injeção de combustível. Como resultado, a deterioração das emissões de exaustão e a deterioração da economia de combustível acabam sendo provocadas. Por esse motivo, em muitos mecanismos-motor de combustão interna, é fornecido um sistema de diagnóstico para autodiagnosticar a anormalidade dos sensores de razão ar-combustível 40, 41.

[070] Nesse aspecto, como uma anormalidade de saída dos sensores de razão ar-combustível 40, 41, a deterioração de resposta pode ser mencionada. A deterioração de resposta do sensor de razão ar-combustível, por exemplo, ocorre devido a furos de ar fornecidos em uma cobertura de sensor (cobertura fornecida no lado externo da camada protetora 55) para evitar que um elemento de sensor seja coberto por água, acabando parcialmente obstruído por matéria particulada (PM). O estado das tendências em um sensor de razão ar-combustível quando tal deterioração de resposta ocorre é mostrado na Figura 6.

[071] A Figura 6 é um gráfico do tempo similar à Figura 5 da razão ar- combustível de saída de lado a montante e da razão ar-combustível de saída de lado a jusante antes e após o controle de corte de combustível. No exemplo ilustrado, o controle de corte de combustível é iniciado no instante t1 e o controle de corte de combustível é concluído no instante t3. Se o controle de corte de combustível for concluído devido ao controle rico pós reinício, faz-se com que o gás de exaustão de razão ar-combustível rica flua para dentro do catalisador de purificação de exaustão de lado a montante 20.

[072] Se o sensor de razão ar-combustível de lado a jusante 41 não sofrer deterioração de resposta, a razão ar-combustível de saída do sensor de razão ar-combustível de lado a jusante 41 segue uma tendência conforme mostrado na Figura 6 pela linha sólida A. Ou seja, após a conclusão do controle de corte de combustível, visto que há uma distância entre o corpo de mecanismo-motor 1 e o sensor de razão ar-combustível de lado a jusante 41, a razão ar-combustível de saída do sensor de razão ar-combustível de lado a jusante 41 começa a cair enquanto é atrasada ligeiramente da conclusão do controle de corte de combustível. Adicionalmente, nesse instante, a razão ar-combustível do gás de exaustão que flui para fora do catalisador de purificação de exaustão de lado a montante 20 se torna substancialmente a razão ar-combustível estequiométrica e, portanto, a razão ar-combustível de saída do sensor de razão ar-combustível de lado a jusante 41 também converge pa- ra substancialmente a razão ar-combustível estequiométrica.

[073] Por outro lado, se o sensor de razão ar-combustível de lado a jusante 41 sofrer a deterioração de resposta, a razão ar-combustível de saída do sensor de razão ar-combustível de lado a jusante 41 segue uma tendência conforme mostrado na Figura 6 pela linha quebrada B. Ou seja, em comparação com quando o sensor de razão ar-combustível de lado a jusante 41 não sofre a deterioração de resposta (linha sólida A), a velocidade de queda da razão ar-combustível de saída se torna mais lenta. Dessa forma, a velocidade de queda da razão ar-combustível de saída do sensor de razão ar-combustível de lado a jusante 41 muda de acordo com qualquer deterioração de resposta do sensor de razão ar-combustível de lado a jusante 41. Por esse motivo, mediante o cálculo dessa velocidade de queda, a presença de qualquer deterioração de resposta do sensor de razão ar-combustível de lado a jusante 41 pode ser diagnosticada. Em particular, tal deterioração de resposta é, de preferência, diagnosticada com base na velocidade de queda na região onde a razão ar-combustível de exaustão é entre 18 ou aproximadamente 17 ou aproximadamente.

[074] Nesse aspecto, a tendência na razão ar-combustível de saída do sensor de razão ar-combustível de lado a jusante 41 após a conclusão do controle de corte de combustível também muda de acordo com o grau de deterioração do catalisador de purificação de exaustão de lado a montante 20. Por exemplo, se o grau de deterioração do catalisador de purificação de exaustão de lado a montante 20 for alto e a capacidade de armazenamento de oxigênio cair, o catalisador de purificação de exaustão de lado a montante 20 não armazena quase nenhum oxigênio mesmo durante o controle de corte de combustível. Por esse motivo, se o controle de corte de combustível terminar e a razão ar-combustível do gás de exaustão que flui para dentro do catalisador de purificação de exaustão de lado a montante 20 for feita a razão ar-combustível rica, junto com isso, a razão ar-combustível do gás de exaustão que flui para fora do catalisador de purificação de exaustão de lado a montante 20 também cai rapidamente.

[075] Esse estado é mostrado na Figura 6 pela linha de corrente de um ponto C. Na Figura 6, a linha de corrente de um ponto C expressa a tendência na razão ar-combustível de saída no caso em que o sensor de razão ar-combustível de lado a jusante 41 não sofre deterioração de resposta e o grau de deterioração do catalisador de purificação de exaustão de lado a montante 20 é alto. Conforme entendido a partir de uma comparação da linha sólida A e da linha de corrente de um ponto C da Figura 6, após a conclusão do controle de corte de combustível, a velocidade de mudança da razão ar-combustível de saída do sensor de razão ar- combustível de lado a jusante 41 se torna mais rápida que o caso em que o catalisador de purificação de exaustão de lado a montante 20 não deteriorou.

[076] Por outro lado, se o sensor de razão ar-combustível de lado a jusante 41 sofrer deterioração de resposta e o grau de deterioração do catalisador de purificação de exaustão de lado a montante 20 for alto, a diminuição na velocidade de queda da razão ar-combustível de saída que acompanha a deterioração de resposta e o aumento na velocidade de queda da razão ar-combustível de saída que acompanha a deterioração do catalisador de purificação de exaustão de lado a montante 20 são compatíveis. Como resultado, em tal caso, a razão ar-combustível de saída do sensor de razão ar-combustível de lado a jusante 41, conforme mostrado na Figura 6 pela linha de corrente de dois pontos D, segue a mesma tendência como a razão ar-combustível de saída no caso da linha sólida A (caso em que o sensor de razão ar-combustível de lado a jusante 41 não sofre deterioração de resposta e o grau de deterioração do catalisador de purificação de exaustão de lado a montante 20 é baixo) na região da razão ar-combustível de exaustão entre 18 ou aproximadamente 17 ou aproximadamente.

[077] Por esse motivo, se, conforme explicado acima, a velocidade de queda da razão ar-combustível de saída é usada como uma base para diagnosticar a deterioração de resposta, conforme mostrado na Figura 6 pela linha de corrente de dois pontos D, não é possível julgar anormalidade independentemente de o sensor de razão ar-combustível de lado a jusante 41 sofrer anormalidade de deterioração de resposta.

<Princípio de Diagnóstico Anormalidade na Presente Invenção>

[078] Em contrapartida, em uma modalidade de acordo com a presente invenção, em duas regiões de razão ar-combustível diferentes, as velocidades de mudança da razão ar-combustível de saída do sensor de razão ar-combustível de lado a jusante 41 nessas regiões de razão ar-combustível são calculadas e, com base nas velocidades de mudança calculadas nas regiões de razão ar-combustível, a anormalidade do sensor de razão ar-combustível de lado a jusante 41 (em particular, a deterioração de resposta) é diagnosticada. Em primeiro lugar, o princípio de diagnóstico de anormalidade do sensor de razão ar-combustível de lado a jusante 41 na presente invenção será explicado abaixo.

[079] Conforme explicado acima, na região entre razões ar-combustível de saída de cerca de 18 e cerca de17, desde que o grau de deterioração do catalisador de purificação de exaustão de lado a montante 20 seja baixo, é possível detectar a presença ou a ausência de deterioração de resposta da razão ar- combustível de saída do sensor de razão ar-combustível de lado a jusante 41. Portanto, na presente modalidade, após a conclusão do controle de corte de combustível, a velocidade de diminuição da razão ar-combustível de saída no instante em que a razão ar-combustível de saída do sensor de razão ar-combustível de lado a jusante 41 passar primeiro por uma primeira região de razão ar-combustível X entre 18 e 17 (abaixo chamada de “primeira mudança de velocidade de razão ar- combustível”) é calculada. O período de tempo ΔT1 desde a mudança da razão ar- combustível de limite superior da primeira região de razão ar-combustível (ou seja, 18) para a razão ar-combustível de limite inferior da primeira região de razão ar- combustível (ou seja, 17) é usado como um parâmetro que expressa a primeira mudança de velocidade de razão ar-combustível. Quanto maior for esse primeiro período de tempo de mudança da razão ar-combustível ΔTi, mais lenta a primeira mudança de velocidade de razão ar-combustível se torna. Observar que, na Figura 1, o primeiro período de tempo de mudança da razão ar-combustível ΔT1 é um parâmetro que mostra a primeira mudança de velocidade de razão ar-combustível relacionada à linha sólida A.

