JP2017193976A - DETERIORATION DETERMINATION DEVICE FOR NOx SENSOR - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、排ガス中のNOxを浄化するNOx触媒の下流側に設けられたNOxセンサの劣化を判定するNOxセンサの劣化判定装置に関する。 The present invention relates to a NOx sensor deterioration determination device that determines deterioration of a NOx sensor provided downstream of a NOx catalyst that purifies NOx in exhaust gas.
従来のこの種の劣化判定装置として、例えば特許文献1に開示されたものが知られている。この従来の装置では、NOx触媒として、NOx吸蔵還元型のものが用いられ、NOxセンサとして、NOx及びアンモニア(NH3)に反応するタイプのものが用いられている。この装置では、理論空燃比よりもリーンな空燃比の混合気を燃焼させるリーンバーン運転中に、NOx触媒に吸蔵されたNOx量を算出するとともに、算出されたNOx量が所定量に達したときに、NOx触媒の吸蔵能力を回復させるために、NOx触媒に還元剤を供給するリッチスパイクが実行される。
As this type of conventional degradation determination device, for example, one disclosed in
また、NOxセンサの異常を判定する場合には、リッチスパイクは、2段階のダブルリッチスパイクとして複数回、実行され、各ダブルリッチスパイクでは、NOx触媒に吸蔵されたNOxの放出・還元に必要な量よりも過剰な量の還元剤が、NOx触媒に供給される。そして、そのような過剰の還元剤がNOx触媒に供給されたときに、アンモニアが生成され、NOxセンサで検出されるという特性に基づき、還元剤の供給後の所定期間におけるNOxセンサの検出値の積算値が所定の上限値よりも大きいときに、NOxセンサに出力増大異常が発生していると判定し、所定の下限値よりも小さいときに、NOxセンサに出力減少異常が発生していると判定する。 Further, when determining an abnormality in the NOx sensor, the rich spike is executed a plurality of times as a two-stage double rich spike, and each double rich spike is necessary for releasing / reducing NOx stored in the NOx catalyst. An excessive amount of reducing agent is supplied to the NOx catalyst. Then, when such excessive reducing agent is supplied to the NOx catalyst, ammonia is generated and detected by the NOx sensor, so that the detected value of the NOx sensor in a predetermined period after the reducing agent is supplied. When the integrated value is greater than the predetermined upper limit value, it is determined that an output increase abnormality has occurred in the NOx sensor, and when the integrated value is smaller than the predetermined lower limit value, an output decrease abnormality has occurred in the NOx sensor. judge.
上述した従来の装置では、NOxセンサの異常を判定するために、NOx触媒に吸蔵されたNOxを放出・還元するのに必要な量を上回る過剰な還元剤が、ダブルリッチスパイクによってNOx触媒に供給される。その結果、NOx触媒に酸素が存在しない状態で、過剰分の還元剤がNOx触媒に供給されることで、還元剤中のCOやHCがNOx触媒から排出されるため、排ガス特性が悪化してしまう。しかも、そのようなダブルリッチスパイクが複数回、実行されるため、排ガス特性のさらなる悪化を招く。また、NOxセンサの検出値の積算値に基づいて異常判定が行われるため、NOxセンサの応答性の劣化を良好に判定することができない。 In the conventional apparatus described above, in order to determine the abnormality of the NOx sensor, an excessive reducing agent exceeding the amount necessary for releasing / reducing NOx stored in the NOx catalyst is supplied to the NOx catalyst by the double rich spike. Is done. As a result, in the state where oxygen is not present in the NOx catalyst, the excess reducing agent is supplied to the NOx catalyst, so that CO and HC in the reducing agent are discharged from the NOx catalyst. End up. In addition, since such a double rich spike is executed a plurality of times, the exhaust gas characteristics are further deteriorated. Moreover, since abnormality determination is performed based on the integrated value of the detected value of the NOx sensor, it is not possible to satisfactorily determine deterioration of the responsiveness of the NOx sensor.
本発明は、以上のような課題を解決するためになされたものであり、排ガス特性を悪化させることなく、NOxセンサの応答性の劣化を精度良く判定することができるNOxセンサの劣化判定装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in order to solve the above-described problems, and provides a NOx sensor deterioration determination device that can accurately determine deterioration in response of a NOx sensor without deteriorating exhaust gas characteristics. The purpose is to provide.
上記の目的を達成するために、請求項1に係る発明は、内燃機関3から排出された排ガス中のNOxを浄化するためのNOx吸蔵還元型のNOx触媒9の下流側に設けられ、NOx及びアンモニアに反応するNOxセンサ23の劣化を判定するNOxセンサの劣化判定装置であって、NOx触媒9に吸蔵されたNOxを放出・還元するために、NOx触媒9に還元剤を供給するリッチスパイクを実行するリッチスパイク手段(実施形態における(以下、本項において同じ)燃料噴射弁6、ECU2、図2のステップ9)と、リッチスパイクの終了以後におけるNOxセンサ23の検出値NOx_SGの減少速度を表す減少速度パラメータ(応答時間TM_NOxRES)を算出する減少速度パラメータ算出手段(ECU2、図6のステップ60)と、算出された減少速度パラメータに基づき、NOxセンサ23の応答性の劣化を判定する劣化判定手段(ECU2、図6のステップ61〜63、図7)と、を備えることを特徴とする。
In order to achieve the above object, the invention according to
本願発明は、NOx触媒に還元剤を供給するリッチスパイクの実行・停止に伴う以下のようなNOx触媒及びNOxセンサの動作特性に着目したものである。例えば、リーンバーン運転中にNOx触媒に吸蔵されたNOxを放出・還元するためにリッチスパイクを実行する場合を想定する。この場合、NOx触媒では、リッチスパイクによって供給された還元剤中の還元成分とNOx触媒に吸蔵されていたNOxが反応することで、NOxが還元される。同時に、還元雰囲気中では、還元剤中の還元成分と排ガス中の窒素(N2)が反応することによって、アンモニア(NH3)が生成される。 The present invention focuses on the following operating characteristics of the NOx catalyst and NOx sensor associated with execution / stop of the rich spike for supplying the reducing agent to the NOx catalyst. For example, it is assumed that a rich spike is executed in order to release and reduce NOx stored in the NOx catalyst during the lean burn operation. In this case, in the NOx catalyst, NOx is reduced by the reaction between the reducing component in the reducing agent supplied by the rich spike and the NOx stored in the NOx catalyst. At the same time, in the reducing atmosphere, ammonia (NH 3) is generated by the reaction between the reducing component in the reducing agent and nitrogen (N 2) in the exhaust gas.
