CN109915268A - 催化剂劣化检测装置 - Google Patents

催化剂劣化检测装置 Download PDF

Info

Publication number
CN109915268A
CN109915268A CN201811194698.XA CN201811194698A CN109915268A CN 109915268 A CN109915268 A CN 109915268A CN 201811194698 A CN201811194698 A CN 201811194698A CN 109915268 A CN109915268 A CN 109915268A
Authority
CN
China
Prior art keywords
air
fuel ratio
voltage
catalyst
fuel
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201811194698.XA
Other languages
English (en)
Other versions
CN109915268B (zh
Inventor
青木圭一郎
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toyota Motor Corp filed Critical Toyota Motor Corp
Publication of CN109915268A publication Critical patent/CN109915268A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN109915268B publication Critical patent/CN109915268B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N11/00—Monitoring or diagnostic devices for exhaust-gas treatment apparatus, e.g. for catalytic activity
    • F01N11/007—Monitoring or diagnostic devices for exhaust-gas treatment apparatus, e.g. for catalytic activity the diagnostic devices measuring oxygen or air concentration downstream of the exhaust apparatus
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/02—Circuit arrangements for generating control signals
    • F02D41/04—Introducing corrections for particular operating conditions
    • F02D41/12—Introducing corrections for particular operating conditions for deceleration
    • F02D41/123—Introducing corrections for particular operating conditions for deceleration the fuel injection being cut-off
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/02—Circuit arrangements for generating control signals
    • F02D41/14—Introducing closed-loop corrections
    • F02D41/1438—Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor
    • F02D41/1439—Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor characterised by the position of the sensor
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/02—Circuit arrangements for generating control signals
    • F02D41/14—Introducing closed-loop corrections
    • F02D41/1438—Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor
    • F02D41/1444—Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor characterised by the characteristics of the combustion gases
    • F02D41/1454—Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor characterised by the characteristics of the combustion gases the characteristics being an oxygen content or concentration or the air-fuel ratio
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/02—Circuit arrangements for generating control signals
    • F02D41/14—Introducing closed-loop corrections
    • F02D41/1438—Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor
    • F02D41/1473—Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor characterised by the regulation method
    • F02D41/1475—Regulating the air fuel ratio at a value other than stoichiometry
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01M—TESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01M15/00—Testing of engines
    • G01M15/04—Testing internal-combustion engines
    • G01M15/10—Testing internal-combustion engines by monitoring exhaust gases or combustion flame
    • G01M15/102—Testing internal-combustion engines by monitoring exhaust gases or combustion flame by monitoring exhaust gases
    • G01M15/104—Testing internal-combustion engines by monitoring exhaust gases or combustion flame by monitoring exhaust gases using oxygen or lambda-sensors
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2430/00—Influencing exhaust purification, e.g. starting of catalytic reaction, filter regeneration, or the like, by controlling engine operating characteristics
    • F01N2430/06—Influencing exhaust purification, e.g. starting of catalytic reaction, filter regeneration, or the like, by controlling engine operating characteristics by varying fuel-air ratio, e.g. by enriching fuel-air mixture
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2550/00—Monitoring or diagnosing the deterioration of exhaust systems
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2550/00—Monitoring or diagnosing the deterioration of exhaust systems
    • F01N2550/02—Catalytic activity of catalytic converters
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2560/00—Exhaust systems with means for detecting or measuring exhaust gas components or characteristics
    • F01N2560/02—Exhaust systems with means for detecting or measuring exhaust gas components or characteristics the means being an exhaust gas sensor
    • F01N2560/025—Exhaust systems with means for detecting or measuring exhaust gas components or characteristics the means being an exhaust gas sensor for measuring or detecting O2, e.g. lambda sensors
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2900/00—Details of electrical control or of the monitoring of the exhaust gas treating apparatus
    • F01N2900/06—Parameters used for exhaust control or diagnosing
    • F01N2900/14—Parameters used for exhaust control or diagnosing said parameters being related to the exhaust gas
    • F01N2900/1402—Exhaust gas composition
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D2200/00—Input parameters for engine control
    • F02D2200/02—Input parameters for engine control the parameters being related to the engine
    • F02D2200/08—Exhaust gas treatment apparatus parameters
    • F02D2200/0816—Oxygen storage capacity
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/02—Circuit arrangements for generating control signals
    • F02D41/04—Introducing corrections for particular operating conditions
    • F02D41/042—Introducing corrections for particular operating conditions for stopping the engine

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Emergency Medicine (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
  • Exhaust Gas After Treatment (AREA)
  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
  • Exhaust Gas Treatment By Means Of Catalyst (AREA)

Abstract

提供一种能够抑制排气排放的恶化的同时检测催化剂的劣化的催化剂劣化检测装置。催化剂劣化检测装置具备空燃比传感器、电流检测装置、电压施加装置、电压控制部、空燃比控制部及劣化判定部。空燃比控制部执行停止向内燃机的燃烧室5的燃料供给的燃料切断控制，在燃料切断控制后执行使流入排气的空燃比比理论空燃比浓的浓控制。电压控制部在浓控制中将施加电压设定为界限电流区域内的第一电压时判定为流出排气的空燃比达到了理论空燃比的情况下，将施加电压从第一电压向界限电流区域内的第二电压变更，劣化判定部基于在施加电压设定为第二电压时由电流检测装置检测到的空燃比传感器的输出电流，来判定催化剂的劣化程度。