[080] Além disso, na presente modalidade, a velocidade de mudança da razão ar-combustível de saída no instante em que a razão ar-combustível de saída do sensor de razão ar-combustível de lado a jusante 41 está em uma segunda região de razão ar-combustível Y entre 16 e a razão ar-combustível estequiométrica (14.6) (abaixo chamada de “segunda mudança de velocidade de razão ar- combustível”) é calculada. Também em relação a essa segunda mudança de velocidade de razão ar-combustível, da mesma forma que a primeira mudança de velocidade de razão ar-combustível, o período de tempo ΔT2 desde a mudança da razão ar-combustível de limite superior da segunda região de razão ar-combustível (isto é, 16) para a razão ar-combustível de limite inferior da segunda região de razão ar- combustível (isto é, a razão ar-combustível estequiométrica) é usada como um parâmetro que expressa a segunda mudança de velocidade de razão ar-combustível. Quanto maior for esse segundo período de tempo de mudança da razão ar- combustível ΔT2, mais lenta a segunda mudança de velocidade de razão ar- combustível se torna. Observar que, na Figura 1, o segundo período de tempo de mudança da razão ar-combustível ΔT2 é um parâmetro que mostra a primeira mudança de velocidade de razão ar-combustível relacionada à linha sólida A.

[081] De acordo com essa modalidade da presente invenção, com base na primeira velocidade calculada dessa forma de mudança de razão ar-combustível e na segunda velocidade de mudança de razão ar-combustível, a anormalidade do sensor de razão ar-combustível de lado a jusante 41 é diagnosticada. Em primeiro lugar, se a primeira velocidade de mudança de razão ar-combustível (velocidade de mudança na primeira região de razão ar-combustível X) for mais lenta que uma velocidade de mudança usada como referência para anormalidade (ou seja, o período de tempo ΔTi é mais longo que o valor-limite usado como referência para anormalidade), é julgado que o sensor de razão ar-combustível de lado a jusante 41 sofre anormalidade de deterioração de resposta.

[082] Ou seja, se comparar as razões ar-combustível de saída A a D na primeira região de razão ar-combustível X, o coeficiente angular se torna menor na linha quebrada B em comparação com a linha sólida onde o sensor de razão ar- combustível de lado a jusante 41 não sofre deterioração de resposta e o grau de deterioração do catalisador de purificação de exaustão de lado a montante 20 é baixo. Adicionalmente, a linha quebrada B mostra o caso em que o sensor de razão ar- combustível de lado a jusante 41 sofre deterioração de resposta. Portanto, se a primeira velocidade de mudança de razão ar-combustível se tornar mais lenta que a velocidade de mudança de razão ar-combustível quando o sensor de razão ar- combustível de lado a jusante 41 não sofrer deterioração de resposta, pode ser dito que o sensor de razão ar-combustível de lado a jusante 41 está sofrendo anormalidade de deterioração de resposta. Portanto, na presente modalidade, quando a velocidade de mudança da razão ar-combustível de saída do sensor de razão ar- combustível de lado a jusante 41 é mais lenta que a velocidade de mudança usada como referência para anormalidade, é julgado que o sensor de razão ar-combustível de lado a jusante 41 sofre anormalidade de deterioração de resposta.

[083] Deve-se observar que é feito com que a velocidade de mudança usada como referência para anormalidade, por exemplo, seja ligeiramente mais lenta que a velocidade mínima que a velocidade de mudança pode assumir na primeira região de razão ar-combustível X quando o sensor de razão ar-combustível de lado a jusante 41 não sofre deterioração de resposta e o grau de deterioração do catalisador de purificação de exaustão de lado a montante 20 é baixo. Adicionalmente, a velocidade de mudança usada como referência para anormalidade pode ser um valor predeterminado e pode ser um valor que muda de acordo com a velocidade de mecanismo-motor ou carga de mecanismo-motor ou outro parâmetro operacional no controle rico pós reinício.

[084] Por outro lado, quando a primeira velocidade de mudança de razão ar-combustível (velocidade de mudança na primeira região de razão ar-combustível X) é mais rápida que a velocidade de mudança usada como referência para normalidade (isto é, o período de tempo ΔT1 é mais curto que o valor-limite usado como referência para normalidade), é julgado que o sensor de razão ar-combustível de lado a jusante 41 sofre anormalidade de deterioração de resposta. Em outras palavras, se as razões ar-combustível de saída A a D na primeira região de razão ar-combustível X são comparadas, o coeficiente angular se torna maior na linha de corrente de um ponto C em comparação com a linha sólida A onde o sensor de razão ar-combustível de lado a jusante 41 não sofreu deterioração de resposta e o grau de deterioração do catalisador de purificação de exaustão de lado a montante 20 é baixo. Adicionalmente, a linha de corrente de um ponto C mostra o caso em que o sensor de razão ar-combustível de lado a jusante 41 não sofre deterioração de resposta. Portanto, se a primeira velocidade de mudança de razão ar-combustível se tornar mais rápida que a velocidade de mudança de razão ar-combustível quando o sensor de razão ar- combustível de lado a jusante 41 sofrer deterioração de resposta, pode ser dito que o sensor de razão ar-combustível de lado a jusante 41 não sofre anormalidade de deterioração de resposta. Portanto, na presente modalidade, quando a velocidade de mudança da razão ar-combustível de saída do sensor de razão ar-combustível de lado a jusante 41 é mais rápida que a velocidade de mudança usada como referên- cia para normalidade, é julgado que o sensor de razão ar-combustível de lado a jusante 41 não sofre anormalidade de deterioração de resposta.

[085] Deve-se observar que é feito com que a velocidade de mudança usada como referência para normalidade, por exemplo, seja uma velocidade de mudança ligeiramente mais rápida do que a velocidade máxima que a velocidade de mudança pode assumir na primeira região de razão ar-combustível X quando o sensor de razão ar-combustível de lado a jusante 41 não sofre deterioração de resposta e o grau de deterioração do catalisador de purificação de exaustão de lado a montante 20 é baixo. Adicionalmente, a velocidade de mudança usada como referência para normalidade também pode ser um valor predeterminado ou pode ser um valor que muda de acordo com a velocidade de mecanismo-motor ou carga de mecanismo-motor ou outro parâmetro operacional durante controle rico pós reinício.

[086] Em contrapartida, quando a primeira velocidade de mudança de razão ar-combustível (velocidade de mudança na primeira região de razão ar- combustível X) é mais rápida que a velocidade de mudança usada como referência para anormalidade e é mais lenta que a velocidade de mudança usada como referência para normalidade, é julgado que não é claro se o sensor de razão ar- combustível de lado a jusante 41 sofre anormalidade de deterioração de resposta (estado de anormalidade obscuro) e que uma pausa deveria ser colocada sob julgamento. Em outras palavras, conforme explicado acima, na primeira região de razão ar-combustível X, tanto quando o sensor de razão ar-combustível de lado a jusante 41 não sofre anormalidade de deterioração de resposta e o grau de deterioração do catalisador de purificação de exaustão de lado a montante 20 é baixo (linha sólida A) como quando o sensor de razão ar-combustível de lado a jusante 41 sofre anormalidade de deterioração de resposta e o grau de deterioração do catalisador de purificação de exaustão de lado a montante 20 é alto (linha de corrente de dois pontos D), a razão ar-combustível de saída do sensor de razão ar-combustível de lado a jusante 41 exibe tendências similares. Portanto, em ambos os casos, a primeira velocidade de mudança de razão ar-combustível acaba se tornando mais rápida que a velocidade de mudança usada como referência para anormalidade e se tornando mais lenta que a velocidade de mudança usada como referência para normalidade. Portanto, na presente modalidade, quando a velocidade de mudança da razão ar-combustível de saída do sensor de razão ar-combustível de lado a jusante 41 é mais rápida que a velocidade de mudança usada como referência para anormalidade e mais lenta que a velocidade de mudança usada como referência para normalidade, é julgado que uma pausa deveria ser colocada sob julgamento.

[087] Por outro lado, a linha sólida A e a linha de corrente de dois pontos D na qual as mesmas é julgado que uma pausa deveria ser colocada sob julgamento com base na primeira velocidade de mudança de razão ar-combustível são comparadas. No caso da linha sólida A (quando o sensor de razão ar-combustível de lado a jusante 41 não sofre anormalidade de deterioração de resposta e o grau de deterioração de catalisador de purificação de exaustão de lado a montante 20 também é baixo), a razão ar-combustível de saída do sensor de razão ar-combustível de lado a jusante 41 converge gradualmente para a razão ar-combustível estequiométrica. Isso se deve ao fato de que o grau de deterioração do catalisador de purificação de exaustão de lado a montante 20 é baixo e, portanto, mesmo se a razão ar- combustível do gás de exaustão que flui para dentro do catalisador de purificação de exaustão de lado a montante 20 é uma razão ar-combustível rica, o oxigênio armazenado no catalisador de purificação de exaustão de lado a montante 20 permite que o gás não queimado seja removido por oxidação. Como resultado, no caso da linha sólida A, a segunda velocidade de mudança de razão ar-combustível (velocidade de mudança na segunda região de razão ar-combustível Y) se torna mais lenta.

[088] Por outro lado, no caso da linha de corrente de dois pontos B (quando o sensor de razão ar-combustível de lado a jusante 41 sofre anormalidade de deterioração de resposta e o grau de deterioração do catalisador de purificação de exaustão de lado a montante 20 é alto), a razão ar-combustível de saída do sensor de razão ar-combustível de lado a jusante 41 muda rapidamente em relação à razão ar-combustível estequiométrica até a razão ar-combustível rica. Isso se deve ao fato de que o grau de deterioração do catalisador de purificação de exaustão de lado a montante 20 é alto e, portanto, o catalisador de purificação de exaustão de lado a montante 20 já não armazena muito oxigênio e, como resultado, o gás de exaustão que flui para dentro do catalisador de purificação de exaustão de lado a montante 20 passa pelo catalisador de purificação de exaustão de lado a montante 20 dessa forma. Portanto, no caso da linha de corrente de dois pontos D, a segunda velocidade de mudança de razão ar-combustível (velocidade de mudança na segunda região de razão ar-combustível Y) se torna mais rápida.