このため、図8(d)に示すように、リッチスパイク中、NOx触媒から流出する排ガスのNOx濃度(破線)は、一旦増加した後に値0まで減少するのに対し、アンモニアは、継続的に生成されるため、NOx触媒から流出し続ける。また、NOx触媒の下流側に配置されたNOxセンサは、NOxだけでなくアンモニアにも反応する特性を有するため、図8(d)に実線で示すように、リッチスパイク中、NOxセンサの検出値(NOx_SG)は、アンモニア濃度に応じた値に維持される。この状態から、リッチスパイクが終了し、リーンバーン運転が再開されると(図8の時点t3)、排ガス中のNOxは、NOx触媒に吸蔵され、NOx触媒から流出しないため、NOxセンサの検出値には影響を及ぼさない一方、NOx触媒におけるアンモニアの生成が停止されるため、NOxセンサに流入する排ガスのアンモニア濃度は、リッチスパイクの終了時の値から値0まで急速に減少する。
For this reason, as shown in FIG. 8 (d), during the rich spike, the NOx concentration (broken line) of the exhaust gas flowing out from the NOx catalyst once increases and then decreases to a value of 0, whereas ammonia continuously As it is produced, it continues to flow out of the NOx catalyst. Further, since the NOx sensor arranged on the downstream side of the NOx catalyst has a characteristic of reacting not only with NOx but also with ammonia, as shown by a solid line in FIG. 8D, the detected value of the NOx sensor during the rich spike. (NOx_SG) is maintained at a value corresponding to the ammonia concentration. From this state, when the rich spike is finished and the lean burn operation is restarted (time t3 in FIG. 8), NOx in the exhaust gas is occluded in the NOx catalyst and does not flow out of the NOx catalyst. On the other hand, since the production of ammonia in the NOx catalyst is stopped, the ammonia concentration of the exhaust gas flowing into the NOx sensor rapidly decreases from the value at the end of the rich spike to the
本願発明は、特に上記の事象に着目したものであり、リッチスパイクの終了以後に急速に減少するアンモニア濃度に対し、それに応じてNOxセンサの検出値が急速に減少すれば、NOxセンサの応答性が良好であると判定し、そうでなければ、NOxセンサの応答劣化が発生していると判定するものである。このような観点に基づき、本願発明によれば、リッチスパイクの終了以後におけるNOxセンサの検出値の減少速度を表す減少速度パラメータを算出するとともに、算出された減少速度パラメータに基づき、NOxセンサの応答性の劣化を判定するので、その判定を精度良く行うことができる。また、従来の装置と異なり、NOx触媒の吸蔵能力を回復させるために実行されるリッチスパイクを利用するだけでよく、判定のための内燃機関の特別な運転モードは不要であり、また、過剰な還元剤を供給する必要がないので、排ガス特性を悪化させることもない。 The present invention pays particular attention to the above-mentioned phenomenon, and if the detected value of the NOx sensor rapidly decreases in response to the ammonia concentration that rapidly decreases after the end of the rich spike, the response of the NOx sensor. Is determined to be good. Otherwise, it is determined that the response deterioration of the NOx sensor has occurred. Based on this point of view, according to the present invention, a reduction rate parameter indicating the reduction rate of the detected value of the NOx sensor after the end of the rich spike is calculated, and the response of the NOx sensor is calculated based on the calculated reduction rate parameter. Therefore, the determination can be made with high accuracy. Further, unlike the conventional apparatus, it is only necessary to use a rich spike that is executed to restore the storage capacity of the NOx catalyst, a special operation mode of the internal combustion engine for determination is unnecessary, and excessive Since it is not necessary to supply a reducing agent, the exhaust gas characteristics are not deteriorated.
請求項2に係る発明は、請求項1に記載のNOxセンサの劣化判定装置において、リッチスパイクの終了直前に検出されたNOxセンサ23の検出値NOx_SGを応答前基準値NOx_RES_Bとして取得する応答前基準値取得手段(ECU2、図4のステップ36)と、取得された応答前基準値NOx_RES_Bに基づき、応答前基準値NOx_RES_Bと値0の間に基準区間(10%応答値NOx_RES_10、90%応答値NOx_RES_90)を設定する基準区間設定手段(ECU2、図4のステップ37、38)と、を備え、減少速度パラメータ算出手段は、リッチスパイクの終了後にNOxセンサ23の検出値NOx_SGが基準区間を通過するのに要した応答時間TM_NOxRESを、減少速度パラメータとして算出し(図6のステップ60)、劣化判定手段は、算出された応答時間TM_NOxRESが所定の基準時間TM_REFよりも大きいときに、NOxセンサ23の応答性の劣化が発生していると判定すること(図6のステップ61、63)を特徴とする。
The invention according to
この構成によれば、リッチスパイクの終了直前に検出されたNOxセンサの検出値を応答前基準値として取得するとともに、取得された応答前基準値に基づき、応答前基準値と値0の間に基準区間を設定する。応答前基準値は、リッチスパイクの終了後にNOxセンサの検出値が減少し始める際の初期値に相当し、値0は減少する検出値の最終値に相当する。したがって、応答前基準値に基づき、応答前基準値と値0の間に基準区間を適切に設定することができる。
According to this configuration, the detection value of the NOx sensor detected immediately before the end of the rich spike is acquired as the reference value before response, and between the reference value before response and the
また、この構成によれば、リッチスパイクの終了後にNOxセンサの検出値が基準区間を通過するのに要した応答時間を、減少速度パラメータとして算出するとともに、算出された応答時間が所定の基準時間よりも大きいときに、NOxセンサの応答性の劣化が発生していると判定する。上記のように算出される応答時間は、リッチスパイクの終了以後におけるNOxセンサの検出値の減少速度を表し、応答時間が長いほど、NOxセンサの応答性が低いことを表す。したがって、応答時間が基準時間よりも大きいときに、NOxセンサの応答性の劣化が発生していると、的確に判定することができる。 In addition, according to this configuration, the response time required for the detected value of the NOx sensor to pass through the reference section after the end of the rich spike is calculated as a decrease speed parameter, and the calculated response time is a predetermined reference time. Is greater than the NOx sensor, it is determined that the NOx sensor response has deteriorated. The response time calculated as described above represents the decrease rate of the detected value of the NOx sensor after the end of the rich spike, and the longer the response time, the lower the response of the NOx sensor. Therefore, when the response time is longer than the reference time, it can be accurately determined that the responsiveness of the NOx sensor has deteriorated.