Description

催化剂劣化检测装置
技术领域
本发明涉及催化剂劣化检测装置。
背景技术
一般而言，在内燃机的排气通路，设置有对从内燃机排出的排气进行净化的催化剂。作为这样的催化剂，已知有具有氧吸藏能力的催化剂。具有氧吸藏能力的催化剂能够在氧吸藏量为比最大氧吸藏量少的适当的量时对流入催化剂的排气中的未燃气体(HC、CO等)以及NOx进行净化。
然而，催化剂因长时间的使用等而劣化。若催化剂劣化，则催化剂的最大氧吸藏量变少并且催化剂的排气净化性能下降，所以排气排放恶化。因此，为了抑制由催化剂的劣化导致的排气排放的恶化，期望能够检测催化剂的劣化。
在专利文献1所记载的内燃机的异常诊断装置中，算出催化剂的最大氧吸藏量，基于算出的最大氧吸藏量来判定催化剂的劣化程度。在该异常诊断装置中，为了为算出催化剂的最大氧吸藏量而使催化剂的氧吸藏量在零与最大氧吸藏量之间变动，进行使流入催化剂的排气的目标空燃比交替地切换为浓空燃比和稀空燃比的主动空燃比控制。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2015-086861号公报
发明内容
发明要解决的课题
在主动空燃比控制中，到由在催化剂的下游侧配置的下游侧空燃比传感器检测到的空燃比达到比理论空燃比稀的稀判定空燃比为止，目标空燃比被设为稀空燃比。因此，催化剂的氧吸藏量达到最大氧吸藏量，NOx从催化剂流出。另外，在主动空燃比控制中，到由在催化剂的下游侧配置的下游侧空燃比传感器检测到的空燃比达到比理论空燃比浓的浓判定空燃比为止，目标空燃比被设为浓空燃比。因此，催化剂的氧吸藏量达到零，未燃气体从催化剂流出。因此，在专利文献1所记载的异常诊断装置中，在检测催化剂的劣化时排气排放恶化。
于是，本发明的目的在于，提供一种能够抑制排气排放的恶化的同时检测催化剂的劣化的催化剂劣化检测装置。
用于解决课题的技术方案
本公开的要旨如下。
(1)一种催化剂劣化检测装置，对配置于内燃机的排气通路并且能够吸藏氧的催化剂的劣化进行检测，其具备：空燃比传感器，其配置于所述催化剂的下游侧，并且检测从所述催化剂流出的流出排气的空燃比；电流检测装置，其检测所述空燃比传感器的输出电流；电压施加装置，其对所述空燃比传感器施加电压；电压控制部，其经由所述电压施加装置控制对所述空燃比传感器的施加电压；空燃比控制部，其对流入所述催化剂的流入排气的空燃比进行控制；以及劣化判定部，其判定所述催化剂的劣化程度，所述空燃比控制部，在预定的执行条件成立时执行停止向所述内燃机的燃烧室的燃料供给的燃料切断控制，在该燃料切断控制后执行使所述流入排气的空燃比比理论空燃比浓的浓控制，所述电压控制部，在所述浓控制中将所述施加电压设定为界限电流区域内的第一电压时判定为所述流出排气的空燃比达到了理论空燃比的情况下，将所述施加电压从所述第一电压向界限电流区域内的第二电压变更，所述劣化判定部，基于在所述施加电压被设定为所述第二电压时由所述电流检测装置检测到的所述空燃比传感器的输出电流，来判定所述催化剂的劣化程度。
(2)在上述(1)所记载的催化剂劣化检测装置中，所述第一电压为在所述流出排气的空燃比为理论空燃比时所述空燃比传感器的输出电流成为零的电压，所述电压控制部，在所述空燃比传感器的输出电流成为了零时判定为所述流出排气的空燃比达到了理论空燃比。
(3)在上述(1)或(2)所记载的催化剂劣化检测装置中，所述劣化判定部，基于在所述浓控制中从判定为所述流出排气的空燃比达到了理论空燃比时起的经过时间达到基准时间且所述施加电压被设定为所述第二电压时由所述电流检测装置检测到的所述空燃比传感器的输出电流，来判定所述催化剂的劣化程度，所述基准时间为100ms以上且1秒以下。
(4)在上述(1)至(3)中任一个所记载的催化剂劣化检测装置中，在所述催化剂具有在所述催化剂的表面上的空燃比被设为理论空燃比附近时的未燃气体的净化率的变动量比NOx的净化率的变动量大的劣化特性的情况下，由所述电流检测装置检测到的所述空燃比传感器的输出电流越小，则所述劣化判定部判定为所述催化剂的劣化程度越大。
(5)在上述(1)至(3)中任一个所记载的催化剂劣化检测装置中，在所述催化剂具有在所述催化剂的表面上的空燃比被设为理论空燃比附近时的NOx的净化率的变动量比未燃气体的净化率的变动量大的劣化特性的情况下，由所述电流检测装置检测到的所述空燃比传感器的输出电流越大，则所述劣化判定部判定为所述催化剂的劣化程度越大。
发明的效果
根据本发明，提供一种能够抑制排气排放的恶化的同时检测催化剂的劣化的催化剂劣化检测装置。
附图说明
图1是概略性地示出设置有本发明的第一实施方式的催化剂劣化检测装置的内燃机的图。
图2示出三元催化剂的净化特性。
图3是空燃比传感器的概略性的剖视图。
图4是概略性地示出空燃比传感器的工作的图。
图5示出电路的具体例。
图6是示出空燃比传感器的电压-电流特性的图。
图7是示出图6的X-X区域中的电压-电流特性的图。
图8是示出排气的空燃比与输出电流的关系的图表。
图9是示出输出电流为零时的传感器施加电压与排气侧电极上的氧浓度的关系的图表。
图10是示出本发明的第一实施方式的催化剂劣化检测装置的框图。
图11是进行催化剂的劣化检测时的空燃比控制的种类等的时间图。
图12是进行催化剂的劣化检测时的空燃比控制的种类等的时间图。
图13是示出本发明的第一实施方式中的催化剂劣化检测处理的控制例程的流程图。
图14是示出下游侧空燃比传感器的输出电流与上游侧催化剂的劣化程度的关系的图。
图15是示出下游侧空燃比传感器的输出电流与上游侧催化剂的劣化程度的关系的图。
图16是示出本发明的第二实施方式中的催化剂劣化检测处理的控制例程的流程图。
附图标记说明
1 催化剂劣化检测装置
5 燃烧室
20 上游侧催化剂
22 排气管
31 电子控制单元(ECU)
41 下游侧空燃比传感器
60 电压施加装置
61 电流检测装置
71 电压控制部
72 空燃比控制部
73 劣化判定部
具体实施方式
以下，参附图对本发明的实施方式详细地进行说明。此外，在以下的说明中，对同样的构成要素标注同一参照附图标记。
<第一实施方式>
首先参照图1～图15，对本发明的第一实施方式进行说明。
<内燃机整体的说明>
图1是概略性地示出设置有本发明的第一实施方式的催化剂劣化检测装置的内燃机的图。图1所示的内燃机是火花点火式内燃机。内燃机搭载于车辆。
参照图1，2表示汽缸体，3表示在汽缸体2内进行往复运动的活塞，4表示固定在汽缸体2上的汽缸盖，5表示形成于活塞3与汽缸盖4之间的燃烧室，6表示进气门，7表示进气口，8表示排气门，9表示排气口。进气门6对进气口7进行开闭，排气门8对排气口9进行开闭。
如图1所示，在汽缸盖4的内壁面的中央部配置火花塞10，在汽缸盖4的内壁面周边部配置燃料喷射阀11。火花塞10构成为根据点火信号产生火花。另外，燃料喷射阀11根据喷射信号将预定量的燃料向燃烧室5内喷射。在本实施方式中，使用理论空燃比为14.6的汽油作为燃料。
各汽缸的进气口7分别经由对应的进气歧管13连结于稳压箱14，稳压箱14经由进气管15连结于空气滤清器16。进气口7、进气歧管13、稳压箱14、进气管15等形成将空气导向燃烧室5的进气通路。另外，在进气管15内，配置由节气门驱动致动器17驱动的节气门18。通过由节气门驱动致动器17使节气门18转动，节气门18能够变更进气通路的开口面积。
另一方面，各汽缸的排气口9连结于排气歧管19。排气歧管19具有连结于各排气口9的多个支部、和这些支部集合而成的集合部。排气歧管19的集合部连结于内置有上游侧催化剂20的上游侧壳体21。上游侧壳体21经由排气管22连结于内置有下游侧催化剂24的下游侧壳体23。排气口9、排气歧管19、上游侧壳体21、排气管22、下游侧壳体23等形成排出由燃烧室5中的混合气的燃烧而产生的排气的排气通路。
内燃机的各种控制基于设置于内燃机的各种传感器的输出等而由电子控制单元(ECU)31执行。电子控制单元(ECU)31包括数字计算机，具备经由双向性总线32相互连接的RAM(随机存取存储器)33、ROM(只读存储器)34、CPU(微处理器)35、输入端口36及输出端口37。在进气管15配置检测在进气管15内流动的空气的流量的空气流量计39，空气流量计39的输出经由对应的AD变换器38向输入端口36输入。
另外，在排气歧管19的集合部、即上游侧催化剂20的排气流动方向上游侧，配置检测在排气歧管19内流动的排气(即，流入上游侧催化剂20的排气)的空燃比的上游侧空燃比传感器40。上游侧空燃比传感器40的输出经由对应的AD变换器38向输入端口36输入。
另外，在排气管22内、即上游侧催化剂20的排气流动方向下游侧，配置检测在排气管22内流动的排气(即，从上游侧催化剂20流出的排气)的空燃比的下游侧空燃比传感器41。下游侧空燃比传感器41的输出经由对应的AD变换器38向输入端口36输入。
另外，在加速器踏板42，连接有产生与加速器踏板42的踩踏量成比例的输出电压的负荷传感器43，负荷传感器43的输出电压经由对应的AD变换器38向输入端口36输入。曲轴角传感器44例如每当曲轴旋转15度时产生输出脉冲，该输出脉冲向输入端口36输入。在CPU35中根据曲轴角传感器44的输出脉冲计算内燃机转速。另一方面，输出端口37经由对应的驱动电路45连接于火花塞10、燃料喷射阀11及节气门驱动致动器17。
此外，上述的内燃机是以汽油为燃料的无增压内燃机，但内燃机的构成不限定于上述构成。因此，像汽缸排列、燃料的喷射形态、进气排气系统的构成、气门驱动机构的构成、增压器的有无那样的内燃机的具体构成也可以与图1所示的构成不同。例如，燃料喷射阀11也可以配置成向进气口7内喷射燃料。
<催化剂的说明>
配置于排气通路的上游侧催化剂20以及下游侧催化剂24具有同样的构成。催化剂20、24是具有氧吸藏能力的催化剂，例如是三元催化剂。具体而言，催化剂20、24是使具有催化剂作用的贵金属(例如，铂(Pt))以及具有氧吸藏能力的助催化剂(例如，二氧化铈(CeO2))担持于由陶瓷形成的载体的催化剂。