[089] Deve-se observar que, no exemplo mostrado na Figura 6, na linha de corrente de um ponto C e na linha de corrente de dois pontos D, a razão ar- combustível de saída do sensor de razão ar-combustível de lado a jusante 41 muda para a razão ar-combustível rica, então muda imediatamente para a razão ar- combustível estequiométrica. Isso se deve ao fato de que, logo após a razão ar- combustível de saída mudar para a razão ar-combustível rica (mais precisamente, logo após a razão ar-combustível de julgamento de conclusão ser alcançada), o controle rico pós reinício é concluído e a razão-alvo entre ar e combustível do gás de exaustão que flui para dentro do catalisador de purificação de exaustão de lado a montante 20 é comutada para a razão ar-combustível estequiométrica.

[090] Portanto, na presente modalidade, se for julgado que uma pausa deveria ser colocada sob julgamento no julgamento baseado na primeira velocidade de mudança de razão ar-combustível, a anormalidade do sensor de razão ar- combustível de lado a jusante 41 é diagnosticada com base na segunda velocidade de mudança de razão ar-combustível. Especificamente, quando a segunda velocidade de mudança de razão ar-combustível é mais lenta que a velocidade de mudança usada como referência para julgamento de normalidade e de anormalidade, é julgado que o sensor de razão ar-combustível de lado a jusante 41 não sofre anormalidade de deterioração de resposta. Por outro lado, quando a segunda velocidade de mudança de razão ar-combustível é mais rápida que a velocidade de mudança usada como referência para julgamento de normalidade e de anormalidade, é julgado que o sensor de razão ar-combustível de lado a jusante 41 sofre anormalidade de deterioração de resposta. Deve-se observar que a velocidade de mudança usada como referência para julgamento de normalidade e anormalidade, por exemplo, é uma velocidade de mudança ligeiramente mais rápida do que a velocidade máxima que a velocidade de mudança pode assumir na segunda região de razão ar- combustível Y quando o sensor de razão ar-combustível de lado a jusante 41 não sofre deterioração de resposta e o grau de deterioração do catalisador de purificação de exaustão de lado a montante 20 é baixo. Adicionalmente, a velocidade de mudança usada como referência para julgamento de normalidade e de anormalidade pode ser um valor predeterminado e pode ser um valor que muda de acordo com a velocidade de mecanismo-motor ou carga de mecanismo-motor ou outro parâmetro operacional no controle rico pós reinício.

[091] Portanto, se combinar os mesmos, na presente modalidade, quando a primeira velocidade de mudança de razão ar-combustível é mais lenta que a velocidade de mudança usada como referência para anormalidade, é julgado que o sensor de razão ar-combustível de lado a jusante 41 é anormal, enquanto quando a primeira velocidade de mudança de razão ar-combustível é mais rápida que a velocidade de mudança usada como referência para normalidade, é julgado que o sensor de razão ar-combustível de lado a jusante 41 é normal. Adicionalmente, se a primeira velocidade de mudança de razão ar-combustível é mais rápida que a velo- cidade de mudança usada como referência para anormalidade e é mais lenta que a velocidade de mudança usada como referência para normalidade, é julgado que uma pausa deveria ser colocada sob julgamento (ou seja, o estado de anormalidade é obscuro). Adicionalmente, se for julgado com base na primeira velocidade de mudança de razão ar-combustível que uma pausa deveria ser colocada sob julgamento, quando a segunda velocidade de mudança de razão ar-combustível é mais lenta que a velocidade de mudança usada como referência para julgamento de normalidade e de anormalidade, é julgado que o sensor de razão ar-combustível de lado a jusante 41 é normal, enquanto quando é mais rápida que a velocidade de mudança usada como referência para julgamento de normalidade e de anormalidade, é julgado que o sensor de razão ar-combustível de lado a jusante 41 é anormal. Mediante o diagnóstico de anormalidade do sensor de razão ar-combustível de lado a jusante 41 dessa forma, mesmo se o catalisador de purificação de exaustão de lado a montante 20 deteriorar, torna-se possível diagnosticar com precisão a anormalidade de deterioração de resposta do sensor de razão ar-combustível de lado a jusante 41.

[092] Deve-se observar que o cálculo da primeira velocidade de mudança de razão ar-combustível com base na razão ar-combustível de saída do sensor de razão ar-combustível de lado a jusante 41 é realizado pelo primeiro meio de cálculo de velocidade de mudança, enquanto o cálculo da segunda velocidade de mudança de razão ar-combustível com base na razão ar-combustível de saída do sensor de razão ar-combustível de lado a jusante 41 é realizado pelo segundo meio de cálculo de velocidade de mudança. Adicionalmente, o julgamento de normalidade e de anormalidade do sensor de razão ar-combustível de lado a jusante 41 com base na primeira velocidade de mudança de razão ar-combustível e na segunda velocidade de mudança de razão ar-combustível é realizado pelo meio de diagnóstico de anormalidade. A ECU 31 funciona como esse primeiro meio de cálculo de velocidade de mudança, o segundo meio de cálculo de velocidade de mudança e o meio de di- agnóstico de anormalidade.

[093] Adicionalmente, na modalidade acima, como as velocidades de mudança de razão ar-combustível enquanto passa pelas regiões de razão ar- combustível X e Y, os períodos de tempo quando a razão ar-combustível de saída do sensor de razão ar-combustível de lado a jusante 41 muda da razão ar- combustível de limite superior para a razão ar-combustível de limite inferior das regiões de razão ar-combustível (períodos de tempo de mudança da razão ar- combustível) são usados. No entanto, ao invés dos períodos de tempo de mudança da razão ar-combustível, os valores obtidos mediante a subtração das razões ar- combustível de limite superior da razão ar-combustível de saída as razões ar- combustível de limite inferior das regiões de razão ar-combustível e dividindo esses valores pelo período de tempo de mudança da razão ar-combustível, também podem ser criadas as velocidades de mudança de razão ar-combustível.

[094] Alternativamente, ao invés das velocidades de mudança de razão ar-combustível durante a passagem através das regiões de razão ar-combustível X e Y, também é possível usar os valores cumulativos de quantidade de gás de exaustão que passa pelo sensor de razão ar-combustível de lado a jusante 41 nos períodos de quando as razões ar-combustível de saída mudam das razões ar-combustível de limite superior para as razões ar-combustível de limite inferior das regiões de razão ar-combustível. Os valores cumulativos de quantidade de gás de exaustão podem ser estimados a partir do valor de saída do medidor de fluxo de ar 39 ou podem ser estimados a partir da carga de mecanismo-motor e da velocidade de mecanismo-motor.

[095] Nesse caso, quando o primeiro valor cumulativo de quantidade de gás de exaustão obtido mediante a adição cumulativa da quantidade de gás de exaustão que passa pelo sensor de razão ar-combustível de lado a jusante 41 no período durante o qual a razão ar-combustível de saída muda da razão ar-combustível de limite superior para a razão ar-combustível de limite inferior da primeira região de razão ar-combustível é maior que o valor cumulativo usado como referência para anormalidade, é julgado que o sensor de razão ar-combustível de lado a jusante 41 é anormal. Por outro lado, quando o primeiro valor cumulativo de quantidade de gás de exaustão é menor que o valor cumulativo usado como referência para normalidade, é julgado que o sensor de razão ar-combustível de lado a jusante 41 é normal, enquanto quando o primeiro valor cumulativo de quantidade de gás de exaustão está entre o valor cumulativo usado como referência para anormalidade e o valor cumulativo usado como referência para normalidade, é julgado que uma pausa deveria ser colocada sob julgamento. Adicionalmente, se for julgado que uma pausa deveria ser colocada sob julgamento com base no primeiro valor cumulativo de quantidade de gás de exaustão, quando o segundo valor cumulativo de quantidade de gás de exaustão obtido mediante a adição cumulativa da quantidade de gás de exaustão que passa pelo sensor de razão ar-combustível de lado a jusante 41 no período durante o qual a razão ar-combustível de saída muda da razão ar-combustível de limite superior para a razão ar-combustível de limite inferior da segunda região de razão ar-combustível é maior que o valor cumulativo usado como referência para julgamento de normalidade e de anormalidade, é julgado que o sensor de razão ar- combustível de lado a jusante é normal. Por outro lado, se o segundo valor cumulativo de quantidade de gás de exaustão é menor que o valor cumulativo usado como referência para julgamento de normalidade e de anormalidade, é julgado que o sensor de razão ar-combustível de lado a jusante 41 é anormal.

[096] Adicionalmente, na presente modalidade, quando o sistema de diagnóstico julgar que o sensor de razão ar-combustível de lado a jusante 41 é anormal, uma luz de aviso é acesa no veículo em que o motor de combustão interna está montado.