請求項3に係る発明は、請求項2に記載のNOxセンサの劣化判定装置において、基準区間設定手段は、基準区間を応答前基準値の付近及び値0の付近を除く所定の区間(10%応答値NOx_RES_10、90%応答値NOx_RES_90)に設定すること(図4のステップ37、38)を特徴とする。
According to a third aspect of the present invention, in the NOx sensor deterioration determination apparatus according to the second aspect, the reference interval setting means includes a predetermined interval (10%) excluding the vicinity of the reference value before response and the vicinity of the
NOxセンサの検出値は、応答前基準値の付近では、リッチスパイクの終了直後であることで不安定になりやすく、また値0の付近では、収束に近づくことで変化量が小さくなるため、応答性を良好に表さない。この構成によれば、基準区間を応答前基準値の付近及び値0の付近を除く所定の区間に設定することで、応答前基準値の付近及び値0の付近を基準区間から除外するので、検出値の応答性を良好に反映した応答時間を適切に算出でき、それにより、応答劣化の判定精度を向上させることができる。
The detected value of the NOx sensor tends to become unstable near the reference value before response because it is immediately after the end of the rich spike, and the amount of change becomes smaller as the value approaches 0 near the convergence. Does not express well. According to this configuration, by setting the reference section to a predetermined section excluding the vicinity of the reference value before response and the vicinity of
請求項4に係る発明は、請求項2又は3に記載のNOxセンサの劣化判定装置において、NOxセンサ23に流入する排ガスの流速を表す排ガス流速パラメータ(吸入空気量GAIR)を取得する流速パラメータ取得手段(エアフローセンサ21)と、取得された排ガス流速パラメータに応じて基準時間TM_REFを設定する基準時間設定手段(ECU2、図4のステップ42、図5)と、をさらに備えることを特徴とする。
According to a fourth aspect of the present invention, in the NOx sensor deterioration determining apparatus according to the second or third aspect of the present invention, a flow rate parameter acquisition that acquires an exhaust gas flow rate parameter (intake air amount GAIR) representing a flow rate of the exhaust gas flowing into the
NOxセンサに流入する排ガスの流速が大きいほど、算出される応答時間がより短くなり、NOxセンサの見かけの応答性が高くなってしまう。このような観点から、請求項4の構成では、NOxセンサに流入する排ガスの流速を表す排ガス流速パラメータを取得し、取得された排ガス流速パラメータに応じて基準時間を設定する。これにより、基準時間を排ガスの流速に応じて適切に設定でき、それにより、応答劣化の判定精度をさらに向上させることができる。
The larger the flow rate of the exhaust gas flowing into the NOx sensor, the shorter the calculated response time and the higher the apparent responsiveness of the NOx sensor. From such a point of view, in the configuration of
請求項5に係る発明は、請求項2ないし4のいずれかに記載のNOxセンサの劣化判定装置において、劣化判定手段は、リッチスパイクが実行されるごとにNOxセンサ23の応答性の劣化の判定を繰り返し実行し、応答時間TM_NOxRESが基準時間TM_REFよりも大きいときに、NOxセンサ23の応答性の劣化が発生していると仮判定する(図6のステップ61、63)とともに、仮判定が所定回数N_REF、連続したときに、NOxセンサ23の応答性の劣化が発生していると確定すること(図7のステップ76、77)を特徴とする。
The invention according to
この構成によれば、応答時間が基準時間よりも大きいときに、NOxセンサの応答性の劣化が発生していると一旦、仮判定し、そのような劣化発生の仮判定が所定回数、連続することを条件として、仮判定を確定する。これにより、NOxセンサの検出値の一時的な変動などによる誤判定を回避し、判定精度を良好に維持することができる。 According to this configuration, when the response time is longer than the reference time, it is temporarily determined that the NOx sensor has deteriorated in responsiveness, and such provisional determination of the occurrence of deterioration continues for a predetermined number of times. The provisional determination is confirmed on the condition. Thereby, it is possible to avoid erroneous determination due to temporary fluctuations in the detected value of the NOx sensor, and to maintain good determination accuracy.
以下、図面を参照しながら、本発明の好ましい実施形態を詳細に説明する。図1に示す内燃機関(以下「エンジン」という)3は、例えば4つの気筒(図示せず)を有するガソリンエンジンであり、車両(図示せず)に動力源として搭載されている。 Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. An internal combustion engine (hereinafter referred to as “engine”) 3 shown in FIG. 1 is a gasoline engine having, for example, four cylinders (not shown), and is mounted on a vehicle (not shown) as a power source.
エンジン3の吸気通路4には、上流側から順に、エアフローセンサ21、スロットル弁5及び燃料噴射弁6が設けられている。スロットル弁5の開度(以下「スロットル弁開度」という)THは、ECU(電子制御ユニット)2によりTHアクチュエータ5aを介して制御され、それにより、吸気通路4を介して気筒に吸入される吸入空気量GAIRが制御される。エアフローセンサ21は、この吸入空気量GAIRを検出し、その検出信号をECU2に出力する。
In the
燃料噴射弁6は、吸気ポート(図示せず)に臨むように気筒ごとに設けられている(1つのみ図示)。燃料噴射弁6の開弁時間は、ECU2によって制御され、それにより、燃料噴射量が制御される。エンジン3にはさらに、燃焼室内の混合気に点火するための点火プラグ(図示せず)が、気筒ごとに設けられている。この点火プラグの動作もまた、ECU2によって制御される。
The
また、エンジン3の排気通路7には、上流側から順に、三元触媒8、LAFセンサ22、NOx触媒9及びNOxセンサ23が設けられている。三元触媒8は、排ガスがストイキ雰囲気下にあるときに、排ガス中のHC及びCOを酸化するとともにNOxを還元することによって、排ガスを高い浄化率で浄化する。
A three-
NOx触媒9は、いわゆるNOx吸蔵還元型のものであり、排ガス中の酸素濃度が高い酸化雰囲気下では、排ガス中のNOxを吸蔵(吸着・保持)する一方、排ガス中の還元剤の濃度が高い還元雰囲気下では、吸蔵したNOxを放出するとともに、還元剤で還元することによって、排ガスを浄化する。
The
LAFセンサ22は、三元触媒8からNOx触媒9に流入する排ガスの酸素濃度を、理論空燃比に対するリッチ側からリーン側までの広範囲な空燃比の領域においてリニアに検出し、その検出信号をECU2に出力する。ECU2は、LAFセンサ22の検出値O2_SGに基づいて、混合気の空燃比(以下「実空燃比」という)KACTを算出する。この実空燃比KACT及び後述する目標空燃比KCMDは、当量比で表される。
The
NOxセンサ23は、NOx触媒9から流入する排ガスのNOx濃度を検出し、その検出信号をECU2に出力する。また、NOxセンサ23は、例えば、いわゆる限界電流式のものであり、排ガス中のNOxだけでなくアンモニア(NH3)にも反応する特性を有する。このため、NOxセンサ23の検出値NOx_SGは、NOx濃度及びアンモニア濃度の双方を反映し、両者の和を表す。
The