图2示出三元催化剂的净化特性。如图2所示，催化剂20、24的未燃气体(HC、CO)以及氮氧化物(NOx)的净化率，在流入催化剂20、24的排气的空燃比处于理论空燃比附近区域(图2中的净化窗口A)时非常高。因此，当排气的空燃比维持为理论空燃比时，催化剂20、24能够有效地净化未燃气体以及NOx。
另外，催化剂20、24利用助催化剂而根据排气的空燃比来吸藏或放出氧。具体而言，催化剂20、24在排气的空燃比比理论空燃比稀时，吸藏排气中的过剩的氧。另一方面，催化剂20、24在排气的空燃比比理论空燃比浓时，放出使未燃气体氧化所不足的氧。结果，即使在排气的空燃比稍微偏离理论空燃比的情况下，催化剂20、24的表面上的空燃比也被维持在理论空燃比附近，在催化剂20、24中未燃气体以及氮氧化物被有效地净化。
此外，催化剂20、24若具有催化剂作用以及氧吸藏能力，则也可以是三元催化剂以外的催化剂。
<空燃比传感器的构成>
上游侧空燃比传感器40以及下游侧空燃比传感器41具有同样的构成。图3是空燃比传感器40、41的概略性的剖视图。从图3可知，在本实施方式中，空燃比传感器40、41是由固体电解质层及一对电极形成的单元(英文：cell)为1个的1单元型的空燃比传感器。
如图3所示，空燃比传感器40、41具备：固体电解质层51；配置于固体电解质层51的一方的侧面上的排气侧电极52；配置于固体电解质层51的另一方的侧面上的大气侧电极53；进行排气的扩散限速的扩散限速层54；保护扩散限速层54的保护层55；及进行空燃比传感器40、41的加热的加热器部56。
在固体电解质层51的一方的侧面上设置扩散限速层54，在与扩散限速层54的固体电解质层51侧的侧面相反的一侧的侧面上设置保护层55。在本实施方式中，在固体电解质层51与扩散限速层54之间形成被测气体室57。在排气通路流动的排气的一部分经由扩散限速层54被导入被测气体室57。另外，排气侧电极52配置于被测气体室57内。因此，排气侧电极52经由扩散限速层54而暴露于排气。此外，被测气体室57不一定需要设置，也可以以扩散限速层54直接接触于排气侧电极52的表面上的方式构成空燃比传感器40、41。
在固体电解质层51的另一方的侧面上设置加热器部56。在固体电解质层51与加热器部56之间形成基准气体室58，向基准气体室58内导入基准气体。在本实施方式中，基准气体室58向大气开放，大气作为基准气体向基准气体室58导入。大气侧电极53配置于基准气体室58内。因此，大气侧电极53暴露于基准气体(大气)。
在加热器部56设置有多个加热器59，能够由加热器59控制空燃比传感器40、41的温度、尤其是固体电解质层51的温度。加热器部56具有对于将固体电解质层51加热至活性化而言足够的发热容量。
固体电解质层51是具有氧化物离子传导性的薄板体。固体电解质层51例如是对ZrO2(氧化锆)、HfO2、ThO2、Bi2O3等添加CaO、MgO、Y2O3、Yb2O3等作为稳定剂而得到的烧结体。另外，扩散限速层54由氧化铝、氧化镁、硅石质、尖晶石、富铝红柱石等耐热性无机物质的多孔质烧结体形成。而且，排气侧电极52及大气侧电极53由铂等催化剂活性高的贵金属形成。
另外，排气侧电极52及大气侧电极53与电路70连接。电路70包括电压施加装置60及电流检测装置61。电压施加装置60以使大气侧电极53的电位比排气侧电极52的电位高的方式对空燃比传感器40、41施加电压。因此，排气侧电极52作为负极发挥功能，大气侧电极53作为正极发挥功能。ECU31的输出端口37经由对应的驱动电路45连接于电压施加装置60。因此，ECU31能够经由电压施加装置60来控制对空燃比传感器40的施加电压。
另外，电流检测装置61检测在排气侧电极52与大气侧电极53之间流动的电流、即空燃比传感器40、41的输出电流。电流检测装置61的输出经由对应的AD变换器38向ECU31的输入端口36输入。因此，ECU31能够从电流检测装置61取得由电流检测装置61检测到的空燃比传感器40、41的输出电流。
<空燃比传感器的工作>
接着，参照图4，对空燃比传感器40、41的基本的工作进行说明。图4是概略地示出空燃比传感器40、41的工作的图。空燃比传感器40、41以保护层55及扩散限速层54的外周面暴露于排气的方式配置于排气通路。另外，向空燃比传感器40、41的基准气体室58导入大气。
如上所述，固体电解质层51具有氧化物离子传导性。因此，若在活性化了的固体电解质层51的两侧面间产生氧浓度的差，则会产生欲使氧化物离子从浓度高的侧面侧向浓度低的侧面侧移动的电动势E。将该特性称为氧电池特性。
另一方面，若对固体电解质层51的两侧面间赋予电位差，则氧化物离子会移动以使得在固体电解质层的两侧面间产生与电位差相应的氧浓度比。将该特性称为氧泵作用特性。
在流入空燃比传感器40、41的排气的空燃比比理论空燃比稀时，排气中的氧浓度高，所以固体电解质层51的两侧面间的氧浓度比没那么大。因此，若将对空燃比传感器40、41的施加电压Vr设定为合适的值，则固体电解质层51的两侧面间的氧浓度比比与传感器施加电压Vr对应的氧浓度比小。因此，以使得固体电解质层51的两侧面间的氧浓度比接近与传感器施加电压Vr对应的氧浓度比的方式，如图4(A)所示那样，氧化物离子从排气侧电极52朝向大气侧电极53移动。结果，电流Ir从电压施加装置60的正极向电压施加装置60的负极流动。此时，由电流检测装置61检测到正的电流。另外，流入被测气体室57的排气中的氧浓度越高，即排气的空燃比越高，则电流Ir的值越大。
另一方面，在流入空燃比传感器40、41的排气的空燃比比理论空燃比浓时，排气侧电极52上的氧与排气中的未燃气体发生反应而被除去。因此，排气侧电极52中的氧浓度变得极低，固体电解质层51的两侧面间的氧浓度比变大。因此，若将传感器施加电压Vr设定为合适的值，则固体电解质层51的两侧面间的氧浓度比变得比与传感器施加电压Vr对应的氧浓度比大。因此，以使得固体电解质层51的两侧面间的氧浓度比接近与传感器施加电压Vr对应的氧浓度比的方式，如图4(B)所示那样，氧化物离子从大气侧电极53朝向排气侧电极52移动。结果，电流Ir从电压施加装置60的负极向电压施加装置60的正极流动。此时，由电流检测装置61检测到负的电流。另外，流入被测气体室57的排气中的未燃气体浓度越高，即排气的空燃比越低，则电流Ir的绝对值越大。
另外，在流入空燃比传感器40、41的排气的空燃比为理论空燃比时，排气中的氧及未燃气体的量成为化学当量比。因此，因排气侧电极52的催化剂作用，两者完全燃烧，固体电解质层51的两侧面间的氧浓度比维持为与施加电压Vr对应的氧浓度比。因此如图4(C)所示，不发生由氧泵作用特性引起的氧化物离子移动，由电流检测装置61检测到的电流成为零。
因此，空燃比传感器40、41的输出电流的值根据流入空燃比传感器40、41的排气的空燃比而变动。因此，ECU31能够基于由电流检测装置61检测到的电流来推定排气的空燃比。此外，排气的空燃比是指空气的质量相对于在生成该排气之前供给的燃料的质量的比率(空气的质量/燃料的质量)，根据排气的成分来推定。
<电路的具体例>
图5示出电路70的具体例。在图示的例子中，将由氧电池特性产生的电动势表示为E，将固体电解质层51的内部电阻表示为Ri，将电极52、53之间的电位差表示为Vs，将由电压施加装置60施加于空燃比传感器40、41的传感器施加电压表示为Vr。
从图5可知，电压施加装置60基本上进行负反馈控制，以使得由氧电池特性产生的电动势E与传感器施加电压Vr一致。电压施加装置60在因固体电解质层51的两侧面间的氧浓度比的变化而两电极52、53之间的电位差Vs发生了变化时，也进行负反馈控制以使得该电位差Vs成为传感器施加电压Vr。
在排气的空燃比为理论空燃比、固体电解质层51的两侧面间的氧浓度比不变化的情况下，固体电解质层51的两侧面间的氧浓度比成为与传感器施加电压Vr对应的氧浓度比。在该情况下，电动势E及电位差Vs与传感器施加电压Vr一致，所以没有电流Ir流动。
另一方面，在排气的空燃比为与理论空燃比不同的空燃比、固体电解质层51的两侧面间的氧浓度比发生变化的情况下，固体电解质层51的两侧面间的氧浓度比不同于与传感器施加电压Vr对应的氧浓度比。在该情况下，电动势E成为与传感器施加电压Vr不同的值。结果，为了通过负反馈控制以使电动势E与传感器施加电压Vr一致的方式使氧化物离子在固体电解质层51的两侧面间移动，对电极52、53之间赋予电位差Vs。另外，伴随于氧化物离子的移动而流动有电流Ir。结果，电动势E收敛于传感器施加电压Vr，电位差Vs也收敛于传感器施加电压Vr。
另外，电流检测装置61为了检测电流Ir而检测电压E0。在此，E0如下述式(1)那样表示。
E0＝Vr+V0+IrR…(1)
在此，V0是为了E0不成为负值而施加的补偿电压(例如3V)，R为图5所示的电阻的值。
在式(1)中，传感器施加电压Vr、补偿电压V0及电阻值R为恒定，所以电压E0根据电流Ir而变化。因此，电流检测装置61能够基于电压E0来算出电流Ir。
此外，电路70若能够对空燃比传感器40、41施加电压且检测空燃比传感器40、41的输出电流，则也可以与图5所示的构成不同。
<空燃比传感器的输出特性>
上述的原理的结果是，空燃比传感器40、41具有图6所示那样的电压-电流(V-I)特性。如图6所示，在传感器施加电压Vr为0以下及0附近的区域中，在排气空燃比为恒定的情况下，随着传感器施加电压Vr变高，输出电流Ir变大。此外，输出电流Ir与传感器施加电压Vr成比例地变化的电压区域称为比例区域。
在比例区域中，传感器施加电压Vr低，所以能够经由固体电解质层51而移动的氧化物离子的流量少。在该情况下，伴随于电压施加而在固体电解质层51内移动的氧化物离子的移动速度变得比经由扩散限速层54导入被测气体室57的排气的导入速度慢。因此，能够经由固体电解质层51而移动的氧化物离子的流量根据传感器施加电压Vr而变化，伴随于传感器施加电压Vr的增加而输出电流Ir增加。此外，在传感器施加电压Vr为0时输出电流Ir成为负值，这是因为，由于氧电池特性而产生与固体电解质层51的两侧面间的氧浓度比相应的电动势。