[097] Além disso, conforme explicado acima, no caso da linha de corren- te de um ponto C e o caso da linha de corrente de dois pontos D, o grau de deterio-ração do catalisador de purificação de exaustão de lado a montante 20 é alto. Por-tanto, nesses casos, pode ser julgado que o catalisador de purificação de exaustão de lado a montante 20 está deteriorando. Especificamente, quando a primeira velocidade de mudança de razão ar-combustível é mais rápida que a velocidade de mudança usada como referência para normalidade, isto é, quando for julgado, com base na primeira velocidade de mudança de razão ar-combustível que o sensor de razão ar-combustível de lado a jusante 41 é normal, é julgado que o catalisador de purificação de exaustão de lado a montante 20 está deteriorando. Adicionalmente, quando a segunda velocidade de mudança de razão ar-combustível é mais rápida que a velocidade de mudança usada como referência para julgamento de normalidade e de anormalidade, isto é, quando for julgado, com base na segunda velocidade de mudança de razão ar-combustível que o sensor de razão ar-combustível de lado a jusante 41 é anormal, é julgado que o catalisador de purificação de exaustão de lado a montante 20 está deteriorando.<Primeira Região de Razão ar-combustível e Segunda Região de Razão ar- combustível>

[098] Nesse aspecto, se tornar a primeira região de razão ar-combustível uma região entre a razão ar-combustível de limite superior de primeira região e a razão ar-combustível de limite inferior de primeira região no lado mais rico que isso, no exemplo mencionado acima, faz-se com que a razão ar-combustível de limite superior de primeira região seja 18, enquanto se faz com que a razão ar-combustível de limite inferior de primeira região seja 17. Adicionalmente, se tornar a segunda região de razão ar-combustível uma região entre a razão ar-combustível de limite superior de segunda região e a razão ar-combustível de limite inferior de segunda região no lado mais rico que isso, no exemplo mencionado acima, faz-se com que a razão ar-combustível de limite superior de segunda região seja 16 e se faz com que a razão ar-combustível de limite inferior de segunda região seja a razão ar-combustível estequiométrica (no exemplo mencionado acima, 14,6). No entanto, a mesma deveria ser mudada de acordo com a característica do catalisador de purificação de exaustão 20, composição de combustível, a configuração do sensor de razão ar- combustível de lado a jusante 41, etc., e, portanto, a primeira região de razão ar- combustível e a segunda região de razão ar-combustível não precisam ser necessariamente as regiões entre as mesmas.

[099] Em primeiro lugar, a primeira região de razão ar-combustível será explicada. A primeira região de razão ar-combustível deve ser basicamente uma na qual a velocidade de mudança da razão ar-combustível de saída muda quando o sensor de razão ar-combustível de lado a jusante 41 sofre deterioração de resposta. Portanto, a razão ar-combustível de limite superior de primeira região deve ser menor que a razão ar-combustível de saída quando o ar é descarregado do catalisador de purificação de exaustão de lado a montante 20.

[0100] Além disso, durante o uso, como o sensor de razão ar-combustível de lado a jusante 41, de um sensor de razão ar-combustível tipo corrente limite conforme explicado acima, a razão ar-combustível de limite superior de primeira região precisam ser uma razão ar-combustível na qual o sensor de razão ar-combustível de lado a jusante 41 pode gerar uma corrente limite. Por exemplo, no exemplo mostrado na Figura 3, quando se faz com que a voltagem aplicada no sensor de razão ar- combustível de lado a jusante 41 tenha 0,4V, se a razão ar-combustível de exaustão for 18 ou aproximadamente, a corrente limite é emitida, mas se a razão ar- combustível de exaustão se tornar maior que isso, a corrente limite não é emitida. Se, dessa forma, a corrente limite não for mais emitida, a precisão da corrente de saída em relação à razão ar-combustível real se deteriora e, portanto, a precisão de detecção da razão ar-combustível falha. Portanto, faz-se com que uma razão ar- combustível de limite superior de primeira região seja uma razão ar-combustível na qual o sensor de razão ar-combustível de lado a jusante 41 pode gerar uma corrente limite. Em um sensor de razão ar-combustível que tem a característica de V-I mostrada na Figura 3, faz-se com que a mesma seja 18 ou menos.

[0101] Alternativamente, no caso de uso, como o sensor de razão ar- combustível de lado a jusante 41, um sensor configurado de modo a voltagem aplicada seja maior conforme a corrente de saída aumenta, a razão ar-combustível de limite superior de primeira região também pode ser usada como a razão ar- combustível pobre de limite superior na qual a corrente limite é gerada durante a aplicação de uma voltagem na qual a corrente limite é gerada durante a detecção de gás de exaustão que corresponde à razão ar-combustível estequiométrica.

[0102] Adicionalmente, a temporização na qual a razão ar-combustível do gás de exaustão que flui para fora do catalisador de purificação de exaustão de lado a montante 20 se torna mais rica que a razão ar-combustível estequiométrica muda de acordo com a quantidade de oxigênio que pode ser armazenada pelo catalisador de purificação de exaustão de lado a montante 20 (quantidade de armazenamento de oxigênio máxima). Portanto, se ajustar a razão ar-combustível de limite inferior de primeira região menor que a razão ar-combustível estequiométrica, mesmo se a deterioração de resposta do sensor de razão ar-combustível de lado a jusante 41 for da mesma extensão, a temporização muda dependendo da quantidade de armazenamento de oxigênio máxima do catalisador de purificação de exaustão de lado a mon-tante 20. Portanto, a razão ar-combustível de limite inferior de primeira região precisa ser a razão ar-combustível estequiométrica ou mais. Em particular, a razão ar- combustível de limite inferior de primeira região é, de preferência, mais pobre que a razão ar-combustível estequiométrica.

[0103] Além disso, durante o uso do sensor de razão ar-combustível tipo corrente limite como o sensor de razão ar-combustível de lado a jusante 41 da maneira acima, a razão ar-combustível de limite inferior de primeira região também pre- cisa ser uma razão ar-combustível na qual o sensor de razão ar-combustível de lado a jusante 41 pode gerar uma corrente limite. Portanto, em um sensor de razão ar- combustível que tem a característica de V-I mostrada na Figura 3, faz-se com que a mesma seja 12 ou mais. Deve-se observar que, considerando o ponto que a razão ar-combustível de limite superior de primeira região e a razão ar-combustível de limite inferior de primeira região precisam ser razões ar-combustível nas quais o sensor de razão ar-combustível de lado a jusante 41 pode gerar a corrente limite, pode ser dito que a primeira região de razão ar-combustível é uma região na região de razão ar-combustível onde o sensor de razão ar-combustível de lado a jusante 41 gera uma corrente limite.

[0104] Posteriormente, a segunda região de razão ar-combustível será explicada. A segunda região de razão ar-combustível precisa ser basicamente uma região na qual a velocidade de mudança da razão ar-combustível de saída muda de acordo com o grau de deterioração do catalisador de purificação de exaustão de lado a montante 20 independentemente da presença ou ausência de deterioração de resposta do sensor de razão ar-combustível de lado a jusante 41. Conforme explicado acima, a razão ar-combustível de saída próxima à razão ar-combustível estequi- ométrica muda de acordo com o grau de deterioração do catalisador de purificação de exaustão de lado a montante 20 e, portanto, a segunda região de razão ar- combustível inclui, de preferência, a região próxima à razão ar-combustível estequi- ométrica.

[0105] Da mesma forma que a razão ar-combustível de limite superior de primeira região mencionada acima, a razão ar-combustível de limite superior de segunda região precisa ser menor que a razão ar-combustível de saída quando o catalisador de purificação de exaustão de lado a montante 20 descarregar ar. Além disso, durante o uso de um sensor de razão ar-combustível tipo corrente limite como o sensor de razão ar-combustível de lado a jusante 41, a razão ar-combustível de se- gunda região precisa ser uma razão ar-combustível na qual o sensor de razão ar- combustível de lado a jusante 41 pode gerar uma corrente limite. Ademais, para evitar que a segunda mudança de velocidade de razão ar-combustível seja afetada pela mudança de velocidade de razão ar-combustível na primeira região de razão ar- combustível, a razão ar-combustível de limite superior de segunda região é, de preferência, mais rica (menor) que a razão ar-combustível de limite inferior de primeira região.

[0106] Por outro lado, faz-se com que a razão ar-combustível de limite inferior de segunda região, conforme explicado acima, seja uma razão ar-combustível de modo que a segunda região de razão ar-combustível inclua as proximidades da razão ar-combustível estequiométrica visto que a tendência na razão ar-combustível de saída nas proximidades da razão ar-combustível estequiométrica muda de acordo com o grau de deterioração do catalisador de purificação de exaustão de lado a montante 20. Especificamente, faz-se com que a razão ar-combustível de limite inferior de segunda região esteja dentro da faixa de uma razão ar-combustível ligeiramente mais pobre que a razão ar-combustível estequiométrica até uma razão ar- combustível mais rica que a razão ar-combustível estequiométrica. Adicionalmente, se for feito com que a temporização de conclusão de controle rico pós reinício seja o instante quando a razão ar-combustível de saída do sensor de razão ar-combustível de lado a jusante 41 alcança a razão de julgamento de conclusão entre ar e combustível mais rica que a razão ar-combustível estequiométrica, também pode feito com que a razão de julgamento de conclusão entre ar e combustível seja a razão ar- combustível de limite inferior de segunda região. Adicionalmente, durante o uso de um sensor de razão ar-combustível de lado a jusante 41 constituído por um sensor de razão ar-combustível tipo corrente limite conforme explicado acima, também é feito com que a segunda região de razão ar-combustível seja uma região na região de razão ar-combustível onde o sensor de razão ar-combustível de lado a jusante 41 pode gerar uma corrente limite.