また、エンジン3のクランクシャフト(図示せず)には、クランク角センサ24が設けられている。クランク角センサ24は、クランクシャフトの回転に伴い、パルス信号であるCRK信号及びTDC信号をECU2に出力する。CRK信号は、所定のクランク角度(例えば30°)ごとに出力される。ECU2は、このCRK信号に基づき、エンジン3の回転数(以下「エンジン回転数」という)NEを算出する。TDC信号は、いずれかの気筒においてピストンが吸気行程開始時の上死点(TDC)付近にあることを表す信号であり、本実施形態のようにエンジン3が4気筒の場合には、クランク角度180°ごとに出力される。
A
ECU2にはさらに、アクセル開度センサ25から、車両のアクセルペダル(図示せず)の操作量であるアクセル開度APを表す検出信号が、車速センサ26から車両の速度(車速)VPを表す検出信号が、それぞれ入力される。
The
ECU2は、CPU、RAM、ROM及びI/Oインターフェース(いずれも図示せず)などから成るマイクロコンピュータで構成されている。ECU2は、前述した各種のセンサ21〜26の検出信号に基づき、ROMに記憶された制御プログラムに従って、エンジン3の制御処理及びNOxセンサ23の劣化判定処理などを実行する。なお、本実施形態では、ECU2によって、本発明のリッチスパイク手段、減少速度パラメータ算出手段、劣化判定手段、応答前基準値取得手段、基準区間設定手段、及び基準時間設定手段が構成されている。
The
図2は、ECU2で実行されるエンジン制御処理を示す。この制御処理は、エンジン3の運転モードを、(1)混合気を理論空燃比に制御し、燃焼させるストイキ運転、(2)混合気を理論空燃比よりもリーン側に制御し、燃焼させるリーンバーン運転、又は(3)NOx触媒9に吸蔵されたNOxを放出・還元するために、混合気を理論空燃比よりもリッチ側に制御するリッチスパイク運転のいずれかに決定し、実行するものである。本処理は、TDC信号の発生に同期して気筒ごとに実行される。
FIG. 2 shows an engine control process executed by the
本処理では、まずステップ1(「S1」と図示。以下同じ)において、リッチスパイクフラグF_RSが「1」であるか否かを判別する。このリッチスパイクフラグF_RSは、リッチスパイク運転の実行中に「1」にセットされる(図8(a)(b)参照)。このステップ1の答えがNOで、リッチスパイク運転の実行中でないときには、リーンバーン運転の実行条件が成立しているか否かを判定する(ステップ2)。 In this process, first, in step 1 (illustrated as “S1”, the same applies hereinafter), it is determined whether or not the rich spike flag F_RS is “1”. The rich spike flag F_RS is set to “1” during execution of the rich spike operation (see FIGS. 8A and 8B). When the answer to step 1 is NO and the rich spike operation is not being executed, it is determined whether or not the execution condition for the lean burn operation is satisfied (step 2).
この実行条件は、例えば(a)エンジン回転数NEが所定範囲内にあること、(b)車速VPが所定範囲内にあること、及び(c)要求トルクTREQが所定値以下で低負荷領域にあることで構成され、これらの条件(a)〜(c)がすべて満たされているときに、リーンバーン運転の実行条件が成立していると判定される。なお、上記の要求トルクTREQは、エンジン回転数NE及びアクセル開度APに応じ、所定のマップ(図示せず)を検索することによって算出される。 The execution conditions are, for example, (a) the engine speed NE is within a predetermined range, (b) the vehicle speed VP is within a predetermined range, and (c) the required torque TREQ is equal to or less than a predetermined value in a low load region. When all of these conditions (a) to (c) are satisfied, it is determined that the lean burn operation execution condition is satisfied. The required torque TREQ is calculated by searching a predetermined map (not shown) according to the engine speed NE and the accelerator pedal opening AP.
このステップ2の答えがNOで、リーンバーン運転の実行条件が成立していないときには、ステップ3に進み、ストイキ運転を実行し、本処理を終了する。このストイキ運転では、混合気の目標空燃比KCMDは、理論空燃比に相当する値1.0に設定される。また、エンジン回転数NE及び要求トルクTREQに応じて、スロットル弁開度THが制御されるとともに、検出された実空燃比KACTが目標空燃比KCMDになるように、燃料噴射量が制御される。 When the answer to step 2 is NO and the execution condition of the lean burn operation is not satisfied, the process proceeds to step 3, the stoichiometric operation is executed, and this process is terminated. In this stoichiometric operation, the target air-fuel ratio KCMD of the air-fuel mixture is set to a value 1.0 corresponding to the stoichiometric air-fuel ratio. Further, the throttle valve opening TH is controlled according to the engine speed NE and the required torque TREQ, and the fuel injection amount is controlled so that the detected actual air-fuel ratio KACT becomes the target air-fuel ratio KCMD.
一方、前記ステップ2の答えがYESで、リーンバーン運転の実行条件が成立しているときには、リーンバーンフラグF_LEANが「1」であるか否かを判別する(ステップ4)。この答えがNOで、今回の処理サイクルがリーンバーン運転の実行条件が成立した直後に相当するときには、ステップ5においてリーンバーンフラグF_LEANを「1」にセットした後、リーンバーン運転を実行し(ステップ6)、本処理を終了する。
On the other hand, if the answer to step 2 is YES and the execution condition of the lean burn operation is satisfied, it is determined whether or not the lean burn flag F_LEAN is “1” (step 4). If the answer is NO and the current processing cycle corresponds to immediately after the execution condition of the lean burn operation is satisfied, the lean burn flag F_LEAN is set to “1” in
このリーンバーン運転では、目標空燃比KCMDは、理論空燃比よりもリーンな空燃比に相当する、値1.0よりも小さな値に設定される(図8(a))。また、スロットル弁5がほぼ全開状態に制御されるとともに、実空燃比KACTが目標空燃比KCMDになるように、燃料噴射量が制御される。以上の制御により、リーンバーン運転中には、理論空燃比よりもリーンな混合気が燃焼し、排ガス中のNOxがNOx触媒9に吸蔵される。
In this lean burn operation, the target air-fuel ratio KCMD is set to a value smaller than 1.0, which corresponds to an air-fuel ratio that is leaner than the stoichiometric air-fuel ratio (FIG. 8A). Further, the
このようにリーンバーン運転が開始された後には、前記ステップ4の答えがYESになり、その場合には、ステップ7に進み、NOxセンサ23の検出値NOx_SGが所定のしきい値NOx_REF以上であるか否かを判別する。この答えがNOのときには、NOx触媒9に吸蔵されたNOx量がまだ少ないとして、前記ステップ6に進み、リーンバーン運転を継続する。
After the lean burn operation is started in this way, the answer to step 4 is YES, and in this case, the process proceeds to step 7 where the detected value NOx_SG of the