如图6所示，当传感器施加电压Vr为预定值以上时，输出电流Ir与传感器施加电压Vr的值无关地维持为大致恒定的值。该饱和了的电流称为界限电流，产生界限电流的电压区域称为界限电流区域。在界限电流区域中，传感器施加电压Vr比比例区域的高，所以能够经由固体电解质层51而移动的氧化物离子的流量比比例区域多。在该情况下，伴随于电压施加而在固体电解质层51内移动的氧化物离子的移动速度变得比经由扩散限速层54导入被测气体室57的排气的导入速度快。因此，能够经由固体电解质层51而移动的氧化物离子的流量根据传感器施加电压Vr而基本不变化，所以，输出电流Ir与传感器施加电压Vr的值无关地维持为大致恒定的值。另一方面，由于能够经由固体电解质层51而移动的氧化物离子的流量根据固体电解质层51的两侧面间的氧浓度比而变化，所以输出电流Ir根据排气的空燃比而变化。
如图6所示，在传感器施加电压Vr非常高的区域中，在排气空燃比为恒定的情况下，随着传感器施加电压Vr变高，输出电流Ir变大。若传感器施加电压Vr变得非常高，则在排气侧电极52中排气中的水会被分解。因水的分解而产生的氧化物离子在固体电解质层51内从排气侧电极52向大气侧电极53移动。结果，由水的分解产生的电流也作为输出电流Ir而被检测，所以输出电流Ir变得比界限电流大。该电压区域称为水分解区域。
图7是示出图6的X-X区域中的电压-电流特性的图。从图7可知，在界限电流区域中，也是在排气的空燃比为恒定时，随着传感器施加电压Vr变高，输出电流Ir稍稍变大。因此，输出电流Ir成为零时的传感器施加电压Vr的值根据排气的空燃比而变化。
例如，在排气的空燃比为理论空燃比(14.6)的情况下，输出电流Ir成为零时的传感器施加电压Vr的值为0.45V。在排气的空燃比比理论空燃比低(浓)的情况下，输出电流Ir成为零时的传感器施加电压Vr的值比0.45V高。另一方面，在排气的空燃比比理论空燃比高(稀)的情况下，输出电流Ir成为零时的传感器施加电压Vr的值比0.45V低。
图8是示出排气的空燃比与输出电流Ir的关系的图表。在图8中，放大了理论空燃比附近的区域。在图8中，示出传感器施加电压Vr为0.3V、0.45V及0.6V时的排气的空燃比与输出电流Ir的关系。图9是示出输出电流为零时的传感器施加电压Vr与排气侧电极上的氧浓度的关系的图表。在图9中，y轴(排气侧电极上的氧浓度)以对数表示。排气的空燃比越浓，则排气侧电极上的氧浓度越低。从图8及图9可知，随着传感器施加电压Vr变高，输出电流Ir成为零时的排气的空燃比变低(变浓)。
<催化剂劣化检测装置>
以下，对本发明的第一实施方式的催化剂劣化检测装置进行说明。图10是示出本发明的第一实施方式的催化剂劣化检测装置的框图。催化剂劣化检测装置1检测上游侧催化剂20的劣化。催化剂劣化检测装置1具备下游侧空燃比传感器41、电流检测装置61、电压施加装置60、电压控制部71、空燃比控制部72及劣化判定部73。在本实施方式中，ECU31作为电压控制部71、空燃比控制部72及劣化判定部73发挥功能。
电压控制部71经由电压施加装置60控制对下游侧空燃比传感器41的施加电压。如图8所示，若对下游侧空燃比传感器41的施加电压被变更，则从上游侧催化剂20流出的排气(以下，称为“流出排气”)的空燃比与下游侧空燃比传感器41的输出电流的关系会发生变化。
空燃比控制部72对流入上游侧催化剂20的排气(以下，称为“流入排气”)的空燃比进行控制。具体而言，空燃比控制部72通过变更从燃料喷射阀11向燃烧室5供给的燃料的量来控制流入排气的空燃比。
在本实施方式中，空燃比控制部72，在预定的执行条件成立时，执行停止向燃烧室5的燃料供给的燃料切断控制。空燃比控制部72，在燃料切断控制中，通过停止从燃料喷射阀11的燃料喷射来停止向燃烧室5的燃料供给。预定的执行条件，例如在加速器踏板42的踩踏量为零或大致为零(即，内燃机负荷为零或大致为零)且内燃机转速为比怠速时的转速高的预定的转速以上时成立。
若执行燃料切断控制，则空气或与空气同样的气体被向排气通路排出而流入上游侧催化剂20。结果，向上游侧催化剂20流入大量的氧，上游侧催化剂20的氧吸藏量达到最大氧吸藏量。另外，当上游侧催化剂20的氧吸藏量达到最大氧吸藏量时，也向下游侧催化剂24流入大量的氧，下游侧催化剂24的氧吸藏量也达到最大氧吸藏量。
因此，若燃料切断控制持续预定时间以上，则上游侧催化剂20及下游侧催化剂24的氧吸藏量成为最大。在上游侧催化剂20及下游侧催化剂24的氧吸藏量为最大氧吸藏量时，上游侧催化剂20及下游侧催化剂24无法吸藏排气中的过剩的氧。因此，若在燃料切断控制后比理论空燃比稀的排气流入上游侧催化剂20及下游侧催化剂24，则有可能在上游侧催化剂20及下游侧催化剂24中排气中的Nox没有被净化，从而排气排放恶化。
因此，在本实施方式中，空燃比控制部72，在燃料切断控制后，执行使流入排气的空燃比比理论空燃比浓的浓控制。由此，能够减少上游侧催化剂20及下游侧催化剂24的氧吸藏量，能够抑制在燃料切断控制后排气排放恶化的情况。
空燃比控制部72，在浓控制中，将流入排气的目标空燃比设定为比理论空燃比浓的浓设定空燃比，对向燃烧室5供给的燃料量进行反馈控制以使得上游侧空燃比传感器40的输出空燃比与浓设定空燃比一致。此外，“输出空燃比”是由空燃比传感器检测到的空燃比，意味着与空燃比传感器的输出电流对应的空燃比。
此外，空燃比控制部72也可以不使用上游侧空燃比传感器40，对向燃烧室5供给的燃料量进行控制以使得流入排气的空燃比与浓设定空燃比一致。在该情况下，空燃比控制部72，将根据由空气流量计39检测到的吸入空气量和浓设定空燃比算出的燃料量向燃烧室5供给，以使得向燃烧室5供给的燃料和空气的比率与浓设定空燃比一致。
另外，空燃比控制部72，在判定为从开始浓控制时起的吸入空气量的合计达到了预定量时，结束浓控制。预定量设为比上游侧催化剂20的氧吸藏量从最大氧吸藏量减少至零所需的量多。此外，空燃比控制部72也可以在下游侧空燃比传感器41的输出空燃比达到了比理论空燃比浓的浓判定空燃比时，结束浓控制。
<催化剂的劣化检测>
劣化判定部73判定上游侧催化剂20的劣化程度。本申请的发明人进行专心研究的结果，发现了能够基于下述的见解而在燃料切断控制后的浓控制中判定上游侧催化剂20的劣化程度。
上游侧催化剂20因长时间的使用等而劣化。若上游侧催化剂20劣化，则上游侧催化剂20的最大氧吸藏量会变少。另外，若上游侧催化剂20劣化，则上游侧催化剂20的排气净化性能会下降。结果，即使净化窗口变窄、因氧的吸藏或放出而上游侧催化剂20的表面上的空燃比处于理论空燃比附近，也存在从上游侧催化剂20流出微量的未燃气体或NOx的情况。可以认为：上游侧催化剂20的劣化程度越大，则上游侧催化剂20的表面上的空燃比被设为理论空燃比附近时的流出排气的空燃比的变动越大。
通常，在燃料切断控制后执行浓控制时，伴随于上游侧催化剂20的氧吸藏量的减少，下游侧空燃比传感器41的输出空燃比从比理论空燃比稀的值向理论空燃比收敛，然后，变化为比理论空燃比浓的值。在上游侧催化剂20的劣化程度小的情况下，在浓控制中上游侧催化剂20的表面上的空燃比因氧的放出而处于理论空燃比附近时，流出排气的空燃比基本不变动。
另一方面，在上游侧催化剂20的劣化程度大的情况下，即使在浓控制中上游侧催化剂20的表面上的空燃比因氧的放出而处于理论空燃比附近，流出排气的空燃比的变动也会变大。因此，能够通过对上游侧催化剂20的表面上的空燃比被设为理论空燃比附近时的流出排气的空燃比的变动进行检测，来判定上游侧催化剂20的劣化程度。
在本实施方式中，通过使下游侧空燃比传感器41的施加电压变化，来对上游侧催化剂20的表面上的空燃比被设为理论空燃比附近时的流出排气的空燃比的变动进行检测。
另外，在燃料切断控制后执行浓控制时，即使在上游侧催化剂20的劣化程度大的情况下，也会在上游侧催化剂20的氧吸藏量成为了适当的量时流出排气的空燃比达到理论空燃比。
因此，在本实施方式中，电压控制部71，在燃料切断控制后的浓控制中将对下游侧空燃比传感器41的施加电压设定为第一电压时判定为流出排气的空燃比达到了理论空燃比的情况下，将对下游侧空燃比传感器41的施加电压从第一电压向第二电压变更。另外，劣化判定部73，基于在对下游侧空燃比传感器41的施加电压设定为第二电压时由电流检测装置61检测到的下游侧空燃比传感器41的输出电流(以下，称为“第二输出电流”)，来判定上游侧催化剂20的劣化程度。
此外，劣化判定部73也可以基于在对下游侧空燃比传感器41的施加电压设定为第二电压时由下游侧空燃比传感器41检测到的空燃比(以下，称为“第二输出空燃比”)，来判定上游侧催化剂20的劣化程度。由于第二输出空燃比基于第二输出电流而算出，所以在该情况下，也可以说上游侧催化剂20的劣化程度基于第二输出电流而判定。
第一电压为预先确定的、界限电流区域内的电压。例如，第一电压设定为0.15V～0.7V的电压。在界限电流区域中，下游侧空燃比传感器41的输出电流根据流出排气的空燃比而变化。因此，能够基于对下游侧空燃比传感器41的施加电压设定为第一电压时的下游侧空燃比传感器41的输出电流来检测流出排气的空燃比。电压控制部71，在下游侧空燃比传感器41的输出电流成为了与理论空燃比附近(例如14.6±0.01)对应的值时，即在下游侧空燃比传感器41的输出空燃比成为了理论空燃比附近时，判定为流出排气的空燃比达到了理论空燃比。
第二电压为预先确定的、与第一电压不同的界限电流区域内的电压。例如，第二电压设定为0.15V～0.7V的电压。从图8可知，若升高对下游侧空燃比传感器41的施加电压，则与流出排气的同一空燃比相对应的下游侧空燃比传感器41的输出电流会变大。另一方面，若降低对下游侧空燃比传感器41的施加电压，则与流出排气的同一空燃比相对应的下游侧空燃比传感器41的输出电流会变小。