[0107] Deve-se observar que, no caso de explicação geral da relação entre a primeira região de razão ar-combustível e a segunda região de razão ar- combustível, na presente modalidade, pode ser dito que a primeira região de razão ar-combustível inclui, de preferência, uma região de razão ar-combustível mais pobre que a segunda região de razão ar-combustível, enquanto a segunda região de razão ar-combustível inclui, de preferência, uma região de razão ar-combustível mais rica que a primeira região de razão ar-combustível.<Fluxograma>

[0108] A Figura 8 é um fluxograma que mostra uma rotina de controle de controle para diagnosticar anormalidade na presente modalidade. O controle para diagnóstico de anormalidade mostrado na Figura 8 é realizado na ECU 31.

[0109] Conforme mostrado na Figura 8, em primeiro lugar, na etapa S11, é julgado se o sensor de razão ar-combustível de lado a jusante 41 já foi diagnosticado para presença de anormalidade após o motor de combustão interna ter sido iniciado ou após a chave de ignição do veículo em que o motor de combustão interna está montado ter sido ligada. Se na etapa S11 é julgado que já foi diagnosticado para presença de anormalidade, faz-se com que a rotina de controle seja concluída. Por outro lado, se for julgado, na etapa S11, que o sensor de razão ar-combustível de lado a jusante 41 ainda não terminou de ser diagnosticado para presença de anormalidade, a rotina avança para a etapa S12.

[0110] Na etapa S12, com base na saída do sensor de razão ar- combustível de lado a jusante 41, o primeiro período de tempo de mudança da razão ar-combustível ΔTi é calculado. Especificamente, após a conclusão do controle de corte de combustível e o início do controle rico pós reinício, o período de tempo de quando a razão ar-combustível de saída do sensor de razão ar-combustível de lado a jusante 41 alcança, em primeiro lugar, a razão ar-combustível de limite superior de primeira região (por exemplo, 18) a quando a mesma alcança, em primeiro lugar, a razão ar-combustível de limite inferior de primeira região (por exemplo, 17) é calculado como o primeiro período de tempo de mudança da razão ar-combustível ΔTi.

[0111] Posteriormente, nas etapas S13 e S14, é julgado se o primeiro período de tempo de mudança da razão ar-combustível ΔT1 calculado na etapa S12 é o valor-limite usado para julgamento de anormalidade T1up ou mais, o valor-limite usado para julgamento de normalidade T1low ou menos, ou entre o valor-limite usado para julgamento de anormalidade T1up e o valor-limite usado para julgamento de normalidade T1low. Quando é julgado que o primeiro período de tempo de mudança da razão ar-combustível ΔT1 é o valor-limite usado para julgamento de anormalidade T1up ou mais, a rotina avança para a etapa S15. Na etapa S15, é julgado que o sensor de razão ar-combustível de lado a jusante 41 sofre anormalidade de deterioração de resposta. Por outro lado, quando, nas etapas S13 e S14, é julgado que o primeiro período de tempo de mudança da razão ar-combustível ΔT1 é o valor-limite usado para julgamento de normalidade T1low ou menos, a rotina avança para a etapa S16. Na etapa S16, é julgado que o sensor de razão ar-combustível de lado a jusante 41 não sofre anormalidade de deterioração de resposta. Por outro lado, quando, etapas S13 e S14, é julgado que o primeiro período de tempo de mudança da razão ar-combustível ΔT1 está entre o valor-limite usado para julgamento de anormalidade T1up e o valor-limite usado para julgamento de normalidade T1low, a rotina avança para a etapa S17.

[0112] Na etapa S17, com base na saída do sensor de razão ar- combustível de lado a jusante 41, o segundo período de tempo de mudança da razão ar-combustível ΔT2 é calculado. Especificamente, após a conclusão do controle de corte de combustível e o início do controle rico pós reinício, o período de tempo de quando a razão ar-combustível de saída do sensor de razão ar-combustível de lado a jusante 41 alcança, em primeiro lugar, a razão ar-combustível de limite supe rior de segunda região (por exemplo, 16) a quando a mesma alcança, em primeiro lugar, a razão ar-combustível de limite inferior de segunda região (por exemplo, razão ar-combustível estequiométrica) é calculado como o segundo período de tempo de mudança da razão ar-combustível ΔT2.

[0113] Posteriormente, na etapa S18, é julgado se o segundo período de tempo de mudança da razão ar-combustível ΔT2 calculado na etapa S17 é menor que o valor-limite usado para julgamento de normalidade e de anormalidade T2mid. Quando é julgado que o segundo período de tempo de mudança da razão ar- combustível ΔT2 é menor que o valor-limite usado para julgamento de normalidade e de anormalidade T2mid, a rotina avança para a etapa S19. Na etapa S19, é julgado que o sensor de razão ar-combustível de lado a jusante 41 sofre anormalidade de deterioração de resposta. Por outro lado, quando, na etapa S18, é julgado que o segundo período de tempo de mudança da razão ar-combustível ΔT2 é o valor-limite usado para julgamento de normalidade e de anormalidade T2mid ou mais, a rotina avança para a etapa S20. Na etapa S20, é julgado que o sensor de razão ar- combustível de lado a jusante 41 não sofre anormalidade de deterioração de resposta.

[0114] Deve-se observar que, no exemplo acima, a anormalidade é diagnosticada com base no primeiro período de tempo de mudança da razão ar- combustível ΔT1 e no segundo período de tempo de mudança da razão ar- combustível ΔT2. No entanto, conforme explicado acima, ao invés do primeiro período de tempo de mudança da razão ar-combustível ΔT1, também é possível usar a primeira velocidade de mudança de razão ar-combustível V1 obtida mediante a subtração, da razão ar-combustível de limite superior de primeira região, da razão ar- combustível de limite inferior de primeira região e dividindo o valor pelo primeiro período de tempo de mudança da razão ar-combustível. Adicionalmente, ao invés do segundo período de tempo de mudança da razão ar-combustível ΔT2, também é possível usar a segunda velocidade de mudança de razão ar-combustível V2 obtida mediante a subtração, da razão ar-combustível de limite superior de segunda região, da razão ar-combustível de limite inferior de segunda região e dividindo o valor pelo segundo período de tempo de mudança da razão ar-combustível.

[0115] Alternativamente, conforme explicado acima, ao invés do primeiro período de tempo de mudança da razão ar-combustível ΔTi, também é possível usar o valor cumulativo da primeira quantidade de gás de exaustão obtida mediante a adição cumulativa da quantidade de gás de exaustão que passa pelo sensor de razão ar-combustível de lado a jusante 41, enquanto a razão ar-combustível de saída muda da razão ar-combustível de limite superior de primeira região para a razão ar- combustível de limite inferior de primeira região. Adicionalmente, ao invés do segundo período de tempo de mudança da razão ar-combustível ΔT2, também é possível usar o valor cumulativo da segunda quantidade de gás de exaustão obtida mediante a adição cumulativa da quantidade de gás de exaustão que passa pelo sensor de razão ar-combustível de lado a jusante 41, enquanto a razão ar-combustível de saída muda da razão ar-combustível de limite superior de segunda região para a razão ar-combustível de limite inferior de segunda região.

[0116] Nesse caso, quando, na etapa S13, a primeira velocidade de mudança de razão ar-combustível V1 é a velocidade de mudança usada como referência para anormalidade ou menos, a rotina avança para a etapa S15, onde é julgado que o sensor de razão ar-combustível de lado a jusante 41 é anormal. Adicionalmente, quando, na etapa S14, a primeira velocidade de mudança de razão ar- combustível V1 é a velocidade de mudança usada como referência para normalidade ou mais, a rotina avança para a etapa S16, onde é julgado que o sensor de razão ar- combustível de lado a jusante 41 não é anormal. Da mesma forma, quando, na etapa S18, a segunda velocidade de mudança de razão ar-combustível V2 é a velocidade de mudança usada como referência para normalidade e anormalidade ou mais, a rotina avança para a etapa S19, onde é julgado que o sensor de razão ar- combustível de lado a jusante 41 é anormal.

[0117] Posteriormente, com referência à Figura 9, será explicado um sistema de diagnóstico de acordo com uma segunda modalidade da presente invenção. O sistema de diagnóstico de acordo com a segunda modalidade basicamente é configurado da mesma forma que o sistema de diagnóstico de acordo com a primeira modalidade. No entanto, na primeira modalidade, a velocidade de mudança da razão ar-combustível de saída do sensor de razão ar-combustível de lado a jusante 41 é usada como uma base para diagnosticar anormalidade, enquanto, na segunda modalidade, um valor cumulativo (valor integrado) da razão ar-combustível de saída do sensor de razão ar-combustível de lado a jusante 41 é usado como uma base para diagnosticar anormalidade.

[0118] Para a presença ou ausência de deterioração de resposta da razão ar-combustível de saída do sensor de razão ar-combustível de lado a jusante 41, o valor cumulativo da razão ar-combustível de saída também exibe uma tendência similar como a velocidade de mudança da razão ar-combustível. Esse estado é mostrado na Figura 9.