一方、上記ステップ7の答えがYESで、NOx_SG≧NOx_REFが成立したときには(図8(d)、時点t1)、NOx触媒9に吸蔵されたNOxが飽和状態に近づき、NOx触媒9から流出し始めたとして、リッチスパイクフラグF_RSを「1」にセットする(ステップ8)とともに、NOx触媒9の吸蔵能力を回復させるためにリッチスパイク運転を実行し(ステップ9)、本処理を終了する。
On the other hand, when the answer to step 7 is YES and NOx_SG ≧ NOx_REF is satisfied (time t1 in FIG. 8D), NOx stored in the
このようにリッチスパイク運転が開始された後には、前記ステップ1の答えがYESになり、その場合には、ステップ10に進み、LAFセンサ22の検出値O2_SGが所定のしきい値O2_REF以上であるか否かを判別する。この答えがNOのときには、前記ステップ9に進み、リッチスパイク運転を継続する。
After the rich spike operation is thus started, the answer to step 1 is YES, and in this case, the process proceeds to step 10 where the detection value O2_SG of the
一方、上記ステップ10の答えがYESで、O2_SG≧O2_REFが成立したときには(図8(c)、時点t3)、NOx触媒9に流入する排ガスの空燃比が十分にリッチになり、NOx触媒9からのNOxの放出が十分に行われたとして、リッチスパイクフラグF_RSを「0」にリセットする(ステップ11)とともに、リッチスパイク運転を停止し(ステップ12)、本処理を終了する。その後、エンジン3はリーンバーン運転に復帰する。
On the other hand, when the answer to step 10 is YES and O2_SG ≧ O2_REF is satisfied (FIG. 8 (c), time point t3), the air-fuel ratio of the exhaust gas flowing into the
次に、図3〜図8を参照しながら、ECU2で実行されるNOxセンサ23の劣化判定処理について説明する。この劣化判定処理は、上述したように実行されるリッチスパイク運転の機会を利用し、リッチスパイク運転の終了以後におけるNOxセンサ23の検出値NOx_SGの減少速度に基づいて、NOxセンサ23の応答性の劣化(以下、適宜「応答劣化」という)を判定するものであり、所定の周期ΔT(例えば10ms)で実行される。
Next, the deterioration determination process of the
図3は、劣化判定処理のメインフローを示す。本処理では、まずステップ21において、基準パラメータ算出処理を実行する。この処理は、リッチスパイク運転中に得られた検出値NOx_SGに基づき、検出値NOx_SGの応答時間の算出や応答劣化の判定の基準となる各種の基準パラメータを算出するものであり、後述する図4のサブルーチンによって実行される。
FIG. 3 shows a main flow of the deterioration determination process. In this process, first, in
次に、ステップ22において、応答時間算出処理を実行する。この処理は、リッチスパイク運転の終了直後にNOxセンサ23の検出値NOx_SGの応答時間を算出するとともに、算出した応答時間に基づいて、NOxセンサ23の応答劣化の仮判定を行うものであり、後述する図6のサブルーチンによって実行される。
Next, in
次に、ステップ23において、判定確定処理を実行し、図3の処理を終了する。この処理は、ステップ22での仮判定の結果に基づき、NOxセンサ23の応答劣化の有無を確定する処理であり、後述する図7のサブルーチンによって実行される。
Next, in
次に、図4を参照しながら、図3のステップ21で実行される基準パラメータ算出処理について説明する。本処理では、まずステップ31において、リッチスパイクフラグF_RSが「1」であるか否かを判別する。このステップ31の答えがYESで、リッチスパイク運転中のときには、今回得られたNOxセンサ23の検出値NOx_SGを、複数のレジスタ(図示せず)のうちのレジスタ番号i=0であるレジスタに、レジスタ値NOx_RG(0)として記憶する(ステップ32)。なお、複数のレジスタは、レジスタ番号iが0〜所定値NRES(例えば10)である(NRES+1)個のレジスタで構成されている。
Next, the reference parameter calculation process executed in
次に、レジスタ番号iのレジスタ値NOx_RG(i)を、レジスタ番号(i+1)のレジスタ値NOx_RG(i+1)にそれぞれシフトする(ステップ33)。次に、応答判定の許可を指示する応答判定許可フラグF_NOxRESを「0」にセットし(ステップ34)、本処理を終了する。したがって、上記のステップ32及び33の動作がNRES回以上、繰り返されることによって、リッチスパイク運転中に検出された最新のNRES個の検出値NOx_SGが、それぞれレジスタ値NOx_RG(1)〜NOx_RG(NRES)として記憶される。
Next, the register value NOx_RG (i) of the register number i is shifted to the register value NOx_RG (i + 1) of the register number (i + 1) (step 33). Next, a response determination permission flag F_NOxRES instructing permission of response determination is set to “0” (step 34), and this process is terminated. Therefore, when the operations of the
前記ステップ31の答えがNOで、リッチスパイク運転中でないときには、リッチスパイクフラグの前回値F_RS_LASTが「1」であるか否かを判別する(ステップ35)。この答えがNOのときには、そのまま本処理を終了する。 If the answer to step 31 is NO and the rich spike operation is not being performed, it is determined whether or not the previous value F_RS_LAST of the rich spike flag is “1” (step 35). When this answer is NO, this processing is ended as it is.
一方、ステップ35の答えがYESで、今回の処理サイクルがリッチスパイク運転の終了直後に相当するときには(図8の時点t3)、前記ステップ33で記憶されたレジスタ値NOx_RG(1)〜NOx_RG(NRES)の和(ΣNOx_RG)を所定値NRESで除した値(平均値)を、応答前基準値NOx_RES_Bとして算出する(ステップ36)。
On the other hand, when the answer to step 35 is YES and the current processing cycle corresponds to immediately after the end of the rich spike operation (time point t3 in FIG. 8), the register values NOx_RG (1) to NOx_RG (NRES stored in
次に、算出した応答前基準値NOx_RES_Bに例えば0.9を所定の係数として乗じることにより、検出値NOx_SGが応答前基準値NOx_RES_Bから10%減少した値に相当する10%応答値NOx_RES_10(図8(d)参照)を算出する(ステップ37)。同様に、応答前基準値NOx_RES_Bに例えば0.1を所定の係数として乗じることにより、検出値NOx_SGが応答前基準値NOx_RES_Bから90%減少した値に相当する90%応答値NOx_RES_90(図8(d)参照)を算出する(ステップ38)。これらの10%応答値NOx_RES_10と90%応答値NOx_RES_90によって、基準区間が規定される。 Next, by multiplying the calculated pre-response reference value NOx_RES_B by, for example, 0.9 as a predetermined coefficient, the detection value NOx_SG is equivalent to a value obtained by reducing the pre-response reference value NOx_RES_B by 10%, a 10% response value NOx_RES_10 (FIG. 8). (See (d)) is calculated (step 37). Similarly, by multiplying the pre-response reference value NOx_RES_B by, for example, 0.1 as a predetermined coefficient, the 90% response value NOx_RES_90 corresponding to a value obtained by reducing the detection value NOx_SG by 90% from the pre-response reference value NOx_RES_B (FIG. 8 (d )) Is calculated (step 38). The reference interval is defined by these 10% response value NOx_RES_10 and 90% response value NOx_RES_90.