在上游侧催化剂20的劣化程度小的情况下，若上游侧催化剂20的表面上的空燃比被设为理论空燃比附近，则流出排气的空燃比大致成为理论空燃比。因此，若下游侧空燃比传感器41的施加电压被变更为第二电压，则下游侧空燃比传感器41的输出电流变化为与理论空燃比对应的值。另一方面，在上游侧催化剂20的劣化程度大的情况下，即使上游侧催化剂20的表面上的空燃比被设为理论空燃比附近，流出排气的空燃比也会变动。因此，若下游侧空燃比传感器41的施加电压被变更为第二电压，则下游侧空燃比传感器41的输出电流根据上游侧催化剂20的劣化特性，偏离与理论空燃比对应的值。
上游侧催化剂20劣化时的特性、即上游侧催化剂20的劣化特性根据上游侧催化剂20的构成成分等而不同。具体而言，上游侧催化剂20根据上游侧催化剂20的构成成分等，具有上游侧催化剂20的表面上的空燃比被设为理论空燃比附近时的未燃气体的净化率的变动量比NOx的净化率的变动量大的劣化特性(以下，称为“浓侧劣化特性”)、或上游侧催化剂20的表面上的空燃比被设为理论空燃比附近时的NOx的净化率的变动量比未燃气体的净化率的变动量大的劣化特性(以下，称为“稀侧劣化特性”)。此外，上游侧催化剂20的劣化特性通过理论或实验而预先获知。
在上游侧催化剂20具有浓侧劣化特性且上游侧催化剂20的劣化程度大的情况下，在下游侧空燃比传感器41的施加电压被变更为第二电压时，下游侧空燃比传感器41的输出电流比与理论空燃比对应的值小。即，下游侧空燃比传感器41的输出空燃比比理论空燃比浓。另一方面，在上游侧催化剂20具有稀侧劣化特性且上游侧催化剂20的劣化程度大的情况下，在下游侧空燃比传感器41的施加电压被变更为第二电压时，下游侧空燃比传感器41的输出电流比与理论空燃比对应的值大。即，下游侧空燃比传感器41的输出空燃比比理论空燃比附近稀。
因此，劣化判定部73，在上游侧催化剂20具有浓侧劣化特性的情况下，第二输出电流越小，则判定为上游侧催化剂20的劣化程度越大。换言之，劣化判定部73，在上游侧催化剂20具有浓侧劣化特性的情况下，第二输出空燃比越浓，则判定为上游侧催化剂20的劣化程度越大。另一方面，劣化判定部73，在上游侧催化剂20具有稀侧劣化特性的情况下，第二输出电流越大，则判定为上游侧催化剂20的劣化程度越大。换言之，劣化判定部73，在上游侧催化剂20具有稀侧劣化特性的情况下，第二输出空燃比越稀，则判定为上游侧催化剂20的劣化程度越大。
在本实施方式中，在燃料切断控制后为了抑制排气排放的恶化而执行的浓控制中判定上游侧催化剂20的劣化程度。因此，无需执行为了判定上游侧催化剂20的劣化程度而使上游侧催化剂20的氧吸藏量在零与最大氧吸藏量之间变动的主动空燃比控制。因此，能够抑制排气排放的恶化的同时检测上游侧催化剂20的劣化。
另外，通常，在搭载有内燃机的车辆进行行驶时，燃料切断控制的执行条件频繁地成立，燃料切断控制被频繁地执行。因此，能够增加上游侧催化剂20的劣化的检测频度，能够迅速地检测上游侧催化剂20的劣化。
<使用了时间图的对控制的说明>
以下，参照图11及图12，对本实施方式中的催化剂的劣化检测具体地进行说明。图11是进行催化剂的劣化检测时的空燃比控制的种类、下游侧空燃比传感器41的输出电流及对下游侧空燃比传感器41的施加电压的时间图。在下游侧空燃比传感器41的输出电流中，实线表示关于劣化了的上游侧催化剂20的数据，单点划线表示关于未劣化的上游侧催化剂20的数据。在该例中，预先获知上游侧催化剂20具有浓侧劣化特性。
在图11的例子中，在时刻t0执行燃料切断控制。另外，对下游侧空燃比传感器41的施加电压设定为第一电压。对下游侧空燃比传感器41的施加电压在不进行上游侧催化剂20的劣化检测时基本上设定为第一电压。在图11的例子中，第一电压为0.45V。0.45V是在流出排气的空燃比为理论空燃比时对下游侧空燃比传感器41的输出电流成为零的电压。
在执行燃料切断控制的时刻t0，流出排气的空燃比的稀程度非常大，所以下游侧空燃比传感器41的输出电流也成为非常大的值。此时，上游侧催化剂20的氧吸藏量为最大氧吸藏量。此外，空燃比的稀程度是指比理论空燃比稀的空燃比与理论空燃比的差。
然后，在时刻t1，结束燃料切断控制，开始浓控制。在时刻t1之后，在流入排气的空燃比比理论空燃比浓时，伴随于上游侧催化剂20的氧吸藏量的下降，下游侧空燃比传感器41的输出电流逐渐下降。
然后，在时刻t2，下游侧空燃比传感器41的输出电流达到零，判定为流出排气的空燃比达到了理论空燃比。因此，在时刻t2，对下游侧空燃比传感器41的施加电压被从第一电压变更为第二电压。在图11的例子中，第二电压为比第一电压高的0.6V。如图8所示，0.6V是在流出排气的空燃比为理论空燃比时下游侧空燃比传感器41的输出电流比零大的电压。
在对下游侧空燃比传感器41的施加电压被从第一电压变更为第二电压之后，检测第二输出电流。在上游侧催化剂20未劣化的情况下，检测到第二输出电流Irn。第二输出电流Irn是在对下游侧空燃比传感器41的施加电压为0.6V且流出排气的空燃比为理论空燃比时的下游侧空燃比传感器41的输出电流。
另一方面，在上游侧催化剂20劣化了的情况下，检测到第二输出电流Ird。第二输出电流Ird是在对下游侧空燃比传感器41的施加电压为0.6V且流出排气的空燃比比理论空燃比浓时的下游侧空燃比传感器41的输出电流。
在上游侧催化剂20发生了劣化的情况下，流入排气的状态稍微发生变化，结果，上游侧催化剂20中的未燃气体的净化率下降，流出排气的空燃比变得比理论空燃比稍浓。因此，在上游侧催化剂20发生了劣化时检测到的第二输出电流Ird比在上游侧催化剂20未劣化时检测到的第二输出电流Irn小。
因此，能够基于第二输出电流来判定上游侧催化剂20的劣化程度。具体而言，在该例中，第二输出电流越小，则判定为上游侧催化剂20的劣化程度越大。
在检测到第二输出电流之后，在时刻t3使对下游侧空燃比传感器41的施加电压从第二电压返回到第一电压。在上游侧催化剂20未劣化的情况下，上游侧催化剂20的最大氧吸藏量多。因此，只要上游侧催化剂20的氧吸藏量维持为合适的量，就会因吸藏于上游侧催化剂20的氧的放出而使上游侧催化剂20的表面上的空燃比为理论空燃比附近，在上游侧催化剂20中排气被净化。结果，在时刻t3之后，到上游侧催化剂20的氧吸藏量成为预定量以下为止，下游侧空燃比传感器41的输出电流均被维持为零。即，下游侧空燃比传感器41的输出空燃比被维持为理论空燃比。
另一方面，在上游侧催化剂20劣化了的情况下，上游侧催化剂20的最大氧吸藏量少。因此，在时刻t3之后，上游侧催化剂20的表面上的空燃比与流入排气的空燃比同等，从上游侧催化剂20流出未燃气体。结果，在时刻t3之后，下游侧空燃比传感器41的输出电流进一步变小。即，下游侧空燃比传感器41的输出空燃比进一步变浓。此外，使对下游侧空燃比传感器41的施加电压从第二电压返回到第一电压之后的下游侧空燃比传感器41的输出电流根据上游侧催化剂20的劣化程度等而变化，不一定必须如图11所示那样变化。
接着，对第二电压比第一电压低的例子进行说明。图12是进行催化剂的劣化检测时的空燃比控制的种类、下游侧空燃比传感器41的输出电流及对下游侧空燃比传感器41的施加电压的时间图。在下游侧空燃比传感器41的输出电流中，实线表示关于劣化了的上游侧催化剂20的数据，单点划线表示关于未劣化的上游侧催化剂20的数据。在该例中，也预先获知上游侧催化剂20具有浓侧劣化特性。
在图12的例子中，与图11的例子同样地，第一电压为0.45V。在时刻t2，下游侧空燃比传感器41的输出电流达到零，判定为流出排气的空燃比达到了理论空燃比。因此，在时刻t2，对下游侧空燃比传感器41的施加电压被从第一电压向第二电压变更。在图12的例子中，第二电压为比第一电压低的0.3V。如图8所示，0.3V是在流出排气的空燃比为理论空燃比时下游侧空燃比传感器41的输出电流比零小的电压。
在对下游侧空燃比传感器41的施加电压被从第一电压变更为第二电压之后，检测第二输出电流。在上游侧催化剂20未劣化的情况下，检测到第二输出电流Irn。第二输出电流Irn是在对下游侧空燃比传感器41的施加电压为0.3V且流出排气的空燃比为理论空燃比时的下游侧空燃比传感器41的输出电流。
另一方面，在上游侧催化剂20劣化了的情况下，检测到第二输出电流Ird。第二输出电流Ird是在对下游侧空燃比传感器41的施加电压为0.3V且流出排气的空燃比比理论空燃比浓时的下游侧空燃比传感器41的输出电流。
在上游侧催化剂20劣化了的情况下，流入排气的状态稍微发生变化，结果，上游侧催化剂20中的未燃气体的净化率下降，流出排气的空燃比变得比理论空燃比稍浓。因此，在上游侧催化剂20劣化了时检测到的第二输出电流Ird比在上游侧催化剂20未劣化时检测到的第二输出电流Irn小。
因此，能够基于第二输出电流来判定上游侧催化剂20的劣化程度。具体而言，在该例中，第二输出电流越小，则判定为上游侧催化剂20的劣化程度越大。在检测到第二输出电流之后，在时刻t3使对下游侧空燃比传感器41的施加电压从第二电压返回到第一电压。
即使排气的空燃比为恒定，也会因电路误差而在空燃比传感器40、41的个体之间在空燃比传感器40、41的输出电流的值产生偏差。另外，即使是同一空燃比传感器40、41，也会因经年劣化等，而在与排气的预定的空燃比相对应的输出电流的值产生偏差。因此，在根据空燃比传感器40、41的输出电流而算出的排气的空燃比会产生误差。
另一方面，在空燃比传感器40、41的输出电流为零时，在电路没有电流流动，所以电路误差非常小。因此，空燃比传感器40、41能够精度良好地检测与为零的输出电流对应的空燃比。
在图11及图12的例子中，第一电压被设定为在流出排气的空燃比为理论空燃比时对下游侧空燃比传感器41的输出电流成为零的电压(0.45V)，在下游侧空燃比传感器41的输出电流成为了零时判定为流出排气的空燃比达到了理论空燃比。由此，能够精度良好地检测流出排气的空燃比达到了理论空燃比的情形，能够精度良好地检测之后的流出排气的空燃比的变动。因此，能够提高催化剂劣化的检测精度。
<催化剂劣化检测处理>