[0119] A Figura 9 é um gráfico do tempo similar à Figura 7. Na Figura 9, I1A é o valor cumulativo da razão ar-combustível de saída no instante em que a razão ar-combustível de saída passa primeiro pela primeira região de razão ar-combustível X no caso em que o sensor de razão ar-combustível de lado a jusante 41 não sofre deterioração de resposta e o grau de deterioração do catalisador de purificação de exaustão de lado a montante 20 é baixo (linha sólida A). Adicionalmente, Na Figura 9, I1B é o valor cumulativo da razão ar-combustível de saída no instante em que a razão ar-combustível de saída passa primeiro pela primeira região de razão ar- combustível X no caso em que o sensor de razão ar-combustível de lado a jusante 41 sofre deterioração de resposta e o grau de deterioração do catalisador de purificação de exaustão de lado a montante 20 é baixo (linha sólida B). Ademais, na Figura 9, I1C é o valor cumulativo da razão ar-combustível de saída no instante em que a razão ar-combustível de saída passa primeiro pela primeira região de razão ar- combustível X no caso em que o sensor de razão ar-combustível de lado a jusante 41 não sofre deterioração de resposta e o grau de deterioração do catalisador de purificação de exaustão de lado a montante 20 é alto (linha sólida C).

[0120] Se comparar esses valores cumulativos I1A, I1B e I1C, o valor cumulativo I1B é maior que o valor cumulativo I1A. Portanto, é entendido que, se o sensor de razão ar-combustível de lado a jusante 41 sofre deterioração de resposta, o valor cumulativo da razão ar-combustível de saída durante a passagem através da primeira região de razão ar-combustível X se torna maior. Adicionalmente, o valor cumulativo I1C é menor que o valor cumulativo I1A. Portanto, se o grau de deterioração do catalisador de purificação de exaustão de lado a montante 20 se tornar maior, o valor cumulativo da razão ar-combustível de saída no instante da passagem através da primeira região de razão ar-combustível X se torna menor.

[0121] Por outro lado, quando o sensor de razão ar-combustível de lado a jusante 41 não sofre deterioração de resposta e o grau de deterioração do catalisador de purificação de exaustão de lado a montante 20 é baixo (linha de corrente de dois pontos D), a razão ar-combustível de saída exibe comportamento similar à linha sólida A na primeira região de razão ar-combustível X. Por esse motivo, em um caso conforme mostrado pela linha sólida A e em um caso conforme mostrado pela linha de corrente de dois pontos D, os valores cumulativos das razões ar-combustível de saída no instante em que as razões ar-combustível de saída passam primeiro pela primeira região de razão ar-combustível X assumem a mesma extensão.

[0122] Portanto, na presente modalidade, se o valor cumulativo da razão ar-combustível de saída quando a razão ar-combustível de saída passar primeiro pela primeira região de razão ar-combustível X for maior que o valor cumulativo usado como referência para anormalidade, julga-se que o sensor de razão ar- combustível de lado a jusante 41 sofre anormalidade de deterioração de resposta. Observa-se que é feito com que o valor cumulativo usado como referência para anormalidade seja, por exemplo, um valor ligeiramente maior que o valor máximo, cujo valor cumulativo da razão ar-combustível de saída pode assumir na primeira região de razão ar-combustível X quando o sensor de razão ar-combustível de lado a jusante 41 não sofre deterioração de resposta e o grau de deterioração do catalisador de purificação de exaustão de lado a montante 20 é baixo.

[0123] Por outro lado, quando o valor cumulativo da razão ar-combustível de saída quando a razão ar-combustível de saída passar primeiro pela primeira região de razão ar-combustível X for maior que o valor cumulativo usado como referência para normalidade, julga-se que o sensor de razão ar-combustível de lado a jusante 41 não sofre anormalidade de deterioração de resposta. Deve-se observar que é feito com que o valor cumulativo usado como referência para normalidade seja, por exemplo, um valor ligeiramente menor que o valor mínimo, cujo valor cumulativo de razão ar-combustível de saída pode assumir na primeira região de razão ar- combustível X quando o sensor de razão ar-combustível de lado a jusante 41 não sofre deterioração de resposta e o grau de deterioração do catalisador de purificação de exaustão de lado a montante 20 é baixo.

[0124] Adicionalmente, quando o valor cumulativo da razão ar-combustível de saída quando a razão ar-combustível de saída passar primeiro pela primeira região de razão ar-combustível X estiver entre o valor cumulativo usado como referência para anormalidade e o valor cumulativo usado como referência para normalidade, julga-se que o mesmo é obscuro se o sensor de razão ar-combustível de lado a jusante 41 sofre anormalidade de deterioração de resposta (estado de anormalidade é obscuro) e que uma pausa deveria ser colocada sob julgamento.

[0125] Adicionalmente, na Figura 9, I2A é o valor cumulativo da razão ar- combustível de saída quando conforme mostrado pela linha sólida A, a razão ar- combustível de saída passar primeiro pela segunda região de razão ar-combustível X. Adicionalmente, na Figura 9, I2A é o valor cumulativo da razão ar-combustível de saída quando conforme mostrado pela linha de corrente de dois pontos D, a razão ar-combustível de saída passar primeiro pela segunda região de razão ar- combustível X. Caso sejam comparados esses valores cumulativos I2A, I2D, o valor cumulativo I2A é maior que o valor cumulativo I2D. Portanto, é determinado que se o grau de deterioração do catalisador de purificação de exaustão de lado a montante 20 se tornar maior, o valor cumulativo da razão ar-combustível de saída ao passar pela segunda região de razão ar-combustível Y se torna maior.

[0126] Portanto, na presente modalidade, se for julgado que uma pausa deveria ser colocada sob julgamento no julgamento baseado no valor cumulativo da razão ar-combustível de saída quando a razão ar-combustível de saída passar primeiro pela primeira região de razão ar-combustível X, a anormalidade é diagnosticada com base no valor cumulativo da razão ar-combustível de saída quando a razão ar-combustível de saída passa pela segunda região de razão ar-combustível Y. Especificamente, se o valor cumulativo da razão ar-combustível de saída quando a razão ar-combustível de saída passar primeiro pela segunda região de razão ar- combustível X for maior que o valor cumulativo usado como referência para julgamento de normalidade e de anormalidade, julga-se que o sensor de razão ar- combustível de lado a jusante 41 não sofre a anormalidade de deterioração de resposta. Por outro lado, quando esse valor cumulativo é menor que o valor cumulativo usado como referência para julgamento de normalidade e de anormalidade, julga-se que o sensor de razão ar-combustível de lado a jusante 41 sofre deterioração de resposta.

[0127] Portanto, resumindo isso, na presente modalidade, se o valor cu- mulativo na primeira região de razão ar-combustível X for maior que o valor cumula-tivo usado como referência para anormalidade, julga-se que o sensor de razão ar- combustível de lado a jusante 41 se torna anormal, enquanto se o valor cumulativo na primeira região de razão ar-combustível X for menor que o valor cumulativo de referência normal, julga-se que o sensor de razão ar-combustível de lado a jusante 41 é normal. Adicionalmente, se o valor cumulativo na primeira região de razão ar- combustível X estiver entre o valor cumulativo usado como referência para anormali-dade e o valor cumulativo usado como referência para normalidade, julga-se que uma pausa deveria ser colocada sob julgamento. Adicionalmente, se for julgado com base no valor cumulativo na primeira região de razão ar-combustível X que uma pausa deveria ser colocada sob julgamento, quando o segundo valor cumulativo de razão ar-combustível é maior que o valor cumulativo usado como referência para julgamento de normalidade e de anormalidade, julga-se que o sensor de razão ar- combustível de lado a jusante 41 é normal, quando o mesmo é menor que o valor cumulativo usado como referência para julgamento de normalidade e de anormalidade, julga-se que o sensor de razão ar-combustível de lado a jusante 41 se torna anormal. Ao diagnosticar a anormalidade do sensor de razão ar-combustível de lado a jusante 41 nesse modo, mesmo se o catalisador de purificação de exaustão de lado a montante 20 deteriorar, a anormalidade de deterioração de resposta do sensor de razão ar-combustível de lado a jusante 41 pode ser precisamente diagnosticada.

[0128] Se a primeira modalidade e a segunda modalidade mencionadas acima forem expressas juntas, de acordo com a modalidade da presente invenção, o primeiro meio de cálculo de característica de mudança (ECU 31) calcula a primeira característica de mudança de razão ar-combustível quando a razão ar-combustível de saída passa primeiro pela primeira região de razão ar-combustível. Além disso, o segundo meio de cálculo de característica de mudança (ECU 31) calcula a segunda característica de mudança de razão ar-combustível quando passa primeiro pela segunda região de razão ar-combustível. Adicionalmente, o meio de diagnóstico de anormalidade (ECU 31) julga normalidade, anormalidade ou se uma pausa deveria ser colocada sob julgamento (isto é, um estado de anormalidade obscuro) para o estado do sensor de razão ar-combustível de lado a jusante 41, com base na primeira característica de mudança de razão ar-combustível. Quando se baseia na primeira característica de mudança de razão ar-combustível, julga-se que uma pausa deveria ser colocada sob julgamento, é julgado se o sensor de razão ar-combustível de lado a jusante 41 é normal ou anormal em estado, com base na segunda característica de mudança de razão ar-combustível.