次いで、上述した基準パラメータの算出の完了に伴い、応答判定の許可を指示するために応答判定許可フラグF_NOxRESを「1」にセットする(ステップ39)とともに、後述する10%応答値通過フラグF_RES10及び90%応答値通過フラグF_RES90を、それぞれ「0」にリセットする(ステップ40、41)。 Next, upon completion of the calculation of the reference parameter, the response determination permission flag F_NOxRES is set to “1” to instruct permission of response determination (step 39), and a 10% response value passing flag F_RES10 and a later-described The 90% response value passage flag F_RES90 is reset to “0” (steps 40 and 41).
次に、エアフローセンサ21で検出された吸入空気量GAIRに応じ、図5に示すテーブルを検索することによって、応答時間の基準となる基準時間TM_REFを算出し(ステップ42)、本処理を終了する。この吸入空気量GAIRは、NOxセンサ23に流入する排ガスの流速を表す排ガス流速パラメータとして用いられている。このテーブルでは、基準時間TM_REFは、吸入空気量GAIRが大きいほど、すなわち排ガスの流速が大きいほど、より小さな値に設定されている。
Next, by searching the table shown in FIG. 5 according to the intake air amount GAIR detected by the
次に、図6を参照しながら、図3のステップ22で実行される応答時間算出処理について説明する。本処理では、まずステップ51において、応答判定許可フラグF_NOxRESが「1」であるか否かを判別する。この答えがNOのときには、そのまま本処理を終了する。
Next, the response time calculation process executed in
一方、ステップ51の答えがYESで、応答判定が許可されているときには、次のステップ52以降において、応答時間の算出とその結果に基づく応答仮判定を行う。まず、ステップ52では、NOxセンサ23の検出値NOx_SGがステップ37で算出した10%応答値NOx_RES_10以下であるか否かを判別する。この答えがNOのときには、後述するステップ54に進む。一方、ステップ52の答えがYESで、検出値NOx_SGが10%応答値NOx_RES_10に達したか又はこれを通過したときには、10%応答値通過フラグF_RES10を「1」にセットし(ステップ53)、ステップ54に進む。
On the other hand, when the answer to step 51 is YES and the response determination is permitted, in the
このステップ54では、検出値NOx_SGがステップ38で算出した90%応答値NOx_RES_90以下であるか否かを判別する。この答えがNOのときには、後述するステップ56に進む。一方、ステップ54の答えがYESで、検出値NOx_SGが90%応答値NOx_RES_90に達したか又はこれを通過したときには、90%応答値通過フラグF_RES90を「1」にセットし(ステップ55)、ステップ56に進む。
In step 54, it is determined whether or not the detected value NOx_SG is equal to or less than the 90% response value NOx_RES_90 calculated in
このステップ56では、10%応答値通過フラグF_RES10=1で、かつ90%応答値通過フラグF_RES90=0であるか否かを判別する。この答えがNOのときには、後述するステップ58に進む。一方、ステップ56の答えがYESのとき、すなわち検出値NOx_SGが10%応答値NOx_RES_10と90%応答値NOx_RES_90の間にあるときには、応答カウンタ値C_RESをインクリメントし(ステップ57)、ステップ58に進む。
In this
このステップ58では、10%応答値通過フラグF_RES10=1で、かつ90%応答値通過フラグF_RES90=1であるか否かを判別する。この答えがNOのときには、後述する仮判定実行フラグF_NOxRES_JUDを「0」にセットし(ステップ59)、本処理を終了する。
In this
一方、ステップ58の答えがYESで、検出値NOx_SGが90%応答値NOx_RES_90に達したときには、応答カウンタ値C_RESに本処理の実行周期ΔTを乗算することによって、応答時間TM_NOxRESを算出する(ステップ60)。以上の算出方法から明らかなように、応答時間TM_NOxRESは、検出値NOx_SGが、10%応答値NOx_RES_10を通過してから90%応答値NOx_RES_90を通過するまでの時間、すなわち基準区間を通過するのに要した時間に相当する(図8のt4〜t5間)。 On the other hand, when the answer to step 58 is YES and the detected value NOx_SG reaches the 90% response value NOx_RES_90, the response time TM_NOxRES is calculated by multiplying the response counter value C_RES by the execution period ΔT of this process (step 60). ). As apparent from the above calculation method, the response time TM_NOxRES is the time from when the detected value NOx_SG passes through the 10% response value NOx_RES_10 to when it passes through the 90% response value NOx_RES_90, that is, through the reference interval. This corresponds to the time required (between t4 and t5 in FIG. 8).
次に、算出した応答時間TM_NOxRESが、図4のステップ42で算出された基準時間TM_REFよりも大きいか否かを判別する(ステップ61)。この答えがNOのときには、応答時間TM_NOxRESが短いため、NOxセンサ23の応答劣化が発生していないと仮判定し、劣化仮判定フラグF_NOxRES_Fを「0」にセットする(ステップ62)。一方、ステップ61の答えがYESのときには、応答時間TM_NOxRESが長いため、NOxセンサ23の応答劣化が発生していると仮判定し、劣化仮判定フラグF_NOxRES_Fを「1」にセットする(ステップ63)。
Next, it is determined whether or not the calculated response time TM_NOxRES is greater than the reference time TM_REF calculated in step 42 of FIG. 4 (step 61). When this answer is NO, since the response time TM_NOxRES is short, it is temporarily determined that the response deterioration of the
上記のステップ62又は63の後には、応答劣化の仮判定が実行されたことを示すために、仮判定実行フラグF_NOxRES_JUDを「1」にセットする(ステップ64)。また、応答判定許可フラグF_NOxRESを「0」にリセットし(ステップ65)、本処理を終了する。
After the
次に、図7を参照しながら、図3のステップ23で実行される判定確定処理について説明する。本処理では、まずステップ71において、仮判定実行フラグF_NOxRES_JUDが「1」であるか否かを判別する。この答えがNOのときには、そのまま本処理を終了する。
Next, the determination determination process executed in
一方、ステップ71の答えがYESで、NOxセンサ23の応答劣化の仮判定が実行されているときには、その結果を表す劣化仮判定フラグF_NOxRES_Fが「1」であるか否かを判別する(ステップ72)。この答えがNOで、応答劣化が発生していないと仮判定されたときには、劣化確定カウンタ値C_RESJUDを0にリセットする(ステップ73)とともに、劣化確定フラグF_NOxRES_NGを「0」にセットし(ステップ74)、本処理を終了する。
On the other hand, when the answer to step 71 is YES and the provisional determination of the response deterioration of the
一方、上記ステップ72の答えがYESで、応答劣化が発生していると仮判定されたときには、劣化確定カウンタ値C_RESJUDをインクリメントする(ステップ75)。次いで、この劣化確定カウンタ値C_RESJUDが所定回数N_REFに達したか否かを判別する(ステップ76)。この答えがNOのときには、そのまま本処理を終了する。 On the other hand, if the answer to step 72 is YES and it is temporarily determined that response deterioration has occurred, the deterioration confirmation counter value C_RESJUD is incremented (step 75). Next, it is determined whether or not the deterioration confirmation counter value C_RESJUD has reached a predetermined number N_REF (step 76). When this answer is NO, this processing is ended as it is.