以下，参照图13的流程图，对在本实施方式中用于进行上游侧催化剂20的劣化检测的控制详细地进行说明。图13是示出本发明的第一实施方式中的催化剂劣化检测处理的控制例程的流程图。本控制例程在内燃机的启动后，由ECU31反复执行。
首先，在步骤S101中，判定是否执行着燃料切断控制后的浓控制。在判定为没有执行燃料切断控制后的浓控制的情况下，结束本控制例程。另一方面，在判定为执行着燃料切断控制后的浓控制的情况下，本控制例程进入步骤S102。此外，在燃料切断控制及浓控制中，对下游侧空燃比传感器41的施加电压设定为第一电压V1。第一电压V1为界限电流区域内的电压。
在步骤S102中，判定即将进行浓控制之前的燃料切断控制的执行时间Tfc是否为第一时间T1以上且第二时间T2以下。第一时间T1预先确定，比推定为通过燃料切断控制而上游侧催化剂20的氧吸藏量达到最大氧吸藏量的时间长。第二时间T2预先确定，比推定为通过燃料切断控制而上游侧催化剂20的温度低于活性温度的时间短。第二时间T2比第一时间T1长。
在步骤S102中判定为燃料切断控制的执行时间Tfc比第一时间T1短或比第二时间T2长的情况下，结束本控制例程。另一方面，在步骤S102中判定为燃料切断控制的执行时间Tfc为第一时间T1以上且第二时间T2以下的情况下，本控制例程进入步骤S103。
在步骤S103中，判定流出排气的空燃比是否达到了理论空燃比。例如，在下游侧空燃比传感器41的输出电流减少至与理论空燃比附近(例如14.6±0.01)对应的值的情况下判定为流出排气的空燃比达到了理论空燃比。即，在下游侧空燃比传感器41的输出空燃比达到了理论空燃比附近的情况下判定为流出排气的空燃比达到了理论空燃比。
在步骤S103中判定为流出排气的空燃比没有达到理论空燃比的情况下，结束本控制例程。另一方面，在步骤S103中判定为流出排气的空燃比达到了理论空燃比的情况下，本控制例程进入步骤S104。
在步骤S104中，对下游侧空燃比传感器41的施加电压Vdwn被从第一电压V1向第二电压V2变更。第二电压V2为界限电流区域内的电压。接着，在步骤S105中，由电流检测装置61检测下游侧空燃比传感器41的输出电流。此外，输出电流不会因施加电压的变更而瞬间发生变化，所以电流检测装置61在从施加电压的变更起经过了微小时间(例如，10～80ms)之后检测下游侧空燃比传感器41的输出电流。
接着，在步骤S106中，基于在步骤S105中取得的下游侧空燃比传感器41的输出电流，判定上游侧催化剂20的劣化程度。在上游侧催化剂20具有浓侧劣化特性的情况下，如图14所示，下游侧空燃比传感器41的输出电流越小，则判定为上游侧催化剂20的劣化程度越大。此外，也可以是，劣化判定部73在下游侧空燃比传感器41的输出电流为第一阈值Ith1以下时，判定为上游侧催化剂20发生了劣化，使在搭载有内燃机的车辆设置的警告灯点亮。第一阈值Ith1根据第二电压V2的值，预先通过理论或实验而确定。
另一方面，在上游侧催化剂20具有稀侧劣化特性的情况下，如图15所示，下游侧空燃比传感器41的输出电流越大，则判定为上游侧催化剂20的劣化程度越大。此外，也可以是，劣化判定部73在下游侧空燃比传感器41的输出电流为第二阈值Ith2以上时，判定为上游侧催化剂20发生了劣化，使在搭载有内燃机的车辆设置的警告灯点亮。第二阈值Ith2根据第二电压V2的值，预先通过理论或实验而确定。
接着，在步骤S107中，对下游侧空燃比传感器41的施加电压Vdwn被从第二电压V2向第一电压V1变更。此外，在执行着使用了对下游侧空燃比传感器41的施加电压设定为第一电压V1时的下游侧空燃比传感器41的输出电流的反馈控制的情况下，在对下游侧空燃比传感器41的施加电压设定为第二电压V2的期间，停止该反馈控制。在步骤S107之后，结束本控制例程。
此外，也可以是，为了判定是否通过燃料切断控制而上游侧催化剂20的氧吸藏量达到了最大氧吸藏量，在步骤S102中，判定下游侧空燃比传感器41的输出空燃比是否比理论空燃比稀。另外，也可以是，在步骤S105中由电流检测装置61多次检测下游侧空燃比传感器41的输出电流，基于检测到的输出电流的平均值来判定上游侧催化剂20的劣化程度。
<第二实施方式>
第二实施方式的催化剂劣化检测装置除了以下说明的方面以外，基本上与第一实施方式的催化剂劣化检测装置的构成以及控制是同样的。因此，以下，对于本发明的第二实施方式，以与第一实施方式不同的部分为中心进行说明。
可以认为：从在浓控制中判定为流出排气的空燃比达到了理论空燃比起的经过时间越长，则上游侧催化剂20的表面的状态越变化，上游侧催化剂20的表面上的空燃比被设为理论空燃比附近时的流出排气的变动越大。另一方面，若上述经过时间过长，则特别是在上游侧催化剂20的劣化程度大的情况下，上游侧催化剂20的表面上的空燃比接近流入排气的空燃比，难以检测上游侧催化剂20的表面上的空燃比被设为理论空燃比附近时的流出排气的变动。
因此，在第二实施方式中，劣化判定部73，基于从在浓控制中判定为流出排气的空燃比达到了理论空燃比时起的经过时间达到基准时间且对下游侧空燃比传感器41的施加电压设定为第二电压时由电流检测装置61检测到的下游侧空燃比传感器41的输出电流，来判定上游侧催化剂20的劣化程度。基准时间预先确定，为100ms以上且1秒以下。由此，能够提高催化剂劣化的检测精度。另外，能够抑制为了检测上游侧催化剂20的劣化所需的时间变长的情形。
此外，也可以是，劣化判定部73基于从在浓控制中判定为流出排气的空燃比达到了理论空燃比时起的经过时间达到基准时间且对下游侧空燃比传感器41的施加电压设定为第二电压时由下游侧空燃比传感器41检测到的空燃比，来判定上游侧催化剂20的劣化程度。
<催化剂劣化检测处理>
图16是示出本发明的第二实施方式中的催化剂劣化检测处理的控制例程的流程图。本控制例程在内燃机启动后，由ECU31反复执行。
步骤S201～步骤S203由于与图13的步骤S101～步骤S103是同样的所以省略说明。在步骤S201、步骤S202或步骤S203中的判定为否定的情况下，本控制例程进入步骤S209。在步骤S209中，从判定为流出排气的空燃比达到了理论空燃比时起的累计时间ET被重置为零。在步骤S209之后，结束本控制例程。
在步骤S203中判定为流出排气的空燃比达到了理论空燃比的情况下，本控制例程进入步骤S204。在步骤S204中，判定累计时间ET是否为阈值时间Tth以上。在判定为累计时间ET低于阈值时间Tth的情况下，本控制例程进入步骤S210。
在步骤S210中，更新累计时间ET。具体而言，将本控制例程的执行间隔Δt加到累计时间ET上得到的值设为新的累计时间ET。在步骤S210之后，结束本控制例程。
另一方面，在步骤S204中判定为累计时间ET为阈值时间Tth以上的情况下，本控制例程进入步骤S205。在步骤S205中，对下游侧空燃比传感器41的施加电压Vdwn被从第一电压V1向第二电压V2变更。第二电压V2为界限电流区域内的电压。
接着，在步骤S206中，由电流检测装置61检测下游侧空燃比传感器41的输出电流。阈值时间Tth以从在步骤S203中判定为流出排气的空燃比达到了理论空燃比起到在步骤S206中由电流检测装置61检测到下游侧空燃比传感器41的输出电流为止的经过时间成为基准时间的方式进行设定。基准时间为100ms以上且1秒以下。
接着，在步骤S207中，基于在步骤S206中取得的下游侧空燃比传感器41的输出电流，与图13的步骤S106同样地判定上游侧催化剂20的劣化程度。接着，在步骤S208中，对下游侧空燃比传感器41的施加电压Vdwn被从第二电压V2向第一电压V1变更，累计时间ET被重置为零。此外，在执行着使用了对下游侧空燃比传感器41的施加电压设定为第一电压V1时的下游侧空燃比传感器41的输出电流的反馈控制的情况下，在对下游侧空燃比传感器41的施加电压设定为第二电压V2的期间，停止该反馈控制。在步骤S208之后，结束本控制例程。
此外，也可以是，为了判定是否通过燃料切断控制而上游侧催化剂20的氧吸藏量达到了最大氧吸藏量，在步骤S202中，判定下游侧空燃比传感器41的输出空燃比是否比理论空燃比稀。另外，也可以是，在步骤S206中由电流检测装置61多次检测下游侧空燃比传感器41的输出电流，基于检测到的输出电流的平均值来判定上游侧催化剂20的劣化程度。
另外，也可以是，在判定为流出排气的空燃比达到了理论空燃比时对下游侧空燃比传感器41的施加电压Vdwn被从第一电压V1向第二电压V2变更，步骤S204在步骤S205之后执行。在该情况下，阈值时间Tth也以从在步骤S203中判定为流出排气的空燃比达到了理论空燃比起到在步骤S206中由电流检测装置61检测到下游侧空燃比传感器41的输出电流为止的经过时间成为基准时间的方式进行设定。
以上，说明了本发明的优选的实施方式，但本发明不限定于这些实施方式，能够在权利要求书的记载内实施各种各样的修正以及变更。在上述的实施方式中，空燃比控制及催化剂的劣化检测基本上基于下游侧空燃比传感器41的输出来进行。另外，排气中的有害物质基本上由上游侧催化剂20净化。因此，上游侧空燃比传感器40及下游侧催化剂24也可以从内燃机省略。
另外，也可以是，劣化判定部73，基于在判定为流出排气的空燃比达到了理论空燃比且对下游侧空燃比传感器41的施加电压设定为第一电压时由电流检测装置61检测到的下游侧空燃比传感器41的输出电流、与在对下游侧空燃比传感器41的施加电压设定为第二电压时由电流检测装置61检测到的下游侧空燃比传感器41的输出电流之差，来判定上游侧催化剂20的劣化程度。
另外，也可以是，电压控制部71还将对下游侧空燃比传感器41的施加电压从第二电压向第三电压变更，劣化判定部73基于在对下游侧空燃比传感器41的施加电压设定为第二电压时由电流检测装置61检测到的下游侧空燃比传感器41的输出电流、和在对下游侧空燃比传感器41的施加电压设定为第三电压时由电流检测装置61检测到的下游侧空燃比传感器41的输出电流，来判定上游侧催化剂20的劣化程度。在该情况下，劣化判定部73例如使用示出双方的输出电流与上游侧催化剂20的劣化程度的关系的映射，来判定上游侧催化剂20的劣化程度。