[0129] Assim como a característica de mudança de razão ar-combustível, na modalidade mencionada acima, a velocidade de mudança de razão ar- combustível (período de tempo de mudança de razão ar-combustível), valor cumulativo de razão ar-combustível, valor cumulativo de quantidade de gás de exaustão que passa pelo sensor de razão ar-combustível de lado a jusante 41 enquanto a razão ar-combustível de saída muda da razão ar-combustível de limite superior para a razão ar-combustível de limite inferior em cada região de razão ar-combustível, etc. podem ser mencionados. No entanto, assim como a característica de mudança de razão ar-combustível, um parâmetro diferente dos parâmetros acima pode ser usado, desde que um parâmetro exiba uma tendência similar à velocidade de mudança de razão ar-combustível etc. em relação à presença ou ausência de anormalidade de deterioração de resposta da razão ar-combustível de lado a jusante 41 e o grau de deterioração do catalisador de purificação de exaustão de lado a montante 20.LISTAGEM DE REFERÊNCIAS NUMÉRICAS1. corpo de mecanismo-motor5. câmara de combustão6. válvula de admissão 8. válvula de exaustão11. injetor de combustível19. tubulação de exaustão20. catalisador de purificação de exaustão de lado a montante21. invólucro de lado a montante23. invólucro de lado a jusante24. catalisador de purificação de exaustão de lado a jusante31. unidade de controle eletrônica (ECU)40. sensor de razão ar-combustível de lado a montante41. sensor de razão ar-combustível de lado a jusante

Claims

1. Sistema de diagnóstico de um motor de combustão interna compreendendo um catalisador de purificação de exaustão (20) disposto em uma passagem de exaustão do motor de combustão interna e sendo capaz de armazenar oxigênio em gás de exaustão de influxo e um sensor de razão ar-combustível (41) disposto em um lado a jusante do catalisador de purificação de exaustão (20) em uma direção de fluxo de exaustão e detectar uma razão ar-combustível de gás de exaustão fluindo para fora do catalisador de purificação de exaustão (20), interromper ou diminuir uma alimentação de combustível a uma câmara de combustão (5) como controle de corte de combustível, e controlar uma razão ar-combustível de gás de exaustão fluindo para dentro do catalisador de purificação de exaustão (20) após a conclusão do controle de corte de combustível para uma razão ar-combustível rica mais rica que uma razão ar-combustível estequiométrica como controle rico pós reinício,em que o sistema de diagnóstico compreendeum primeiro meio de cálculo de característica de mudança para calcular uma primeira característica de mudança de razão ar-combustível no instante em que a razão ar-combustível de saída do sensor de razão ar-combustível (41) passar primeiro por uma primeira região de razão ar-combustível que é uma parte de uma região de razão ar-combustível de uma razão ar-combustível estequiométrica ou mais, após uma conclusão do controle de corte de combustível, com base em uma razão ar- combustível de saída emitida do sensor de razão ar-combustível (41),um segundo meio de cálculo de característica de mudança para calcular uma segunda característica de mudança de razão ar-combustível no instante em que a razão ar-combustível de saída do sensor de razão ar-combustível (41) passar primeiro por uma segunda região de razão ar-combustível diferente da primeira região de razão ar-combustível, após uma conclusão do controle de corte de combustível, com base em uma razão ar-combustível de saída emitida do sensor de razão ar- combustível (41), eum meio de diagnóstico de anormalidade para julgar qualquer um dentre normalidade, anormalidade, e se uma pausa deve ser colocada sob julgamento para o estado do sensor de razão ar-combustível (41), com base na primeira característica de mudança de razão ar-combustível e, se for julgado com base na primeira característica de mudança de razão ar-combustível que uma pausa deve ser colocada sob julgamento, para julgar se o estado do sensor de razão ar-combustível (41) é normal ou anormal com base na segunda característica de mudança de razão ar- combustível,em que a primeira região de razão de ar-combustível inclui uma região de razão de ar-combustível mais pobre do que a segunda região de razão ar- combustível, eem que a segunda região de razão ar-combustível inclui uma região de razão ar-combustível mais rica do que a primeira região de razão ar-combustível, o sistema de diagnóstico sendo CARACTERIZADO pelo fato de que:a primeira característica de mudança de razão ar-combustível é uma primeira velocidade de mudança de razão ar-combustível que é uma velocidade de mudança quando uma razão ar-combustível de saída do sensor de razão ar- combustível (41) passa primeiro pela primeira região de razão ar-combustível, eo meio de diagnóstico de anormalidade julga que o sensor de razão ar- combustível (41) é anormal quando a primeira velocidade de mudança de razão ar- combustível é mais lenta que uma velocidade de mudança usada como referência para anormalidade, julga que o sensor de razão ar-combustível (41) é normal quando a primeira velocidade de mudança de razão ar-combustível é mais rápida que uma velocidade de mudança usada como referência para normalidade, e julga que uma pausa deve ser colocada sob julgamento quando a primeira velocidade de mudança de razão ar-combustível está entre a velocidade de mudança usada como referência para anormalidade e a velocidade de mudança usada como referência para normalidade.

2. Sistema de diagnóstico de um motor de combustão interna compreendendo um catalisador de purificação de exaustão (20) disposto em uma passagem de exaustão do motor de combustão interna e sendo capaz de armazenar oxigênio em gás de exaustão de influxo e um sensor de razão ar-combustível (41) disposto em um lado a jusante do catalisador de purificação de exaustão (20) em uma direção de fluxo de exaustão e detectar uma razão ar-combustível de gás de exaustão fluindo para fora do catalisador de purificação de exaustão (20), interromper ou diminuir uma alimentação de combustível a uma câmara de combustão (5) como controle de corte de combustível, e controlar uma razão ar-combustível de gás de exaustão fluindo para dentro do catalisador de purificação de exaustão (20) após a conclusão do controle de corte de combustível para uma razão ar-combustível rica mais rica que uma razão ar-combustível estequiométrica como controle rico pós reinício,em que o sistema de diagnóstico compreendeum primeiro meio de cálculo de característica de mudança para calcular uma primeira característica de mudança de razão ar-combustível no instante em que a razão ar-combustível de saída do sensor de razão ar-combustível (41) passar primeiro por uma primeira região de razão ar-combustível que é uma parte de uma região de razão ar-combustível de uma razão ar-combustível estequiométrica ou mais, após uma conclusão do controle de corte de combustível, com base em uma razão ar- combustível de saída emitida do sensor de razão ar-combustível (41),um segundo meio de cálculo de característica de mudança para calcular uma segunda característica de mudança de razão ar-combustível no instante em que a razão ar-combustível de saída do sensor de razão ar-combustível (41) passar primeiro por uma segunda região de razão ar-combustível diferente da primeira região de razão ar-combustível, após uma conclusão do controle de corte de combustí- vel, com base em uma razão ar-combustível de saída emitida do sensor de razão ar- combustível (41), eum meio de diagnóstico de anormalidade para julgar qualquer um dentre normalidade, anormalidade, e se uma pausa deve ser colocada sob julgamento para o estado do sensor de razão ar-combustível (41), com base na primeira característica de mudança de razão ar-combustível e, se for julgado com base na primeira característica de mudança de razão ar-combustível que uma pausa deve ser colocada sob julgamento, para julgar se o estado do sensor de razão ar-combustível (41) é normal ou anormal com base na segunda característica de mudança de razão ar- combustível,em que a primeira região de razão de ar-combustível inclui uma região de razão de ar-combustível mais pobre do que a segunda região de razão ar- combustível, eem que a segunda região de razão ar-combustível inclui uma região de razão ar-combustível mais rica do que a primeira região de razão ar-combustível, o sistema de diagnóstico sendo CARACTERIZADO pelo fato de que:a primeira característica de mudança de razão ar-combustível é um primeiro valor cumulativo de razão ar-combustível obtido mediante a adição cumulativa da razão ar-combustível de saída quando uma razão ar-combustível de saída do sensor de razão ar-combustível (41) está na primeira região de razão ar-combustível, eo meio de diagnóstico de anormalidade julga que o sensor de razão ar- combustível (41) é anormal quando o primeiro valor cumulativo de razão ar- combustível é maior que um valor cumulativo usado como referência para anormalidade, julga que o sensor de razão ar-combustível (41) é normal quando o primeiro valor cumulativo de razão ar-combustível é menor que um valor cumulativo usado como referência para normalidade, e julga que uma pausa deve ser colocada sob julgamento quando o primeiro valor cumulativo de razão ar-combustível está entre o valor cumulativo usado como referência para anormalidade e o valor cumulativo usado como referência para normalidade.