一方、ステップ76の答えがYESのとき、すなわちNOxセンサ23の応答劣化が発生しているという仮判定結果が、所定回数N_REF、連続して得られたときには、NOxセンサ23の応答劣化が発生していると確定し、劣化確定フラグF_NOxRES_NGを「1」にセットした(ステップ77)後、本処理を終了する。
On the other hand, when the answer to step 76 is YES, that is, when the temporary determination result that the response deterioration of the
以上のように、本実施形態によれば、リッチスパイク運転の終了以後において、NOxセンサ23の検出値NOx_SGが基準区間を通過するのに要した時間である応答時間TM_NOxRESを、検出値NOx_SGの減少速度パラメータとして算出する。そして、この応答時間TM_NOxRESを基準時間TM_REFと比較することによって、NOxセンサ23の応答劣化を判定するので、その判定を精度良く行うことができる。また、従来の装置と異なり、NOx触媒の吸蔵能力を回復させるために実行されるリッチスパイクを利用するだけでよく、判定のためのエンジン3の特別な運転モードは不要であり、また、過剰な還元剤を供給する必要がないので、排ガス特性を悪化させることもない。
As described above, according to the present embodiment, after the end of the rich spike operation, the response time TM_NOxRES, which is the time required for the detected value NOx_SG of the
また、リッチスパイク運転の終了直前に検出された複数の検出値NOx_SGの平均値を、応答前基準値NOx_RES_Bとして算出し、この応答前基準値NOx_RES_Bに所定の係数(=0.9及び0.1)を乗じて算出された10%応答値NOx_RES_10及び90%応答値NOx_RES_90によって、応答時間TM_NOxRESを算出する際の基準となる基準区間を規定する。これにより、応答前基準値NOx_RES_Bの付近及び値0の付近が基準区間から除外されることで、検出値NOx_SGの応答性を良好に反映した応答時間TM_NOxRESを適切に算出でき、それにより、応答劣化の判定精度を向上させることができる。
In addition, an average value of a plurality of detected values NOx_SG detected immediately before the end of the rich spike operation is calculated as a pre-response reference value NOx_RES_B, and a predetermined coefficient (= 0.9 and 0.1) is added to the pre-response reference value NOx_RES_B. 10% response value NOx_RES_10 and 90% response value NOx_RES_90 calculated by multiplying ()) define a reference interval serving as a reference for calculating the response time TM_NOxRES. As a result, the vicinity of the reference value NOx_RES_B before response and the vicinity of the
さらに、応答時間TM_NOxRESと比較される基準時間TM_REFを吸入空気量GAIRに応じて設定する。これにより、NOxセンサ23に流入する排ガスの流速を反映させながら、基準時間TM_REFを適切に設定でき、したがって、応答劣化の判定精度をさらに向上させることができる。
Further, a reference time TM_REF to be compared with the response time TM_NOxRES is set according to the intake air amount GAIR. Thereby, the reference time TM_REF can be appropriately set while reflecting the flow rate of the exhaust gas flowing into the
また、応答時間TM_NOxRESが基準時間TM_REFよりも大きいときに、NOxセンサ23の応答劣化が発生していると仮判定し、そのような仮判定が所定回数、連続することを条件として、仮判定を確定する。これにより、NOxセンサ23の検出値NOx_SGの一時的な変動などによる誤判定を回避し、判定精度を良好に維持することができる。
Further, when the response time TM_NOxRES is larger than the reference time TM_REF, it is temporarily determined that the response deterioration of the
なお、本発明は、説明した実施形態に限定されることなく、種々の態様で実施することができる。例えば、実施形態では、NOxセンサ23の検出値NOx_SGの減少速度を表す減少速度パラメータとして、検出値NOx_SGが所定の基準区間を通過するのに要した応答時間TM_NOxRESを用いているが、これに限らず、例えば、リッチスパイク運転の終了後の所定時間内における検出値NOx_SGの減少量を用いてもよい。あるいは、リッチスパイク運転の終了以後に検出値NOx_SGの減少量を算出し、この減少量をその間の時間で除することによって、減少速度を求めてもよい。
In addition, this invention can be implemented in various aspects, without being limited to the described embodiment. For example, in the embodiment, the response time TM_NOxRES required for the detected value NOx_SG to pass through a predetermined reference interval is used as the decreasing rate parameter indicating the decreasing rate of the detected value NOx_SG of the
また、基準区間の始期及び終期として、応答前基準値NOx_RES_Bに所定の係数(=0.9、0.1)を乗じた10%、90%応答値NOx_RES_10、90を用いているが、所定の係数を変更することによって、基準区間を適宜、変更してもよいことはもちろんである。 Further, as the start and end of the reference section, 10% and 90% response values NOx_RES_10 and 90 obtained by multiplying the reference value before response NOx_RES_B by a predetermined coefficient (= 0.9, 0.1) are used. Of course, the reference interval may be appropriately changed by changing the coefficient.