Claims (5)

1.一种催化剂劣化检测装置，对配置于内燃机的排气通路并且能够吸藏氧的催化剂的劣化进行检测，其具备：
空燃比传感器，其配置于所述催化剂的下游侧，并且检测从所述催化剂流出的流出排气的空燃比；
电流检测装置，其检测所述空燃比传感器的输出电流；
电压施加装置，其对所述空燃比传感器施加电压；
电压控制部，其经由所述电压施加装置控制对所述空燃比传感器的施加电压；
空燃比控制部，其对流入所述催化剂的流入排气的空燃比进行控制；以及
劣化判定部，其判定所述催化剂的劣化程度，
所述空燃比控制部，在预定的执行条件成立时执行停止向所述内燃机的燃烧室的燃料供给的燃料切断控制，在该燃料切断控制后执行使所述流入排气的空燃比比理论空燃比浓的浓控制，
所述电压控制部，在所述浓控制中将所述施加电压设定为界限电流区域内的第一电压时判定为所述流出排气的空燃比达到了理论空燃比的情况下，使所述施加电压从所述第一电压向界限电流区域内的第二电压变更，
所述劣化判定部，基于在所述施加电压被设定为所述第二电压时由所述电流检测装置检测到的所述空燃比传感器的输出电流，来判定所述催化剂的劣化程度。
2.根据权利要求1所述的催化剂劣化检测装置，
所述第一电压为在所述流出排气的空燃比为理论空燃比时所述空燃比传感器的输出电流成为零的电压，所述电压控制部，在所述空燃比传感器的输出电流成为了零时判定为所述流出排气的空燃比达到了理论空燃比。
3.根据权利要求1或2所述的催化剂劣化检测装置，
所述劣化判定部，基于从在所述浓控制中判定为所述流出排气的空燃比达到了理论空燃比时起的经过时间达到基准时间且所述施加电压被设定为所述第二电压时由所述电流检测装置检测到的所述空燃比传感器的输出电流，来判定所述催化剂的劣化程度，所述基准时间为100ms以上且1秒以下。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的催化剂劣化检测装置，
在所述催化剂具有在所述催化剂的表面上的空燃比被设为理论空燃比附近时的未燃气体的净化率的变动量比NOx的净化率的变动量大的劣化特性的情况下，由所述电流检测装置检测到的所述空燃比传感器的输出电流越小，则所述劣化判定部判定为所述催化剂的劣化程度越大。
5.根据权利要求1至3中任一项所述的催化剂劣化检测装置，
在所述催化剂具有在所述催化剂的表面上的空燃比被设为理论空燃比附近时的NOx的净化率的变动量比未燃气体的净化率的变动量大的劣化特性的情况下，由所述电流检测装置检测到的所述空燃比传感器的输出电流越大，则所述劣化判定部判定为所述催化剂的劣化程度越大。
CN201811194698.XA 2017-12-12 2018-10-15 催化剂劣化检测装置 Expired - Fee Related CN109915268B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2017-237543 2017-12-12
JP2017237543A JP6733648B2 (ja) 2017-12-12 2017-12-12 触媒劣化検出装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN109915268A true CN109915268A (zh) 2019-06-21
CN109915268B CN109915268B (zh) 2021-10-15