3. Sistema de diagnóstico de um motor de combustão interna compreendendo um catalisador de purificação de exaustão (20) disposto em uma passagem de exaustão do motor de combustão interna e sendo capaz de armazenar oxigênio em gás de exaustão de influxo e um sensor de razão ar-combustível (41) disposto em um lado a jusante do catalisador de purificação de exaustão (20) em uma direção de fluxo de exaustão e detectar uma razão ar-combustível de gás de exaustão fluindo para fora do catalisador de purificação de exaustão (20), interromper ou diminuir uma alimentação de combustível a uma câmara de combustão (5) como controle de corte de combustível, e controlar uma razão ar-combustível de gás de exaustão fluindo para dentro do catalisador de purificação de exaustão (20) após a conclusão do controle de corte de combustível para uma razão ar-combustível rica mais rica que uma razão ar-combustível estequiométrica como controle rico pós reinício,em que o sistema de diagnóstico compreendeum primeiro meio de cálculo de característica de mudança para calcular uma primeira característica de mudança de razão ar-combustível no instante em que a razão ar-combustível de saída do sensor de razão ar-combustível (41) passar primeiro por uma primeira região de razão ar-combustível que é uma parte de uma região de razão ar-combustível de uma razão ar-combustível estequiométrica ou mais, após uma conclusão do controle de corte de combustível, com base em uma razão ar- combustível de saída emitida do sensor de razão ar-combustível (41),um segundo meio de cálculo de característica de mudança para calcular uma segunda característica de mudança de razão ar-combustível no instante em que a razão ar-combustível de saída do sensor de razão ar-combustível (41) passar primeiro por uma segunda região de razão ar-combustível diferente da primeira região de razão ar-combustível, após uma conclusão do controle de corte de combustí- vel, com base em uma razão ar-combustível de saída emitida do sensor de razão ar- combustível (41), eum meio de diagnóstico de anormalidade para julgar qualquer um dentre normalidade, anormalidade, e se uma pausa deve ser colocada sob julgamento para o estado do sensor de razão ar-combustível (41), com base na primeira característica de mudança de razão ar-combustível e, se for julgado com base na primeira característica de mudança de razão ar-combustível que uma pausa deve ser colocada sob julgamento, para julgar se o estado do sensor de razão ar-combustível (41) é normal ou anormal com base na segunda característica de mudança de razão ar- combustível,em que a primeira região de razão de ar-combustível inclui uma região de razão de ar-combustível mais pobre do que a segunda região de razão ar- combustível, eem que a segunda região de razão ar-combustível inclui uma região de razão ar-combustível mais rica do que a primeira região de razão ar-combustível, o sistema de diagnóstico sendo CARACTERIZADO pelo fato de que:a primeira característica de mudança de razão ar-combustível é um primeiro valor cumulativo de quantidade de gás de exaustão obtido mediante a adição cumulativa de uma quantidade de gás de exaustão passando por uma passagem de exaustão na qual o sensor de razão ar-combustível (41) é disposto no período de quando uma razão ar-combustível de saída do sensor de razão ar-combustível (41) muda de uma razão ar-combustível de limite superior para uma razão ar-combustível de limite inferior da primeira região de razão ar-combustível, eo meio de diagnóstico de anormalidade julga que o sensor de razão ar- combustível (41) é anormal quando o primeiro valor cumulativo de quantidade de gás de exaustão é maior que um valor cumulativo usado como referência para anormalidade, julga que o sensor de razão ar-combustível (41) é normal quando o primeiro valor cumulativo de quantidade de gás de exaustão é menor que um valor cumulativo usado como referência para normalidade, e julga que uma pausa deve ser colocada sob julgamento quando o primeiro valor cumulativo de quantidade de gás de exaustão está entre o valor cumulativo usado como referência para anormalidade e o valor cumulativo usado como referência para normalidade.

4. Sistema de diagnóstico de um motor de combustão interna, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, CARACTERIZADO pelo fato de que a segunda região de razão ar-combustível é uma região incluindo uma razão ar- combustível estequiométrica.

5. Sistema de diagnóstico de um motor de combustão interna, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, CARACTERIZADO pelo fato de que o sensor de razão ar-combustível (41) é um sensor de razão ar-combustível tipo corrente limite emitindo uma corrente limite quando uma razão ar-combustível de gás de exaustão passando pelo sensor de razão ar-combustível (41) está dentro de uma região de razão ar-combustível predeterminada, e a primeira região de razão ar- combustível e a segunda região de razão ar-combustível estão dentro da razão ar- combustível predeterminada onde o sensor de razão ar-combustível (41) gera uma corrente limite.

6. Sistema de diagnóstico de um motor de combustão interna, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, CARACTERIZADO pelo fato de que a primeira região de razão ar-combustível é uma região entre uma razão ar- combustível de limite superior de primeira região e uma razão ar-combustível de limite inferior de primeira região em um lado rico da razão ar-combustível de limite superior de primeira região, a segunda região de razão ar-combustível é uma região entre uma razão ar-combustível de limite superior de segunda região e uma razão ar- combustível de limite inferior de segunda região em um lado rico da razão ar- combustível de limite superior de segunda região, e a razão ar-combustível de limite superior de segunda região é mais pobre que a razão ar-combustível estequiométri- ca.

7. Sistema de diagnóstico de um motor de combustão interna, de acordo com a reivindicação 6, CARACTERIZADO pelo fato de que a razão ar-combustível de limite superior de segunda região é mais rica que a razão ar-combustível de limite inferior de primeira região.

8. Sistema de diagnóstico de um motor de combustão interna, de acordo com a reivindicação 6 ou 7, CARACTERIZADO pelo fato de que a razão ar- combustível de limite inferior de segunda região é a razão ar-combustível estequio- métrica ou menos.

9. Sistema de diagnóstico de um motor de combustão interna, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 8, CARACTERIZADO pelo fato de quea segunda característica de mudança de razão ar-combustível é uma segunda velocidade de mudança de razão ar-combustível que é uma velocidade de mudança quando uma razão ar-combustível de saída do sensor de razão ar- combustível (41) passa primeiro pela segunda região de razão ar-combustível, eo meio de diagnóstico de anormalidade, quando for julgado com base na primeira característica de mudança de razão ar-combustível que uma pausa deve ser colocada sob julgamento, julga que o sensor de razão ar-combustível (41) é normal se a segunda velocidade de mudança de razão ar-combustível é mais lenta que uma velocidade de mudança usada como referência para julgamento de normalidade e de anormalidade, e julga que o sensor de razão ar-combustível (41) é anormal se a segunda velocidade de mudança de razão ar-combustível é mais rápida que a velocidade de mudança usada como referência para julgamento de normali-dade e de anormalidade.

10. Sistema de diagnóstico de um motor de combustão interna, de acordo com a reivindicação 9, CARACTERIZADO pelo fato de que a velocidade de mudan- ça de razão ar-combustível é calculada com base no período de tempo durante o qual a razão ar-combustível de saída do sensor de razão ar-combustível (41) muda da razão ar-combustível de limite superior para a razão ar-combustível de limite inferior da região de razão ar-combustível correspondente.

11. Sistema de diagnóstico de um motor de combustão interna, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 8, CARACTERIZADO pelo fato de que a segunda característica de mudança de razão ar-combustível é um segundo valor cumulativo de razão ar-combustível obtido mediante a adição cumulativa da razão ar-combustível de saída quando uma razão ar-combustível de saída do sensor de razão ar-combustível (41) está na segunda região de razão ar-combustível, eo meio de diagnóstico de anormalidade julga, quando for julgado com base na primeira característica de mudança de razão ar-combustível que uma pausa deve ser colocada sob julgamento, que o sensor de razão ar-combustível (41) é normal quando o segundo valor cumulativo de razão ar-combustível é maior que um valor cumulativo usado como referência para julgamento de normalidade e de anormalidade e julga que o sensor de razão ar-combustível (41) é anormal quando o segundo valor cumulativo de razão ar-combustível é menor que o valor cumulativo usado como referência para julgamento de normalidade e de anormalidade.

12. Sistema de diagnóstico de um motor de combustão interna, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 8, CARACTERIZADO pelo fato de que a segunda característica de mudança de razão ar-combustível é um segundo valor cumulativo de quantidade de gás de exaustão obtido mediante a adição cumulativa da quantidade de gás de exaustão passando pela passagem de exaustão na qual o sensor de razão ar-combustível (41) é disposto no período de quando a razão ar- combustível de saída do sensor de razão ar-combustível (41) muda da razão ar- combustível de limite superior para a razão ar-combustível de limite inferior da segunda região de razão ar-combustível, e o meio de diagnóstico de anormalidade, quando for julgado com base na primeira característica de mudança de razão ar-combustível que uma pausa deve ser colocada sob julgamento, julga que o sensor de razão ar-combustível (41) é normal quando o segundo valor cumulativo de quantidade de gás de exaustão é maior que um valor cumulativo usado como referência para julgamento de normalidade e de anormalidade, e julga que o sensor de razão ar-combustível (41) é anormal quando o segundo valor cumulativo de quantidade de gás de exaustão é menor que o valor cumulativo usado como referência para julgamento de normalidade e de anormalidade.

13. Sistema de diagnóstico de um motor de combustão interna, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 12, CARACTERIZADO pelo fato de que o meio de diagnóstico de anormalidade julga que o catalisador de purificação de exaustão (20) está se deteriorando quando for julgado com base na primeira característica de mudança de razão ar-combustível que o sensor de razão ar-combustível (41) é normal e quando for julgado com base na segunda característica de mudança de razão ar-combustível que o sensor de razão ar-combustível (41) é anormal.

14. Sistema de diagnóstico de um motor de combustão interna, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 13, CARACTERIZADO pelo fato de que compreende adicionalmente um meio de aviso para acender uma luz de aviso quando o meio de diagnóstico de anormalidade julgar que o sensor de razão ar- combustível (41) é anormal.