また、実施形態では、基準時間TM_REFを設定するための排ガス流速パラメータとして、吸入空気量GAIRを用いているが、これに限らず、NOxセンサ23に流入する排ガスの流速を良好に表す他の適当なパラメータ、例えば排気通路7に設けた流量センサで検出された排ガス流量を用いてもよく、あるいはエンジン回転数NEや吸気圧などに基づいて算出された吸入空気量などを用いてもよい。さらに、排ガス流速パラメータを用いて、基準時間TM_REFを設定するのに代えて、応答時間TM_NOxRESを補正するようにしてもよい。
Further, in the embodiment, the intake air amount GAIR is used as the exhaust gas flow rate parameter for setting the reference time TM_REF. However, the present invention is not limited to this, and other appropriate representations that favorably express the flow rate of the exhaust gas flowing into the
さらに、実施形態では、応答時間TM_NOxRESが基準時間TM_REFよりも大きいときに、NOxセンサ23の応答劣化が発生していると一旦、仮判定し、その後、所定の条件のもとで仮判定を確定しているが、仮判定を省略してもよい。
Furthermore, in the embodiment, when the response time TM_NOxRES is larger than the reference time TM_REF, it is temporarily determined that the response deterioration of the
また、実施形態では、リッチスパイク運転を、気筒内で燃焼する混合気の空燃比を理論空燃比よりもリッチ側に制御することによって行っているが、これに限らず、例えば、排気通路に燃料添加弁を設け、NOx触媒の上流側に燃料を還元剤として供給することによって行ってもよい。 In the embodiment, the rich spike operation is performed by controlling the air-fuel ratio of the air-fuel mixture combusting in the cylinder to be richer than the stoichiometric air-fuel ratio. However, the present invention is not limited to this. An addition valve may be provided to supply fuel as a reducing agent upstream of the NOx catalyst.
さらに、実施形態は、車両用のガソリンエンジンであるエンジン3に本発明を適用した例であるが、本発明は、これに限らず、ガソリン以外の燃料を用いる各種のエンジン、例えばディーゼルエンジンなどにも適用可能であり、また、車両用以外の各種のエンジン、例えば、クランクシャフトが鉛直方向に配置された船外機などの船舶推進機用のエンジンや、他の産業用のエンジンにも適用可能である。その他、本発明の趣旨の範囲内で、細部の構成を適宜、変更することが可能である。
Furthermore, although embodiment is an example which applied this invention to the
2 ECU(リッチスパイク手段、減少速度パラメータ算出手段、劣化判定手段、直 前検出値取得手段、基準区間設定手段、基準時間設定手段)
3 エンジン
6 燃料噴射弁(リッチスパイク手段)
9 NOx触媒
21 エアフローセンサ(排ガス流速パラメータ取得手段)
23 NOxセンサ
NOx_SG NOxセンサの検出値
TM_NOxRES 応答時間(減少速度パラメータ)
NOx_RES_B 応答前基準値
NOx_RES_10 10%応答値(基準区間)
NOx_RES_90 90%応答値(基準区間)
TM_REF 基準時間
GAIR 吸入空気量(排ガス流速パラメータ)
2 ECU (rich spike means, decrease speed parameter calculation means, deterioration determination means, previous detection value acquisition means, reference interval setting means, reference time setting means)
3
9
23 NOx sensor NOx_SG NOx sensor detection value TM_NOxRES Response time (decrease speed parameter)
NOx_RES_B Reference value before response NOx_RES_10 10% response value (reference interval)
NOx_RES_90 90% response value (reference interval)
TM_REF Reference time
GAIR intake air volume (exhaust gas flow rate parameter)
Claims (5)
前記NOx触媒に吸蔵されたNOxを放出・還元するために、当該NOx触媒に還元剤を供給するリッチスパイクを実行するリッチスパイク手段と、
当該リッチスパイクの終了以後における前記NOxセンサの検出値の減少速度を表す減少速度パラメータを算出する減少速度パラメータ算出手段と、
当該算出された減少速度パラメータに基づき、前記NOxセンサの応答性の劣化を判定する劣化判定手段と、
を備えることを特徴とするNOxセンサの劣化判定装置。 A NOx sensor deterioration determination device that is provided downstream of a NOx occlusion reduction type NOx catalyst for purifying NOx in exhaust gas discharged from an internal combustion engine and determines deterioration of a NOx sensor that reacts to NOx and ammonia. And
Rich spike means for executing a rich spike for supplying a reducing agent to the NOx catalyst in order to release and reduce NOx stored in the NOx catalyst;
A decrease rate parameter calculating means for calculating a decrease rate parameter indicating a decrease rate of the detected value of the NOx sensor after the end of the rich spike;
A deterioration determining means for determining deterioration of the responsiveness of the NOx sensor based on the calculated decrease speed parameter;
A NOx sensor deterioration determination device comprising:
当該取得された応答前基準値に基づき、当該応答前基準値と値0の間に基準区間を設定する基準区間設定手段と、を備え、
前記減少速度パラメータ算出手段は、前記リッチスパイクの終了後に前記NOxセンサの検出値が前記基準区間を通過するのに要した応答時間を、前記減少速度パラメータとして算出し、
前記劣化判定手段は、前記算出された応答時間が所定の基準時間よりも大きいときに、前記NOxセンサの応答性の劣化が発生していると判定することを特徴とする、請求項1に記載のNOxセンサの劣化判定装置。 Pre-response reference value acquisition means for acquiring a detection value of the NOx sensor detected immediately before the end of the rich spike as a pre-response reference value;
A reference interval setting means for setting a reference interval between the reference value before response and the value 0 based on the acquired reference value before response;
The decreasing speed parameter calculating means calculates a response time required for the detected value of the NOx sensor to pass through the reference section after the end of the rich spike as the decreasing speed parameter,
2. The deterioration determination unit according to claim 1, wherein when the calculated response time is longer than a predetermined reference time, the deterioration determination unit determines that the deterioration of the responsiveness of the NOx sensor has occurred. NOx sensor deterioration determination device.
当該取得された排ガス流速パラメータに応じて前記基準時間を設定する基準時間設定手段と、
をさらに備えることを特徴とする、請求項2又は3に記載のNOxセンサの劣化判定装置。 A flow velocity parameter acquisition means for acquiring an exhaust gas flow velocity parameter representing a flow velocity of the exhaust gas flowing into the NOx sensor;
Reference time setting means for setting the reference time according to the acquired exhaust gas flow velocity parameter;
The deterioration determination device for a NOx sensor according to claim 2 or 3, further comprising:
前記リッチスパイクが実行されるごとに前記NOxセンサの応答性の劣化の判定を繰り返し実行し、
前記応答時間が前記基準時間よりも大きいときに、前記NOxセンサの応答性の劣化が発生していると仮判定するとともに、当該仮判定が所定回数、連続したときに、前記NOxセンサの応答性の劣化が発生していると確定することを特徴とする、請求項2ないし4のいずれかに記載のNOxセンサの劣化判定装置。 The deterioration determining means includes
Each time the rich spike is executed, the determination of the deterioration of the responsiveness of the NOx sensor is repeatedly executed,
When the response time is longer than the reference time, it is temporarily determined that the NOx sensor has deteriorated in response, and when the temporary determination continues for a predetermined number of times, the response of the NOx sensor is 5. The NOx sensor deterioration determination apparatus according to claim 2, wherein the deterioration is determined as occurring.
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CN109532489A (en) * | 2018-10-19 | 2019-03-29 | 辽宁工业大学 | A kind of monitoring system and monitoring method based on digital monitoring heavy vehicle engine |
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2016
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