Family

ID=66629119

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201811194698.XA Expired - Fee Related CN109915268B (zh) 2017-12-12 2018-10-15 催化剂劣化检测装置

Country Status (4)

Country Link
US (1) US10968807B2 (zh)
JP (1) JP6733648B2 (zh)
CN (1) CN109915268B (zh)
DE (1) DE102018131926B4 (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113123850A (zh) * 2020-01-15 2021-07-16 丰田自动车株式会社 内燃机的催化剂劣化判断装置

Citations (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0230915A (ja) * 1988-07-20 1990-02-01 Toyota Motor Corp 内燃機関の触媒劣化判別装置
US5301501A (en) * 1991-10-11 1994-04-12 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Device for determining deterioration of a catalytic converter for an engine
JPH06159048A (ja) * 1992-11-20 1994-06-07 Toyota Motor Corp 触媒劣化度検出装置
CN1539052A (zh) * 2001-04-13 2004-10-20 ������������ʽ���� 内燃机的排气净化装置
JP2008267283A (ja) * 2007-04-20 2008-11-06 Mitsubishi Electric Corp 内燃機関の空燃比制御装置
CN101451461A (zh) * 2007-12-06 2009-06-10 株式会社日立制作所 排气净化装置的诊断装置
WO2009106973A1 (en) * 2008-02-28 2009-09-03 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Apparatus and method for diagnosing catalyst deterioration
CN101636568A (zh) * 2007-03-30 2010-01-27 丰田自动车株式会社 内燃机的催化剂劣化判断装置
CN201679544U (zh) * 2010-04-23 2010-12-22 阿尔特(中国)汽车技术有限公司 发动机催化转化器故障诊断装置
CN102116190A (zh) * 2009-12-30 2011-07-06 中国第一汽车集团公司 一种新型三元催化转化器故障诊断方法
CN103133156A (zh) * 2011-11-29 2013-06-05 铃木株式会社 废气回流量调节装置
WO2014118891A1 (ja) * 2013-01-29 2014-08-07 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の制御装置
CN104594986A (zh) * 2014-11-28 2015-05-06 东风汽车公司 一种发动机催化器劣化诊断方法
JP2015086861A (ja) * 2013-09-26 2015-05-07 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の異常診断装置
US20150337750A1 (en) * 2014-05-22 2015-11-26 Ford Global Technologies, Llc Systems and methods for improving catalyst diagnostics in the presence of sensor degradation
CN105545514A (zh) * 2014-10-23 2016-05-04 丰田自动车株式会社 空燃比传感器的异常诊断装置
US20160160778A1 (en) * 2013-06-26 2016-06-09 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Diagnosis system of internal combustion engine
CN105673169A (zh) * 2016-01-27 2016-06-15 潍柴动力股份有限公司 一种用于监测发动机排气系统中三元催化器的方法及装置
CN105927341A (zh) * 2015-02-27 2016-09-07 富士重工业株式会社 催化剂劣化诊断装置
CN107208516A (zh) * 2015-01-20 2017-09-26 五十铃自动车株式会社 排气净化系统和NOx净化能力恢复方法

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5934440A (ja) 1982-08-19 1984-02-24 Honda Motor Co Ltd 車輌用内燃エンジンの混合気の空燃比制御方法
DE19626405B4 (de) 1995-06-30 2008-09-18 Denso Corp., Kariya Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Steuervorrichtung für einen Verbrennungsmotor
JP5748180B2 (ja) * 2012-02-10 2015-07-15 株式会社デンソー 触媒の劣化診断装置
JP5360312B1 (ja) 2013-01-29 2013-12-04 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の制御装置
US9719449B2 (en) * 2013-06-26 2017-08-01 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Diagnosis system of internal combustion engine
JP6094438B2 (ja) * 2013-09-27 2017-03-15 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の制御装置
JP6311578B2 (ja) * 2014-11-11 2018-04-18 トヨタ自動車株式会社 空燃比センサの異常診断装置
JP6562047B2 (ja) 2017-08-10 2019-08-21 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の排気浄化装置

Patent Citations (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0230915A (ja) * 1988-07-20 1990-02-01 Toyota Motor Corp 内燃機関の触媒劣化判別装置
US5301501A (en) * 1991-10-11 1994-04-12 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Device for determining deterioration of a catalytic converter for an engine
JPH06159048A (ja) * 1992-11-20 1994-06-07 Toyota Motor Corp 触媒劣化度検出装置
CN1539052A (zh) * 2001-04-13 2004-10-20 ������������ʽ���� 内燃机的排气净化装置
CN101636568A (zh) * 2007-03-30 2010-01-27 丰田自动车株式会社 内燃机的催化剂劣化判断装置
JP2008267283A (ja) * 2007-04-20 2008-11-06 Mitsubishi Electric Corp 内燃機関の空燃比制御装置
CN101451461A (zh) * 2007-12-06 2009-06-10 株式会社日立制作所 排气净化装置的诊断装置
WO2009106973A1 (en) * 2008-02-28 2009-09-03 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Apparatus and method for diagnosing catalyst deterioration
CN102116190A (zh) * 2009-12-30 2011-07-06 中国第一汽车集团公司 一种新型三元催化转化器故障诊断方法
CN201679544U (zh) * 2010-04-23 2010-12-22 阿尔特(中国)汽车技术有限公司 发动机催化转化器故障诊断装置
CN103133156A (zh) * 2011-11-29 2013-06-05 铃木株式会社 废气回流量调节装置
WO2014118891A1 (ja) * 2013-01-29 2014-08-07 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の制御装置
US20160160778A1 (en) * 2013-06-26 2016-06-09 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Diagnosis system of internal combustion engine
JP2015086861A (ja) * 2013-09-26 2015-05-07 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の異常診断装置
US20150337750A1 (en) * 2014-05-22 2015-11-26 Ford Global Technologies, Llc Systems and methods for improving catalyst diagnostics in the presence of sensor degradation
CN105545514A (zh) * 2014-10-23 2016-05-04 丰田自动车株式会社 空燃比传感器的异常诊断装置
CN104594986A (zh) * 2014-11-28 2015-05-06 东风汽车公司 一种发动机催化器劣化诊断方法
CN107208516A (zh) * 2015-01-20 2017-09-26 五十铃自动车株式会社 排气净化系统和NOx净化能力恢复方法
CN105927341A (zh) * 2015-02-27 2016-09-07 富士重工业株式会社 催化剂劣化诊断装置
CN105673169A (zh) * 2016-01-27 2016-06-15 潍柴动力股份有限公司 一种用于监测发动机排气系统中三元催化器的方法及装置

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113123850A (zh) * 2020-01-15 2021-07-16 丰田自动车株式会社 内燃机的催化剂劣化判断装置

Also Published As

Publication number Publication date
DE102018131926B4 (de) 2024-02-08
JP6733648B2 (ja) 2020-08-05
JP2019105187A (ja) 2019-06-27
US10968807B2 (en) 2021-04-06
CN109915268B (zh) 2021-10-15
US20190178144A1 (en) 2019-06-13
DE102018131926A1 (de) 2019-06-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9670817B2 (en) Systems and methods for running a NOx self-diagnostic test
US10151262B2 (en) Abnormality diagnosis system of air-fuel ratio sensors
CN104956054B (zh) 内燃机的控制装置
EP3198129B1 (en) Control device and control method of internal combustion engine
CN107340326B (zh) 氮氧化物传感器的控制装置
CN108798838B (zh) 内燃机的控制装置
EP2061958A1 (en) Catalyst deterioration monitoring system and catalyst deterioration monitoring method
US20150330323A1 (en) Control device for internal combustion engine
CN105531469B (zh) 内燃机的控制装置
JP6601449B2 (ja) 内燃機関の排気浄化装置
CN109763907A (zh) 内燃机的排气净化装置
US20150354487A1 (en) Control device for internal combustion engine
JP2018178762A (ja) 内燃機関の排気浄化装置
US20150369156A1 (en) Control system of internal combustion engine
JP2009288082A (ja) ガス濃度センサの暖機制御装置
JP2009175014A (ja) ＮＯｘセンサ及びその劣化診断装置
CN109915268A (zh) 催化剂劣化检测装置
CN109386354B (zh) 内燃机的排气净化装置
JP5559960B2 (ja) ＮＯｘセンサ及びその劣化抑制回復制御装置
JP4873329B2 (ja) ＮＯｘセンサの活性判定装置、異常診断装置及び出力補正装置
CN106574565B (zh) 内燃机的控制系统
JP2017075794A (ja) センサ制御装置
JP2020197201A (ja) 空燃比検出システム

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20211015